JP2017511447A - 吸引装置用排気弁および該排気弁を有する吸引ロボット - Google Patents

Abstract

吸引装置用の排気弁と、当該排気弁を有する吸引ロボットを提供する。排気弁は起動部と排気弁保持ベース（３）を備える。吸引装置の負圧室（１８）と連通する排気孔（１１）が排気弁保持ベース（３）に設けられている。起動部は排気弁保持ベース（３）上に設けられ、排気弁保持ベース（３）に対し相対的に移動することにより排気孔（１１）を開放する。スイッチ（４）が排気弁保持ベース（３）に設けられている。起動部は排気孔（１１）を開放し、同時に吸引装置の真空装置（１４）を動作停止するようスイッチ（４）を作動させる。排気弁は吸引装置から空気を迅速に排出し、かつ真空装置（１４）を適切なタイミングで動作停止させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は排気弁に関し、特に小型家電機器の技術分野に属する吸引ロボット用の排気弁に関するものである。

例えば窓用ロボット掃除機のような吸引ロボットの出現により、窓の清掃作業は容易で簡便なものとなった。現在市販されている窓用ロボット掃除機の多くは、真空吸着によってロボットを窓に吸着させている。ロボットが落下するのを防ぐため、窓への吸着力は比較的大きくされている。従って、ロボットを窓から取り外すには、吸引カップから空気を排出するのにかなり時間がかかる。既存のロボットにおいては、排気する時点では真空装置はまだ作動中である。そのため吸引カップの排気速度が低下し、またエネルギーの無駄も生じる。

従来技術における上記の欠点に鑑み、本発明は吸引ロボット用排気弁、および当該排気弁を備えた吸引ロボットを提供するものである。この排気弁は排気時には真空装置を動作停止させ、それにより空気を吸引カップから迅速に排出するものである。

本発明により解決されるべき技術的課題は、下記の技術により解決される。

吸引装置用排気弁は、起動部と排気弁保持ベースとを備える。吸引装置の負圧室と連通する排気孔が、前記排気弁保持ベースに設けられている。前記起動部は排気弁保持ベース上に設けられ、前記排気孔を開閉するべく前記排気弁保持ベースに対し相対的に移動可能である。前記排気弁保持ベースにはさらに、スイッチが設けられている。排気が必要になると、前記起動部は外力により前記排気弁保持ベースに対し相対的に移動することにより、前記排気孔を開き、同時に前記吸引装置の真空装置を動作停止するよう前記スイッチを作動させる。

前記排気弁はさらに、前記起動部に接続されたスイッチキャップを備える。前記スイッチと前記スイッチキャップの間にはスイッチバネが配置されている。前記起動部は前記スイッチキャップを介して前記スイッチを作動させることにより、前記吸引装置の前記真空装置を動作停止させる。

前記スイッチは感応スイッチであり、前記排気弁が空気を排出する時に前記真空装置を動作停止するよう、前記吸引装置の制御部にスイッチ信号を送信する。

前記感応スイッチは、リミットスイッチ、ホールスイッチ、または圧力感応スイッチであってもよい。

また、前記スイッチは、前記起動部が排気のために引き上げられたときに前記真空装置への電流を遮断する遮断スイッチであってもよい。

本発明の実施形態において、前記起動部は排気弁プルリングと、排気弁プルリング挿入部と、排気弁ホルダーとを備える。前記排気弁プルリングは脱着可能である前記排気弁プルリング挿入部を介して前記排気弁ホルダーに接続され、前記排気弁ホルダーは前記スイッチキャップに接続されている。

前記スイッチキャップと前記排気弁保持ベースの間には排気弁バネが配置されている。

前記排気弁ホルダーにはその上部に、前記排気孔に対応するガイドピラーを形成するように下方に延出する外縁部が形成されているのが好ましい。前記ガイドピラーの直径は前記排気孔の直径よりも小さい。外縁部には密封ガスケットが設けられている。前記排気弁ホルダーは前記排気弁保持ベースと係合しており、これらは前記排気弁バネの作用により互いに当接している。

前記排気弁保持ベースには前記排気孔と連通する導流継手が設けられ、該導流継手はホースを介して前記負圧室に接続されている。

吸引ロボットは制御部と、駆動部と、吸引部と、歩行部とを備える。前記制御部は前記駆動部に接続され、該駆動部は前記歩行部を駆動するものであり、前記吸引部は吸引カップと真空装置とを備える。該真空装置は前記制御部に接続されている。前記真空装置は前記吸引カップから空気を送出することにより負圧を発生させ、それにより前記吸引ロボットは作業面に吸着する。さらに、前記吸引ロボットは前記吸引カップに接続された上記の排気弁を備え、前記スイッチは前記制御部に接続されている。排気の際には、前記排気弁は前記スイッチを作動させることにより、前記制御部に前記真空装置を動作停止させる信号を送信する。

本発明はまた、起動部と排気部とを備える吸引装置用排気弁を提供する。前記排気部は、前記吸引装置の負圧室と連通する排気孔を有する。排気が必要になると、前記起動部により、前記排気孔が排気のため開かれ、同時に前記吸引装置の真空装置が動作停止とされる。

本発明はさらに、制御部と、駆動部と、吸引部と、歩行部とを備える吸引ロボットを提供する。前記制御部は前記駆動部に接続されている。該駆動部は前記歩行部を駆動する。前記吸引部は吸引カップと真空装置とを備える。該真空装置は前記制御部に接続されている。該真空装置は前記制御部に接続されている。前記真空装置は前記吸引カップから空気を送出することにより負圧室を形成し、それにより前記吸引ロボットは作業面に吸着する。さらに、前記吸引ロボットは前記吸引カップに接続された上記の排気弁を備え、前記制御部は前記起動部に接続されている。

結論として、本発明による排気弁は機器から迅速に空気を排出することが可能であり、それゆえ当該機器は窓から容易に取り外すことができる。同時に、排気弁は機器の真空装置を適切なタイミングで動作停止させることができる。したがって、排気弁は操作が容易である。

本発明の実施形態による排気弁の模式斜視図である。 図１の排気弁の正面図である。 図１の排気弁の上面図である。 図３の排気弁のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。 図３の排気弁のＢ−Ｂ線に沿う模式断面図である。 図３の排気弁のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図であり、吸引式吸引ロボットが作動中の状態を示す。 図６の吸引式吸引ロボットの、Ａで示す円内の拡大図である。 図３の排気弁のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図であり、吸引式吸引ロボットから空気が排出されている状態を示す。 図８の吸引式吸引ロボットの、Ｂで示す円内の拡大図である。

以下、本発明による吸引ロボット用排気弁の具体的な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明は吸引装置用の排気弁を提供するものである。この排気弁は起動部と排気弁保持ベースとを備える。吸引装置の負圧室と連通する排気孔が、排気弁保持ベースに設けられている。起動部は排気弁保持ベース上に設けられ、排気孔を開閉するべく排気弁保持ベースに対し相対的に移動可能である。排気弁保持ベースにはさらにスイッチが設けられており、排気が必要になると、起動部は外力により排気弁保持ベースに対し相対的に移動することにより、排気孔を開き、同時に吸引装置の真空装置を動作停止するようスイッチを作動させる。

図１は、本発明の実施形態による排気弁の模式斜視図である。図２は図１の排気弁の正面図であり、図３は図１の排気弁の上面図である。

図１、図２、および図３にまとめて示すように、本実施形態において具体的に述べると、吸引装置は吸引ロボット作業面に吸着させるための吸着力を発生させるものである。この吸引装置用の排気弁は、排気弁プルリング１と、排気弁ホルダー２と、排気弁保持ベース３と、スイッチ４と、スイッチバネ５と、排気弁バネ６と、スイッチキャップ７とを備える。排気弁プルリング１と、排気弁ホルダー２と、後述する排気弁プルリング挿入部８とで、上記の起動部を構成している。スイッチ４は圧力感応スイッチであり、排気弁保持ベース３に取り付けられ、かつ吸引ロボットの制御部（不図示）に接続されている。スイッチバネ５と排気弁バネ６は、排気弁保持ベース３とスイッチキャップ７の間に配置されている。スイッチバネ５は圧縮バネであり、強制的にある程度まで変形させられるとスイッチ４をオンにし、スイッチ４はスイッチ信号を生成して当該信号を制御部に送信する。

図４と図５はそれぞれ、図３の排気弁のＡ−Ａ線とＢ−Ｂ線に沿う模式断面図である。図４と図５に示すように、排気弁プルリング１は、脱着可能である排気弁プルリング挿入部８を介して排気弁ホルダー２に接続されている。これに代えて、排気弁プルリング１と排気弁ホルダー２とが一体に形成されていてもよい。排気弁ホルダー２とスイッチキャップ７とは、排気弁プルリング１とスイッチキャップ７とが連動するよう、固定的に接続されている。排気弁ホルダー２は排気弁保持ベース３と係合しており、スイッチキャップ７は排気弁保持ベース３に少なくとも一部が埋め込まれるように配置されている。具体的には、排気弁ホルダー２の本体は排気弁保持ベース３に埋め込まれ、これらの間に、スイッチキャップ７が部分的に挿入されて排気弁ホルダー２と固定的に接続されるための隙間が形成されている。排気弁ホルダー２はその上端部に外縁部９を有し、当該外縁部９の両端は下方に延出して二つのガイドピラー１０を形成している。排気弁保持ベース３には、ガイドピラー１０の下側に、当該ガイドピラー１０にそれぞれ対向する二つの排気孔１１が形成されている。ガイドピラー１０の直径は排気孔１１の直径より小さい。二つのガイドピラー１０はそれぞれ、排気孔１１に挿入されている。さらに、排気孔１１を密封するための密封ガスケット１２が、排気孔１１に対向する外縁部９の表面に配置されている。排気弁バネ６は排気弁保持ベース３とスイッチキャップ７の間に配置され、通常は圧縮された状態にある。排気弁バネの弾性力により、スイッチキャップ７には下向きの力が作用している。スイッチキャップ７は排気弁ホルダー２に固定的に接続されているので、排気弁ホルダー２にも下向きの力が作用しており、それゆえ排気弁ホルダー２は排気弁保持ベース３に当接している。一方、排気弁ホルダー２の両端部のガイドピラー１０も下向きの力を受けており、そのため排気弁ホルダーの外縁部９は排気弁密封ガスケット１２を正確に押圧している。排気弁密封ガスケット１２により、排気孔１１は密封されている。なお、ガイドピラー１０は位置決めの機能も有している。この状態では、排気孔１１は密封されており、排気弁は閉じられている。

図６は図３の排気弁のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図であり、吸引式吸引ロボットが作動中で排気弁が閉じている状態を示す。図７は図６の吸引式吸引ロボットの、Ａで示す円内の拡大図である。

図８は図３の排気弁のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図であり、吸引式吸引ロボットから空気が排出されている状態を示す。図９は、図８の吸引式吸引ロボットの、Ｂで示す円内の拡大図である。

図６と図８は上記の排気弁を有する吸引ロボットを示すもので、図３に示す排気弁のＣ−Ｃ線に沿った断面図に相当する。図６と図８に示すように、ロボットは筐体１３と、該筐体１３内に配置された排気弁および真空装置１４と、駆動輪１５と、拭取り布１６と、負圧室１８と、負圧室１８と排気弁を接続するホース１９と、負圧室１８と真空装置１４を接続するホース２０とを有する。ロボットはさらに、不図示の制御部と駆動部とを備える。ロボットはその底部に吸引カップを備えている。吸引カップと、ロボットの底面と、作業対象の面とに囲まれた空間が、負圧室１８に相当する。吸引カップと真空装置１４とが、吸引部を形成する。駆動輪が、駆動部に駆動される歩行部に相当する。排気弁は吸引カップに接続されている。より具体的には、排気弁と負圧室１８とは、ホース１９を排気弁保持ベース３の導流継手２１に接続することにより連通する。導流継手２１は排気孔１１と連通している。スイッチ４は制御部に接続され、当該制御部は真空装置１４に接続されている。

稼働中、ロボットは窓ガラス１７に取り付けられ、真空装置１４がオンされる。排気弁は通常閉じられているので、空気が排気弁を通り抜けることは不可能であり（図７参照）、負圧室１８は真空装置１４とのみ連通している。この状態で、真空装置１４は負圧室１８から空気を送出して負圧を発生させ、それにより窓ガラスにロボットを、落下しないように吸着させることができる。

ロボットから排気が必要になると（図８参照）、排気弁プルリング１が引き上げられ、それに伴い排気弁ホルダー２が持ち上げられる。そうすると密封ガスケット１２の密封機能が無効となり、排気弁から空気が排出される（図９参照）。排気孔１１からホース１９に空気が流入し、その後負圧室１８に流入して吸引カップから空気を排出させる。排気弁プルリング１が引き上げられると、排気弁プルリング１とスイッチキャップ７とは連動しているため、スイッチキャップ７も持ち上げられ、スイッチバネ５が圧縮される。スイッチバネがある程度まで圧縮されると、スイッチ４がオンされ（図４参照）、それによってスイッチ４は真空装置１４を動作停止させるためスイッチ信号を生成し、当該信号を制御部に送信する。負圧室１８内の圧力が外部の大気圧と釣り合うと、ロボットは吸着力を失い、スムーズに取り外すことができる。排気を行う時点で真空装置が動作停止とされるので、吸引ロボットから空気が迅速に排出されるのみならず、電力を節約することができる。

排気が完了した後、排気弁プルリング１を解放すると、排気弁バネ６の作用により、排気弁は通常の状態、すなわち閉じた状態に戻る。

上記のとおり、本発明によれば、排気弁は吸引ロボットからの排気中に真空装置を動作停止することができ、それによってロボットからの迅速な排気が可能となり、かつロボットの窓からの取り外しが容易となる。

上記では本発明を、スイッチ４が圧力感応スイッチである一つの具体的な実施形態について説明した。しかし、圧力感応スイッチ以外にも、例えばリミットスイッチ、ホールスイッチなど他の感応スイッチを採用することもできる。起動部の具体的な構成形態は、上記の具体的な実施形態に限定されない。例えば、簡易な電磁機構あるいはカム機構などを用いて、排気のために排気孔を開放し、同時に吸引装置の真空装置を動作停止するためにスイッチを作動させるようにしてもよい。

したがって、本発明が提供する吸引装置用排気弁は起動部と排気部とを備え、排気部は吸引装置の負圧室と連通する排気孔を有する。起動部によって、排気孔が排気のために開放され、同時に吸引装置の真空装置が動作停止される。具体的には、起動部が吸引ロボットの筐体上に指示操作部（例えばボタン、タッチ画面、音声入力装置など）を有している場合、ユーザーが当該指示操作部を操作すると、制御部は排気孔を排気のため開放するよう制御し、一方で真空装置を動作停止させるよう制御する（例えば、電磁機構やカム機構を制御して排気孔を排気のため開放し、同時に真空装置の電源回路を直接遮断する）。

上記に関連して、本発明はまた、制御部と、駆動部と、吸引部と、歩行部とを備える吸引ロボットを提供する。制御部は駆動部に接続されている。駆動部は歩行部を駆動する。吸引部は吸引カップと、制御部に接続された真空装置とを備える。真空装置は吸引カップから空気を送出することにより負圧室を形成し、それにより吸引ロボットは作業面に吸着する。さらに、吸引ロボットは吸引カップに接続された上記の排気弁を備え、制御部は起動部に接続されている。

さらに、制御信号を制御部に送信するのに代えて、真空装置の電流を遮断スイッチおよび／または起動部を介して直接切断することで、真空装置を動作停止させてもよい。

上記の実施形態では二つの導流継手２１が設けられているが、これらは排気所要時間を短縮するために同一の負圧室１８に接続されていてもよい。二連式のロボットにおいては、二つの導流継手はそれぞれ、ロボットの前と後ろに設けられた負圧室に接続されていてもよい。この場合、空気は一つの排気弁を介して、前部の筐体部と後部の筐体の双方から排出される。

本発明はさらに、制御部と、駆動部と、吸引部と、歩行部とを備える吸引ロボットを提供する。前記制御部は前記駆動部に接続されている。該駆動部は前記歩行部を駆動する。前記吸引部は吸引カップと真空装置とを備える。該真空装置は前記制御部に接続されている。該真空装置は前記制御部に接続されている。前記真空装置は前記吸引カップから空気を送出することにより負圧室を形成し、それにより前記吸引ロボットは作業面に吸着する。さらに、前記吸引ロボットは前記吸引カップに接続された上記の排気弁を備え、前記制御部は前記起動部に接続されている。

Claims (13)

1. 起動部と排気部とを備え、該排気部は吸引装置の負圧室と連通する排気孔を有する吸引装置用排気弁であって、
   前記起動部によって、排気孔が排気のために開放され、同時に前記吸引装置の真空装置が動作停止される吸引装置用排気弁。
2. 前記排気部は排気弁保持ベース（３）を備え、
   前記排気孔（１１）は前記排気弁保持ベース（３）に配置され、前記吸引装置の前記負圧室（１８）と連通しており、
   前記起動部は前記排気弁保持ベース（３）上に設けられ、前記排気弁保持ベース（３）に対し相対的に移動することにより前記排気孔（１１）を開閉する請求項１に記載の吸引装置用排気弁。
3. 前記排気弁保持ベース（３）にスイッチ（４）がさらに設けられ、
   排気が必要な時に前記起動部が外力により前記排気弁保持ベース（３）に対し相対的に移動し、それにより前記排気孔（１１）を開放し、同時に前記吸引装置の前記真空装置（１４）を動作停止するよう前記スイッチ（４）を作動させる請求項２に記載の吸引装置用排気弁。
4. 前記排気弁は前記起動部に接続されたスイッチキャップ（７）をさらに備え、
   前記スイッチ（４）と前記スイッチキャップ（７）の間にスイッチバネ（５）が設けられ、
   前記起動部は、前記吸引装置の前記真空装置（１４）を動作停止するため前記スイッチキャップ（７）を介して前記スイッチ（４）を作動させる請求項３に記載の吸引装置用排気弁。
5. 前記スイッチ（４）は、感応スイッチであり、前記排気弁が空気を排出するときに、前記真空装置（１４）を動作停止させるために前記吸引装置の制御部にスイッチ信号を送信する請求項３に記載の吸引装置用排気弁。
6. 前記感応スイッチはリミットスイッチ、ホールスイッチ、または圧力感応スイッチである請求項５に記載の吸引装置用排気弁。
7. 前記スイッチ（４）は、遮断スイッチであり、前記起動部が排気のため引き上げられたときに前記真空装置の電流を遮断する請求項３に記載の吸引装置用排気弁。
8. 前記起動部は排気弁プルリング（１）と、排気弁プルリング挿入部（８）と、排気弁ホルダー（２）とを備え、
   前記排気弁プルリング（１）は脱着可能である前記排気弁プルリング挿入部（８）を介して前記排気弁ホルダー（２）に接続され、
   前記排気弁ホルダー（２）は前記スイッチキャップ（７）に接続されている請求項４に記載の吸引装置用排気弁。
9. 前記スイッチキャップ（７）と前記排気弁保持ベース（３）の間に排気弁バネ（６）が設けられている請求項８に記載の吸引装置用排気弁。
10. 前記排気弁ホルダー（２）はその上端部に、下方に延出して前記排気孔（１１）に対応するガイドピラー（１０）を形成する外縁部（９）を有し、
    前記ガイドピラー（１０）の直径は前記排気孔（１１）の直径より小さく、
    前記外縁部（９）には密封ガスケット（１２）が設けられ、
    前記排気弁ホルダー（２）は前記排気弁保持ベース（３）と係合し、前記排気弁バネ（６）の作用により互いに当接している請求項９に記載の吸引装置用排気弁。
11. 前記排気弁保持ベース（３）は前記排気孔（１１）と連通する導流継手（２１）を有し、該導流継手はホース（１９）を介して前記負圧室（１８）に接続されている請求項１０に記載の吸引装置用排気弁。
12. 制御部と、駆動部と、吸引部と、歩行部とを備え、前記制御部は前記駆動部に接続され、前記駆動部は前記歩行部を駆動し、前記吸引部は吸引カップと真空装置（１４）とを有し、
    該真空装置（１４）は前記制御部に接続され、前記真空装置は前記吸引カップから空気を送出することにより負圧室を形成して前記吸引ロボットを作業面に吸着させる吸引ロボットであって、
    請求項１〜１１のいずれかに記載の排気弁をさらに備える吸引ロボット。
13. 前記制御部は前記起動部に接続されている請求項１２に記載の吸引ロボット。