JP2014117608A - 走行障害物の乗越え機構 - Google Patents

Abstract

【課題】特に自走式床掃除機において有用な、扉敷居等の床側の障害物を自動的に乗り越えさせる、走行障害物の乗越え機構を提供する。
【解決手段】乗越え機構９は、走行車３に、前方端面１２が走行車３の接触面７を越えて走行方向ｒに突出可能な持上げ部分１０を有している。持上げ部分１０は、走行車３の回転軸ｘに対して偏心して、揺動軸ｙによって揺動可能に支持されている。この場合、ハウジング側の相手支持として、持上げ部分１０と結合するリンク１１が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、特に駆動される走行車を備えた自走式床掃除機における、走行障害物の乗越え機構に関するものである。

自走式床掃除機は、特に家庭領域内の床敷物の掃除および保守のための、さらに特に自動作業吸込／掃除ロボットの形で既知である。このような吸込／掃除ロボットは、例えばドイツ特許公開第１０２４２２５７Ａ１号から既知である。このような装置は、少なくとも１つの駆動される走行車、さらに好ましくは、特に掃除されるべき床上を自動前進運動するための２つのこのような走行車を備えている。床掃除機を、例えば２０ｍｍ以下の僅かな高さの床側の障害物、例えば扉敷居を自動的に乗り越えさせる必要が存在する。

これに関して、掃除機が持上げ装置を備え、該持上げ装置が別の駆動装置を有する解決方法が既知である（ドイツ実用新案登録第２０２００８０１７１３７Ｕ１号参照）。特に床掃除機の走行中に床掃除機の周辺のモニタリングから障害物を検出したとき、持上げ装置が作動される。

ドイツ特許公開第１０２４２２５７Ａ１号 ドイツ実用新案登録第２０２００８０１７１３７Ｕ１号

既知の従来技術に関して、本発明の技術的課題は、改良された当該タイプの機構を形成することである。

課題の可能な解決方法は、走行車に、前方端面が走行車の接触面を越えて走行方向に突出する持上げ部分が、偏心して揺動可能に支持され、この場合、ハウジング側の相手支持が設けられていることが意図されている機構における、本発明の第１の考え方により与えられる。この形態により、特に設計上簡単な構造を特徴とする走行障害物の乗越え機構が与えられている。走行車における持上げ部分の偏心揺動可能支持により、持上げ部分がハウジングに固定された相手支持と協働して、走行路内に存在する障害物の上へまたは障害物を越えて床掃除機を持ち上げるための好ましい動力学が与えられている。走行車およびこの走行車を含む床掃除機全体が、偏心揺動可能持上げ部分を利用して特に乗り越えられるべき障害物上に持ち上げられ、この場合、障害物の乗り越えが走行車の直径とは無関係であることが有利であり、このことは、一方で、床掃除機の形態に概して有利に作用する。少なくとも１つの揺動位置において、持上げ部分の前方端面が、走行車軸の伸長方向への投影に関して、装置の通常走行方向に走行車の接触面を越えて突出し、これにより、走行車前方の万一の障害物の走査を可能にする。この場合、走行車の接触面を越えて突出するセクションを有する持上げ部分が、走行車が走行する床よりも高いレベルに存在する障害物に当接したとき直ちに、持上げ部分はレバーとして働く。

好ましい一形態において、持上げ部分が走行車の駆動装置のみによって運動させられているように設計されている。この場合、持上げ部分は走行車によって直接運動させられることが好ましく、走行車に、持上げ部分は、偏心して揺動可能に支持されている。好ましい一形態において、２つの走行車からなる好ましい機構および走行車にそれぞれ付属された２つの持上げ部分からなるさらに好ましい機構においては、持上げ部分は、持上げ部分が走行車に偏心して揺動可能に支持されている、それぞれの該走行車によって運動させられる。代替態様として、例えば２つ以上の持上げ部分の固定結合により、持上げ部分の間接運動もまた可能であり、この場合、１つの持上げ部分のみが走行車により直接運動させられる。

好ましい形態において、持上げ部分の支持軸は、走行車の回転軸に平行に、さらに好ましくは装置の通常走行運動に直交する方向に、特に走行されるべき床面に平行な方向に伸長している。

他の好ましい形態において、持上げ部分の走行車におけるヒンジ点の偏心度は、走行車の直径に対する比として、走行車直径の１／２０−１／２、さらに好ましくは直径の１／８−１／４、さらに好ましくは直径の約１／６である。

好ましい形態において、装置の通常走行方向において走行車の接触面を越えて持上げ部分が最も前方に突出した位置において、前方端面は、走行車の直径の１／２０−１倍だけ、さらに好ましくは直径の１／３−１／５だけ、特に好ましくは直径の約１／４だけ走行車の接触面を越えて突出している。

好ましい一変更態様において、最も後方に引き込まれた位置において、端面は接触面と一致するか、または装置の通常走行方向に関して、さらに後方に存在する。それに対応して、端面は、最も後方に引き込まれた位置において、好ましくは、走行車の回転軸方向への投影内において走行車ないしは接触面の周回円輪郭を越えて突出せず、むしろこの接触面の周回円周と一致するか、または接触面の円周により限定される投影面の内部に存在する。

好ましい形態において、持上げ部分は、その前方端部領域内に、この場合さらに好ましくは端面をも含めて、持上げ面を有している。この持上げ面により、持上げ部分は、通常走行方向に接触面を越えて自由に突出する持上げ部分の位置内において、障害物上、例えば乗り越えられるべき敷居上に支持される。即ち、障害物と協働するように形成されている、持上げ部分の所定の領域が与えられている。

一形態において、持上げ面は、障害物の付属面と摩擦係合ないしは力係合によって協働するように、滑り止めのある形態、即ち例えば面のプロフィル化さらに例えば細かい噛み合わせ面を有している。好ましい形態において、持上げ面は、少なくとも一部、軟質ゴムまたは軟質プラスチックのような軟質材料により形成され、これは、乗り越えられるべき障害物の支持面と協働して装置の持上げに有利な固着を形成する。

付属面上に持上げ部分を支持するとき、１つまたは複数の走行車の持上げ、したがって装置の持上げをさらに支援するために、好ましい形態において、持上げ面の領域内の摩擦係数は走行車の接触面の摩擦係数より大きく選択されている。即ち、走行車の接触面は、持上げ面に比較して、例えば硬質プラスチックまたは硬質ゴムのような硬質材料から形成されていることがさらに好ましい。

好ましい形態において、持上げ部分のハウジング側の支持は、ハウジングを持上げ部分と結合するリンクにより形成されている。このリンクは、持上げ部分の支持軸に平行に、したがってさらに好ましくは走行車の回転軸に平行に伸長する軸の周りに揺動運動可能に、装置のハウジングないしは装置のハウジングと結合されたシャシ・セクションに結合されている。リンクと持上げ部分との間の結合軸は、同様に、上記の軸に平行に伸長していることがさらに好ましい。

好ましい形態において、ハウジング側のリンク支持は、走行車の軸の上方に設けられ、さらに好ましくは、装置の通常走行方向に床面に平行に伸長する、走行車の接触面に少なくともほぼ接する面に付属されて設けられている。代替形態において、ハウジング側のリンク支持は走行車の下側に設けられている。

開示に関して、上記および下記の与えられた範囲ないしは値範囲または倍数範囲は、一方で上記範囲限界を下からおよび／または上から制限するために、その代わりにまたはそれに補足して、それぞれ与えられた範囲から１つまたは複数の特異値を開示することに関してもまた、特にそれぞれの寸法の１／１０ステップで、場合により無次元においてもまた、特に１．０１倍等で、全ての中間値もまた含むものである。

以下に本発明が添付図面により説明されるが、ここでは一実施例のみが示されている。

図１は、床掃除機を部分破断斜視図で示す。 図２は、通常走行方向の装置の走行における、走行車を支持する揺動アームおよび走行障害物の乗越え機構を有する装置の走行車の側面図を示す。 図３は、装置がさらに走行したときの、機構の中間位置に関する、図２の次の順序図を示す。 図４は、さらに次の順序図を示す。 図５は、走行車を持ち上げるための持上げ部分が、走行障害物上に当接したときの、図４の次の順序図を示す。 図６は、走行車を障害物上に持ち上げたのちの位置に関する、図５の次の順序図を示す。 図７は、通常走行方向とは逆方向の装置の走行における、図４に対応する図を示す。 図８は、走行車ないしは装置を障害物上に持ち上げる途中の中間位置に関する、図７の次の順序図を示す。

はじめに、図１によりシャシを備えた自走式床掃除機１が示され、シャシは、下側に、保守されるべき床２に向けられた電動駆動走行車３を有している。シャシは装置フード４により上から被覆されている。

装置１は、電動駆動され且つ床２のブラシ作業のためにシャシ底面５を貫通する、図示されていないブラシを有していることが好ましく、さらに好ましい形態において、ブラシは吸込口を貫通し、吸込口を介して床２から吸込空気流れが吸引される。

装置１の個々の電気部品の電気供給は、図示されていない再充電可能な蓄電池により達成されている。

走行車３の回転軸ｘは床掃除機１の通常走行方向に直交し、この場合、走行車３が、床掃除機１の中心垂直装置軸の両側に配置されていることがさらに好ましい。

各走行車３は、シャシないしは装置１に揺動可能にヒンジ結合された縦リンク６に固定されている。この縦リンク６は付属走行車３の回転軸ｘに平行に伸長する揺動軸の周りに揺動可能に支持されている。

各走行車３は、好ましくは例えば硬質プラスチックのような硬質材料から形成された周回接触面７を有している。

特に走行方向ｒに、または反対走行方向ｒ′にもまた、例えば敷居のような床側の万一の走行障害物８をより良好に乗越え可能にするために、このような走行障害物８の乗越え機構９が設けられている。このような機構９は走行車３にそれぞれ付属されていることが好ましい。

このために、機構９は持上げ部分１０を有している。持上げ部分１０は本質的に持上げレバー状のアームであり、アームは、走行車３の片方の横側に付属され且つこの領域内において支持されていることが好ましい。代替態様として、それぞれの走行車３の両側にこのような持上げ部分１０が設けられていてもよい。

持上げ部分１０は長手伸長面部分として形成され且つ走行車３にその回転軸ｘに対し偏心して揺動可能に支持されている。揺動軸ｙは、回転軸ｘに対して同心に形成された、好ましくは走行車直径ｄの１／５−１／６に対応する直径を有する、走行車３の円周上に配置されている。

揺動軸ｙから、持上げ部分１０が寸法ａだけ自由に突出し、該寸法ａは走行車直径の約０．５−０．６倍に対応する。これとは反対方向に、持上げ部分１０が、自由に突出するセクションの延長として伸長することが好ましく、この場合、この端部領域はリンク１１にリンク結合されている。一方で、このリンク１１は装置１ないしは縦リンク６に揺動可能に支持されている。

リンク軸ｚは、好ましくは回転軸ｘの上方に、さらに好ましくは回転軸ｘに対して平行な方向に位置することがさらに好ましく、この場合、リンク１１と持上げ部分１０との間の揺動軸ｗもまた回転軸ｘに平行に伸長していることがさらに好ましい。

持上げ部分１０は直接付属走行車３を介して駆動されることが好ましく、この場合、特に、揺動軸ｙ、さらにそれに対応して持上げ部分１０の前方自由端面１２もまた、少なくとも近似の楕円軌道上を通過する。

端面１２に付属されて、持上げ部分１０に持上げ面１３が形成されている。持上げ面１３はまず第１に概して垂直方向下方を向いているが、さらに好ましくは端面１２まで伸長している。少なくとも持上げ面１３は、例えば軟質ゴムまたは軟質プラスチックのような軟質材料により形成されていることが好ましく、さらに好ましい形態においては、持上げ部分１０およびリンク１１は硬質プラスチックから形成されている。

走行車３における持上げ部分１０の偏心固定およびリンク１１を介しての振り子支持により、特に持上げ面１３はほぼ楕円形の軌道上で案内され、この場合、床掃除機１の通常走行方向ｒの運動において、さらに好ましくは回転軸ｘの上方における提案された偏心ヒンジ結合により、持上げ部分１０が、最も後方に移動された位置から、最も前方に移動された、接触面７を越えて自由に突出した位置に移動する間に、持上げ部分１０は概して上方且つ前方に運動させられる。

揺動軸ｙが走行車回転軸ｘの下側の領域内に到達したとき、持上げ部分１０は、持上げ面１３を有するその自由端部を下方に床２の方向に向けて傾斜され、同時に持上げ部分１０をその後方引込み位置に引き込み、この位置において、端面１２が走行車３の投影面の内部に位置していることが好ましい。

走行路内に走行障害物８がない場合、持上げ部分１０特にその持上げ面１３は床２と接触しないので、床掃除機１は、妨害されることなく、走行車３により前進運動可能である。

しかしながら、例えば図４に示されているように、例えば床敷居の形の走行障害物８が（通常走行方向ｒにおいて）走行路内に存在した場合、持上げ部分１０は、走行方向ｒ内の前方移動およびその傾斜の間に、持上げ面１３を障害物８上に当接させる。電動駆動により付属走行車３がさらに回転運動することにより、与えられた動力学および持上げ面１３の走行障害物８への摩擦係合支持から、走行車３の持上げ、したがって装置１全体の持上げが行われる（図６参照）。

好ましい形態において、接触面７は持上げ面１３よりも小さい摩擦係数を有している。さらに、接触面７は、（例えば図４に示されているように）接触面７が障害物端縁に衝突したとき、走行車３は、場合により、それに対応してさらなる走行が障害物８によって阻止される位置まで回転する。しかしながら、その位置における走行車３のさらなる回転により、持上げ部分１０は走行車３を持ち上げる位置に運動させられる。

持ち上部分１０がさらに運動したとき、持ち上部分１０は場合により走行車３を走行障害物８に引き付けるので、走行車３は、当該切断角から走行障害物８上に乗上げ可能である。

逆方向走行（走行方向ｒ′）において、即ち通常走行方向ｒとは反対方向に行われた装置１の走行において、図８に示すように接触面７が障害物端縁に当接したとき、付属走行車３がさらにシャシ底面５から突出し、この結果床隙間が拡大するように、即ち床２とシャシ底面５との間の間隔が拡大するように、走行駆動装置および縦リンク６は上方に揺動する。

縦リンク６の方向および位置、したがって縦リンク６におけるリンク１１の揺動支持の方向および位置もまた変化することにより、走行車３の回転中に、持ち上部分１０の持上げ面１３は床２に到達し、それに続いて、走行車３がさらに回転する間に持上げ部分１０は走行車３を持ち上げ、これにより、走行車３は走行障害物８上に乗上げ可能である。

２つの走行車３が配置されているとき、両方の持上げ部分１０が機械的に相互に結合されていてもよい。各持上げ部分１０が付属走行車３により直接駆動されている形態が好ましく、これにより、１つの対応走行障害物があるとき、１つの走行車３の持上げのみもまた達成可能である。

１つまたは複数の持上げ部分１０の配置により、比較的小さな直径を有する走行車３が利用可能であり、このことは、全体装置高さに対して有利に働くことが好ましい。

上記の説明は、少なくとも下記の特徴の組み合わせによってそれぞれ独立に従来技術の変更態様を形成する、全て本出願により含まれる発明の説明にも使用される。即ち、これらの特徴とは次のものである。

走行車３に、前方端面１２が走行車３の接触面７を越えて走行方向ｒに突出する持上げ部分１０が、偏心して揺動可能に支持され、この場合、ハウジング側の相手支持が設けられていることを特徴とする機構９。

持上げ部分１０が、走行車３の駆動装置のみによって運動させられていることを特徴とする機構。

持上げ部分１０の支持軸ｙが走行車３の回転軸ｘに平行に伸長することを特徴とする機構。

偏心度が走行車３の直径ｄの１／２０−１／２であることを特徴とする機構。

持上げ部分１０が最も前方に突出した位置において、前方端面１２が、走行車３の直径ｄの１／２０−１倍だけ接触面７を越えて突出することを特徴とする機構。

最も後方に引き込まれた位置において、端面１２が接触面７と一致するか、またはさらに後方に存在することを特徴とする機構。

持上げ部分１０が、その前方領域内に持上げ面１３を有することを特徴とする機構。

持上げ面１３が、少なくとも一部、軟質ゴムまたは軟質プラスチックのような軟質材料により形成されていることを特徴とする機構。

走行車３の接触面７が、硬質プラスチックのような硬質材料から形成されていることを特徴とする機構。

ハウジング側の支持が、ハウジングを持上げ部分１０と結合するリンク１１により形成されていることを特徴とする機構。

ハウジング側のリンク支持が、走行車３の回転軸ｘの上方に設けられていることを特徴とする機構。

１ 床掃除機
２ 床
３ 走行車
４ 装置フード
５ シャシ底面
６ 縦リンク
７ 接触面
８ 走行障害物
９ 機構
１０ 持上げ部分
１１ リンク
１２ 端面
１３ 持上げ面
ａ 寸法
ｄ 直径
ｒ 走行方向
ｒ′ 走行方向
ｗ 揺動軸
ｘ 回転軸
ｙ 支持軸
ｚ リンク軸

Claims (12)

1. 特に駆動される走行車（３）を備えた自走式床掃除機（１）における、走行障害物（８）の乗越え機構（９）において、
   走行車（３）に、前方端面（１２）が走行車（３）の接触面（７）を越えて走行方向（ｒ）に突出する持上げ部分（１０）が、偏心して揺動可能に支持され、この場合、ハウジング側の相手支持が設けられていることを特徴とする走行障害物（８）の乗越え機構（９）。
2. 持上げ部分（１０）が、走行車（３）の駆動装置のみによって運動させられていることを特徴とする請求項１に記載の機構。
3. 持上げ部分（１０）の支持軸（ｙ）が走行車（３）の回転軸（ｘ）に平行に伸長することを特徴とする請求項１または２に記載の機構。
4. 偏心度が走行車（３）の直径（ｄ）の１／２０−１／２であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機構。
5. 持上げ部分（１０）が最も前方に突出した位置において、前方端面（１２）が、走行車（３）の直径（ｄ）の１／２０−１倍だけ接触面（７）を越えて突出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機構。
6. 最も後方に引き込まれた位置において、端面（１２）が接触面（７）と一致するか、またはさらに後方に存在することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の機構。
7. 持上げ部分（１０）が、その前方領域内に持上げ面（１３）を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の機構。
8. 持上げ面（１３）が、少なくとも一部、軟質ゴムまたは軟質プラスチックのような軟質材料により形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の機構。
9. 走行車（３）の接触面（７）が、硬質プラスチックのような硬質材料から形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の機構。
10. ハウジング側の支持が、ハウジングを持上げ部分（１０）と結合するリンク（１１）により形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の機構。
11. ハウジング側のリンク支持が、走行車（３）の回転軸（ｘ）の上方に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の機構。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の１つまたは複数の特徴を特徴とする機構。
    

Images