JP2002218758A - 回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこれを用いた電気掃除機 - Google Patents
回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこれを用いた電気掃除機Info
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- JP2002218758A JP2002218758A JP2001014228A JP2001014228A JP2002218758A JP 2002218758 A JP2002218758 A JP 2002218758A JP 2001014228 A JP2001014228 A JP 2001014228A JP 2001014228 A JP2001014228 A JP 2001014228A JP 2002218758 A JP2002218758 A JP 2002218758A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用電源から供給される電力によって、定格
電圧が商用電源の定格電圧よりも小さい整流子モータを
駆動することができる回転ブラシ駆動用モータ制御装置
を提供する。 【解決手段】 定格電圧が220Vである商用電源1’
から供給される電圧を整流したのち電気掃除機の吸込口
に設けられる回転ブラシを回転駆動させる100V用整
流子モータ4’に供給する整流回路2と、100V用整
流子モータ4’との接続をON/OFFするトランジス
タQ4を整流回路2の出力する電圧が所定の電圧値より
大きいときはOFF状態にする回転ブラシ駆動用モータ
制御装置。
電圧が商用電源の定格電圧よりも小さい整流子モータを
駆動することができる回転ブラシ駆動用モータ制御装置
を提供する。 【解決手段】 定格電圧が220Vである商用電源1’
から供給される電圧を整流したのち電気掃除機の吸込口
に設けられる回転ブラシを回転駆動させる100V用整
流子モータ4’に供給する整流回路2と、100V用整
流子モータ4’との接続をON/OFFするトランジス
タQ4を整流回路2の出力する電圧が所定の電圧値より
大きいときはOFF状態にする回転ブラシ駆動用モータ
制御装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気掃除機の吸込
口に設けられる回転ブラシを回転駆動させる整流子モー
タを制御する回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこ
れを用いた電気掃除機に関するものである。
口に設けられる回転ブラシを回転駆動させる整流子モー
タを制御する回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこ
れを用いた電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電気掃除機の代表的な構成を図5
を参照して説明する。吸込口5は、延長管6およびホー
ス8を介して掃除機本体20の内部に納められているフ
ィルタ9に接続されている。
を参照して説明する。吸込口5は、延長管6およびホー
ス8を介して掃除機本体20の内部に納められているフ
ィルタ9に接続されている。
【0003】また、掃除機本体20の内部には、フィル
タ9の目詰まりを検出するための圧力センサ12と、フ
ァン10が取り付けられたファンモータ11と、延長管
6に設けられた手元操作部7からの制御信号や圧力セン
サ12からの電圧信号に基づきファンモータ11および
整流子モータ4(図6参照)を制御する制御回路13と
が納められている。さらに、電気掃除機にはプラグ14
が設けられており、プラグ14は商用電源のコンセント
に接続され、制御回路13に交流電力を供給する。
タ9の目詰まりを検出するための圧力センサ12と、フ
ァン10が取り付けられたファンモータ11と、延長管
6に設けられた手元操作部7からの制御信号や圧力セン
サ12からの電圧信号に基づきファンモータ11および
整流子モータ4(図6参照)を制御する制御回路13と
が納められている。さらに、電気掃除機にはプラグ14
が設けられており、プラグ14は商用電源のコンセント
に接続され、制御回路13に交流電力を供給する。
【0004】ファンモータ11がファン10を回転させ
ることで、吸込口5から空気がフィルタ9側に流れる。
このとき、空気とともに床面上にあった埃もフィルタ9
側に流れ、フィルタ9によって埃が捕捉される。なお、
埃が取り除かれた空気はフィルタ9を通過して、ファン
10を介して、本体後方にある排気口(図示せず)から
排気される。
ることで、吸込口5から空気がフィルタ9側に流れる。
このとき、空気とともに床面上にあった埃もフィルタ9
側に流れ、フィルタ9によって埃が捕捉される。なお、
埃が取り除かれた空気はフィルタ9を通過して、ファン
10を介して、本体後方にある排気口(図示せず)から
排気される。
【0005】次に、回転ブラシが設けられる吸込口の内
部構造を図6に示す。吸込口5の吸込口ケース5Aの内
部には、整流子モータ4および回転ブラシ16が設けら
れている。整流子モータ4の駆動力は、タイミングベル
ト15によって回転ブラシ16に伝えられる。整流子モ
ータ4には電源リード線18によって制御回路13から
電力が供給される。また、回転ブラシ16に対向して吸
引延長管19が設けられている。吸引延長管19は延長
管6と連通している。
部構造を図6に示す。吸込口5の吸込口ケース5Aの内
部には、整流子モータ4および回転ブラシ16が設けら
れている。整流子モータ4の駆動力は、タイミングベル
ト15によって回転ブラシ16に伝えられる。整流子モ
ータ4には電源リード線18によって制御回路13から
電力が供給される。また、回転ブラシ16に対向して吸
引延長管19が設けられている。吸引延長管19は延長
管6と連通している。
【0006】これにより、整流子モータ4が電力供給さ
れ回転すると、タイミングベルト15を介して回転ブラ
シ16が回転する。回転ブラシ16が回転しているとき
に吸込口5を掃除床面に接触させると、回転ブラシ16
についているハケ17が掃除床面を叩いて埃をかき上げ
るので掃除効率が向上する。
れ回転すると、タイミングベルト15を介して回転ブラ
シ16が回転する。回転ブラシ16が回転しているとき
に吸込口5を掃除床面に接触させると、回転ブラシ16
についているハケ17が掃除床面を叩いて埃をかき上げ
るので掃除効率が向上する。
【0007】次に、整流子モータに電力供給を行う従来
の回転ブラシ駆動用モータ制御装置の回路構成を図4に
示す。商用電源1が4つのダイオードをブリッジ接続し
て成る整流回路2の入力側に接続される。尚、商用電源
1の一端と整流回路2との間には正特性サーミスタ3が
設けられている。そして、整流回路の出力側が整流子モ
ータ4に接続される。
の回転ブラシ駆動用モータ制御装置の回路構成を図4に
示す。商用電源1が4つのダイオードをブリッジ接続し
て成る整流回路2の入力側に接続される。尚、商用電源
1の一端と整流回路2との間には正特性サーミスタ3が
設けられている。そして、整流回路の出力側が整流子モ
ータ4に接続される。
【0008】このような構成により、整流回路2で全波
整流された電圧が整流子モータ4に供給され、整流子モ
ータ4が回転する。正特性サーミスタ3は電流が大きく
なると温度が上昇し抵抗値が大きくなるので、回転ブラ
シ16の回転が止まり整流子モータ4がロックされたと
きに整流子モータ4に過電流が流れることを防止する。
整流された電圧が整流子モータ4に供給され、整流子モ
ータ4が回転する。正特性サーミスタ3は電流が大きく
なると温度が上昇し抵抗値が大きくなるので、回転ブラ
シ16の回転が止まり整流子モータ4がロックされたと
きに整流子モータ4に過電流が流れることを防止する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図4に示した従来の回
転ブラシ駆動用モータ制御装置では、整流子モータ4の
定格電圧を商用電源1の定格電圧に適応した値にする必
要があった。例えば、国内向けの掃除機では商用電源1
の定格電圧が100Vであるので整流子モータ4を定格
電圧が100Vである100V用整流子モータにし、商
用電源が220Vである地域向けの掃除機では商用電源
1の定格電圧が220Vであるので整流子モータ4を定
格電圧が220Vである220V用整流子モータにして
いた。
転ブラシ駆動用モータ制御装置では、整流子モータ4の
定格電圧を商用電源1の定格電圧に適応した値にする必
要があった。例えば、国内向けの掃除機では商用電源1
の定格電圧が100Vであるので整流子モータ4を定格
電圧が100Vである100V用整流子モータにし、商
用電源が220Vである地域向けの掃除機では商用電源
1の定格電圧が220Vであるので整流子モータ4を定
格電圧が220Vである220V用整流子モータにして
いた。
【0010】220V用整流子モータは100V用整流
子モータと比較して巻線の巻数を多くし、巻線を細くし
なければならない。このため、220V用整流子モータ
は100V用整流子モータと比較して生産工程での歩留
まりが悪くなり、且つ、使用時において振動などによっ
て巻線の結線部分が切断する可能性が高い。
子モータと比較して巻線の巻数を多くし、巻線を細くし
なければならない。このため、220V用整流子モータ
は100V用整流子モータと比較して生産工程での歩留
まりが悪くなり、且つ、使用時において振動などによっ
て巻線の結線部分が切断する可能性が高い。
【0011】本発明は、上記の問題点に鑑み、商用電源
から供給される電力によって、定格電圧が商用電源の定
格電圧よりも小さい整流子モータを駆動することができ
る回転ブラシ駆動用モータ制御装置、およびこれを備え
た電気掃除機を提供することを目的とする。
から供給される電力によって、定格電圧が商用電源の定
格電圧よりも小さい整流子モータを駆動することができ
る回転ブラシ駆動用モータ制御装置、およびこれを備え
た電気掃除機を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る回転ブラシ駆動用モータ制御装置にお
いては、電気掃除機の吸込口に設けられる回転ブラシを
回転駆動させる整流子モータと、商用電源から供給され
る電圧を整流したのち前記整流子モータに供給する整流
手段と、を備えるとともに、前記整流手段と前記整流子
モータとの接続をON/OFFするスイッチング手段
と、前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大
きいかを検知する第1の検知手段と、前記第1の検知手
段によって前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧値
より大きいことが検知されている間は前記スイッチング
手段をOFF状態にし前記第1の検知手段によって前記
整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大きくない
ことが検知されている間は前記スイッチング手段をON
状態にする制御手段と、を備えるようにする。
に、本発明に係る回転ブラシ駆動用モータ制御装置にお
いては、電気掃除機の吸込口に設けられる回転ブラシを
回転駆動させる整流子モータと、商用電源から供給され
る電圧を整流したのち前記整流子モータに供給する整流
手段と、を備えるとともに、前記整流手段と前記整流子
モータとの接続をON/OFFするスイッチング手段
と、前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大
きいかを検知する第1の検知手段と、前記第1の検知手
段によって前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧値
より大きいことが検知されている間は前記スイッチング
手段をOFF状態にし前記第1の検知手段によって前記
整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大きくない
ことが検知されている間は前記スイッチング手段をON
状態にする制御手段と、を備えるようにする。
【0013】さらに、前記第1の検知手段が前記整流手
段の出力する電圧を分圧する分圧手段を備えるととも
に、前記分圧手段に設けられる半固定抵抗の抵抗値を調
整することによって前記所定の電圧値が可変するように
してもよい。
段の出力する電圧を分圧する分圧手段を備えるととも
に、前記分圧手段に設けられる半固定抵抗の抵抗値を調
整することによって前記所定の電圧値が可変するように
してもよい。
【0014】また、前記整流子モータの通電電流が所定
の電流値より大きいかを検知する第2の検知手段と、該
第2の検知手段によって前記整流手段の出力する電流が
前記所定の電流値より大きいことが検知されている間は
前記所定の電圧値を大きくする設定変更手段と、を備え
るようにしてもよい。
の電流値より大きいかを検知する第2の検知手段と、該
第2の検知手段によって前記整流手段の出力する電流が
前記所定の電流値より大きいことが検知されている間は
前記所定の電圧値を大きくする設定変更手段と、を備え
るようにしてもよい。
【0015】また、上記目的を達成するために、本発明
に係る電気掃除機は、回転ブラシが設けられた吸込口
と、上記構成の回転ブラシ駆動用モータ制御装置と、商
用電源から電力を入力する手段と、を備えるとともに、
前記回転ブラシ駆動用モータ制御装置が有する整流子モ
ータの定格電圧を前記商用電源の定格電圧より小さくす
るようにする。
に係る電気掃除機は、回転ブラシが設けられた吸込口
と、上記構成の回転ブラシ駆動用モータ制御装置と、商
用電源から電力を入力する手段と、を備えるとともに、
前記回転ブラシ駆動用モータ制御装置が有する整流子モ
ータの定格電圧を前記商用電源の定格電圧より小さくす
るようにする。
【0016】そして、前記整流子モータの定格電圧を1
00Vとし、前記商用電源の定格電圧を200〜240
Vとしてもよい。
00Vとし、前記商用電源の定格電圧を200〜240
Vとしてもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して説明する。本発明に係る電気掃除機の概略構
成は図5および図6に示した従来の電気掃除機と同じで
あるので説明を省略する。本発明に係る電気掃除機が従
来の電気掃除機と異なる点は、整流子モータを定格電圧
が100Vである100V用整流子モータとし、回転ブ
ラシ駆動用モータ制御装置によって所定値より大きいモ
ータ印加電圧を遮断できるようにした点である。
を参照して説明する。本発明に係る電気掃除機の概略構
成は図5および図6に示した従来の電気掃除機と同じで
あるので説明を省略する。本発明に係る電気掃除機が従
来の電気掃除機と異なる点は、整流子モータを定格電圧
が100Vである100V用整流子モータとし、回転ブ
ラシ駆動用モータ制御装置によって所定値より大きいモ
ータ印加電圧を遮断できるようにした点である。
【0018】本発明に係る第一実施形態の回転ブラシ駆
動用モータ制御装置の回路構成を商用電源が220Vを
例に図1に示す。尚、図1において図4と同一の部分に
は同一の符号を付す。定格電圧が220Vである商用電
源1’が整流回路2の入力側に接続される。整流回路2
の正極性である出力側が正特性サーミスタ3を介して1
00V用である整流子モータ4’の一端に接続されてお
り、整流回路2の負極性である出力側がNPN形トラン
ジスタQ4のエミッタに接続され、そのトランジスタQ
4のコレクタが整流子モータ4’の他端に接続されてい
る。
動用モータ制御装置の回路構成を商用電源が220Vを
例に図1に示す。尚、図1において図4と同一の部分に
は同一の符号を付す。定格電圧が220Vである商用電
源1’が整流回路2の入力側に接続される。整流回路2
の正極性である出力側が正特性サーミスタ3を介して1
00V用である整流子モータ4’の一端に接続されてお
り、整流回路2の負極性である出力側がNPN形トラン
ジスタQ4のエミッタに接続され、そのトランジスタQ
4のコレクタが整流子モータ4’の他端に接続されてい
る。
【0019】また、整流回路2の正極性である出力側は
ダイオードD1のアノードにも接続される。ダイオード
D1のカソードは抵抗R1を介してツェナーダイオード
ZD1のカソードに接続されており、ツェナーダイオー
ドZD1のアノードは整流回路2の負極性である出力側
に接続される。
ダイオードD1のアノードにも接続される。ダイオード
D1のカソードは抵抗R1を介してツェナーダイオード
ZD1のカソードに接続されており、ツェナーダイオー
ドZD1のアノードは整流回路2の負極性である出力側
に接続される。
【0020】さらに、整流回路2の正極性である出力側
は抵抗R2の一端にも接続される。抵抗R2の他端は半
固定抵抗VR1および抵抗R3を介して整流回路2の負
極性である出力側に接続される。尚、ダイオードD1お
よび抵抗R2は正特性サーミスタ3よりも整流回路2側
に設けられる。
は抵抗R2の一端にも接続される。抵抗R2の他端は半
固定抵抗VR1および抵抗R3を介して整流回路2の負
極性である出力側に接続される。尚、ダイオードD1お
よび抵抗R2は正特性サーミスタ3よりも整流回路2側
に設けられる。
【0021】そして、抵抗R1とツェナーダイオードZ
D1との接続点が、電界コンデンサC1の正極性側と、
抵抗R4を介してNPN形トランジスタQ1のコレクタ
およびNPN形トランジスタQ2のベースと、PNP形
トランジスタQ3のエミッタとに接続される。トランジ
スタQ1のベースはツェナーダイオードZD2のアノー
ドに接続され、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R5
を介してトランジスタQ3のベースに接続される。ツェ
ナーダイオードZD2のカソードは抵抗R2と半固定抵
抗VR1との接続点aに接続される。
D1との接続点が、電界コンデンサC1の正極性側と、
抵抗R4を介してNPN形トランジスタQ1のコレクタ
およびNPN形トランジスタQ2のベースと、PNP形
トランジスタQ3のエミッタとに接続される。トランジ
スタQ1のベースはツェナーダイオードZD2のアノー
ドに接続され、トランジスタQ2のコレクタは抵抗R5
を介してトランジスタQ3のベースに接続される。ツェ
ナーダイオードZD2のカソードは抵抗R2と半固定抵
抗VR1との接続点aに接続される。
【0022】また、トランジスタQ1およびQ2のエミ
ッタは整流回路2の負極性である出力側に接続される。
さらに、トランジスタQ3のコレクタは、抵抗R6を介
してトランジスタQ4のベースに接続される。
ッタは整流回路2の負極性である出力側に接続される。
さらに、トランジスタQ3のコレクタは、抵抗R6を介
してトランジスタQ4のベースに接続される。
【0023】このような回路構成のモータ制御装置の動
作について図1および図3(a)を参照して説明する。
整流回路2は、商用電源1’から出力される実効値22
0Vの正弦波状電圧を全波整流して出力する。整流回路
2によって全波整流された電圧EOUTは、ダイオードD
1、抵抗R1、およびツェナーダイオードZD1で分圧
され、コンデンサC1で平滑された12V程度の直流電
圧となる。また、全波整流された電圧EOUTは、抵抗R
2、半固定抵抗VR1、および抵抗R3で分圧され、接
続点aでの電圧はVaとなる。
作について図1および図3(a)を参照して説明する。
整流回路2は、商用電源1’から出力される実効値22
0Vの正弦波状電圧を全波整流して出力する。整流回路
2によって全波整流された電圧EOUTは、ダイオードD
1、抵抗R1、およびツェナーダイオードZD1で分圧
され、コンデンサC1で平滑された12V程度の直流電
圧となる。また、全波整流された電圧EOUTは、抵抗R
2、半固定抵抗VR1、および抵抗R3で分圧され、接
続点aでの電圧はVaとなる。
【0024】まず、全波整流された電圧EOUTが閾値E
th以下である区間T1での動作について説明する。尚、
全波整流された電圧EOUTが閾値Ethと等しいとき、接
続点aでの電圧VaがツェナーダイオードZD2のツェ
ナー電圧VZと等しくなるように半固定抵抗VR1の抵
抗値が調整されている。区間T1では接続点aでの電圧
VaがツェナーダイオードZD2のツェナー電圧VZを越
えないので、抵抗R2およびツェナーダイオードZD2
を介して、トランジスタQ1にベース電流が流れずトラ
ンジスタQ1はOFF状態となる。
th以下である区間T1での動作について説明する。尚、
全波整流された電圧EOUTが閾値Ethと等しいとき、接
続点aでの電圧VaがツェナーダイオードZD2のツェ
ナー電圧VZと等しくなるように半固定抵抗VR1の抵
抗値が調整されている。区間T1では接続点aでの電圧
VaがツェナーダイオードZD2のツェナー電圧VZを越
えないので、抵抗R2およびツェナーダイオードZD2
を介して、トランジスタQ1にベース電流が流れずトラ
ンジスタQ1はOFF状態となる。
【0025】トランジスタQ1がOFF状態になると、
トランジスタQ2は抵抗R4を介してベース電流が流れ
てON状態になる。このため、トランジスタQ3は抵抗
R5を介してベース電流が流れてON状態となる。する
と、トランジスタQ4は抵抗R6を介してベース電流が
流れてON状態となる。これにより、全波整流された電
圧EOUTが、正特性サーミスタ3を介して整流子モータ
4’に供給されることとなる。
トランジスタQ2は抵抗R4を介してベース電流が流れ
てON状態になる。このため、トランジスタQ3は抵抗
R5を介してベース電流が流れてON状態となる。する
と、トランジスタQ4は抵抗R6を介してベース電流が
流れてON状態となる。これにより、全波整流された電
圧EOUTが、正特性サーミスタ3を介して整流子モータ
4’に供給されることとなる。
【0026】次に、区間T1から全波整流された電圧E
OUTが閾値Ethより大きくなる区間T2に移行したとき
の動作について説明する。区間T1から区間T2に移行
すると、接続点aでの電圧VaがツェナーダイオードZ
D2のツェナー電圧VZを越えるので、抵抗R2、ツェ
ナーダイオードZD2を介して、トランジスタQ1にベ
ース電流が流れてトランジスタQ1がON状態となる。
OUTが閾値Ethより大きくなる区間T2に移行したとき
の動作について説明する。区間T1から区間T2に移行
すると、接続点aでの電圧VaがツェナーダイオードZ
D2のツェナー電圧VZを越えるので、抵抗R2、ツェ
ナーダイオードZD2を介して、トランジスタQ1にベ
ース電流が流れてトランジスタQ1がON状態となる。
【0027】トランジスタQ1がON状態になると、区
間T1では抵抗R4を介してベース電流が流れてON状
態であったトランジスタQ2は、ベース−エミッタ間電
圧がほぼ零になるためOFF状態となる。このため、区
間T1では抵抗R5を介してベース電流が流れてON状
態であったトランジスタQ3がOFF状態となり、区間
T1ではトランジスタQ3および抵抗R6を介してベー
ス電流が流れてON状態であったトランジスタQ4がO
FF状態となる。
間T1では抵抗R4を介してベース電流が流れてON状
態であったトランジスタQ2は、ベース−エミッタ間電
圧がほぼ零になるためOFF状態となる。このため、区
間T1では抵抗R5を介してベース電流が流れてON状
態であったトランジスタQ3がOFF状態となり、区間
T1ではトランジスタQ3および抵抗R6を介してベー
ス電流が流れてON状態であったトランジスタQ4がO
FF状態となる。
【0028】従って、整流子モータ4’に印加されるモ
ータ印加電圧EMは図3(a)に示すようになる。すな
わち、全波整流された電圧EOUTが閾値Ethより大きく
なる区間T2では整流子モータ4への通電が遮断される
ことになる。尚、モータ印加電圧EMの最大値は閾値E
thから正特性サーミスタ3での電圧降下を引いた値とな
る。
ータ印加電圧EMは図3(a)に示すようになる。すな
わち、全波整流された電圧EOUTが閾値Ethより大きく
なる区間T2では整流子モータ4への通電が遮断される
ことになる。尚、モータ印加電圧EMの最大値は閾値E
thから正特性サーミスタ3での電圧降下を引いた値とな
る。
【0029】これにより、定格電圧が220Vである商
用電源および220V用整流子モータを備えた従来の回
転ブラシ駆動用モータ制御装置と比較して、モータ印加
電圧EMの最大値を低減できるため、整流子の長寿命化
を図ることができる。
用電源および220V用整流子モータを備えた従来の回
転ブラシ駆動用モータ制御装置と比較して、モータ印加
電圧EMの最大値を低減できるため、整流子の長寿命化
を図ることができる。
【0030】また、モータ印加電圧EMの最大値を任意
の値(閾値Ethから正特性サーミスタ3での電圧降下を
引いた値)に設定できるので、商用電源の定格電圧が2
20Vである地域向けの電気掃除機にも100V用整流
子モータを用いることができる。これにより、商用電源
の定格電圧が220Vである地域向けの電気掃除機の回
転ブラシ駆動用整流子モータと、国内向けの電気掃除機
の回転ブラシ駆動用整流子モータとを同一の仕様にする
ことができ、仕様の共通化によるコスト低減が可能とな
る。
の値(閾値Ethから正特性サーミスタ3での電圧降下を
引いた値)に設定できるので、商用電源の定格電圧が2
20Vである地域向けの電気掃除機にも100V用整流
子モータを用いることができる。これにより、商用電源
の定格電圧が220Vである地域向けの電気掃除機の回
転ブラシ駆動用整流子モータと、国内向けの電気掃除機
の回転ブラシ駆動用整流子モータとを同一の仕様にする
ことができ、仕様の共通化によるコスト低減が可能とな
る。
【0031】さらに、商用電源の定格電圧が220Vで
ある地域向けの電気掃除機において細い巻線を多数回巻
き込む必要がある220V用整流子モータを用いなくて
よいので、生産工程での歩留まりが向上し、且つ、使用
時において振動などによって巻線の結線部分が切断する
可能性が大幅に減少する。
ある地域向けの電気掃除機において細い巻線を多数回巻
き込む必要がある220V用整流子モータを用いなくて
よいので、生産工程での歩留まりが向上し、且つ、使用
時において振動などによって巻線の結線部分が切断する
可能性が大幅に減少する。
【0032】尚、整流子モータ4’はダイオードブリッ
ジと一体構造となっている場合があるが、その場合は、
整流子モータ4’内部のダイオードブリッジの入力側を
正特性サーミスタとトランジスタQ4のコレクタとにそ
れぞれ接続すればよい。ただし、整流子モータ4’をダ
イオードブリッジを含まないモータ単独の構造のものに
共通化できるのであれば、モータ単独の構造のものに共
通化する方が部品点数低減の観点から望ましい。
ジと一体構造となっている場合があるが、その場合は、
整流子モータ4’内部のダイオードブリッジの入力側を
正特性サーミスタとトランジスタQ4のコレクタとにそ
れぞれ接続すればよい。ただし、整流子モータ4’をダ
イオードブリッジを含まないモータ単独の構造のものに
共通化できるのであれば、モータ単独の構造のものに共
通化する方が部品点数低減の観点から望ましい。
【0033】さらに、半固定抵抗VR1の抵抗値を調整
することで、接続点aでの電圧Vaの設定を変えること
ができ、閾値Ethの値を変えることができる。これによ
り、商用電源1’の定格電圧が220V以外の場合で
も、その商用電源の定格電圧に応じた閾値Ethの値を設
定することができるので、商用電源の定格電圧が220
V以外である地域向けの電気掃除機に用いられる回転ブ
ラシ駆動用整流子モータ制御装置と、商用電源の定格電
圧が220Vである地域向けの電気掃除機に用いられる
回転ブラシ駆動用整流子モータ制御装置とを同一の仕様
にすることができ、仕様の共通化によるコスト低減を図
ることができる。
することで、接続点aでの電圧Vaの設定を変えること
ができ、閾値Ethの値を変えることができる。これによ
り、商用電源1’の定格電圧が220V以外の場合で
も、その商用電源の定格電圧に応じた閾値Ethの値を設
定することができるので、商用電源の定格電圧が220
V以外である地域向けの電気掃除機に用いられる回転ブ
ラシ駆動用整流子モータ制御装置と、商用電源の定格電
圧が220Vである地域向けの電気掃除機に用いられる
回転ブラシ駆動用整流子モータ制御装置とを同一の仕様
にすることができ、仕様の共通化によるコスト低減を図
ることができる。
【0034】次に、本発明に係る第二実施形態の回転ブ
ラシ駆動用モータ制御装置について説明する。第二実施
形態の回転ブラシ駆動用モータ制御装置の回路構成を図
2に示す。尚、図2において図1と同一の部分について
は同一の符号を付し説明を省略する。抵抗R11の一端
が接続点aに接続され、抵抗R11の他端がNPN形ト
ランジスタQ11のコレクタに接続される。尚、抵抗R
11はツェナーダイオードZD2よりも接続点a側に設
けられている。
ラシ駆動用モータ制御装置について説明する。第二実施
形態の回転ブラシ駆動用モータ制御装置の回路構成を図
2に示す。尚、図2において図1と同一の部分について
は同一の符号を付し説明を省略する。抵抗R11の一端
が接続点aに接続され、抵抗R11の他端がNPN形ト
ランジスタQ11のコレクタに接続される。尚、抵抗R
11はツェナーダイオードZD2よりも接続点a側に設
けられている。
【0035】また、トランジスタQ11のベースは、抵
抗R12を介して、ダイオードD11のカソードおよび
コンデンサC11の一端に接続される。また、トランジ
スタQ11のエミッタおよびコンデンサC11の他端は
整流回路2の負極性である出力側に接続される。
抗R12を介して、ダイオードD11のカソードおよび
コンデンサC11の一端に接続される。また、トランジ
スタQ11のエミッタおよびコンデンサC11の他端は
整流回路2の負極性である出力側に接続される。
【0036】さらに、ダイオードD11のアノードはト
ランジスタQ4のエミッタに接続される。尚、ダイオー
ドD11とトランジスタQ4との接続点と、トランジス
タQ2のエミッタとが抵抗R13を介して接続されるよ
うに、抵抗R13が設けられる。
ランジスタQ4のエミッタに接続される。尚、ダイオー
ドD11とトランジスタQ4との接続点と、トランジス
タQ2のエミッタとが抵抗R13を介して接続されるよ
うに、抵抗R13が設けられる。
【0037】このような回路構成の回転ブラシ駆動用モ
ータ制御装置の動作について図2および図3(a)、
(b)を参照して説明する。抵抗R13での電圧降下Δ
VR13がダイオードD11の順方向電圧降下とトランジ
スタQ11のベース−エミッタ間通電電圧との合計(約
1.4V)以下であると、トランジスタQ11にベース
電流が流れないので、トランジスタQ11がOFF状態
になる。このときの回路構成は、第一実施形態の回転ブ
ラシ駆動用モータ制御装置と同様になるので、モータ印
加電圧EMおよびモータ電流IMは図3(a)に示すよう
になる。
ータ制御装置の動作について図2および図3(a)、
(b)を参照して説明する。抵抗R13での電圧降下Δ
VR13がダイオードD11の順方向電圧降下とトランジ
スタQ11のベース−エミッタ間通電電圧との合計(約
1.4V)以下であると、トランジスタQ11にベース
電流が流れないので、トランジスタQ11がOFF状態
になる。このときの回路構成は、第一実施形態の回転ブ
ラシ駆動用モータ制御装置と同様になるので、モータ印
加電圧EMおよびモータ電流IMは図3(a)に示すよう
になる。
【0038】これに対して、整流子モータ4’の通電電
流が増加して抵抗R13での電圧降下ΔVR13が大きく
なり、その電圧降下ΔVR13がダイオードD11の順方
向電圧降下とトランジスタQ11のベース−エミッタ間
通電電圧との合計(約1.4V)を越えた場合、トラン
ジスタQ11にベース電流が流れ始めて、トランジスタ
Q11がON状態になる。
流が増加して抵抗R13での電圧降下ΔVR13が大きく
なり、その電圧降下ΔVR13がダイオードD11の順方
向電圧降下とトランジスタQ11のベース−エミッタ間
通電電圧との合計(約1.4V)を越えた場合、トラン
ジスタQ11にベース電流が流れ始めて、トランジスタ
Q11がON状態になる。
【0039】そうすると、接続点aから抵抗R11にも
電流が流れるようになり、その分流によって接続点aの
電圧が引き下げられ、トランジスタQ11がOFF状態
である場合(図3(a)参照)に比べて、図3(b)に
示すようにツェナーダイオードZD2に電流が流れ始め
る閾値Ethが大きくなる。その結果、トランジスタQ1
1がOFF状態である場合に比べて区間T2が短くな
り、整流子モータ4’への平均供給電圧が高くなる。こ
れにより、整流子モータ4’の負荷が大きくなる場合、
例えばじゅうたん掃除などの場合に、回転ブラシの回転
数低下を防止することができる。さらに、整流子モータ
がロックした場合は、第一実施形態の回転ブラシ駆動用
モータ制御装置と比較して区間T1が長いため、正特性
サーミスタ3の温度が短時間に上昇しすみやかに整流子
モータ4’への電力供給を遮断することができる。
電流が流れるようになり、その分流によって接続点aの
電圧が引き下げられ、トランジスタQ11がOFF状態
である場合(図3(a)参照)に比べて、図3(b)に
示すようにツェナーダイオードZD2に電流が流れ始め
る閾値Ethが大きくなる。その結果、トランジスタQ1
1がOFF状態である場合に比べて区間T2が短くな
り、整流子モータ4’への平均供給電圧が高くなる。こ
れにより、整流子モータ4’の負荷が大きくなる場合、
例えばじゅうたん掃除などの場合に、回転ブラシの回転
数低下を防止することができる。さらに、整流子モータ
がロックした場合は、第一実施形態の回転ブラシ駆動用
モータ制御装置と比較して区間T1が長いため、正特性
サーミスタ3の温度が短時間に上昇しすみやかに整流子
モータ4’への電力供給を遮断することができる。
【0040】尚、上述した第一および第二実施形態の回
転ブラシ駆動用モータ制御装置において、トランジスタ
Q4を電界効果トランジスタ(FET)に置き換える
と、ベース電流がほとんど必要なくなり、ダイオードD
1、抵抗R1、ツェナーダイオードZD1、およびコン
デンサC1からなる12Vの電源回路を小容量化するこ
とができる。
転ブラシ駆動用モータ制御装置において、トランジスタ
Q4を電界効果トランジスタ(FET)に置き換える
と、ベース電流がほとんど必要なくなり、ダイオードD
1、抵抗R1、ツェナーダイオードZD1、およびコン
デンサC1からなる12Vの電源回路を小容量化するこ
とができる。
【0041】さらに、上述した第一および第二実施形態
のモータ制御装置の商用電源と整流回路との間にスイッ
チを設け、手先操作部7によって選択される運転モード
に応じてそのスイッチがON/OFF制御されるように
してもよい。これにより、回転ブラシが回転しない運転
モードを設定することができる。
のモータ制御装置の商用電源と整流回路との間にスイッ
チを設け、手先操作部7によって選択される運転モード
に応じてそのスイッチがON/OFF制御されるように
してもよい。これにより、回転ブラシが回転しない運転
モードを設定することができる。
【0042】また、上述した実施形態では、フィルタに
よって埃を集塵するタイプの電気掃除機について説明し
たが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば埃
を含んだ空気を遠心力によって空気と埃とに分離して集
塵するサイクロン方式の電気掃除機についても適用する
ことができる。また、乾式や湿式、キャニスター型やア
ップライト型も問わない。
よって埃を集塵するタイプの電気掃除機について説明し
たが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば埃
を含んだ空気を遠心力によって空気と埃とに分離して集
塵するサイクロン方式の電気掃除機についても適用する
ことができる。また、乾式や湿式、キャニスター型やア
ップライト型も問わない。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、回転ブラシ駆動用モー
タ制御装置は、商用電源の出力電圧を整流する整流手段
と整流子モータとの接続をON/OFFするスイッチン
グ手段と、整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より
大きいかを検知する第1の検知手段と、第1の検知手段
によって整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大
きいことが検知されている間はスイッチング手段をOF
F状態にする制御手段とを備えているので、整流手段の
出力する電圧が所定の電圧値より大きい場合は整流子モ
ータへの電力供給が遮断される。これにより、整流子モ
ータへの印加電圧の最大値を低減することができ、整流
子の長寿命化が図れる。
タ制御装置は、商用電源の出力電圧を整流する整流手段
と整流子モータとの接続をON/OFFするスイッチン
グ手段と、整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より
大きいかを検知する第1の検知手段と、第1の検知手段
によって整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大
きいことが検知されている間はスイッチング手段をOF
F状態にする制御手段とを備えているので、整流手段の
出力する電圧が所定の電圧値より大きい場合は整流子モ
ータへの電力供給が遮断される。これにより、整流子モ
ータへの印加電圧の最大値を低減することができ、整流
子の長寿命化が図れる。
【0044】また、本発明によれば、半固定抵抗の抵抗
値を調整することによって、第1の検知手段の検知基準
となる所定の電圧値が可変するので、商用電源の定格電
圧が異なる場合でも容易にその定格電圧に応じてモータ
印加電圧の最大値を調整することができる。これによ
り、商用電源の定格電圧が異なる場合でも回転ブラシ駆
動用モータ制御装置を同一の仕様にすることができ、仕
様の共通化によるコスト低減を図ることができる。
値を調整することによって、第1の検知手段の検知基準
となる所定の電圧値が可変するので、商用電源の定格電
圧が異なる場合でも容易にその定格電圧に応じてモータ
印加電圧の最大値を調整することができる。これによ
り、商用電源の定格電圧が異なる場合でも回転ブラシ駆
動用モータ制御装置を同一の仕様にすることができ、仕
様の共通化によるコスト低減を図ることができる。
【0045】また、本発明によれば、回転ブラシ駆動用
モータ制御装置は、整流子モータの通電電流が所定の電
流より大きい場合に第1の検知手段の検知基準となる所
定の電圧値を大きくする設定変更手段を備えているの
で、整流子モータの負荷が大きくなりモータ電流が大き
くなったときは、整流子モータへの平均供給電圧が増加
する。これにより、じゅうたん掃除などの場合における
回転ブラシの回転数低下を防止することができる。さら
に、モータの保護手段として正特性サーミスタを設けた
場合、設定変更手段を備えていない回転ブラシ駆動用モ
ータ制御装置と比較して整流子モータへの通電時間が長
いため、整流子モータがロックした場合に正特性サーミ
スタの温度が短時間に上昇しすみやかに整流子モータへ
の電力供給を遮断することができ、過電流による整流子
モータの破損を未然に防ぐことができる。
モータ制御装置は、整流子モータの通電電流が所定の電
流より大きい場合に第1の検知手段の検知基準となる所
定の電圧値を大きくする設定変更手段を備えているの
で、整流子モータの負荷が大きくなりモータ電流が大き
くなったときは、整流子モータへの平均供給電圧が増加
する。これにより、じゅうたん掃除などの場合における
回転ブラシの回転数低下を防止することができる。さら
に、モータの保護手段として正特性サーミスタを設けた
場合、設定変更手段を備えていない回転ブラシ駆動用モ
ータ制御装置と比較して整流子モータへの通電時間が長
いため、整流子モータがロックした場合に正特性サーミ
スタの温度が短時間に上昇しすみやかに整流子モータへ
の電力供給を遮断することができ、過電流による整流子
モータの破損を未然に防ぐことができる。
【0046】また、本発明によれば、電気掃除機は、回
転ブラシ駆動用モータ制御装置が有する整流子モータの
定格電圧を商用電源の定格電圧より小さくするので、定
格電圧が220Vである商用電源から電力を入力する場
合でも100V用整流子モータを用いることができる。
これにより、商用電源の定格電圧が220Vである地域
向けの電気掃除機の回転ブラシ駆動用整流子モータと、
国内向けの電気掃除機の回転ブラシ駆動用整流子モータ
とを同一の仕様にすることができ、仕様の共通化による
コスト低減が可能となる。さらに、商用電源の定格電圧
が220Vである地域向けの電気掃除機において細い巻
線を多数回巻き込む必要がある220V用整流子モータ
を用いなくてよいので、生産工程での歩留まりが向上
し、且つ、使用時において振動などによって巻線の結線
部分が切断する可能性が大幅に減少する。
転ブラシ駆動用モータ制御装置が有する整流子モータの
定格電圧を商用電源の定格電圧より小さくするので、定
格電圧が220Vである商用電源から電力を入力する場
合でも100V用整流子モータを用いることができる。
これにより、商用電源の定格電圧が220Vである地域
向けの電気掃除機の回転ブラシ駆動用整流子モータと、
国内向けの電気掃除機の回転ブラシ駆動用整流子モータ
とを同一の仕様にすることができ、仕様の共通化による
コスト低減が可能となる。さらに、商用電源の定格電圧
が220Vである地域向けの電気掃除機において細い巻
線を多数回巻き込む必要がある220V用整流子モータ
を用いなくてよいので、生産工程での歩留まりが向上
し、且つ、使用時において振動などによって巻線の結線
部分が切断する可能性が大幅に減少する。
【図1】 本発明に係る第一実施形態の回転ブラシ
駆動用モータ制御装置の回路図である。
駆動用モータ制御装置の回路図である。
【図2】 本発明に係る第二実施形態の回転ブラシ
駆動用モータ制御装置の回路図である。
駆動用モータ制御装置の回路図である。
【図3】 図1および図2の回転ブラシ駆動用モー
タ制御装置各部の電圧・電流波形を示す図である。
タ制御装置各部の電圧・電流波形を示す図である。
【図4】 従来の掃除機に設けられる回転ブラシ駆
動用モータ制御装置の回路図である。
動用モータ制御装置の回路図である。
【図5】 電気掃除機の概略構成図である。
【図6】 図5の電気掃除機の吸込口の構成を示す
図である。
図である。
1’ 商用電源(定格電圧220V) 2 整流回路 4’ 整流子モータ(100V用) 5 吸込口 13 制御回路 16 回転ブラシ C1 電界コンデンサ C11 コンデンサ D1、D11 ダイオード Q1〜Q4 トランジスタ R1〜R6、R11〜R13 抵抗 VR1 半固定抵抗 ZD1、ZD2 ツェナーダイオード
Claims (5)
- 【請求項1】電気掃除機の吸込口に設けられる回転ブラ
シを回転駆動させる整流子モータと、商用電源から供給
される電圧を整流したのち前記整流子モータに供給する
整流手段と、を備えた回転ブラシ駆動用モータ制御装置
において、 前記整流手段と前記整流子モータとの接続をON/OF
Fするスイッチング手段と、 前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧値より大きい
かを検知する第1の検知手段と、 前記第1の検知手段によって前記整流手段の出力する電
圧が所定の電圧値より大きいことが検知されている間は
前記スイッチング手段をOFF状態にし前記第1の検知
手段によって前記整流手段の出力する電圧が所定の電圧
値より大きくないことが検知されている間は前記スイッ
チング手段をON状態にする制御手段と、 を備えることを特徴とする回転ブラシ駆動用モータ制御
装置。 - 【請求項2】前記第1の検知手段が前記整流手段の出力
する電圧を分圧する分圧手段を備えるとともに、前記分
圧手段に設けられる半固定抵抗の抵抗値を調整すること
によって前記所定の電圧値が可変する請求項1に記載の
回転ブラシ駆動用モータ制御装置。 - 【請求項3】前記整流子モータの通電電流が所定の電流
値より大きいかを検知する第2の検知手段と、該第2の
検知手段によって前記整流手段の出力する電流が前記所
定の電流値より大きいことが検知されている間は前記所
定の電圧値を大きくする設定変更手段と、を備える請求
項1または請求項2に記載の回転ブラシ駆動用モータ制
御装置。 - 【請求項4】回転ブラシが設けられた吸込口と、請求項
1〜3のいずれかに記載の回転ブラシ駆動用モータ制御
装置と、商用電源から電力を入力する手段と、を備える
とともに、前記回転ブラシ駆動用モータ制御装置が有す
る整流子モータの定格電圧を前記商用電源の定格電圧よ
り小さくすることを特徴とする電気掃除機。 - 【請求項5】前記整流子モータの定格電圧が100Vで
あり、前記商用電源の定格電圧が200〜240Vであ
る請求項4に記載の電気掃除機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001014228A JP2002218758A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこれを用いた電気掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001014228A JP2002218758A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこれを用いた電気掃除機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002218758A true JP2002218758A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18880950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001014228A Pending JP2002218758A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 回転ブラシ駆動用モータ制御装置およびこれを用いた電気掃除機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002218758A (ja) |
-
2001
- 2001-01-23 JP JP2001014228A patent/JP2002218758A/ja active Pending
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