JP2005168823A

JP2005168823A - Electric vacuum cleaner

Info

Publication number: JP2005168823A
Application number: JP2003413523A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kushida; 博之櫛田; Takuya Ogishima; 拓哉荻島
Original assignee: Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】運転モード切替え動作の信頼性が向上する電気掃除機を提供する。
【解決手段】第１電圧変換手段３４を備えるハウジング２と、駆動手段２０を備える吸込口体３とを延長部材４，５により接続し、延長部材４，５には運転モード切替操作部９を設けて、第１電圧変換手段３４により駆動手段２０への電圧を変化させ、駆動手段２０の回転数を制御する。一方、電圧を変化させて駆動手段２０の回転数を制御する際に、運転モード切替操作部９への電圧は、その電圧変化の影響を受けることなく供給される。これにより、運転モード切替操作部９から制御手段３３への信号が安定するし、電気掃除機１の動作中において、運転モード切替え動作の信頼性を向上させることができる。
【選択図】図３

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum cleaner with improved reliability of operation mode switching operation.
SOLUTION: A housing 2 provided with a first voltage conversion means 34 and a suction port body 3 provided with a drive means 20 are connected by extension members 4 and 5, and an operation mode switching operation part 9 is connected to the extension members 4 and 5. The voltage to the driving unit 20 is changed by the first voltage converting unit 34 to control the rotation speed of the driving unit 20. On the other hand, when changing the voltage to control the rotation speed of the driving means 20, the voltage to the operation mode switching operation unit 9 is supplied without being affected by the voltage change. Thereby, the signal from the operation mode switching operation unit 9 to the control means 33 is stabilized, and the reliability of the operation mode switching operation can be improved during the operation of the vacuum cleaner 1.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、電気掃除機に関し、特にキャニスタ型の構造を有する電気掃除機に関する。 The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly to a vacuum cleaner having a canister type structure.

一般に普及している電気掃除機の一つには、電気掃除機本体と床ブラシ（吸込口体）とを延長管及びホースにより連結し、ホースの先端側であって延長管との接続部に設けられた手元操作部により電気掃除機の所定操作を行うようにしたものがある。このような電気掃除機は、“キャニスタ型”と称されている。 One of the most popular vacuum cleaners is to connect the main body of the vacuum cleaner and the floor brush (suction port) with an extension pipe and a hose, and connect it to the end of the hose at the connection with the extension pipe. There is one in which a predetermined operation of the vacuum cleaner is performed by a provided hand operating unit. Such a vacuum cleaner is referred to as a “canister type”.

また、このようなキャニスタ型の電気掃除機において、床ブラシ（吸込口体）に直流電動機を搭載して、この直流電動機によって回転ブラシ（回転清掃体）を回転させることにより、集塵能力（出力）を向上させるようにしたものが、特許文献１に開示されている。 In such a canister-type vacuum cleaner, a DC motor is mounted on the floor brush (suction port), and the rotating brush (rotary cleaning body) is rotated by the DC motor, thereby collecting dust (output) ) Is disclosed in Patent Document 1.

特開平２−１３１７３４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-131734

ところで、近年においては、直流電動機に印加する電源部の出力電圧を変圧する電圧変換運転モードと電圧変換しない非電圧変換運転モードとに切り替え可能とし、これらのモード切替えに応じて直流電動機を制御するようにした電気掃除機が考えられている。 By the way, in recent years, it is possible to switch between a voltage conversion operation mode for transforming an output voltage of a power supply unit applied to a DC motor and a non-voltage conversion operation mode without voltage conversion, and the DC motor is controlled according to these mode switching. Such a vacuum cleaner is considered.

ところが、このような直流電動機に印加する電源部の出力電圧に関するモード切替え機能を電気掃除機本体と床ブラシ（吸込口体）の間を中継するホースに設けられた運転モード切替操作部で操作する場合、直流電動機の回転数を制御するために直流電動機に対する電圧を変化させると、運転モード切替操作部に対する電圧も変化してしまう。このように運転モード切替操作部に対する電圧が変動すると、運転モード切替操作部から運転モードを切り替える制御手段への信号が安定せず、運転モード切替え動作の信頼性が低下するという問題がある。 However, the mode switching function related to the output voltage of the power supply unit applied to the DC motor is operated by the operation mode switching operation unit provided in the hose that relays between the vacuum cleaner body and the floor brush (suction port body). In this case, if the voltage for the DC motor is changed in order to control the rotational speed of the DC motor, the voltage for the operation mode switching operation unit also changes. Thus, when the voltage with respect to the operation mode switching operation section varies, there is a problem that the signal from the operation mode switching operation section to the control means for switching the operation mode is not stable, and the reliability of the operation mode switching operation is lowered.

本発明は、運転モード切替え動作の信頼性が向上する電気掃除機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the vacuum cleaner which the reliability of operation mode switching operation improves.

本発明は、直流電源とこの直流電源を駆動源とする電動送風機とを有して基体をなすハウジングと、回転駆動可能な回転清掃体と前記直流電源を駆動源として前記回転清掃体を回転駆動する駆動手段とを有する吸込口体と、前記ハウジングと前記吸込口体との間を中継する延長部材と、を具備する電気掃除機において、前記延長部材に設けられ、操作者による前記電動送風機または前記回転清掃体の少なくとも一方を含む複数種類の運転モードの切替操作を受け付ける運転モード切替操作部と、前記直流電源の出力電圧を変圧させて前記駆動手段に出力する第１電圧変換手段と、前記直流電源の出力電圧を変圧させて前記運転モード切替操作部に出力する第２電圧変換手段と、前記運転モード切替操作部における運転モードの切替操作に応じて変動する電圧を読み取る電圧読取部と、この電圧読取部によって読み取った電圧に応じて前記電動送風機及び前記第１電圧変換手段を含む各部を制御して運転モードを切り替える制御手段と、を具備し、前記ハウジングと前記運転モード切替操作部との間は、前記第１電圧変換手段により変圧された電圧を前記駆動手段に供給する第１接続線と、前記第２電圧変換手段により変圧された電圧を前記運転モード切替操作部に供給する第２接続線と、前記ハウジング内の共通低電圧側に接続する第３接続線とにより電気的に接続し、前記運転モード切替操作部と前記吸込口体との間は、前記第１接続線と前記第３接続線とにより電気的に接続し、前記電圧読取部において前記運転モード切替操作部における運転モードの切替操作に応じて変動する電圧を周期的にサンプリングし、前記制御手段はその複数の電圧サンプリング値から運転モードを確定する。 The present invention has a DC power supply and an electric blower using the DC power supply as a drive source to form a base, a rotary cleaning body that can be driven to rotate, and the rotary cleaning body that is driven to rotate using the DC power supply as a drive source. An electric vacuum cleaner comprising: a suction port body having a driving means to perform; and an extension member that relays between the housing and the suction port body, the electric blower provided by the operator, An operation mode switching operation unit that accepts a switching operation of a plurality of types of operation modes including at least one of the rotary cleaning body, a first voltage converting unit that transforms an output voltage of the DC power source and outputs the transformed voltage to the driving unit; A second voltage converting means for transforming the output voltage of the DC power source and outputting the transformed voltage to the operation mode switching operation section; and according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation section. A voltage reading unit that reads a voltage that fluctuates, and a control unit that controls each unit including the electric blower and the first voltage conversion unit according to the voltage read by the voltage reading unit, and switches an operation mode. Between the housing and the operation mode switching operation unit, a first connection line that supplies the voltage transformed by the first voltage conversion means to the drive means, and a voltage transformed by the second voltage conversion means. The second connection line to be supplied to the operation mode switching operation unit and the third connection line connected to the common low voltage side in the housing are electrically connected, and the operation mode switching operation unit and the suction port body Is electrically connected by the first connection line and the third connection line, and fluctuates according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit in the voltage reading unit. Voltage periodically sampling, the control means determines the operation mode from the plurality of voltage sampling value.

本発明によれば、第１電圧変換手段により駆動手段への電圧を変化させて駆動手段の回転数を制御する際に、運転モード切替操作部への電圧は、その電圧変化の影響を受けることなく供給されるので、運転モード切替操作部から制御手段への信号が安定するし、電気掃除機の動作中において、運転モード切替え動作の信頼性が向上する。 According to the present invention, when the rotation speed of the drive unit is controlled by changing the voltage to the drive unit by the first voltage conversion unit, the voltage to the operation mode switching operation unit is affected by the voltage change. Therefore, the signal from the operation mode switching operation unit to the control means is stabilized, and the reliability of the operation mode switching operation is improved during the operation of the vacuum cleaner.

［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。 [First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

［１．電気掃除機の構成］
［１−１．電気掃除機の外観構成］
図１は本実施の形態の電気掃除機１の外観構成を概略的に示す斜視図である。 [1. Structure of electric vacuum cleaner]
[1-1. External configuration of vacuum cleaner]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of a vacuum cleaner 1 according to the present embodiment.

本発明の実施形態として、コードレスのキャニスタ型の電気掃除機１を用いた。そのハウジングである本体ケース２の本体吸込口１１に対して可撓性を有するホース体５が着脱自在に取り付けられていて、そのホース体５に対して先端部に吸込口体３を着脱自在に備えた伸縮可能な接続管としての延長管４が着脱自在に接続されている構成となっている。詳細は後述するが、吸込口体３には、電動機２０（図２参照）で回転する回転清掃体（回転ブラシ）２１（図２参照）などが備えられている。 As an embodiment of the present invention, a cordless canister type vacuum cleaner 1 is used. A flexible hose body 5 is detachably attached to the main body suction port 11 of the main body case 2 which is the housing, and the suction port body 3 is detachably attached to the tip of the hose body 5. The extension pipe 4 as an extendable connecting pipe provided is detachably connected. As will be described in detail later, the suction port body 3 is provided with a rotary cleaning body (rotating brush) 21 (see FIG. 2) that is rotated by an electric motor 20 (see FIG. 2).

本体ケース２内には、電動送風機６及び直流電源１０（図３参照）が内蔵されており、この本体ケース２の上面には、取手手段としてのハンドル８が設けられている。このハンドル８は、平面視略Ｙ字状に形成されている。また、このハンドル８の近傍には、複数の発光ダイオードを備えた表示手段１４が配置されている。 An electric blower 6 and a DC power source 10 (see FIG. 3) are built in the main body case 2, and a handle 8 as a handle means is provided on the upper surface of the main body case 2. The handle 8 is formed in a substantially Y shape in plan view. In addition, display means 14 having a plurality of light emitting diodes is disposed in the vicinity of the handle 8.

本体ケース２の内部、ホース体５の内部、及び延長管４の内部は、電動送風機６の動作によって負圧となる空間を構成する。したがって、吸込口体３は、そのような空間に連通している。また、本体ケース２の後面略中央には、充電台（図示せず）にセットして直流電源１０に電力を供給させて、直流電源１０を充電させるための充電端子（図示せず）が設けられている。 The inside of the main body case 2, the inside of the hose body 5, and the inside of the extension pipe 4 constitute a space that becomes negative pressure by the operation of the electric blower 6. Therefore, the suction inlet 3 communicates with such a space. Further, a charging terminal (not shown) for charging the DC power supply 10 is provided in the center of the rear surface of the main body case 2 to be set on a charging stand (not shown) to supply power to the DC power supply 10. It has been.

ホース体５は、その基端が、集塵室としてのダストカップ１２を介して電動送風機６の吸込側に連通するように本体吸込口１１に着脱可能に接続されている。本体ケース２の側板部には、電動送風機６に連通して略前側側方に向けて開口する排気口１３が複数穿設されている。 The hose body 5 is detachably connected to the main body suction port 11 so that its base end communicates with the suction side of the electric blower 6 through a dust cup 12 as a dust collection chamber. A plurality of exhaust ports 13 communicating with the electric blower 6 and opening toward the substantially front side are formed in the side plate portion of the main body case 2.

また、ホース体５の先端には、屈曲形状の操作手段としての手元操作部７が設けられている。この手元操作部７には、操作者の指で操作可能な位置に操作部としての運転モード切替操作部９が設けられている。この運転モード切替操作部９は、電動送風機６および電動機２０の電源スイッチを兼ね、この電動送風機６または電動機２０（回転清掃体２１）の少なくとも一方をそれぞれ異なる駆動状態にする複数種類の運転モードを選択することができるように構成されている。具体的には、図３中に示すように、ホース体５から延長管４の方向に向けて、運転モードである停止設定用の操作ボタン（停止用のスイッチ）９ａ、運転モードであるおすすめ運転設定用の操作ボタン９ｂ、運転モードである強運転設定用の操作ボタン９ｃが一列に順次並んで配設されている。 Further, a hand operating part 7 as a bending shaped operating means is provided at the tip of the hose body 5. The hand operation unit 7 is provided with an operation mode switching operation unit 9 as an operation unit at a position where it can be operated with an operator's finger. The operation mode switching operation unit 9 also serves as a power switch for the electric blower 6 and the electric motor 20, and has a plurality of types of operation modes in which at least one of the electric blower 6 and the electric motor 20 (the rotary cleaning body 21) is driven in different states. It is configured so that it can be selected. Specifically, as shown in FIG. 3, from the hose body 5 toward the extension pipe 4, an operation button (stop switch) 9 a that is an operation mode and a recommended operation that is an operation mode. An operation button 9b for setting and an operation button 9c for strong operation setting which is an operation mode are sequentially arranged in a line.

［１−２．吸込口体の構成］
次に、吸込口体３の構成について詳述する。図２は、吸込口体３の構成を掃除面（底面）側から見た様子を示す平面図である。図２に示すように、吸込口体３には駆動手段としての電動機２０が配設されており、この電動機２０の回転は、動力伝達機構２２により回転清掃体２１に伝達されるようになっている。この動力伝達機構２２は、電動機２０の出力軸２０ａに取り付けられたタイミングプーリ等のプーリ２２ａと、回転清掃体２１の支持軸２１ａに取り付けられたタイミングプーリ等のプーリ２２ｂと、これらプーリ２２ａ、２２ｂに掛け渡されたタイミングベルト等のベルト２２ｃとで構成されている。すなわち、電動機２０の回転は、出力軸２０ａ、プーリ２２ａ、ベルト２２ｃ、プーリ２２ｂを介して回転清掃体２１に伝達される。この回転清掃体２１には、例えば、可撓性のブレードと毛群の列とを交互に、かつ、螺旋状に配設してなる払式部材２１ｂが設けられている。なお、払式部材２１ｂとしては通常のブラシ等であってもよい。さらに、吸込口体３の掃除面（底面）側には、電動機２０のスイッチとして機能する掃除面スイッチ２３が配設されている。 [1-2. Structure of suction port]
Next, the structure of the suction inlet 3 will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing the state of the suction port body 3 as viewed from the cleaning surface (bottom surface) side. As shown in FIG. 2, the suction port 3 is provided with an electric motor 20 as a driving means, and the rotation of the electric motor 20 is transmitted to the rotary cleaning body 21 by a power transmission mechanism 22. Yes. The power transmission mechanism 22 includes a pulley 22a such as a timing pulley attached to the output shaft 20a of the electric motor 20, a pulley 22b such as a timing pulley attached to the support shaft 21a of the rotary cleaning body 21, and the pulleys 22a and 22b. And a belt 22c such as a timing belt stretched over the belt. That is, the rotation of the electric motor 20 is transmitted to the rotary cleaning body 21 via the output shaft 20a, the pulley 22a, the belt 22c, and the pulley 22b. The rotary cleaning body 21 is provided with a pay-off member 21b in which, for example, flexible blades and rows of hair groups are alternately arranged in a spiral shape. The payout member 21b may be a normal brush or the like. Further, a cleaning surface switch 23 that functions as a switch of the electric motor 20 is disposed on the cleaning surface (bottom surface) side of the suction port body 3.

［２．制御回路］
［２−１．制御回路の構成及びその作用］
次に、このような構造の電気掃除機１における電動送風機６に対する制御回路の構成及びその作用について説明する。 [2. Control circuit]
[2-1. Configuration and operation of control circuit]
Next, the configuration and operation of the control circuit for the electric blower 6 in the electric vacuum cleaner 1 having such a structure will be described.

ここで、図３は電気掃除機１の制御回路を示す回路図である。図３に示すように、電気掃除機１の本体ケース２内に配設された電動送風機６は、充電端子（図示せず）を介して充電可能な直流電源１０と、電動送風機スイッチ３１とに接続されている。この電動送風機スイッチ３１は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）やバイポーラトランジスタなどの制御端子を有するスイッチである。このような電動送風機スイッチ３１は、運転モード切替操作部９の操作ボタンの操作に従い、電気掃除機１全体を制御する電気掃除機制御手段３３を構成する電動送風機制御部３２によりオンオフ制御される。このようにして電動送風機スイッチ３１をオンオフ制御することにより、電動送風機６の出力を制御することが可能になっている。 Here, FIG. 3 is a circuit diagram showing a control circuit of the vacuum cleaner 1. As shown in FIG. 3, the electric blower 6 disposed in the main body case 2 of the vacuum cleaner 1 is connected to a DC power source 10 that can be charged via a charging terminal (not shown) and an electric blower switch 31. It is connected. The electric blower switch 31 is a switch having a control terminal such as an FET (Field Effect Transistor) or a bipolar transistor. Such an electric blower switch 31 is ON / OFF controlled by an electric blower control unit 32 that constitutes a vacuum cleaner control means 33 that controls the entire vacuum cleaner 1 in accordance with the operation of the operation button of the operation mode switching operation unit 9. Thus, the output of the electric blower 6 can be controlled by controlling the electric blower switch 31 on and off.

一方、吸込口体３内に配設された電動機２０は、直流電源１０と、第１電圧変換手段３４を構成するものであって直流電源１０の出力電圧を変換して電動機２０に出力する第１電圧変換手段主回路部３４ａとに、第１接続線９１及び第３接続線９３により接続されている。また、この第３接続線９３は、ハウジング２内の共通低電圧側９９に接続されている。また、掃除面スイッチ２３が、第１電圧変換手段主回路部３４ａと電動機２０との間に接続されている。 On the other hand, the electric motor 20 disposed in the suction port body 3 constitutes the DC power supply 10 and the first voltage conversion means 34, and converts the output voltage of the DC power supply 10 and outputs it to the electric motor 20. The first connection line 91 and the third connection line 93 are connected to the 1 voltage conversion means main circuit part 34a. The third connection line 93 is connected to the common low voltage side 99 in the housing 2. Further, the cleaning surface switch 23 is connected between the first voltage conversion means main circuit part 34 a and the electric motor 20.

電気掃除機１全体を制御する電気掃除機制御手段３３は、前述した電動送風機制御部３２のほかに、第１電圧変換手段制御部３５、記憶手段３６及び電圧読取部３７などから構成されている。また、この電気掃除機制御手段３３には、前述した手元操作部７の運転モード切替操作部９、本体ケース２上部に配設された複数の発光ダイオードを備えた表示手段１４のほかに、直流電源１０の電圧検出部３８及び第１電圧変換手段主回路部３４ａの出力電圧検出部３９などが接続されている。このような電気掃除機制御手段３３は、マイクロコンピュータを中心に構成されている。 The vacuum cleaner control means 33 for controlling the entire vacuum cleaner 1 includes a first voltage conversion means control section 35, a storage means 36, a voltage reading section 37 and the like in addition to the electric blower control section 32 described above. . The vacuum cleaner control means 33 includes the operation mode switching operation section 9 of the hand operation section 7 and the display means 14 provided with a plurality of light emitting diodes disposed on the upper part of the main body case 2. The voltage detection unit 38 of the power supply 10 and the output voltage detection unit 39 of the first voltage conversion means main circuit unit 34a are connected. Such a vacuum cleaner control means 33 is mainly composed of a microcomputer.

電力を供給する直流電源１０は、例えば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの電池を複数本直列に接続した二次電池１０ａ、サーミスタ（図示せず）、二次電池識別手段（図示せず）及びサーモスタット（図示せず）などから構成されている。 The DC power supply 10 that supplies power includes, for example, a secondary battery 10a in which a plurality of batteries such as a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, and a lithium ion battery are connected in series, a thermistor (not shown), a secondary battery identification means ( (Not shown) and a thermostat (not shown).

一方、運転モード切替操作部９内の操作スイッチ６１ａ〜６１ｃ及び抵抗部品６２ａ〜６２ｃは、第２接続線９２及び第３接続線９３により第２電圧変換手段６０に接続されている。そして、操作スイッチ６１ａ〜６１ｃ及び抵抗部品６２ａ〜６２ｃは、第２電圧変換手段６０の出力電圧の分圧値を、運転モード切替操作部９の操作状態に応じて変化させるための回路構成（電圧可変回路）として構成されている。そして、運転モード切替操作部９の操作状態に応じて変動する分圧値が、アナログ・デジタル変換器（図示せず）によってデジタル信号に変換された後に、電気掃除機制御手段３３の電圧読取部３７によって読み取られるように構成されている。より具体的には、抵抗部品７１と抵抗部品７２との間の検出部７３は、アナログ・デジタル変換器を介してマイクロコンピュータに接続されている。そして、運転モード切替操作部９の各操作ボタン９ａ、９ｂ及び９ｃが操作されることで切替えられる操作スイッチ６１ａ〜６１ｃを、抵抗部品６２と並列に接続する。そして、それぞれ抵抗値が異なる抵抗部品６２ａ〜６２ｃを、各操作スイッチ６１ａ〜６１ｃに直列に接続する。そして、各操作スイッチ６１ａ〜６１ｃを操作することにより、所定の電圧値がアナログ・デジタル変換器に入力され、アナログ・デジタル変換器は各操作スイッチ６１ａ〜６１ｃに対応した電圧値をデジタル信号化する。この電圧値は周期的にサンプリングされ、例えば図４に示すように、５回連続でＶｂ＜サンプリング値＜Ｖａを満たしたら強運転モードに切り替える、といった制御を行なう。サンプリング周期は、マイクロコンピュータ内のタイマカウンタなどを用いて設定する。 On the other hand, the operation switches 61 a to 61 c and the resistance components 62 a to 62 c in the operation mode switching operation unit 9 are connected to the second voltage conversion means 60 by the second connection line 92 and the third connection line 93. And operation switch 61a-61c and resistance components 62a-62c are the circuit structure (voltage) for changing the voltage-divided value of the output voltage of the 2nd voltage conversion means 60 according to the operation state of the operation mode switching operation part 9. Variable circuit). And after the partial pressure value which fluctuates according to the operation state of the operation mode switching operation part 9 is converted into a digital signal by an analog / digital converter (not shown), the voltage reading part of the vacuum cleaner control means 33 37 for reading. More specifically, the detection unit 73 between the resistance component 71 and the resistance component 72 is connected to a microcomputer via an analog / digital converter. Then, the operation switches 61 a to 61 c that are switched by operating the operation buttons 9 a, 9 b, and 9 c of the operation mode switching operation unit 9 are connected in parallel with the resistance component 62. Then, the resistance components 62a to 62c having different resistance values are connected in series to the operation switches 61a to 61c. Then, by operating each operation switch 61a to 61c, a predetermined voltage value is input to the analog / digital converter, and the analog / digital converter converts the voltage value corresponding to each operation switch 61a to 61c into a digital signal. . This voltage value is periodically sampled, and, for example, as shown in FIG. 4, control is performed to switch to the strong operation mode when Vb <sampling value <Va is satisfied five times in succession. The sampling period is set using a timer counter in the microcomputer.

なお、電気掃除機制御手段３３内に設けられた記憶手段３６には、停止用の操作ボタン９ａ、おすすめ運転用の操作ボタン９ｂ及び強運転用の操作ボタン９ｃが操作されることにより発生する電圧値に対応する制御プログラムおよび制御値などが記憶されている。 The storage means 36 provided in the vacuum cleaner control means 33 has a voltage generated by operating the operation button 9a for stopping, the operation button 9b for recommended driving, and the operation button 9c for strong driving. A control program and control values corresponding to the values are stored.

このように、運転モード切替操作部９は複数の電圧を選択可能であり、運転モード切替操作部９にて選択された電圧を電圧読取部３７で読み取り、この読み取った電圧に応じて、複数の電気掃除機運転モードを切替える。 As described above, the operation mode switching operation unit 9 can select a plurality of voltages, the voltage selected by the operation mode switching operation unit 9 is read by the voltage reading unit 37, and a plurality of voltages are selected according to the read voltage. Switch the vacuum cleaner operation mode.

また、本体ケース２と手元操作部７との間の電気的な接続線は３本、手元操作部７と吸込口体３との接続線は２本とすることができ、電圧変換モードと非電圧変換モードを持ちながら、手元操作部７による吸込口体３の電動機２０の制御を簡単な回路構成で実現することができる。 In addition, there can be three electrical connection lines between the main body case 2 and the hand operation unit 7, and two connection lines between the hand operation unit 7 and the suction port body 3, and the voltage conversion mode and the non-operation mode can be reduced. While having the voltage conversion mode, the control of the electric motor 20 of the suction port 3 by the hand operation unit 7 can be realized with a simple circuit configuration.

以上のように本実施の形態によれば、第１電圧変換手段３４を備える本体ケース２と、電動機２０を備える吸込口体３とが、延長部材である延長管４及びホース体５により接続され、延長部材には運転モード切替操作部９が設けられていて、第１電圧変換手段３４により電動機２０への電圧を変化させ、電動機２０の回転数が制御される。一方、第１電圧変換手段３４により電動機２０への電圧を変化させて電動機２０の回転数を制御する際に、運転モード切替操作部９への電圧は、その電圧変化の影響を受けることなく供給されるので、運転モード切替操作部９から電気掃除機制御手段３３への信号が安定する。さらに、電圧読取部３７において運転モード切替操作部９における運転モードの切替操作に応じて変動する電圧を周期的にサンプリングし、電気掃除機制御部３３はその複数の電圧サンプリング値から運転モードを確定する。したがって、電気掃除機１の動作中において、運転モード切替え動作の信頼性が向上する。 As described above, according to the present embodiment, the main body case 2 including the first voltage conversion means 34 and the suction port body 3 including the electric motor 20 are connected by the extension pipe 4 and the hose body 5 which are extension members. The extension member is provided with an operation mode switching operation unit 9, and the voltage to the electric motor 20 is changed by the first voltage conversion means 34 to control the rotation speed of the electric motor 20. On the other hand, when the voltage to the motor 20 is changed by the first voltage conversion means 34 to control the rotation speed of the motor 20, the voltage to the operation mode switching operation unit 9 is supplied without being affected by the voltage change. Thus, the signal from the operation mode switching operation unit 9 to the vacuum cleaner control means 33 is stabilized. Further, the voltage reading unit 37 periodically samples a voltage that varies according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit 9, and the vacuum cleaner control unit 33 determines the operation mode from the plurality of voltage sampling values. To do. Therefore, the reliability of the operation mode switching operation is improved during the operation of the vacuum cleaner 1.

［２−２．第１電圧変換手段］
次に、電気掃除機１における電動機２０に対する第１電圧変換手段３４について図５を参照しつつ詳述する。図５に示す構成は、直流電源１０の電圧を降圧するためのものでる。 [2-2. First voltage conversion means]
Next, the 1st voltage conversion means 34 with respect to the electric motor 20 in the vacuum cleaner 1 is explained in full detail, referring FIG. The configuration shown in FIG. 5 is for stepping down the voltage of the DC power supply 10.

第１電圧変換手段３４は、主に、ＦＥＴまたはバイポーラトランジスタなどの制御端子を有するスイッチング素子４１、エネルギーの蓄積と放出の役割をなす磁気部品として用いられるリアクトル４２、整流部品であるダイオード４３、容量性部品であるコンデンサ４４及び電圧変換手段制御部３５などにより構成されている。なお、スイッチング素子４１、リアクトル４２、ダイオード４３及びコンデンサ４４は、第１電圧変換手段主回路部３４ａの構成部品である。 The first voltage conversion means 34 is mainly composed of a switching element 41 having a control terminal such as an FET or a bipolar transistor, a reactor 42 used as a magnetic component that plays a role of storing and releasing energy, a diode 43 that is a rectifying component, a capacitor It is composed of a capacitor 44 and a voltage conversion means controller 35 which are characteristic parts. In addition, the switching element 41, the reactor 42, the diode 43, and the capacitor | condenser 44 are components of the 1st voltage conversion means main circuit part 34a.

リアクトル４２は、主に、巻線（コイル）と磁性材料からなるコアから構成され、巻線の中にコアが挿入されている。このようなリアクトル４２のコア材料は、フェライト、センダスト、パーマロイ、アモルファス合金などの磁性材料であり、コアの形状は、ソレノイド形状やトロイド形状などである。このリアクトル４２の巻線に流れる電流はスイッチング素子４１をオンオフ制御することによって制御され、このような動作により、リアクトル４２はエネルギーの蓄積と放出を行う。 The reactor 42 is mainly composed of a winding (coil) and a core made of a magnetic material, and the core is inserted into the winding. The core material of the reactor 42 is a magnetic material such as ferrite, sendust, permalloy, or amorphous alloy, and the core has a solenoid shape, a toroid shape, or the like. The current flowing through the winding of the reactor 42 is controlled by controlling the on / off of the switching element 41, and the reactor 42 accumulates and releases energy by such an operation.

第１電圧変換手段制御部３５は、スイッチング制御手段として機能するものであり、第１電圧変換手段主回路部３４ａに設けられているスイッチング素子４１のオンオフ動作を制御する。より具体的には、第１電圧変換手段制御部３５は、オンオフのパルス信号の周波数を設定し、パルス信号のパルス幅（オン時間／（オン時間＋オフ時間）＝デューティ）を変化させ、そしてそのパルス信号を出力する機能を備えている。したがって、第１電圧変換手段３４を構成する第１電圧変換手段主回路部３４ａの出力電圧は、第１電圧変換手段制御部３５から出力されるパルス信号のパルス幅によって制御されることになる。なお、直流電源１０の出力電圧に対する第１電圧変換手段３４により変換された出力電圧の比を、変換率と呼ぶ（変換率＝第１電圧変換手段３４により変換された出力電圧／直流電源１０の出力電圧）。 The first voltage conversion means control section 35 functions as a switching control means, and controls the on / off operation of the switching element 41 provided in the first voltage conversion means main circuit section 34a. More specifically, the first voltage conversion means controller 35 sets the frequency of the on / off pulse signal, changes the pulse width of the pulse signal (on time / (on time + off time) = duty), and A function of outputting the pulse signal is provided. Therefore, the output voltage of the first voltage conversion means main circuit section 34a constituting the first voltage conversion means 34 is controlled by the pulse width of the pulse signal output from the first voltage conversion means control section 35. The ratio of the output voltage converted by the first voltage conversion means 34 to the output voltage of the DC power supply 10 is referred to as a conversion rate (conversion rate = output voltage converted by the first voltage conversion means 34 / DC power supply 10 Output voltage).

ここで、第１電圧変換手段制御部３５から出力するパルス信号の周波数の設定方法及びパルス幅を変調する具体的な方法について説明する。ここで、図６は第１電圧変換手段制御部３５の構成例を示す回路図である。まず、図６において、運転モード切替操作部９の操作により第１電圧変換手段制御部３５を動作させる。この第１電圧変換手段制御部３５において、誤差増幅器５１に対しては、基準電圧部５２と入力電圧部５３とからそれぞれ信号が入力される。そして、その誤差増幅器５１の出力信号と、発振部５４から発振される三角波信号とが信号比較部５５にそれぞれ入力される。なお、三角波信号を発振する発振部５４としては、周知のものを用いれば良い。そして、信号比較部５５からパルス信号が出力され、スイッチング素子４１のオンオフを制御する。ここで、発振部５４から発振される三角波信号の周波数を適宜設定することによりパルス信号の周波数を可変することができる。また、図６に例示する回路構成によれば、スイッチ５６を適宜スイッチングすることにより、入力電圧部５３の電圧値を変化させることができるので、信号比較部５５から出力されるパルス信号のパルス幅を変化させることができる。なお、スイッチ５６のスイッチング方法は、記憶手段３６に記憶させている。パルス信号の周波数は、電動機２０（回転清掃体２１）の回転周波数よりも高く設定し、第１電圧変換手段３４の出力電圧のリップルによる電動機２０の回転への影響を減ずるようにすることができる。 Here, a method for setting the frequency of the pulse signal output from the first voltage conversion means controller 35 and a specific method for modulating the pulse width will be described. Here, FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the first voltage conversion means controller 35. First, in FIG. 6, the first voltage conversion means control unit 35 is operated by operating the operation mode switching operation unit 9. In the first voltage conversion means control unit 35, signals are input to the error amplifier 51 from the reference voltage unit 52 and the input voltage unit 53, respectively. Then, the output signal of the error amplifier 51 and the triangular wave signal oscillated from the oscillating unit 54 are input to the signal comparing unit 55, respectively. As the oscillating unit 54 that oscillates a triangular wave signal, a known unit may be used. Then, a pulse signal is output from the signal comparison unit 55 to control on / off of the switching element 41. Here, the frequency of the pulse signal can be varied by appropriately setting the frequency of the triangular wave signal oscillated from the oscillating unit 54. Further, according to the circuit configuration illustrated in FIG. 6, the voltage value of the input voltage unit 53 can be changed by appropriately switching the switch 56, so that the pulse width of the pulse signal output from the signal comparison unit 55 is changed. Can be changed. Note that the switching method of the switch 56 is stored in the storage means 36. The frequency of the pulse signal can be set higher than the rotation frequency of the electric motor 20 (the rotary cleaning body 21), and the influence on the rotation of the electric motor 20 due to the ripple of the output voltage of the first voltage converting means 34 can be reduced. .

ところで、第１電圧変換手段制御部３５から出力するパルス信号の周波数の可変方法及びパルス幅の変調方法の別の具体例として、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）等を利用したデジタル処理によっても実現可能である。この場合、電気掃除機１がマイコン（図示せず）を備えていることが前提となる。ここで、図７はマイコンで処理される三角波信号とパルス信号との関係を示すタイミングチャートである。図７中の三角波信号は、マイコンのタイマカウンタを利用してデジタル的に生成された信号である。そこで、マイコンにおけるアップ／ダウンカウンタモードでは、カウンタ値の最大値ＴＣｐ１を予め設定することにより、パルス信号の周期Ｔｐ（ｋ）は、
Ｔｐ（ｋ）＝２×ＴＣｐ１×タイマカウンタクロック［ｓｅｃ］
となる。よって、パルス信号の周波数ｆｐ（ｋ）は、
ｆｐ（ｋ）＝１／（２×ＴＣｐ１×タイマカウンタクロック）［Ｈｚ］
として設定できる。そこで、記憶手段３６に記憶された設定値Ｓ（ｋ）とタイマカウンタの値である三角波信号とを比較し、タイマカウンタ値（三角波信号）が設定値Ｓ（ｋ）を超えたときにスイッチング素子４１に入力するパルス信号がオンになるようにプログラミングする。具体的には、このような設定値Ｓを、記憶手段３６内にデータテーブルか関係式のような形式で記憶させておけば良い。そして、電気掃除機１の状態に応じた設定値Ｓを選択または算出し、タイマカウンタ値（三角波信号）と比較することによって、パルス幅ＰＷ（ｋ）［ｓｅｃ］を変化させる。設定値Ｓの選択方法は、あらかじめ記憶手段３６に記憶させておく。これによって、パルス幅ＰＷ（ｋ）が決定されるため、スイッチング素子４１に入力するデューティＤｕ（ｋ）を、
Ｄｕ（ｋ）＝ＰＷ（ｋ）／（２×ＴＣｐ１×タイマカウンタクロック）［％］
として設定することができる。 By the way, as another specific example of the method for changing the frequency of the pulse signal output from the first voltage converting means controller 35 and the method for modulating the pulse width, digital processing using a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) or the like may be used. It is feasible. In this case, it is assumed that the vacuum cleaner 1 includes a microcomputer (not shown). Here, FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the triangular wave signal processed by the microcomputer and the pulse signal. The triangular wave signal in FIG. 7 is a digitally generated signal using a microcomputer timer counter. Therefore, in the up / down counter mode in the microcomputer, by setting the maximum counter value TCp1 in advance, the cycle Tp (k) of the pulse signal is
Tp (k) = 2 × TCp1 × timer counter clock [sec]
It becomes. Therefore, the frequency fp (k) of the pulse signal is
fp (k) = 1 / (2 × TCp1 × timer counter clock) [Hz]
Can be set as Therefore, the setting value S (k) stored in the storage means 36 is compared with the triangular wave signal which is the value of the timer counter, and when the timer counter value (triangular wave signal) exceeds the setting value S (k), the switching element Programming is performed so that the pulse signal input to 41 is turned on. Specifically, such a set value S may be stored in the storage means 36 in the form of a data table or a relational expression. And the setting value S according to the state of the vacuum cleaner 1 is selected or calculated, and the pulse width PW (k) [sec] is changed by comparing with the timer counter value (triangular wave signal). The method for selecting the set value S is stored in the storage means 36 in advance. Thus, since the pulse width PW (k) is determined, the duty Du (k) input to the switching element 41 is
Du (k) = PW (k) / (2 × TCp1 × timer counter clock) [%]
Can be set as

図５に示すように、このような第１電圧変換手段３４の第１電圧変換手段主回路部３４ａは、例えば、直流電源１０側に接続される入力端子Ｐａと、共通端子Ｐｂと、電動機２０側に接続される出力端子Ｐｃとを有している。入力端子Ｐａは、スイッチング素子４１（ここではＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）のソース端子に接続されている。一方、スイッチング素子４１のドレイン端子は、ダイオード４３のカソード端子が接続されている。また、スイッチング素子４１のゲート端子には、スイッチング制御手段である第１電圧変換手段制御部３５が接続されている。そして、スイッチング素子４１とダイオード４３との接続点とリアクトル４２の一方の端子とが接続されており、ダイオード４３のアノード端子が共通端子Ｐｂに接続されている。また、リアクトル４２の他方の端子とコンデンサ４４の一方の端子が接続されている。さらに、コンデンサ４４の他方の端子と共通端子Ｐｂが接続されていて、リアクトル４２とコンデンサ４４との接続点が出力端子Ｐｃに接続されている。第１電圧変換手段３４は、このような構成により、出力端子Ｐｃと共通端子Ｐｂとの間に、直流電源１０の変換された電圧を出力するように構成されている。 As shown in FIG. 5, the first voltage conversion means main circuit portion 34 a of the first voltage conversion means 34 includes, for example, an input terminal Pa connected to the DC power supply 10 side, a common terminal Pb, and the electric motor 20. And an output terminal Pc connected to the side. The input terminal Pa is connected to the source terminal of the switching element 41 (here, P-channel MOSFET). On the other hand, the cathode terminal of the diode 43 is connected to the drain terminal of the switching element 41. The gate terminal of the switching element 41 is connected to a first voltage conversion means controller 35 that is a switching control means. And the connection point of the switching element 41 and the diode 43 and one terminal of the reactor 42 are connected, and the anode terminal of the diode 43 is connected to the common terminal Pb. Further, the other terminal of the reactor 42 and one terminal of the capacitor 44 are connected. Further, the other terminal of the capacitor 44 and the common terminal Pb are connected, and a connection point between the reactor 42 and the capacitor 44 is connected to the output terminal Pc. With such a configuration, the first voltage conversion unit 34 is configured to output the converted voltage of the DC power supply 10 between the output terminal Pc and the common terminal Pb.

ここで、第１電圧変換手段３４の電圧変換動作を図８を用いて説明する。第１電圧変換手段制御部３５から出力されるパルス信号によりスイッチング素子４１をオンにすると第１電圧変換手段主回路部３４ａには、リアクトル４２にエネルギーを蓄積し、かつコンデンサ４４を充電する電流と、コンデンサ４４から放電される電流とが流れる。次に、第１電圧変換手段制御部３５によりスイッチング素子４１をオフにすると第１電圧変換手段主回路部３４ａには、リアクトル４２に蓄積されていたエネルギーの放出によってコンデンサ４４を充電する電流と、コンデンサ４４から放電される電流とが流れる。このように、第１電圧変換手段制御部３５がスイッチング素子４１を連続的にオンオフさせることによって、リアクトル４２へのエネルギー蓄積とリアクトル４２からのエネルギー放出との繰返しを実現する。これにより、コンデンサ４４の電圧は直流電源１０よりも低い電圧で充電され、電動機２０に対して供給されることになる。 Here, the voltage conversion operation of the first voltage conversion means 34 will be described with reference to FIG. When the switching element 41 is turned on by the pulse signal output from the first voltage conversion means control section 35, the first voltage conversion means main circuit section 34a stores the current in the reactor 42 and charges the capacitor 44. , A current discharged from the capacitor 44 flows. Next, when the switching element 41 is turned off by the first voltage conversion means control section 35, the first voltage conversion means main circuit section 34a has a current for charging the capacitor 44 by releasing the energy accumulated in the reactor 42, A current discharged from the capacitor 44 flows. In this way, the first voltage conversion means control unit 35 continuously turns on and off the switching element 41 to realize repetition of energy accumulation in the reactor 42 and energy release from the reactor 42. As a result, the voltage of the capacitor 44 is charged with a voltage lower than that of the DC power supply 10 and supplied to the electric motor 20.

上述したような構成によれば、スイッチング素子４１と電動機２０とが直列に接続されていることから、スイッチング素子４１は、リアクトル４２へのエネルギーの蓄積と放出を調整する役割だけでなく、電動機２０の電源スイッチとしての役割も兼ねることになる。したがって、電動機２０の電源スイッチを別途用意する必要がなくなるので、余分な部品を使用する必要がない。 According to the configuration described above, since the switching element 41 and the electric motor 20 are connected in series, the switching element 41 not only plays a role of adjusting the accumulation and release of energy to and from the reactor 42 but also the electric motor 20. It also serves as a power switch. Therefore, it is not necessary to separately prepare a power switch for the electric motor 20, so that it is not necessary to use extra parts.

［２−３．第２電圧変換手段］
第２電圧変換手段６０は、特に図示しないが、三端子レギュレータのようなＩＣ、またはトランスなどを利用して構成する。そして、直流電源１０の電源を降圧し、その出力される一定電圧を、運転モード切替操作部９に供給する。 [2-3. Second voltage conversion means]
The second voltage conversion means 60 is configured using an IC such as a three-terminal regulator or a transformer, although not particularly shown. Then, the power source of the DC power source 10 is stepped down, and the output constant voltage is supplied to the operation mode switching operation unit 9.

［２−４．電圧変換手段による効果］
以上のような手法によれば、パルス信号の周波数を設定し、パルス幅を変化させることによって、第１電圧変換手段３４の変換率を制御することができる。例えば、図９（ａ）に示すように、電動機２０に印加する直流電源１０の電圧を変換する電圧変換運転モードから電動機２０に印加する直流電源１０の電圧を変換しない非電圧変換運転モード（スイッチング素子４１を常時オンにするモード）に切替える際には、第１電圧変換手段制御部３５から出力するパルス信号のパルス幅を短く（デューティを小さく）することにより、変換率が小さく（電動機２０に供給される電圧が低く）なるので、回転清掃体２１の回転数を遅くすることができる。また、図９（ｂ）に示すように、非電圧変換運転モード（スイッチング素子４１を常時オンにするモード）から電圧変換運転モードに切替える際には、第１電圧変換手段制御部３５から出力するパルス信号のパルス幅を長く（デューティを大きく）することにより、変換率が大きく（電動機２０に供給される電圧が高く）なるので、回転清掃体２１の回転を速くすることができる。このように、第１電圧変換手段３４において電圧変換運転モードと非電圧変換運転モードを切替える際に、第１電圧変換手段制御部３５から出力するパルス信号のパルス幅を徐々に変化させるだけで、回転清掃体２１の回転数制御を無段階に容易に実現することができる。よって、様々な掃除状況に対応可能な電気掃除機１を実現できる。なお、このようなパルス幅の変調方法は、予め記憶手段３６に記憶させておく。 [2-4. Effect of voltage conversion means]
According to the method as described above, the conversion rate of the first voltage conversion means 34 can be controlled by setting the frequency of the pulse signal and changing the pulse width. For example, as shown in FIG. 9A, a non-voltage conversion operation mode (switching) in which the voltage of the DC power supply 10 applied to the motor 20 is not converted from the voltage conversion operation mode in which the voltage of the DC power supply 10 applied to the motor 20 is converted. When switching to the mode in which the element 41 is always turned on, the conversion rate is reduced (by reducing the duty ratio) by shortening the pulse width of the pulse signal output from the first voltage conversion means control unit 35 (decreasing the duty). Therefore, the rotational speed of the rotary cleaning body 21 can be reduced. Further, as shown in FIG. 9B, when switching from the non-voltage conversion operation mode (the mode in which the switching element 41 is always turned on) to the voltage conversion operation mode, an output is made from the first voltage conversion means control unit 35. By increasing the pulse width of the pulse signal (increasing the duty), the conversion rate is increased (the voltage supplied to the electric motor 20 is increased), so that the rotation of the rotary cleaning body 21 can be accelerated. In this way, when the voltage conversion operation mode and the non-voltage conversion operation mode are switched in the first voltage conversion means 34, the pulse width of the pulse signal output from the first voltage conversion means control unit 35 is merely changed gradually. The rotational speed control of the rotary cleaning body 21 can be easily realized steplessly. Therefore, the vacuum cleaner 1 which can respond to various cleaning situations can be realized. Note that such a pulse width modulation method is stored in the storage means 36 in advance.

ところで、第１電圧変換手段３４により直流電源１０の出力電圧を変換する場合は、第１電圧変換手段主回路部３４ａを構成する回路部品等による電力損失をきたす。この電力損失は、第１電圧変換手段主回路部３４ａの出力電力に依存する。一方、回転清掃体２１の清掃性能を高めたい時には、大きな電力を電動機２０に供給して電動機２０の回転を速くする必要がある。大きな電力は、二次電池１０ａの一充電当りの使用時間を短くする。そこで、図１０に示すように、非電圧変換運転モード（スイッチング素子４１を常時オンにする）時に、回転清掃体２１の回転数が最大回転数（Ｎ３）になるように、電気掃除機１の運転モード（最大出力運転モード）を設定する。このようにして、回転清掃体２１の清掃性能を高める時に電力損失が小さい非電圧変換運転モードにすることにより、最大出力運転モード時の二次電池１０ａの一充電当りの使用時間を長くすることができる。 By the way, when the output voltage of the DC power supply 10 is converted by the first voltage conversion means 34, power loss is caused by circuit components and the like constituting the first voltage conversion means main circuit section 34a. This power loss depends on the output power of the first voltage conversion means main circuit section 34a. On the other hand, when it is desired to improve the cleaning performance of the rotary cleaning body 21, it is necessary to increase the rotation speed of the electric motor 20 by supplying large electric power to the electric motor 20. The large electric power shortens the usage time per charge of the secondary battery 10a. Therefore, as shown in FIG. 10, in the non-voltage conversion operation mode (the switching element 41 is always turned on), the vacuum cleaner 1 is configured so that the rotational speed of the rotary cleaning body 21 becomes the maximum rotational speed (N3). Set the operation mode (maximum output operation mode). In this way, the use time per charge of the secondary battery 10a in the maximum output operation mode is lengthened by setting the non-voltage conversion operation mode in which the power loss is small when enhancing the cleaning performance of the rotary cleaning body 21. Can do.

また、直流電源１０の出力電圧と変換率との関係を、図１１に示すようなテーブルデータや関係式の形式で、記憶手段３６に記憶させておく。直流電源１０として二次電池１０ａを使用する場合、充電後、電気掃除機１の使用に伴って電池電圧が低下してくる。よって、直流電源１０の出力電圧を電圧検出部（電圧検出手段）３８で検出し、その出力電圧毎に変換率を設定することによって、多種の仕様の運転モードを容易に実現することができる。例えば、一充電当りの連続使用時間が長い運転モードとか、ゴミ集塵力の強さを重視した運転モードなど、である。 Further, the relationship between the output voltage of the DC power supply 10 and the conversion rate is stored in the storage means 36 in the form of table data and relational expressions as shown in FIG. When the secondary battery 10 a is used as the DC power supply 10, the battery voltage decreases as the vacuum cleaner 1 is used after charging. Therefore, by detecting the output voltage of the DC power supply 10 with the voltage detector (voltage detection means) 38 and setting the conversion rate for each output voltage, operation modes with various specifications can be easily realized. For example, there are an operation mode in which continuous use time per charge is long, an operation mode in which importance is attached to the strength of dust collection.

［２−５．電圧サンプリング周期とスイッチング素子のスイッチング周期］
また、第１電圧変換手段３４の出力電圧をスイッチングにより制御する場合、電気掃除機１には、そのスイッチング周期のノイズが生じてしまう。このノイズは、運転モード切替操作部９における運転モードの切替操作に応じた検出部７３の電圧にも影響を及ぼす。そこで、図８で示すように、検出部７３の電圧をサンプリングするサンプリング周期を、第１電圧変換手段制御部３５がスイッチング素子４１をスイッチングするスイッチング周期より長く設定し、電気掃除機制御部３３は、複数回サンプリングした値から運転モードを確定する。例えば、スイッチング周期を１０μｓ、サンプリング周期を１ｍｓと設定する。このような、電圧サンプリング周期の設定をすることによって、長い期間での電圧検出を実施することになり、電気掃除機１の動作中の運転モード切替え動作における、第１電圧変換手段３４のスイッチング起因するノイズの影響を低減することができ、電気掃除機１の信頼性が向上する。 [2-5. Voltage sampling cycle and switching element switching cycle]
Moreover, when controlling the output voltage of the 1st voltage conversion means 34 by switching, the noise of the switching period will arise in the vacuum cleaner 1. FIG. This noise also affects the voltage of the detection unit 73 according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit 9. Therefore, as shown in FIG. 8, the sampling cycle for sampling the voltage of the detection unit 73 is set longer than the switching cycle in which the first voltage conversion means control unit 35 switches the switching element 41, and the vacuum cleaner control unit 33 The operation mode is determined from the values sampled multiple times. For example, the switching cycle is set to 10 μs and the sampling cycle is set to 1 ms. By setting the voltage sampling period as described above, voltage detection is performed in a long period, and the switching of the first voltage conversion means 34 in the operation mode switching operation during the operation of the vacuum cleaner 1 is caused. The influence of noise to be reduced can be reduced, and the reliability of the vacuum cleaner 1 is improved.

電気掃除機制御手段３３は、予め設定した直流電源１０の出力電圧の下限値Ｖｅと、電圧検出部３８により検出した電圧と、を比較し、電圧検出部３８により検出した電圧Ｖｏが下限値Ｖｅよりも低い場合は、電動機２０および電動送風機６を動作させないようにする。下限値Ｖｅと、電圧検出部３８により検出した電圧との比較方法としては、記憶手段３６を利用し、マイコン上でデジタル的に比較する方法、または、図７に示すような信号比較部５５と同様な機能を有する比較部品を用いて比較する方法、などがある。比較部品には、下限値Ｖｅに相当する電圧と、電圧検出部３８により検出した電圧（またはその分圧）とを入力する。そして、それらの電圧の大小により比較部品から信号が出力され、その出力信号に基づいて、電気掃除機制御手段３３は、電動機２０および電動送風機６を動作させないようにする。さらに、第２電圧変換手段６０の出力電圧を、あらかじめ下限値Ｖｅよりも低い一定電圧に設定することで、電気掃除機１の使用に伴って、直流電源１０の出力電圧が低下してきた場合にも、支障なく対応できる。 The vacuum cleaner control means 33 compares the preset lower limit value Ve of the DC power supply 10 with the voltage detected by the voltage detector 38, and the voltage Vo detected by the voltage detector 38 is the lower limit Ve. If lower, the electric motor 20 and the electric blower 6 are not operated. As a comparison method between the lower limit value Ve and the voltage detected by the voltage detector 38, a method of digitally comparing on the microcomputer using the storage means 36, or a signal comparator 55 as shown in FIG. There is a method of comparison using comparison parts having similar functions. A voltage corresponding to the lower limit value Ve and a voltage detected by the voltage detector 38 (or a divided voltage thereof) are input to the comparison part. Then, a signal is output from the comparison component depending on the magnitude of the voltage, and the vacuum cleaner control means 33 prevents the electric motor 20 and the electric blower 6 from operating based on the output signal. Furthermore, when the output voltage of the DC power supply 10 has decreased with the use of the vacuum cleaner 1 by setting the output voltage of the second voltage converting means 60 to a constant voltage lower than the lower limit value Ve in advance. Can respond without any problem.

［第二の実施の形態］
次に、本発明の第二の実施の形態を図１２に基づいて説明する。なお、前述した第一の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。本実施の形態は、第一の実施の形態で示した第１電圧変換手段主回路部３４ａの変形例である。本実施の形態の第１電圧変換手段主回路部３４ａは、直流電源１０の電圧を昇圧して電動機２０に供給する構成である。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same part as 1st Embodiment mentioned above is shown with the same code | symbol, and description is also abbreviate | omitted. This embodiment is a modification of the first voltage conversion means main circuit section 34a shown in the first embodiment. The first voltage conversion means main circuit section 34 a of the present embodiment is configured to boost the voltage of the DC power supply 10 and supply it to the electric motor 20.

図１２は、本発明の第二の実施の形態の第１電圧変換手段主回路部３４ａの構成例を示す回路図である。図１２に示すように、第１電圧変換手段主回路部３４ａは、より詳細には、直流電源１０側に接続される入力端子Ｐａと、共通端子Ｐｂと、電動機２０側に接続される出力端子Ｐｃとを有している。入力端子Ｐａは、リアクトル１０２の一方の端子に接続されている。リアクトル１０２の他方の端子とスイッチ１０１（ここではＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor））のドレイン端子が接続されている。スイッチ１０１のソース端子と共通端子Ｐｂが接続されている。スイッチ１０１のゲート端子に第１電圧変換手段制御部３５が接続されている。リアクトル１０２とスイッチ１０１との接続点と整流部品１０３のアノード端子が接続されている。整流部品１０３のカソード端子とコンデンサ１０４の一方の端子が接続されている。コンデンサ１０４の他方の端子と共通端子Ｐｂが接続されている。整流部品１０３とコンデンサ１０４との接続点が出力端子Ｐｃに接続されている。出力端子Ｐｃと共通端子Ｐｂとの間に、直流電源１０の電圧を昇圧した電圧が出力される。第１電圧変換手段制御部３５がスイッチ１０１を連続的にオンオフさせることによって、リアクトル１０２へのエネルギー蓄積とリアクトル１０２からのエネルギー放出との繰返しを実現する。そして、コンデンサ１０４の電圧は、直流電源１０よりも高い電圧で充電され、電動機２０に供給される。 FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration example of the first voltage conversion means main circuit unit 34a according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, more specifically, the first voltage conversion means main circuit section 34a includes an input terminal Pa connected to the DC power supply 10 side, a common terminal Pb, and an output terminal connected to the motor 20 side. Pc. The input terminal Pa is connected to one terminal of the reactor 102. The other terminal of reactor 102 is connected to the drain terminal of switch 101 (here, an N-channel MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)). The source terminal of the switch 101 and the common terminal Pb are connected. A first voltage conversion means controller 35 is connected to the gate terminal of the switch 101. The connection point between the reactor 102 and the switch 101 is connected to the anode terminal of the rectifying component 103. The cathode terminal of the rectifying component 103 and one terminal of the capacitor 104 are connected. The other terminal of the capacitor 104 and the common terminal Pb are connected. A connection point between the rectifying component 103 and the capacitor 104 is connected to the output terminal Pc. A voltage obtained by boosting the voltage of the DC power supply 10 is output between the output terminal Pc and the common terminal Pb. The first voltage conversion means control unit 35 continuously turns on and off the switch 101, thereby realizing repetition of energy accumulation in the reactor 102 and energy release from the reactor 102. The voltage of the capacitor 104 is charged with a voltage higher than that of the DC power supply 10 and supplied to the electric motor 20.

なお、各実施の形態において、直流電源として二次電池１０ａを用いた場合を例示したが、図１３に示すような通常の商用交流電源８０から整流回路による直流電源を同様に用いても良い。図１３に示すように、電動送風機６は、交流電力を与えることにより回転する電動機に送風機をとりつけた構造であり、電動送風機６を動作させるためのスイッチはトライアック８１を用いている。直流変換部８２は、商用交流電源８０から直流電圧を得る回路ブロックである。 In each of the embodiments, the case where the secondary battery 10a is used as the DC power source has been exemplified. However, a DC power source using a rectifier circuit may be similarly used from a normal commercial AC power source 80 as shown in FIG. As shown in FIG. 13, the electric blower 6 has a structure in which the blower is attached to an electric motor that rotates by applying AC power, and a switch for operating the electric blower 6 uses a triac 81. The DC converter 82 is a circuit block that obtains a DC voltage from the commercial AC power supply 80.

また、図１４に示すように、第１電圧変換手段３４に使用する磁気部品として、リアクトル４２に代えてトランス９８も使用可能である。 Further, as shown in FIG. 14, a transformer 98 can be used in place of the reactor 42 as a magnetic component used for the first voltage conversion means 34.

本発明の第一の実施の形態の電気掃除機の外観構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the external appearance structure of the vacuum cleaner of 1st embodiment of this invention. 吸込口体の構成を掃除面（底面）側から見た様子を示す平面図である。It is a top view which shows a mode that the structure of the suction inlet body was seen from the cleaning surface (bottom surface) side. 電気掃除機の制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the control circuit of a vacuum cleaner. 運転モードの切り替え例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a switching of an operation mode. 第１電圧変換手段を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a 1st voltage conversion means. 第１電圧変換手段制御部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a 1st voltage conversion means control part. マイコンで処理される三角波信号とパルス信号との関係を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the relationship between the triangular wave signal processed with a microcomputer, and a pulse signal. 電圧サンプリング周期とスイッチング素子のスイッチング周期を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a voltage sampling period and the switching period of a switching element. 第１電圧変換手段により電圧変換運転モードと非電圧変換運転モードを切替える際における第１電圧変換手段制御部から出力するパルス信号のパルス幅の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the pulse width of the pulse signal output from the 1st voltage conversion means control part at the time of switching a voltage conversion operation mode and a non-voltage conversion operation mode by the 1st voltage conversion means. 電気掃除機の運転モードと回転清掃体の回転数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the operation mode of a vacuum cleaner, and the rotation speed of a rotary cleaning body. 直流電源の出力電圧と変換率との関係を示すテーブルである。It is a table which shows the relationship between the output voltage of DC power supply, and a conversion rate. 本発明の第二の実施の形態の第１電圧変換手段主回路部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the 1st voltage conversion means main circuit part of 2nd embodiment of this invention. 商用交流電源から整流回路による直流電源を用いた電気掃除機の制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the control circuit of the vacuum cleaner which used the DC power supply by the rectifier circuit from the commercial AC power supply. 第１電圧変換手段の第１電圧変換手段主回路部の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the 1st voltage conversion means main circuit part of a 1st voltage conversion means.

Explanation of symbols

１電気掃除機
２ハウジング
３吸込口体
４，５延長部材
６電動送風機
９運転モード切替操作部
１０直流電源
２０駆動手段
２１回転清掃体
３４第１電圧変換手段
３５スイッチング制御手段
３７電圧読取部
３８電圧検出部
４１スイッチング素子
４２磁気部品
４３，４５整流部品
４４容量性部品
６０第２電圧変換手段
９１第１接続線
９２第２接続線
９３第３接続線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vacuum cleaner 2 Housing 3 Suction inlet body 4,5 Extension member 6 Electric blower 9 Operation mode switching operation part 10 DC power supply 20 Drive means 21 Rotating cleaning body 34 First voltage conversion means 35 Switching control means 37 Voltage reading part 38 Voltage Detector 41 Switching element 42 Magnetic component 43, 45 Rectifier component 44 Capacitive component 60 Second voltage conversion means 91 First connection line 92 Second connection line 93 Third connection line

Claims

A housing having a DC power source and an electric blower that uses the DC power source as a drive source to form a base, a rotary cleaning body that can be driven to rotate, and a driving means that rotationally drives the rotary cleaning body using the DC power source as a drive source; In a vacuum cleaner comprising: a suction port body having an extension member that relays between the housing and the suction port body,
An operation mode switching operation unit that is provided on the extension member and receives a switching operation of a plurality of types of operation modes including at least one of the electric blower or the rotary cleaning body by an operator;
First voltage conversion means for transforming an output voltage of the DC power source and outputting the transformed voltage to the driving means;
Second voltage conversion means for transforming the output voltage of the DC power source and outputting the transformed voltage to the operation mode switching operation unit;
A voltage reading unit that reads a voltage that varies in accordance with the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit;
Control means for controlling each part including the electric blower and the first voltage converting means according to the voltage read by the voltage reading part to switch the operation mode;
Comprising
Between the housing and the operation mode switching operation unit, a first connection line that supplies the voltage transformed by the first voltage conversion means to the drive means, and a voltage transformed by the second voltage conversion means. Electrically connected by a second connection line to be supplied to the operation mode switching operation section and a third connection line to be connected to the common low voltage side in the housing;
Between the operation mode switching operation unit and the suction port body, the first connection line and the third connection line are electrically connected,
The voltage reading unit periodically samples a voltage that varies according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit, and the control unit determines the operation mode from the plurality of voltage sampling values.
A vacuum cleaner characterized by that.

The first voltage converting means includes a magnetic component, a switching element having a control terminal, a switching control means for controlling the switching of the switching element, a rectifying component, and a capacitive component, and the switching control means performs the switching. By controlling the element, the voltage of the DC power supply is converted by repeatedly storing and releasing energy from the DC power supply to the magnetic component.
The vacuum cleaner according to claim 1.

In the voltage reading unit, a period for sampling a voltage that varies according to the operation mode switching operation in the operation mode switching operation unit is set longer than a period in which the switching control unit switches the switching element,
The electric vacuum cleaner according to claim 2.

A voltage detector for detecting the output voltage of the DC power supply;
The control means compares the voltage Vo detected by the voltage detector with a preset lower limit value Ve of the output voltage of the DC power source, and the voltage Vo detected by the voltage detector is lower than the lower limit value Ve. In this case, the driving means and the electric blower are controlled not to operate, and the output voltage of the second voltage conversion means is set to a constant voltage lower than the lower limit value Ve.
The vacuum cleaner according to claim 1.