JP6443897B2 - ロボット真空掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、ロボット真空掃除機に関するものである。

ロボット真空掃除機は、清掃される表面に沿ったロボット真空掃除機の移動を制御するように構成される制御システムを備える駆動装置が設けられる自走式ユニットから形成される。制御システムは、ロボット真空掃除機の移動の制御を支援する入力を提供する１つまたは複数のセンサを備えてもよい。ロボット真空掃除機の真空発生ユニットは、清掃される表面に面するノズル入口の開口と流体連通して配置される。開口に吸引されたまたは別様に動かされたごみ屑は、ロボット真空掃除機のごみ屑容器に向けられる。ある程度ごみ屑で満たされると、ごみ屑容器は空にされる、または取り替えられる。

ロボット真空掃除機は清掃される表面のあちこちを自由に移動するため、電気コードによって移動が制限される。したがって、ロボット真空掃除機はバッテリ式であり、ロボット真空掃除機の清掃能力は、搭載バッテリの能力を意識して設計されなければならない。そのため、駆動装置、真空発生ユニットの能力、さまざまな回転ブラシの使用などが、電力の消費、したがってロボット真空掃除機の設計に影響を与える。

したがって、真空発生ユニットによって発生される真空または吸引は、できるだけ少ない電気エネルギ消費量で発生されなければならず、同時に、優れた清掃効率を維持しなければならない。

少ないエネルギ消費で、砂や小石などの、ほこりより大きいごみ屑をロボット真空掃除機に吸い込むのに十分な吸引力を発生させるポテンシャルを有するロボット真空掃除機を提供することが、本発明の目的である。

本発明のある態様によると、目的は、ハウジングと、清掃される表面に沿って真空掃除機を駆動するように構成される駆動装置と、真空発生ユニットと、ごみ屑容器と、清掃される表面に面するハウジングの一部分に配置されるノズル入口とを備えるロボット真空掃除機によって達成される。ノズル入口は開口を形成するフレーム構造を備え、開口はごみ屑容器と流体連通して配置され、真空発生ユニットは開口と流体連通して配置される。フレーム構造は、前縁部分と、その反対側の後縁部分とを有し、前縁部分および後縁部分は開口に接する。フレーム構造は、清掃される表面と略平行に延在するベース部分を備え、ベース部分は第１の高さで延在する。前縁部分は、その間で開口へのチャンネルを形成する少なくとも２つの間隔部材を備え、チャンネルは、第１の高さと略平行な第２の高さで延在する境界設定面を有する。第１の高さは、第２の高さより清掃される表面の近くに配置される。各間隔部材は、第１の平面と略平行に延在する略三角形の断面を有し、間隔部材は、第１の高さと第２の高さとの間で延在して、開口から外方に向く略三角形断面の頂部を有し、略三角形断面の基部は開口と平行に延在する。間隔部材の側面は、実質的に頂部から略三角形断面の基部まで延在し、間隔部材は、第１の高さと第２の高さとの間で延在して、開口から外方に向く略三角形断面の頂部を有し、略三角形断面の基部は開口と平行に延在する。間隔部材の側面は、実質的に頂部から略三角形断面の基部まで延在し、間隔部材は、第１の高さと第２の高さとの間で延在して、開口から外方に向く略三角形断面の頂部を有し、略三角形断面の基部は開口と平行に延在する。間隔部材の側面は、実質的に頂部から略三角形断面の基部まで延在し、側面の少なくとも一部は、ベース部分に略垂直に延在する。

ノズル入口が第１の高さで延在するベース部分を備え、間隔部材の間に形成されるチャンネルが第２の高さで延在する境界設定面を有するため、ベース部分および第１の高さの間隔部材におけるよりも大きな空気流が、真空発生ユニットによってチャンネルで発生する。チャンネルに設けられるより大きな気流および空間は、ほこりより大きなごみ屑を開口に吸い込むことを支援し、同時に、ベース部分における気流はより小さく、したがって、電気エネルギを節約する。さらに、間隔部材の略三角形の断面は、開口の方に向けてチャンネルの断面を減少させ、したがって、開口の方に向けて徐々に増加するように気流速度を誘導する。さらに、ベース部分に略垂直に延在する側面の部分のために、チャンネル内の砂および小さい石などの、ほこりより大きなごみ屑は、チャンネルを通して開口に向けられ、隣接する間隔部材の頂部の間、またはベース部分と清掃される表面との間に引っかかることはなく、それはロボット真空掃除機と清掃される表面との間の距離を増加させる可能性があり、ノズル入口のまわりで作成される吸引を妨げる。結果として、上記目的が達成される。

ロボット真空掃除機の使用時、第１の高さが第２の高さより被掃除面の近くに配置されることが理解される。ロボット真空掃除機は自走式ユニットでもよい。駆動装置は、１つまたは複数のホイールを備えてもよく、そのうちの少なくとも１つのホイールが、電気駆動モータによって直接または間接的に駆動される。駆動装置は、電気駆動モータを制御するように構成される制御システムをさらに備え、ロボット真空掃除機を清掃される表面のあちこちに移動させてもよい。制御システムは、ロボット真空掃除機の移動の制御を支援する入力を提供する１つまたは複数のセンサを備えてもよい。少なくとも１つのセンサは、赤外線センサ、レーザセンサ、超音波センサ、または接触覚センサなどの１つまたは複数の異なる種類でもよい。真空発生ユニットは、電動ファンモータによって駆動されるファンを備えてもよい。開口は、ごみ屑ダクトシステムを介して、ごみ屑容器と流体連通して配置されてもよい。真空発生ユニットは、ごみ屑ダクトシステムを介して、開口と、そして任意選択的にごみ屑容器とも流体連通して配置されてもよく、すなわち、真空発生ユニットはいくつかの実施形態において、ごみ屑ダクトシステムを介してノズル入口の開口からごみ屑容器までの吸引を作成してもよい。ロボット真空掃除機の使用時、フレーム構造の前縁部分は、ほとんどの清掃状況において、後縁部分より前を進む。ロボット真空掃除機は、ノズル入口の開口の方へ、または開口内へのごみ屑の前進を支援する１つまたは複数の回転可能なブラシを備えてもよい。回転可能なブラシは、１つまたは複数の電気ブラシモータによって駆動されてもよい。駆動モータの制御に加えて、制御システムは、ファンモータおよび／あるいは１つまたは複数のブラシモータも制御してもよい。ロボット真空掃除機は、制御システムおよびさまざまな電気モータを含む駆動装置に電力を供給するように構成される１つまたは複数の充電式バッテリを備えてもよい。

実施形態によると、第１の高さは、清掃される表面から２ｍｍより小さい距離で延在してもよい。このようにして、真空発生ユニットは、フレーム構造のベース部分のまわりの領域で実質的な吸引力を生み出してもよく、ベース部分は第１の高さに配置され、開口の一部に沿って延在する弾性的な隆起部などの突出要素が、開口に流れ込む空気の量を減少させるために必要とされないことがある。さらに、清掃される表面から２ｍｍより小さい距離で延在する第１の高さで、チャンネルのより大きな空気流が達成されてもよい。ロボット真空掃除機の使用時、第１の高さが清掃される表面から２ｍｍより小さい距離で延在してもよいことが理解される。第１の高さと清掃される表面との間の距離は、ロボット真空掃除機が硬材フローリングなどの堅い表面上にあるときに計測される。

単に一例として言及すると、第１の高さと第２の高さとの間の距離は１〜８ｍｍでもよい。

実施形態によると、ベース部分は、清掃される表面の最も近くで延在するノズル入口の部分でもよい。このようにして、ノズル入口は、ベース部分のまわりの領域で十分な吸引を生み出すための開口の一部に沿って延在する弾性的な隆起部などの任意の突出要素を必要としないことがある。

実施形態によると、ノズル入口は、ハウジングの一部を形成してもよく、あるいは、ハウジングに取り付けられてもよく、ノズル入口およびハウジングのベース部分は、清掃される表面の最も近くで延在してもよい。

実施形態によると、間隔部材のそれぞれの底面は、第２の高さと第１の高さとの間に平滑な遷移を形成してもよい。間隔部材はフレーム構造の前縁部分に備えられるため、このようにして、たとえば、ロボット真空掃除機が裸の床面からカーペット上または敷居上を通過するときに、前縁部分が清掃される表面の垂直遷移上を摺動してもよい。

実施形態によると、ノズル入口は、間隔部材の少なくとも１つから後縁まで延在する少なくとも１つのクロスブレースを備えてもよい。このようにして、ケーブルなどの細長い物体が、開口で引っかかることを防止することができる。

実施形態によると、少なくとも１つのクロスブレースは、ベース部分の一部を形成し、第１の高さで延在する。このようにして、クロスブレースは、開口において、後縁がカーペットの縁などの清掃される表面の垂直遷移に接することを防止することができる。これはそれ以外に、ロボット真空掃除機が強引に進み続けることを防止する可能性がある。

実施形態によると、ロボット真空掃除機は、ハウジングの内側に配置されて、ノズル入口に沿って延在する回転可能な細長いブラシロールを備えてもよく、回転可能な細長いブラシロールは、ハウジングの内側から少なくとも第１の高さまで延在する半径方向延在部材を備える。このようにして、細長いブラシロールは、特に、砂や小石などのより大きなごみ屑の開口への前進を支援してもよい。

実施形態によると、半径方向延在部材の第１の半径方向延在部材は弾性唇部を備えてもよく、半径方向延在部材の第２の半径方向延在部材はブラシ毛を備えてもよい。

その特定の特徴および利点を含む本発明のさまざまな態様は、以下の詳細な記述および添付図面において論じられる例示的な実施形態から、容易に理解されるであろう。

実施形態によるロボット真空掃除機の上面図を示す。 実施形態によるロボット真空掃除機の斜視底面図を示す。 図２に示されるロボット真空掃除機のノズル入口を示す。 図３に示されるノズル入口の部分拡大を示す。 図２の領域の部分拡大を示す。

ここで、本発明の態様がより完全に記載される。同じ符号は全体を通して同じ要素を指す。よく知られている機能または構成は、簡潔さおよび／または明瞭さのために、必ずしも詳細に記載されるわけではない。

図１および２は、実施形態によるロボット真空掃除機２の上面図および斜視底面図を示す。ロボット真空掃除機２は、ハウジング４と、清掃される表面に沿って真空掃除機２を駆動するように構成される駆動装置６と、真空発生ユニット８（概略的に示される）と、ごみ屑容器１０、清掃される表面に面するハウジング４の一部分に配置されるノズル入口１２とを備える。

駆動装置６は、ロボット真空掃除機が自走式ユニットであることを保証する。駆動装置６は、（概略的に示された）電気駆動モータ２０によって駆動される２つのホイール１８を備える。駆動装置６は、駆動されない支持ホイール２２を備える。駆動装置６はまた、電気駆動モータ２０を制御するように構成される（概略的に示された）制御システム２４を備える。制御システム２４は、ロボット真空掃除機２の移動の制御を支援するセンサ２６を備える。

ごみ屑容器１０はハウジング４に配置される。ごみ屑容器１０の一方の側部３２は、ロボット真空掃除機２の外面部分を形成する。したがって、ごみ屑容器１０は、その排出のために、ユーザによって容易にアクセス可能かつ着脱可能である。ノズル入口１２は細長く、２つの駆動されるホイール１８の回転軸と平行に延在する。したがって、ノズル入口は、広い清掃範囲のために、ロボット真空掃除機２の進行方向にわたって延在する。

ノズル入口１２は、開口３０を形成するフレーム構造２８を備える。開口３０はごみ屑容器１０と流体連通して配置され、真空発生ユニット８は開口３０と流体連通して配置される。したがって、真空発生ユニット８は、開口３０で吸引力を発生させ、開口３０のあたりの領域から、ごみ屑ダクトシステムを介してごみ屑容器１０までごみ屑を搬送する。

ロボット真空掃除機２は、回転可能なサイドブラシ１４の回転軸１６の半径方向に延在し、清掃される表面と略平行に延在するブラシ毛３４を備える回転可能なサイドブラシ１４を備える。ブラシ毛３４は、ハウジング４の側方部分３５まで、そしてそれを越えて延在し、かつ、ノズル入口１２の側部３６上に延在する。ブラシ毛３４は図２に概略的に示されている。実際には、ブラシ毛３４は示されるよりもかなり細くてもよく、回転可能なサイドブラシ１４は示されるよりもかなり多くのブラシ毛３４が設けられてもよい。ロボット真空掃除機２は、ハウジング４の内側に配置されて、ノズル入口１２の側部３６を含むノズル入口１２に沿って延在する回転可能な細長いブラシロール３８を備える。

図３は、図２に示されるロボット真空掃除機２のノズル入口１２をより詳細に示す。これらの実施形態において、ノズル入口１２は、ロボット真空掃除機２のハウジングに設置されるように構成される着脱可能な蓋４０に備えられる。代替の実施形態において、ノズル入口１２は、ハウジングに直接、形成されてもよい。

上記のように、ノズル入口１２は、開口３０を形成するフレーム構造２８を備える。フレーム構造２８は、前縁部分４２と、その反対側の後縁部分４４とを有する。前縁部分４２および後縁部分４４は、開口３０に接する。フレーム構造２８はベース部分４６を備え、それは、ロボット真空掃除機の使用において第１の高さで清掃される表面と略平行に延在する。前縁部分４２は、その間で開口３０へのチャンネル５０を形成する少なくとも２つの間隔部材４８を備える。これらの実施形態において、前縁部分４２は５つの間隔部材４８、４８'を備える。代替の実施形態において、前縁部分は、５つより少ない間隔部材、たとえば３つまたは４つの間隔部材、あるいは、５つより多い間隔部材、たとえば６〜１０個の間隔部材を備えてもよい。

図４は、図３に示されるノズル入口１２の部分拡大を示す。チャンネル５０は、第１の高さと略平行な第２の高さで延在する境界設定面５２を有する。ロボット真空掃除機の使用時、第１の高さが第２の高さより清掃される表面の近くに配置される。各間隔部材４８は、第１の平面と略平行に延在する略三角形の断面を有する。各間隔部材４８は、第１の高さと第２の高さとの間で延在し、開口３０から外方に向く略三角形断面の頂部５４を有し、略三角形断面の基部５６が開口３０と平行に延在する。間隔部材４８の側面５８は、実質的に頂部５４から略三角形断面の基部５６まで延在する。側面５８の少なくとも一部は、ベース部分４６、およびチャンネル５０の境界設定面５２に略垂直に延在する。

後縁部分４４は、ベース部分４６の一部およびノズル入口１２の側部３６の一部を形成する。これらの実施形態において、側部３６は第２の高さで延在する。そのため、ベース部分４６において、後縁部分４４は第１の高さで延在し、側部３６において、後縁部分４４は第２の高さで延在する。代替の実施形態において、後縁部分４４全体が第１の高さで延在してもよい。

境界設定面５２が、ベース部分４６とは異なる高さで、すなわち第２の高さで延在することが、図３および４で明瞭に視認できる。また、ノズル入口１２の側端部４７および側部３６の後縁部分４４において、側部３６が第２の高さで延在してもよい。あるいは、側端部４７および側部３６の後縁部分４４は第１の高さで延在してもよい。また、図３および４で明瞭に視認できるように、前縁部分４２は、第２の高さ、すなわち、間隔部材４８の間で形成されるチャンネルの境界設定面５２で、同様に外側の間隔部材４８'の隣の開口３０の端部で延在する多数の部分を備える。

ノズル入口１２は、間隔部材４８の少なくとも１つから後縁４４まで延在する少なくとも１つのクロスブレース６２を備える。少なくとも１つのクロスブレース６２は、ベース部分４６の一部を形成し、第１の高さで延在する。

２つの隣接する間隔部材４８の略三角形の断面により、その間で形成されるチャンネル５０の断面は開口３０の方へ減少する。したがって、少なくとも２つの間隔部材４８のうちの第１のものの側面５８の１つと、それに向かいあう少なくとも２つの間隔部材４８の第２のものの側面５８の１つとが、開口３０の方への漏斗状のものを形成する。

間隔部材４８のそれぞれの底面６０は、第２の高さと第１の高さとの間に平滑な遷移を形成する。

図５は、図２の囲まれた領域Ｖの拡大を示し、明瞭さのために回転可能なサイドブラシが取り外されている。図２に関連して論じられるように、ロボット真空掃除機２は、ハウジング４の内側に配置されて、ノズル入口１２に沿って延在する回転可能な細長いブラシロール３８を備える。回転可能な細長いブラシロール３８は、ハウジング４０の内側から少なくとも第１の高さまで延在する半径方向延在部材６４'、６４''を備える。これらの実施形態において、半径方向延在部材の第１の半径方向延在部材６４'は弾性唇部を備え、半径方向延在部材の第２の半径方向延在部材６４''はブラシ毛を備える。あるいは、すべての半径方向延在部材６４'、６４''が弾性唇部またはブラシ毛を備えてもよい。

ロボット真空掃除機２の使用において、第１の高さのベース部材４６は、清掃される表面から２ｍｍより小さい距離で延在してもよい。ロボット真空掃除機２の使用において、ベース部分４６は、清掃される表面に最も近くで延在するノズル入口１２の部分でもよい。ロボット真空掃除機２の使用時、ノズル入口１２は、ハウジング４の一部を形成してもよく、あるいは、ハウジング４に取り付けられてもよく、ノズル入口１２およびハウジング４のベース部分４６は、清掃される表面の最も近くで延在してもよい。

本発明は、本明細書に示される実施形態に限定されると解釈すべきではない。本明細書に開示される実施形態の異なる特徴は、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を逸脱しない範囲で、本明細書に記載される以外の実施形態を作成するために組み合わされてもよいことを当業者は理解できるであろう。本発明は例示的な実施形態に関して記載されているが、多くの異なる変更、修正などが当業者には明らかになるであろう。したがって、上記はさまざまな例示的な実施形態の説明であり、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることが理解されるべきである。

本明細書で使用される場合、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は開放式（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）であり、１つまたは複数の説明された特徴、要素、ステップ、構成要素、または機能を含むが、１つまたは複数の他の特徴、要素、ステップ、構成要素、機能、またはその群の存在または付加を排除するものではない。

Claims (10)

1. ハウジングと、清掃される表面に沿って真空掃除機を駆動するように構成される駆動装置と、真空発生ユニットと、ごみ屑容器と、前記清掃される表面に面する前記ハウジングの一部分に配置されるノズル入口とを備え、
   前記ノズル入口が開口を形成するフレーム構造を備え、前記開口が前記ごみ屑容器と流体連通して配置され、前記真空発生ユニットが前記開口と流体連通して配置され、
   前記フレーム構造が、前縁部分と、その反対側の後縁部分とを有し、前記前縁部分および前記後縁部分が前記開口に接し、
   前記フレーム構造が、前記清掃される表面と略平行に延在するベース部分を備え、前記ベース部分が第１の高さで延在し、前記後縁部分が前記ベース部分の一部を形成し、
   前記前縁部分が、前記前縁部分上に配列されてそれらの間に前記開口へのチャンネルを形成する少なくとも２つの間隔部材を備え、前記チャンネルが、前記少なくとも２つの間隔部材の間の前後にわたって前記第１の高さと異なる第２の高さで延在する境界設定面を有し、
   前記第１の高さが前記第２の高さより清掃される表面の近くに配置され、
   各間隔部材が、第１の平面と略平行に延在する略三角形の断面を有し、前記間隔部材が前記第１の高さと前記第２の高さとの間で延在して、前記開口から外方に向く略三角形断面の頂部を有し、略三角形断面の基部が前記開口と平行に延在し、
   前記間隔部材の側面が、実質的に前記頂部から前記略三角形断面の基部まで延在し、前記側面の少なくとも一部が、前記ベース部分に略垂直に延在する、
   ロボット真空掃除機。
2. 前記第１の高さが、前記清掃される表面から２ｍｍより小さい距離で延在する、請求項１に記載のロボット真空掃除機。
3. 前記ベース部分が、前記清掃される表面に最も近くで延在する前記ノズル入口の部分である、請求項１または２に記載のロボット真空掃除機。
4. 前記ノズル入口が前記ハウジングの一部を形成する、または、前記ハウジングに取り付けられ、前記ノズル入口および前記ハウジングの前記ベース部分が、前記清掃される表面の最も近くで延在する、請求項３に記載のロボット真空掃除機。
5. 前記間隔部材のそれぞれの底面が、前記第２の高さと前記第１の高さとの間に平滑な遷移を形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
6. 前記少なくとも２つの間隔部材のうちの第１のものの前記側面の１つと、それに向かいあう前記少なくとも２つの間隔部材のうちの第２のものの前記側面の１つとが、前記開口の方への漏斗状のものを形成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
7. 前記ノズル入口が、前記間隔部材の少なくとも１つから前記後縁部分まで延在する少なくとも１つのクロスブレースを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
8. 前記少なくとも１つのクロスブレースが、前記ベース部分の一部を形成し、前記第１の高さで延在する、請求項７に記載のロボット真空掃除機。
9. 前記ハウジングの内側に配置されて、前記ノズル入口に沿って延在する回転可能な細長いブラシロールを備え、前記回転可能な細長いブラシロールが、前記ハウジングの内側から少なくとも前記第１の高さまで延在する半径方向延在部材を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載のロボット真空掃除機。
10. 前記半径方向延在部材の第１の半径方向延在部材が弾性唇部を備え、前記半径方向延在部材の第２の半径方向延在部材がブラシ毛を備える、請求項９に記載のロボット真空掃除機。

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