CN107088026B

CN107088026B - 电吸尘器

Info

Publication number: CN107088026B
Application number: CN201710063625.6A
Authority: CN
Inventors: 加藤尚树; 小田原博志; 松井康博; 伊藤则和; 矢吹祐辅; 山谷辽; 橘川拓也; R·阿古斯丁
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: JP2017144007A; CN107088026A; TWI678178B; JP6877089B2; TW201729749A

Abstract

本发明提供一种电吸尘器，能够提高侧刷的减速机构的便利性。该电吸尘器包括电动机和将电动机的动力向侧刷传递的动力传递机构，侧刷和电动机具有相互大致平行的旋转轴，动力传递机构具有与电动机的旋转轴大致垂直的旋转轴。

Description

电吸尘器

技术领域

本发明涉及电吸尘器。

背景技术

已知在电动机驱动的侧刷安装有减速机构的电吸尘器。专利文献1公开了使用第一蜗轮34的侧刷的机构(0024，图10)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2014-208271号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1使用同步带(第一枢接部31、传动部件33)作为驱动结构部件3的减速机构(动力传递机构)，所以减速机构容易大型化。另外，从与同步带的连接的观点出发使电动机3的旋转轴与第一枢接部31的轴平行，因此部件的设置场所的自由度较低。

用于解决课题的手段

鉴于上述情况而完成的本发明是一种电吸尘器，其包括电动机和将该电动机的动力向侧刷传递的动力传递机构，该电吸尘器的特征在于：上述侧刷和上述电动机具有相互大致平行的旋转轴，上述动力传递机构具有与上述电动机的旋转轴大致垂直的旋转轴。

发明效果

根据本发明，能够提供一种提高了侧刷的减速机构的便利性的电吸尘器。

附图说明

图1是从左前方观察本发明的实施方式的自主行走型吸尘器的立体图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是表示拆下自主行走型吸尘器的壳体后的内部结构的立体图。

图4是在图4的B-B切断的立体图。

图5是自主行走型吸尘器的底面图。

图6是侧刷单元的分解立体图。

符号说明

2、3 驱动轮(轮子)

5 吸口刷

6 尘埃引导部件

7 侧刷

8 传感器(障碍物检测机构)

9 充电电池

11 吸引风扇

12 集尘箱

14 吸入部

S 自主行走型吸尘器

20、30 侧刷单元

21 电动机

22 第一蜗杆

23a、23b 侧刷壳体

24 轴

24a 第一蜗轮

24b 第二蜗杆

25 第一轴

26 第二轴

27 第二蜗轮

28 减速机构(动力传递机构)

具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式，适当参考附图详细说明。

图1是从左前方观察本发明的实施方式的电吸尘器的一例的自主行走型吸尘器的立体图。其中，自主行走型吸尘器S前进的方向中，设置有侧刷7的一侧是前方，铅垂上方是上方，驱动轮2、3相对的方向的驱动轮2一侧是左方，驱动轮3一侧是右方。即，如图1等所示地定义前后、上下、左右方向。

图2是图1的A-A截面图，图3是表示拆下自主行走型吸尘器的壳体后的内部结构的立体图，图4是表示图3的B-B截面的立体图，图5是电吸尘器的底面图，图6是侧刷单元的分解立体图。其中，图3示出了拆下集尘箱12后的状态。

(自主行走型吸尘器S)

自主行走型吸尘器S是在规定的清扫区域(例如房间的地面Y)中自主移动的同时自动清扫的电气设备。

自主行走型吸尘器S具有构成外部轮廓的壳体1(1u、1s)、下部的一对驱动轮2、3和辅助轮4。另外，自主行走型吸尘器S在下部具有吸口刷5、尘埃引导部6和侧刷7，周围具有传感器8(8a、8b、8c)。

驱动轮2、3分别被行走电动机(未图示)驱动旋转。辅助轮4是从动轮，是自由旋转的脚轮。驱动轮2、3设置在自主行走型吸尘器S的前后方向的中央侧、左右方向的外侧，辅助轮4设置在前后方向的前方侧、左右方向的中央侧。

侧刷7设置在自主行走型吸尘器S的前方侧、左右方向的外侧，如图1的箭头α1所示，使自主行走型吸尘器S的前方外侧的区域旋转以在从左右方向外侧向内侧的方向上进行清扫，使地面上的尘埃集中至中央的吸口刷5侧。吸口刷5相对于自主行走型吸尘器S的驱动轮2、3设置在后方。

如图2所示，自主行走型吸尘器S在内部具有充电电池9、控制装置10、吸引风扇11和集尘箱12。集尘箱12在吸口刷5的上方形成有吸入口12i作为入口。另外，集尘箱12在出口安装有集尘过滤部13。

充电电池9例如是通过充电能够再利用的二次电池，收纳在电池收纳部1s6中。充电电池9跨自主行走型吸尘器S的左右端部地配置。

来自充电电池9的电力被供给到传感器8、驱动装置等各电动机、控制装置10和吸引风扇11。

自主行走型吸尘器S由控制装置10统一地控制。

如图3所示，吸引风扇11配置在下部壳体1s的中心附近。

在吸引风扇11的空气的流路，从吸口14i向下游侧依次设置有集尘箱12、集尘过滤部13、吸引风扇11和排气口1s5。排气口1s5设置在吸口刷5的前方、驱动轮2、3的左右方向内侧。通过驱动吸引风扇11使集尘箱12内的空气从排气口1s5向外部排出而产生负压，从地面Y经由吸口14i将尘埃吸入集尘箱12内。

在吸口14i附近设置有扫入地面上的尘埃的吸口刷5。

吸引风扇11与下部壳体1s之间隔着弹性体(未图示)设置。因为隔着弹性体，所以吸引风扇11的振动衰减而不易向下部壳体1s传递，能够减少振动、噪声。

吸引风扇11和吸口刷电动机5m驱动时，地面等的尘埃被吸口刷5扫入。被扫入的尘埃经由吸入部14、吸口14i、吸入口12i被引导至集尘箱12内。用集尘过滤部13除去尘埃后的空气通过排气口1s5排出。其中，集尘箱12能够通过打开在上部壳体1u设置的盖1u1而拆装，拆下集尘过滤部13并将尘埃丢弃。

此处，对自主行走型吸尘器S的大概的动作进行说明。

自主行走型吸尘器S通过驱动轮2、3和辅助轮4自主移动，能够前进、后退、左右转向、原地转向等。自主行走型吸尘器S对于由侧刷7集尘而附着在吸口刷5周围的尘埃，经由吸入部14由吸引风扇11的吸入力从集尘箱12入口的吸入口12i吸入集尘箱12内，利用出口的集尘过滤部13使其滞留在集尘箱12内。

尘埃在集尘箱12内蓄积后，适当地由用户从主体部Sh取出集尘箱12，拆下集尘过滤部13，将尘埃丢弃。

以下，对于自主行走型吸尘器S的详细结构进行详细说明。

壳体1构成外部轮廓，是收纳行走电动机、吸口刷电动机5m、吸引风扇11、集尘箱12、控制装置10等的箱体。

壳体1具有构成上壁的上部壳体1u、构成底壁(和一部分侧壁)的下部壳体1s和在壳体1的前方下部设置的缓冲器1b。

在上部壳体1u设置有用于取放集尘箱12的盖1u1。

在下部壳体1s形成有轮子单元收纳部1s1、侧刷安装部1s3、孔部1s4、排气口1s5和电池收纳部1s6。

轮子单元收纳部1s1形成在图5的平面图中呈大致圆形的下部壳体1s的中央左右两侧。

在轮子单元收纳部1s1中，能够收纳支承、驱动驱动轮2、3的轮子单元20、30。

在孔部1s4设置有吸入部14。在下部壳体1s的中央附近的、被左右的轮子单元收纳部1s1夹着的位置形成有多个排气口1s5。

电池收纳部1s6形成在比下部壳体1s的中心靠前侧的位置。

在电池收纳部1s6能够收纳充电电池9。在电池收纳部1s6的左右形成有用于安装侧刷7的侧刷安装部1s3。

在下部壳体1s的后侧、即排气口1s5和轮子单元收纳部1s1的后侧形成有设置吸入部14的孔部1s4。

缓冲器1b设置成在与墙壁等障碍物碰撞时能够与从外部作用的力相应地在前后方向上移动。缓冲器1b被左右一对缓冲弹簧(未图示)向外施力。

与障碍物碰撞时的作用力经由缓冲器1b作用于缓冲弹簧时，缓冲弹簧在平面视图下倒向内侧地变形，对缓冲器1b向外施力并且允许缓冲器1b后退。缓冲器1b离开障碍物，上述作用力消失时，因缓冲弹簧的作用力，缓冲器1b回到原本的位置。另外，用后述的缓冲传感器8a检测缓冲器1b的后退(即与障碍物的接触)，将其检测结果输入控制装置10。

侧刷7由树脂等较细的线状部件的束(刷)形成并具有可弯曲性，以与地面接触的方式与侧刷底部7a倾斜地连接。侧刷7在左右各配置3个，在周长方向上相互大致等间隔地配置。另外，侧刷7例如也可以在左右各配置4个，也可以仅在左右中的某一方配置。

另外，侧刷7的长度优选比壳体1向外侧突出，从而在电吸尘器主体S移动至被清扫面的角部时到达被清扫面的端部，但是为了不妨碍驱动轮2、3的转动，优选比驱动轮2、3的中心轴短。另外，在使侧刷7延长的情况下为了增加强度，也可以用弹性体覆盖至刷的中途。

吸入部14形成由吸引风扇11吸引的含有尘埃的空气的流路的一部分。吸入部14的下游的流路顺次与集尘箱12、集尘过滤部13、吸引风扇11和排气口1s5连通。

在吸入部14配置了扫入尘埃的吸口刷5，固定有驱动吸口刷5的吸口刷电动机5m。吸入部14形成有将用吸口刷5扫入的尘埃吸入集尘箱12的吸口14i。吸口14i形成为具有与吸口刷5大致相同的长度。

吸口14i与集尘箱12的开口的吸入口12i连通，尘埃经由吸口14i、吸入口12i聚集至集尘箱12中。

在吸入部14，在下部壳体1s形成有收纳吸口刷5的吸口刷收纳部14b，在吸口刷收纳部14b配置上述吸口刷5。吸口刷5可旋转地安装在吸口部14。吸口刷5可拆卸地安装在吸入部14。

集尘箱12是将从地面Y经由形成于吸入部14的吸口14i被吸入的尘埃回收的容器。集尘箱12具有与吸口刷5大致相同的左右方向尺寸。

集尘箱12具有收纳已回收的尘埃的主体、能够取出已回收的尘埃的盖和主体上部的可折叠的把手。集尘箱12的主体的底面是与吸入部14的上部的形状对应的形状，与吸口14i相对地具有开口形状大致相同的吸入口12i。盖与吸引风扇11的吸引口相对，具有上述集尘过滤部13。

图3所示的缓冲传感器8a是以缓冲器1b的后退检测出缓冲器1b与障碍物接触的传感器，例如光耦合器。在缓冲器1b与障碍物接触的情况下，传感器光因缓冲器1b的后退而被遮挡。与该变化对应的检测信号输出到控制装置10。

测距传感器8b是检测与障碍物的距离的红外线传感器。本实施方式中，在正面和两个侧面共计3处设置有测距传感器8b。

测距传感器8b具有发出红外线的发光部(未图示)和接受红外线在障碍物上反射并返回的反射光的受光部(未图示)。基于由该受光部检测的反射光的强度，计算与障碍物的距离。其中，缓冲器1b中的至少测距传感器8b的附近，由使红外线透过的树脂或玻璃形成。

另外，也可以使用其他种类的传感器(例如超声波传感器、可见光传感器)作为测距传感器8b。

图5所示的地面用测距传感器8c是计测与地面的距离的红外线传感器，设置在下部壳体1s的底面前后左右4处。通过用地面用测距传感器8c检测楼梯等较大的高低差，能够防止自主行走型吸尘器S落下。例如，由地面用测距传感器8c在前方检测出30mm程度以上的高低差的情况下，控制装置10控制行走电动机使主体部Sh后退，使自主行走型吸尘器S的前进方向转换。

控制装置10例如是在基板安装微机(Microcomputer)和周边电路构成的。微机读取ROM(Read Only Memory)中存储的控制程序并将其展开至RAM(Random Access Memory)，由CPU(Central Processing Unit)运行从而实现各种处理。周边电路具有A/D、D/A转换器、各种电动机的驱动电路、传感器电路、充电电池9的充电电路等。

控制装置10与用户对操作按钮bu的操作、以及从传感器8输入的信号相应地执行运算处理，与各电动机、传感器8、吸引风扇11等输入输出信号。

辅助轮4设置在下部壳体1s的前方的左右方向的中央。辅助轮4是与驱动轮2、3一同使主体部Sh保持规定高度而使自主行走型吸尘器S平滑地移动用的轮子。辅助轮4因随主体部Sh的移动与地面Y之间产生的摩擦力而从动旋转，进而以方向在水平方向上旋转360°的方式，被轴支承在下部壳体1s。

(侧刷单元20、30)

接着，对于包括侧刷7的侧刷单元20、30进行说明。包括侧刷7的侧刷单元20和侧刷单元30能够成为相对于自主行走型吸尘器S的左右的中央面面对称的相同的结构，所以对侧刷单元20的结构的说明与侧刷单元30相同，不重复作为侧刷单元30的说明。

图6是从斜上前方观察侧刷单元的分解立体图。对于侧刷7与驱动侧刷7的电动机21之间的减速机构进行说明。

电动机21在自身的下侧具有在上下方向上延伸的驱动轴(输入轴)。电动机21的驱动轴在上下方向上延伸地配置，由此能够有效地利用侧刷7上方的空间。

在电动机21的驱动轴，通过压入等固定有作为蜗轮机构的第一蜗杆22。电动机21固定在上侧侧刷壳体23a。

上侧侧刷壳体23a具有支承电动机21的侧面的支承面。上侧侧刷壳体23a具有收纳第一蜗杆22的空间。

在比第一蜗杆22靠下侧的位置，与第一蜗杆22的轴方向垂直地配置有轴24和第一轴25。

轴24具有位于电动机21的下方侧的第一蜗轮24a和位于侧刷7的旋转轴侧的第二蜗杆24b。第一蜗轮24a和第二蜗杆24b位于相对于电动机21的驱动轴大致垂直的直线上。第一蜗轮24a的旋转轴与该直线大致一致。

第一蜗轮24a以与第一蜗杆22啮合的方式配置。第二蜗杆24b以与第二轴26啮合的方式配置。

第一轴25与轴24同轴地配置。轴24和第一轴25通过上侧侧刷壳体23a和下侧侧刷壳体23b固定。轴24如果能够使第一蜗轮24a和第二蜗杆24b联动地动作，则可以是一体的，也可以是分体的。

第二轴26(输出轴)和第二蜗轮27配置在与轴24垂直的方向上、且隔着轴24与上侧侧刷壳体23a相反的一侧。

第二蜗轮27以与第二蜗杆24b啮合的方式配置。第二蜗轮27与第二轴26同轴地配置，第二轴26的电动机21侧的端部通过压入等固定在上侧侧刷壳体23a。

第二蜗轮27可以配置在相对于第一蜗杆22的隔着轴24的相反侧或者同一侧。即，图6中，第二蜗轮27和第一蜗杆22可以在相对于轴24的右侧，也可以在相对于轴24的左侧。

轴24能够配置在与左右方向和前后方向大致平行的平面内，另外，轴24的长度的自由度较大，能够比较自由地设定第一蜗轮24a与第二蜗杆24b的间隔。因此，能够提高第二蜗轮27的位置布局的自由度。

另外，因为构成为电动机21的驱动轴和第二轴26(输出轴)与跟它们大致垂直的第一轴25等连接，所以易于在电动机21和侧刷7之间配置侧刷壳体23。更具体而言，例如，易于在侧刷壳体23的正上方侧配置电动机21，在侧刷壳体23的正下方侧配置侧刷7。由此，易于实现减少了死区的有效的布局。其中，某个部件位于其他部件的“正上方”或“正下方”，指的是从与上下方向平行的方向观察其他部件的情况下，某个部件的一部分或全部与其他部件的一部分或全部看起来重叠。优选某个部件的包括图心的部分与其他部件的一部分或全部看起来重叠。

侧刷7可安装地与第二蜗轮27同轴地配置。本实施方式中，具有第二蜗轮27的部件的一端插入侧刷7的旋转轴中，但也可以是与第二蜗轮27分体的部件插入侧刷7的旋转轴中。侧刷7的旋转轴与电动机21的驱动轴大致平行。

通过设置上述结构的减速机构，能够获得较大的转矩，并且实现侧刷单元的小型化。通过使自主行走型吸尘器S整体小型化，还能够清扫狭窄的场所，能够扩大清扫范围。

上侧侧刷壳体23a和下侧侧刷壳体23b在内部安装有第一蜗杆22、第一蜗轮24a、第二蜗杆24b和第二蜗轮27。因此，能够将减速机构构成为单元，提高组装性。另外，上侧侧刷壳体23a和下侧侧刷壳体23b还能够在内部安装第一轴25和第二轴26。

另外，本实施方式示出了本发明的一例，本发明的技术思想的范围内能够存在各种具体方式。

Claims

1.一种电吸尘器，其特征在于：

包括：相对于驱动轮设置在后方的吸口刷；和

设置在所述电吸尘器的前方侧、左右方向的外侧的一对侧刷，该一对侧刷使地面上的尘埃集中至中央的所述吸口刷侧，

对每一个侧刷设置有上侧侧刷壳体、下侧侧刷壳体、电动机和将该电动机的动力向侧刷传递的动力传递机构，

所述电动机在自身的下侧具有在上下方向上延伸的驱动轴，

所述侧刷和所述电动机包括彼此平行的旋转轴，

所述动力传递机构具有与所述电动机的旋转轴垂直的旋转轴，

所述电动机固定在所述上侧侧刷壳体，所述上侧侧刷壳体具有支承所述电动机的侧面的支承面，所述上侧侧刷壳体和所述下侧侧刷壳体形成收纳动力传递机构的空间，

所述动力传递机构包括：

第一蜗杆，其固定在所述电动机的驱动轴；

在比所述第一蜗杆靠下侧的位置，与所述第一蜗杆的旋转轴方向垂直地同轴配置的、通过所述上侧侧刷壳体和所述下侧侧刷壳体而固定的轴和第一轴；

第一蜗轮，其位于所述电动机的下方侧且与该第一蜗杆啮合；

第二蜗杆，其与该第一蜗轮同轴地设置且经由所述轴联动，位于所述侧刷的旋转轴侧；

第二蜗轮，其与该第二蜗杆啮合；和

作为所述动力传递机构的输出轴的第二轴，其和所述第二蜗轮同轴地配置在与所述轴垂直的方向上、且配置在隔着所述轴与所述上侧侧刷壳体相反的一侧，

所述第二轴的所述电动机侧的端部固定在所述上侧侧刷壳体，且所述第二蜗杆以与所述第二轴啮合的方式配置，

所述第一蜗轮和第二蜗杆设置在所述轴的两端，所述轴设置在与所述电吸尘器的左右方向和前后方向平行的平面内，

所述电动机的驱动轴和所述第二轴与跟它们垂直的所述第一轴连接。

2.如权利要求1所述的电吸尘器，其特征在于：

所述第一蜗轮和所述第二蜗杆是一体的部件。

3.如权利要求1所述的电吸尘器，其特征在于：

在所述侧刷的正上方侧具有所述侧刷壳体。

4.如权利要求1所述的电吸尘器，其特征在于：

所述电动机配置在所述侧刷壳体的正上方侧。