CN103356128B - 自走式清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的自走式清洁装置，其机体包括上盖及底座，其间的机体前缘设护框及防撞条；扫刷组中的主扫刷经由同一驱动构件经由传动部件驱动下与侧刷连动；该主扫刷的杆体周缘植设多道沿轴向曲线排列的主扫刷毛，其两端以嵌沟及嵌体设置端部元件并在其外设凸嵌件；控制单元由适当弦长的弧形面积的电路板构成，其前端对应该护框后方，使感测元件可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回。
Description
技术领域
本发明有关于一种自走式清洁装置，尤指一种具有自主性位移进行清洁工作而无需人力操控的清洁装置。
背景技术
一般已知自走式清洁装置通常具有自主性位移进行清洁工作而无需人力操控的能力，例如：US6883201「Autonomous floor-cleaning robot」美国专利案；其主要提出「一个自主式地板清洁机器人，包括:一个包含底座的本体结构，一个可以给所述自主式地板清洁机器人提供能量的动力系统，一个可以驱动所述自主式地板清洁机器人进行清洁操作的驱动系统，一个可操作以控制所述自主式地板清洁机器人产生所述清洁操作的控制模块，一个包括一个与所述底座以枢轴组件固定的舱板的自调式清洁头系统，一个在与所述舱板结合固定且被经由所述驱动系统驱动以打扫在清洁期间微粒的主扫刷，一个为所述刷子组合而与所述驱动系统结合固定的舱板调节配件，所述驱动系统固定在一个被设置至少部分在底部和可操作去吸取微粒状物质藉以提供地板清洁的真空吸尘系统，一个可在地板清洁期间操作协助真空吸尘系统或主刷配件对真空吸尘系统或主刷配件不同样的外部范围将本体结构外部周围的微粒物质朝向真空吸尘系统的侧扫刷，一个可拆卸的灰尘匣可操作的被可拆卸地结合到本体以互通真空吸尘系统或主刷组合，和操作以储存经由真空吸尘系统吸取或主刷组合收集的微粒物质，一个感测系统可以经由机器人地板清洁期间产生代表遭遇危险的讯号，和一个控制系统，其传达驱动系统和回应经由感测系统产生的讯号以控制机器人的运动，所述感测系统包括一个悬崖探测器可操作在发现一个悬崖时产生一个悬崖讯号，和控制系统回应此悬崖讯号以在发现悬崖时控制机器人的运动以使机器人避开悬崖和继续运动。」
发明内容
该已知技术揭示大部分自走式清洁装置的基本机构及功能，但其机构却存在相当复杂及极令人垢病的噪音问题，探其原因在于由主扫刷与侧扫刷组成的扫刷组(abrush assembly)驱动系统(a motive subsystem)采用主扫刷与侧扫刷分别独立的驱动机构，且整个主扫刷采用复杂的自调式清洁头系统(a self-adjustingcleaning head subsystem)及舱板调节配件(a deck adjusting subassembly)设计，加上感测系统(a sensor system)为设置用来侦测障碍物的感应元件(wall-sensingassembly)而外接会晃动的保险杆(bumper)所造成的机体设计因素，使得复杂的机构造成驱动运作时的噪音令人难忍！
因此，本发明的目的，在于提供一种具有独立防撞构造而不涉及感测的自走式清洁装置。
本发明另一目的，在于提供一种主扫刷与侧刷连动驱动模式的自走式清洁装置。
本发明再一目的，在于提供一种具构造简单的扫刷组主扫刷构造的自走式清洁装置。
本发明又一目的，在于提供一种感测元件与控制单元结合而不与防撞构造连结的自走式清洁装置。
本发明又再一目的，在于提供一种机体提供感测元件工作区间的视窗以进行无外部防撞杆的感测作业的自走式清洁装置。
依据本发明的目的的自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存；该机体包括一上盖及一底座，在上盖与底座间的机体前缘设有一段弧形可透光材质制成的护框，并在上盖与底座间的机体前缘，于该护框与上盖间夹设有一段由挠性材质构成的弧形防撞条。
依据本发明另一目的的自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存；该扫刷组包括一主扫刷，及位于该主扫刷侧边的第一侧刷；主扫刷经由在同一驱动构件经由传动部件的驱动下与第一侧刷形成连动。
依据本发明再一目的的自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存；该扫刷组包括一主扫刷，其由一杆体周缘上植设多道沿轴向曲线排列的主扫刷毛，该杆体两端设有径向的第一、二嵌沟，以供第一、二端部元件上的第一、二嵌体可嵌置其中，第一、二端部元件外侧并设有第一、二凸嵌件。
依据本发明又一目的的自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存；该控制单元主要由一电路板上的电子元件或CPU所组成的控制系统，该电路板具有一由圆形区间所截设适当弦长的弧形面积所构成，此造型的构造可适于整体机构形成在一个精简而空间充分应用的布局。
依据本发明又再一目的的自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存；该机体包括一上盖及一底座，在上盖与底座间的机体前缘设有一段弧形可透光材质制成的护框；该控制单元由一电路板上的电子元件或CPU所组成，并于其上设有感测元件；该电路板的前端对应于该护框后方，使控制单元感测元件的一发射器的讯号可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回感测元件的一接收器。
本发明实施例的设计，由于感测元件并不经由外部会晃动的保险杆来进行感应，故整体机体结构可以将防撞构造与感测分离，除制造、组装便利外，驱动运作时的噪音极低，加上主扫刷与侧扫刷组成的扫刷组采用连动的驱动机构，有效减少马达的数量及机构的复杂度，降低整体的成本，且整个扫刷组的机构单纯，对于机体空间的规划可较为精简，合于消费者的期待！
附图说明
图1所示为本发明实施例的机构布设示意图。
图2所示为本发明实施例的外观立体图。
图3所示为本发明实施例中机体的立体分解图。
图4所示为本发明实施例中扫刷组在底座下方的立体分解图(一)。
图5所示为本发明实施例中扫刷组在底座下方的立体分解图(二)。
图6所示为本发明实施例中底盖与底座上容室的立体分解图。
图7所示为本发明实施例中底盖与容室的剖面放大示意图。
图8所示为本发明实施例中底座内部的构造示意图。
图9所示为本发明实施例中主扫刷与侧刷连动的驱动机构示意图。
图10所示为本发明实施例中扫刷组的立体分解图。
图11所示为本发明实施例中感测元件与护框设置关系的立体分解图。【主要元件符号说明】
A 动力装置 B 控制单元
C 驱动轮 D 集尘机构
1 机体 11 上盖
111 嵌边 12 底座
121 座边 122 视窗
123 靠边 124 固定座
125 底面 126 容室
127 插槽 128 扣槽
129 底缘 13 护框
131 固定部 14 防撞条
141 碰撞边 142 夹扣座
143 扣孔 15 底盖
151 盖肋 152 镂设区间
153 嵌扣体 154 卡扣体
16 导引件 161 槽孔
162 通道 2 扫刷组
21 主扫刷 211 杆体
212 主扫刷毛 213 第一嵌沟
214 第二嵌沟 215 第一端部元件
216 第二端部元件 217 第一嵌体
218 第二嵌体 219 第一凸嵌件
220 第二凸嵌件 22 第一侧刷
221 第一轮毂 222 第一刷毛
23 第二侧刷 231 第二轮毂
232 第二刷毛 24 提持元件
3 驱动构件 31 第一枢接部
32 第二枢接部 33 传动部件
34 第一蜗轮 35 第一齿轮
36 第二蜗轮 37 第二齿轮
41 第一覆盖 42 第二覆盖
5 电路板 51 弧缘
6 感测元件 61 发射器
62 接收器 7 框座
71 第一区间 72 第二区间
73 间隔件 74 上框缘
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例的自走式清洁装置主要在一机体1设置由主扫刷21及第一、二侧刷22、23所构成的扫刷组2、动力装置A、控制单元B、驱动轮C及集尘机构D；在动力装置A的电源供给及控制单元B自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮C来执行支撑机体1及自行移动的功能，及经由扫刷组2将机体1移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构D吸入收存。
请参阅图2，本发明实施例的机体1包括一上盖11及一底座12，在上盖11与底座12间的机体1前缘设有一段弧形可透光材质制成的护框13，并在上盖11与底座12间的机体1前缘，于该护框13与上盖11间夹设有一段由挠性材质构成的弧形防撞条14。
请参阅图3，该防撞条14具有一安装时外露且凸设于上盖11外的碰撞边141，并在该碰撞边141内侧设有一段夹扣座142，该夹扣座142上设有多个相隔适当间距的狭长细缝状扣孔143；上盖11对应于该扣孔143向下垂设多个嵌边111，其可在组装时嵌入该防撞条14的扣孔143，藉以使防撞条14稳固地被夹设定位于上盖11与护框13间；底座12的周缘形成一段适当高度的座边121，该座边121于自走式清洁装置执行清洁工作前进方向的前缘处，形成一段由陷落的缺口所构成的视窗122，并于该视窗122两侧各形成一段内径较所述座边121小的靠边123，该护框13在组装时，其跨置并围于该视窗122外而两侧靠贴于该靠边123，及藉护框13两末端内侧的固定部131与底座12上凸设的固定座124藉固定元件固定。
请参阅图4、图5，所述底座12的底面125设有扫刷组2，其包括一位于底座12的底面125上一凹设容室126中的主扫刷21，及各位于该主扫刷21两侧的第一、二侧刷22、23；该容室126内部两侧各设有第一枢接部31及第二枢部32，容室126开口处的一侧设有多个相隔适当间距列设的插槽127，对应插槽127的另一侧设有二相隔适当间距的扣槽128。
请参阅图6、图7，容室126底部呈一弧形凹设的底缘129，容室126内的一侧开有供灰尘受吸入收集的槽孔161；于容室126开口处设有一具有多个盖肋151隔出多个镂设区间152的底盖15，底盖15一侧缘列设多个对应所述容室126插槽127的嵌扣体153，对应于嵌扣体153的另一侧在相隔适当间距下设有二对应所述容室126开口处扣槽128的弹性弯钩状卡扣体154。
请参阅图8，其显示底座12的内部，由该图可了解容室126的底缘129在底座12的内部呈现隆凸状，并于一侧固设有位于前述图6中槽孔161外的导引件16，其设有与图1中集尘机构D相通的通道162。
请参阅图9，容室126中的主扫刷21经由在同一马达所构成驱动构件3经由皮带所构成传动部件33的驱动下，与第一、二侧刷22、23形成连动；其连动的方式主要是驱动构件3带动传动部件33以连动第一枢接部31运转，第一枢接部31一端接设该主扫刷21的一端而使主扫刷21形成以旋转主轴与行走清扫方向垂直的转动，第一枢接部31另一端则接设并连动一第一蜗轮34，以带动与第一蜗轮34啮合连动的第一侧刷22的第一轮毂221上方的第一齿轮35，使第一轮毂221上所设的第一刷毛222可以产生其旋转主轴与清扫地面、主扫刷21旋转主轴等轴线垂直的旋转；在主扫刷21另一端所接设的第二枢接部32，其接设并连动一第二蜗轮36，以带动与第二蜗轮36啮合连动的第二侧刷23的第二轮毂231上方的第二齿轮37，使第二轮毂231上所设的第二刷毛232可以产生其旋转主轴与清扫地面、主扫刷21旋转主轴等轴线垂直的旋转。
请参阅图10，该驱动构件3、传动部件33、第一枢接部31、第一蜗轮34、第一齿轮35等构件由于考虑防尘的需要，在其上可覆罩一第一覆盖41，而第二枢接部32、第二蜗轮36、第二齿轮37等构件上方亦可覆设一第二覆盖42；主扫刷21为便于制造，可设计为由一杆体211周缘上植设多道沿轴向曲线排列的主扫刷毛212，该杆体211两端设有径向的第一、二嵌沟213、214，以供第一、二端部元件215、216上的第一、二嵌体217、218可嵌置其中，并经由第一、二端部元件215、216外侧的第一、二凸嵌件219、220分别与第一枢接部31、第二枢接部32嵌接；其中，第二端部元件216上还设有一提持元件24，可助于以手指捏握该处以将主扫刷21先倾斜将第一端部元件215的第一凸嵌件219嵌入第一枢接部31，再将第二端部元件216的第二凸嵌件220嵌入第二枢接部32，以完成主扫刷21的安装。
请参阅图11，本发明实施例的控制单元B主要由一电路板5上的相关电子元件或CPU等(相关电子元件及线路等非关本发明特征，故图中所示仅为部分电子件的略图)所组成的控制系统，该电路板5具有一由圆形区间所截设适当弦长的弧形面积所构成，此造型的构造可适于整体机构形成在一个精简而空间充分应用的布局，而各作为防撞的感测元件6被依适当间隔的布设在该电路板5的前端弧缘51上，使每一个由发射器61及接收器62所组成的感测元件6分别被安置在由一框座7所分别隔设出的第一、二区间71、72中，该第一、二区间71、72二者之间设一间隔件73，并在其上方设有一上框缘74以使整体可藉上框缘74固定在电路板5的前端弧缘51下方，第一、二区间71、72下方则呈镂设状以便于发射器61及接收器62的安装；该电路板5的前端弧缘51在设计上使其对应于该段弧形可透光材质制成的护框13后方，使感测元件6的发射器61的讯号可经由护框13传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框13传递回接收器62；由于感测元件6的讯号传递是透经护框13，故图3中该座边121形成陷落的缺口所构成的视窗122便成为这些感测元件6讯号传递的工作区间，各感测元件6在弧缘51的布设宽度被安排在该视窗122的宽度范围内。
本发明实施例的设计，由于感测元件并不经由外部会晃动的保险杆来进行感应，故整体机体结构可以将防撞构造与感测分离，除制造、组装便利外，驱动运作时的噪音极低，加上主扫刷与侧扫刷组成的扫刷组采用连动的驱动机构，有效减少马达的数量及机构的复杂度，降低整体的成本，且整个扫刷组的机构单纯，对于机体空间的规划可较为精简，合于消费者的期待！
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (23)
1.一种自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存，该机体前缘设有一段可透光材质制成的护框，该控制单元由一电路板上的电子组件所组成，该电路板具有一配合机体前端所截设适当长度的面积所构成，该控制单元设有作为防撞的感测元件，其被依适当间隔的布设在该电路板的前端边缘上，该电路板的前端对应于该护框后方，使控制单元感测元件的一发射器的讯号可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回感测元件的一接收器；
该机体包括一上盖及一底座，该护框设在上盖与底座间，并在上盖与底座间的机体前缘，于该护框与上盖间夹设有一段由挠性材质构成的防撞条。
2.如权利要求1所述的自走式清洁装置，其特征在于，该防撞条具有一安装时外露且凸设于上盖外的碰撞边，并在该碰撞边内侧设有一段夹扣座，该夹扣座上设有多个相隔适当间距的狭长细缝状扣孔；上盖对应于该扣孔向下垂设多个嵌边，其可在组装时嵌入该防撞条的扣孔，藉以使防撞条稳固地被夹设定位于上盖与护框间。
3.如权利要求1所述的自走式清洁装置，其特征在于，该底座的周缘形成一段适当高度的座边，该座边于自走式清洁装置执行清洁工作前进方向的前缘处，形成一段由陷落的缺口所构成的视窗，并于该视窗两侧各形成一段内径较所述座边小的靠边，该护框在组装时，其跨置并围于该视窗外而两侧靠贴于该靠边，及藉护框两末端内侧的固定部与底座上凸设的固定座藉固定元件固定。
4.如权利要求1所述的自走式清洁装置，其特征在于，该扫刷组包括一位于底座的底面上一凹设容室中的主扫刷，及各位于该主扫刷两侧的第一、二侧刷。
5.如权利要求4所述的自走式清洁装置，其特征在于，该容室内部两侧各设有第一枢接部及第二枢部。
6.如权利要求4所述的自走式清洁装置，其特征在于，该容室开口处的一侧设有多个相隔适当间距列设的插槽，对应插槽的另一侧设有二相隔适当间距的扣槽；容室开口处设有一具有多个盖肋隔出多个镂设区间的底盖，底盖一侧缘列设多个对应所述容室插槽的嵌扣体，对应于嵌扣体的另一侧在相隔适当间距下设有二对应所述容室开口处扣槽的弹性弯钩状卡扣体。
7.如权利要求4所述的自走式清洁装置，其特征在于，该容室底部呈一弧形凹设的底缘，容室内的一侧开有供灰尘受吸入收集的槽孔。
8.如权利要求7所述的自走式清洁装置，其特征在于，该容室的底缘在底座的内部呈现隆凸状，并于一侧固设有位于前述槽孔外的导引件，其设有与集尘机构相通的通道。
9.一种自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存，该机体前缘设有一段可透光材质制成的护框，该控制单元由一电路板上的电子组件所组成，该电路板具有一配合机体前端所截设适当长度的面积所构成，该控制单元设有作为防撞的感测元件，其被依适当间隔的布设在该电路板的前端边缘上，该电路板的前端对应于该护框后方，使控制单元感测元件的一发射器的讯号可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回感测元件的一接收器；
该扫刷组包括一主扫刷，及位于该主扫刷侧边的第一侧刷；主扫刷经由在同一驱动构件经由传动部件的驱动下与第一侧刷形成连动。
10.如权利要求9所述的自走式清洁装置，其特征在于，该扫刷组中的侧刷更包括位于主扫刷另一侧边的第二侧刷。
11.如权利要求9所述的自走式清洁装置，其特征在于，该扫刷组由驱动构件带动传动部件，以连动第一枢接部运转，第一枢接部一端接设该主扫刷的一端而使主扫刷形成以旋转主轴与行走清扫方向垂直的转动，第一枢接部另一端则接设并连动一第一蜗轮，以带动与第一蜗轮啮合连动的第一侧刷第一轮毂上方的第一齿轮，使第一轮毂上所设的第一刷毛产生其旋转主轴与清扫地面、主扫刷旋转主轴的轴线垂直的旋转。
12.如权利要求10所述的自走式清洁装置，其特征在于，该主扫刷另一端接设一第二枢接部，其接设并连动一第二蜗轮，以带动与第二蜗轮啮合连动的第二侧刷第二轮毂上方的第二齿轮，使第二轮毂上所设的第二刷毛产生其旋转主轴与清扫地面、主扫刷旋转主轴的轴线垂直的旋转。
13.如权利要求11所述的自走式清洁装置，其特征在于，该驱动构件、传动皮带、第一枢接部、第一蜗轮、第一齿轮上覆罩一第一覆盖。
14.如权利要求12所述的自走式清洁装置，其特征在于，该第二枢接部、第二蜗轮、第二齿轮上覆设一第二覆盖。
15.一种自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存，该机体前缘设有一段可透光材质制成的护框，该控制单元由一电路板上的电子组件所组成，该电路板具有一配合机体前端所截设适当长度的面积所构成，该控制单元设有作为防撞的感测元件，其被依适当间隔的布设在该电路板的前端边缘上，该电路板的前端对应于该护框后方，使控制单元感测元件的一发射器的讯号可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回感测元件的一接收器；
该扫刷组包括一主扫刷，其由一杆体周缘上植设多道沿轴向曲线排列的主扫刷毛，该杆体两端设有径向的第一、二嵌沟，以供第一、二端部元件上的第一、二嵌体可嵌置其中，第一、二端部元件外侧并设有第一、二凸嵌件。
16.如权利要求15所述的自走式清洁装置，其特征在于，该第二端部元件上更设有一提持元件。
17.一种自走式清洁装置，包括：一机体设置有扫刷组、动力装置、控制单元、驱动轮及集尘机构；在动力装置的电源供给及控制单元自动化控制下，经由可受驱动的驱动轮来执行支撑机体及自行移动的功能，及经由扫刷组将机体移动所经路径上的灰尘扫刷拨移被集尘机构吸入收存，该机体前缘设有一段可透光材质制成的护框，该控制单元由一电路板上的电子组件所组成，该电路板具有一配合机体前端所截设适当长度的面积所构成，该控制单元设有作为防撞的感测元件，其被依适当间隔的布设在该电路板的前端边缘上，该电路板的前端对应于该护框后方，使控制单元感测元件的一发射器的讯号可经由护框传递出外部，及让外部反射回的讯号经护框传递回感测元件的一接收器；
该感测元件的讯号传递是透经一视窗，各感测元件在电路板上的布设宽度被安排在该视窗的宽度范围内。
18.如权利要求17所述的自走式清洁装置，其特征在于，该机体包括一上盖及一底座，该护框设于该上盖及该底座间。
19.如权利要求18所述的自走式清洁装置，其特征在于，该底座的周缘形成一段适当高度的座边，该座边于自走式清洁装置执行清洁工作前进方向的前缘处，形成该视窗由一段陷落的缺口所构成。
20.如权利要求17所述的自走式清洁装置，其特征在于，该护框呈弧形，该电路板具有一由圆形区间所截设适当弦长的弧形面积。
21.如权利要求17所述的自走式清洁装置，其特征在于，该发射器及该接收器被安置在由一框座所分别隔设出的第一、二区间中。
22.如权利要求21所述的自走式清洁装置，其特征在于，该第一、二区间二者之间设一间隔件，并在其上方设有一上框缘以使整体可藉上框缘固定在电路板的前端边缘下方。
23.如权利要求21所述的自走式清洁装置，其特征在于，该第一、二区间下方呈镂设状。
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