JP7433185B2 - 吸込口体および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、吸込口体および電気掃除機に関する。

回転ブラシを回転駆動させる複数の電動機を備える吸込口体が知られている。

特開２００１－２４５８３１号公報

回転ブラシと被掃除面との間の摩擦力が増したり、回転ブラシに異物が絡まったりすると、回転ブラシを回転駆動させる電動機の負荷が増加する。そして、電動機の負荷の増加に相関して電動機に流れる電流が上昇する場合がある。電動機に流れる電流の上昇は、電動機内の巻線の短絡、いわゆるレイヤーショート（レアショート、Layer Short）を誘発する虞がある。

そこで、本発明は、回転清掃体を回転駆動させる複数の電動機のそれぞれに流れる電流を適切に制限可能な、信頼性の高い吸込口体、および電気掃除機を提案することを目的とする。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る吸込口体は、複数の回転清掃体と、 前記回転清掃体毎に少なくとも１つ設けられて、前記回転清掃体を回転駆動する駆動力をそれぞれ個別に発生させる複数の電動機と、前記複数の電動機の運転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路と、前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路と、を備え、それぞれの前記電流検出回路は、前記電動機に流れる電流の検出結果に相関する電圧値を出力する増幅回路を含み、前記電流検出回路毎に前記増幅回路の増幅率が異なり、前記電動機毎に流れる電流の制限値が異なる。
また、本発明の実施形態に係る吸込口体は、複数の回転清掃体と、前記回転清掃体毎に少なくとも１つ設けられて、前記回転清掃体を回転駆動する駆動力をそれぞれ個別に発生させる複数の電動機と、前記複数の電動機の運転を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路と、前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路と、三角波の基準電圧を出力する、前記複数の電動機と同数の基準電圧発生回路と、前記電動機毎に設けられて、前記電動機に入力される電力をスイッチングするスイッチング素子と、を備え、それぞれの前記電流検出回路は、前記電動機に流れる電流の検出結果に相関する電圧値を出力し、それぞれの前記電流制限回路は、それぞれの前記電流検出回路が出力する前記電圧値と前記基準電圧とを比較して前記スイッチング素子をスイッチングし、前記基準電圧発生回路毎に前記基準電圧が異なり、前記電動機毎に流れる電流の制限値が異なる。

また、本発明の実施形態に係る電気掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体に収容されて負圧を発生させる電動送風機と、前記電動送風機に流体的に接続される前記吸込口体と、を備えている。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体を右前方から示す斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の平面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の平面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の底面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体を下方から見た斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の縦断面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の縦断面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の制御ブロック図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の基準電圧発生回路の回路構成を部分的に示す図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の基準電圧発生回路の動作を示す図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の駆動回路の回路構成を部分的に示す図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の電流検知回路の回路構成を部分的に示す図。 本発明の実施形態に係る吸込口体制御部が実行する電動機の保護制御を説明する概念図。 本発明の実施形態に係る吸込口体の他の例の制御ブロック図。

本発明に係る吸込口体および電気掃除機の実施形態について、図１から図１４を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、例えばスティック型である、電気掃除機１は、把手１１を有して手持ち操作可能な掃除機本体１２と、掃除機本体１２に着脱可能な二次電池１３（蓄電池、充電式電池、および充電池とも呼ばれる。）と、掃除機本体１２に接続される延長管１５と、延長管１５に接続される吸込口体１６と、を備えている。

なお、電気掃除機１は、キャニスター型、アップライト型、またはハンディ型であっても良い。電気掃除機１は、二次電池１３を電源として備えるコードレスタイプであっても良いし、商用交流電源から電源コードを介して電力を得る有線式であっても良い。

掃除機本体１２は、把手１１を有する本体ケース１７と、本体ケース１７に収容されて吸込負圧を生じさせる電動送風機１８と、本体ケース１７に着脱自在に設けられる塵埃分離集塵部１９と、主に電動送風機１８を制御する本体制御部２１と、を備えている。

掃除機本体１２は、二次電池１３が蓄える電力によって電動送風機１８を駆動させ、電動送風機１８の駆動によって発生する負圧を延長管１５に作用させる。電気掃除機１は、吸込口体１６および延長管１５を通じて床面から塵埃を含んだ空気（以下、「含塵空気」と呼ぶ。）を吸い込み、含塵空気から塵埃を分離し、分離後の塵埃を捕集し、蓄積するとともに分離後の空気を排気する。

本体ケース１７は、側面視において延長管１５の延長線上に配置される円筒状の前半部１７ａと、前半部１７ａから屈曲して延長管１５の延長線から徐々に離れる後半部１７ｂと、を備えている。本体ケース１７の前半部１７ａの上方には、塵埃分離集塵部１９が設けられている。本体ケース１７の後半部１７ｂは、吸込口体１６を床上に配置した使用状態（図２）において、後方へ向かって延びている。

本体ケース１７の正面部分には、本体接続口２３が設けられている。

本体接続口２３は、延長管１５を着脱可能な継手である。本体接続口２３は、本体ケース１７の円筒状の前半部１７ａから正面へ向かって突出している。本体接続口２３は、掃除機本体１２の流体的な入口であり、延長管１５と塵埃分離集塵部１９とを流体的に接続する。掃除機本体１２から延長管１５を取り外すことによって、本体接続口２３は、掃除機本体１２を単体で使用する際の吸込口としても機能する。

把手１１は本体ケース１７に一体に設けられている。把手１１は、電気掃除機１で床面を掃除するために、使用者が手で把持する部分である。把手１１は、塵埃分離集塵部１９の後端部の近傍から本体ケース１７の後端部へアーチ状に架かっている。また、把手１１は、延長管１５中心線の延長線上に交差して配置されている。

把手１１の近傍には、把手１１を握った使用者が、その手指を動かせる範囲に配置される入力部２６が設けられている。

入力部２６は、電動送風機１８の運転開始操作を受け付ける運転開始スイッチ２６ａと、電動送風機１８の運転停止操作を受け付ける運転停止スイッチ２６ｂと、吸込口体１６への電力供給の開始操作および停止操作を受け付けるブラシスイッチ２６ｃと、を備えている。運転開始スイッチ２６ａおよび運転停止スイッチ２６ｂは、本体制御部２１に電気的に接続されている。電気掃除機１の使用者は、入力部２６を操作して電動送風機１８の運転モードを択一的に選択できる。運転開始スイッチ２６ａは、電動送風機１８の運転中に、運転モードの切替スイッチとしても機能している。この場合、本体制御部２１は、運転開始スイッチ２６ａから操作信号を受け取る度に運転モードを強→中→弱→強→中→弱→………の順に切り換える。なお、入力部２６は、運転開始スイッチ２６ａに代えて、強運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）、および弱運転スイッチ（図示省略）を個別に備えていても良い。

塵埃分離集塵部１９は、掃除機本体１２の上面側に配置され、かつ掃除機本体１２に着脱できる。塵埃分離集塵部１９は、掃除機本体１２に流れ込む含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する一方で、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機１８へ送る。塵埃分離集塵部１９は、電気掃除機１が吸い込む、塵埃と空気との質量の差異を利用して塵埃と空気とを遠心分離する遠心分離方式であっても良いし、含塵空気から塵埃を濾し取るフィルターを有する濾過分離方式であっても良い。

電動送風機１８は、塵埃分離集塵部１９から空気を吸い込んで負圧（吸込負圧）を発生させる。

本体制御部２１は、マイクロプロセッサ、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置を備えている。記憶装置は、予め設定される複数の運転モードに関連する種々の設定（引数）を記憶している。複数の運転モードは電動送風機１８の出力に関連付けられている。それぞれの運転モードには、相互に異なる入力値（電動送風機１８の入力値、電動送風機１８に流れる電流目標値）が設定されている。それぞれの運転モードは、入力部２６が受け付ける操作入力に関連付けられている。本体制御部２１は、入力部２６への操作入力に対応する任意の運転モードを、予め設定される複数の運転モードから択一的に選択する。また、本体制御部２１は、選択した運転モードの設定を記憶部から読み出し、読み出した運転モードの設定にしたがって電動送風機１８を運転する。

二次電池１３は、電動送風機１８や本体制御部２１で消費される電力を蓄える。二次電池１３は、本体ケース１７に固定されていても良いし、本体ケース１７に着脱可能であっても良い。換言すると、電気掃除機１は、複数の二次電池１３を適宜に交換して利用できるものであっても良いし、そうでなくても良い。電気掃除機１に着脱可能に装着されている二次電池１３の充電率が低下した場合には、この二次電池１３を、充電済みの二次電池１３に交換することによって、電気掃除機１は、運転を継続できる。

延長管１５および吸込口体１６は、電動送風機１８から作用する負圧によって、床面上の塵埃を空気とともに吸い込んで掃除機本体１２へ案内する。

延長管１５は、本体ケース１７の本体接続口２３および塵埃分離集塵部１９を介して電動送風機１８の吸込側に流体的に接続されている。延長管１５は、使用者が掃除機本体１２の把手１１を把持した状態で実質的に床面に届く長さを有する。延長管１５の一方の端部には、掃除機本体１２の本体接続口２３に着脱自在な継手構造が設けられている。延長管１５の他方の端部には、掃除機本体１２の吸込口体１６を着脱自在な継手構造が設けられている。延長管１５は、伸縮可能であっても良いし、そうでなくても良い。

吸込口体１６は、木床やカーペットなどの床面上を走行自在または滑走自在であり、走行状態または滑走状態において床面に対向する底面に吸込口２７を有する。また、吸込口体１６は、回転自在な回転清掃体２８と、回転清掃体２８を駆動させる駆動源としての電動機２９と、を備えている。吸込口体１６の一方の端部には、延長管１５の他方の端部に着脱自在な継手構造が設けられている。吸込口体１６は、延長管１５を介して電動送風機１８の吸込側に流体的に接続されている。吸込口体１６、延長管１５、および塵埃分離集塵部１９は、電動送風機１８から吸込口２７へ至る吸込風路である。

電気掃除機１は、運転開始スイッチ２６ａが操作されると電動送風機１８を始動させる。例えば、電気掃除機１は、電動送風機１８が停止している状態で運転開始スイッチ２６ａが操作されると、先ず電動送風機１８を強運転モードで始動させ、再び運転開始スイッチ２６ａが操作されると電動送風機１８の運転モードを中運転モードに変更し、三度、運転開始スイッチ２６ａが操作されると電動送風機１８の運転モードを弱運転モードに変更し、以下同様に繰り返す。強運転モード、中運転モード、および弱運転モードは、予め設定される複数の運転モードである。強運転モードにおける電動送風機１８の入力値が最も大きく、弱運転モードにおける電動送風機１８の入力値が最も小さい。始動した電動送風機１８は、塵埃分離集塵部１９から空気を吸込み、塵埃分離集塵部１９内を負圧にする。

塵埃分離集塵部１９内の負圧は、本体接続口２３、延長管１５、および吸込口体１６を順次に通じて吸込口２７に作用する。電気掃除機１は、吸込口２７に作用した負圧によって、被掃除面上の塵埃を空気とともに吸い込んで被掃除面を掃除する。塵埃分離集塵部１９は、電気掃除機１に吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、蓄積する一方で、含塵空気から分離した空気を電動送風機１８へ送る。電動送風機１８は、塵埃分離集塵部１９から吸い込んだ空気を掃除機本体１２外へ排気する。

次いで、吸込口体１６について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る吸込口体を右前方から示す斜視図である。

図２に示すように、本実施形態に係る吸込口体１６は、略直方体形の吸込口本体３１と、吸込口本体３１の後部に設けられる接続管３２と、を備えている。

なお、吸込口体１６の前後、左右、上下は、電気掃除機１の使用者を基準に説明する。図２中の実線矢印Ｘの方向は、吸込口体１６の前方または前進方向であり、その反対方向は後方または後退方向である。また、図２中の実線矢印Ｙの方向は、吸込口体１６の左方であり、その反対方向は右方である。さらに、図２中の実線矢印Ｚの方向は、吸込口体１６の上方であり、その反対方向は下方である。

平面視における吸込口本体３１の形状は、前後方向に短辺を有し、左右方向に長辺を有する長方形状である。つまり、吸込口本体３１の左右方向の寸法、つまり幅寸法は、吸込口本体３１の前後方向の寸法、つまり奥行き寸法より大きい。吸込口本体３１は、下ケース３５と、下ケース３５に覆い被さる上ケース３６と、を備えている。

接続管３２は、吸込口本体３１の後部、かつ幅方向略中央部に設けられている。接続管３２は、吸込口本体３１に対して回転可能な回転接続管３８と、回転接続管３８に対して揺動可能な揺動接続管３９と、を備えている。

回転接続管３８は、吸込口体１６の前後方向に延びる中心線（Ｘ軸に一致する線分またはＸ軸に平行な線分）まわりに回転する。この中心線は、吸込口本体３１を左右に二分する。

揺動接続管３９は、回転接続管３８の回転中心線に直交する線分、または回転接続管３８の回転中心線に直交する線分に平行な線分まわりに揺動する。揺動接続管３９の自由端部は、延長管１５の自由端部に着脱可能な継手である。

図３および図４は、本発明の実施形態に係る吸込口体の平面図である。

図５は、本発明の実施形態に係る吸込口体の底面図である。

図６は、本発明の実施形態に係る吸込口体を下方から見た斜視図である。

図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線における、本発明の実施形態に係る吸込口体の縦断面図である。

図８は、図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における、本発明の実施形態に係る吸込口体の縦断面図である。

なお、図４では、上ケース３６が取り外されている。

図３から図７に示すように、本実施形態に係る吸込口体１６は、吸込口本体３１と、吸込口本体３１に回転可能に支持される回転清掃体２８と、吸込口本体３１に収容されて回転清掃体２８の回転駆動力を発生させる駆動源としての電動機２９と、電動機２９から回転清掃体２８へ駆動力を伝達する動力伝達機構４１と、電動機２９の運転を制御する吸込口体制御部４２と、を備えている。

吸込口本体３１は、底面３１ａへ向かって開く吸込口２７と、吸込口２７に繋がる吸込室４５と、回転清掃体２８を収容する清掃体室４６と、を有している。

また、吸込口本体３１は、清掃体室４６の一部を区画し、かつ回転清掃体２８の外周面の少なくとも一部を目視可能に覆う透過壁４７を備えている。

清掃体室４６は、吸込室４５の外側に区画されている。清掃体室４６は、吸込口本体３１の底面へ向かって開放されている。

吸込室４５は、下ケース３５と、上ケース３６の内側に収容され、かつ下ケース３５の一部に覆い被さる風路カバー４８と、吸込口本体３１の左右方向に幅広な吸込口２７を中央部へ向かって絞る風路狭窄体４９と、で区画されている。換言すると、下ケース３５、風路カバー４８、および風路狭窄体４９は、協働して吸込室４５を区画している。

吸込口本体３１の底面３１ａには、被掃除面ｆに接地して吸込口本体３１を支える複数の転５０が設けられている。複数の転５０は、吸込口本体３１の左右それぞれの端部に配置される転５０と、吸込口本体３１の後部中央部に配置される転５０と、を含んでいる。

吸込口本体３１の下ケース３５と上ケース３６との間には、空間が区画されている。この空間は、電動機２９を収容する電動機室５１と、動力伝達機構４１を収容する機械室５２と、吸込口体制御部４２を収容する制御室５３と、を含んでいる。これら電動機室５１、機械室５２、および制御室５３は、繋がっていても良いし、分断されていても良い。

制御室５３は、平面視において、吸込口本体３１の前後左右の中央部に配置されている。

そして、吸込口本体３１は、吸込口２７を吸込口体１６の前後から挟み込む一対の回転清掃体２８を備えている。

電動機２９および動力伝達機構４１も、一対あって、それぞれの回転清掃体２８に個別に関連している。一方の電動機２９は、一方の動力伝達機構４１を介して一方の回転清掃体２８を回転駆動させる。他方の電動機２９は、他方の動力伝達機構４１を介して他方の回転清掃体２８を回転駆動させる。

一対の電動機２９は、吸込口本体３１の幅方向における一方の端部に設けられる電動機２９と、吸込口本体３１の幅方向における他方の端部に設けられる電動機２９と、を含んでいる。これら一対の電動機２９は、吸込口本体３１を左右に二分する中心線から実質的に同じ距離離れた箇所に配置されていることが好ましい。

一対の動力伝達機構４１は、吸込口本体３１の幅方向における一方の端部に設けられる動力伝達機構４１と、吸込口本体３１の幅方向における他方の端部に設けられる動力伝達機構４１と、を含んでいる。これら一対の動力伝達機構４１は、吸込口本体３１を左右に二分する中心線から実質的に同じ距離離れた箇所に配置されていることが好ましい。

吸込口２７よりも前側の回転清掃体２８を、前清掃体２８Ｆ（第一回転清掃体）と呼ぶ。前清掃体２８Ｆを収容する清掃体室４６を前清掃体室４６Ｆ（第一回転清掃体室）と呼ぶ。前清掃体２８Ｆに対応する電動機２９を前用電動機２９Ｆと呼び、前清掃体２８Ｆに対応する動力伝達機構４１を前用伝達機構４１Ｆと呼ぶ。前用電動機２９Ｆを収容する電動機室５１を前用電動機室５１Ｆと呼び、前用伝達機構４１Ｆを収容する機械室５２を前用機械室５２Ｆと呼ぶ。

吸込口２７よりも後ろ側の回転清掃体２８を、後清掃体２８Ｒ（第二回転清掃体）と呼ぶ。後清掃体２８Ｒを収容する清掃体室４６を後清掃体室４６Ｒ（第二回転清掃体室）と呼ぶ。後清掃体２８Ｒに対応する電動機２９を後用電動機２９Ｒと呼び、後清掃体２８Ｒに対応する動力伝達機構４１を後用伝達機構４１Ｒと呼ぶ。後用電動機２９Ｒを収容する電動機室５１を後用電動機室５１Ｒと呼び、後用伝達機構４１Ｒを収容する機械室５２を後用機械室５２Ｒと呼ぶ。

前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、後清掃体室４６Ｒは、吸込口体１６の進行方向へ並んでいる。換言すると、前清掃体２８Ｆ、吸込口２７、後清掃体２８Ｒは、吸込口体１６の進行方向へ並んでいる。前清掃体２８Ｆ、吸込口２７、後清掃体２８Ｒは、吸込口体１６の前側から後ろ側へ並んでいる。さらに、前清掃体２８Ｆ、風路狭窄体４９、後清掃体２８Ｒは、吸込口体１６の進行方向へ並んでいる。前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、後清掃体室４６Ｒは、実質的に同じ幅寸法を有している。

電動機２９は、吸込口本体３１が被掃除面ｆに配置された状態で、被掃除面ｆの塵埃を吸込口２７へ塵埃を掃き集める方向へ回転清掃体２８を回転させる。つまり、前用電動機２９Ｆは、吸込口体１６の前進を補助する方向Ｒｆへ前清掃体２８Ｆを回転させ、後用電動機２９Ｒは、吸込口体１６の後退を補助する方向Ｒｒへ後清掃体２８Ｒを回転させる。

透過壁４７は、それぞれの清掃体室４６の一部を区画し、かつそれぞれの回転清掃体２８の外周面の少なくとも一部を目視可能に覆っている。そのため、吸込口本体３１は、透過壁４７によって塞がれる少なくとも１つの窓部５５を有している。この窓部５５は、それぞれの清掃体室４６に設けられていても良いし、隣り合う複数の清掃体室４６に跨がって設けられていても良い。本実施形態に係る窓部５５は、前清掃体２８Ｆを目視可能なように上ケース３６に設けられる前清掃体窓５５Ｆと、後清掃体２８Ｒを目視可能なように下ケース３５に設けられる後清掃体窓５５Ｒと、を含んでいる。

前清掃体窓５５Ｆは、前清掃体２８Ｆの上方に位置し、かつ前清掃体２８Ｆの全長に渡って開いている。

後清掃体窓５５Ｒは、後清掃体室４６Ｒの上方を経て接続管３２に至る吸込室４５を避けるため、後清掃体２８Ｒの上方に位置し、かつ後清掃体２８Ｒの左右２箇所に分断されて開いている。つまり、後清掃体窓５５Ｒは、後清掃体２８Ｒの回転中心線に沿う方向へ分割された複数の分割窓５５ＲＬ、５５ＲＲを含んでいる。

そして、透過壁４７は、前清掃体窓５５Ｆを塞いで前清掃体窓５５Ｆを目視可能に覆う第一透過壁４７Ａと、後清掃体窓５５Ｒを塞いで後清掃体窓５５Ｒを目視可能に覆う第二透過壁４７Ｂと、を含んでいる。また、第二透過壁４７Ｂは、後清掃体２８Ｒの回転中心線に沿う方向へ分割されていても良い。つまり、第二透過壁４７Ｂは、後清掃体２８Ｒの回転中心線に沿う方向へ分割された複数の分割透過壁４７ＢＬ、４７ＢＲを含んでいても良い。換言すると、少なくとも１つの透過壁４７は、少なくとも１つの回転清掃体２８の回転中心線に沿う方向へ分割された複数の分割透過壁４７ＢＬ、４７ＢＲを含んでいる。

第一透過壁４７Ａは、上ケース３６に固定されている。第一透過壁４７Ａは、吸込口本体３１が被掃除面ｆに配置された状態で、前清掃体２８Ｆの被掃除面ｆから最も離れた部位、つまり頂部２８Ｆａから前清掃体２８Ｆの回転方向Ｒｆへ沿って延びている。第二透過壁４７Ｂは、下ケース３５に固定されている。第二透過壁４７Ｂは、吸込口本体３１が被掃除面ｆに配置された状態で、後清掃体２８Ｒの被掃除面ｆから最も離れた部位、つまり頂部２８Ｒａから後清掃体２８Ｒの回転方向Ｒｒへ沿って延びている。換言すると、透過壁４７は、吸込口本体３１が被掃除面ｆに配置された状態で、対応する回転清掃体２８の被掃除面ｆから最も離れた部位２８Ｆａ、２８Ｒａから回転清掃体２８の回転方向へ沿って延びている。

第一透過壁４７Ａは、前清掃体２８Ｆの上方に覆い被さり、かつ前清掃体室４６Ｆの前側の開口縁（吸込口２７から最も遠い開口縁）を画定している。そして、第一透過壁４７Ａは、吸込口本体３１の外殻の一部を兼ねる透過部材５６である。つまり、下ケース３５、上ケース３６、および透過部材５６は、協働して吸込口本体３１の外殻を担っている。透過部材５６は、第一透過壁４７Ａに加えて第二透過壁４７Ｂを一体化したものであっても良い。換言すると、透過部材５６は、複数の透過壁４７の全部、または一部であって良い。

透過部材５６は、上ケース３６に覆い被さって後清掃体室４６Ｒの上方を跨ぎ、後清掃体窓５５Ｒより後方で下ケース３５に接続されている。つまり、透過部材５６は、第二透過壁４７Ｂと協働して後清掃体窓５５Ｒを二重に覆っている。透過部材５６は、透明または半透明な樹脂の成型品または成形品である。

吸込口２７は、前清掃体室４６Ｆと後清掃体室４６Ｒとの間に配置されている。換言すると、吸込口２７は、前清掃体２８Ｆと後清掃体２８Ｒとの間に配置されている。吸込口２７は、前清掃体２８Ｆおよび後清掃体２８Ｒに遮られることなく、被掃除面ｆを臨み、被掃除面ｆを直視している。

吸込室４５は、後清掃体室４６Ｒに覆い被さるように下ケース３５に沿って吸込口本体３１の後方へ湾曲し、接続管３２に繋がっている。吸込室４５と接続管３２との間には中継管５７が設けられている。中継管５７は、接続管３２を支持する基部の役割を担っている。中継管５７は、風路カバー４８に一体成形されている。

前清掃体室４６Ｆは、上ケース３６、下ケース３５、透過壁４７の第一透過壁４７Ａ、および風路狭窄体４９によって区画されている。換言すると、上ケース３６、下ケース３５、透過壁４７の第一透過壁４７Ａ、および風路狭窄体４９は、協働して前清掃体室４６Ｆを区画している。前清掃体室４６Ｆは、第一透過壁４７Ａを通じて吸込口本体３１の外側から目視できる。

後清掃体室４６Ｒは、下ケース３５、透過壁４７の第二透過壁４７Ｂ、および風路狭窄体４９によって区画されている。換言すると、下ケース３５、透過壁４７の第二透過壁４７Ｂ、および風路狭窄体４９は、協働して後清掃体室４６Ｒを区画している。後清掃体室４６Ｒは、第二透過壁４７Ｂを通じて吸込口本体３１の外側から目視できる。

機械室５２は、吸込口本体３１の左右それぞれの端部であって、前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、および後清掃体室４６Ｒの不存在部分に区画されている。機械室５２は、前清掃体２８Ｆの軸端、および後清掃体２８Ｒの軸端を収容している。機械室５２の底部には、転５０が設けられている。

前用機械室５２Ｆは、吸込口本体３１の左側の端部であって、前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、および後清掃体室４６Ｒの不存在部分に区画されている。前用機械室５２Ｆは、前清掃体２８Ｆの軸端、および後清掃体２８Ｒの軸端を収容している。

後用機械室５２Ｒは、吸込口本体３１の右側の端部であって、前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、および後清掃体室４６Ｒの不存在部分に区画されている。後用機械室５２Ｒは、前清掃体２８Ｆの軸端、および後清掃体２８Ｒの軸端を収容している。

電動機室５１は、平面視において前清掃体室４６Ｆ、吸込口２７、後清掃体室４６Ｒに重なり、制御室５３と機械室５２との間に配置されている。側面視において、前清掃体２８Ｆの回転中心線、後清掃体２８Ｒの回転中心線、電動機２９の回転中心線が、三角形状のそれぞれの頂点に位置している。電動機室５１は、前清掃体室４６Ｆ、および後清掃体室４６Ｒの極力近くに円筒形状の電動機２９を収容している。つまり、電動機２９の底部は、前清掃体２８Ｆの頂部２８Ｆａ、および後清掃体２８Ｒの頂部２８Ｒａより下方に配置されている。換言すると、電動機２９は、前清掃体２８Ｆの被掃除面ｆから最も離れた部位２８Ｆａと、後清掃体２８Ｒの被掃除面ｆから最も離れた部位２８Ｒａと、を結ぶ線分よりも被掃除面ｆに近い部位を有して、前清掃体２８Ｆと後清掃体２８Ｒとの間に配置されている。このような電動機２９の配置、および電動機室５１の構成は、回転清掃体２８の上方に電動機２９を配置する場合であっても、吸込口本体３１の高さを回転清掃体２８の高さ（直径）と電動機２９の高さ（直径）との和より低く抑える。

前用電動機室５１Ｆは、吸込口本体３１の左側に配置され、かつ前用機械室５２Ｆに併設されている。

後用電動機室５１Ｒは、吸込口本体３１の右側に配置され、かつ後用機械室５２Ｒに併設されている。

なお、前用電動機室５１Ｆと前用機械室５２Ｆとが併設されていれば、前用電動機室５１Ｆおよび前用機械室５２Ｆは、吸込口本体３１の右側に配置されていても良い。この場合には、前用伝達機構４１Ｆも、吸込口本体３１の右側に配置される。後用電動機室５１Ｒ、後用機械室５２Ｒ、および後用伝達機構４１Ｒは、吸込口本体３１の左側に配置される。

回転清掃体２８の回転中心線は、吸込口本体３１の幅方向に向けられている。回転清掃体２８は、放射状に延びるブラシ毛５９を有している。ブラシ毛５９は、回転清掃体２８の長手方向に延びる複数条の刷毛であり、かつ回転清掃体２８の周方向に並んでいる。

電動機２９は、機械室５２内に突出する出力軸２９ａを備えている。出力軸２９ａの回転中心線は、回転清掃体２８の回転中心線に実質的に平行している。なお、吸込口体１６は、電動機２９に代わる回転清掃体２８の駆動源、例えば吸込負圧で吸い込まれる空気によって回転するファンやタービンを備えていても良い。

動力伝達機構４１は、電動機２９の出力軸２９ａに固定される主動歯車６１と、回転清掃体２８に設けられる従動歯車６２と、主動歯車６１と従動歯車６２とに巻掛けられて電動機２９から回転清掃体２８へ駆動力を伝える無端状のベルト６３と、を備えている。

吸込口体制御部４２は、掃除機本体１２から延長管１５を介して供給される電力によって電動機２９を運転する。

風路狭窄体４９は、吸込室４５と清掃体室４６とを区画し、吸込室４５と清掃体室４６とを分断し、かつ吸込口２７の縁の一部を画定する隔壁６５と、隔壁６５の縁から突出して回転清掃体２８に接する除塵突起６６と、を備えている。

吸込室４５と前清掃体室４６Ｆとを区画する隔壁６５を前隔壁６５Ｆ（第一隔壁）と呼ぶ。前隔壁６５Ｆは、吸込口２７の前側の縁を画定している。前隔壁６５Ｆの縁から突出して前清掃体２８Ｆに接する除塵突起６６を前突起６６Ｆ（第一除塵突起）と呼ぶ。

吸込室４５と後清掃体室４６Ｒとを区画する隔壁６５を後隔壁６５Ｒ（第二隔壁）と呼ぶ。後隔壁６５Ｒは、吸込口２７の後ろ側の縁を画定している。後隔壁６５Ｒの縁から突出して後清掃体２８Ｒに接する除塵突起６６を後突起６６Ｒ（第二除塵突起）と呼ぶ。

吸込室４５の内面の一部（ここでは吸込室４５の後ろ側の内面、吸込室４５の内面の第一残部）は、前隔壁６５Ｆに対向し、かつ前隔壁６５Ｆに向かって凸の円弧形状の湾曲面６８を有している。湾曲面６８は、後隔壁６５Ｒの内面、および後隔壁６５Ｒの内面に連なる下ケース３５の面を含んでいる。下ケース３５は、後清掃体室４６Ｒの一部を区画する、円弧形状の壁を有している。この壁は、実質的に一様な厚みで後清掃体２８Ｒを同心円状に囲み、かつ後隔壁６５Ｒの内面に滑らかに連なっている。

前清掃体２８Ｆの回転によって被掃除面ｆから掃き上げられる塵埃は、吸込室４５の湾曲面６８に向かう。そして、湾曲面６８は、飛来する塵埃を吸込室４５の奥側（下流側）へ円滑に誘導する。

また、吸込室４５の内面の一部（ここでは吸込室４５の左右それぞれの側方の内面、吸込室４５の内面の第二残部）は、隔壁６５に連接し、かつ吸込室４５の奥側（下流側）へ向かって風路幅を狭める漏斗状の傾斜面７１を有している。傾斜面７１は、前隔壁６５Ｆおよび後隔壁６５Ｒに連接している。つまり、傾斜面７１は、前隔壁６５Ｆと後隔壁６５Ｒとの間に架け渡されている。傾斜面７１は、風路狭窄体４９の左右に一対ある。左右の傾斜面７１は、風路狭窄体４９の対応する端部から離れ、風路狭窄体４９の中央部に近づくほど吸込室４５の奥側へ入り込むよう傾いている。左右の傾斜面７１は、合流することなく、離間している。この左右の傾斜面７１の隙間は、傾斜面７１よりも奥側の吸込室４５へ繋がっている。傾斜面７１は、吸込口体１６の幅方向へ細長く広がった吸込口２７から吸い込まれる空気を、接続管３２に繋がる吸込室４５の奥側へ円滑に案内する。

傾斜面７１は、吸込口本体３１の縦断面視において、隔壁６５に対向する案内面７２を含む階段形状を有している。案内面７２は、前隔壁６５Ｆに対向している。この階段形状部は、図７のように単段でも良いし、複数段であっても良い。階段形状は、傾斜面７１の全幅に達していることが好ましい。各段の底の形状は平面であっても良いし、窪んでいても良い。案内面７２は、前隔壁６５Ｆに平行であることが好ましい。案内面７２は、前清掃体２８Ｆに掃き上げられた塵埃を捕捉して吸込室４５の奥側へ導く。また、案内面７２は、途中部分が前清掃体２８Ｆと被掃除面ｆとの間に挟まり、一方または両方の端部が吸込口２７へ向かって浮き上がった糸状の塵埃が、後隔壁６５Ｒを乗り越えて後清掃体２８Ｒ側へ接近しないよう、糸状の塵埃の端部を吸込室４５の奥側へ導く。

除塵突起６６は、回転清掃体２８の回転軌跡の内側に入り込んでいる。除塵突起６６は、回転清掃体２８の回転にともなって回転清掃体２８のブラシ毛５９を弾く。このとき、除塵突起６６は、回転清掃体２８に付着して清掃体室４６に進入しようとする糸状の塵埃をブラシ毛５９から弾き飛ばして回転清掃体２８から離脱させる。回転清掃体２８から離脱した糸状の塵埃は、吸込口２７へ容易に吸い込まれる。つまり、除塵突起６６は、回転清掃体２８に付着した糸状の塵埃が清掃体室４６へ進入することを阻止できる。

除塵突起６６は、隔壁６５の全幅に渡って設けられていることが好ましい。除塵突起６６は、回転清掃体２８のブラシ毛５９を撓ませることができれば良い。そのため、除塵突起６６の形状は、図５および図６のように櫛形状であっても良いし、突出長さが全幅に渡って一様な板状であっても良い。除塵突起６６が接触することによって回転清掃体２８の回転抵抗が増すため、除塵突起６６の形状は、電動機２９の出力に応じて、適宜に設定される。

吸込口体１６の接地面を基準面とすると、前突起６６Ｆは、基準面に実質的に平行している。後突起６６Ｒは、基準面から遠ざかる方向へ傾いて突出している。

一般に、使用者は、吸込口体１６を前進させて吸込口体１６を未掃除の被掃除面ｆへ進入させる。このとき、被掃除面ｆ上の糸状の塵埃は、吸込口体１６の前方から後方へ移動する。発明者は、前突起６６Ｆを基準面に対して実質的に平行させる一方、後突起６６Ｒを基準面から遠ざかる方向へ傾けることで、糸状の塵埃が前清掃体室４６Ｆおよび後清掃体室４６Ｒの両方に進入しにくくなることを見いだした。

また、後隔壁６５Ｒは、吸込室４５と後清掃体室４６Ｒとを繋ぐ孔７３を有している。孔７３は、左右の傾斜面７１に挟まれる範囲に配置されている。孔７３は、複数あっても良い。孔７３は、後清掃体室４６Ｒ内に入り込んだ塵埃が後清掃体室４６Ｒ内に残留しないよう、吸込室４５へ排出する。

なお、前清掃体室４６Ｆに入り込んだ塵埃は、前清掃体２８Ｆの回転にともなって吸込口体１６の前方へ排出される。つまり、前清掃体室４６Ｆに入り込んだ塵埃は、後清掃体室４６Ｒに入り込んだ塵埃よりも吸込口体１６の前進中に吸込口２７へ吸い込まれる機会が多い。そのため、前隔壁６５Ｆは、後隔壁６５Ｒのように孔７３を有していなくとも良い。

また、仮に、清掃体室４６に塵埃が入り込んだ場合には、使用者は、透過壁４７を通じて清掃体室４６に入り込んだ塵埃を視認することができる。つまり、使用者は、第一透過壁４７Ａを通じて前清掃体室４６Ｆに塵埃が入り込んでいるか否かを視認することが可能であって、第二透過壁４７Ｂを通じて後清掃体室４６Ｒに塵埃が入り込んでいるか否かを視認することが可能である。

後清掃体室４６Ｒの開口縁部の一部であって、後突起６６Ｒに対向する箇所には、後清掃体２８Ｒに向かって鋭角な縦断面形状を有する突出部７５が設けられている。突出部７５は、後清掃体室４６Ｒの開口縁部の後ろ側の部分に設けられている。吸込口体１６をカーペットのように柔らかい被掃除面ｆで使用する場合には、吸込口本体３１は、被掃除面ｆに沈み込む。このような場合に、突出部７５は、ブルドーザーのブレードのように被掃除面ｆをかきおこして、カーペットに入り込んだ塵埃を掻き出す。

突出部７５は、後清掃体室４６Ｒの全幅に渡っていることが好ましい。また、突出部７５は、吸込口体１６をフローリングのような堅い被掃除面ｆで使用する場合には、被掃除面ｆに接しない範囲で吸込口本体３１の下方へ向かって吸込口本体３１の底面よりも突出していても良い。

なお、吸込口体１６は、吸込口２７を間に挟む前清掃体２８Ｆおよび後清掃体２８Ｒを含む３つ以上の回転清掃体２８を備えていても良い。つまり、吸込口体１６は、吸込室４５の外側に区画されて吸込口２７を間に挟む前清掃体室４６Ｆおよび後清掃体室４６Ｒを含む３つ以上の清掃体室４６と、前清掃体２８Ｆおよび後清掃体２８Ｒを含み、それぞれの清掃体室４６に配置される３つ以上の回転清掃体２８と、を備えていても良い。この場合には、清掃体室４６および回転清掃体２８とは、同数設けられていることが好ましい。電動機２９、電動機室５１、動力伝達機構４１、および機械室５２は、清掃体室４６および回転清掃体２８と同数設けられていても良いし、複数の回転清掃体２８を同時に駆動可能な限りにおいて清掃体室４６および回転清掃体２８よりも少数であっても良い。例えば、１つの電動機２９の駆動力を動力伝達機構４１で分配して複数の回転清掃体２８を同時に駆動させても良い。電動機２９、電動機室５１、動力伝達機構４１、および機械室５２は、清掃体室４６および回転清掃体２８よりも多数であっても良い。例えば、複数の電動機２９で協働して１つの回転清掃体２８を駆動させても良い。

また、吸込口体１６は、前清掃体２８Ｆを目視可能に覆う第一透過壁４７Ａ、および後清掃体２８Ｒを目視可能に覆う第二透過壁４７Ｂを含む３つ以上の透過壁４７を備えていても良い。この場合には、それぞれの透過壁４７は、それぞれの清掃体室４６に設けられている。透過部材５６は、３つ以上の透過壁４７の全部、または一部であって良い。

図９は、本発明の実施形態に係る吸込口体の制御ブロック図である。

図９に示すように、本実施形態に係る吸込口体１６は、掃除機本体１２に装着された二次電池１３から供給される電力で、複数の電動機２９を駆動する。吸込口体１６は、複数の回転清掃体２８と、回転清掃体２８毎に設けられて、回転清掃体２８を回転駆動する駆動力をそれぞれ個別に発生させる複数の電動機２９と、複数の電動機２９の運転を制御する吸込口体制御部４２と、を備えている。

吸込口体制御部４２は、延長管１５を通って掃除機本体１２に達する２つの電線８１によって二次電池１３に電気的に接続されている。２つの電線８１の一方は、接地側電線８２であり、２つの電線８１の他方は、非接地側電線８３である。

そして、吸込口体制御部４２は、二次電池１３から供給される電力を降圧して制御用の電力を出力する制御用電源生成回路８５と、基準電圧を出力する基準電圧発生回路８６と、電動機２９毎に設けられる複数の駆動回路８７と、電動機２９毎に設けられて、電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路８８と、電動機２９毎に設けられて、電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路８９と、を備えている。各回路は個別に接地されている。

図１０は、本発明の実施形態に係る吸込口体の基準電圧発生回路の回路構成を部分的に示す図である。

図９および図１０に示すように、基準電圧発生回路８６は、制御用電源生成回路８５から供給される電力でパルス幅変調（Pulse Width Modulation、PWM）制御用の基準電圧を発生させて複数の電流制限回路８９へ出力する。基準電圧は、三角波である。基準電圧発生回路８６は、オペアンプ９１によって三角波を出力する。オペアンプ９１の＋入力端子には、３つの抵抗９２、９３、９４で分圧された電圧が印可される。オペアンプ９１の－入力端子には、抵抗９５およびコンデンサー９６が接続されている。

図１１は、本発明の実施形態に係る吸込口体の基準電圧発生回路の動作を示す図である。

なお、図１１の線分αは、オペアンプ９１の－入力端子における電圧を示し、図１１の線分βは、オペアンプ９１の＋入力端子における電圧を示し、図１１の線分γは、オペアンプ９１の出力端子における電圧を示している。

図１１の線分ａのように制御用電源生成回路８５の出力が立ち上がると、オペアンプ９１の＋入力端子には、３つの抵抗９２、９３、９４で分圧された電圧が印可される。また、オペアンプ９１の－入力端子に印加される電圧は、図１１の線分ｂのように、抵抗９５およびコンデンサー９６で定まる時定数で遅れて上昇する。このとき、オペアンプ９１の＋入力端子に印加される電圧の方が、オペアンプ９１の－入力端子に印加される電圧より高いため、オペアンプ９１は、図１１の線分ｃのように、電源電圧分の電圧を出力する。

そして、図１１の点ｄのように、オペアンプ９１の－入力端子に印加される電圧の方が、オペアンプ９１の＋入力端子に印加される電圧を超えると、オペアンプ９１の出力が、零ボルトに落ちる。オペアンプ９１の出力が零ボルトに落ちると、コンデンサー９６は、図１１の線分ｅのように、抵抗９５を介して放電を始める。また、オペアンプ９１の出力が零ボルトに落ちると、オペアンプ９１の＋入力端子に繋がる３つの抵抗９２、９３、９４の分圧経路が変わる。この３つの抵抗９２、９３、９４の分圧経路の変化によって、オペアンプ９１の＋入力端子には、矩形波の電圧が印加される。

コンデンサー９６の放電が進んで、図１１の点ｄのように、オペアンプ９１の＋入力端子に印加される電圧の方が、オペアンプ９１の－入力端子に印加される電圧より高くなると、オペアンプ９１は、図１１の線分ｆのように、再び電源電圧分の電圧を出力する。この後、基準電圧発生回路８６は、同様の動作を繰り返してオペアンプ９１の－入力端子から三角波を出力する。

図１２は、本発明の実施形態に係る吸込口体の駆動回路の回路構成を部分的に示す図である。

図９および図１２に示すように、それぞれの駆動回路８７は、対応する電動機２９に入力される電力をスイッチングするスイッチング素子１０１を含んでいる。それぞれの駆動回路８７は、対応するスイッチング素子１０１をパルス幅変調制御で個別に開閉する。

それぞれのスイッチング素子１０１は、二次電池１３から対応する電動機２９へ駆動電力を供給する非接地側電線８３を開閉する。それぞれのスイッチング素子１０１は、双方向サイリスタ（Triode AC Switch、TRIAC）や逆阻止３端子サイリスタ（Silicon Controlled Rectifier、SCR）、MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などの素子である。それぞれのスイッチング素子１０１は、対応する電流制限回路８９に接続されるゲート１０１ａを備えている。スイッチング素子１０１は、ゲート電流またはゲート電圧の変化に応じて電動機２９の入力（駆動電流）を変える。

図１３は、本発明の実施形態に係る吸込口体の電流検知回路の回路構成を部分的に示す図である。

図９および図１３に示すように、それぞれの電流検出回路８８は、対応する電動機２９に流れる電流の検出結果に相関する電圧値を対応する電流制限回路８９に出力する。それぞれの電流検出回路８８は、対応する電動機２９に流れる電流を電圧に変換するシャント抵抗１０５と、シャント抵抗１０５によって変換した電圧を増幅して対応する電流制限回路８９へ出力する増幅回路１０６と、を含んでいる。増幅回路１０６は、１つのオペアンプ１０７と、４つの抵抗１１１、１１２、１１３、１１４と、を備える、いわゆる差動増幅回路である。

それぞれの電流制限回路８９は、それぞれの電流検出回路８８が出力する電圧値と基準電圧発生回路８６が出力する基準電圧とを比較して、対応する駆動回路８７のスイッチング素子１０１をスイッチングする。

ところで、複数の電動機２９の運転を制御するマイクロコンピューターまたは制御回路を、掃除機本体１２に設ける場合には、吸込口体１６側で複数の電動機２９に流れる電流を検出して合成し、この合成電流の検出結果を掃除機本体１２側のマイクロコンピューターまたは制御回路へ入力して複数の電動機２９の運転を制御することができる。このような制御態様を、以下、「合成電流制御型」と呼ぶ。

また、複数の電動機２９の運転を制御するマイクロコンピューターまたは制御回路を、掃除機本体１２に設ける場合には、吸込口体１６側で複数の電動機２９に流れる電流を個別に検出し、この個別に検出した電流を、合成することなく個別に掃除機本体１２のマイクロコンピューターまたは制御回路へ入力して複数の電動機２９の運転を制御することができる。このような制御態様を、以下、「個別制御型」と呼ぶ。

そして、合成電流制御型は、複数の電動機２９の運転制御を成立させるために、掃除機本体１２から吸込口体１６へ電力を供給する給電線と、吸込口体１６から掃除機本体１２へ合成電流の検出結果を送信する信号線と、を含む少なくとも２つの電線を備えていれば良い。

一方、個別制御型は、複数の電動機２９の運転制御を成立させるために、掃除機本体１２から吸込口体１６へ電力を供給する給電線と、吸込口体１６から掃除機本体１２へそれぞれの電動機２９に流れる電流の検出結果を送信する複数の信号線と、を含む少なくとも３つの電線を必要とする。

合成電流制御型は、複数の電動機２９の合成電流に基づいて、複数の電動機２９の入力を一括して制御する。つまり、合成電流制御型では、掃除機本体１２のマイクロコンピューターまたは制御回路は、それぞれの電動機２９の負荷状態を個別に把握することができない。そのため、それぞれの電動機２９の入力が過大になったり、過小になったりする虞がある。入力が過大になれば、電動機２９にレイヤーショートが生じる虞が高まる一方、入力が過小になれば、回転清掃体２８の回転数が低下して塵埃除去能力を発揮できない虞がある。

また、個別制御型では、掃除機本体１２のマイクロコンピューターまたは制御回路は、それぞれの電動機２９の負荷状態を個別に把握できる一方で、延長管１５を含む掃除機本体１２と吸込口体１６との間に、少なくとも３つの電線を必要とする。掃除機本体１２と吸込口体１６との間に３つ以上の電線を配線する場合には、配線を通すトンネル構造の拡大と、それにともなう電気掃除機１の重量増加を招く。換言すると、個別制御型は、電気掃除機１の小型化、軽量化を妨げる。

そこで、本実施形態に係る吸込口体１６は、電動機２９毎に設けられて、対応する電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路８８と、電動機２９毎に設けられて、対応する電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路８９と、を備えている。複数の電動機２９の少なくとも１つが過負荷状態になった場合には、過負荷状態の電動機２９に対応する電流検出回路８８が状況を検知し、過負荷状態の電動機２９に対応する電流制限回路８９が対応する駆動回路８７のスイッチング素子１０１をスイッチングして過負荷状態の電動機２９に流れる電流を制限する。つまり、吸込口体制御部４２は、電動機２９に流れる電流値を対応する電流検出回路８８で検出し、この電流値が過大になった場合には、対応する電流制限回路８９によって過負荷状態の電動機２９に流れる電流を制限する。そうすることで、吸込口体制御部４２は、過負荷状態の電動機２９にレイヤーショートが生じることを防ぐ一方で、他の非過負荷状態の電動機２９の運転を継続させる。

図１４は、本発明の実施形態に係る吸込口体制御部が実行する電動機の保護制御を説明する概念図である。

図１４に示すように、本実施経緯に係る吸込口体１６の吸込口体制御部４２は、基準電圧発生回路８６が発生させる基準電圧ＳＶと、電流検出回路８８が出力する電圧値であって、電動機２９に流れる電流の検出結果に相関する電圧値ＭＶと、を比較して、電動機２９に過電流が流れることを防いでいる。

ここで、基準電圧ＳＶは、周期的に電圧が上下する三角波である。基準電圧ＳＶは、実質的に一定の上限電圧ＳＶ＿ｈｉｇｈと、実質的に一定の下限電圧ＳＶ＿ｌｏｗと、の間で電圧を上下させている。

電圧値ＭＶは、電動機２９に流れる電流値は、電動機２９の負荷に相関する。例えば、回転清掃体２８に塵埃が巻き付いたり、回転清掃体２８と被掃除面との間に作用する摩擦力が上がったりすると、電動機２９の負荷は増加する。電動機２９の負荷が増加すると、電圧値ＭＶが増加する。回転清掃体２８と被掃除面との間に作用する摩擦力は、例えばフローリングのような被掃除面に比べてカーペットのような被掃除面で増加する。

そして、図１４に電圧値ＭＶ１で示すように、電圧値ＭＶが基準電圧ＳＶの下限電圧ＳＶ＿ｌｏｗより小さい場合には、電動機２９に流れる電流を制限する必要はない。

電圧値ＭＶ２で示すように、電圧値ＭＶが基準電圧ＳＶの下限電圧ＳＶ＿ｌｏｗ以上であり、上限電圧ＳＶ＿ｈｉｇｈより小さい場合には、レイヤーショートを防ぐために、電動機２９に流れる電流が制限される。電流制限回路８９は、基準電圧ＳＶが電圧値ＭＶ以上の区間ａでは、スイッチング素子１０１を閉じて電動機２９に電力を供給し、基準電圧ＳＶが電圧値ＭＶより小さい区間ｂでは、スイッチング素子１０１を開いて電動機２９への電力供給を遮断する。

なお、電圧値ＭＶが基準電圧ＳＶの上限電圧ＳＶ＿ｈｉｇｈより大きい場合には、電流制限回路８９は、スイッチング素子１０１を開いて電動機２９への電力供給を遮断する。

これらの制御によって、電圧値ＭＶが基準電圧ＳＶの上限電圧ＳＶ＿ｈｉｇｈを超過しないよう、スイッチング素子１０１が開閉される。図１４の矩形波は、スイッチング素子１０１の駆動電圧を示す線図であって、スイッチング素子１０１のスイッチングステータスに対応している。矩形波のＡ部分は区間ａに対応し、スイッチング素子１０１は閉じている。矩形波のＢ部分は区間ｂに対応し、スイッチング素子１０１は開いている。

複数の電動機２９の負荷は、必ずしも一致しない。例えば、本実施形態に係る前用電動機２９Ｆは、吸込口体１６の前進を補助する方向Ｒｆへ前清掃体２８Ｆを回転させ、後用電動機２９Ｒは、吸込口体１６の後退を補助する方向Ｒｒへ後清掃体２８Ｒを回転させる。つまり、吸込口体１６が前進している場合には、前清掃体２８Ｆは、吸込口体１６の進行方向へ向かって正転し、後清掃体２８Ｒは、吸込口体１６の進行方向へ向かって逆転する。このような場合には、前清掃体２８Ｆを回転駆動する前用電動機２９Ｆに作用する負荷は、後清掃体２８Ｒを回転駆動する後用電動機２９Ｒに作用する負荷に必ずしも一致しない。吸込口体１６が前進している場合には、前用電動機２９Ｆに作用する負荷は、後用電動機２９Ｒに作用する負荷よりも小さい。

また、複数の電動機２９の回転方向が同じであっても、回転清掃体２８と被掃除面との間に作用する摩擦力が異なる場合には、複数の電動機２９の負荷は、一致しない。例えば、ブラシ毛が密に設けられている回転清掃体２８と被掃除面との間に作用する摩擦力は、ブラシ毛が疎に設けられている回転清掃体２８と被掃除面との間に作用する摩擦力よりも大きい。

これらのように、それぞれの電動機２９に作用する負荷が異なる場合には、それぞれの電動機２９に流れる電流値の制限値を、電動機２９毎に好適に設定しておくことが好ましい。

そこで、吸込口体１６は、電流検出回路８８毎に増幅回路１０６の増幅率を異ならせることによって、電動機２９毎に流れる電流の制限値を異ならせることができる。換言すると、吸込口体１６は、増幅率の異なる増幅回路１０６を有する複数の電流検出回路８８を備えることによって、電動機２９毎に流れる電流の制限値を異ならせることができる。増幅回路１０６の増幅率を大きくすれば、対応する電動機２９に流れる電流の制限値がより小さく設定される。増幅回路１０６の増幅率を小さくすれば、対応する電動機２９に流れる電流の制限値がより大きく設定される。それぞれの電流検出回路８８は、共通の基準電圧に基づいて電動機２９に流れる電流を制限できる。

図１５は、本発明の実施形態に係る吸込口体の他の例の制御ブロック図である。

図１５に示すように、本実施形態に係る吸込口体１６は、複数の電動機２９と同数の基準電圧発生回路８６を備えていても良い。

基準電圧発生回路８６毎に基準電圧ＳＶを異ならせることによって、電動機２９毎に流れる電流の制限値を異ならせることができる。換言すると、吸込口体１６は、基準電圧ＳＶの異なる複数の基準電圧発生回路８６を備えることによって、電動機２９毎に流れる電流の制限値を異ならせることができる。基準電圧発生回路８６毎の基準電圧ＳＶは、上限電圧ＳＶ＿ｈｉｇｈおよび下限電圧ＳＶ＿ｌｏｗの少なくとも一方が異なっていれば良い。基準電圧ＳＶを小さくすれば、対応する電動機２９に流れる電流の制限値がより小さく設定される。基準電圧ＳＶを大きくすれば、対応する電動機２９に流れる電流の制限値がより大きく設定される。

以上のように、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１は、電動機２９毎に設けられて、電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路８８と、電動機２９毎に設けられて、電動機２９に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路８９と、を備えている。そのため、吸込口体１６および電気掃除機１は、電動機２９に流れる電流値を対応する電流検出回路８８で検出し、この電流値が過大になった場合には、対応する電流制限回路８９によって過負荷状態の電動機２９に流れる電流を制限できる。そうすることで、吸込口体１６および電気掃除機１は、過負荷状態の電動機２９にレイヤーショートが生じることを防ぐ一方、他の非過負荷状態の電動機２９の運転を継続できる。また、吸込口体１６および電気掃除機１は、接地側電線８２と、非接地側電線８３と、を含む２つの電線８１で吸込口体１６と掃除機本体１２とを電気的に接続し、かつ、過負荷状態の電動機２９にレイヤーショートが生じることを防ぐ一方、他の非過負荷状態の電動機２９の運転を継続できる。２つの電線８１で吸込口体１６と掃除機本体１２とを電気的に接続することは、電気掃除機１の大型化、増量化を抑制する。換言すると、吸込口体１６および電気掃除機１は、従来の合成電流制御型と同様に吸込口体１６と掃除機本体１２とを二線式の電線８１で電気的に接続可能であって、かつ、従来の個別制御型と同等以上にそれぞれの電動機２９の負荷状態を個別に把握し、保護制御を行うことが可能である。

また、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１は、それぞれの電動機２９に流れる電流の検出結果に相関する電圧値ＭＶと三角波の基準電圧ＳＶとを比較してスイッチング素子１０１スイッチングする。そのため、吸込口体１６および電気掃除機１は、過負荷状態の電動機２９にレイヤーショートが生じることを防ぐ一方、他の非過負荷状態の電動機２９の運転を継続可能な制御を吸込口体１６内で完結させ、かつ、２つの電線８１で吸込口体１６と掃除機本体１２とを電気的に接続する電線８１に二線式を採用できる。

さらに、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１は、それぞれの電動機２９に流れる電流の検出結果に相関する電圧値ＭＶを出力する増幅回路１０６を備えている。そのため、吸込口体１６および電気掃除機１は、電動機２９に流れる電流の制限値を容易に調整できる。つまり、増幅回路１０６の増幅率を大きくすることで、電動機２９に流れる電流の制限値を、容易に小さくすることができる。

また、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１は、電流検出回路８８毎に増幅回路１０６の増幅率を異ならせていても良い。さらに、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１は、複数の電動機２９と、出力する基準電圧ＳＶが異なる複数の基準電圧発生回路８６と、を備えていても良い。そのような吸込口体１６および電気掃除機１は、それぞれの電動機２９に作用する負荷が異なっていても、それぞれの電動機２９に流れる電流値の制限値を、電動機２９毎に好適に設定できる。

したがって、本実施形態に係る吸込口体１６および電気掃除機１によれば、回転清掃体２８を回転駆動させる複数の電動機２９のそれぞれに流れる電流を適切に制限可能であって、信頼性を向上できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…電気掃除機、１１…把手、１２…掃除機本体、１３…二次電池、１５…延長管、１６…吸込口体、１７…本体ケース、１７ａ…前半部、１７ｂ…後半部、１８…電動送風機、１９…塵埃分離集塵部、２１…本体制御部、２３…本体接続口、２６…入力部、２６ａ…運転開始スイッチ、２６ｂ…運転停止スイッチ、２６ｃ…ブラシスイッチ、２７…吸込口、２８…回転清掃体、２８Ｆ…前清掃体、２８Ｆａ…前清掃体の頂部、２８Ｒ…後清掃体、２８Ｒａ…後清掃体の頂部、２９…電動機、２９Ｆ…前用電動機、２９Ｒ…後用電動機、２９ａ…出力軸、３１…吸込口本体、３１ａ…底面、３２…接続管、３５…下ケース、３６…上ケース、３８…回転接続管、３９…揺動接続管、４１…動力伝達機構、４１Ｆ…前用伝達機構、４１Ｒ…後用伝達機構、４２…吸込口体制御部、４５…吸込室、４６…清掃体室、４６Ｆ…前清掃体室、４６Ｒ…後清掃体室、４７…透過壁、４７Ａ…第一透過壁、４７Ｂ…第二透過壁、４７ＢＬ、４７ＢＲ…分割透過壁、４８…風路カバー、４９…風路狭窄体、５０…転、５１…電動機室、５１Ｆ…前用電動機室、５１Ｒ…後用電動機室、５２…機械室、５２Ｆ…前用機械室、５２Ｒ…後用機械室、５３…制御室、５５…窓部、５５Ｆ…前清掃体窓、５５Ｒ…後清掃体窓、５５ＲＬ、５５ＲＲ…分割窓、５６…透過部材、５７…中継管、５９…ブラシ毛、６１…主動歯車、６２…従動歯車、６３…ベルト、６５…隔壁、６５Ｆ…前隔壁、６５Ｒ…後隔壁、６６…除塵突起、６６Ｆ…前突起、６６Ｒ…後突起、６８…湾曲面、７１…傾斜面、７２…案内面、７３…孔、７５…突出部、８１…電線、８２…接地側電線、８３…非接地側電線、８５…制御用電源生成回路、８６…基準電圧発生回路、８７…駆動回路、８８…電流検出回路、８９…電流制限回路、９１…オペアンプ、１０１…スイッチング素子、１０１ａ…ゲート、１０５…シャント抵抗、１０６…増幅回路、１０７…オペアンプ、１１１、１１２、１１３、１１４…抵抗。

Claims (5)

1. 複数の回転清掃体と、
   前記回転清掃体毎に少なくとも１つ設けられて、前記回転清掃体を回転駆動する駆動力をそれぞれ個別に発生させる複数の電動機と、
   前記複数の電動機の運転を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路と、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路と、を備え、
   それぞれの前記電流検出回路は、前記電動機に流れる電流の検出結果に相関する電圧値を出力する増幅回路を含み、
   前記電流検出回路毎に前記増幅回路の増幅率が異なり、前記電動機毎に流れる電流の制限値が異なる吸込口体。
2. 複数の回転清掃体と、
   前記回転清掃体毎に少なくとも１つ設けられて、前記回転清掃体を回転駆動する駆動力をそれぞれ個別に発生させる複数の電動機と、
   前記複数の電動機の運転を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する複数の電流検出回路と、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に流れる電流をそれぞれ個別に制限する複数の電流制限回路と、
   三角波の基準電圧を出力する、前記複数の電動機と同数の基準電圧発生回路と、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に入力される電力をスイッチングするスイッチング素子と、を備え、
   それぞれの前記電流検出回路は、前記電動機に流れる電流の検出結果に相関する電圧値を出力し、
   それぞれの前記電流制限回路は、それぞれの前記電流検出回路が出力する前記電圧値と前記基準電圧とを比較して前記スイッチング素子をスイッチングし、
   前記基準電圧発生回路毎に前記基準電圧が異なり、前記電動機毎に流れる電流の制限値が異なる吸込口体。
3. 三角波の基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、
   前記電動機毎に設けられて、前記電動機に入力される電力をスイッチングするスイッチング素子と、を備え、
   それぞれの前記電流検出回路は、前記電圧値を出力し、
   それぞれの前記電流制限回路は、それぞれの前記電流検出回路が出力する前記電圧値と前記基準電圧とを比較して前記スイッチング素子をスイッチングする請求項１に記載の吸込口体。
4. それぞれの前記電流検出回路は、前記電圧値を出力する増幅回路を含む請求項２に記載の吸込口体。
5. 掃除機本体と、
   前記掃除機本体に収容されて負圧を発生させる電動送風機と、
   前記電動送風機に流体的に接続される請求項１から４のいずれか１項に記載の吸込口体と、を備える電気掃除機。

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