JPS6142291A - 電動送風機入力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、電気掃除機における電動送風機入力制御回路
に関する。

発明の技術的背景 第６図は従来の電気掃除機の外観を示すもので、本体ケ
ース１の前部に着脱自在な集塵ケース２があり、この集
塵ケース２のホース差込−：３にホース４が差込まれて
いる。そして、ホース手元部５に操作スイッチ部６が設
けられている。

第５図はその回路構成を示すもので、基本的には交流５
０／６０Ｈｚの１００Ｖ交流電源７に対し電動送風機８
と双方向性サイリスタ９とが直列に接続されている。こ
の双方向性サイリスタ９に並列に保護用の抵抗ＲＩ、コ
ンデンサＣ１が接続されている。又、双方向性サイリス
タ９のゲート側には特性可変負性抵抗素子ＰＵＴ　Ｉ　
Ｏ、コンデンサＣ２を主体としたグー１−トリガ回路１
１が設けられている。このＰＵＴＩＯはゲート側に接続
された分割抵抗Ｒｅ、Ｒ７により特性づけられ、この抵
抗Ｒ（１，Ｒ７により決定される電圧がアノード側にり
えられるとＯＮするものである、３このため、抵抗ＲＯ
，Ｒ７の両端には交流電源７を抵抗Ｒ１ｏを介してダイ
オードＤ３〜ｒ〕６による整流回路１２で全波整流し、
抵抗Ｒ９を介してツェナダイオードＺＤで定電圧化して
なるー・定電圧が印加されている。一方、ＰＵＴＩＯの
アノードにはコンデンサＣ２が接続されている。又、Ｐ
ＵＴＩＯのカッ−１〜側は抵抗Ｒ４，Ｒ５を介してサイ
リスタ１３のゲートに接続されている。このサイリスタ
１３は抵抗Ｒ３とともに整流回路１２に接続されている
。そして、サイリスタ１３、抵抗Ｒ３に並列にダイオー
ドＤ１．Ｄ２が接続され、その中点が双方向性サイリス
タ９のゲートに接続されているとともに、アノードどの
間に抵抗Ｒｚが介在されている。

しかして、交流型ｇ７が整流回路１２で余波整流され、
ツェナダイオードＺＤにより定電圧化された電圧が操作
スイッチ部６の可変抵抗Ｖ　Ｒ１を介してコンデンサＣ
２を充電する。そこで、このコンデンサＣ２の充電電圧
が抵抗Ｒ６，Ｒ７で決定された電圧値になるとＰＵＴＩ
ＯがＯＮするものである。従って、可変抵抗ＶＲＩを可
変操作すればその抵抗変化に応じてコンデンサＣ２の充
電周期が変わり、ＰＵＴＩＯのＯＮタイミングも変わる
ものである。いずれにしてもＰＵＴＩＯがＯＮすると、
サイ１１スタ１３のゲートがトリガされてＯＮする。こ
れにより、サイリスタ１：ものアノードへは整流回路１
２による整流出力だけでなく、電動送風機８、双方向性
サイリスタ９のゲー１〜、ダイオ−Ｆ　Ｄ　ｔ　、抵抗
Ｒ３，サイリスタ１３、ダイオ−Ｆ　Ｄ　、＋を通して
も流れ続ける。この電流は双方向性サイリスタ９がター
ンオンしてその端Ｃ・間型圧が低下するまで流れ続ける
ので５負荷が電動送風機８のような誘導負荷であっても
、双方向性サイリスタ９は確実にトリガされることにな
る。

又、双方向性サイリスタ９がターンオン後でも、サイリ
スタ１３は整流回路１２を通して流４℃る電流でＯＮ状
態を持続しているため、メイン電流の振動で双方向性サ
イリスタ９がターンオフしても。

これを再びターンオンさせる。そして、交流電源７の極
性が逆転した場合でも同様にダイオード１］３、サイリ
スタ１３．ダイオードＤノを通して電流が流れ、双方向
性サイリスタ９は確実にターンオンする。

このようにして、可変抵抗Ｖ　Ｒ＋の可変操作による抵
抗変化に応して双方向性サイリスタ９が制御され、電動
送風機８の入力が制御されるものであり、低力率でも電
動送風機８がＯｌ”　Ｆすることはない。

従来方式において、操作スイッチ部６の可変抵抗Ｖ　Ｒ
＋に対し感電部止のため高抵抗の抵抗Ｒ１１゜Ｒ１２が
介在されている。このため、可変抵抗ＶＲ１も高抵抗（
高インピーダンス）でなければならない。そして、この
可変抵抗ＶＲｚの最大抵抗値が最低入力を規制すること
になる。なお、第６図中、ＳＷと示すのは可変抵抗Ｖ　
Ｒ＋のＯＦＦ位置を示し、これにより電動送風機８の停
止がなされる（別個に設けたＯＮ・ＯＦＦスイッチであ
ってもよい）。ところが、ここに可変抵抗は量産製造上
のバラツキがあり、その偏差が固定抵抗に比較して１０
〜１５倍程度もある。例えば、固定抵抗では±２％程度
のものが容易に得られるが、可変抵抗ではその全抵抗値
が５００にΩを越えると±２０〜３０％位の偏差が生じ
る。このため、最低入力設定用として可変抵抗の最大抵
抗値を７００にΩに設定したとしてもバラツキにより４
！□ＪＯ〜９１０にΩ程度の幅があり、８００〜９００
にΩ程度になるとＯＦＦ位置でなくても電動送風機８が
停止してしまう可能性があり、最低入力を設定できない
ことになる。

そこで、可変抵抗を選択使用して全抵抗値を管理する方
法があるが、コスト高となる。

しかして、このような欠点を解消するため、第７図に示
すような制御回路が本出願人により提案されている。こ
れは、操作スイッチ部６にｒ＋Ｊ変抵抗ＶＲ＋とともに
、最低人力設定抵抗としての固定抵抗Ｒ１３と補正用固
定抵抗ＩＬ＋４とを設けたものである。ここで、Ａ領域
は摺動子１／ｌａがコモン導電パターンＰＣと可変抵抗
Ｖ　Ｒ１の抵抗パターンＰ　Ｒに接触している抵抗０■
変領域であり、抵抗パターンＰＲは図中左側から右側に
向けて抵抗値が大きくなり、右端で最大抵抗値となるも
のである。そして、抵抗パターンＰＲの最大抵抗値を超
える右側には固定抵抗Ｒ１３接続用の導電パターンＰＤ
１が設けられている。従って、摺動子１４ａがコモン導
電パターンＰＣと導電パター”／ＰＤｓとに接触するＢ
領域で固定抵抗Ｒ１３が接続状態となるものであり、Ｂ
領域が最低入力設定位置に相当する。そして、ハ領域に
対応させた長さの導電パターンＰ］〕２が設けられ、固
定抵抗Ｒ１４に接続されている。従って、固定抵抗Ｒ１
４は摺動子１４ａがＡ領域に存在するときに可変抵抗Ｖ
Ｒ１の可変抵抗と並列接続されるものである。

このような構成において、電動送風機８を最低入力にす
る場合には摺動子１４ａ、１４ｂをＢ領域に位置させる
。これにより、可変抵抗Ｖ　Ｒ１に関係なく、固定抵抗
Ｒ１３がコンデンサｃ２に直列に入ることになり、この
固定抵抗Ｒ１３の抵抗値に基づき双方向性サイリスタ９
、従って電動送風機８が最低入力に制御されることにな
る。このようにして、最低人力設定は固定抵抗Ｒ１３に
より行なわれるものであり、固定抵抗は可変抵抗の最大
抵抗値のバラツキ幅の１／１０以下、例えば炭素皮膜で
±２％、金属皮膜タイプで±０．２％程度のものが容易
に量産で得られるので、最低入力のバラツキ幅を極めて
少なくて安定させることができる。

一方、最低入力以上の人力設定時には摺動子ｌ’ｌａ、
＋４ｂをＡ領域内で摺動変位させることにより、可変抵
抗Ｖ　Ｒ，１の抵抗を適宜可変させ、この抵抗変化に応
して電動送風機８の人力を制御することになる。ここに
、固定抵抗Ｒ１４はｉｉＪ変抵抗ＶＲ＋の最大抵抗値よ
りも低抵抗で、かつ、許容差の少ないものが用いられて
おり、可変抵抗Ｖ　Ｅ＜１のバラツキ、特に最大抵抗値
のバラツキを補正するためのものである。例えば、可変
抵抗Ｖ　ＲＩが±３０％の許容幅とし、固定抵抗Ｒ１４
の許容幅を±２％とし、かつ、可変抵抗ＶＲ＋の最大抵
抗値の１／３位の抵抗値とすると、±１０％前後にバラ
ツキを減少させることができる。より具体的に、例えば
可変抵抗Ｖ　Ｒｌの最大抵抗値を２ＭΩ、固定抵抗Ｒ１
４＝　７００　ＫΩと仮定すれば、可変抵抗Ｖ　Ｒ１の
バラツキは１．４〜２．６ＭΩであり、固定抵抗Ｒ１４
のバラツキは６８６〜７１４にΩである。この結果、両
者の合成抵抗は理想値約５１８にΩに対して４７０〜５
６０にΩ位のバラツキとなり、±１０％以下のバラツキ
に抑゛えることができる。これにより、例えば固定抵抗
Ｒ１３＝７００にΩに設定した場合、可変抵抗ＶＲ＋の
みではそのバラツキ大により最大抵抗値がこの７００に
Ωを越してしまう場合もあって最低入力と重複すること
もあり得るが、固定抵抗Ｒ１４によりバラツキが小さく
なるよう補正され、最低入力と重なり合うことはない。

そして、電動送風機８を停止させる場合にはスイッチ１
８をＯＦＦさせる。

ここで、可変抵抗Ｖ　Ｒ１等を構造的に見ると、第８図
に示すような可変抵抗器１５として構成されている。即
ち、基板１６の表面に抵抗パターン＋１　Ｒと導電パタ
ーンＰＤｔ　、ＰＤ２とが形成され（第９図参照）、裏
面にコモン導電パターンＰＣが形成されているものであ
り（第１０図参照）、摺動子１４ａは抵抗パターンＰＲ
と導電パターンＰＤＩとのライン上を摺動する接点とコ
モン導電パターンＰＣのライン上を摺動する接点とを有
するものである。又、摺動子＋４ｂは導電パターンＰＤ
２のライン上を摺動する接点とコモン導電パターンｌ）
　Ｃのライン上を摺動する接点とを有するものである。

これらの接点は基板１６の幅方向同一ライン上にあり、
摺動子１４ａ、１４ｂはつまみ１７により摺動方向に連
動して動作するように設定され、寸法Ｑがその最大スト
ロークである。

このつまみ１７と前記スイッチ１８とは、第１０図に示
すようにホース手元部５に配置される。

背景技術の問題点 実際の掃除を考えた場合、ある人力設定状態で掃除する
ことになるが、汚れの多い場所ではスポット的に強力に
掃除したいときがある。このような場合には、つまみ１
７操作により人力を１−げろようにすればよいわけであ
るが、スポット的な掃除の後にはつまみ１７を操作して
元の入力状態に再設定しなければならない等、操作が面
倒であり、掃除を効率的に行なうことができない。

発明の目的 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、可変抵
抗部にて設定されている任意の可変抵抗値を変更させる
ことなく、随時最大入力状態を確保することができ、掃
除の効率を向上させることができる電動送風機人力制御
回路を得ることを目的どする。

発明の概要 本発明は、０Ｎ−ＯＦＦ用の第一スイッチとは別に第二
スイッチをホース手元部に設け、この第二スイッチによ
り可変抵抗部で任意に設定された可変抵抗値に優先させ
て最大入力設定値に切換え可能としたことにより、汚れ
の多い場所では第二スイッチにより最大入力を選択して
スポット的に強力に掃除することができるように構成し
たものである。

発明の実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。第５図ないし第１１図で示した部分と同一部
分は同一符号を用いて示す。本実施例は、スイッチ１８
を第一スイッチとし、このスイッチとは別に第二スイッ
チ１９をホース手元部５に設けたものである。この第二
スイッチ１９は第１図に示すように、接点ａ、ｂとコモ
ン接点Ｃとを有し、接点ａが選択されるときには通常通
り可変抵抗ＶＲ＋側に接続され、接点すが選択されると
きには最大入力となるよう＋Ｔｆ変抵抗抵抗回路絡され
る。

ここで、第二スイッチ１９の構造について第２図及び第
３図により説明する。第二スイッチ１９はホース手元部
５においてタッチプレート２０により操作されるもので
、このタッチプレート２０は支点２１を中心に回動自在
に設けらればね２２により軽い力で上方に付勢されてい
る。もつとも、第二スイッチ１９は意識的にＯＮ・ＯＦ
　Ｆされるものであり、タッチプレ＝１・２０に対する
ばね２２はタッチプレート・２０を把持したときに使用
者に異和感を勾えない程度において強めのばね力とされ
ている。ここに、スイッチ構造は１回路２接点スイッチ
であり、接点ａ、ｂに相当する接点板２３ａ、２３ｂが
上下に対向して設けられ、両者間にコモン接点Ｃに相当
する接点板２３ｃが配されてタッチプレート２０に取付
けられている。

このような構成において、掃除を行なうときにはスイッ
チ】８をＯＮさせ、っまみ１７操作により入力を適宜設
定し、ホース手元部５を把持して行なうことになる。こ
の時、タッチプレー１−２０も把持されることになるが
、通常の弱い把持ては、接点板２３ｂ、２３ｃが接触す
ることはない。従って、第１図において接点ａ、ｃが接
続した状態であり、可変抵抗Ｖ　Ｒ＋において任意に設
定されている可変抵抗値に応じた入力制御状態で掃除が
行なわれる。

しかして、掃除途中において汚れの多い箇所を掃除する
場合を考える。この時には、ホース手元部５にてタッチ
プレー１〜２０を強めに把持すればよい。即ち、タッチ
プレート２０か押されることにより、このタッチプレー
ト２０がばね２２に抗して下降して接点板２３ｂ、２３
ｃが接触することになる。これにより、第１図において
接点す。

Ｃが接続状態どなり、可変抵抗ｖＲ１における設定値に
関係なく、この可変抵抗回路で設定し得る最大入力にて
駆ｍＪされることになる。これにより、汚れの多い箇所
を最大人力にてスポット的に掃除することがてき、スポ
ラ１−的な掃除の後には把持力を弱めて第二スイッチ１
９をａ接点側に戻せば、元の、没定人力状態で掃除を再
開させることができる。

このように、本実施例によれば、掃除状況に応じてホー
ス手元部５のタッチプレー１〜２０に対する把持力を加
減して第二スイッチ１９を制御するだけの簡単な操作で
、設定された人力状態と最大人力状態とを任意に確保で
きるものであり、汚れの多い箇所でのスポット的で強力
な掃除を可変抵抗の可変操作なしに行なうことがてき、
掃除の効率が向上することになる。

つづいて、本発明の第二の実施例を第４図により説明す
る。本実施例は、第二スイッチ１９の接点ａｔ＆浮かせ
て設けるとともに、この第一スイッチ１９に対し第一ス
イッチ１８と可変抵抗■１＜１の回路を並列的に設けた
ものである。

このような構成において、スイッチ１８をＯＮさせた状
態で操作すれば、可変抵抗ＶＲ＋により設定された入力
状態で掃除が行なわれる。そして、ホース手元部５のタ
ッチプレート２０に対する把持力を強めて第二スイッチ
１９を接点す側に切換えれは、可変抵抗ＶＲＩによる設
定値に関係なく、この可変抵抗ＶＲ＋にて設定できる最
大入力状態で強力に掃除することができる。このように
して設定人力と最大入力との切換えを自由に行なうこと
ができる。

ところで、本実施例においては、スイッチ１８をＯＦＦ
状態にしたままの使用も可能となる。即ち、第二スイッ
チ１９が接点ａ側にあれば停止状態となるが、タッチプ
レート２０を把持して第二スイッチＩ９を接点す側に切
換えれば、最大入力状態にて掃除機を駆動させることが
できる。つまり、停止状態と最大入力状態との切換えを
自由に行なうことができる。これによれば、例えば、タ
ンス等を動かすときには停止状態とし、タンス奥の埃を
掃除するときには最大入力にて強力に掃除することがで
きる。

なお、本発明でいう第一スイッチ１８は可変抵抗Ｖ　Ｒ
１と連動する一体的なものであってもよい。

発明の効果 本発明は、４−述したようにホース手元部にＯＮ・０１
”　Ｆ用の第一スイッチとは別に第二スイッチを設け、
この第二スイッチによ１１設定人力状態に優先させて最
大人力状態を選択できるようにしたので、汚れの多い場
所では設定入力を変更する二となく第二スイッチ操作に
より最大人力状態でスポット的に強力な掃除を行なうこ
とがてき、そのための操作性を向上させて、掃除の効率
アップを図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す回路ＩＡ、第２図
はホース手元部刊近の構造を示す外観斜視図、第３図は
その一部の断面図、第４図は本発明の第二の実施例を示
す回路図、第５図は従来例を示す外観斜視図、第６図は
回路図、第７図ないし第１１図は本出願人既提案の内容
を示すもので、第７図は回路図、第８図及び第９図は平
面図、第＋０１４は底面図、第１ｔ回は外観斜視図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源に対し電動送風機と双方向性サイリスタとを直
   列に接続し、ホース手元部に手動で操作される可変抵抗
   部とこの可変抵抗部の回路を開閉する第一スイッチとを
   設け、前記可変抵抗部の抵抗変化に応じて前記双方向性
   サイリスタを制御して前記電動送風機の入力を調整する
   ようにした電動送風機入力制御回路において、前記ホー
   ス手元部に前記可変抵抗部で任意に設定された可変抵抗
   値に優先させて最大入力設定値に切換え可能な第二スイ
   ッチを設けたことを特徴とする電動送風機入力制御回路
   。