JP2020000919A - Autonomous travel-type vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自律走行型掃除機に関する。 The present invention relates to an autonomous traveling type vacuum cleaner.
従来、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律走行型掃除機が知られている。自律走行型掃除機は、動力源として充電池を搭載し、制御装置で走行モータを制御して自律走行を行いながらモータ駆動の回転ブラシを用いて塵埃を掻き込み、送風機で吸引して掃除を行う。自律走行型掃除機は、搭載した充電池を動力源とする以上、使用可能な電気容量に限界が存在する。しかし、自律走行型掃除機の稼働時間の延長を望む使用者は多い。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an autonomous traveling vacuum cleaner that cleans a room while moving autonomously among electric vacuum cleaners. The autonomous traveling type vacuum cleaner is equipped with a rechargeable battery as a power source, controls the traveling motor with a control device, scrapes dust using a motor driven rotating brush while performing autonomous traveling, and suctions with a blower to clean. Do. Since the autonomous traveling vacuum cleaner uses a mounted rechargeable battery as a power source, there is a limit in usable electric capacity. However, many users want to extend the operating time of the autonomous traveling vacuum cleaner.
特許文献1においては、塵埃の掻き込み能力の向上を目的としてモータ駆動の回転ブラシを2本備えた自律走行型掃除機が開示されている(特許請求の範囲参照)。特許文献2においては、塵埃の吸込み性を向上させた電気掃除機の吸込具が開示されている(特許請求の範囲参照)。
特許文献1に記載される自律走行型掃除機は、モータ駆動の回転ブラシを2本備えるため床面との抵抗が大きい。このため、特許文献1に記載される自律走行型掃除機では、高トルクを発生するモータの採用が、又は、モータの減速比の増大が必要である。高トルクを発生するモータは高性能の磁石を使用しているため、自律走行型掃除機の製造コストが上昇するという問題が生じる。モータの減速比を大きくするには、プーリやギアの大径化、又は、プーリやギアの増加が必要となる。その結果、自律走行型掃除機の本体の大型化につながるという問題が生じる。
The autonomous traveling vacuum cleaner described in
特許文献2に記載される電気掃除機の吸口は、後部からの塵埃をブラシ室へ誘導することを目的としており、塵埃の除去力を増加させるものではない。
The suction opening of the vacuum cleaner described in
そこで本願発明は、塵埃除去力の高い自律走行型掃除機を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an autonomous traveling type vacuum cleaner having a high dust removing power.
本発明は、負圧を発生させるための送風機と、前記送風機の負圧により、被清掃面の塵埃を吸い込む吸口を有する吸口構造体と、前記送風機と前記吸口の流路の間に配置されて塵埃をためる集塵ケースと、自律走行するための少なくとも2つの駆動輪と、を備える自律走行型掃除機において、前記吸口構造体は、モータにより第一の方向に回転駆動する回転ブラシと、前記回転ブラシに隣接し、回動可能な掻取りブラシと、前記回転ブラシを回転可能に収容する回転ブラシ収容部と、前記掻取りブラシを回転可能に収容する掻取りブラシ収容部と、を備え、前記掻取りブラシは、第一の回転方向とは反対の回転方向である第二の回転方向に向かう植毛を有し、前記掻取りブラシの植毛は、前記自律走行型掃除機の前進方向に対し逆目となっていると共に、前記回転ブラシの植毛の先端と前記掻取りブラシの植毛とは接しており、前記掻取りブラシの最外周は、前記回転ブラシの最外周よりも被清掃面から離れていることを特徴とする。 The present invention provides a blower for generating a negative pressure, a suction structure having a suction port for sucking dust on the surface to be cleaned by the negative pressure of the blower, and a blower disposed between the blower and the flow path of the suction opening. In an autonomous traveling type vacuum cleaner including a dust collection case for accumulating dust and at least two drive wheels for autonomous traveling, the suction structure includes a rotating brush that is rotationally driven in a first direction by a motor, Adjacent to the rotating brush, a rotatable scraping brush, a rotating brush accommodating portion rotatably accommodates the rotating brush, and a scraping brush accommodating portion rotatably accommodating the scraping brush, The scraping brush has flocking in a second rotation direction that is a rotation direction opposite to the first rotation direction, and the flocking of the scraping brush is in a forward direction of the autonomous traveling vacuum cleaner. Be a converse In addition, the tip of the flocking of the rotating brush and the flocking of the scraping brush are in contact with each other, and the outermost circumference of the scraping brush is farther from the surface to be cleaned than the outermost circumference of the rotating brush. And
本発明によれば、塵埃除去力を改善した自律走行型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。
According to the present invention, it is possible to provide an autonomous traveling type vacuum cleaner having improved dust removing power.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be described in the specification.
本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。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。
なお、自律走行型掃除機C(図1参照)が進行する向きのうち、サイドブラシ7を設けた側を前方、鉛直上向きを上方、駆動輪61が対向する方向を左方及び右方とする。すなわち、図1等に示す様に前後、上下、左右を定義する。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The present embodiment is not limited to the following contents, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the present invention.
In the direction in which the autonomous traveling vacuum cleaner C (see FIG. 1) travels, the side on which the side brush 7 is provided is forward, the vertically upward direction is upward, and the direction in which the
<第1実施形態>
図1は、本実施形態に係る自律走行型掃除機を左前方から見下ろした斜視図である。
自律走行型掃除機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。自律走行型掃除機Cは、上壁である上ケース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(図11参照)を出し入れするための蓋93が設けられている。
<First embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of the autonomous traveling vacuum cleaner according to the present embodiment when viewed from the left front.
The autonomous traveling type vacuum cleaner C is a vacuum cleaner that autonomously moves and cleans a predetermined cleaning area (for example, a room). The autonomous traveling vacuum cleaner C includes an
(本体)
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、回転ブラシモータ21、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。
(Body)
FIG. 2 is a perspective view of the state in which the
The
図3は、自律走行型掃除機を下から見上げた図である。
下ケース51には、駆動輪61を露出させて、駆動輪61と、走行モータと、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する駆動機構収容部54と、サイドブラシ取付部82と、吸込部10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 view of the autonomous traveling vacuum cleaner as seen from below.
In the
平面視で円板状を呈する下ケース51の中央部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。
A drive
A
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10が固定される孔部52が形成されている。
孔部52に固定される吸込部10は、吸口17(図5参照)が形成されるとともに、掻取りブラシ1、及び、回転ブラシ5を収容する部材である。
A
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)によって外向きに付勢されている。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。
FIG. 4 is a side sectional view taken along line AA of FIG.
The
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、バンパばねは平面視で内側に倒れ込むように変形し、バンパ92を外向きに付勢しつつバンパ92の後進を許容する。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(フォトカプラ)によって検知され(図2参照)、その検知結果が制御装置95(図12参照)に入力される。
When a drag from an obstacle acts on the bumper spring via the
(駆動輪)
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、後進、旋回させるための車輪である。駆動輪61は、下ケース51の中央部の左右両側に配置されている。
(Drive wheel)
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、駆動機構を本体50に支持する機構である。支持機構は、駆動機構を支持するアーム71を含む。
(Support mechanism)
The support mechanism housed in the drive
(電池収容部)
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 storage section)
As shown in FIG. 4, the
(前方蓋)
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。
前方蓋56は、左右両側に円弧状テーパ56cが形成され、後記するサイドブラシ40との干渉が防止される。これにより、サイドブラシ40が回転可能となっている。
(Front lid)
As shown in FIG. 3, the
The
The
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。補助輪取付部84は、前方に突出部分を有する。
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、後記するアーム71の斜辺とを結ぶ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)は、当該溝部に備わる。
The
The
(補助輪)
図3に示す様に、補助輪83は、本体50を所定高さで保ちつつ自律走行型掃除機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。
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、前記した補助輪取付部84に取り付けられている。
(Training wheels)
As shown in FIG. 3, the
The
(吸込部)
図5は、回転ブラシ5、掻取りブラシ1を取り外した状態における本実施形態に係る吸込部10を下から見上げた図である。図5に示す吸込部10は、下ケース51の孔部52に取り付けられる(図3参照)。
そして、図4に示す様に、吸込部10は、吸込部10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、送風機81、及び、排気口53(図3参照)につながる空気が流通可能な流路の一部を形成する。吸込部10は、吸口17が形成されるとともに、回転ブラシ5、及び、掻取りブラシ1を収容する部材であり(図3参照)、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)
FIG. 5 is a view of the
Then, as shown in FIG. 4, the
図5に示す様に、吸込部10の前部には、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。吸込部10の後部には、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。掻取りブラシ収容部11には掻取りブラシ1が配置される。つまり、自律走行型掃除機Cの前部から、回転ブラシ5、掻取りブラシ1の順に配置される。
又、回転ブラシ5、掻取りブラシ1は、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10へ取り付けられる。
As shown in FIG. 5, a
The
図6は、吸込部10を左前方から見下ろした斜視図である。
図6に示す様に、吸込部10の上面側には、回転ブラシ5を回転する回転ブラシモータ21が備わるとともに、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、床面に接する側が前方から後方に向かって回転する(図10参照)。
回転ブラシモータ21は、吸込部10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。又、回転ブラシモータ21の回転軸(図示省略)は、左右方向の一端側に向けて延び、吸込部10の一端において、動力伝達機構22を介して回転ブラシ5の回転軸5bと連結されている。
FIG. 6 is a perspective view of the
As shown in FIG. 6, a
The
(回転ブラシ収容部)
回転ブラシ収容部15の形状について、説明する。
図5、図6に示す様に、回転ブラシ収容部15は、左右方向に延在する断面が円弧状の曲面を有する凹部である。図5に示す様に、回転ブラシ収容部15の後側の曲面に吸口17が形成されている。吸口17は、集塵ケースKの開口と連通する(図4参照)。
(Rotating brush storage section)
The shape of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the rotating
図5に示す様に、回転ブラシ収容部15の吸口17から右側の曲面上に、即ち、吸口17とは反対側の(離れた)曲面上に集塵リブ16が複数(この例では3つ)設けられている。同様に、回転ブラシ収容部15の吸口17から左側の曲面上に、集塵リブ16が(この例では1つ)設けられている。吸込部10の下面側から見て、集塵リブ16は、後側(後進方向側)よりも前側(前進方向側)の方が、吸口17に向かうように、斜めに設けられている。又、後記の図10に示すように、左右方向(回転ブラシ5の回転軸方向)に見て、集塵リブ16の形状は、回転ブラシ5の外径の形状に沿うように形成されている。
As shown in FIG. 5, a plurality of dust collecting ribs 16 (three in this example) are provided on the curved surface on the right side of the
回転ブラシ収容部15の右側には、回転ブラシ5の回転軸5b(図7参照)の一端を軸支する軸受(A)18(図5参照)が備わる。軸受(A)18は、回転ブラシ5の一端に備わる嵌合部6の外形に対応し(図7参照)、嵌合部6が嵌合する嵌合凹部(図示省略)を備える。
回転ブラシ収容部15の左側には、回転ブラシ5の回転軸5b(図7参照)の他端に備わる軸受(B)7が係止する係止部19(図5参照)、及び、回転ブラシ5の回転軸5bが非接触で回転可能に収容される凹部19a(図5参照)が形成されている。
A bearing (A) 18 (see FIG. 5) that supports one end of the
A locking portion 19 (see FIG. 5) for locking a bearing (B) 7 provided at the other end of the
(掻取りブラシ収容部)
掻取りブラシ収容部11の形状について、説明する。
図5、図6に示す様に、掻取りブラシ収容部11は、左右方向に延在する断面が円弧状の曲面を有する凹部である。
(Scraping brush storage section)
The shape of the scraping
As shown in FIGS. 5 and 6, the scraping
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10の気密が高まり回転ブラシ収容部15での吸引される空気の流速を高く保つことができ、動圧を確保することができる。このため、自律走行型掃除機Cのゴミをとる性能を向上させることができる。
By providing the curved surface of the scraping
(回転ブラシ)
図7は、回転ブラシ5の斜視図である。
回転ブラシ5は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に沿って配置されている(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、回転軸5bを有する円筒形であり、吸込部10に回転可能に支持されている。
(Rotating brush)
FIG. 7 is a perspective view of the
The
回転ブラシ5は、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10参照)。本体50の前進時に駆動輪61が回転する方向と同じ方向に回転ブラシ5は回転する。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の回転方向は変わらない。
The
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、植毛5cの1本1本は、軸部5a表面における接線に対して、略90°を有して備わる。
The
又、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(図参照)に対してらせん状に列をなす様に配設されている。
なお、本実施形態では、2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種類であってもよく、3種類以上であってもよい。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。
Also, the flocking 5c of the
In the present embodiment, the case where two types of flocking are arranged has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and one type or three or more types may be used. . Further, a configuration in which a blade member made of an elastic material such as rubber is spirally arranged between the spirally implanted flocks may be added, and may be appropriately changed.
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 (the left side in the figure) of the
The fitting portion 6 is a polygon (a pentagon in the present embodiment) having an odd number of angles in a cross-sectional view perpendicular to the
軸受(A)18(図5参照)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 (see FIG. 5) is connected to a
The
前記のように、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 other end (right side in the figure) of the
The bearing (B) 7 is locked by a locking portion 19 (see FIG. 5) formed on the left side of the
(掻取りブラシ)
図8は、掻取りブラシの図である。
掻取りブラシ1は、駆動輪61の回転中心を通る軸(左右方向)に沿って配置されている(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を有する円筒形であり、吸込部10に回転可能に支持されている。
(Scraping brush)
FIG. 8 is a diagram of a scraping brush.
The scraping
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。掻取ブラシ1は、軸部の床面と接する外周面に、(取付時において)本体50の前方向に突出した植毛2を備え、植毛2の1本1本は、軸部表面における接線に対して、一定範囲の角度(例えば0〜45°)を有して備わる(図10参照)。植毛2の根元から毛先にかけては、第一の回転方向と反対の回転方向である第二の回転方向に向かうように植設されている。
The scraping
掻取りブラシ1の植毛2は、掻き取り力を向上させるには、長いほうが好ましく、硬いほうが好ましい。掻取りブラシ1の植毛は、消費電力を減らすには、柔らかいほうが好ましい。
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る。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。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。
In order to improve the scraping force, the flocking 2 of the scraping
If the flocking 2 of the scraping
掻取りブラシ1の植毛2の位置は、フローリング(板の間)を掃除する場合は、床面から0.5mm程度浮かせることが好ましい。又、掻取りブラシ1の植毛の位置は、絨毯上を掃除する場合は、絨毯の毛と重なることが好ましい。
When the flooring (between the plates) is to be cleaned, it is preferable that the position of the flocking 2 of the scraping
図8(a)に示す掻取りブラシ1は、本体50の移動に伴って清掃面(床面、絨毯)との摩擦により従動回転し続けるタイプのものである。図8(b)、(c)に示す掻取りブラシ1A、1Bは、リブ3a、3bを有し、本体50の移動に伴って清掃面との摩擦により従動回転を開始した後、リブ3a、3bにより回転が規制されるため、従動回転し続けることはなく、回転を停止した状態となるタイプのものである。つまり、本体50は、回転を停止した掻取りブラシ1をスリップさせながら進行する。掻取りブラシ1A、1Bの回転については、実施形態2、3として後記する。
The scraping
(軸受保持部材)
図9は、吸口カバー組立体30Aの斜視図である。
吸口カバー組立体30Aは、吸口カバー30、吸口カバー取付部材35、及び、軸受保持部材37を有する。
吸口カバー組立体30Aを構成する軸受保持部材37は、吸口カバー組立体30A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)
FIG. 9 is a perspective view of the
The
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。
As shown in FIG. 9, the
軸受保持部材37は、後部の係止爪37bの根元から下面に向けて噛合爪が形成されている(図3参照)。噛合爪は、吸口カバー30に形成された噛合爪と噛み合うことにより、本体50下面から床面に向けて回動する蝶番を構成する。
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。
The
The
(吸口カバー取付部材)
吸口カバー組立体30Aを構成する吸口カバー取付部材35は、吸口カバー組立体30A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。
(Suction cover mounting member)
The mouthpiece
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。
As shown in FIG. 9, the mouthpiece
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)。噛合爪35cは、吸口カバー30に形成された噛合爪30c(図3参照)と噛み合うことにより蝶番を構成する。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、該一対の蝶番を軸に本体50の下面から清掃面(床面、絨毯)に向けて清掃面の凹凸に応じて清掃面にフィットする様に回動する。
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 inlet
The mouthpiece
(吸口カバー)
吸口カバー組立体30Aを構成する吸口カバー30は、吸込部10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。
(Suction cover)
The mouthpiece cover 30 that constitutes the
吸口カバー30は、開口部の前側(進行方向側)が上に向けて傾斜する傾斜部を有する(図9参照)。傾斜部には、上にくぼむ長円形状のテーパが形成されており、テーパと開口部とは開口部の中央付近の長方形状の開口により連通している(図3参照)。
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(吸口カバー組立体30A)は、前記の様に後部に備わる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 mouth cover 30 has a locking portion (not shown) at a position corresponding to the locking portion of the
吸口カバー30は、後部の蝶番(前記一対の蝶番)を回動軸とし、弾性部材により床やじゅうたん等の清掃対象に押圧されて当接(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。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。
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が固定される溝部を備える。ガイドブラシ(S)49(刷毛)は、当該溝部に備わる(図3参照)。
The
掃除機Cを清掃面上に置いた状態では、吸込部10は、駆動輪61、補助輪83で清掃面に接地する。駆動輪61、補助輪83の3か所で接地することから、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。
When the cleaner C is placed on the cleaning surface, the
(掻取りブラシの動作等)
図10は、吸込部10の側断面図である。図10を参照しつつ、図8(a)の掻取りブラシ1の回転について説明する。
掻取りブラシ1は、回転ブラシ5に接触していることから回転ブラシ5の回転によって回転ブラシ5に対応した回転、つまり、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。
(Operation of scraping brush, etc.)
FIG. 10 is a side sectional view of the
Since the scraping
ここで、掻取りブラシ1が清掃面に接触した状態で本体50が前進すると、掻取りブラシ1は、清掃面との摩擦により回転ブラシ5により与えられる回転力を打ち消す第一の回転方向の回転力が与えられる。
Here, when the
掻取りブラシ1の植毛2は、本体50の前進時の清掃面に対して逆目であり、かつ、回転ブラシ5の回転に対して順目である。このため、本体50の前進時において、掻取りブラシ1は、回転ブラシ5からの回転力よりも清掃面からの回転力が勝り、第一の回転方向に従動回転する。しかし、回転ブラシ5からの第二の回転方向への回転力が加わっているため、掻取りブラシ1の床面に対する抵抗が発生していることになる。このため、掻取りブラシ1は床面から塵埃を掻き出すように回収できる。なお、本実施形態の植毛2は、掻き取りブラシ1の周方向全周に亘って設けられている。
The flocking 2 of the scraping
一方、壁に突き当った場合、障害物を回避する場合等においては、掻取りブラシ1が清掃面に接触した状態で本体50は後進する。すると、掻取りブラシ1は、清掃面との摩擦により回転ブラシ5により与えられる回転力と同じ第一の回転方向の回転力が与えられる。
On the other hand, in the case of hitting a wall or avoiding an obstacle, the
掻取りブラシ1の植毛は、本体50の後進時の清掃面に対して順目であり、かつ、回転ブラシ5の回転に対して順目である。このため、本体50の後進時において、掻取りブラシ1は、清掃面からの回転力が回転ブラシ5からの回転力により強められる。そして、掻取りブラシ1は第二の回転方向に従動回転する。
The flocking of the scraping
掻取りブラシ1の植毛2は、掻取りブラシ1の表面から本体50の前側(進行方向)に向けて逆目で伸びていることから、前進時に清掃面(例えば、絨毯)から塵埃を掻き出す様に掻取りブラシ1の幅方向の全面を使用して連続して塵埃を掻き出す(図10参照)。
又、掻取りブラシ1の植毛2は、後進時に清掃面(例えば、絨毯)に対して順目ではあるが、掻取りブラシ1には回転ブラシ5による回転が加えられるため、清掃面から塵埃をすくい取る様に掻取りブラシ1の幅方向の全面を使用して連続して塵埃を掻き取る(図10参照)。
つまり、掻取りブラシ1は、本体50の前進時も後進時も塵埃を掻き取ることができる。掻取りブラシ1は絨毯等の奥深くの塵埃を回収し得るため、塵埃が絡まって飽和する事態を抑制すべく、回転ブラシ5の後方に設けている。これにより、先に比較的柔らかい回転ブラシ5が或る程度の塵埃を回収し、その後掻取りブラシ1が塵埃を回収できる。
Since the flocking 2 of the scraping
In addition, the flocking 2 of the scraping
That is, the scraping
本体50が前進する場合、掻取りブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取りブラシ1の植毛2に追従して掻取りブラシ収容部11を経て、吸口17から集塵ケースKに吸引される。又、掻取りブラシ1に残った塵埃は、回転モータ21により第一の回転方向に回転する回転ブラシ5の植毛により掻取りブラシ1から掃き取られる。
When the
本体50が後進する場合、掻取りブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取りブラシ1に接触する回転ブラシ5により植毛2から掻き取られる。又、掻取りブラシ1の植毛2の向きと、回転ブラシ5の植毛の回転方向が同じであるため、回転ブラシ5の植毛は、容易に掻取りブラシ1の植毛2から塵埃を除去する(掃き取る)ことが可能となる。
When the
つまり、掻取りブラシ1の表面は、本体50の前進時は吸口17への吸引力により、後進時は回転ブラシ5により清掃が行われる。このことにより、床等の清掃面を良好に清掃できる。
That is, the surface of the scraping
本体50が前進する場合、後進する場合、いずれの場合も、回転ブラシ5により掃き取られた塵埃は、回転ブラシ収容部15に導入されて、吸口17を経て、集塵ケースKに吸引される。
集塵ケースKで吸引された塵埃が除外された後、空気は、フィルタF、送風機81内を通り、下ケース51中心部の排気口53から本体50の外部に排出される。排気口53から排出された空気は、ガイドブラシ(M)47の間を通り、再び吸込部10の回転ブラシ収容部15等を経て吸口17に吸い込まれる。つまり、空気は循環している。
In any case where the
After the dust sucked in the dust collecting case K is removed, the air passes through the filter F and the inside of the
(サイドブラシ)
図3に示すサイドブラシ40は、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、部屋の隅など回転ブラシ5を届かせることが容易ではないところの塵埃を吸込部10(吸口17)に導くブラシであり、その一部が平面視で本体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。
(Side brush)
The
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。
The root of 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、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
The same applies to 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 of the
The guide brush (L) 45 is a brush that guides dust collected by 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。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と平行に配置される。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を回動させることが可能な部材である。
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。ガイドブラシ(L)45及びガイドブラシ(M)47はそれぞれ、左右方向の内側に向かうにつれて後方に向かう方向に取り付けられている。
(Guide brush M)
The guide brush (M) 47 shown in FIG. 3 is a flocking fixed to a groove of an arm (suspension arm) 71. It is arranged inside an extension of the side wall of the
The guide brush (M) 47 is a brush that guides the dust collected by the
(送風機)
図4に示す送風機81は、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。送風機81は、下ケース51との間に弾性体(図示せず)を介して設置されている。このように弾性体を介在させることで、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。
(Blower)
The
図2に示す様に、本実施形態では、送風機81は下ケース51の中心付近に配置されている。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
図11は、本体50内における、吸込部10(吸口17)と、集塵ケースKと、送風機81との位置関係を示す模式図である。
図11に示す様に、吸口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、送風機81、及び、排気口53(図3参照)が設けられている。吸口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10参照)。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a positional relationship among the suction unit 10 (suction port 17), the dust collection case K, and the
As shown in FIG. 11, a dust collecting case K, a dust collecting filter F, a
送風機81、及び、回転ブラシモータ21が駆動すると、床面等の塵埃は吸口17(吸込部10)を介して吸引され、回転ブラシ5(図10参照)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11参照)を開けることで着脱可能である。
When the
(センサ類)
図12は、自律走行型掃除機の制御装置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。
(Sensors)
FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating a
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)を検知するフォトカプラである。図4に示すように、本体50の前方にフォトカプラを備える。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。
The bumper sensor (obstacle detection means) is a photocoupler that detects retreat of the bumper 92 (that is, contact with an obstacle). As shown in FIG. 4, a photocoupler is provided in front of the
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箇所の計5箇所に測距センサを設けた。
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。
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、距離センサのいくつかを障害物の有無のみを判定する(距離は不明)とし、コスト低減を図ることも可能である。
The distance measuring sensor (obstacle detecting means) is an infrared sensor that detects a distance to an obstacle. In the present embodiment, distance measuring sensors are provided at a total of five places, three places at the front and two places at the side.
The distance measuring sensor has 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 obstacle and returned. The distance to the obstacle is calculated based on the intensity of the reflected light detected by the light receiving unit. Note that at least the vicinity of the distance measurement sensor in the
Incidentally, another type of sensor (for example, an ultrasonic sensor or a visible light sensor) may be used as the distance measuring sensor. Further, some of the distance sensors may determine only the presence / absence of an obstacle (the distance is unknown) to reduce the cost.
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、自律走行型掃除機Cの(階段からの)落下を防止できる。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(図11参照)は走行モータを制御して本体50を後進させ、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、例えば後部の通常使用されることのないセンサは段差の有無のみ(距離は不明)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 distance measuring sensors (obstacle detecting means) are infrared sensors that measure the distance to the floor, and are installed at four locations on the lower surface of the lower case 51 (see FIG. 3). By detecting a large step such as a stair by the floor distance measuring sensor, the autonomous traveling vacuum cleaner C can be prevented from falling (from the stair). For example, when a step of about 30 mm is detected forward by the floor distance measuring sensor, the control device 95 (see FIG. 11) controls the traveling motor to move the
図12に示す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 rotation speed and rotation angle of the travel motor are detected from the travel motor pulse output shown in FIG. 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、送風機用電流計測器は送風機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。
The traveling motor current measuring device is a measuring device that measures the current flowing through the armature winding of the traveling motor. Similarly, the blower current measuring device measures the current value of the
(操作ボタン)
操作ボタン97は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御装置95に出力するボタンであり(図1参照)、例えば、電源ボタンと、掃除の開始/終了ボタンと、掃除モードを変更するための掃除モード選択ボタンと、を有している。
(Manual operation button)
The
表示パネル駆動装置は、制御装置95からの指令に応じて、表示パネルの電極に電圧を印加する装置である。
表示パネル(図示省略)は、複数のLED(Light Emitting Diode:図示せず)と、7セグメントディスプレイ(図示省略)と、を有しており、自律走行型掃除機Cの運転状態等を表示する。
充電池Bは、例えば、充電することで再利用可能な二次電池であり、電池収容部55(図4参照)に収容されている。充電池Bからの電力は、センサ類96(図2参照)、各モータ、各駆動装置、及び制御装置95に供給される。
The display panel driving device is a device that applies a voltage to the electrodes of the display panel in response to a command from the
The display panel (not shown) has a plurality of LEDs (Light Emitting Diode: not shown) and a 7-segment display (not shown), and displays the operation state of the autonomous traveling vacuum cleaner C and the like. .
The rechargeable battery B is, for example, a secondary battery that can be reused by being charged, and is housed in the battery housing 55 (see FIG. 4). The electric power from the rechargeable battery B is supplied to the sensors 96 (see FIG. 2), each motor, each driving device, and the
(駆動装置)
図12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。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12参照)に設置されている。
(Drive device)
The traveling motor driving devices (left) and (right) shown in FIG. 12 are inverters that drive the left and right traveling motors or pulse waveform generators based on PWM control, and operate according to commands from the
(制御装置)
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、操作ボタン97(図1参照)、及び、前記したセンサ類96から入力される信号に応じて演算処理を実行し、前記した各駆動装置に指令信号を出力する。
(Control device)
The
The
(掻取りブラシの清掃)
本実施形態における自律走行型掃除機Cは、清掃が終了した場合や充電池Bの電気容量が少なくなった場合に搭載されている制御装置95の指令により充電装置に帰還して充電を行う。充電装置に帰還した自律走行型掃除機Cは、駆動輪61の回転を停止した状態で回転ブラシ5を第一の回転方向へ回転させ、送風機81を駆動させることにより、回転ブラシ5に接触している掻取りブラシ1を第二の回転方向に回転させることが可能である。
掻取りブラシ1の植毛2が第二の回転方向を向いていることから、回転ブラシ5の植毛は、容易に掻取りブラシ1の植毛2が掻き取った塵埃を除去(掃き取る)可能である。
これにより掻取りブラシ1は、回転ブラシ5により清掃される。なお、必要に応じて、適宜、充電装置に帰還していないときに駆動輪を停止させて、掻取りブラシ1の清掃を行ってもよい。
(Cleaning brush)
The autonomous traveling vacuum cleaner C according to the present embodiment returns to the charging device in response to a command from the
Since the flocking 2 of the scraping
Thereby, the scraping
(回転ブラシの清掃)
本実施形態における自律走行型掃除機Cは、清掃が終了した場合や充電池Bの電気容量が少なくなった場合に搭載されている制御装置95の指令により充電装置に帰還して充電を行う。充電装置に帰還した自律走行型掃除機Cは、駆動輪61の回転を停止した状態で回転ブラシ5を第二の回転方向へ回転させ、送風機81を駆動させることにより、回転ブラシ5に付着した塵埃を走行時とは反対側から吸引する。これにより、回転ブラシ5に巻き付く、回転方向裏側に付着する等走行時には吸引し難い塵埃を吸引して回転ブラシ5を清掃することが可能となる。なお、必要に応じて適宜、充電装置に帰還していないときに回転ブラシ5の清掃を行ってもよい。
(Cleaning the rotating brush)
The autonomous traveling vacuum cleaner C according to the present embodiment returns to the charging device in response to a command from the
(集塵ケース)
集塵ケースKは、床面から吸口17(吸込部10)を介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である(図11参照)。
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と、折り畳み可能な取っ手とを備える。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円筒状の曲面を主体として構成される形状であり、吸口17に対向する位置には吸口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。蓋は、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)
The dust collection case K is a container that collects dust sucked from the floor via the suction port 17 (suction unit 10) (see FIG. 11).
The dust collection case K includes a main body that stores the collected dust, a lid that allows the collected dust to be taken out, and a foldable handle. The dust collecting case main body has a shape whose main surface is mainly composed of a cylindrical curved surface corresponding to the shape of the upper part of the
本実施形態に係る自律走行型掃除機は、以下の効果を奏する。 The autonomous traveling vacuum cleaner according to the present embodiment has the following effects.
掻取りブラシ1は、本体50の移動の際に清掃面との摩擦力によって従動回転するように構成されている。掻取りブラシ1は、モータを必要としないため、消費電力を削減しつつ清掃能力を向上させることが可能となる。
掻取りブラシ1が床面に対向する際の植毛2の向きが、第二の回転方向に向かっているため、自律走行型掃除機の前進によって効果的に塵埃を回収できる。
回転ブラシ5が掻取りブラシ1より前方に設けられているため、回転ブラシ5が比較的容易に回収できる塵埃を回収し、掻取りブラシ1が床面の奥から塵埃を掻き出して回収する。このため、掻取りブラシ1が容易に回収できる塵埃を多く回収して、飽和してしまうことを抑制できる。これは特に、前進時間が後進時間に比して大きくなりやすい自律走行型掃除機に好ましい。
回転ブラシ5及び掻取りブラシ1が接触しているため、掻取りブラシ1に付着した塵埃を回転ブラシ5が回収できる。
The scraping
Since the direction of the flocking 2 when the scraping
Since the
Since the
回転ブラシ5が第一の回転方向に回転することにより、自律走行型掃除機Cの清掃能力が向上する。加えて、回転ブラシ5が第一の回転方向に回転することにより、自律走行型掃除機Cの走行性能が向上する。
As the
嵌合部6(図7参照)の形状が奇数の角を有する多角形であることにより、回転ブラシ5に加わる力が法線方向を向き打ち消されなくなるため、常に回転中心に力が働き、回転ブラシの回転が安定する。
Since the shape of the fitting portion 6 (see FIG. 7) is a polygon having an odd number of corners, the force applied to the
本体50の下面には、吸口カバー30が備わる。吸口カバー30は前記のとおり、弾性体を備える。弾性体の反発力により、吸口カバー30と清掃面との気密性が向上する。
A
吸口カバー30は、開口部に形成された細い仕切り30aにより、回転ブラシ5が電源コード等の細長いひも状の物体を巻き込むことを防止する。
The
吸込部10が清掃面と接触していない状態では、回転ブラシ5の植毛、及び、掻取りブラシ1は、駆動輪61よりも下に突出する様になっている。このため、本体50を清掃面に接触させた状態では、清掃面に接触した回転ブラシ5の植毛が変形して、植毛と清掃面との接地面積が大きくなる。回転ブラシ5が回転することにより掃除機Cの走行性能を確保して、稼働時間を向上させることができる。
When the
回転ブラシ収容部15の下側曲面を回転ブラシ5(植毛)に接近するように設けることにより、回転ブラシ収容部15での吸引される空気の流速を高く保つことができ、動圧を確保することができるため、自律走行型掃除機Cのゴミをとる性能を向上させることができる。
By providing the lower curved surface of the
ガイドブラシ(S)49は、弾性部材により清掃対象に押圧されることで、気密性を向上させて吸引力を向上させる。又、ガイドブラシ(S)49は、掻き込まれた塵埃が回転ブラシ収容部15の開口から外れることを防止する。
The guide brush (S) 49 is pressed against the object to be cleaned by the elastic member, thereby improving the airtightness and improving the suction force. In addition, the guide brush (S) 49 prevents the scraped dust from coming off the opening of the
ガイドブラシ(M)47が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ことにより、塵埃をガイドブラシ(M)47の間から逃さない様にすることができる。
Even when the
床面のゴミは、回転する回転ブラシ5の植毛により、植毛の後側(後進方向側)で掻き上げられるが、掻き上げられたゴミは集塵リブ16に沿って左側に向かい、最終的には左側に設けられた吸口17に吸引させることができる。
The dust on the floor is swept up on the rear side (reverse direction side) of the flocking by the flocking of the rotating
下ケース51に中心付近に配置された排気口53は、ガイドブラシ(M)47の間に空気を吹き出し、ガイドブラシ(M)47に沿って塵埃を吸込部10に送り込む。このため、前進時の塵埃の収集が行いやすくなり、自律走行型掃除機Cの清掃効率は向上する。
An
排気口53からの排気が吸込部10を経て循環するため(特に前進時)、気密性、吸引力が低下し難い。
Since the exhaust gas from the
質量が大きい送風機81が下ケース51の中心付近に配置されることにより、掃除機本体50の重心が中心付近になるため、自律走行型掃除機Cが浮き上がりにくくなり、自律走行型掃除機Cの走行安定性は増す。
By disposing the
電池収容部55が下ケース51の前方中心付近に配置されることにより、質量が比較的大きい充電池B(図4参照)が下ケース51の前方中心付近に配置されることになる。つまり、本体50の前部の質量が大きくなるため、本体50の前部が浮き上がりにくくなる。従って、自律走行型掃除機Cが段差を乗り越える際にひっくり返りにくくなり、自律走行型掃除機Cの走行安定性が増す。
By arranging the
<第2実施形態>
第2実施形態は、掻取りブラシの形態を変更した実施形態である。本実施形態の構成は、以下の点を除き第1実施形態と同様にできる。
以下、第1実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。又、第1実施形態と同様の効果についても重複する説明は省略する。
<Second embodiment>
The second embodiment is an embodiment in which the form of the scraping brush is changed. The configuration of the present embodiment can be the same as that of the first embodiment except for the following points.
Hereinafter, the same components as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Further, the same effects as in the first embodiment will not be described repeatedly.
(掻取りブラシ収容部)
本実施形態に係る掻取りブラシ収容部11の前端、後端には、掻取りブラシ収容部11の内部に向いた左右方向に延在する突起である係止部11a、11aが形成されている(図13参照)。
(Scraping brush storage section)
At the front end and the rear end of the scraping
(掻取りブラシ)
図8(b)は、本実施形態に係る掻取りブラシの外観斜視図である。
本実施形態に係る掻取りブラシ1Aは、回転軸方向に沿って、径方向に突出したリブ3aを有する。
掻取りブラシ1Aは、リブ3aが係止部11a、11aの間であって、掻取りブラシ収容部11に対向する位置に存在するように掻取りブラシ収容部11に取り付けられる。つまり、植毛2のつなぎ目が掻取りブラシ収容部11に対向する位置に存在する。このため、植毛2の端部(つなぎ目)に力が加わりにくく、掻取りブラシ1Aを長期間使用しても植毛2は、掻取りブラシ1Aからはがれにくい。
(Scraping brush)
FIG. 8B is an external perspective view of the scraping brush according to the present embodiment.
The scraping
The scraping
(掻取りブラシの動作)
図13は、吸込部10の側断面図である。図13を参照しつつ、図8(b)の掻取りブラシ1Aの回転について説明する。
掻取りブラシ1Aは、回転ブラシ5に接触していることから回転ブラシ5の回転によって回転ブラシ5に対応した回転、つまり、回転ブラシ5とは逆方向の第二の回転方向への回転力を与えられる。
(Operation of scraping brush)
FIG. 13 is a side sectional view of the
Since the scraping
ここで、掻取りブラシ1Aが清掃面に接触した状態で本体50が前進すると、掻取りブラシ1Aは、清掃面との摩擦により回転ブラシ5により与えられる回転力を打ち消す第一の回転方向の回転力が与えられる。
掻取りブラシ1Aの植毛は、本体50の前進時の清掃面に対して逆目であり、かつ、回転ブラシ5の回転に対して順目である。このため、本体50の前進時において、掻取りブラシ1Aは、回転ブラシ5からの回転力よりも清掃面からの回転力が勝り、回転ブラシ5の回転の向きと同じ第一の回転方向に従動回転を開始する。
Here, when the
The flocking of the scraping
第一の回転方向に従動回転を開始した掻取りブラシ1Aのリブ3aは、掻取りブラシ収容部11の後端から前端に向けて回動する。従動回転を続ける掻取りブラシ1Aは、やがてリブ3aが掻取りブラシ収容部11の前端の係止部11aに接触して、従動回転が停止する。掻取りブラシ1Aは、従動回転が停止した後、スリップして清掃面(床面、絨毯)の上を掻き取る様に清掃する。
The
この際、掻取りブラシ1Aの植毛2の1本1本は、掻取りブラシ1Aの表面から本体50の前側(進行方向)に向けて逆目で延びていることから、掻取りブラシ1Aの植毛2の1本1本は、前進時にスリップしながら掻取りブラシ1Aの幅方向の清掃面と接触する部分のみを使用して清掃面(例えば、絨毯)から連続して塵埃をすくい取る様に掻き取る(図13参照)。掻取りブラシ1Aの第一の回転方向への回転が規制されることにより、掻取りブラシ1Aの植毛2の1本1本が本体50の前側(進行方向)に向けて固定されるため、第1実施形態よりも植毛2を使用してより確実に塵埃を掻き取ることが可能となる。
At this time, each of the flocking 2 of the scraping
一方、壁に突き当った場合、障害物を回避する場合等において、掻取りブラシ1Aが清掃面に接触した状態で本体50は後進する。すると、掻取りブラシ1Aは、本体50の後進移動に伴って清掃面との摩擦により本体50の前から掻取りブラシ収容部11を経て第二の回転方向に従動回動を開始する。
On the other hand, the
第二の回転方向に従動回転を続ける掻取りブラシ1Aは、やがてリブ3aが掻取りブラシ収容部11の後端の係止部11aに回転ブラシ収容部15側から接触して、従動回転が停止する。この時、前進時に塵埃を掻き出した掻取りブラシ1の部分が回転ブラシ5に接し、掻取りブラシ1に付着した塵埃が回収される。
The scraping
掻取りブラシ1Aの植毛は、後進時に清掃面(例えば、絨毯)に対して順目である。掻取りブラシ1には回転ブラシ5による第二の回転方向への回転が加えられるため、幅方向の清掃面と接触する部分のみを使用して清掃面から連続して塵埃をすくい取る様に掻き取る(図13参照)。
つまり、掻取りブラシ1は、本体50の前進時も後進時も塵埃を掻き取ることができる。
The flocking of the scraping
That is, the scraping
この様に、リブ3aは、係止部11a、11aの間であって掻取りブラシ収容部11に対向する位置を往復回動するので、掻取りブラシ1Aの植毛2がないリブ部分が清掃面に接触することもなく、清掃面を傷つけることもない。
As described above, since the
本体50が前進する場合、(リブ3aにより回転が規制されるまでは)掻取りブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取りブラシ1の植毛に追従して掻取りブラシ収容部11を経て、吸口17から集塵ケースKに吸引される。
又、本体50が前進する場合、回転モータ21により第一の回転方向に回転する回転ブラシ5は、第二の回転方向に向けて回動する、塵埃を掻き出す前の掻取りブラシ1を清掃する。
When the
When the
本体50が前進する場合、(リブ3aにより回転が規制された後も)回転モータ21により回転する回転ブラシ5は、掻取りブラシ1と接触する部分の掻き出された塵埃を除去する(掃き取る)。
When the
本体50が後進する場合、掻取りブラシ1が掻き出した塵埃は、掻取りブラシ1に接触する回転ブラシ5により回収される。又、掻取りブラシ1の植毛の向きと、回転ブラシ5の回転方向が反対のため、回転ブラシ5の植毛は、容易に、かつ、確実に掻取りブラシ1の植毛から塵埃を除去する(掃き取る)ことが可能であり、第1実施形態よりも確実に掻取りブラシ1Aの清掃を行うことが可能となる。
When the
つまり、第2実施形態においては、掻取りブラシ1は、主に本体50の後進時に回転ブラシ5により塵埃を除去する(掃き取る)清掃が行われる。
That is, in the second embodiment, the cleaning of the scraping
<第3実施形態>
第3実施形態は、掻取りブラシの形態を変更した実施形態である。本実施形態の構成は、以下の点を除き第1実施形態又は第2実施形態と同様にできる。
<Third embodiment>
The third embodiment is an embodiment in which the form of the scraping brush is changed. The configuration of this embodiment can be the same as the first embodiment or the second embodiment except for the following points.
(掻取りブラシ)
図8(c)は、本実施形態に係る掻取りブラシ1Bの外観斜視図である。図13を参照しつつ、図8(c)の掻取りブラシ1Bの回転について説明する。
(Scraping brush)
FIG. 8C is an external perspective view of the scraping
本実施形態に係る掻取りブラシ1Bは、回転軸4方向に沿って設けられ、径方向に突出したリブ3bを有する。又、本実施形態に係る掻取りブラシ1Bは、中央部と左右両端近傍とでは植毛の向きが反対であり、中央部の植毛2は第1実施形態、第2実施形態と同様、掻取りブラシ1Bの表面から第二の回転方向に向けて延びる。本実施形態に係る掻取りブラシ1Bは、左右両端の植毛2b、2bでは第一の回転方向に向けて延びる。
The scraping
本実施形態に係る掻取りブラシ1Bは、本体50の後進時に左右両端の植毛2bが清掃面に対向するため、掻取りブラシ1Bと清掃面との摩擦力が大きくなり、第1実施形態、第2実施形態より確実に回動することが可能となり、回動速度も低下する。つまり、第2実施形態よりも確実に植毛2から塵埃を除去する(掃き取る)ことが可能となる。
In the scraping
(変形例)
第2実施形態、第3実施形態において、掻取りブラシは、リブを1つ有していたが、リブを2つ以上有していてもよい。掻取りブラシは、リブを複数有することにより、回動範囲がより規制されることになる。例えば、係止部11a、11aの間にリブが2つ存在する場合、掻取りブラシは清掃面と回転ブラシ5との間の回転軸を中心としたより狭い範囲を往復回動する。つまり、回転ブラシ5により掻き取った塵埃を重点的に除去する(掃き取る)ことができる。
掻取りブラシは、軸部の軸方向のどちらか一端近傍に第一の回転方向に向かう植毛2bを有していてもよく、第3実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification)
In the second embodiment and the third embodiment, the scraping brush has one rib, but may have two or more ribs. Since the scraping brush has a plurality of ribs, the rotation range is more restricted. For example, when there are two ribs between the locking
The scraping brush may have a flocking 2b in the first rotation direction near one end of the shaft portion in the axial direction, and the same effect as in the third embodiment can be obtained.
以上、本発明に係る自律走行型掃除機について実施の形態を示して詳細に説明した。なお、本発明の内容は、前記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内において適宜改変・変更等することができることはいうまでもない。また、本発明は本実施形態においては、自律走行型掃除機を例に取り説明したが、キャニスター式、スティック式及び、ハンディ式等の他の方式の掃除機の吸口へ適用してもよい。 The autonomous traveling vacuum cleaner according to the present invention has been described in detail with reference to the embodiments. It is needless to say that the contents of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified / changed without departing from the spirit thereof. In the present embodiment, the present invention has been described with reference to an autonomous traveling type vacuum cleaner as an example. However, the present invention may be applied to a suction port of another type of vacuum cleaner such as a canister type, a stick type, and a handy type.
1、1A、1B 掻取りブラシ
2、2b 植毛
3a、3b リブ
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(吸込構造体)
11 掻取りブラシ収容部
11a 係止部
15 回転ブラシ収容部
16 集塵リブ
17 吸口
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 吸口カバー組立体
30a 仕切り
30b テーパ
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
37c 噛合爪
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
56c テーパ
60 駆動機構
61 駆動輪
70 支持機構
71 アーム(サスペンション)
81 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 操作ボタン
C 自律走行型掃除機
K 集塵ケース
K1 流入口
F 集塵フィルタ
1, 1A,
10 Suction part (suction structure)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
47 Guide Brush (M)
49 Guide Brush (S)
50
81 Blower 82
97 Operation button C Autonomous traveling type vacuum cleaner K Dust collection case K1 Inlet F Dust collection filter
Claims (5)
前記吸口構造体は、
モータにより第一の方向に回転駆動する回転ブラシと、
前記回転ブラシに隣接し、回動可能な掻取りブラシと、
前記回転ブラシを回転可能に収容する回転ブラシ収容部と、
前記掻取りブラシを回転可能に収容する掻取りブラシ収容部と、を備え、
前記掻取りブラシは、第一の回転方向とは反対の回転方向である第二の回転方向に向かう植毛を有し、
前記掻取りブラシの植毛は、前記自律走行型掃除機の前進方向に対し逆目となっていると共に、前記回転ブラシの植毛の先端と前記掻取りブラシの植毛とは接しており、
前記掻取りブラシの最外周は、前記回転ブラシの最外周よりも被清掃面から離れていること
を特徴とする自律走行型掃除機。 A blower for generating a negative pressure, a suction structure having a suction opening for sucking dust on the surface to be cleaned by the negative pressure of the blower, and a dust collecting / discharging device disposed between the blower and the flow passage of the suction opening. In an autonomous traveling vacuum cleaner including a dust case and at least two driving wheels for autonomous traveling,
The mouth structure,
A rotating brush that is rotationally driven in a first direction by a motor,
A rotatable scraping brush adjacent to the rotating brush,
A rotating brush storage unit that rotatably stores the rotating brush,
A scraping brush storage unit that rotatably stores the scraping brush,
The scraping brush has flocking in a second rotation direction that is a rotation direction opposite to the first rotation direction,
The flocking of the scraping brush is reverse to the forward direction of the autonomous traveling vacuum cleaner, and the tip of the flocking of the rotating brush and the flocking of the scraping brush are in contact with each other,
The outermost circumference of the scraping brush is further away from the surface to be cleaned than the outermost circumference of the rotating brush.
F1>F2となり、
前記掻取りブラシは、第一の回転方向へ回動すると共に、
前記自律走行型掃除機が停止、後退、または、硬い床上を移動している際は、清掃面から受ける抵抗による第一の回転方向への力F1が小さくなることから、
F1<F2となり、
前記掻取りブラシは、第二の回転方向へ回動すること
を特徴とする請求項1に記載の自律走行型掃除機。 The scraping brush receives a rotation force in a second rotation direction received when the rotating brush is rotating in a first rotation direction in F2, and when the autonomous traveling cleaner advances, the scraping is performed. If the force in the first rotation direction due to the resistance of the brush from the cleaning surface is F1,
F1> F2,
The scraping brush rotates in a first rotation direction,
When the autonomous traveling vacuum cleaner stops, retreats, or moves on a hard floor, the force F1 in the first rotation direction due to the resistance received from the cleaning surface decreases,
F1 <F2,
The autonomous traveling vacuum cleaner according to claim 1, wherein the scraper brush rotates in a second rotation direction.
前記掻取りブラシ収容部の前端、後端には、前記掻取りブラシが回動した際に、前記リブと当接する係止部を有し、前記リブと前記係止部が当接することにより、前記掻取りブラシの第一の回転方向の回動、及び、第二の回転方向の回転を停止すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の自律走行型掃除機。 The scraping brush has a rib on the outer peripheral surface of the shaft portion,
At the front end and the rear end of the scraping brush accommodating portion, when the scraping brush rotates, it has a locking portion that comes into contact with the rib, and the rib comes into contact with the locking portion, The autonomous traveling vacuum cleaner according to claim 1 or 2, wherein the rotation of the scraping brush in the first rotation direction and the rotation of the scraping brush in the second rotation direction are stopped.
また、前記自律走行型掃除機は、前記回転ブラシを第二の方向へ回転させ、前記回転ブラシの回転により、前記掻取りブラシを、前記リブと、前記係止部とが当接するまで、第一の回転方向へ回動させること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の自律走行型掃除機。 When cleaning is completed, or when the electric capacity of the rechargeable battery is reduced, the autonomous traveling type vacuum cleaner automatically returns to the charging device, and drives the blower with the driving wheels stopped, The rotating brush is rotated in a first rotation direction, and the rotation of the rotating brush causes the scraping brush to be disposed on a rib having an outer peripheral surface of a shaft portion of the scraping brush and the scraping brush accommodating portion. Until it comes into contact with the locking part
Further, the autonomous traveling type vacuum cleaner rotates the rotating brush in a second direction, and rotates the rotating brush to move the scraping brush until the rib and the locking portion come into contact with each other. The autonomous traveling type vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the autonomous traveling vacuum cleaner is rotated in one rotation direction.
また、前記自律走行型掃除機は、前記回転ブラシを第二の方向へ回転させ、前記回転ブラシの回転により、前記掻取りブラシを、前記リブと、前記係止部とが当接するまで、第一の回転方向へ回動させること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の自律走行型掃除機。 The autonomous traveling type vacuum cleaner temporarily stops the driving wheels during cleaning and drives the blower, rotates the rotating brush in a first rotation direction, and rotates the scraping brush by rotating the rotating brush. , Until the ribs on the outer peripheral surface of the shaft portion of the scraping brush and the locking portion arranged in the scraping brush accommodating portion are rotated in the second rotation direction,
In addition, the autonomous traveling type vacuum cleaner rotates the rotating brush in a second direction, and rotates the rotating brush to move the scraping brush until the rib comes into contact with the locking portion. The autonomous traveling type vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the autonomous traveling vacuum cleaner is rotated in one rotation direction.
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