JP2019088118A - 自律走行型掃除機および駆動装置付き車輪 - Google Patents
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Abstract
Description
図4に示すように、吸引ファン11は下ケース1sの中心付近に配置されている。
ここで、自律走行型掃除機Sの大まかな動作について説明する。
ケース1は、外郭を成し、走行モータ21、21A、回転ブラシモータ5m、吸引ファン11、集塵ケース12、制御装置10等を収容する筐体である。
図3に示す吸込部14は、吸引ファン11で吸引する塵埃を含む空気の流路の一部を形成する。吸込部14から下流の流路は、順に、集塵ケース12、集塵フィルタ13、吸引ファン11及び、排気口1s5(図2参照)に連通する。
図3に示す集塵ケース12は、床面Yから、吸込部14に形成される吸口14iを介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である。集塵ケース12は、回転ブラシ5と略同じ左右方向寸法を有している。
図4に示すバンパセンサ8aは、バンパ1b(図1参照)が障害物と接触したことをバンパ1bの後退で検知するセンサ、例えばフォトカプラである。バンパ1bに障害物が接触した場合、バンパ1bの後退でセンサ光が遮られる。この変化に応じた検知信号が制御装置10に出力される。
図3に示す制御装置10は、例えばマイコン(Microcomputer)と周辺回路とが基板に実装され、構成される。マイコンは、ROM(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムを読み出してRAM(Random Access Memory)に展開し、CPU(Central Processing Unit)が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、A/D・D/A変換器、各種モータの駆動回路、センサ回路、充電池9の充電回路等を有している。
図2に示す補助輪4は、下ケース1sの前方の左右方向の中央に設けられている。補助輪4は、駆動輪2、3とともに本体部Shを所定高さで保って自律走行型掃除機Sを円滑に移動させるための車輪である。補助輪4は、本体部Shの移動に伴い床面Yとの間で生じる摩擦力によって従動回転し、さらに向きが水平方向に360°回転するように、下ケース1sに軸支されている。
次に、実施形態1の自律走行型掃除機Sの駆動輪2、3を含む車輪アッセンブリ20、30について説明する。
また、固定の第1アウターギヤ24の歯数z3は、mを1、2、3、……… の自然数とすると、固定の第1アウターギヤ24は遊星ギヤ23の数量分の歯数を持つので、mを1、2、3、……… の自然数とすると次式(2)で表される。
回転自在な第2アウターギヤ25の歯数z4は、次式(3)とする。
遊星ギヤ23は太陽歯車22と第1アウターギヤ24、第2アウターギヤ25との間を仲介するだけなので、
減速比N1は、次式(4)で表される。
例えば、z1=57、z2=15、z3=84、z4=87とすると、減速比N1は、71.7となる。
駆動輪2、3が地面から受ける外力がギヤ部(22、23、24、25)へ加わると、バックラッシュ等が変化し、騒音やエネルギ伝達のロスが大きくなるといった問題が発生する可能性がある。
次に、実施形態2の自律走行型掃除機Sの駆動輪2、3をそれぞれ含む車輪アッセンブリ20A、30Aについて説明する。
例えば、ピニオンギヤ32の歯数をz1=12、歯車33の歯数をz2=48、遊星ギヤ35、36の歯数をz3=17、アウターギヤ37の歯数をz4=18とすると、減速比N2=68.0である。上述の構成により、減速比N2=約40〜約80に設定することができる。
つまり、シャフトであるカムシャフト34の回転速度と駆動輪2(回転板38)の回転速度とは異なる。これにより、小型化が可能となる。
21、21A、31、41、41A モータ(走行モータ)
2B、3B 軸ブッシュ(車輪固定部)
2i、3i 円筒面(駆動輪の内側の外周面)
2o、3o 外筒面(駆駆動輪の外側の外周面)
5 回転ブラシ
5m 回転ブラシモータ(モータ)
8 センサ(障害物検知手段)
8a バンパセンサ(障害物検知手段)
8b 測距センサ(障害物検知手段)
8c 床面用測距センサ(障害物検知手段)
9 充電池
11 吸引ファン
12 集塵ケース
14i 吸口
20、20A、30A、20B、30B 車輪アッセンブリ(駆動装置付き車輪)
22 太陽歯車(減速機構)
23 遊星ギヤ(応力抑制手段、ギヤ、減速機構)
24 第1アウターギヤ(第1のアウターギヤ、減速機構)
24h 内歯
25 第2アウターギヤ(第2のアウターギヤ、減速機構)
25h 内歯
32 ピニオンギヤ
33 歯車(第1の歯車)
34 カムシャフト(支持部材、シャフト)
34b 第一カム部(カム部)
34c 第二カム部(カム部)
34s 外周面の径寸法(外径寸法)
34t1 軸受(第2の軸受)
35 遊星ギヤ(応力抑制手段、ギヤ、第1の遊星歯車、減速機構)
36 遊星ギヤ(応力抑制手段、ギヤ、第2の遊星歯車、減速機構)
37 アウターギヤ(減速機構)
38t 軸受(第1の軸受)
38t1 外周面の径寸法(外径寸法)
39 軸受(第3の軸受)
39s 内周面の径寸法(内径寸法)
s1、s3、s5 外径寸法(駆動輪の外径)
s2、s4、s6 幅寸法
S 自律走行型掃除機
Sh 本体部(非回転部、車体)
本願は次の技術的思想を包含する。
[付記1]
車体を移動させる車輪と、
駆動源の入力により回転し、前記車体の荷重を支えるシャフトと、
前記シャフトと前記車輪との間に設けられる減速機構と、
前記シャフトが支持され、前記シャフトと前記車輪との間に配置される第1の軸受と、
前記シャフトが支持され、前記第1の軸受より中央側に配置される第2の軸受と、
前記減速機構の第2ギヤで振動を低減する弾性体の2つの遊星ギヤと、を備える駆動装置付き車輪。
[付記2]
前記弾性体のギヤは、複数の遊星ギヤに代えて、1つのはすば構造の歯車を備えることを特徴とする付記1に記載の駆動装置付き車輪。
[付記3]
前記弾性体のギヤは、第2ギヤに代えて、第1、第2、またはその複数の弾性体のギヤを備えることを特徴とする付記2に記載の駆動装置付き車輪。
Claims (3)
- 車体を移動させる車輪と、
駆動源の入力により回転し、前記車体の荷重を支えるシャフトと、
前記シャフトと前記車輪との間に設けられる減速機構と、
前記シャフトが支持され、前記シャフトと前記車輪との間に配置される第1の軸受と、
前記シャフトが支持され、前記第1の軸受より中央側に配置される第2の軸受と、
前記減速機構の第2ギヤで振動を低減する弾性体の2つの遊星ギヤと、を備える駆動装置付き車輪。 - 前記弾性体のギヤは、複数の遊星ギヤに代えて、1つのはすば構造の歯車を備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置付き車輪。
- 前記弾性体のギヤは、第2ギヤに代えて、第1、第2、またはその複数の弾性体のギヤを備えることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置付き車輪。
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