WO2022070687A1 - 掃除機 - Google Patents

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WO2022070687A1
WO2022070687A1 PCT/JP2021/031094 JP2021031094W WO2022070687A1 WO 2022070687 A1 WO2022070687 A1 WO 2022070687A1 JP 2021031094 W JP2021031094 W JP 2021031094W WO 2022070687 A1 WO2022070687 A1 WO 2022070687A1
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WO
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current
motors
pair
unit
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/031094
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀峰 別府
裕之 妹尾
仁世 小泉
浩史 守屋
隆夫 樽谷
雅規 笹尾
武士 土屋
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02Nozzles
    • A47L9/04Nozzles with driven brushes or agitators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner that sucks dust while scraping it.
  • the vacuum cleaner of Patent Document 1 has a vacuum cleaner main body that generates a suction force for sucking dust.
  • the vacuum cleaner main body includes a pipe member forming a dust suction path, and a suction tool is attached to the tip of the pipe member.
  • the suction tool forms a suction space wider than the suction path formed by the pipe member.
  • the suction tool has a scraping roller driven by a motor to scrape dust while rolling on the floor surface.
  • the scraping roller rolls on the floor surface, it not only scrapes dust on the floor surface but also assists the straight movement of the suction tool. On the other hand, the scraping roller does not assist in turning the suction tool to the right or left.
  • An object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can assist in changing the direction of a suction tool.
  • the vacuum cleaner includes a vacuum cleaner body that generates a suction force for sucking dust, and a suction housing that is attached to the vacuum cleaner body and forms a suction space for sucking dust.
  • a suction tool having a pair of scraping rollers arranged side by side in the suction space and rotatably held by a suction housing, and a driving force for rotating the pair of scraping rollers, respectively. It is provided with a pair of motors for generating electricity and a power control unit configured to individually control the pair of motors so that the peripheral speed difference between the pair of scraping rollers can be increased or decreased.
  • the vacuum cleaner mentioned above can assist in changing the direction of the suction tool.
  • Schematic side view of the vacuum cleaner of the first embodiment Schematic unfolded perspective view of a suction tool configured to be attachable to a vacuum cleaner
  • Schematic plan view of the suction roller scraping roller Schematic plan view of the inside of the suction tool
  • Schematic circuit diagram of the control unit that controls the suction device Schematic flowchart of control unit operation
  • a schematic timing chart showing the relationship between the controlled target current (alternating current) to the control unit, the timing signal in the control unit, and the drive current to the motor A schematic timing chart showing the relationship between the controlled target current (alternating current) to the control unit, the timing signal in the control unit, and the drive current to the motor.
  • Schematic flowchart of control unit operation Schematic circuit diagram of the control unit used in the vacuum cleaner of the second embodiment
  • Schematic flowchart of control unit operation Schematic perspective view of the vacuum cleaner of the third embodiment
  • FIG. 1 is a schematic side view of the vacuum cleaner 101 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic developed perspective view of the suction tool 100 constituting the tip portion of the vacuum cleaner 101.
  • the vacuum cleaner 101 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the vacuum cleaner 101 includes a vacuum cleaner main body 102 that generates suction force, and a suction tool 100 that forms a suction space 110 (see FIG. 2) in which dust is sucked and is configured to be attachable to the vacuum cleaner main body 102. I have.
  • the vacuum cleaner main body 102 has a main body portion 201 including a suction source 103 for generating a suction force for sucking dust and a hose 104 extending from the suction source 103.
  • the vacuum cleaner main body 102 further includes a connecting pipe 202 provided at the tip of the hose 104, and a tilting connecting portion 107 connected to the hose 104 via the connecting pipe 202.
  • the connecting pipe 202 is provided with a holding portion 105 held by the user.
  • the holding portion 105 extends from the outer peripheral surface of the connecting pipe 202 and has a shape suitable for the user to grip.
  • the holding unit 105 is provided with an operating unit 108 operated by the user (for example, a button for starting and stopping the vacuum cleaner main body 102 and the suction tool 100).
  • the tilting connection portion 107 is a tubular member having a higher rigidity than the hose 104, and forms a dust suction path together with the hose 104 and the connection pipe 202.
  • the tip of the tilting connection portion 107 is connected to the suction tool 100 so that the tilting connection portion 107 can tilt in the left-right direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).
  • the tilted connection portion 107 tilts to the left when the user moves the holding portion 105 to the left, and tilts to the right when the user moves the holding portion 105 to the right.
  • a tilt detection unit 180 is provided to detect the tilt direction (that is, left or right) of the tilt connection unit 107.
  • the tilt detection unit 180 is configured to detect the tilt direction of the tilt connection unit 107 and output a tilt signal indicating the tilt direction.
  • the tilt detection unit 180 is configured by a gyro sensor.
  • the tilt detection unit 180 may be mounted inside the connecting pipe 202, for example, as shown in FIG.
  • the tilt detection unit 180 may be another sensor element configured to be able to detect the tilt direction of the tilt connection unit 107.
  • Information about the tilting direction of the tilting connection portion 107 is used for controlling the suction tool 100. The control based on the tilt signal of the tilt detection unit 180 will be described in detail separately.
  • the suction tool 100 includes a suction housing 120 and a pair of scraping rollers 131 and 132 rotatably held by the suction housing 120.
  • the suction housing 120 has a shape wider in the width direction than in the front-rear direction in order to obtain a suction space 110 wider in the left-right direction than the flow path formed by the tilting connection portion 107, the connection pipe 202, and the hose 104.
  • the suction housing 120 includes a housing body 121 having a substantially C-shape that opens forward in a plan view, and a cover member 122 configured to be attached to the housing body 121.
  • the housing main body 121 is located on the rear side (that is, the vacuum cleaner main body 102 side) of the side portions 123, 124 provided at positions separated from each other in the left-right direction, and the side portions 123, Includes a rear 125, which connects 124.
  • the side portions 123, 124 and the rear portion 125 have a hollow structure as a whole.
  • a drive mechanism 150 (see FIG. 4) for driving the scraping rollers 131 and 132 is housed in the side portions 123 and 124 and the rear portion 125. The drive mechanism 150 will be described in detail separately.
  • the rear portion 125 and the side portions 123 and 124 form a suction space 110 for sucking dust on the floor surface. That is, the suction space 110 is partitioned by the front end of the rear portion 125, the right end of the left side portion 123, and the left end of the right side portion 124.
  • the scraping rollers 131 and 132 are arranged side by side in the suction space 110, and the side portions 123 and 124 support these scraping rollers 131 and 132, respectively.
  • bearings (not shown) for holding the scraping rollers 131 and 132 are provided on the inner wall portions of the side portions 123 and 124 (that is, the wall portion facing the suction space 110).
  • the rear portion 125 is configured to be connectable to the tip of the tilting connection portion 107.
  • a flow path (not shown) connecting the flow path formed by the tilting connection portion 107, the connection pipe 202, and the hose 104 and the suction space 110 is formed in the rear portion 125.
  • the cover member 122 is configured to close the suction space 110 from above.
  • the left and right ends of the cover member 122 are configured to be fixed to the side portions 123 and 124 in a state of being placed on the side portions 123 and 124.
  • the scraping rollers 131 and 132 are rotatably held side by side in the suction space 110.
  • the scraping rollers 131 and 132 are configured to scrape dust on the floor surface while being driven by the drive mechanism 150 and rolling on the floor surface.
  • the left scrap roller 131 is cantilevered by the left side 123 and extends to the right from the side 123 in the suction space 110.
  • the right side scraping roller 132 is cantilevered and supported by the right side side portion 124, and extends to the left from the side portion 124 in the suction space 110.
  • the tips of the scraping rollers 131 and 132 are separated from each other in the width direction of the suction tool 100.
  • the scraping roller 131 spirals on the outer peripheral surface of the connecting shaft 250, the roller portion 311 connected to the connecting shaft 250 so as to rotate substantially coaxially with the connecting shaft 250, and the roller portion 311. It includes a plurality of brush rows 312 extending in a shape.
  • connection shaft 250 is provided to transmit the driving force of the driving mechanism 150 (see FIG. 4) housed in the housing main body 121 to the roller portion 311.
  • the connection shaft 250 is fitted into a bearing provided on the inner wall portion of the side portion 123, and the base end portion of the connection shaft 250 is arranged in the side portion 123 of the housing main body 121.
  • a pulley 251 (see FIG. 4) is attached to the base end of the connection shaft 250 to receive the driving force of the drive mechanism 150.
  • connection shaft 250 The tip of the connection shaft 250 is inserted into the roller portion 311 and connected to the inside of the roller portion 311 in order to transmit the driving force of the drive mechanism 150 to the roller portion 311.
  • the roller portion 311 has an outer peripheral surface that narrows toward the tip. That is, the roller portion 311 has a truncated cone-shaped outer shape.
  • the brush row 312 extends spirally on the outer peripheral surface of the roller portion 311 over the section from the base end to the tip end of the roller portion 311.
  • the direction of the spiral of the brush row 312 is set so that when the scraping roller 131 rotates in the direction shown in FIG. 2, dust in contact with the brush row 312 is sent out to the tip end side of the roller portion 311.
  • the drive mechanism 150 includes a pair of motors 151 and 152, a pair of drive belts 153 and 154, and a control unit 160.
  • the motor 151 and the drive belt 153 are provided to drive the scraping roller 131.
  • the motor 152 and the drive belt 154 are provided to drive the scraping roller 132.
  • the control unit 160 is provided to individually control the motors 151 and 152.
  • the motor 152 and the drive belt 154 have a bilaterally symmetrical structure with the motor 151 and the drive belt 153, only the motor 151 and the drive belt 153 will be described below.
  • the motor 151 is configured to receive an alternating current from a household power source (power source 170 shown in FIG. 5) to generate a driving force for rotating the scraping roller 131, and is configured to generate a driving force to rotate the scraping roller 131, and is configured to generate a driving force to rotate the scraping roller 131. It is located on the left side of the interior space of.
  • the motor 151 has a motor main body 155 and a motor shaft 156 protruding to the left from the motor main body 155.
  • the motor body 155 is configured so that the rotation speed of the motor shaft 156 increases as the amount of power supplied to the motor body 155 increases. Further, as the load on the rotation of the motor shaft 156 increases, the impedance of the motor body 155 is lowered and a large alternating current flows.
  • a pulley 252 is attached to the motor shaft 156.
  • a drive belt 153 is hung around the pulley 252 attached to the motor shaft 156 and the pulley 251 attached to the connecting shaft 250 of the scraping roller 131.
  • the power supply circuit to the motors 151 and 152 is shown in FIG.
  • the power supply circuit is configured to supply power from the power supply 170 to the motors 151 and 152 via the control unit 160.
  • the power supply 170 and the control unit 160 are connected by a power line 173, and the control unit 160 and the motors 151 and 152 are connected by a power line 176 and 175.
  • the power line 173 is wired from the control unit 160 in the suction tool 100 along the tilting connection unit 107, the connection pipe 202, and the hose 104, and is electrically connected to the power supply 170.
  • the power lines 176 and 175 are wired in the suction tool 100.
  • the alternating current flowing through the power line 173 is controlled by the control unit 160, it is referred to as a "controlled current” in the following description.
  • the alternating current flowing through the power lines 176 and 175 is used to drive the motors 151 and 152, and is therefore referred to as a "driving current”.
  • a signal line 174 is wired to the control unit 160 in order to transmit the tilt signal of the tilt detection unit 180.
  • the signal line 174 extends from the tilt detection unit 180 along the tilt connection unit 107 and is connected to the control unit 160.
  • the control unit 160 is configured to individually control the motors 151 and 152 by individually adjusting the amount of power supplied to the motors 151 and 152 based on the tilt signal. Further, the control unit 160 is configured to stop the power supply to the motors 151 and 152 when the controlled target current becomes excessively large.
  • control unit 160 has a current detection unit 162 (ammeter), a determination unit 166, and a power control unit 167.
  • the current detection unit 162 is provided to monitor the magnitude of the controlled target current.
  • the current detection unit 162 is configured to output information on the magnitude of the detected controlled target current to the determination unit 166.
  • the determination unit 166 is provided to prevent overcurrent to the motors 151 and 152. Specifically, the determination unit 166 compares the magnitude of the controlled target current detected by the current detecting unit 162 with a predetermined first current threshold value, and the magnitude relationship between the magnitude of the controlled target current and the first current threshold value. Information (determination result) is output to the power control unit 167.
  • the determination unit 166 may be configured by a microcomputer that executes the above-mentioned comparison process.
  • the power control unit 167 is for the indicator unit 161, the triac 163, the first half-wave rectifier 164, the second half-wave rectifier 165, the supply path 171 connected to the power line 176 for the motor 151, and the motor 152. It has a supply path 172 connected to the power line 175.
  • the triac 163 is arranged closer to the current detection unit 162 than the first half-wave rectifier 164 and the second half-wave rectifier 165.
  • a controlled target current flows between the triac 163 and the current detection unit 162.
  • the triac 163 is configured to allow a drive current to flow between the triac 163 and the motors 151 and 152 under the instruction from the indicator unit 161.
  • the triac 163 and the first half-wave rectifier 164 and the second half are configured.
  • a drive current flows between the wave rectifier and the rectifier 165.
  • the triac 163 is configured to apply a gate voltage in response to an instruction from the indicator unit 161 and the controlled target current (alternating current) subsequently takes a value of substantially zero from the time when the gate voltage is applied. It is an element that allows the flow of alternating current in the period up to. That is, when the triac 163 applies a gate voltage while the positive component of the alternating current is flowing, the triac 163 is driven by the alternating current of the positive component between the triac 163 and the motors 151 and 152 during the above period. Allow to flow as.
  • the triac 163 when the triac 163 applies the gate voltage while the negative component of the alternating current is flowing, the triac 163 drives the alternating current of the negative component between the triac 163 and the motors 151 and 152 in the above period. Allows to flow as an electric current.
  • the instruction unit 161 is configured to determine whether or not to apply a gate voltage to the triac 163 based on the determination result by the determination unit 166. Specifically, when the determination result that the magnitude of the controlled target current exceeds the first current threshold value is obtained, the instruction unit 161 determines that the triac 163 is not instructed to apply the gate voltage. On the contrary, when the determination result that the magnitude of the controlled target current is equal to or less than the first current threshold value is obtained, the indicator unit 161 applies the gate voltage to the triac 163 based on the tilt signal from the tilt detection unit 180. Is configured to determine when to indicate.
  • the instruction unit 161 may be configured by, for example, a microcomputer that executes the above-mentioned determination process.
  • the supply paths 171 and 172 are provided to individually supply electric power to the motors 151 and 152, and the drive current flows through the supply paths 171 and 172.
  • a first half-wave rectifier 164 is provided on the supply path 171 and a second half-wave rectifier 165 is provided on the supply path 172.
  • the first half-wave rectifier 164 and the second half-wave rectifier 165 are configured to perform half-wave rectification with respect to the drive current (alternating current).
  • the first half-wave rectifier 164 is configured to allow the flow of drive current between the triac 163 and the motor 152. On the contrary, if the drive current is a negative component of the alternating current, the first half-wave rectifier 164 cuts off the flow of the drive current between the triac 163 and the motor 152.
  • the second half-wave rectifier 165 is configured to allow the flow of the drive current between the triac 163 and the motor 151. On the contrary, if the drive current is a positive component of the alternating current, the second half-wave rectifier 165 cuts off the flow of the drive current between the triac 163 and the motor 151.
  • the vacuum cleaner main body 102 and the suction tool 100 are operated, and the suction force is applied to the suction space 110 of the suction tool 100 through the hose 104, the connection pipe 202 and the tilting connection unit 107. Acts on. As a result, the dust on the floor surface is collected in the suction source 103 through the suction space 110, the tilting connection portion 107, the connection pipe 202, and the hose 104.
  • the motors 151 and 152 built in the suction tool 100 are operated, and the driving force of the motors 151 and 152 is transmitted to the scraping rollers 131 and 132 by the drive belts 153 and 154.
  • the scraping rollers 131 and 132 rotate while in contact with the floor surface to scrape the dust on the floor surface.
  • the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132 are individually changed by the control unit 160 as follows.
  • a schematic flowchart of control by the control unit 160 is shown in FIG. The control by the control unit 160 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the instruction unit 161 instructs the triac 163 to apply the gate voltage.
  • the alternating current flows through the control unit 160.
  • the current detection unit 162 detects the magnitude of the controlled target current, and the detection result is output to the determination unit 166.
  • the determination unit 166 determines whether or not the magnitude of the controlled target current detected by the current detection unit 162 exceeds the first current threshold value (step S110).
  • step S110: Yes the instruction unit 161 stops the instruction to apply the gate voltage in the triac 163.
  • the power supply to the motors 151 and 152 is stopped.
  • the motors 151 and 152 are stopped (step S120).
  • the indicator unit 161 determines the application timing of the gate voltage of the triac 163 based on the detection signal from the tilt detection unit 180 (step S130). As shown in FIGS. 7 to 9, the determined application timing is notified to the triac 163 by outputting the timing signals S1 to S8 from the indicator unit 161 to the triac 163. In other words, the timing signals S1 to S8 determine the power supply timing to the motors 151 and 152.
  • the indicator unit 161 applies a gate voltage so that the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 becomes substantially zero.
  • the timing is determined (step S140).
  • the indicator unit 161 sequentially outputs timing signals S1 to S4 at regular time intervals substantially equal to a half cycle of alternating current, as shown in FIG. do.
  • the timing signals S1 and S3 are output when the positive component of the alternating current is flowing through the control unit 160.
  • the timing signals S2 and S4 are output when the negative component of the alternating current is flowing through the control unit 160.
  • the triac 163 is a period from the output time of the timing signals S1 and S3 until the alternating current becomes substantially zero (indicated by "passing” in FIG. 7). Allow the flow of alternating current in the period). Further, the flow of the alternating current is cut off during the period from the time when the alternating current becomes substantially zero to the output of the next timing signals S2 and S4 (the period indicated by "cutoff” in FIG. 7). The triac 163 reallows the flow of alternating current in response to the timing signals S2 and S4. The period during which the alternating current flow is allowed continues until the alternating current becomes almost zero.
  • the positive component of the alternating current becomes the drive current.
  • the positive component (driving current) of the alternating current flows through the first half-wave rectifier 164, but is cut off by the second half-wave rectifier 165. Therefore, the positive component (driving current) of the alternating current is used only for driving the motor 152 corresponding to the first half-wave rectifier 164.
  • the negative component of the alternating current becomes the drive current.
  • the negative component (driving current) of the alternating current flows through the second half-wave rectifier 165, but is cut off by the first half-wave rectifier 164. Therefore, the negative component of the alternating current is used only for driving the motor 151 corresponding to the second half-wave rectifier 165.
  • the time interval between the timing signals S1 to S4 is approximately equal to the half cycle of the alternating current, the length of the period during which the triac 163 allows the passage of the alternating current is between the positive and negative components of the alternating current. It is almost equal. Therefore, in one cycle of alternating current, the amount of power supplied to the motors 151 and 152 is substantially equal to each other. As a result, the rotation speeds of the motor shafts 156 become substantially equal between the motors 151 and 152, and the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 driven by the motors 151 and 152 becomes substantially zero. If the scraping rollers 131 and 132 roll on the floor surface in a state where the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 is substantially zero, the scraping rollers 131 and 132 assist the suction tool 100 to go straight. do.
  • the control unit 160 uses motors 151, 152 so that the scraping roller 132 on the right side rotates at a higher peripheral speed than the scraping roller 131 on the left side. Is controlled (step S150). Specifically, as shown in FIG. 8, the indicating unit 161 is faster than the timing signals S1 and S3 in place of the timing signals S1 and S3 while the positive component of the alternating current is flowing through the control unit 160. The timing signals S5 and S7 are output at the timing. The output timings of the timing signals S2 and S4 corresponding to the negative components of the alternating current are the same as when the tilting connection portion 107 is in the neutral position.
  • the period during which the triac 163 allows the flow of the positive component of the alternating current is longer than the period during which the triac 163 allows the flow of the negative component of the alternating current.
  • the amount of power supplied to the motor 152 becomes larger than the amount of power supplied to the motor 151, and the motor shaft 156 of the motor 152 has a higher rotation speed than the motor shaft 156 of the motor 151. Rotate with. Therefore, the peripheral speed of the scraping roller 132 driven by the motor 152 is higher than the peripheral speed of the scraping roller 131 driven by the motor 151.
  • the scraping rollers 131 and 132 roll on the floor surface in a state where the peripheral speed of the scraping roller 132 is higher than the peripheral speed of the scraping roller 131, the scraping rollers 131 and 132 will be the suction tool 100. Assists in turning to the left.
  • the control unit 160 uses motors 151, 152 so that the scraping roller 131 on the left side rotates at a higher peripheral speed than the scraping roller 132 on the right side. Is controlled (step S160). Specifically, as shown in FIG. 9, the indicating unit 161 is faster than the timing signals S2 and S4 in place of the timing signals S2 and S4 while the negative component of the alternating current is flowing through the control unit 160. The timing signals S6 and S8 are output at the timing. The output timings of the timing signals S1 and S3 corresponding to the positive components of the alternating current are the same as when the tilting connection portion 107 is in the neutral position.
  • the period during which the triac 163 allows the flow of the negative component of the alternating current is longer than the period during which the triac 163 allows the flow of the positive component of the alternating current.
  • the amount of power supplied to the motor 151 becomes larger than the amount of power supplied to the motor 152, and the motor shaft 156 of the motor 151 has a higher rotation speed than the motor shaft 156 of the motor 152. Rotate with. Therefore, the peripheral speed of the scraping roller 131 driven by the motor 151 is higher than the peripheral speed of the scraping roller 132 driven by the motor 152.
  • the scraping rollers 131 and 132 roll on the floor surface in a state where the peripheral speed of the scraping roller 131 is higher than the peripheral speed of the scraping roller 132, the scraping rollers 131 and 132 will be the suction tool 100. Assists in turning to the right.
  • step S170: Yes After the output of the timing signals S1 to S8, when the stop button is not operated in the operation unit 108 of the holding unit 105 and the alternating current continues to flow in the control unit 160 (step S170: Yes), the above-mentioned control (step S170: Yes). Steps S110 to S160) are continued.
  • step S170: No When the stop button is operated in the operation unit 108 of the holding unit 105, the power supply to the motors 151 and 152 via the control unit 160 is stopped (step S170: No).
  • the scraping rollers 131 and 132 are arranged side by side in the suction space 110, and are individually driven by the motors 151 and 152, respectively.
  • the motors 151 and 152 are individually controlled by the control unit 160, and the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132 can be changed individually. If the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 is substantially zero, the scraping rollers 131 and 132 assist the suction tool 100 to move straight while rolling on the floor surface.
  • the tilt detection unit 180 detects the tilt to the left of the tilt connection unit 107, and outputs a tilt signal indicating that the tilt connection unit 107 is tilted to the left.
  • the control unit 160 controls the motors 151 and 152 so that the peripheral speed of the scraping roller 132 on the right side is higher than the peripheral speed of the scraping roller 131 on the left side. As a result, the scraping rollers 131 and 132 generate a force that directs the suction tool 100 to the left.
  • the tilting connection portion 107 is tilted to the right, the peripheral speed of the scraping roller 131 on the left side is made higher than the peripheral speed of the scraping roller 132 on the right side, and the scraping rollers 131 and 132 hold the suction tool 100. Generates a force to move to the right. The force generated by the difference in peripheral speed between the scraping rollers 131 and 132 assists in turning the suction tool 100. That is, the user can move the suction tool 100 in a desired direction with a force reduced by the amount of the force generated by the peripheral speed difference.
  • the auxiliary direction by the scraping rollers 131 and 132 coincides with the moving direction of the holding portion 105. Therefore, the user can assist the change of direction of the suction tool 100 by the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 by moving the holding portion 105 in the direction in which the suction tool 100 is desired to be moved.
  • the motor 152 is driven by the positive component of the alternating current, and the motor 151 is driven by the negative component of the alternating current component.
  • the output intervals of the timing signals are made substantially equal to the half cycle of the alternating current, the scraping rollers 131 and 132 can be rotated at substantially the same peripheral speed. Further, if the output interval of the timing signal is set to a value different from the half cycle of the alternating current, a peripheral speed difference can be generated between the scraping rollers 131 and 132.
  • the alternating current is divided into a positive component and a negative component to drive the motors 152 and 151
  • four power lines are required to drive two motors, but in the above-described embodiment, the drive power is supplied to the motors 152 and 151 only by the two power lines 175 and 176. Can be done. Therefore, the wiring in the suction tool 100 is simplified.
  • the tilt detection unit 180 gives information on the tilt direction of the tilt connection unit 107 to the suction tool 100 to the control unit 160.
  • the tilt detection unit 180 may provide the control unit 160 with information on the amount of tilt of the tilt connection unit 107 with respect to the suction tool 100.
  • the control unit 160 may control the motors 151 and 152 so that the magnitude of the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 changes according to the magnitude of the tilt amount.
  • the control unit 160 may control the motors 151 and 152 so that the peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 increases as the tilt amount increases.
  • the control unit 160 creates a peripheral speed difference between the scraping rollers 131 and 132 by increasing the speed of one of the scraping rollers 131 and 132.
  • the control unit 160 may create a peripheral speed difference by decelerating or stopping one of the scraping rollers 131 and 132.
  • the control unit 160 may create a peripheral speed difference by increasing the speed of one of the scraping rollers 131 and 132 while decelerating or stopping the other.
  • the indicator unit 161 when the controlled target current having a magnitude exceeding the first current threshold value flows, the indicator unit 161 does not output the timing signals S1 to S8, and the AC current flow is cut off by the triac 163. Maintaining the state. This protects the motors 151 and 152 from excessively large drive currents.
  • the control unit 160 protects the motors 151, 152 from alternating currents of a magnitude that is not desirable to flow to the motors 151, 152 over a long period of time, although not exceeding the first current threshold. Such control may be performed.
  • the determination unit 166 performs a predetermined determination process on the controlled target current detected by the current detection unit 162 using the second current threshold value and the period threshold value (step S112). , S114).
  • the second current threshold is set to a value smaller than the first current threshold, but whether or not an alternating current (controlled current) of a magnitude that is not desirable to flow to the motors 151 and 152 for a long period of time is flowing. It is set to a value that can be determined.
  • the period threshold value is a value that can determine whether or not it is an undesired time length that an alternating current (controlled current) having a magnitude between the first current threshold value and the second current threshold value continuously flows. It is set.
  • the determination unit 166 performs a determination process using the first current threshold value (step S110), and if the controlled target current has a magnitude equal to or less than the first current threshold value (step S110: No), the second current threshold value is used. The determination process is performed (step S112). If the controlled target current has a magnitude equal to or less than the second current threshold value (step S112: No), the power control unit 167 controls the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132 based on the tilting direction of the tilting connection unit 107 (step S112: No). Steps S130 to S160).
  • step S112 If the magnitude of the controlled target current exceeds the second current threshold value (step S112: Yes), the determination unit 166 determines that the controlled target current having a magnitude between the first current threshold value and the second current threshold value is the period threshold value. It is determined whether or not the detection is performed over a time length exceeding the above (step S114). If the detection period of the controlled target current exceeds the period threshold value (step S114: Yes), the indicating unit 161 stops the output of the timing signals S1 to S8 to the triac 163 (step S120).
  • step S114 If the detection period of the controlled target current is equal to or less than the period threshold value (step S114: No), the power control unit 167 controls the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132 based on the tilting direction of the tilting connection unit 107 (step). S130 to S160).
  • the determination process (steps S112, S114) using the second current threshold value and the period threshold value prevents a large drive current from flowing through the motors 151 and 152 for a long period of time.
  • the second current threshold is set by targeting a controlled target current having a magnitude that does not require immediate stop of power supply to the motors 151 and 152 but is not desirable for long-term supply. Therefore, the first current threshold value does not have to be set by targeting the controlled target current having such a magnitude. That is, the first current threshold value can be set by targeting the controlled target current having a magnitude that should immediately stop the power supply to the motors 151 and 152.
  • the load on either the left scraping roller 131 or the right scraping roller 132 may be high.
  • hair may be entangled with the scraping roller 131 on the left side, and the rotational resistance of the scraping roller 131 may be higher than the rotational resistance of the scraping roller 132 on the right side.
  • the vacuum cleaner 101 of the second embodiment is configured to have an error message display function for the user.
  • the vacuum cleaner 101 has a display unit 190 in order to obtain an error message display function to the user.
  • the display unit 190 may be provided on the operation unit 108, for example.
  • the display unit 190 is configured to display an error message based on a command from the control unit 160.
  • the control unit 160 includes a current detection unit 162, a determination unit 166, a display control unit 191 and a power control unit 167.
  • the power control unit 167 has the same configuration as that of the first embodiment.
  • the current detection unit 162 is configured to individually detect the magnitude of the drive current that drives the motors 151 and 152.
  • the current detection unit 162 includes an ammeter 263 provided in the supply path 171 for the motor 151 and an ammeter 264 provided in the supply path 172 for the motor 152.
  • the ammeter 263 detects the magnitude of the drive current flowing through the supply path 171.
  • the ammeter 264 detects the magnitude of the drive current flowing through the supply path 172.
  • the determination unit 166 is configured to receive information on the magnitude of the drive current detected by the ammeters 263 and 264 and to individually compare the magnitude of the drive current detected by the ammeters 263 and 264 with the first current threshold value. Has been done.
  • the display control unit 191 is configured to output a command for displaying an error message to the display unit 190 based on the comparison result of the determination unit 166.
  • the display control unit 191 may be configured by, for example, a microcomputer that executes the above-mentioned display control.
  • control unit 160 The operation of the control unit 160 will be described below with reference to FIG.
  • the determination unit 166 individually compares the magnitude of the drive current detected by the ammeters 263 and 264 with the first current threshold value (step S110). If any of the drive currents detected by the ammeters 263 and 264 is equal to or less than the first current threshold value (step S110: No), control based on the tilted posture of the tilted connection portion 107 (steps S130 to S160) is executed. On the other hand, if at least one of the ammeters 263 and 264 detects a drive current larger than the first current threshold value (step S110: Yes), the indicator unit 161 stops the instruction regarding the application of the gate voltage, and the motors 151 and 151. The 152 is stopped (step S125).
  • the display control unit 191 outputs a command for displaying an error message.
  • the display unit 190 displays an error message.
  • the error message will be displayed in any format if the user can identify which of the motors 151 and 152 has the problem of overcurrent (ie, the supply of alternating current greater than the first current threshold). May be good.
  • the load on the motor 151 and / or the scraping roller 131 is high on the display unit 190.
  • the display unit 190 is informed that the load on the motor 152 and / or the scraping roller 132 is high. An error message may be displayed.
  • the user can identify which of the scraping rollers 131 and 132 has a problem.
  • the determination process is executed using the first current threshold value.
  • the determination process using the second current threshold value and the period threshold value may be executed. In this case, even if an alternating current having a magnitude between the first current threshold and the second current threshold flows beyond the period determined by the period threshold, an error message may be displayed on the display unit 190.
  • the vacuum cleaner 101 of FIG. 13 includes a vacuum cleaner main body 102, a suction tool 100, and a display unit 190.
  • the vacuum cleaner main body 102 includes a tilting connection portion 107 and a main body portion 201.
  • the tilting connection portion 107 forms a flow path connected to the suction space 110 of the suction tool 100.
  • the main body 201 includes a suction source 103, a secondary battery 203 mounted on the upper side of the suction source 103, and a rod-shaped support stick 204 configured to support the suction source 103 and the secondary battery 203 on the outer peripheral surface. , Includes.
  • the suction source 103 and the secondary battery 203 are arranged side by side along the longitudinal direction of the support stick 204.
  • the lower end of the support stick 204 is configured to be connectable to the tilt connection portion 107, and the support stick 204 and the tilt connection portion 107 are aligned linearly. Specifically, the lower portion of the support stick 204 is configured to form an internal space connected to the flow path formed by the tilted connection portion 107. This internal space is used to allow dust sucked by the suction force created by the suction source 103 to flow into the suction source 103.
  • a holding portion 105 is provided at the upper end of the support stick 204.
  • the holding portion 105 is an L-shaped member bent from the upper end portion of the support stick 204.
  • the support stick 204 and the tilting connection portion 107 are integrally tilted to the left.
  • the support stick 204 and the tilted connection portion 107 are integrally tilted to the right.
  • the tilt detection unit 180 for detecting the tilt direction of the tilt connection unit 107 may be provided on the support stick 204.
  • FIG. 14 shows a schematic block diagram of the control unit 160 that controls the motors 151 and 152 in response to the tilt signal from the tilt detection unit 180. The control unit 160 will be described with reference to FIG.
  • the control unit 160 is configured to individually control the motors 151 and 152 by performing PMW control.
  • the control unit 160 includes a power control unit 167, a current detection unit 162, a determination unit 166, and a display control unit 191.
  • the motors 151 and 152 are configured to operate under the supply of a direct current (direct current motor).
  • the display control unit 191 has the same configuration as that of the second embodiment.
  • the power control unit 167 includes a switch 266, an instruction unit 261 for the motor 151, and an instruction unit 262 for the motor 152.
  • the instruction unit 261 is configured to instruct the motor 151 of the rotation speed of the motor shaft 156 based on the tilt signal from the tilt detection unit 180.
  • the instruction unit 261 is configured to instruct the motor 151 of the rotation speed of the motor shaft 156 based on the tilt signal from the tilt detection unit 180.
  • the switch 266 is configured to open and close according to the determination result by the determination unit 166.
  • a supply path 171 for the motor 151 and a supply path 172 for the motor 152 are provided on the downstream side of the switch 266 in the flow direction of the direct current.
  • the supply path 171 is provided with an ammeter 263, and the supply path 172 is provided with an ammeter 264. These ammeters 263 and 264 constitute a current detection unit 162.
  • the determination unit 166 is configured to control the switch 266 based on the magnitude of the drive current detected by the ammeters 263 and 264.
  • control unit 160 The operation of the control unit 160 is the same as the control in the second embodiment (see FIG. 12).
  • the determination process is executed using the first current threshold value.
  • the determination process using the second current threshold value and the period threshold value may be executed. In this case, even if an alternating current having a magnitude between the first current threshold value and the second current threshold value is supplied for a period longer than the period determined by the period threshold value, an error message may be displayed on the display unit 190.
  • the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132 are controlled based on the tilting direction of the tilting connection portion 107.
  • the vacuum cleaner 101 may be provided with a switch for controlling the peripheral speeds of the scraping rollers 131 and 132.
  • the scraping rollers 131 and 132 may be rotated at different peripheral speeds by the user operating the switch.
  • the above-described embodiment mainly includes the following configurations.
  • the vacuum cleaner is a vacuum cleaner main body that generates a suction force for sucking dust, and a suction housing that is attached to the vacuum cleaner main body and forms a suction space for sucking dust.
  • a suction tool having a pair of scraping rollers arranged side by side in the suction space and rotatably held by a suction housing, and a pair of scraping rollers are rotated, respectively. It includes a pair of motors that generate driving force and a power control unit that is configured to individually control the pair of motors so that the difference in peripheral speed between the pair of scraping rollers can be increased or decreased.
  • the power control unit controls the pair of motors so that the peripheral speed difference between the pair of scraping rollers arranged side by side in the suction space becomes substantially zero, these scraping rollers are taken.
  • the roller can assist the suction tool to go straight while scraping off the dust.
  • the pair of motors is controlled so that the peripheral speed difference between the pair of scraping rollers is large, these scraping rollers can assist the suction tool to turn to the left or right. can.
  • the vacuum cleaner body may include a holding portion held by the user and a tilting connection portion connected to a suction housing that can tilt left and right in response to lateral movement of the holding portion. good.
  • the vacuum cleaner may further include a tilt detection unit that detects the tilt direction of the tilt connection unit.
  • the power control unit uses at least one of the pair of motors so that when the tilt detection unit detects a tilt to the left, the peripheral speed of the scraping roller on the right side is higher than the peripheral speed of the scraping roller on the left side.
  • Control and control at least one of the pair of motors so that when the tilt detector detects tilt to the right, the peripheral speed of the left scraping roller is higher than the peripheral speed of the right scraping roller. It may be configured as follows.
  • the tilted connection portion tilts to the left if the user moves the holding portion to the left, and tilts to the right if the user moves the holding portion to the right.
  • the tilt of the tilt connection portion is detected by the tilt detection unit.
  • the tilt detection unit detects tilting to the left
  • the peripheral speed of the scraping roller on the right side is higher than the peripheral speed of the scraping roller on the left side, so that the suction tool turns to the left.
  • the tilt detector detects tilting to the right
  • the peripheral speed of the scraping roller on the left side is higher than the peripheral speed of the scraping roller on the right side, so the suction tool turns to the right. do.
  • the auxiliary direction for changing the direction of the suction tool coincides with the moving direction of the holding portion. Therefore, by moving the holding portion in the direction in which the user wants to move the suction tool, it is possible to assist the pair of scraping rollers to change the direction of the suction tool in the direction desired by the user.
  • the vacuum cleaner has a current detection unit configured to detect the magnitude of the current flowing through the current control unit, and whether the magnitude of the current detected by the current detection unit exceeds the first current threshold value. It may further include a determination unit for determining whether or not it is present.
  • the power control unit may be configured to control the power supply to the pair of motors based on the determination result of the determination unit. When the determination unit determines that the current detected by the current detection unit exceeds the first current threshold value, the power control unit may stop the power supply to the pair of motors. When the determination unit determines that the current detected by the current detection unit is between the first current threshold and the second current threshold smaller than the first current threshold, the power control unit determines the first current threshold.
  • the length of the detection period in which a current of a magnitude greater than or equal to the second current threshold is detected exceeds the predetermined period threshold, power is continued to be supplied to the pair of motors, and the length of the detection period is the period.
  • the threshold is exceeded, the power supply to the pair of motors may be stopped.
  • the first current threshold value can be set for a current of a magnitude that requires immediate stop of power supply to the pair of motors.
  • the power control unit stops the power supply to the pair of motors. Therefore, these motors are not supplied with excessively large power.
  • a period threshold and a second smaller than the first current threshold are set. If a current of magnitude between the first current threshold and the second current threshold is detected, driving of these motors is allowed for a period within the period threshold. Then, when the length of the detection period of the current having a magnitude between the first current threshold value and the second current threshold value exceeds the period threshold value, the power control unit stops the power supply to the pair of motors. Therefore, it is prevented that a large current flows through these motors over an undesirably long period of time.
  • the vacuum cleaner has a current detection unit that individually detects the magnitude of the drive current for a pair of motors, a determination unit that determines whether or not the magnitude of the drive current exceeds the first current threshold, and a determination unit. It further includes a display unit configured to display an error message so that it is possible to identify which of the pair of motors the overcurrent has occurred, and a display control unit that controls the display unit based on the determination result of the determination unit. You may.
  • the power control unit may be configured to control the power supply to the pair of motors based on the determination result of the determination unit.
  • the power control unit stops the power supply to the pair of motors, and the display control unit issues an error message.
  • the display unit may be controlled so as to display.
  • the current detection unit since the current detection unit individually detects the magnitude of the drive current for each pair of motors, it is possible to know whether or not the drive current exceeds the current threshold value for each pair of motors.
  • the power control unit stops supplying power to these motors, so that these motors are protected from a large drive current. ..
  • the display control unit displays an error message on the display unit so that it is possible to specify which of the pair of motors the overcurrent has occurred, so that it becomes easy to identify the motor in which the overcurrent problem has occurred.
  • the drive current for driving the pair of motors may be an alternating current.
  • the pair of motors may be configured to rotate the corresponding scraping rollers at higher peripheral speeds as the amount of drive current increases.
  • the power control unit may be configured to control the power supply to the pair of motors based on the tilt direction detected by the tilt detection unit.
  • the power control unit flows the positive component of the alternating current as the drive current used to drive one of the pair of motors while adjusting the amount of the positive component of the alternating current, and adjusts the amount of the negative component of the alternating current. It may be configured to allow a negative component of alternating current to flow as a drive current for the other motor.
  • the power control unit divides one alternating current into a positive component and a negative component, and drives one motor with the positive component and drives the other motor with the negative component.
  • the power control unit adjusts the amount of the positive component of the alternating current to be larger than the amount of the negative component
  • the scraping roller corresponding to one motor is larger than the scraping roller corresponding to the other motor. It rotates at a high peripheral speed.
  • the power control unit makes adjustments so that the amount of negative components of the alternating current is greater than the amount of positive components, the scraping roller corresponding to the other motor will be larger than the scraping roller corresponding to one motor. It rotates at a high peripheral speed.
  • the pair of scraping rollers can assist in turning the suction tool.
  • the principle of this embodiment is suitably used for an apparatus used for cleaning work.

Landscapes

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Abstract

本出願の掃除機は、塵埃を吸引する吸引力を発生する掃除機本体と、前記掃除機本体に取り付けられているとともに塵埃を吸引する吸込空間を形成している吸込ハウジングと、前記吸込空間内で左右に並んで配置されているとともに前記吸込ハウジングにより回転可能にそれぞれ保持された一対の掻取ローラと、を有している吸込具と、前記一対の掻取ローラをそれぞれ回転させる駆動力を発生させる一対のモータと、前記一対の掻取ローラの周速差を増減可能に前記一対のモータを個別に制御するように構成された電力制御部と、を備えている。

Description

掃除機
 本発明は、塵埃を掻き取りながら吸引する掃除機に関する。
 塵埃を掻き取りながら吸引する様々な掃除機が開発されている(特許文献1を参照)。特許文献1の掃除機は、塵埃を吸引する吸引力を発生する掃除機本体を有している。掃除機本体は、塵埃の吸引経路を形成している管部材を含み、管部材の先端には吸込具が取り付けられている。吸込具は、管部材によって形成された吸引経路よりも幅広の吸込空間を形成している。吸込具は、モータによって駆動されて床面上を転動しながら塵埃を掻き取る掻取ローラを有している。
 上述の掻取ローラは、床面上を転動するので、床面上の塵埃を掻き取るだけでなく、吸込具の直進移動を補助する。一方、掻取ローラは、吸込具の右方又は左方への方向転換を補助しない。
特開2011-188951号公報
 本発明は、吸込具の方向転換を補助することができる掃除機を提供することを目的とする。
 本開示における一の局面に係る掃除機は、塵埃を吸引する吸引力を発生する掃除機本体と、掃除機本体に取り付けられているとともに塵埃を吸引する吸込空間を形成している吸込ハウジングと、吸込空間内で左右に並んで配置されているとともに吸込ハウジングにより回転可能にそれぞれ保持された一対の掻取ローラと、を有している吸込具と、一対の掻取ローラをそれぞれ回転させる駆動力を発生させる一対のモータと、一対の掻取ローラの周速差を増減可能に一対のモータを個別に制御するように構成された電力制御部と、を備えている。
 上述の掃除機は、吸込具の方向転換を補助することができる。
 本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
第1実施形態の掃除機の概略的な側面図 掃除機に取付可能に構成された吸込具の概略的な展開斜視図 吸込具の掻取ローラの概略的な平面図 吸込具の内部の概略的な平面図 吸込具を制御する制御部の概略的な回路図 制御部の動作の概略的なフローチャート 制御部への制御対象電流(交流電流)、制御部内のタイミング信号及びモータへの駆動電流の間の関係を表す概略的なタイミングチャート 制御部への制御対象電流(交流電流)、制御部内のタイミング信号及びモータへの駆動電流の間の関係を表す概略的なタイミングチャート 制御部への制御対象電流(交流電流)、制御部内のタイミング信号及びモータへの駆動電流の間の関係を表す概略的なタイミングチャート 制御部の動作の概略的なフローチャート 第2実施形態の掃除機に用いられる制御部の概略的な回路図 制御部の動作の概略的なフローチャート 第3実施形態の掃除機の概略的な斜視図 第3実施形態の掃除機に用いられる制御部の概略的な回路図
 <第1実施形態>
 図1は、第1実施形態の掃除機101の概略的な側面図である。図2は、掃除機101の先端部分を構成している吸込具100の概略的な展開斜視図である。図1及び図2を参照して、掃除機101を説明する。
 掃除機101は、吸引力を発生する掃除機本体102と、塵埃が吸い込まれる吸込空間110(図2を参照)を形成するとともに掃除機本体102に取り付け可能に構成された吸込具100と、を備えている。
 掃除機本体102は、塵埃を吸引するための吸引力を発生させる吸引源103と、吸引源103から延設されたホース104と、を含んでいる本体部201を有している。掃除機本体102は、ホース104の先端に設けられた接続管202と、接続管202を介してホース104に接続された傾動接続部107と、を更に有している。接続管202には、使用者によって保持される保持部105が設けられている。保持部105は、接続管202の外周面から延出し、且つ、使用者が把持するのに適した形状の部分である。保持部105には、使用者によって操作される操作部108(たとえば、掃除機本体102及び吸込具100を起動及び停止させるためのボタンなど)が設けられている。
 傾動接続部107は、ホース104よりも高い剛性の管状の部材であり、ホース104及び接続管202とともに塵埃の吸引経路を形成している。傾動接続部107の先端は、傾動接続部107が左右方向(図1の紙面に対して直角の方向)に傾動できるように吸込具100に接続されている。傾動接続部107は、使用者が保持部105を左方に移動することにより左方に傾動し、使用者が保持部105を右方に移動することにより右方に傾動する。
 傾動接続部107の傾動方向(すなわち、左方又は右方)を検出するために、傾動検出部180が設けられている。傾動検出部180は、傾動接続部107の傾動方向を検出するとともに傾動方向を表す傾動信号を出力するように構成されている。本実施形態において、傾動検出部180は、ジャイロセンサにより構成されている。傾動検出部180は、例えば、図1に示されるように接続管202の内部に取り付けられていてもよい。代替的に、傾動検出部180は、傾動接続部107の傾動方向を検出可能に構成された他のセンサ素子であってもよい。傾動接続部107の傾動方向に関する情報は、吸込具100に対する制御に利用される。傾動検出部180の傾動信号に基づく制御は、別途詳述される。
 吸込具100は、図2に示されるように、吸込ハウジング120と、吸込ハウジング120によって回転可能に保持された一対の掻取ローラ131,132と、を備えている。
 吸込ハウジング120は、傾動接続部107、接続管202及びホース104によって形成された流路よりも左右方向に広い吸込空間110を得るために前後方向よりも幅方向に広い形状を有している。吸込ハウジング120は、平面視において前方に開口した略C字形状を有しているハウジング本体121と、ハウジング本体121に取り付けられるように構成されたカバー部材122と、を含んでいる。
 ハウジング本体121は、左右方向に互いに離間した位置に設けられた側部123,124と、側部123,124の後側(すなわち、掃除機本体102側)に位置し、これらの側部123,124を繋ぐ後部125と、を含んでいる。側部123,124及び後部125は、全体として中空構造を有している。側部123,124及び後部125の中には、掻取ローラ131,132を駆動するための駆動機構150(図4を参照)が収容されている。駆動機構150は、別途詳述される。
 後部125及び側部123,124によって、床面上の塵埃を吸い込むための吸込空間110が形成されている。すなわち、後部125の前端、左側の側部123の右端及び右側の側部124の左端によって吸込空間110が区画されている。この吸込空間110に掻取ローラ131,132が左右に並んで配置され、側部123,124は、これらの掻取ローラ131,132をそれぞれ支持している。詳細には、側部123,124の内壁部(すなわち、吸込空間110に臨む壁部)には、掻取ローラ131,132を保持する軸受(図示せず)が設けられている。
 後部125は、傾動接続部107の先端と接続可能に構成されている。後部125内には、傾動接続部107、接続管202及びホース104によって形成された流路と吸込空間110とを繋ぐ流路(図示せず)が形成されている。
 カバー部材122は、吸込空間110を上側から塞ぐように構成されている。カバー部材122の左右の端部は、側部123,124上に載置された状態で側部123,124に固定されるように構成されている。
 掻取ローラ131,132は、吸込空間110内において左右に並んで回転可能に保持されている。掻取ローラ131,132は、駆動機構150によって駆動されて床面上で転動しながら床面上の塵埃を掻き取るように構成されている。左側の掻取ローラ131は、左側の側部123によって片持ち支持され、吸込空間110内で側部123から右方に延設されている。右側の掻取ローラ132は、右側の側部124によって片持ち支持され、吸込空間110内で側部124から左方に延設されている。掻取ローラ131,132の先端は、吸込具100の幅方向において互いに離間している。
 右側の掻取ローラ132は、掻取ローラ131と左右対称の構造を有しているので、ここでは、左側の掻取ローラ131の構造についてのみ以下に説明する。
 掻取ローラ131は、図3に示されるように、接続シャフト250と、接続シャフト250と略同軸回転するように接続シャフト250に接続されたローラ部311と、ローラ部311の外周面上で螺旋状に延びる複数のブラシ列312と、を含んでいる。
 接続シャフト250は、ハウジング本体121内に収容された駆動機構150(図4を参照)の駆動力をローラ部311に伝達するために設けられている。接続シャフト250は、側部123の内壁部に設けられた軸受に嵌入され、接続シャフト250の基端部は、ハウジング本体121の側部123内に配置されている。接続シャフト250の基端部には、駆動機構150の駆動力を受けるためにプーリ251(図4を参照)が取り付けられる。
 接続シャフト250の先端部は、駆動機構150の駆動力をローラ部311に伝達するために、ローラ部311内に挿入され、ローラ部311の内部に接続されている。
 ローラ部311は、先端に向けて細くなる外周面を有している。すなわち、ローラ部311は、円錐台状の外形を有している。
 ブラシ列312は、ローラ部311の基端から先端までの区間に亘ってローラ部311の外周面上で螺旋状に延設されている。ブラシ列312の螺旋の向きは、掻取ローラ131が図2に示される方向に回転したときに、ブラシ列312に接触した塵埃がローラ部311の先端側に送り出されるように設定されている。
 駆動機構150は、図4に示されるように、一対のモータ151,152と、一対の駆動ベルト153,154と、制御部160と、を備えている。モータ151及び駆動ベルト153は、掻取ローラ131を駆動するために設けられている。モータ152及び駆動ベルト154は、掻取ローラ132を駆動するために設けられている。制御部160は、モータ151,152を個別に制御するために設けられている。
 モータ152及び駆動ベルト154は、モータ151及び駆動ベルト153と左右対称の構造を有しているので、ここでは、モータ151及び駆動ベルト153についてのみ以下に説明する。
 モータ151は、家庭用の電源(図5に示されている電源170)から交流電流を受けて掻取ローラ131を回転させる駆動力を発生させるように構成されており、ハウジング本体121の後部125の内部空間において左側の部分に配置されている。モータ151は、モータ本体155と、モータ本体155から左方に突出したモータシャフト156と、を有している。
 モータ本体155は、モータ本体155へ電力供給量が増えれば増えるほど、モータシャフト156の回転数が上がるように構成されている。また、モータシャフト156の回転に対する負荷が大きくなればなるほど、モータ本体155は、インピーダンスを下げ、大きな交流電流が流れるように構成されている。
 モータシャフト156には、プーリ252が取り付けられている。モータシャフト156に取り付けられたプーリ252と、掻取ローラ131の接続シャフト250に取り付けられたプーリ251と、には、駆動ベルト153が掛け回されている。
 モータ151,152への電力供給回路が図5に示されている。電力供給回路は、電源170から制御部160を介してモータ151,152へ電力を供給するように構成されている。詳細には、電源170及び制御部160は、電力線173により接続されており、制御部160及びモータ151,152は、電力線176,175により接続されている。電力線173は、吸込具100内の制御部160から傾動接続部107、接続管202及びホース104に沿って配線され、電源170と電気的に接続されている。電力線176,175は、吸込具100内で配線されている。電力線173を流れる交流電流は、制御部160による制御対象となるので、以下の説明において「制御対象電流」と称される。電力線176,175を流れる交流電流は、モータ151,152の駆動に利用されるので、「駆動電流」と称される。
 これらの電力線173,175,176に加えて、制御部160に傾動検出部180の傾動信号を伝達するために信号線174が配線されている。信号線174は、傾動検出部180から傾動接続部107に沿って延設され、制御部160に接続されている。
 制御部160は、傾動信号に基づいてモータ151,152への電力供給量を個別に調整することにより、モータ151,152を個別に制御するように構成されている。また、制御部160は、制御対象電流が過度に大きくなった場合には、モータ151,152への電力供給を停止するように構成されている。
 詳細には、制御部160は、電流検出部162(電流計)と、判定部166と、電力制御部167と、を有している。
 電流検出部162は、制御対象電流の大きさをモニタするために設けられている。電流検出部162は、検出された制御対象電流の大きさの情報を判定部166に出力するように構成されている。
 判定部166は、モータ151,152に対する過電流を防ぐために設けられている。詳細には、判定部166は、電流検出部162によって検出された制御対象電流の大きさを所定の第1電流閾値と比較し、制御対象電流の大きさと第1電流閾値との間の大小関係に関する情報(判定結果)を電力制御部167に出力するように構成されている。判定部166は、上述の比較処理を実行するマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
 電力制御部167は、指示部161と、トライアック163と、第1半波整流器164と、第2半波整流器165と、モータ151用の電力線176に接続された供給経路171と、モータ152用の電力線175に接続された供給経路172と、を有している。
 トライアック163は、第1半波整流器164及び第2半波整流器165よりも電流検出部162側に配置されている。トライアック163と電流検出部162との間では制御対象電流が流れる。また、トライアック163は、指示部161からの指示の下で駆動電流をトライアック163とモータ151,152との間で流すように構成されており、トライアック163と第1半波整流器164及び第2半波整流器165との間では駆動電流が流れる。詳細には、トライアック163は、指示部161からの指示に応じてゲート電圧を印加するように構成されており、ゲート電圧の印加時刻から制御対象電流(交流電流)がその後略ゼロの値を取るまでの期間において交流電流の流れを許容する素子である。すなわち、交流電流の正成分が流れているときにトライアック163がゲート電圧を印加すると、トライアック163は、上述の期間において、トライアック163とモータ151,152との間で正成分の交流電流が駆動電流として流れることを許容する。逆に、交流電流の負成分が流れているときにトライアック163がゲート電圧を印加すると、トライアック163は、上述の期間において、トライアック163とモータ151,152との間で負成分の交流電流が駆動電流として流れることを許容する。
 指示部161は、判定部166による判定結果に基づいて、トライアック163にゲート電圧を印加させるか否かを決定するように構成されている。詳細には、制御対象電流の大きさが第1電流閾値を超えているとの判定結果が得られると、指示部161は、トライアック163にゲート電圧に印加を指示しないことを決定する。逆に、制御対象電流の大きさが第1電流閾値以下であるとの判定結果が得られると、指示部161は、傾動検出部180からの傾動信号に基づいて、トライアック163にゲート電圧の印加を指示するタイミングを決定するように構成されている。指示部161は、たとえば、上述の判定処理を実行するマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
 供給経路171,172は、モータ151,152へ個別に電力供給するために設けられており、駆動電流は、供給経路171,172を流れる。供給経路171上には、第1半波整流器164が設けられており、供給経路172上には、第2半波整流器165が設けられている。第1半波整流器164及び第2半波整流器165は、駆動電流(交流電流)に対して半波整流をするように構成されている。
 詳細には、駆動電流が交流電流の正成分であれば、第1半波整流器164は、トライアック163とモータ152との間での駆動電流の流れを許容するように構成されている。逆に、駆動電流が交流電流の負成分であれば、第1半波整流器164は、トライアック163とモータ152との間での駆動電流の流れを遮断する。
 駆動電流が交流電流の負成分であれば、第2半波整流器165は、トライアック163とモータ151との間での駆動電流の流れを許容するように構成されている。逆に、駆動電流が交流電流の正成分であれば、第2半波整流器165は、トライアック163とモータ151との間での駆動電流の流れを遮断する。
 掃除機101の動作が以下に説明される。
 保持部105に設けられた操作部108が操作されると、掃除機本体102及び吸込具100が作動し、吸引力がホース104、接続管202及び傾動接続部107を通じて吸込具100の吸込空間110に作用する。この結果、床面上の塵埃は、吸込空間110、傾動接続部107、接続管202及びホース104を通じて吸引源103に集塵される。
 この間、吸込具100に内蔵されたモータ151,152が作動し、モータ151,152の駆動力は、駆動ベルト153,154により掻取ローラ131,132に伝達される。この結果、掻取ローラ131,132は、床面に接触しながら回転し、床面上の塵埃を掻き取る。
 掻取ローラ131,132の周速は、制御部160により、以下のように個別に変更される。制御部160による制御の概略的なフローチャートが図6に示されている。制御部160による制御が、図5及び図6を参照して説明される。
 操作部108への操作により吸込具100が作動すると、指示部161は、ゲート電圧の印加をトライアック163に指示する。これにより、交流電流が制御部160を流れる。このとき、電流検出部162は、制御対象電流の大きさを検出し、検出結果が判定部166へ出力される。判定部166は、電流検出部162が検出した制御対象電流の大きさが第1電流閾値を超えたか否かを判定する(ステップS110)。
 制御対象電流が第1電流閾値を超えているとの判定結果が得られると(ステップS110:Yes)、指示部161は、トライアック163でのゲート電圧の印加の指示を停止する。この場合、制御対象電流(交流電流)の値が略ゼロになった後には、モータ151,152への電力供給は停止される。この結果、モータ151,152は、停止する(ステップS120)。
 交流電流が第1電流閾値以下であれば(ステップS110:No)、指示部161は、傾動検出部180からの検出信号に基づき、トライアック163のゲート電圧の印加タイミングを決定する(ステップS130)。決定された印加タイミングは、図7~図9に示されるように、指示部161からタイミング信号S1~S8をトライアック163へ出力することによりトライアック163に通知される。言い換えると、タイミング信号S1~S8により、モータ151,152への電力供給タイミングが決定される。
 傾動接続部107が、中立位置にあれば(すなわち、左右に傾動していない状態)、指示部161は、掻取ローラ131,132の周速差が略ゼロになるように、ゲート電圧の印加タイミングを決定する(ステップS140)。
 詳細には、傾動接続部107が、中立位置であるとき、指示部161は、図7に示されるように、交流電流の半周期に略等しい一定の時間間隔でタイミング信号S1~S4を順次出力する。この場合、例えば、タイミング信号S1,S3は、交流電流の正成分が制御部160を流れているときに出力される。一方、タイミング信号S2,S4は、交流電流の負成分が制御部160を流れているときに出力される。
 タイミング信号S1,S3が指示部161から出力されたとき、トライアック163は、タイミング信号S1,S3の出力時刻から交流電流が略ゼロになるまでの期間(図7の「通過」で示されている期間)において交流電流の流れを許容する。また、交流電流が略ゼロになった時刻から次のタイミング信号S2,S4の出力があるまでの期間(図7の「遮断」で示されている期間)において交流電流の流れを遮断する。トライアック163は、タイミング信号S2,S4に応じて、交流電流の流れを再度許容する。交流電流の流れを許容している期間は、交流電流が略ゼロになるまで続く。
 タイミング信号S1,S3の出力に応じて、トライアック163がゲート電圧を印加すれば、交流電流の正成分が駆動電流になる。この場合、交流電流の正成分(駆動電流)は、第1半波整流器164を流れるが、第2半波整流器165では遮断される。したがって、交流電流の正成分(駆動電流)は、第1半波整流器164に対応しているモータ152の駆動にのみ利用される。
 タイミング信号S2,S4の出力に応じて、トライアック163がゲート電圧を印加すれば、交流電流の負成分が駆動電流になる。この場合、交流電流の負成分(駆動電流)は、第2半波整流器165を流れるが、第1半波整流器164では遮断される。したがって、交流電流の負成分は、第2半波整流器165に対応しているモータ151の駆動にのみ利用される。
 タイミング信号S1~S4間の時間間隔は、交流電流の半周期に略等しいので、トライアック163が交流電流の通過を許容している期間の長さは、交流電流の正成分及び負成分の間で略等しくなっている。したがって、交流電流の1周期において、モータ151,152への電力供給量は、互いに略等しくなっている。この結果、モータ151,152間において、モータシャフト156の回転数は略等しくなり、モータ151,152によって駆動される掻取ローラ131,132の周速差は略ゼロになる。掻取ローラ131,132の周速差が略ゼロになっている状態で掻取ローラ131,132が床面上で転動すれば、掻取ローラ131,132は、吸込具100の直進を補助する。
 傾動接続部107が、左方に傾動した姿勢をとっているとき、制御部160は、右側の掻取ローラ132が左側の掻取ローラ131よりも高い周速で回転するようにモータ151,152を制御する(ステップS150)。詳細には、指示部161は、図8に示されるように、交流電流の正成分が制御部160を流れている間において、タイミング信号S1,S3に代えて、タイミング信号S1,S3よりも早いタイミングでタイミング信号S5,S7を出力する。なお、交流電流の負成分に対応するタイミング信号S2,S4の出力タイミングは、傾動接続部107が中立位置にあるときと同じである。
 この場合、トライアック163が交流電流の正成分の流れを許容している期間は、トライアック163が交流電流の負成分の流れを許容している期間よりも長くなる。この結果、交流電流の1周期において、モータ152への電力供給量は、モータ151への電力供給量よりも多くなり、モータ152のモータシャフト156は、モータ151のモータシャフト156よりも高い回転数で回転する。したがって、モータ152によって駆動される掻取ローラ132の周速は、モータ151によって駆動される掻取ローラ131の周速よりも高くなる。掻取ローラ132の周速が掻取ローラ131の周速よりも高くなっている状態で掻取ローラ131,132が床面上で転動すれば、掻取ローラ131,132は、吸込具100が左方に方向転換することを補助する。
 傾動接続部107が、右方に傾動した姿勢をとっているとき、制御部160は、左側の掻取ローラ131が右側の掻取ローラ132よりも高い周速で回転するようにモータ151,152を制御する(ステップS160)。詳細には、指示部161は、図9に示されるように、交流電流の負成分が制御部160を流れている間において、タイミング信号S2,S4に代えて、タイミング信号S2,S4よりも早いタイミングでタイミング信号S6,S8を出力する。なお、交流電流の正成分に対応するタイミング信号S1,S3の出力タイミングは、傾動接続部107が中立位置にあるときと同じである。
 この場合、トライアック163が交流電流の負成分の流れを許容している期間は、トライアック163が交流電流の正成分の流れを許容している期間よりも長くなる。この結果、交流電流の1周期において、モータ151への電力供給量は、モータ152への電力供給量よりも多くなり、モータ151のモータシャフト156は、モータ152のモータシャフト156よりも高い回転数で回転する。したがって、モータ151によって駆動される掻取ローラ131の周速は、モータ152によって駆動される掻取ローラ132の周速よりも高くなる。掻取ローラ131の周速が掻取ローラ132の周速よりも高くなっている状態で掻取ローラ131,132が床面上で転動すれば、掻取ローラ131,132は、吸込具100が右方に方向転換することを補助する。
 タイミング信号S1~S8の出力の後、保持部105の操作部108において停止ボタンが操作されておらず、交流電流が制御部160を流れ続けている場合(ステップS170:Yes)、上述の制御(ステップS110~S160)が継続される。保持部105の操作部108において停止ボタンが操作されれば、制御部160を介したモータ151,152への電力供給が停止される(ステップS170:No)。
 上述の実施形態では、掻取ローラ131,132は、吸込空間110内で左右に並んで配置されており、モータ151,152によってそれぞれ個別に駆動される。モータ151,152は、制御部160によって個別に制御され、掻取ローラ131,132の周速が個別に変更され得る。掻取ローラ131,132間において周速差が略ゼロであれば、掻取ローラ131,132は、床面上を転動しながら吸込具100の直進移動を補助する。
 使用者が、保持部105を左方に移動させると、傾動接続部107は、吸込具100に対して左方に傾く。このとき、傾動検出部180は、傾動接続部107の左方の傾動を検出し、傾動接続部107が左方に傾動していることを表す傾動信号を出力する。この傾動信号に応じて、制御部160は、右側の掻取ローラ132の周速が左側の掻取ローラ131の周速よりも高くなるようにモータ151,152を制御する。この結果、掻取ローラ131,132は、吸込具100を左方に向かわせる力を生じさせる。逆に、傾動接続部107が右方に傾けば、左側の掻取ローラ131の周速が右側の掻取ローラ132の周速よりも高くされ、掻取ローラ131,132は、吸込具100を右方に向かわせる力を生じさせる。掻取ローラ131,132の周速差により生じた力によって、吸込具100の方向転換が補助される。すなわち、使用者は、周速差で生じた力の分だけ低減された力で吸込具100を所望の方向に移動させることができる。
 掻取ローラ131,132による補助方向は、保持部105の移動方向に一致している。したがって、使用者は、吸込具100を移動させたい方向に保持部105を移動することにより、吸込具100の方向転換を掻取ローラ131,132の周速差で補助することができる。
 上述の実施形態では、トライアック163、第1半波整流器164及び第2半波整流器165を用いることにより、モータ152を交流電流の正成分で駆動し、モータ151を交流成分の負成分で駆動することが可能になる。この場合、タイミング信号の出力間隔を交流電流の半周期に略等しくすれば、掻取ローラ131,132を略等しい周速で回転させることが可能になる。また、タイミング信号の出力間隔を交流電流の半周期とは異なる値にすれば、掻取ローラ131,132との間で周速差を生じさせることができる。
 また、交流電流を正成分と負成分とに分けてモータ152,151を駆動する構成を採用することにより、2つの電力線175,176を用いてこれらのモータ152,151に電力を供給することができる。一般的に、2つのモータを駆動するためには、4本の電力線が必要とされるが、上述の実施形態では、2つの電力線175,176だけでモータ152,151へ駆動電力を供給することができる。したがって、吸込具100内における配線が簡素化される。
 上述の実施形態において、傾動検出部180は、吸込具100に対する傾動接続部107の傾動方向の情報を制御部160に与えている。加えて、傾動検出部180は、吸込具100に対する傾動接続部107の傾動量の情報を制御部160に与えてもよい。この場合、制御部160は、傾動量の大きさに応じて掻取ローラ131,132の周速差の大きさが変わるようにモータ151,152を制御してもよい。たとえば、傾動量が大きければ大きいほど、制御部160は、掻取ローラ131,132の周速差が大きくなるようにモータ151,152を制御してもよい。
 上述の実施形態において、制御部160は、掻取ローラ131,132のうち一方を増速させることにより、これらの掻取ローラ131,132の周速差を作り出している。代替的に、制御部160は、掻取ローラ131,132のうち一方を減速又は停止させることにより、周速差を作り出してもよい。あるいは、制御部160は、掻取ローラ131,132のうち一方を増速させる一方で、他方を減速又は停止させることにより周速差を作り出してもよい。
 上述の実施形態において、第1電流閾値を超える大きさの制御対象電流が流れた場合には、指示部161は、タイミング信号S1~S8を出力せず、トライアック163で交流電流の流れを遮断した状態を維持している。これにより、モータ151,152は、過度に大きな駆動電流から保護される。この保護制御に加えて、制御部160は、第1電流閾値を超えるほどではないが長い期間に亘ってモータ151,152へ流れることが望ましくない大きさの交流電流からモータ151,152を保護するような制御を行ってもよい。
 この場合、図10に示すように、判定部166は、電流検出部162によって検出された制御対象電流に対して、第2電流閾値と期間閾値とを用いて所定の判定処理を行う(ステップS112,S114)。第2電流閾値は、第1電流閾値よりも小さな値に設定されているが、長期に亘ってモータ151,152へ流れることが望ましくない大きさの交流電流(制御対象電流)が流れているか否かを判定可能な値に設定されている。期間閾値は、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの交流電流(制御対象電流)が継続して流れることが望ましくない時間長さであるか否かを判定可能な値に設定されている。
 判定部166は、第1電流閾値を用いた判定処理を行い(ステップS110)、制御対象電流が第1電流閾値以下の大きさであれば(ステップS110:No)、第2電流閾値を用いた判定処理を行う(ステップS112)。制御対象電流が第2電流閾値以下の大きさであれば(ステップS112:No)、電力制御部167は、傾動接続部107の傾動方向に基づく掻取ローラ131,132の周速制御を行う(ステップS130~S160)。
 制御対象電流の大きさが第2電流閾値を超えていれば(ステップS112:Yes)、判定部166は、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの制御対象電流が期間閾値を超える時間長さに亘って検出されているか否かを判定する(ステップS114)。この制御対象電流の検出期間が、期間閾値を超えていれば(ステップS114:Yes)、指示部161は、トライアック163へのタイミング信号S1~S8の出力を停止する(ステップS120)。制御対象電流の検出期間が、期間閾値以下であれば(ステップS114:No)、電力制御部167は、傾動接続部107の傾動方向に基づく掻取ローラ131,132の周速制御を行う(ステップS130~S160)。
 第2電流閾値及び期間閾値を用いた判定処理(ステップS112,S114)により、大きな駆動電流が長期に亘ってモータ151,152を流れることが防止される。
 第2電流閾値は、モータ151,152への電力供給の即時停止が必要とされるほどではないが長期に亘る供給が望ましくない大きさの制御対象電流をターゲットにして設定されている。したがって、第1電流閾値は、このような大きさの制御対象電流をターゲットにして設定されなくてもよい。すなわち、第1電流閾値を、モータ151,152への電力供給を即時に停止すべき大きさの制御対象電流をターゲットにして設定することができる。
 <第2実施形態>
 吸込具100において、左側の掻取ローラ131と右側の掻取ローラ132のうちいずれか一方に対する負荷が高くなることが生じうる。たとえば、左側の掻取ローラ131に毛髪が絡みつき、この掻取ローラ131の回転抵抗が、右側の掻取ローラ132の回転抵抗よりも高くなることが生じうる。この場合、左側の掻取ローラ131において異常が生じていることを表すエラーメッセージを使用者に表示できれば、使用者によるトラブルシューティングは容易になる。そこで、第2実施形態の掃除機101は、使用者に対するエラーメッセージの表示機能を有するように構成される。
 図11に示すように、使用者へのエラーメッセージの表示機能を得るために、掃除機101は、表示部190を有している。表示部190は、例えば、操作部108に設けられていてもよい。表示部190は、制御部160からの指令に基づいてエラーメッセージを表示するように構成されている。
 制御部160は、電流検出部162と、判定部166と、表示制御部191と、電力制御部167と、を含んでいる。なお、電力制御部167は、第1実施形態と同じ構成を有している。
 電流検出部162は、モータ151,152を駆動する駆動電流の大きさを個別に検出するように構成されている。詳細には、電流検出部162は、モータ151用の供給経路171に設けられた電流計263と、モータ152用の供給経路172に設けられた電流計264と、を含んでいる。電流計263は、供給経路171を流れる駆動電流の大きさを検出する。電流計264は、供給経路172を流れる駆動電流の大きさを検出する。
 判定部166は、電流計263,264が検出した駆動電流の大きさに関する情報を受け取るとともに、電流計263,264が検出した駆動電流の大きさを第1電流閾値と個別に比較するように構成されている。
 表示制御部191は、判定部166の比較結果に基づいて、エラーメッセージを表示させるための指令を表示部190に出力するように構成されている。表示制御部191は、例えば、上述の表示制御を実行するマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
 制御部160の動作が、図12を参照して以下に説明される。
 判定部166は、電流計263,264が検出した駆動電流の大きさを第1電流閾値と個別に比較する(ステップS110)。電流計263,264が検出した駆動電流のいずれもが第1電流閾値以下であれば(ステップS110:No)、傾動接続部107の傾動姿勢に基づく制御(ステップS130~S160)が実行される。一方、電流計263,264のうち少なくとも一方が第1電流閾値よりも大きな駆動電流を検出すれば(ステップS110:Yes)、指示部161は、ゲート電圧の印加についての指示を止め、モータ151,152を停止させる(ステップS125)。このとき、表示制御部191は、エラーメッセージの表示のために指令を出力する。この指令に応じて、表示部190は、エラーメッセージを表示する。エラーメッセージは、モータ151,152のいずれに過電流の問題(すなわち、第1電流閾値より大きな交流電流の供給)が生じたかを使用者に特定させることができれば、どのような形式で表示されてもよい。
 たとえば、モータ151に対する交流電流の大きさが第1電流閾値を超えているとの判定結果が得られた場合には、表示部190には、モータ151及び/又は掻取ローラ131の負荷が高いことを表すエラーメッセージが表示されてもよい。モータ152に対する交流電流の大きさが第1電流閾値を超えているとの判定結果が得られた場合には、表示部190には、モータ152及び/又は掻取ローラ132の負荷が高いことを表すエラーメッセージが表示されてもよい。
 表示部190にエラーメッセージが表示されることにより、使用者は、掻取ローラ131,132のいずれに問題が生じているかを特定することができる。
 上述の実施形態では、第1電流閾値を用いて判定処理が実行されている。これに加えて、第2電流閾値及び期間閾値を用いた判定処理が実行されてもよい。この場合、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの交流電流が期間閾値によって定められた期間を超えて流れても、表示部190にエラーメッセージが表示されてもよい。
 <第3実施形態>
 掻取ローラ131,132に対する上述の制御は、ステッキ型の掃除機101(図13を参照)にも適用可能である。
 図13の掃除機101は、掃除機本体102と、吸込具100と、表示部190と、を備えている。掃除機本体102は、傾動接続部107と、本体部201と、を含んでいる。傾動接続部107は、吸込具100の吸込空間110に繋がる流路を形成している。
 本体部201は、吸引源103と、吸引源103の上側に搭載された二次電池203と、吸引源103及び二次電池203を外周面において支持するように構成された棒状の支持ステッキ204と、を含んでいる。吸引源103及び二次電池203は、支持ステッキ204の長手方向に沿って並んで配置されている。
 支持ステッキ204の下端は、傾動接続部107と接続可能に構成されており、支持ステッキ204及び傾動接続部107は直線的に並んでいる。詳細には、支持ステッキ204の下部は、傾動接続部107によって形成された流路に繋がる内部空間を形成するように構成されている。この内部空間は、吸引源103によって作り出された吸引力により吸い込まれた塵埃を吸引源103内に流入させるために利用される。
 支持ステッキ204の上端部には、保持部105が設けられている。保持部105は、支持ステッキ204の上端部から屈曲したL字状の部材である。
 使用者が、保持部105を左方に動かせば、支持ステッキ204及び傾動接続部107は、一体的に左方に傾動する。使用者が、保持部105を右方に動かせば、支持ステッキ204及び傾動接続部107は、一体的に右方に傾動する。
 傾動接続部107の傾動方向を検出する傾動検出部180は、支持ステッキ204に設けられていてもよい。傾動検出部180からの傾動信号に応じて、モータ151,152を制御する制御部160の概略的なブロック図が図14に示されている。図14を参照して制御部160を説明する。
 制御部160は、PMW制御を行うことにより、モータ151,152を個別に制御するように構成されている。詳細には、制御部160は、電力制御部167と、電流検出部162と、判定部166と、表示制御部191と、を有している。なお、モータ151,152は、直流電流の供給下で動作するように構成されている(直流モータ)。また、表示制御部191は、第2実施形態と同じ構成を有している。
 電力制御部167は、スイッチ266と、モータ151用の指示部261と、モータ152用の指示部262と、を含んでいる。指示部261は、傾動検出部180からの傾動信号に基づき、モータ151に対してモータシャフト156の回転数を指示するように構成されている。指示部261は、傾動検出部180からの傾動信号に基づき、モータ151に対してモータシャフト156の回転数を指示するように構成されている。スイッチ266は、判定部166による判定結果に応じて開閉するように構成されている。
 直流電流をモータ151,152に個別に流すために、直流電流の流れ方向においてスイッチ266の下流側にモータ151用の供給経路171及びモータ152用の供給経路172が設けられている。
 供給経路171には電流計263が設けられ、供給経路172には電流計264が設けられている。これらの電流計263,264は、電流検出部162を構成している。
 判定部166は、電流計263,264によって検出された駆動電流の大きさに基づいて、スイッチ266を制御するように構成されている。
 制御部160の動作は、第2実施形態における制御(図12を参照)と同様である。
 上述の実施形態では、第1電流閾値を用いて判定処理が実行されている。これに加えて、第2電流閾値及び期間閾値を用いた判定処理が実行されてもよい。この場合、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの交流電流が期間閾値によって定められた期間を超えて供給されても、表示部190にエラーメッセージが表示されてもよい。
 上述の実施形態では、傾動接続部107の傾動方向に基づいて掻取ローラ131,132の周速が制御されている。代替的に、掻取ローラ131,132の周速を制御するためのスイッチが掃除機101に設けられていてもよい。この場合、使用者がスイッチを操作することにより、掻取ローラ131,132が互いに異なる周速で回転されてもよい。
 上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。
 上述の実施形態の一の局面に係る掃除機は、塵埃を吸引する吸引力を発生する掃除機本体と、掃除機本体に取り付けられているとともに塵埃を吸引する吸込空間を形成している吸込ハウジングと、吸込空間内で左右に並んで配置されているとともに吸込ハウジングにより回転可能にそれぞれ保持された一対の掻取ローラと、を有している吸込具と、一対の掻取ローラをそれぞれ回転させる駆動力を発生させる一対のモータと、一対の掻取ローラの周速差を増減可能に一対のモータを個別に制御するように構成された電力制御部と、を備えている。
 上述の構成によれば、吸込空間内で左右に並んで配置された一対の掻取ローラの周速差が略ゼロになるように電力制御部が一対のモータを制御すれば、これらの掻取ローラは、塵埃を掻き取りながら吸込具の直進を補助することができる。一方、一対の掻取ローラの周速差が大きくなるように一対のモータが制御されれば、これらの掻取ローラは、吸込具が左方又は右方に方向転換することを補助することができる。
 上述の構成に関して、掃除機本体は、使用者によって保持される保持部と、保持部の左右方向の移動に応じて左右方向に傾動可能に吸込ハウジングに接続された傾動接続部を含んでいてもよい。掃除機は、傾動接続部の傾動方向を検出する傾動検出部を更に備えていてもよい。電力制御部は、傾動検出部が左方への傾動を検出したとき、右側の掻取ローラの周速が左側の掻取ローラの周速よりも高くなるように一対のモータのうち少なくとも一方を制御し、傾動検出部が右方への傾動を検出したとき、左側の掻取ローラの周速が右側の掻取ローラの周速よりも高くなるように一対のモータのうち少なくとも一方を制御するように構成されていてもよい。
 上述の構成によれば、傾動接続部は、使用者が保持部を左方に移動すれば左方に傾動し、使用者が保持部を右方に移動すれば右方に傾動する。傾動接続部の傾動は、傾動検出部によって検出される。傾動検出部が左方への傾動を検出したとき、右側の掻取ローラの周速は、左側の掻取ローラの周速よりも高くなるので、吸込具は、左方に方向転換する。逆に、傾動検出部が右方への傾動を検出したとき、左側の掻取ローラの周速は、右側の掻取ローラの周速よりも高くなるので、吸込具は、右方に方向転換する。このように、保持部を左方又は右方に移動させるだけで、吸込具の左方又は右方への方向転換を一対の掻取ローラに補助させることができる。
 吸込具の方向転換に対する補助方向は、上述の如く、保持部の移動方向に一致している。したがって、使用者が吸込具を移動させたい方向に保持部を移動させることにより、使用者が望む方向への吸込具の方向転換を一対の掻取ローラに補助させることができる。
 上述の構成に関して、掃除機は、電流制御部を流れる電流の大きさを検出するように構成された電流検出部と、電流検出部によって検出された電流の大きさが第1電流閾値を超えたか否かを判定する判定部と、を更に備えていてもよい。電力制御部は、判定部の判定結果に基づき一対のモータへの電力供給を制御するように構成されていてもよい。電流検出部によって検出された電流が第1電流閾値を超えていると判定部が判定すると、電力制御部は、一対のモータへの電力供給を停止してもよい。電流検出部によって検出された電流が第1電流閾値と第1電流閾値よりも小さな第2電流閾値との間の大きさであると判定部が判定すると、電力制御部は、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの電流が検出されている検出期間の長さが所定の期間閾値を超えるまでは、一対のモータへの電力供給を継続し、検出期間の長さが期間閾値を超えると一対のモータへの電力供給を停止してもよい。
 上述の構成によれば、一対のモータへの電力供給を即時に停止させる必要がある大きさの電流に対して第1電流閾値を設定することができる。この場合、電流検出部が第1電流閾値を超えた大きさの電流を検出すれば、電力制御部は、一対のモータへの電力供給を停止する。したがって、これらのモータには、過度に大きな電力は供給されない。
 また、一対のモータへの電力供給の即時停止が必要になるほど大きくはないけれども長期に亘って流れることが望ましくない大きさの電流に対して、期間閾値と、第1電流閾値よりも小さな第2電流閾値と、を設定することができる。第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの電流が検出された場合、期間閾値内の期間において、これらのモータの駆動は許容される。そして、第1電流閾値と第2電流閾値との間の大きさの電流の検出期間の長さが期間閾値を超えると、電力制御部は、一対のモータへの電力供給を停止する。したがって、望ましくないほど長期間に亘って大きな電流がこれらのモータを流れることが防止される。
 上述の構成に関して、掃除機は、一対のモータについて駆動電流の大きさを個別に検出する電流検出部と、駆動電流の大きさが第1電流閾値を超えたか否かを判定する判定部と、一対のモータのいずれに過電流が生じたかを特定可能にエラーメッセージを表示するように構成された表示部と、判定部の判定結果に基づき表示部を制御する表示制御部と、を更に備えていてもよい。電力制御部は、判定部の判定結果に基づき一対のモータへの電力供給を制御するように構成されていてもよい。電流検出部が、一対のモータのうち一方において電流閾値を超えた大きさの駆動電流を検出すると、電力制御部は、一対のモータへの電力供給を停止させ、表示制御部は、エラーメッセージを表示するように表示部を制御してもよい。
 上述の構成によれば、電流検出部は、一対のモータについて駆動電流の大きさを個別に検出するので、一対のモータそれぞれについて駆動電流が電流閾値を超えたか否かが分かる。一対のモータのうち一方について、電流閾値を超えた駆動電流が検出されると、電力制御部は、これらのモータへの電力供給を停止するので、これらのモータは、大きな駆動電流から保護される。このとき、表示制御部は、一対のモータのいずれに過電流が生じたかを特定可能にエラーメッセージを表示部に表示させるので、過電流の問題が生じたモータを特定しやすくなる。
 上述の構成に関して、一対のモータを駆動する駆動電流は、交流電流であってもよい。一対のモータは、駆動電流の量が増えれば増えるほど、対応する掻取ローラを高い周速で回転させるように構成されていてもよい。電力制御部は、傾動検出部によって検出された傾動方向に基づき一対のモータへの電力供給を制御するように構成されていてもよい。電力制御部は、交流電流の正成分の量を調整しながら一対のモータのうち一方の駆動に用いられる駆動電流として交流電流の正成分を流すとともに、交流電流の負成分の量を調整しながら他方のモータ用の駆動電流として交流電流の負成分を流すように構成されていてもよい。
 上述の構成によれば、電力制御部は、1つの交流電流を正成分と負成分とに分けて、正成分で一方のモータを駆動し、負成分で他方のモータを駆動する。このとき、電力制御部が交流電流の正成分の量が負成分の量より多くなるような調整を行えば、一方のモータに対応する掻取ローラが他方のモータに対応する掻取ローラよりも高い周速で回転する。逆に、電力制御部が交流電流の負成分の量が正成分の量より多くなるような調整を行えば、他方のモータに対応する掻取ローラが一方のモータに対応する掻取ローラよりも高い周速で回転する。この結果、一対の掻取ローラは、吸込具の方向転換を補助することができる。
 本実施形態の原理は、清掃作業に用いられる装置に好適に利用される。

Claims (5)

  1.  塵埃を吸引する吸引力を発生する掃除機本体と、
     前記掃除機本体に取り付けられているとともに塵埃を吸引する吸込空間を形成している吸込ハウジングと、前記吸込空間内で左右に並んで配置されているとともに前記吸込ハウジングにより回転可能にそれぞれ保持された一対の掻取ローラと、を有している吸込具と、
     前記一対の掻取ローラをそれぞれ回転させる駆動力を発生させる一対のモータと、
     前記一対の掻取ローラの周速差を増減可能に前記一対のモータを個別に制御するように構成された電力制御部と、を備えている、掃除機。
  2.  前記掃除機本体は、使用者によって保持される保持部と、前記保持部の左右方向の移動に応じて左右方向に傾動可能に前記吸込ハウジングに接続された傾動接続部を含み、
     前記掃除機は、前記傾動接続部の傾動方向を検出する傾動検出部を更に備え、
     前記電力制御部は、前記傾動検出部が左方への傾動を検出したとき、右側の掻取ローラの周速が左側の掻取ローラの周速よりも高くなるように前記一対のモータのうち少なくとも一方を制御し、前記傾動検出部が右方への傾動を検出したとき、前記左側の掻取ローラの周速が前記右側の掻取ローラの周速よりも高くなるように前記一対のモータのうち少なくとも一方を制御するように構成されている、請求項1に記載の掃除機。
  3.  前記電流制御部を流れる電流の大きさを検出するように構成された電流検出部と、
     前記電流検出部によって検出された前記電流の大きさが第1電流閾値を超えたか否かを判定する判定部と、を更に備え、
     前記電力制御部は、前記判定部の判定結果に基づき前記一対のモータへの電力供給を制御するように構成され、
     前記電流検出部によって検出された前記電流が前記第1電流閾値を超えていると前記判定部が判定すると、前記電力制御部は、前記一対のモータへの前記電力供給を停止し、
     前記電流検出部によって検出された前記電流が前記第1電流閾値と前記第1電流閾値よりも小さな第2電流閾値との間の大きさであると前記判定部が判定すると、前記電力制御部は、前記第1電流閾値と前記第2電流閾値との間の大きさの前記電流が検出されている検出期間の長さが所定の期間閾値を超えるまでは、前記一対のモータへの前記電力供給を継続し、前記検出期間の長さが前記期間閾値を超えると前記一対のモータへの前記電力供給を停止する、請求項1又は2に記載の掃除機。
  4.  前記一対のモータについて駆動電流の大きさを個別に検出する電流検出部と、
     前記駆動電流の大きさが第1電流閾値を超えたか否かを判定する判定部と、
     前記一対のモータのいずれに過電流が生じたかを特定可能にエラーメッセージを表示するように構成された表示部と、
     前記判定部の判定結果に基づき前記表示部を制御する表示制御部と、を更に備え、
     前記電力制御部は、前記判定部の前記判定結果に基づき前記一対のモータへの電力供給を制御するように構成され、
     前記電流検出部が、前記一対のモータのうち一方において電流閾値を超えた大きさの前記駆動電流を検出すると、前記電力制御部は、前記一対のモータへの電力供給を停止させ、前記表示制御部は、前記エラーメッセージを表示するように前記表示部を制御する、請求項1又は2に記載の掃除機。
  5.  前記一対のモータを駆動する駆動電流は、交流電流であり、
     前記一対のモータは、前記駆動電流の量が増えれば増えるほど、対応する掻取ローラを高い周速で回転させるように構成されており、
     前記電力制御部は、前記傾動検出部によって検出された前記傾動方向に基づき前記一対のモータへの電力供給を制御するように構成され、
     前記電力制御部は、前記交流電流の正成分の量を調整しながら前記一対のモータのうち一方の駆動に用いられる前記駆動電流として前記交流電流の前記正成分を流すとともに、前記交流電流の負成分の量を調整しながら他方のモータ用の前記駆動電流として前記交流電流の前記負成分を流すように構成されている、請求項2に記載の掃除機。
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