EP4179938A1 - Robot de nettoyage autonome - Google Patents

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Publication number
EP4179938A1
EP4179938A1 EP22205577.4A EP22205577A EP4179938A1 EP 4179938 A1 EP4179938 A1 EP 4179938A1 EP 22205577 A EP22205577 A EP 22205577A EP 4179938 A1 EP4179938 A1 EP 4179938A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
rod
cleaning robot
tube
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22205577.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Valentin JAVELLE
Mathias GANEM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEB SA
Original Assignee
SEB SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEB SA filed Critical SEB SA
Publication of EP4179938A1 publication Critical patent/EP4179938A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L5/00—Structural features of suction cleaners
    • A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
    • A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/24—Hoses or pipes; Hose or pipe couplings
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    • A47L9/06—Nozzles with fixed, e.g. adjustably fixed brushes or the like
    • A47L9/0633—Nozzles with fixed, e.g. adjustably fixed brushes or the like with retractable brushes, combs, lips or pads
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    • A47L9/242—Hose or pipe couplings
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    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2847—Surface treating elements
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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Definitions

  • the present invention relates to the field of autonomous cleaning robots, and more particularly to the field of robot vacuum cleaners, which can move autonomously on a surface to be cleaned and make it possible to suck up dust and waste present on the surface to be cleaned, which can for example be tiles, parquet, laminate, carpet or carpet.
  • the drive mechanism more particularly comprises a drive motor which is fixed relative to the first tube part, an endless screw coupled in rotation to an output shaft of the drive motor, a rack formed on the second part tube and extending longitudinally along the second tube part, and a coaxial double pinion comprising a first peripheral toothing coupled in rotation to the endless screw, and a second peripheral toothing configured to cooperate with the rack.
  • Such a configuration of the aforementioned autonomous cleaning robot allows the latter, by commanding a movement of the cleaning head in the deployed position, to reach areas inaccessible to the main body (which has a height greater than that of the cleaning head). cleaning since the main body is in particular equipped with a waste collection device), such as for example an area located under a piece of furniture.
  • the drive mechanism equipping the aforementioned autonomous cleaning robot is complex, which is detrimental to the manufacturing costs of the autonomous cleaning robot and also to the reliability of the autonomous cleaning robot.
  • the use of a rack to vary the length of the suction tube, and therefore the position of the cleaning head relative to the main body limits the deployment stroke of the cleaning head, unless oversized. the main body so that it can accommodate a second section of long tube when the cleaning head is in the retracted position.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks.
  • the technical problem at the basis of the invention consists in particular in providing an autonomous cleaning robot which is of simple, economical, reliable and compact structure, while having high cleaning performance.
  • the drive mechanism is configured such that movement of the drive rod between the extended configuration and the retracted configuration results in movement of the cleaning head between the extended position and the retracted position.
  • Such a configuration of the drive mechanism, and more particularly the use of a drive rod which is telescopic and of a drive cable which is windable or unwindable, makes it possible to reliably control an extension or a retraction of the cleaning head, using a drive mechanism of simple and economical design.
  • the autonomous cleaning robot according to the present invention has high cleaning performance, while being of simple, economical, reliable and compact structure.
  • the autonomous cleaning robot object of the present invention is designed, like the majority of autonomous cleaning robots, to effectively clean the floors when it moves in a direction of movement parallel to the longitudinal axis of the autonomous cleaning robot and according to a predetermined direction of movement.
  • the direction of movement parallel to the longitudinal axis of the autonomous cleaning robot and the predetermined direction of movement define a main direction of movement of the autonomous cleaning robot which is the subject of the present invention.
  • a front part or a rear part of the main body of the autonomous cleaning robot is identified with respect to the main direction of movement of the autonomous cleaning robot.
  • the autonomous cleaning robot may additionally have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the drive rod is mechanically connected to the cleaning head or to the suction tube, and for example to the distal end portion of the suction tube.
  • the autonomous cleaning robot comprises two driving wheels configured to roll on the surface to be cleaned and mounted so as to be able to rotate on the main body respectively around two axes of rotation which are substantially parallel, and by substantially collinear example.
  • the longitudinal axis of the rod is substantially perpendicular to the axes of rotation of the driving wheels.
  • the drive rod comprises at least a first rod element which is tubular and in which the drive cable extends at least partially, and a second rod element which is slidably mounted relative to the first rod element, the second cable end portion being fixed to the second rod element.
  • the drive rod comprises at least one intermediate rod element which is tubular and in which the drive cable extends at least partially, the at least one rod element intermediate being interposed between the first and second rod elements.
  • the drive rod extends inside the suction tube. Such an arrangement of the drive rod makes it possible to prevent the latter from coming into contact with obstacles during the movements of the autonomous cleaning robot, and therefore to preserve the integrity of the drive rod.
  • the drive rod is located outside the suction tube.
  • the drive rod extends above the suction tube.
  • the drive rod comprises a first rod end portion and a second rod end portion, the second rod end portion being fixed, for example by gluing or by screwing, to the distal end portion of the suction tube.
  • the first rod end portion is fixed to the main body.
  • the second rod end portion is attached to an interior wall of the distal end portion of the suction tube.
  • the suction tube is configured to occupy a first tube configuration in which the distal end portion of the suction tube extends beyond the main body, and advantageously at the -beyond a forward portion of the main body, a first deployment distance, and a second tube configuration in which the distal end portion of the suction tube extends beyond the main body, and advantageously beyond the front part of the main body, a second deployment distance greater than the first deployment distance.
  • the suction tube has a longitudinal tube axis, and is longitudinally extendable from the first tube configuration to the second tube configuration.
  • the suction tube has a variable length, and is configured to occupy a first tube configuration in which the suction tube has a first tube length, and a second tube configuration in which the tube suction has a second tube length greater than the first tube length.
  • the first deployment distance is less than or equal to 0.
  • the distal end portion of the suction tube could be set back from the front part of the body main when the suction tube occupies the first tube configuration.
  • the first deployment distance is strictly greater than 0.
  • the autonomous cleaning robot is configured such that a movement of the drive rod between the retracted configuration and the deployed configuration causes a change in configuration of the suction tube between the first tube configuration and the second tube configuration.
  • the longitudinal axis of the tube is substantially parallel to the longitudinal axis of the rod.
  • the suction tube is telescopic.
  • the suction tube is accordion-like deformable along the longitudinal axis of the tube.
  • the suction tube is flexible
  • the autonomous cleaning robot comprises a winding drum around which the suction tube is intended to be at least partially wound.
  • the autonomous cleaning robot is configured such that a movement of the drive rod from the retracted configuration to the deployed configuration causes the suction tube to unwind from the drum winding and such that movement of the drive rod from the extended configuration to the retracted configuration results in winding of the suction tube around the winding drum.
  • the suction tube has a rectangular or circular cross section.
  • the drive cable comprises a core and a protective sheath extending around the core.
  • the protective sheath is rigid or semi-rigid.
  • the cleaning head is pivotally mounted with respect to the suction tube around a pivot axis which extends substantially vertically when simultaneously the autonomous cleaning robot rests on a horizontal surface and the cleaning head is in the deployed position.
  • a pivot axis which extends substantially vertically when simultaneously the autonomous cleaning robot rests on a horizontal surface and the cleaning head is in the deployed position.
  • the drive mechanism is further configured to pivotally drive the cleaning head around the pivot axis.
  • the drive mechanism comprises two drive rods which are located on either side of the suction tube, and two drive cables, the second end portion of cable of each of the drive cables being attached to a respective drive rod.
  • the motorized winding device comprises two winders to each of which is fixed the first cable end portion of a respective drive cable.
  • the motorized winding device comprises a single drive motor configured to rotate each of the two winders according to the first direction of rotation and the second direction of rotation.
  • the motorized winding device comprises two drive motors each configured to drive a respective winder in rotation according to the first direction of rotation and the second direction of rotation.
  • the drive mechanism is configured to control the two drive motors in rotation independently of each other, so as to be able to pivot the cleaning head around the pivot axis.
  • Such a configuration of the drive mechanism makes it possible, with the same drive mechanism, to be able to control movements of the cleaning head between the retracted and deployed positions, and also to control pivoting of the cleaning head around the pivot axis, and therefore to further limit the manufacturing costs of the autonomous cleaning robot and to further increase the reliability of the latter.
  • the suction tube is mounted articulated with respect to the main body around an articulation axis which is substantially horizontal when the autonomous cleaning robot rests on a horizontal surface.
  • the axis of articulation is substantially parallel to the axes of rotation of the driving wheels.
  • the axis of articulation is substantially perpendicular to a main direction of movement of the autonomous cleaning robot.
  • the cleaning head is configured to contact the surface to be cleaned when the cleaning head is in the extended position, and is configured to be located remote from the surface to be cleaned when the cleaning head is in the retracted position.
  • Such a configuration of the cleaning head allows the autonomous cleaning robot to easily cross obstacles, such as door thresholds, when the cleaning head occupies the retracted position.
  • the autonomous cleaning robot is configured such that a change in configuration of the suction tube from the second tube configuration to the first tube configuration causes a displacement of the suction head.
  • the retraction stroke comprising a first portion of the retraction stroke during which the cleaning head is moved in translation by the suction tube and relative to the body main in a direction of translation which is substantially horizontal, and a second portion of the retraction stroke during which the cleaning head is moved by the suction tube and relative to the main body according to a displacement movement which comprises at least a vertical component so as to cause lifting of the cleaning head.
  • the second portion of the retraction stroke corresponds to an end of stroke of the retraction stroke.
  • the autonomous cleaning robot comprises a lifting device configured to lift the cleaning head relative to the surface to be cleaned when the cleaning head is moved from the extended position to the retracted position.
  • the lifting device comprises at least one lifting ramp provided on the main body, and at least one roller which is rotatably mounted on the suction tube and which is configured to roll on the at least one lift ramp when the suction tube is moved from the second tube configuration to the first tube configuration.
  • the autonomous cleaning robot comprises a subassembly comprising the suction unit, the suction tube and the drive mechanism, the lifting device being configured to vertically move the subset relative to the main body.
  • the lifting device comprises at least one rack which is integral in movement with the sub-assembly and which is movable in translation relative to the main body in a direction of vertical displacement, and at least one pinion rotatably mounted on the main body and configured to mesh with the at least one rack such that rotation of the at least one pinion according to a first direction of pinion rotation causes lifting of the sub- together and in such a way that a rotation of the at least one pinion according to a second direction of pinion rotation causes the subassembly to be lowered.
  • the direction of translation is substantially parallel to a main direction of movement of the autonomous cleaning robot, that is to say is substantially perpendicular to the axes of rotation of the drive wheels.
  • the direction of translation is substantially parallel to the longitudinal axis of the tube.
  • the motorized winding device is mounted on the main body.
  • the drive rod is made of rigid material.
  • the cleaning robot autonomous includes a power battery configured to electrically power the autonomous cleaning robot.
  • the suction unit comprises a suction motor and a fan which is coupled to the suction motor and which is configured to generate the flow of air through the opening of aspiration.
  • the autonomous cleaning robot comprises a waste collection device mounted on the main body, the waste collection device being located upstream of the suction unit and being configured to be crossed by the air flow generated by the suction unit.
  • the suction tube has a proximal end portion which is fixed to the main body.
  • the terms “horizontal”, “vertical”, “lower”, “upper”, “top”, “below” used to describe the autonomous cleaning robot or the main body refer to the cleaning robot autonomous in a situation of use when it rests by its wheels on a floor to be cleaned which is flat and horizontal.
  • THE figures 1 to 8 represent an autonomous cleaning robot 2, and more particularly a robot vacuum cleaner, configured to move autonomously on a surface to be cleaned.
  • the autonomous cleaning robot 2 comprises in particular a main body 3 and a plurality of main wheels which are configured to roll on the surface to be cleaned and which are mounted so as to be able to rotate on the body 3.
  • the plurality of main wheels comprises in particular at least two drive wheels 4 having axes of rotation which are collinear and which extend perpendicularly to a main direction of movement D of the autonomous cleaning robot 2.
  • the plurality of main wheels could also include a second pair of driving wheels, or a pair of additional wheels which are mounted loose on the main body 3.
  • the autonomous cleaning robot 2 further comprises a cleaning head 5 comprising a head body 6 provided with a lower face 7 which is configured to be oriented towards a surface to be cleaned, and with a suction opening 8 opening into the underside 7 of the cleaning head 5.
  • the suction opening 8 is elongated and extends transversely, and more particularly perpendicularly, to the main direction of movement D of the autonomous cleaning robot 2.
  • the cleaning head 5 may optionally further comprise a rotating cleaning brush rotatably mounted in the head body 6 around a brush rotation axis which extends transversely, and more particularly perpendicularly, to the direction of movement. main d.
  • the cleaning head 5 is mounted to move relative to the main body 3 between a deployed position (see the figure 7 ) in which the cleaning head 5 is remote from the main body 3 and is configured to be in contact with the surface to be cleaned, and a retracted position (see the figures 1 and 2 ) in which the cleaning head 5 is close to the main body 3 and is configured to be located at a distance from the surface to be cleaned.
  • the autonomous cleaning robot 2 further comprises a suction tube 11 comprising a distal end portion 11.1 which is fixed to the cleaning head 5 and which is fluidically connected to the suction opening 8, and a portion of proximal end 11.2 which is fixed, directly or indirectly, to the main body 3.
  • the suction tube 11 has a rectangular or circular cross-section, and has a longitudinal tube axis A which is substantially perpendicular to the axes of rotation of the drive wheels 4, and therefore to the main direction of movement D.
  • the suction tube 11 is telescopic, and is configured to occupy a first tube configuration in which the distal end portion 11.1 of the suction tube 11 extends beyond a front part of the main body 3 a first deployment distance, and a second tube configuration in which the distal end portion 11.1 of the suction tube 11 extends beyond the front part of the main body 3 a second deployment distance greater than the first deployment distance.
  • the suction tube 11 is more particularly configured to occupy the first tube configuration when the cleaning head 5 occupies the retracted position, and to occupy the second tube configuration when the cleaning head 5 occupies the deployed position.
  • the suction tube 11 is formed by a plurality of tubular elements 12, for example two or three in number, which are mounted one inside the other telescopically.
  • the autonomous cleaning robot 2 also comprises a suction unit 13 which is attached to the main body 3.
  • the suction unit 13 comprises a suction motor and a fan which is coupled to the suction motor and which is configured to generate an airflow through the suction opening 8 and the suction tube 11.
  • the autonomous cleaning robot 2 further comprises a waste collection device 14 mounted on the main body 3.
  • the waste collection device 14 is located upstream of the suction unit 13, and is configured to be crossed by the airflow generated by the fan.
  • the autonomous cleaning robot 2 additionally has a battery supply (not visible in the figures) configured to electrically supply the autonomous cleaning robot 2, and a control unit (not visible in the figures) configured to control the operation of the autonomous cleaning robot 2.
  • the power battery is rechargeable and is housed in the main body 3.
  • the autonomous cleaning robot 2 also includes a drive mechanism 16 configured to move the cleaning head 5 between the deployed position and the retracted position.
  • the drive mechanism 16 is mounted on the main body 3.
  • the drive mechanism 16 includes a drive cable 17 having a first cable end portion and a second cable end portion.
  • the drive cable 17 comprises a core and a protective sheath extending around the core.
  • the protective sheath can for example be rigid or semi-rigid.
  • the drive mechanism 16 further comprises a motorized winding device 18 comprising a winder 19 to which the first cable end portion is fixed and around which the drive cable 17 is intended to be wound.
  • motorized winding 18 further comprises a drive motor 21 configured to drive the winder 19 in rotation according to a first direction of rotation in which the drive cable 17 is configured to be wound around the winder 19, and according to a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, in which the drive cable 17 is configured to be unwound from the reel 19.
  • the drive mechanism 16 further comprises a drive rod 22 which is telescopic and which has a longitudinal rod axis B.
  • the longitudinal axis of rod B is substantially perpendicular to the axes of rotation of the drive wheels 4, and is substantially parallel to the longitudinal axis of tube A.
  • the drive rod 22 is made of rigid material, and is for example metallic.
  • the drive rod 22 is more particularly configured to occupy a retracted configuration in which the drive rod 22 has a first rod length and an extended configuration in which the drive rod 22 has a second rod length greater than the first rod length.
  • the drive rod 22 comprises a first rod end portion 22.1 which is fixed, directly or indirectly, to the main body 3, and a second rod end portion 22.2 which is fixed, for example by gluing or by any other means, to the distal end portion 11.1 of the suction tube 11.
  • the drive rod 22 could further comprise one or more intermediate rod element(s) 25 which is/are tubular and which is/are interposed between the first and second rod elements 23, 24.
  • the first and second rod elements 23, 24 and the intermediate rod element(s) 25 are slidably mounted relative to each other along the longitudinal axis of the rod B, and the drive cable 17 extends at least partially into the first rod element 23 and the element(s) of intermediate rod(s) 25.
  • the drive rod 22 is more particularly mechanically connected to the drive cable 17 such that a rotation of the reel 19 in the first direction of rotation causes a displacement of the drive rod 22 towards the retracted configuration and such that a rotation of the reel 19 in the second direction of rotation causes a displacement of the drive rod 22 towards the deployed configuration.
  • the drive mechanism 16 is more particularly configured such that a movement of the drive rod 22 between the deployed configuration and the retracted configuration causes a change in configuration of the suction tube 11 between the first configuration tube and the second tube configuration, and therefore a movement of the cleaning head 5 between the extended position and the retracted position.
  • the drive rod 22 extends inside the suction tube 11, and the second rod end portion 22.2 is fixed to the distal end portion 11.1 of the suction tube 11 via a piece of fixation.
  • the drive rod 22 could be located outside the suction tube 11, and extend for example above the suction tube 11 or next to it. suction tube 11.
  • the autonomous cleaning robot 2 comprises a lifting device 26 configured to lift the cleaning head 5 relative to the surface to be cleaned when the cleaning head 5 is moved from the extended position to the retracted position, and more particularly when the second portion of the retraction stroke.
  • a lifting device 26 is therefore configured to move the cleaning head 5 relative to the main body 3 according to the aforementioned displacement movement which includes at least one vertical component.
  • the lifting device 26 may for example comprise one or more lifting ramp(s) 27 provided on the main body 3, and one or more rolling roller(s) 28 rotatably mounted on the suction tube 11 and configured to roll on the respective lifting ramp 27 when the suction tube 11 is moved from the second tube configuration to the first tube configuration.
  • the suction tube 11 is advantageously mounted articulated with respect to the main body 3 around an articulation axis C which is substantially horizontal when the autonomous cleaning robot 2 rests on a horizontal surface, which is parallel to the axes of rotation of the drive wheels 4 and which is located in a rear part of the main body 3, and this in such a way as to allow a pivoting of the suction tube 11 about the aforementioned hinge axis when the cleaning head 5 is raised relative to the surface to be cleaned during the second portion of the retraction stroke.
  • the suction unit 13, the suction tube 11, the drive mechanism 16 and the waste collection device 14 could possibly form a subassembly 30 configured to be moved in pivoting around the aforementioned hinge axis and relative to the main body 3 when the cleaning head is raised by the lifting device 26.
  • FIG 9 represents an autonomous cleaning robot 2 according to a second embodiment of the invention which differs from the first embodiment in particular in that the drive mechanism 16 comprises two drive rods 22 which are located on either side of the suction tube 11, and therefore outside the suction tube 11.
  • the drive mechanism 16 also comprises two drive cables 17 whose second cable end portions are each fixed to a respective drive rod 22, and the device for motorized reel 18 comprises two reels 19 to each of which is fixed the first cable end portion of a respective drive cable 17, and two drive motors 21 each configured to drive a respective reel 19 in rotation according to the first direction of rotation and the second direction of rotation.
  • the autonomous cleaning robot 2 according to the second embodiment of the invention also differs from the aforementioned first embodiment in that the cleaning head 5 is pivotally mounted relative to the suction tube 11 about a pivot axis E which extends substantially vertically when simultaneously the autonomous cleaning robot 2 rests on a horizontal surface and the cleaning head 5 is in the deployed position.
  • Such pivoting of the cleaning head 5 can be obtained by providing a head pivoting mechanism disposed at least partly in the cleaning head, and rotatably coupled to a toothed sector attached to the distal end portion 11.1 of the suction tube 11.
  • the drive mechanism 16 could also be configured to pivot the cleaning head 5 around the pivot axis E.
  • Such pivoting of the cleaning head 5 can be obtained by controlling by rotation the two drive motors 21 independently of each other, and more particularly by driving one of the reels 19 in rotation in the first direction of rotation (so as to move the respective drive rod 22 in the retracted configuration) and rotating the other of the reels 19 in the second direction of rotation (so as to move the respective drive rod 22 in the deployed configuration).
  • FIG 10 shows an autonomous cleaning robot 2 according to a third embodiment of the invention which differs from the aforementioned second embodiment essentially in that the drive wheels 4 are replaced by moving tracks, and in that the lifting device 26 is configured to move the aforementioned sub-assembly 30 vertically relative to the main body 3.
  • the suction tube 11 could be flexible, and the autonomous cleaning robot 2 could comprise a winding drum around which is intended to be wound at least in part of the suction tube 11.
  • the autonomous cleaning robot 2 is configured such that a movement of the drive rod 22 from the retracted configuration to the deployed configuration causes unwinding the suction tube 11 from the winding drum and such that movement of the drive rod 22 from the extended configuration to the retracted configuration results in winding the suction tube 11 around the winding drum 'winding.
  • the suction tube 11 could, rather than being telescopic, be deformable like an accordion along the longitudinal axis of the tube A.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Le robot de nettoyage autonome (2) comprend un corps principal (3) ; une tête de nettoyage (5) montée mobile par rapport au corps principal (3) entre une position déployée et une position rétractée ; un tube d'aspiration (11) reliant la tête de nettoyage au corps principal (3) ; et un mécanisme d'entraînement (16) configuré pour déplacer la tête de nettoyage (5) entre la position déployée et la position rétractée, et comportant un câble d'entraînement (17), un enrouleur (19) autour duquel est destiné à être enroulé le câble d'entraînement (17), un moteur d'entraînement (21) configuré pour entraîner en rotation l'enrouleur (19), et une tige d'entraînement (22) qui est télescopique et à laquelle est fixée le câble d'entraînement, le mécanisme d'entraînement (16) étant configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement (22) entre une configuration déployée et une configuration rétractée entraîne un déplacement de la tête de nettoyage (5) entre la position déployée et la position rétractée.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine des robots de nettoyage autonomes, et plus particulièrement au domaine des aspirateurs robots, pouvant se déplacer de manière autonome sur une surface à nettoyer et permettant d'aspirer des poussières et des déchets présents sur la surface à nettoyer, qui peut par exemple être du carrelage, du parquet, du stratifié, de la moquette ou un tapis.
    • Etat de la technique
  • Les robots de nettoyage autonomes sont devenus d'un usage commun de nos jours, ceux-ci permettant de nettoyer des surfaces complètes d'une habitation sans aucune assistance de l'utilisateur dès l'instant où ces surfaces sont planes, c'est-à-dire sur un même niveau. Ils offrent ainsi un gain de temps considérable aux utilisateurs pour pratiquer d'autres activités.
  • Le document WO2018/151424 divulgue un robot de nettoyage autonome comprenant :
    • un corps principal,
    • une tête de nettoyage comportant une face inférieure qui est configurée pour être orientée vers une surface à nettoyer, et une ouverture d'aspiration débouchant dans la face inférieure de la tête de nettoyage, la tête de nettoyage étant montée mobile par rapport au corps principal entre une position déployée dans laquelle la tête de nettoyage est éloignée du corps principal et une position rétractée dans laquelle la tête de nettoyage est rapprochée du corps principal,
    • un ensemble de tube extensible comportant un tube d'aspiration flexible qui est relié fluidiquement à l'ouverture d'aspiration, et un ensemble de tube télescopique monté autour du tube d'aspiration flexible, l'ensemble de tube télescopique comportant une première partie de tube qui est fixée au corps principal, une deuxième partie de tube qui est montée télescopique dans la première partie de tube, et une portion de connexion qui relie mécaniquement la deuxième partie de tube à la tête de nettoyage,
    • une unité d'aspiration qui est fixée au corps principal et qui est configurée pour générer un flux d'air à travers l'ouverture d'aspiration et le tube d'aspiration flexible, et
    • un mécanisme d'entraînement configuré pour faire varier la longueur de l'ensemble de tube extensible de manière à déplacer la tête de nettoyage entre la position déployée et la position rétractée.
  • Le mécanisme d'entraînement comporte plus particulièrement un moteur d'entraînement qui est fixe par rapport à la première partie de tube, une vis sans fin couplée en rotation à un arbre de sortie du moteur d'entraînement, une crémaillère formée sur la deuxième partie de tube et s'étendant longitudinalement le long de la deuxième partie de tube, et un pignon double coaxial comportant une première denture périphérique couplée en rotation à la vis sans fin, et une deuxième denture périphérique configurée pour coopérer avec la crémaillère.
  • Une telle configuration du robot de nettoyage autonome précité permet à ce dernier, en commandant un déplacement de la tête de nettoyage dans la position déployée, d'atteindre des zones inaccessibles pour le corps principal (qui présente une hauteur supérieure à celle de la tête de nettoyage puisque le corps principal est notamment équipé d'un dispositif de collecte de déchets), telles que par exemple une zone située sous un meuble.
  • Toutefois, le mécanisme d'entraînement équipant le robot de nettoyage autonome précité est complexe, ce qui est préjudiciable pour les coûts de fabrication du robot de nettoyage autonome et également pour la fiabilité du robot de nettoyage autonome.
  • En outre, l'utilisation d'une crémaillère pour faire varier la longueur du tube d'aspiration, et donc la position de la tête de nettoyage par rapport au corps principal, limite la course de déploiement de la tête de nettoyage, sauf à surdimensionner le corps principal de telle sorte qu'il puisse accueillir une deuxième partie de tube de grande longueur lorsque la tête de nettoyage est dans la position rétractée.
  • De plus, la présence d'une crémaillère sur le tube d'aspiration augmente de manière sensible les coûts de fabrication de ce dernier, et donc du robot de nettoyage autonome.
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
  • Le problème technique à la base de l'invention consiste notamment à fournir un robot de nettoyage autonome qui soit de structure simple, économique, fiable et compacte, tout en présentant des performances de nettoyage élevées.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un robot de nettoyage autonome comprenant :
    • un corps principal,
    • une tête de nettoyage comportant une face inférieure qui est configurée pour être orientée vers une surface à nettoyer, et une ouverture d'aspiration débouchant dans la face inférieure de la tête de nettoyage, la tête de nettoyage étant montée mobile par rapport au corps principal entre une position déployée dans laquelle la tête de nettoyage est éloignée du corps principal et une position rétractée dans laquelle la tête de nettoyage est rapprochée du corps principal,
    • un tube d'aspiration qui relie mécaniquement la tête de nettoyage au corps principal, le tube d'aspiration comportant une portion d'extrémité distale qui est fixée à la tête de nettoyage et qui est reliée fluidiquement à l'ouverture d'aspiration,
    • une unité d'aspiration qui est fixée au corps principal et qui est configurée pour générer un flux d'air à travers l'ouverture d'aspiration et le tube d'aspiration, et
    • un mécanisme d'entraînement configuré pour déplacer la tête de nettoyage entre la position déployée et la position rétractée.
  • Le mécanisme d'entraînement comporte au moins :
    • un câble d'entraînement comportant une première portion d'extrémité de câble et une deuxième portion d'extrémité de câble,
    • un dispositif d'enroulement motorisé comprenant un enrouleur auquel est fixée la première portion d'extrémité de câble et autour duquel est destiné à être enroulé le câble d'entraînement, et un moteur d'entraînement configuré pour entraîner en rotation l'enrouleur selon un premier sens de rotation dans lequel le câble d'entraînement est configuré pour être enroulé autour de l'enrouleur, et selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, dans lequel le câble d'entraînement est configuré pour être déroulé de l'enrouleur, et
    • une tige d'entraînement qui est télescopique et qui présente un axe longitudinal de tige, la tige d'entraînement étant configurée pour occuper une configuration rétractée dans laquelle la tige d'entraînement présente une première longueur de tige et une configuration déployée dans laquelle la tige d'entraînement présente une deuxième longueur de tige supérieure à la première longueur de tige, la deuxième portion d'extrémité de câble étant fixée à la tige d'entraînement de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur dans le premier sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement vers la configuration rétractée et de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur dans le deuxième sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement vers la configuration déployée.
  • Le mécanisme d'entraînement est configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement entre la configuration déployée et la configuration rétractée entraîne un déplacement de la tête de nettoyage entre la position déployée et la position rétractée.
  • Une telle configuration du mécanisme d'entraînement, et plus particulièrement l'utilisation d'une tige d'entraînement qui est télescopique et d'un câble d'entraînement qui est enroulable ou déroulable, permet de commander de manière fiable un déploiement ou une rétractation de la tête de nettoyage, et ce à l'aide d'un mécanisme d'entraînement de conception simple et économique.
  • De plus, une telle configuration du mécanisme d'entraînement permet de conserver un tube d'aspiration de conception simple, et d'assurer une course de déploiement importante pour la tête de nettoyage sans impacter l'encombrement du corps principal.
  • Ainsi, le robot de nettoyage autonome selon la présente invention présente des performances de nettoyage élevées, tout en étant de structure simple, économique, fiable et compacte.
  • Le robot de nettoyage autonome objet de la présente invention est conçu, comme la majorité des robots de nettoyage autonome, pour nettoyer efficacement les sols lorsqu'il se déplace selon une direction de déplacement parallèle à l'axe longitudinal du robot de nettoyage autonome et selon un sens de déplacement prédéterminé. La direction de déplacement parallèle à l'axe longitudinal du robot de nettoyage autonome et le sens de déplacement prédéterminé définissent une direction de déplacement principale du robot de nettoyage autonome objet de la présente invention. Ainsi, une partie avant ou une partie arrière du corps principal du robot de nettoyage autonome est identifiée par rapport à la direction de déplacement principale du robot de nettoyage autonome.
  • Le robot de nettoyage autonome peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement est reliée mécaniquement à la tête de nettoyage ou au tube d'aspiration, et par exemple à la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome comporte deux roues motrices configurées pour rouler sur la surface à nettoyer et montées mobiles en rotation sur le corps principal respectivement autour de deux axes de rotation qui sont sensiblement parallèles, et par exemple sensiblement colinéaires.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal de tige est sensiblement perpendiculaire aux axes de rotation des roues motrices.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement comprend au moins un premier élément de tige qui est tubulaire et dans lequel s'étend au moins en partie le câble d'entraînement, et un deuxième élément de tige qui est monté coulissant par rapport au premier élément de tige, la deuxième portion d'extrémité de câble étant fixée au deuxième élément de tige.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement comprend au moins un élément de tige intermédiaire qui est tubulaire et dans lequel s'étend au moins en partie le câble d'entraînement, l'au moins un élément de tige intermédiaire étant interposé entre les premier et deuxième éléments de tige.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement s'étend à l'intérieure du tube d'aspiration. Une telle disposition de la tige d'entraînement permet d'éviter à cette dernière d'entrer en contact avec des obstacles lors des déplacements du robot de nettoyage autonome, et donc de préserver l'intégrité de la tige d'entraînement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement est située à l'extérieure du tube d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement s'étend au-dessus du tube d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement comporte une première portion d'extrémité de tige et une deuxième portion d'extrémité de tige, la deuxième portion d'extrémité de tige étant fixée, par exemple par collage ou par vissage, à la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration. De façon avantageuse, la première portion d'extrémité de tige est fixée au corps principal.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième portion d'extrémité de tige est fixée à une paroi intérieure de la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration est configuré pour occuper une première configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration s'étend au-delà du corps principal, et avantageusement au-delà d'une partie avant du corps principal, d'une première distance de déploiement, et une deuxième configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration s'étend au-delà du corps principal, et avantageusement au-delà de la partie avant du corps principal, d'une deuxième distance de déploiement supérieure à la première distance de déploiement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration présente un axe longitudinal de tube, et est extensible longitudinalement de la première configuration de tube à la deuxième configuration de tube.
  • En d'autres termes, le tube d'aspiration présente une longueur variable, et est configuré pour occuper une première configuration de tube dans laquelle le tube d'aspiration présente une première longueur de tube, et une deuxième configuration de tube dans laquelle le tube d'aspiration présente une deuxième longueur de tube supérieure à la première longueur de tube.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la première distance de déploiement est inférieure ou égale à 0. En d'autres termes, la portion d'extrémité distale du tube d'aspiration pourrait être située en retrait de la partie avant du corps principal lorsque le tube d'aspiration occupe la première configuration de tube.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la première distance de déploiement est strictement supérieure à 0.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome est configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement entre la configuration rétractée et la configuration déployée entraîne un changement de configuration du tube d'aspiration entre la première configuration de tube et la deuxième configuration de tube.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal de tube est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de tige.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration est télescopique.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration est déformable en accordéon selon l'axe longitudinal de tube.
  • Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration est souple, et le robot de nettoyage autonome comporte un tambour d'enroulement autour duquel est destiné à être enroulé au moins en partie le tube d'aspiration. Selon un tel mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome est configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement de la configuration rétractée à la configuration déployée entraîne un déroulement du tube d'aspiration depuis le tambour d'enroulement et de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement de la configuration déployée à la configuration rétractée entraîne un enroulement du tube d'aspiration autour du tambour d'enroulement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration présente une section transversale rectangulaire ou circulaire.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le câble d'entraînement comporte une âme et une gaine de protection s'étendant autour de l'âme.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la gaine de protection est rigide ou semi-rigide.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tête de nettoyage est montée pivotante par rapport au tube d'aspiration autour d'un axe de pivotement qui s'étend sensiblement verticalement lorsque simultanément le robot de nettoyage autonome repose sur une surface horizontale et la tête de nettoyage est dans la position déployée. Une telle configuration de la tête de nettoyage permet d'améliorer les performances d'aspiration du robot de nettoyage autonome.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme d'entraînement est en outre configuré pour entraîner en pivotement la tête de nettoyage autour de l'axe de pivotement.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme d'entraînement comporte deux tiges d'entraînement qui sont situées de part et d'autre du tube d'aspiration, et deux câbles d'entraînement, la deuxième portion d'extrémité de câble de chacun des câbles d'entraînement étant fixée à une tige d'entraînement respective. Une telle configuration du mécanisme d'entraînement permet de répartir de manière homogène les efforts appliqués sur le tube d'aspiration et/ou sur la tête de nettoyage lors des déploiements ou rétractations de la tête de nettoyage, et en particulièrement d'éviter un arc-boutement des tiges d'entraînement et du tube de nettoyage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'enroulement motorisé comprend deux enrouleurs à chacun desquels est fixée la première portion d'extrémité de câble d'un câble d'entraînement respectif.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'enroulement motorisé comprend un unique moteur d'entraînement configuré pour entraîner en rotation chacun des deux enrouleurs selon le premier sens de rotation et le deuxième sens de rotation.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'enroulement motorisé comprend deux moteurs d'entraînement configurés chacun pour entraîner en rotation un enrouleur respectif selon le premier sens de rotation et le deuxième sens de rotation.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le mécanisme d'entraînement est configuré pour commander en rotation les deux moteurs d'entraînement indépendamment l'un de l'autre, de manière à pouvoir entraîner en pivotement la tête de nettoyage autour de l'axe de pivotement. Une telle configuration du mécanisme d'entraînement permet, avec un même mécanisme d'entraînement, de pouvoir commander des déplacements de la tête de nettoyage entre les positions rétractée et déployée, et également de commande un pivotement de la tête de nettoyage autour de l'axe de pivotement, et donc de limiter encore les coûts de fabrication du robot de nettoyage autonome et d'augmenter encore la fiabilité de ce dernier.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration est monté articulé par rapport au corps principal autour d'un axe d'articulation qui est sensiblement horizontal lorsque le robot de nettoyage autonome repose sur une surface horizontale.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe d'articulation est sensiblement parallèle aux axes de rotation des roues motrices.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe d'articulation est sensiblement perpendiculaire à une direction de déplacement principale du robot de nettoyage autonome.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tête de nettoyage est configurée pour être en contact avec la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage est dans la position déployée, et est configurée pour être située à distance de la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage est dans la position rétractée. Une telle configuration de la tête de nettoyage permet au robot de nettoyage autonome de franchir aisément des obstacles, tels que des seuils de porte, lorsque la tête de nettoyage occupe la position rétractée.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome est configuré de telle sorte qu'un changement de configuration du tube d'aspiration de la deuxième configuration de tube à la première configuration de tube entraîne un déplacement de la tête de nettoyage de la position déployée à la position rétractée selon une course de rétractation, la course de rétractation comprenant une première portion de course de rétractation au cours de laquelle la tête de nettoyage est déplacée en translation par le tube d'aspiration et par rapport au corps principal selon une direction de translation qui est sensiblement horizontale, et une deuxième portion de course de rétractation au cours de laquelle la tête de nettoyage est déplacée par le tube d'aspiration et par rapport au corps principal selon un mouvement de déplacement qui comporte au moins une composante verticale de manière à entraîner un soulèvement de la tête de nettoyage.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième portion de course de rétractation correspond à une fin de course de la course de rétractation.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome comporte un dispositif de soulèvement configuré pour soulever la tête de nettoyage par rapport à la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage est déplacée de la position déployée à la position rétractée.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de soulèvement comporte au moins une rampe de soulèvement prévue sur le corps principal, et au moins un galet de roulement qui est monté rotatif sur le tube d'aspiration et qui est configuré pour rouler sur l'au moins une rampe de soulèvement lorsque le tube d'aspiration est déplacé de la deuxième configuration de tube à la première configuration de tube.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome comporte un sous-ensemble comportant l'unité d'aspiration, le tube d'aspiration et le mécanisme d'entraînement, le dispositif de soulèvement étant configuré pour déplacer verticalement le sous-ensemble par rapport au corps principal.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de soulèvement comporte au moins une crémaillère qui est solidaire en mouvement du sous-ensemble et qui est déplaçable en translation par rapport au corps principal selon une direction de déplacement verticale, et au moins un pignon monté mobile en rotation sur le corps principal et configuré pour s'engrener avec l'au moins une crémaillère de telle sorte qu'une rotation de l'au moins un pignon selon un premier sens de rotation de pignon entraîne un soulèvement du sous-ensemble et de telle sorte qu'une rotation de l'au moins un pignon selon un deuxième sens de rotation de pignon entraîne un abaissement du sous-ensemble.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la direction de translation est sensiblement parallèle à une direction de déplacement principale du robot de nettoyage autonome, c'est-à-dire est sensiblement perpendiculaire aux axes de rotation des roues motrices.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la direction de translation est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de tube.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'enroulement motorisé est monté sur le corps principal.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement est réalisée en matériau rigide.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome comporte une batterie d'alimentation configurée pour alimenter électriquement le robot de nettoyage autonome.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, l'unité d'aspiration comprend un moteur d'aspiration et un ventilateur qui est couplé au moteur d'aspiration et qui est configuré pour générer le flux d'air à travers l'ouverture d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome comporte un dispositif de collecte de déchets monté sur le corps principal, le dispositif de collecte de déchets étant situé en amont de l'unité d'aspiration et étant configuré pour être traversé par le flux d'air généré par l'unité d'aspiration.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube d'aspiration comporte une portion d'extrémité proximale qui est fixée au corps principal.
    • Brève description des figures
  • On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après de plusieurs modes de réalisation de l'invention présentés à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
    • [Fig 1] La figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un robot de nettoyage autonome selon un premier mode de réalisation de l'invention.
    • [Fig 2] La figure 2 est une vue de côté du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant la tête de nettoyage en position rétractée.
    • [Fig 3] La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant une tête de nettoyage en position rétractée.
    • [Fig 4] La figure 4 est une vue de dessous du robot de nettoyage autonome de la figure 1.
    • [Fig 5] La figure 5 est une vue en perspective du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant la tête de nettoyage en cours de rétractation.
    • [Fig 6] La figure 6 est une vue de côté du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant la tête de nettoyage en cours de rétractation.
    • [Fig 7] La figure 7 est une vue en perspective du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant la tête de nettoyage en position déployée.
    • [Fig 8] La figure 8 est une vue de côté du robot de nettoyage autonome de la figure 1 montrant la tête de nettoyage en position déployée.
    • [Fig 9] La figure 9 est une vue en perspective de dessus d'un robot de nettoyage autonome selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
    • [Fig 10] La figure 10 est une vue en perspective de dessus d'un robot de nettoyage autonome selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
    Description détaillée
  • Seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention sont représentés. Pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre.
  • On notera que dans ce document, les termes "horizontal", "vertical", "inférieur", "supérieur", "haut", "dessous" employés pour décrire le robot de nettoyage autonome ou le corps principal font références au robot de nettoyage autonome en situation d'usage lorsqu'il repose par ses roues sur un sol à nettoyer qui est plat et horizontal.
  • Les figures 1 à 8 représentent un robot de nettoyage autonome 2, et plus particulièrement un aspirateur robot, configuré pour se déplacer de manière autonome sur une surface à nettoyer.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte notamment un corps principal 3 et une pluralité de roues principales qui sont configurées pour rouler sur la surface à nettoyer et qui sont montées mobiles en rotation sur le corps principal 3. La pluralité de roues principales comporte notamment au moins deux roues motrices 4 ayant des axes de rotation qui sont colinéaires et qui s'étendent perpendiculairement à une direction de déplacement principale D du robot de nettoyage autonome 2. La pluralité de roues principales pourrait également comporter une deuxième paire de roues motrices, ou une paire de roues additionnelles qui sont montées folles sur le corps principal 3.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte en outre une tête de nettoyage 5 comportant un corps de tête 6 pourvu d'une face inférieure 7 qui est configurée pour être orientée vers une surface à nettoyer, et d'une ouverture d'aspiration 8 débouchant dans la face inférieure 7 de la tête de nettoyage 5. De façon avantageuse, l'ouverture d'aspiration 8 est allongée et s'étend transversalement, et plus particulièrement perpendiculairement, à la direction de déplacement principale D du robot de nettoyage autonome 2.
  • La tête de nettoyage 5 peut éventuellement comporter en outre une brosse de nettoyage rotative montée mobile en rotation dans le corps de tête 6 autour d'un axe de rotation de brosse qui s'étend transversalement, et plus particulièrement perpendiculairement, à la direction de déplacement principale D.
  • La tête de nettoyage 5 est montée mobile par rapport au corps principal 3 entre une position déployée (voir la figure 7) dans laquelle la tête de nettoyage 5 est éloignée du corps principal 3 et est configurée pour être en contact avec la surface à nettoyer, et une position rétractée (voir les figures 1 et 2) dans laquelle la tête de nettoyage 5 est rapprochée du corps principal 3 et est configurée pour être située à distance de la surface à nettoyer.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte de plus un tube d'aspiration 11 comportant une portion d'extrémité distale 11.1 qui est fixée à la tête de nettoyage 5 et qui est reliée fluidiquement à l'ouverture d'aspiration 8, et une portion d'extrémité proximale 11.2 qui est fixée, directement ou indirectement, au corps principal 3. De façon avantageuse, le tube d'aspiration 11 présente une section transversale rectangulaire ou circulaire, et présente un axe longitudinal de tube A qui est sensiblement perpendiculaire aux axes de rotation des roues motrices 4, et donc à la direction de déplacement principale D.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, le tube d'aspiration 11 est télescopique, et est configuré pour occuper une première configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale 11.1 du tube d'aspiration 11 s'étend au-delà d'une partie avant du corps principal 3 d'une première distance de déploiement, et une deuxième configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale 11.1 du tube d'aspiration 11 s'étend au-delà de la partie avant du corps principal 3 d'une deuxième distance de déploiement supérieure à la première distance de déploiement. Le tube d'aspiration 11 est plus particulièrement configuré pour occuper la première configuration de tube lorsque la tête de nettoyage 5 occupe la position rétractée, et pour occuper la deuxième configuration de tube lorsque la tête de nettoyage 5 occupe la position déployée.
  • Comme montré plus particulièrement sur les figures 3 et 7, le tube d'aspiration 11 est formé par une pluralité d'éléments tubulaires 12, par exemple au nombre de deux ou trois, qui sont montés les uns dans les autres de manière télescopique.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte également une unité d'aspiration 13 qui est fixée au corps principal 3. L'unité d'aspiration 13 comprend un moteur d'aspiration et un ventilateur qui est couplé au moteur d'aspiration et qui est configuré pour générer un flux d'air à travers l'ouverture d'aspiration 8 et le tube d'aspiration 11.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte de plus un dispositif de collecte de déchets 14 monté sur le corps principal 3. Le dispositif de collecte de déchets 14 est situé en amont de l'unité d'aspiration 13, et est configuré pour être traversé par le flux d'air généré par le ventilateur.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte en outre une batterie d'alimentation (non visible sur les figures) configurée pour alimenter électriquement le robot de nettoyage autonome 2, et une unité de commande (non visible sur les figures) configurée pour commander le fonctionnement du robot de nettoyage autonome 2. De façon avantageuse, la batterie d'alimentation est rechargeable et est logée dans le corps principal 3.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 comporte également un mécanisme d'entraînement 16 configuré pour déplacer la tête de nettoyage 5 entre la position déployée et la position rétractée. De façon avantageuse, le mécanisme d'entraînement 16 est monté sur le corps principal 3.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, le mécanisme d'entraînement 16 comporte un câble d'entraînement 17 comportant une première portion d'extrémité de câble et une deuxième portion d'extrémité de câble. De façon avantageuse, le câble d'entraînement 17 comporte une âme et une gaine de protection s'étendant autour de l'âme. La gaine de protection peut par exemple être rigide ou semi-rigide.
  • Le mécanisme d'entraînement 16 comporte de plus un dispositif d'enroulement motorisé 18 comprenant un enrouleur 19 auquel est fixée la première portion d'extrémité de câble et autour duquel est destiné à être enroulé le câble d'entraînement 17. Le dispositif d'enroulement motorisé 18 comprend en outre un moteur d'entraînement 21 configuré pour entraîner en rotation l'enrouleur 19 selon un premier sens de rotation dans lequel le câble d'entraînement 17 est configuré pour être enroulé autour de l'enrouleur 19, et selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, dans lequel le câble d'entraînement 17 est configuré pour être déroulé de l'enrouleur 19.
  • Le mécanisme d'entraînement 16 comporte en outre une tige d'entraînement 22 qui est télescopique et qui présente un axe longitudinal de tige B. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, l'axe longitudinal de tige B est sensiblement perpendiculaire aux axes de rotation des roues motrices 4, et est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de tube A. De façon avantageuse, la tige d'entraînement 22 est réalisée en matériau rigide, et est par exemple métallique.
  • La tige d'entraînement 22 est plus particulièrement configurée pour occuper une configuration rétractée dans laquelle la tige d'entraînement 22 présente une première longueur de tige et une configuration déployée dans laquelle la tige d'entraînement 22 présente une deuxième longueur de tige supérieure à la première longueur de tige.
  • La tige d'entraînement 22 comporte une première portion d'extrémité de tige 22.1 qui est fixée, directement ou indirectement, au corps principal 3, et une deuxième portion d'extrémité de tige 22.2 qui est fixée, par exemple par collage ou par tout autre moyen, à la portion d'extrémité distale 11.1 du tube d'aspiration 11.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, la tige d'entraînement 22 comprend :
    • un premier élément de tige 23 qui est tubulaire et qui est pourvu de la première portion d'extrémité de tige 22.1, et
    • un deuxième élément de tige 24 qui est pourvu de la deuxième portion d'extrémité de tige 22.2, et auquel est fixée la deuxième portion d'extrémité de câble.
  • Cependant, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la tige d'entraînement 22 pourrait comporter en outre un ou plusieurs élément(s) de tige intermédiaire(s) 25 qui est/sont tubulaire(s) et qui est/sont interposé(s) entre les premier et deuxième éléments de tige 23, 24.
  • Les premier et deuxième éléments de tige 23, 24 et le ou les élément(s) de tige intermédiaire(s) 25 sont montés coulissants les uns par rapport aux autres selon l'axe longitudinal de tige B, et le câble d'entraînement 17 s'étend au moins en partie dans le premier élément de tige 23 et le ou les élément(s) de tige intermédiaire(s) 25.
  • La tige d'entraînement 22 est plus particulièrement reliée mécaniquement au câble d'entraînement 17 de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur 19 dans le premier sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement 22 vers la configuration rétractée et de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur 19 dans le deuxième sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement 22 vers la configuration déployée. En outre, le mécanisme d'entraînement 16 est plus particulièrement configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement 22 entre la configuration déployée et la configuration rétractée entraîne un changement de configuration du tube d'aspiration 11 entre la première configuration de tube et la deuxième configuration de tube, et donc un déplacement de la tête de nettoyage 5 entre la position déployée et la position rétractée.
  • Selon le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 8, la tige d'entraînement 22 s'étend à l'intérieure du tube d'aspiration 11, et la deuxième portion d'extrémité de tige 22.2 est fixée à la portion d'extrémité distale 11.1 du tube d'aspiration 11 via une pièce de fixation. Toutefois, selon une variante de réalisation de l'invention, la tige d'entraînement 22 pourrait être située à l'extérieur du tube d'aspiration 11, et s'étendre par exemple au-dessus du tube d'aspiration 11 ou à côté du tube d'aspiration 11.
  • Comme montré plus particulièrement sur les figures 2 et 5 à 8, le robot de nettoyage autonome 2 est configuré de telle sorte qu'un changement de configuration du tube d'aspiration 11 de la deuxième configuration de tube à la première configuration de tube entraîne un déplacement de la tête de nettoyage 5 de la position déployée à la position rétractée selon une course de rétractation qui comprend :
    • une première portion de course de rétractation au cours de laquelle la tête de nettoyage 5 est déplacée en translation par le tube d'aspiration 11 et par rapport au corps principal 3 selon une direction de translation qui est horizontale et qui est parallèle à la direction de déplacement principale D du robot de nettoyage autonome 2 (c'est-à-dire perpendiculaire aux axes de rotation des roues motrices 4), et
    • une deuxième portion de course de rétractation, qui correspond avantageusement à une fin de course de la course de rétractation, au cours de laquelle la tête de nettoyage 5 est déplacée par le tube d'aspiration 11 et par rapport au corps principal 3 selon un mouvement de déplacement qui comporte au moins une composante verticale de manière à entraîner un soulèvement de la tête de nettoyage 5.
  • Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 8, le robot de nettoyage autonome 2 comporte un dispositif de soulèvement 26 configuré pour soulever la tête de nettoyage 5 par rapport à la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage 5 est déplacée de la position déployée à la position rétractée, et plus particulièrement lors de la deuxième portion de course de rétractation. Un tel dispositif de soulèvement 26 est donc configuré pour déplacer la tête de nettoyage 5 par rapport au corps principal 3 selon le mouvement de déplacement précité qui comporte au moins une composante verticale.
  • Le dispositif de soulèvement 26 peut par exemple comporter une ou plusieurs rampe(s) de soulèvement 27 prévue(s) sur le corps principal 3, et un ou plusieurs galet(s) de roulement 28 monté(s) rotatif(s) sur le tube d'aspiration 11 et configuré(s) pour rouler sur la rampe de soulèvement 27 respective lorsque le tube d'aspiration 11 est déplacé de la deuxième configuration de tube à la première configuration de tube.
  • Selon un tel mode de réalisation du robot de nettoyage autonome 2, le tube d'aspiration 11 est avantageusement monté articulé par rapport au corps principal 3 autour d'un axe d'articulation C qui est sensiblement horizontal lorsque le robot de nettoyage autonome 2 repose sur une surface horizontale, qui est parallèle aux axes de rotation des roues motrices 4 et qui est situé dans une partie arrière du corps principal 3, et ce de manière à permettre un pivotement du tube d'aspiration 11 autour de l'axe d'articulation précité lorsque la tête de nettoyage 5 est soulevée par rapport à la surface à nettoyer lors de la deuxième portion de course de rétractation.
  • Selon un mode de réalisation du robot de nettoyage autonome 2, l'unité d'aspiration 13, le tube d'aspiration 11, le mécanisme d'entraînement 16 et le dispositif de collecte de déchets 14 pourraient éventuellement former un sous-ensemble 30 configuré pour être déplacé en pivotement autour de l'axe d'articulation précité et par rapport au corps principal 3 lorsque la tête de nettoyage est soulevée par le dispositif de soulèvement 26.
  • La figure 9 représente un robot de nettoyage autonome 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation notamment en ce que le mécanisme d'entraînement 16 comporte deux tiges d'entraînement 22 qui sont situées de part et d'autre du tube d'aspiration 11, et donc à l'extérieur du tube d'aspiration 11.
  • Selon un tel mode de réalisation de l'invention, le mécanisme d'entraînement 16 comporte également deux câbles d'entraînement 17 dont les deuxièmes portions d'extrémité de câble sont chacune fixées à une tige d'entraînement 22 respective, et le dispositif d'enroulement motorisé 18 comprend deux enrouleurs 19 à chacun desquels est fixée la première portion d'extrémité de câble d'un câble d'entraînement 17 respectif, et deux moteurs d'entraînement 21 configurés chacun pour entraîner en rotation un enrouleur 19 respectif selon le premier sens de rotation et le deuxième sens de rotation.
  • Le robot de nettoyage autonome 2 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention diffère du premier mode de réalisation précité également en ce que la tête de nettoyage 5 est montée pivotante par rapport au tube d'aspiration 11 autour d'un axe de pivotement E qui s'étend sensiblement verticalement lorsque simultanément le robot de nettoyage autonome 2 repose sur une surface horizontale et la tête de nettoyage 5 est dans la position déployée.
  • Un tel pivotement de la tête de nettoyage 5 peut être obtenu en prévoyant un mécanisme de pivotement de tête disposé au moins en partie dans la tête de nettoyage, et couplé en rotation à un secteur denté fixé à la portion d'extrémité distale 11.1 du tube d'aspiration 11.
  • Selon une variante de réalisation, le mécanisme d'entraînement 16 pourrait être en outre configuré pour entraîner en pivotement la tête de nettoyage 5 autour de l'axe de pivotement E. Un tel pivotement de la tête de nettoyage 5 peut être obtenu en commandant en rotation les deux moteurs d'entraînement 21 indépendamment l'un de l'autre, et plus particulièrement en entraînant en rotation l'un des enrouleurs 19 dans le premier sens de rotation (de manière à déplacer la tige d'entraînement 22 respective dans la configuration rétractée) et en entraînant en rotation l'autre des enrouleurs 19 dans le deuxième sens de rotation (de manière à déplacer la tige d'entraînement 22 respective dans la configuration déployée).
  • La figure 10 représente un robot de nettoyage autonome 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère du deuxième mode de réalisation précité essentiellement en ce que les roues motrices 4 sont remplacées par des chenilles de déplacement, et en ce que le dispositif de soulèvement 26 est configuré pour déplacer le sous-ensemble 30 précité verticalement par rapport au corps principal 3.
  • Selon un tel mode de réalisation de l'invention, le dispositif de soulèvement 26 comporte un mécanisme d'entraînement à pignon et crémaillère comportant :
    • au moins une crémaillère 29 qui est solidaire en mouvement du sous-ensemble 30 et qui est déplaçable en translation par rapport au corps principal 3 selon une direction de déplacement verticale, et
    • au moins un pignon 31 monté mobile en rotation sur le corps principal 3 et configuré pour s'engrener avec l'au moins une crémaillère 29 de telle sorte qu'une rotation de l'au moins un pignon 31 selon un premier sens de rotation de pignon entraîne un soulèvement du sous-ensemble 30 et de telle sorte qu'une rotation de l'au moins un pignon 31 selon un deuxième sens de rotation de pignon, opposé au premier sens de rotation de pignon, entraîne un abaissement du sous-ensemble 30.
  • Selon un autre mode de réalisation de l'invention non représenté sur les figures, le tube d'aspiration 11 pourrait être souple, et le robot de nettoyage autonome 2 pourrait comporter un tambour d'enroulement autour duquel est destiné à être enroulé au moins en partie le tube d'aspiration 11. Selon un tel mode de réalisation de l'invention, le robot de nettoyage autonome 2 est configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement 22 de la configuration rétractée à la configuration déployée entraîne un déroulement du tube d'aspiration 11 depuis le tambour d'enroulement et de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement 22 de la configuration déployée à la configuration rétractée entraîne un enroulement du tube d'aspiration 11 autour du tambour d'enroulement.
  • Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention non représenté sur les figures, le tube d'aspiration 11 pourrait, plutôt qu'être télescopique, être déformable en accordéon selon l'axe longitudinal de tube A.
  • Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (15)

  1. Robot de nettoyage autonome (2) comprenant :
    - un corps principal (3),
    - une tête de nettoyage (5) comportant une face inférieure (7) qui est configurée pour être orientée vers une surface à nettoyer, et une ouverture d'aspiration (8) débouchant dans la face inférieure (7) de la tête de nettoyage (5), la tête de nettoyage (5) étant montée mobile par rapport au corps principal (3) entre une position déployée dans laquelle la tête de nettoyage (5) est éloignée du corps principal (3) et une position rétractée dans laquelle la tête de nettoyage (5) est rapprochée du corps principal (3),
    - un tube d'aspiration (11) qui relie mécaniquement la tête de nettoyage (5) au corps principal (3), le tube d'aspiration (11) comportant une portion d'extrémité distale (11.1) qui est fixée à la tête de nettoyage (5) et qui est reliée fluidiquement à l'ouverture d'aspiration (8),
    - une unité d'aspiration (13) qui est fixée au corps principal (3) et qui est configurée pour générer un flux d'air à travers l'ouverture d'aspiration (8) et le tube d'aspiration (11), et
    - un mécanisme d'entraînement (16) configuré pour déplacer la tête de nettoyage (5) entre la position déployée et la position rétractée, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (16) comporte au moins :
    - un câble d'entraînement (17) comportant une première portion d'extrémité de câble et une deuxième portion d'extrémité de câble,
    - un dispositif d'enroulement motorisé (18) comprenant un enrouleur (19) auquel est fixée la première portion d'extrémité de câble et autour duquel est destiné à être enroulé le câble d'entraînement (17), et un moteur d'entraînement (21) configuré pour entraîner en rotation l'enrouleur (19) selon un premier sens de rotation dans lequel le câble d'entraînement (17) est configuré pour être enroulé autour de l'enrouleur (19), et selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation, dans lequel le câble d'entraînement (17) est configuré pour être déroulé de l'enrouleur (19), et
    - une tige d'entraînement (22) qui est télescopique et qui présente un axe longitudinal de tige (B), la tige d'entraînement (22) étant configurée pour occuper une configuration rétractée dans laquelle la tige d'entraînement (22) présente une première longueur de tige et une configuration déployée dans laquelle la tige d'entraînement (22) présente une deuxième longueur de tige supérieure à la première longueur de tige, la deuxième portion d'extrémité de câble étant fixée à la tige d'entraînement (22) de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur (19) dans le premier sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement (22) vers la configuration rétractée et de telle sorte qu'une rotation de l'enrouleur (19) dans le deuxième sens de rotation entraîne un déplacement de la tige d'entraînement (22) vers la configuration déployée,
    et en ce que le mécanisme d'entraînement (16) est configuré de telle sorte qu'un déplacement de la tige d'entraînement (22) entre la configuration déployée et la configuration rétractée entraîne un déplacement de la tête de nettoyage (5) entre la position déployée et la position rétractée.
  2. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 1, dans lequel la tige d'entraînement (22) comprend au moins :
    - un premier élément de tige (23) qui est tubulaire et dans lequel s'étend au moins en partie le câble d'entraînement (17), et
    - un deuxième élément de tige (24) qui est monté coulissant par rapport au premier élément de tige (23), la deuxième portion d'extrémité de câble étant fixée au deuxième élément de tige (24).
  3. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la tige d'entraînement (22) s'étend à l'intérieure du tube d'aspiration (11).
  4. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la tige d'entraînement (22) est située à l'extérieure du tube d'aspiration (11).
  5. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la tige d'entraînement (22) comporte une première portion d'extrémité de tige (22.1) et une deuxième portion d'extrémité de tige (22.2), la deuxième portion d'extrémité de tige (22.2) étant fixée à la portion d'extrémité distale (11.1) du tube d'aspiration (11).
  6. Robot de nettoyage autonome (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le tube d'aspiration (11) est configuré pour occuper une première configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale (11.1) du tube d'aspiration (11) s'étend au-delà du corps principal (3) d'une première distance de déploiement, et une deuxième configuration de tube dans laquelle la portion d'extrémité distale (11.1) du tube d'aspiration (11) s'étend au-delà du corps principal (3) d'une deuxième distance de déploiement supérieure à la première distance de déploiement.
  7. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 6, dans lequel le tube d'aspiration (11) présente un axe longitudinal de tube (A), et est extensible longitudinalement de la première configuration de tube à la deuxième configuration de tube.
  8. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le tube d'aspiration (11) est télescopique.
  9. Robot de nettoyage autonome (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la tête de nettoyage (5) est montée pivotante par rapport au tube d'aspiration (11) autour d'un axe de pivotement (E) qui s'étend sensiblement verticalement lorsque simultanément le robot de nettoyage autonome (2) repose sur une surface horizontale et la tête de nettoyage (5) est dans la position déployée.
  10. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 9, dans lequel le mécanisme d'entraînement (16) est en outre configuré pour entraîner en pivotement la tête de nettoyage (5) autour de l'axe de pivotement (E).
  11. Robot de nettoyage autonome (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le mécanisme d'entraînement (16) comporte deux tiges d'entraînement (22) qui sont situées de part et d'autre du tube d'aspiration (11), et deux câbles d'entraînement (17), la deuxième portion d'extrémité de câble de chacun des câbles d'entraînement (17) étant fixée à une tige d'entraînement (22) respective.
  12. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 11, dans lequel le dispositif d'enroulement motorisé (18) comprend deux enrouleurs (19) à chacun desquels est fixée la première portion d'extrémité de câble d'un câble d'entraînement (17) respectif.
  13. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 12, dans lequel le dispositif d'enroulement motorisé (18) comprend deux moteurs d'entraînement (21) configurés chacun pour entraîner en rotation un enrouleur (19) respectif selon le premier sens de rotation et le deuxième sens de rotation.
  14. Robot de nettoyage autonome (2) selon la revendication 13 en combinaison avec la revendication 10, dans lequel le mécanisme d'entraînement (16) est configuré pour commander en rotation les deux moteurs d'entraînement (21) indépendamment l'un de l'autre, de manière à pouvoir entraîner en pivotement la tête de nettoyage (5) autour de l'axe de pivotement (E).
  15. Robot de nettoyage autonome (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel la tête de nettoyage (5) est configurée pour être en contact avec la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage (5) est dans la position déployée, et est configurée pour être située à distance de la surface à nettoyer lorsque la tête de nettoyage (5) est dans la position rétractée.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20010004719A1 (en) * 1998-07-31 2001-06-21 Volker Sommer Service robot for the automatic suction of dust from floor surfaces
WO2018151424A1 (fr) 2017-02-17 2018-08-23 엘지전자 주식회사 Robot nettoyeur
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