JP2023078227A

JP2023078227A - Cleaner head

Info

Publication number: JP2023078227A
Application number: JP2023035468A
Authority: JP
Inventors: エドワード・オールドフィールド; Richard Oldfield Edward; ジャイルズ・スミス; Smith Giles; ニコラ・クリフトン; Clifton Nichola; フレデリック・ソーントン; Thornton Frederick; ジェームズ・マクドナルド; Robert Allan Macdonald James; ロバート・コックス; Cox Robert
Original assignee: Dyson Technology Ltd
Current assignee: Dyson Technology Ltd
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2023-03-08
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2039-10-02
Also published as: GB2577888A; KR102550392B1; GB201816396D0; US20220346612A1; JP2022508600A; JP7423838B2; GB2577888B; CN112804923A; KR20210057178A; WO2020074859A1

Abstract

To provide a cleaner head in which a brush bar motor is located inside a brush bar and which can remove the brush bar from a bottom surface of the cleaner head.SOLUTION: A cleaner head includes a suction chamber 34 having a suction opening and an agitator 37 provided with a hollow body and supported by a support member 42 inside the suction chamber 34. The support member 42 has a first end that is fixed to a lateral wall of the suction chamber 34 and a second end that is free and can accept a hollow body of the agitator slidably. The first end of the support member 42 is rotatably fixed to the side wall of the suction chamber 34; the second end of the support member 42 is rotatable so that it protrudes outward from the suction opening together with the agitator 37 supported by the support member 42 to make the agitator 37 exchangeable.SELECTED DRAWING: Figure 4C

Description

本発明は、真空掃除機のための掃除機ヘッド、特にモータを内蔵するモータ駆動式ブラシバーを有している掃除機ヘッドに関する。 The present invention relates to a cleaner head for a vacuum cleaner, and in particular to a cleaner head having a motor driven brush bar containing a motor.

真空掃除機のための掃除機ヘッドは、しばしば撹拌器と呼称されるブラシバーを備えている場合がある。ブラシバーは、一般に、床面から塵埃を撹拌するために利用される剛毛を備えており、カーペットが敷かれた床からの塵埃収集性能を改善するために特に重要である。ブラシバーは、モータ駆動式とされ、モータによってベルトを介して駆動される場合がある。しかしながら、駆動装置及びベルトから成るアセンブリは、掃除機ヘッドの貴重な空間を占有しており、そのために、掃除機ヘッドが掃除機ヘッドの幅全体に亘って延在しているブラシバーを具備することができない場合がある。 A cleaner head for a vacuum cleaner may include a brush bar often referred to as an agitator. Brush bars generally contain bristles that are utilized to agitate dust from floor surfaces and are particularly important for improving dust collection performance from carpeted floors. The brush bar may be motorized and driven via a belt by the motor. However, the drive and belt assembly takes up valuable space in the cleaner head, which is why the cleaner head has a brush bar that extends the entire width of the cleaner head. may not be possible.

近年の発展により、ブラシバーモータがブラシバーに内蔵されるようになった。このような配置は、英国特許第２４９８３５１号明細書に開示されている。特許文献１では、ブラシバーは、中空本体の形状を呈しており、掃除機ヘッドの一方の側面を通じて挿入可能とされ、掃除機ヘッドの他方の端部に片持ち支持されている駆動アセンブリを覆うように滑動可能に取り付けられている。 A recent development has been to incorporate brush bar motors into the brush bar. Such an arrangement is disclosed in GB2498351. In U.S. Pat. No. 5,400,200, the brush bar is in the form of a hollow body that is insertable through one side of the cleaner head and overlies a drive assembly that is cantilevered at the other end of the cleaner head. slidably attached to the

本願図１は、他の例を表わす。図１は、吸引チャンバ２を有している掃除機ヘッド１を表わす。ブラシバー３は、掃除機ヘッド１の側壁に設けられた開口部４を通じて吸引チャンバ２の内部に挿入可能とされる。矢印Ａで表わすようにブラシバー３を吸引開口部に挿入する際に、ブラシバーはサポート本体５に滑動可能に受容される。サポート本体５は、点６において吸引開口部の反対側の側壁に固定されており、吸引チャンバ２の中心を通過するように延在している。点６における側壁は、サポート本体を片持ち支持している。ブラシバーが吸引チャンバ２に挿入されると、ブラシバー端部キャップ７が、ブラシバーを所定位置に保持するために、バヨネット式接続部を介してハウジングに対して固定される。 FIG. 1 of the present application represents another example. FIG. 1 represents a cleaner head 1 having a suction chamber 2 . A brush bar 3 is insertable inside the suction chamber 2 through an opening 4 in the side wall of the cleaner head 1 . Upon insertion of the brush bar 3 into the suction opening as represented by arrow A, the brush bar is slidably received in the support body 5 . A support body 5 is fixed to the opposite side wall of the suction opening at point 6 and extends through the center of the suction chamber 2 . The sidewall at point 6 cantilevers the support body. When the brush bar is inserted into the suction chamber 2, a brush bar end cap 7 is secured to the housing via a bayonet connection to hold the brush bar in place.

モータをブラシバーに内蔵することは多数の利点を有するが、掃除機ヘッドの側面を通じてブラシバーを取り外すためには、幾つかの設計上の制約が発生する。さらに、適切な密着が実現されていないと、ブラシバーを取り外すための掃除機ヘッドの側面を通じて空気が漏出する場合がある。この場合には、吸引チャンバの内部の頭部圧力が影響を受け、掃除機ヘッドの収集性能が悪化する。 While having the motor built into the brush bar has many advantages, removing the brush bar through the side of the cleaner head creates some design constraints. Additionally, air may leak through the sides of the cleaner head to remove the brush bar if a proper seal is not achieved. In this case, the head pressure inside the suction chamber is affected and the collection performance of the cleaner head deteriorates.

本発明の第１の実施態様は、吸引開口部を有している吸引チャンバと、中空本体を備えている撹拌器であって、撹拌器が、支持部材によって吸引チャンバの内部に支持されており、支持部材が、吸引チャンバの側壁に固定されている第１の端部と、自由であり且つ撹拌器の中空本体を滑動可能に受容可能とされる第２の端部とを有している、撹拌器と、支持部材の一部を形成している駆動アセンブリであって、軸線を中心として撹拌器を回転させるように配置されている駆動アセンブリと、を備えている掃除機ヘッドであって、支持部材の第１の端部が、吸引チャンバの側壁に回動可能に固定されており、これにより、支持部材の第２の端部が、撹拌器を取り外し交換するために、支持部材に支持されている撹拌器と共に、吸引開口部から外部へ突出するように回動可能とされることを特徴とする掃除機ヘッドを提供する。 A first embodiment of the present invention is an agitator comprising a suction chamber having a suction opening and a hollow body, the agitator being supported inside the suction chamber by a support member. , a support member having a first end fixed to the side wall of the suction chamber and a second end free and slidably receivable of the hollow body of the agitator. , an agitator, and a drive assembly forming part of the support member, the drive assembly being arranged to rotate the agitator about an axis, said cleaner head comprising: , the first end of the support member is pivotally secured to the side wall of the suction chamber such that the second end of the support member is attached to the support member for removal and replacement of the agitator. A cleaner head is provided which, together with the supported agitator, is rotatable so as to protrude outwardly from the suction opening.

その結果として、ブラシバーモータがブラシバーの内側に配置されている掃除機ヘッドが、ブラシバーを掃除機ヘッドの側面を通じて取り外す必要無く実現可能とされる。次に、このことは、空気が掃除機ヘッドの側面を通じて漏出する危険を低減するので、吸引チャンバの内部の頭部圧力をより高く維持することに貢献する。その結果として、収集性能が向上する。 As a result, a cleaner head in which the brush bar motor is located inside the brush bar can be realized without having to remove the brush bar through the side of the cleaner head. This in turn contributes to maintaining a higher head pressure inside the suction chamber as it reduces the risk of air leaking through the sides of the cleaner head. As a result, collection performance is improved.

吸引開口部が、下向きに面している。このようにして、塵埃が掃除機ヘッドが利用されている床面から吸引開口部を通じて引き込まれ、ブラシバーを取り外し及び交換するために当該フラシバーにアクセス可能となる。 The suction opening faces downwards. In this way, dirt is drawn from the floor surface on which the cleaner head is being used through the suction opening, making the brush bar accessible for removal and replacement.

支持部材の第１の端部が、回動式継ぎ手によって吸引チャンバの側壁に回動可能に固定されている。その結果として、回転式継ぎ手によって、制御された回動作用が可能となり、支持部材が確実に所望の点のみに向かって回動し、所望の点を越えて回動しなくなるので、掃除機ヘッドを損傷させることがなくなる。 A first end of the support member is pivotally secured to the side wall of the suction chamber by a pivot joint. As a result, the rotary joint allows for a controlled pivoting action, ensuring that the support member pivots only toward the desired point and not past the desired point, thereby reducing the cleaner head. will not damage the

支持部材の第１の端部が、駆動アセンブリに電力を供給するために、回動式継ぎ手を貫通して設けられているワイヤリングルームを備えている。その結果として、ワイヤリングルームは、回動点によって保護されるので、支持部材及びブラシバーが吸引開口部から外部へ回動した場合であっても損傷しなくなる。 A first end of the support member has a wiring loom provided through the pivot joint for powering the drive assembly. As a result, the wiring loom is protected by the pivot point so that it is not damaged even if the support member and brush bar are pivoted out of the suction opening.

冷却空気流通路が、冷却空気流を駆動アセンブリに供給するために、回動式継ぎ手を貫通している。その結果として、ブラシバーモータは動作の際に低温に維持され、空気流経路は回動式継ぎ手によって阻害されない。 A cooling airflow passage extends through the pivot joint for supplying cooling airflow to the drive assembly. As a result, the brush bar motor is kept cool during operation and the air flow path is not obstructed by the pivot joint.

駆動アセンブリが、撹拌器に設けられた相補的な駆動ドッグ受容部分と係合するように構成されている駆動ドッグを備えている。代替的には、駆動アセンブリが、撹拌器の内面に柔らかく取り付けられている。いずれの場合であっても、駆動トルクをブラシバーモータからブラシバーに効率的に伝達させることができる。 A drive assembly includes a drive dog configured to engage a complementary drive dog receiving portion on the agitator. Alternatively, the drive assembly is loosely attached to the inner surface of the agitator. In either case, the drive torque can be efficiently transmitted from the brush bar motor to the brush bar.

掃除機ヘッドが、支持部材の回動を防止すると共に撹拌器を掃除機ヘッドの所定位置に保持するための保持フレームを備えている。その結果として、ブラシバー及び支持部材が、利用の際や掃除機ヘッドが床面から持ち上げられた場合であっても掃除機ヘッドから外部へ不適切に回動することがなくなる。 The cleaner head includes a retaining frame for preventing rotation of the support member and for retaining the agitator in place on the cleaner head. As a result, the brush bar and support member are prevented from improperly pivoting out of the cleaner head during use or when the cleaner head is lifted off the floor.

保持フレームが、吸引開口部の縁部に回動可能に取り付けられている。その結果として、保持フレームは、ブラシバーを取り外した後にブラシバーを交換可能となるように移動させることができる。これにより、保持フレームを交換した場合における不適切な位置合わせという困難が発生する可能性が低減されるので、保持フレームを紛失又は損傷させる可能性も低減される。 A retaining frame is pivotally attached to the edge of the suction opening. As a result, the holding frame can be moved to allow replacement of the brush bar after removal of the brush bar. This reduces the likelihood of improper alignment difficulties when the retaining frame is replaced, and thus also reduces the likelihood of losing or damaging the retaining frame.

キャッチが、撹拌器が吸引開口部から外部へ回動することを防止するために、及び、撹拌器を掃除機ヘッドの内部に保持するために、撹拌器の第２の端部と係合する。このことは、ブラシバーを所定位置に保持するための付加的又は代替的な方法を提供する。 A catch engages the second end of the agitator to prevent the agitator from rotating out of the suction opening and to retain the agitator within the cleaner head. . This provides an additional or alternative way to hold the brush bar in place.

本発明の第２の実施態様は、上述の説明のいずれか１つに当て嵌まる掃除機ヘッドを備えている真空掃除機を提供する。その結果として、上述の掃除機ヘッドに関連する利点に起因して、より効率的に動作すると共に改善された収集性能を有する真空掃除機を実現することができる。 A second embodiment of the invention provides a vacuum cleaner comprising a cleaner head that fits any one of the above descriptions. As a result, a vacuum cleaner that operates more efficiently and has improved collection performance can be achieved due to the advantages associated with the cleaner head described above.

本発明の第３の実施態様は、上述の説明のいずれか１つに当て嵌まる掃除機ヘッドを備えているロボット型真空掃除機を提供する。その結果として、上述の掃除機ヘッドに関連する利点に起因して、より効率的に動作すると共に改善された収集性能を有する可動式ロボット型真空掃除機を実現することができる。さらに、掃除機ヘッドの側面は、ブラシバーを取り外すための任意の形体から自由であるので、自律移動式ロボット型装置にとって重要な他の目的のために、当該形体を利用することができる。 A third embodiment of the present invention provides a robotic vacuum cleaner comprising a cleaner head that fits any one of the above descriptions. As a result, due to the advantages associated with the cleaner head described above, a mobile robotic vacuum cleaner that operates more efficiently and has improved collection performance can be achieved. Furthermore, since the sides of the cleaner head are free of any features for removing the brush bar, such features can be utilized for other purposes that are important for autonomous mobile robotic devices.

掃除機ヘッドの側面の外面が、ロボット型真空掃除機の外面の一部を形成しており、障害物との物理的接触に反応するようになっている。その結果として、ロボット型真空掃除機は、改善された感応性を有しており、掃除機ヘッドの側面は、ロボット型真空掃除機が動作する環境内に障害物を検出する役割を有する当該ロボット型真空掃除機のセンサシステムの“死角”を形成しない。 The side outer surfaces of the cleaner head form part of the outer surface of the robotic vacuum cleaner and are adapted to react to physical contact with obstacles. As a result, the robotic vacuum cleaner has improved responsiveness and the sides of the cleaner head are responsible for detecting obstacles in the environment in which the robotic vacuum cleaner operates. It does not form a "blind spot" for the sensor system of the model vacuum cleaner.

ロボット型真空掃除機が、掃除機ヘッドの側面が障害物と物理的に接触した場合に作動する少なくとも１つのマイクロスイッチを備えている。 A robotic vacuum cleaner includes at least one microswitch that is activated when the side of the cleaner head comes into physical contact with an obstacle.

より良好に本発明を理解するために、本発明の実施例について、添付図面を参照しつつ例示的に説明する。 For a better understanding of the invention, embodiments of the invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

従来技術に基づく掃除機ヘッドの例である。1 is an example of a cleaner head according to the prior art; ブラシバーの取り外し操作の際における本発明の掃除機ヘッドを表わす。Fig. 3 represents the cleaner head of the present invention during a brush bar removal operation; ブラシバーの取り外し操作の際における本発明の掃除機ヘッドを表わす。Fig. 3 represents the cleaner head of the present invention during a brush bar removal operation; ロボット型真空掃除機の下面図である。1 is a bottom view of the robotic vacuum cleaner; FIG. ブラシバーの取り外し操作の際における図３のロボット型真空掃除機を表わす。4 depicts the robotic vacuum cleaner of FIG. 3 during a brush bar removal operation; ブラシバーの取り外し操作の際における図３のロボット型真空掃除機を表わす。4 depicts the robotic vacuum cleaner of FIG. 3 during a brush bar removal operation; ブラシバーの取り外し操作の際における図３のロボット型真空掃除機を表わす。4 depicts the robotic vacuum cleaner of FIG. 3 during a brush bar removal operation;

図２Ａ及び図２Ｂは、掃除機ヘッド２０を表わす。掃除機ヘッド２０は、本体２１と、掃除機ヘッドを真空掃除機に、例えばスティック型真空掃除機のワンドに取り付けるための取付部分２２とを備えている。本体２１は、カバー２３と、本体２１の内部に吸引チャンバを共に形成する側面２４Ａ，２４Ｂとを備えている。本体２１の下面には、吸引開口部２５が配設されている。しかしながら、ブラシバーの取り外し作業の際における掃除機ヘッドを表わす図２Ａでは、ブラシバーは、吸引チャンバの外側において部分的に延在しており、吸引開口部２５を通じて部分的に突出している。 2A and 2B represent cleaner head 20. FIG. The cleaner head 20 comprises a body 21 and an attachment portion 22 for attaching the cleaner head to a vacuum cleaner, for example the wand of a stick vacuum cleaner. The body 21 comprises a cover 23 and sides 24A, 24B which together form a suction chamber inside the body 21 . A suction opening 25 is provided on the lower surface of the main body 21 . However, in FIG. 2A, which represents the cleaner head during the brush bar removal operation, the brush bar extends partially outside the suction chamber and partially protrudes through the suction opening 25 .

利用の際に、ブラシバー２６は、清掃すべき床の上の塵埃を撹拌するように作用する。ブラシバーは、掃除機ヘッドの収集性能の向上に貢献するために、ナイロン製剛毛から成るストリップと炭素繊維製剛毛から成る列とを備えている。時々、ブラシバー２６は汚れる場合がある。例えば毛髪がブラシバー２６に巻き付く場合がある。このような状態になった場合には、ブラシバー２６を清掃した後にブラシバー２６を掃除機ヘッド２０の所定の位置に戻すために、清掃が完了するとブラシバー２６を掃除機ヘッド２０から取り外す必要がある。 In use, the brush bar 26 acts to agitate dust on the floor to be cleaned. The brush bar includes strips of nylon bristles and rows of carbon fiber bristles to help improve the collection performance of the cleaner head. From time to time, the brush bar 26 can become dirty. For example, hair may wrap around the brush bar 26 . In such a state, it is necessary to remove the brush bar 26 from the cleaner head 20 after cleaning is completed in order to return the brush bar 26 to the predetermined position of the cleaner head 20 after cleaning the brush bar 26.例文帳に追加

両方向矢印Ｂで表わすように、ブラシバー２６は、吸引開口部２５を通じて、掃除機ヘッド２０の内外に回動可能とされる。ブラシバー２６は、利用者によって把持可能とされる自由端２６Ａを形成するブラシバー２６の一方の端部が吸引開口部２５を通じて突出するように回動する。他方の端部２６Ｂの大部分は、他方の端部２６Ｂが支点（pivot point）に接近するに従って吸引チャンバの内側に位置するようになる。キャッチ（図示しない）は、ブラシバー２６の一方の端部２６Ａを吸引チャンバの内側に保持するように設けられている。キャッチは、例えばブラシバー端部キャップの形態とされ、側壁２４Ａの内面に配設された相補的な係合部分と係合するようになっている。また、端部キャップは、ブラシバー２６の一方の端部２６Ａのための軸受支持部を備えている場合がある。 Brush bar 26 is pivotable into and out of cleaner head 20 through suction opening 25, as represented by double-headed arrow B. As shown in FIG. The brush bar 26 pivots such that one end of the brush bar 26 projects through the suction opening 25 forming a free end 26A that can be grasped by the user. Most of the other end 26B will be located inside the suction chamber as the other end 26B approaches the pivot point. A catch (not shown) is provided to retain one end 26A of the brush bar 26 inside the suction chamber. The catches, for example in the form of brush bar end caps, are adapted to engage complementary mating portions disposed on the inner surface of sidewall 24A. The end cap may also include a bearing support for one end 26A of the brush bar 26. FIG.

ブラシバー２６は、支持部材２７に接触した状態で吸引チャンバの内部に支持されており、スリーブのように支持部材２７を覆って嵌合している。支持部材２７は、ブラシバー２６を支持部材２７から取り外した後における掃除機ヘッド２０を表わす図２Ｂにおいて視認可能とされる。支持部材２７は、掃除機ヘッド２０の側面２４Ｂの内面に回動可能に固定されている。ブラシバー２６の自由端２６Ａが掃除機ヘッド２０の下面に配設された吸引開口部２５を通じて突出するように、支持部材２７及びブラシバー２６を吸引チャンバから外れるように回動させた後に、矢印Ｃで表わすようにブラシバー２６を支持部材２７から脱離するように軸線方向に滑動させることによって、ブラシバー２６は取り外される。掃除機ヘッド２０のブラシバーは、上述の行程を逆順で実行することによって交換される。 A brush bar 26 is supported within the suction chamber in contact with a support member 27 and fits over the support member 27 like a sleeve. Support member 27 is visible in FIG. 2B , which depicts cleaner head 20 after brush bar 26 has been removed from support member 27 . The support member 27 is rotatably fixed to the inner surface of the side surface 24B of the cleaner head 20 . After pivoting the support member 27 and the brush bar 26 out of the suction chamber so that the free end 26A of the brush bar 26 protrudes through the suction opening 25 disposed in the lower surface of the cleaner head 20, arrow C Brush bar 26 is removed by axially sliding brush bar 26 out of support member 27 as shown. The brush bar of cleaner head 20 is replaced by performing the above steps in reverse order.

支持部材２７は、駆動ドッグ２８を駆動するためのブラシバーモータを内蔵している。駆動ドッグ２８は、ブラシバー２６が支持部材２７を覆った状態で所定位置に位置する場合に、ブラシバー２６の内面に配設された構造物（formation）と係合する。利用時には、ブラシバーモータが回転することによって駆動ドッグ２８が回転され、次にブラシバー２６が掃除機ヘッド２０の吸引チャンバの内側で回転する。 Support member 27 contains a brush bar motor for driving drive dog 28 . Drive dog 28 engages formations disposed on the inner surface of brush bar 26 when brush bar 26 is in position over support member 27 . In use, the drive dog 28 is rotated by rotating the brush bar motor, which in turn rotates the brush bar 26 inside the suction chamber of the cleaner head 20 .

最初にブラシバー２６を吸引開口部２５から外部へ回動させることによってブラシバー２６が取り外されると、例えば図１の先行技術例に表わすように、側壁２４Ａに開口部を配設する必要が無くなる。従って、側壁２４Ａはカバー２３と共に形成されているので、空気が側壁２４を通じて漏出する恐れが低減される。このことは、利用の際における掃除機ヘッド２０の内部の頭部圧力を維持することに貢献する。ひいては、このことは、掃除機ヘッドの収集性能の向上に貢献する。 When the brush bar 26 is removed by first pivoting the brush bar 26 out of the suction opening 25, there is no need to provide an opening in the side wall 24A, as shown in the prior art example of FIG. 1, for example. Thus, side walls 24A are formed with cover 23 so that the risk of air leaking through side walls 24 is reduced. This helps maintain head pressure inside the cleaner head 20 during use. This in turn contributes to the improved collection performance of the cleaner head.

例えば上述のスティック型真空掃除機及び／又は直立型真空掃除機のような、典型的且つ従来型の真空掃除機のための掃除機ヘッドの外部へブラシバーを回動させることには、明らかに利点が存在するが、ロボット型真空掃除機においてそのようにすることには、さらに大きい利点が存在する。これについては、図３及び図４Ａ～図４Ｃを参照しつつ以下に説明する。 There are clear advantages to pivoting the brush bar out of the cleaner head for typical and conventional vacuum cleaners, such as the stick vacuum cleaner and/or upright vacuum cleaner described above. However, there is an even greater advantage to doing so in a robotic vacuum cleaner. This is described below with reference to FIGS. 3 and 4A-4C.

図３は、ロボット型真空掃除機３０の下面図である。ロボット型真空掃除機３０は、本体３１と掃除機ヘッド３２とを備えている。本体３１は、ロボット型真空掃除機３０に外部環境を自律的に巡回させるために差動駆動可能とされるホイール３３を含む駆動システムを収容している。また、図示しないが、本体３１は、掃除機ヘッドから汚染空気を引き込むための吸引モータと、吸引モータによって発生される空気流から塵埃を分離するための塵埃分離システムとを備えている。ロボット型真空掃除機３０が、ロボット型真空掃除機に常用される複数の他の構成部品及びシステムを備えていることに留意すべきである。しかしながら、このような構成部品及びシステムは、本発明のポイントでは無いので、本明細書では詳述しない。例えば、ロボット型真空掃除機３０は、視覚システム、センサシステム、巡回システム、及び例えばバッテリパックのような電力供給部とをさらに備えている場合がある。 FIG. 3 is a bottom view of the robotic vacuum cleaner 30. FIG. The robotic vacuum cleaner 30 comprises a main body 31 and a cleaner head 32 . The body 31 houses a drive system including wheels 33 that are differentially drivable to allow the robotic vacuum cleaner 30 to autonomously cycle the external environment. Although not shown, the body 31 also includes a suction motor for drawing dirty air from the cleaner head and a dust separation system for separating dust from the airflow generated by the suction motor. It should be noted that the robotic vacuum cleaner 30 includes several other components and systems commonly used in robotic vacuum cleaners. However, such components and systems are not the focus of the present invention and will not be detailed herein. For example, the robotic vacuum cleaner 30 may further comprise a vision system, a sensor system, a patrol system, and a power supply, such as a battery pack.

ロボット型真空掃除機３０の掃除機ヘッド３２は、図２Ａ及び図２Ｂに表わす掃除機ヘッド２０と同一の特徴及び構成部品のうち多くの特徴及び構成部品を共有している。掃除機ヘッド３２は、カバーと側縁部３６Ａ，３６Ｂとを備えており、カバーと側縁部３６Ａ，３６Ｂとが共に、掃除機ヘッド３２の内側に吸引チャンバ３４を形成している。吸引チャンバ３４は、下向きの方向において掃除機ヘッド３２の下面に面している吸引開口部３５を有している。ブラシバー３７は、吸引チャンバ３４の内部に収容されており、利用時にブラシバーモータによって駆動され、軸線を中心として回転する。掃除機ヘッド２０のブラシバー２６と同様に、ロボット型真空掃除機３０の掃除機ヘッド３２のブラシバー３７は、清掃すべき床面の上の塵埃を撹拌するように作用する。ブラシバー３７は、掃除機ヘッドの収集性能の向上を補助するために、ナイロン製剛毛から成るストリップと炭素繊維製剛毛から成る列とを備えている。また、ブラシバー３７は、房状の材料（図示しない）を備えており、房状の材料は、ナイロン製剛毛と炭素繊維製剛毛との間においてブラシバー３７の領域の周方向長さ及び軸線方向長さの略全体に亘って延在している。 The cleaner head 32 of the robotic vacuum cleaner 30 shares many of the same features and components as the cleaner head 20 shown in FIGS. 2A and 2B. The cleaner head 32 includes a cover and side edges 36A, 36B which together define a suction chamber 34 inside the cleaner head 32 . The suction chamber 34 has a suction opening 35 facing the lower surface of the cleaner head 32 in a downward direction. A brush bar 37 is housed inside the suction chamber 34 and in use is driven by a brush bar motor to rotate about an axis. Similar to the brush bar 26 of the cleaner head 20, the brush bar 37 of the cleaner head 32 of the robotic vacuum cleaner 30 acts to agitate dust on the floor surface to be cleaned. The brush bar 37 includes strips of nylon bristles and rows of carbon fiber bristles to help improve the collection performance of the cleaner head. The brush bar 37 also includes a tufted material (not shown) that extends the circumferential and axial lengths of the area of the brush bar 37 between the nylon bristles and the carbon fiber bristles. It extends over substantially the entire length.

時々、ブラシバー３７は汚れる場合がある。例えば毛髪がブラシバー２６に巻き付くか、又は塵埃が掃除機ヘッド３２の内側に留まる場合がある。このような毛髪や塵埃は、取り除き除去する必要がある。利用者の介入が必要ないようにロボットがすべてのタスクを自律的に処理可能であることが望ましいが、利用者が例えばブラシバーの清掃や阻害物の除去掃除のような幾つかの点検タスクを実行しなければならない事態を避けられない場合がある。このような事態になると、利用者は、掃除機ヘッド３２からブラシバー３７を取り外し、阻害物の清掃及び／又は除去が完了するとブラシバー３７を掃除機ヘット３２の内部の所定位置に戻す必要が生じる。 From time to time, the brush bar 37 can become dirty. For example, hair may get wrapped around the brush bar 26 or dust may get lodged inside the cleaner head 32 . Such hair and dust must be removed and removed. Although it would be desirable for the robot to be able to handle all tasks autonomously so that no user intervention is required, the user performs some inspection tasks, such as brush bar cleaning and obstruction clearing. Sometimes you can't avoid what you have to do. When this happens, the user will need to remove the brush bar 37 from the cleaner head 32 and return the brush bar 37 to its position inside the cleaner head 32 once the cleaning and/or removal of the obstruction is complete.

図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、ブラシバーの取り外し作業の様々な段階を表わす。ロボット型真空掃除機３０の掃除機ヘッド３２は、吸引開口部３５の前縁部に回動可能に固定されている保持フレーム４０を備えている。保持フレーム４０は、バネ付勢されたキャッチ機構によって所定位置に保持可能とされる。当該キャッチ機構は、作動スライダ４１によって係合解除されるようになっている。キャッチが係合解除されると、保持フレーム４０は、図４Ａに矢印Ｄによって示すように、吸引チャンバ３４から離隔するように回動可能とされる。このように保持フレーム４０を回動移動させることによって、ブラシバー３７が掃除機ヘッド３２から取り外し可能となるように、ブラシバー３７が露呈する。保持フレーム４０に加えて、キャッチが、ブラシバー３７を掃除機ヘッド３２の内側に保持するために利用される。図２Ａ及び図２Ｂに表わす掃除機ヘッド２０に関連して上述したように、キャッチ（図示しない）が、ブラシバー３７の端部３７Ａを吸引チャンバの内側に保持するために設けられており、ブラシバー端部キャップの形態とされ、例えば側壁３６Ａの内面に配設された相補的な係合部分と係合するようになっている。 Figures 4A, 4B, and 4C represent various stages of the brush bar removal process. The cleaner head 32 of the robotic vacuum cleaner 30 includes a retaining frame 40 that is pivotally secured to the front edge of the suction opening 35 . The retaining frame 40 can be held in place by a spring-loaded catch mechanism. The catch mechanism is disengaged by an actuating slider 41 . When the catches are disengaged, the retaining frame 40 is allowed to pivot away from the suction chamber 34, as indicated by arrow D in Figure 4A. This pivotal movement of the holding frame 40 exposes the brush bar 37 so that the brush bar 37 can be removed from the cleaner head 32 . In addition to the retaining frame 40 , catches are utilized to retain the brush bar 37 inside the cleaner head 32 . As described above with respect to the cleaner head 20 shown in Figures 2A and 2B, a catch (not shown) is provided to retain the end 37A of the brush bar 37 inside the suction chamber and to hold the brush bar end. It is in the form of a side cap and is adapted to engage a complementary engagement portion disposed, for example, on the inner surface of side wall 36A.

図４は、自由端３７Ａが吸引開口部３５から外部へ突出するように、矢印Ｅで表わすように吸引チャンバ３４から外部へ回動されているブラシバー３７を表わす。この位置から、利用者は、ブラシバー３７の自由端３７Ａを把持し、図４Ｃの矢印Ｆで示すように、支持部材４２からブラシバー３７の自由端３７Ａを取り外すことができる。支持部材４２は、通常の利用の際にはブラシバー３７を支持しており、支持部材４２の自由端が吸引チャンバ３４から外部へ回動されるように、一方の端部において掃除機ヘッド３２の側壁３６Ｂの内面に回動可能に固定されている。ブラシバーモータ４３の形態をした駆動アセンブリは、支持部材４２の一部分として設けられている。図４Ｃに表わす駆動アセンブリは、図２Ａ及び図２Ｂに表わす実施例の駆動アセンブリとは相違する。ブラシバーモータ４３が支持部材４２に内蔵されておらず、支持部材４２の外面の一部分を形成しているからである。さらに、上述の実施例のように駆動ドックを駆動する代わりに、ブラシバーモータ４３は、ブラシバーモータ４３の外面がブラシバー３７の内周面に柔らかく取り付けられているアウターロータ構成を有しており、ブラシバー３７の回転を直接駆動するように支持部材４２の残り部分に対して回転する。ブラシバーモータ４３は、ブラシ付モータであってもブラシレスモータであっても良い。 FIG. 4 depicts brush bar 37 being pivoted outwardly from suction chamber 34, as represented by arrow E, such that free end 37A protrudes outwardly from suction opening 35. FIG. From this position, the user can grasp free end 37A of brush bar 37 and remove free end 37A of brush bar 37 from support member 42, as indicated by arrow F in FIG. 4C. The support member 42 supports the brush bar 37 in normal use and is attached to the cleaner head 32 at one end so that the free end of the support member 42 is pivoted out of the suction chamber 34 . It is rotatably fixed to the inner surface of the side wall 36B. A drive assembly in the form of a brush bar motor 43 is provided as part of support member 42 . The drive assembly shown in FIG. 4C differs from the drive assembly of the embodiment shown in FIGS. 2A and 2B. This is because the brush bar motor 43 is not built into the support member 42 and forms a part of the outer surface of the support member 42 . Further, instead of driving a drive dock as in the above embodiment, the brush bar motor 43 has an outer rotor configuration in which the outer surface of the brush bar motor 43 is softly attached to the inner peripheral surface of the brush bar 37. , relative to the rest of the support member 42 so as to directly drive the rotation of the brush bar 37 . The brush bar motor 43 may be a brushed motor or a brushless motor.

図４Ａ～図４Ｃに表わす上述の工程を逆順で実施することによって、ブラシバー３７を交換することができる。 The brush bar 37 can be replaced by performing the above-described steps illustrated in FIGS. 4A-4C in reverse order.

ロボット型真空掃除機３０の前縁部は、バンパー５０を備えている。バンパー５０は、ロボット型真空掃除機３０とロボット型真空掃除機３０が循環している環境内に配置された任意の物体すなわち障害物との任意の物理的接触を検出するように構成されている。ロボット型真空掃除機３０の動作中にロボット型真空掃除機３０が損傷したり他の物体を損傷させる恐れ無く、ロボット型真空掃除機３０が環境内で自律的に巡回するために、物理的接触の検出は重要である。例えばバンパー５０のような前方バンパーは、極めて重要である。ロボット型真空掃除機が前方方向に進行している際にロボット型真空掃除機が障害物に接触する可能性が最も高いからである。しかしながら、側面から物理的接触を検出可能とすることが非常に有益である。これにより、ロボット型真空掃除機が例えば壁のような境界に沿って進行している場合に物理的接触を検出可能となると共に、カーブを切っている際にも物理的接触を検出可能となるからである。従って、掃除機ヘッド３２の側縁部３６Ａ，３６Ｂの外面は、物理的接触に対して反応するようになっている。このことは、側縁部３６Ａ，３６Ｂがブラシバー取り外しポートのような物を具備しない結果、実現される。ブラシバー３７を吸引開口部を通じて当該吸引開口部から外部へ回動させることによって、ブラシバー３７を取り外し可能とすることによって、側縁部３７Ａ，３７Ｂが物理的接触に反応するように、ひいてはロボット型真空掃除機のバンパーセンサシステムの長さ全体になるように、側縁部３７Ａ，３７Ｂが自由になっている。 The front edge of the robotic vacuum cleaner 30 is provided with a bumper 50 . Bumper 50 is configured to detect any physical contact with robotic vacuum cleaner 30 and any objects or obstacles placed in the environment in which robotic vacuum cleaner 30 is circulating. . Physical contact is necessary for the robotic vacuum cleaner 30 to autonomously cycle through the environment without fear of damaging the robotic vacuum cleaner 30 or damaging other objects during operation of the robotic vacuum cleaner 30 . detection is important. A front bumper, such as bumper 50, is extremely important. This is because the robot vacuum cleaner is most likely to come into contact with obstacles when it is traveling in the forward direction. However, it would be very beneficial to be able to detect physical contact from the side. This allows physical contact to be detected when the robotic vacuum cleaner is traveling along a boundary, such as a wall, and can also detect physical contact when taking a curve. It is from. Accordingly, the outer surfaces of the side edges 36A, 36B of the cleaner head 32 are made sensitive to physical contact. This is accomplished as a result of the side edges 36A, 36B not having such things as brush bar removal ports. By allowing the brush bar 37 to be removable by pivoting the brush bar 37 through and out of the suction opening, the side edges 37A, 37B respond to physical contact and thus the robotic vacuum. The side edges 37A, 37B are free to span the entire length of the cleaner's bumper sensor system.

掃除機ヘッドの側縁３６Ａ，３６Ｂの外面が、ロボット型真空掃除機３０の外側カバーの一部を形成している。側縁部３６Ａ．３６Ｂの外面は変形可能とされ、マイクロスイッチが変形可能な外側カバーの後方に位置決めされている。これにより、ロボット型真空掃除機３０と障害物とが物理的に接触した場合に、マイクロスイッチが動作し、接触が発生したことをロボット型真空掃除機３０に知らせるためにロボット型真空掃除機３０の制御システムに信号を送信する。側縁部３６Ａ，３６Ｂの外面は、バネを利用して外側カバーをマイクロスイッチから離隔するように付勢することによって変形可能とされる。障害物と接触すると、バネの付勢力が克服され、外側カバーがマイクロスイッチと接触する。代替的な実施例では、外側カバーが内力として付勢力を有する材料から形成されているので、バネが必要とされない。さらに、他の代替的な実施例は、マイクロスイッチの代わりに、物理的接触を検出するために変形可能材料の歪を計測する歪ゲージを利用している。物理的接触センサの他の代替例 The outer surface of the side edges 36A, 36B of the cleaner head form part of the outer cover of the robotic vacuum cleaner 30. As shown in FIG. side edge 36A. The outer surface of 36B is deformable and a microswitch is positioned behind the deformable outer cover. As a result, when the robot vacuum cleaner 30 and an obstacle come into physical contact with each other, the microswitch operates to notify the robot vacuum cleaner 30 of the occurrence of contact. send a signal to the control system of The outer surfaces of the side edges 36A, 36B are deformable by utilizing a spring to bias the outer cover away from the microswitch. Upon contact with an obstacle, the spring bias is overcome and the outer cover contacts the microswitch. In an alternative embodiment, no spring is required as the outer cover is formed from a material that has an internal biasing force. Yet another alternative embodiment utilizes strain gauges to measure strain in the deformable material to detect physical contact instead of microswitches. Other alternatives to physical contact sensors

図２Ａ及び図２Ｂに表わす掃除機ヘッドと図３及び図４Ａ～図４Ｃに表わすロボット型真空掃除機とに関連して説明した両方の掃除機ヘッド実施例において、回動式継ぎ手が支持部材２７，４２を側壁と接続させている。回動式継ぎ手によって、支持部材２７，４２は、支持部材が吸引チャンバの内側に位置決めされている場合にブラシバー２６，３７をある程度片持ち支持しつつ、掃除機ヘッドの残り部分に対して回動運動可能となっている。当該実施例の回動式継ぎ手は、ワイヤリングルーム（wiring loom）が通過可能とされる保護された通路を提供する。ワイヤリングルームは、電力及び制御信号をブラシバーモータに供給する。ワイヤリングルームを回動式継ぎ手を通じて通過させることによって、ワイヤリングリームは保護され、ワイヤリングルームが支持部材２７，４２の回動動作に起因して損傷する恐れが著しく低減される。ブラシバーモータは利用の際に高温となるので、冷却空気流を利用してブラシバーモータを冷却することが有益である。回動式継ぎ手を貫通するダクトを通じて冷却空気流を通過させることによって、支持部材２７，４２の回動作用に起因してダクトが損傷すると共に冷却空気流が阻害される恐れが極めて低減される。 In both cleaner head embodiments described in connection with the cleaner head shown in FIGS. 2A and 2B and the robotic vacuum cleaner shown in FIGS. , 42 are connected to the sidewalls. The pivot joint allows the support members 27, 42 to pivot relative to the rest of the cleaner head while providing some degree of cantilever support for the brush bars 26, 37 when the support members are positioned inside the suction chamber. It is possible to exercise. The pivot joint of this embodiment provides a protected passageway through which the wiring loom can pass. A wiring loom supplies power and control signals to the brush bar motors. By passing the wiring loom through the pivot joint, the wiring ream is protected and the risk of damage to the wiring loom due to the pivoting movement of the support members 27, 42 is greatly reduced. Because brush bar motors become hot during use, it is beneficial to utilize cooling airflow to cool the brush bar motors. By passing the cooling airflow through the ducts through the pivot joints, the risk of damage to the ducts and blockage of cooling airflow due to the pivoting action of the support members 27, 42 is greatly reduced.

特定の例及び実施例について説明してきたが、特許請求の範囲に定義される発明の技術的範囲を逸脱しない限り、上述の変形例を含む様々な変形例が実現可能であることに留意すべきである。 Although particular examples and implementations have been described, it should be noted that various modifications, including those described above, can be made without departing from the scope of the invention as defined in the claims. is.

１掃除機ヘッド
２吸引チャンバ
３ブラシバー
４開口部
５サポート本体
６点
７ブラシバー端部キャップ
２０掃除機ヘッド
２１（掃除機ヘッド２０の）本体
２２（掃除機ヘッド２０の）取付部分
２３（本体２１の）カバー
２４Ａ（本体２１の）側面
２４Ｂ（本体２１の）側面
２５（本体２１の）吸引開口部
２６ブラシバー
２６Ａ（ブラシバー２６の）自由端（一方の端部）
２６Ｂ（ブラシバー２６の）他方の端部
２７支持部材
２８駆動ドッグ
３０ロボット型真空掃除機
３１本体
３２掃除機ヘッド
３３ホイール
３４吸引チャンバ
３５吸引開口部
３６Ａ（掃除機ヘッド３２の）側縁部
３６Ｂ（掃除機ヘッド３２の）側縁部
３７ブラシバー
３７Ａ（ブラシバー３７の）端部
４０保持フレーム
４２支持部材
４３ブラシバーモータ
５０バンパー 1 cleaner head 2 suction chamber 3 brush bar 4 opening 5 support body 6 points 7 brush bar end cap 20 cleaner head 21 body (of cleaner head 20) 22 mounting portion (of cleaner head 20) 23 (of body 21) ) Cover 24A Side (of body 21) 24B Side (of body 21) 25 Suction opening (of body 21) 26 Brush bar 26A Free end (one end) (of brush bar 26)
26B other end (of brush bar 26) 27 support member 28 drive dog 30 robotic vacuum cleaner 31 body 32 cleaner head 33 wheel 34 suction chamber 35 suction opening 36A side edge (of cleaner head 32) 36B ( Side edge (of cleaner head 32) 37 Brush bar 37A End (of brush bar 37) 40 Holding frame 42 Support member 43 Brush bar motor 50 Bumper

Claims

a suction chamber having a suction opening;
A stirrer comprising a hollow body, said stirrer being supported inside said suction chamber by a support member, said support member being fixed to a side wall of said suction chamber at a first end. and a second end that is free and slidably receivable in the hollow body of the stirrer;
a drive assembly forming part of said support member, said drive assembly being arranged to rotate said stirrer about an axis;
A vacuum cleaner head comprising:
The first end of the support member is pivotally secured to the side wall of the suction chamber such that the second end of the support member is adapted to remove and replace the stirrer. For this purpose, the cleaner head is rotatable so as to protrude from the suction opening together with the agitator supported by the support member.

2. A cleaner head as claimed in claim 1, wherein the suction opening faces downward.

3. A cleaner head as claimed in claim 1 or 2, wherein the first end of the support member is pivotally secured to the side wall of the suction chamber by a pivot joint.

4. The first end of the support member includes a wiring loom extending through the pivot joint for powering the drive assembly. The vacuum cleaner head described in .

5. A cleaner head as claimed in claim 3 or 4, wherein a cooling airflow passage extends through said pivot joint for supplying cooling airflow to said drive assembly.

6. The drive assembly of any one of claims 1-5, wherein the drive assembly comprises a drive dog configured to engage a complementary drive dog receiving portion provided on the agitator. The vacuum cleaner head described in .

A cleaner head as claimed in any preceding claim, wherein the drive assembly is softly attached to the inner surface of the agitator.

8. The cleaner head according to any one of claims 1 to 7, wherein the cleaner head comprises a holding frame for preventing rotation of the support member and for holding the agitator in place on the cleaner head. or the vacuum cleaner head according to claim 1.

9. A cleaner head as claimed in claim 8, wherein the retaining frame is pivotally attached to the edge of the suction opening.

A catch is provided on the second portion of the agitator to prevent the agitator from pivoting out of the suction opening and to retain the agitator inside the cleaner head. A cleaner head as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it engages the ends.

A vacuum cleaner comprising a cleaner head according to any one of claims 1-10.

A robotic vacuum cleaner comprising a cleaner head according to any one of claims 1-10.

13. A side outer surface of the cleaner head forms part of the outer surface of the robotic vacuum cleaner and is adapted to react to physical contact with an obstacle. The robotic vacuum cleaner according to .

14. The robotic vacuum of claim 13, wherein the robotic vacuum cleaner comprises at least one microswitch that is activated when a side of the cleaner head comes into physical contact with an obstacle. Vacuum cleaner.