JP2005211368A - Self-propelled cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自走式掃除機に関し、特に、床面上のゴミを掃除機本体の内側に集めるためのサイドブラシを有する自走式掃除機に関する。 The present invention relates to a self-propelled cleaner, and more particularly to a self-propelled cleaner having a side brush for collecting dust on a floor surface inside a cleaner body.
従来から、車輪を駆動させるための駆動モータを掃除機本体に搭載し、駆動モータを制御することにより掃除機本体の走行を制御して掃除する、いわゆる自走式掃除機が知られている。特に近年においては、複数のセンサからの信号を基に自動的に掃除場所を判断しながら掃除する自律型の自走式掃除機の開発が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called self-propelled cleaner is known in which a driving motor for driving a wheel is mounted on a cleaner body, and the driving motor is controlled to control the cleaning of the cleaner body to clean it. In particular, in recent years, autonomous self-propelled cleaners that perform cleaning while automatically determining a cleaning place based on signals from a plurality of sensors have been developed.
このような自走式掃除機においては、サイドブラシを有するものが知られている。サイドブラシは、掃除機本体の両サイドに取り付けられ、上下方向に伸びる回転軸を中心に回転することにより床面上のゴミを掃除機本体の内側に掻き集める。しかしながら、従来の自走式掃除機においては、サイドブラシの回転軸が鉛直方向に配置され、サイドブラシのブラシ面全体が床面に接触していたため、サイドブラシの前方部分で掃除機本体の内側に掻き集めたゴミを、サイドブラシの後方部分で掃除機本体の外側に掻き出して撒き散らしてしまう虞れがあった。 In such a self-propelled cleaner, one having a side brush is known. Side brushes are attached to both sides of the vacuum cleaner body, and scrape dust on the floor surface inside the vacuum cleaner body by rotating around a rotating shaft extending in the vertical direction. However, in the conventional self-propelled cleaner, the rotation axis of the side brush is arranged in the vertical direction, and the entire brush surface of the side brush is in contact with the floor surface. There is a risk that the scraped up dust will be scraped out and scattered on the outside of the main body of the cleaner at the rear part of the side brush.
ところで、サイドブラシの回転軸を掃除機本体の前後方向軸に対して回動自在に取り付けると共に、回転軸を鉛直方向に対して傾斜するように付勢して、サイドブラシの外側先端部から床面に接触するようにした自走式掃除機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、特許文献1に記載の自走式掃除機においては、サイドブラシの回転軸を鉛直方向に対して傾斜するように掃除機本体に取り付けることにより、サイドブラシのブラシ面の一部を床面に接触しないようにすることができるものの、サイドブラシの外側先端部が床面に接触するように付勢されているため、サイドブラシの後方部分で、サイドブラシの外側先端部が床面に接触してしまい、サイドブラシの後方部分でのゴミの撒き散らしを十分に防止することができなかった。
However, in the self-propelled cleaner described in
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、サイドブラシの前方部分で掻き集めたゴミを、サイドブラシの後方部分で掃除機本体の外側に撒き散らすことを防止することより集塵力を向上させることができる自走式掃除機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is capable of collecting dust by preventing dust collected at the front part of the side brush from being scattered outside the cleaner body at the rear part of the side brush. It aims at providing the self-propelled cleaner which can improve.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、掃除機本体の進行方向前方の左右に配置され、床面上のゴミを該掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に上面視反時計回り方向に回転する右側ブラシと、上面視時計回り方向に回転する左側ブラシとからなる一組のサイドブラシと、前記サイドブラシの後方に配置され、前記掃除機本体の横幅方向軸を中心に回転することにより前記サイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掻き上げるメインブラシと、前記メインブラシにより掻き上げられたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、前記ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを有する集塵装置と、移動時の障害物を検知する障害物検知手段と、移動時の位置を認識する位置認識手段とを備え、前記障害物検知手段と前記位置認識手段に基づいて自動的に掃除場所を判断しながら、移動し掃除する自走式掃除機であって、前記サイドブラシは、回転駆動される回転軸と、この回転軸の下端部に設けられたブラシホルダと、このブラシホルダに上端側が結束固定され下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状のブラシ本体から成り、前記右側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の右外方、かつ後方になるように傾斜し、前記左側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の左外方、かつ後方になるように傾斜しており、前記サイドブラシの内側部分がサイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a rotary shaft that is disposed on the left and right in front of the cleaner body in the advancing direction and extends in the vertical direction to collect dust on the floor surface inside the bottom surface of the cleaner body. A pair of side brushes each including a right brush that rotates counterclockwise when viewed from above and a left brush that rotates clockwise when viewed from above, and disposed behind the side brush, A main brush that scrapes dust collected inside the bottom surface of the vacuum cleaner body by the side brush by rotating around a horizontal axis, a dust suction fan that sucks dust scraped by the main brush, and A dust collector having a dust box for collecting dust sucked by a dust suction fan, obstacle detection means for detecting obstacles during movement, and position recognition for recognizing the position during movement A self-propelled cleaner that moves and cleans while automatically determining a cleaning place based on the obstacle detection means and the position recognition means, wherein the side brush is rotationally driven. The rotating shaft, a brush holder provided at the lower end of the rotating shaft, and a mop-shaped brush body having an upper end side bound and fixed to the brush holder and the lower end side being a free end and spreading in a frustoconical shape. The shaft is inclined so that the lower end side is on the right outer side and the rear side of the cleaner body, and the rotating shaft of the left brush is inclined so that the lower end side is on the left outer side and the rear side of the cleaner body. The inner portion of the side brush is in contact with the floor surface at a higher contact pressure than the outer portion of the side brush.
請求項2の発明は、床面上のゴミを掃除機本体の底面内側に集めるために上下方向に伸びる回転軸を中心に上面視反時計回り方向に回転する右側ブラシと、上面視時計回り方向に回転する左側ブラシとからなる一組のサイドブラシを備えた自走式掃除機であって、前記右側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の右外方で、かつ後方になるように傾斜し、前記左側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の左外方で、かつ後方になるように傾斜していることを特徴とする。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項2に記載の発明において、前記サイドブラシは、回転駆動される回転軸と、この回転軸の下端部に設けられたブラシホルダと、このブラシホルダに上端側が結束固定され下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状のブラシ本体から成り、前記サイドブラシの内側部分が、サイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the side brush includes a rotating shaft that is rotationally driven, a brush holder that is provided at a lower end portion of the rotating shaft, and an upper end side that is bound to the brush holder It is composed of a mop-shaped brush body that is fixed and has a frustoconical shape having a lower end as a free end, and an inner portion of the side brush is in contact with a floor surface with a higher contact pressure than an outer portion of the side brush.
以上のように請求項1の発明によれば、上面視反時計回り方向に回転する右側ブラシの回転軸を、下端側が掃除機本体の右外方で、かつ後方になるように傾斜させ、上面視時計回り方向に回転する左側ブラシの回転軸を、下端側が掃除機本体の左外方で、かつ後方になるように傾斜させることにより、サイドブラシの後方部分で、サイドブラシの外側部分が床面と接しないようにすることができるため、サイドブラシの前方部分で掻き集めたゴミを、サイドブラシの後方部分で掃除機本体の外側に掻き出すことがない。特に、自動的に掃除場所を判断しながら移動し掃除する、いわゆる自律型の自走式掃除機においては、通常、掃除済みの領域については、再度、掃除作業を行わないため、サイドブラシの後方部分による掃除済みの領域へのゴミの撒き散らしを防止することにより、掃除機の集塵力を向上させることができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the rotation axis of the right brush that rotates counterclockwise when viewed from above is inclined so that the lower end is on the right outer side of the cleaner body and on the rear side. By tilting the rotation axis of the left brush that rotates in the clockwise direction so that the lower end is on the left outer side of the vacuum cleaner body and on the rear, the rear part of the side brush and the outer part of the side brush are on the floor. Since it can be made not to come into contact with the surface, the dust collected at the front part of the side brush is not scraped out to the outside of the main body of the cleaner at the rear part of the side brush. In particular, in a so-called autonomous self-propelled cleaner that moves and cleans while automatically determining the cleaning location, the cleaned area is usually not cleaned again. The dust collecting power of the vacuum cleaner can be improved by preventing the dust from being scattered in the cleaned area by the portion.
また、サイドブラシの内側部分が、サイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接するようにすることにより、掃除機本体の底面内側部分の集塵力を強化することができる。 Moreover, the dust collecting force of the bottom inner part of the cleaner body can be enhanced by making the inner part of the side brush contact the floor surface with a higher contact pressure than the outer part of the side brush.
また、サイドブラシのブラシ本体の形状を、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状とすることにより、サイドブラシの掃除範囲を広くすることができるため、掃除機の集塵力を向上させることができる。 In addition, by making the shape of the brush body of the side brush into a mop shape with the lower end side being a free end and spreading in a truncated cone shape, the cleaning range of the side brush can be widened, so the dust collecting power of the vacuum cleaner is improved. be able to.
請求項2の発明によれば、右側ブラシの回転軸を、下端側が掃除機本体の右外方で、かつ後方になるように傾斜させ、左側ブラシの回転軸を、下端側が掃除機本体の左外方で、かつ後方になるように傾斜させることにより、サイドブラシの後方部分で、掃除機本体の外側が床面と接しないようにすることができるため、サイドブラシの後方部分で、ごみを掃除機本体の外側に掻き出すことがない。 According to the second aspect of the present invention, the rotation axis of the right brush is inclined so that the lower end side is on the right outer side of the cleaner body and rearward, and the rotation axis of the left brush is placed on the left side of the cleaner body. By tilting outward and rearward, it is possible to prevent the outside of the vacuum cleaner body from coming into contact with the floor surface at the rear part of the side brush. There is no scraping outside the vacuum cleaner body.
請求項3の発明によれば、サイドブラシの内側部分が、サイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接するようにすることにより、掃除機本体の底面内側部分の集塵力を強化すことができる。また、サイドブラシのブラシ本体の形状を、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状とすることにより、サイドブラシの掃除範囲を広くすることができるため、掃除機の集塵力を向上させることができる。
According to the invention of
本発明の一実施形態による自走式掃除機について図面を参照して説明する。図1に示される自走式掃除機は自律走行しながら床面を掃除する機器であり、掃除機本体1は、複数のセンサS1,S2等からの信号を基に掃除場所を判断し、掃除機本体1の掃除動作を制御する運転制御装置2と、運転制御装置2からの制御信号に基づいて場所を移動し、床面上のゴミを掃除する集塵装置3とを備えている。なお、図1においては、運転制御装置2と集塵装置3により構成される掃除機本体1を、運転制御装置2と集塵装置3に分けて示している。
A self-propelled cleaner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The self-propelled cleaner shown in FIG. 1 is a device that cleans the floor surface while traveling autonomously, and the
集塵装置3は、床面上のゴミを掃除機本体1の底面内側に集めるための左右一組のサイドブラシ30R,30Lと、これらサイドブラシ30R,30Lを回転駆動させるサイドブラシモータ34と、サイドブラシ30R,30Lで掃除機本体1の底面内側に集められたゴミを掻き上げるメインブラシ40と、このメインブラシ40を回転駆動させるメインブラシモータ41と、このメインブラシ40に従動する従動ローラ42と、メインブラシ40により掻き上げられたゴミを吸引するゴミ吸引ファン51と、ゴミ吸引ファン51により吸引されたゴミを溜めるダストボックス52とを備えている。
The
また、集塵装置3は、掃除機本体1の両サイドに、右車輪60R及び左車輪60L、並びにこれら両車輪60R,60Lを回転駆動させる右車輪モータ61R及び左車輪モータ61Lを備えており、これら両車輪60R,60Lの前方に、両車輪60R,60Lの動作に従動する従動輪62を備えている。この集塵装置3の各部の詳細については後述する。
The
次に、掃除機本体1のブロック構成について図2を参照して説明する。掃除機本体1は、障害物等を検知するための障害物検知手段を構成する前方センサS1、天井センサS2、段差センサS3を備えると共に、移動時の位置を認識する位置認識手段を構成する地磁気センサS4、加速度センサS5、及び地図情報メモリ71等を備えている。前方センサS1、天井センサS2、段差センサS3としては、例えば、光学式の測距センサが用いられる。前方センサS1は、掃除機本体1の前方の斜め下向きを監視し、段差、壁、柱、家具、テーブルやベッドの脚等の障害物までの距離を測定する。天井センサS2は、掃除機本体1の前方を斜め上向きに監視し、掃除機本体1の前上方にある障害物(テーブルやベッドの下を通り抜けできるか否か)を検出し、その障害物の高さと障害物までの距離を測定する。段差センサS3は、掃除機本体1の僅かに前方を斜め下向きに監視し、障害物までの距離を測定する。加速度センサS5は、掃除機本体1に作用する加速度を上下方向、前後方向、左右方向について各々独立して検出する。
Next, the block configuration of the
さらに、掃除機本体1は、ユーザにより操作される操作部72と、掃除機本体1の各部を制御する制御部73と、掃除機本体1に電力を供給するバッテリ74とを備えている。操作部72は、掃除機本体1による掃除動作を開始・停止させ、また、その他の各種設定を行うために操作される。
Furthermore, the
制御部73は、各種センサS1〜S5等から入力される信号を基に、掃除機本体1の各部を制御するもので、位置・方向判定部73a、走行制御部73b、及び掃除動作制御部73cを備える。
The
位置・方向判定部73aは、前方センサS1、天井センサS2、段差センサS3からの出力を基に、障害物の存在する領域及び掃除済みの領域についての地図情報を作成し、その地図情報を地図情報メモリ71に記憶させる。また、加速度センサS5からの前後方向の加速度検出値を時間積分することにより掃除機本体1の走行速度を算出し、その走行速度と走行時間を基に走行距離を算出する。また、地磁気センサS4からの地磁気の方向に応じた出力値を基に掃除機本体1が向いている方向を判定する。
The position /
走行制御部73bは、右車輪モータ61R及び左車輪モータ61Lの回転方向と回転速度をそれぞれ独立に制御することにより掃除機本体1の進行方向及び走行速度を制御する。地図情報メモリ71の地図情報は、掃除動作中に随時更新され、掃除機本体1はこれを参照して掃除動作を進めてゆく。
The traveling
掃除動作制御部73cは、サイドブラシモータ34、メインブラシモータ41、及びゴミ吸引ファン51を回転駆動させるゴミ吸引用モータ51aの駆動を制御してゴミを掻き集めて吸引する力を調節する。
The cleaning
次に、集塵装置3について図3を参照してより詳細に説明する。サイドブラシ30R,30Lは、サイドブラシモータ34により回転駆動される回転軸31R,31Lと、この回転軸31R,31Lの下端部に設けられたブラシホルダ32R,32Lと、このブラシホルダ32R,32Lに上端側が結束固定され下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状のブラシ本体33R,33Lから構成されている。サイドブラシ30R,30Lのブラシ本体33R,33Lの形状を、下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状とすることにより、サイドブラシ30R,30Lの掃除範囲を広くすることができるため、掃除機本体1の集塵力を向上させることができる。
Next, the
また、右側ブラシ30Rの回転軸31Rは、下端側31aが掃除機本体1の右外方、かつ後方になるように傾斜し、左側ブラシ30Lの回転軸31Lは、下端側31aが掃除機本体1の左外方、かつ後方になるように傾斜している。回転軸31R,31Lには、サイドブラシモータ34が取り付けられており、右側ブラシ30Rが上面視反時計回り方向r1に回転し、左側ブラシ30Lが上面視時計回り方向r2に回転することにより、床面上のゴミが掃除機本体1の内側に集められる。
Further, the
また、サイドブラシ30R,30Lの回転軸31R,31Lを傾けて、サイドブラシ30R,30Lの内側部分が、サイドブラシ30R,30Lの外側部分より高い接触圧で床面に接するようにすることにより、掃除機本体1の底面内側部分の集塵力を強化することができる。
Further, by tilting the
メインブラシ40は、サイドブラシ30R,30Lの後方に配置されており、メインブラシモータ41で掃除機本体1の横幅方向軸40aを中心に矢印r3方向に回転駆動されることにより、掃除機本体1の底面内側に集められたゴミを掻き上げる。また、メインブラシ40の前方には、従動ローラ42が配置されている。従動ローラ42は、メインブラシ40の動作に従動して矢印r4方向に回転することにより、メインブラシと40共にゴミを掻き上げる。
The
メインブラシ40の上方にはノズル53が配置されており、ゴミ吸引ファン51により作り出された空気の流れによりメインブラシ40等で掻き上げられたゴミをダストボックス52内に吸引する。なお、ノズル53のメインブラシ40側の入口には、ゴミ吸引ファン51の稼動時のみゴミを通過させる弁53aが取り付けられている。
A
次に、掃除機本体1の掃除動作について図4を参照して説明する。掃除機本体1は、右車輪60R及び左車輪60Lを回転駆動させることにより進行方向Fに移動しながらサイドブラシ30R,30L、メインブラシ40、ゴミ吸引ファン51等を利用して掃除動作を行う。例えば、床面上P1位置にあったゴミは、左側ブラシ30Lがr2方向に回転駆動されることによって、P2位置を通って掃除機本体1の底面内側に掻き集められる。サイドブラシ30R,30Lの回転軸31R,31Lを上述のように傾斜させることにより、サイドブラシ30R,30Lの後方部分では、サイドブラシ30R,30Lの外側部分が床面に接触しないため、サイドブラシ30R,30Lの前方部分で掻き集めたゴミを、例えばP5位置に掻き出すことがなく、サイドブラシ30R,30Lの後方部分によるゴミの撒き散らしを防止することができる。上述したように、自律型の自走式掃除機においては、掃除作業が終了した場所を記憶し、一度掃除が終了した領域については再度掃除を行わないため、サイドブラシ30R,30Lによる掃除済みの領域へのゴミの撒き散らしを防止することにより、掃除機の集塵力を向上させることができる。
Next, the cleaning operation of the
サイドブラシ30R,30Lにより掃除機本体1の底面内側に集められたゴミは、メインブラシ40及び従動ローラ42によりノズル53のメインブラシ側の入口53a付近(P3位置)まで掻き上げられ、ゴミ吸引ファン51が作り出す空気の流れに乗ってノズル53内のP4位置に移動し、ダストボックス52内に吸引される。
The dust collected inside the bottom surface of the
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、掃除機本体1は、いわゆる自律型の掃除機でなくてもよく、右側ブラシ30Rと左側ブラシ30Lとからなるサイドブラシを少なく一組以上備えた自走式掃除機であればよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the
1 掃除機本体
3 集塵装置
30L,30R サイドブラシ
31L,31R 回転軸
32L,32R ブラシホルダ
33L,33R ブラシ本体
40 メインブラシ
51 ゴミ吸引ファン
52 ダストボックス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記サイドブラシの後方に配置され、前記掃除機本体の横幅方向軸を中心に回転することにより前記サイドブラシで掃除機本体の底面内側に集められたゴミを掻き上げるメインブラシと、
前記メインブラシにより掻き上げられたゴミを吸引するゴミ吸引ファンと、
前記ゴミ吸引ファンにより吸引されたゴミを溜めるダストボックスとを有する集塵装置と、
移動時の障害物を検知する障害物検知手段と、移動時の位置を認識する位置認識手段とを備え、
前記障害物検知手段と前記位置認識手段に基づいて自動的に掃除場所を判断しながら、移動し掃除する自走式掃除機であって、
前記サイドブラシは、回転駆動される回転軸と、この回転軸の下端部に設けられたブラシホルダと、このブラシホルダに上端側が結束固定され下端側が自由端として円錐台形状に広がるモップ状のブラシ本体から成り、
前記右側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の右外方、かつ後方になるように傾斜し、前記左側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の左外方、かつ後方になるように傾斜しており、
前記サイドブラシの内側部分がサイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接することを特徴とする自走式掃除機。 A right brush that is arranged on the left and right in front of the direction of travel of the vacuum cleaner body and rotates counterclockwise when viewed from above, with a rotation axis extending vertically to collect dust on the floor inside the bottom surface of the vacuum cleaner body And a set of side brushes consisting of a left brush that rotates in a clockwise direction when viewed from above,
A main brush that is arranged behind the side brush and that scrapes dust collected inside the bottom surface of the cleaner body by the side brush by rotating around a horizontal axis of the cleaner body;
A dust suction fan for sucking dust scraped up by the main brush;
A dust collector having a dust box for collecting dust sucked by the dust suction fan;
An obstacle detection means for detecting an obstacle during movement, and a position recognition means for recognizing the position during movement,
A self-propelled cleaner that moves and cleans while automatically determining a cleaning place based on the obstacle detection means and the position recognition means,
The side brush includes a rotary shaft that is driven to rotate, a brush holder that is provided at the lower end of the rotary shaft, and a mop-shaped brush that spreads in a truncated cone shape with the upper end side being bound and fixed to the brush holder and the lower end side being a free end. Consisting of the body,
The rotation axis of the right brush is inclined so that the lower end side is on the right outer side and the rear side of the cleaner body, and the rotation axis of the left brush is on the left outer side and the rear side of the cleaner body. Is inclined to
A self-propelled cleaner, wherein an inner portion of the side brush is in contact with a floor surface at a higher contact pressure than an outer portion of the side brush.
前記右側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の右外方で、かつ後方になるように傾斜し、
前記左側ブラシの回転軸は、下端側が掃除機本体の左外方で、かつ後方になるように傾斜していることを特徴とする自走式掃除機。 A right brush that rotates counterclockwise when viewed from above and a left brush that rotates clockwise when viewed from above to collect dust on the floor inside the bottom surface of the vacuum cleaner body. A self-propelled vacuum cleaner with a set of side brushes,
The rotation axis of the right brush is inclined so that the lower end side is the right outer side of the cleaner body and the rear side,
The rotating shaft of the left brush is inclined so that the lower end side is on the left outer side of the cleaner body and on the rear side.
前記サイドブラシの内側部分が、サイドブラシの外側部分より高い接触圧で床面に接することを特徴とする請求項2に記載の自走式掃除機。 The side brush includes a rotating shaft that is driven to rotate, a brush holder provided at a lower end portion of the rotating shaft, and a mop-shaped brush that spreads in a truncated cone shape with the upper end side bound and fixed to the brush holder and the lower end side being a free end. Consisting of the body,
The self-propelled cleaner according to claim 2, wherein an inner portion of the side brush is in contact with a floor surface with a higher contact pressure than an outer portion of the side brush.
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