(57)【要約】  【課題】直流電動機の電流値の検知精度を向上した電気掃除機を提供する。  【解決手段】直流電動機16をパルス制御する制御手段17による直流電動機16のパルス制御のオフ期間には、電流検知部22が直流電動機16の電流値を検知しないことにより、直流電動機16のパルス制御のオフ期間に直流電動機16の電流値に侵入したノイズにて電流検知部22で検知した直流電動機16の電流値が影響を受けることを防止でき、直流電動機16の電流値の検知精度を向上できる。  【選択図】図１
2006000169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記電動送風機の吸込側に連通する吸込口と、
被掃除面に接触した状態で回転可能な回転体と、
前記回転体を駆動する直流電動機と、
この直流電動機の電流値を検知する電流検知部と、
この電流検知部で検知された電流値に基づいて前記直流電動機をパルス制御する制御手段とを具備し、
前記電流検知部は、前記直流電動機のパルス制御のオフ期間に、前記直流電動機の電流値を検知しない
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記電動送風機の吸込側に連通する吸込口と、
被掃除面に接触した状態で回転可能な回転体と、
前記回転体を駆動する直流電動機と、
この直流電動機の電流値を検知する電流検知部と、
この電流検知部で検知された電流値に基づいて前記直流電動機をパルス制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記直流電動機のパルス制御のオフ期間に前記電流検知部が検知した前記直流電動機の電流値を無視する
ことを特徴とした電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被掃除面に接触した状態で回転可能な回転体を駆動する直流電動機をパルス制御する電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通して、ホース体、延長管および床ブラシが順次連通接続される。この床ブラシには、吸込口が開口され、この吸込口には、床面の塵埃を掻き出す回転ブラシが回転自在に設けられている。この回転ブラシは、床ブラシ内に配置された直流電動機により回転駆動される。そして、掃除機本体内には、直流電動機の電流値を検知する電流検知部と、この電流検知部で検知した電流値に基づいて直流電動機をパルス制御する制御手段とが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−３３５４４３号公報（第４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の電気掃除機では、制御手段がパルスで直流電動機を回転数制御する場合に、電流検知部にパルス波形がそのまま入り込み、電流値の検出精度を悪くしていた。また、パルスオフ時のノイズも電流値の検出精度を悪くしていた。
【０００４】
さらに、コンデンサなどでパルス波形を平滑することは可能だが、パルスの周波数が低いと完全に平滑することができない。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、直流電動機の電流値の検知精度を向上した電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被掃除面に接触した状態で回転可能な回転体を駆動する直流電動機の電流値を検知する電流検知部と、この電流検知部で検知された電流値に基づいて直流電動機をパルス制御する制御手段とを具備し、直流電動機のパルス制御のオフ期間に、電流検知部が直流電動機の電流値を検知しないものである。
【０００７】
また、本発明は、制御手段が、直流電動機のパルス制御のオフ期間に電流検知部が検知した直流電動機の電流値を無視するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、直流電動機のパルス制御のオフ期間には、電流検知部が直流電動機の電流値を検知しないことで、直流電動機のパルス制御のオフ期間に直流電動機の電流に混入したノイズにより電流検知部で検知した直流電動機の電流値が影響を受けることを防止でき、直流電動機の電流値の検知精度を向上できる。
【０００９】
また、本発明によれば、直流電動機のパルス制御のオフ期間に電流検知部が検知した直流電動機の電流値を、制御手段が無視することで、直流電動機のパルス制御のオフ期間に直流電動機の電流に混入したノイズにより電流検知部で検知した直流電動機の電流値が影響を受けることを防止でき、直流電動機の電流値の検知精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態の電気掃除機の構成を図面を参照して説明する。
【００１１】
図２において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１の内部には、電動送風機２が収容されている。そして、この掃除機本体１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を集塵カップ2aにてサイクロン分離して集塵する。
【００１２】
さらに、掃除機本体１の前側略中央には、外部から空気を吸引する本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、湾曲可能な細長略円筒状の接続管としてのホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の複数の駆動モードを選択可能な手元操作部５が設けられている。
【００１３】
そして、この手元操作部５には、掃除機本体１内の電動送風機２などの駆動状態を複数の駆動モードに設定する複数の設定ボタン６が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部７が基端側に突設されている。また、この手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管８の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に載置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。この結果、この床ブラシ９は、電動送風機２の吸込側に連通する。
【００１４】
この床ブラシ９は、上側が開口した下ケース11、この下ケース11の上側の開口を閉塞する上ケース12、および、これら下ケース11と上ケース12とに挟持されたバンパ13を備えている。
【００１５】
そして、これら下ケース11と上ケース12との間には、延長管８に連通する図示しない吸込室が区画形成され、この吸込室には、床面に対向して吸込口14が開口形成されているとともに、この吸込口14に臨んで回転体としての回転清掃体である回転ブラシ15が回転自在に配置されている。また、この吸込室の後方には、図示しない電動機室が区画形成され、この電動機室には、回転ブラシ15を回転駆動させる直流電動機16が配置されている。
【００１６】
回転ブラシ15は、床ブラシ９を床面上に載置した状態で下端部が床面に接触し、この接触した状態で直流電動機16により回転されることで、床面に付着した塵埃を回転により掻き出すものである。
【００１７】
そして、直流電動機16は、掃除機本体１内に収容された制御手段17により電流値Ｉを検知されるとともに駆動を制御される。また、この直流電動機16の駆動は、所定の設定ボタン６によりオンオフされる。
【００１８】
制御手段17は、図１に示すように、充電可能な二次電池21に電気的に接続され、この二次電池21から電力を供給されるとともに、この二次電池21から電動送風機２および直流電動機16にそれぞれ供給される電力を、図示しないトランジスタなどのスイッチング素子をパルス信号Ｐにてオンオフさせて位相導通角を制御し、直流電動機16のオンオフの継続時間あるいは割合、すなわちデューティ比を制御することで、直流電動機16の回転数を制御する。
【００１９】
また、制御手段17には、直流電動機16の電流値Ｉを検知する電流検知部22が設けられている。この電流検知部22は、図３および図４に示すように、制御手段17のパルス制御のオフ期間、すなわち制御手段17のパルス信号ＰのＬレベル出力時には直流電動機16の電流値Ｉを検知せず、パルス信号ＰのＨレベル出力時にのみ直流電動機16の電流値Ｉを検知している。言い換えると、この電流検知部22は、制御手段17の出力がオフのときは、同期して出力が０となる。
【００２０】
次に、上記第１の実施の形態の制御を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
まず、電気掃除機を駆動させた状態で、制御手段17は、作業者が直流電動機16をオンさせる操作をしたかどうかを判断する（ステップ１）。
【００２２】
このステップ１において、作業者が直流電動機16をオンさせる操作をしていないと制御手段17が判断した際には、ステップ１に戻る。
【００２３】
一方、ステップ１において、作業者が直流電動機16をオンさせる操作をしたと制御手段17が判断した際には、パルス信号Ｐによりスイッチング素子をオンオフさせて位相導通角を制御して直流電動機16のデューティ比を制御し、直流電動機16を所定の回転数で駆動させる（ステップ２）。なお、この直流電動機16の初期の回転数は、任意に設定可能である。
【００２４】
さらに、制御手段17は、直流電動機16が回転出力しているかどうか、すなわち制御手段17から直流電動機16へのパルス信号Ｐがオン状態かどうかを判断する（ステップ３）。
【００２５】
このステップ３において、制御手段17が直流電動機16を回転出力していると判断した場合には、電流検知部22が直流電動機16の電流値を検知する（ステップ４）。
【００２６】
この後、制御手段17は、電流検知部22で検知した直流電動機16の電流値Ｉが、予め設定された所定の電流閾値を超えているかどうかを判断する（ステップ５）。
【００２７】
このステップ５において、直流電動機16の電流値Ｉが、予め設定された所定の電流閾値を越えていると制御手段17が判断した際には、図３に示すように、例えばカーペットなどの抵抗が大きい被掃除面上で回転ブラシ15が回転していると制御手段17が判断する。そして、制御手段17は、パルス信号Ｐによりスイッチング素子をオンオフさせて位相導通角を制御して直流電動機16のデューティ比を制御し、例えばオンデューティを９０％などとして（絨毯モード）、直流電動機16の回転数を制御する（ステップ６）。
【００２８】
この後、直流電動機16をオフさせる操作を作業者がしたかどうかを制御手段17が判断し（ステップ７）、このステップ７において直流電動機16をオフさせる操作を作業者がしたと制御手段17が判断した場合には、制御手段17が直流電動機16をオフさせ（ステップ８）、リターンする。
【００２９】
一方、ステップ７において、直流電動機16をオフさせる操作を作業者がしていないと制御手段17が判断した場合には、ステップ３に戻る。
【００３０】
また、ステップ５において、直流電動機16の電流値Ｉが、予め設定された所定の電流閾値を越えていないと制御手段17が判断した際には、図４に示すように、例えばフローリングなどの抵抗が比較的大きくない被掃除面上で回転ブラシ15が回転していると制御手段17が判断する。そして、制御手段17は、パルス信号Ｐによりスイッチング素子をオンオフさせて位相導通角を制御して直流電動機16のデューティ比を制御し、例えばオンデューティを５０％などとして（フローリングモード）、直流電動機16の回転数を制御し（ステップ９）、ステップ７に進む。
【００３１】
一方、ステップ３において、制御手段17が直流電動機16を回転出力していないと判断した場合には、ステップ７に進む。
【００３２】
次に、上記第１の実施の形態の掃除動作を説明する。
【００３３】
まず、作業者は、掃除機本体１の本体吸込口３に、ホース体４、延長管８および床ブラシ９を順次連通接続する。
【００３４】
さらに、作業者が、把持部７を把持して所定の設定ボタン６を操作すると、この操作に応じて制御手段17が電動送風機２を所定の駆動モードで駆動させる。
【００３５】
そして、床面に接地した床ブラシ９を前後に走行させて床面の塵埃を空気とともに床ブラシ９の吸込口14から吸い込む。
【００３６】
また、例えばフローリング、あるいはカーペットなどの床面上を掃除する際には、作業者が所定の設定ボタン６を操作することで、上記制御により直流電動機16を介して回転ブラシ15が所定の回転数で回転し、また、床面に応じて回転数が変化し、床面に付着した塵埃を掻き出す。
【００３７】
そして、塵埃とともに吸い込まれた空気は、延長管８、ホース体４および本体吸込口３を通過し、掃除機本体１内の集塵カップ2aにて塵埃をサイクロン分離される。この分離された塵埃は、集塵カップ2a内に集塵され、塵埃が捕集された空気は、電動送風機２に吸い込まれ、排気風として掃除機本体１の外部へと排気される。
【００３８】
上述したように、上記第１の実施の形態では、制御手段17による直流電動機16のパルス制御のオフ期間には、電流検知部22が直流電動機16の電流値Ｉを検知しない構成とした。
【００３９】
このため、直流電動機16のパルス制御のオフ期間、すなわちパルス信号Ｐの出力がないときに直流電動機16の電流値Ｉに侵入したノイズにより、電流検知部22で検知した直流電動機16の電流値Ｉが影響を受けることを防止でき、直流電動機16の電流値Ｉの検知精度を向上できる。
【００４０】
特に、フローリング上で回転ブラシ15が回転する際と、いわゆるアクリルカット面などのカーペット上で回転ブラシ15が回転する際などとでは、直流電動機16の電流値に微妙な差しかないため、この微妙な差が、パルス制御のオフ期間に侵入したノイズにより影響を受けることで、床面の種類を制御手段17が誤判別してしまうことを、確実に防止できる。
【００４１】
そして、直流電動機16の電流値Ｉの検知精度を向上することで、直流電動機15を介して回転ブラシ15の回転数制御の精度を向上でき、床面の種類に応じて回転ブラシ15の回転数を確実に変化させることができるので、ごみ取り性能を向上できる。
【００４２】
また、従来の電気掃除機と比較して、コンデンサなどの追加の部品が必要ないため、構成が複雑化することを防止できる。
【００４３】
次に、第２の実施の形態の制御を図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号および同一ステップ番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
この第２の実施の形態では、上記第１の実施の形態と同様のステップ１およびステップ２の制御をした後、電流検知部22が直流電動機16の電流値Ｉを検知し（ステップ11）、制御手段17が直流電動機16の回転制御をしているかどうかを判断する（ステップ12）。
【００４５】
そして、このステップ12において、制御手段17が直流電動機16を回転出力していないと判断した場合には、ステップ７に進み、このステップ12において、制御手段17が直流電動機16を回転出力していると判断した場合には、ステップ５に進む。
【００４６】
さらに、ステップ５以降は、ステップ６ないしステップ９と同様の制御をする。
【００４７】
この結果、上記第２の実施の形態によれば、電流検知部22が直流電動機16の電流値Ｉを常時検出し、この電流検知部22で検知した直流電動機16の電流値Ｉを、直流電動機16のパルス制御のオフ期間に制御手段17が無視することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、電流検知部22の動作をパルス制御のオンオフに応じてオンオフしなくて済むので、制御をより簡略化できる。
【００４８】
なお、上記各実施の形態において、直流電動機16は、例えば掃除機本体１など、他の様々な位置に設ける構成が可能である。
【００４９】
また、電流検知部22を制御手段17と別個に設ける構成とすることも可能である。
【００５０】
さらに、回転体としては、回転ブラシ15に限定されず、例えば駆動輪など、他の様々なものとすることができる。
【００５１】
そして、電気掃除機は、キャニスタ型に限らず、例えばアップライト型、吸込口体を有さない自走式、あるいはハンディ型など、いずれの構成にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。
【図２】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【図３】同上電気掃除機の吸込口体をカーペット上に載置した際の直流電動機の電流値と時間との関係を示すグラフである。
【図４】同上吸込口体をフローリング上に載置した際の直流電動機の電流値と時間との関係を示すグラフである。
【図５】同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態の電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１    掃除機本体
２    電動送風機
14    吸込口
15    回転体としての回転ブラシ
16    直流電動機
17    制御手段
22    電流検知部
【図１】
2006000169.tif 000003
【図２】
2006000169.tif 000004
【図３】
2006000169.tif 000005
【図４】
2006000169.tif 000006
【図５】
2006000169.tif 000007
【図６】
2006000169.tif 000008