JP2019201880A - ロボット集塵機 - Google Patents
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Abstract
【課題】広範囲な清掃対象面を手軽に清掃できるロボット集塵機を提供すること。【解決手段】ロボット集塵機は、底面に吸込口を有する本体部材と、本体部材に収容され、吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、少なくとも一部が底面から突出し、本体部材を支持する車輪と、を備える。車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す本体部材の幅をWb、貯蔵部材の幅をWs、回転軸と直交する方向の寸法を示す本体部材の高さをHb、貯蔵部材の高さをHsとしたとき、幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下であり、0.5×Wb ≦ Ws ≦ 0.7×Wb、の条件を満足する。【選択図】図1
Description
本発明は、ロボット集塵機に関する。
清掃作業においてロボット集塵機が使用される。ロボット集塵機は、自律走行しながら集塵する。ロボット集塵機として、家庭用のロボット集塵機及び業務用のロボット集塵機が知られている。家庭用のロボット集塵機(電気掃除機)の一例が特許文献1に開示されている。
業務用のロボット集塵機は、例えば空港の床面ような広範囲な清掃対象面を清掃する。業務用のロボット集塵機は、非常に大型である。また、業務用のロボット集塵機の操作は、非常に煩雑である。店舗の床面又はオフィスの床面のような、家庭における清掃対象面よりも広範囲な清掃対象面を手軽に清掃できる業務用のロボット集塵機が要望される。
本発明の態様は、広範囲な清掃対象面を手軽に清掃できるロボット集塵機を提供することを目的とする。
本発明の態様に従えば、底面に吸込口を有する本体部材と、前記本体部材に収容され、前記吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記貯蔵部材の幅をWs、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHb、前記貯蔵部材の高さをHsとしたとき、前記幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下であり、0.5×Wb ≦ Ws ≦ 0.7×Wb、の条件を満足する、ロボット集塵機が提供される。
本発明の態様によれば、広範囲な清掃対象面を手軽に清掃できるロボット集塵機が提供される。
[第1実施形態]
<ロボット集塵機>
図1は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す上面図である。図2は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す底面図である。図3は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す側断面図である。
<ロボット集塵機>
図1は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す上面図である。図2は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す底面図である。図3は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す側断面図である。
本実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、ロボット集塵機1の中心部を基準とした相対位置又は方向を示す。
ロボット集塵機1は、清掃対象面FLを自律走行しながら集塵する。図1、図2、及び図3に示すように、ロボット集塵機1は、吸込口15を有する本体部材2と、本体部材2に設けられ、バッテリ3が装着されるバッテリ装着部4と、本体部材2に収容され、塵埃を吸引する吸引力を発生するファンユニット5と、本体部材2に収容され、塵埃を貯蔵する貯蔵部材6と、本体部材2に回転可能に支持されるキャスタ7及びローラ8と、本体部材2を移動可能に支持する車輪9と、車輪9を回転させる動力を発生する車輪モータ10と、車輪9を上下方向に移動可能に支持する懸架装置30とを備える。
また、ロボット集塵機1は、吸込口15に配置されるメインブラシ16と、メインブラシ16を回転させる動力を発生するメインブラシモータ17と、本体部材2の前部に配置されるサイドブラシ18と、サイドブラシ18を回転させる動力を発生するサイドブラシモータ19とを備える。
また、ロボット集塵機1は、本体部材2に連結され、使用者が保持可能なハンドル22と、インタフェース装置23とを備える。
本体部材2は、上面2Aと、清掃対象面FLと対向する底面2Bと、上面2Aの周縁部と底面2Bの周縁部とを結ぶ側面2Cとを有する。上面2Aと平行な面内において、本体部材2の外形は、実質的に円形状である。
本体部材2は、内部空間を有するハウジング11を含む。ハウジング11は、上ハウジング11Aと、上ハウジング11Aよりも下方に配置され、上ハウジング11Aに接続される下ハウジング11Bと、上ハウジング11Aに着脱可能に装着されるカバー板11Cと、下ハウジング11Bに装着される底板11Dとを含む。上面2Aは、上ハウジング11A及びカバー板11Cに配置される。底面2Bは、下ハウジング11B及び底板11Dに配置される。
本体部材2は、底面2Bに吸込口15を有する。吸込口15は、底板11Dに設けられる。吸込口15は、清掃対象面FLの塵埃を吸い込む。吸込口15は、清掃対象面FLと対向する。吸込口15は、底面2Bの前部に設けられる。吸込口15は、左右方向に長い矩形状である。左右方向において、吸込口15の中心と本体部材2の中心とは一致する。なお、吸込口15の中心と本体部材2の中心とは一致しなくてもよい。
バッテリ装着部4は、本体部材2の外面の少なくとも一部に設けられる。上ハウジング11Aの後部に凹部が設けられる。バッテリ装着部4は、上ハウジング11Aの凹部の内側に設けられる。バッテリ装着部4は、2つ設けられる。一方のバッテリ装着部4は、ファンユニット5よりも左方に設けられる。他方のバッテリ装着部4は、ファンユニット5よりも右方に設けられる。
バッテリ3は、バッテリ装着部4に装着された状態で、ロボット集塵機1に搭載されている電気機器又は電子機器に電力を供給する。バッテリ3は、電動工具用のバッテリである。バッテリ3は、電動工具の電源として使用されるリチウムイオンバッテリを含む。バッテリ3は、充電可能な充電式電池を含む。バッテリ装着部4は、電動工具のバッテリ装着部と同等の構造を有する。
使用者は、ハウジング11の外部空間において、バッテリ装着部4にバッテリ3を装着する作業及びバッテリ装着部4からバッテリ3を外す作業を実施することができる。バッテリ装着部4は、装着されるバッテリ3をガイドするガイド部材と、バッテリ3に設けられているバッテリ端子と接続される本体端子とを有する。使用者は、バッテリ3を上方からバッテリ装着部4に挿入することにより、バッテリ3をバッテリ装着部4に装着することができる。バッテリ3は、ガイド部材にガイドされながらバッテリ装着部4に挿入される。バッテリ3がバッテリ装着部4に装着されることにより、バッテリ3のバッテリ端子とバッテリ装着部4の本体端子とが電気的に接続される。使用者は、バッテリ3を上方に移動することにより、バッテリ装着部4からバッテリ3を外すことができる。
ファンユニット5は、塵埃を吸引するための吸引力を吸込口15に発生させる。ファンユニット5は、ハウジング11の内部空間に配置される。ファンユニット5は、本体部材2の後部において2つのバッテリ装着部4の間に配置される。ファンユニット5は、貯蔵部材6を介して吸込口15に接続される。ファンユニット5は、貯蔵部材6を介して吸込口15に吸引力を発生させる。
ファンユニット5は、ハウジング11の内部空間に配置されたケーシング5Aと、ケーシング5Aの内側に設けられた吸引ファン5Bと、吸引ファン5Bを回転させる動力を発生する吸引モータ5Cとを有する。ケーシング5Aは、貯蔵部材6に接続される吸気口5Dと、排気口5Eとを有する。
吸引モータ5Cは、バッテリ3から供給される電力により作動する。吸引モータ5Cが作動し、吸引ファン5Bが回転すると、吸気口5Dから排気口5Eに向かって気流が生成される。吸気口5Dは、貯蔵部材6を介して吸込口15に接続されている。そのため、吸引ファン5Bが回転すると、吸込口15から排気口5Eに向かって気流が生成される。これにより、吸込口15に吸引力が発生する。
貯蔵部材6は、本体部材2に収容され、吸込口15から吸い込まれた塵埃を貯蔵する。貯蔵部材6は、ハウジング11の内部空間に配置される。貯蔵部材6は、吸込口15とファンユニット5との間に配置される。貯蔵部材6は、吸込口15から吸い込まれた塵埃を回収して貯蔵する。
キャスタ7及びローラ8のそれぞれは、本体部材2を移動可能に支持する。キャスタ7及びローラ8のそれぞれは、本体部材2に回転可能に支持される。キャスタ7は、底面2Bの後部に2つ設けられている。一方のキャスタ7は、本体部材2の左部に設けられる。他方のキャスタ7は、本体部材2の右部に設けられる。ローラ8は、底面2Bの前部に1つ設けられる。
車輪9は、本体部材2を移動可能に支持する。車輪9は、車輪モータ10の作動により回転する。車輪9は、回転軸AXを中心に回転する。回転軸AXは、左右方向に延在する。本実施形態において、回転軸AXと平行な方向は、左右方向である。
車輪9の少なくとも一部は、底面2Bから下方に突出する。車輪9が回転することにより、ロボット集塵機1は自律走行する。車輪9は、2つ設けられる。一方の車輪9は、本体部材2の左部に設けられる。他方の車輪9は、本体部材2の右部に設けられる。
車輪モータ10は、車輪9を回転させる動力を発生する。車輪モータ10は、バッテリ3から供給される電力により作動する。車輪モータ10は、ハウジング11の内部空間に設けられる。車輪モータ10は、2つ設けられる。一方の車輪モータ10は、本体部材2の左部に設けられている車輪9を回転させる動力を発生する。他方の車輪モータ10は、本体部材2の右部に設けられている車輪9を回転させる動力を発生する。車輪モータ10の作動により、車輪9が回転する。車輪モータ10は、車輪9の回転方向を変更可能である。車輪9が一方向に回転することにより、ロボット集塵機1は前進する。車輪9が他方向に回転することにより、ロボット集塵機1は後進する。2つの車輪モータ10は、異なる作動量で作動可能である。2つの車輪モータ10が異なる作動量で作動することにより、ロボット集塵機1は旋回する。
懸架装置30は、車輪9を上下方向に移動可能に支持する。また、懸架装置30は、回転軸AXを中心に車輪9を回転可能に支持する。
懸架装置30は、本体部材2に連結される。懸架装置30の少なくとも一部は、ハウジング11の内部空間に配置される。車輪9は、懸架装置30を介して本体部材2に支持される。懸架装置30は、車輪9の少なくとも一部が底面2Bから下方に突出するように、車輪9を支持する。車輪9が清掃対象面FLに設置された状態において、本体部材2の底面2Bと清掃対象面FLとは、間隙を介して対向する。
メインブラシ16は、吸込口15に配置される。メインブラシ16は、清掃対象面FLと対向する。メインブラシ16は、左右方向に長い。メインブラシ16は、左右方向に延在するロッド部材16Rと、ロッド部材16Rの外面に接続された複数のブラシ16Bとを有する。ロッド部材16Rの左端部及び右端部のそれぞれは、本体部材2に回転可能に支持される。ロッド部材16Rは、ブラシ16Bの少なくとも一部が底面2Bから下方に突出するように、本体部材2に支持される。車輪9が清掃対象面FLに設置された状態において、メインブラシ16の少なくとも一部は、清掃対象面FLに接触する。
メインブラシモータ17は、メインブラシ16を回転させる動力を発生する。メインブラシモータ17は、バッテリ3から供給される電力により作動する。メインブラシモータ17は、ハウジング11の内部空間に配置される。メインブラシモータ17の作動により、メインブラシ16が回転する。
サイドブラシ18は、底面2Bの前部に配置される。サイドブラシ18は、清掃対象面FLと対向する。サイドブラシ18は、2つ設けられる。一方のサイドブラシ18は、吸込口15よりも左方に設けられる。他方のサイドブラシ18は、吸込口15よりも右方に設けられる。サイドブラシ18は、円板部材18Dと、円板部材18Dに放射状に接続された複数のブラシ18Bとを有する。円板部材18Dは、本体部材2に回転可能に支持される。円板部材18Dは、ブラシ18Bの少なくとも一部が側面2Cよりも外側に突出するように、本体部材2に支持される。車輪9が清掃対象面FLに設置された状態において、サイドブラシ18の少なくとも一部は、清掃対象面FLに接触する。
サイドブラシモータ19は、サイドブラシ18を回転させる動力を発生する。サイドブラシモータ19は、バッテリ3から供給される電力により作動する。サイドブラシモータ19は、ハウジング11の内部空間に配置される。サイドブラシモータ19の作動により、サイドブラシ18が回転する。サイドブラシ18が回転することによって、本体部材2の周囲の清掃対象面FLに存在する塵埃が吸込口15に移動する。
ハンドル22は、上ハウジング11Aの前部に設けられる。ハンドル22の一端部及び他端部のそれぞれは、上ハウジング11Aに回動可能に連結される。使用者は、ハンドル22を保持してロボット集塵機1を持ち上げることができる。使用者は、ロボット集塵機1を持ち運びすることができる。
インタフェース装置23は、カバー板11Cの後部に配置される。インタフェース装置23は、使用者に操作される複数の操作部及び複数の表示部を有する。インタフェース装置23の操作部として、電源ボタン23Aが例示される。インタフェース装置23の表示部として、バッテリ3の残量表示部23Bが例示される。また、上ハウジング11Aの前部には、例えば発光ダイオードを含む発光部24が設けられる。
<貯蔵部材>
図4は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す上面図であって、上ハウジング11Aからカバー板11Cを外した状態を示す。
図4は、本実施形態に係るロボット集塵機1を示す上面図であって、上ハウジング11Aからカバー板11Cを外した状態を示す。
上ハウジング11Aは、貯蔵部材6が通過可能な開口14を有する。開口14は、上ハウジング11Aの中央部に設けられる。カバー板11Cは、上ハウジング11Aの開口14を塞ぐように配置される。図4に示すように、上ハウジング11Aからカバー板11Cを外すと、貯蔵部材6が現れる。使用者は、開口14を介してハウジング11の内部空間から貯蔵部材6を取り出すことができる。また、使用者は、開口14を介してハウジング11の内部空間に貯蔵部材6を収容することができる。
本実施形態において、貯蔵部材6の上部にハンドル部12が設けられる。ハンドル部12は、使用者が指を引っ掛けたり握ったりすることができる凹部を含む。使用者は、ハンドル部12に指を引っ掛けたりハンドル部12を握ったりした状態で、ハウジング11の内部空間から貯蔵部材6を取り出す作業、及びハウジング11の内部空間に貯蔵部材6を収容する作業を実施することができる。
車輪9は、左右方向に2つ設けられる。図4に示すように、貯蔵部材6は、回転軸AXと平行な左右方向において、2つの車輪9の間に配置される。
図5は、本実施形態に係る貯蔵部材6を示す斜視図である。図3及び図5に示すように、貯蔵部材6は、本体部材61と、本体部材61の上端部に配置されるトレイ部材62と、トレイ部材62の上端部に配置されるカバー部材63とを有する。
本体部材61は、前板部61Aと、前板部61Aよりも後方に配置される後板部61Bと、前板部61Aの左端部と後板部61Bの左端部とを結ぶ左板部61Cと、前板部61Aの右端部と後板部61Bの右端部とを結ぶ右板部61Dと、前板部61Aの下端部、後板部61Bの下端部、左板部61Cの下端部、及び右板部61Dの下端部のそれぞれに結ばれる底板部61Eとを有する。本体部材61の上端部に開口が設けられる。
トレイ部材62は、本体部材61の上端部の開口を塞ぐように配置される。トレイ部材62は、前板部62Aと、前板部62Aよりも後方に配置される後板部62Bと、前板部62Aの左端部と後板部62Bの左端部とを結ぶ左板部62Cと、前板部62Aの右端部と後板部62Bの右端部とを結ぶ右板部62Dと、前板部62Aの下端部、後板部62Bの下端部、左板部62Cの下端部、及び右板部62Dの下端部のそれぞれに結ばれる底板部62Eとを有する。トレイ部材62の上端部に開口が設けられる。
カバー部材63は、トレイ部材62の上端部の開口を塞ぐように配置される。トレイ部材62は、本体部材61とカバー部材63との間に配置される。カバー部材63は、前板部63Aと、前板部63Aよりも後方に配置される後板部63Bと、前板部63Aの左端部と後板部63Bの左端部とを結ぶ左板部63Cと、前板部63Aの右端部と後板部63Bの右端部とを結ぶ右板部63Dと、前板部63Aの上端部、後板部63Bの上端部、左板部63Cの上端部、及び右板部63Dの上端部のそれぞれに結ばれる天板部63Eとを有する。本体部材61の後板部61Bとカバー部材63の後板部63Bとはヒンジ機構を介して連結される。
貯蔵部材6は、内部に貯蔵空間Sを有する。吸込口15からの塵埃は、貯蔵部材6の貯蔵空間Sに貯蔵される。本実施形態において、貯蔵空間Sは、本体部材61とトレイ部材62との間に規定される下側貯蔵空間S1と、トレイ部材62とカバー部材63との間に規定される上側貯蔵空間S2とを含む。上側貯蔵空間S2は、下側貯蔵空間S1よりも上方に配置される。
貯蔵部材6は、下側貯蔵空間S1に接続され、吸込口15からの塵埃を回収する下側回収口25と、上側貯蔵空間S2に接続され、吸込口15からの塵埃を回収する上側回収口26と、上側貯蔵空間S2に接続され、上側貯蔵空間S2からの空気が排出される排気口29とを有する。
下側回収口25は、本体部材71の前板部61Aに設けられる。本実施形態において、下側回収口25は、左右方向に長い矩形状である。
上側回収口26は、下側回収口25よりも上方に配置される。上側回収口26は、トレイ部材62の前板部62Aに設けられる。左右方向において、上側回収口26の寸法は、下側回収口25の寸法よりも小さい。左右方向において、下側回収口25の中心と上側回収口26の中心とは一致する。
本実施形態において、トレイ部材62は、前板部62Aから前方に突出する筒部62Fを有する。上側回収口26は、筒部62Fの前端部に配置される。本体部材61の前板部61Aは、筒部62Fが配置される凹部61Fを有する。
排気口29は、下側回収口25及び上側回収口26よりも後方に配置される。排気口29は、トレイ部材62の後板部62Bに設けられる。
図3に示すように、本体部材2は、吸込口15と下側回収口25とを接続する下側通路27と、吸込口15と上側回収口26とを接続する上側通路28とを有する。下側貯蔵空間S1は、下側回収口25及び下側通路27を介して吸込口15に接続される。上側貯蔵空間S2は、上側回収口26及び上側通路28を介して吸込口15に接続される。
排気口29は、ファンユニット5の吸気口5Dに接続される。ファンユニット5は、排気口29、上側貯蔵空間S2、及び上側通路28を貸しして吸込口15に接続される。また、排気口29と上側貯蔵空間S2との間に塵埃を捕集するフィルタ20が配置される。
<動作>
次に、ロボット集塵機1の動作について説明する。車輪9が清掃対象面FLに接触した状態で、メインブラシ16及びサイドブラシ18は、清掃対象面FLに接触する。バッテリ3から出力された電力は、車輪モータ10、吸引モータ5C、メインブラシモータ17、及びサイドブラシモータ19のそれぞれに供給される。
次に、ロボット集塵機1の動作について説明する。車輪9が清掃対象面FLに接触した状態で、メインブラシ16及びサイドブラシ18は、清掃対象面FLに接触する。バッテリ3から出力された電力は、車輪モータ10、吸引モータ5C、メインブラシモータ17、及びサイドブラシモータ19のそれぞれに供給される。
車輪9が清掃対象面FLに接触した状態で、バッテリ3から車輪モータ10に電力が供給され、車輪9が回転すると、ロボット集塵機1は、清掃対象面FLを自律走行する。
バッテリ3から吸引モータ5Cに電力が供給され、吸引ファン5Bが回転すると、吸気口5Dから排気口5Eに向かって気流が生成される。吸気口5Dは、貯蔵部材6の上側貯蔵空間S2及び上側通路28を介して吸込口15に接続されている。そのため、吸引ファン5Bが回転すると、吸込口15から上側通路28及び上側貯蔵空間S2を介して排気口5Eに向かって気流が生成される。これにより、塵埃を吸引するための吸引力が吸込口15に発生する。
バッテリ3からメインブラシモータ17に電力が供給され、メインブラシ16が回転すると、清掃対象面FLの塵埃がメインブラシ16によって掻き上げられる。吸込口15は、メインブラシ16によって掻き上げられた塵埃の少なくとも一部を吸引する。
バッテリ3からサイドブラシモータ19に電力が供給され、サイドブラシ18が回転すると、本体部材2の周囲の清掃対象面FLに存在する塵埃は、サイドブラシ18によって吸込口15に移動する。吸込口15は、サイドブラシ18によって吸込口15に移動し、メインブラシ16によって掻き上げられた塵埃の少なくとも一部を吸引する。
清掃対象面FLに存在する小さい塵埃又は軽い塵埃は、吸込口15から吸い込まれた後、上側通路28及び上側回収口26を介して、上側貯蔵空間S2に送られる。塵埃は、上側貯蔵空間S2に貯蔵される。上側貯蔵空間S2と排気口29との間にフィルタ20が設けられている。そのため、上側回収口26を介して上側貯蔵空間S2に送られた塵埃は、フィルタ20に捕集され、上側貯蔵空間S2に留まる。吸込口15から吸い込まれた空気は、フィルタ20を通過した後、排気口29を介してファンユニット5に送られる。ファンユニット5に送られた空気は、排気口5Eから排出される。
清掃対象面FLに存在する大きい塵埃又は重い塵埃は、メインブラシ16によって掻き上げられ、下側通路27及び下側回収口25を介して、下側貯蔵空間S1に送られる。塵埃は、下側貯蔵空間S1に貯蔵される。下側回収口25の下端部は、本体部材61の底板部61Eよりも高い位置に配置されている。そのため、下側貯蔵空間S1に貯蔵されている塵埃が下側通路27に逆流することが抑制される。
<各部の寸法>
次に、ロボット集塵機1の各部の寸法について説明する。本体部材2の幅をWb、貯蔵部材6の幅をWs、本体部材2の高さをHb、貯蔵部材6の高さをHsとする。
次に、ロボット集塵機1の各部の寸法について説明する。本体部材2の幅をWb、貯蔵部材6の幅をWs、本体部材2の高さをHb、貯蔵部材6の高さをHsとする。
幅Wbは、車輪9の回転軸AXと平行な左右方向の本体部材2の寸法である。すなわち、幅Wbは、本体部材2の最も左側の部位と本体部材2の最も右側の部位との左右方向の距離である。本実施形態において、幅Wbは、本体部材2の側面2Cの最も左側の部位と本体部材2の側面2Cの最も右側の部位との左右方向の距離である。
幅Wsは、車輪9の回転軸AXと平行な左右方向の貯蔵部材6の寸法である。すなわち、幅Wsは、貯蔵部材6の最も左側の部位と貯蔵部材6の最も右側の部位との左右方向の距離である。本実施形態において、幅Wsは、カバー部材63の幅である。なお、幅Wsは、本体部材61の幅でもよい。
高さHbは、車輪9の回転軸AXと直交する上下方向の本体部材2の寸法である。すなわち、高さHbは、本体部材2の最も上側の部位と本体部材2の最も下側の部位との上下方向の距離である。本実施形態において、高さHbは、本体部材2の上面2Aの最も上側の部位と本体部材2の底面2Bの最も下側の部位との上下方向の距離である。
高さHsは、車輪9の回転軸AXと直交する上下方向の貯蔵部材6の寸法である。すなわち、高さHsは、貯蔵部材6の最も上側の部位と貯蔵部材6の最も下側の部位との上下方向の距離である。本実施形態において、高さHsは、カバー部材63の天板部63Eの上面と本体部材61の底板部61Eの下面との上下方向の距離である。
本実施形態において、本体部材2の幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下である。また、本体部材2の高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下である。すなわち、本実施形態において、ロボット集塵機1は、以下の(1)式及び(2)式の条件を満足する。
470[mm] ≦ Wb ≦ 600[mm] …(1)
130[mm] ≦ Hb ≦ 300[mm] …(2)
130[mm] ≦ Hb ≦ 300[mm] …(2)
また、本実施形態において、ロボット集塵機1は、以下の(3)式及び(4)式の条件を満足する。
0.5×Wb ≦ Ws ≦ 0.7×Wb …(3)
0.5×Hb ≦ Hs ≦ 1.0×Hb …(4)
0.5×Hb ≦ Hs ≦ 1.0×Hb …(4)
吸込口15の幅をWiとする。幅Wiは、車輪9の回転軸AXと平行な左右方向の吸込口15の寸法である。すなわち、幅Wiは、吸込口15の最も左側の部位と吸込口15の最も右側の部位との左右方向の距離である。本実施形態において、ロボット集塵機1は、以下の(5)式の条件を満足する。
0.9×Wi ≦ Ws ≦1.1×Wi …(5)
また、吸込口15の前後方向の寸法Wjは、幅Wiの10[%]以上20[%]以下である。
<効果>
以上説明したように、本実施形態に係るロボット集塵機1は、(1)式から(4)式の条件を満足するので、家庭用のロボット集塵機よりも広範囲な清掃対象面FLを手軽に清掃することができる。
以上説明したように、本実施形態に係るロボット集塵機1は、(1)式から(4)式の条件を満足するので、家庭用のロボット集塵機よりも広範囲な清掃対象面FLを手軽に清掃することができる。
図6は、本実施形態に係るロボット集塵機1の寸法を説明する図である。図6に示すグラフにおいて、横軸はロボット集塵機の本体部材の幅を示し、縦軸はロボット集塵機の本体部材の高さを示す。図6において、従来例は、家庭用のロボット集塵機の代表的な寸法をプロットしたものである。
図6に示すように、家庭用のロボット集塵機の幅は350[mm]以下であり、家庭用のロボット集塵機の高さは120[mm]以下である。家庭用のロボット集塵機が清掃する清掃対象面の面積は、業務用のロボット集塵機が清掃する清掃対象面FLの面積よりも小さい。例えば一般的な分譲マンションの専有面積は、60[m2]以上100[m2]以下である場合が多い。また、家庭における清掃対象面でロボット集塵機が円滑に自律走行するためには、ロボット集塵機は小型であることが好ましい。家庭における清掃対象面の面積及び円滑な自律走行を考慮した場合、家庭用のロボット集塵機の幅は350[mm]以下に設定され、高さは120[mm]以下に設定される場合が多い。
本実施形態に係るロボット集塵機1は、業務用のロボット集塵機であり、店舗の床面、オフィスの床面、工場の床面、及び物流倉庫の床面のような、家庭における清掃対象面よりも広範囲な清掃対象面FLを清掃する。本実施形態に係るロボット集塵機1が清掃する清掃対象面FLの面積は、例えば約500[m2]であり、家庭における清掃対象面の面積よりも大きい。
そのため、ロボット集塵機1に要求される性能として、広範囲な清掃対象面FLを短時間で効率良く清掃できることが挙げられる。本実施形態においては、幅Wbが470[mm]以上であり、高さHbが130[mm]以上である。すなわち、本実施形態に係るロボット集塵機1の本体部材2の幅Wb及び高さHbは、家庭用のロボット集塵機の本体部材の幅及び高さよりも十分に大きい。したがって、ロボット集塵機1は、広範囲な清掃対象面FLを短時間で効率良く清掃することができる。
また、ロボット集塵機1に要求される性能として、使用者が簡単に持ち運びできることが挙げられる。清掃対象面FLの複数の領域を清掃したり、清掃対象面FLが複数の階のそれぞれに存在したりする場合、使用者がロボット集塵機1を簡単に持ち運びすることができれば便利である。本実施形態においては、幅Wbが600[mm]以下であり、高さHbが300[mm]以下であるので、使用者はロボット集塵機1を簡単に持ち運びすることができる。
また、例えば新幹線車両の通路の幅は、約600[mm]である。オフィスにおいて隣り合うデスクの間の通路の幅、及びコンビニエンスストアのような店舗において隣り合う棚の間の通路の幅は、600[mm]よりも大きい場合が多い。本体部材2の幅Wbが600[mm]以下であり、高さHbが300[mm]以下なので、ロボット集塵機1は、上述の通路を円滑に自律走行することができる。
すなわち、本実施形態において、本体部材2の幅Wb及び高さHbは、使用者が手軽に持ち運びできる範囲内において、広範囲な清掃対象面FLを効率良く清掃できるように可能な限り大きい値に規定される。本発明者は、本体部材2の幅Wb及び高さHbが(1)式及び(2)式の条件を満足することにより、使用者が手軽に持ち運びでき、且つ、広範囲な清掃対象面FLを効率良く清掃できるロボット集塵機1を提供できることを見出した。幅Wbが470[mm]未満である場合、又は高さHbが130[mm]未満である場合、本体部材2の寸法が小さ過ぎるため、業務用のロボット集塵機1として広範囲な清掃対象面FLを効率良く清掃することが困難となる。一方、幅Wbが600[mm]よりも大きい場合、又は高さHbが300[mm]よりも高い場合、使用者がロボット集塵機1を持ち運びすることが困難となったり、幅が狭い通路又は高さが低い通路を円滑に自律走行することが困難となったりする可能性がある。ロボット集塵機1が(1)式及び(2)式の条件を満足することにより、広範囲な清掃対象面FLを手軽に円滑に清掃することができる。
また、ロボット集塵機1に要求される性能として、多種多様な塵埃を多量に貯蔵できることが挙げられる。本実施形態に係るロボット集塵機1は、広範囲な清掃対象面FLを清掃する。また、店舗、オフィス、工場、及び物流倉庫などにおいては、家庭では発生しないような大きい塵埃又は重い塵埃が多量に発生する可能性が高い。そのため、業務用のロボット集塵機1の貯蔵部材6は、家庭用のロボット集塵機の貯蔵部材よりも、多量の塵埃を貯蔵することが要求される。
上述のように、使用者は、ハンドル部12に指を引っ掛けたりハンドル部12を握ったりした状態で、ハウジング11の内部空間から貯蔵部材6を取り出す作業、及びハウジング11の内部空間に貯蔵部材6を収容する作業を実施する。本実施形態において、貯蔵部材6の幅Ws及び高さHsは、使用者が手軽に持ち運びできる範囲内において、多量の塵埃を貯蔵できるように可能な限り大きい値に規定される。本発明者は、貯蔵部材6の幅Ws及び高さHsが(3)式及び(4)式の条件を満足することにより、使用者が手軽に持ち運びでき、且つ、多量の塵埃を貯蔵できるロボット集塵機1を提供できることを見出した。幅Wsが[0.5×Wb]未満である場合、又は高さHsが[0.5×Hb]未満である場合、貯蔵部材6の寸法が小さ過ぎるため、業務用のロボット集塵機1として多量の塵埃を貯蔵することが困難となる。一方、幅Wsが[0.7×Wb]よりも大きい場合、又は高さHsが[1.0×Hb]よりも高い場合、使用者が貯蔵部材6を持ち運びすることが困難となったり、貯蔵部材6の寸法に合わせて本体部材2を大型化する必要が生じたりする。例えば、貯蔵部材6の幅Wsが大きい場合又は貯蔵部材6の高さHsが高い場合、貯蔵部材6は多量な塵埃を貯蔵することができる。しかし、貯蔵される塵埃の量が過度に多いと、塵埃の量の分だけ貯蔵部材6は重たくなる。例えばハウジング11の内部空間から貯蔵部材6を取り出すとき、貯蔵部材6に多量の塵埃が貯蔵されると、貯蔵部材6は過度に重たくなるため、使用者は貯蔵部材6を円滑に取り出すことが困難となる。ロボット集塵機1が(3)式及び(4)式の条件を満足することにより、ロボット集塵機1は多量の塵埃を貯蔵することができ、使用者は貯蔵部材6を手軽に取り扱うことができる。
また、本実施形態においては、(5)式の条件が満足される。すなわち、本実施形態においては、貯蔵部材6の幅Wsと吸込口15の幅Wiとは実質的に同一である。吸込口15の幅Wiが十分に大きいので、ロボット集塵機1は、吸込口15から多量の塵埃を回収することができる。また、本実施形態においては、左右方向において、下側回収口25の幅は、貯蔵部材6の幅Wsと実質的に同一である。そのため、メインブラシ16で掻き上げられた大きい塵埃又は重い塵埃は、下側回収口25を介して下側貯蔵空間S1に円滑に移動することできる。
また、本実施形態においては、ロボット集塵機1の電源として電動工具用のバッテリ3が使用される。そのため、コスト面及び管理の容易さにおいて有利である。また、本実施形態においては、バッテリ装着部4が本体部材2の外面の少なくとも一部に設けられる。そのため、使用者は、ハウジング11の外部空間において、バッテリ装着部4にバッテリ3を装着する作業及びバッテリ装着部4からバッテリ3を外す作業を容易に実施することができる。
なお、本実施形態において、ロボット集塵機1は、(1)式、(2)式、(3)式、(4)式、及び(5)式の全ての条件を満足することとした。ロボット集塵機1は、(1)式、(2)式、(3)式、(4)式、及び(5)式の一部の条件を満足してもよい。例えば、ロボット集塵機1は、(1)式及び(3)式の条件のみを満足してもよいし、(2)式及び(4)式の条件のみを満足してもよいし、(1)式及び(2)式の条件のみを満足してもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。本実施形態は、上述の第1実施形態の変形例について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第2実施形態について説明する。本実施形態は、上述の第1実施形態の変形例について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
<第1変形例>
上述の第1実施形態においては、貯蔵部材6の寸法が本体部材2の寸法に基づいて規定されることとした。貯蔵部材6の幅Wsを280[mm]以上420[mm]以下とし、貯蔵部材6の高さHsを130[mm]以上300[mm]以下としてもよい。すなわち、貯蔵部材6は、以下の(6)式及び(7)式の条件を満足してもよい。
上述の第1実施形態においては、貯蔵部材6の寸法が本体部材2の寸法に基づいて規定されることとした。貯蔵部材6の幅Wsを280[mm]以上420[mm]以下とし、貯蔵部材6の高さHsを130[mm]以上300[mm]以下としてもよい。すなわち、貯蔵部材6は、以下の(6)式及び(7)式の条件を満足してもよい。
280[mm] ≦ Ws ≦ 420[mm] …(6)
130[mm] ≦ Hs ≦ 300[mm] …(7)
130[mm] ≦ Hs ≦ 300[mm] …(7)
幅Wsが280[mm]未満である場合、又は高さHsが130[mm]未満である場合、貯蔵部材6の寸法が小さ過ぎるため、業務用のロボット集塵機1として多量の塵埃を貯蔵することが困難となる。一方、幅Wsが420[mm]よりも大きい場合、又は高さHsが300[mm]よりも高い場合、使用者が貯蔵部材6を持ち運びすることが困難となったり、貯蔵部材6の寸法に合わせて本体部材2を大型化する必要が生じたりする。(6)式及び(7)式の条件を満足する貯蔵部材6は、従来の家庭用のロボット集塵機に存在しない。ロボット集塵機1が(6)式及び(7)式の条件を満足することにより、ロボット集塵機1は多量の塵埃を貯蔵することができ、使用者は貯蔵部材6を手軽に取り扱うことができる。
<第2変形例>
また、貯蔵部材6の容量Qを2.0[リットル]以上5.0[リットル]以下としてもよい。貯蔵部材6の容量Qとは、本体部材61とトレイ部材62とで規定される下側貯蔵空間S1の体積とトレイ部材62とカバー部材63とで規定される上側貯蔵空間S2の体積との和をいう。すなわち、貯蔵部材6は、以下の(8)式の条件を満足してもよい。
また、貯蔵部材6の容量Qを2.0[リットル]以上5.0[リットル]以下としてもよい。貯蔵部材6の容量Qとは、本体部材61とトレイ部材62とで規定される下側貯蔵空間S1の体積とトレイ部材62とカバー部材63とで規定される上側貯蔵空間S2の体積との和をいう。すなわち、貯蔵部材6は、以下の(8)式の条件を満足してもよい。
2.0[リットル] ≦ Q ≦ 5.0[リットル] …(8)
容量Qが2.0[リットル]未満である場合、貯蔵部材6の容量Qが小さ過ぎるため、業務用のロボット集塵機1として多量の塵埃を貯蔵することが困難となる。一方、容量Qが5.0[リットル]よりも大きい場合、使用者が貯蔵部材6を持ち運びすることが困難となったり、貯蔵部材6の容量Qに合わせて本体部材2を大型化する必要が生じたりする。(8)式の条件を満足する貯蔵部材6は、従来の家庭用のロボット集塵機に存在しない。ロボット集塵機1が(8)式の条件を満足することにより、ロボット集塵機1は多量の塵埃を貯蔵することができ、使用者は貯蔵部材6を手軽に取り扱うことができる。
<第3変形例>
また、本体部材2の高さHbを130[mm]以上300[mm]以下とした場合において、本体部材2の幅Wb及び高さHbは、以下の(9)式の条件を満足してもよい。
また、本体部材2の高さHbを130[mm]以上300[mm]以下とした場合において、本体部材2の幅Wb及び高さHbは、以下の(9)式の条件を満足してもよい。
2.6×Hb ≦ Wb ≦ 4.0×Hb …(9)
本体部材2の幅Wbが[2.6×Hb]未満である場合、本体部材2の幅Wbが小さ過ぎるため、業務用のロボット集塵機1として広範囲の清掃対象面DLを効率良く清掃することが困難となる。また、本体部材2に収容される貯蔵部材6の寸法を小さくする必要があり、貯蔵部材6は多量の塵埃を貯蔵できなくなる。一方、幅Wbが[4.0×Hb]よりも大きい場合、本体部材2の幅Wbが大き過ぎるため、使用者がロボット集塵機1を持ち運びすることが困難となったり、幅が狭い通路を円滑に自律走行することが困難となったりする可能性がある。(9)式の条件を満足する貯蔵部材6は、従来の家庭用のロボット集塵機に存在しない。ロボット集塵機1が(9)式の条件を満足することにより、広範囲な清掃対象面FLを手軽に円滑に清掃することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
<懸架装置>
本実施形態においては、懸架装置30について説明する。図7及び図8は、本実施形態に係る車輪9を支持する懸架装置30を示す図である。図7は、車輪9及び懸架装置30を左側から見た図であり、図8は、車輪9及び懸架装置30を右側から見た図である。
本実施形態においては、懸架装置30について説明する。図7及び図8は、本実施形態に係る車輪9を支持する懸架装置30を示す図である。図7は、車輪9及び懸架装置30を左側から見た図であり、図8は、車輪9及び懸架装置30を右側から見た図である。
図7及び図8に示すように、懸架装置30は、回転軸AXを中心に車輪9を回転可能に支持する支持部材31と、車輪9を本体部材2の底面2Bから突出させる付勢力Mを発生するために支持部材31に原動力Fを与える原動力発生機構32と、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて付勢力Mを調整する調整機構33とを有する。懸架装置30は、調整機構33で調整された付勢力Mを車輪9に与える。
本実施形態において、原動力発生機構32は、ばね34を含む。ばね34は、コイルばねである。ばね34の一端部34Aは、本体部材2に連結される。ばね34の一端部34Aは、本体部材2に設けられたフック部材2Pに連結される。
懸架装置30は、回転軸AXと直交する面内において回転軸AXとは異なる位置に規定された回動軸PXを中心に支持部材31を回動可能に支持する支持部36を有する。回転軸AXは、左右方向に延在する。回動軸PXは、回転軸AXよりも前方に規定される。支持部36は、本体部材2に固定されたピン部材を含む。支持部材31は、ピン部材を介して回動軸PXを中心に回動可能に本体部材2に支持される。
調整機構33は、ばね34の他端部34Bを移動可能にガイドするガイド部35を含む。ガイド部35は、支持部材31に設けられる。ばね34の他端部34Bは、支持部材31の回動により、ガイド部35を移動する。
支持部材31は、左右方向に貫くガイド孔35Hを有する。ガイド部35は、ガイド孔35Hの内面を含む。ガイド部35は、平坦である。ガイド部35は、実質的に上下方向に長い。
ばね34の他端部34Bは、連結部材38を介してローラ39と連結される。ばね34の一端部34Aは、他端部34Bよりも後方に配置される。ローラ39は、ガイド部35にガイドされる。ガイド部35とローラ39とは相対移動可能である。ローラ39は、ガイド部35を滑るように移動可能である。ローラ39がガイド部35にガイドされることによって、ばね34の他端部34Bがガイド部35にガイドされる。
ローラ39は、ガイド孔35Hに配置される。ローラ39の右端部及び左端部のそれぞれにフランジが設けられる。フランジは、ガイド孔35Hの外側に配置され、支持部材31の側面と対向する。フランジと支持部材31の側面とが接触することにより、ローラ39がガイド孔35Hから外れてしまうことが抑制される。ガイド孔35Hの一部に凹部35Uが設けられる。凹部35Uの内径は、ローラ39のフランジの外径よりも大きい。ローラ39をガイド孔35Hに配置するとき、凹部35Uを介してローラ39がガイド孔35Hに配置される。連結部材38は、ローラ39の右端部及び左端部のそれぞれに連結される。
ローラ39は、ガイド部35にガイドされながら、ガイド部35の下端部E1と上端部E2との間を移動可能である。ガイド部35は、下端部E1と上端部E2との間に設けられる。ローラ39がガイド部35の下端部E1と上端部E2との間を移動することにより、ばね34の他端部34Bが上下方向に移動する。ばね34の他端部34Bは、本体部材2に対して上下方向に移動する。一方、ばね34の一端部34Aは、本体部材2に固定される。ばね34の他端部34Bは、ガイド部35を移動する移動端であり、ばね34の一端部34Aは、固定端である。
車輪モータ10は、支持部材31に支持される。支持部材31は、ガイド部35が設けられる第1部分31Aと、車輪モータ10を支持する第2部分31Bと、車輪9の周囲の一部に配置される第3部分31Cとを含む。ガイド部35は、回動軸PXよりも上方に設けられる。上下方向において、車輪モータ10は、ガイド部35と回動軸PXとの間に設けられる。車輪モータ10は、車輪9よりも前方に配置される。車輪モータ10で発生した動力は、動力伝達機構37を介して伝達される。動力伝達機構37は、車輪モータ10の出力シャフトと車輪9とを連結する複数のギアを含む。
支持部材31は、回動軸PXを中心に回転可能に本体部材2に支持される。回動軸PXは、ガイド部35よりも下方に配置される。回動軸PXを中心に支持部材31が回動することにより、本体部材2に対して車輪9が上下方向に移動する。本体部材2に対して車輪9が上下方向に移動することにより、底面2Bからの車輪9の突出量Tが変化する。
懸架装置30は、車輪9が底面2Bから第1突出量T1で突出する第1突出位置P1と、第1突出量T1よりも大きい第2突出量T2で突出する第2突出位置P2との間で移動するように車輪9を支持する。第1突出位置P1は、車輪9の上下方向の可動範囲において底面2Bからの車輪9の突出量Tが最も小さくなる位置である。第2突出位置P2は、車輪9の上下方向の可動範囲において底面2Bからの車輪9の突出量Tが最も大きくなる位置である。
車輪9と清掃対象面FLとが接触した状態で、車輪9が第1突出位置P1に配置されたとき、底面2Bと清掃対象面FLとの距離Gは最も短くなる。車輪9と清掃対象面FLとが接触した状態で、車輪9が第2突出位置P2に配置されたとき、底面2Bと清掃対象面FLとの距離Gは最も長くなる。
支持部材31が回動軸PXを中心に回動すると、ローラ39とガイド部35とが相対移動する。ローラ39とガイド部35とが相対移動することにより、連結部材38を介してローラ39に連結されているばね34の他端部34Bは、ガイド部35と相対移動する。ばね34の他端部34Bの移動により、ばね34の他端部34Bと回動軸PXとの距離Lが変化する。
回動軸PXと直交する面内において、回動軸PXとガイド部35の下端部E1との距離L1は、回動軸PXとガイド部35の上端部E2との距離L2よりも短い。すなわち、距離L2は、距離L1よりも長い。
以下の説明においては、下端部E1の位置を適宜、第1ガイド位置E1、と称し、上端部E2の位置を適宜、第2ガイド位置E2、と称する。ばね34の他端部34Bは、回動軸PXと距離L1(第1距離)だけ離れた第1ガイド位置E1と、距離L1よりも長い距離L2(第2距離)だけ離れた第2ガイド位置E2との間を移動する。
本実施形態において、原動力発生機構32が支持部材31に与える原動力Fは、ばね34が支持部材31を引っ張る弾性力である。ばね34は、回動軸PXを中心とする円の接線方向に支持部材31を引っ張る弾性力を発生する。以下の説明においては、原動力Fを適宜、弾性力F、と称する。
ばね34の他端部34Bが第1ガイド位置E1に配置されている場合、ばね34は、弾性力F1を発生する。ばね34の他端部34Bが第2ガイド位置E2に配置されている場合、ばね34は、弾性力F2を発生する。弾性力F(F1,F2)は、ばね34の伸び量に比例する。
本実施形態においては、ばね34の他端部34Bが第1ガイド位置E1に配置されているときのばね34の伸び量は、ばね34の他端部34Bが第2ガイド位置E2に配置されているときのばね34の伸び量よりも大きい。なお、ばね34の他端部34Bが第1ガイド位置E1に配置されているときのばね34の伸び量と、ばね34の他端部34Bが第2ガイド位置E2に配置されているときのばね34の伸び量とが等しくてもよい。
図9は、本実施形態に係る懸架装置30の動作を示す図である。図9(A)は、車輪9が第1突出位置P1に配置されている状態を示す。図9(B)は、車輪9が第2突出位置P2に配置されている状態を示す。また、図9は、本体部材2の一部を含む図である。
図9(A)に示すように、例えばロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行するとき、本体部材2の自重により支持部材31が回動軸PXを中心に回動してローラ39がガイド部35の第1ガイド位置E1に移動する。ローラ39が第1ガイド位置E1に移動したとき、上下方向における車輪9の可動範囲において、車輪9は第1突出位置P1に配置される。第1突出位置P1は、底面2Bからの車輪9の突出量Tが最も小さくなる車輪9の位置である。
一方、図9(B)に示すように、例えばロボット集塵機1が清掃対象面FLの段差を乗り上げるとき、支持部材31が回動軸PXを中心に回動してローラ39が第2ガイド位置E2に移動する。ローラ39が第2ガイド位置E2に移動したとき、上下方向における車輪9の可動範囲において、車輪9は第2突出位置P2に配置される。第2突出位置P2は、底面2Bからの車輪9の突出量Tが最も大きくなる車輪9の位置である。
ロボット集塵機1は、車輪9と清掃対象面FLとが接触した状態で車輪モータ10の作動により車輪9を回転させることによって、清掃対象面FLを自律走行する。ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、図9(A)に示すように、車輪9は第1突出位置P1に配置され、ローラ39は第1ガイド位置E1に配置され、底面2Bと清掃対象面FLとは距離G1だけ離れる。清掃対象面FLに段差があり、ロボット集塵機1が段差を乗り上げようとする場合、図9(B)に示すように、車輪9は第2突出位置P2に配置され、ローラ39は第2ガイド位置E2に配置され、底面2Bと清掃対象面FLとは距離G1よりも長い距離G2だけ離れる。すなわち、本体部材2は清掃対象面FLから浮き上がる。
ばね34は、車輪9を底面2Bから突出させる付勢力Mを発生するために支持部材31に弾性力Fを与える。弾性力Fは、車輪9を清掃対象面FLに押し付ける力である。
ばね34は、回動軸PXを中心とする円の接線方向に支持部材31を引っ張るように弾性力Fを発生する。ばね34の他端部34Bが第1ガイド位置E1に配置されている場合、ばね34は、ばね34の伸び量に基づいて弾性力F1を発生する。ばね34の他端部34Bが第2ガイド位置E2に配置されている場合、ばね34は、ばね34の伸び量に基づいて弾性力F2を発生する。
車輪9を底面2Bから突出させる付勢力Mは、支持部材31に与えられるばね34の弾性力Fと、ばね34の弾性力Fが支持部材31に作用する作用点と回動軸PXとの距離Lとの積によって規定される。すなわち、車輪9を底面2Bから突出させる付勢力Mは、ばね34の弾性力Fに基づいて回動軸PXを中心に支持部材31を回動させる力であるモーメントである。本実施形態において、ばね34の弾性力Fが支持部材31に作用する作用点は、ローラ39の位置である。
ローラ39が第1ガイド位置E1に位置し、ローラ39と回動軸PXとが距離L1だけ離れている場合、付勢力M1は、距離L1と弾性力F1との積によって規定される。ローラ39が第2ガイド位置E2に位置し、ローラ39と回動軸PXとが距離L2だけ離れている場合、付勢力M2は、距離L2と弾性力F2との積によって規定される。
すなわち、ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、車輪9に付勢力M1が与えられる。ロボット集塵機1が段差を乗り上げようとする場合、車輪9に付勢力M2が与えられる。このように、本実施形態においては、清掃対象面FLの状態に応じて付勢力Mが調整される。
図10は、本実施形態に係る突出量Tに対する付勢力Mの変化特性を示す図である。図10に示すグラフにおいて、横軸は突出量Tを示し、縦軸は付勢力Mを示す。図10のラインALで示すように、本実施形態において、調整機構33は、第2突出位置P2に配置されている第2突出量T2の車輪9に与える付勢力M2を、第1突出位置P1に配置されている第1突出量T1の車輪9に与える付勢力M1よりも大きくする。
ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、車輪9に小さい付勢力M1が与えられる。付勢力M1が小さいため、底面2Bと清掃対象面FLとの距離G1は短くなる。これにより、本体部材2が清掃対象面FLから浮き上がることが抑制され、ロボット集塵機1は安定して走行することができる。また、吸込口15と清掃対象面FLとの距離が短くなるため、メインブラシ16及びサイドブラシ18のそれぞれは、清掃対象面FLと十分に接触することができる。したがって、ロボット集塵機1は、清掃対象面FLを良好に清掃することができる。
ロボット集塵機1が清掃対象面FLの段差を乗り上げる場合、車輪9に大きい付勢力M2が与えられる。付勢力Mは、車輪9を清掃対象面FLに押し付ける力である。車輪9に大きい付勢力M2が与えられることにより、車輪9は清掃対象面FLを十分にグリップすることができる。そのため、車輪9のスリップの発生が抑制される。
<各部の寸法>
底面2Bからの車輪9の突出量をTとし、車輪9の直径をDとしたとき、本実施形態において、ロボット集塵機1は、以下の(10)式及び(11)式の条件を満足する。
底面2Bからの車輪9の突出量をTとし、車輪9の直径をDとしたとき、本実施形態において、ロボット集塵機1は、以下の(10)式及び(11)式の条件を満足する。
0.1×Hs ≦ T ≦0.4×Hs …(10)
0.4×Hs ≦ D ≦1.2×Hs …(11)
0.4×Hs ≦ D ≦1.2×Hs …(11)
(10)式において、突出量Tは、図9(A)を参照して説明したような、車輪9が第1突出位置P1に配置されているときの突出量(第1突出量T1)である。
(10)式及び(11)式において、高さHsは、130[mm]以上300[mm]以下である。なお、高さHsは、130[mm]未満でもよいし、300[mm]よりも高くてもよい。
なお、底面2Bからの車輪9の突出量Tは、15[mm]以上50[mm]以下であることが好ましい。また、車輪9の直径Dは、100[mm]以上150[mm]以下であることが好ましい。すなわち、ロボット集塵機1は、以下の(12)式及び(13)式の条件を満足することが好ましい。
15[mm] ≦ T ≦ 50[mm] …(12)
100[mm] ≦ D ≦ 150[mm] …(13)
100[mm] ≦ D ≦ 150[mm] …(13)
<効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、車輪9を支持する懸架装置30は、中心軸AXを中心に車輪9を回転可能に支持する支持部材31と、車輪9を本体部材2の底面2Bから突出させる付勢力Mを発生するために支持部材31に原動力F(弾性力F)を与える原動力発生機構32と、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて付勢力Mを調整する調整機構33とを有する。これにより、清掃対象面FLの状態に応じて底面2Bからの車輪9の突出量Tが変化しても、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて付勢力Mが調整されることにより、懸架装置30は、車輪9に適正な付勢力を与えることができる。本実施形態においては、ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、車輪9に小さい付勢力M1が与えられる。そのため、ロボット集塵機1の本体部材2が清掃対象面FLから浮き上がることが抑制され、ロボット集塵機1は安定して自律走行することができる。ロボット集塵機1が清掃対象面FLの段差を乗り上げる場合、車輪9に大きい付勢力M2が与えられる。そのため、車輪9は清掃対象面FLをしっかりとグリップすることができる。これにより、車輪9のスリップの発生が抑制される。
以上説明したように、本実施形態によれば、車輪9を支持する懸架装置30は、中心軸AXを中心に車輪9を回転可能に支持する支持部材31と、車輪9を本体部材2の底面2Bから突出させる付勢力Mを発生するために支持部材31に原動力F(弾性力F)を与える原動力発生機構32と、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて付勢力Mを調整する調整機構33とを有する。これにより、清掃対象面FLの状態に応じて底面2Bからの車輪9の突出量Tが変化しても、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて付勢力Mが調整されることにより、懸架装置30は、車輪9に適正な付勢力を与えることができる。本実施形態においては、ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、車輪9に小さい付勢力M1が与えられる。そのため、ロボット集塵機1の本体部材2が清掃対象面FLから浮き上がることが抑制され、ロボット集塵機1は安定して自律走行することができる。ロボット集塵機1が清掃対象面FLの段差を乗り上げる場合、車輪9に大きい付勢力M2が与えられる。そのため、車輪9は清掃対象面FLをしっかりとグリップすることができる。これにより、車輪9のスリップの発生が抑制される。
また、本実施形態によれば、(10)式及び(11)式に示したように、車輪9の突出量T及び車輪9の直径Dが、貯蔵部材6の高さHsに基づいて規定される。貯蔵部材6の高さHsが高いほど、突出量T及び直径Dが大きくなる。貯蔵部材6の高さHsが低いほど、突出量T及び直径Dが小さくなる。これにより、ロボット集塵機1は、清掃対象面FLを安定して自律走行することができる。
また、(10)式及び(11)式の条件、好ましくは(12)式及び(13)式の条件を満足するロボット集塵機1において、車輪9の突出量T及び車輪9の直径Dは、十分に大きい。本実施形態に係る突出量T及び直径Dは、従来の家庭用のロボット集塵機に存在しない。車輪9の突出量T又は車輪9の直径Dが十分に大きいので、清掃対象面FLの段差が大きくても、ロボット集塵機1は、大きい段差を円滑に乗り上げることができる。店舗、オフィス、工場、及び物流倉庫などにおいては、家庭には存在しないような大きい段差が存在する可能性が高い。本実施形態に係るロボット集塵機1は、大きい段差を円滑に乗り上げることができる。
車輪9の突出量Tが[0.1×Hs]未満である場合、又は車輪9の直径Dが[0.4×Hs]未満である場合、ロボット集塵機1が大きい段差を乗り上げることが困難となる可能性が高くなる。一方、車輪9の突出量Tが[0.4×Hs]よりも大きい場合、吸込口15と清掃対象面FLとが離れてしまい、吸込口15は清掃対象面FLに存在する塵埃を吸い込むことが困難となる可能性が高くなる。また、車輪9の直径Dが[1.2×Hs]よりも大きい場合、貯蔵部材6に対して車輪9の直径Dが大きくなり過ぎてしまう。その結果、ロボット集塵機1は、安定して自律走行することが困難となる可能性がある。
同様に、車輪9の突出量Tが15[mm]未満である場合、又は車輪9の直径Dが100[mm]未満である場合、ロボット集塵機1が大きい段差を乗り上げることが困難となる可能性が高くなる。一方、車輪9の突出量Tが50[mm]よりも大きい場合、吸込口15と清掃対象面FLとが離れてしまい、吸込口15は清掃対象面FLに存在する塵埃を吸い込むことが困難となる可能性が高くなる。また、車輪9の直径Dが150[mm]よりも大きい場合、貯蔵部材6に対して車輪9の直径Dが大きくなり過ぎてしまう。その結果、ロボット集塵機1は、安定して自律走行することが困難となる可能性がある。
本実施形態によれば、(11)式及び(12)式を満足することにより、又は(13)式及び(14)式を満足することにより、ロボット集塵機1は、安定して自律走行しながら集塵することができる。
また、本実施形態においては、原動力発生機構32は、一端部34Aが本体部材2に連結され他端部34Bがガイド部35にガイドされるばね34を含む。底面2Bからの車輪9の突出量Tは支持部材31の回動により変化し、ばね34の他端部34Bは支持部材31の回動によりガイド部35を移動する。これにより、ばね34の他端部34Bと回動軸PXとの距離Lが変化する。距離Lが変化することにより、ばね34の弾性力Fと距離Lとの積によって規定される付勢力Mが調整される。
例えば、支持部材31にガイド部35が設けられなく、支持部材31に対するばね34の他端部34Bの位置が固定されている場合、支持部材31が回動軸PXを中心に回動しても、ばね34の他端部34Bと回動軸PXとの距離Lは変化しない。支持部材31が回動して車輪9が第2突出位置P2に配置された場合、ばね34が縮んで弾性力F2が小さくなるものの、距離Lは長くならないので、付勢力Mは過度に小さくなる。その結果、ロボット集塵機1が清掃対象面FLの段差を乗り上げるとき、車輪9は清掃対象面FLをしっかりとグリップすることができず、スリップする可能性が高くなる。一方、弾性力Fが大きいばね34を採用した場合、車輪9に与えられる付勢力Mが大きくなるので、ロボット集塵機1が平坦な清掃対象面FLを自律走行する場合、本体部材2が清掃対象面FLから浮き上がった状態で自律走行することとなる。この場合、ロボット集塵機1は安定して自律走行することが困難となる。
本実施形態においては、底面2Bからの車輪9の突出量Tに基づいて、付勢力Mが適正に調整される。そのため、ロボット集塵機1は安定して自律走行することができる。
また、本実施形態においては、ばね34の他端部34Bは、第1ガイド位置E1と第2ガイド位置E2との間を移動する。これにより、ばね34の他端部34Bの可動範囲が定められ、他端部34Bの可動範囲において適正な付勢力Mを得ることができる。
なお、図10のラインBLで示すように、調整機構33は、第1突出量T1の車輪9に与える付勢力M1と第2突出量T2の車輪9に与える付勢力M2との差を小さくしてもよい。すなわち、調整機構33は、付勢力M1と付勢力M2とが等しくなるように付勢力Mを調整してもよい。上述のように、付勢力Mは、弾性力Fと距離Lとの積によって規定される。付勢力M1(F1×L1)と付勢力M2(F2×L2)の差が小さくなるように、距離L1及び距離L2が定められたり、ばね34の伸び量に基づいて変化する弾性力F1及び弾性力F2が定められたりしてもよい。距離L(L1,L2)及び弾性力F(F1,F2)は、例えばガイド部35の傾斜角度又は長さを含むガイド部35の構造を調整することにより調整可能である。
すなわち、ガイド部35の構造などを調整することによって、底面2Bからの車輪9の突出量Tに対する付勢力Mの変化特性を任意に設定することができる。例えば、ロボット集塵機1に装着されるバッテリ3の数又は重量に基づいて、適正な付勢力Mが得られるように、ガイド部35の構造などが調整されてもよい。
なお、上述の実施形態においては、支持部材31の回動によりばね34の他端部34Bがガイド部35を移動することによって付勢力Mが調整されることとした。調整機構33がアクチュエータを有し、アクチュエータの作動により底面2Bからの車輪9の突出量Tに対して適正な変化特性の付勢力Mを車輪9に与えてもよい。例えば、本体部材2に支持されているアクチュエータが支持部材31に原動力を与えてもよい。アクチュエータが発生する原動力が調整されることにより、付勢力Mの変化特性が調整される。
なお、本実施形態において、ロボット集塵機1は、(11)式及び(12)式の両方の条件、又は(13)式及び(14)式の両方の条件を満足することとした。ロボット集塵機1は、例えば、ロボット集塵機1は、(11)式の条件のみを満足してもよいし、(12)式の条件のみを満足してもよいし、(13)式の条件のみを満足してもよいし、(14)式の条件のみを満足してもよい。
1…ロボット集塵機、2…本体部材、2A…上面、2B…底面、2C…側面、2P…フック部材、3…バッテリ、4…バッテリ装着部、5…ファンユニット、5A…ケーシング、5B…吸引ファン、5C…吸引モータ、5D…吸気口、5E…排気口、6…貯蔵部材、7…キャスタ、8…ローラ、9…車輪、10…車輪モータ、11…ハウジング、11A…上ハウジング、11B…下ハウジング、11C…カバー板、11D…底板、12…ハンドル部、14…開口、15…吸込口、16…メインブラシ、16B…ブラシ、16R…ロッド部材、17…メインブラシモータ、18…サイドブラシ、18B…ブラシ、18D…円板部材、19…サイドブラシモータ、20…フィルタ、22…ハンドル、23…インタフェース装置、23A…電源ボタン、23B…残量表示部、24…発光部、25…下側回収口、26…上側回収口、27…下側通路、28…上側通路、29…排気口、30…懸架装置、31…支持部材、31A…第1部分、31B…第2部分、31C…第3部分、32…原動力発生機構、33…調整機構、34…ばね、34A…一端部、34B…他端部、35…ガイド部、35H…ガイド孔、35U…凹部、36…支持部、37…動力伝達機構、38…連結部材、39…ローラ、61…本体部材、61A…前板部、61B…後板部、61C…左板部、61D…右板部、61E…底板部、61F…凹部、62…トレイ部材、62A…前板部、62B…後板部、62C…左板部、62D…右板部、62E…底板部、62F…筒部、63…カバー部材、63A…前板部、63B…後板部、63C…左板部、63D…右板部、63E…天板部、AX…回転軸、D…直径、E1…下端部(第1ガイド位置)、E2…上端部(第2ガイド位置)、Hb…高さ、Hs…高さ、P1…第1突出位置、P2…第2突出位置、PX…回動軸、S…貯蔵空間、S1…下側貯蔵空間、S2…上側貯蔵空間、T…突出量、Wb…幅、Ws…幅。
Claims (17)
- 底面に吸込口を有する本体部材と、
前記本体部材に収容され、前記吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記貯蔵部材の幅をWs、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHb、前記貯蔵部材の高さをHsとしたとき、
前記幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下であり、
0.5×Wb ≦ Ws ≦ 0.7×Wb、
の条件を満足する、
ロボット集塵機。 - 前記高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下であり、
0.5×Hb ≦ Hs ≦ 1.0×Hb、
の条件を満足する、
請求項1に記載のロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
前記本体部材に収容され、前記吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記貯蔵部材の幅をWs、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHb、前記貯蔵部材の高さをHsとしたとき、
前記高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下であり、
0.5×Hb ≦ Hs ≦ 1.0×Hb、
の条件を満足する、
ロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
前記本体部材に収容され、前記吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記貯蔵部材の幅をWs、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHb、前記貯蔵部材の高さをHsとしたとき、
前記幅Wsは、280[mm]以上420[mm]以下であり、
前記高さHsは、130[mm]以上300[mm]以下である、
ロボット集塵機。 - 前記吸込口の幅をWiとしたとき、
0.9×Wi ≦ Ws ≦1.1×Wi、
の条件を満足する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のロボット集塵機。 - 前記貯蔵部材の容量は、2.0[リットル]以上5.0[リットル]以下である、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のロボット集塵機。 - 前記車輪は、2つ設けられ、
前記貯蔵部材は、前記回転軸と平行な方向において2つの前記車輪の間に配置される、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のロボット集塵機。 - 前記底面からの前記車輪の突出量をTとしたとき、
0.1×Hs ≦ T ≦0.4×Hs、
の条件を満足する、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のロボット集塵機。 - 前記底面からの前記車輪の突出量Tは、15[mm]以上50[mm]以下である、
請求項8に記載のロボット集塵機。 - 前記車輪の直径をDとしたとき、
0.4×Hs ≦ D ≦1.2×Hs、
の条件を満足する、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のロボット集塵機。 - 前記車輪の直径Dは、100[mm]以上150[mm]以下である、
請求項10に記載のロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
前記本体部材に収容され、前記吸込口から吸い込まれた塵埃を貯蔵する貯蔵部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記車輪の回転軸と直交する方向の寸法を示す前記貯蔵部材の高さをHs、前記底面からの前記車輪の突出量をT、前記車輪の直径をDとしたとき、
0.1×Hs ≦ T ≦0.4×Hs、
0.4×Hs ≦ D ≦1.2×Hs、
の条件を満足する、
ロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記底面からの前記車輪の突出量をT、前記車輪の直径をDとしたとき、
前記突出量Tは、15[mm]以上50[mm]以下であり、
前記直径Dは、100[mm]以上150[mm]以下である、
ロボット集塵機。 - 前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHbとしたとき、
前記幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下であり、
前記高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下である、
請求項12又は請求項13に記載のロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記底面と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅Wbは、470[mm]以上600[mm]以下であり、
前記底面と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下である、
ロボット集塵機。 - 底面に吸込口を有する本体部材と、
少なくとも一部が前記底面から突出し、前記本体部材を支持する車輪と、を備え、
前記車輪の回転軸と平行な方向の寸法を示す前記本体部材の幅をWb、前記回転軸と直交する方向の寸法を示す前記本体部材の高さをHbとしたとき、
前記高さHbは、130[mm]以上300[mm]以下であり、
2.6×Hb ≦ Wb ≦ 4.0×Hb、
の条件を満足する、
ロボット集塵機。 - 前記車輪を回転させる動力を発生する車輪モータと、
電動工具用のバッテリが装着されるバッテリ装着部と、を備え、
前記車輪モータは、前記バッテリから供給される電力により作動する、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のロボット集塵機。
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