JP2013017749A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】始動時における騒音低減と回転清掃体の円滑な駆動を両立させる。
【解決手段】操作入力部ＳＷを介して始動指示が操作入力された場合、電動送風機２ｂおよび回転ブラシ用モータ８３のそれぞれの始動から所定時間（ｔ２）が経過するまでの間、それぞれの目標制御量が漸増しつつ定常状態となる目標制御量特性をそれぞれに与えて、電動送風機２ｂおよび回転ブラシ用モータ８３の駆動制御を行う。特に、マイコン６３は、所定時間（ｔ２）内における目標制御量の増加割合が非線形となる目標制御量特性を与えて、回転清掃体用電動機８３の駆動制御を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転清掃体を有する吸込具を備える電気掃除機に係り、特に、始動時における回転清掃体の駆動を制御する技術に関する。

従来の一般的な電気掃除機は、集塵部を有する掃除機本体と、集塵部に連通される吸込口を有する吸込具と、掃除機本体に設けられ吸込口に負圧を発生させる電動送風機と、を備えて構成されている。

吸込具としては、回転清掃体を有するものが知られている。回転清掃体は、吸込具に対して回転自在に設けられ、被掃除面に散らばる塵埃を掻き込むように回転動作する。回転清掃体には、同回転清掃体を駆動するための回転清掃体用電動機が接続されている。

回転清掃体を有する吸込具を備える電気掃除機として、特許文献１には、電動送風機をソフトスタートさせながら、電動送風機および回転清掃体用電動機を共通の始動スイッチで始動させる電気掃除機が開示されている。
特許文献１に係る電気掃除機では、始動スイッチの投入後であって一定時間が経過するまでの間に、電動送風機の送風量を徐々に増大させる（ソフトスタート）。また、始動スイッチの投入後であって待機時間の経過後に、回転清掃体用電動機を始動させるか、または、回転清掃体用電動機の回転速度を徐々に増大させる。

特許文献１に係る技術によれば、使用者に違和感を生じさせることのないように、始動時における回転清掃体による風切り音の変化を抑制することができる。

特開平１０−２１１１４４号公報

しかしながら、特許文献１に係る技術では、始動スイッチの投入後であって待機時間の経過後に、回転清掃体用電動機を始動するか、または、回転清掃体用電動機の回転速度を徐々に増大させるため、始動スイッチの投入後における初期段階では、回転清掃体用電動機に供給される電力は、ゼロかまたは小さい。このため、回転清掃体の駆動トルクも小さい。
かかる場合において、例えば、被掃除面がカーペットであるときは、回転清掃体の外周部分がカーペットの毛先にからみついてしまう。その結果、始動スイッチの投入後における初期段階では、回転清掃体をうまく回転駆動することができないおそれがあった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、始動時における騒音低減と回転清掃体の円滑な駆動を両立させることができるようにすることを目的とする。

本発明に係る電気掃除機は、集塵部を有する掃除機本体と、前記集塵部に連通される吸込口を有する吸込具と、前記掃除機本体に設けられて前記吸込口に負圧を発生させる電動送風機と、前記吸込具に対して回転自在に設けられる回転清掃体と、前記回転清掃体を回転駆動させる回転清掃体用電動機と、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機に関する始動指示を操作入力する際に用いられる操作入力部と、前記操作入力部を介して前記始動指示が操作入力された場合、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機のそれぞれの始動から所定時間が経過するまでの間、前記それぞれの目標制御量が漸増しつつ定常状態となる目標制御量特性をそれぞれに与えて、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記所定時間内における前記目標制御量の増加割合が非線形となる目標制御量特性を与えて、前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う、ことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、始動時における騒音低減と回転清掃体の円滑な駆動を両立させることができる。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の全体構造を表す外観図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機に備えられる、回転清掃体を取り外した状態の第１の吸込具を下方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の制御部周辺の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の動作説明に供するフローチャート図である。 複数の運転モードのそれぞれに対応する目標制御量特性を、始動からの経過時間の区分毎に分けてテーブル化した目標制御量特性表の一例を表す説明図である。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の動作説明に供する図である。 図５（ａ）〜図５（ｄ）は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の動作説明に供するタイムチャート図である。 図６Ａ（ａ），図６Ａ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機を、本体側の騒音レベルの観点で比較した図である。 図６Ｂ（ａ），図６Ｂ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機を、吸込口側の騒音レベルの観点で比較した図である。 図６Ｃ（ａ），図６Ｃ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機を、製品としての騒音レベルの観点で比較した図である。

以下、本発明の実施形態に係る電気掃除機について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

（本発明の実施形態に係る電気掃除機１の全体構造）
はじめに、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の全体構造について、図１Ａを参照して説明する。図１Ａは、本発明の実施形態に係る電気掃除機の全体構造を表す外観図である。
本発明の実施形態に係る電気掃除機１は、図１Ａに示すように、掃除機本体２と、ホース部３と、操作管４と、伸縮自在に設けられた延長管５と、第２の吸込具６と、第１の吸込具（本発明の“吸込具”に相当する。以下では、“吸込具”と称する。）７と、を備えて構成されている。このうち、本実施形態では、延長管５は、外管１０と内管２０とから構成されている。
なお、以下の説明で各部の方向を表すときには、掃除機本体２と吸込具７との間を連通する不図示の通風路に沿って、掃除機本体２の側を一端（一端側）とし、これとは反対の吸込具７の側を他端（他端側）として説明する。

掃除機本体２の外筐は、図１Ａに示すように、略半長球形状の上ケースと下ケースを最中あわせにしてなる。上ケースは上下方向の略中央より上側に位置し、下ケースは上下方向の略中央より下側に位置する。掃除機本体２の内部には、後記する吸込口４１に吸込負圧を発生させる電動送風機２ｂや、この電動送風機２ｂの吸込負圧により集塵した塵埃を収容する集塵部２ｃなどが設けられている。
なお、電動送風機２ｂは、後記する集塵用モータ８１を含んで構成される。

集塵部２ｃは、図１Ａに示すように、掃除機本体２の前側（接続口２ａが形成される側）に位置する。上ケースの前側に、開閉可能な不図示の蓋が設けられている。この蓋を開放することによって、掃除機本体２内に収容されている集塵部２ｃへのアクセスが可能になっている。ホース部３の一端は、掃除機本体２の集塵部２ｃと連通するように、掃除機本体２の接続口２ａに接続されている。

操作管４は、図１Ａに示すように、延長管５に接続される他端からホース部３に接続される一端にわたり、略円筒状に形成されている。操作管４には、グリップ部４ａが形成されている。グリップ部４ａには、手元操作スイッチ（本発明の“操作入力部”に相当する。）ＳＷが設けられている。グリップ部４ａ内には、手元操作スイッチＳＷのための電装部品が設けられている。

ユーザは、手元操作スイッチＳＷの操作を行うことによって、電動送風機２ｂの運転モード（例えば、強／中／弱の三段階の吸引力の強弱切り替えなど）や、吸込具７に設けられる後記のパワーブラシの運転モード（例えば、強／中／弱の三段階の回転速度の強弱切り替えなど）の設定を行うことができる。

第２の吸込具６は、図１Ａに示すように、延長管５の内管２０の他端２０ａに着脱可能に接続されている。第２の吸込具６は、その他端６ａから吸込具７を取り外すことによって、単独で塵埃を吸い込む吸込具として機能させることができる。第２の吸込具６は、延長管５の外管１０と操作管４の他端４ｂとの間に着脱可能に接続されてもよい。ただし、第２の吸込具６は、必須の構成ではない。

吸込具７は、図１Ａに示すように、第２の吸込具６の他端６ａに接続されている。吸込具７は、図１Ａに示すように、延長管５の内管２０の他端２０ａや、操作管４の他端４ｂに対して接続して使用することもできる。吸込具７の構成の詳細については後記する。

なお、本実施形態に係る電気掃除機１では、吸込具７が有する後記の回転清掃体用電動機８３（図２参照）への給電を、掃除機本体２、ホース部３、操作管４、延長管５、第２の吸込具６のそれぞれに設けられた不図示の給電ラインを通じて行うようになっている。

（本発明の実施形態に係る電気掃除機１に備えられる吸込具７の構成）
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除機１に備えられる吸込具７の構成の詳細について、図１Ｂを参照して説明する。図１Ｂは、本発明の実施形態に係る電気掃除機１に備えられる、回転ブラシ３０を取り外した状態の吸込具７を下方から見た斜視図である。

吸込具７の下面（被清掃面に対峙する面）には、図１Ｂに示すように、吸込室４０が形成されている。吸込室４０には、パワーブラシを構成する回転ブラシ（本発明の“回転清掃体”に相当する。）３０が着脱自在に組み込まれている。パワーブラシは、回転ブラシ３０と、この回転ブラシ３０を駆動する後記の回転ブラシ用モータ８３（図２参照）とを含んで構成される。回転ブラシ３０は、被掃除面に散らばる塵埃を掻き込むように回転動作する。

吸込具７は、図１Ｂに示すように、吸口本体５０と、吸口継手５５とを備える。吸口本体５０は、回転ブラシ３０を覆うように下部分を形成する下カバー５１と、下カバー５１の上部に被着された上カバー５２とからなる。

吸口本体５０には、前部から左右側方にかけて、下カバー５１と上カバー５２との間にバンパー５３が設けられている。バンパー５３は、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体５０内の気密を保持するとともに、電気掃除機１（図１参照）の使用時に吸口本体５０が家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付きと吸口本体５０への衝撃を吸収する緩衝材の役割を果たす。

吸口本体５０の後方側に取り付けられる吸口継手５５は、図１Ｂに示すように、下カバー５１と上カバー５２との間に他端が挟み込まれて吸口本体５０に対して回動可能に接続されている。吸口継手５５は、被掃除面に対して略水平な状態から略垂直な状態まで（上下方向に）回動可能な第１の接続管５５ａと、吸口本体５０に対し左右方向に回動可能な第２の接続管５５ｂと、を有する。吸口継手５５には、長手方向に沿う内部に空気の流通路Ｒ１が形成されている。

第２の接続管５５ｂの一端には、延長管５や第２の吸込具６が接続される。この吸口継手５５は、例えば延長管５を被掃除面に対して略垂直とした状態において、その延長管５を吸口本体５０の左右方向に向かって倒すことができる機能を有している。これにより、操作管４を左右方向のいずれかにねじることで、吸口本体５０を左右方向の何れかに略９０度回転させ、吸口本体５０の左右方向を移動方向にした掃除をすることができる。したがって、壁際に沿って吸込具７を移動させて掃除したり、狭い隙間に吸込具７を挿入したりして掃除をすることができる。

下カバー５１の下面に開口する吸込室４０は、断面が略湾曲凹状を呈している。吸込室４０の後方には、吸込口４１が開口形成されている。この吸込口４１は、吸口継手５５の前記した通路Ｒ１に連通している。

吸込室４０の内面には、リブ４３が形成されている。リブ４３は、左右にそれぞれ４個ずつ、両側で計８個形成されている。各リブ４３は、回転ブラシ３０の回転方向（図１Ｂ中の矢印Ｘ１参照）の下流側となる部位４３ａが、回転方向上流側となる部位４３ｂよりも吸込口４１側に向かって傾斜する状態に突出形成されている。
吸込室４０に回転ブラシ３０が装着された状態で、リブ４３は、回転ブラシ３０の刷毛３３の先端部と接触するようになっている。

吸込室４０の両端部には、回転ブラシ３０の両端の軸を支持する軸受４４、４５が形成されている。この軸受４４、４５に軸受カバー４４ａ、４５ａが装着されて、回転ブラシ３０の両端が支えられるようになっている。

コア３１の両端部には、図１Ｂに示すように、一対の回転体接合部３６ａが取り付けられている。一対の回転体接合部３６ａの一方には、下カバー５１の軸受４５に支持される支軸部３７ａが設けられる。また、一対の回転体接合部３６ａの他方には、下カバー５１の軸受４４に設けられる不図示の駆動部に連結される連結部３７ｂが設けられる。

回転ブラシ３０は、電気掃除機１を運転させると、図１Ｂにおいて矢印Ｘ１で示す方向に回転する。ここで、矢印Ｘ１で示す方向の回転は、被掃除面に対して吸込具７を前方向へ移動させる力として吸込具７に付与される。したがって、回転ブラシ３０を回転させると、吸込具７の前方向への移動を補助することができる。

一方、矢印Ｘ１で示す方向に回転ブラシ３０が回転すると、刷毛３３の先端部がリブ４３に接触するように位置しているので、下カバー５１の下面開口から吸い込まれた塵埃や糸屑等は、回転ブラシ３０の回転方向に沿って、矢印Ｘ１方向に搬送される。この状態において、吸い込まれた塵埃や糸屑等は、回転ブラシ３０に巻き付く前にリブ４３の側面に当たり、リブ４３の傾斜に沿って吸込口４１へ向けて搬送される。そして、吸込口４１から吸口継手５５の通路Ｒ１を通じて掃除機本体２側へ搬送され、掃除機本体２の集塵部２ｃへと搬送される。

（本発明の実施形態に係る電気掃除機１の制御装置６１周辺の構成）
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の制御装置６１周辺の構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の制御装置６１周辺の機能ブロック図である。

本発明の実施形態に係る電気掃除機１の制御装置６１は、図２に示すように、各種の制御を司るマイクロコンピュータ（以下、“マイコン”とよぶ。）６３と、操作入力回路６４と、電源回路６５と、Ｈｚ信号生成回路６７と、ＡＤ変換回路６９と、集塵用モータ駆動回路７１と、回転ブラシ用モータ駆動回路７３と、電流センサ７５と、第１のトライアック７６と、第２のトライアック７７と、を備えて構成されている。制御装置６１は、実際には、電気掃除機１に搭載される制御基板である。

制御装置６１の周辺には、商用電源などの交流電源７９と、集塵用モータ（本発明の“電動送風機”に相当する。）８１と、回転ブラシ用モータ（本発明の“回転清掃体用電動機”に相当する。）８３と、が設けられている。これらは、制御装置６１の各部に接続されている。集塵用モータ８１、または、回転ブラシ用モータ８３としては、特に限定されないが、例えば、交流整流子電動機を好適に用いることができる。

マイコン６３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えてなる。マイコン６３は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、複数の運転モードのそれぞれに対応する目標制御量特性を、始動からの経過時間の区分毎に分けてテーブル化した目標制御量特性表８５（図３Ｂ参照）を記憶する機能、目標制御量特性表８５から対応する特性を読み出して、同特性に従う駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を回転ブラシ用モータ駆動回路７３へ送る機能などの実行制御を行うようにはたらく。
マイコン６３は、本発明の“駆動制御部”および“電流比較判定部”に相当する。

手元操作スイッチＳＷが接続される操作入力回路６４は、マイコン６３に接続されている。操作入力回路６４は、ユーザによって操作入力される、電動送風機２ｂの運転モード（例えば、強／中／弱の三段階の吸引力の強弱切り替えなど）や、パワーブラシの運転モード（例えば、強／中／弱の三段階の回転速度の強弱切り替えなど）の情報を、マイコン６３に与える。手元操作スイッチＳＷおよび操作入力回路６４は、本発明の“操作入力部”に相当する。

交流電源７９に接続される電源回路６５は、マイコン６３に接続されている。電源回路６５は、交流電源７９の第１および第２の給電端子Ｐ１，Ｐ２を介して入力した交流電力を直流電力に変換し、例えば５Ｖの直流電圧をマイコン６３に供給する機能を有する。

交流電源７９に接続されるＨｚ信号生成回路６７は、マイコン６３に接続されている。Ｈｚ信号生成回路６７は、例えば、商用電源が提供する５０／６０Ｈｚのサイクル信号（図５（ｂ）のＨｚ信号参照）を生成し、生成したＨｚ信号をマイコン６３に供給する機能を有する。

ＡＤ変換回路６９は、電流センサ７５により検出された回転ブラシ用モータ８３に流れる回転ブラシ用モータ電流Ｉ_Ｂ を、デジタル値に変換してマイコン６３に供給する機能を有する。ＡＤ変換回路６９および電流センサ７５は、本発明の“電流検出部”に相当する。

集塵用モータ駆動回路７１は、集塵用モータ８１を駆動するための駆動制御信号を、第１のトライアック７６に与える。

回転ブラシ用モータ駆動回路７３は、回転ブラシ用モータ８３を駆動するための駆動制御信号（図５（ｃ）に示すパルス信号を参照）を、第２のトライアック７７に与える。

交流電源７９の第１および第２の給電端子Ｐ１，Ｐ２の間には、第１のトライアック７６および集塵用モータ８１の直列回路が接続されている。これにより、集塵用モータ８１には、交流電源７９の入力信号（例えば図５（ａ）参照）の一部を、第１のトライアック７６が発揮する位相制御作用によって切り取った出力信号（例えば図５（ｄ）参照）が供給される。

また、交流電源７９の第１および第２の給電端子Ｐ１，Ｐ２の間には、第２のトライアック７７および回転ブラシ用モータ８３の直列回路が接続されている。これにより、回転ブラシ用モータ８３には、交流電源７９の入力信号（例えば図５（ａ）参照）の一部を、第２のトライアック７６が発揮する位相制御作用によって切り取った出力信号（例えば図５（ｄ）参照）が供給される。

（本発明の実施形態に係る電気掃除機１の動作）
次に、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の動作について、図３Ａ、図３Ｂ、図４、および、図５を参照して説明する。図３Ａは、発明の実施形態に係る電気掃除機の動作説明に供するフローチャート図である。図３Ｂは、運転モード毎の目標制御量特性を、始動からの経過時間の区分毎に分けて記憶した目標制御量特性表８５の一例を表す説明図である。図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機１のうち、集塵用モータ８１および回転ブラシ用モータ８３の始動から定常状態に至る目標制御量特性を対比して示す説明図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の動作説明に供するタイムチャート図である。

図３Ａに示す処理の流れは、ユーザが、例えば、電気掃除機１の電源プラグ（不図示）をコンセントに差し込んで、手元操作スイッチＳＷを用いて始動操作を行ったときに開始される。

ステップＳ１１において、マイコン６３は、始動指示に係る操作入力を常時監視している。この監視中に、運転モードの設定を伴う始動指示が操作入力されると、マイコン６３は、処理の流れをステップＳ１２へと進ませる。

ステップＳ１２において、マイコン６３は、運転モードを取得する。
なお、以下では、運転モードとして、強／中／弱のうち最も駆動トルクの大きい “強”が設定されたものとして、動作説明を進めるものとする。

ステップＳ１３において、マイコン６３は、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１（例えば“０．５〜１．０秒”などの、予め定められる適宜変更可能な時間長）以下であるか否かの判定を行う。第１の所定時間ｔ１は、本発明の“前期”に相当する。
本実施形態に係る電気掃除機１では、始動からの経過時間ｔｐが属する区分の種別（第１の所定時間ｔ１以内／第１の所定時間ｔ１を超えており、かつ、第２の所定時間ｔ２以内／第１の所定時間ｔ１を超えている／の三つの区分の種別）によって、回転ブラシ用モータ８３を駆動制御するための目標制御量特性が大きく異なっている。そこで、ステップＳ１３では、現時点での始動からの経過時間ｔｐが、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、どの区分に属しているのかを振り分けるようにしている。
なお、第２の所定時間ｔ２は、集塵用モータ８１のソフトスタート（始動から定常状態に至るまでの送風量を徐々に増大させる）区間と同じ時間長に設定されている。

ここで、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、それぞれの区分に係る目標制御量特性と、図４に示す回転ブラシ用モータ８３の始動から定常状態に至る目標制御量特性との関係について説明する。

図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、（ｔｐ≦ｔ１）に係る区分では、運転モードの種別の如何に関わらず、（ｔ１＜ｔｐ≦ｔ２）に係る区分のそれと比べて急峻である、共通の目標制御量特性“Ｈ０”（図４の特性点Ｐ_t0から特性点Ｐ_t1に至る特性“Ｈ０”参照）が横並びに設定されている。
なお、（ｔｐ≦ｔ１）に係る区分に属する運転モードに対し、共通の目標制御量特性“Ｈ０”を設定するための方式としては、例えば、始動からの経過時間ｔｐに対応付けて後記の目標制御量（位相時間幅）を記憶したテーブルルックアップ方式や、始動からの経過時間ｔｐを入力とし、目標制御量（位相時間幅）を出力とする演算式を用いる逐次演算方式などを適宜採用すればよい。

要するに、回転ブラシ用モータ８３の始動直後においては、運転モード毎に異なる目標制御量特性を用いる代わりに、比較的急峻である共通の目標制御量特性“Ｈ０”を採用することによって、回転ブラシ用モータ８３の駆動トルクを強化し、これをもって、始動直後において回転ブラシ３０をうまく回転駆動することができないといった課題を解決するようにしている。

また、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、（ｔ１＜ｔｐ≦ｔ２）に係る区分では、運転モードの種別の相違に応じて、図３Ｂおよび図４に示すように、運転モード“弱”では目標制御量特性“Ｌ１”、運転モード“中”では目標制御量特性“Ｍ１”、運転モード“強”では目標制御量特性“Ｈ１”といったように、運転モードの強中弱に応じた傾きを呈する各個別の目標制御量特性がそれぞれ設定されている。
なお、（ｔ１＜ｔｐ≦ｔ２）に係る区分に属するそれぞれの運転モードに対し、相応しい目標制御量特性をそれぞれ設定するための方式は、前記の例（テーブルルックアップ方式や逐次演算方式など）と同様である。

要するに、回転ブラシ用モータ８３の始動から一定の時間が経過した後においては、共通の目標制御量特性を用いる代わりに、共通の目標制御量特性“Ｈ０”と比べて緩やかに設定され、かつ、運転モード毎に傾きの異なる目標制御量特性“Ｌ１”、“Ｍ１”、“Ｈ１”をそれぞれ採用することによって、回転ブラシ用モータ８３の始動時における騒音低減を図るようにしている。

そして、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、（ｔｐ＞ｔ２）に係る区分では、運転モードの種別の相違に応じて、図３Ｂおよび図４に示すように、運転モード“弱”では目標制御量特性“Ｌ２”、運転モード“中”では目標制御量特性“Ｍ２”、運転モード“強”では目標制御量特性“Ｈ２”といったように、運転モードの強中弱に応じた高さ（傾きは平坦）を呈する各個別の目標制御量特性がそれぞれ設定されている。これらについては、既存技術と同様である。
なお、（ｔｐ＞ｔ２）に係る区分に属するそれぞれの運転モードに対し、相応しい目標制御量特性をそれぞれ設定するための方式は、前記の例（テーブルルックアップ方式や逐次演算方式など）と同様である。

さて、図３Ａに戻り説明を続ける。ステップＳ１３の判定の結果、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１以下である旨（ｔｐ≦ｔ１；ステップＳ１３の“Ｙｅｓ”）の判定が下された場合、ステップＳ１４において、マイコン６３は、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する特性を読み出し、同特性に従う駆動制御信号を生成する。その後、マイコン６３は、処理の流れをステップＳ１３へと戻し、ステップＳ１３の判定を再度行わせる。

この動作説明の例では、運転モードとして“強”が設定されており、かつ、始動からの経過時間ｔｐが第１の所定時間ｔ１以下であるため、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する目標制御量特性として“Ｈ０”が読み出される。そして、同特性Ｈ０に従う駆動制御信号が生成される。

こうして生成された特性Ｈ０に従う駆動制御信号は、回転ブラシ用モータ駆動回路７３へ送られる。回転ブラシ用モータ駆動回路７３では、前記の駆動制御信号に対して所定の波形整形が施される。こうして整形されたパルス信号波形（図５（ｃ）参照）は、第２のトライアック７７に与えられる。これにより、回転ブラシ用モータ８３には、交流電源７９の入力信号（図５（ａ）参照）の一部を、第２のトライアック７６が発揮する位相制御作用によって切り取った出力信号（図５（ｄ）参照）が供給される。

ここで、図５（ｄ）に示す出力信号の波形は、図５（ａ）に示す入力信号の波形のうち、図５（ｃ）に示すパルス信号波形の立ち上がり時点（図５（ｃ）のｔup1参照）から、図５（ｂ）に示すＨｚ信号波形の立ち下がり時点（図５（ｂ）のｔdown参照）、または、図５（ｂ）に示すＨｚ信号波形の立ち上がり時点（図５（ｂ）のｔup2参照）のそれぞれに至る時間幅（これが“目標制御量（位相時間幅）”に相当する。）に相当する部分を切り取ることによって生成されている。こうした信号波形の生成手順については、以下においても同様である。

要するに、目標制御量（位相時間幅）は、回転ブラシ用モータ駆動回路７３から出力されるパルス信号波形（図５（ｃ）参照）の立ち上がりタイミングが、図５（ｂ）に示すＨｚ信号波形の半周期のうち、前半に近い部分に位置しているほど、長くなる。これとは逆に、目標制御量（位相時間幅）は、パルス信号波形（図５（ｃ）参照）の立ち上がりタイミングが、図５（ｂ）に示すＨｚ信号波形の半周期のうち、後半に近い部分に位置しているほど、短くなる。

したがって、パルス信号波形（図５（ｃ）参照）の立ち上がりタイミングを調整することによって、目標制御量（位相時間幅）を変更し、これをもって、回転ブラシ用モータ８３の出力（駆動トルク）を制御することができる。こうした目標制御量（位相時間幅）の変更による出力の制御は、集塵用モータ８１の出力（駆動トルク）を制御する際にも同様に適用される。

さて、図３Ａに戻り説明を続ける。ステップＳ１３の判定の結果、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１を超えた旨（ｔｐ＞ｔ１；ステップＳ１３の“Ｎｏ”）の判定が下された場合、ステップＳ１５において、マイコン６３は、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１を超えており、かつ、第２の所定時間ｔ２（例えば“３〜５秒”などの、予め定められる適宜変更可能な時間長）以下であるか否かの判定を行う。第２の所定時間ｔ２は、本発明の“所定時間”に相当する。また、時間（ｔ２−ｔ１）は、本発明の“後期”に対応する。
ステップＳ１５を設けたのは、ステップＳ１３と同様に、現時点での始動からの経過時間ｔｐが、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５のうち、どの区分に属しているのかを振り分ける趣旨である。

ステップＳ１５の判定の結果、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１を超えており、かつ、第２の所定時間ｔ２以下である旨（ｔ１＜ｔｐ≦ｔ２；ステップＳ１５の“Ｙｅｓ”）の判定が下された場合、ステップＳ１６において、マイコン６３は、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する特性を読み出し、同特性に従う駆動制御信号を生成する。その後、マイコン６３は、処理の流れをステップＳ１５へと戻し、ステップＳ１５の判定を再度行わせる。

この動作説明の例では、運転モードとして“強”が設定されており、しかも、始動からの経過時間ｔｐが、第１の所定時間ｔ１を超えており、かつ、第２の所定時間ｔ２以下であるため、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する目標制御量特性として“Ｈ１”が読み出される。そして、同特性Ｈ１に従う駆動制御信号が生成される。

こうして生成された特性Ｈ１に従う駆動制御信号は、回転ブラシ用モータ駆動回路７３へ送られる。その後、前記と同様の処理を経て、回転ブラシ用モータ８３には、交流電源７９の入力信号（図５（ａ）参照）の一部を、第２のトライアック７６が発揮する位相制御作用によって切り取った出力信号（図５（ｄ）参照）が供給される。

さて、図３Ａに戻り説明を続ける。ステップＳ１５の判定の結果、始動からの経過時間ｔｐが、第２の所定時間ｔ２を超えている旨（ｔｐ＞ｔ２；ステップＳ１５の“Ｎｏ”）の判定が下された場合、ステップＳ１７において、マイコン６３は、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する特性を読み出し、同特性に従う駆動制御信号を生成する。その後、マイコン６３は、一連の処理の流れを終了させる。

この動作説明の例では、運転モードとして“強”が設定されており、しかも、始動からの経過時間ｔｐが、第２の所定時間ｔ２を超えているため、図３Ｂに示す目標制御量特性表８５から、対応する目標制御量特性として“Ｈ２”が読み出される。そして、同特性Ｈ２に従う駆動制御信号が生成される。

こうして生成された特性Ｈ２に従う駆動制御信号は、回転ブラシ用モータ駆動回路７３へ送られる。その後、前記と同様の処理を経て、回転ブラシ用モータ８３には、交流電源７９の入力信号（図５（ａ）参照）の一部を、第２のトライアック７６が発揮する位相制御作用によって切り取った出力信号（図５（ｄ）参照）が供給される。

（実施例に係る電気掃除機１が奏する騒音低減効果）
次に、実施例に係る電気掃除機１が奏する騒音低減効果について、比較例に係る電気掃除機の騒音レベルと対比しながら、本体側の騒音レベルと、吸込口側の騒音レベルと、製品としての騒音レベルとに分けて、図６Ａ〜図６Ｃを参照して説明する。比較例とは、本実施例を採用しない電気掃除機を用いたものである。
なお、図Ａ〜図６Ｃにおいて、符号９１を付した特性は、騒音発生源（本体／吸込口／製品）の側方に騒音レベル計をセットした場合の側方騒音特性を、符号９３を付した特性は、騒音発生源（本体／吸込口／製品）の上方に騒音レベル計をセットした場合の上方騒音特性を、それぞれ表している。

図６Ａ（ａ），図６Ａ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機１を、本体側の騒音レベルの観点で比較した図である。
図６Ａ（ａ）に示す比較例と、図６Ａ（ｂ）に示す実施例とを比べると、両者の騒音特性は、側方騒音特性９１および上方騒音特性９３のいずれも、ほぼ同等であることがわかる。
したがって、本体側の騒音レベルの観点では、実施例に係る電気掃除機１が奏する騒音低減効果は及ばないといえる。

図６Ｂ（ａ），図６Ｂ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機１を、吸込口側の騒音レベルの観点で比較した図である。
図６Ｂ（ａ）に示す比較例と、図６Ｂ（ｂ）に示す実施例とを比べると、両者の騒音特性は、側方騒音特性９１および上方騒音特性９３のいずれも、大きく異なっていることがわかる。

特に、図６Ｂ（ａ）に示す比較例に係る上方騒音特性９３では、始動直後（始動から約０．４秒が経過するまで）の騒音レベルが、始動前の３５デシベルから約５５デシベルまで、急激に大きくなっている。また、図６Ｂ（ａ）に示す比較例に係る側方騒音特性９１では、やはり始動直後の騒音レベルが、始動前の３５デシベルから約４５デシベル程度まで、上方騒音特性９３ほどではないが、やはり急激に大きくなっている。

これに対し、図６Ｂ（ｂ）に示す実施例に係る側方騒音特性９１および上方騒音特性９３のいずれにおいても、始動から所定時間（４秒）が経過するまでの間の騒音レベルは、特にピークを生じることなく、なだらかなカーブを描きながら、緩やかに大きくなっている。
したがって、吸込口側の騒音レベルの観点では、比較例と比べて、実施例に係る電気掃除機１が奏する騒音低減効果は、きわめて大きいといえる。

図６Ｃ（ａ），図６Ｃ（ｂ）は、比較例に係る電気掃除機、および、実施例に係る電気掃除機１を、製品としての騒音レベルの観点で比較した図である。
図６Ｃ（ａ）に示す比較例と、図６Ｃ（ｂ）に示す実施例とを比べると、両者の騒音特性は、側方騒音特性９１および上方騒音特性９３のいずれも、吸込口側の騒音レベルと同様に、大きく異なっていることがわかる。

特に、図６Ｃ（ａ）に示す比較例に係る上方騒音特性９３では、吸込口側の騒音レベルと同様に、始動直後の騒音レベルが、始動前の３５デシベルから約５５デシベルまで、急激に大きくなっている。また、図６Ｃ（ａ）に示す比較例に係る側方騒音特性９１では、やはり始動直後の騒音レベルが、吸込口側の騒音レベルと同様に、始動前の３５デシベルから約４６デシベル程度まで、上方騒音特性９３ほどではないが、やはり急激に大きくなっている。

これに対し、図６Ｃ（ｂ）に示す実施例に係る側方騒音特性９１および上方騒音特性９３のいずれにおいても、始動から所定時間（ｔ２＝４秒）が経過するまでの間の騒音レベルは、特にピークを生じることなく、なだらかなカーブを描きながら、緩やかに大きくなっている。
したがって、製品としての騒音レベルの観点では、比較例と比べて、実施例に係る電気掃除機１が奏する騒音低減効果は、きわめて大きいといえる。

（本実施形態に係る電気掃除機１が奏する作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、マイコン６３は、第２の所定時間（ｔ２）内における目標制御量（位相時間幅）の増加割合が非線形となる目標制御量特性（例えば、図４に示す運転モード“強”に係る特性“Ｈ０”および特性“Ｈ１”参照）を与えて、回転ブラシ用モータ８３の駆動制御を行うように動作するので、回転ブラシ用モータ８３の始動時における騒音低減と回転ブラシ３０の円滑な駆動を両立させることができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１では、第２の所定時間（ｔ２）は、始動に連なる前期（ｔ１）と、この前期（ｔ１）に連なる後期（ｔ２−ｔ１）とからなり、前期（ｔ１）における目標制御量（位相時間幅）の増加割合は、後期（ｔ２−ｔ１）における目標制御量の増加割合と比べて急峻に設定される。
したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、回転ブラシ用モータ８３の始動時における騒音低減と回転ブラシ３０の円滑な駆動を両立する効果に加えて、特に、回転ブラシ用モータ８３の駆動トルクを強化することによって、始動直後における回転ブラシ３０の円滑な回転駆動を担保することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１では、マイコン６３は、前期（ｔ１）または後期（ｔ２−ｔ１）の各期間では、目標制御量（位相時間幅）の増加割合が線形となる目標制御量特性をそれぞれ与えて、回転ブラシ用モータ８３の駆動制御を行う構成を採用している。
本実施形態に係る電気掃除機１によれば、相互に傾きの異なる線形の目標制御量特性を組み合わせることによって、全体として非線形の目標制御量特性を創り出しているため、比較的簡素な制御装置の構成をもって、初期の目的を実現することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１では、前期（ｔ１）の長さは、所定の時間長（例えば０．５秒）に設定される。本実施形態に係る電気掃除機１によれば、前期（ｔ１）の長さを可変長に設定する場合と比べて、比較的簡素な制御装置の構成をもって、初期の目的を実現することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１の変形例として、回転ブラシ用モータ８３に流れる電流値Ｉ_Ｂ を検出する電流検出部（ＡＤ変換回路６９および電流センサ７５）と、電流検出部６９，７５で検出された回転ブラシ用モータ８３に流れる電流値Ｉ_Ｂ と、所定の電流値Ｉ_Ｒ との大きさを比較判定する電流比較判定部（マイコン６３）と、をさらに備える構成を採用してもよい。
かかる構成において、前期（ｔ１）の長さは、所定時間（ｔ２）内に回転ブラシ用モータ８３に流れる電流値Ｉ_Ｂ が所定の電流値Ｉ_Ｒ を超える旨の判定が電流比較判定部（マイコン６３）において下された時点に至るまでの、始動からはじまる時間長に可変設定される。

本実施形態の変形例に係る電気掃除機では、前期（ｔ１）の長さを、回転ブラシ用モータ８３に流れる電流値Ｉ_Ｂ の大きさに基づいて可変設定することとした。
例えば、始動直後における回転ブラシ３０が発揮する駆動トルクとして好ましい値に対応するモータ電流値を予め求めておく。そして、こうして求めたモータ電流値を、前記の電流値Ｉ_Ｂ として設定する。このようにすれば、始動直後における回転ブラシ３０が発揮する駆動トルクとして、好ましい特性を実現可能な電気掃除機を得ることができる。

（その他の実施形態について）
以上説明した実施形態は、本発明に係る具現化の例を示したものである。従って、本実施形態の記載事項によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

すなわち、例えば、本実施形態の説明において、前期（ｔ１）における目標制御量の増加割合を、後期（ｔ２−ｔ１）における目標制御量の増加割合と比べて急峻に設定する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。これとは逆に、前期（ｔ１）における目標制御量の増加割合を、後期（ｔ２−ｔ１）における目標制御量の増加割合と比べて緩やかに設定してもよい。
このように構成すれば、始動直後における騒音低減効果を高める一方、始動から一定の時間が経過した期間において、回転ブラシ３０の円滑な駆動を実現することができる。

また、本実施形態の説明中、マイコン６３は、第２の所定時間（ｔ２）内における目標制御量（位相時間幅）の増加割合が非線形となる目標制御量特性を、強中弱の複数の運転モードに対してそれぞれ与えて、回転ブラシ用モータ８３の駆動制御を行うように動作する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。運転モードの数は、単数であってもよい。また、複数の運転モードのうち、少なくとも１以上の運転モードについて、本発明を適用すれば足りる。

また、本実施形態の説明中、第２の所定時間（ｔ２）内において、第１の所定時間（ｔ１）を境界として相互に隣接し、かつ、相互に傾きの異なる目標制御量特性を組み合わせることによって、全体として非線形となる目標制御量特性を形成する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。

本発明に係る“目標制御量の増加割合が非線形となる目標制御量特性”は、第２の所定時間（ｔ２）内において、複数の特異点（その点を境とする時間的な前後において、線形となる目標制御量特性の傾きが異なる点）を有する態様であってもよい。
また、本発明に係る“目標制御量の増加割合が非線形となる目標制御量特性”は、第２の所定時間（ｔ２）内のすべての時点において、非線形となる目標制御量特性を形成する態様（例えば、二次曲線や三次曲線など）であってもよい。

最後に、本実施形態の説明中、目標制御量として位相時間幅を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。
本発明に係る“目標制御量”は、回転ブラシ用モータ（回転清掃体用電動機）８３の駆動制御方式に応じて、適宜の変量を採用することができる。具体的には、例えば、回転ブラシ用モータ（回転清掃体用電動機）８３の駆動制御方式として、インバーター制御方式を採用した場合、“目標制御量”としてパルス幅（デューティー比）を採用すればよい。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ｂ 電動送風機
２ｃ 集塵部
７ 第１の吸込具（吸込具）
３０ 回転ブラシ（回転清掃体）
４１ 吸込口
６３ マイコン（“駆動制御部”および“電流比較判定部”）
６４ 操作入力回路
６９ ＡＤ変換回路（電流検出部）
７１ 集塵用モータ駆動回路
７３ 回転ブラシ用モータ駆動回路
７５ 電流センサ（電流検出部）
７６ 第１のトライアック
７７ 第２のトライアック
８１ 集塵用モータ（電動送風機）
８３ 回転ブラシ用モータ（回転清掃体用電動機）
８５ 目標制御量特性表
ＳＷ 手元操作スイッチ

Claims (6)

1. 集塵部を有する掃除機本体と、
   前記集塵部に連通される吸込口を有する吸込具と、
   前記掃除機本体に設けられて前記吸込口に負圧を発生させる電動送風機と、
   前記吸込具に対して回転自在に設けられる回転清掃体と、
   前記回転清掃体を回転駆動させる回転清掃体用電動機と、
   前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機に関する始動指示を操作入力する際に用いられる操作入力部と、
   前記操作入力部を介して前記始動指示が操作入力された場合、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機のそれぞれの始動から所定時間が経過するまでの間、前記それぞれの目標制御量が漸増しつつ定常状態となる目標制御量特性をそれぞれに与えて、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、
   前記駆動制御部は、前記所定時間内における前記目標制御量の増加割合が非線形となる目標制御量特性を与えて、前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う、
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 請求項１に記載の電気掃除機であって、
   前記所定時間は、前記始動に連なる前期と、当該前期に連なる後期とからなり、
   前記前期における前記目標制御量の増加割合は、前記後期における前記目標制御量の増加割合と比べて急峻に設定される、
   ことを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項２に記載の電気掃除機であって、
   前記駆動制御部は、前記前期または前記後期の各期間では、前記目標制御量の増加割合が線形となる目標制御量特性をそれぞれ与えて、前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う、
   ことを特徴とする電気掃除機。
4. 請求項２または３に記載の電気掃除機であって、
   前記前期の長さは、所定の時間長に設定される、
   ことを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項２または３に記載の電気掃除機であって、
   前記回転清掃体用電動機に流れる電流値を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部で検出された前記回転清掃体用電動機に流れる電流値と、所定の電流値との大きさを比較判定する電流比較判定部と、
   をさらに備え、
   前記前期の長さは、前記所定時間内に前記回転清掃体用電動機に流れる電流値が前記所定の電流値を超える旨の判定が前記電流比較判定部において下された時点に至るまでの、前記始動からはじまる時間長に可変設定される、
   ことを特徴とする電気掃除機。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気掃除機であって、
   前記駆動制御部は、運転モードの設定を伴う前記始動指示が操作入力された場合、前記所定時間が経過するまでの間、前記それぞれの目標制御量が漸増しつつ、前記設定された運転モードに基づく定常状態となる目標制御量特性をそれぞれに与えて、前記電動送風機および前記回転清掃体用電動機の駆動制御を行う、
   ことを特徴とする電気掃除機。

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