【手続補正書】
【提出日】平成16年11月9日(2004.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  電気掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】  床用吸込具内に設けられ塵埃を掻き上げる回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる電動機と、前記電動機を駆動する駆動手段と、前記電動機を駆動させたときに回転ブラシに作用する負荷を検知する回転ブラシ負荷状態検知手段を備え、前記回転ブラシ負荷状態検知手段の検知値に応じて前記駆動手段に駆動信号を出力して前記電動機への入力制御を行うとともに、回転ブラシに作用する負荷が第一の所定値以上になれば電動機に対する入力を上げる入力上昇判断手段と、前記第一の所定値よりも高い第二の所定値以上になれば電動機に対する入力を下げる入力低下判断手段と、前記第二の所定値よりも高い第三の所定値以上になった場合には回転ブラシの駆動を停止させる停止判断手段を備えてなる電気掃除機。
【請求項２】  電動機の電流値を検知する電流検知手段を設け、前記電流検知手段が検知する電流値より、回転ブラシに作用する負荷を判断する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】  回転ブラシの回転数を検知する回転数検知手段を設け、前記回転数検知手段が検知する回転ブラシの回転数より、前記回転ブラシに作用する負荷を判断する請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】  電動機の駆動により生ずる逆起電力を検知する電圧検知手段を設け、前記電圧検知手段が検知する逆起電力より、前記回転ブラシに作用する負荷を判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】  電動機の温度を検知する温度検知手段を設け、前記温度検知手段が検知する温度から、前記電動機に対する入力値を補正する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】  掃除機本体へ供給される電源電圧を検知する電源電圧検知手段を設け、前記電源電圧検知手段が検知する電圧から、前記電動機への入力値を補正する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭で使用される電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気掃除機は、近年高機能化し、吸い込み力を発生させる電動送風機の制御だけでなく、床用吸込具内に電動機を備えて回転ブラシを回転させて塵埃を掻き上げ、より吸い込み性能を高める場合の制御も複雑化している。従来のこの種の床用吸込具の制御は図４、図５に示すようなものがあった。以下、その構成について図を参照しながら説明する。
【０００３】
図４、図５に示すように、１０１は掃除機本体、１０２はホース、１０３は手元操作部、１０４は延長管、１０５は床用吸込具である。掃除機本体１０１内には吸引を行うための電動送風機１０６と、吸引した塵埃を蓄積する集塵室１０７があり、１０８は電動送風機１０６を駆動させる電動送風機駆動手段である。また、床用吸込具１０５内には回転してゴミを掻き上げる回転ブラシ１０９と、この回転ブラシ１０９を回転させる電動機１１０がある。１１１はこの電動機１１０を駆動する電動機駆動手段であり、１１２は回転ブラシ１０９の回転状態を検知する回転ブラシ状態判断手段である。
【０００４】
上記構成による動作は以下の通りである。図５のように掃除機本体１０１にホース１０２、延長管１０４、床用吸込具１０５を接続して、電源（図示せず）に接続し手元操作部１０３を操作すると、電動送風機駆動手段１０８へ信号が出力され、電動送風機１０６が運転を開始すると同時に、電動機駆動手段１１１へも信号が出力されて電動機１１０が運転し、回転ブラシ１０９が回転して塵埃を掻き上げる。その後、塵埃は電動送風機１０６によって生じた吸気で床用吸込具１０５から延長管１０４、ホース１０２を介して、掃除機本体１０１内の集塵室１０７へ運ばれる。ここで、回転ブラシ１０９が深い絨毯などで回転数が低下すると、塵埃の掻き上げ力も低下するため、例えば電動機１１０の電流値などから回転ブラシ状態判断手段１１２が回転ブラシ１０９の負荷が増加していることを判断し、電動機１１０へ供給する入力をあげて、回転力を上げる制御を行っている。また、回転ブラシ１０９の回転によって床用吸込具１０５に自走性を持たせて、実際の操作性を軽くしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電気掃除機では、回転ブラシ１０９の回転方向と異なる方向に操作しようとしたときに、床用吸込具の自走性を押さえようとして、回転ブラシ１０９が床面に押さえつけられることで負荷が大きくなって電動機１１０の入力があがり、さらに操作がしづらくなるという循環に陥り、操作性の悪いものになってしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、操作性を向上させた電気掃除機用吸込具を有する電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、床用吸込具内に設けられ塵埃を掻き上げる回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる電動機と、前記電動機を駆動する駆動手段と、前記電動機を駆動させたときに回転ブラシに作用する負荷を検知する回転ブラシ負荷状態検知手段を備え、前記回転ブラシ負荷状態検知手段の検知値に応じて前記駆動手段に駆動信号を出力して前記電動機への入力制御を行うとともに、回転ブラシに作用する負荷が第一の所定値以上になれば電動機に対する入力を上げる入力上昇判断手段と、前記第一の所定値よりも高い第二の所定値以上になれば電動機に対する入力を下げる入力低下判断手段と、前記第二の所定値よりも高い第三の所定値以上になった場合には回転ブラシの駆動を停止させる停止判断手段を備えてなるもので、回転ブラシの負荷状態を三段階にわたって検知することで、回転ブラシと電動機の制御に対して塵埃を掻き上げる性能と操作性の維持、及び保護を同時に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、床用吸込具内に設けられ塵埃を掻き上げる回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる電動機と、前記電動機を駆動する駆動手段と、前記電動機を駆動させたときに回転ブラシに作用する負荷を検知する回転ブラシ負荷状態検知手段を備え、前記回転ブラシ負荷状態検知手段の検知値に応じて前記駆動手段に駆動信号を出力して前記電動機への入力制御を行うとともに、回転ブラシに作用する負荷が第一の所定値以上になれば電動機に対する入力を上げる入力上昇判断手段と、前記第一の所定値よりも高い第二の所定値以上になれば電動機に対する入力を下げる入力低下判断手段と、前記第二の所定値よりも高い第三の所定値以上になった場合には回転ブラシの駆動を停止させる停止判断手段を備えてなるもので、回転ブラシの負荷状態を三段階にわたって検知することで、回転ブラシと電動機の制御に対して塵埃を掻き上げる性能と操作性の維持、及び保護を同時に行うことができる。
【０００９】
本発明の請求項２記載の発明は、電動機の電流値を検知する電流検知手段を設け、前記電流検知手段が検知する電流値より、回転ブラシに作用する負荷を判断するもので、確実に回転ブラシに作用する負荷を判断できる。
【００１０】
本発明の請求項３記載の発明は、回転ブラシの回転数を検知する回転数検知手段を設け、前記回転数検知手段が検知する回転ブラシの回転数より、前記回転ブラシに作用する負荷を判断するもので、確実に回転ブラシに作用する負荷を判断できる。
【００１１】
本発明の請求項４記載の発明は、電動機の駆動により生ずる逆起電力を検知する電圧検知手段を設け、前記電圧検知手段が検知する逆起電力より、前記回転ブラシに作用する負荷を判断するもので、確実に回転ブラシに作用する負荷を判断できる。
【００１２】
本発明の請求項５記載の発明は、電動機の温度を検知する温度検知手段を設け、前記温度検知手段が検知する温度から、前記電動機に対する入力値を補正するもので、温度を検知して判断値を補正することでより使用状態に応じた精度よい判断が行うことができる。
【００１３】
本発明の請求項６記載の発明は、掃除機本体へ供給される電源電圧を検知する電源電圧検知手段を設け、前記電源電圧検知手段が検知する電圧から、前記電動機への入力値を補正するもので、電源電圧を検知することでより使用状態に応じた精度よい判断が行うことができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本実施例の電気掃除機のシステムブロック図を図１に、回転ブラシ状態と負荷の関係図を図２に、また、全体構成を図３に示す。１は掃除機本体、２はホース、３は手元操作部、４は延長管、５は床用吸込具である。掃除機本体１内には吸引を行うための電動送風機６と、吸引した塵埃を蓄積しておく集塵室７があり、８は電動送風機６を駆動させる電動送風機駆動手段である。また、床用吸込具５内には回転してゴミを掻き上げる回転ブラシ９と、この回転ブラシ９を回転駆動させる電動機１０がある。１１はこの電動機１０を駆動する電動機駆動手段であり、１２は電動機１０の負荷状態すなわち回転ブラシ９の負荷状態を検知する回転ブラシ負荷状態検知手段である。回転ブラシ負荷状態検知手段１２を構成する手段として、１３は電流センサなどを用いて電動機１０に流れる電流値を検知する電流検知手段であり、１４はエンコーダなどを用いた回転ブラシ９の回転数を検知する回転数検知手段である。１５は回転ブラシ９の負荷状態が第一の所定値以上になったことを検知する入力上昇判断手段であり、１６は回転ブラシ９の負荷状態が第二の所定値以上になったことを検知する入力低下判断手段であり、１７は回転ブラシ９の負荷状態が第三の所定値以上になったことを検知する停止判断手段である。１８はサーミスタなどからなる電動機１０近傍の温度を検知する温度検知手段であり、１９は電源電圧を検知する電源電圧検知手段である。
【００１６】
上記構成による動作は以下の通りである。図３のように掃除機本体１にホース２、延長管４、床用吸込具５を接続して、電源（図示せず）に接続し手元操作部３を操作すると、電動送風機駆動手段８へ信号が出力され、電動送風機６が運転を開始すると同時に、電動機駆動手段１１へも信号が出力されて電動機１０が運転し、回転ブラシ９が回転して塵埃を掻き上げる。その後、塵埃は電動送風機６によって生じた吸気で床用吸込具５から延長管４、ホース２を介して、掃除機本体１内の集塵室７へ運ばれる。ここで、回転ブラシ９が深い絨毯などで負荷が重くなり回転数が低下すると同時に電動機１０に流れる電流は増加する。これを電流検知手段１３あるいは回転数検知手段１４の検知結果が回転ブラシ負荷状態判断手段１２へ伝えられる。回転ブラシ９の負荷の増加量が、入力上昇判断手段１５が判断する所定値以上になった場合には、電動機１０へ供給する入力をあげて、回転力を上げ、塵埃の掻き上げ力を確保し、かつ回転ブラシ９と電動機１０に作用する負荷を下げる制御を行う。床用吸込具５には回転ブラシ９の回転によって自走性を持たせて操作性を向上させているが、回転ブラシ９の回転方向と異なる方向に操作しようとしたときには、床用吸込具５の自走性を押さえようとして、回転ブラシ９が床面に押さえつけられることで負荷の増加量は更に大きくなり、入力低下判断手段１６が判断する所定値以上になった場合には電動機１０へ供給する入力を逆に下げ、回転力も下げて自走性を下げ、床用吸込具５の操作をしやすくして、その結果、負荷を下げるようにする。また、回転ブラシ９に布などがかみ込み、ロック状態になった場合には負荷の増加量は非常に大きくなり、停止判断手段１７が判断する所定値以上になった場合には、電動機１０への電力供給を遮断して回転ブラシ９を停止させる。これにより回転ブラシ９と電動機１０との保護を行う。以上のように、回転ブラシ９と電動機１０の制御に対し、塵埃を掻き上げる性能と操作性の維持、及び保護を同時に行うことができる。この制御は、圧力によって床面に対する回転ブラシ状態を検知しても同様に行うことができる。
【００１７】
また、電動機１０の入力に対する負荷と回転数は温度によって変化する。このために温度検知手段１８が電動機１０の近傍の温度を検知し、この検知結果から入力上昇判断手段１５や入力低下判断手段１６及び停止判断手段１７の判断値を補正することで、より使用状態に応じた精度よい判断が行うことができる。
【００１８】
さらに、電源電圧に応じて、電動機１０の入力に対する負荷と回転数は変化する。電源電圧検知手段１９によって電源電圧を検知して、入力上昇判断手段１５や入力低下判断手段１６及び停止判断手段１７の判断値を補正することで、より使用状態に応じた精度よい判断を行うことができる。
【００１９】
回転ブラシの駆動に対する制御として入力制御で説明しているが、回転数制御によっても同様の効果が得られる。
【００２０】
また、本発明では負荷の増加方向に対する制御を行っているが、負荷の減少方向についても、逆の制御を行うことで、より使い勝手を向上することができるのは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、操作性を向上させた電気掃除機用吸込具を有する電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施例を示す電気掃除機の回路ブロック図
【図２】
同電気掃除機の回転ブラシ状態と負荷の関係図
【図３】
同電気掃除機の外観斜視図
【図４】
従来の電気掃除機のシステムブロック図
【図５】
同電気掃除機の外観斜視図
【符号の説明】
１  掃除機本体
２  ホース
３  手元操作部
４  延長管
５  床用吸込具
６  電動送風機
７  集塵室
８  電動送風機駆動手段
９  回転ブラシ
１０  電動機
１１  電動機駆動手段
１２  回転ブラシ負荷状態判断手段
１３  電流検知手段
１４  回転数検知手段
１５  入力上昇判断手段
１６  入力低下判断手段
１７  停止判断手段
１８  温度検知手段
１９  電源電圧検知手段
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004089244.tif 000001