JP3180605U - 自動掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】制御手段を必要せず、機械的な構成によって、携帯情報端末の操作画面等の対象面から脱落せずに、的確に清掃動作を行うことが可能な安価な自動掃除機を提供する。
【解決手段】自動掃除機１は、駆動部の回転駆動により回転する後輪６と、後輪６の回転により装置１が前進することに従動して回転する前輪５と、前輪５と後輪６との間の位置に設けられ、駆動部の回転駆動により後輪６の回転の向きと直交する向きに回転する補助車輪７と、駆動部の回転駆動により回転して対象面に対して摺動することで対象面を清掃する清掃部材８とを備え、補助車輪７は、前輪５が対象面に当接している状態では対象面から離間し、前輪５が対象面から脱落した状態では対象面に当接する位置に配置されている。
【選択図】図２

Description

本考案は自動掃除機に関する。

近年、スマートフォンやタブレット端末等の、比較的大画面の操作画面を有する携帯情報端末が広く出回っている。
これらの携帯情報端末では、ユーザが操作画面に指を接触させて画面操作を行ったり、或いは、携帯情報端末を携帯電話として使用する場合には画面にユーザの顔が触れるなどするため、携帯情報端末の操作画面にユーザの手や顔の脂や汗等が付着して汚れることが多い。
通常は、携帯情報端末の操作画面上に付着した脂等をユーザが自ら拭き取るなどして清掃するが、これを掃除機が自動的に行ってくれれば、ユーザにとっても便利である。そこで、これらの携帯情報端末の操作画面を自動的に清掃して、操作画面上に付着した脂等を除去する自動掃除機の開発が進められている。

携帯情報端末の操作画面を清掃する自動掃除機に求められる機能としては、種々の機能が考えられるが、少なくとも、操作画面の端部に来たら、いちいちユーザの手を借りずに自動的に方向転換して、操作画面上から脱落せずに清掃動作を続けることができることである。
そして、これを実現するためには、例えば特許文献１に記載されているように、自動掃除機に、携帯情報端末の操作画面の端部の段差を検出する、例えば発光手段と操作画面からの反射光を検出する受光手段とを備える段差検出手段を設けておき、段差検出手段が段差を検出すると自動掃除機が進行方向を変えることで、操作画面から脱落せずに清掃動作を行う自動清掃機が知られている。

特開平５−２２４７４５号公報

しかしながら、自動掃除機に、上記のような段差検出手段を設けると、段差検出手段が必ずしも安価ではない場合が多いため、自動掃除機のコストアップを招いてしまう。また、段差検出手段が検出した信号を解析して、自動掃除機の進行方向を変えさせるマイクロコンピュータ等の制御手段が必要になり、自動掃除機がさらに高価なものとなってしまう。

本考案は、上記問題点を解消するためなされたもので、制御手段を必要せず、機械的な構成によって、携帯情報端末の操作画面等の対象面から脱落せずに、的確に清掃動作を行うことが可能な安価な自動掃除機を提供することを目的とする。

請求項１に係る考案は、
駆動部の回転駆動により回転する後輪と、
前記後輪の回転により装置が前進することに従動して回転する前輪と、
前記前輪と前記後輪との間の位置に設けられ、前記駆動部の回転駆動により前記後輪の回転の向きと直交する向きに回転する補助車輪と、
前記駆動部の回転駆動により回転して対象面に対して摺動することで前記対象面を清掃する清掃部材と、
を備え、
前記補助車輪は、前記前輪が前記対象面に当接している状態では前記対象面から離間し、前記前輪が前記対象面から脱落した状態では前記対象面に当接する位置に配置されていることを特徴とする自動掃除機である。

請求項２に係る考案は、請求項１に記載の自動掃除機において、
前記前輪は、２つの車輪とそれらを接続する車軸とで構成されており、前記各車輪が、前記車軸の中間部位に設けられた支点を中心として上下方向に揺動可能に支持されていることを特徴とする。

請求項３に係る考案は、請求項１または請求項２に記載の自動掃除機において、
前記前輪の２つの車輪は、それぞれ内側に行くほど半径が小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る考案は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自動掃除機において、
前記前輪は、前記駆動部の回転駆動により、定期的に上下方向に移動するように構成されており、
前記前輪が前記対象面から脱落していない場合であっても、前記前輪が上方向に移動すると、前記補助車輪が前記対象面に当接することを特徴とする。

請求項５に係る考案は、請求項４に記載の自動掃除機において、
前記清掃部材は、円板状に形成されており、前記駆動部の回転駆動により前記後輪の回転の向きと直交する向きに回転して、前記円板状の清掃部材の端部が前記対象面に対して摺動することで、前記対象面を清掃することを特徴とする。

請求項６に係る考案は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の自動掃除機において、
前記清掃部材は、保持部材により保持されるとともに、前記保持部材による保持を解除することにより取り外して交換できるように構成されていることを特徴とする。

請求項７に係る考案は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の自動掃除機において、
前記各車輪および前記清掃部材が一面側に配置された基台と、
前記基台に取り付け可能なカバー部材と、
を備え、
清掃動作を行わない場合には、前記各車輪および前記清掃部材が前記カバー部材の内部に収納される状態になるように前記カバー部材が前記基台に取り付けられ、
清掃動作を行う場合には、前記各車輪および前記清掃部材が外側に露出する状態になるように前記カバー部材が前記基台に取り付けられることを特徴とする。

請求項１から請求項６に係る考案によれば、モータ等で構成される駆動部の回転駆動により自動掃除機の進行方向と直交する向きに回転する補助車輪を、前輪が対象面に当接している状態では対象面から離間し、前輪が対象面から脱落すると対象面に当接する位置に配置したため、自動掃除機がスマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末の操作画面等の対象面上を走行している際には、補助車輪は対象面から離間した位置で空転する状態になる。そのため、自動掃除機は後輪の駆動により直進する。また、対象面の端部に差し掛かって前輪が対象面から脱落すると、補助車輪が対象面と当接して、自動掃除機を対象面の中央側を向くように方向転換させる。そのため、自動掃除機が対象面から脱落することなく、的確に対象面上を移動するように構成することが可能となる。

また、駆動部の回転駆動により清掃部材を高速回転させて対象面に対して摺動させることで対象面を清掃するように構成したため、自動掃除機が軽量であっても、対象面上の汚れに対して清掃部材をいわば何度も擦り付けて拭き取ることが可能となり、拭き取り能力を向上させて的確に清掃動作を行うことが可能となる。

さらに、上記のように対象面上から脱落せずに的確に行う清掃動作を、前述した段差検出手段を用いて対象面の端部を検出したりマイクロコンピュータを用いて自動掃除機の進行方向を制御したりせずに、機械的な構造のみで行うように構成した。そのため、段差検出手段やマイクロコンピュータ等を設けなくて済む分だけ、自動掃除機を安価に製造することが可能となり、自動掃除機が高価になることを的確に防止することが可能となる。

また、上記の自動掃除機では、対象面の特定の部分しか清掃できず、清掃されない部分が生じる可能性があるが（後述する図９参照）、請求項４に係る考案によれば、駆動部の回転駆動により、前輪が定期的に上下方向に移動するため、前輪が対象面から脱落していない場合であっても前輪が上方向に移動することで補助車輪が対象面に当接する。そのため、自動掃除機は、対象面の端部に到達した場合は勿論、対象面上の位置でも方向転換する状態になるため、自動掃除機が対象面上で同じ軌道のみを走行して対象面の特定の部分しか清掃されない状態が生じることを的確に防止することが可能となり、対象面の全面を的確に清掃することが可能となる。

本実施形態に係る自動掃除機の外観を表す斜視図である。 図１の自動掃除機を下側から見た図である。 図１の自動掃除機における各部材や動力の伝達経路等を表す図である。 図３の自動掃除機の清掃部材および保持部材を（Ａ）斜め後方から見た図、および（Ｂ）側方から見た図である。 図３の自動掃除機の前輪部分を斜め後ろ側から見た図である。 図３の自動掃除機の側面図であり、前輪と後輪が対象面に当接している状態では補助車輪が対象面から離間する位置に配置されていることを説明する図である。 （Ａ）図６の自動掃除機を正面から見た際の前輪や補助車輪等の位置関係を説明する図であり、（Ｂ）対象面の端部で前輪が脱落した際の前輪や補助車輪等の位置関係を説明する図である。 図１の自動掃除機が対象面の端部で方向転換し、その後、対象面の中央側に向かって直進する状態になることを説明する図である。 図１の自動掃除機が対象面上で同じ軌道のみを走行する状態になった場合の自動掃除機の軌跡の一例を表す図である。

以下、本考案に係る自動掃除機の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る自動掃除機の外観を表す斜視図、図２は自動掃除機を下側から見た図、図３は、自動掃除機における各部材や動力の伝達経路等を表す図である。
本実施形態では、自動掃除機１は、各部材が取り付けられた基台３に、基台３に取り付けられた各部材を保護するカバー部材２が取り付けられて構成されている。

なお、カバー部材２は、基台３に取り付けおよび取り外し可能に構成されているが、この点については後で説明する。
また、以下の説明では、カバー部材２を基台３に対して図２に示したように取り付けて形成された自動掃除機１を図１に示したように対象面上に載置した状態、すなわち、図２に示したように上下を転倒させた状態ではなく、図１に示したように通常の使用状態で載置した場合における進行方向を自動掃除機１における前後方向、進行方向に対する左右方向を自動掃除機１における左右方向、また、その状態における上下方向を自動掃除機１における上下方向として説明する。

基台３は、略円形状のプラスチック板で形成されており、その一面（図２で図示されている面とは反対側の面）側にモータ等の駆動部４（図３参照）が配置されており、図示を省略するが、基台３の同じ面側に、電池を取り付けて駆動部４に電力を供給する電池ホルダ等が設けられている。
基台３の他方側の面には、前輪５や後輪６、補助車輪７、清掃部材８等が配置されている。以下、図３等に基づいて、自動掃除機１における後輪６等の各部材への動力の伝達の仕方について説明する。なお、前輪５は、駆動部４による後輪６の回転により自動掃除機１が前進することに従動して回転するようになっており、駆動部４から前輪５自体には動力は伝達されない。

まず、駆動部４から後輪６への動力の伝達経路について説明する。
駆動部４であるモータは、その出力軸４１が前後方向を向くように配置されている。そして、駆動部４の下方には、支持軸１００が、駆動部４の出力軸４１に対して平行に（すなわち前後方向に）延在するように配置されており、駆動部４の出力軸４１に取り付けられた平歯車４２と支持軸１００に取り付けられた平歯車１０１とが噛合している。
また、支持軸１００にはねじ歯車１０２が取り付けられており、ねじ歯車１０２は、斜歯歯車１１０と噛合している。斜歯歯車１１０の下方にはそれと同軸に平歯車１１１が設けられており、平歯車１１１は、その下端部分で、前後方向に延在する支持軸１２０の先端に取り付けられた冠歯車１２１と噛合している。
そして、支持軸１２０の後方側には平歯車１２２が取り付けられており、平歯車１２２は、後輪６の車軸６１と同軸で、後輪６の内側に内向きに設けられた冠歯車６２と噛合している。

このように構成されているため、駆動部４であるモータを回転駆動させると、その回転が平歯車４２と平歯車１０１とを介して支持軸１００に伝達されて支持軸１００が回転する。そして、支持軸１００のねじ歯車１０２が回転するため、斜歯歯車１１０と平歯車１１１が回転し、平歯車１１１の回転が冠歯車１２１を介して支持軸１２０に伝達される。そして、支持軸１２０の回転が平歯車１２２と冠歯車６２とを介して後輪６に伝達される。このようにして、駆動部４の回転駆動により後輪６が車軸６１周りに回転するようになっている。

次に、駆動部４から補助車輪７への動力の伝達経路について説明する。
補助車輪７とは、図２や図３に示すように、前輪５と後輪６との間の位置に設けられ、駆動部４の回転駆動により後輪６の回転の向きと直交する向きに回転する車輪のことである。
本実施形態では、補助車輪７は、前述した冠歯車１２１に直接取り付けられており、或いは冠歯車１２１と一体的に形成されている。なお、後輪６や補助車輪７が空転することを防止するために、後輪６と補助車輪７には、タイヤ部分にゴムリングが取り付けられている。

このように構成されているため、補助車輪７は、上記のように駆動部４であるモータの回転駆動が伝達されて回転する冠歯車１２１の回転にあわせて回転するようになっている。そして、後輪６は自動掃除機１を前方向に推進するように回転するが、補助車輪７は、それに直交し、自動掃除機１を左右方向（図３の場合は進行方向に対して右方向）に推進するように回転する。
なお、後でも説明するが、補助車輪７は、前輪５と後輪６とが対象面に当接している状態では対象面から離間し、後述するように前輪５が対象面から脱落すると対象面に当接するような位置に配置されている。

次に、駆動部４から清掃部材８への動力の伝達経路について説明する。なお、清掃部材８は、駆動部４の回転駆動により回転して対象面に対して摺動することで対象面を清掃する。そして、本実施形態では、清掃部材８が２つ設けられている。
前述した支持軸１００は、平歯車１０１の後方のクラッチＣＬを越えてさらに後方に延設されており、支持軸１００の後端部分に平歯車２０１が設けられている。そして、平歯車２０１は平歯車２０２と噛合しており、平歯車２０２は、一方側の清掃部材８を回転させるための回転軸２１０の端部に取り付けられた平歯車２０３と噛合している。
また、平歯車２０２は、平歯車２０４を介して、他方側の清掃部材８を回転させるための回転軸２１１の端部に取り付けられた平歯車２０５と噛合している。
各回転軸２１０、２１１の他端側にはそれぞれ保持部材８１が取り付けられており、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材８１は、もう１つの保持部材８２との間に清掃部材８を挟み込むようにして清掃部材８を保持するようになっている。

その際、図４（Ｂ）に示すように、保持部材８１、８２の清掃部材８のうち、一方側（図４（Ｂ）の場合は保持部材８２）の保持面に突起Ｐが設けられており、他方側の保持面にその突起に対応する凹部が設けられている。そして、保持部材８１、８２で清掃部材８を保持する際に、上記の突起Ｐが他方の凹部に清掃部材８を押し込むようにして保持することで、清掃部材８が保持部材８１、８２に対して動かない状態で清掃部材８を的確に保持するようになっている。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、保持部材８２は、図４（Ａ）、（Ｂ）では図示を省略した基台２に取り付けられた支柱３００に対して、支柱３００の延在方向に移動可能に取り付けられており、保持部材８２の前方端（図では左側）と支柱３００に固定された止め具３０１との間に配置されたバネＳａにより後方側（図では右側）に付勢されている。なお、支柱３００は、前述した清掃部材８を回転させるための回転軸２１０、２１１の延長線上に配置されている。
そして、清掃部材８を取り付ける際には、保持部材８２をバネＳａの弾発力に反して前方側に移動させ、保持部材８１、８２の間に清掃部材８を配置して保持部材８２を後方側に移動させる。すると、保持部材８２がバネＳａに付勢されて、上記のように突起Ｐが清掃部材８を他方の凹部に押し込みながら保持部材８１、８２で清掃部材８を挟持する。
また、清掃部材８を取り外す際には、保持部材８２をバネＳａの弾発力に反して前方側に移動させることで保持部材８１、８２による保持を解除することにより、清掃部材８を容易に取り外すことができるようになっている。このようにして、清掃部材８を容易に取り付けたり取り外したりして交換することができるようになっている。

ここで、清掃部材８について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、清掃部材８は円板状に形成されており、不織布等で形成されている。そして、清掃部材８の下端部が、清掃を行う対象であるスマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末の操作画面等の対象面Ａに接触して折れ曲がる状態で用いられるようになっている。
また、図３に示した構成からも分かるように、清掃部材８は、駆動部４の回転駆動により後輪６の回転の向き（すなわち前方向）と直交する向き（すなわち左右方向）に回転して、円板状の清掃部材８の端部が対象面Ａに対して摺動するようになっている。そして、このようにして、清掃部材８を高速に回転させ、清掃部材８の端部を対象面Ａに対して摺動させることで、対象面Ａを清掃するようになっている。

なお、この場合、物体を巻き込むように清掃部材８を回転させると、すなわち、自動掃除機１の左右の清掃部材８の各下端部（すなわち対象面Ａとの接触位置）において、各清掃部材８の回転方向がそれぞれ内側（すなわち後輪６の支持軸１２０に向かう方向）を向くように各清掃部材８を回転させると、対象面Ａ上に比較的大きな物体が存在する場合に、この物体を自動掃除機１の下側に巻き込んでしまう状態になる。
そして、このような状態になると、物体に邪魔されて自動掃除機１が進行することができなくなったり、物体の巻き込みで各部材が故障してしまったりする可能性がある。
そこで、清掃部材８やその回転のさせ方を上記のように構成する場合には、物体を巻き込まないように清掃部材８を回転させる、すなわち、自動掃除機１の左右の清掃部材８の各下端部（すなわち対象面Ａとの接触位置）において、各清掃部材８の回転方向がそれぞれ外側を向くように各清掃部材８を回転させて、物体を外側に掃き出すように構成することが好ましい。

また、清掃部材８は、上記のように円板状に形成される場合に限定されず、例えば、円筒状の清掃部材を対象面Ａに擦り付けるようにして対象面Ａを清掃するものであってもよく、駆動部４の回転駆動により回転して対象面Ａに対して摺動することで対象面Ａを清掃するものであれば、特に形態は限定されない。

さらに、図３に示した支持軸１００の平歯車１０１とクラッチＣＬの部分は、クラッチＣＬが支持軸１００に固定されており、平歯車１０１は、支持軸１００に対して空転可能に取り付けられている。そして、通常の状態では、平歯車１０１がバネＳにより付勢されてクラッチＣＬに押し付けられることによって、駆動部４の回転駆動が平歯車１０１とクラッチＣＬを介して支持軸１００に伝達されて、支持軸１００が軸周りの回転するようになっている。
そして、何らかの原因で物体が巻き込まれるなどして清掃部材８や後輪６、補助車輪７等が回転することができなくなると、支持軸１００が回転できなくなり、回転できなくなったクラッチＣＬと、駆動部４の回転駆動により回転する平歯車１０１との係合がはずれて平歯車１０１が空転する状態になる。
このようにして平歯車１０１が空転する状態になることによって、回転を停止した支持軸１００による回転を阻止する力が駆動部４に加わることを阻止することができるようになっており、駆動部４が故障することを防止するようになっている。

なお、このような状態になった場合には、ユーザが図示しないスイッチを切るなどして駆動部４の回転駆動を停止させたり、物体の詰まりなど、後輪６や補助車輪７、清掃部材８等が回転しなくなった原因を除去する等の措置を行うことは改めて説明するまでもない。

本実施形態では、前述したように、前輪５（図３参照）には駆動部４から動力が伝達されず、自動掃除機１が後輪６の駆動により前進することに従動して回転するようになっている。
図３や、前輪部分を斜め後ろ側から見た図５に示すように、前輪５は、２つの車輪５１とそれらを接続する車軸５２とで構成されている。また、前輪５は、車軸５２の中間部位に設けられた支点Ｆ１を中心として上下方向に揺動可能に支持されている。
また、本実施形態では、前輪５の２つの車輪５１は、車軸５２の延在方向において、それぞれ内側に行くほど半径が小さくなるテーパ状に形成されている。
なお、カムＣＭ等の、前輪５全体を上下方向に移動させるための機構等については、後で説明する。

次に、ここで、自動掃除機１の作用について説明する。
自動掃除機１は上記のように構成されているため、ユーザが図示しないスイッチをオンして、駆動部４が回転駆動を開始すると、後輪６が自動掃除機１を前進させる方向に回転する。また、駆動部４の回転駆動により、補助車輪７も回転するが、補助車輪７は自動掃除機１を左右方向に移動させる方向に回転する。

また、それと同時に、自動掃除機１の左右にそれぞれ設けられている清掃部材８、８も駆動部４の回転駆動により回転する。
本実施形態では、自動掃除機１は、電力源である図示しない乾電池や、駆動部４であるモータ等を含めても数十グラム程度と軽量に形成されるため、清掃部材８が対象面Ａに対して摺動する際に清掃部材８から対象面Ａに大きな圧力を加えて対象面Ａの汚れを拭き取ることができない。その代わりに、上記のように構成して清掃部材８、８を高速で回転させることで、対象面Ａ上の汚れに対して清掃部材８をいわば何度も擦り付けて拭き取ることを可能として、拭き取り能力を向上させるようになっている。

その際、前述したように、左右の清掃部材８、８は、その対象面Ａとの接触位置で、各清掃部材８、８の回転方向がそれぞれ外側を向くように回転されるように構成されていれば、仮に対象面Ａ上に物体があったとしても、それを外側に掃き出す状態になる。そのため、自動掃除機１の下方に物体が巻き込まれて自動掃除機１の走行が妨害されたり自動掃除機１が故障したりすることを的確に防止することが可能となる。

このように、駆動部４の回転駆動により後輪６と補助車輪７とが同時に回転するが、前述したように、補助車輪７は、前輪５と後輪６とが対象面に当接している状態では対象面Ａから離間する位置に配置されている（図６や図７（Ａ）参照）。そのため、補助車輪７が回転しても空転するだけであり、それによって後輪６の回転による自動掃除機１の前進動作が妨害されることはないため、自動掃除機１は直進する。
なお、図６では、基台３やカバー部材２（図１や図２参照）や、クラッチＣＬや支持軸１００以降の清掃部材８に至る経路等の図示が省略されている。また、図７（Ａ）以下の各図においても、自動掃除機１のうち、説明に必要な部分のみを示す。

一方、自動掃除機１が対象面Ａ上を走行して対象面Ａの端部に到達すると、図７（Ｂ）に示すように、自動掃除機１の前輪５の一方の車輪５１が対象面Ａから脱落し、前輪５は支点Ｆ１を中心に揺動して傾斜した状態になる。そして、前輪５が対象面Ａから脱落すると、補助車輪７が対象面に当接する。
前述したように、補助車輪７は、駆動部４の回転駆動によって自動掃除機１を左右方向に推進するように回転している。図３や図７（Ｂ）に示した場合には、自動掃除機１の進行方向（図７（Ｂ）では手前側に向かう方向）に対して右方向（図７（Ｂ）では向かって左側）に推進するように回転している。
そのため、前輪５が対象面Ａから脱落して補助車輪７が対象面Ａに当接すると、補助車輪７の回転により自動掃除機１は右側（図７（Ｂ）では向かって左側）に推進されるようになり、図８に示すように、それまで対象面Ａの端部に向かって進行していた自動掃除機１が、対象面Ａの中央側に向かう方向に方向転換する。

また、補助車輪７の回転により、対象面Ａの端部から脱落した車輪５１が対象面Ａ上に引き戻される。その際、前述したように、本実施形態では、前輪５の車輪５１が、車軸５２の延在方向において、それぞれ内側に行くほど半径が小さくなるテーパ状に形成されている。そのため、補助車輪７の回転により前輪５に対して左右方向に力が加わって対象面Ａ上に引き戻される際に、車輪５１が対象面Ａの縁に引っ掛かって前輪５を対象面Ａ上に引き戻せなくなることを的確に防止して、前輪５を的確に対象面Ａ上に引き戻すことが可能となる。

そして、前輪５が対象面Ａ上に引き戻されて、前輪５が対象面Ａから脱落した状態が解消されると、補助車輪７は再び図６や図７（Ａ）に示したように、対象面Ａから離間した状態に戻る。そのため、上記のようにして方向転換した自動掃除機１に対して、補助車輪７からさらなる横向きの力は加わらなくなる。
そのため、自動掃除機１は上記のようにして方向転換した後は、図８に示すように、後輪６の回転による前方向に推進する力によって進行方向に直進する状態になる。

このようにして、本実施形態に係る自動掃除機１は、対象面Ａの端部に差し掛かると、自動的に対象面Ａの中央側を向くように方向転換するため、対象面Ａから脱落することなく対象面Ａ上を移動しながら、清掃部材８、８で対象面Ａの汚れを拭き取って的確に清掃動作を行うことが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る自動掃除機１によれば、モータ等で構成される駆動部４の回転駆動により自動掃除機１の進行方向と直交する向きに回転する補助車輪７を、前輪５が対象面Ａに当接している状態では対象面Ａから離間し、前輪５が対象面Ａから脱落すると対象面Ａに当接する位置に配置した。
そのため、自動掃除機１がスマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末の操作画面等の対象面Ａ上を走行している際には、補助車輪７は対象面Ａから離間した位置で空転する状態になるため、自動掃除機１は後輪６の駆動により直進する。また、対象面Ａの端部に差し掛かって前輪５が対象面Ａから脱落すると、補助車輪７が対象面Ａと当接して、自動掃除機１を対象面Ａの中央側を向くように方向転換させる。
そのため、上記のように構成することで、自動掃除機１が対象面Ａから脱落することなく、的確に対象面Ａ上を移動するように構成することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動掃除機１では、駆動部４の回転駆動により清掃部材８、８を高速回転させて対象面Ａに対して摺動させることで対象面Ａを清掃するように構成した。
そのため、自動掃除機１が軽量であっても、対象面Ａ上の汚れに対して清掃部材８をいわば何度も擦り付けて拭き取ることが可能となり、拭き取り能力を向上させて的確に清掃動作を行うことが可能となる。

さらに、本実施形態に係る自動掃除機１では、上記のように対象面Ａ上から脱落せずに的確に行う清掃動作を、前述した段差検出手段を用いて対象面Ａの端部を検出したりマイクロコンピュータを用いて自動掃除機１の進行方向を制御したりせずに、機械的な構成のみで行うように構成した。
そのため、段差検出手段やマイクロコンピュータ等を設けなくて済む分だけ、自動掃除機１を安価に製造することが可能となり、自動掃除機１が高価になることを的確に防止することが可能となる。

なお、本実施形態に係る自動掃除機１では、上記のように対象面Ａの端部で自動掃除機１が自動的に対象面Ａの中央側を向くように方向転換するため、自動掃除機１が対象面Ａから脱落することはないが、図９に示すように、自動掃除機１が、例えば対象面Ａ上で同じ軌道を走行する状態になる可能性があり、対象面Ａの特定の部分しか清掃されず、清掃されない部分が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態では、上記の構成に加えて、さらに、前輪５が、駆動部４の回転駆動によって定期的に上下方向に移動するように構成されている。
具体的には、図３や図５に示したように、前輪５は車軸５２の中間部位の支点Ｆ１を中心として上下方向に揺動可能に支持されているが、さらに、支点Ｆ１等を含む前輪５全体が、前輪５を支持する支持板５３の一端側に設けられた支点Ｆ２を中心として揺動可能とされている。
また、支持板５３の上方には、カムＣＭが設けられており、支持板５３の上面に突設させた突起５４（図５参照）がカムＣＭに当接するようになっている。なお、自動掃除機１の自重によってカムＣＭが上方から前輪５の支持板５３に押し付けられる状態になっているため、カムＣＭと支持板５３の突起５４が常時接している状態になっている。
そして、カムＣＭと一体的に設けられた平歯車５５は、平歯車５６（図３参照）等を介して前述した斜歯歯車１１０と同軸に設けられた平歯車１１２と噛合するように構成されている。

このように構成されているため、上記のようにして駆動部４の回転駆動により斜歯歯車１１０が回転すると、その回転が平歯車５６、５５を介してカムＣＭに伝達され、カムＣＭが回転する。
そして、支持板５３の突起５４がカムＣＭの凹部部分に当接する状態になると、前輪５全体が支点Ｆ２を中心として上方に揺動して上方に移動する。なお、上記のように自動掃除機１の自重によってカムＣＭが上方から前輪５の支持板５３に押し付けられる状態になっているため、支持板５３の突起５４がカムＣＭの凹部部分に当接する状態になると、実際には、前輪５が対象面Ａに接触した状態のまま、自動掃除機１の前方側が沈み込む状態になる。
そして、自動掃除機１の前方側が沈み込むと、補助車輪７が対象面Ａに当接する状態になる。上記のように、補助車輪７が対象面Ａに当接すると、自動掃除機１に左右方向に力が加わるため、自動掃除機１が方向転換する。

また、支持板５３の突起５４がカムＣＭの凹部以外の部分に当接する状態になると、前輪５全体が押し下げられて下方に移動するようになる。なお、上記と同様に、支持板５３の突起５４がカムＣＭの凹部以外の部分に当接する状態になると、実際には、沈み込んでいた自動掃除機１の前方側が上昇して元の状態に戻る。
すると、補助車輪７が対象面Ａから離間する状態になるため、左右方向に加わっていた力が自動掃除機１に加わらなくなる。そのため、自動掃除機１は直進するようになる。

本実施形態では、このようにして駆動部４の回転駆動によりカムＣＭを回転させることで、前輪５を定期的に上下方向に移動させるようになっている。
そして、このようにして前輪５を定期的に上下方向に移動させることにより、補助車輪７が定期的に対象面Ａに当接する状態になるため、自動掃除機１は、前輪５が対象面Ａから脱落していない場合であっても、前輪５が上方向に移動すると、補助車輪７が対象面Ａに当接して方向転換する状態になる。
そのため、自動掃除機１は、対象面Ａの端部に到達した場合は勿論、対象面Ａ上の位置でも方向転換する状態になるため、図９に示したように、自動掃除機１が対象面Ａ上で同じ軌道のみを走行して対象面Ａの特定の部分しか清掃されない状態が生じることを的確に防止することが可能となる。そのため、対象面Ａの全面を的確に清掃することが可能となる。

一方、自動掃除機１は、対象面Ａの清掃動作を行わせる際には、図２に示したように、前輪５や後輪６、補助車輪７、清掃部材８等が外側に露出する状態になるように、カバー部材２が基台３に取り付けられて用いられる。しかし、自動掃除機１による対象面Ａの清掃が終了した後も、この状態にしておくと、埃が付着するなどして清掃部材８が汚れる等の問題が生じ得る。
そこで、清掃動作が終了して、その後、清掃動作を行わないような場合には、カバー部材２を基台３から取り外し、基台３を反対向きにして、すなわち、各車輪や清掃部材８等がカバー部材２の内部に収納される状態にして、カバー部材２を基台３に取り付けることが好ましい。

すなわち、この場合、基台５の、各車輪や清掃部材８等が設けられた面とは反対側の面に設けられた図示しないモータ（駆動部４）や電池ボルダ等が外側に露出する状態になる。
このように構成すれば、清掃部材８に埃が付着するなどして清掃部材８が汚れる等の問題が生じることを的確に防止することが可能となり、次回の清掃動作を、清掃部材８が汚れていない状態で行うことが可能となる。また、電池や電池ホルダが外側に露出しているため、電池の交換等を容易に行うことが可能となるといったメリットもある。

なお、本考案が上記の実施形態等に限定されず、本考案の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 自動掃除機
２ カバー部材
３ 基台
４ 駆動部
５ 前輪
５１ 車輪
５２ 車軸
６ 後輪
７ 補助車輪
８ 清掃部材
８１、８２ 保持部材
Ａ 対象面
Ｆ１ 支点

Claims (7)

1. 駆動部の回転駆動により回転する後輪と、
   前記後輪の回転により装置が前進することに従動して回転する前輪と、
   前記前輪と前記後輪との間の位置に設けられ、前記駆動部の回転駆動により前記後輪の回転の向きと直交する向きに回転する補助車輪と、
   前記駆動部の回転駆動により回転して対象面に対して摺動することで前記対象面を清掃する清掃部材と、
   を備え、
   前記補助車輪は、前記前輪が前記対象面に当接している状態では前記対象面から離間し、前記前輪が前記対象面から脱落した状態では前記対象面に当接する位置に配置されていることを特徴とする自動掃除機。
2. 前記前輪は、２つの車輪とそれらを接続する車軸とで構成されており、前記各車輪が、前記車軸の中間部位に設けられた支点を中心として上下方向に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の自動掃除機。
3. 前記前輪の２つの車輪は、それぞれ内側に行くほど半径が小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動掃除機。
4. 前記前輪は、前記駆動部の回転駆動により前記前輪全体が定期的に上下方向に移動するように構成されており、
   前記前輪が前記対象面から脱落していない場合であっても、前記前輪が上方向に移動すると、前記補助車輪が前記対象面に当接することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自動掃除機。
5. 前記清掃部材は、円板状に形成されており、前記駆動部の回転駆動により前記後輪の回転の向きと直交する向きに回転して、前記円板状の清掃部材の端部が前記対象面に対して摺動することで、前記対象面を清掃することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自動掃除機。
6. 前記清掃部材は、保持部材により保持されるとともに、前記保持部材による保持を解除することにより取り外して交換できるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の自動掃除機。
7. 前記各車輪および前記清掃部材が一面側に配置された基台と、
   前記基台に取り付け可能なカバー部材と、
   を備え、
   清掃動作を行わない場合には、前記各車輪および前記清掃部材が前記カバー部材の内部に収納される状態になるように前記カバー部材が前記基台に取り付けられ、
   清掃動作を行う場合には、前記各車輪および前記清掃部材が外側に露出する状態になるように前記カバー部材が前記基台に取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の自動掃除機。

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