JP2009526555A - 床清掃機の操舵装置 - Google Patents

Abstract

操作者が加える変形下で動作する速度制御及び操舵部材を有する床清掃機。本発明は、操舵及び／又は速度の制御において消費者の利便性を改善する。
【選択図】図１

Description

本発明は、床清掃機に関し、特に、ホテル、工場、オフィスビル、ショッピングセンター等の広範な床面積のカーペット及び固い表面を清掃するために用いられる床自動清掃・処理機に関する。

一般的に、そのような清掃機は、ブラッシング手段と、未使用及び使用済みの洗浄液を保管するリザーバと、未使用の洗浄液を床に散布する手段と、床から使用済みの洗浄液を回収するスクイジー／真空収集（pickup）システムとを有する移動可能な本体を備える。

これらの清掃機は通常、動力作動式であり、本体を移動させる一対の駆動ホイールと、ホイールを駆動するモータと、駆動モータを作動させる操舵及び速度制御部材とを備える。操舵は、手動で行なってもよく、又は別個のホイール速度を別々に制御することによって行なってもよい。

ここで本発明は特に、床清掃機の速度及び／又は操舵を制御する手段に関する。

本発明のいくつかの実施の形態によると、本体と、本体を移動させる一対の駆動ホイールと、各駆動ホイールに連結される電気モータと、駆動モータの動作及び床清掃機の動く方向を制御する操舵アセンブリとを備える、床清掃機が提供される。操舵アセンブリは、操作者が加える力によって変形可能な部材を含み、当該部材の操作者が加えた変形に応じて各駆動モータに提供される電流を制御することができる構成要素も備える。

本発明の特定の一実施の形態は、独立したモータによって給電される一対の駆動ホイールを有する床清掃機の操舵アセンブリを対象とする。操舵アセンブリは、細長いフレーム部材と、フレーム部材に連結される手動操作可能な枢動部材とを含む。手動操作可能な枢動部材は、細長いフレーム部材に対して垂直な軸を中心に枢動可能である。ばねが、フレーム部材及び手動操作可能な枢動部材間に延びる。このばねは、手動操作可能な枢動部材の枢動に応答してフレーム部材に力を加えるように配置され、且つ力を加えるように構成される。センサが、ばねが加える力によるフレーム部材の変形を検出するように細長いフレーム部材に連結される。制御部（control）が、センサと、清掃機の駆動ホイールのモータとに連結される。この制御部は、センサからの信号を受信し、センサからの信号に応答して駆動ホイールのモータそれぞれに選択的に給電する。

別の実施の形態は、独立したモータによって給電される一対の駆動ホイールを有する床清掃機の操舵アセンブリを対象とする。操舵アセンブリは、フレーム部材と、フレーム部材に連結されると共にフレーム部材に対して実質的に垂直に配置されるハンドルバーとを備える。ハンドルバーは、フレーム部材に対して片持ち式の端を有し、ハンドルバーの片持ち式の端に加えられる力がフレーム部材を変形させる。センサが、ハンドルバーの片持ち式の端に加えられる力によるフレーム部材の変形を検出するようにフレーム部材に連結される。コントローラが、センサと、清掃機の駆動ホイールのモータとに連結される。このコントローラは、センサからの信号を受信し、センサからの信号に応答して駆動ホイールのモータそれぞれに選択的に給電する。

別の実施の形態は、床清掃機の操舵及び速度制御アセンブリを対象とする。操舵及び速度制御アセンブリは、手動操作可能な速度制御装置を有するフレーム部材と、フレーム部材に連結される手動操作可能な枢動操舵制御部材とを備える。手動操作可能な枢動操舵制御部材は、フレーム部材に対して垂直な軸を中心に枢動可能である。ばねが、フレーム部材及び手動操作可能な枢動操舵制御部材間に延びる。このばねは、手動操作可能な枢動操舵制御部材の枢動に応答してフレーム部材に力を加えるように配置され、且つ力を加えるように構成される。センサが、ばねが加える力によるフレーム部材の変形を検出するようにフレーム部材に連結される。コントローラが、センサと、手動操作可能な速度制御装置と、清掃機の駆動ホイールのモータとに連結される。このコントローラは、センサからの信号を受信し、センサからの信号に応答して駆動ホイールのモータそれぞれに選択的に給電する。コントローラは、手動操作可能な速度制御装置からの信号も受信し、手動操作可能な速度制御装置からの信号に応答して駆動ホイールのモータ両方に給電する。いくつかの実施の形態では、速度制御装置は、手動操作可能な枢動操舵制御部材に直接連結される。

別の実施の形態は、床清掃機の操舵及び速度制御アセンブリを対象とする。この操舵及び速度制御アセンブリは、手動操作可能な速度制御装置を有するフレーム部材と、フレーム部材に連結されるハンドルバー操舵制御部材とを備える。このハンドルバーは、フレーム部材に対して片持ち式の端を有し、ハンドルバーの片持ち式の端に加えられる力がフレーム部材を変形させる。センサが、ハンドルバーの片持ち式の端に加えられる力によるフレーム部材の変形を検出するようにフレーム部材に連結される。コントローラが、センサと、清掃機の駆動ホイールのモータとに連結される。このコントローラは、センサからの信号を受信し、センサからの信号に応答して駆動ホイールのモータそれぞれに選択的に給電する。コントローラは、手動操作可能な速度制御装置からの信号も受信し、手動操作可能な速度制御装置からの信号に応答して駆動ホイールのモータ両方に給電する。いくつかの実施の形態では、速度制御装置は、ハンドルバー操舵制御部材に直接連結される。

本発明のさらなる態様は、その構成（organization）及び動作と共に、添付の図面と併せて読むと本発明の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明のいかなる実施形態も詳細に説明する前に、本発明は、その適用が、以下の説明に記載されるか、又は添付の図面に示される構造の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、また種々の方法で実行するか又は実施することが可能である。また、本明細書で使用される表現及び用語は説明のためのものであり、限定されるものとしてみなすべきではないことを理解されたい。本明細書において、「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、及びその変化形の使用は、それに続いて列挙される構成要素（item）、その均等物、及びさらなる構成要素を包含することを意味する。「取り付けられる」、「接続される」、及び「連結される」という用語は、広範に用いられ、直接的及び間接的両方の取り付け、接続及び連結を包含する。さらに、「接続される」及び「連結される」は、物理的若しくは機械的な接続又は連結に限定されず、直接的であれ間接的であれ電気的な接続又は連結を含むことができる。最後に、以下の段落で述べるように、図面に示される特定の機械的な構成は、本発明の実施形態を例示することを意図する。したがって、他の代替的な機械的な構成が可能であり、本発明の精神及び範囲内に入る。

ここで図１を参照すると、ハウジング１１と、操作者用制御アセンブリ１２と、洗浄アセンブリ１３と、スクイジー１４とを備える床清掃機１０が示される。清掃機１０は、主駆動ホイール１６、１７及び１つ又は複数のキャスタホイール１８上に支持されている。図示されていないが、タンク、バッテリー、ポンプ、モータ等のいくつかの構成要素、及び他の部品がハウジング１１内に収容され得る。

本発明はスクラバーに関連して説明するが、清掃機の後ろを歩くか又は清掃機の後ろに載る操作者によって制御され、且つ電池式の掃除機等、２つの電気モータによって推進される他のタイプの手段（vehicles）も制御できることが明らかであろう。したがって、本発明はスクラバーに限定されるべきではない。

図１に示すように、清掃機の後部に配置され、操作者が速度及び方向を制御するのに使用する操作者用制御アセンブリ１２。操作者用制御アセンブリは、操舵アセンブリ２０及び速度制御レバー２２を含む。したがって、速度及び方向は、この操作者用制御アセンブリ１２を用いて独立して制御することができる。

速度制御レバー２２は、操舵アセンブリ２０に直接連結されないが、いくつかの実施形態では、速度制御装置２２は、操舵アセンブリ２０に直接連結するか又は操舵アセンブリ２０と一体化してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、速度制御装置２０は、回転可能なハンドグリップと一体化するか、又は回転可能なハンドグリップによって操作してもよい。そのような代替的な構成では、速度制御装置２２は、依然として独立して制御することができる。

図２及び図３に示し、図４に概略的に示すように、操舵アセンブリ２０は、ハンドグリップ２６を有する手動操作可能な枢動部材（pivotal member）又はハンドルバー２４を含む。枢動部材２４は、バー又はフレーム部材２８に枢動可能に連結され、且つバー又はフレーム部材２８上で支持される。図示のように、枢動部材２４はフレーム部材２８上に配置され、フレーム部材２８に対して実質的に垂直な軸を中心に回転する。

ばね３０が、枢動部材２４及びフレーム部材２８間に延びる。このばねは、ねじりばね、又はより詳細には二重スローコイルばね（dual throw coil spring）であり得る。しかし、他の実施形態では、他のタイプの付勢要素を用いてもよい。ばね３０は、図２に示す位置のような中立位置に枢動部材を付勢する。ばね３０は、図４に示すような中立位置からの枢動部材２４の回転に応答して、フレーム部材２８への力を生成する。この力がフレーム部材２８の変形（ゆがみ，ひずみ）又は屈曲を引き起こす。以下に説明するように、この変形が測定されて、床清掃機１０を操舵するために使用される。

操舵アセンブリ２０の代替的な実施形態が、図５に概略的に示されている。図４に示す実施形態と異なり、この実施形態のハンドルバー２４は、フレーム部材２８に堅く固定されている。換言すると、ハンドルバー２４はフレーム部材２８に対して枢動しない。したがって、ハンドルバー２４によって床清掃機１０を操舵するいかなる試みも、フレーム部材を直接屈曲又は変形させる。前述の実施形態と同様に、次いでこの変形が測定されて、床清掃機を操舵するために使用される。

両方の実施形態において、フレーム部材２８の変形を測定するようにセンサ３２がフレーム部材２８に連結される。フレーム部材２８の撓み、変形又は屈曲の量を測定するために多くの異なるセンサを用いることができる。例えば、ひずみゲージ、ホール効果センサ、及び他の変形検知（deformation sensitive）構成要素を用いて変形を測定することができる。次いで、この測定値を用いて、以下に説明するように床清掃機を所望の量旋回させることができる。

図４及び図５に概略的に示すように、別個の駆動モータ３４、３５が各駆動ホイール１６、１７に連結される。したがって、各ホイールを独立して駆動して、床清掃機１０を旋回させることができる。駆動モータ３４、３５は、部分的にセンサ３２によって制御される。概して、変形検知構成要素又はセンサ３２は、駆動モータの電流を直接的に制御する必要はないが、センサ３２から受信した情報に少なくとも部分的に基づいてモータの電流又は電力を制御するコントローラ、増幅回路、又は他の構成要素３３に連結されるのが好ましい。

作業時には、床清掃機１０は、速度制御レバー２２を操作することによって運転されることができる。方向は、操舵アセンブリ２０によって独立して制御することができる。図４に図示される実施形態に示されるように、枢動部材２４は、ハンドグリップ２６に力を加えることによってフレーム部材２８に対して枢動することができる。枢動部材２４を枢動させることによって、ばね３０がフレーム部材２８に力を加え、フレーム部材２８を変形又は屈曲させる。センサ３２はフレーム部材２８の変形を測定し、測定値をコントローラ３３に中継し、コントローラ３３が次いで、各駆動モータ３４、３５に提供される電力を制御する。例えば、図４に示される実施形態では、操舵アセンブリが回転して左方向に旋回させる。よって、左側のモータ３４への電力が減少すると、右側のモータ３５への電力は同じままであるか又は増加し得る。

図４の枢動部材２４が解放されると、ばね３０は枢動部材２４を中立位置へ戻す。したがって、屈曲力又は変形力がフレーム部材２８から取り除かれ、フレーム部材２８は非変形構成に弾性的に戻る。よって、センサは撓みを検出せず、等しい電力が駆動ホイールのモータ３４、３５それぞれに提供される。

図５に示す実施形態の動作は、図４に示す実施形態の動作と同様であるが、ハンドルバー２４アセンブリはフレーム部材に対して枢動しない。むしろ、ハンドルバー２４に加わる力がフレーム部材２８を直接変形させる。センサ３２はフレーム部材２８の変形を測定し、測定値をコントローラ３３に中継し、コントローラ３３は次いで、各駆動モータ３４、３５に提供される電力を制御する。

図５のハンドルバー２４に加えられた力が解放されると、フレーム部材２８の弾性力によってフレーム部材２８が非変形構成に弾性的に戻る。よって、センサは撓みを検出せず、等しい電力が駆動ホイールのモータ３４、３５それぞれに提供される。

上述し、図に示した実施形態は、例示としてのみ提示され、本発明の概念及び原理に制限を加えることは意図しない。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、要素、それらの構成及び配置をさまざまに変更することができることは当業者に理解されるであろう。例えば、本発明の特定の特徴及び要素に対する種々の代替形態が、本発明の特定の実施形態を参照して説明される。互いに排他的であるか又は上述した各実施形態と一貫性のない特徴、要素及び操作方法（manners of operation）を例外として、特定の一実施形態を参照して説明した代替的な特徴、要素及び操作方法は、他の実施形態に適用可能であることに留意されたい。

本発明の種々の特徴は添付の特許請求の範囲に記載される。

本発明の態様を具現する操舵アセンブリを有する床清掃機の斜視図である。 本発明の態様を具現する操舵アセンブリの斜視図である。 操舵装置が図２に対して回転している、図２に示す操舵アセンブリの別の斜視図である。 センサ、コントローラ、及び駆動ホイールのモータに関して示す、図２に示す操舵アセンブリの概略図である。 本発明の態様を具現する代替的な操舵アセンブリの概略図である。

Claims (6)

1. 独立したモータによって給電される一対の駆動ホイールを有する床清掃機の操舵アセンブリであって、
   細長いフレーム部材と、
   前記細長いフレーム部材に連結されると共に該細長いフレーム部材に対して垂直な軸を中心に枢動可能である、手動操作可能な枢動部材と、
   前記細長いフレーム部材及び前記手動操作可能な枢動部材間に延びるばねであって、該手動操作可能な枢動部材の枢動に応答して前記細長いフレーム部材に力を加えるように配置され、且つ力を加えるように構成される、ばねと、
   前記ばねが加える力による前記細長いフレーム部材の変形を検出するように該細長いフレーム部材に連結される、センサと、
   前記センサと前記清掃機の前記駆動ホイールの前記モータとに連結されるコントローラであって、前記センサからの信号を受信し、該センサからの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータそれぞれに選択的に給電する、コントローラと、
   を備える、操舵アセンブリ。
2. 独立したモータによって給電される一対の駆動ホイールを有する床清掃機の操舵アセンブリであって、
   フレーム部材と、
   前記フレーム部材に連結されると共に該フレーム部材に対して実質的に垂直に配置されるハンドルバーであって、前記フレーム部材に対して片持ち式の端を有し、該ハンドルバーの該片持ち式の端に加えられる力が前記フレーム部材を変形させる、ハンドルバーと、
   前記ハンドルバーの前記片持ち式の端に加えられる力による前記フレーム部材の変形を検出するように該フレーム部材に連結されるセンサと、
   前記センサと、前記清掃機の前記駆動ホイールの前記モータとに連結されるコントローラであって、前記センサからの信号を受信し、該センサからの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータそれぞれに選択的に給電する、コントローラと、
   を備える、操舵アセンブリ。
3. 床清掃機の操舵及び速度制御アセンブリであって、
   フレーム部材と、
   前記フレーム部材に連結される手動操作可能な速度制御装置と、
   前記フレーム部材に連結されると共に該フレーム部材に対して垂直な軸を中心に枢動可能である手動操作可能な枢動部材と、
   前記フレーム部材及び前記手動操作可能な枢動部材間に延びるばねであって、該手動操作可能な枢動部材の枢動に応答して前記フレーム部材に力を加えるように配置され、且つ力を加えるように構成される、ばねと、
   前記ばねが加える力による前記フレーム部材の変形を検出するように該フレーム部材に連結されるセンサと、
   前記センサと、前記手動操作可能な速度制御装置と、前記清掃機の前記駆動ホイールの前記モータとに連結されるコントローラであって、前記センサからの信号を受信し、該センサからの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータそれぞれに選択的に給電し、また、前記手動操作可能な速度制御装置からの信号も受信し、該手動操作可能な速度制御装置からの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータ両方に給電する、コントローラと、
   を備える、操舵及び速度制御アセンブリ。
4. 前記手動操作可能な速度制御装置は、前記手動操作可能な枢動部材に直接連結される、請求項３に記載の操舵及び速度制御アセンブリ。
5. 床清掃機の操舵及び速度制御アセンブリであって、
   フレーム部材と、
   前記フレーム部材に連結される手動操作可能な速度制御装置と、
   前記フレーム部材に連結されると共に該細長いフレーム部材に対して実質的に垂直に配置されるハンドルバーであって、前記フレーム部材に対して片持ち式の端を有し、該ハンドルバーの該片持ち式の端に加えられる力が前記フレーム部材を変形させる、ハンドルバーと、
   前記ハンドルバーの前記片持ち式の端に加えられる力による前記フレーム部材の変形を検出するように該フレーム部材に連結されるセンサと、
   前記センサと前記清掃機の前記駆動ホイールの前記モータとに連結されるコントローラであって、前記センサからの信号を受信し、該センサからの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータそれぞれに選択的に給電し、また、前記手動操作可能な速度制御装置からの信号も受信し、該手動操作可能な速度制御装置からの該信号に応答して前記駆動ホイールの前記モータ両方に給電する、コントローラと、
   を備える、操舵及び速度制御アセンブリ。
6. 前記手動操作可能な速度制御装置は、前記ハンドルバーに直接連結される、請求項５に記載の操舵及び速度制御アセンブリ。

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