JP5169578B2

JP5169578B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JP5169578B2
Application number: JP2008191940A
Authority: JP
Inventors: 剛徳田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: JP2010029260A

Description

本発明は、ホース、延長管を備えた床移動型の電気掃除機に関するものである。

図６は、従来の電気掃除機の縦断面図、図７は従来の電気掃除機の全体斜視図である。

図６および図７に示すように、掃除機本体３１は、紙袋３２等のフィルターを内蔵した集塵室３３と、その後方に電動送風機３４、電源コード４４、制御回路を内蔵したモータ室３７で構成され、さらに掃除機本体３１に移動用のローラー３５、前方にキャスター３６を設け、前記集塵室３３と連通してホース４３、延長管３９、床ノズル３８が取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５８−２９４２９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、近年掃除機本体の性能向上や高付加価値化などにより、掃除機本体が大きく、かつ重くなる傾向にあったため、掃除機本体を引き回す際に大きな力が必要となっていた。特に床面が毛足の長い絨毯の場合は、掃除機のローラーが沈み込むため、掃除機本体を引っ張る力が増大して使い勝手が悪くなると言う欠点があった。

その為、掃除機本体に電動の駆動輪を設けて、引っ張り力を低減することが過去から考えられていた。しかしながら、掃除が終わって掃除機を別の部屋へ引っ張って移動させる場合、駆動用電動機が逆に負荷となり、引っ張り力が返って増大するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、掃除が終わって掃除機を別の部屋へ引っ張って移動させる場合、掃除機の駆動用電動機が負荷となり、引っ張り力が増大することのない使い勝手の良い電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引風を発生させるステーター巻線を有する電動送風機と、電気を供給する電源コードと、前記電動送風機の運転を制御する制御回路とを収納するモータ室と、開口部を有して前記電動送風機の前方に配置され紙袋等の集塵フィルターを配した集塵室と、本体底部に配置され駆動用電動機と電磁クラッチを介して連結された駆動輪と、前記駆動用電動機に流れる電流を検知する電流検知部と、前記電流検知部の出力信号をある所定値と比較して前記電磁クラッチの動作を制御する制御部とを備えた電気掃除機において、前記電磁クラッチは、本体の電源スイッチと連動し、かつ前記電動送風機のステーター巻線の両端部、または途中から取り出した電圧で動作され、前記制御部は、前記電流検知部の出力信号がある所定値を超えた時に前記電磁クラッチをオフにして、前記駆動輪と前記駆動用電動機との連結を解除するように制御するようにしたものである。

これによって、駆動輪になんらかの過負荷がかかった場合でも駆動用電動機の巻き線の温度上昇による巻き線の保護を行うことができ、信頼性の向上を図ることができ、また、ステーター巻線からの電圧を使うため専用の電源が不要になり小型の電磁クラッチが使用でき、低コスト化と省スペース化が図れるものである。

本発明の電気掃除機は、掃除機本体底部に設けた電動の駆動輪は、掃除機の電源をオフにして別の部屋へ引っ張って移動させる時に、駆動輪と駆動用電動機の連結が電磁クラッチによって解除され、駆動輪がフリーに回転するため、駆動用電動機の負荷がかからず掃除機の引っ張り力が増大することを防止することができ、使い勝手の良い電気掃除機を提
供することができる。

第１の発明は、吸引風を発生させるステーター巻線を有する電動送風機と、電気を供給する電源コードと、前記電動送風機の運転を制御する制御回路とを収納するモータ室と、開口部を有して前記電動送風機の前方に配置され紙袋等の集塵フィルターを配した集塵室と、本体底部に配置され駆動用電動機と電磁クラッチを介して連結された駆動輪と、前記駆動用電動機に流れる電流を検知する電流検知部と、前記電流検知部の出力信号をある所定値と比較して前記電磁クラッチの動作を制御する制御部とを備えた電気掃除機において、前記電磁クラッチは、本体の電源スイッチと連動し、かつ前記電動送風機のステーター巻線の両端部、または途中から取り出した電圧で動作され、前記制御部は、前記電流検知部の出力信号がある所定値を超えた時に前記電磁クラッチをオフにして、前記駆動輪と前記駆動用電動機との連結を解除するように制御することにより、駆動輪になんらかの過負荷がかかった場合でも駆動用電動機の巻き線の温度上昇による巻き線の保護を行うことができ、信頼性の向上を図ることができ、また、ステーター巻線からの電圧を使うため専用の電源が不要になり小型の電磁クラッチが使用でき、低コスト化と省スペース化が図れるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御部は、電流検知部の出力信号がある所定値より小さくなった時に電磁クラッチにより駆動用電動機からの動力を遮断して駆動輪がフリーで回転できるようにしたことにより、床面が木床やタイルなどで引っ張り力が小さい場合には、駆動用電動機の負荷がかからないようにすることができ、かつ無駄なエネルギーを消費することなく使い勝手の良い掃除機を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の駆動用電動機の電源を電動送風機のステーター巻線の両端部、または途中から取り出した電圧で駆動させることにより、専用の電源が不要になり小型の電動機が使用でき、簡単な構成でかつ低コストにすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の縦断面図、図２は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の動作を説明するブロック図、図３は、本発明の第１の実施の形態１における掃除機全体の斜視図を示すものである。

図１、及び図２において、１は掃除機本体で、吸い込み気流を発生させる電動送風機４、電気を供給する電源コード５、電動送風機４の運転を制御する制御回路６を内蔵したモータ室７と、紙袋２などのフィルターを収納する集塵室３で構成され、前記モータ室７と集塵室３は隔壁１３で仕切られていると共に、前記隔壁１３の電動送風機４と対向した位置に連通孔１４を設けている。

また、本体１底部の略中央部には、駆動輪１５が駆動用電動機１６と電磁クラッチ１７を介して連結されている。

また、１８は本体スイッチで、前記電動送風機４や電磁クラッチ１７の電源のオン、オフを行っている。

また、図３に示すように、掃除機本体１には、ホース１０と連通した延長管１１、及び
床ノズル１２が取り付けられている。

以上のように、構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、掃除機本体１の本体スイッチ１８をオンさせると、電源コード５より電力が供給され、電動送風機４が運転し気流が発生する。この気流は空気と一緒に塵埃を吸込み、集塵室３内に具備した紙袋２により塵埃のみ捕集され、空気は電動送風機４内を冷却した後に掃除機本体１外へ排出される。

この際、掃除機本体１底部に設けられた駆動輪１５は、電磁クラッチ１７がオンすることになり駆動用電動機１６と連結されて動力が伝達して回転する。

次に、掃除が終了して本体スイッチ１８をオフした場合、電動送風機４が停止し、電磁クラッチ１７もオフになり、駆動輪１５と駆動用電動機１６の連結が解除される。

よって駆動用電動機１６の動力は駆動輪１５に伝達しないので駆動輪１５はフリーで回転できるようになる。

以上のように、本実施の形態においては駆動輪１５は駆動用電動機１６と電磁クラッチ１７を介して連結して電磁クラッチ１７は本体スイッチ１８と連動して動作することにより、掃除機本体１の本体スイッチ１８をオフにして、掃除機本体１を引っ張って移動させるときに、駆動輪１５と駆動用電動機１６の連結を解除することができるので駆動用電動機１６が負荷になることなく引っ張り力が増大することを防止することができる。

なお、掃除機本体１を運転中は、駆動輪１５が電動で回転して引っ張り力を低減できることは言うまでもない。このように駆動輪１５の動作を掃除機本体１の運転中の時と、停止時に切り替えることにより、より引き回し易く使い勝手の良い掃除機を実現できるものである。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の動作を説明するブロック図である。なお、上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図４において、電磁クラッチ１７の電源は、電動送風機４内に設けられたステーター巻線１９の両端、または途中から取り出した電源を、全波整流器２０で整流して電磁クラッチ１７の動作電源として構成している。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

本体スイッチ１８をオンすると電動送風機４内のステーター巻線１９から全波整流器２０で整流して電磁クラッチ１７に電源が供給され電磁クラッチ１７がオンして駆動輪１５と駆動用電動機１６とを連結する。掃除機本体１の本体スイッチ１８をオフにして、掃除機本体１を引っ張って移動させるときには、駆動輪１５と駆動用電動機１６の連結を解除することができる。

従来家庭用のＡＣ電源（１００Ｖ）から電源を供給すると、電磁クラッチ１７自体が大きくなるという技術的課題があった。また小型のＤＣ仕様の電磁クラッチ１７を使用するときには、別に専用のＤＣ電源が必要となるためコスト高となり、また掃除機本体が大きく、重くなるという課題があったが、本実施の形態では、電動送風機４のステーター巻線
１９から電源を取り出し、簡単な全波整流器２０を設けることで、小型のＤＣ仕様の電磁クラッチ１７が使用でき、低コスト化と省スペース化が図れるものである。

また、駆動用電動機１６についても同様に、電動送風機４のステーター巻線１９から電源を取り出せば、小型のＤＣ仕様の電動機が使用できるので同様の効果が得られることは言うまでもない。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における電気掃除機の動作を説明するブロック図である。なお、上記実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図５において、駆動用電動機１６に流れる電流を検知する電流検知部２１と、その出力信号を処理して電磁クラッチ１７の動作を制御する制御部２２を設けた構成としている。

まず、本体スイッチ１８をオンすると電動送風機４内のステーター巻線１９から全波整流器２０で整流して電磁クラッチ１７に電源が供給され電磁クラッチ１７がオンして駆動輪１５と駆動用電動機１６とを連結する。電流検知部２１は駆動用電動機１６に流れる電流を検知して、その出力信号を制御部２２がある値と比較して電磁クラッチ１７の動作を制御する。電流値がある値より小さくなった時に前記電磁クラッチ１７により駆動用電動機１６からの動力を遮断して駆動輪１５がフリーで回転できるようにし、駆動用電動機１６に流れる電流値がある値を超えた時に前記電磁クラッチ１７をオフにして、駆動輪１５との連結を解除する。

以上のように、本実施の形態においては、駆動用電動機１６に流れる電流を検知する電流検知部２１と、その検知部の信号をある値と比較して前記電磁クラッチの動作を制御する制御部を内蔵することにより、駆動輪の負荷の状態を駆動用電動機に流れる電流値で検出することができ、例えば、駆動輪１５に何らかの過負荷がかかった場合、駆動用電動機１６に流れる電流値を電流検知部２１で検知して、ある値以上になった時に、制御部２２で電磁クラッチ１７の電源をオフして、駆動輪１５と駆動用電動機１６との連結を解除させて、駆動用電動機１６が過負荷にならないようにして電動機の巻線（図示せず）の過剰な温度上昇による巻き線の焼損を防止でき信頼性の向上を図ることができる。

また、駆動用電動機１６に流れる電流値がある値以下になった場合は、駆動輪１５にかかる負荷が小さいため、掃除機本体の引っ張り力も小さく、駆動輪１５を駆動させる必要がない。従って制御部２２で電磁クラッチ１７の電源をオフして駆動輪１５をフリーにすることで、無駄なエネルギーを消費することなく使い勝手の良い掃除機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、掃除機を別の部屋へ引っ張って移動させる時に、掃除機本体底部に設けられた駆動輪は、電磁クラッチを介して駆動用電動機と連結されており、掃除機の電源がオフの時には、電磁クラッチもオフになり、連結を解除して駆動輪をフリーにできるため、掃除機の引っ張り力が増大することを防止できるものであるので、業務用、家庭用などの掃除機に有効である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の縦断面図本発明の実施の形態１における電気掃除機の動作を説明するブロック図本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図本発明の実施の形態２における電気掃除機の動作を説明するブロック図本発明の実施の形態３における電気掃除機の動作を説明するブロック図従来の電気掃除機の縦断面図従来の電気掃除機の全体斜視図

１掃除機本体
２紙袋
３集塵室
４電動送風機
５電源コード
６制御回路
７モータ室
８ローラー
９キャスター
１０ホース
１１延長管
１２床ノズル
１３隔壁
１４連通孔
１５駆動輪
１６駆動用電動機
１７電磁クラッチ
１８本体スイッチ〈電源スイッチ〉
１９ステーター巻線
２０全波整流器
２１電流検知部
２２制御部

Claims

吸引風を発生させるステーター巻線を有する電動送風機と、電気を供給する電源コードと、前記電動送風機の運転を制御する制御回路とを収納するモータ室と、開口部を有して前記電動送風機の前方に配置され紙袋等の集塵フィルターを配した集塵室と、本体底部に配置され駆動用電動機と電磁クラッチを介して連結された駆動輪と、前記駆動用電動機に流れる電流を検知する電流検知部と、前記電流検知部の出力信号をある所定値と比較して前記電磁クラッチの動作を制御する制御部とを備えた電気掃除機において、
前記電磁クラッチは、本体の電源スイッチと連動し、かつ前記電動送風機のステーター巻線の両端部、または途中から取り出した電圧で動作され、
前記制御部は、前記電流検知部の出力信号がある所定値を超えた時に前記電磁クラッチをオフにして、前記駆動輪と前記駆動用電動機との連結を解除するように制御する電気掃除機。
前記制御部は、電流検知部の出力信号がある所定値より小さくなった時に電磁クラッチにより駆動用電動機からの動力を遮断して駆動輪がフリーで回転できるようにした請求項１に記載の電気掃除機。
前記駆動用電動機の電源を電動送風機のステーター巻線の両端部、または途中から取り出した電圧で駆動させる請求項１または２に記載の電気掃除機。