JP7409767B2 - ロボット集塵機 - Google Patents

Description

本発明は、ロボット集塵機に関する。

ロボット集塵機に係る技術分野において、第１カバーと、ヒンジ部を介して第１カバーに連結される第２カバーと、第２カバーを開くための弾性力を発生する弾性部材とを備えるロボット集塵機が知られている。ロボット集塵機の使用者は、第２カバーを開いて、第１カバーの内部からダストボックスを取り出したり、第１カバーの内部にダストボックスを収容したりする。

米国特許第８８７４２６８号明細書

弾性部材がヒンジ部に配置される場合、ヒンジ部が大型化する可能性がある。また、ヒンジ部の構造によっては、第１カバーと第２カバーとを連結するときの組立作業性が悪化する可能性がある。

本発明の態様は、ヒンジ部に弾性部材を配置する場合において、ヒンジ部の大型化を抑制し、組立作業性を改善することを目的とする。

本発明の態様に従えば、ハウジングの開口を塞ぐカバー板と、前記カバー板に接続され挿入空間を有する第１ヒンジ部材と、前記挿入空間に配置される弾性部材と、前記挿入空間に挿入され前記弾性部材を支持するシャフト部及び前記ハウジングの少なくとも一部に固定される固定部を有し、回転軸を中心に前記第１ヒンジ部材を回転可能に支持する第２ヒンジ部材と、を備えるロボット集塵機が提供される。

本発明の態様によれば、ヒンジ部の大型化を抑制し、組立作業性を改善することができる。

図１は、第１実施形態に係るロボット集塵機を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るロボット集塵機を示す上面図である。 図３は、第１実施形態に係るロボット集塵機を示す底面図である。 図４は、第１実施形態に係るロボット集塵機を示す側面図である。 図５は、第１実施形態に係るロボット集塵機を示す断面図である。 図６は、第１実施形態に係る連結機構を模式的に示す上面図である。 図７は、第１実施形態に係る連結機構を模式的に示す側面図である。 図８は、第１実施形態に係る連結機構を示す分解斜視図である。 図９は、第１実施形態に係る連結機構を示す側面図である。 図１０は、第１実施形態に係る連結機構を示す斜視図である。 図１１は、第２実施形態に係る第２ヒンジ部材を示す斜視図である。 図１２は、第２実施形態に係る連結機構を示す斜視図である。 図１３は、第３実施形態に係る第２ヒンジ部材を示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
［ロボット集塵機］
図１は、本実施形態に係るロボット集塵機１を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るロボット集塵機１を示す上面図である。図３は、本実施形態に係るロボット集塵機１を示す底面図である。図４は、本実施形態に係るロボット集塵機１を示す側断図である。図５は、本実施形態に係るロボット集塵機１を示す断面図である。

本実施形態においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、ロボット集塵機１の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。

ロボット集塵機１は、清掃対象面ＦＬを自律走行しながら集塵する。図１、図２、図３、図４、及び図５に示すように、ロボット集塵機１は、本体２と、バンパ３と、バッテリ装着部４と、ファンユニット５と、ダストボックス６と、キャスタ７と、ローラ８と、走行装置１２と、メインブラシ１６と、メインブラシモータ１７と、ガイド部材１４と、サイドブラシ１８と、サイドブラシモータ１９と、ハンドル２０と、光学センサ４０と、物体センサ４１と、落下防止センサ４２と、部材センサ４３と、インタフェース装置５０とを備える。

本体２は、上面２Ａと、清掃対象面ＦＬに対向する底面２Ｂと、上面２Ａの周縁部と底面２Ｂの周縁部とを結ぶ側面２Ｃとを有する。上面２Ａに平行な面内において、本体２の外形は、実質的に円形状である。

本体２は、内部空間を有するハウジング１１を含む。ハウジング１１は、上ハウジング１１Ａと、上ハウジング１１Ａよりも下方に配置され、上ハウジング１１Ａに接続される下ハウジング１１Ｂと、上ハウジング１１Ａに着脱可能に装着されるカバー板１１Ｃと、下ハウジング１１Ｂに装着されるボトムプレート１１Ｄとを含む。上面２Ａは、上ハウジング１１Ａ及びカバー板１１Ｃに配置される。底面２Ｂは、下ハウジング１１Ｂ及びボトムプレート１１Ｄに配置される。

本体２は、底面２Ｂに吸込口１５を有する。吸込口１５は、ボトムプレート１１Ｄに設けられる。吸込口１５は、清掃対象面ＦＬの塵埃を吸い込む。吸込口１５は、清掃対象面ＦＬに対向する。吸込口１５は、底面２Ｂの前部に設けられる。吸込口１５は、左右方向に長い矩形状である。左右方向において、吸込口１５の中心と本体２の中心とは一致する。なお、吸込口１５の中心と本体２の中心とは一致しなくてもよい。

バンパ３は、側面２Ｃの少なくとも一部に対向した状態で移動可能である。バンパ３は、本体２に移動可能に支持される。バンパ３は、側面２Ｃの前部に対向する。バンパ３は、ロボット集塵機１の周囲に存在する物体に衝突したとき、本体２に対して移動することにより、本体２に作用する衝撃を緩和する。

バッテリ装着部４は、バッテリＢＴを支持する。バッテリＢＴは、バッテリ装着部４に装着される。バッテリ装着部４は、本体２の外面の少なくとも一部に設けられる。上ハウジング１１Ａの後部に凹部が設けられる。バッテリ装着部４は、上ハウジング１１Ａの凹部の内側に設けられる。バッテリ装着部４は、２つ設けられる。

バッテリＢＴは、バッテリ装着部４に装着された状態で、ロボット集塵機１に搭載されている電気機器又は電子機器に電力を供給する。バッテリＢＴは、電動工具用のバッテリである。バッテリＢＴは、電動工具の電源として使用されるリチウムイオンバッテリを含む。バッテリＢＴは、充電可能な充電式電池を含む。バッテリ装着部４は、電動工具のバッテリ装着部と同等の構造を有する。

ロボット集塵機１の使用者は、ハウジング１１の外部空間において、バッテリ装着部４にバッテリＢＴを装着する作業及びバッテリ装着部４からバッテリＢＴを外す作業を実施することができる。バッテリ装着部４は、装着されるバッテリＢＴをガイドするガイド部材と、バッテリＢＴに設けられているバッテリ端子に接続される本体端子とを有する。使用者は、バッテリＢＴを上方からバッテリ装着部４に挿入することにより、バッテリＢＴをバッテリ装着部４に装着することができる。バッテリＢＴは、ガイド部材にガイドされながらバッテリ装着部４に挿入される。バッテリＢＴがバッテリ装着部４に装着されることにより、バッテリＢＴのバッテリ端子とバッテリ装着部４の本体端子とが電気的に接続される。ロボット集塵機１の使用者は、バッテリＢＴを上方に移動することにより、バッテリ装着部４からバッテリＢＴを外すことができる。

ファンユニット５は、本体２に収容される。ファンユニット５は、塵埃を吸引するための吸引力を吸込口１５に発生させる。ファンユニット５は、ハウジング１１の内部空間に配置される。ファンユニット５は、本体２の後部において２つのバッテリ装着部４の間に配置される。ファンユニット５は、ダストボックス６を介して吸込口１５に接続される。ファンユニット５は、ダストボックス６を介して吸込口１５に吸引力を発生させる。

図５に示すように、ファンユニット５は、ハウジング１１の内部空間に配置されたケーシング５Ａと、ケーシング５Ａの内側に設けられた吸引ファン５Ｂと、吸引ファン５Ｂを回転させる動力を発生する吸引モータ５Ｃとを有する。ケーシング５Ａは、ダストボックス６に接続される吸気口５Ｄと、排気口５Ｅとを有する。

吸引モータ５Ｃは、バッテリＢＴから供給される電力により駆動する。吸引モータ５Ｃが駆動し、吸引ファン５Ｂが回転すると、吸気口５Ｄから排気口５Ｅに向かって気流が生成される。吸気口５Ｄは、ダストボックス６を介して吸込口１５に接続される。吸引ファン５Ｂが回転すると、吸込口１５から排気口５Ｅに向かって気流が生成される。これにより、吸込口１５に吸引力が発生する。

ダストボックス６は、本体２に収容される。ダストボックス６は、吸込口１５から吸い込まれた塵埃を貯蔵する。ダストボックス６は、ハウジング１１の内部空間に配置される。ダストボックス６は、吸込口１５とファンユニット５との間に配置される。ダストボックス６は、吸込口１５から吸い込まれた塵埃を回収して貯蔵する。

図５に示すように、ダストボックス６は、本体部材６Ａと、本体部材６Ａの上端部に配置されるトレイ部材６Ｂと、トレイ部材６Ｂの上端部に配置される上板部材６Ｃとを有する。本体部材６Ａの上端部に開口が設けられる。トレイ部材６Ｂは、本体部材６Ａの上端部の開口を塞ぐように配置される。トレイ部材６Ｂの上端部に開口が設けられる。上板部材６Ｃは、トレイ部材６Ｂの上端部の開口を塞ぐように配置される。

ダストボックス６は、内部に貯蔵空間Ｓを有する。吸込口１５からの塵埃は、ダストボックス６の貯蔵空間Ｓに貯蔵される。貯蔵空間Ｓは、本体部材６Ａとトレイ部材６Ｂとの間に規定される下側貯蔵空間Ｓ１と、トレイ部材６Ｂと上板部材６Ｃとの間に規定される上側貯蔵空間Ｓ２とを含む。

ダストボックス６は、下側貯蔵空間Ｓ１に接続され、吸込口１５からの塵埃を回収する下側回収口６Ｄと、上側貯蔵空間Ｓ２に接続され、吸込口１５からの塵埃を回収する上側回収口６Ｅと、上側貯蔵空間Ｓ２に接続され、上側貯蔵空間Ｓ２からの空気が排出される排気口６Ｆとを有する。

下側回収口６Ｄは、本体部材６Ａの前部に設けられる。上側回収口６Ｅは、下側回収口６Ｄよりも上方に配置される。上側回収口６Ｅは、トレイ部材６Ｂの前部に設けられる。排気口６Ｆは、下側回収口６Ｄ及び上側回収口６Ｅよりも後方に配置される。排気口６Ｆは、トレイ部材６Ｂの後部に設けられる。下側貯蔵空間Ｓ１は、下側回収口６Ｄを介して吸込口１５に接続される。上側貯蔵空間Ｓ２は、上側回収口６Ｅを介して吸込口１５に接続される。排気口６Ｆは、ファンユニット５の吸気口５Ｄに接続される。ファンユニット５は、排気口６Ｆ及び上側貯蔵空間Ｓ２を介して吸込口１５に接続される。排気口６Ｆと上側貯蔵空間Ｓ２との間に塵埃を捕集するフィルタ６Ｇが配置される。

カバー板１１Ｃは、上ハウジング１１Ａに着脱可能に装着される。カバー板１１Ｃは、上ハウジング１１Ａに設けられている開口を塞ぐように配置される。ロボット集塵機１の使用者は、上ハウジング１１Ａの開口を介して、ハウジング１１の内部空間からダストボックス６を取り出すことができる。ロボット集塵機１の使用者は、上ハウジング１１Ａの開口を介して、ハウジング１１の内部空間にダストボックス６を収容することができる。

キャスタ７及びローラ８のそれぞれは、本体２を移動可能に支持する。キャスタ７及びローラ８のそれぞれは、本体２に回転可能に支持される。キャスタ７は、底面２Ｂの後部に２つ設けられる。一方のキャスタ７は、本体２の左部に設けられる。他方のキャスタ７は、本体２の右部に設けられる。ローラ８は、底面２Ｂの前部に１つ設けられる。

走行装置１２は、本体２を前方及び後方の少なくとも一方に移動させる。走行装置１２は、車輪９及び車輪モータ１０を含む。

車輪９は、本体２を移動可能に支持する。車輪９は、回転軸ＡＸを中心に回転する。回転軸ＡＸは、左右方向に延在する。車輪９は、２つ設けられる。一方の車輪９は、本体２の左部に設けられる。他方の車輪９は、本体２の右部に設けられる。

車輪モータ１０は、車輪９を回転させる動力を発生する。車輪モータ１０は、バッテリＢＴから供給される電力により駆動する。車輪モータ１０は、ハウジング１１の内部空間に配置される。車輪モータ１０は、２つ設けられる。一方の車輪モータ１０は、本体２の左部に設けられている車輪９を回転させる動力を発生する。他方の車輪モータ１０は、本体２の右部に設けられている車輪９を回転させる動力を発生する。車輪９は、車輪モータ１０の駆動により回転する。車輪９が回転することにより、ロボット集塵機１は自律走行する。

車輪モータ１０は、車輪９の回転方向を変更可能である。車輪９が一方向に回転することにより、ロボット集塵機１は前進する。車輪９が他方向に回転することにより、ロボット集塵機１は後進する。２つの車輪モータ１０は、異なる駆動量で駆動可能である。２つの車輪モータ１０が異なる駆動量で駆動することにより、ロボット集塵機１は旋回する。

走行装置１２は、車輪９を支持する懸架装置を有する。懸架装置は、本体２に連結される。懸架装置の少なくとも一部は、ハウジング１１の内部空間に配置される。車輪９は、懸架装置を介して本体２に支持される。懸架装置は、車輪９を上下方向に移動可能に支持する。懸架装置は、回転軸ＡＸを中心に車輪９を回転可能に支持する。懸架装置は、車輪９の少なくとも一部が底面２Ｂから下方に突出するように、車輪９を支持する。車輪９の少なくとも一部は、底面２Ｂから下方に突出する。車輪９が清掃対象面ＦＬに設置された状態において、本体２の底面２Ｂと清掃対象面ＦＬとは、間隙を介して対向する。

メインブラシ１６は、吸込口１５に配置される。メインブラシ１６は、清掃対象面ＦＬに対向する。メインブラシ１６は、左右方向に長い。メインブラシ１６は、回転軸ＭＸを中心に回転する。回転軸ＭＸは、左右方向に延在する。メインブラシ１６は、左右方向に延在するロッド部材１６Ｒと、ロッド部材１６Ｒの外面に接続された複数のブラシ１６Ｂとを有する。ロッド部材１６Ｒの左端部及び右端部のそれぞれは、本体２に回転可能に支持される。ロッド部材１６Ｒは、ブラシ１６Ｂの少なくとも一部が底面２Ｂから下方に突出するように、本体２に支持される。車輪９が清掃対象面ＦＬに設置された状態において、メインブラシ１６の少なくとも一部は、清掃対象面ＦＬに接触する。メインブラシ１６が回転することにより、清掃対象面ＦＬに存在する塵埃が掻き上げられ、吸込口１５から吸い込まれる。

メインブラシモータ１７は、メインブラシ１６を回転させる動力を発生する。メインブラシモータ１７は、バッテリＢＴから供給される電力により駆動する。メインブラシモータ１７は、ハウジング１１の内部空間に配置される。メインブラシモータ１７の駆動により、メインブラシ１６が回転する。

ガイド部材１４は、清掃対象面ＦＬに存在する塵埃を吸込口１５にガイドする。ガイド部材１４は、吸込口１５の後端部に配置される。ガイド部材１４は、メインブラシ１６の回転軸ＭＸよりも後方に配置される。ガイド部材１４の下端部は、清掃対象面ＦＬに接触する。ガイド部材１４は、メインブラシ１６により掻き上げられた塵埃の少なくとも一部を捕集する。ガイド部材１４は、メインブラシ１６により掻き上げられた塵埃が吸込口１５よりも後方に移動することを抑制する。メインブラシ１６により掻き上げられた塵埃の少なくとも一部は、ガイド部材１４により捕集され、吸込口１５から吸い込まれる。

サイドブラシ１８は、底面２Ｂの前部に配置される。サイドブラシ１８は、清掃対象面ＦＬに対向する。サイドブラシ１８の少なくとも一部は、本体２よりも前方に配置される。サイドブラシ１８は、２つ設けられる。一方のサイドブラシ１８は、吸込口１５よりも左方に設けられる。他方のサイドブラシ１８は、吸込口１５よりも右方に設けられる。サイドブラシ１８は、円板部材１８Ｄと、円板部材１８Ｄに放射状に接続された複数のブラシ１８Ｂとを有する。円板部材１８Ｄは、本体２に回転可能に支持される。円板部材１８Ｄは、ブラシ１８Ｂの少なくとも一部が側面２Ｃよりも外側に突出するように、本体２に支持される。車輪９が清掃対象面ＦＬに設置された状態において、サイドブラシ１８の少なくとも一部は、清掃対象面ＦＬに接触する。

サイドブラシモータ１９は、サイドブラシ１８を回転させる動力を発生する。サイドブラシモータ１９は、バッテリＢＴから供給される電力により駆動する。サイドブラシモータ１９は、ハウジング１１の内部空間に配置される。サイドブラシモータ１９の駆動により、サイドブラシ１８が回転する。サイドブラシ１８が回転することによって、本体２の周囲の清掃対象面ＦＬに存在する塵埃が吸込口１５に移動する。

ハンドル２０は、上ハウジング１１Ａの前部に設けられる。ハンドル２０の一端部及び他端部のそれぞれは、上ハウジング１１Ａに回動可能に連結される。ロボット集塵機１の使用者は、ハンドル２０を保持してロボット集塵機１を持ち上げることができる。ロボット集塵機１の使用者は、ロボット集塵機１を持ち運びすることができる。

インタフェース装置５０は、カバー板１１Ｃの後部に配置される。インタフェース装置５０は、ロボット集塵機１の使用者に操作される複数の操作部及び複数の表示部を有する。インタフェース装置５０の操作部として、電源ボタン５０Ａが例示される。インタフェース装置５０の表示部として、バッテリＢＴの残量表示部５０Ｂが例示される。また、上ハウジング１１Ａの前部には、例えば発光ダイオードを含む発光部５１が設けられる。

光学センサ４０は、ロボット集塵機１の周囲の少なくとも一部に存在する物体を検出する。物体は、障害物を含む。光学センサ４０は、本体２の前部に配置される。光学センサ４０は、１つ設けられる。光学センサ４０は、ロボット集塵機１よりも前方の物体を非接触で検出する。本実施形態において、光学センサ４０は、物体の画像データを取得することにより物体を検出するカメラを含む。

光学センサ４０は、ハウジング１１の内部空間に配置される。本体２の少なくとも一部に本体開口６１が設けられる。バンパ３の少なくとも一部にバンパ開口６２が設けられる。光学センサ４０は、本体開口６１及びバンパ開口６２を介して、ロボット集塵機１よりも前方の物体を検出する。

物体センサ４１は、ロボット集塵機１の周囲の少なくとも一部に存在する物体を検出する。物体センサ４１は、本体２の前部に配置される。物体センサ４１は、間隔をあけて複数設けられる。物体センサ４１は、ロボット集塵機１の周囲の少なくとも一部の物体を非接触で検出する。本実施形態において、物体センサ４１は、エネルギー波を射出することにより物体を検出する。物体センサ４１として、レーザ光を射出することにより物体を検出するレーザセンサ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）、電波を射出することにより物体を検出するレーダセンサ（ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）、及び超音波を射出することにより物体を検出する超音波センサ（Ultrasonic Sensor）の少なくとも一方が例示される。

ロボット集塵機１は、光学センサ４０及び物体センサ４１の少なくとも一方の検出データに基づいて、ロボット集塵機１の周囲の少なくとも一部に物体が存在すると判定した場合、物体に接触しないように走行する。ロボット集塵機１は、物体に接触しないように、例えば進行方向を変更する。なお、ロボット集塵機１は、物体に接触しないように、走行を停止してもよい。なお、ロボット集塵機１は、物体に接触してもよい。ロボット集塵機１は、物体に接触した後、進行方向を変更したり、走行を停止したりしてもよい。

落下防止センサ４２は、清掃対象面ＦＬの有無を検出する。落下防止センサ４２は、底面２Ｂに配置される。図３に示すように、落下防止センサ４２は、底面２Ｂの周縁部に間隔をあけて複数配置される。落下防止センサ４２は、底面２Ｂの前部に設けられた落下防止センサ４２Ｆと、底面２Ｂの後部に設けられた落下防止センサ４２Ｂと、底面２Ｂの左部に設けられた落下防止センサ４２Ｌと、底面２Ｂの右部に設けられた落下防止センサ４２Ｒとを含む。

落下防止センサ４２は、底面２Ｂに対向する位置に清掃対象面ＦＬが存在するか否かを非接触で検出する。落下防止センサ４２は、底面２Ｂと清掃対象面ＦＬとの距離を検出する。落下防止センサ４２は、下方に向かってエネルギー波を射出することにより清掃対象面ＦＬとの距離を検出する。落下防止センサ４２として、レーザ光を射出することにより物体を検出するレーザセンサ、及び電波を射出することにより物体を検出するレーダセンサの少なくとも一方が例示される。底面２Ｂと清掃対象面ＦＬとが規定距離以上離れている場合、ロボット集塵機１は、落下防止センサ４２の検出データに基づいて、底面２Ｂに対向する位置に清掃対象面ＦＬが存在しないと判定する。底面２Ｂに対向する位置に清掃対象面ＦＬが存在しないと判定した場合、ロボット集塵機１は、走行を停止する。例えば清掃対象面ＦＬの境界が下方に落ち込む段差に接続されている場合、落下防止センサ４２は、段差を検出する。ロボット集塵機１は、落下防止センサ４２の検出データに基づいて、段差が存在すると判定した場合、走行を停止する。これにより、ロボット集塵機１が段差の下に落下することが抑制される。

部材センサ４３は、清掃対象面ＦＬに設けられた区画部材を検出する。部材センサ４３は、底面２Ｂに配置される。図３に示すように、部材センサ４３は、底面２Ｂの前部に間隔をあけて複数配置される。

部材センサ４３は、ローラ８よりも左方及び右方のそれぞれに配置される。２つの部材センサ４３は、左右方向に配置される。左側の部材センサ４３は、左側のサイドブラシ１８の回転軸に対する放射方向において、左側のサイドブラシ１８よりも外側に配置される。左側の部材センサ４３は、左右方向において、左側のサイドブラシ１８とローラ８との間に配置される。右側の部材センサ４３は、右側のサイドブラシ１８の回転軸に対する放射方向において、右側のサイドブラシ１８よりも外側に配置される。右側の部材センサ４３は、左右方向において、右側のサイドブラシ１８とローラ８との間に配置される。

区画部材は、ロボット集塵機１の使用者によって清掃対象面ＦＬの任意の位置に配置される。区画部材として、磁性材料を含む磁気テープが例示される。部材センサ４３として、磁気テープを検出可能な磁気センサが例示される。区画部材によって清掃対象範囲が規定される。ロボット集塵機１は、部材センサ４３の検出データに基づいて、区画部材を超えないように走行する。これにより、ロボット集塵機１が清掃対象範囲の外側に移動することが抑制され、ロボット集塵機１は、清掃対象範囲を清掃することができる。

なお、区画部材が、反射材料を含む反射テープでもよい。部材センサ４３は、反射テープを検出する赤外線センサでもよい。

［連結機構］
図６は、本実施形態に係る連結機構１００を模式的に示す上面図である。図７は、本実施形態に係る連結機構１００を模式的に示す側面図である。図８は、本実施形態に係る連結機構１００を示す分解斜視図である。図９は、本実施形態に係る連結機構１００を示す側面図である。図１０は、本実施形態に係る連結機構１００を示す斜視図である。

連結機構１００は、上ハウジング１１Ａとカバー板１１Ｃとを連結する。連結機構１００は、回転軸ＨＸを中心にカバー板１１Ｃを回転可能に支持するヒンジ部を含む。回転軸ＨＸは、左右方向に延在する。

連結機構１００は、カバー板１１Ｃに接続され、挿入空間６０を有する第１ヒンジ部材６１と、挿入空間６０に配置される弾性部材６２と、回転軸ＨＸを中心に第１ヒンジ部材６１を回転可能に支持する第２ヒンジ部材６５とを有する。

第１ヒンジ部材６１は、挿入空間６０が設けられる挿入部６１Ａと、挿入部６１Ａとカバー板１１Ｃとを連結するレバー部６１Ｂとを有する。

挿入部６１Ａは、外筒部６９と、外筒部６９の内側に配置される内筒部６８と、回転軸ＨＸの放射方向において外筒部６９から外側に突出する突出部７０とを有する。

弾性部材６２は、挿入空間６０に配置される。弾性部材６２の全部が挿入空間６０に配置される。弾性部材６２は、挿入空間６０に配置されている状態で、カバー板１１Ｃを開くための弾性力を発生する。弾性部材６２は、トーションスプリングを含む。弾性部材６２は、コイル部６２Ｃと、コイル部６２Ｃの外側に突出する外側突出部６２Ａと、コイル部６２Ｃの内側に突出する内側突出部６２Ｂとを有する。外側突出部６２Ａは、直線状である。内側突出部６２Ｂは、直線状である。

挿入空間６０は、コイル部６２Ｃが配置される円筒空間６０Ｃと、外側突出部６２Ａが配置される突出空間６０Ａと、内側空間６０Ｂとを含む。円筒空間６０Ｃは、外筒部６９と内筒部６８との間に設けられる。突出空間６０Ａは、突出部７０に設けられる。内側空間６０Ｂは、内筒部６８の内側に設けられる。

コイル部６２Ｃが円筒空間６０Ｃに挿入され、外側突出部６２Ａが突出空間６０Ａに挿入された状態で、外側突出部６２Ａの表面の少なくとも一部は、突出空間６０Ａの内面６６に接触する。外側突出部６２Ａの表面の少なくとも一部が突出空間６０Ａの内面６６に接触することにより、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置が固定される。本実施形態において、突出空間６０Ａの内面６６は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第１位置決め部として機能する。

コイル部６２Ｃが円筒空間６０Ｃに挿入され、外側突出部６２Ａが突出空間６０Ａに挿入された状態で、コイル部６２Ｃの表面の少なくとも一部は、内筒部６８の外周面及び外筒部６９の内周面の少なくとも一方に接触する。コイル部６２Ｃの表面の少なくとも一部が内筒部６８の外周面及び外筒部６９の内周面の少なくとも一方に接触することにより、回転軸ＨＸの放射方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置が固定される。本実施形態において、内筒部６８及び外筒部６９の少なくとも一方は、回転軸ＨＸの放射方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第３位置決め部として機能する。

コイル部６２Ｃが円筒空間６０Ｃに挿入され、外側突出部６２Ａが突出空間６０Ａに挿入された状態で、内側突出部６２Ｂの少なくとも一部は、内側空間６０Ｂに面する。すなわち、回転軸ＨＸに直交する断面において、内側空間６０Ｂと内側突出部６２Ｂの少なくとも一部とは重複する。

第２ヒンジ部材６５の少なくとも一部は、上ハウジング１１Ａに固定される。第２ヒンジ部材６５は、弾性部材６２を支持した状態で、第１ヒンジ部材６１を回転可能に支持する。第２ヒンジ部材６５は、回転軸ＨＸを中心に第１ヒンジ部材６１を回転可能に支持する。

第２ヒンジ部材６５は、挿入空間６０に挿入され、弾性部材６２を支持するシャフト部６３と、上ハウジング１１Ａの少なくとも一部に固定される固定部６４とを有する。

シャフト部６３は、内側空間６０Ｂに挿入される。シャフト部６３は、弾性部材６２の少なくとも一部が配置されるスリット６７を有する。スリット６７は、回転軸ＨＸに平行な方向に形成される。シャフト部６３は、スリット６７に内側突出部６２Ｂが配置されるように、内側空間６０Ｂに挿入される。弾性部材６２が挿入空間６０に挿入された状態で、スリット６７に内側突出部６２Ｂが配置されるように、シャフト部６３が内側空間６０Ｂに挿入されることにより、内側突出部６２Ｂの表面の少なくとも一部は、スリット６７の内面に接触する。内側突出部６２Ｂの表面の少なくとも一部がスリット６７の内面に接触することにより、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第２ヒンジ部材６５と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置が固定される。本実施形態において、シャフト部６３に設けられているスリット６７は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第２ヒンジ部材６５と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第２位置決め部として機能する。

［上ハウジングとカバー板との連結］
次に、上ハウジング１１Ａとカバー板１１Ｃとを連結する作業について説明する。例えば図７に示したように、コイル部６２Ｃが円筒空間６０Ｃに配置され、外側突出部６２Ａが突出空間６０Ａに配置されるように、弾性部材６２が挿入空間６０に挿入される。コイル部６２Ｃが円筒空間６０Ｃに配置され、外側突出部６２Ａが突出空間６０Ａに配置された状態で、内側突出部６２Ｂは、内側空間６０Ｂに面する。回転軸ＨＸと平行な方向において、挿入部６１Ａの寸法は、弾性部材６２の寸法よりも大きい。弾性部材６２は挿入空間６０からはみ出すことなく、弾性部材６２の全部が挿入空間６０に配置される。弾性部材６２が挿入空間６０からはみ出さないので、連結機構１００の大型化が抑制される。

弾性部材６２が挿入空間６０に配置された後、第２ヒンジ部材６５のシャフト部６３が挿入空間６０の内側空間６０Ｂに挿入される。内側空間６０Ｂの入口には、内側突出部６２Ｂが配置されている。シャフト部６３は、スリット６７に内側突出部６２Ｂが配置されるように、内側空間６０Ｂに挿入される。スリット６７に内側突出部６２Ｂが配置された状態で、シャフト部６３が内側空間６０Ｂに挿入されることにより、第１ヒンジ部材６１と第２ヒンジ部材６５とが連結される。

シャフト部６３が内側空間６０Ｂに挿入された状態で、第２ヒンジ部材６５の固定部６４は、挿入空間６０の外側に配置される。固定部６４は、上ハウジング１１Ａの少なくとも一部に固定される。これにより、上ハウジング１１Ａとカバー板１１Ｃとが連結される。カバー板１１Ｃは、回転軸ＨＸを中心に回転可能に上ハウジング１１Ａに支持される。

例えば上ハウジング１１Ａに設けられているバッテリ装着部４と、カバー板１１Ｃに設けられているインタフェース装置５０とをケーブルで接続する場合、ケーブルの少なくとも一部は、連結機構１００の周辺に配設される。本実施形態においては、弾性部材６２の全部が挿入空間６０に配置されている。したがって、弾性部材６２にケーブルが引っ掛かることなく、ケーブルは作業性良く配設される。ケーブルは、弾性部材６２に接触することなく配設される。インタフェース装置５０は、ケーブルを介してバッテリＢＴから供給される電力により駆動する。

第１ヒンジ部材６１は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第１位置決め部として機能する内面６６を有する。第２ヒンジ部材６５は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第２ヒンジ部材６５と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第２位置決め部として機能するスリット６７を有する。第１ヒンジ部材６１は、回転軸ＨＸの放射方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第３位置決め部として機能する内筒部６８及び外筒部６９を有する。これにより、弾性部材６２は、挿入空間６０の内側で空回りすることなく、弾性力を十分に発生することができる。

［動作］
次に、ロボット集塵機１の動作について説明する。車輪９が清掃対象面ＦＬに接触した状態で、メインブラシ１６及びサイドブラシ１８は、清掃対象面ＦＬに接触する。バッテリＢＴから出力された電力は、車輪モータ１０、吸引モータ５Ｃ、メインブラシモータ１７、及びサイドブラシモータ１９のそれぞれに供給される。

車輪９が清掃対象面ＦＬに接触した状態で、バッテリＢＴから車輪モータ１０に電力が供給され、車輪９が回転すると、ロボット集塵機１は、清掃対象面ＦＬを自律走行する。

バッテリＢＴから吸引モータ５Ｃに電力が供給され、吸引ファン５Ｂが回転すると、吸気口５Ｄから排気口５Ｅに向かって気流が生成される。吸気口５Ｄは、ダストボックス６の上側貯蔵空間Ｓ２を介して吸込口１５に接続されている。そのため、吸引ファン５Ｂが回転すると、吸込口１５から上側貯蔵空間Ｓ２を介して排気口５Ｅに向かって気流が生成される。これにより、塵埃を吸引するための吸引力が吸込口１５に発生する。

バッテリＢＴからメインブラシモータ１７に電力が供給され、メインブラシ１６が回転すると、清掃対象面ＦＬの塵埃がメインブラシ１６によって掻き上げられる。吸込口１５は、メインブラシ１６によって掻き上げられた塵埃の少なくとも一部を吸引する。

バッテリＢＴからサイドブラシモータ１９に電力が供給され、サイドブラシ１８が回転すると、本体２の周囲の清掃対象面ＦＬに存在する塵埃は、サイドブラシ１８によって吸込口１５に移動する。吸込口１５は、サイドブラシ１８によって吸込口１５に移動し、メインブラシ１６によって掻き上げられた塵埃の少なくとも一部を吸引する。

清掃対象面ＦＬに存在する小さい塵埃又は軽い塵埃は、吸込口１５から吸い込まれた後、上側回収口６Ｅを介して、上側貯蔵空間Ｓ２に送られる。塵埃は、上側貯蔵空間Ｓ２に貯蔵される。上側貯蔵空間Ｓ２と排気口６Ｆとの間にフィルタ６Ｇが設けられている。そのため、上側回収口６Ｅを介して上側貯蔵空間Ｓ２に送られた塵埃は、フィルタ６Ｇに捕集され、上側貯蔵空間Ｓ２に留まる。吸込口１５から吸い込まれた空気は、フィルタ６Ｇを通過した後、排気口６Ｆを介してファンユニット５に送られる。ファンユニット５に送られた空気は、排気口５Ｅから排出される。

清掃対象面ＦＬに存在する大きい塵埃又は重い塵埃は、メインブラシ１６によって掻き上げられ、下側回収口６Ｄを介して、下側貯蔵空間Ｓ１に送られる。塵埃は、下側貯蔵空間Ｓ１に貯蔵される。

ダストボックス６に塵埃が溜まった場合、ロボット集塵機１の使用者は、カバー板１１Ｃと上ハウジング１１Ａとをロックしているロック機構を操作して、ロックを解除する。弾性部材６２は、カバー板１１Ｃを開くように弾性力を発生するので、ロボット集塵機１の使用者は、ロック機構のロックが解除されるだけで、カバー板１１Ｃを簡単に開くことができる。カバー板１１Ｃが開き、上ハウジング１１Ａの開口が開放された後、ロボット集塵機１の使用者は、上ハウジング１１Ａの開口を介して、ハウジング１１の内部空間からダストボックス６を取り出すことができる。ロボット集塵機１の使用者は、ダストボックス６をクリーニングした後、上ハウジング１１Ａの開口を介して、ハウジング１１の内部空間にダストボックス６を収容することができる。ハウジング１１の内部空間にダストボックス６を収容した後、ロボット集塵機１の使用者は、カバー板１１Ｃを操作して、上ハウジング１１Ａの開口を塞ぐ。

［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、連結機構１００は、上ハウジング１１Ａの開口を開閉可能なカバー板１１Ｃに接続され、挿入空間６０を有する第１ヒンジ部材６１と、挿入空間６０に配置される弾性部材６２と、挿入空間６０に挿入され弾性部材６２を支持するシャフト部６３及び上ハウジング１１Ａの少なくとも一部に固定される固定部６４を有し、回転軸ＨＸを中心に第１ヒンジ部材６１を回転可能に支持する第２ヒンジ部材６５とを備える。弾性部材６２の全部が第１ヒンジ部材６１の挿入空間６０に配置され、第２ヒンジ部材６５により弾性部材６２が支持されるので、連結機構１００の大型化が抑制される。また、上ハウジング１１Ａとカバー板１１Ｃとを連結するときの組立作業性が改善される。

第１ヒンジ部材６１は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第１位置決め部として機能する内面６６を有する。第２ヒンジ部材６５は、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第２ヒンジ部材６５と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第２位置決め部として機能するスリット６７を有する。第１ヒンジ部材６１は、回転軸ＨＸの放射方向における第１ヒンジ部材６１と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置を固定する第３位置決め部として機能する内筒部６８及び外筒部６９を有する。これにより、弾性部材６２は、挿入空間６０の内側で空回りすることなく、弾性力を十分に発生することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１１は、本実施形態に係る第２ヒンジ部材６５を示す斜視図である。図１２は、本実施形態に係る連結機構１００を示す斜視図である。上述の実施形態と同様、第２ヒンジ部材６５は、挿入空間６０に挿入され、弾性部材６２を支持するシャフト部６３と、上ハウジング１１Ａの少なくとも一部に固定される固定部６４とを有する。シャフト部６３は、スリット６７を有する。

本実施形態において、固定部６４は、シャフト部６３に接続される基部６４Ａと、基部６４Ａに間隙を介して対向するアーム部６４Ｂと、前記アーム部６４Ｂの一端部と基部６４Ａとを接続する接続部６４Ｃとを有する。

基部６４Ａは、ブロック状の部材である。基部６４Ａの側面６４ＡＳにシャフト部６３が接続される。

アーム部６４Ｂは、円弧状の部材である。アーム部６４Ｂは、基部６４Ａの下面に間隙を介して対向するように配置される。アーム部６４Ｂの一端部は、接続部６４Ｃを介して基部６４Ａの下面に接続される。アーム部６４Ｂの他端部６４ＢＴは、基部６４Ａから離れている。アーム部６４Ｂは、基部６４Ａの下面に間隙を介して対向する上面６４ＢＳを有する。

アーム部６４Ｂは、ケーブルＫＢを保持することができる。基部６４Ａの下面とアーム部６４Ｂの上面６４ＢＳとの間の空間にケーブルＫＢが配置される。ケーブルＫＢは、アーム部６４Ｂの他端部６４ＢＴと基部６４Ａとの間の開口を介して、基部６４Ａとアーム部６４Ｂとの間の空間に挿入される。アーム部６４Ｂの上面６４ＢＳは、ケーブルＫＢを支持することができる。アーム部６４Ｂは、ケーブルＫＢを保持するケーブルホルダとして機能することができる。

ケーブルＫＢは、カバー板１１Ｃに接続される。ケーブルＫＢは、例えばバッテリ装着部４とカバー板１１Ｃに設けられているインタフェース装置５０とを接続する。バッテリＢＴからの電力は、ケーブルＫＢを介して、インタフェース装置５０に供給される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ケーブルホルダとして機能するアーム部６４Ｂが固定部６４に設けられる。したがって、ケーブルＫＢの配設作業性が改善される。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１３は、本実施形態に係る第２ヒンジ部材６５を示す斜視図である。上述の実施形態と同様、第２ヒンジ部材６５は、シャフト部６３と、上ハウジング１１Ａの少なくとも一部に固定される固定部６４とを有する。シャフト部６３は、スリット６７を有する。

本実施形態において、固定部６４は、シャフト部６３に接続されるフランジ部６４Ｆと、フランジ部６４Ｆを支持する基部６４Ａとを有する。フランジ部６４Ｆは、シャフト部６３の周囲に配置される第１シール面６４ＦＣを有する。第１シール面６４ＦＣは、回転軸ＨＸに直交する平面である。

カバー板１１Ｃが上ハウジング１１Ａの開口を閉じた状態において、第１シール面６４ＦＣは、上ハウジング１１Ａに設けられているシールプレート１１Ｆの第２シール面１１ＦＣに接触する。なお、シールプレート１１Ｆの一例が、図１０に図示されている。

カバー板１１Ｃが上ハウジング１１Ａの開口を閉じた状態において、第１シール面６４ＦＣと第２シール面１１ＦＣとが接触することにより、上ハウジング１１Ａとカバー板１１Ｃとの間に隙間が形成されていた場合でも、ハウジング１１の外部空間の塵埃又は異物が、第１ヒンジ部材６１と第２ヒンジ部材６５との間を介して、ハウジング１１の内部空間に侵入することが抑制される。

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態においては、シャフト部６３がスリット６７を有することとした。シャフト部６３にスリット６７が設けられなくてもよい。挿入空間６０に配置されている弾性部材６２にシャフト部６３の少なくとも一部が接触することにより、回転軸ＨＸを中心とする回転方向における第２ヒンジ部材６５と弾性部材６２の少なくとも一部との相対位置は固定される。

１…ロボット集塵機、２…本体、２Ａ…上面、２Ｂ…底面、２Ｃ…側面、３…バンパ、４…バッテリ装着部、５…ファンユニット、５Ａ…ケーシング、５Ｂ…吸引ファン、５Ｃ…吸引モータ、５Ｄ…吸気口、５Ｅ…排気口、６…ダストボックス、６Ａ…本体部材、６Ｂ…トレイ部材、６Ｃ…上板部材、６Ｄ…下側回収口、６Ｅ…上側回収口、６Ｆ…排気口、６Ｇ…フィルタ、７…キャスタ、８…ローラ、９…車輪、１０…車輪モータ、１１…ハウジング、１１Ａ…上ハウジング、１１Ｂ…下ハウジング、１１Ｃ…カバー板、１１Ｄ…ボトムプレート、１１Ｆ…シールプレート、１１ＦＣ…第２シール面、１２…走行装置、１４…ガイド部材、１５…吸込口、１６…メインブラシ、１６Ｂ…ブラシ、１６Ｒ…ロッド部材、１７…メインブラシモータ、１８…サイドブラシ、１８Ｂ…ブラシ、１８Ｄ…円板部材、１９…サイドブラシモータ、２０…ハンドル、４０…光学センサ、４１…物体センサ、４２…落下防止センサ、４２Ｆ…落下防止センサ、４２Ｂ…落下防止センサ、４２Ｌ…落下防止センサ、４２Ｒ…落下防止センサ、４３…部材センサ、５０…インタフェース装置、５０Ａ…電源ボタン、５０Ｂ…残量表示部、５１…発光部、６０…挿入空間、６０Ａ…突出空間、６０Ｂ…内側空間、６０Ｃ…円筒空間、６１…第１ヒンジ部材、６１Ａ…挿入部、６１Ｂ…レバー部、６２…弾性部材、６２Ａ…外側突出部、６２Ｂ…内側突出部、６２Ｃ…コイル部、６３…シャフト部、６４…固定部、６４Ａ…基部、６４ＡＳ…側面、６４Ｂ…アーム部、６４ＢＳ…上面、６４ＢＴ…他端部、６４Ｃ…接続部、６４Ｆ…フランジ部、６４ＦＣ…第１シール面、６５…第２ヒンジ部材、６６…内面（第１位置決め部）、６７…スリット（第２位置決め部）、６８…内筒部（第３位置決め部）、６９…外筒部（第３位置決め部）、７０…突出部、１００…連結機構、ＡＸ…回転軸、ＢＴ…バッテリ、ＨＸ…回転軸、ＫＢ…ケーブル、Ｓ…貯蔵空間、Ｓ１…下側貯蔵空間、Ｓ２…上側貯蔵空間。

Claims (6)

1. ハウジングの開口を塞ぐカバー板と、
   前記カバー板に接続され挿入空間を有する第１ヒンジ部材と、
   前記挿入空間に配置される弾性部材と、
   前記挿入空間に挿入され前記弾性部材を支持するシャフト部及び前記ハウジングの少なくとも一部に固定される固定部を有し、回転軸を中心に前記第１ヒンジ部材を回転可能に支持する第２ヒンジ部材と、を備え、
   前記第１ヒンジ部材は、前記回転軸を中心とする回転方向における前記第１ヒンジ部材と前記弾性部材の少なくとも一部との相対位置を固定する第１位置決め部を有し、
   前記第２ヒンジ部材は、前記回転方向における前記第２ヒンジ部材と前記弾性部材の少なくとも一部との相対位置を固定する第２位置決め部を有する、
   ロボット集塵機。
2. 前記第１ヒンジ部材は、前記回転軸の放射方向における前記第１ヒンジ部材と前記弾性部材の少なくとも一部との相対位置を固定する第３位置決め部を有する、
   請求項１に記載のロボット集塵機。
3. 前記シャフト部は、前記弾性部材の少なくとも一部が配置されるスリットを有し、
   前記第２位置決め部は、前記スリットを含む、
   請求項１又は請求項２に記載のロボット集塵機。
4. 前記固定部は、前記シャフト部に接続される基部と、前記基部に間隙を介して対向するアーム部と、前記アーム部の一端部と前記基部とを接続する接続部と、を有する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボット集塵機。
5. 前記基部と前記アーム部との間に前記カバー板に接続されるケーブルが配置される、
   請求項４に記載のロボット集塵機。
6. 前記固定部は、前記シャフト部に接続されるフランジ部と、フランジ部を支持する基部とを有し、
   前記フランジ部は、前記シャフト部の周囲に配置される第１シール面を有し、
   前記第１シール面は、前記ハウジングに設けられている第２シール面に接触する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボット集塵機。

Images