TWI681749B - 自走式電子機器的車輪支承結構 - Google Patents

自走式電子機器的車輪支承結構 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種考慮到驅動輪向外部突出時不以強的力快速彈出的安全性的自走式電子機器的車輪支承結構。上述自走式電子機器的車輪支承結構,具備將殼體在地面上支承而行走的驅動輪、可旋轉地支承該驅動輪且以擺動軸為中心而向上下方向可擺動地樞接於該殼體的底部的擺動支承部、以及包含以使該驅動輪向下方擺動的方式將該擺動支承部向下方施力的施力構件的施力機構部,該施力機構部構成為:以該殼體被載置在地面上的狀態下藉由該施力構件將該擺動支承部向下方施力,且在該驅動輪從地面離開的狀態下解除由該施力構件進行的對該擺動支承部的施力。

Description

自走式電子機器的車輪支承結構
本發明關於自走式電子機器的車輪支承結構。
作為現有的自走式電子機器,例如在專利文獻1,揭示了自走式搬運車,其具備:前後的車身框架、支承各車身框架的複數的腳輪、設置於前後的車身框架之間的左右框架、以及支承左右框架的一對的驅動輪。在該自走式搬運車中,各框架經由擺動軸而可擺動地連結在前後的車身框架的一方,並且經由連結軸在上下方向可擺動地連結在另一方的車身框架。進而,使各連結軸插通的壓縮彈簧設置於各車身框架與各框架之間,且構成為藉由壓縮彈簧經由框架將驅動輪向下方施力。根據該自走式搬運車,在地面等行走時,在該地面存在凹凸的情況下,根據該凹凸而驅動輪以繞擺動軸旋轉地昇降,驅動輪成為沿著凹凸面而進行驅動旋轉。
又,在專利文獻2,揭示自走式電子機器,該自走式電子機器具備使用張力彈簧使驅動輪從殼體的底部向下方突出的車輪支承結構。在該自走式電子機器,構成為使驅動輪從設置於殼體底部的左右孔部向下方突出。
專利文獻1:日本特開平9-286337號公報。
專利文獻2:日本特開2016-143231號公報。
在如專利文獻2具備藉由彈簧而使驅動輪從殼體的底部的孔部向外部突出的車輪支承結構的自走式電子機器中,驅動輪始終被彈簧往向外部突出的方向施力。又,在該車輪支承結構中,以驅動輪越過高低差(階差)時能夠以強的力向外部突出的方式維持由彈簧進行的強的施力,以能夠以大於越過高低差時所需的突出尺寸而突出的方式以強的力維持由彈簧進行的對驅動輪的施力。
因此,例如當孩童翻轉自走式電子機器而用手指按壓或轉動驅動輪來玩時,恐有因從孔部以大的突出量(強的力)而快速彈出的驅動輪磨擦手指而受傷、或手指被夾於孔部與驅動輪之間的間隙而受傷之虞。
本發明有鑑於如此的課題而完成,其目的在於提供考慮到驅動輪向外部突出時不以強的力快速彈出的安全性的自走式電子機器的車輪支承結構。
因此,根據本發明,提供一種自走式電子機器的車輪支承結構,具備將殼體在地面上支承而行走的驅動輪、可旋轉地支承該驅動輪且以擺動軸為中心而向上下方向可擺動地樞接於該殼體的底部的擺動支承部、以及包含以使該驅動輪向下方擺動的方式將該擺動支承部向下方施力的施力構件的施力機構部,該施力機構部構成為:以該殼體被載置在地面上的狀態下藉由該施力構件將該擺動支承部向下方施力,且在該驅動輪從地面離開的狀態下解除由該施力構件進行的對該擺動支承部的施力。
根據本發明的自走式電子機器的車輪支承結構,在抬起殼體或翻轉等的驅動輪從地面離開的狀態下,解除由施力構件進行的對擺動支承部的施力。也就是,當驅動輪從殼體底部突出某種程度時不施加施力構件的負載。因此,例如能夠降低如下的危險性,即,當孩童翻轉自走式電子機 器而用手指按壓或轉動驅動輪來玩時,因從底部的孔部以大的突出量(強的力)而快速彈出的驅動輪磨擦手指而受傷、或手指被夾於孔部與驅動輪之間的間隙而受傷等。
1‧‧‧自走式清掃機(自走式電子機器)
2‧‧‧殼體
2a‧‧‧底板(底部)
2f2、202f2‧‧‧施力構件安裝用肋(固定部)
3L、103L、203L、303L‧‧‧車輪支承結構
21a‧‧‧擺動軸
21L、121L、221L‧‧‧擺動支承部
22L、22R‧‧‧驅動輪
23、123、223、323‧‧‧施力機構部
23a、223a、323a‧‧‧施力構件
23b‧‧‧抵接構件
23b1‧‧‧基端部
123c、323c‧‧‧制動部
223a1‧‧‧一端部
223a2‧‧‧另一端部
302f3‧‧‧引導部安裝用肋(固定部)
323b‧‧‧引導部
323d‧‧‧滑動部
G‧‧‧地面
圖1係本發明的具備車輪支承結構的自走式電子機器的外觀立體圖。
圖2係圖1所示的自走式電子機器的仰視圖。
圖3係圖1所示的自走式電子機器的沿著前後方向的垂直剖視圖。
圖4係實施形態一的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖5係實施形態二的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖6係實施形態三的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖7係實施形態四的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖8係實施形態五的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖9係實施形態六的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖10係實施形態七的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
圖11係實施形態八的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。
作為本發明的自走式電子機器,雖然在使用附圖的以下的實施形態中例示自走式清掃機的情況,但是本發明的自走式電子機器並不限定於自走式清掃機。
(實施形態一)
圖1係本發明的具備車輪支承結構的自走式電子機器的外觀立體圖,圖2係圖1所示的自走式電子機器的仰視圖,圖3係圖1所示的自走式電子機器的沿著前後方向的垂直剖視圖。又,圖4係實施形態一的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在以下的說明中,前 後方向是指自走式清掃機在地面G上向前方直進的直線上的方向,左右方向是指與前後方向正交的水平的直線上的方向。
<自走式清掃機的構成>
如圖1~圖3所示,實施形態一的具備車輪支承結構3L的自走式清掃機1,具備平盤形的殼體2。再者,雖然實施形態一的情況,殼體2為圓盤形,但不限定於此,例如也可以是俯視的形狀為橢圓形狀或多角形狀。
殼體2包含形成圓形的頂板。頂板,由構成其前部的頂板前部2b1、以及從中間部遍及至後部而構成的蓋部2b2而構成,蓋部2b2以配置於與頂板前部2b1的邊界側的側部的未圖示的鉸鏈部為支點而向上方打開。於頂板前部2b1的前端部,形成有使配置於內部的電路基板(不圖示)的熱發散的複數的空氣孔2b11
又,殼體2包含形成環狀的側板及底板2a。又,如圖3所示,殼體2包含內部結構壁2d。底板2a,其前端部2a1成為朝向前方上昇的彎曲面或傾斜面(參照圖3)。
側板,分別由圓弧形的側板前半部2c1與側板後半部2c2構成。側板前半部2c1以作為緩衝器(bumper)而發揮功能的方式,經由未圖示的彈性構件相對於內部結構壁2d可移動地嵌合。於側板前半部2c1,在內部設置有檢測側板前半部2c1的碰撞的障礙物接觸感測器(不圖示)。進而,於側板前半部2c1,在前方、左右斜前方的三處配置超音波接收部14A,且在三處的超音波接收部14A之間的兩處配置超音波接收部14B。
進而,在能夠從殼體2的前部表面的外部識別的位置設置感應信號接收部24與以及充電用連接部13。
殼體2,具有設置於底部的底板2a的吸入口31、設置於後部的斜上方的排氣口32,且在殼體2的內部配置集塵部15及電動送風機(不圖示)。集塵部15,為收集室內的塵埃的部分,具備集塵容器15a、與集塵過濾器15b。在集塵容器15a,形成和與吸入口31連通的流入路徑相通的流入口、以及和與電動送風機(不圖示)連通的管部114相通的排氣口。
在自走式清掃機1的底面的前半部,設置有配置於吸入口31之內的旋轉刷9、配置於吸入口31的左右斜前方的邊刷10(side brush)、以及包含配置於吸入口31的左右斜後方位置的驅動輪(左驅動輪22L及右驅動輪22R)的驅動輪單元(參照圖4)。再者,驅動輪的下部通過設置於殼體2的底板2a的左右的孔部2a11而向外部突出。
旋轉刷9及邊刷10,藉由刷體馬達(不圖示)而被驅動進行旋轉。又,在底面的後半部的左右方向中的中間位置設置轉動自如的後輪26。後輪26的車輪轉動自如。再者,在圖2與圖3中,以兩點鏈線表示後輪26向前方180°轉動的狀態。
自走式清掃機1,具有在殼體2的底部中的前後方向的前端部與後端部、以及左右的邊刷10的軸心位置總計四處分別配置的地面檢測感測器18。
又,在自走式清掃機1的前半部配置電路基板11S,在後半部配置充電電池12及離子產生器120。
自走式清掃機1,一邊在被設置的位置的地面自走,一邊吸入地面(行走面)上的包含塵埃的空氣,且將去除塵埃的空氣進行排氣,由此對地面上進行清掃。自走式清掃機1,自主地避開藉由作為障礙物檢測部的超音波接收部14A檢測出的障礙物而進行行走,且在地面偵測感測器18偵測 低於地面的高低差而自主地避開高低差而進行行走。而且,自走式清掃機1具有當清掃結束時自主地返回未圖示的充電台的功能。
<車輪支承結構>
如圖2~圖4所示,實施形態一的自走式清掃機1,具備個別地支承左右的驅動輪22L、22R的左右的車輪支承結構3L(右驅動輪單元不圖示)。
以下,雖然對左側的車輪支承結構3L說明,但是由於左右的車輪支承結構為相對於自走式清掃機1的前後方向的中心線P(參照圖2)對稱的結構,因此省略關於右側的車輪支承結構的說明。
車輪支承結構3L,具備:使殼體2在地面上被支承而行走的驅動輪22L、可旋轉地支承驅動輪22L且以左右方向的擺動軸21a為中心向上下方向(箭頭A方向)可擺動地於殼體2的底板2a樞接的擺動支承部21L、包含以使驅動輪22L向下方擺動的方式將擺動支承部21L向下方施力的施力構件23a的施力機構部23。
又,於車輪支承結構3L,也包含將擺動支承部21L和施力機構部23固定於殼體2的底板2a的設置於底板2a的後述的固定部。
作為設置於底板2a的固定部,含有:設置於底板2a中的孔部2a11的前端側附近的擺動軸安裝用肋2f1、以及設置於底板2a中的擺動軸安裝用肋2f1的前方的施力構件安裝用肋2f2。再者,也可以在底板2a中的擺動軸安裝用2f1與施力構件安裝用肋2f2之間,設置與擺動支承部21L抵接而限制向擺動支承部21L的上方擺動的抵接肋2f3
擺動支承部21L,包含擺動臂部21b、安裝於擺動臂部21b的一端部側的下面的上述擺動軸21a,在以擺動軸21a為中心從下方朝向前方的方向(箭頭A方向)可擺動地安裝於殼體2的底部2a。
又,於擺動臂部21b的另一端部可旋轉地安裝驅動輪22L,且於擺動臂部21b的一端部側的上面設置向上方突出的突片21b1,施力構件23a按壓該突片21b1。再者,若擺動臂部21b的整體高度為對於被施力構件23a按壓有足夠的高度則無需突片21b1
進而,也可以於擺動支承部21L,設置驅動馬達21c、將驅動馬達21c的輸出軸的旋轉力傳達至驅動輪22L的旋轉力傳達機構(不圖示)。此情況,例如在箱型的擺動臂部21b內設置旋轉力傳達機構,且於擺動臂部21b的側面固定驅動馬達21c。
旋轉力傳達機構,例如具有以下構造:固定於往箱型的擺動臂部21b內突出的驅動馬達21c的輸出軸的輸出齒輪、固定於往擺動臂部21b內突出的驅動輪22L的支軸的輸入齒輪、可旋轉地設置在擺動臂部21b內而與輸出齒輪和輸入齒輪嚙合的一個以上的傳達齒輪。或者,旋轉力傳達機構,具有以下構造:固定在往擺動臂部21b內突出的驅動馬達21c的輸出軸的第一附有槽的滑輪(pulley)、固定在往擺動臂部21b內突出的驅動輪22L的支軸的第二附有槽的滑輪、以及張設在第一與第二附有槽的滑輪之間的同步帶。再者,可以以藉由旋轉力傳達機構將驅動馬達21c的輸出軸的旋轉速度減速的方式構成,或也可以是驅動馬達21c能夠調整旋轉速度。
驅動輪22L,具有輪22L1、固定在輪22L1的中心孔的上述支軸C、以及嵌入於輪22L1的外周部的橡膠輪22L2。再者,在橡膠輪22L2的外周部形成凹凸圖案(參照圖2與圖3),且在圖4省略凹凸圖案的圖示。
施力機構部23,以殼體2載置在地面G上的狀態下藉由施力構件23a將擺動支承部21L向下方施力(參照圖4(A)、(B)),且構成為在驅動 輪22L從地面G離開的狀態下解除由施力構件23a進行的對擺動支承部21L的施力(參照圖4(C))。
若詳細說明的話,實施形態一的情況,施力構件23a為壓縮彈簧,且具有固定在設置於殼體2內的作為固定部的施力構件安裝用肋2f2的基端部23a1、以及可抵接於擺動支承部21L的前端部23a2。再者,此情況,也可以在壓縮彈簧的前端部23a2,設置可與擺動支承部21L的擺動臂部21b的突片21b1抵接的抵接構件23b。該抵接構件23b,較佳為形成在相對於擺動臂部21b的突片21b1難以滑動的材料(例如橡膠)。除此之外,也可以對與突片21b1的抵接構件23b的接觸面施加防滑的微細的凹凸加工。
接著,一邊參照圖1~圖4,一邊對車輪支承結構3L的動作進行說明。
如圖4(A)所示,自走式清掃機1在地面G上向箭頭F方向直進(前進)時,驅動輪22L被維持於抵抗施力構件23a的施力而相對於殼體2的底板2a向上方擺動的狀態。此時,擺動臂部21b的一端部與抵接肋2f3抵接,由此限制擺動臂部21b的向上方的擺動,將從殼體2的底板2a突出的驅動輪22L的突出尺寸H1維持在最小。又,在圖4(A)的狀態中,擺動臂部21b的突片21b1經由抵接構件23b而按壓於施力構件23a,由此壓縮施力構件23a。
自走式清掃機1,當高於底板2a的高度且接近可與底板2a的前端部2a1(參照圖3)接觸的高度的高低差時,殼體2的前端部2a1與高低差的角抵接。而且,當已抵接於高低差的自走式清掃機1進一步前進時,殼體2的彎曲或傾斜的前端部2a1於高低差的角滑動而騎上高低差,殼體2一邊使底板2a摩擦於高低差的角一邊前進。此時,殼體2的底板2a成為前端部2a1側從高低差浮起而些微傾斜的狀態,如圖4(B)所示,驅動輪22L附近的底板2a 與地面G之間的間隙變大。再者,在圖4(B)為了便利性,圖示成殼體2的底板2a與地面G平行。
此時,由於施力構件23(壓縮彈簧)將擺動支承部21L的擺動臂部21b向下方施力,因此成為相對於底板2a而驅動輪22L向下方大幅突出的狀態,驅動輪22L以向下方大幅突出的狀態下越過高低差S。此時,施力構件23不會成為尚未完全伸展的狀態,而繼續著藉由施力構件23將驅動輪22L向下方施力的狀態,繼續施力狀態下的從殼體2的底板2a突出的驅動輪22L的突出尺寸H2大致最大。
如圖4(C)所示,例如,當抬起自走式清掃機1而驅動輪22L從地面G離開時,由於擺動支承部21L與施力構件23a未連結,因此驅動輪22L藉由自身重量而向下方擺動至最大突出尺寸H3為止,且施力構件23a成為完全伸展的狀態。此時,例如擺動臂部21b的下面與殼體2的底板2a中的孔部2a11的前端部抵接,由此將驅動輪22L的向下方的擺動限制於最大突出尺寸H3。向較最大突出尺寸H3靠下方的移動,藉由底板2a中的孔部2a11的周緣部X與擺動臂部21b接觸(參照圖4(C))而停止。又,也可以將用以使其停止的構件安裝於底板2a。
即,根據該車輪支承結構3L,以驅動輪22L可越過高低差S的程度大幅向下方突出的方式藉由施力構件23a對擺動支承部21L施力,在驅動輪22L較此大幅向外部突出的情況下,能夠解除由施力構件23a進行的對擺動支承部21L的施力。
因此,當成為翻倒自走式清掃機1的狀態時,雖然驅動輪22L以在圖4(B)示出的突出尺寸H2加上餘裕部分的尺寸(施力構件23a完全伸展的狀態)向外部突出,但是由於驅動輪22L較此更向外部突出的情況時不施 加來自施力構件23a的施力,因此驅動輪22L大致超出突出尺寸H2而難以快速彈出。因此,例如,能夠降低當孩童翻轉自走式電子機器而用手指壓或轉動驅動輪來玩時,因從底部的孔部以大的突出量(強的力)而快速彈出的驅動輪磨擦手指而受傷、或手指被夾於孔部與驅動輪之間的間隙而受傷的危險性。
(實施形態二)
圖5係實施形態二的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖5中,對與圖4中的要素相同的要素標註相同符號。
實施形態二的車輪支承結構103L,除了其施力機構部123的構造與實施形態一中的施力機構部23的構造不同以外,與實施形態一的車輪支承結構3L大致相同。以下,主要對實施形態二中的與實施形態一不同的點進行說明。
在實施形態二中,施力機構部123,除了於前端部具有抵接構件23b且具備基端部23b1被固定於施力構件安裝用肋2f2的施力構件23a(壓縮彈簧)以外,還具備限制施力構件23a的伸長的制動部123c。
該制動部123c,具有當驅動輪22L從殼體2的底板2a超出既定突出尺寸而向下方突出時,阻止由施力構件23a的前端部(該情況為抵接構件23b)進行的向擺動支承部21L的按壓的功能。
制動部123c只要設置於殼體2內的固定部即可,在實施形態二中L形突片狀的制動部123c的基端部安裝於施力構件安裝用肋2f2的上端部。此時,以可與抵接構件23b抵接的方式制動部123c的前端部向下方彎曲。
進而,實施形態二的情況,在擺動支承部121L的擺動臂部121b的突片121b1形成上下方向的狹縫121b11,制動部123c的前端部通過突片121b1的狹縫121b11。再者,施力機構部123的抵接構件23b可與擺動臂部121b的突片121b1中的狹縫121b11的左右兩側抵接。
如圖5(A)所示,根據如此構成的車輪支承結構103L,當自走式清掃機在地面G上直進時,與實施形態一相同,以藉由施力構件23a使擺動臂部121b向下方擺動的方式施力。
又,如圖5(B)所示,當自走式清掃機欲越過高低差S時,雖然被施力構件23a施力的擺動臂部121b向下方大幅擺動,但是擺動臂部121b的突片121b1不藉由狹縫121b11而與致動部123c抵接。在者,在該狀態下,施力構件23a的抵接構件23b接近於制動部123c的前端部。
又,如圖5(C)所示,當抬起自走式清掃機而驅動輪22L從地面G離開時,由於擺動支承部121L未與施力構件23a連結,因此被解除由施力構件23a進行的施力的驅動輪22L藉由自身重量而向下方擺動至最大突出尺寸H3為止。
另一方面,由於施力構件23a的抵接構件23b與制動部123c的前端部抵接,因此不會成為完全伸展的狀態。即,該狀態中的施力構件23a不會完全伸展而施力成為0,仍殘留餘力。
即,根據實施形態二的車輪支承結構103L,能夠藉由施力構件23a(壓縮彈簧)將強的按壓力傳導至擺動支承部121L。也就是,由於壓縮彈簧隨著從完全伸展的狀態逐漸地縮短而施力從0逐漸的增加,因此若壓縮彈簧於伸長至既定的長度的時間點(既定施力點)與制動部123c抵接的話,能夠將藉由壓縮彈簧對擺動支承部121L施力的期間設定為維持強的按壓力 的狀態。因此,根據該構造,由於能夠以在殼體2的越過高低差時壓縮彈簧在既定施力點按壓擺動支承部121L的方式設定,因此能夠提升自走式清掃機的越過高低差的性能。又,能夠容易地設定施力構件23a(壓縮彈簧)的按壓力。
而且,在實施形態二中,也具有與實施形態一相同的效果,即,發揮考慮到驅動輪22L在超出突出尺寸H2某種程度而向外部突出時不以強的力快速彈出的安全性的效果。
(實施形態三)
圖6係實施形態三的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖6中,對與圖4中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態三中的與實施形態一不同的方面進行說明。
在實施形態三的車輪支承結構203L中,施力構件223a為拉伸彈簧。該施力構件223a(拉伸彈簧),具有可滑動地安裝在作為設置於殼體2內的固定部的施力構件安裝用肋202f2的一端部233a1、以及安裝於擺動支承部221b的另一端部223a2
具體而言,在施力構件223a中,一端部223a1形成為具有長孔的輪狀,並且另一端部223a2形成為具有圓孔的輪狀。
施力構件安裝用肋202f2,豎立設置於殼體2的底板2a中的孔部2a11的後端附近,在其上端部設置勾掛施力構件223a的一端部223a1的凹部202f21
再者,在擺動支承部221L的擺動臂部221b的一端部側(擺動軸21a側)設置L形的勾掛部221b1,在該勾掛部221b1勾掛施力構件223a的另一端部223a2
如圖6(A)所示,根據如此構成的車輪支承結構203L,當自走式清掃機在地面G上直進時,藉由作為施力構件223a的拉伸彈簧而擺動臂部221b的勾掛部221b1向後方被拉伸,藉此擺動臂部221b向擺動方向(箭頭A方向)的下方被施力。
又,如圖6(B)所示,當自走式清掃機欲越過高低差S時,被施力構件223a施力的擺動臂部221b向下方大幅擺動。
又,如圖6(C)所示,當抬起自走式清掃機而驅動輪22L從地面G離開時,驅動輪22L藉由自身重量而向下方擺動至最大突出尺寸H3為止。此時,從驅動輪22L的超出突出尺寸H2某種程度的時間點解除由施力構件223a進行的對擺動臂部221b的施力,完全縮短的施力構件223a被勾掛部221b1向後方推,由此一端部223a1使施力構件安裝用肋202f2的凹部202f21向後方滑動。由此,在一端部223a1的輪狀與凹部202f21之間產生間隙,而使施力構件223a的施力消失。
在該實施形態三,也具有與實施形態一相同的效果,即,發揮考慮到驅動輪22L超出突出尺寸H2某種程度地向外部突出時,不以強的力快速彈出的安全性的效果。
(實施形態四)
圖7係實施形態四的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖7中,對與圖1及圖4中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態四中的與實施形態一及實施形態三不同的方面進行說明。
在實施形態四的車輪支承結構303L中,施力機構部323具備:引導部323b,往前後方向突出設置在作為設置在殼體2內的前後一對的固定部中的一方的固定部的引導部安裝用肋302f3;制動部323c,設置於引導部323b的前端部;滑動部323d,可在前後方向滑動於引導部323b且與擺動支承部21L可抵接地安裝;以及作為施力構件323a的拉伸彈簧,其具有被安裝於施力構件安裝用肋202f2、與滑動部323d的兩端部,上述施力構件安裝用肋202f2作為前後一對的固定部中的另一方的固定部。
引導部安裝用肋302f3設置於殼體2的底板2a中的孔部2a11的前端部側,施力構件安裝用肋202f2與實施形態三相同地設置在孔部2a11的前端部側。
在施力機構部323中,引導部323b為橫斷面非圓形(例如正方形)的棒狀構件,制動部323c為從引導部323b的外周面向外方突出的突起部,滑動部323d為具有使引導部323b插通的孔部(例如正方形)的板狀構件。
根據如此構成的車輪支承結構303L,如圖7(A)所示,當自走式清掃機在地面G上直進時,藉由作為施力構件323a的拉伸彈簧而滑動部323d向後方拉伸,藉此擺動臂部21b向擺動方向(箭頭A方向)的下方施力。此時,滑動部323d被夾於擺動臂部21b的突片21b1與引導部安裝用肋302f3之間。
又,如圖7(B)所示,當自走式清掃機欲越過高低差S時,被施力構件323a施力的擺動臂部21b向下方大幅擺動。此時,滑動部323d與制動部323c抵接。
又,如圖7(C)所示,當抬起自走式清掃機而驅動輪22L從地面G離開時,驅動輪22L藉由自身重量而向下方擺動至最大突出尺寸H3為止。 此時,雖然從驅動輪22L的超出突出尺寸H2某種程度的時間點解除由施力構件323a進行的向擺動臂部21b的施力,但是施力構件323a藉由與制動部323c抵接而不會成為完全縮短的狀態。即,該狀態中的施力構件323a不會完全縮短而施力成為0,仍殘留餘力。
即,根據實施形態四的車輪支承結構303L,能夠藉由施力構件323a(拉伸彈簧)將強的按壓力傳達至擺動支承部21L。也就是,由於拉伸彈簧隨著從完全縮短的狀態逐漸伸長而施力從0逐漸增加,因此若拉伸彈簧在縮短至既定的長度為止的時間點(既定施力點)與制動部323c抵接的話,能夠將藉由拉伸彈簧對擺動支承部21L施力的期間設定為維持強的按壓力的狀態。因此,根據該構成,由於能夠以當殼體2越過高低差時拉伸彈簧在既定施力點按壓擺動支承部21L的方式設定,因此能夠提升自走式清掃機的越過高低差的性能。又,能夠容易地設定施力構件23a(壓縮彈簧)的按壓力。
而且,在實施形態四中,也具有與實施形態一相同的效果,即,發揮考慮到在驅動輪22L超出突出尺寸H2某種程度地向外部突出時,不以強的力快速彈出的安全性的效果。
(實施形態五)
圖8係實施形態五的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖8中,對與圖4中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態五中的與實施形態一不同的方面進行說明。
在實施形態五的車輪支承結構403L中,與擺動支承部21L滑接且使可旋轉的滾子部23c設置於作為施力構件23a的壓縮彈簧的前端部23a2
滾子部23c,具有滾子本體23c1、以及將滾子本體23c1經由左右方向的軸23c3而可旋轉地保持的滾子保持構件23c2,滾子保持構件23c2安裝於壓縮彈簧的前端部23a2
實施形態五的情況,當施力構件23a經由滾子部23c按壓擺動支承部21L而擺動時,擺動支承部21L在滾子部23c的滾子本體23c1滑動,且由於此時滾子本體23c1旋轉,因此擺動支承部21L的擺動滑順地被進行。
(實施形態六)
圖9係實施形態六的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖9中,對與圖5及圖8中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態六中的與實施形態二不同的方面進行說明。
在實施形態六的車輪支承結構503L中,與擺動支承部121L滑接且可旋轉的滾子部23c設置於作為施力構件23a的壓縮彈簧的前端部23a2
滾子部23c,與實施形態五相同,具有滾子本體23c1、以及滾子保持構件23c2
在實施形態六的情況,也與實施形態五相同,當施力構件23a經由滾子部23c按壓擺動支承部121L而擺動時,擺動支承部121L在滾子部23c的滾子本體23c1滑動,此時由於滾子本體23c1旋轉,因此擺動支承部121L的擺動滑順地被進行。
再者,滾子本體23c1,在施力構件23a完全伸長前與制動部123c抵接。
(實施形態七)
圖10係實施形態七的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離 開的狀態。再者,在圖10中,對與圖7中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態七中的與實施形態四不同的方面進行說明。
在實施形態七的車輪支承結構603L中,作為與擺動支承部21L滑接且可旋轉的滾子部623c的滾子,在設置於滑動部623d的下端部的向下方開放的缺口部623d1經由左右方向的軸而可旋轉地安裝。
實施形態七的情況,當作為施力構件323a的拉伸彈簧經由滑動部623d及滾子部623c而按壓擺動支承部21L而使其擺動時,擺動支承部21L在滾子部623c滑動,此時由於滾子部623c旋轉,因此擺動支承部21L的擺動滑順地被進行。
(實施形態八)
圖11係實施形態八的車輪支承結構的說明圖,其中(A)示出地面行走時的狀態、(B)示出越過高低差時的狀態、(C)示出驅動輪從地面離開的狀態。再者,在圖11中,對與圖8中的要素相同的要素標註相同符號。以下,主要對實施形態八中的與實施形態五不同的方面進行說明。
在實施形態八的車輪支承結構703L,在自走式清掃機載置於地面G上的狀態(圖11(A))中,包含擺動支承部721L的擺動臂部721b的突片721b1的與滾子部23c的抵接面721b11,相對於與地面G垂直的鉛直線P向滾子部23c側以既定角度θ傾斜。
根據該構造,當自走式清掃機欲越過高低差的狀態(圖11(B))時,由於能夠將施力構件23a的施力在垂直方向傳達至擺動臂部721b的抵接面721b1,因此成為易於將大的施力向擺動臂部721b傳達而有利於驅動輪22L越過高低差。
(其他實施形態)
1.在實施形態一中,也可以省略旋轉力傳達機構,而將驅動馬達21c的輸出軸直接地與驅動輪22L、22R結合。此情況,能夠使用可調整旋轉速度且可正逆旋轉的馬達。關於實施形態二~八也相同。
2.實施形態一~八中的左右的車輪支承結構,其等也可以配置於左右相反的位置。在這樣的情況,驅動輪成為以擺動軸為中心而從下方朝向後方可擺動。
3.也可以構成如以下的滾子部:具有在實施形態五~八(圖8~11)所示的滾子本體的外周面裝有橡膠環的橡膠滾子。
根據該構造,當擺動支承部擺動時,由於為橡膠滾子,因此能夠相對於擺動支承部難以滑動且確實地旋轉。
4.也可以取代實施形態五~八(圖8~11)所示的滾子部而使用球部。該球部,具備:球本體、以及具有可旋轉地保持球本體的嵌塞部的球保持構件,球保持構件安裝於作為施力構件的壓縮彈簧的前端部。
根據該構成,當施力構件經由球部按壓擺動支承部而使其擺動時,擺動支承部在球部的球本體滑動,由於此時球本體旋轉,因此擺動支承部的擺動滑順地被進行。
5.在實施形態八(圖11)中說明的使擺動支承部721L的擺動臂部721b的抵接面721b1以既定角度θ傾斜的構造,也可適用於實施形態一~七(圖4~10)。
(總結)
本發明的自走式電子機器的車輪支承結構,具備將殼體在地面上支承而行走的驅動輪、可旋轉地支承該驅動輪且以擺動軸為中心而向上下方向可擺動地樞接於該殼體的底部的擺動支承部、以及包含以使該驅動輪向 下方擺動的方式將該擺動支承部向下方施力的施力構件的施力機構部,該施力機構部構成為:以該殼體被載置在地面上的狀態下藉由該施力構件將該擺動支承部向下方施力,且在該驅動輪從地面離開的狀態下解除由該施力構件進行的對該擺動支承部的施力。
本發明的自走式電子機器的車輪支承結構,也可以如以下般構成,也可以適當地組合其等。
(1)該施力構件為壓縮彈簧,具有被固定在設置於該殼體內的固定部的基端部、以及可與該擺動支承部抵接的前端部。
根據如此的構成,能夠以殼體被載置在地面上的狀態下在壓縮彈簧的前端部按壓擺動支承部而使其向下方擺動的方式施力,可獲得簡單的車輪支承結構。
(2)也可以:該施力機構部進一步具有制動部,該制動部當該驅動輪從該殼體的底部超出既定突出尺寸而向下方突出時阻止由該施力構件的該前端部進行的對該擺動支承部的按壓。
根據如此的構成,能夠藉由上述構造(1)中的壓縮彈簧而將強的按壓力傳達至擺動支承部。也就是,由於壓縮彈簧隨著從完全伸展的狀態逐漸地縮短而施力從0逐漸地增加,因此若壓縮彈簧在伸長至既定的長度為止的時間點(既定施力點)與制動部抵接的話,能夠將藉由壓縮彈簧對擺動支承部施力的期間設定為維持強的按壓力的狀態。因此,根據該構造,由於能夠以殼體越過高低差時壓縮彈簧在既定施力點按壓擺動支承部的方式設定,因此能夠提升自走式電子機器的越過高低差的性能。
(3)也可以:該施力構件為拉伸彈簧,且具有可滑動地安裝於設置於該殼體內的固定部的一端部、以及安裝於該擺動支承部的另一端部。
根據該構造,以殼體被載置在地面上的狀態下以對擺動支承部往使其向下方擺動的方向施力的方式藉由拉伸彈簧拉伸擺動支承部,且在驅動輪從地面離開的狀態下一端部在固定部滑動而解除對擺動支承部的施力。
(4)也可以:該施力機構部進一步具備:在設置於該殼體內的前後一對的固定部中的一方的固定部向前後方向突出設置的引導部、設置於該引導部的前端部的制動部、可在前後方向滑動於該引導部且與該擺動支承部可抵接地安裝的滑動部、以及作為具有安裝於與該前後一對的固定部中的另一方的固定部和該滑動部的兩端部的該施力構件的拉伸彈簧。
根據該構造,以殼體被載置在地面上的狀態下以往使擺動支承部向下方擺動的方向施力的方式藉由拉伸彈簧拉伸滑動部並藉由滑動部按壓擺動支承部,且當驅動輪從殼體的底部超出既定突出尺寸而向下方突出時,滑動部與制動部抵接而阻止由滑動部進行的對擺動支承部的按壓,解除對擺動支承部的施力。
又,根據該構造,能夠藉由拉伸彈簧而將強的按壓力傳達至擺動支承部。也就是,由於拉伸彈簧隨著從完全縮短的狀態逐漸地伸長而施力從0逐漸地增加,因此若拉伸彈簧在縮短至既定的長度為止的時間點(以定施力點)與制動部抵接的話,能夠將藉由拉伸彈簧對擺動支承部施力期間設定為維持強的按壓力的狀態。因此,根據該構造,由於能夠以殼體越過高低差時拉伸彈簧在既定施力點按壓擺動支承部的方式設定,因此能夠提升自走式電子機器的越過高低差的性能。
(5)也可以:與該擺動支承部滑接且可旋轉的滾子部或球部設置於該施力構件的該前端部。
根據該構造,由於在藉由施力構件(壓縮彈簧)的施力而擺動支承部擺動時,滾子部或球部與擺動支承部滑接且旋轉,因此擺動支承部能夠滑順地擺動。
(6)也可以:與該擺動支承部滑接且可旋轉的滾子部或球部設置於該滑動部。
根據該構造,由於在藉由施力構件(拉伸彈簧)的施力而擺動支承部擺動時,滾子部或球部與擺動支承部滑接且旋轉,因此擺動支承部能夠滑順地擺動。
再者,所揭示的實施形態,在所有的方面均為例示,應認為是不具限制性的內容。本發明的範圍並非上述的說明,而是藉由申請專利範圍表示,且意圖包含與申請專利範圍均等的意思及範圍內所有的變更。
本發明的自走式電子機器的車輪支承結構,除了在上述實施形態已說明的自走式電子機器之外,例如也可以適用於吹出離子的同時進行行走的自走式離子產生裝置、搬運貨物的自走式搬運車。
2a‧‧‧底板(底部)
2a11‧‧‧孔部
2f1‧‧‧擺動軸安裝用肋
2f2‧‧‧施力構件安裝用肋(固定部)
2f3‧‧‧抵接肋
3L‧‧‧車輪支承結構
21a‧‧‧擺動軸
21b‧‧‧擺動臂部
21b1‧‧‧突片
21c‧‧‧驅動馬達
21L‧‧‧擺動支承部
22L1‧‧‧輪
22L2‧‧‧橡膠輪
22L‧‧‧驅動輪
23‧‧‧施力機構部
23a‧‧‧施力構件
23a1‧‧‧基端部
23a2‧‧‧前端部
23b‧‧‧抵接構件
A、F‧‧‧箭頭
C‧‧‧支軸
G‧‧‧地面
H1、H2‧‧‧突出尺寸
H3‧‧‧最大突出尺寸
S‧‧‧高低差
X‧‧‧周緣部

Claims (7)

  1. 一種自走式電子機器的車輪支承結構,其特徵在於,   具備將殼體在地面上支承而行走的驅動輪、可旋轉地支承該驅動輪且以擺動軸為中心而向上下方向可擺動地樞接於該殼體的底部的擺動支承部、以及包含以使該驅動輪向下方擺動的方式將該擺動支承部向下方施力的施力構件的施力機構部, 該施力機構部構成為:以該殼體被載置在地面上的狀態下藉由該施力構件將該擺動支承部向下方施力,且在該驅動輪從地面離開的狀態下解除由該施力構件進行的對該擺動支承部的施力。
  2. 如申請專利範圍第1項的車輪支承結構,其中,該施力構件為壓縮彈簧,具有被固定在設置於該殼體內的固定部的基端部、以及可與該擺動支承部抵接的前端部。
  3. 如申請專利範圍第2項的車輪支承結構,其中,該施力機構部進一步具有制動部,該制動部當該驅動輪從該殼體的底部超出既定突出尺寸而向下方突出時阻止由該施力構件的該前端部進行的對該擺動支承部的按壓。
  4. 如申請專利範圍第1項的車輪支承結構,其中, 該施力構件為拉伸彈簧,具有可滑動地安裝於設置於該殼體內的固定部的一端部、以及安裝於該擺動支承部的另一端部。
  5. 如申請專利範圍第1項的車輪支承結構,其中,該施力機構部進一步具備:在設置於該殼體內的前後一對的固定部中的一方的固定部向前後方向突出設置的引導部、設置於該引導部的前端部的制動部、在該引導部可在前後方向滑動且與該擺動支承部可抵接地安裝的滑動部、以及作為具有安裝於與該前後一對的固定部中的另一方的固定部和該滑動部的兩端部的該施力構件的拉伸彈簧。
  6. 如申請專利範圍第2或3項的車輪支承結構,其中,與該擺動支承部滑接且可旋轉的滾子部或球部設置於該施力構件的該前端部。
  7. 如申請專利範圍第5項的車輪支承結構,其中,與該擺動支承部滑接且可旋轉的滾子部或球部設置於該滑動部。
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