JPH05329083A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組み立てに特に細かな精度が要求されること
がないとともにコストを低下できる被掃除面検出手段を
備えた電気掃除機を提供する。 【構成】 被掃除面状態検知手段49の回転体37を回転体
電動機47で回転させながら被掃除面に接触させる。負荷
電流検出回路48で回転体電動機47の負荷電流を検出し、
負荷電流により被掃除面を検知し、電動送風機制御回路
46で電動送風機18を制御し、駆動輪制御回路45で駆動輪
電動機43を制御し、清掃ブレード制御回路44で清掃ブレ
ード電動機42を制御する。回転体37が回転する際に、被
掃除面との接触状態により、回転体37の回転が変化し、
この回転体37の回転により回転体電動機47が回転され
る。回転体電動機47の回転に従い、回転体電動機47に流
れる負荷電流が変化し、負荷電流値により被掃除面の状
態を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被掃除面の状態に対応
して電動機を制御する電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電気掃除機は、被掃除面
の状態がたとえば板の間、たたみあるいはじゅうたんで
あるかを検出して、この検出した被掃除面の状態に基づ
いて電動送風機および吸込口体に設けられたたとえば回
転ブラシや走行輪の駆動用の駆動用電動機の入力を各被
掃除面に適するように制御している。

【０００３】また、吸込口体の進行方向を検出して、こ
の検出された進行方向に基づいて駆動用電動機を制御
し、吸込口体の進行方向に対して所定の方向に回転ブラ
シや走行輪が駆動するようにしている。

【０００４】具体的には、板の間などの平坦な被掃除面
に吸込口体を載置した状態で、周面が被掃除面から所定
距離離間するように吸込口体に回転自在な回転体を設
け、この回転体の回転状態を検出することおよび駆動用
電動機の負荷電流や風路内の負圧を電流センサや風圧セ
ンサにより検出することなどによって行なっている。そ
して、回転体が回転するか否かにより被掃除面がじゅう
たんやたたみである場合と板の間である場合とを判断す
る。

【０００５】すなわち、被掃除面がじゅうたんでは、吸
込口体下面に設けられた車輪がじゅうたんの毛足間に沈
み込むのでじゅうたんの毛が回転体に接触し吸込口体を
移動させると、この接触により回転体が回転するととも
に被掃除面がたたみでは吸い込み力により吸い付くこと
によりたたみが回転体と接触して回転する。また、駆動
用電動機の負荷電流や風路内の負圧により、じゅうたん
かたたみかを判断する。すなわち、被掃除面がじゅうた
んであると走行輪や回転ブラシが受ける負荷がたたみよ
り大きくなるとともに毛足により吸込口体下面が密閉さ
れるので風路内の負圧が増大する。

【０００６】そして、これらにより被掃除面に適した状
態で電動送風機や駆動用電動機の入力を制御している。
一方、フォトセンサなどを用いて回転体の回転方向を検
出し、これにより駆動電動機の回転方向を制御してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の場合、吸込口体の進行方向を検出するためのフォト
センサと被掃除面の種類を判断するための電流センサや
圧力センサとを別個に有するために構成が複雑になると
ともにコスト高を招く。

【０００８】また、回転体と被掃除面との離間距離は寸
法精度を要求されるものであるため、組立工程が煩雑に
なる問題を有している。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、組み立てに特に細かな精度が要求されることがない
とともにコストを低下できる被掃除面検出手段を備えた
電気掃除機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動送風機
と、この電動送風機およびこの電動送風機の吸気側に連
通する集塵室を有する電気掃除機本体と、この電気掃除
機本体の集塵室に連通する吸込口体と、この吸込口体に
設けられた駆動用電動機と、被掃除面の状態を検出する
被掃除面検出手段と、この被掃除面検出手段に検出され
た状態により前記駆動用電動機を制御する制御手段とを
有する電気掃除機において、前記被掃除面検出手段は、
走行方向に沿って前記被掃除面に接触して回転する回転
体と、前記回転体に接続されこの回転体を回転させる回
転体電動機と、この回転体電動機の負荷電流を検出する
負荷電流検出手段とを備え、前記制御手段は、前記被掃
除面状態検知手段の負荷電流検出手段で検出された電流
値に基づいて、前記駆動用電動機の回転方向を制御する
とともに前記駆動用電動機と電動送風機の少なくともい
ずれか一方の入力を制御するものである。

【００１１】

【作用】本発明は、被掃除面状態検知手段の回転体を回
転体電動機で回転させながら被掃除面に接触させ、負荷
電流検出手段で回転体電動機の負荷電流を検出し、制御
手段が被掃除面状態検知手段の負荷電流検出手段で検出
された電流値に基づき駆動用電動機の回転方向を制御す
るとともに、駆動用電動機と電動送風機の少なくともい
ずれか一方の入力を制御するため、検出する手段は負荷
電流検出手段のみにできる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の電気掃除機の一実施例を図面
を参照して説明する。

【００１３】図２において、１は電気掃除機本体で、こ
の電気掃除機本体１にはホース体２を介して操作部３が
設けられ、この操作部３の先端には、延長管４を介して
吸込口体５が取り付けられている。

【００１４】そして、電気掃除機本体１は、図３に示す
ように、上ケース部材11と下ケース部材12とにて形成さ
れ、前方に形成された開口には蓋体13が開閉自在に取り
付けられている。また、この蓋体13にはホース体２を接
続する接続口14が形成されている。さらに、電気掃除機
本体１の前方には、集塵室15が区画形成され、この集塵
室15には集塵袋16が収納され、この集塵室15の後方には
電動送風機収納室17が区画形成され、この電動送風機収
納室17には電動送風機18が設けられ、さらに、後部には
排気口19が形成されている。

【００１５】さらに、接続口14から、集塵室15および電
動送風機収納室17を介して排気口19まで連通されて風路
21が形成され、この風路21内の集塵室15の上部には、風
圧センサ22が設けられている。

【００１６】さらに、吸込口体５は、図４および図５に
示すように、ケース体31の前方には、略左右方向に開口
された吸込口32が形成され、この吸込口32内には、円筒
状の清掃ブレード33が回転自在に支持されている。

【００１７】また、吸込口32の後部には一対の駆動輪口
34が開口され、この駆動輪口34にはそれぞれ駆動輪35が
装着されている。

【００１８】さらに、駆動輪口34の近傍には、回転輪口
36が開口され、この回転輪口36には回転体37が設けられ
ている。

【００１９】またさらに、吸込口体５の四隅には、従動
前輪室38，38および従動後輪室39，39が設けられてい
る。そして、これら従動前輪室38，38および従動後輪室
39，39には、従動前輪40，40および従動後輪41，41が回
転自在に配設されている。

【００２０】また、図５に示すように、これら従動前輪
40，40および従動後輪41，41を設置した場合に、回転体
37は被掃除面に設置し、清掃ブレード33は被掃除面と離
隔するようになっている。

【００２１】そして、清掃ブレード33には図１に示す清
掃ブレード電動機42が取り付けられ、駆動輪35には駆動
輪電動機43が取り付けられ、清掃ブレード33および駆動
輪35は互いに反対方向に回転駆動される。

【００２２】また、清掃ブレード電動機42には、清掃ブ
レード制御回路44が接続され、この清掃ブレード制御回
路44は、清掃ブレード電動機42を制御し、駆動輪電動機
43には、駆動輪制御回路45が接続され、この駆動輪制御
回路45は、駆動輪電動機43を制御し、電動送風機18に
は、電動送風機制御回路46が接続され、この電動送風機
制御回路46は、電動送風機18を制御する。

【００２３】さらに、回転体37には所定方向に所定速度
で回転させる回転体電動機47が接続されている。

【００２４】そして、商用交流電源Ｅに駆動輪制御回路
45および清掃ブレード制御回路44が縦続接続され、負荷
電流検知手段としての負荷電流検知回路48を介して回転
体電動機47が接続されている。なお、回転体37、回転体
電動機47および負荷電流検知回路48にて、被掃除面状態
検知手段49を構成する。

【００２５】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２６】まず、風圧センサ22で検出された値に従
い、真空度が高い場合には入力を上昇し、反対に、真空
度が低い場合には入力を低下させて電動送風機18の入力
を設定する。すなわち、ごみ詰まり、被掃除面の状態に
基づき設定する。

【００２７】次に、被掃除面に基づく電動送風機18、清
掃ブレード電動機42および駆動輪電動機43の制御につい
て、図６に示すフローチャートを参照して説明する。

【００２８】まず、回転体電動機47を回転駆動し（ステ
ップ１）、負荷電流検知回路48で回転体電動機47の負荷
電流Ｉを検知する。そして、負荷電流Ｉが図７に示す閾
値Ａ以下であるかを検出し（ステップ２）、負荷電流Ｉ
が閾値Ａ以下の場合には、回転体電動機47に負荷がかか
っていない、すなわち回転体37に力が加えられていない
状態と考えられるため、タイマをスタートさせ（ステッ
プ３）、タイマが所定時間ｔを経過したか否かを計測し
て（ステップ４）、所定時間ｔに満たない場合にはステ
ップ２に戻り、所定時間ｔ経過した場合には電動送風機
18、清掃ブレード電動機42および駆動輪電動機43を停止
させる（ステップ５）。

【００２９】また、負荷電流Ｉが閾値Ａ以上であると判
断された場合には、清掃ブレード電動機42および駆動輪
電動機43を正転させる（ステップ６）。

【００３０】この状態で再び、負荷電流検知回路48で、
負荷電流Ｉが閾値Ｂ以下であるか否かを検知し（ステッ
プ７）、閾値Ｂ以下の場合には、回転体電動機47にあま
り力が加えられていないので、回転体37にあまり負荷が
掛からず被掃除面の状態を板の間と判断し、清掃ブレー
ド電動機42を停止させるとともに、電動送風機18の出力
を低下させる（ステップ８）。なお、このとき駆動輪電
動機43の回転を増加させるようにしてもよい。

【００３１】また、ステップ７で負荷電流Ｉが閾値Ｂ以
下でないと判断された場合には、負荷電流検知回路48
で、負荷電流Ｉが閾値Ｃ以下であるか否かを検知し（ス
テップ９）、閾値Ｃ以下の場合には、やや回転体37が被
掃除面に接触し回転体電動機47に力が加えられているの
で、被掃除面の状態をたたみと判断し、清掃ブレード電
動機42を低回転で回転させるとともに、電動送風機18の
出力を板の間に比べてやや高い状態にさせる（ステップ
10）。なお、このとき駆動輪電動機43の回転を板の間よ
り高い状態にしてもよい。

【００３２】一方、ステップ９で負荷電流Ｉが閾値Ｃ以
上であると判断された場合には、回転体37が被掃除面に
接触し回転体電動機47にやや負荷が加わっているため、
被掃除面の状態をじゅうたんと判断し、清掃ブレード電
動機42を高回転で回転させるとともに、電動送風機18の
出力をたたみに比べてやや高い状態にさせる（ステップ
11）。なお、このとき必要に応じて駆動輪電動機43の回
転をたたみより高い状態にしてもよい。また、じゅうた
んには毛の長いじゅうたんと毛の短いじゅうたんとがあ
るが、この区別は従前に従い、さらに、最初の場合には
毛の長いじゅうたんに設定すればよい。

【００３３】次に、負荷電流Ｉの微小変動ΔＩを、ｎ回
目に検出した負荷電流値Ｉn から、ｎ−１回目に検出し
た負荷電流値Ｉn-1 を減算して算出する（ステップ1
2）。

【００３４】そして、負荷電流Ｉの微小変動ΔＩが図８
に示す閾値Ｄより小さいかを判断し（ステップ13）、小
さい場合にはステップ２に戻る。反対に、ステップ13で
閾値Ｄより小さくないと判断された場合には、ｎ回目に
検出した負荷電流Ｉn からｎ−１回目に検出した負荷電
流Ｉn-1 を減算し（ステップ14）、０以下の場合には、
逆起電力が生じているため正転であると判断し、清掃ブ
レード電動機42および駆動輪電動機43を正転状態にする
（ステップ15）。

【００３５】一方、ステップ14で０より大きいと判断さ
れた場合には、回転体電動機47に逆起電力が生じず、回
転体37が回転体電動機47の回転方向と反対方向に回転し
ていると考えられるため、清掃ブレード電動機42および
駆動輪電動機43を逆転状態にする（ステップ16）。

【００３６】なお、回転体37が同方向に回転している場
合の回転体電動機47の逆起電力による負荷電流Ｉの変化
は非常に小さいため、ステップ14の判定に影響を与えな
い。

【００３７】また、清掃ブレード電動機42および駆動輪
電動機43を逆転状態にした後は、負荷電流Ｉの微小変動
ΔＩが閾値Ｅより小さいかを判断し（ステップ17）、小
さい場合には板の間の状態、すなわち電動送風機18の回
転を小さい状態にするとともに清掃ブレード電動機42を
停止させる（ステップ18）。なお、必要に応じて駆動輪
電動機43の回転を増加させてもよい。

【００３８】反対に、ステップ17で閾値Ｅより小さくな
いと判断された場合には、負荷電流Ｉの微小変動ΔＩが
閾値Ｆより小さいかを判断し（ステップ19）、小さい場
合には毛の短いじゅうたんの状態、すなわち電動送風機
18の回転を板の間より大きい状態にするとともに清掃ブ
レード電動機42をやや低回転で回転させる（ステップ2
0）。なお、必要に応じて駆動輪電動機43の回転を板の
間に比べやや低下させてもよい。

【００３９】また、反対に、ステップ19で閾値Ｆより小
さくないと判断された場合には、負荷電流Ｉの微小変動
ΔＩが閾値Ｇより小さいかを判断し（ステップ21）、小
さい場合にはたたみの状態、すなわち電動送風機18の回
転を板の間より大きい状態にするとともに清掃ブレード
電動機42を低回転で回転させる（ステップ22）。なお、
必要に応じて駆動輪電動機43の回転を板の間に比べやや
低下させてもよい。

【００４０】さらに、反対に、ステップ21で閾値Ｇより
小さくないと判断された場合には、じゅうたん毛長の状
態、すなわち電動送風機18の状態を板の間に比べて大き
く設定させるとともに清掃ブレード電動機42を速めに回
転させる（ステップ22）。なお、単位面積当たりの吸込
量を増加するために、必要に応じて駆動輪電動機43の回
転をたたみに比べやや低下させてもよい。

【００４１】またさらに、反対に、電動送風機18の状態
を板の間に比べて大きく設定させ、清掃ブレード電動機
42を速めに回転させるステップ21で閾値Ｇより大きくな
いと判断された場合には、毛の長いじゅうたんの状態
に、すなわち電動送風機18の状態を毛の短いじゅうたん
に比べて大きくさせ、清掃ブレード電動機42を速めに回
転させる（ステップ23）。なお、同様に、単位面積当た
りの吸込量を増加するために、駆動輪電動機43をゆっく
り回転させてもよい。

【００４２】そして、ステップ18、20、22、23に設定さ
れた後は、再び、負荷電流Ｉの微小変動ΔＩを、ｎ回目
に検出した負荷電流値Ｉn から、ｎ−１回目に検出した
負荷電流値Ｉn-1 を減算して算出し（ステップ24）、微
小変動ΔＩが閾値Ｄより小さいか判断し（ステップ2
5）、閾値Ｄより大きい場合にはステップ15に戻る。

【００４３】

【発明の効果】本発明の電気掃除機は、被掃除面状態検
知手段の回転体を回転体電動機で回転させながら被掃除
面に接触させ、負荷電流検出手段で回転体電動機の負荷
電流を検出し、制御手段が被掃除面状態検知手段の負荷
電流検出手段で検出された電流値に基づき駆動用電動機
の回転方向を制御するとともに、駆動用電動機と電動送
風機の少なくともいずれか一方の入力を制御するため、
検出する手段は負荷電流検出手段のみにでき、コストの
低下も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の一実施例を示すブロック
図である。

【図２】同上電気掃除機を示す斜視図である。

【図３】同上電気掃除機本体を示す断面図である。

【図４】同上吸込口体を示す底面図である。

【図５】同上吸込口体の一部を切り欠いた側面図であ
る。

【図６】同上動作を示すフローチャートである。

【図７】同上電流値と被掃除面状態との関係を示すグラ
フである。

【図８】同上電流値の微小変化量と被掃除面状態との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

18 電動機としての電動送風機 37 回転体 42 清掃ブレード電動機 43 駆動輪電動機 44 制御手段としての清掃ブレード制御回路 45 制御手段としての駆動輪制御回路 46 制御手段としての電動送風機制御回路 47 回転体電動機 48 負荷電流検知手段としての負荷電流検知回路 49 被掃除面状態検知手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動送風機と、この電動送風機およびこ
   の電動送風機の吸気側に連通する集塵室を有する電気掃
   除機本体と、この電気掃除機本体の集塵室に連通する吸
   込口体と、この吸込口体に設けられた駆動用電動機と、
   被掃除面の状態を検出する被掃除面検出手段と、この被
   掃除面検出手段に検出された状態により前記駆動用電動
   機を制御する制御手段とを有する電気掃除機において、 前記被掃除面検出手段は、 走行方向に沿って前記被掃除面に接触して回転する回転
   体と、 前記回転体に接続されこの回転体を回転させる回転体電
   動機と、 この回転体電動機の負荷電流を検出する負荷電流検出手
   段とを備え、 前記制御手段は、前記被掃除面状態検知手段の負荷電流
   検出手段で検出された電流値に基づいて、前記駆動用電
   動機の回転方向を制御するとともに前記駆動用電動機と
   電動送風機の少なくともいずれか一方の入力を制御する
   ことを特徴とした電気掃除機。