JPH0685751B2 - 電気掃除機のパワーブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はパワーブラシを備えた電気掃除機のパワーコン
トローラ回路の改良に関するものである。

［従来の技術］ 近来一般住宅におけるじゅうたんの利用が普及するにつ
れて、家庭用電気掃除機もじゅうたん床清掃のためのパ
ワーブラシを具備するものが増加してきている。

第６図は上記パワーブラシの（ａ）は平面断面図、
（ｂ）は側面断面図で、図中１はケーシング、２は空気
吸入口、３はロータリブラシ、3aはそのブラシ、４はモ
ータ、５はベルト、６は制御部、７は床面、８はホース
取り付け部、、９は車輪、10はコネクタである。

図に見るように、パワーブラシは空気吸入口２の上面に
配置したロータリブラシ３をモータ４及びベルト５で駆
動するように構成されている。パワーブラシを使用して
じゅうたん床を清掃する場合、モータ４に通電してロー
タリブラシ３を回転させると、ロータリブラシ３のブラ
シ3aがじゅうたんの毛脚間の埃を叩き出しそれを空気と
ともに吸引するので、じゅうたん床の清掃に効果をあげ
るのである。なお板床面やたたみ床面を清掃する場合
は、ロータリブラシ３は回転させず吸引口２からの空気
吸引のみである。またモータ４への給電はコネクタ10に
接続するコードによって行う。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の電気掃除機のパワーブラシでは、
例えば、じゅうたん床清掃中、テーブルをずらす場合や
その他の物を退ける場合、両手あるいは片手が塞がるた
め、その都度、パワーブラシのロータリブラシを手動で
停止させなければならず、その操作が煩わしかった。ま
た、人によってはロータリブラシを回転させたままその
作業を行う者もおり、このような場合には、回転音がう
るさく、しかも無駄な電力を消費するという問題があっ
た。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、ロータリブラシのモータの寿命をちじめることなく
自動的にそのモータをオン・オフ制御する電気掃除機の
パワーブラシを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る電気掃除機のパワーブラシは、床面の有無
または床面の状態変化を検知する床面検知センサーと、
該床面検知センサーからの情報に基づいてロータリブラ
シのモータをオン・オフ制御する制御回路と、予め所定
の時定数が設定され、前記モータ駆動中、前記床面検知
センサーの情報が変化したとき前記制御回路の出力をそ
の時定数間保持する時定数回路とを備えたものである。

［作用］ 本発明においては、制御回路が床面検知センサーの情報
に応じてロータリブラシのモータを駆動しているとき
に、そのセンサーの情報が変化した場合、制御回路は、
時定数回路によって所定時間後にモータの駆動を停止す
るが、その時間内にセンサーの情報が復帰したときには
モータを継続して駆動する。

［発明の実施例］ 第３図は床面検出器を装着したパワーブラシの（ａ）は
平面断面図、（ｂ）は側面断面図、第４図はパワーブラ
シを床面から離した時の床面検出器の拡大図で、（ａ）
は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。図中11は床
面検出器、20は床面検知用車輪、21は車輪保持枠、21a
はその遮光部、22はばね、23、24はフォトスイッチ、23
a、24aはその光軸、25は接触子、26は接触子保持枠、27
は遮光レバー、28はばね、29はケーシング、30は支持
枠、31はカバーである。

図において、車輪20を回転自在に保持する車輪保持枠21
は、ばね22を介し支持枠30に上下動自在に係合し、また
下部に接触子25を保持し上部に遮光レバー27を装着した
接触子保持枠26は、ばね28を介して上下動自在にケーシ
ング１のカバー31に係合している。フォトスイッチ23、
24の光軸23a、24aは、車輪20および接触子25の位置によ
り遮蔽または非遮蔽となり、その遮蔽または非遮蔽の情
報は掃除機のパワーコントローラに出力される。なおパ
ワーブラシが床面から離れた状態にある第４図において
は、車輪20、接触子25はともにそれぞればね22、28に押
圧されて最下端の位置にあり、フォトスイッチ23の光軸
23aは遮光レバー27により遮蔽されずすなわちONの状態
に、またフォトスイッチ24の光軸24aは遮光部21aにより
遮蔽されているすなわつOFFの状態にある。

第５図は状態の異なる床面上を走行中のパワーブラシに
備えた床面検出器11の正面断面図で、（ａ）は板または
たたみ床面上を、（ｂ）はじゅうたん床面上を走行中の
ものである。板またはたたみ床面を走行中の床面検出器
11においては、（ａ）にみるように車輪20の接床部、接
触子25の接床部は同一平面上にあり、両者はともにばね
22、28に抗して最下端より上昇した位置にあり、その結
果フォトスイッチ23の光軸23aはOFF、フォトスイッチ24
の光軸24aはONの状態にある。

しかし第５図（ｂ）にみるように、パワーブラシがじゅ
うたん床面上にあると、じゅうたんの表面は柔軟であ
り、かつ車輪20はばね22により常に下方に押圧されてい
るため、車輪20はじゅうたんの表面にめり込み、車輪20
は床面７に対しｔだけ下降する。この結果フォトスイッ
チ23,24の光軸23a、24aはともに遮蔽されずONとなる。

このように板またはたたみ床面とじゅうたん床面とで
は、床面検出器11の車輪20と接触子25との位置が相違
し、その結果フォトスイッチ23、24の遮蔽状態すなわち
ON/OFFが相違するので、フォトスイッチのON/OFF情報に
応じて清掃条件を変化させるようにすれば、床面の状態
に応じた最適の清掃が可能となる。

またパワーブラシを床面より離すと、第４図（ａ）に示
すようにフォトスイッチ23はON、同24はOFFとなるの
で、この情報に応じてロータリブラシへの通電を遮断す
れば、清掃休止中はそのぶん電力消費は節約される。

床面検出器11は上記のように構成されている。本発明は
上記床面検出器11と連動してパワーブラシのロータリブ
ラシ３の回転を制御するためのパワーコントローラの回
路を提供しようとするのである。

第１図は本発明の一実施例を示すパワーブラシのパワー
コントローラの回路図、第２図はフォトスイッチの構成
図で、図中40はロータリブラシの駆動モータ、41は15V
の直流作成部、42はトライアックのON/OFF制御部、43は
モータの保護及びLED点灯部、44は交流電源、45はフォ
トスイッチの発光部コネクタＡ、46は受光部コネクタ
Ｂ、47はトライアック、48はそのゲート部、49は電圧比
較器、50はオート・マニュアル切換えスイッチ、51はコ
ンデンサである。

図にみるように、交流電源44より直流作成部41は15Vの
直流を生成し、該直流は抵抗R3と抵抗R4により分圧され
て基準電圧として、電圧比較器49の非反転端子49aに入
力される。また抵抗R1と抵抗R2及びコネクタB46が直列
に接続され、抵抗R1と抵抗R2との接続部が電圧比較器49
の反転端子49bに接続されており、コネクタB46の端子間
にはフォトスイッチ23、24の受光部23c,24cが直列に接
続されている。

さらに回路の電圧比較器49の入力部にコンデンサ51を付
設し、コンデンサ51の容量を適当に選択してその時定数
を0.5〜２秒とした。

回路を上記のように構成したので、フォトスイッチ23、
24がいずれもONすなわちコネクタB46の端子間がONの場
合は、電圧比較器49の反転端子49bには抵抗R1と抵抗R2
により分圧された電圧が印加されるが、フォトスイッチ
23、24のいずれかがOFFすなわちコネクタB46の端子間が
OFFの場合は、反転端子49bの電圧は抵抗R3の分だけ非反
転端子49aの電圧より低くなる。

ここで抵抗R1、R2、R3及びR4の値を適当に選択すること
により、コネクタB46の端子間がONの場合は反転端子49b
の電圧が非反転端子49aの電圧より高くなり、コネクタB
46の端子間がOFFの場合は反転端子49bの電圧が非反転端
子49aの電圧より低くなるように構成するとともに、ト
ライアック47は、電圧比較器49の非反転端子49aに印加
される電圧が反転端子49bの電圧より大きい場合はOFF、
また反転端子49bの電圧が非反転端子49aの電圧より大き
くなるとONとなるように構成する。この結果コネクタB4
6の端子間がONの場合は、トライアック47はONすなわち
ロータリブラシのモータ40をONとし、コネクタB46の端
子間がOFFの場合は、トライアック47はOFFすなわちロー
タリブラシのモータ40をOFFとすることが出来る。なお
フォトスイッチ23、24の発光部23b,24bはコネクタ45を
介し15V直流電源に接続されている。

次に動作について説明する。パワーブラシが板またはた
たみ床面上にある時は、前述したようにフォトスイッチ
23はON、同24はOFF、したがってコネクタA46の端子間は
OFFとなるので、電圧比較器49の反転端子49bの入力電圧
は非反転端子49aの電圧に比較して小さくなる。したが
ってトライアック47はOFFとなり、モータ40への通電は
遮断されロータリブラシは回転しない。しかしパワーブ
ラシがじゅうたん床面上にあるときは、フォトスイッチ
23、24ともにONとなりコネクタB46の端子間はONとなる
ため、電圧比較器49の反転端子49bの電圧は非反転端子4
9aの電圧よりも大きくなる。この結果トライアック47は
ONとなり、モータ40に通電されロータリブラシ３は回転
を始める。すなわち板またはたたみ床面ではロータリブ
ラシは回転しないが、じゅうたん床面上で回転するので
ある。

またロータリブラシ３を回転させてじゅうたん床面上を
清掃中、パワーブラシが床面を離れると、前述したよう
に床面検出器11のフォトスイッチ23はON、同24はOFFと
なり、コネクタB46の端子間はOFFとなるので、トライア
ック47はOFFとなり、モータ40への通電は遮断されロー
タリブラシ３は回転を停止するのである。

一般に板床面に凹部があったり、じゅうたんに穴があい
ていたりすると、床面検出器11の車輪20や接触子25がそ
れに落ち込み、そのたびに床面検出器11の情報が変化す
る。しかし車輪20や接触子25は凹部や穴に落ち込んでも
直ぐに旧に戻るので、その度にロータリブラシを回転や
停止させていたのではモータ40は断続運転となりモータ
の寿命にも悪影響がある。

上記回路にコンデンサ51を配置し、床面検出器11の情報
とそれに応ずるロータリブラシの動作との間に0.5〜２
秒の時定数を設定したのは、上記モータ40の断続運転を
回避するためであり、該時定数のため床面検出器11の情
報が変化してもロータリブラシのモータ40は直ぐには対
応せず、情報が直ぐに急に復すればロータリブラシの動
作は変化しないことになる。その結果ロータリブラシの
過敏な追随動作、それによるモータ40の断続運転などに
よって発生しがちなモータ40の故障が防止されることと
なる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、モータ駆動中、床面検知
センサーの情報が変化したとき時定数回路が制御回路の
出力をその時定数後にオフにするようにしたので、テー
ブル等の移動時に掃除機を放置しても電力が無駄になる
ということがなくなり、また、時定数内にじゅうたんの
清掃を開始した場合にはモータを継続して駆動できるの
で、断続運転等によるモータの故障を防止できると共
に、突入電流により発生する騒音も防止できるという効
果が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気掃除機パワーブラシのパワーコントローラ
回路図、第２図は床面検出器のフォトスイッチの構成
図、第３図は床面検出器を備えたパワーブラシの（ａ）
は平面断面図、同図（ｂ）は側面断面図、第４図は床面
検出器の（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図、第
５図（ａ）は板またはたたみ床面走行中の床面検出器の
正面断面図、同図（ｂ）はじゅうたん床面走行中の床面
検出器の正面断面図、第６図は従来のパワーブラシの
（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。 図中40はロータリブラシ駆動モータ、41は15V直流作成
部、42はトライアックON、OFF制御部、43はモータの保
護及びLED点灯部、44は交流電源、45はコネクタＡ、46
はコネクタＢ、47はトライアック、48はそのゲート部、
49は電圧比較器、49aはその非反転端子、49bは反転端
子、50はオート・マニュアル切替えスイッチ、51はコン
デンサである。 なお図中同一符号は同一または相当部品を示すものとす
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳田 孝浩 埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１ 三菱電機ホーム機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−9415（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床面の有無または床面の状態変化を検知す
   る床面検知センサーと、 該床面検知センサーからの情報に基づいてロータリブラ
   シのモータをオン・オフ制御する制御回路と、 予め所定の時定数が設定され、前記モータ駆動中、前記
   床面検知センサーの情報が変化したとき前記制御回路の
   出力をその時定数間保持する時定数回路と を備えたことを特徴とする電気掃除機のパワーブラシ。