JP2013230198A - 吸込口体およびそれを備えた自走式掃除機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸込口体は、被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなる。
【選択図】図6
Description
しかしながら、自走式掃除機は充電式の蓄電池から供給される限られた電力で走行と吸引を行うため、消費電力の大きな送風機を設けることが難しく、従来の一般的な掃除機と比較して吸引力が弱いという問題があった。
しかしながら、このような構成では吸込口の前方側に設けられたシール材が塵埃をせき止めてしまい、塵埃を吸込口へ通過させることが難しいという問題があった。
塵埃をせき止めることなく、吸込口へ通過させるにはシール材と床面との間に塵埃の通過を許容するクリアランスを設けることが考えられるが、このようなクリアランスを設けると、吸込口の負圧を高める作用が損なわれる。
図1は本発明の実施形態に係る吸込口体を備えた自走式掃除機の斜視図、図2は図1に示される自走式掃除機のA−A矢視断面図、図3は図1に示される自走式掃除機の底面側の斜視図、図4は筐体の蓋部が開放され集塵装置が取り出された状態を示す図2対応図、図5は図1に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。
自走式掃除機1は、円盤状の筐体2を備え、この筐体2の内部および外部に、回転ブラシ9、サイドブラシ10、集塵装置(集塵部)30、電動送風機(吸引部)22、一対の駆動輪29、後輪26および前輪27、各種センサを含む制御部等の構成要素が設けられている。
この自走式掃除機1において、前輪27が配置されている部分が前方部、後輪26が配置されている部分が後方部、集塵装置30が配置されている部分が中間部である。
一対の回転軸は、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各モータは筐体の底板2aに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
後輪26は自在車輪からなり、駆動輪29が接地する床面Fと接地するよう筐体2の底板2aの一部に回転可能に設けられている。
このように、筐体2に対して前後方向中間に一対の駆動輪29を配置し、前輪27を床面Fから浮かせ、自走式掃除機1の重量を一対の駆動輪29と後輪26によって支持できるよう、筐体2に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を前輪27によって遮ることなく吸込口6に導くことができる。
回転ブラシ9は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシ9aを植設することにより形成されている。サイドブラシ10は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ9の回転軸および一対のサイドブラシ10の回転軸は、筐体2の底板2aの一部に枢着されると共に、その付近に設けられた駆動モータ、該駆動モータ、該駆動モータとプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。
また、自走式掃除機1の主たる走行方向FWに向かって前方側となる吸込口6の縁には床面Fと当接して吸込口6への空気の流入を適度に抑制する可撓性の封止部80が設けられる。これに加え、自走式掃除機1の主たる走行方向FWに沿った吸込口6の両側縁には床面Fから僅かに離間するように起毛部材70がそれぞれ設けられると共に、後方側の縁には吸込口6で吸い込まれなかった塵埃を捕捉し塵埃の散乱を防止するためのブレード状の捕捉部材として起毛ブラシ65が設けられている。これら封止部80、起毛部材70および起毛ブラシ65は、吸込口6に対応した開口を有するボトムプレート60に設けられている。このようなボトムプレート60を備えない場合には、吸込口6を構成するために底板2aに形成された凹部8の周囲に封止部80、起毛部材70および起毛ブラシ65が直接設けられることになる。このボトムプレート60、並びに、封止部80、起毛部材70および起毛ブラシ65については後で詳述する。
筐体2の側板2cの後端には、バッテリー14の充電を行う充電端子4が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機1は、室内に設置されている充電台40に帰還する。これにより、充電台40に設けられた端子部41に充電端子4が接触し、バッテリー14の充電が行われる。商用電源(コンセント)に接続される充電台40は、通常、室内の側壁Sに沿って設置される。
バッテリー14は、充電端子4を介して充電台40から充電され、制御基板15、駆動輪29、回転ブラシ9、サイドブラシ10、電動送風機22、各種センサ等の各要素に電力を供給する。
集塵装置30は、開口部31dを有する集塵容器31と、集塵容器31の開口部31dを覆うフィルタ部33と、フィルタ部33と集塵容器31の開口部31dとを覆うカバー部32とを備えている。カバー部32およびフィルタ部33は、集塵容器31の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
集塵容器31の側壁前部には、集塵装置30が筐体2の中間収納室R2内に収納された状態において、筐体2の吸引路11と連通する流入路34と、筐体2の排気路12と連通する排出路35とが設けられている。
また、CPU15aは、ユーザーによる自走式掃除機1の動作に係る条件設定を操作パネル(図示省略)から受け付けて記憶部18に記憶させる。この記憶部18は、自走式掃除機1の設置場所周辺の走行マップ18aを記憶することができる。走行マップ18aは、自走式掃除機1の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部18に記憶させるか、あるいは自走式掃除機1自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。
また、図示省略するが、第1排気路を流通する気流の一部は、凹部8に導かれてもよい。このようにすれば、吸込口6から吸引路11に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵装置30の集塵容器31内およびフィルタ部33の除菌および脱臭を行うことができる。また、吸引した塵埃を除電し集塵容器31内面に静電的に塵埃が吸着されるのを抑制できる。
また、集塵装置30が駆動輪29の回転軸の上方に配置されているため、集塵によって重量が増加しても掃除ロボット1の重量バランスが維持される。
自走式掃除機1は、掃除が終了すると充電台40に帰還する。これにより、充電端子4が端子部41に接してバッテリー14が充電される。
図6は図1に示される自走式掃除機の底面に装着され吸込口体を構成するボトムプレート単体の斜視図、図7は図6に示されるボトムプレートの平面図、図8は第1封止部の作製方法を説明する説明図、図9は第2封止部の作製方法を説明する説明図、図10は図6に示されるボトムプレートのB−B矢視断面図である。
吸込口6は自走式掃除機1の主たる走行方向FWと直交する方向に延びる細長い方形の形状を有している。
図6に示されるように、ボトムプレート60は、凹部8内に設けられた回転ブラシ9(図3参照)を軸回転可能に支持するための半円形の受け部61が両側に形成されている。また、ボトムプレート60は、後方側に弾性変形可能な係合部62を有しており、必要に応じて係合部62を弾性変形させて底板2a(図3参照)との係合を解くことにより底板2aから取り外せるように構成されている。
ポール63は吸込口6の前後方向にわたって設けられているので、回転ブラシ9に植設されたブラシ9a(図3参照)はポール63をスムーズにすり抜けることができ、ポール63が回転ブラシ9の回転を妨げることはない。
封止部80は主たる走行方向FWに対して前後2列となるように配設された第1封止部81と第2封止部82とで構成されている。第1および第2封止部81,82は主たる走行方向FWと直交する方向に互いに間隔D1,D2(図7参照)を空けて隣接する分割片81a,82aと、これらの分割片81a,82aを吸込口6の縁に取り付けるための取付部81b,82bとからそれぞれ構成されている。本実施形態において、上記の間隔D1,D2は同じ値に設定される。
第1封止部81の取付部81bは複数の分割片81aの基端を繋ぎ、吸込口6の前方側の縁に接着等の手段にて固定されている。また、第2封止部82の取付部82bは複数の分割片82aの基端を繋ぎ、第1封止部81の後ろ側に第1封止部81と平行に接着等の手段にて固定されている。
第1封止部81の場合、図8(a)に示すような短冊状の可撓性シート90に対し、破線で示す切り込みライン91に沿って切り込みを入れ、図8(b)に示すような形状の可撓性シート90aに切り抜く。次いで、図8(b)に一点鎖線で示される折り返しライン92に沿って各分割片81aの基端に相当する部分を手前方向に折り返すと、図8(c)に示すような分割片81aと取付部81bとからなる第1封止部81が作製される。
起毛ブラシ65は基端となる起毛ベース65aに多数のブラシ毛65bが植設された構成となっている。
つまり、取付部材66の保持面66aは起毛ブラシ65の先端65cが吸込口6に近づくように床面(被清掃面)F(図11参照)に対して傾斜している。
また、取付部材66は起毛ブラシ65のブラシ毛65bを吸込口6の方向へ付勢する付勢片66bを有しており、起毛ブラシ65の先端65cが床面Fに当接したときに、床面Fとの摩擦により起毛ブラシ65が反り返ることを防止している。
このように、本実施形態では、取付部材66を介して起毛ブラシ65が取り付けられるので、長時間の使用により起毛ブラシ65が摩耗し、交換の必要が生じたとしても、ボトムプレート60から取付部材66を取り外して新しい起毛ブラシ65と交換することが可能となる。
また、取付部材66側に起毛ブラシ65を傾斜させて取り付けるための保持面66aが形成されているので、取付部材66が取り付けられるボトムプレート60は従来通りの構造のものを採用でき、起毛ブラシ65を傾斜させて設けるために構造が複雑になるということもない。
さらに、起毛ブラシ65が取付部材66に対して取り外し可能とすることで、取付部材66を含めて交換することなく、ブラシ毛65bが植毛される起毛ベース65aを含む起毛ブラシ65単体で交換できる。そのため、経済性に富む。
各起毛部材70は毛先71が吸込口6の側縁に向くように、自走式掃除機1(図1〜3参照)の主たる走行方向FWに対して斜め後方に毛先71が癖付け、あるいは植毛されている。
これにより、自走式掃除機1の走行時に床面Fと接触した場合には摩擦が軽減され、走行負荷を増大させることなく、床面Fに柔軟に接することが可能となる。また、毛先71の方向は、起毛部材70が設けられた箇所においてサイドブラシ10(図1〜3参照)の回転方向とも一致するため、サイドブラシ10の回転を妨げることもない。
起毛部材70は、サイドブラシ10にて回収される塵埃が吸込口6へ確実に導入されるように、サイドブラシ10が回転する領域において床面Fから離間するように設けられる。
また、起毛部材70および封止部80が設けられるボトムプレート60は、消耗品として取り扱う場合、上述したように底板2aに対して着脱可能に設けることが効果的である。しかも、該ボトムプレート60に、起毛部材70と封止部80を設けることで、起毛部材70と封止部80の交換を同時に行えるようになる。
しかしながら、このボトムプレート60は、必ずしも底板2aに対して着脱可能である必要はなく、底板2aと一体であってもよい。
また、上述の通り、第1および第2封止部81,82の各分割片81a,82aは、床面Fと当接する先端が吸込口6の両側縁へ向かうように主たる走行方向FWに対して斜めとなるように配設されているので、自走式掃除機1の走行により近づいてくる塵埃は、図12に一点鎖線で示すように吸込口6の両側縁へ分散するように導かれる。これにより、吸込口6の中央に塵埃が集中して吸引不能になるといった事態を防止でき、効率よく塵埃を吸引できる。
さらに、第2封止部82の各分割片82aは前方側の第1封止部81の隣接した分割片81aの隙間を後方側から塞ぐように配設されているので、封止部80は上述のように塵埃を吸込口6へ通過させつつ、吸込口6に流入する空気を適度に抑制することができる。これにより、吸込口6の負圧を高めることができ、塵埃の吸引効率が向上する。
これにより、起毛ブラシ65に捕捉された塵埃Dには電動送風機(吸引部)22(図2参照)により生み出された吸引力が作用し易くなり、捕捉された塵埃Dは回転ブラシ9の回転による掻き込み効果も加わって効率よく吸込口6から吸い込まれる。特に、回転ブラシ9と起毛ブラシ65とで挟持するようにして、塵埃を掻き込むことができる。
この場合、本発明の実施形態のように充電池を備える吸引力が強くない自走式掃除機であっても、確実に塵埃を吸引することが可能となる。
また、床面Fが溝を有するフローリングである場合、進行方向に向かって傾斜して取り付けられた起毛ブラシ65の先端65cがフローリングの溝にスムーズに入り込み、溝に溜まった塵埃Dをすくい上げるようにして効率よく捕捉できるという効果も得られる。
そのうえ、本実施形態では、図7に示されるように起毛ブラシ65の両端が起毛部材70にそれぞれ接しているため、起毛ブラシ65に捕捉された塵埃Dが起毛ブラシ65の両端から後逸することもなく、捕捉された塵埃Dは負圧の高められた吸込口6から確実に吸い込まれ、掃除効率が向上する。
このような吸込口体においては、上述した起毛部材70、さらに起毛ブラシ65等を凹部8の側縁と後縁にそれぞれ設けるようにしてもよい。
なお、封止部80として、前後に第1封止部81、第2封止部82を設ける構成を例示した。しかし、第1および第2封止部81,82の少なくとも一方設ければ、吸込口6へ塵埃を通過させつつ吸込口6へ流入する空気を適度に抑制する本発明の効果が得られる。例えば、前方の第1封止部81を設けるだけでも、本発明の目的を十分に達成できる。
本発明による吸込口体は、被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなることを特徴とする。
このような構成においては、封止部が前方側の第1封止部と第1封止部よりも後方側に設けられる第2封止部との前後2列で構成され、第1および第2封止部は互いに間隔を空けて隣接する分割片によって構成される。ここで、分割片は必ずしも個々独立している必要はなく、吸込口の縁に取り付けられる基端側は一連に繋がっていてもよい。
このような構成によれば、第1封止部の隣接した分割片の隙間に対応して第2封止部の各分割片が配設されるので、塵埃を吸込口へ通過させつつ、より一層効果的に吸込口に流入する空気を適度に抑制できる。
このような構成によれば、塵埃を吸込口の全領域に均一に分散させて導くことができ、塵埃が吸込口の一部に集中して吸引不能となることを防止できる。
このような構成によれば、吸込口の後方側から空気が流入することを制限でき、吸込口の負圧をより効果的に高めることができる。この結果、塵埃の吸引効率がより一層向上する。さらには、塵埃の散乱を防止できるだけでなく、吸引されなかった塵埃を吸込口の縁に留まらせて吸引の機会を増やすことができるので、掃除効率がより一層向上する。
なお、捕捉部材としては短冊状の起毛布や、短冊状の起毛ブラシを用いることができる。
このような構成によれば、走行方向に沿った吸込口の縁から空気が流入することを制限でき、吸込口の負圧をより効果的に高めることができ、塵埃の吸引効率がより一層向上する。
なお、起毛部材としては、起毛布(起毛生地)を適宜必要な大きさと形状に裁断したものを用いることができ、なかでも毛先が吸込口の側縁に向くように走行方向に対して斜め後方に毛先が癖付け、または植毛されているものが、被清掃面に接触した際の抵抗を軽減する観点から好ましい。
走行部とは、被清掃面に対して筐体を走行させるための構成要素を意味し、例えば、モータ、減速機、駆動輪などから構成される。
吸引部とは、吸込口を介して塵埃を含んだ空気を吸引するための構成要素を意味し、例えば、吸込口に接続された吸引路、電動送風機などから構成される。
集塵部とは吸込口から吸引された塵埃を含む空気から塵埃を捕集するための構成要素を意味し、例えば、塵埃を含む空気から塵埃を捕集するフィルタ、フィルタに捕集された塵埃を一時的に収容する容器などから構成される。
ここでボトムプレートとは、吸込口に対応した開口を有し、自走式掃除機の底面に着脱可能に設けられて吸込口を形成する部材を意味する。
このような構成によれば、吸込口体を構成するボトムプレートが交換可能となり、メンテナンス性に優れた自走式掃除機を提供できる。
2 筐体
2a 底板
6 吸込口
9 回転ブラシ
9a ブラシ
22 電動送風機
30 集塵装置
60 ボトムプレート
61 受け部
62 係合部
63 ポール
64 係止片
65 起毛ブラシ
65a 起毛ベース
65b ブラシ毛
65c 先端
66 取付部材
66a 保持面
66b 付勢片
67 凹溝
70 起毛部材
71 毛先
80 封止部
81 第1封止部
81a,82a 分割片
81b,82b 取付部
82 第2封止部
90,90a,93,93a 可撓性シート
91,94 切り込みライン
92,95 折り返しライン
F 床面(被清掃面)
FW 主たる走行方向
Claims (8)
- 被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなる吸込口体。
- 前記封止部は、前記複数の分割片からなる第1封止部と、前記第1封止部の後方側に設けられ前記複数の分割片からなる第2封止部とからなり、
前記第1および第2封止部を構成する複数の分割片は互いに間隔を空けて隣接するように配設される請求項1記載の吸込口体。 - 前記第2封止部を構成する各分割片は第1封止部の隣接した分割片の隙間に対応して配設される請求項2記載の吸込口体。
- 前記封止部の各分割片は被清掃面と当接する先端が吸込口の両端へ向かうように斜めに配設される請求項1〜3のいずれか1つに記載の吸込口体。
- 前記吸込口の後方の縁に塵埃を捕捉する細長いブレード状の捕捉部材をさらに備える請求項1〜4のいずれか1つに記載の吸込口体。
- 前記吸込口の側縁に起毛部材をさらに備える請求項1〜5のいずれか1つに記載の吸込口体。
- 前記請求項1〜6のいずれか1つに記載の吸込口体を備え、自律走行を行うことにより被清掃面を掃除する自走式掃除機。
- 前記吸込口体が自走式掃除機の底面に着脱可能に設けられたボトムプレートからなる請求項7記載の自走式掃除機。
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JP6116134B2 (ja) | 2017-04-19 |
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