JP2018061682A - Self-propelled type vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自走式電気掃除機に関する。 The present invention relates to a self-propelled electric vacuum cleaner.
電気掃除機のうち部屋を自律的に移動しながら掃除する自走式電気掃除機が知られている。自走式電気掃除機は、動力源として充電池を搭載し、主に前進しながらモータ駆動の回転ブラシを用いて塵埃を掻き込む。 A self-propelled electric vacuum cleaner that cleans a room while moving autonomously is known. The self-propelled vacuum cleaner is equipped with a rechargeable battery as a power source, and scrapes dust with a motor-driven rotating brush while moving forward mainly.
特許文献1においては、壁際の清掃を効果的に行うべく、吸引ノズル5を可動にする吸引ノズル位置可変手段6を開示している。
特許文献1は、吸引ノズル5の動作前後に亘って吸引ノズル5を本体内に収容するスペースを確保する必要があり、掃除機の大形化を招来するおそれがある。
In
上記事情に鑑みてなされた本発明は、略左右方向に回転軸を有する回転ブラシを有する自走式電気掃除機であって、前記回転ブラシに隣接して、動作することで該回転ブラシの前側又は後側を露出することができる作動部を有することを特徴とする。 This invention made | formed in view of the said situation is a self-propelled vacuum cleaner which has a rotating brush which has a rotating shaft in a substantially horizontal direction, Comprising: The front side of this rotating brush by operate | moving adjacent to the said rotating brush Or it has the operation part which can expose a back side, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、塵埃除去力を改善した電気掃除機を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、明細書中において説明する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vacuum cleaner which improved dust removal power can be provided. Problems, configurations, and effects other than those described above will be described in the specification.
以下、本発明の実施形態について、適宜、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。
本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において適宜変更して実施可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as appropriate. Similar components are denoted by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.
The present embodiment is not limited to the following contents, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist of the present invention.
なお、図1等に示す様に前後、上下、左右を定義する。下方向が重力の方向である。自走式電気掃除機Cは、主に前方に進行する。 In addition, as shown in FIG. The downward direction is the direction of gravity. The self-propelled vacuum cleaner C mainly proceeds forward.
図1は、本実施形態に係る自走式電気掃除機Cを左前方から見下ろした斜視図である。
自走式電気掃除機Cは、所定の掃除領域(例えば、室内)を自律的に移動しながら掃除する掃除機である。自走式電気掃除機Cは、上壁(及び一部の側壁)である上ケース91と、底壁(及び一部の側壁)である下ケース51(図2参照)と、前部に設置されるバンパ92と、を含んで構成される本体50を備える。上ケース91には、後記する集塵ケースKを出し入れするための蓋93が設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of the self-propelled electric vacuum cleaner C according to this embodiment as viewed from the left front.
The self-propelled electric vacuum cleaner C is a vacuum cleaner that cleans while moving autonomously in a predetermined cleaning area (for example, a room). The self-propelled vacuum cleaner C is installed in an
(本体50)
図2は、上ケース91を取り外した状態を左前方から見下ろした斜視図である。下ケース51は、走行モータ57、回転ブラシモータ21、電動送風機81、制御装置95等を載置する筐体であり、その外形は薄型の円板状を呈している。
(Main body 50)
FIG. 2 is a perspective view looking down from the left front with the
図3は、自走式電気掃除機Cの底面図である。下ケース51には、下方に露出可能な駆動輪61と、走行モータ57と、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する2つの駆動機構収容部54と、サイドブラシ取付部82と、吸込部を固定する孔部52と、排気口53と、充電池B(図4参照)を収納する電池収容部55(図4参照)とが形成されている。
FIG. 3 is a bottom view of the self-propelled electric vacuum cleaner C. FIG. In the
平面視で略円板状を呈する下ケース51の左右両側に駆動機構収容部54が形成されている。又、平面視で円形を呈する下ケース51の中心付近であり、駆動機構収容部54に挟まれた位置に排気口53が複数形成されている。下ケース51の中心よりも前側には、電池収容部55が形成されている。電池収容部55の左右には、サイドブラシ40を取り付けるサイドブラシ取付部82が形成されている。下ケース51の中心よりも後側、つまり、排気口53、及び、駆動機構収容部54の後側に吸込部が固定される孔部52が形成されている。
Drive
孔部52には、掻取りブラシ1、回転ブラシ5を収容する部材である吸込部が取付けられる。回転ブラシ5は、モータにより回転駆動するブラシであり、掻取りブラシ1より後側に位置している。
A suction portion that is a member that accommodates the
図4は、図1のA−A線で切断した側断面図である。バンパ92は、外部から作用する押圧力に応じて前後方向で移動可能に設置されている。バンパ92は、左右一対のバンパばね(図示省略)によって前方向に付勢されている。バンパばねは、その先端がJ字状に湾曲しており、この湾曲箇所がバンパ92の内壁面に接している。バンパ92を介して障害物からの抗力がバンパばねに作用すると、バンパばねは変形し、バンパ92を前方向に付勢しつつバンパ92の後退を許容する。バンパ92が障害物から離れて前記した抗力がなくなると、バンパばねの付勢力によってバンパ92は元の位置に戻る。ちなみに、バンパ92の後退(つまり、障害物との接触)は、後記するセンサ類96(赤外線センサ)によって検知され、その検知結果が制御装置95に入力される。
4 is a side cross-sectional view taken along line AA in FIG. The
(作動部97)
自走式電気掃除機Cは、回転ブラシ5の後側に隣接した作動部97を有している。作動部97は、自走式電気掃除機Cの後面に設けられたセンサ類96が障害物を検知すると、図5(a),(b)に示すように、上側にせり上がって回転ブラシ5の後方を露出させることができる。
(Working part 97)
The self-propelled vacuum cleaner C has an
作動部97をせり上がらせる機構としては、例えば、充電池Bの電力を用いて動作する任意のものを採用できる。センサ類96は、障害物の有無を検知するセンサ、障害物までの距離を検知するセンサ、障害物への接触を検知するバンパ等を採用できる。作動部97は、せり上がりによって、回転ブラシ5の上端部分まで露出させても良いが、上下寸法の中央以下を露出させるに留まっても良い。回転ブラシ5を露出させることで、障害物や壁際の清掃を効果的に行うことができる。回転ブラシ5自体は前後方向にも左右方向にも移動しないことができる。このため、回転ブラシ5の移動前後に亘って収納するためのスペースを設けなくても良い。
As a mechanism for raising the
作動部97は、センサ類96等により後方に障害物があるか否かを検知して、せり上がりを行うか否かを判定しても良いが、さらに、例えば自走式電気掃除機Cの上側の障害物の有無を検知する別のセンサを用いて判定しても良い。こうすることで、自走式電気掃除機Cの上側に隙間がない又は殆どない場合には、作動部97をせり上がらせないようにすれば、作動部97が上側の障害物に接触して破損等することを抑制できる。上側の障害物の有無を検知する別のセンサは、作動部97がせり上がった際に位置する範囲を含む範囲の障害物有無を検知することが好ましい。
The
作動部97のせり上がりの態様は、図5(a)に例示するように、略上下方向に上がる態様でも良いし、図5(b)に例示するように、そこからさらに前側に移動して、回転ブラシ5の後端より前側(回転ブラシ5の前後方向端部よりも、回転ブラシ5の中央側)に位置する態様でも良い。前側に移動する態様であれば、回転ブラシ5の後端を障害物や壁に接触させ易く、清掃効率をさらに向上できる。
As illustrated in FIG. 5 (a), the operating
作動部97は、センサ類96等が後方の障害物を検知しなくなった場合に、せり上がりを解除して元の状態に復帰する。
When the
作動部97をせり上がらせる別の機構としては、次の様にもできる。まず、作動部97を、バネ等の付勢部により下方に向けて付勢する、又は、下ケース51側にストッパ(不図示)を設けるとともに、自重により作動部97が下方に移動するように取付け、さらにストッパ上の位置で作動部97が支持されるように構成する。また、好ましくは、作動部97は、上ケース91側が前方に、下ケース51側が後方に、位置するよう斜めに傾斜している。こうすると、作動部97が壁等に接触した際、上前方に向く力を壁等から受け易い。すなわち、壁等に接触することで、作動部97は上前方への力を受け、付勢や自重による下方への力に抗して、回転ブラシ5を露出するように移動する。
Another mechanism for raising the operating
このような別の機構を採用する場合、自走式電気掃除機Cは、駆動輪61の駆動力によって作動部97をせり上がらせる必要がある。このため、作動部97をせり上がらせて清掃しようとする場合、駆動輪61に駆動力を与える走行モータ57の出力を増加させる制御を行うと好ましい。
When such another mechanism is employed, the self-propelled vacuum cleaner C needs to lift the operating
なお、本実施形態では、回転ブラシ5を後端に設けているが、前端に設けても良い。例えば、充電池B等の前側の構成要素を後端側に配して回転ブラシ5の配置スペースを確保すれば良い。この場合、壁際等の掃除を効果的に行うためには、一時的にバンパ92による障害物等の検出を無視することが好ましい。すなわち、自走式電気掃除機Cは、作動部97を移動させて清掃するモードを実行可能とし、そのモードを実行中は、バンパ92が壁等を検出しても回避運動を行わないようにすることができる。
In the present embodiment, the rotating
(駆動輪61)
図3に示す様に、駆動輪61は、駆動輪61自体が回転することで本体50を前進、後退、旋回させることができる車輪である。駆動輪61は、左右両側に配置されている。
(Drive wheel 61)
As shown in FIG. 3, the
(支持機構)
図3に示す駆動機構収容部54に収容される支持機構は、駆動輪61を本体50に支持する機構である。支持機構は、駆動輪61を支持するアーム71を含む。
(Support mechanism)
The support mechanism housed in the drive
(電池収容部55)
図4に示す様に、電池収容部55は、下ケース51に形成された内部に充電池Bを収容する空間であり、壁面で囲まれた下向きに開口を有して構成される。
(Battery housing 55)
As shown in FIG. 4, the
(前方蓋56)
図3に示す様に、前方蓋56は、下ケース51に形成された電池収容部55(図4参照)の開口を下ケース51の下面から塞ぐ略長方形板状の部材である。前方蓋56は、前部中央付近に係止爪56aを備え、後部左右両側にネジ孔を有する張出部56bを備える。前方蓋56は、係止爪56aと、ネジ孔に挿通されたネジとにより下ケース51に下方から固定される。また、前方蓋56は、下ケース51の中心側付近に補助輪83を取り付ける円形の補助輪取付部84を備える。さらに前方蓋56は、下ケース51に取り付けた状態において、サイドブラシ40の回転軸と、下ケース51の略中心位置とを結ぶ線上位置にガイドブラシ(L)45を固定する溝部を備える。ガイドブラシ(L)45(刷毛部材)は、この溝部に備わる。
(Front lid 56)
As shown in FIG. 3, the
(補助輪83)
図3に示す様に、補助輪83は、本体50を床面から所定高さで保ちつつ自走式電気掃除機Cを円滑に移動させるための補助的な車輪である。補助輪83は、本体50の移動に伴い床面との間で生じる摩擦力によって従動回転するように軸支されている。又、補助輪83は、向きが水平方向に360°回転自在に構成されている。なお、図3に示す補助輪83は、本体50の前方の左右方向の中央に設けられ、補助輪取付部84に取り付けられている。
(Auxiliary wheel 83)
As shown in FIG. 3, the
(吸込部)
図4に示す様に、吸込部(掻取りブラシ1及び回転ブラシ5)から下流側に向かって順に、集塵ケースK、集塵フィルタF、電動送風機81、及び、排気口53(図3参照)という空気が流通可能な流路を形成している。吸込部は、回転ブラシ5、掻取りブラシ1が回収した塵埃が通過する吸込口17を有する部材であり、また、回転ブラシモータ21(図6参照)を固定する部材でもある。
(Suction part)
As shown in FIG. 4, the dust collection case K, the dust collection filter F, the
吸込部の後部には、回転ブラシ5を収容する回転ブラシ収容部15が形成されている。回転ブラシ収容部15の前部には、掻取りブラシ1を収容する掻取りブラシ収容部11が形成されている。回転ブラシ収容部15には回転ブラシ5(図3参照)が配置される。
A rotating
また、回転ブラシ5、掻取りブラシ1は、それぞれ回転可能に取り付けられる。回転ブラシ5、掻取りブラシ1は、取り外し可能に吸込部へ取り付けられる。
Moreover, the rotating
図6は、吸込部の斜視図である。図6に示す様に、吸込部の上面側には、回転ブラシ5を回転させる回転ブラシモータ21が備わるとともに、回転ブラシモータ21の動力を伝達する動力伝達機構22が備わる。回転ブラシ5の回転方向を第一の回転方向と呼ぶ。第一の回転方向に回転する回転ブラシ5は、床面に接する側が後方から前方に向かって回転する。
FIG. 6 is a perspective view of the suction portion. As shown in FIG. 6, a
回転ブラシモータ21は、吸込部の左右方向の一端側に取り付けられている。回転ブラシモータ21は、回転軸が回転ブラシ5の回転軸5b(図7参照)と平行に配置されている。
The
(回転ブラシ収容部15)
回転ブラシ収容部15の形状について、説明する。図6に示す様に、回転ブラシ収容部15は、断面が円弧状の曲面を有する凹部である。回転ブラシ収容部15の前側の曲面に吸引口17が形成されている。吸引口17は、集塵ケースKの開口と連通する(図4参照)。
(Rotating brush housing 15)
The shape of the rotating
(掻取りブラシ収容部11)
掻取りブラシ収容部11の形状について、説明する。図6に示す様に、掻取りブラシ収容部11は、断面が円弧状の曲面を有する凹部である。掻取りブラシ収容部11の曲面を掻取りブラシ1(植毛)に接近するように設けることにより、吸込部の気密を確保することができる。このため、自走式電気掃除機Cのゴミをとる性能を向上させることができる。
(Scraping brush housing part 11)
The shape of the scraping brush accommodating part 11 is demonstrated. As shown in FIG. 6, the scraping brush accommodating portion 11 is a concave portion having a curved surface with an arcuate cross section. By providing the curved surface of the scraping brush accommodating portion 11 so as to approach the scraping brush 1 (planting), the airtightness of the suction portion can be ensured. For this reason, the performance which takes the garbage of self-propelled electric vacuum cleaner C can be improved.
(回転ブラシ5)
図7は、回転ブラシ5の斜視図である。回転ブラシ5は水平方向に回転軸5bを有する略円筒形のブラシであり、本実施形態では駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に略並行に配置されている(図3参照)。回転ブラシ5は、回転ブラシ収容部15の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。回転ブラシ5は、吸込部10に回転可能に支持されており、回転ブラシモータ21(図6参照)により、第一の回転方向に回転駆動する様になっている(図12参照)。本実施形態では、後進時に駆動輪61の回転方向が変わっても(反転しても)、回転ブラシ5の回転方向は第一の回転方向に維持できる。
(Rotating brush 5)
FIG. 7 is a perspective view of the
また、回転ブラシ5は、軸部5aの外周面から法線方向に突出する植毛5cを備えている。ここで、回転ブラシ5の植毛5cは、長さが異なる植毛、硬さが異なる植毛など複数種類の植毛を備え、各植毛が回転軸5bに対してらせん状に列をなす様に配設されていてもよい。
Moreover, the rotating
図3に例示するように、回転ブラシ5は、自走式電気掃除機Cの底面視において、一部が自走式電気掃除機Cの本体50の外端からはみ出す(突出する)大きさであっても良い。こうすると、壁際の清掃を効果的に行うことができる。
As illustrated in FIG. 3, the rotating
ここで、自走式電気掃除機Cの本体50について、少なくとも回転ブラシ5近傍は、上面視で略円弧形状であるから、回転ブラシ5を極力後端に近づけて設置しておけば、作動部97がせり上がることで回転ブラシ5の左右幅略全体が障害物や壁等に接近又は接触できる(図1等参照)。具体的には、作動部97に接し、回転ブラシ5の回転軸に平行な仮想の直線として、図1に示すB−B破線を描く。
Here, with respect to the
B−B破線よりも後側の領域が、作動部97により露出する領域(作動部97の前端より後側の領域)である。回転ブラシ5は、底面視で、自走式電気掃除機Cの端面より外側かつB−B破線より後側に一部が届くように配しておくと、遠方まで届き、清掃範囲を拡大できて好ましい。さらに、作動部97がせり上がれば、回転ブラシ5の大部分が壁や障害物等に接近又は接触できる。
A region on the rear side of the BB broken line is a region exposed by the operating unit 97 (a region on the rear side of the front end of the operating unit 97). When the
なお、本実施形態では、複数種類の植毛を配設した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、1種類であってもよい。又、らせん状に配置された植毛間にゴムなどの弾性材料からなるブレード部材をらせん状に配置する構成を追加してもよく、適宜変更することができる。 In the present embodiment, the case where a plurality of types of flocks are disposed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and may be one type. Moreover, the structure which arrange | positions the braid | blade member which consists of elastic materials, such as rubber | gum, between the flocks arrange | positioned helically may be added, and it can change suitably.
図7に示す様に、回転ブラシ5の回転軸5bの一端(図の左側)には、回転ブラシ収容部15に備えられた軸受(A)18(図5参照)の嵌合凹部に嵌合する嵌合部6が備わる。嵌合部6は、回転力の伝達等の観点から、回転軸5bに垂直な断面視で奇数の角を有する多角形(本実施形態では5角形)であり、回転軸5b端に向けてテーパが形成されている。
As shown in FIG. 7, one end (left side of the drawing) of the
軸受(A)18は、回転ブラシモータ21(図6参照)の回転力を回転ブラシ5に伝達する動力伝達機構22につながる。動力伝達機構22は、任意の構成とすることが可能である。動力伝達機構22は、例えば、プーリを含んで構成されてもよく、ギアを含んで構成されてもよく、歯付きベルトやタイミングベルトを含んで構成されてもよい。
The bearing (A) 18 is connected to a
上述のように、回転ブラシ5の回転軸5bの他端(図の右側)には、軸受(B)7(図7参照)が備わる。軸受(B)7は、回転ブラシ収容部15の左側に形成された係止部19(図5参照)に係止する。
As described above, the bearing (B) 7 (see FIG. 7) is provided at the other end (the right side of the drawing) of the
(掻取りブラシ1)
図8は、掻取りブラシ1の斜視図である。掻取りブラシ1は、水平方向に回転軸を有するブラシであり、本実施形態では駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に沿って、回転ブラシ5の前方に配置されている(図3参照)。掻取りブラシ1は、掻取りブラシ収容部11の長手方向(左右方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。掻取りブラシ1は、回転軸4を有する略円筒形であり、吸込部に回転可能に支持されている。なお、掻取ブラシ1は軸部表面の一部又は全面に植毛2を備える。
(Scraping brush 1)
FIG. 8 is a perspective view of the scraping
ここで、掻取りブラシ1の植毛2は、掻き取り力を向上させる観点からは、長いほうが好ましく、同様に、硬いほうが好ましい。掻取りブラシ1の植毛2が長いと、植毛2がじゅうたん等の奥まで到達し、奥から塵埃を掻き取ることが可能となり、また、掻取りブラシ1の植毛2が硬いと、じゅうたんの毛等の抵抗に抗して奥から塵埃を掻き取ることが可能となるためである。
Here, the
一方、掻取りブラシ1の植毛は、消費電力を減らす観点からは、柔らかいほうが好ましい。掻取りブラシ1の植毛2が柔らかいと、じゅうたんの毛等の接触抵抗が小さくなり、掻取りブラシ1が回転しやすくなるため、走行モータや回転ブラシモータ21の消費電力が小さくなるためである。
On the other hand, the flocking of the scraping
回転ブラシ5の後端及び掻取りブラシ1の前端は近接しており、例えば、回転ブラシの植毛5cは、掻取りブラシ1の植毛2に接触可能に配置できる。本実施形態では、掻取りブラシ1及び回転ブラシ5は、互いの植毛5c,2の根元又は根元近傍が接触して設置されている。このことから、回転ブラシ5は、自らの回転力を掻取りブラシ1に与えることができる。すなわち、掻取りブラシ1は、回転ブラシ5に対応した回転、すなわち、回転ブラシ5とは逆方向(第二の回転方向)の回転力を与えられる(図12参照)。
The rear end of the
(吸口カバー30)
図9は、吸口カバー30の斜視図である。吸口カバー30は、吸口カバー取付部材35、及び、軸受保持部材37を有する。吸口カバー30は、吸込部の回転ブラシ収容部15の開口を覆う部材であり、回転ブラシ収容部15の開口に相対する領域に細い仕切り30aにより区分された開口部を有する部材である。吸口カバー30は、開口部の前側(進行方向側)に、シャフト102(図9参照)を保持する軸受保持部106を有している。
(Suction cover 30)
FIG. 9 is a perspective view of the
吸口カバー30は、下面の軸受保持部材37、及び、吸口カバー取付部材35の係止部に対応する位置に係止部(図示省略)を有し、係止部を介して弾性体(図示省略)を備える。吸口カバー30は、後部に備わる2つの噛合爪30c,35cが吸口カバー取付部材35、及び、軸受保持部材37と噛み合うことにより構成される左右一対の蝶番を軸として揺動可能である。
The
吸口カバー30は、後部の蝶番(一対の蝶番)を揺動軸として揺動できる。揺動の際、さらに好ましくは弾性部材から付勢されることで、床やじゅうたん等の清掃面に押圧されて清掃面の凹凸にフィットして、吸引空間の気密性を向上させることができる。つまり、清掃対象が傾斜している場合でも、段差を有している場合であっても、吸口カバー30は、清掃対象に追従して、吸引空間の気密性を維持、向上する。このような清掃面への揺動や付勢を実現する構成は、種々公知の構成を採用できる。
The
吸口カバー30は、開口部の左右両側にガイドブラシ(S)49(図3参照)が固定される溝部を備える。ガイドブラシ(S)49は、溝部から清掃面に向けて延在するように設けられたブラシであり、例えば刷毛を採用できる。
The
自走式電気掃除機Cを清掃面上に置いた状態では、吸込部は、駆動輪61、補助輪83とともに清掃面に接地する。駆動輪61と補助輪83により、本体50は床面から所定高さで保持されるため、回転ブラシ5の植毛と清掃面との接地面積が広がりすぎないようになっている。これにより、回転ブラシモータ21の負荷の増大防止を図っている。
In a state where the self-propelled electric vacuum cleaner C is placed on the cleaning surface, the suction portion is grounded to the cleaning surface together with the
(軸受保持部材37)
軸受保持部材37は、吸口カバー30の左側に位置し、回転ブラシ5の回転軸5bに備わる軸受(B)7を下面から保持する部材である。つまり、軸受保持部材37は、回転ブラシ5の回転軸5bを保持する部材である。
(Bearing holding member 37)
The
図9に示す様に、軸受保持部材37は、前部にラッチ37aを、後部に係止爪37bを備え、ラッチ37aと係止爪37bとにより吸込部10に固定される。軸受保持部材37は、ラッチ37aと係止爪37bとの間に形成された凹部により軸受(B)7を吸込部10に保持する。軸受保持部材37は、後部の係止爪37bの根元から(取付状態で)本体50下面に向けて噛合爪30cが形成されている。軸受保持部材37は、下面側に吸口カバー30との間に挿入される弾性体(図示省略)を係止する係止部(図示省略)を有する。
As shown in FIG. 9, the
(吸口カバー取付部材35)
吸口カバー取付部材35は、吸口カバー30の右側に位置し、吸口カバー30を吸込部10の後部に取り付け可能とする部材である。つまり、吸口カバー取付部材35は、吸込部10に備わる軸受(A)18を覆う部材である。図9に示す様に、吸口カバー取付部材35は、前部にラッチ35aを、後部に係止爪35bを備え、ラッチ35aと係止爪35bとにより吸込部10に固定される。
(Suction cover mounting member 35)
The suction
吸口カバー取付部材35は、後部の係止爪35bの根元から(取付状態で)本体50の下面に向けて噛合爪35cが形成されている(図3参照)。吸口カバー30は、噛合爪30cと噛合爪35cにより構成された左右一対の蝶番により、この一対の蝶番を軸に本体50の下面から清掃面(床面、絨毯)に向けて揺動できる。弾性体等で清掃面方向に付勢することで、清掃面の凹凸に応じて清掃面にフィットする態様にすることが可能である。清掃面が床面である場合は、重力によってもまた、清掃面にフィットする態様で揺動できる。吸口カバー取付部材35は、下面側に吸口カバー30との間に挿入される弾性体(図示省略)を係止する係止部(図示省略)を有する。
The mouthpiece
なお、軸受保持部材37及び吸口カバー取付部材35の位置関係は、左右逆であっても良い。また、掻取りブラシ1及び起毛布ローラ体100の位置関係は、前後逆であっても良い。
The positional relationship between the
(サイドブラシ40)
図3に示すサイドブラシ40は、略上下方向に回転軸を備えるブラシである。サイドブラシ40自体が回転駆動されることで、本体50よりも外側にある部屋の隅などの回転ブラシ5を届かせることが容易ではない場所の塵埃を吸込部(吸引口17)に導くことができる。サイドブラシ40の一部は、平面視で本体50から露出している。サイドブラシ40は、平面視において120°間隔で放射状に延びる3束の刷毛を有し、吸込部10よりも前方において左右に配置されている。右側のサイドブラシ40は、その根元がサイドブラシホルダ41に固定されている。サイドブラシ40の植毛は、先端に向かうにつれて床面に近づくように傾斜しており、その先端付近は床面に接している。
(Side brush 40)
The
サイドブラシホルダ41は、下ケース51の底面付近に設置され、サイドブラシモータ42に連結されている(図2参照)。サイドブラシモータ42が駆動することで、サイドブラシ40が内側に向けて(図3に付した矢印の方向に)回転し、左右のガイドブラシ(L)45の間に塵埃を掻き集めるようになっている。なお、左側のサイドブラシ40についても同様である。
The side brush holder 41 is installed near the bottom surface of the
(ガイドブラシL)
図3に示すガイドブラシ(L)45は、前方蓋56の溝部に固定された植毛である。サイドブラシ40の回転軸と、アーム(サスペンションアーム)71の斜辺(ガイドブラシ47の前端付近)とを結ぶ位置に配置される。ガイドブラシ(L)45は、サイドブラシ40が掻き集めた塵埃を左右のガイドブラシ(M)47の間に誘導し、吸込部10に導くブラシである。ガイドブラシ(L)45は、使用時において清掃対象(床面、絨毯)に接触する長さが好ましい。これにより、塵埃をガイドブラシ(L)45の間から逃さない様にすることができる。ガイドブラシ(L)45の植毛の材質や長さ等は、これらに限られることはなく、適宜選択可能である。
(Guide brush L)
The guide brush (L) 45 shown in FIG. 3 is a flocking fixed to the groove portion of the
(ガイドブラシM)
図3に示すガイドブラシ(M)47は、アーム(サスペンションアーム)71の溝部に固定された植毛である。ガイドブラシ(M)47は、回転ブラシ収容部15の側壁の延長線上の内側、かつ、駆動輪61と略平行な方向に並んで配置される。アーム(サスペンションアーム)71は、駆動輪61に対して左右方向の内側に、前後方向に沿った回動軸が位置し、駆動輪61を上下方向に回動させることが可能な部材である。
(Guide brush M)
A guide brush (M) 47 shown in FIG. 3 is flocked to a groove portion of an arm (suspension arm) 71. The guide brush (M) 47 is arranged on the inner side of the extension line of the side wall of the rotary
ガイドブラシ(M)47は、サイドブラシ40が掻き集めた塵埃を、ガイドブラシ(L)45を経て吸込部10に導くブラシである。ガイドブラシ(M)47は、使用時においてアーム71が上下動しても常に清掃対象に接触する長さが好ましい。ガイドブラシ(M)47の植毛の材質や長さ等は、これらに限られることはなく、適宜選択可能である。
The guide brush (M) 47 is a brush that guides dust collected by the
(電動送風機81)
図4に示す電動送風機81は、回転駆動することで集塵ケースK内の空気を外部に排出して負圧を発生させ、床面から吸引口17(吸込部10)を介して塵埃を吸い込む機能を有している。電動送風機81の外周面には弾性体80が設置されている。このように弾性体を介在させることで、電動送風機81の振動が減衰して本体50に伝わりにくくなり、本体50の振動、騒音を低減できる。なお、図2に例示する様に、本実施形態では、電動送風機81は下ケース51の中心付近に配置されている。
(Electric blower 81)
The
図10は、本体50内における、吸込部10(吸引口17)と、集塵ケースKと、電動送風機81との位置関係を示す模式図である。図10に示す様に、吸引口17から下流側に向かって順に、集塵ケースK、集塵フィルタF、電動送風機81、及び、排気口53(図3参照)が設けられている。吸引口17付近には、床面上の塵埃を掻き込む回転ブラシ5が設けられている(図3参照)。電動送風機81、及び、回転ブラシモータ21が駆動すると、床面等の塵埃は吸引口17(吸込部)を介して吸引され、回転ブラシ5(図3参照)によって掻き込まれる。この塵埃は、流入口K1を介して集塵ケースKに導かれる。集塵フィルタFで塵埃が取り除かれた空気は、排気口53(図3参照)を介して本体50から排出される。なお、集塵ケースKは、上ケース91に設けられた蓋93(図1参照)を開けることで着脱可能である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a positional relationship among the suction unit 10 (suction port 17), the dust collecting case K, and the
(センサ類)
図11は、自走式電気掃除機の制御装置95、及び制御装置95に接続される機器を示す概略構成図である。バンパセンサ(障害物検知手段)は、バンパ92の後退(つまり、障害物との接触)を検知する赤外線センサである。図4に示すように、本体50の前方に赤外線センサを備える。例えば、バンパ92に障害物が接触した場合、センサ光(の反射光)の受光時間が短くなる。この受光時間の変化に応じた検知信号が制御装置95に出力される。
(Sensors)
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a
測距センサ(障害物検知手段)は、障害物までの距離を検出する赤外線センサである。本実施形態では、正面3箇所と側面2箇所、後面1箇所の計6か所に測距センサを設けた。後面に設けた測距センサにより、回転ブラシ5近傍の動作部97の作動をさせるか否かを判定できる。
The distance measuring sensor (obstacle detection means) is an infrared sensor that detects the distance to the obstacle. In the present embodiment, distance measuring sensors are provided at a total of six locations: three at the front, two at the side, and one at the rear. It is possible to determine whether or not to activate the
測距センサは、赤外線を発光させる発光部(図示せず)と、赤外線が障害物で反射して戻ってくる反射光を受光する受光部(図示せず)と、を有している。この受光部によって検出される反射光の強さに基づいて、障害物までの距離が算出される。なお、バンパ92のうち少なくとも測距センサの近傍は、赤外線を透過させる樹脂又はガラスで形成されている。
The distance measuring sensor includes a light emitting unit (not shown) that emits infrared light and a light receiving unit (not shown) that receives reflected light that is reflected by the infrared light reflected by an obstacle. The distance to the obstacle is calculated based on the intensity of the reflected light detected by the light receiving unit. In addition, at least the vicinity of the distance measuring sensor in the
ちなみに、測距センサとして他の種類のセンサ(例えば、超音波センサ、可視光センサ)を用いてもよい。また、測距センサのいくつかを障害物の有無のみを判定するセンサ(設定された距離以内に障害物が存在するかを判定)とし、コスト低減を図ることも可能である。 Incidentally, another type of sensor (for example, an ultrasonic sensor or a visible light sensor) may be used as the distance measuring sensor. In addition, some of the distance measuring sensors may be sensors that determine only the presence or absence of an obstacle (determining whether an obstacle exists within a set distance), thereby reducing costs.
床面用測距センサ(障害物検知手段)は、床面までの距離を計測する赤外線センサであり、下ケース51の下面前後左右4か所に設置されている(図3参照)。床面用測距センサによって階段等の大きな段差を検知することで、自走式電気掃除機Cの(階段などからの)落下を抑制できる。例えば、床面用測距センサによって前方に30mm程度の段差が検知された場合、制御装置95は走行モータを制御して本体50を後退させ、進行方向を転換させる。ここで、床面用測距センサのいくつか、例えば使用頻度の少ない後部のセンサは段差の有無のみ(設定された距離以上の段差が存在するか)を判定するセンサとし、コスト低減を図ることも可能である。
The floor surface ranging sensor (obstacle detection means) is an infrared sensor that measures the distance to the floor surface, and is installed at four locations on the front, back, left, and right of the lower case 51 (see FIG. 3). By detecting a large step such as a staircase or the like with the floor surface ranging sensor, the self-propelled electric vacuum cleaner C can be prevented from falling (from the staircase or the like). For example, when a level difference of about 30 mm is detected forward by the floor distance measuring sensor, the
走行モータパルス出力より、走行モータの回転速度、回転角度を検出する。なお、走行モータパルス出力より検出される回転速度、回転角度と、減速機構の歯車比と、駆動輪61の径と、に基づいて、制御装置95は本体50の移動速度、移動距離を算出する。
The rotational speed and rotational angle of the traveling motor are detected from the traveling motor pulse output. The
走行モータ電流計測器は、走行モータの電機子巻線に流れる電流を計測する計測器である。同様に、電動送風機用電流計測器は電動送風機81の電流値を計測し、回転ブラシモータ用電流計測器は回転ブラシモータ21の電流値を計測する。2つのサイドブラシモータ用電流計測器はサイドブラシモータ42の電流値を計測する。それぞれの電流計測器は、計測した電流値を制御装置95に出力する。これにより、例えば回転ブラシに異物が絡まり回転が停止した異常を検知でき、表示パネル(図示省略)によりユーザに報知できる。
The traveling motor current measuring instrument is a measuring instrument that measures the current flowing through the armature winding of the traveling motor. Similarly, the electric blower current measuring device measures the current value of the
(駆動装置)
図11に示す走行モータ駆動装置(左)(右)は、左右側の走行モータを駆動するインバータ、または、PWM制御によるパルス波形発生装置であり、制御装置95からの指令に応じて動作する。電動送風機駆動装置、回転ブラシ用モータ駆動装置、サイドブラシ用モータ駆動装置(左)(右)についても同様である。これら各駆動装置は、本体50内の制御装置95(図2参照)に設置されている。
(Driver)
A travel motor drive device (left) (right) shown in FIG. 11 is an inverter that drives the left and right travel motors, or a pulse waveform generator by PWM control, and operates according to a command from the
(制御装置95)
制御装置95は、例えばマイコン(Microcomputer:図示省略)であり、ROM(Read Only Memory)に記憶されたプログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に展開し、CPU(Central Processing Unit)が各種処理を実行するようになっている。制御装置95は、センサ類96から入力される信号に応じて演算処理を実行し、上述した各駆動装置に指令信号を出力する。
(Control device 95)
The
(集塵ケースK)
集塵ケースKは、床面から吸引口17(吸込部)を介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である(図10参照)。集塵ケースKは、回収した塵埃を収容する本体と、回収した塵埃を取出し可能とする蓋K2と、折り畳み可能な取っ手K3とを備える。集塵ケース本体は、下面が吸込部10の上部の形状に対応するように構成される形状であり、吸引口17に対向する位置には吸引口17に対応する形状の流入口K1を備え、全体として略直方体形状である。蓋K2は、電動送風機の吸引口に対向し、集塵フィルタFを備える。取っ手は、本体の上部に備わる。
(Dust collection case K)
The dust collection case K is a container that collects dust sucked from the floor via the suction port 17 (suction part) (see FIG. 10). The dust collection case K includes a main body that stores the collected dust, a lid K2 that allows the collected dust to be taken out, and a foldable handle K3. The dust collection case body has a shape configured such that the lower surface corresponds to the shape of the upper portion of the
(その他の態様)
上述した実施形態では、回転ブラシ5及び作動部97を後方に配置したが、前方に配置しても良い。その場合、センサ類96に代えて又は追加して、バンパ92を用いて作動部97のせり上がりを行うかを判定しても良い。すなわち、自走式電気掃除機Cの作動部97又はこの近傍が、障害物又は壁等に接近又は接触した際に、作動部97がせり上がって回転ブラシ5を露出させ、この障害物又は壁等の際の清掃を効果的に行うことができればよい。
(Other aspects)
In the above-described embodiment, the rotating
1 掻取りブラシ
2 植毛
4 回転軸
5 回転ブラシ
5a 軸部
5b 回転軸
5c 植毛
6 嵌合部
7 軸受(B)
10 吸込部
11 掻取りブラシ収容部
15 回転ブラシ収容部
16 集塵リブ
17 吸引口
18 軸受(A)
19 係止部
21 回転ブラシモータ
22 動力伝達機構
30 吸口カバー
30a 仕切り
30c 噛合爪
35 吸口カバー取付部材
35a ラッチ
35b 係止爪
35c 噛合爪
37 軸受保持部材
37a ラッチ
37b 係止爪
40 サイドブラシ
41 サイドブラシホルダ
42 サイドブラシモータ
45 ガイドブラシ(L)
47 ガイドブラシ(M)
49 ガイドブラシ(S)
50 本体
51 下ケース
52 孔部
53 排気口
54 駆動機構収容部
55 電池収容部
56 前方蓋
56a 係止爪
56b 張出部
61 駆動輪
70 支持機構
71 アーム(サスペンション)
81 電動送風機
82 サイドブラシ取付部
83 補助輪
84 補助輪取付部
91 上ケース
92 バンパ
93 蓋
95 制御装置
96 センサ類(障害物検知手段)
97 作動部
C 自走式電気掃除機
K 集塵ケース
K1 流入口
F 集塵フィルタ
B 充電池
M1 掃除面
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Locking
47 Guide Brush (M)
49 Guide Brush (S)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
97 Actuator C Self-propelled vacuum cleaner K Dust collection case K1 Inlet F Dust filter B Rechargeable battery M1 Cleaning surface
Claims (6)
前記回転ブラシに隣接して、動作することで該回転ブラシの前側又は後側を露出することができる作動部を有することを特徴とする自走式電気掃除機。 A self-propelled vacuum cleaner having a rotating brush having a rotation axis in a substantially left-right direction,
A self-propelled electric vacuum cleaner having an operation part which can be exposed adjacent to the rotating brush to expose a front side or a rear side of the rotating brush.
該検知部の発する信号に応じて、充電池の電力を利用して前記作動部を動作させ、
前記作動部の動作によって露出した前記回転ブラシを壁又は障害物に接近又は接触させて清掃を行うことを特徴とする請求項1に記載の自走式電気掃除機。 A detection unit for detecting a wall or an obstacle in the vicinity of the operation unit;
In response to the signal emitted by the detection unit, the operation unit is operated using the power of the rechargeable battery,
The self-propelled electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein cleaning is performed by bringing the rotating brush exposed by the operation of the operating unit closer to or in contact with a wall or an obstacle.
前記作動部を壁又は障害物に接触させる際、駆動輪に駆動力を伝達させる走行モータの出力を増加させることができることを特徴とする請求項1に記載の自走式電気掃除機。 The actuating portion is movable to expose the rotating brush in response to contact with a wall or an obstacle,
2. The self-propelled electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein when the operating unit is brought into contact with a wall or an obstacle, an output of a traveling motor that transmits a driving force to a driving wheel can be increased.
前記回転ブラシは、当該自走式電気掃除機の底面視で、一部が前記本体から突出していることを特徴とする請求項1乃至3何れか一項に記載の自走式電気掃除機。 In the self-propelled vacuum cleaner, at least the main body in the vicinity of the operating portion is substantially arc-shaped,
The self-propelled electric vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the rotating brush protrudes from the main body in a bottom view of the self-propelled electric vacuum cleaner.
当該自走式電気掃除機の上側の障害物を検知する別の検知部を有し、
該別の検知部の信号に応じて、前記作動部を動作させる、動作させない、又は動作させる範囲を決定する制御を行うことを特徴とする請求項1乃至4何れか一項に記載の自走式電気掃除機。 The actuating part can move upward to expose the rotating brush,
Having another detection part for detecting an obstacle on the upper side of the self-propelled vacuum cleaner,
The self-propelled according to any one of claims 1 to 4, wherein control is performed so as to operate, not operate, or determine a range in which the operation unit is operated according to a signal from the other detection unit. Type vacuum cleaner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016201396A JP2018061682A (en) | 2016-10-13 | 2016-10-13 | Self-propelled type vacuum cleaner |
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JP (1) | JP2018061682A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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RU2785335C1 (en) * | 2019-08-30 | 2022-12-06 | ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. | Vacuum cleaning unit (options) |
US11589721B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-02-28 | Lg Electronics Inc. | Cleaning unit having agitator |
-
2016
- 2016-10-13 JP JP2016201396A patent/JP2018061682A/en active Pending
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