JP7065275B2 - Autonomous vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、自律走行型掃除機に関する。 The present invention relates to an autonomous traveling vacuum cleaner.
従来、ボディと、駆動ユニットと、メインブラシと、吸引ユニットと、サイドブラシなどを有する自律走行型掃除機が開示されている(例えば、特許文献1から特許文献4参照)。上記自律走行型掃除機のボディは、各種の構成要素を搭載する。駆動ユニットは、ボディを移動させる。メインブラシは、ボディに形成される吸込口に配置され、清掃面上に存在するごみを集める。吸引ユニットは、ボディの吸込口からごみを吸引する。サイドブラシは、ボディの機体底面に存在する床面のごみを捕集する。つまり、上記自律走行型掃除機は、サイドブラシを回転させて、清掃面上のごみなどの塵埃を捕集し、塵埃を吸込口に誘導するように構成される。
Conventionally, an autonomous traveling type vacuum cleaner having a body, a drive unit, a main brush, a suction unit, a side brush and the like is disclosed (see, for example,
上記各特許文献に記載の従来の自律走行型掃除機は、ボディの機体底面の前方に設けられたサイドブラシを回転させて、床面の塵埃を捕集するように構成される。そのため、サイドブラシで掻き集められた塵埃の多くは、ボディ底面の吸込口を通して捕集される。 The conventional autonomous traveling vacuum cleaner described in each of the above patent documents is configured to rotate a side brush provided in front of the bottom surface of the body to collect dust on the floor surface. Therefore, most of the dust collected by the side brush is collected through the suction port on the bottom surface of the body.
しかしながら、サイドブラシに付着した塵埃の一部は、サイドブラシの回転で生じる遠心力により、再び、機体の外に掃き出され、床面上に、ばら撒かれる虞がある。 However, a part of the dust adhering to the side brush may be swept out of the machine body again by the centrifugal force generated by the rotation of the side brush and scattered on the floor surface.
また、サイドブラシは、床面の塵埃の捕集性能を上げるため、ボディの機体底面の前方側に設けられる。そして、サイドブラシは、床面から比較的近い位置で回転する。そのため、カーペットや繊維質の塵埃などが、サイドブラシに絡み易く、サイドブラシの回転をロックさせる様な強い絡み付きが発生した際には、サイドブラシの根元(接着部)に、モーターの回転駆動による応力が、直接加わる。これにより、植毛されたブリッスル束の縮れ、抜け落ちが発生しやすい。 In addition, the side brush is provided on the front side of the bottom surface of the body in order to improve the dust collecting performance on the floor surface. Then, the side brush rotates at a position relatively close to the floor surface. Therefore, when carpet or fibrous dust easily gets entangled with the side brush and strong entanglement that locks the rotation of the side brush occurs, the rotation drive of the motor is applied to the base (adhesive part) of the side brush. Stress is applied directly. As a result, the flocked bristle bundle is likely to be crimped and fall off.
本発明は前記従来の課題を解決するもので、サイドブラシの回転により塵埃が、再び機体の外に掃き出されることがなく、さらに塵埃のサイドブラシへの絡み付きを抑制して、サイドブラシのブリッスル束の寿命を延ばすことができる自律走行型掃除機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the rotation of the side brush prevents the dust from being swept out of the machine body again, and further suppresses the entanglement of the dust with the side brush to prevent the bristle of the side brush. It is an object of the present invention to provide an autonomous traveling type vacuum cleaner capable of extending the life of a bundle.
本発明の自律走行型掃除機は、ボディと、ボディの底面に設けられ、床面の塵埃を掃き寄せるサイドブラシと、ボディの底面に配され、塵埃を吸い込む吸込口を有するブラシカバーと、ブラシカバーのサイドブラシの回転領域内にサイドブラシに付着した塵埃を掃き落とす清掃起毛布と、を備え、サイドブラシは、ブラシ軸と、長さの異なる1対のブリッスル束を含み、長さの短い前記ブリッスル束は、少なくとも先端部が清掃起毛布と接触する長さを有するように構成され、清掃起毛布は、床面との間に所定の隙間を有して配置されており、サイドブラシは回転時において、ブリッスル束が、清掃起毛布と床面との隙間を通り、清掃起毛布に接触しながら通過することで、ブリッスル束に付着した塵埃を拭き落とすように構成した。 The autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention has a body, a side brush provided on the bottom surface of the body to sweep away dust on the floor surface , a brush cover arranged on the bottom surface of the body and having a suction port for sucking dust, and a brush. Featuring a cleaning brushed cloth that sweeps away dust adhering to the side brush within the rotating area of the side brush of the cover, the side brush contains a brush shaft and a pair of bristle bundles of different lengths and is short in length. The bristle bundle is configured so that at least the tip thereof has a length in contact with the cleaning brush cloth, the cleaning brush cloth is arranged with a predetermined gap from the floor surface, and the side brush is arranged. During rotation, the bristle bundle passes through the gap between the cleaning brushed cloth and the floor surface while being in contact with the cleaning brushed cloth, thereby wiping off the dust adhering to the bristle bundle.
ボディの底面に設けられ床面の塵埃を掃き寄せるサイドブラシと、サイドブラシの回転領域内にサイドブラシに付着した塵埃を掃き落とす清掃起毛布を備え、清掃起毛布を床面との間に所定の隙間を設けることで、サイドブラシは回転時において、清掃起毛布と床面との隙間を通り、清掃起毛布に接触しながら通過することでサイドブラシ付着した塵埃を拭き落とすことができる。 It is equipped with a side brush provided on the bottom of the body to sweep away dust on the floor surface and a cleaning brush cloth that sweeps away dust adhering to the side brush in the rotation area of the side brush, and a cleaning brush cloth is specified between the floor surface and the side brush. By providing the gap, the side brush can wipe off the dust adhering to the side brush by passing through the gap between the cleaning brush cloth and the floor surface during rotation and passing while in contact with the cleaning brush cloth.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
(実施の形態1)
以下に、本実施の形態における自律走行型掃除機10(単に、「掃除機10」と記す場合がある)の構成について、図1から図16を参照して、説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the configuration of the autonomous traveling type vacuum cleaner 10 (which may be simply referred to as “
図1は、本発明の実施の形態における自律走行型掃除機の全体斜視図である。図2は、同自律走行型掃除機の平面図である。図3は、同自律走行型掃除機の底面図である。図4は、同自律走行型掃除機の正面図である。図5は、同自律走行型掃除機の左側面図である。図6は、同自律走行型掃除機の蓋が開いた状態の平面図である。図7は、同自律走行型掃除機のごみ箱ユニットを取り出した状態の斜視図である。図8は、同自律走行型掃除機のロアーユニットの斜視図である。図9は、同自律走行型掃除機のアッパーユニットの斜視図である。図10は、同自律走行型掃除機の左断面図である。図11は、同自律走行型掃除機のごみ箱ユニットを取り出した状態の左断面図である。図12は、同自律走行型掃除機の底面からみたサイドブラシの回転領域を示す部分図である。図13は、図12のA-A断面を示し、サイドブラシの要部断面図である。図14は、図12のB-B断面を示し、清掃起毛布の部分断面図である。図15は、同自律走行型掃除機の底面からみたサイドブラシの回転時の状態であり、清掃起毛布が床面から0.5mm以下の状態を指す。図16は、同自律走行型掃除機の底面からみたサイドブラシの回転時の状態であり、清掃起毛布が床面から0.5mm以上離れた時の状態を指す。 FIG. 1 is an overall perspective view of an autonomous traveling type vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 3 is a bottom view of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 4 is a front view of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 5 is a left side view of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 6 is a plan view of the autonomous traveling vacuum cleaner with the lid open. FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the trash can unit of the autonomous traveling type vacuum cleaner is taken out. FIG. 8 is a perspective view of the lower unit of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 9 is a perspective view of the upper unit of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 10 is a left sectional view of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 11 is a left sectional view showing a state in which the trash can unit of the autonomous traveling type vacuum cleaner is taken out. FIG. 12 is a partial view showing a rotation region of the side brush as seen from the bottom surface of the autonomous traveling type vacuum cleaner. FIG. 13 shows a cross section taken along the line AA of FIG. 12, which is a cross-sectional view of a main part of the side brush. FIG. 14 shows a cross section taken along the line BB of FIG. 12, which is a partial cross-sectional view of the cleaning blanket. FIG. 15 shows a state in which the side brush is rotated as seen from the bottom surface of the autonomous traveling type vacuum cleaner, and indicates a state in which the cleaning blanket is 0.5 mm or less from the floor surface. FIG. 16 shows a state when the side brush is rotated as seen from the bottom surface of the autonomous traveling type vacuum cleaner, and shows a state when the cleaning blanket is separated from the floor surface by 0.5 mm or more.
本実施の形態の自律走行型掃除機10は、対象領域の清掃面上を自律的に走行し、清掃面上に存在するごみなどの塵埃を吸引するロボット型の掃除機が例示される。掃除機10は、複数の構造的な機能ブロックを含む。なお、対象領域は、例えば部屋などである。また、清掃面は、例えば部屋の床面などである。
The autonomous traveling
図1から図13に示すように、本実施の形態の掃除機10は、以下の各種構成要素を搭載するボディ20、清掃ユニット40、吸引ユニット50、ごみ箱ユニット60、一対の駆動ユニット30、制御ユニット70、電源ユニット80などを含む。駆動ユニット30の一部、清掃ユニット40の一部、ごみ箱ユニット60、吸引ユニット50、制御ユニット70および電源ユニット80は、ボディ20内に配置される。
As shown in FIGS. 1 to 13, the
なお、以降では、図中に示すように、ボディ20の前面21側を前方向、後方頂部24側を後方向として、説明する。また、ボディ20の被清掃面側を下方、反対側を上方とし、さらに、ボディ20の前面21に向かって右側を右方、左側を左方として、説明する。
Hereinafter, as shown in the drawing, the
具体的には、清掃ユニット40は、部屋などの対象領域に存在するごみを集める。吸引ユニット50は、集められたごみを、ボディ20の内部に吸引する。ごみ箱ユニット60は、吸引ユニット50により吸引されたごみを溜める。
Specifically, the
駆動ユニット30は、図3に示すように、例えば一対で構成され、ボディ20の底面側に設けられる。駆動ユニット30は、後述する、駆動ユニット30の回転に追従して回転するキャスター90と協働して、ボディ20を所定の方向に移動させる。制御ユニット70は、駆動ユニット30、清掃ユニット40、吸引ユニット50などの動作を制御する。電源ユニット80は、駆動ユニット30、清掃ユニット40、吸引ユニット50、制御ユニット70などに、電力を供給する。
As shown in FIG. 3, the
ボディ20は、ロアーユニット100(図8参照)、および、アッパーユニット200(図9参照)を含む。ロアーユニット100は、ボディ20の下側の外形を形成する。アッパーユニット200は、ボディ20の上側の外形を形成する。ロアーユニット100と
アッパーユニット200とを組み合わせることにより、ボディ20の外郭が構成される。
The
アッパーユニット200は、カバー210、蓋220(図1、図7参照)、バンパー230などを含む。カバー210は、アッパーユニット200の主要な部分を形成する。蓋220は、カバー210に開閉自在に配設される。バンパー230は、カバー210の前面21側に設けられる。バンパー230はアッパーユニット200の外郭を構成し、ロアーユニット100に対して変位可能に構成され、障害物などとの衝突による衝撃を、吸収または緩和する。
The
また、駆動ユニット30は、図3に示すように、ロアーユニット100の底面側に配置され、複数の要素を含む。複数の要素は、一対の、例えばタイヤ34、ホイール33(図10参照)、走行用モーター31、ハウジング32、支持軸35などが含まれる。タイヤ34は、清掃面上を走行し、ボディ20を移動させる。ホイール33は、タイヤ34を保持する。走行用モーター31は、ホイール33に回転トルクを与える。ハウジング32は、走行用モーター31を収容する。ハウジング32は、ロアーユニット100に形成される凹部(図示せず)に収容される。ハウジング32は、ロアーユニット100により、タイヤ34を回転可能に支持する。
Further, as shown in FIG. 3, the
ホイール33は、メインブラシ43の幅方向(長手方向)において、走行用モーター31よりも外側に配置される。この配置により、ホイール33が走行用モーター31よりも内側に配置される場合と比較して、右側のホイール33と左側のホイール33との間隔が広くなる。そのため、走行時などにおける、ボディ20の安定性が向上する。
The
本実施の形態の掃除機10は、対向2輪型の駆動方式で動作される。つまり、掃除機10は、ボディ20の幅方向(左右方向)において、右側の駆動ユニット30と左側の駆動ユニット30とが対向して配置される。図3に示す、右側のホイール33の回転軸Hおよび左側のホイール33の回転軸Hは、駆動ユニット30を回動させる支持軸35に対して平行で同一方向に設けられる。さらに、左右のホイール33の回転軸Hは、支持軸35を介して、サスペンション36(図8参照)に固定される。サスペンション36は、駆動時において、被清掃面などの凹凸によるボディ20に加わる振動を緩和するクッションの役割を果たす。
The
また、ロアーユニット100は、後部下面側で、ボディ20の後方頂部24近傍に、上述したキャスター90を備える。キャスター90は、支持軸91を介し、さらに支柱軸92を介して、ロアーユニット100に回転自在に軸支される。つまり、ボディ20は、左右の駆動ユニット30とキャスター90の3点で、被清掃面に対して、支持される。そのため、ボディ20を、常に安定して移動させることができる。
Further, the
清掃ユニット40は、図3および図8に示すように、ロアーユニット100に配置され、複数の要素を含む。複数の要素は、例えばブラシ駆動モーター41、ギアボックス42、メインブラシ43、サイドブラシ44などが含まれる。ブラシ駆動モーター41およびギアボックス42は、ボディ20の内部に配置される。メインブラシ43は、ボディ20の吸込口101に配設される。サイドブラシ44は、図2に示すように、ボディ20の前面21と左右の側面22との交点にある左右の前方頂部23に配置される。サイドブラシ44は、ブラシ軸44Aと、ブラシ軸44Aに固定され、ボディ20から下方に向かって突出するように配設されるブリッスル束44Bを含む。ブラシ軸44Aは、ギアボックス42(図8参照)に固定される。
The
サイドブラシ44は、図12に示すように、長さの異なる第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBからなるブリッスル束44Bが、例えば2対4本で構成さ
れる。このとき、回転方向に対して、第1ブリッスル束44BAが、第2ブリッスル束44BBより先に進んだ位置に配置される。そして、第1ブリッスル束44BAの長さは、第2ブリッスル束44BBの長さより、長くなるように形成される。このとき、第2ブリッスル束44BBの長さは、先端部が、回転時において、少なくとも、後述する清掃起毛布121(図3参照)と接触する程度の長さで構成される。具体的には、第1ブリッスル束44BAの長さは52mm程度で、第2ブリッスル束44BBの長さは44mm程度である。
As shown in FIG. 12, the
また、一方の1対のブリッスル束44Bと、他方の1対のブリッスル束44Bとは、互いに、ブラシ軸44Aの回転軸に対して、180度の2回回転対称の位置に設けられる。
Further, one pair of bristle bundles 44B and the other pair of bristle bundles 44B are provided at positions that are 180 degrees rotationally symmetric with respect to the rotation axis of the
さらに、1対のブリッスル束44Bを構成する第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBは、ブラシ軸44Aに対して、異なる角度で植毛される。具体的には、図12に示すように、第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBは、回転方向において、ブラシ軸44Aに対して、略V字形状(V字形状を含む)の異なる回転角度で植毛される。例えば、第2ブリッスル束44BBを基準に、第1ブリッスル束44BAは、ブラシ軸44Aに対して、回転方向に、8°から10°の進んだ回転角度で植毛される。
Further, the first bristle bundle 44BA and the second bristle bundle 44BB constituting the pair of bristle bundles 44B are flocked at different angles with respect to the
また、第2ブリッスル束44BBは、上下方向において、第1ブリッスル束44BAよりも、より下方側に傾斜する、例えば水平方向から12°の異なる傾斜角度で植毛される。具体的には、第1ブリッスル束44BAは、ブラシ軸44Aにおける水平方向から31°の傾斜角度で植毛され、第2ブリッスル束44BBは、43°の傾斜角度で植毛される。
Further, the second bristle bundle 44BB is inclined downward from the first bristle bundle 44BA in the vertical direction, for example, the hair is transplanted at a different inclination angle of 12 ° from the horizontal direction. Specifically, the first bristle bundle 44BA is flocked at an inclination angle of 31 ° from the horizontal direction on the
つまり、本実施の形態では、1対のブリッスル束44Bを構成する第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBの、それぞれの長さと角度は、回転時の捕集面積が広くなるように、適切に決定される。 That is, in the present embodiment, the lengths and angles of the first bristle bundle 44BA and the second bristle bundle 44BB constituting the pair of bristle bundles 44B are appropriate so that the collection area during rotation is wide. Will be decided.
サイドブラシ44は、上述したように、掃除機10の左右前方に突出した前方頂部23に配置される(図1参照)。この配置により、部屋の隅の塵埃を、より高い捕集性能で集塵できる。
As described above, the
また、ブラシ駆動モーター41およびギアボックス42は、図8に示すように、ロアーユニット100に取り付けられる。ブラシ駆動モーター41の出力軸(図示せず)は、ギアボックス42、メインブラシ43(図3参照)および左右前方のサイドブラシ44に接続される。これにより、ブラシ駆動モーター41の回転出力が、メインブラシ43およびサイドブラシ44に伝達される。
Further, the
メインブラシ43の長手方向の長さは、ロアーユニット100に形成される吸込口101の長手方向の長さと、ほぼ同じ長さを有する。メインブラシ43は、ロアーユニット100に対して、軸受部(図示せず)により、回転可能に支持される。軸受部は、例えばギアボックス42およびロアーユニット100の一方または両方に配設される。このとき、メインブラシ43は、例えばごみをボディ20の前方側に送り出す方向に回転する。
The length of the
また、メインブラシ43は、図11および図12に示すように、ブラシカバー120により保護される。ブラシカバー120は、被清掃面側に配置される清掃起毛布121を備える。清掃起毛布121は、図14に示すように、床面から僅かに離した位置に有する事で床面との間に後述する僅かな隙間Eを設けている。
Further, the
図16に示すように回転するサイドブラシ44が清掃起毛布面を通過する際は、床面との間に設けた僅かな隙間をサイドブラシが拡がりながら通る事で、清掃起毛布面を介してサイドブラシ44に付着する塵埃を掃き落として、清掃することを狙いとしている。
As shown in FIG. 16, when the
そのため、サイドブラシ44は、常に、ブリッスル束44Bの床面接地領域部分において、塵埃付着のない状態が維持される。つまり、本体が前後方向に起動している状態で塵埃などを捕集する際、比較的質量のある塵埃は、サイドブラシ44の回転時に、サイドブラシ44を介して吸込口101に集められ、吸引される。しかし、例えば皮脂成分や繊維質状で質量が小さい細塵は、サイドブラシ44に付着したままの状態になり易い。そのため、細塵は、吸込口101で確実に吸引除去されず、サイドブラシ44の遠心分離により、再び、外に掃き出される場合がある。そこで、本実施の形態では、サイドブラシ44の回転領域内に清掃起毛布を設け、清掃起毛布121により、サイドブラシ44の床面接地領域部分に付着した塵埃を掃き落として、吸引除去できるように構成している。
Therefore, the
なお、図14でも示すように、清掃起毛布121は、床面から僅かな隙間を設ける事が有効であり、隙間Eが少なくとも0.5mm以上、2.0mm以下となる様に設定されるのが望ましく、その範囲の中でもより効果的寸法として、清掃起毛布121は、床面からの距離を例えば1.0mmに設定している。
As shown in FIG. 14, it is effective to provide a slight gap from the floor surface of the cleaning brushed
一方、図15に示されるように、清掃起毛布と床面との隙間が0.5mmを下回る設定のした場合、サイドブラシ44の第1ブリッスル束44BAが清掃起毛布121と床面との隙間を通過出来ずに、清掃起毛布121と当接し、第1のブリッスル束44BAと第2のブリッスル束44BBが共にサイドブラシの回転動作に応じてブリッスル束が曲げられた形状となる。
On the other hand, as shown in FIG. 15, when the gap between the cleaning brushed cloth and the floor surface is set to be less than 0.5 mm, the first bristle bundle 44BA of the
この様な、図15に示すような状態では、第1のブリッスル束44BAは清掃起毛布121を介し付着している塵埃が掃き落とされるが、第2のブリッスル束44BBは第1のブリッスル束44BAの後続に位置し、清掃起毛布121に接触されない為、付着している塵埃が掃き落とされていないまま、サイドブラシ44の遠心分離により、再び、外に掃き出される。
In such a state as shown in FIG. 15, the first bristle bundle 44BA is swept away of dust adhering through the cleaning brushed
さらに、本実施の形態の掃除機10は、図13に示すように、清掃面が水平な平面に掃除機10を設置した状態において、サイドブラシ44のブラシ軸44Aと床面との距離Dが、10mm以上、18mm以下となるように設定している。
Further, in the
なお、距離Dが18mmを超える場合、サイドブラシ44の第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBは、上下方向において、ブラシ軸44Aにおける水平方向から約60°を超える傾斜角度で植毛される。これにより、清掃面に対して、第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBが湾曲して接触する面積が減少する。そのため、サイドブラシ44による清掃面積が減少し、清掃効率が低下する虞がある。
When the distance D exceeds 18 mm, the first bristle bundle 44BA and the second bristle bundle 44BB of the
具体的には、本実施の形態の掃除機10は、タイヤ34が最も沈んでいる状態で、床面からの距離Dを、例えば12mmに設定している。通常、掃除機10は、段差乗越え性に対応するため、サスペンション36によりボディ20が持ち上がるように構成される。そのため、タイヤ34がボディ20から完全に飛び出した状態においては、ボディ20から40mm程度飛び出す。
Specifically, in the
しかし、実際においては、床面から大きく離れると段差センサーが働く。また、ボディ20の自重により、サスペンション36では、40mmまで持ち上がらない。さらに、床面から大きく離れると、サイドブラシ44が床面から離れ、清掃面積が減少する。そのた
め、上記の点を考慮すると、距離Dとしては、20~25mm程度以下、好ましく、18mm以下がより好ましい。
However, in reality, the step sensor works when the floor is far away from the floor. Further, due to the weight of the
一方、床面に近い、距離Dが10mm未満に設定にすると、ボディ20が、基材の柔らかいカーペットや毛足が長いカーペット上に差し掛かった際に、サイドブラシ44とカーペットとが絡み付き易くなる。また、段差乗越え時に、ブラシ軸44Aが、先に、カーペットの段差と接触し、カーペットを乗越えられなくなる。
On the other hand, when the distance D, which is close to the floor surface, is set to less than 10 mm, the
そこで、回転体となるサイドブラシ44のブラシ軸44Aが、床面から、10mm以上18mm以下程度、離れて配置される。これにより、ブラシ軸44Aと、カーペットなどとの、絡み付きが抑制される。さらに、ブラシ軸44Aと、例えばカーペットの厚みに相当する段差などとの、衝突を回避できる。
Therefore, the
吸引ユニット50は、図8、図10や図11に示すように、ロアーユニット100に配置され、複数の要素を含む。具体的には、吸引ユニット50は、例えばごみ箱ユニット60の後方側、かつ電源ユニット80の前方側に配置される。複数の要素は、例えばファンケース52、ファンケース52の内部に配置される電動ファン51などが含まれる。
As shown in FIGS. 8, 10 and 11, the
ファンケース52は、前方に配置される、ごみ箱ユニット60の出口61Bと接する吸気口52Aを備える。電動ファン51は、吸気口52Aを介して、ごみ箱ユニット60の出口61Bから内部の空気を吸引する。吸引された空気は、電動ファン51の後方の外方に排出される。具体的には、電動ファン51から排出された空気は、ファンケース52の内部の空間、およびボディ20の内部の空間を通過する。そして、アッパーユニット200に形成された排気口211(図7参照)を介して、ボディ20内から外部に排出される。
The
ごみ箱ユニット60は、図10および図11に示すように、メインブラシ43の後方側、かつ吸引ユニット50の前方側で、さらに1対の駆動ユニット30(図3参照)の間の、ボディ20の内部に配置される。ごみ箱ユニット60は、蓋220の開放により、ボディ20に対して、着脱自在に取り付けられる。つまり、ごみ箱ユニット60は、ボディ20に取り付けられた状態、および、ボディ20から取り外された状態が可能な着脱構造を備える。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
また、ごみ箱ユニット60は、ごみ箱収納部250に収納され、複数の要素を含む(図11参照)。複数の要素は、例えば塵埃を集塵する、入口61A、出口61Bおよび底部61Cを備えるごみ箱61、細塵を捕集するフィルター62などが含まれる。
Further, the
ごみ箱ユニット60は、以下のように機能する。
The
まず、吸引ユニット50により、床面の塵埃が、清掃ユニット40の吸込口101(図3参照)を介して、空気とともに吸引される。吸引された塵埃を含む空気は、ロアーユニット100に備えられたダクト110(図8参照)を介して、入口61Aからごみ箱61内に入る。ごみ箱61に入った大きな塵埃は、底部61Cに溜まる。一方、ごみ箱61の内部に入った細塵(小さな塵埃など)を含む空気は、ごみ箱61の出口61Bと接する、吸引ユニット50のフィルター62により、小さな塵埃が濾過される。そして、塵埃が濾過された空気は、吸引ユニット50を介して、ボディ20の排気口211(図7参照)から外部に排出される。これにより、ごみ箱ユニット60に、廃棄可能な状態で塵埃が捕集される。
First, the
制御ユニット70は、図8および図10に示すように、ボディ20の内部において、吸
引ユニット50の後方側に配置される。
As shown in FIGS. 8 and 10, the
また、本実施の形態の掃除機10は、図1から図8に示すように、複数のセンサーを備える。複数のセンサーは、例えば障害物検出センサー71、側面距離測定センサー72、衝突検出センサー73、床面検出センサー74、脱輪検出スイッチ75などを含む。
Further, the
障害物検出センサー71(図1参照)は、ボディ20の前方の中央に設けられ、前方に存在する障害物を検出する。障害物検出センサー71は、レーザー発光部71Aおよびレーザー受光部71Bを備える。具体的には、障害物検出センサー71は、レーザー発光部71Aからレーザー光を前方に照射する。そして、障害物などからの反射光をレーザー受光部71Bで受光し、読み取る。 更に超音波送波部71Cおよび超音波受波部71Dを備える。具体的には、障害物検出センサー71は、超音波送波部71Cから超音波を前方に発信する。そして、障害物などからの反射を超音波受波部71Dで受信し、読み取る。これにより、障害物検出センサー71は、ボディ20の正面に存在する障害物を検知する。
The obstacle detection sensor 71 (see FIG. 1) is provided in the center of the front of the
側面距離測定センサー72(図4参照)は、ボディ20の側面の前方側の左右に、例えば2つ設けられ、側面側に存在する障害物とボディ20との距離を検出し、壁際の掃除を実現する。衝突検出センサー73(図9参照)は、ボディ20のアッパーユニット200の前方に設けられ、ボディ20と周囲の物体との衝突を検出する。床面検出センサー74(図3参照)は、ボディ20のロアーユニット100の各所に複数設けられ、ボディ20の底面側に被清掃面が存在するか否かを、検出する。脱輪検出スイッチ75(図8参照)は、左右の駆動ユニット30の後方にそれぞれ配置され、タイヤ34などの脱輪を検知する。
Two side distance measuring sensors 72 (see FIG. 4) are provided on the front left and right sides of the side surface of the
上記障害物検出センサー71、側面距離測定センサー72、衝突検出センサー73、床面検出センサー74および脱輪検出スイッチ75は、それぞれ制御ユニット70に検出信号を出力する。制御ユニット70は、入力された検出信号に基づいて、各ユニットを制御する。
The
さらに、本実施の形態の掃除機10は、図6に示すように、インターフェース部240を備える。インターフェース部240は、例えばパネル241、操作ボタン242、表示部243などを含む。使用者は、インターフェース部240を介して、掃除機10の各操作状況や運転状態などを確認できる。
Further, the
具体的には、インターフェース部240の表示部243は、上記障害物検出センサー71、側面距離測定センサー72、衝突検出センサー73、床面検出センサー74および脱輪検出スイッチ75で検出された、掃除機10のエラー状態などを表示する。これにより、使用者は、表示部243を介して、掃除機10のエラーの状況を確認できる。
Specifically, the
また、使用者は、インターフェース部240の操作ボタン242およびパネル241の各ボタンを介して、ボディ20の各操作を指示することができる。
Further, the user can instruct each operation of the
また、本実施の形態の掃除機10は、図10に示すように、複数の要素を含む電源ユニット80を、さらに備える。電源ユニット80は、上記駆動ユニット30、清掃ユニット40、吸引ユニット50、制御ユニット70に電力を供給する。具体的には、電源ユニット80は、ボディ20の前後方向の中心よりも後方側で、吸引ユニット50よりも後方側に配置される。複数の要素は、例えば電池ケース81、蓄電池82などが含まれる。電池ケース81は、ロアーユニット100に取り付けられる。蓄電池82は、電池ケース81内に収容される。蓄電池82は、例えばリチウム電池などの2次電池で例示される。
Further, as shown in FIG. 10, the
上記のように、本実施の形態の自律走行型掃除機10は、床面の塵埃を捕集する自律走行型の掃除機である。具体的には、掃除機10は、吸引風を発生させる吸引ユニット50と、塵埃を捕集するごみ箱ユニット60を内蔵する。掃除機10は、底面側に、塵埃を捕集するメインブラシ43を搭載する吸込口101と、床面上の塵埃を吸込口101に集めるために吸込口101の前方の左右に配置されるサイドブラシ44を搭載する。そして、掃除機10は、吸引ユニット50で、塵埃を吸い込む空気の流れを発生させる。これにより、吸込口101から、床面上の塵埃を吸い込み、吸い込んだ塵埃をごみ箱ユニット60に捕集するように構成される。
As described above, the autonomous traveling
また、掃除機10は、駆動ユニット30と、電源ユニット80と、制御ユニット70などを、さらに備える。駆動ユニット30は、掃除機10の底面側の左右に設けられ、床面上で前後方向の移動、および左右方向に旋回させるタイヤ34を備える。電源ユニット80は、吸引ユニット50と駆動ユニット30に搭載される走行用モーター31などに、電力を供給する。
Further, the
制御ユニット70は、障害物などを検知する、障害物検出センサー71、側面距離測定センサー72、衝突検出センサー73、床面検出センサー74などを有し、それらの検出信号に基づいて、吸引ユニット50や駆動ユニット30などを制御するように構成される。これにより、掃除機10は、制御ユニット70の制御に基づいて、駆動ユニット30のタイヤ34を駆動し、被清掃面上を走行しながら、清掃可能に構成される。
The
本実施の形態の掃除機10は、掃除機10の底面側に配置される、少なくとも1対のサイドブラシ44を備える。具体的には、サイドブラシ44は、掃除機10の左側と右側の前方頂部23に設けられる。右側のサイドブラシ44の回転軌道および左側のサイドブラシ44の回転軌道は、それぞれ、掃除機10の外周りで、前面21から吸込口101に向かう方向に回転する。
The
つまり、左右のそれぞれのサイドブラシ44は、互いに反対方向に回転する。これにより、掃除機10が前進しているときに、サイドブラシ44により塵埃が吸込口101に向かって、掻き集められる。その結果、床面の塵埃が、掃除機10に捕集され、部屋が清掃される。
That is, the left and right side brushes 44 rotate in opposite directions. As a result, when the
また、それぞれのサイドブラシ44は、例えば2対4本のブリッスル束44Bと、ブラシ軸44Aを含む。1対2本のブリッスル束44Bは、長さの異なる長短2種類の、第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBを束ねて構成される。長い第1ブリッスル束44BAは、回転半径が大きく、より遠くの塵埃を拾うことができる。一方、短い第2ブリッスル束44BBは、回転半径が小さく、近くの塵埃を、より確実に拾うことができる。さらに、第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBのそれぞれは、回転方向および上下方向において、ブラシ軸44Aに対して、異なる回転角度または傾斜角度で植毛される。これにより、床面上の塵埃の捕集面積を広くカバーすることができる。
Further, each
さらに、ブラシカバー120は、サイドブラシ44のブリッスル束44Bの回転領域内に、清掃起毛布121を備え、清掃起毛布121と床面との間に僅かな隙間を設けている。そのため、ブリッスル束44Bは、清掃起毛布121と床面との間の隙間を通り、清掃起毛布121に接触しながら通過する。これにより、サイドブラシ44の回転時にブリッスル束44Bに付着した塵埃は、清掃起毛布121との接触により、拭き落とされる。例えば、本実施の形態の掃除機は、より効果的な隙間寸法として、清掃起毛布121と床面との隙間を1.0mmに設定している。そして、拭き落とされた塵埃は、吸込口101か
らごみ箱ユニット60内に吸い込まれる。その結果、ブリッスル束44Bに付着した細塵などの塵埃が、サイドブラシ44の遠心力により、再び、掃除機10の外に掃き出されることを防止される。
Further, the
さらに、本実施の形態の掃除機は、サイドブラシ44のブラシ軸44Aを床面から10mm以上、18mm以下の位置に配置する。これにより、従来の5mm程度で配置されるブラシ軸を有する自律走行型掃除機よりも、ブリッスル束44Bへの、カーペットなどの絡み付きを抑制できる。さらに、段差などの乗り越え時において、段差などとの衝突頻度を低減できる。これにより、高い信頼性と、清掃性に優れる掃除機を実現できる。
Further, in the vacuum cleaner of the present embodiment, the
なお、本実施の形態の掃除機10の一形態としては、掃除機10を走行させる複数の駆動ユニット30を備え、複数の駆動ユニット30は、第1の駆動ユニット30および第2の駆動ユニット30を含む。さらに、第1の駆動ユニット30および第2の駆動ユニット30は同軸上に存在する回転軸(図示せず)を有する構成としてもよい。これにより、それぞれの駆動ユニット30を独立して駆動することができる。
In addition, as one form of the
また、本実施の形態の掃除機10の一形態としては、複数の駆動ユニット30を制御する制御ユニット70を備え、制御ユニット70は、ボディ20により四角形の軌道の少なくとも一部が形成されるように第1の駆動ユニット30および第2の駆動ユニット30を制御してもよい。
Further, as one embodiment of the
上記構成によれば、それぞれの駆動ユニット30を個別に動作させることにより、掃除機10の前方部を、清掃する対象領域の隅の頂点、またはその付近に移動させることができる。つまり、掃除機10の吸込口101を、対象領域の隅の頂点に、より一層、接近させることができる。その結果、対象領域の隅に存在するごみを、より多く、確実に吸引して、清掃できる。
According to the above configuration, by operating each
以上で説明したように、本発明の自律走行型掃除機は、ボディと、ボディの底面に設けられ床面の塵埃を掃き寄せる複数のサイドブラシ44と、サイドブラシ44の回転領域内にサイドブラシ44に付着した塵埃を掃き落とす清掃起毛布121を備える。
As described above, the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention includes a body, a plurality of side brushes 44 provided on the bottom surface of the body to sweep away dust on the floor surface, and side brushes in the rotation region of the
そして、清掃起毛布121と床面との間に僅かな隙間を設けられておりブリッスル束44Bは、清掃起毛布121と床面との間の隙間を通り、清掃起毛布121に接触しながら通過する。
A slight gap is provided between the cleaning brushed
サイドブラシ44は、床面から、所定の距離、離した上方の位置に配置されるブラシ軸と、長さの異なる、1対のブリッスル束44Bを含む。そして、長さの短い第2ブリッスル束44BBは、少なくとも先端部が清掃起毛布121と接触する長さを有するように構成される。
The
この構成によれば、回転時にサイドブラシに付着している塵埃は、清掃起毛布121を介して、掃き落とされる、そのため、サイドブラシ44に付着する塵埃が、再び、遠心力により、ボディの外へ掃き出されることを防止できる。さらに、サイドブラシ44に設けたブリッスル束44Bの長さは、先端部が清掃起毛布と接触する程度のため、短い。そのため、髪の毛や繊維質などの塵埃の絡み付きを抑制できる。
According to this configuration, the dust adhering to the side brush during rotation is swept off via the cleaning brushed
また、本発明の自律走行型掃除機は、所定の距離が、10mm以上18mm以下であればよい。これにより、ブラシ軸へのカーペットなどの絡み付きを抑制できる。また、段差などを乗り越える時に生じる、サイドブラシ44のブラシ軸と段差との衝突が、大幅に回避される。そのため、サイドブラシ44のブラシ軸の傷付きや破損を回避できる。
Further, the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention may have a predetermined distance of 10 mm or more and 18 mm or less. As a result, it is possible to suppress the entanglement of the carpet or the like with the brush shaft. In addition, the collision between the brush shaft of the
また、本発明の自律走行型掃除機は、サイドブラシ44を、ボディの左右前方の突出した位置に配置してもよい。これにより、部屋の隅角に存在する塵埃を、より確実に捕集できる。
Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, the
また、本発明の自律走行型掃除機は、1対のブリッスル束44Bが、植毛により形成される第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBを含む。第1ブリッスル束44BAは、サイドブラシの回転方向における植毛方向が、第2ブリッスル束44BBに対して、所定の回転角度を設けて植毛してもよい。また、本発明の自律走行型掃除機は、所定の異なる回転角度は、8°以上、10°以下であればよい。 Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, a pair of bristle bundles 44B includes a first bristle bundle 44BA and a second bristle bundle 44BB formed by flocking. The first bristle bundle 44BA may be flocked at a predetermined rotation angle with respect to the second bristle bundle 44BB in the flocking direction in the rotation direction of the side brush. Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, the predetermined different rotation angles may be 8 ° or more and 10 ° or less.
また、本発明の自律走行型掃除機は、1対のブリッスル束44Bは、植毛により形成される第1ブリッスル束44BAおよび第2ブリッスル束44BBを含む。第1ブリッスル束44BAは、上下方向における植毛方向が、第2ブリッスル束44BBに対して、所定の異なる傾斜角度を設けて植毛してもよい。 Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, the pair of bristle bundles 44B includes a first bristle bundle 44BA and a second bristle bundle 44BB formed by flocking. The first bristle bundle 44BA may be flocked with a predetermined different inclination angle with respect to the second bristle bundle 44BB in the vertical direction of flocking.
また、本発明の自律走行型掃除機は、所定の異なる傾斜角度は、31°以上、43°以下であればよい。 Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, the predetermined different inclination angles may be 31 ° or more and 43 ° or less.
また、本発明の自律走行型掃除機は、清掃起毛布121と床面との隙間が0.5mm以上、2.0mm以下であればよい。
Further, in the autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention, the gap between the cleaning
これらの構成によれば、捕集性能を確保しながら、サイドブラシのお手入れ頻度を低減できる。 According to these configurations, it is possible to reduce the frequency of cleaning the side brushes while ensuring the collection performance.
本発明の自律走行型掃除機は、塵埃のサイドブラシのブリッスル束への絡み付きが抑制して、縮れや抜け落ちを防止し、ブリッスル束の寿命を延ばすことができる。そのため、サイドブラシのメンテナンス頻度の低減が要望される、家庭用、業務用を問わず色々な環境で使用される各種自律走行型掃除機に適用可能である。 The autonomous traveling type vacuum cleaner of the present invention can suppress the entanglement of dust with the bristle bundle, prevent shrinkage and falling off, and extend the life of the bristle bundle. Therefore, it can be applied to various autonomous traveling vacuum cleaners used in various environments regardless of whether they are for home use or business use, where reduction in maintenance frequency of side brushes is required.
10 自律走行型掃除機(掃除機)
20 ボディ
21 前面
22 側面
23 前方頂部
24 後方頂部
30 駆動ユニット
31 走行用モーター
32 ハウジング
33 ホイール
34 タイヤ
35 支持軸
36 サスペンション
40 清掃ユニット
41 ブラシ駆動モーター
42 ギアボックス
43 メインブラシ
44 サイドブラシ
44A ブラシ軸
44B ブリッスル束
44BA 第1ブリッスル束
44BB 第2ブリッスル束
50 吸引ユニット
51 電動ファン
52 ファンケース
52A 吸気口
60 ごみ箱ユニット
61 ごみ箱
61A 入口
61B 出口
61C 底部
62 フィルター
70 制御ユニット
71 障害物検出センサー
71A レーザー発光部
71B レーザー受光部
71C 超音波送波部
71D 超音波受波部
72 側面距離測定センサー
73 衝突検出センサー
74 床面検出センサー
75 脱輪検出スイッチ
80 電源ユニット
81 電池ケース
82 蓄電池
90 キャスター
91 支持軸
92 支柱軸
100 ロアーユニット
101 吸込口
110 ダクト
120 ブラシカバー
121 清掃起毛布
200 アッパーユニット
210 カバー
211 排気口
220 蓋
230 バンパー
240 インターフェース部
241 パネル
242 操作ボタン
243 表示部
250 ごみ箱収納部
10 Autonomous driving type vacuum cleaner (vacuum cleaner)
20
Claims (7)
前記ボディの底面に設けられ、床面の塵埃を掃き寄せるサイドブラシと、
前記ボディの底面に配され、塵埃を吸い込む吸込口を有するブラシカバーと、
前記ブラシカバーの前記サイドブラシの回転領域内に前記サイドブラシに付着した塵埃を掃き落とす清掃起毛布と、を備え、
前記サイドブラシは、ブラシ軸と、長さの異なる1対のブリッスル束を含み、
長さの短い前記ブリッスル束は、少なくとも先端部が前記清掃起毛布と接触する長さを有するように構成され、
前記清掃起毛布は、前記床面との間に所定の隙間を有して配置されており、
前記サイドブラシは回転時において、前記ブリッスル束が、前記清掃起毛布と前記床面との前記隙間を通り、前記清掃起毛布に接触しながら通過することで、前記ブリッスル束に付着した塵埃を拭き落とすように構成した自律走行型掃除機。 With the body
A side brush provided on the bottom surface of the body to sweep away dust on the floor surface,
A brush cover arranged on the bottom surface of the body and having a suction port for sucking dust,
A cleaning brush cloth for sweeping away dust adhering to the side brush is provided in the rotation area of the side brush of the brush cover .
The side brush comprises a brush shaft and a pair of bristle bundles of different lengths.
The short length of the bristle bundle is configured to have at least a length such that the tip is in contact with the cleaning blanket.
The cleaning blanket is arranged with a predetermined gap between it and the floor surface.
During rotation, the side brush wipes dust adhering to the bristle bundle by allowing the bristle bundle to pass through the gap between the cleaning brushed cloth and the floor surface while in contact with the cleaning brushed cloth. An autonomous driving type vacuum cleaner configured to drop.
~3のいずれか1項に記載の自律走行型掃除機。 The pair of bristle bundles includes a first bristle bundle and a second bristle bundle formed by flocking, and the first bristle bundle has a flocking direction in the rotation direction of the side brush with respect to the second bristle bundle. 1. The hair is transplanted at a predetermined different rotation angle.
The autonomous traveling type vacuum cleaner according to any one of 3 to 3.
スル束に対して、所定の異なる傾斜角度を設けて植毛される請求項1~5のいずれか1項に記載の自律走行型掃除機。 The pair of bristle bundles includes a first bristle bundle and a second bristle bundle formed by flocking. The autonomous traveling type vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 5, wherein hair is transplanted at different inclination angles.
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