JP4785401B2 - Vacuum cleaner - Google Patents

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Description

本発明は、一般家庭用または業務用で使用される電気掃除機に関し、特に吸込具に内蔵された回転ブラシの制御に関するものである。   The present invention relates to a vacuum cleaner used for general home use or business use, and more particularly to control of a rotating brush built in a suction tool.

従来、回転ブラシ駆動用モータが、ロックまたはそれに近い状態を長時間継続したとき、回転ブラシ駆動用モータを停止して安全性を確保するとともに、ファンモータを停止させないようにしたセントラルクリーナがある(例えば、特許文献1参照)。このセントラルクリーナは、電圧検出手段で回転ブラシ駆動用モータの印加電圧を検知し、その検知出力を停止信号発生手段に入力し、停止信号発生手段で回転ブラシ駆動用モータの停止信号を出力していた。このセントラルクリーナは、電圧検出手段として変成器を使用しているものであった。   Conventionally, when the rotary brush drive motor is locked or close to the state for a long time, there is a central cleaner that stops the rotary brush drive motor to ensure safety and prevents the fan motor from being stopped ( For example, see Patent Document 1). In this central cleaner, the voltage detection means detects the applied voltage of the rotary brush drive motor, the detection output is input to the stop signal generation means, and the stop signal generation means outputs the stop signal of the rotary brush drive motor. It was. This central cleaner uses a transformer as a voltage detection means.

そして、リレーの接点を手動によりオンし、回転ブラシ駆動用モータを駆動した状態で回転ブラシが正常に回転している場合には、変圧器からは所定の電圧が出力される。このときのOPアンプの出力はHレベルであり、トランジスタはオンし、双方向性サイリスタはオンしたままで、回転ブラシは動作を継続し、ファンモータも正常に運転が継続される。この状態で、回転ブラシがロックまたはそれに近い状態を長時間継続すると変圧器に大電流(過電流)が流れることになる。   When the contact of the relay is turned on manually and the rotating brush is rotating normally with the rotating brush driving motor driven, a predetermined voltage is output from the transformer. At this time, the output of the OP amplifier is at the H level, the transistor is turned on, the bidirectional thyristor is kept on, the rotating brush continues to operate, and the fan motor continues to operate normally. In this state, if the rotating brush is locked or close to the state for a long time, a large current (overcurrent) flows through the transformer.

そのために、変圧器の二次側の出力電圧は極端に低下してしまうことになる。すなわち、駆動信号発生手段の動作電圧は、その限界電圧以下になろうとするのである。変成器は、この電圧を検知するために、OPアンプがLレベルを出力し、トランジスタはオフし、リレーの接点を開いて双方向性サイリスタもオフし、回転ブラシ駆動用モータへの電力供給が停止され、回転ブラシは動作を停止する。   For this reason, the output voltage on the secondary side of the transformer is extremely lowered. That is, the operating voltage of the drive signal generating means tends to be lower than the limit voltage. In the transformer, in order to detect this voltage, the OP amplifier outputs an L level, the transistor is turned off, the relay contact is opened, the bidirectional thyristor is also turned off, and the power supply to the rotary brush driving motor is performed. When stopped, the rotating brush stops operating.

その結果、変圧器の二次側の出力電圧は、所定の電圧値に回復する。このようになっているために、駆動信号発生手段は、動作継続が可能となり、ファンモータも正常動作を継続できる。なお、リレー接点は手動操作によってのみ閉じることができるために、回転ブラシ駆動用モータはオフしたままの状態となっている。   As a result, the output voltage on the secondary side of the transformer is restored to a predetermined voltage value. Because of this, the drive signal generating means can continue to operate, and the fan motor can also continue normal operation. Since the relay contact can be closed only by a manual operation, the rotary brush driving motor remains off.

以上のように、回転ブラシ駆動用モータがロックまたはそれに近い状態を長時間継続すると電圧検出手段により回転ブラシ駆動用モータの異常状態が検知されて、停止信号発生手段が回転ブラシ駆動用モータの停止信号を出力する。このために、回転ブラシ駆動用モータを停止することができ、変圧器から正常な電圧を出力することができる。したがって、駆動信号発生手段は正常動作を行い、ファンモータが停止することも無く、変圧器異常発熱を起こすこともなく制御するものであった。   As described above, when the rotating brush driving motor is locked or close to the state for a long time, the abnormal state of the rotating brush driving motor is detected by the voltage detecting means, and the stop signal generating means stops the rotating brush driving motor. Output a signal. For this reason, the rotary brush drive motor can be stopped, and a normal voltage can be output from the transformer. Therefore, the drive signal generating means performs normal operation and controls the fan motor without stopping and without causing abnormal heat generation of the transformer.

特開平04−261624号公報(第3頁、第1図及び第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 04-261624 (page 3, FIGS. 1 and 2)

上記のセントラルクリーナの変圧器の出力電流と出力電圧との関係特性は、電流が上昇するに伴い電圧が降下するというものであった。このように、電流が上昇すると電圧が降下するためブラシモータトルクが下がり、ブラシ性能が低下してしまっていた。また、電源電圧が変動すると、ブラシ駆動用モータ印加電圧が変化するため回転ブラシロック時の検出が正確に検出することができなかった。つまり、電源電圧が低い場合は早めにロック検出してしまい、電源電圧が高い場合は遅くロック検出してしまっていた。   The relational characteristic between the output current and the output voltage of the transformer of the central cleaner described above is that the voltage decreases as the current increases. Thus, when the current increases, the voltage drops, so the brush motor torque decreases and the brush performance deteriorates. Further, when the power supply voltage fluctuates, the brush drive motor applied voltage changes, so that the detection at the time of rotating brush lock cannot be accurately detected. That is, when the power supply voltage is low, the lock is detected early, and when the power supply voltage is high, the lock is detected late.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、出力電流が所定の値を超えると、出力電圧が急激に降下する垂下型の特性を有する直流電源装置を備えることで、出力電流の変化によって出力電圧が変動しないために安定した吸塵性能の確保を可能にし、商用交流電源の変動に影響されない回転ブラシのロック時における保護を可能にした電気掃除機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a direct current power supply device having a drooping type characteristic in which the output voltage rapidly drops when the output current exceeds a predetermined value. An object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can ensure stable dust absorption performance because the output voltage does not fluctuate due to changes in the output current, and that can be protected when the rotating brush is locked without being affected by fluctuations in the commercial AC power supply. And

本発明に係る電気掃除機は、交流電源で駆動し、吸引力を発生するファンモータと、前記ファンモータの吸引力により塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込具に内蔵され、塵埃をかきあげる回転ブラシと、前記回転ブラシを直流電源で駆動する電動機と、前記ファンモータ及び前記電動機への電源供給を制御する制御手段と、前記電動機に該電動機を駆動するための直流電源を供給し、出力電流が所定値を超えると出力電流と出力電圧との関係が垂下型の特性を有する直流電源装置と、前記直流電源装置から出力された前記直流電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、を有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出電圧に基づいて前記直流電源装置から前記電動機に供給する直流電源を制御することを特徴とする。 The vacuum cleaner according to the present invention is driven by an AC power source, generates a suction force, a suction motor that sucks dust by the suction force of the fan motor, and a rotation that is built into the suction tool and scrapes up dust. a brush, an electric motor for driving the rotary brush in the DC power supply, and control means for controlling the power supply to the fan motor and the electric motor, and supplies DC power for driving the electric motor to the electric motor, the output current And a voltage detecting means for detecting the output voltage of the DC power supply output from the DC power supply device, and a relationship between the output current and the output voltage having a drooping characteristic. And the said control means controls the DC power supply supplied to the said motor from the said DC power supply device based on the detection voltage from the said voltage detection means, It is characterized by the above-mentioned.

本発明に係る電気掃除機は、交流電源で駆動し、吸引力を発生するファンモータと、前記ファンモータの吸引力により塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込具に内蔵され、塵埃をかきあげる回転ブラシと、前記回転ブラシを直流電源で駆動する電動機と、前記ファンモータ及び前記電動機への電源供給を制御する制御手段と、前記電動機に該電動機を駆動するための直流電源を供給し、出力電流が所定値を超えると出力電流と出力電圧との関係が垂下型の特性を有する直流電源装置と、前記直流電源装置から出力された前記直流電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、を有し、前記制御手段は、前記電圧検出手段からの検出電圧に基づいて前記直流電源装置から前記電動機に供給する直流電源を制御するので、使い勝手の良い、安定した吸塵性能の確保ができる。
The vacuum cleaner according to the present invention is driven by an AC power source, generates a suction force, a suction motor that sucks dust by the suction force of the fan motor, and a rotation that is built into the suction tool and scrapes up dust. a brush, an electric motor for driving the rotary brush in the DC power supply, and control means for controlling the power supply to the fan motor and the electric motor, and supplies DC power for driving the electric motor to the electric motor, the output current And a voltage detecting means for detecting the output voltage of the DC power supply output from the DC power supply device, and a relationship between the output current and the output voltage having a drooping characteristic. intake, and the control means, and controls the DC power supply to the motor from the DC power supply based on a detected voltage from said voltage detecting means, a user-friendly, a stable It can ensure performance.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機50を示す概略構成図である。電気掃除機50は、本体1と、ホース3と、手元操作部4と、延長管5と、吸込具6とで構成されている。本体1は、吸引力を発生するファンモータ2とファンモータ2により吸引された塵埃を集塵する図示省略の集塵室とを内蔵している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a vacuum cleaner 50 according to an embodiment of the present invention. The vacuum cleaner 50 includes a main body 1, a hose 3, a hand operating unit 4, an extension pipe 5, and a suction tool 6. The main body 1 includes a fan motor 2 that generates a suction force and a dust collection chamber (not shown) that collects dust sucked by the fan motor 2.

ホース3は、一端が本体1に接続され他端が手元操作部4に接続されており、可撓性を有するものである。吸込具6は、床や畳等の被掃除面に接して塵埃を吸引するためのものである。また、吸込具6は、被掃除面の塵埃をかきあげる回転ブラシ7と回転ブラシ7を駆動する電動機としての機能を果たすブラシモータ8とを内蔵している。延長管5は、吸込具6と手元操作部4とを接続するものであり、伸縮自在なものである。   The hose 3 has one end connected to the main body 1 and the other end connected to the hand operation unit 4 and has flexibility. The suction tool 6 is for contacting dust to be cleaned such as a floor or a tatami mat to suck dust. The suction tool 6 includes a rotating brush 7 that sweeps up dust on the surface to be cleaned and a brush motor 8 that functions as an electric motor that drives the rotating brush 7. The extension pipe 5 connects the suction tool 6 and the hand operation unit 4 and is extendable.

手元操作部4は、ファンモータ2への電力供給を開始・停止するための図示省略の電源スイッチ、ファンモータ2の吸引力の強弱を設定するための図示省略の強弱スイッチや運転モード(床モード、畳モードや絨毯モード等)を設定するためのモードスイッチ等を備えているとよい。すなわち、ユーザからの指示を受け付ける操作部としての機能を果たすものである。また、手元操作部4には、ブラシモータ8への電力供給を停止したことを報知する図示省略の表示部を備えるとよい。なお、手元操作部4はホース3と一体となって構成されていてもよい。   The hand operating unit 4 includes a power switch (not shown) for starting / stopping power supply to the fan motor 2, a strength switch (not shown) for setting the strength of the suction force of the fan motor 2, and an operation mode (floor mode). And a mode switch for setting a tatami mode, a carpet mode, and the like. That is, it functions as an operation unit that receives instructions from the user. In addition, the hand operation unit 4 may be provided with a display unit (not shown) for notifying that the power supply to the brush motor 8 has been stopped. The hand operation unit 4 may be configured integrally with the hose 3.

次に、電気掃除機50の集塵動作について説明する。
ユーザから手元操作部4を介して運転指示があると、ファンモータ2とブラシモータ8とが駆動を開始する。ブラシモータ8が駆動を開始すると回転ブラシ7は、図示省略のベルト等を介して回転する。この回転ブラシ7が回転することで、被掃除面の塵埃がかきあげられることになる。吸込具6は、回転ブラシ7でかきあげられた塵埃を集塵室に集塵するために吸い込むようになっている。すなわち、吸込具6で吸い込まれた塵埃が延長管5、ホース3を介して本体1へと搬送され、集塵室に集塵されるのである。なお、吸引風は本体1から排出されるようになっている。
Next, the dust collecting operation of the electric vacuum cleaner 50 will be described.
When a user gives an operation instruction via the hand operation unit 4, the fan motor 2 and the brush motor 8 start driving. When the brush motor 8 starts driving, the rotating brush 7 rotates via a belt or the like (not shown). As the rotating brush 7 rotates, dust on the surface to be cleaned is scraped up. The suction tool 6 sucks dust collected by the rotating brush 7 in order to collect the dust in the dust collection chamber. That is, the dust sucked in by the suction tool 6 is conveyed to the main body 1 through the extension pipe 5 and the hose 3 and collected in the dust collecting chamber. The suction air is discharged from the main body 1.

図2は、電気掃除機50の回路構成を示す回路図である。
電気掃除機50の回路は、本体1、ホース3、延長管5及び吸込具6の4つの回路ブロックで構成されている。商用交流電源33は、電気掃除機50に交流電源を供給するものである。15Aヒューズ34は、ファンモータ2がロック状態になった場合や回路が短絡異常となった場合等に保護装置として機能するものである。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of the electric vacuum cleaner 50.
The circuit of the electric vacuum cleaner 50 includes four circuit blocks including a main body 1, a hose 3, an extension pipe 5, and a suction tool 6. The commercial AC power supply 33 supplies AC power to the vacuum cleaner 50. The 15A fuse 34 functions as a protective device when the fan motor 2 is in a locked state or when a short circuit abnormality occurs.

(本体1の回路構成)
本体1の回路は、4Aヒューズ35と、電源トランス36と、ダイオードブリッジ37と、平滑用電解コンデンサC1と、定電圧電源38と、電解コンデンサC2と、本体駆動用トライアック41と、ダイオードD1と、平滑用電解コンデンサC3と、直流電源装置30と、電圧検出手段31と、トランジスタ42と、ファンモータ2と、マイクロコンピュータ32と、抵抗R5とで構成されている。
(Circuit configuration of the main body 1)
The circuit of the main body 1 includes a 4A fuse 35, a power transformer 36, a diode bridge 37, a smoothing electrolytic capacitor C1, a constant voltage power supply 38, an electrolytic capacitor C2, a main body driving triac 41, a diode D1, It comprises a smoothing electrolytic capacitor C3, a DC power supply 30, a voltage detection means 31, a transistor 42, a fan motor 2, a microcomputer 32, and a resistor R5.

4Aヒューズ35は、ブラシモータ8がロック状態になった場合や回路が短絡異常となった場合等に保護装置として機能するものである。電源トランス36は、商用交流電源33と接続し、商用交流電圧を所定の電圧へ変圧するものである。ダイオードブリッジ37は、電源トランス36の出力を整流するものである。平滑用電解コンデンサC1は、ダイオードブリッジ37により整流された出力を平滑するものである。定電圧電源38は、入力側が平滑用電解コンデンサC1に接続され、出力側から所定の定電圧電源を出力するものである。電解コンデンサC2は、定電圧電源38の発振を押さえるためのものである。   The 4A fuse 35 functions as a protective device when the brush motor 8 is in a locked state or when a short circuit abnormality occurs. The power transformer 36 is connected to the commercial AC power source 33 and transforms the commercial AC voltage to a predetermined voltage. The diode bridge 37 rectifies the output of the power transformer 36. The smoothing electrolytic capacitor C1 smoothes the output rectified by the diode bridge 37. The constant voltage power supply 38 has an input side connected to the smoothing electrolytic capacitor C1 and outputs a predetermined constant voltage power supply from the output side. The electrolytic capacitor C2 is for suppressing oscillation of the constant voltage power supply 38.

この定電圧電源38は、マイクロコンピュータ32と手元操作部4とに5Vの電圧を供給するようになっている。本体駆動用トライアック41は、ファンモータ2を駆動するためのものであり、双方向サイリスタのことである。ダイオードD1は、商用交流電源33の出力を整流するものである。平滑用電解コンデンサC3は、ダイオードD1で整流された出力を平滑するものである。電解コンデンサC4は、直流電源装置30の発振を押さえるためのものである。   The constant voltage power supply 38 supplies a voltage of 5 V to the microcomputer 32 and the hand operating unit 4. The main body drive triac 41 is for driving the fan motor 2 and is a bidirectional thyristor. The diode D1 rectifies the output of the commercial AC power supply 33. The smoothing electrolytic capacitor C3 smoothes the output rectified by the diode D1. The electrolytic capacitor C4 is for suppressing oscillation of the DC power supply device 30.

直流電源装置30は、入力側が平滑用電解コンデンサC3に接続され、出力側から所定の直流電圧を出力するものである。この直流電源装置30から出力される直流電圧によりブラシモータ8が駆動するようになっている。電圧検出手段31は、直流電源装置30の出力電圧を検出するものである。つまり、電圧検出手段31は、検出抵抗R6と検出抵抗R7とに分圧した抵抗をマイクロコンピュータ32に出力するようになっているのである。トランジスタ42は、ブラシモータ8を駆動させるためのスイッチング素子である。   The DC power supply 30 has an input side connected to the smoothing electrolytic capacitor C3 and outputs a predetermined DC voltage from the output side. The brush motor 8 is driven by a DC voltage output from the DC power supply device 30. The voltage detecting means 31 detects the output voltage of the DC power supply device 30. That is, the voltage detection means 31 outputs the resistance divided by the detection resistance R6 and the detection resistance R7 to the microcomputer 32. The transistor 42 is a switching element for driving the brush motor 8.

マイクロコンピュータ32は、制御手段としての機能を果たすものであり、電圧検出手段31からの検出電圧に基づいて、トランジスタ42のスイッチングを制御するものである。すなわち、マイクロコンピュータ32は、直流電源装置30の有する垂下型の特性により電圧検出手段31の検出抵抗R6及び検出抵抗R7で検出される電圧に基づいて、トランジスタ42をオン・オフ制御して、ブラシモータ8への電力供給を調整するのである。なお、抵抗R5については、後述する。   The microcomputer 32 functions as control means, and controls switching of the transistor 42 based on the detection voltage from the voltage detection means 31. That is, the microcomputer 32 performs on / off control of the transistor 42 based on the voltage detected by the detection resistor R6 and the detection resistor R7 of the voltage detection means 31 due to the drooping characteristics of the DC power supply device 30, and the brush The power supply to the motor 8 is adjusted. The resistor R5 will be described later.

(ホース3の回路構成)
ホース3の回路は、ジャバラ部40と手元操作部4とで構成されている。ジャバラ部40は、3本のピアノ線(ピアノ線44a、ピアノ線44b及びピアノ線44c)と1本のリード線43とを内蔵している。手元操作部4の抵抗(R1〜R4)にジャバラ部40のリード線43を接続することにより、電圧降下が少なくなりマイクロコンピュータ32に安定した電圧を入力することが可能になる。3本のピアノ線は、ホース3に復元性及び可撓性を与えるものである。
(Circuit configuration of hose 3)
The circuit of the hose 3 includes a bellows portion 40 and a hand operating portion 4. The bellows section 40 incorporates three piano wires (piano wire 44a, piano wire 44b, and piano wire 44c) and one lead wire 43. By connecting the lead wire 43 of the bellows section 40 to the resistance (R1 to R4) of the hand operating section 4, the voltage drop is reduced and a stable voltage can be input to the microcomputer 32. The three piano wires give the hose 3 restorability and flexibility.

手元操作部4は、スイッチSW1〜SW3と抵抗R1〜R4とを内蔵している。この抵抗R1〜R4と本体1の回路に内蔵された抵抗R5との分割と、スイッチSW1〜SW3のオン状態の組み合わせとでマイクロコンピュータ32の入力電圧が変化するようになっている。したがって、マイクロコンピュータ32は、この入力電圧に基づいて運転モードが判断可能になっている。そして、マイクロコンピュータ32は、手元操作部4のスイッチSW1〜SW3のオン状態に応じて、ファンモータ2及びブラシモータ8への供給電力を制御するようになっている。   The hand operation unit 4 includes switches SW1 to SW3 and resistors R1 to R4. The input voltage of the microcomputer 32 varies depending on the combination of the resistors R1 to R4 and the resistor R5 incorporated in the circuit of the main body 1 and the on states of the switches SW1 to SW3. Therefore, the microcomputer 32 can determine the operation mode based on this input voltage. The microcomputer 32 controls the power supplied to the fan motor 2 and the brush motor 8 according to the ON state of the switches SW1 to SW3 of the hand operation unit 4.

(延長管5の回路構成)
延長管5は、本体1及びホース3と吸込具6とを3本のピアノ線で接続するものである。すなわち、延長管5は、本体1の直流電源装置30からの直流電源を吸込具6のブラシモータ8に供給するものである。なお、この延長管5は、何段階かに脱着可能な構成にするとよい。
(Circuit configuration of extension pipe 5)
The extension pipe 5 connects the main body 1, the hose 3, and the suction tool 6 with three piano wires. That is, the extension pipe 5 supplies DC power from the DC power supply device 30 of the main body 1 to the brush motor 8 of the suction tool 6. The extension pipe 5 may be configured to be removable in several stages.

(吸込具6の回路構成)
吸込具6の回路は、ブラシモータ8と、安全スイッチ39とで構成されている。ブラシモータ8は、本体1の直流電源装置30から供給される直流電源で駆動し、回転ブラシ7を回転させるものである。安全スイッチ39は、吸込具6が空中に持ち上げられたような場合にブラシモータ8への電力供給を遮断し回転ブラシ7を停止させるためのものである。
(Circuit configuration of the suction tool 6)
The circuit of the suction tool 6 includes a brush motor 8 and a safety switch 39. The brush motor 8 is driven by a DC power supplied from the DC power supply device 30 of the main body 1 and rotates the rotating brush 7. The safety switch 39 is for shutting off the rotating brush 7 by cutting off the power supply to the brush motor 8 when the suction tool 6 is lifted in the air.

図3は、直流電源装置30の出力電流と出力電圧との関係を表した特性図である。
直流電源装置30は、設定されている所定の電流(たとえば、約500mA)を超えると急激に電圧が降下する特性(垂下型特性)を有している(図に示すA)。このように、設定されている所定の電流(たとえば、約500mA)になるまでは、ブラシモータ8の動作保証範囲となっている。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the output current and the output voltage of the DC power supply device 30.
The direct current power supply device 30 has a characteristic (a drooping characteristic) in which the voltage abruptly drops when a predetermined current (for example, about 500 mA) is exceeded (A in the figure). As described above, the operation guarantee range of the brush motor 8 is maintained until the predetermined current (for example, about 500 mA) is reached.

したがって、ブラシモータ8の駆動電圧は、商用交流電源33が変動しても回転ブラシ7のロック寸前の電流値まで一定であるので、この商用交流電源33の変動に影響されることなく性格な過電流の検出が可能になっている。本発明に係る電気掃除機50は、この垂下型特性を利用することで、過電流を検出し、ブラシモータ8への電力供給を停止させて、ブラシモータ8を保護するようになっているのである。   Therefore, the drive voltage of the brush motor 8 is constant up to the current value just before the rotary brush 7 is locked even if the commercial AC power supply 33 fluctuates. Current detection is possible. Since the electric vacuum cleaner 50 according to the present invention uses this drooping characteristic, the overcurrent is detected, the power supply to the brush motor 8 is stopped, and the brush motor 8 is protected. is there.

図4は、マイクロコンピュータ32の処理の流れを示すフローチャートである。図に基づいて、マイクロコンピュータ32の電気的な動作処理を説明する。
ユーザから手元操作部4を介して運転指示があると(ステップS101)、マイクロコンピュータ32は、その運転指示に基づいて運転モードを判断する。そして、マイクロコンピュータ32は、その運転モードに応じて運転を開始する(ステップS102)。すなわち、マイクロコンピュータ32は、本体駆動用トライアック41を制御し、ファンモータ2への電力供給をおこなう。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the microcomputer 32. Based on the drawing, an electrical operation process of the microcomputer 32 will be described.
When there is a driving instruction from the user via the hand operating unit 4 (step S101), the microcomputer 32 determines the driving mode based on the driving instruction. Then, the microcomputer 32 starts operation according to the operation mode (step S102). In other words, the microcomputer 32 controls the main body drive triac 41 to supply power to the fan motor 2.

また、マイクロコンピュータ32は、トランジスタ42を制御し、ブラシモータ8への電力供給をおこなう。このブラシモータ8が動作を開始すると、直流電源装置30に電流が流れるようになっている。この電流が、出力電流である(図3に示した横軸)。この出力電流は、掃除される被清掃面により変化するものである。つまり、吸込具6に内蔵された回転ブラシ7の負荷条件に応じて変化する回転状態によって出力電流が変化するのである。   The microcomputer 32 controls the transistor 42 and supplies power to the brush motor 8. When the brush motor 8 starts operation, a current flows through the DC power supply device 30. This current is the output current (horizontal axis shown in FIG. 3). This output current varies depending on the surface to be cleaned. That is, the output current changes depending on the rotation state that changes according to the load condition of the rotary brush 7 incorporated in the suction tool 6.

さらに、髪の毛や糸くず等のゴミが回転ブラシ7に絡みついたような場合にも出力電流は変化する。すなわち、回転ブラシ7がロック状態となると常に過電流が流れ込むことになるのである。そして、掃除される被清掃面により変化するのと同様に出力電流が変化する。したがって、吸込具6に内蔵された回転ブラシ7の負荷条件が増加するに伴って出力電流は上昇することになる。そして、所定の値を超えると急激に電圧が降下する。マイクロコンピュータ32は、電圧検出手段31の検出抵抗R6及び検出抵抗R7の電圧を常時検出している(ステップS104)。   Furthermore, the output current also changes when dust such as hair or lint entangles with the rotating brush 7. That is, when the rotating brush 7 is locked, an overcurrent always flows. Then, the output current changes in the same manner as it changes depending on the surface to be cleaned. Therefore, the output current increases as the load condition of the rotary brush 7 built in the suction tool 6 increases. And if it exceeds a predetermined value, a voltage will fall rapidly. The microcomputer 32 constantly detects the voltages of the detection resistors R6 and R7 of the voltage detection means 31 (step S104).

そして、この電圧が変化してあらかじめ設定されている所定の電圧以下になったときに(ステップS104;Yes)、マイクロコンピュータ32は、トランジスタ42をオフ制御する(ステップS106)。つまり、ブラシモータ8の駆動用のトランジスタ42をオフ制御することで、ブラシモータ8の駆動を停止させて、ブラシモータ8に過電流が流れ込まないようにしているのである。こうすることで、ブラシモータ8に生じる異常発熱を防止し、ブラシモータ8を保護しているのである。一方、この電圧が所定の電圧以下にならなければ(ステップS104;No)、ブラシモータ8に過電流が流れ込むことがないので、マイクロコンピュータ32は、トランジスタ42のオン制御を継続する(ステップS105)。   When this voltage changes and becomes equal to or lower than a predetermined voltage set in advance (step S104; Yes), the microcomputer 32 controls the transistor 42 to be turned off (step S106). That is, by controlling the transistor 42 for driving the brush motor 8 to be turned off, the driving of the brush motor 8 is stopped so that no overcurrent flows into the brush motor 8. By doing so, abnormal heat generation in the brush motor 8 is prevented and the brush motor 8 is protected. On the other hand, if this voltage does not fall below the predetermined voltage (step S104; No), since no overcurrent flows into the brush motor 8, the microcomputer 32 continues the on control of the transistor 42 (step S105). .

図5は、ブラシモータ8を停止させた後の処理の流れを示すフローチャートである。図に基づいて、マイクロコンピュータ32の電気的な動作処理を説明する。
マイクロコンピュータ32は、回転ブラシ7の負荷条件に応じて発生する過電流からブラシモータ8を保護するために、トランジスタ42をオフ制御して、ブラシモータ8を停止させる(ステップS201)。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing after the brush motor 8 is stopped. Based on the drawing, an electrical operation process of the microcomputer 32 will be described.
In order to protect the brush motor 8 from the overcurrent generated according to the load condition of the rotating brush 7, the microcomputer 32 controls the transistor 42 to be off and stops the brush motor 8 (step S201).

被掃除面が毛足の長い絨毯等であることでブラシモータ8が停止した後に、被掃除面が毛足の短い絨毯や床面に変化したときや、絡みついた髪の毛や糸くず等のゴミを取り除いたときは、ブラシモータ8の停止状態が継続されると清掃性に影響が生じてしまう。つまり、ブラシモータ8の停止条件が解除されたにもかかわらずに、ブラシモータ8の停止状態を継続すると、電気掃除機50の本来の機能である清掃性(ゴミ取り性能)を実現できないという悪影響が生じてしまうのである。   After the brush motor 8 stops because the surface to be cleaned is a carpet with long bristle feet, etc., when the surface to be cleaned has changed to a carpet or floor with short bristle feet, or tangled hair or lint When removed, if the stopped state of the brush motor 8 is continued, the cleaning performance is affected. That is, even if the stop condition of the brush motor 8 is released, if the stop state of the brush motor 8 is continued, the adverse effect that the cleaning function (dust removal performance) that is the original function of the electric vacuum cleaner 50 cannot be realized. Will occur.

マイクロコンピュータ32は、回転ブラシ7の負荷条件が軽減したとき(ステップS202;Yes)、すなわち、設定されている所定の電圧値以上になったときは、トランジスタ42をオン制御して、ブラシモータ8への電力供給を再開させる(ステップS203)。しかしながら、回転ブラシ7の負荷条件が軽減しないとき(ステップS202;No)、すなわち、設定されている所定の電圧値以下のときは、トランジスタ42のオフ制御を継続して、ブラシモータ8への電力供給を停止させたままである(ステップS204)。   When the load condition of the rotating brush 7 is reduced (step S202; Yes), that is, when the voltage exceeds a predetermined voltage value that has been set, the microcomputer 32 controls the transistor 42 to turn on the brush motor 8. The power supply to is resumed (step S203). However, when the load condition of the rotating brush 7 is not reduced (step S202; No), that is, when the voltage is equal to or lower than the predetermined voltage value that has been set, the transistor 42 is kept off and power to the brush motor 8 is maintained. The supply remains stopped (step S204).

このように、ユーザから手元操作部4を介しての再開指示がなくても自動的にトランジスタ42をオン制御し、ブラシモータ8に電力供給して、清掃性を維持させるのである。また、ブラシモータ8が停止した後に、回転ブラシ7の負荷条件が軽減したとき(ブラシモータ8が過電流状態から開放されたとき)は、手元操作部4を介してユーザからの指示がなくても、ブラシモータ8の運転を再開するようにしたので、ユーザの利便性が向上する。   In this way, the transistor 42 is automatically turned on and the brush motor 8 is supplied with power to maintain the cleanability even if the user does not give a restart instruction via the hand operating unit 4. Further, when the load condition of the rotary brush 7 is reduced after the brush motor 8 is stopped (when the brush motor 8 is released from the overcurrent state), there is no instruction from the user via the hand operation unit 4. However, since the operation of the brush motor 8 is resumed, the convenience for the user is improved.

図6は、電圧の変化に対応したブラシモータ8の状態遷移を示す状態遷移図である。
直流電源装置30は、垂下型特性を有しているので、所定の電流を超えると(図に示すA、これは図3で示したAに対応するものである)、急激に電圧が降下するようになっている。この垂下型特性を利用して、マイクロコンピュータ32は、あらかじめ設定されている所定の電圧以上であることを検出している場合には、ブラシモータ8に過電流が流れ込むことはないために、トランジスタ42をオン制御し、ブラシモータ8への電力供給を継続させる。
FIG. 6 is a state transition diagram showing a state transition of the brush motor 8 corresponding to a change in voltage.
Since the DC power supply device 30 has a drooping type characteristic, when a predetermined current is exceeded (A shown in the figure, which corresponds to A shown in FIG. 3), the voltage suddenly drops. It is like that. Since the microcomputer 32 detects that the voltage is higher than a predetermined voltage set in advance by utilizing this drooping characteristic, an overcurrent does not flow into the brush motor 8. 42 is turned on, and the power supply to the brush motor 8 is continued.

一方、マイクロコンピュータ32は、あらかじめ設定されている所定の電圧以下であることを検出した場合には(図に示すA)、ブラシモータ8に過電流が流れ込むことになるために、トランジスタ42をオフ制御し、ブラシモータ8への電力供給を停止させる。このように、ブラシモータ8に過電流の流入を阻止して、ブラシモータ8を保護しているのである。なお、所定時間経過しても、回転ブラシ7の負荷条件が軽減されないときには、図示省略の報知手段にその状態を放置させるとよい。   On the other hand, when the microcomputer 32 detects that the voltage is equal to or lower than a predetermined voltage set in advance (A in the figure), an overcurrent flows into the brush motor 8, and thus the transistor 42 is turned off. And the power supply to the brush motor 8 is stopped. As described above, the brush motor 8 is protected by preventing the overcurrent from flowing into the brush motor 8. If the load condition of the rotating brush 7 is not reduced even after a predetermined time has elapsed, it is preferable that the notifying means (not shown) leave the state.

図7は、停止状態を報知する際の処理の流れを示すフローチャートである。
吸込具6の回転ブラシ7の負荷条件が、被清掃面や回転ブラシ7のロック等で変化し、過電流が流れることで電圧が急激に降下すると、マイクロコンピュータ32は、トランジスタ42をオフ制御し、ブラシモータ8を停止させる(ステップS301)。マイクロコンピュータ32は、この停止状態が所定時間(T1)経過したとき(ステップS302;Yes)、図示省略の報知手段にその状態を報知させる(ステップS303)。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing when a stop state is notified.
When the load condition of the rotary brush 7 of the suction tool 6 changes due to the surface to be cleaned or the rotary brush 7 is locked, and the voltage drops rapidly due to the overcurrent flowing, the microcomputer 32 controls the transistor 42 to turn off. Then, the brush motor 8 is stopped (step S301). When the predetermined time (T1) has elapsed (step S302; Yes), the microcomputer 32 causes the notifying means (not shown) to notify the state (step S303).

そうすれば、その状態を知った電気掃除機50のユーザは、被掃除面に応じた運転モードに変更したり、ファンモータ2の吸引力の強弱を変更したりすることが可能になる。なお、この報知手段は、手元操作部4に設けてある図示省略の表示部に表示したり、音やブザーで警告したりするとよい。また、所定時間経過しても、ユーザから操作が行われないときには、ファンモータ2も停止させて、電気掃除機50の運転を終了するようにしてもよい。   If it does so, the user of the vacuum cleaner 50 who knew the state can change to the operation mode according to the surface to be cleaned, or can change the strength of the suction force of the fan motor 2. In addition, it is good to display this alerting | reporting means on the display part of illustration omitted provided in the hand operation part 4, or to warn with a sound or a buzzer. Further, when no operation is performed by the user even after a predetermined time has elapsed, the fan motor 2 may be stopped and the operation of the electric vacuum cleaner 50 may be terminated.

本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a vacuum cleaner concerning an embodiment of the invention. 電気掃除機の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of a vacuum cleaner. 直流電源装置の出力電流と出力電圧との関係を表した特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the output current and output voltage of a DC power supply device. マイクロコンピュータの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a microcomputer. ブラシモータを停止させた後の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process after stopping a brush motor. 電圧の変化に対応したブラシモータの状態遷移を示す状態遷移図である。It is a state transition diagram which shows the state transition of the brush motor corresponding to the change of a voltage. 停止状態を報知する際の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of alert | reporting a stop state.

符号の説明Explanation of symbols

1 本体、2 ファンモータ、3 ホース、4 手元操作部、5 延長管、6 吸込具、7 回転ブラシ、8 ブラシモータ、30 直流電源装置、31 電圧検出手段、32 マイクロコンピュータ、33 商用交流電源、34 15Aヒューズ、35 4Aヒューズ、35 電源トランス、37 ダイオードブリッジ、38 定電圧電源、39 安全スイッチ、40 ジャバラ部、41 本体駆動用トライアック、42 トランジスタ、43 リード線、44a〜44c ピアノ線、C1 平滑用電源コンデンサ、C2 電解コンデンサ、C3 平滑用電源コンデンサ、C4 電解コンデンサ、D1 ダイオード、R1〜R5 抵抗、R6 検出抵抗、R7 検出抵抗、SW1〜SW3 スイッチ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body, 2 Fan motor, 3 hose, 4 hand operation part, 5 Extension pipe, 6 Suction tool, 7 Rotating brush, 8 Brush motor, 30 DC power supply device, 31 Voltage detection means, 32 Microcomputer, 33 Commercial AC power supply, 34 15A fuse, 35 4A fuse, 35 power transformer, 37 diode bridge, 38 constant voltage power supply, 39 safety switch, 40 bellows part, 41 triac for driving main body, 42 transistor, 43 lead wire, 44a to 44c piano wire, C1 smoothing Power capacitor, C2 electrolytic capacitor, C3 smoothing power capacitor, C4 electrolytic capacitor, D1 diode, R1 to R5 resistor, R6 detection resistor, R7 detection resistor, SW1 to SW3 switch.

Claims (2)

交流電源で駆動し、吸引力を発生するファンモータと、
前記ファンモータの吸引力により塵埃を吸引する吸込具と、
前記吸込具に内蔵され、塵埃をかきあげる回転ブラシと、
前記回転ブラシを直流電源で駆動する電動機と、
前記ファンモータ及び前記電動機への電源供給を制御する制御手段と、
前記電動機に該電動機を駆動するための直流電源を供給し、出力電流が所定値を超えると出力電流と出力電圧との関係が垂下型の特性を有する直流電源装置と、
前記直流電源装置から出力された前記直流電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記電圧検出手段からの検出電圧に基づいて前記直流電源装置から前記電動機に供給する直流電源を制御する
ことを特徴とする電気掃除機。
A fan motor that is driven by an AC power source and generates suction
A suction tool for sucking dust by the suction force of the fan motor;
A rotating brush that is built into the suction tool and that sweeps up dust;
An electric motor that drives the rotating brush with a DC power source;
Control means for controlling power supply to the fan motor and the electric motor;
DC power supply for driving the electric motor to the electric motor, and when the output current exceeds a predetermined value, a direct current power supply apparatus having a drooping type relationship between the output current and the output voltage;
Voltage detection means for detecting the output voltage of the DC power source output from the DC power supply device,
The control means includes
A vacuum cleaner that controls a DC power supplied from the DC power supply device to the electric motor based on a detection voltage from the voltage detection means.
前記直流電源装置から前記電動機への電力供給を停止したことを報知する報知手段を有し、
前記制御手段は、
前記電圧検出手段の検出した前記直流電源装置の出力電圧があらかじめ設定された所定値以下となったとき、前記直流電源装置から前記電動機への電力供給を停止し、
前記直流電源装置から前記電動機への電力供給を停止した後、前記電圧検出手段の検出した前記直流電源装置の出力電圧があらかじめ設定された所定値以上となったとき、前記直流電源装置から前記電動機への電力供給を再開し、
前記直流電源装置から前記電動機への電力供給を停止した状態が所定時間経過したときに、前記電動機への電力供給を停止したことを前記報知手段に報知させる
ことを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
Informing means for informing that the power supply from the DC power supply device to the electric motor has been stopped,
The control means includes
When the output voltage of the DC power supply device detected by the voltage detection means is equal to or less than a predetermined value set in advance, the power supply from the DC power supply device to the motor is stopped,
After stopping the power supply from the DC power supply device to the electric motor, when the output voltage of the DC power supply device detected by the voltage detection means becomes equal to or higher than a predetermined value set in advance, the DC power supply device to the electric motor Power supply to
2. The notification unit is configured to notify the notification unit that power supply to the electric motor is stopped when a state in which power supply to the electric motor is stopped from the DC power supply device has elapsed for a predetermined time. Electric vacuum cleaner.
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