(57)【要約】【課題】ポジスタを使用せずに安価にモータの安全を確保することのできる電気掃除機を提供する。【解決手段】底面に吸込開口２１を有する吸込室２２を設けた吸込口体２０と、吸込室２２に回転自在に設けた回転清掃体２３と、この回転清掃体２３を回転させるモータＭ１と、このモータＭ１に流れる電流を制御してそのモータを駆動制御する制御装置３３と、切断時にモータＭ１への電流の供給を断つヒューズ３６と、モータＭ１に流れる電流を検知する電流検知手段３４とを備えている。しかも、制御装置３３は、電流検知手段３４が検知する検知電流が、モータＭ１のロックを検知するためのロック判定閾値Ａ１とモータへの給電経路内のショートを検知するためのショート判定閾値Ａ３との間にあるとき、モータＭ１への電流の供給を停止し、検知電流がショート判定閾値Ａ３以上のとき、ヒューズ３６に過電流を流してヒューズ３６を切断することにより、モータＭ１への電流の供給を停止するようになっている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に吸込開口を有する吸込室を設けた吸込口体と、前記底面または前記吸込室に回転自在に設けた回転部材と、この回転部材を回転させるモータと、このモータに流れる電流を制御してそのモータを駆動制御する制御手段と、切断時に前記モータへの電流の供給を断つヒューズと、前記モータに流れる電流を検知する電流検知手段とを備えた電気掃除機であって、
前記制御手段は、前記電流検知手段が検知する検知電流の電流値が、前記モータのロック状態または過負荷状態を検知するための第１閾値と前記モータへの給電経路内のショートを検知するための第２閾値との間にあるとき、前記モータへの電流の供給を停止し、前記検知電流の電流値が第２閾値以上のとき、前記ヒューズに過電流を流して前記ヒューズを切断することにより、前記モータへの電流の供給を停止することを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記回転部材は、前記吸込室に設けられた回転清掃体であることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸込口体に設けた回転部材と、この回転部材を回転させるモータと、このモータを駆動制御する制御装置等とを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動送風機のレアショートの際に安全を確保することのできる電気掃除機が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる電気掃除機では、電動送風機にヒューズを直列接続し、電動送風機に過電流が流れた際にそのヒューズを溶断することにより電動送風機の安全を確保するようにしたものである。
【０００４】
また、従来から、吸込口体に回転部材とこの回転部材を回転させるモータとを設けた電気掃除機が知られている。
【０００５】
かかる電気掃除機のモータの安全を確保するために、上記と同様にモータにヒューズを接続すれば、モータのレアショートの際の安全を確保することができる。
【特許文献１】特開２００２−３６０４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、吸込口体に設けた回転清掃体又は回転叩き部材若しくは駆動輪等の回転部材は、絨毯等の毛足が絡み付くことによって一時的に回転が停止したりするので、モータに一時的に過電流が流れたりする。このため、この一時的な過電流によりヒューズが溶断してしまうと、掃除の途中でヒューズをいちいち交換しなければならず、非常に面倒であるという問題がある。
【０００７】
この問題を解消するために、ヒューズの替わりにポジスタを使用すればよいが、そのポジスタの温度特性のバラツキが大きく、しかもポジスタは重量があることにより衝撃に耐えるように接着剤で固定しなければならず、手間がかかり高価になってしまう問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、ポジスタを使用せずに安価にモータの安全を確保することのできる電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、底面に吸込開口を有する吸込室を設けた吸込口体と、前記底面または前記吸込室に回転自在に設けた回転部材と、この回転部材を回転させるモータと、このモータに流れる電流を制御してそのモータを駆動制御する制御手段と、切断時に前記モータへの電流の供給を断つヒューズと、前記モータに流れる電流を検知する電流検知手段とを備えた電気掃除機であって、前記制御手段は、前記電流検知手段が検知する検知電流の電流値が、前記モータのロック状態または過負荷状態を検知するための第１閾値と前記モータへの給電経路内のショートを検知するための第２閾値との間にあるとき、前記モータへの電流の供給を停止し、前記検知電流の電流値が第２閾値以上のとき、前記ヒューズに過電流を流して前記ヒューズを切断することにより、前記モータへの電流の供給を停止する電気掃除機としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、例えば絨毯の毛足などが回転部材に絡み付いて回転部材の回転が停止したり、或いは他の原因で回転部材の回転が停止したりすることが原因となって、前記電流検知手段が検知する検知電流の電流値が、前記モータのロック状態または過負荷状態を検知するための第１閾値とモータのショートを検知するための第２閾値との間まで上昇しても、前記制御手段は前記モータへの電流の供給を停止する。この場合には、前記モータへの給電経路内のショートを検知するための第２閾値を超える前にモータを停止するので、リード線等が発熱して発火するという事態が生ずるのを未然に防止できる。しかも、ヒューズの切断されることがないので、電気掃除機を再起動することで、駆動モータへの電流の供給を再開できる。
【００１１】
その上、この構成によれば、例えば絨毯の毛足などが回転部材に絡み付いて回転部材の回転が停止したり、或いは他の原因で回転部材の回転が停止したりすることが原因となって、前記検知電流の電流値が第２閾値以上になっても、前記制御手段が前記ヒューズに過電流を流して前記ヒューズを切断することにより、前記モータへの電流の供給を停止するようになっているので、ポジスタを使用せずに安価にモータの安全を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明に係る電気掃除機の一実施例を図面に基づいて説明する。尚、本実施例では吸込口体に設けられる回転部材として回転清掃体を用いた例について以下に説明する。
【００１３】
図１において、１０は掃除機本体で、この掃除機本体１０内には集塵室１２とこの集塵室１２を負圧にする電動送風機１１とが設けられている。集塵室１２には集塵フィルタ１３が設けられている。
【００１４】
１５は一端が掃除機本体１０に着脱可能に接続されているホースで、このホース１５の他端には手元操作管１６が設けられ、手元操作管１６には把手部１７が設けられている。この把手部１７には操作スイッチ(図示せず)を設けた手元操作部１７Ａが設けられている。
【００１５】
手元操作管１６には延長管１８が着脱可能に接続され、延長管１８の先端部には吸込口体２０が着脱可能に接続されている。
【００１６】
吸込口体２０は、図２に示すように、底面に吸込開口２１を有する吸込室２２を設けており、吸込室２２には回転清掃体２３が回転部材として回転自在に設けられている。この回転清掃体２３には、モータＭ１の回転力が図３のベルト２４を介して伝達されるようになっている。また、吸込室２２は延長管１８やホース１５等を介して掃除機本体１０の集塵室１２に連通している。
【００１７】
図３はモータＭ１の制御系を示したものであり、図４は電動送風機１１およびモータＭ１を制御する制御系の構成を示したブロック図である。この制御系は掃除機本体１０内に設けられている。尚、図示の便宜上、図３では電動送風機１１等を省略している。
【００１８】
図４において、３１はモータＭ１に交流電源Ｅの電流を流すサイリスタ、３２は電動送風機１１に交流電源Ｅの電流を流すサイリスタ、３３は操作部１７Ａの操作スイッチの操作に基づいてモータＭ１や電動送風機１１に流す電流を制御する制御装置（制御手段）であり、この制御装置３３はＣＰＵ等から構成されている。
【００１９】
３４はモータＭ１に流れる電流を検知する電流検知手段であり、この電流検知手段３４はモータＭ１に流れる電流に応じて電圧を発生する例えばコイルや抵抗などから構成されている。３５は制御装置３３に直流電源電圧を供給する電源回路、３６は電流検知手段３４とサイリスタ３１との間に介装されたヒューズである。
［動  作］
次に、上記のように構成される電気掃除機の動作を図５に示すフロー図に基づいて説明する。
【００２０】
操作部１７Ａの操作スイッチの操作により電動送風機１１が駆動されると、集塵室が負圧となり、この負圧がホース１５,延長管１８および吸込口体２０の吸込室２２に作用し、吸込室２２の吸込開口２１から空気とともに塵埃が吸引されていく。吸込室２２に吸引された空気および塵埃は延長管１８およびホース１５を介して掃除機本体１０の集塵室１２の集塵フィルタ１３に集塵されていく。
【００２１】
一方、操作スイッチの操作によりモータＭ１が駆動されると、回転清掃体２３が回転していき、例えば絨毯等に付着している塵埃を掻き上げていく。この掻き上げられた塵埃は吸込室２２に吸引されて上述のように延長管１８およびホース１５を介して掃除機本体１０の集塵室１２の集塵フィルタ１３に集塵されていく。
ステップＳ１
そして、図５に示すステップＳ１では、あるポジションで動作中か否かすなわちモータＭ１が駆動されているか否かが判断され、ノーであればステップＳ１へ戻り、イエスであればステップＳ２へ進む。ここでは、モータＭ１が駆動されているので、イエスと判断されてステップＳ２へ進むことになる。
ステップＳ２
ステップＳ２では、電流検知手段３４によってモータＭ１に流れる電流を検知し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３
ステップＳ３では、電流検知手段３４によって検知した図６の検知電流（モータ電流検出値）が、所定時間（例えば５〜６秒）継続して第１閾値であるロック判定閾値Ａ１以上となっているか否かが判断される。
【００２２】
そして、モータＭ１がロックされている場合やモータＭ１がショートしている場合には、電流検知手段３４によって検知した検知電流が所定時間（例えば５〜６秒）継続してロック判定閾値Ａ１以上であると判断されて、ステップＳ４へ移行する。
【００２３】
また、モータＭ１がロックされていない場合には、電流検知手段３４によって検知した検知電流が所定時間（例えば５〜６秒）継続してロック判定閾値Ａ１より小さいと判断されて、ステップＳ１へ戻る。
【００２４】
ここで、図６に示したように第１閾値すなわちロック判定閾値Ａ１は、絨毯の毛足などが回転清掃体２３に絡み付いて回転清掃体の回転が停止してモータＭ１がロックしたときに流れる電流値Ａ２より少し小さい値に設定されている。すなわち、モータＭ１がロックしたときにモータＭ１に流れる電流が第１閾値であるロック判定閾値Ａ１を越えるように設定され、またこのロック判定閾値（第１閾値）Ａ１はモータＭ１がロックしていないときにモータＭ１に流れる電流値Ａ０より大きな値となっている。
ステップＳ４
このステップＳ４では、図７に示した検知電流（モータ電流検出値）が所定時間（例えば０．２秒）継続して第２閾値であるショート判定閾値Ａ３以上となっているか否かが判断される。
【００２５】
そして、検知電流（モータ電流検出値）が所定時間（例えば０．２秒）継続して第２閾値であるショート判定閾値Ａ３以上となっていれば、ステップＳ５に移行する。
【００２６】
また、検知電流（モータ電流検出値）が所定時間（例えば０．２秒）継続して第２閾値であるショート判定閾値Ａ３以上となっていなければ、ステップＳ６に移行する。
【００２７】
ここで、第２閾値すなわちショート判定閾値Ａ３は、モータＭ１のロック時に流れる電流より大きく、モータＭ１がショートした際に流れる過電流より少し小さな値に設定されている。すなわち、モータＭ１がショートした際に流れる過電流は第２閾値であるショート判定閾値Ａ３を越えることになる。
ステップＳ５
このステップＳ５において制御装置３３は、検知電流が第２閾値であるショート判定閾値Ａ３以上であるので、モータＭ１への供給デューティ比を１００％にして、ヒューズ３６に過電流を流し、ヒューズ３６を切断する。これにより、モータＭ１への電流の供給が停止（ＯＦＦ）される。
ステップＳ６
このステップＳ６において制御装置３３は、検知電流が第２閾値であるショート判定閾値Ａ３より小さく且つロック判定閾値Ａ１よりも大きい電流値Ａ２となっているので、モータＭ１への電流の供給を停止させる。
【００２８】
このモータＭ１の停止が、例えば絨毯の毛足などが回転清掃体２３に絡み付いて回転清掃体の回転が停止したために生じた場合には、回転清掃体２３から絨毯の毛足などを除去した後、手元操作部１７Ａを操作することで、モータＭ１を作動させることができる。
【００２９】
尚、本実施例では、吸込室２２に設けられた回転清掃体２３を回転部材として、回転清掃体２３の駆動停止時等に、回転清掃体２３のモータＭ１への給電停止や、ヒューズの切断の制御を行うようにしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。たとえば、この様な制御が行われる回転部材としてはモータにより回転させられながら布団等の表面を叩いて、布団のホコリを浮き上がらせる回転叩き部材であっても良い。また、上述の制御が行われる回転部材としては、吸込口体２０に設けられて駆動モータで回転駆動され、吸込口体２０を走行させる駆動輪であっても良い。
【００３０】
また、以上説明したように、この発明の実施の形態の電気掃除機は、底面に吸込開口２１を有する吸込室２２を設けた吸込口体２０と、前記底面または前記吸込室２２に回転自在に設けた回転部材（回転清掃体２３、回転叩き部材、駆動輪）と、この回転部材（回転清掃体２３、回転叩き部材、駆動輪）を回転させるモータＭ１と、このモータＭ１に流れる電流を制御してそのモータを駆動制御する制御手段（制御装置３３）と、切断時に前記モータＭ１への電流の供給を断つヒューズ３６と、前記モータＭ１に流れる電流を検知する電流検知手段３４とを備えている。しかも、前記制御手段（制御装置３３）は、前記電流検知手段３４が検知する検知電流の電流値が、前記モータＭ１のロック状態または過負荷状態を検知するための第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）と前記モータへの給電経路内のショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）との間にあるとき、前記モータＭ１への電流の供給を停止し、前記検知電流の電流値が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）以上のとき、前記ヒューズ３６に過電流を流して前記ヒューズ３６を切断することにより、前記モータＭ１への電流の供給を停止するようになっている。
【００３１】
この構成によれば、例えば絨毯の毛足などが回転部材（回転清掃体２３、回転叩き部材、駆動輪）に絡み付いて回転部材（回転清掃体２３、回転叩き部材、駆動輪）の回転が停止したり、或いは他の原因で回転部材（回転清掃体２３、回転叩き部材、駆動輪）の回転が停止したりすることが原因となって、前記電流検知手段３４が検知する検知電流の電流値が、前記モータＭ１のロック状態または過負荷状態を検知するための第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）とモータへの給電経路内のショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）との間まで上昇しても、前記制御手段（制御装置３３）は前記モータＭ１への電流の供給を停止する。
【００３２】
この場合には、モータＭ１のショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）を超える前にモータＭ１を停止するので、リード線等が発熱して発火するという事態が生ずるのを未然に防止できる。しかも、ヒューズ３６の切断されることがないので、電気掃除機を再起動することで、駆動モータへの電流の供給を再開できる。尚、モータＭ１への給電経路としては、電気掃除機本体内１０内の図示しない制御回路や、手元操作管１６の操作スイッチ部や、吸込口体２０に設けられる図示しない回路等が含まれることは勿論である。
【００３３】
モータＭ１のショートが原因となって、前記検知電流の電流値が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）以上になっても、前記制御手段（制御装置３３）が前記ヒューズ３６に過電流を流して前記ヒューズ３６を切断することにより、前記モータＭ１への電流の供給を停止するようになっているので、ポジスタを使用せずに安価にモータＭ１の安全を確保することができる。
【００３４】
即ち、モータＭ１への供給デューティが６０％のままで、モータＭ１のレアショート若しくは制御系の部品破壊ショート等が生じた場合、モータのショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）を超えてもヒューズ３６が切断される電流値にならないこともある。この状態が継続すれば、過電流が制御系に流れたままとなり、リード線等が発熱して発火することも考えられる。しかし、上述したように前記検知電流が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）以上のとき、前記ヒューズ３６に過電流を流して前記ヒューズ３６を切断することにより、前記モータＭ１への電流の供給を停止することで、安全を確保できる。
【００３５】
ところで、前記電流検知手段３４により検知される検知電流が第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）を瞬間的に超えた後、直ちに検知電流が第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）より低くなって通常の動作に戻ることも考えられる。このような場合、一々モータＭ１への電流の供給を停止して、モータＭ１を停止させていたのでは、モータＭ１を再起動させなければならないので、面倒となる。
【００３６】
そこで、この発明の実施の形態の電気掃除機においては、前記制御手段（制御装置３３）は、前記電流検知手段３４が検知する検知電流が、前記モータＭ１のロックを検知するための第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）とモータのショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）との間にあり、且つその間にある時間が予め設定された第１設定時間をこえたとき、前記モータＭ１への電流の供給を停止するようにできる。
【００３７】
この構成によれば、モータＭ１を停止させる必要が無い場合、即ち検知電流が第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）を瞬間的に超えた後、直ちに検知電流が第１閾値（ロック判定閾値Ａ１）より低くなって通常の動作に戻るような場合には、モータＭ１が停止させられることがないので、モータＭ１を再起動させるという面倒な状態が生じない。
【００３８】
また、検知電流がモータのショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）を瞬間的に超えた後、直ちに検知電流が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）よりも小さくなることも考えられる。
【００３９】
そこで、この発明の実施の形態の電気掃除機においては、前記制御手段（制御装置３３）は、前記検知電流が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）以上のときで、且つこの第２閾値を越えている時間が第１設定時間より短い第２設定時間を越えたとき、前記ヒューズ３６に過電流を流して前記ヒューズ３６を切断することにより、前記モータＭ１への電流の供給を停止するようにできる。
【００４０】
この構成によれば、ヒューズ３６を切断する必要が無い場合、検知電流がモータのショートを検知するための第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）を瞬間的に超えた後、直ちに検知電流が第２閾値（ショート判定閾値Ａ３）よりも小さくなるような場合、ヒューズ３６が切断されることがないので、ヒューズ３６を交換するという面倒な状態が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係る電気掃除機の外観を示した斜視図である。
【図２】図１に示す電気掃除機の吸込口体を示した側面図である。
【図３】図１の掃除機本体から吸込口体までの配線例を示した概略配線図である。
【図４】図１に示す電気掃除機の制御系の構成を示したブロック図である。
【図５】図１に示す電気掃除機の動作を示したフロー図である。
【図６】第１閾値と検知電流の関係を示したグラフである。
【図７】第２閾値と喧伝流の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
２０      吸込口体
２２      吸込室
２３      回転清掃体
３３      制御装置（制御手段）
３４      検知手段
３６      ヒューズ
Ｍ１      モータ
【図１】
2005160578.tif 000003
【図２】
2005160578.tif 000004
【図３】
2005160578.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005160578.tif 000007
【図６】
2005160578.tif 000008
【図７】
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