JP3847803B2 - 自走式掃除機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、走行方向前方にある下り階段などの下りの段差を検知しかつ迅速に急停止でき、自走する速度を高め清掃能力の向上を図りうる自走式掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空吸引式の掃除機にあっては、従来より走行機能をもたせて無人で床面を清掃しうる自走式掃除機が存在する。
【０００３】
このような自走式掃除機は、図５に示す如く、駆動モータｍ，ｎで駆動される一対の駆動輪ｄ、ｄと、操縦のための操舵輪ｃが取付く車体部ｋに、床面の塵埃を吸引する吸引具ｅを設けている。
【０００４】
又自走式掃除機には、本体部Ｋの走行方向前方に床面の段差を検知するセンサｓが設けられ、異状を検知することによって駆動モータｍを停止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、床面の一部に、例えば下りの階段など急激な下り段差が存在する場合には前記センサｓによって検知され、そのセンサｓからの信号により駆動モータｍの電源を切りかつ駆動モータｍに附属するブレーキｂを作動させ車体部Ｋを停止されるのであるが、駆動モータｍの回転が停止し車体Ｋが完全に静止するまで時間を要するという問題がある。
【０００６】
従って、自走式掃除機は、従来、段差における脱輪、転落を防ぐためセンサｓが段差を検出した後、完全停止するまでの惰行時間を見込んで低速で走行させており、このため清掃能力に劣るという問題があった。
【０００７】
発明者は、前記問題点を解決すべく研究、実験を重ねた結果、検知手段による検知により、駆動輪の回転が停止する以前にいち早く、駆動輪を床面から浮上がらせることによって車体部を急停止できることを見出し、本発明を完成させたのである。
【０００８】
本発明は、急激な下り段差において車体部を急停止でき、脱輪、転落を防止できることにより、走行速度を高め清掃能率を向上しうる自走式掃除機の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、床面の塵埃を吸引する吸引具を具えた車体部に、走行用の駆動輪と操舵輪とを配した自走式掃除機であって、
車体部に、
走行方向前方に配され床面の急激な下り段差を検知する検知手段と、
この検知手段の検知により、前記車体部を持ち上げ駆動輪を床面から浮上がらせると同時に車体部を制動する急停止手段とを設け、
かつこの急停止手段は、床面に接地して前記車体部の慣性力により前記車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることを特徴とする床面の塵埃を吸引する吸引具を具えた車体部に、走行用の駆動輪と操舵輪とを配した自走式掃除機である。
【００１０】
又、前記急停止手段は、車体部に回動可能に枢支されかつ扇状をなすカム板からなり、該カム板は常時は前記検知手段に付設される突片により係合されるとともに前記突片との係合が解放されることにより回動して床面に接するとともに慣性力による回動とともに下向きの半径長さが増すことによって車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることが出来る。
【００１１】
【作用】
検知手段の検知により駆動輪を床面から浮上がらせて車体部を制動する急停止手段を設けている。これによって、駆動輪が回転を持続する場合であっても、車体部は停止し、脱輪、転落を防止することが出来る。
【００１２】
従って、従来に比して自走速度を高めることが出来、清掃能力を高めることが出来る。
【００１３】
なお、急停止手段として、常時は係止片により係止され、かつ係止片の解放により回動して駆動輪を持上げるカム板によって形成し、かつ検知手段を下り段差で下降し、その下降によりカム板に設ける係止片を解放するよう構成した場合には、その動作は機械的に作動することによって、瞬時にかつ確実に駆動輪を持上げることが出来る。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１〜４において自走式掃除機１は、床面Ｆの塵埃を吸引する吸引具２を具えた車体部３に走行用の１対の駆動輪４、４と操舵輪５とを設けている。
【００１５】
前記駆動輪４は、個別に減速モータ１５に係合し、個々の減速モータ１５は制御装置１６によって、所定の走行コースに沿って走行しうるよう制御される。又左右の駆動輪４、４の回転差に基づいて車体部３の走行方向を変化させる。なお減速モータ１５には、ブレーキ１５ａが付設され、停止時における車体の惰行を防止している。この減速モータ１５は、本実施例では車体部３に積載されたバッテリ（図示せず）を電源としている。
【００１６】
操舵輪５は、本実施例ではキャスターであって前記駆動輪４、４の安定性を確保する。
【００１７】
吸引具２は、本実施例では、車体部３の走行方向前方において下向きに開口する吸込口１９と、この吸込口１９と収塵部２０が介在するダクト２１を通じて接続されるブロア２２と、吸込口１９からの吸気した空気をブロア２２から車体部３の外に排出する排気ダクト２３とからなる。
【００１８】
従って、ブロア２２を駆動することによって、床面Ｆ上に散在する塵埃は、吸込口１９から吸気される空気とともに吸引され収塵部２０に集約されかつ空気のみ排気ダクト２３をへて車体部３の外に排出される。
【００１９】
又、本実施例では、車体部３の走行方向前端かつ両側に一対のサイドブラッシ２５、２５がその刷子部２５ａが床面Ｆと接触を保持しつつ配される。
【００２０】
サイドブラッシ２５は、車体部３の枠組を形成しうる台枠３Ａの前端に台枠３Ａから外にはみ出して配される矩形の筒体２６に嵌装される杆部２７下端に下向きの刷子からなる刷子部２５ａを設けている。従ってサイドブラッシ２５は前記筒体２６の案内により、刷子部２５ａが接地しつつ車体部３の走行とともに、該車体部３の両側方を掃き進む。
【００２１】
本実施例では、前記杆部２７の後面に、筒体２６に上下にのびる溝２９を通り後方に向かってのびる突片３０を付設している。この突片３０は、杆部２７の上下動とともに上下に移動することが出来る。なお、杆部２７の抜け落ちを防止するため、突片３０の下降を制限するストッパ３１が筒体２６に設けられる。
【００２２】
前記車体部３には、その台枠３Ａに固着されかつ側方にのびるピン３２に、回転可能かつ周面がカム面１０Ａとなる扇状のカム板１０が枢支される。又カム板１０は、ピン３２の中心から床面Ｆまでの高さである設置高さＨに対してカム面１０Ａにおける短径ＲＳ側が小かつ長径ＲＬ側が大となる長円形などの２次曲線によって形成される。
【００２３】
前記カム板１０の側面には、その長径ＲＬ側にサイドブラシ２５の杆部２７からのびる前記突片３０先端が突入しうる溝部３３を有する係止片１１が固着される。又、このような係合状態においてはカム板１０は長径ＲＬ側が突片３０に向く側に、かつ短径ＲＳ側が床面Ｆに向く側に位置するよう車体部３に組付けられている。従って、カム板１０は常時においては床面Ｆとの間で間隙を有し、回動することによって下向きの半径長さＲが増すことになる。
【００２４】
前記カム面１０Ａは、その周面を鋸歯状の起伏を設けており、これによって床面Ｌとカム面１０Ａとが接触した際の両者の間の摩擦力を高めている。
【００２５】
然して、平坦な床面Ｆ上を走行する際には、図４（Ａ）に示す如く、刷子部２５ａの下端は、床面Ｆと接触を保ちつつ走行する。このときには、前記突片３０は係止片１１の溝部３３に係合し、カム板１０の下向きの長さＲは短径ＲＳであり、前記設置高さＨよりも小であるため、カム板１０は床面Ｆと接触することなく走行を持続する。
【００２６】
図４（Ｂ）に示すように、走行方向前方に急激な下り段差Ｄが存在する場合には、下り段差によって、サイドブラッシ２５は突片３０がストッパ３１に当接するまで下降し、この下降により、突片３０は、カム板１０の係止片１１との係合を解放する。
【００２７】
前記係合の解放によって、カム板１０はその重心位置が長軸ＲＬ側に位置するため、長軸ＲＬが下向きに回動し、カム面１０Ａが床面Ｆに接地する。さらに車体部３の慣性力により該車体部３が若干の距離を前進する一方、カム板１０は、そのカム面１０Ａに摩擦力を高める凹凸を形成しているため床面Ｆと当接することにより、踏張り、車体部３を持上げ、従って駆動輪４が浮上がることとなる。このように、慣性力により車体部３を持上げ、駆動輪４を浮上がらせる。
【００２８】
これによって、駆動輪４に慣性力が残存し、空転状態にあっても車体部３は、その走行が停止する。
【００２９】
このように、本実施例においては、前記カム板１０が急停止手段６を形成する一方、カム板１０の係止片１１に係合する突片３０を有するサイドブラシ２５が検知手段７を形成している。
【００３０】
なお、検知手段７である両側のサイドブラシ２５、２５が下り段差口に同時に進入することによって、同時に下降した場合には、２つの急停止手段６がともに作動し一対の駆動輪４、４を同時に浮上がらせ車体部３を瞬時に停止させることが出来る。
【００３１】
又、下り段差Ｄに車体部３が斜に進入した場合には先に下降したサイドブラシ２５によって一方の急停止手段６により作動し、その側の駆動輪４を先ず浮き上がらせるとともに、他の側の駆動輪４が走行持続するため、他の側のサイドブラシ２５も下り段差Ｄに到達し、一方の側におくれて他の側の急停止手段６が作動し、これにより、両駆動輪４、４がともに浮上がらせ車体部３を停止させることが出来る。
【００３２】
さらに、前記構成に加えてカム板１０の回動を検知することによって駆動輪４の浮上がらせと同時にこの駆動輪を回転させる減速モータ１５を同時に停止するように制御を付加してもよい。
【００３３】
なお本発明において、検知手段として前記突片を出没させる電磁具と、車体部３の走行方向前方下面に配され床面との距離差をセンサを用いて検知しかつその検知出力を前記電磁具に伝達しうるよう形成してもよい。
【００３４】
さらに操舵輪をなすキャスターを複数個横に並べることにより車体部の安定性を高めるならば車体部の走行方向の略中心線上に一個に検知手段と、一個の急停止手段とを設け、急停止手段の作動により、操舵輪を回転中心として両側の駆動輪を同時に浮上がらせるよう形成することも出来るなど本発明は種々な態様のものに変形出来る。
【００３５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明の自走式掃除機は、下り段差を検知する検知手段と、この検知手段により、駆動輪を浮上がらせて車体を制動する急停止手段とを具えているため、下り段差において車体部を急停止させることが出来、脱輪、転落を防止でき走行の安全性を高める一方、走行速度の上昇が可能となるため床面の清掃能率の向上を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】検知手段と急停止手段との一例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）ともに作用を示す正面図であり、（Ａ）は常時、（Ｂ）は下り段差に進入時をそれぞれ示す。
【図５】従来技術を示す平面図である。
【符号の説明】
２ 吸引具
３ 車体部
４ 駆動輪
５ 操舵輪
６ 急停止手段
７ 検知手段
１０ カム板
１１ 係止片
Ｄ 下り段差
Ｆ 床面
【産業上の利用分野】
本発明は、走行方向前方にある下り階段などの下りの段差を検知しかつ迅速に急停止でき、自走する速度を高め清掃能力の向上を図りうる自走式掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空吸引式の掃除機にあっては、従来より走行機能をもたせて無人で床面を清掃しうる自走式掃除機が存在する。
【０００３】
このような自走式掃除機は、図５に示す如く、駆動モータｍ，ｎで駆動される一対の駆動輪ｄ、ｄと、操縦のための操舵輪ｃが取付く車体部ｋに、床面の塵埃を吸引する吸引具ｅを設けている。
【０００４】
又自走式掃除機には、本体部Ｋの走行方向前方に床面の段差を検知するセンサｓが設けられ、異状を検知することによって駆動モータｍを停止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、床面の一部に、例えば下りの階段など急激な下り段差が存在する場合には前記センサｓによって検知され、そのセンサｓからの信号により駆動モータｍの電源を切りかつ駆動モータｍに附属するブレーキｂを作動させ車体部Ｋを停止されるのであるが、駆動モータｍの回転が停止し車体Ｋが完全に静止するまで時間を要するという問題がある。
【０００６】
従って、自走式掃除機は、従来、段差における脱輪、転落を防ぐためセンサｓが段差を検出した後、完全停止するまでの惰行時間を見込んで低速で走行させており、このため清掃能力に劣るという問題があった。
【０００７】
発明者は、前記問題点を解決すべく研究、実験を重ねた結果、検知手段による検知により、駆動輪の回転が停止する以前にいち早く、駆動輪を床面から浮上がらせることによって車体部を急停止できることを見出し、本発明を完成させたのである。
【０００８】
本発明は、急激な下り段差において車体部を急停止でき、脱輪、転落を防止できることにより、走行速度を高め清掃能率を向上しうる自走式掃除機の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、床面の塵埃を吸引する吸引具を具えた車体部に、走行用の駆動輪と操舵輪とを配した自走式掃除機であって、
車体部に、
走行方向前方に配され床面の急激な下り段差を検知する検知手段と、
この検知手段の検知により、前記車体部を持ち上げ駆動輪を床面から浮上がらせると同時に車体部を制動する急停止手段とを設け、
かつこの急停止手段は、床面に接地して前記車体部の慣性力により前記車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることを特徴とする床面の塵埃を吸引する吸引具を具えた車体部に、走行用の駆動輪と操舵輪とを配した自走式掃除機である。
【００１０】
又、前記急停止手段は、車体部に回動可能に枢支されかつ扇状をなすカム板からなり、該カム板は常時は前記検知手段に付設される突片により係合されるとともに前記突片との係合が解放されることにより回動して床面に接するとともに慣性力による回動とともに下向きの半径長さが増すことによって車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることが出来る。
【００１１】
【作用】
検知手段の検知により駆動輪を床面から浮上がらせて車体部を制動する急停止手段を設けている。これによって、駆動輪が回転を持続する場合であっても、車体部は停止し、脱輪、転落を防止することが出来る。
【００１２】
従って、従来に比して自走速度を高めることが出来、清掃能力を高めることが出来る。
【００１３】
なお、急停止手段として、常時は係止片により係止され、かつ係止片の解放により回動して駆動輪を持上げるカム板によって形成し、かつ検知手段を下り段差で下降し、その下降によりカム板に設ける係止片を解放するよう構成した場合には、その動作は機械的に作動することによって、瞬時にかつ確実に駆動輪を持上げることが出来る。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１〜４において自走式掃除機１は、床面Ｆの塵埃を吸引する吸引具２を具えた車体部３に走行用の１対の駆動輪４、４と操舵輪５とを設けている。
【００１５】
前記駆動輪４は、個別に減速モータ１５に係合し、個々の減速モータ１５は制御装置１６によって、所定の走行コースに沿って走行しうるよう制御される。又左右の駆動輪４、４の回転差に基づいて車体部３の走行方向を変化させる。なお減速モータ１５には、ブレーキ１５ａが付設され、停止時における車体の惰行を防止している。この減速モータ１５は、本実施例では車体部３に積載されたバッテリ（図示せず）を電源としている。
【００１６】
操舵輪５は、本実施例ではキャスターであって前記駆動輪４、４の安定性を確保する。
【００１７】
吸引具２は、本実施例では、車体部３の走行方向前方において下向きに開口する吸込口１９と、この吸込口１９と収塵部２０が介在するダクト２１を通じて接続されるブロア２２と、吸込口１９からの吸気した空気をブロア２２から車体部３の外に排出する排気ダクト２３とからなる。
【００１８】
従って、ブロア２２を駆動することによって、床面Ｆ上に散在する塵埃は、吸込口１９から吸気される空気とともに吸引され収塵部２０に集約されかつ空気のみ排気ダクト２３をへて車体部３の外に排出される。
【００１９】
又、本実施例では、車体部３の走行方向前端かつ両側に一対のサイドブラッシ２５、２５がその刷子部２５ａが床面Ｆと接触を保持しつつ配される。
【００２０】
サイドブラッシ２５は、車体部３の枠組を形成しうる台枠３Ａの前端に台枠３Ａから外にはみ出して配される矩形の筒体２６に嵌装される杆部２７下端に下向きの刷子からなる刷子部２５ａを設けている。従ってサイドブラッシ２５は前記筒体２６の案内により、刷子部２５ａが接地しつつ車体部３の走行とともに、該車体部３の両側方を掃き進む。
【００２１】
本実施例では、前記杆部２７の後面に、筒体２６に上下にのびる溝２９を通り後方に向かってのびる突片３０を付設している。この突片３０は、杆部２７の上下動とともに上下に移動することが出来る。なお、杆部２７の抜け落ちを防止するため、突片３０の下降を制限するストッパ３１が筒体２６に設けられる。
【００２２】
前記車体部３には、その台枠３Ａに固着されかつ側方にのびるピン３２に、回転可能かつ周面がカム面１０Ａとなる扇状のカム板１０が枢支される。又カム板１０は、ピン３２の中心から床面Ｆまでの高さである設置高さＨに対してカム面１０Ａにおける短径ＲＳ側が小かつ長径ＲＬ側が大となる長円形などの２次曲線によって形成される。
【００２３】
前記カム板１０の側面には、その長径ＲＬ側にサイドブラシ２５の杆部２７からのびる前記突片３０先端が突入しうる溝部３３を有する係止片１１が固着される。又、このような係合状態においてはカム板１０は長径ＲＬ側が突片３０に向く側に、かつ短径ＲＳ側が床面Ｆに向く側に位置するよう車体部３に組付けられている。従って、カム板１０は常時においては床面Ｆとの間で間隙を有し、回動することによって下向きの半径長さＲが増すことになる。
【００２４】
前記カム面１０Ａは、その周面を鋸歯状の起伏を設けており、これによって床面Ｌとカム面１０Ａとが接触した際の両者の間の摩擦力を高めている。
【００２５】
然して、平坦な床面Ｆ上を走行する際には、図４（Ａ）に示す如く、刷子部２５ａの下端は、床面Ｆと接触を保ちつつ走行する。このときには、前記突片３０は係止片１１の溝部３３に係合し、カム板１０の下向きの長さＲは短径ＲＳであり、前記設置高さＨよりも小であるため、カム板１０は床面Ｆと接触することなく走行を持続する。
【００２６】
図４（Ｂ）に示すように、走行方向前方に急激な下り段差Ｄが存在する場合には、下り段差によって、サイドブラッシ２５は突片３０がストッパ３１に当接するまで下降し、この下降により、突片３０は、カム板１０の係止片１１との係合を解放する。
【００２７】
前記係合の解放によって、カム板１０はその重心位置が長軸ＲＬ側に位置するため、長軸ＲＬが下向きに回動し、カム面１０Ａが床面Ｆに接地する。さらに車体部３の慣性力により該車体部３が若干の距離を前進する一方、カム板１０は、そのカム面１０Ａに摩擦力を高める凹凸を形成しているため床面Ｆと当接することにより、踏張り、車体部３を持上げ、従って駆動輪４が浮上がることとなる。このように、慣性力により車体部３を持上げ、駆動輪４を浮上がらせる。
【００２８】
これによって、駆動輪４に慣性力が残存し、空転状態にあっても車体部３は、その走行が停止する。
【００２９】
このように、本実施例においては、前記カム板１０が急停止手段６を形成する一方、カム板１０の係止片１１に係合する突片３０を有するサイドブラシ２５が検知手段７を形成している。
【００３０】
なお、検知手段７である両側のサイドブラシ２５、２５が下り段差口に同時に進入することによって、同時に下降した場合には、２つの急停止手段６がともに作動し一対の駆動輪４、４を同時に浮上がらせ車体部３を瞬時に停止させることが出来る。
【００３１】
又、下り段差Ｄに車体部３が斜に進入した場合には先に下降したサイドブラシ２５によって一方の急停止手段６により作動し、その側の駆動輪４を先ず浮き上がらせるとともに、他の側の駆動輪４が走行持続するため、他の側のサイドブラシ２５も下り段差Ｄに到達し、一方の側におくれて他の側の急停止手段６が作動し、これにより、両駆動輪４、４がともに浮上がらせ車体部３を停止させることが出来る。
【００３２】
さらに、前記構成に加えてカム板１０の回動を検知することによって駆動輪４の浮上がらせと同時にこの駆動輪を回転させる減速モータ１５を同時に停止するように制御を付加してもよい。
【００３３】
なお本発明において、検知手段として前記突片を出没させる電磁具と、車体部３の走行方向前方下面に配され床面との距離差をセンサを用いて検知しかつその検知出力を前記電磁具に伝達しうるよう形成してもよい。
【００３４】
さらに操舵輪をなすキャスターを複数個横に並べることにより車体部の安定性を高めるならば車体部の走行方向の略中心線上に一個に検知手段と、一個の急停止手段とを設け、急停止手段の作動により、操舵輪を回転中心として両側の駆動輪を同時に浮上がらせるよう形成することも出来るなど本発明は種々な態様のものに変形出来る。
【００３５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明の自走式掃除機は、下り段差を検知する検知手段と、この検知手段により、駆動輪を浮上がらせて車体を制動する急停止手段とを具えているため、下り段差において車体部を急停止させることが出来、脱輪、転落を防止でき走行の安全性を高める一方、走行速度の上昇が可能となるため床面の清掃能率の向上を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】検知手段と急停止手段との一例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）ともに作用を示す正面図であり、（Ａ）は常時、（Ｂ）は下り段差に進入時をそれぞれ示す。
【図５】従来技術を示す平面図である。
【符号の説明】
２ 吸引具
３ 車体部
４ 駆動輪
５ 操舵輪
６ 急停止手段
７ 検知手段
１０ カム板
１１ 係止片
Ｄ 下り段差
Ｆ 床面
Claims (2)
- 床面の塵埃を吸引する吸引具を具えた車体部に、走行用の駆動輪と操舵輪とを配した自走式掃除機であって、
車体部に、
走行方向前方に配され床面の急激な下り段差を検知する検知手段と、
この検知手段の検知により、前記車体部を持ち上げ駆動輪を床面から浮上がらせると同時に車体部を制動する急停止手段とを設け、
かつこの急停止手段は、床面に当接して踏張り、前記車体部の慣性力により該車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることを特徴とする自走式掃除機。 - 前記急停止手段は、車体部に回動可能に枢支されかつ扇状をなすカム板からなり、該カム板は常時は前記検知手段に付設される突片により係合されるとともに前記突片との係合が解放されることにより回動して床面に当接するものであり、かつ床面に当接して踏張り前記車体部の慣性力により回動して下向きの半径長さが増すことによって車体部を持ち上げ駆動輪を浮き上がらせることを特徴とする請求項１記載の自走式掃除機。
Priority Applications (1)
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1994
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