JP2020500762A - ホイールアセンブリ、方法、および用途 - Google Patents

Abstract

ホイール用のクイックリリース機構は、本発明そのものの一部であってもなくてもよいホイールまたはローラと相互作用するハブおよびクリップを含む。ハブは、駆動シャフトと共に回転するように、駆動シャフトに配置可能である。任意選択のハブキャップは、ホイール上に配置可能であり、ハブキャップが一緒に回転するようにハブとの係合を可能にするために、ハブの幾何学的形状に相補的な開口部を有する。クリップは、ハブキャップをハブから取り外すことができないか、または取り外すことができるように、閉位置または開位置でハブに配置可能である。

Description

関連出願の情報
本出願は、米国仮出願62/414，912（出願日２０１６年１０月３１日）からの優先権を主張し、その主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
政府資金 非適用

本発明の態様および実施形態は、最も一般的には、ホイールアセンブリならびに関連する方法および用途に関し、より詳細には、ホイールのためのクイックリリース機構に関し、最も詳細には、可動ロボットプラットフォーム上で使用されるホイールのためのクイックリリース機構、ならびに関連する方法および用途に関する。

本明細書に開示される本発明の態様および実施形態は、ロボット電気掃除機（または床掃除機）において使用されるホイールのためのクイックリリース機構に関して説明されるが、いかなる方法においてもこれに限定することを意図しない。

市販の電気掃除機のホイールは、使用中に汚れたり、ごみくずで詰まったりする傾向がある。ホイールサービス、清掃、及び／又は交換が、典型的には、専門的なサービスコールにおいて行われ、これは費用を発生させ、潜在的な使用中時間を発生させる。専門的なサービス、専門的なツールを必要とせずに、より費用効率的かつ時間効率的な方法で、市販の電気掃除機のホイールを容易に取り外し、清掃し、交換し、および／または他の方法で整備できるようにすることが有益であり、有利である。本発明によってこれらの利点がもたらされる。

本発明の一態様は、クイックリリースホイール機構である。具体化されたクイックリリースホイール機構は、本発明そのものの一部であってもなくてもよいホイールまたはローラと相互作用するハブおよびクリップを含む。一実施形態によれば、クイックリリースホイール機構は、所与の幾何学形状を有し、駆動シャフトと共に回転するように駆動シャフト上に配置され得るハブ部品であって、クリップ部品係合手段を含むハブ部品と、クリップ部品係合手段と係合可能であるハブ部品係合手段を有するクリップ部品とを含み、クリップ部品は少なくとも、ハブからのホイールの係合または係合解除を不能とする閉位置と、ハブキャップ開口部を通してハブからのホイールの係合または係合解除を可能にする開位置と、に配置可能である。様々な代替実施形態では、クイックリリースホイール機構は、以下の限定、特徴、構成要素、特性、ステップのうちの１つまたは複数を含むことができる。

・クリップ部品係合手段は、直径方向に対向する開口部であり、ハブ部品係合手段は、開口部に係合可能な直径方向に対向する突起である。

-ここで、クリップ部品係合手段は、直径方向に対向する突起であり、ハブ部品係合手段は、突起に係合可能な直径方向に対向する開口部である。

-ハブキャップ部品は、ホイール上に配置可能なハブキャップ部品をさらに含み、ハブキャップ部品は、ハブキャップ部品とハブ部品とが係合するとハブキャップ部品がハブ部品と共に回転するように、ハブ部品との係合を可能にする、ハブ部品の幾何学的形状に相補的な開口部を有する。

・ハブキャップ部品は、その外面に、人の指先を受け入れるように構成された凹部をさらに備える。

・ハブキャップ部品は、クリップ部品と閉位置で係合するクリップ戻り止めをさらに備える。

・ハブ形状およびハブキャップ開口部は、長手方向に細長い形状であり、クリップ部品は、半円形状を有する。

・ハブ部品と係合可能であり、ハブキャップがその上に配置可能であるホイールをさらに含む。

・ホイールは全方向（オムニ）ホイールである。

本発明の例示的な実施形態による、ロボット電気掃除機プラットフォームに取り付けられた直接駆動メカナム（Ｍｅｃａｎｕｍ）ホイールまたは全方向ホイール（本発明そのものの一部ではない）を含む、組み立てられたクイックリリースホイール機構を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、クイックリリースホイール機構のハブキャップ部品およびその特徴を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、モータ（不図示、本発明そのものの一部ではない）と、モータ駆動シャフトに圧入され、駆動シャフトと共に回転するクイックリリースホイール機構のハブ部品と、を内部に含むモータポッド（本発明そのものの一部ではない）を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、ハブ部品が取り付けられたモータポッドを概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、クイックリリースホイール機構のスナップクリップ部品を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、「開」位置にあるクイックリリースホイール機構のスナップクリップ部品を概略的に示す図である。

図１は、直接駆動メカナムホイールまたはオムニ／ポリホイール１０２と、ローラ１０１（本発明そのものの一部ではない）と、クイックリリースホイール機構とを、を有するロボット電気掃除機オムニホイールアセンブリ１００を示し、クイックリリースホイール機構は、ホイールアセンブリの外面に取り付けられたハブキャップ部品１０４（本発明そのものの一部であってもなくてもよい、図３参照）と、ホイールの駆動モータ（本発明そのものの一部ではない、図３参照）に直接取り付けられたハブ部品１０６と、ハブの対向する横方向端部に回転可能に取り付けられた半円形クリップ部品１０８とを含む。ホイール自体は、駆動シャフト／ハブアセンブリに取り付けることができる限り、任意のタイプのものであってよいことが理解されるであろう。クリップは、ハブに組み付けられるように十分に撓むことができる弾性または可撓性の材料で形成されることが有利である。クリップ１０８は、ホイールを駆動ハブ１０６に固定するために「閉」位置に回転された状態で図１に示されている。クリップは、ハブキャップ１０４に形成された１つ以上の小さな戻り止め１１０を強制的に通過させて、ハブキャップスロット１１６を横切るように配向されたときに、ホイールを設置位置に固定／ロックするために十分に撓むことができるような材料（例えば、プラスチック、金属）で形成される。クリップ１０８は、「開」位置（図５参照）に回転することができ、したがって、クリップ１０８をハブの長手方向軸１１２およびスロット１１６に平行に配向する。

図２は、クリップ戻り止め１１０と、スカロップ（貝殻）状のフィンガアクセス領域１１４と、ハブ１０６の端部の形状と相補的であり、ハブと係合する成形スロット１１６とを含むハブキャップ１０４を示す。成形スロット１１６は、ホイール１０２がハブ１０６によって係合され駆動されることを可能にする。ハブの形状およびハブキャップの開口部は、ハブキャップのハブとの係合および回転を可能にするために、相補的である必要があるだけであることが理解されるであろう。ハブキャップのスカロップ状の切り欠き１１４は、クリップ１０８の縁部への指のアクセスを可能にする。

図３は、内部にモータ（図示せず、本発明そのものの一部ではない）を含むホイール駆動モータポッド１２２（本発明そのものの一部ではない）を示す。ハブ１０６は、有利には、モータ駆動シャフト（点線で示す）に圧入されてもよく、したがって、モータシャフトが回転すると、モータシャフトと共に回転する。クリップ１０８はまた、「閉」位置に配向されて示されている。

図４Ａは、図３に示すようにハブが取り付けられているが、クリップ１０８が取り付けられていないモータポッド１２２を示す。図４Ｂは、ハブ端部１３３の開口部に回転可能に配置された突起１３４を介してハブ１０６の対向する端部１３３に取り付けるために撓むように構成されたスナップクリップ１０８を示す。同様に、図示されていないが、クリップの端部は、ハブの対向する端部における相補的な突起と係合することができる開口部を有することができる。ハブキャップ上の戻り止め１１０（図２）は、クリップが、図１に示されるように「閉」および図５に示されるように「開」という２つの動作方向を有することを可能にする。開位置では、クリップ１０８は、ハブキャップの成形スロット１１６およびハブの端部の長手方向軸１０６と平行であるか、または整列され、ハブキャップ／ホイールアセンブリの取り外しを可能にする。

動作時には、人は、親指の先端と指をスカロップ１１４に係合させ、クリップ１０８を固定された「閉」位置から「開」位置に反転させ、ホイールをハブ１０６から簡単かつ容易に摺動させることができる。ホイールの再取り付けは、逆の手順によって行われる。

本発明の別の実施形態は、図３に示すようなクイックリリースホイールアセンブリであり、ハブキャップ１０４は任意選択的であって必須ではない。ハブキャップは、人の指先のためのアクセス空間、およびクリップを「閉」および「開」位置にロック／ロック解除するための戻り止めなどの操作のための特定の便利な特徴を提供するが、図１に示されるホイール１０２のようなホイールは、ハブキャップ１０４なしでハブ１０６上をスライドされ得、クリップ１０８は、上述したものと同様に「閉」位置に移動され得る。ホイール自体がクリップを「閉」位置に固定するための戻り止め特徴部を有してもよく、または、ハブ上の係合特徴部１３３およびクリップ上の係合特徴部１３４は、開位置および閉位置における確実な位置決めと、それらの位置間の移動の容易さとを提供するような形状であってもよい。

いくつかの発明的実施形態を記載し、ここに説明してきたが、当業者であれば、機能を実施し、および／または結果および／または本明細書中で記載された利点の1以上を得るために、種々の他の手段および／または構造を容易に考え付き、そのような変形および／または変更の各々は、本明細書中で記載された発明的実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書中で記載された全てのパラメータ、寸法、材料、および構成は、例示的であることを意図し、および現実のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は、具体的な用途、または発明の教示が用いられる用途に依存するであろうことは容易に理解するであろう。当業者であれば、ルーチン的実験を超えないものを用いて、本明細書中で記載された具体的な発明的実施形態に対する多くの同等物を認識し、またはそれを確認することができよう。従って、これまでの実施形態は例のみによって提示され、添付の特許請求の範囲およびその均等物内で、発明的実施形態は具体的に記載され特許請求されるものとは異なるように実施することができると理解されるべきである。本開示の発明的実施形態は、本明細書中で記載された各個々の特徴、システム製品、材料、キットおよび／または方法に向けられる。加えて、２以上のそのような特徴、システム、製品、材料、キット、および／または方法のいずれの組合せも、もしそのような特徴、システム、製品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾しないならば、本開示の発明的範囲内に含まれる。

全ての定義は、本明細書中で定義されかつ用いられるように、辞書的定義、引用により援用された書類中の定義、および／または定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。

明細書および特許請求の範囲において用いられる不定冠詞「a」および「an」は、明瞭に反対のことが示されるのでなければ、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。

明細書および特許請求の範囲において用いられる「および／または」というフレーズは、そのように連結された要素の「いずれかまたは双方」、すなわち、いくつかの場合には同時に存在し、および他の場合には選言的に存在する要素を意味すると理解されるべきである。「および／または」でリストされた多数の要素は同じように、すなわち、そのように連結された要素の「１以上」と解釈されるべきである。「および／または」節によって具体的に特定された要素以外に、他の要素が任意選択的に、具体的に特定された要素に関連するか関連しないかを問わず、存在してもよい。従って、非限定的例として、「Ａおよび／またはＢ」は、「含む」のような非限定的（Ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）用語と組合わせて用いられた場合、１つの実施形態においては（所望によりＢ以外の要素を含む）Ａのみをいうことができ；別の実施形態においては（所望によりＡ以外の要素を含む）Ｂのみをいうことができ；また別の実施形態においては（所望により他の要素を含む）ＡおよびＢ双方をいうことができる；等々である。

明細書および特許請求の範囲において用いられる「または」は、先に定義された「および／または」と同一の意味を有すると理解されるべきである。例えば、列挙される項目を分離する場合、「または」または「および／または」は、包括的である。すなわち、要素の数または列挙における少なくとも１つであって、１を超えるものも含み、所望により、さらに列挙されていない項目も含むと解釈されるべきである。「〜のうちの１つのみ」または「〜のうちの正確に１つ」、または特許請求の範囲で使用される場合、「からなる」など、明確に反対を示す用語のみが、いくつかの要素または要素の列挙のうちの正確に１つのみの要素の包含を指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「〜のいずれか」、「〜の１つ」、「〜の１つのみ」、または「〜のうちの正確に１つ」などの排他的な用語を伴う場合、排他的な選択肢（すなわち、「一方または他方であって、両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるものとする。「本質的に〜からなる」が特許請求の範囲で使用される場合、特許法の分野で使用される通常の意味を有するものとする。

明細書および特許請求の範囲において用いられるように、「少なくとも１つ」というフレーズは１以上の要素の列挙を参照する場合、要素の列挙中のいずれかの１以上の要素から選択される少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、要素の列挙内に具体的に列挙された各およびあらゆる要素の少なくとも１つを必ずしも含まず、かつ要素の列挙中の要素のいずれの組合せも排除するものではない。この定義は、フレーズ「少なくとも１つ」が言及する要素の列挙内で具体的に特定される要素以外の要素が、具体的に特定された要素に関連するかまたは関連しないかを問わず、所望により存在してもよいことを許容する。従って、非限定的例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または、同等に、「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または同等に、「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、１つの実施形態において、所望により１を超えるＡを含む少なくとも１つのＡをいい、Ｂは存在せず（所望により、Ｂ以外の要素を含んでもよい）；別の実施形態において、所望により１を超えるＢを含む少なくとも１つのＢをいい、Ａは存在せず（所望により、Ａ以外の要素を含んでもよい）；また別の実施形態において、所望により１を超えてもよい少なくとも１つのＡ、および所望により１を超えてもよい少なくとも１つのＢをいう（所望により、他の要素を含んでもよい）；等々である。

また、明瞭に反対のことが示されているのでなければ、本明細書中において特許請求された１を超える工程または動作を含むいずれの方法においても、当該方法の工程または動作の順番は、当方法の工程または動作が記載される順番に必ずしも限定されないのも理解されるべきである。

Claims (9)

1. 駆動シャフトと共に回転するように駆動シャフトに配置可能であり、所与の幾何学形状を有し、クリップ部品係合手段を含む、ハブ部品と、
   前記クリップ部品係合手段と係合可能であるハブ部品係合手段を有するクリップ部品と
   を含み、
   前記クリップ部品は、ハブへのホイールの係合または係合解除を不能とする閉位置と、ハブへのホイールの係合または係合解除を可能にするように開位置と、のうちの少なくとも１つに配置可能である、
   クイックリリースホイール機構。
2. 前記クリップ部品係合手段は、直径方向に対向する開口部であり、前記ハブ部品係合手段は、前記開口部に係合可能な直径方向に対向する突起である、請求項１に記載のクイックリリースホイール機構。
3. 前記クリップ部品係合手段は、直径方向に対向する突起であり、前記ハブ部品係合手段は、前記突起に係合可能な直径方向に対向する開口部である、請求項１に記載のクイックリリースホイール機構。
4. 前記ホイールに配置可能なハブキャップ部品をさらに含み、
   前記ハブキャップ部品は、前記ハブ部品と係合すると前記ハブキャップ部品が前記ハブ部品と共に回転するように、前記ハブ部品との係合を可能にする、前記ハブ部品の幾何学的形状に相補的な開口部を有する、請求項１に記載のクイックリリースホイール機構。
5. 前記ハブキャップ部品は、人の指先を受け入れるように構成された凹部をその外面にさらに備える、請求項４に記載のクイックリリースホイール機構。
6. 前記ハブキャップ部品は、前記閉位置において前記クリップ部品と係合するクリップ戻り止めをさらに備える、請求項４に記載のクイックリリースホイール機構。
7. 前記ハブの幾何学的形状および前記ハブキャップ開口部は、長手方向に細長い形状である、請求項４に記載のクイックリリースホイール機構。
8. 前記ハブ部品と係合可能であり、前記ハブキャップが配置可能であるホイールをさらに含む、請求項４に記載のクイックリリースホイール機構。
9. 前記ホイールが全方向ホイールである、請求項１に記載のクイックリリースホイール機構。