JP2629397B2 - モード切り換え器とこれを有する電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭において使用される電気掃除機に関
するものである。

従来の技術 従来より、使用者が清掃面の種類を判断して床ノズル
のブラシのON/OFFを設定できる掃除機が使用されてい
る。この場合のON/OFFの設定は、手元操作部で行なって
いる。この構成では、前記ON/OFFの設定を掃除機本体か
ら床ノズルへ連絡するための配線は２線を使用して行わ
れている。また最近では、超音波センサ等を利用して清
掃面の種類を直接検知する床面判別手段を有して、清掃
面の種類に合わせて自動的に床ノズルのブラシのON/OFF
を制御するものも開発されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような床面判別手段を備えた掃除機
を使用して例えば絨毯面を清掃するような場合、自動制
御の状態ではブラシは回転を続けるだけである。絨毯の
状態によっては、使用者はブラシの回転を止めた状態で
清掃を行う方が都合が良い場合もある。このように、ブ
ラシを自動的に制御する場合と手動によりブラシを制御
する場合とを手元操作部で切り換えようとすると、本体
から床ノズルへの配線に切り換えのための信号線を追加
しなくてはならない。しかし実際には、この信号線の追
加は非常に狭い空間で行わなければならないため、極め
て困難なものである。

本発明はこのような従来の課題を解決するもので、２
線配線のままで動作モードの異なる２以上のモードを切
り換えることが可能な手段を提供することを第一の目的
とするものである。また従来の２線配線のままで床ノズ
ルのブラシを自動・手動と切り換えて制御できる電気掃
除機を提供することを第二の目的とするものである。

課題を解決するための手段 第一の目的を達成するための第一の手段は、商用電源
を整流する整流手段と、出力を不送電と商用電源のまま
と前記整流手段を介して整流後の電力とに切り換える切
り換え手段と、前記切り換え手段からの出力が交流であ
るか、整流後であるかを検知する電力検知手段とを設け
た構成のモード切り換え器とするものである。

また第二の目的を達成するための第二の手段は、塵埃
を吸引するための電動送風機を備えた電気掃除機本体
と、導線が埋設され塵埃を前記電気掃除機本体へ導入す
るホース及び延長管と、このホースの把持部側に設けら
れた整流手段と、前記導線を介して電気掃除機本体から
床ノズルに伝達する電力を不送電と商用電源のままと前
記整流手段を介して整流後の電力とに切り換える切り換
え手段と、床ノズル側に設けられ、電気掃除機本体から
ホース及び延長管を介して送られてきた電力が交流であ
るか、整流後であるかを検知する電力検知手段と、ブラ
シと、このブラシの駆動部と清掃面の種類を判別する床
面判別手段と、前記床面判別手段の出力と前記電力検知
手段の出力により前記駆動部を制御してブラシの回転量
を制御する回転駆動部とを設けた構成の電気掃除機とす
るものである。

作用 第一の手段によるモード切り換え器は、切り換え手段
により出力を送出しない不送電とするか、商用電源のま
ま出力するか、整流手段を介して整流後の電力で出力す
るかを切り換えて出力し、この切り換え手段からの出力
が交流であるか、整流後であるかを電力検知手段により
検知することにより不送電の「切」とは異なった２つ以
上のモードに区別できる。

第二の手段は以下のように作用する。第一の手段であ
るモード切り換え器が、床ノズル側へ伝達する電力形態
を、不送電・AC・脈流電力の３種類を用意する。この中
から選択された電力形態を、電力検知手段が検知し、例
えば不送電にはブラシのOFF、ACにはブラシの手動制
御、脈流にはブラシの自動制御を割り当て、それぞれに
対応する信号を回転制御部に出力する。一方床面判別手
段は、清掃面の種類を判別しこの信号を前記回転制御部
に出力する。こうして回転制御部は前記２手段からの信
号に基づいて、ブラシの回転を不作動・手動モードによ
る作動・自動モードによる作動に制御する。

実施例 以下、本発明の第一の手段の実施例を第１図に基づい
て説明する。１は商用電源２を整流する整流手段で、整
流後の電力を切り換え手段３に出力する。切り換え手段
３は、出力を不送電と、商用電源のままと、整流手段１
を介した整流後の電力とに切り換える。４は切り換え手
段３が出力する出力電力が、交流であるか整流後である
かを検知する電力検知手段である。第２図は、第１図に
示したモード切り換え器の具体回路図である。電力検知
手段４は、逆耐保護用のダイオード4a、フォトカプラー
4b、電流制御用の抵抗4c・4d、電解コンデンサ4e、抵抗
4f、能動素子4gから構成されている。電解コンデンサ4e
は抵抗4fを通じ充電され、この電解コンデンサ4eの端子
電圧の大小により能動素子4gがON/OFFされる。

以下本実施例の作用を説明する。切り換え手段３は２
接点の３段切り換え可能な切り換えスイッチであり、接
点Ａ−Ｂ間・接点Ｃ−Ｄ間・接点Ｅ−Ｆ間に現われる電
力を電力検知手段４へ伝達する。この電力形態は、第３
図に示すものとなる。接点Ａ−Ｂ間には、第３図Ａに示
すように電力は現われない。接点Ｃ−Ｄ間には、第３図
Ｂに示すように整流手段１により整流された全波整流後
の電力が現われる。接点Ｅ−Ｆ間には、第３図Ｃに示す
ように商用電源２のままの電力が現われる。このように
切り換え手段３は、電力検知手段４に伝達する電力形態
を不送電・AC・全波整流後に切り換える。この出力を受
けた電力検知手段４は、以下のように動作する。全波整
流後の電力の場合は、第３図Ｂに示すように負側の電力
（点線で図示）が無く正側の電力のみであるため、フォ
トカプラー4bは殆どON状態となる。従ってコンデンサ4e
は抵抗4dを通じ放電され、コンデンサ4eの端子電圧は低
下する。またACの場合は、第３図Ｃに示すように負側の
電力が存在するため、フォトカプラー4bのON状態の時間
は全波整流時と比べ半分になる。つまり、抵抗4dを通じ
て放電される時間が半分になるため、コンデンサ4eの端
子電圧の低下も全波整流時と比べ低くなる。このコンデ
ンサ4eの端子電圧により、能動素子4gが作動する。即ち
ACの場合は能動素子4gがONし、全波整流時ではコンデン
サ4eの端子電圧が低いため能動素子4gがOFFする。

以上のように本実施例によれば、切り換え手段３によ
り切り替えられる電力を、不送電を「切」、商用電源の
まま（交流）を第一のモード、全波整流後を第二のモー
ドというように割り当てると、「切」とは異なる２つ以
上のモードを区別できる。

次に第二の手段の実施例について、第４図に基づいて
説明する。電力検知手段４は、電気掃除機本体５からホ
ース６及び延長管７を介して送られてきた電力が、交流
であるか、全波整流後であるかを検知する。床ノズル８
は、その内部にブラシ９、ブラシ９を駆動する駆動部1
0、清掃面の種類を判別する床面判別手段11、床面判別
手段11の出力と電力検知手段４の出力により駆動部10を
制御し、ブラシ９の回転を制御する回転制御部12を設け
ている。また整流手段１および切り換え手段３はホース
６の把持部側に設けられている。電気掃除機本体５内に
は塵埃を吸引するための電動送風機13を設けている。

第５図は本実施例の電気掃除機の主要部分の回路図で
ある。回転制御部12は、抵抗12a、電解コンデンサ12b、
能動素子12c・12dを有している。能動素子12c・12dは、
電解コンデンサ12bの端子電圧の大小によりON/OFFされ
駆動部へ信号を出力する。電解コンデンサ12bは、抵抗1
2aを通じて充電される。また駆動部10は、電力制御素子
10a、電力制御素子10aを駆動するフォトトライアック10
bからなり、フォトトライアック10bは回転制御部12の出
力と床面判別手段11の出力とがワイヤードオアで接続さ
れ、どちらか片方の出力でトリガーされる。また床ノズ
ル８にはブラシ９を回転させるための回転ブラシモータ
ー14が装備されている。

以下本実施例の動作を説明する。切り換え手段３は２
接点の３段切り換え可能な切り換えスイッチであり、接
点Ａ−Ｂ間・接点Ｃ−Ｄ間・接点Ｅ−Ｆ間の３つの接点
間に現われる電力を床ノズル８へ伝達する。この各接点
間に現われる電力形態は、前記第３図で説明したものと
同様である。即ち接点Ａ−Ｂ間には電力は現われず（第
３図Ａ）、接点Ｃ−Ｄ間には、全波整流後の電力（第３
図Ｂ）が、接点Ｅ−Ｆ間には、ACの電力（第３図Ｃ図）
が現われる。この電力は、電力検知手段４で検知され
る。全波整流後の電力の場合は、正側の電力のみであ
り、フォトカプラー4bは殆どON状態となる。従ってコン
デンサ12bは抵抗4dを通じ放電され、この端子電圧は低
下していく。また、ACの場合は、負側の電力が存在する
ため、フォトカプラー4bのON状態の時間は全波整流時と
比べ半分になる。つまり抵抗4dを通じて放電される時間
が半分になるため、コンデンサ12bの端子電圧の低下も
全波整流時と比べ低くなる。能動素子12c・12dは、コン
デンサ12bの端子電圧により駆動される。即ちACの場合
は能動素子12c・12dはONし、フォトトライアック10bを
駆動し電力制御素子10aをONさせる。電力制御素子10aの
ONにより、回転ブラシモーター14を回転させる。全波整
流の場合は、コンデンサ12bの端子電圧が低いため、能
動素子12cがOFFし、電力制御素子10aもOFFし、従って回
転ブラシモーター14も回転しない。このように電力検知
手段４は、切り替え手段３により切り替えられる電力
を、不送電をブラシのOFF、ACをブラシの手動制御、全
波整流後をブラシの自動制御というように割り当て、そ
れぞれに対応する信号を回転制御部12に出力する。一
方、床面判別手段11は、例えば超音波素子を利用して清
掃面に射出した超音波の反射波のレベルによって清掃面
の種類を絨毯・床・畳と判別し、この信号を同様に回転
制御部12に出力する。回転制御部12は、電力検知手段４
と床面判別手段11からの信号に基づいて、駆動部10を制
御してブラシ９を制御する。即ち、電力検知手段４の信
号が不送電である場合は、床面判別手段11からの信号に
かかわらず、ブラシ９はOFFのままである。またACの場
合は、床面判別手段11からの信号にかかわらずブラシ９
は、手動で制御することができる。同様に全波整流後の
場合は、床面判別手段11からの信号に応じてブラシ９は
自動的に制御されるものである。

つまり、本実施例で例えば切り換え手段３の設定をＣ
−Ｄ、つまり自動制御モードとして、絨毯面の清掃をし
ているとする。この場合は、床面判別手段11が清掃面の
種類を絨毯と判別しているため当然ブラシ９は回転して
いる。そこで使用者がブラシの回転を止めて清掃したい
場合は、切り換え手段３の設定Ａ−Ｂとすればブラシ９
の回転を止めることができるものである。

なお本実施例では、電勝コンデンサ12bの端子電圧の
差で能動素子12cをON/OFFするとしたが、たとえば比較
器で電解コンデンサ12bの端子電圧そのものを検知した
り、また全波整流後の電力には負側の電力が存在しない
ことに着目して、電力検知手段で負側の電力の有無を判
別するような構成にした電力検知手段でも同様な効果が
得られるのはいうまでもない。

発明の効果 以上のように第一の手段のモード切り換え器は、２線
配線のままで不送電による「切」のモードと動作モード
の異なる２以上の動作モードを得ることができ、これら
の動作モードの切り換えが自由にできるものである。

また第二の手段の電気掃除機は、床面判別手段により
清掃面に合わせて自動的にブラシを回転させることに加
え、手動においてもブラシを制御することができる構成
を、従来と同様２線配線のままで実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の手段の実施例であるモード切り換え器の
ブロック図、第２図は同モード切り換え器の回路図、第
３図は同切り換え手段により切り換えられた電力の３つ
の形態を説明する説明図、第４図は第二の手段の実施例
である電気掃除機のブロック図、第５図は同電気掃除機
の主要部分の回路図である。 １……整流手段、３……切り換え手段、４……電力検知
手段、９……ブラシ、10……駆動部、11……床面判別手
段、12……回転制御部。

フロントページの続き (72)発明者 上野 聖一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−98423（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−141638（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−131199（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源を整流する整流手段と、出力を不
   送電と商用電源のままと前記整流手段を介して整流後の
   電力とに切り換える切り換え手段と、前記切り換え手段
   からの出力が交流であるか、整流後であるかを検知する
   電力検知手段とを設けたモード切り換え器。
2. 【請求項２】塵埃を吸引するための電動送風機を備えた
   電気掃除機本体と、導線が埋設され塵埃を前記電気掃除
   機本体へ導入するホース及び延長管と、このホースの把
   持部側に設けられた整流手段と、前記導線を介して電気
   掃除機本体から床ノズルに伝達する電力を不送電と商用
   電源のままと前記整流手段を介して整流後の電力とに切
   り換える切り換え手段と、床ノズル側に設けられ、電気
   掃除機本体からホース及び延長管を介して送られてきた
   電力が交流であるか、整流後であるかを検知する電力検
   知手段と、ブラシと、このブラシの駆動部と清掃面の種
   類を判別する床面判別手段と、前記床面判別手段の出力
   と前記電力検知手段の出力により前記駆動部を制御して
   ブラシの回転量を制御する回転制御部とを設けた電気掃
   除機。