(57)【要約】【課題】設定された電動送風機の駆動状態の読み取りを安定化できる電気掃除機を提供する。【解決手段】読取手段が所定時間内で複数読み取った手元基板部18からの電流値の読み取り確率が所定値以下に低下した際に、電源手段から手元基板部18に印加する電圧を電圧切換手段により上昇させる。手元基板部18側への電流を増加させ、設定ボタンにより設定した電動送風機の駆動状態の読取手段での読み取りを安定化できる。【選択図】図１
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【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、
この掃除機本体に設けられ、前記電動送風機の動作を制御する制御手段と、
前記掃除機本体に着脱可能に設けられ、前記制御手段に電気的に接続される一対の信号線と、
これら信号線と電気的に接続され、インピーダンスを変化させることにより電流値を変化させて前記電動送風機の駆動状態を設定する操作手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記操作手段に電圧を印加する電源手段と、
この電源手段により印加された電圧に対する前記操作手段からの電流値を読み取る読取手段と、
この読取手段により読み取った電流値に基づき、前記操作手段により設定された前記電動送風機の動作を判定する判定手段と、
前記読取手段による前記電流値の読み取り確率が所定条件の際に、前記電源手段から前記操作手段に印加される電圧を上昇させる電圧切換手段とを備えた
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
電圧切換手段は、読取手段が所定時間内に読み取った複数の電流値の読み取り確率が所定値以下に低下したときに電圧を上昇させる
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
電圧切換手段は、電圧を上昇させた後の所定時間経過後、その電圧を元に戻す
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機の駆動状態を設定する操作手段を備えた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、電動送風機と、この電動送風機の駆動を制御する制御手段と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する本体吸込口が設けられ、この本体吸込口には、ホース体、延長管および吸込口体としての床ブラシが順次連通接続されている。また、ホース体の先端部には、延長管との接続部に操作部としての手元操作部が設けられている。
【０００３】
この手元操作部には、作業者が把持する把持部が突設され、この把持部には、作業者の操作により電動送風機の動作モードを設定する設定ボタンが複数設けられ、かつ、把持部内には、ホース体に設けられた一対の信号線を介して制御手段に電気的に接続されたＦＰＣなどの基板が配設されている。
【０００４】
基板には、信号線間に接続された常時インピーダンスと、各設定ボタンの操作によりそれぞれ開閉される複数のスイッチと直列に接続され電動送風機の各動作モードに対応して信号線間に接続された常開の操作インピーダンスとが設けられている。
【０００５】
また、制御手段は、所定の一定電圧を信号線間に印加する電源手段を備え、この電源手段により印加された一定電圧に対する基板からの電流値を読み取り、この読み取った電流値により、作業者の設定操作により設定された電動送風機の動作モードを判定して電動送風機の駆動を制御する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１６５７４６号公報（第２−４頁、図１）
【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、上述の電気掃除機では、操作インピーダンスの接点などに、経時的に不安定な酸化皮膜が生じたり、マイグレーション、ウィスカーなどの現象が生じたりすることで、余分なインピーダンス成分などが生じ、このような余分なインピーダンス成分などにより、読取手段にて読み取る電流値が不安定となり、設定された動作モードを認識できなかったり、あるいは、設定された動作モードを誤認識および誤判定したりするなどの不具合が発生するおそれがあるという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、設定された電動送風機の駆動状態の読み取りを安定化できる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】
【０００８】
本発明は、電動送風機の動作を制御する制御手段と、制御手段に電気的に接続される一対の信号線と、これら信号線と電気的に接続され、インピーダンスを変化させることにより電流値を変化させて電動送風機の駆動状態を設定する操作手段とを具備し、制御手段が、操作手段に電圧を印加する電源手段と、この電源手段により印加された電圧に対する操作手段からの電流値を読み取る読取手段と、この読取手段により読み取った電流値に基づき、操作手段により設定された電動送風機の動作を判定する判定手段と、読取手段による電流値の読み取り確率が所定条件の際に、電源手段から操作手段に印加される電圧を上昇させる電圧切換手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、読取手段による電流値の読み取り確率が所定条件の際に、電源手段から操作手段に印加される電圧を電圧切換手段により上昇させることで、操作手段側への電流を増加させ、設定された電動送風機の駆動状態の読取手段での読み取りを安定化できる。
【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３において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、内部に収容された電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を図示しない紙パックなどにて分離して集塵する電気掃除機である。また、この掃除機本体１には、図示しない旋回輪および走行輪が設けられ、掃除機本体１が被掃除面としての床面上を走行可能となっている。
【００１２】
さらに、掃除機本体１の前部には、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、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状のホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、例えば強、中、弱および停止などの電動送風機２の複数の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。この手元操作部５には、掃除する際に作業者が把持する把持部６が基端側に向けて突設され、この把持部６には、可撓性を有し電動送風機２などを複数の駆動モードに設定する複数の設定ボタン７が設けられている。
【００１３】
さらに、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。またさらに、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。したがって、床ブラシ９は、延長管８、ホース体４および本体吸込口３を介して電動送風機２の吸込側に連通している。
【００１４】
次に、上記一実施の形態の内部構成を、図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
床ブラシ９（図３）内には、図示しない回転部としての回転清掃体であるパワーブラシを駆動する駆動手段としてのモータ15が設けられ、このモータ15は、延長管８内に挿通された信号線16，17を介して、手元操作部５（図３）に設けられた操作手段としての手元基板部18に電気的に接続され、この手元基板部18は、ホース体４（図３）の壁部内に螺旋状に挿通された信号線21，22，23を介して、掃除機本体１内に設けられ電動送風機２およびモータ15などの駆動を制御する制御手段24に電気的に接続されている。
【００１６】
信号線16，17は、延長管８を手元操作部５に接続することで信号線22，23に電気的に接続される。
【００１７】
信号線21，23は、インピーダンス25を介して信号線22と電気的に接続されている。
【００１８】
また、信号線22は、アースに電気的に接続されたコモン線である。
【００１９】
そして、信号線21，22，23などには、信号線自身のインピーダンスおよび接点インピーダンスなどのインピーダンス26が形成されている。
【００２０】
手元基板部18は、例えばＦＰＣなどであり、信号線21，22間に、常時インピーダンス27と、電動送風機２の動作モードに対応する複数の操作インピーダンス28と、これら操作インピーダンス28のそれぞれに直列に設けられた常開のスイッチ29とを有している。
【００２１】
常時インピーダンス27は、制御手段24側からの電圧の印加に対して電流が発生することで、ホース体４が掃除機本体１に接続されているかどうかを判定するためのものである。
【００２２】
操作インピーダンス28は、設定ボタン７（図３）の操作に伴うスイッチ29の閉成（短絡）により、常時インピーダンス27との並列回路を信号線22，23間に形成し、制御手段24側から電圧が印加されることにより、電動送風機２、あるいはモータ15の動作モードに対応して電流値が変化することで、各動作モードに対応した設定信号を信号線21，22、あるいは信号線22，23に発生させるものである。
【００２３】
スイッチ29は、例えば金属により手元基板部18に互いに離間されてパターニングされた対をなす図示しないスイッチパターン部と、設定ボタン７（図３）側に設けられたカーボンとにより構成され、設定ボタン７を押圧して可撓変形させることでこのカーボンによりスイッチパターン部間が電気的に短絡されることにより閉成され、設定ボタン７が復帰変形することでカーボンがスイッチパターン部から離間されることにより開成される。
【００２４】
一方、制御手段24は、手元基板部18に電圧を印加する電源手段31と、電動送風機２およびモータ15に電源を供給する電源供給手段32と、電源手段31により印加された電圧による手元基板部18からの電流値を読み取る読取手段33と、この読取手段33により読み取った電流値に基づき、設定ボタン７（図３）を介して手元基板部18により設定された電動送風機２の動作を判定する判定手段34と、電動送風機２の駆動およびモータ15の駆動を制御する主制御手段35と、電源手段31から各インピーダンス27，28に印加される電圧を上昇および低下させることが可能な電圧切換手段36とを有している。
【００２５】
電源手段31は、掃除機本体１から導出可能な電源コード41を介して電源ｅから供給された電力の一部を、手元基板部18側へと信号線21，22により一定電圧として出力するものである。
【００２６】
電源供給手段32は、電源ｅから供給された電力の一部を、電動送風機２に出力するとともに、モータ15へと信号線22，23により出力するものである。
【００２７】
読取手段33は、インピーダンス42を介して信号線21に電気的に接続されているとともにアースに電気的に接続されており、常時インピーダンス27、操作インピーダンス28およびインピーダンス26などとの合成インピーダンスを、手元基板部18からの電流値により間接的に読み取って判定手段34に出力するものである。そして、この読取手段33は、所定時間に所定回数、例えば０．１秒間に５回、あるいは６回程度、電流値を読み取るように構成されている。
【００２８】
判定手段34は、読取手段33およびアースに電気的に接続されており、ホース体４の掃除機本体１への接続、および、動作モードのそれぞれに対応して予め設定された複数の閾値範囲を有し、読取手段33から出力された読み取り電流値がいずれの閾値範囲に含まれるかによって、ホース体４が掃除機本体１に接続されたかどうか、あるいは、作業者により設定された動作モードがいずれであるかを判定して主制御手段35へと判定信号として出力可能となっている。また、この判定手段34は、読取手段33から出力された読み取り電流値が、予め設定されたいずれの閾値範囲にも含まれない場合などに、読み取りに失敗したと判定し、この読み取り確率を主制御手段35へと出力している。
【００２９】
主制御手段35は、判定手段34により判定された判定信号に基づいて電源供給手段32を介して電動送風機２、あるいはモータ15の駆動を制御するものである。また、この主制御手段35は、所定条件、すなわち判定手段34から出力された読み取り確率が所定値以下、例えば３回連続して読み取りに失敗した場合などに、電圧切換手段36により電源手段31を制御して手元基板部18に印加される電圧を上昇させるように切り換えるものである。
【００３０】
次に、上記一実施の形態の動作を図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、フローチャート中の丸数字はそれぞれステップ番号を示す。
【００３１】
まず、掃除の際に、電源コード41の電源プラグが電源ｅに接続されているかどうかを制御手段24が判断する（ステップ１）。
【００３２】
このステップ１において、電源コード41が電源ｅに接続されていないと判断した場合には、ステップ１を継続し、電源コード41が電源ｅに接続されていると判断した場合には、掃除機本体１にホース体４が接続されているかどうかを制御手段24が判断する（ステップ２）。
【００３３】
このステップ２では、電源手段31から手元基板部18に印加された電圧によるこの手元基板部18からの電流を読取手段33により読み取ることでホース体４の接続が判定される。すなわち、ホース体４が掃除機本体１に接続されていない際には、電流が流れることがなく、ホース体４が掃除機本体１に接続されている場合には、常時インピーダンス27を電流が流れるため、読み取った電流値が予め設定された所定の閾値を越えた際に、ホース体４が掃除機本体１に接続されたと判定手段34にて判定できる。
【００３４】
そして、ステップ２において、ホース体４が掃除機本体１に接続されていないと判断した場合には、ステップ２に戻るとともに、ホース体４が掃除機本体１に接続されていると判断した場合には、電源手段31から手元基板部18へと印加される電圧が通常の電圧、例えば１５Ｖとなるように電源切換手段36などを制御する（ステップ３）。
【００３５】
次いで、作業者が設定ボタン７を操作することでいずれかのスイッチ29が閉成され、この閉成により、手元基板部18側での合成インピーダンスが変化するから、電源手段31から手元基板部18へと印加された所定の一定電圧に対する手元基板部18側での電流値がインピーダンスの変化に対応して変化し、この変化した電流値を所定時間内に所定回数繰り返して読取手段33にて読み取ることで、インピーダンス変化を読み取る（ステップ４）。
【００３６】
このステップ４で、読み取った電流値に基づき、設定された動作モードを判定手段34が判定する。すなわち、読み取り判定が成功したかどうかを判定する（ステップ５）。
【００３７】
このステップ５において、読み取った電流値が所定の繰り返し回数内に予め設定された閾値範囲に含まれない場合には、読み取りが失敗であるため、主制御手段35が電源切換手段36へと信号を出力し、この電源切換手段36により、電源手段31から手元基板部18へと印加される電圧を、規格上の安全電圧以下の限度、例えば４０Ｖ程度まで上昇させ（ステップ６）、ステップ４に戻る。
【００３８】
このとき、判定手段34は、読取手段33により読み取った電流値により動作モードを判定するための予め設定された閾値範囲を、増加させた電圧に対応して予め設定された電圧増加時閾値範囲に切り換える。
【００３９】
一方、ステップ５において、読み取った電流値が所定の繰り返し回数内に予め設定された閾値範囲に含まれた場合には、読み取りが成功であるため、設定された動作モードを制御手段24にて記憶し（ステップ７）、この動作モードに対応して電源供給手段32から電動送風機２へと供給される電力を制御して電動送風機２の動作を設定する。
【００４０】
ここで、設定された動作モードが切モードである場合には、電動送風機２を停止してステップ１に戻り（ステップ８）、設定された動作モードが切モード以外である場合には、電動送風機２の駆動をその動作モードに切り換えてステップ４に戻る（ステップ９）。
【００４１】
上述したように、上記一実施の形態では、読取手段33による電流値の読み取り確率が所定条件、具体的には所定時間内で読み取った複数の電流値の読み取り確率が所定値以下に低下した際に、電源手段31から手元基板部18に印加される電圧を電圧切換手段36により上昇させる構成とした。
【００４２】
このため、上昇した電圧により手元基板部18への電流の流入が継続的に増加し、各接点などでの不安定な酸化皮膜、接点にて銀が成長する銀マイグレーション、接点でのスズめっきなどに角が出て短絡を引き起こすウィスカー、あるいはスイッチ29の接点の酸化や磨耗による接触抵抗の増加などの、インピーダンスに影響を与える要素が除かれるので、設定された電動送風機２の駆動状態の読取手段33での読み取りを安定化できる。
【００４３】
すなわち、作業者が設定ボタン７を押圧操作しても電動送風機２の動作が切り換わらず、この作業者が設定ボタン７を繰り返し押圧操作した際などには、制御手段24が上記制御により設定ボタン７の操作による設定信号の読み取りを安定化することで、電動送風機２の動作モードを確実に切り換えできるようになる。
【００４４】
ここで、手元基板部18に印加される電圧を予め大きくしておくことも考えられるものの、手元基板部18の電圧を常時大きくすると、マイグレーション現象が加速されたり、各インピーダンス27，28での消費電力が不必要に増加したり、スイッチ29などでの接点の耐久性の問題が生じたりするため、読取手段33での電流値の読み取りに問題が生じた場合にのみ手元基板分18への印加電圧を増加させる上記一実施の形態の構成が有利である。
【００４５】
なお、上記一実施の形態において、図５のフローチャートに示す他の実施の形態のように、ステップ７とステップ８との間において、電源手段31から手元基板部18に印加される電圧を上昇させてから所定時間経過したかどうかを制御手段24が判断し（ステップ11）、所定時間が経過したと判断した場合には手元基板部18に印加される電圧を通常電圧に戻す（ステップ12）ように制御することも可能である。この場合には、上記一実施の形態の効果に加えて、高電圧が手元基板部18に長時間に亘って印加されることによる、マイグレーション現象の加速、手元基板部18での消費電力の増加、および、スイッチ29などでの接点の耐久性の問題などが生じにくくなり、設定された電動送風機２の駆動状態の読取手段33での読み取りを、より安定化できる。
【００４６】
また、上記各実施の形態において、電源手段31から手元基板部18へと印加される電圧を上昇させる電流値の読み取り確率の所定条件は、他の様々なものに設定できる。
【００４７】
さらに、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式の電気掃除機などでもよく、また、例えば床ブラシ９が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。
【図２】同上電気掃除機の制御手段を示すブロック図である。
【図３】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【図４】同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【図５】同上電気掃除機の他の実施の形態の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１    掃除機本体
２    電動送風機
18    操作手段としての手元基板部
21，22    信号線
24    制御手段
31    電源手段
33    読取手段
34    判定手段
36    電圧切換手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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