JP6335050B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。

自律して被掃除面上を移動して被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニットと、自律型掃除ユニットが捕集した塵埃を蓄積するステーションユニットと、を備える電気掃除機が知られている。

この従来の電気掃除機は、台状のステーションユニットの塵埃排出位置へ自律型掃除ユニットを自律的に移動させ、塵埃の自重による落下を利用して自律型掃除ユニットが捕集した塵埃をステーションユニット内の塵埃容器へ収集する。

特開２０１２−２４５３４４号公報

従来の電気掃除機は、自律型掃除ユニットが捕集した塵埃をステーションユニットへ収集するため、自律型掃除ユニット内の塵埃容器の保守や清掃の観点に乏しい。具体的には、従来の電気掃除機は、自律型掃除ユニット内の塵埃容器の着脱機構を考慮しておらず、自律型掃除ユニット内の塵埃容器が自律型掃除ユニットの本体ケースに一体化されていると推測され、塵埃容器単体で保守や清掃が困難であった。

そこで、着脱式の塵埃容器を自律型掃除ユニットに適用して、塵埃容器の保守や清掃を容易にすることが考えられる。

しかしながら、着脱自在な塵埃容器を搭載する自律型掃除ユニットに、自律型掃除ユニットの塵埃容器から廃棄される塵埃を蓄積するステーションユニットを連携させる場合には、自律型掃除の塵埃容器からステーションユニットへ至る塵埃の移送経路で、塵埃の漏洩を確実に防ぐことが重要になる。

そこで、本発明は、自律型掃除ユニットの塵埃容器からステーションユニットへ至る塵埃の移送経路における塵埃の漏洩を確実に防ぐことができる電気掃除機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明に係る電気掃除機は、自律して被掃除面上を移動して前記被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニットと、ステーションユニットと、を備えている。前記自律型掃除ユニットは、吸込口および塵埃容器口を底面に有する本体ケースと、前記本体ケースに着脱自在に設けられ、かつ前記本体ケースの底面に覆われる底面を有して前記自律型掃除ユニットが前記吸込口から捕集する塵埃を蓄積する容器本体、前記本体ケースに取り付けられた状態において前記塵埃容器口から露出し、または前記塵埃容器口を臨む連結部、前記連結部に設けられて前記容器本体内の塵埃を廃棄する廃棄口、および前記廃棄口を開閉する廃棄蓋を有する一次塵埃容器と、を備えている。前記ステーションユニットは、前記一次塵埃容器の前記連結部に接して前記廃棄口に気密に連結される塵埃移送管と、前記塵埃移送管を通じて前記一次塵埃容器から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器と、を備えている。前記廃棄口は、前記一次塵埃容器の底面に配置されて前記自律型掃除ユニットの下方へ向かって開口し、前記塵埃移送管は、前記ステーションユニットの上方へ向かって開口している。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットの底面を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す縦断面。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の二次塵埃容器を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の二次塵埃容器を示す斜視図。

本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図１２を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、自律して被掃除面上を移動して被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニット２と、自律型掃除ユニット２の充電電極３を有するステーションユニット５と、を備えている。電気掃除機１は、自律型掃除ユニット２を居室内の被掃除面の全域に渡って自律で移動させて塵埃を捕集し、この後、自律型掃除ユニット２をステーションユニット５へ帰巣させて自律型掃除ユニット２が捕集した塵埃をステーションユニット５側へ引き取り、収集する。

なお、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される位置とは、ステーションユニット５へ帰巣する自律型掃除ユニット２の帰巣位置であって、自律型掃除ユニット２は、充電が必要な状態や、居室の掃除を終えた場合には、この帰巣位置へ帰巣する。なお、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される位置は、自律移動する自律型掃除ユニット２と任意の場所に設置可能なステーションユニット５との間の相対的な位置関係である。

また、図１中の矢印Ａは自律型掃除ユニット２の前進方向、矢印Ｂは自律型掃除ユニット２の後退方向である。自律型掃除ユニット２の幅方向は、矢印Ａおよび矢印Ｂに対して直交する方向である。

自律型掃除ユニット２は、前進してステーションユニット５から離脱し、居室内を自律で走行する一方、ステーションユニット５へ帰巣する際には後退してステーションユニット５に連結する。

自律型掃除ユニット２は、いわゆるロボットクリーナである。自律型掃除ユニット２は、中空円盤形状の本体ケース１１と、本体ケース１１の後部に着脱自在に設けられる一次塵埃容器１２と、本体ケース１１内に収容されて一次塵埃容器１２に接続される一次電動送風機１３と、被掃除面上の自律型掃除ユニット２を移動させる移動部１５と、移動部１５を駆動させる駆動部１６と、駆動部１６を制御して被掃除面上の本体ケース１１を自律的に移動させるロボット制御部１７と、電源としての二次電池１８と、を備えている。

ステーションユニット５は、被掃除面上に設置されている。ステーションユニット５は、自律型掃除ユニット２が乗り上げる台座２１と、台座２１に一体化される塵埃回収部２２と、充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう自律型掃除ユニット２を誘導するローラ対２３と、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２に気密に連結される塵埃移送管２５と、塵埃移送管２５内から突出するレバー２６と、商用交流電源から電力を導く電源コード２９と、を備えている。

次に、本発明の実施形態に係る自律型掃除ユニット２について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットの底面を示す斜視図である。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の自律型掃除ユニット２は、本体ケース１１の底面１１ａに設けられる吸込口用清掃体３１と、吸込口用清掃体３１を駆動させる吸込口用駆動部３２と、本体ケース１１の底面１１ａに設けられる左右一対の底面側部清掃体３３と、底面側部清掃体３３のそれぞれを駆動させる左右一対の底面側部駆動部３５と、を備えている。

円盤形状の本体ケース１１は、例えば合成樹脂製であり、被掃除面上を容易に旋回できる。底面１１ａの後半部の幅方向中央部には、横長の吸込口３６が開口されている。

吸込口３６は、本体ケース１１の幅寸法、つまり直径寸法の３分の２程度の幅寸法を有している。吸込口３６は、一次塵埃容器１２を経て一次電動送風機１３に流体的に接続されている。

また、本体ケース１１は、底面１１ａに塵埃容器口３７を有している。塵埃容器口３７は、一次塵埃容器１２を覆う部分に配置されている。塵埃容器口３７は、角丸矩形状に開口されて、本体ケース１１に装着された一次塵埃容器１２を部分的に露出させている。

一次塵埃容器１２は、一次電動送風機１３が発生させる吸込負圧によって吸込口３６から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃を濾過捕集するフィルタ、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置などが一次塵埃容器１２に適用される。一次塵埃容器１２は、本体ケース１１の後部に配置されている。一次塵埃容器１２は、本体ケース１１に着脱自在に設けられて自律型掃除ユニット２が捕集する塵埃を蓄積する容器本体３８と、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７から露出する連結部３９と、連結部３９に設けられて容器本体３８内の塵埃を廃棄する廃棄口４１と、廃棄口４１を開閉する廃棄蓋４２と、を備えている。

移動部１５は、本体ケース１１の底面１１ａに配置される左右一対の駆動輪４５と、本体ケース１１の底面１１ａに配置される旋回輪４６と、を備えている。

一対の駆動輪４５は、本体ケース１１の底面１１ａから突出しており、自律型掃除ユニット２を被掃除面上に置いた状態で被掃除面に接地する。また、一対の駆動輪４５は、本体ケース１１の前後方向において略中央部に配置され、かつ吸込口３６の前方を避けて本体ケース１１の左右の側部寄りに配置されている。一対の駆動輪４５の回動軸は、本体ケース１１の幅方向に沿って延びる直線上に配置されている。自律型掃除ユニット２は、左右の駆動輪４５を互いに同一方向に回転させることによって前進または後退し、左右の駆動輪４５を互いに反対方向に回転させることによって右回りまたは左回りに旋回する。

旋回輪４６は、被掃除面を旋回自在な従動輪である。本体ケース１１の幅方向の略中央部、かつ、前部に配置されている。

駆動部１６は、一対の駆動輪４５のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部１６は、左右の駆動輪４５をそれぞれ独立に駆動させる。

ロボット制御部１７は、マイクロプロセッサ（図示省略）、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備えている。ロボット制御部１７は、一次電動送風機１３、吸込口用駆動部３２、駆動部１６、および底面側部駆動部３５に電気的に接続されている。

二次電池１８は、一次電動送風機１３、吸込口用駆動部３２、駆動部１６、底面側部駆動部３５、およびロボット制御部１７の電源である。二次電池１８は、例えば旋回輪４６の後方に配置されている。二次電池１８は、本体ケース１１の底面１１ａに配置される一対の充電端子４７に電気的に接続されている。二次電池１８は、ステーションユニット５の充電電極３に充電端子４７が接続されることによって充電される。

吸込口用清掃体３１は、吸込口３６に設けられている。吸込口用清掃体３１は、本体ケース１１の幅方向に延びる回転中心線回りに回転可能な軸状のブラシである。吸込口用清掃体３１は、例えば長尺な軸部と、軸部の径方向に延び、かつ軸部の長手方向へ螺旋状に並ぶ複数条のブラシと、を備えている。吸込口用清掃体３１は、吸込口３６から本体ケース１１の底面１１ａよりも下方へと突出しており、自律型掃除ユニット２を被掃除面上に置いた状態でブラシを被掃除面に接触させる。

吸込口用駆動部３２は、本体ケース１１内に収容されている。

一対の底面側部清掃体３３は、吸込口用清掃体３１の前進方向に対する左右の両側方に配置されて、吸込口用清掃体３１が届かない壁際の被掃除面上の塵埃を掻き集めて吸込口３６へ導く補助的な清掃体である。それぞれの底面側部清掃体３３は、被掃除面の垂線に対してやや前傾する回転中心となるブラシ基部４８と、ブラシ基部４８の径方向に向けて放射状に突出する例えば３つの線状清掃体４９と、を備えている。

それぞれのブラシ基部４８は、吸込口３６および左右の駆動輪４５よりも前方、かつ旋回輪４６よりも後方であって、吸込口３６よりも左右の側方寄りに配置されている。また、それぞれのブラシ基部４８の回転中心線は、被掃除面の垂線に対してやや前傾されている。このため、線状清掃体４９は、被掃除面に対して前傾した面に沿って旋回している。つまり、ブラシ基部４８に対して前側に旋回してくる線状清掃体４９は先端側ほど被掃除面に対して押し付けられ、ブラシ基部４８に対して後ろ側に旋回してくる線状清掃体４９は先端側ほど被掃除面から離れることになる。

線状清掃体４９は、ブラシ基部４８から例えば三方向へ等間隔に配置されている。なお、線状清掃体４９は、ブラシ基部４８ごとに４つ以上設けられていてもよい。それぞれの線状清掃体４９は、先端側に清掃部材としての複数のブラシ毛を備えている。さらに、ブラシ毛は、本体ケース１１の外周縁よりも外側へ拡がる軌跡を描いてブラシ基部４８を中心に旋回している。

それぞれの底面側部駆動部３５は、下方に突出して底面側部清掃体３３のブラシ基部４８に接続される回転軸を備えている。それぞれの底面側部駆動部３５は、被掃除面上の塵埃を吸込口３６へと掻き集めるように底面側部清掃体３３を回転させる。

次に、本発明の実施形態に係るステーションユニット５について詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す斜視図である。

図３に示すように、本実施形態に係るステーションユニット５の台座２１は、ステーションユニット５の前側へ張り出して矩形状に拡がっている。台座２１は、塵埃回収部２２の底部に連接する高床部６１と、高床部６１から張り出す低床部６２と、を備えている。低床部６２および高床部６１は、ステーションユニット５の幅方向へ帯状に延びている。低床部６２には、ローラ対２３が配置されている。高床部６１には、充電電極３および塵埃移送管２５の入口が配置されている。

自律型掃除ユニット２は、一対の駆動輪４５を低床部６２に乗り上げ、一次塵埃容器１２を高床部６１の上方に配置する姿勢でステーションユニット５の帰巣位置へ到達する。

ローラ対２３は、台座２１の低床部６２の左右それぞれの端部、かつ前端部に配置されている。

ローラ対２３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する方向、つまり幅方向へ自律型掃除ユニット２を誘導する一対の交差方向ローラ６３と、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪４５のそれぞれを空転させる一対の停止用ローラ６５と、を備えている。ローラ対２３、つまり一対の交差方向ローラ６３および一対の停止用ローラ６５は、一対の駆動輪４５の接地面としての台座２１よりも突出している。

一対の交差方向ローラ６３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かって離間距離の狭まる非平行な回転中心Ｃ１を有している。つまり、一対の交差方向ローラ６３は、台座２１側から塵埃回収部２２に近づくにつれて相互に近づく回転中心Ｃ１を有している。

一対の停止用ローラ６５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心Ｃ２を有している。一対の停止用ローラ６５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪４５のそれぞれを空転させて自律型掃除ユニット２の進行（後退）を阻止する。なお、一対の停止用ローラ６５の回転中心Ｃ２は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。

台座２１は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう際に一対の駆動輪４５のそれぞれの接地面積を減じる凹凸状の走行面６６を備えている。走行面６６は、ローラ対２３、つまり一対の交差方向ローラ６３および一対の停止用ローラ６５に囲まれる部分に配置されている。走行面６６は、台座２１の一部に設けられる複数の線状凹凸、格子状凹凸、または複数の半球状凹凸である。

塵埃回収部２２は、塵埃移送管２５を通じて一次塵埃容器１２から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器６８と、塵埃回収部２２内に収容されて二次塵埃容器６８に接続される二次電動送風機６９と、商用交流電源から二次電動送風機６９および充電電極３へ電力を導く電源コード２９と、を備えている。

塵埃回収部２２は、ステーションユニット５の後部に配置されて台座２１よりも上方へ角丸矩形状に延びている。塵埃回収部２２の正面壁は、自律型掃除ユニット２の後端部に対応する円弧状の凹没部７１を備えている。塵埃移送管２５の入口は、台座２１の高床部６１から凹没部７１に渡っている。また、凹没部７１には、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達したか否かを検知する帰巣確認検知部７２が設けられている。帰巣確認検知部７２は、可視光や赤外線を利用して自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する所謂、対物センサである。帰巣確認検知部７２は、塵埃回収部２２の正面方向において自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する第一センサ部７３と、塵埃回収部２２の高さ方向において自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する第二センサ部７５と、を備えている。

また、塵埃回収部２２は、本体８１内に収容される二次塵埃容器６８を覆い隠す蓋体８２を備えている。蓋体８２は、塵埃回収部２２の天井の一部、具体的には右半分を開閉する。蓋体８２の下方には、二次塵埃容器６８が配置されている。

充電電極３は、塵埃移送管２５の入口を挟んで一対に設けられている。また、充電電極３のそれぞれは、凹没部７１の左右の縁の正面に配置されている。

図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す縦断面である。

図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面である。

図４および図５に示すように、本発明の実施形態に係るステーションユニット５の塵埃回収部２２は、塵埃を案内する風路としての塵埃移送管２５を有する本体８１と、本体８１内から取り出し自在に収納されて塵埃移送管２５に着脱自在に連結される塵埃集塵部としての二次塵埃容器６８と、二次塵埃容器６８を介して塵埃移送管２５に吸い込み負圧を生じさせる二次電動送風機６９と、本体８１内に収容される二次塵埃容器６８を覆い隠す蓋体８２と、蓋体８２に設けられて、二次塵埃容器６８が本体８１内から取り出されている場合には、二次電動送風機６９の吸込側の風路を塞ぐ誤吸込阻止部８３と、二次塵埃容器６８と二次電動送風機６９とを流体的に接続する最下流管８５と、を備えている。

また、塵埃回収部２２は、誤吸込阻止部８３に設けられて、蓋体８２が閉じる過程で二次塵埃容器６８に接触する際、誤吸込阻止部８３の揺動角度を規制して二次電動送風機６９の吸込側の風路を塞ぐシール面８６を二次塵埃容器６８へ向ける爪８７を備えている。

さらに、塵埃回収部２２は、二次電動送風機６９の吸込負圧を検知する圧力検知部９１と、二次塵埃容器６８に蓄積される塵埃が予め定める規定量に達したことを報知する報知部９２と、圧力検知部９１の検知結果が予め定める吸込負圧より低圧になった場合には報知部９２を作動させる制御部９３と、を備えている。

本体８１は、奥行き方向（自律型掃除ユニット２が帰巣する際に進行する方向）に短く、幅方向に長い。本体８１は、幅方向における一方の半部、具体的には右側半部に二次塵埃容器６８を収容する塵埃容器室９５を区画し、幅方向における他方の半部、具体的には左側半部に二次電動送風機６９を収容する送風機室９６を区画している。

塵埃移送管２５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、一次塵埃容器１２の連結部３９に接して廃棄口４１に気密に連結される。塵埃移送管２５の開口縁には環状のシール部材２５ａが設けられている。シール部材２５ａは、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、連結部３９に密着する。塵埃移送管２５は、台座２１の高床部６１に配置される入口から後方へ延びて塵埃回収部２２内へ至り、塵埃回収部２２内で屈曲しつつ塵埃容器室９５と送風機室９６との間を上方へ延びて二次塵埃容器６８の側方へ至る。塵埃移送管２５は、ステーションユニット５の上方へ向かって開口する入口と、二次塵埃容器６８へ向かって側方へ開口する出口と、を有している。

塵埃移送管２５の入口に配置されるレバー２６は、塵埃回収部２２の正面方向、かつ上向きに延びるフック９７を備えている。

二次塵埃容器６８は、天面が開放され、側面に吸込口１０１を有する塵埃容器１０２と、塵埃容器１０２の天井を閉じるとともに吐出口１０３を有する蓋体１０５と、吐出口１０３に設けられるネットフィルタ１０６と、蓋体１０５から塵埃容器１０２の底面に向かい垂れ下がって塵埃容器１０２内を吸込口１０１に直接的に繋がる上流側空間１０７と、吐出口１０３に繋がる下流側空間１０８とに仕切り、塵埃容器１０２内の底部で上流側空間１０７と下流側空間１０８とを繋げる仕切板１０９と、吐出口１０３に繋がって蓋体１０５の上方に覆い被さる二次フィルタ１１０と、二次フィルタ１１０の下流側風路を仕切るカバー管１１１と、を備えている。

塵埃容器１０２は、下流側空間１０８の下方に上流側空間１０７の底部よりも下方へ膨出した膨出部１１２を備えている。

二次フィルタ１１０は、最下流管８５に連結されている。

また、二次塵埃容器６８は、蓋体１０５、仕切板１１３、および二次フィルタ１１０を一体で開閉する第一ヒンジ機構１１５と、蓋体１０５および仕切板１１３を一体で揺動させて二次フィルタ１１０の濾過面側の空間を開閉する第二ヒンジ機構１１６と、を備えている。

カバー管１１１は、二次フィルタ１１０の下流風路を最下流管８５に接続する風路を兼ねている。カバー管１１１は、蓋体１０５とともに第一ヒンジ機構１１５によって揺動自在に支持されている。

第一ヒンジ機構１１５は、吸込口１０１の上方に配置されている。

第二ヒンジ機構１１６は、第一ヒンジ機構１１５からみて蓋体１０５の反対端に配置されている。

二次電動送風機６９は、吸込口を上方へ向けて本体８１の送風機室９６に収容されている。

最下流管８５は、二次電動送風機６９の吸込側の風路であって、塵埃移送管２５の上方に配置されて塵埃回収部２２の本体８１内を幅方向へ延びている。最下流管８５の入口は、塵埃容器室９５に開口している。最下流管８５の出口は、二次電動送風機６９の吸込口に接続されている。最下流管８５は、二次塵埃容器６８が塵埃容器室９５に納められると二次塵埃容器６８の二次フィルタ１１０の下流側に連結される。

蓋体８２は、本体８１に揺動自在に設けられている。蓋体８２は、二次塵埃容器６８を納める塵埃容器室９５の天井開口を開閉する。

誤吸込阻止部８３は、蓋体８２に揺動自在に設けられている。

誤吸込阻止部８３は、二次電動送風機６９の吸込側の風路の完全閉塞を回避する通気孔１２１を有している。

自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の帰巣位置へ戻ると、自律型掃除ユニット２の充電端子４７がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される。このとき、ステーションユニット５の塵埃移送管２５は、一次塵埃容器１２の連結部３９に接続される。この後、ステーションユニット５は、二次電動送風機６９を駆動させて、図４および図５中の実線矢印の方向へ空気を吸い込んで、一次塵埃容器１２から二次塵埃容器６８へ塵埃を移動させる。二次塵埃容器６８は、目の粗い粗塵をネットフィルタ１０６で補足して下流側空間１０８に蓄積する。ネットフィルタ１０６に補足される塵埃は、下流側空間１０８上側から下側へ向かって蓄積される。また、ネットフィルタ１０６に補足される塵埃は、空気の流れによってネットフィルタ１０６へ押し付けられるようにして圧縮される。圧縮された粗塵は、目の細かいフィルタのような役割をして空気の含まれる目の細かい細塵を補足する。圧縮された粗塵に補足される細塵は、粗塵に纏わり付くものがある一方で、粗塵から脱落して下流側空間１０８の下方へ至るものもある。下流側空間１０８下方には膨出部１１２があり、粗塵から脱落する細塵は、膨出部１１２に降り積もる。膨出部１１２では、二次塵埃容器６８内を上流側空間１０７から下流側空間１０８へとＵ字状に流れる空気が淀みやすい。このため、膨出部１１２に降り積もる細塵は、二次塵埃容器６８内の空気流に舞い上げられることなく、膨出部１１２に溜まりやすい。

ネットフィルタ１０６を通過する目の細かい細塵や、圧縮された粗塵を通過する細塵は、二次フィルタ１１０によって補足される。

図６および図７は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図である。

図６および図７は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置、つまり帰巣位置へ近づく様子を示している。また、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離れる場合には図７から図６へと逆順の様相となる。

図６および図７に示すように、本実施形態に係る自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２は、本体ケース１１に着脱自在に設けられて自律型掃除ユニット２が捕集する塵埃を蓄積する容器本体３８と、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７から露出する連結部３９と、連結部３９に設けられて容器本体３８内の塵埃を廃棄する廃棄口４１と、廃棄口４１を開閉する廃棄蓋４２と、を備えている。

連結部３９は、容器本体３８に一体成形されている。連結部３９は、塵埃容器口３７に対応して角丸矩形状に突出している。連結部３９は、一次塵埃容器１２が本体ケース１１に取り付けられた状態において、塵埃容器口３７に嵌合している。連結部３９は、本体ケース１１の外表面に面一な外周縁部を有する一方、廃棄口４１の周縁部に凹没部を有している。この凹没部の中央には、廃棄口４１が配置されている。また凹没部には、廃棄蓋４２が配置されている。

なお、連結部３９は、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７を臨むものであっても良い。この場合、連結部３９は、本体ケース１１の内側であって塵埃容器口３７から見通すことができる場所に配置される。塵埃移送管２５は、塵埃容器口３７を通じて連結部３９に到達可能な突出長さを有することが好ましい。

廃棄口４１は、一次塵埃容器１２が本体ケース１１に取り付けられた状態において、自律型掃除ユニット２の下方へ向かって開口されている。

廃棄口４１は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、自律型掃除ユニット２の中央よりもステーションユニット５に近い側に配置されている。つまり、廃棄口４１は、自律型掃除ユニット２が後退してステーションユニット５へ近づき、一対の駆動輪４５をステーションユニット５の台座２１に乗り上げると、ステーションユニット５の塵埃回収部２２に近づく。

廃棄蓋４２は、自律型掃除ユニット２の外観に露出しており、本体ケース１１の外表面に面一である。廃棄蓋４２には、ステーションユニット５のレバー２６を引っ掛けるレバー受１２３が設けられている。なお、廃棄蓋４２も、連結部３９と同様に本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７を臨むものであっても良い。この場合、廃棄蓋４２は、本体ケース１１の内側であって塵埃容器口３７から見通すことができる場所に配置される。

他方、本実施形態に係るステーションユニット５のレバー２６は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう途中で自律型掃除ユニット２の廃棄蓋４２に引っ掛かり、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると廃棄蓋４２を開いて廃棄口４１と塵埃移送管２５とを流体的に接続させる（図７）。

自律型掃除ユニット２の廃棄蓋４２およびステーションユニット５のレバー２６は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心線Ｃ３のまわりに回転する。なお、廃棄蓋４２の回転中心Ｃ４およびレバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。

レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管２５の開口縁部のうち自律型掃除ユニット２が最初に到達する縁部に配置されている。

また、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動自在に支持されている。つまり、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動することによって、自律型掃除ユニット２の帰巣制御における位置精度のばらつきに影響されることなく、レバー受１２３にフック９７を引っ掛けることができる。

さらに、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管２５の開口縁部のうち自律型掃除ユニット２が最初に到達する縁部に設けられる軸カバー１２５によって覆われている。

廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋４２の遠方側に配置されている。また、廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向においてレバー受１２３よりも遠方側に配置されている。さらに、廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋４２のうち、廃棄口４１に接したり離れたりする蓋本体１２６よりも遠方側に配置されている。

これらレバー２６の回転中心線Ｃ３および廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４の配置によって、廃棄蓋４２は、レバー２６によって開かれると自律型掃除ユニット２の容器本体３８から塵埃移送管２５へ塵埃を案内する傾斜面となる（図７）。

なお、廃棄蓋４２は、コイルバネ１２７によって、閉じる方向へバネ力を受けている。廃棄蓋４２は、コイルバネ１２７のバネ力に自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって開かれる。コイルバネ１２７は、レバー２６によって廃棄蓋４２が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離脱してレバー受１２３からレバー２６が抜け出すと、エネルギーを解放して廃棄蓋４２を閉じる。

また、レバー２６は、コイルバネ（図示省略）によって、起立する（図６）方向へバネ力を受けている。レバー２６は、コイルバネのバネ力に自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって倒し込まれる。コイルバネは、レバー２６によって廃棄蓋４２が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離脱してレバー受１２３からレバー２６が抜け出すと、エネルギーを解放してレバー２６を起立させる。

図８および図９は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面斜視図である。

なお、図８は、蓋体８２を全開した状態を示している。図９は、蓋体８２を閉じる途中で、誤吸込阻止部８３が二次塵埃容器６８に接し始める状態を示している。

図８に示すように、本実施形態に係るステーションユニット５は、蓋体８２を開くことによって、本体８１内の塵埃容器室９５から二次塵埃容器６８を取り出すことができる。

蓋体８２の回転中心は送風機室９６側にあるため、蓋体８２は、送風機室９６側に寄るように開く。蓋体８２は、ほぼ垂直に開き、塵埃容器室９５の上方を大きく開放する。

そして、誤吸込阻止部８３は、蓋体８２に回転自在に支持されるため、蓋体８２が閉じているときには蓋体８２の内面に沿う状態にあり（図５）、蓋体８２が開かされると自重によって傾いて（回転して）倒れ込む。このとき、誤吸込阻止部８３に設けられた爪８７は、誤吸込阻止部８３の傾きを適宜の角度で規制する。この適宜の角度は、蓋体８２を閉じる際に、誤吸込阻止部８３が二次塵埃容器６８に突き当たって蓋体８２の閉鎖を阻害しない角度に設定される。すなわち、図９に示すように、爪８７は、蓋体８２が閉じる過程において、誤吸込阻止部８３が二次塵埃容器６８に接する際に二次塵埃容器６８の外殻と誤吸込阻止部８３とのなす角が鋭角となり、蓋体８２をさらに閉じることで誤吸込阻止部８３が蓋体８２の内面に沿う状態（図５）へ倒れ込むように、誤吸込阻止部８３の傾きを適宜の角度で規制している。

図１０は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面斜視図である。

なお、図１０は、ステーションユニット５から二次塵埃容器６８を取り外した状態を示している。

本実施形態に係るステーションユニット５の塵埃移送管２５および最下流管８５は、塵埃容器室９５から二次塵埃容器６８が取り出されると、塵埃容器室９５を通じて流体的に接続されてしまう。塵埃移送管２５と最下流管８５とが塵埃容器室９５を通じて流体的に接続された状態のままで二次電動送風機６９を運転してしまうと、二次電動送風機６９が生じさせる負圧は、最下流管８５および塵埃容器室９５を経て塵埃移送管２５に作用し、ひいては自律型掃除ユニット２が帰巣位置へ戻っていれば一次塵埃容器１２内の塵埃が塵埃容器室９５内にまき散らされたり、二次電動送風機６９へ吸い込まれたりしかねない。

そこで、本実施形態に係るステーションユニット５は、図１０に示すように、塵埃容器室９５から二次塵埃容器６８が取り出された場合には、誤吸込阻止部８３で最下流管８５の入口を閉ざして最下流管８５と塵埃容器室９５との間で流体的な接続を遮断する。誤吸込阻止部８３で最下流管８５の入口を閉ざした状態で二次電動送風機６９を運転してしまっても、二次電動送風機６９が生じさせる負圧は、誤吸込阻止部８３を最下流管８５の入口に押さえ付け、塵埃移送管２５に作用することなく、ひいては自律型掃除ユニット２が帰巣位置へ戻っていても一次塵埃容器１２内の塵埃が塵埃容器室９５内にまき散らされたり、二次電動送風機６９へ吸い込まれたりすることを防ぐ。

誤吸込阻止部８３の通気孔１２１は、最下流管８５を完全に閉塞してしまった場合の二次電動送風機６９への負担を軽減するため、塵埃容器室９５内から最下流管８５内に空気を導く。通気孔１２１の開口面積は、最下流管８５の流路断面積よりも十分に小さく、塵埃容器室９５に作用する負圧によって一次塵埃容器１２内の塵埃が塵埃容器室９５内にまき散らされたり、二次電動送風機６９へ吸い込まれたりすることを回避可能な大きさに設定される。

ところで、制御部９３は、圧力検知部９１によって最下流管８５内の負圧を監視し、圧力検知部９１の検知結果が予め定める吸込負圧より低圧になった場合には、報知部９２を作動させて二次塵埃容器６８に蓄積される塵埃が予め定める規定量に達したことを報知する。この制御部９３の塵埃量報知制御は、塵埃容器室９５から二次塵埃容器６８を取り出した場合にも有効に機能している。つまり、制御部９３は、誤吸込阻止部８３に閉じられることによって最下流管８５内の負圧が高まり、圧力検知部９１の検知結果が予め定める吸込負圧より低圧になった場合にも、報知部９２を作動させて二次塵埃容器６８に蓄積される塵埃が予め定める規定量に達したことを報知する。

つまり、電気掃除機１は、万一、塵埃容器室９５から二次塵埃容器６８が取り出された状態のまま運転を開始し、自律型掃除ユニット２からステーションユニット５へ塵埃の移送を行おうとしても、誤吸込阻止部８３によって塵埃の移送を阻まれるとともに、最下流管８５内の負圧の上昇によって報知部９２を作動させる。この報知によって、電気掃除機１の使用者は、二次塵埃容器６８が取り付けられていなかったことに気付く。

図１１および図１２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の二次塵埃容器を示す斜視図である。

なお、図１１は、ステーションユニット５内に収容される状態の二次塵埃容器６８を示し、図１２は、塵埃を廃棄したり、フィルタを清掃したりする場合の二次塵埃容器６８を示している。

図１１および図１２に示すように、本実施形態に係るステーションユニット５の二次塵埃容器６８は、第一ヒンジ機構１１５回りに蓋体１０５を開くことによって、仕切板１１３によって下流側空間１０８に蓄積される塵埃を塵埃容器１０２内から掻き出すように廃棄することができる。

また、二次塵埃容器６８は、第一ヒンジ機構１１５回りに蓋体１０５を開くことによって、膨出部１１２に蓄積される細塵を、下流側空間１０８に蓄積される粗塵とともに塵埃容器１０２の側壁に沿わせて、巻き散らばりにくい状態で廃棄することができる。

さらに、二次塵埃容器６８は、第二ヒンジ機構１１６回りに蓋体１０５を開くことによって二次フィルタ１１０の濾過面を露出させて清掃することができる。

カバー管１１１も、第一ヒンジ機構１１５回りに開かれ、二次フィルタ１１０の反濾過面側を露出させて清掃することができる。

なお、カバー管１１１、二次フィルタ１１０、および蓋体１０５は、カバー管１１１に設けられている開閉フック１２９を解除することによって、開放される。

このように構成された本実施形態に係る電気掃除機１は、自律型掃除ユニット２に着脱自在な一次塵埃容器１２を備えることによって、通常時にはステーションユニット５で塵埃を蓄積して一次塵埃容器１２の保守や清掃の煩わしさを回避できる一方で、例えば長期の使用にともなって一次塵埃容器１２内のフィルタが目詰まりした場合には、一次塵埃容器１２の保守や清掃を単独で行うことが可能であり、保守性が高い。

また、本実施形態に係る電気掃除機１は、自律型掃除ユニット２に着脱自在な一次塵埃容器１２を備えため、一次塵埃容器１２からステーションユニット５へ塵埃を移送する風路を一次塵埃容器１２と自律型掃除ユニット２の本体ケース１１との間、および本体ケース１１とステーションユニット５との間と段階的に繋げてしまうと、流路の継ぎ目が多くなって塵埃が漏洩する危険が高まってしまう。そこで、本実施形態に係る電気掃除機１は、ステーションユニット５を一次塵埃容器１２の連結部３９へ直接的に連結することによって、風路の継ぎ目を最小限に抑えて一次塵埃容器１２からステーションユニット５へ移送する塵埃が風路外へ漏れ出す危険を極小化できる。

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１は、ステーションユニット５を一次塵埃容器１２の連結部３９へ直接的に連結することによって、自律型掃除ユニット２の帰巣位置のばらつきが大きくても（定置の精度が低くても）、塵埃を移送する風路の継ぎ目の影響を最小限に抑制できる。

さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２から塵埃を廃棄する廃棄口４１を自律型掃除ユニット２の下方へ向け、ステーションユニット５へ塵埃を受け入れる塵埃移送管２５を上方へ向けているため、一次塵埃容器１２内の塵埃を円滑に廃棄することができる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１は、自律型掃除ユニット２が帰巣位置へ帰巣している状態において、自律型掃除ユニット２の中央よりもステーションユニット５に近い側に配置される廃棄口４１を有しているため、自律型掃除ユニット２およびステーションユニット５内の風路配置の都合が良く、双方のユニットの小型化に寄与できるとともに一次塵埃容器１２の容量を確保しやすい。

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の連結部３９を自律型掃除ユニット２の塵埃容器口３７に嵌合させているため、自律型掃除ユニット２の本体ケース１１に対する一次塵埃容器１２の位置決めを確実にし、ひいては帰巣位置におけるステーションユニット５に対する一次塵埃容器１２の位置決めを確実にする。

さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の連結部３９を自律型掃除ユニット２の本体ケース１１の外表面に面一にすることによって、塵埃容器口３７や連結部３９に例えば障害物を引っ掛けることなく、自律型掃除ユニット２を円滑に移動できる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の廃棄蓋４２を自律型掃除ユニット２の本体ケース１１の外表面に面一にすることによって、塵埃容器口３７や廃棄蓋４２に例えば障害物を引っ掛けることなく、自律型掃除ユニット２を円滑に移動できる。

したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２からステーションユニット５へ至る塵埃の移送経路における塵埃の漏洩を確実に防ぐことができる・
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 電気掃除機
２ 自律型掃除ユニット
３ 充電電極
５ ステーションユニット
１１ 本体ケース
１１ａ 底面
１２ 一次塵埃容器
１３ 一次電動送風機
１５ 移動部
１６ 駆動部
１７ ロボット制御部
１３ 二次電池
２１ 台座
２２ 塵埃回収部
２３ ローラ対
２５ 塵埃移送管
２５ａ シール部材
２６ レバー
２９ 電源コード
３１ 吸込口用清掃体
３２ 吸込口用駆動部
３３ 底面側部清掃体
３５ 底面側部駆動部
３６ 吸込口
３７ 塵埃容器口
３８ 容器本体
３９ 連結部
４１ 廃棄口
４２ 廃棄蓋
４５ 駆動輪
４６ 旋回輪
４７ 充電端子
４８ ブラシ基部
４９ 線状清掃体
６１ 高床部
６２ 低床部
６３ 交差方向ローラ
６５ 停止用ローラ
６６ 走行面
６８ 二次塵埃容器
６９ 二次電動送風機
７１ 凹没部
７２ 帰巣確認検知部
７３ 第一センサ部
７５ 第二センサ部
８１ 本体
８２ 蓋体
８３ 誤吸込阻止部
８５ 最下流管
８６ シール面
８７ 爪
９１ 圧力検知部
９２ 報知部
９３ 制御部
９５ 塵埃容器室
９６ 送風機室
９７ フック
１０１ 吸込口
１０２ 塵埃容器
１０３ 吐出口
１０５ 蓋体
１０６ ネットフィルタ
１０７ 上流側空間
１０８ 下流側空間
１０９ 仕切板
１１０ 二次フィルタ
１１１ カバー管
１１２ 膨出部
１１３ 仕切板
１１５ 第一ヒンジ機構
１１６ 第二ヒンジ機構
１２１ 通気孔
１２３ レバー受
１２５ 軸カバー
１２６ 蓋本体
１２７ コイルバネ
１２９ 開閉フック

Claims (5)

1. 自律して被掃除面上を移動して前記被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニットと、
   ステーションユニットと、を備え、
   前記自律型掃除ユニットは、
   吸込口および塵埃容器口を底面に有する本体ケースと、
   前記本体ケースに着脱自在に設けられ、かつ前記本体ケースの底面に覆われる底面を有して前記自律型掃除ユニットが前記吸込口から捕集する塵埃を蓄積する容器本体、前記本体ケースに取り付けられた状態において前記塵埃容器口から露出し、または前記塵埃容器口を臨む連結部、前記連結部に設けられて前記容器本体内の塵埃を廃棄する廃棄口、および前記廃棄口を開閉する廃棄蓋を有する一次塵埃容器と、を備え、
   前記ステーションユニットは、
   前記一次塵埃容器の前記連結部に接して前記廃棄口に気密に連結される塵埃移送管と、
   前記塵埃移送管を通じて前記一次塵埃容器から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器と、を備え、
   前記廃棄口は、前記一次塵埃容器の底面に配置されて前記自律型掃除ユニットの下方へ向かって開口し、
   前記塵埃移送管は、前記ステーションユニットの上方へ向かって開口する電気掃除機。
2. 前記廃棄口は、前記自律型掃除ユニットの中央よりも前記ステーションユニットに近い側に配置されている請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記連結部は、前記塵埃容器口に嵌合している請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 前記連結部は、前記本体ケースの外表面に面一である請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 前記廃棄蓋は、前記本体ケースの外表面に面一である請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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