JP4779039B2 - 自走式掃除機 - Google Patents
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Description
この従来技術は、ゴミや水等の掃き出し等の掃除機能に支障を来すことなく車体のコンパクト化を図るようにした自走式清掃機であり、つぎのように構成されている。
車体を走行可能に支持する少なくとも三つの輪体と、車体に配設され、回転することでゴミを掃き出すブラシと、前記ブラシで掃き出されたゴミを収容するゴミ回収タンクとを備えている、前記三つの輪体のうち2輪は駆動輪で、この駆動輪は車体側に支持されたアウタロータ型モータの回転子で構成されている。残る1輪は小さな従動輪である。
第2発明の自走式掃除機は、第1発明において、前記駆動輪が、減速機を内蔵し、ディスクブレーキを備えたホイルインモータであることを特徴とする。
第3発明の自走式掃除機は、第1または第2発明において、前記駆動輪が、車輪支持体を介して垂直な支軸によって水平面内で旋回可能に前記フレームに取付けられており、前記フレームにおける前記運転座席の横には操作レバーが傾動自在に取付けられており、該操作レバーと前記車輪支持体との間はリンク機構で連結され、前記操作レバーの傾動動作を前記駆動輪の旋回動作に変換するようになっていることを特徴とする。
第4発明の自走式掃除機は、第1,2または第3発明において、前記掃除機本体と前記走行駆動部とは、水平軸まわりで回転可能なピンを介して着脱自在に連結されていることを特徴とする。
a)左右2輪の従動輪と1輪の駆動輪が平面視における三角形の各頂点に配置されており、しかも掃除機本体の後部に配置された従動輪と掃除機本体の後端部に連結された走行駆動部に取付けられた駆動輪とは軸間距離が短くなるので、旋回半径が非常に小さくなり、その場旋回に近い旋回が可能である。
b)運転者の体重は運転座席の直下に位置する駆動輪にかかるので、支持用車輪の荷重負担は少なくなる。一方で駆動輪はホイルインモータであり、低速でも高トルクを出力することから、駆動輪に運転者の重量がかかっても、それが駆動に必要な床面との摩擦となる。よって、安定した走行が可能となり、床や路面の掃除中に一定の速度で走行して確実に掃除が行える。
c)旋回自在な駆動輪が操舵輪を兼ねているので、方向転換が坂道のような抵抗の大きい場所でも可能となる。
第2発明によれば、駆動輪が低速で高トルクを出力するので、発進しやすく清掃作業時の低速走行時にも高トルクを出力するので、登り坂や段差があってもスムーズに走行することができる。また、減速機を内蔵しているので、高トルクを出力する割に駆動輪自体が小形になるので、掃除機自体をコンパクトにでき、かつ掃き残しも生じないようにできる。
第3発明によれば、運転座席の横の操作レバーを傾動させると、リンク機構を介して駆動輪を転舵できるので、運転員が座席に座ったままで手動で方向転換できる。このため、思いどおりの場所を掃き残しを生ずることなく清掃できる。
第4発明によれば、掃除機本体と走行駆動部を連結するピンは水平軸まわりに回転するので、坂道の頂上付近や谷底付近でも駆動輪も支持用車輪も路面に接地する。このため、自走式掃除機を走行させながら掃除機本体による清掃が可能である。また、掃除機本体に走行駆動部をピンで結合離脱できるので、走行駆動部のみを後付けで付加して自走式掃除機を組立てることが可能となる。
まず、図1および図2に基づき自走式掃除機Aの基本構造を説明する。
本実施形態の自走式掃除機Aは、その構造を掃除機本体Sと走行駆動部Dに二分することができる。
従動輪3Aは左右の2輪があり、その間には回転ブラシ5Bが取付けられている。本体フレーム7の下面には、ゴミ箱6が着脱自在に取付けられている。
本体フレーム7から斜め上方に延びているのは、手押しハンドル4である。
この掃除機本体Sは、それ単体で人力用の掃除機として使えるものであり、作業員は、手押しハンドル4で押すことができる。
本実施形態の自走式掃除機Aは、この走行駆動部Dによって、動力走行しながら床面を清掃できるようにしたものである。
図4に示すように、駆動輪2はフレーム1に対し以下に説明するように旋回自在に取付けられている。
11は駆動輪2の車軸であり、その両端には、断面逆U字形の車輪支持体12が取付けられている。この車輪支持体12の内側において、車軸11にはディスクブレーキ13が取付けられている。
車輪支持体12の上端には垂直な支軸14が取付けられ、この支軸14はブラケット15内で水平面内において回転するようになっている。ブラケット15はフレーム1に固定されている。
このため従動輪3Aの走行抵抗が大きくなることはない。この一方、駆動輪2には運転者の体重が走行に必要な摩擦力を大きくするので、坂道や路面抵抗の大きいところでも安定した走行が可能となる。
駆動輪2と操作レバー9との間は、つぎのリンク機構20で連結されている。
図4および図5に示すように、車輪支持体12の中心後部には、第1リンク21の一端が取付けられており、その他端はL字形リンク22の一端に連結されている。L字形リンク22は、その中心がピン23が車体フレームに回動自在に軸支されている。L字形リンク22の他端には、第2リンク24の一端が連結されている。第2リンク24の他端には垂直リンク25の一端が連結されており、この垂直リンク25の他端は、水平な回動軸26に固定されている。回動軸26はパイプ等でフレーム1に固定されている。そして、回動軸26には前記操作レバー9が連結され、この操作レバー9は運転座席8の横で前方に向け延びている。操作レバー9の先端には握り部10が固定され、これにはスロットルレバー30とブレーキレバー31が取付けられている。
また、スロットルレバー30を操作すると駆動輪2の走行速度を加減速することができ、ブレーキレバー31を握ると前記ディスクブレーキ13が効くようになっている。
しかも、駆動輪2は運転座席8の直下方にあり、後方へ出っ張っているものは何もない。このため、運転者は座席8に座って前方を見たまま操作するのであるが、自分の体の後方を気遣う必要はないので、精神的に疲れにくく、安全性も高い。
インナロータ型は、車軸側に磁石を円周方向に配置し、ホイールの内側に鉄芯とコイルからなる電機子を円周方向に配置したものである。
アウタロータ型は、ホイールの内側に磁石を円周方向に配置し、車軸側に鉄芯とコイルからなる電機子を円周方向に配置したものである。
この駆動輪2はダイレクトドライブ方式の利点である部品点数の少ない簡素な構成と、直径を大きくとることによって低速で高トルクが得られるという利点を有するものである。
図3に示すように、運転者が運転座席8に座って、スロットル30を開くと駆動輪2が回転しはじめて、発進と加速を行う。スロットル30を閉じると減速する。ブレーキレバー31を握ると減速して停車する。操作レバー9が中立位置Nのとき駆動輪2は車体軸線に沿っているので、自走式掃除機Aは直進する。操作レバー9を前方Lに傾すと駆動輪2は左向きになり、車体は左旋回する。操作レバー9を後方Rに引くと駆動輪2が右向きになり、車体は右旋回する。
車体が走行している間、ブラシ5A,5Bを回転させ、ゴミを吸引していけば、路面や床面を清掃できる。
このことは手押し型の軽量タイプの掃除機本体を自走化できるということを意味するが、この場合にも運転者の体重は駆動輪2で支え、従動輪3Aには重量をかけないので、回転ブラシ5Bをつぶすことはない。
D 走行駆動部
1 フレーム
2 駆動輪
3A 従動輪
5A,5B 回転ブラシ
8 運転座席
9 操作レバー
20 リンク機構
41 ピン
Claims (4)
- 運転員が一人乗って走行しながら路面を掃除する自走式掃除機であって、
掃除機本体と、該掃除機本体の後端部に連結された走行駆動部とからなり、
前記掃除機本体は、路面清掃具と支持用車輪を備えており、該支持用車輪は、該掃除機本体の前部に取付けられたキャスターと該掃除機本体の後部に取付けられた左右2輪の従動輪とからなり、
前記走行駆動部は、駆動源と操舵機構を取付けたフレームと、該フレームの上面に取付けた運転座席と、該フレームの下面に旋回可能に取付けた駆動輪を備えており、
前記駆動輪は、ホイールにモータを内蔵したホイルインモータで構成された1輪であって前記運転座席の直下方に位置しており、
前記左右2輪の従動輪と前記駆動輪は、平面視において三角形の各頂点に配置されている
ことを特徴とする自走式掃除機。 - 前記駆動輪が、減速機を内蔵し、ディスクブレーキを備えたホイルインモータである
ことを特徴とする請求項1記載の自走式掃除機。 - 前記駆動輪が、車輪支持体を介して垂直な支軸によって水平面内で旋回可能に前記フレームに取付けられており、
前記フレームにおける前記運転座席の横には操作レバーが傾動自在に取付けられており、
該操作レバーと前記車輪支持体との間はリンク機構で連結され、前記操作レバーの傾動動作を前記駆動輪の旋回動作に変換するようになっている
ことを特徴とする請求項1または2記載の自走式掃除機。 - 前記掃除機本体と前記走行駆動部とは、水平軸まわりで回転可能なピンを介して着脱自在に連結されている
ことを特徴とする請求項1,2または3記載の自走式掃除機。
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