TWI687190B - 自控式清掃機 - Google Patents

Abstract

一種自控式清掃機，包括：清掃機本體；清掃模組，從該清掃機本體的一側突出，並具有腳輪；履帶單元，設置在該清掃機本體的兩側並位於該清掃模組的後側，其中，該履帶單元包含：驅動模組；主動輪，安裝至該驅動模組，並且透過接收來自該驅動模組的驅動力形成為可旋轉的；從動輪，安裝至該驅動模組，並設置在該主動輪的後側；以及皮帶，形成以完全將該主動輪和該從動輪封閉作為封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使該從動輪旋轉。該清掃機本體由該腳輪和該從動輪支撐在地板表面上，或者由該主動輪和該從動輪支撐在地板表面上。

Description

自控式清掃機

本發明涉及一種具有履帶單元以移動清掃機本體的自控式清掃機。

吸塵器是透過吸入灰塵或異物或透過擦拭操作來執行清潔功能的裝置。通常，吸塵器相對於地板執行清潔功能，並且包括用於移動的輪子。通常，輪子藉由施加到清掃機本體上的外力而移動，並且配置以使清掃機本體在地板上移動。

然而，近年來，自控式清掃機的研究正在積極地進行，諸如：在自主移動的同時執行清潔功能而沒有使用者的操作的機器人吸塵器，以及根據使用者的操作而沿著吸嘴自動地移動的吸塵器。

這樣的自控式清掃機通常設置有透過接收來自一驅動馬達的驅動力而旋轉的一主動輪。然而，近來已經引入了皮帶驅動型履帶而非主動輪。這是因為自控式清掃機的性能藉由履帶式比主動輪更為提升，即使在地毯等柔軟的地板上也能夠獲得移動性能。然而，在無時無刻都在變化的地板環境中保持自控式清掃機的移動性能是困難的。因此，研究人員的任務之一是開發一種穩定地獲得移動性能的設計。

首先，為了穩定地獲得移動性能，清掃機本體應穩定地支撐在地板表面上。其次，即使地板的狀態發生變化，履帶或主動輪也應保持與地板的接觸狀態。第三，自控式清掃機在移動時產生的衝擊應該減小。

圖1A、圖1B、圖2A和圖2B是顯示已經應用了專利文獻中所示之履帶裝置的機器人吸塵器(或自控式清掃機)的圖式。

關於第一種條件，韓國專利公開第10-2016-0138812號(以下稱為專利文獻1)公開了一輔助輪15”和一履帶式主輪15’。並且，歐洲專利公開第2891440號(以下稱為專利文獻2)公開了複數個滾輪31與一履帶式牽引單元20。

但是，在上述結構中，履帶設置在清掃機本體的右側和左側，並且履帶的皮帶與地板表面線性接觸。因此，清掃機本體應設有腳輪以保持其水平狀態。如果腳輪設置在清掃機本體上，則由腳輪引起的移動阻力增大。這可能會降低移動性能。

關於第二種條件，專利文獻1公開了在主動輪15a的兩側設置直徑小於主動輪15a的從動輪15b，15c的結構，該等從動輪與地板表面向上隔開的狀態。而且，在專利文獻2中公開如下結構，直徑比從動輪96小的主動輪94間隔地設置在從動輪96的前上側。

在上述結構中，當履帶相對於地板表面的傾斜角度大時，機器人吸塵器(或自控式清掃機)的上升性能(爬升性能)增強。然而，在這種情況下，機器人吸塵器(或自控式清掃機)的移動性能降低，這是因為當機器人吸塵器在柔軟的地板(例如，地毯、皮氈等)上移動時，履帶的皮帶與地板表面的接觸面積減小，因此，難以保持自控式清掃機在每時每刻都在變化的地板表面環境下的移動性能。

關於第三種條件，專利文獻2公開了一種擺臂92，其基於主動輪94順時針或逆時針彈性地驅動一從動輪96。

在上述結構中，主動輪94固定在清掃機本體上。因此，如果衝擊直接施加到主動輪94，則衝擊可能傳遞到清掃機本體。

《專利文獻》

專利文獻1：韓國專利公開第10-2016-0138812號(2016年12月6日公開)

專利文獻2：歐洲專利公開第2891440號(2015年7月8日公開)

因此，本發明的第一態樣是提供一種具有新穎結構的自控式清掃機，其能夠保持行駛穩定性並且能夠降低移動阻力，而不需要傳統之設置在清掃機本體上的腳輪以與履帶一起支撐清掃機本體。

本發明的第二態樣是提供一種自控式清掃機，其能夠根據自控式清掃機正在移動的地板的特性來控制抓地力。

本發明的第三態樣是提供一種自控式清掃機，無論移動方向如何，都能夠執行相同的懸掛功能。

為了實現這些和其他優點並根據本發明的目的，如同在此具體化和廣泛地描述，提供了一種自控式清掃機，包括：一清掃機本體；履帶單元，設置在該清掃機本體的兩側，並且位於一清掃模組的後側；其中，所述履帶單元包含：一驅動模組；一主動輪，安裝至該驅動模組，並且透過接收來自該驅動模組的一驅動力形成以為可旋轉的；一從動輪，安裝至該驅動模組，並且設置在該主動輪的後側；以及一皮帶，形成以完全包圍該主動輪和該從動輪作為一封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使該從動輪旋轉。

為了實現本發明的第一目的，該自控式清掃機進一步包括一清掃模組，從該清掃機本體的一側突出，並且具有一腳輪；以及該清掃機本體由該腳輪和該從動輪支撐在一地板表面上。

本發明的第一個目的可以透過清掃機本體由主動輪和從動輪支撐在地板表面上的結構來實現。

根據該結構，清掃機本體可以不設置腳輪。

本發明的第二個目的可以透過在清掃機本體被支撐在地板表面上的狀態下，主動輪被設置在從動輪的前上側的結構來實現。

該主動輪可以設置為比該從動輪高1°~5°。

為了實現本發明的第二目的，所述履帶單元進一步可以包含：一殼體，安裝至該清掃機本體，並且配置以容納該驅動模組於其中；以及一懸架，形成為在該殼體中可上下移動，該懸架配置以引導該驅動模組的上下移動，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。

為了實現本發明的第三目的，所述履帶單元還可以包含：一殼體，安裝至該清掃機本體，並且配置以容納該驅動模組於其中；以及一懸架，形成以可在該殼體內上下移動，該懸架設置以引導該驅動模組的上下移動，並且設置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。

該懸架可以包含：導桿，上下地設置在該殼體中，所述導桿形成以貫穿該驅動模組，並且配置以引導該驅動模組的上下移動；以及一彈性構件， 形成以包圍該導桿，該彈性構件設置在該殼體與該驅動模組之間，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。

以上的發明可以被配置為如下。

該驅動模組可以包含：一驅動馬達；一齒輪單元，配置以在該驅動馬達減速之後將該驅動馬達的一旋轉力傳遞至該主動輪；以及一齒輪箱，配置以提供該驅動馬達安裝在其中的一空間，該齒輪箱配置以容納該齒輪單元於其中，並且形成為在該殼體中可上下移動。

一異物引入防止單元從該齒輪箱突出，用以覆蓋由該主動輪、該從動輪與該皮帶所界定的一空間的至少一部分。

該主動輪的直徑可以大於該從動輪的直徑，使得當該自控式清掃機向前移動時的上升阻力比該自控式清掃機向後移動時的上升阻力小。

該主動輪和該從動輪可以具有相同的直徑，使得該自控式清掃機在向前和向後移動時具有相同的上升性能。

本發明可以具有以下優點。

首先，該清掃機本體由腳輪和從動輪支撐在地板表面上，或者由履帶單元的主動輪和從動輪支撐在地板表面上。據此，不需要用於穩定支撐清掃機本體的傳統腳輪。由於沒有設置當自控式清掃機在柔軟地毯上移動或爬上障礙物時產生移動阻力的這種腳輪，因此可以提高自控式清掃機的移動性能。

其次，在硬地板(例如裸露的地板或紙質地板)的情況下，該清掃機本體由從清掃機本體的一側突出的清掃模組的腳輪支撐，並且履帶單元的從動輪設置在清掃模組的後側。在這種情況下，主動輪以與地板表面隔開的狀態設置在從動輪的前上側。另一方面，即使在諸如地毯的柔軟地板的情況下，主動輪被配置以接觸地毯。

基於上述結構，在一般的行駛狀況下(例如在地板較硬的情況下)，只有履帶單元的從動輪與地板表面線性接觸，可以減小移動阻力。另一方面，在需要高抓地力的情況下(例如，在軟地板的情況下)，甚至主動輪接觸地板以具有如同面接觸的效果。如此可以提高移動性能。

此外，具有主動輪和從動輪的驅動模組形成為可上下移動，並且當驅動模組上下移動時，懸架被配置以在保持與地板表面的抓地力的情況下吸收衝擊。這可以允許根據地板的特性來控制抓地力。

第三，具有主動輪和從動輪的驅動模組形成為沿著導桿可上下移動，並且彈性部件配置以當驅動模組上下移動時吸收衝擊。這可以允許地板接觸功能和衝擊衰減功能被均勻地執行，而與移動方向無關。

本發明的可應用性的其他範疇從以下的詳細說明將會變得更明顯。然而，應理解的是，詳細的描述和具體的範例，同時顯示本發明的較佳實施例僅以說明的方式給出，在本發明的精神和範圍內的各種變化和修改對於熟悉本領域的技術人員是顯而易知的。

15a‧‧‧主動輪

15b‧‧‧從動輪

15c‧‧‧從動輪

15’‧‧‧履帶式主輪

15”‧‧‧輔助輪

20‧‧‧履帶式牽引單元

31‧‧‧滾輪

92‧‧‧擺臂

94‧‧‧主動輪

96‧‧‧從動輪

100‧‧‧自控式清掃機

110‧‧‧清掃機本體

120‧‧‧清掃模組

121‧‧‧腳輪

130‧‧‧履帶單元

131‧‧‧主動輪

131a‧‧‧凹凸部

132a‧‧‧凹凸部

132‧‧‧從動輪

133‧‧‧皮帶

133a、133b‧‧‧凹凸部

134‧‧‧驅動模組

134a‧‧‧驅動馬達

134a1‧‧‧驅動軸

134b‧‧‧齒輪單元

134b1‧‧‧第一齒輪部

134b1'‧‧‧旋轉突起

134b2‧‧‧第二齒輪部

134b2a‧‧‧第一副齒輪

134b2b‧‧‧第二副齒輪

134b2b'‧‧‧突起部

134b2b”‧‧‧耦接突起

134c‧‧‧齒輪箱

134c1‧‧‧主殼體

134c1a‧‧‧導孔

134c1b‧‧‧驅動馬達容納部

134c1c‧‧‧第一齒輪容納部

134c2‧‧‧中間殼體

134c2a‧‧‧第一連通孔

134c3‧‧‧前殼體

134c1a‧‧‧引導孔

134c3a‧‧‧第二連通孔

134c3b‧‧‧凸座

134c3c‧‧‧異物引入防止單元

135‧‧‧懸架

135a‧‧‧導桿

135b‧‧‧彈性構件

136‧‧‧殼體

136a‧‧‧通孔

137‧‧‧輪蓋

160‧‧‧集塵容器

170‧‧‧集塵罩

171‧‧‧把手

172‧‧‧感測單元

173‧‧‧按鈕部

200‧‧‧自控式清掃機

210‧‧‧清掃機本體

220‧‧‧清掃模組

221‧‧‧腳輪

231‧‧‧主動輪

232‧‧‧從動輪

260‧‧‧集塵容器

331‧‧‧主動輪

332‧‧‧從動輪

333‧‧‧皮帶

334‧‧‧驅動模組

334a‧‧‧驅動馬達

334b‧‧‧齒輪單元

334b1‧‧‧第一行星齒輪部

334b1a‧‧‧第一太陽齒輪

334b1b‧‧‧第一環形齒輪

334b1c‧‧‧第一行星齒輪

334b1d‧‧‧第一保持架

334b2‧‧‧第二行星齒輪部

334b2a‧‧‧第二太陽齒輪

334b2d‧‧‧第二保持架

334b3‧‧‧連接齒輪部

334b3a‧‧‧第一連接齒輪

334b3b‧‧‧第二連接齒輪

334b3c‧‧‧第三連接齒輪

334b3c'‧‧‧突起

334b3c“‧‧‧耦接突起

334c‧‧‧齒輪箱

334c1‧‧‧主殼體

334c1a‧‧‧導向孔

334c1b‧‧‧第一連通孔

334c2‧‧‧中間殼體

334c2a‧‧‧第二連通孔

334c3‧‧‧前殼體

334c3a‧‧‧第三連通孔

334c3b‧‧‧第一凸座

334c3c‧‧‧第二凸座

334c4‧‧‧齒輪蓋

334c4a‧‧‧第四連通孔

334c4b‧‧‧第五連通孔

334c4c‧‧‧異物引入防止單元

335a‧‧‧導桿

θ‧‧‧傾斜角度

顯示示例性實施例以及與本說明書一起作為解釋本發明的主旨的所附圖式提供了對本發明的進一步的瞭解且併入及構成本說明書的一部分。

在圖示中：圖1A和圖1B是顯示在專利文獻1中所示之履帶單元被應用至機器人吸塵器的示意圖；圖2A和圖2B是顯示在專利文獻2中所示之履帶單元被應用至自控式清掃機的示意圖；圖3是顯示根據本發明第一實施例的自控式清掃機的立體圖；圖4是顯示在圖3中所示之自控式清掃機的側視圖；圖5是顯示在圖3中所示之自控式清掃機位於硬地板上的狀態的示意圖；圖6是顯示在圖3中所示之自控式清掃機位於柔軟地毯上的狀態的示意圖；圖7是顯示在圖3中所示之履帶單元的前視圖；圖8是顯示在圖7中所示之履帶單元的側視圖；圖9是顯示在圖7中所示之履帶單元的分解立體圖；圖10是顯示在圖9中所示之履帶單元除了輪子相關部件之外的部件的視圖；圖11是顯示在圖7中所示之履帶單元的後視圖；圖12是顯示圖3之自控式清掃機的第二實施例的示意圖，其顯示自控式清掃機位於硬地板上的狀態；圖13是顯示在圖3中所示之自控式清掃機的第三實施例的示意圖，其為履帶單元的前視圖； 圖14是顯示在圖13中所示之履帶單元的側視圖；圖15是顯示在圖13中所示之履帶單元的分解立體圖；圖16是顯示在圖13中所示之履帶單元除輪子相關部件之外的部件的示意圖；以及圖17是顯示在圖13中所示之履帶單元的後視圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明之自控式清掃機做更詳細的說明。

單數表達包括複數概念，除非它們之間存在上下文的區別

如果認為相關技術的詳細描述不在本發明的範圍內，將省略詳細描述。

在本說明書中，相同或等同的元件將標注相同的元件符號且不重複其描述。

此外，應用於一個實施例的結構可以等同地應用於另一實施例，除非存在任何結構上或功能上的矛盾。

此外，還應該理解的是，實施例不受附圖的任何細節的限制，而是應該在其精神和範圍內廣義地解釋，並且本發明旨在涵蓋本發明的修改和變化，只要它們落入所附申請專利範圍及其等效範圍內。

圖3是根據本發明第一實施例之自控式清掃機100的立體圖，以及圖4是顯示在圖3中所示之自控式清掃機100的側視圖。

圖3和圖4顯示自控式清掃機100的第一實施例，其執行在在預定區域上自動地移動的同時清潔地板的功能。清潔地板的功能包括抽吸地板上的灰塵，或擦拭地板的功能。

自控式清掃機100包括一清掃機本體110、一清掃模組120以及複數個履帶單元130。

清掃機本體110形成自控式清掃機100的外觀。包含用於控制自控式清掃機100的控制器(未圖示)之各種類型的部件被安裝至清掃機本體110。

一集塵容器160可拆卸地安裝在清掃機本體110上，並且設置用於覆蓋集塵容器160的一集塵罩170。在一個實施例中，集塵罩170可以鉸接到清掃機本體110，以使得可以旋轉。

集塵罩170可以固定到集塵容器160或清掃機本體110以覆蓋集塵容器160的上表面。在配置集塵罩170以覆蓋集塵容器160的上表面的狀態下，集塵容器160由於集塵罩170可以防止與清掃機本體110分離。

集塵罩170可以設置有一把手171，並且在把手171可以設置一按鈕部173。使用者可以透過握住把手171的情況下按壓按鈕部173來旋轉集塵罩170。因此，集塵容器160處於與清掃機本體110分離的狀態。

用於感測周邊情況的一感測單元172可以設置在清掃機本體110。感測單元172可以包含用以感測障礙物或地形特徵的一感測器(未圖示)、以及用於基於感測的資料產生推進區域的地圖的控制器。在圖式中，感測單元172的感測器設置在把手171的前側以感測前側和上側。

清掃模組120配置以抽吸含灰塵的空氣或清潔地板。用於抽吸含灰塵的空氣的清掃模組120可以被稱為抽吸模組，而用於清潔地板的清掃模組120可以被稱為拖把模組。

清掃模組120可以可拆卸地連接於清掃機本體110。一旦抽吸模組與清掃機本體110分離，藉由更換分離的抽吸模組，拖把模組可以可拆卸地連結到清掃機本體110。

據此，在除去地板上的灰塵的情況下，使用者可以將抽吸模組安裝至清掃機本體110，並且在拖地的情況下可以將拖把模組安裝至清掃機本體110。清掃模組120也可以被配置以抽吸含灰塵的空氣，然後拖地。

清掃模組120從清掃機本體110的一側突出。該一側可以是清掃機本體110的向前驅動側，亦即清掃機本體110的前側。

在圖式中，清掃模組120從清掃機本體110的一側向前側及左側和右側突出。更具體地說，清掃模組120的前端設置在與清掃機本體110的一側向前隔開的位置。並且，清掃模組120的左右端設置在從清掃機本體110的左右一側隔開的位置。

在清掃模組120設置一腳輪121。腳輪121被配置以輔助自控式清掃機100的驅動，並且與後述的履帶單元130一起支撐自控式清掃機100。稍後將更詳細地解釋由履帶單元130和腳輪121支撐自控式清掃機100的結構。

清掃機本體110設置有履帶單元130。所述履帶單元130透過接收來自驅動馬達134a的驅動力形成為可旋轉的。驅動馬達134a的驅動方向可以由控制器來控制，並且履帶單元130可以在一個方向或另一個方向上旋轉。

履帶單元130可以設置在清掃機本體110的左右側上。履帶單元130可以彼此獨立地被驅動。例如，履帶單元130可以形成為透過驅動馬達134a在不同的方向上以不同的速度旋轉。利用這樣的構造，清掃機本體110可以右、左、後、前地移動或旋轉。

此外，履帶單元130線性地接觸地板以支撐清掃機本體110，並且為了增強抓地力而設置有一懸架135(參照圖7)。這將在下文中更詳細地描述。

自控式清掃機100的移動性能由腳輪121、履帶單元130和懸架135決定。然而，如前面本發明的先前技術所述，在專利文獻中所公開的結構存在以下問題。

首先，一旦將腳輪安裝在清掃機本體上，腳輪產生了移動阻力。這可能導致自控式清掃機100的移動性能降低。其次，如果履帶單元與地板線性接觸而不論地板的狀態，則在需要高抓地力的情況下自控式清掃機100的移動性能降低。第三，如專利文獻2所示，在具有一擺臂92的懸架結構中，由於懸架設計結構，根據行駛方向不能均勻地獲得緩衝效果。這可能會導致移動性能在特定情況下降低。

在下文中，將更詳細地解釋已經克服了這些問題的結構。

圖5是顯示在圖3中所示之自控式清掃機100位於硬地板上的狀態的示意圖；圖6是顯示在圖中3所示之自控式清掃機100位於柔軟地毯上的狀態的示意圖；圖7和圖8是顯示在圖3所示之履帶單元的視圖。為了參考，圖7和圖8顯示具有陰影線的皮帶133。

在圖式中，履帶單元130包括支撐和移動自控式清掃機100的一主動輪131、一從動輪132、一皮帶133、驅動裝置(即，一驅動模組134和一殼體136)、以及用於保護清掃機本體110免受外部震動的一懸架135。

首先，將解釋履帶單元130的主動輪131、從動輪132和皮帶133。

主動輪131可旋轉地安裝至清掃機本體110，並且透過從將在後面說明的驅動模組134接收驅動力而旋轉。更具體而言，主動輪131安裝在清掃機本體110的兩側，並且配置以透過旋轉使皮帶133順時針或逆時針旋轉。

從動輪132以與主動輪131相同的方式安裝至清掃機本體110，並且設置在主動輪131的後側。從動輪132與皮帶133接合，並且透過皮帶133的旋轉力與皮帶133一起旋轉。

從動輪132配置以與設置在清掃模組120的腳輪121一起支撐自控式清掃機100。

為了增大與皮帶133的摩擦力，可以在主動輪131和從動輪132的外圓周表面上形成凹凸部131a、132a。在圖式中，凹凸部131a、132a形成在主動輪131和從動輪132的外圓周表面上，以便與形成在皮帶133的內圓周表面上的凹凸部133b接合(參照圖9)。

根據主動輪131和從動輪132的配置狀態，履帶單元130可以與地板成平面或線性接觸。利用這樣的構造，可以改變支撐清掃機本體110的結構或者履帶單元130的抓地力。

在圖式中，自控式清掃機100由腳輪121和從動輪132支撐。更具體地說，主動輪131設置在從動輪132的前側，並與地板間隔開。據此，履帶單元130配置以透過從動輪132線性地接觸地板。

主動輪131可以向上設置成相對於從動輪132具有傾斜角度θ。在本文中，傾斜角度θ可以大於1°且小於5°。如果傾斜角度θ在該範圍內，則履帶單元130與硬地板線性接觸，並且與軟地板平面接觸。這可以允許獲得自控式清掃機100的穩定移動性能。

另一方面，如果傾斜角度θ小於1°，則根據地板的狀態，履帶單元130可能無意地與地板表面平面接觸。例如，如果地板表面具有粗糙的表面，履帶單元130可能在移動的同時無意地與地板平面接觸。又例如，如果傾斜角度θ超過5°，則履帶單元130的皮帶133可能不與軟地毯上的地板平面接觸。

參照圖5至圖7，主動輪131設置在從動輪132的前側，並且以對應至該傾斜角度θ的距離與地板間隔開。

利用這樣的構造，由於履帶單元130與硬地板(例如，裸露地板或紙質地板)線性接觸，所以可以獲得自控式清掃機100的高驅動速度。另一方 面，在要求高抓地力的軟地板(例如毛毯、地毯等)的情況下，皮帶133與地板呈平面接觸。這可以允許獲得自控式清掃機100的穩定移動性能。

在圖式中，設置在清掃機本體110的前側的主動輪131的直徑形成為大於從動輪132的直徑。通常，當車輪直徑較大時，自控式清掃機100的上行性能增強，因為行駛方向的上升阻力減小。據此，如果主動輪131大於從動輪132，則自控式清掃機100在向前移動時具有比在向後移動時更高的上升性能。

然而，本發明不限於此。也就是說，主動輪131和從動輪132可以具有相同的直徑，使得自控式清掃機100在向前和向後移動時可以具有相同的上升性能。

皮帶133形成為完全包圍主動輪131和從動輪132，從而形成一封閉環圈。一旦主動輪131透過接收來自驅動模組134的驅動力而旋轉，則與主動輪131聯鎖的皮帶133一起在主動輪131的旋轉方向上旋轉。在這種情況下，與皮帶133接合的從動輪132也隨著皮帶133的旋轉而旋轉。

皮帶133與主動輪131和從動輪132一體旋轉以產生與地板的摩擦力，從而使自控式清掃機100在地板上移動。

皮帶133由可彈性變形的材料(例如橡膠、胺甲酸乙酯等)形成。為了增大與主動輪131和從動輪132之間的摩擦力，可以在皮帶133的內周面上形成凹凸部133a。此外，在皮帶133的外周表面上可以形成凹凸部133b，以增加與地板的摩擦力。在一個實施例中，皮帶133可以形成為時規皮帶。

在主動輪131和從動輪132之間可以形成一淨空空間，在該淨空空間中，皮帶133能夠朝向履帶單元130的內部彈性地變形。這是為了在自控式清掃機100上升(爬升)障礙物的狀態下，提供能夠透過障礙物使皮帶133變形的空間。

一輪蓋137可以設置以覆蓋主動輪131和從動輪132的一個側表面，以保護主動輪131和從動輪132免受外部環境影響。在圖式中，輪蓋137不僅覆蓋主動輪131和從動輪132的外側表面，而且還覆蓋由主動輪131、從動輪132和皮帶133所界定的空間的外側表面。然而，本發明不限於此。也就是說，輪蓋137可以配置以覆蓋主動輪131和從動輪132的一個側面的一部分。

利用這種構造，可以防止異物被引入履帶單元130，並且可以保護主動輪131和從動輪132免受諸如在自控式清掃機100移動時發生刮痕的物理性損傷。

接下來，將說明履帶單元130的驅動模組134和殼體136。

圖9是顯示在圖7中所示之履帶單元的分解立體圖；圖10是顯示在圖9中所示之履帶單元除了輪子相關部件之外的部件的視圖；圖11是顯示在圖7中所示之履帶單元的後視圖。

為了驅動自控式清掃機100，驅動模組134設置在清掃機本體110，並且配置以產生驅動力並將驅動力傳遞到主動輪131。

驅動模組134包含一驅動馬達134a、一齒輪單元134b以及一齒輪箱134c。

驅動馬達134a包含用於產生驅動力的一驅動部分(未圖示)、以及用於以電信號的形式輸出驅動部分(未圖示)之諸如旋轉角度、速度等資訊的編碼器(未圖示)。驅動馬達134a形成為可以順時針或逆時針旋轉，並且控制器基於從編碼器獲得的資訊來控制驅動馬達134a的驅動(旋轉方向、旋轉角度、旋轉速度等)。

齒輪單元134b配置以將從驅動馬達134a產生的驅動力傳遞到主動輪131。更具體地說，齒輪單元134b由複數個齒輪形成。並且，齒輪單元134b配置以透過變速比的控制來改變驅動馬達134a的轉速和扭力，並將該轉速和扭力傳遞至主動輪131。

齒輪箱134c形成驅動模組134的外觀，並且提供驅動模組134的部件被固定地設置的空間。

稍後將說明的殼體136連接到齒輪箱134c的一側，並且主動輪131和從動輪132可旋轉地連接到齒輪箱134c的另一側。該連接將在下文中更詳細地描述。

一異物引入防止單元134c3c可以從齒輪箱134c突出，用於藉由覆蓋由主動輪131、從動輪132和皮帶133所界定的空間的至少一部分來防止異物的進入。

在圖式中，異物引入防止單元134c3c被設置以覆蓋由與主動輪131、從動輪132和一底表面接觸的皮帶133的下部所界定的下部空間。然而，本 發明不限於此。亦即，異物引入防止單元134c3c可以設置成覆蓋由皮帶133的上部所界定的一上部空間。

殼體136形成一容納空間以容納後述的驅動模組134和懸架135，並且安裝至清掃機本體110。參照圖式，殼體136形成為包圍驅動模組134的一側。並且，殼體136在其兩側的上部和下部可以設置有通孔136a，以將懸架135的導桿135a插入其中。稍後將解釋齒輪箱134c和齒輪單元134b之間的連結關係。

接下來，將說明履帶單元130的懸架135。

懸架135設置在驅動模組134與殼體136之間，使得從外部產生的衝擊無法傳遞到清掃機本體110。更具體地，懸架135引導驅動模組134，使得驅動模組134根據底表面的狀態上下移動，並且使用稍後將說明的一彈性構件135b來減小衝擊。

懸架135包含複數個導桿135a和複數個彈性構件135b。

上下設置在殼體136的導桿135a配置以引導驅動模組134的上下移動。更具體地說，導桿135a插入形成在齒輪箱134c兩側的引導孔134c1a中，並在兩側安裝至形成在殼體136的上部和下部的通孔136a。透過這樣的結構，驅動模組134沿著導桿135a可上下移動。

再者，導桿135a和殼體136中的至少一個可以設置有一防止分離結構，用於防止設置在殼體136的導桿135a與殼體136分離。

彈性構件135b設置在驅動模組134與清掃機本體110之間。並且彈性構件135b被配置以根據底表面的狀態彈性地支撐上下移動的驅動模組134，並且減小施加到自控式清掃機100的衝擊。在圖式中，彈性構件135b形成為包圍導桿135a，並設置在殼體136與驅動模組134之間。

藉由與驅動模組134的移動距離相同的距離，彈性支撐裝置在彈性構件135b的壓縮或伸展狀態下沿著與驅動模組134的移動方向相反的方向透過彈性構件135b向驅動模組134施加彈力。

在圖式中，形成為螺旋彈簧的彈性構件135b設置在殼體136與驅動模組134之間，並且包圍導桿135a。然而，本發明不限於此。例如，彈性構件135b可以形成為平板彈簧。

在上述結構下，不管自控式清掃機100的行駛方向如何，懸架135的功能可以被均勻地執行。由此，可以提高自控式清掃機100的驅動穩定性。

接下來，將更詳細地說明構成驅動模組134的齒輪單元134b和齒輪箱134c的結構。

齒輪單元134b由複數個齒輪形成，並將從驅動馬達134a產生的驅動力傳遞到主動輪131。

齒輪單元134b包含一第一齒輪部134b1和一第二齒輪部134b2。

第一齒輪部134b1在與驅動馬達134a的一驅動軸134a1接合的狀態下旋轉。更具體地說，形成在驅動軸134a1(例如斜齒輪)的外周表面上的一齒輪與第一齒輪部134b1的一齒輪接合，從而將驅動馬達134a的驅動力傳遞到第一齒輪部134b1。

第二齒輪部134b2在與第一齒輪部134b1和主動輪131接合的狀態下旋轉。更具體地說，第二齒輪部134b2包含一第一副齒輪134b2a和一第二副齒輪134b2b。當第一副齒輪134b2a和第二副齒輪134b2b在接合狀態下順序地旋轉時，第一齒輪部134b1的旋轉力被傳遞到主動輪131。在一實施例中，第二齒輪部134b2可以形成為正齒輪、斜齒輪等。

如上所述，齒輪單元134b可以在齒輪箱134c中的容納狀態下被保護免受外部環境(例如灰塵)影響。

齒輪箱134c包含一主殼體134c1、一中間殼體134c2和一前殼體134c3。

主殼體134c1設置有用於插入導桿135a的導孔134c1a。在主殼體134c1的上部形成有用於容納驅動馬達134a的一驅動馬達容納部134c1b，並且在主殼體134c1的一個側面上形成有用於容納第一齒輪部134b1的一第一齒輪容納部134c1c。

在圖式中，驅動馬達134a容納在驅動馬達容納部134c1b中，並且驅動馬達134a的驅動軸134a1沿主殼體134c1的上下方向貫穿形成。

中間殼體134c2可以設置在主殼體134c1與前殼體134c3之間。更具體地說，中間殼體134c2的一個側面可以設置以覆蓋第一齒輪部134b1，而另一側面可以設置以覆蓋第二齒輪部134b2。

一第一連通孔134c2a形成在中間殼體134c2。更具體地說，隨著第一齒輪部134b1的一旋轉突起134b1'穿過第一連通孔134c2a，第一齒輪部134b1與第二齒輪部134b2的第一副齒輪134b2a接合。

在圖式中，用於容納第二齒輪部134b2的一空間形成在前殼體134c3的一個表面上。在前殼體134c3的另一表面的一側形成有用於透過前殼體134c3將第二齒輪部134b2與主動輪131聯鎖的一第二連通孔134c3a。並且在其另一側形成用於可旋轉地安裝從動輪132的一凸座134c3b。

一突起部134b2b'形成在第二副齒輪134b2b上，並且在突起部134b2b'上形成有與主動輪131的一耦接凹槽(未圖示)接合的一耦接突起134b2b"。

當突起部134b2b'穿過前殼體134c3的第二連通孔134c3a時，耦接突起134b2b"可以可旋轉地與主動輪131的耦接凹槽(未圖示)接合。並且凸座134c3b可以可旋轉地耦接到從動輪132的一耦接凹槽(未圖示)。

前殼體134c3還可以包含一異物引入防止單元134c3c以藉由覆蓋由主動輪131、從動輪132和皮帶133所界定的空間的至少一部分來防止異物進入。

圖12是顯示圖3之自控式清掃機200的第二實施例的視圖，其顯示自控式清掃機200位於硬地板上的狀態。

類似於第一實施例，自控式清掃機200可以包括一清掃機本體210、一清掃模組220、一腳輪221、一集塵容器260等。這些部件的說明將根據第一實施例來取代。

參照圖12，一主動輪231配置以與從動輪232一起支撐清掃機本體210。更具體地說，主動輪231設置在從動輪232的前側，並且主動輪231和從動輪232支撐在地板表面上。因此，一履帶單元230與地板表面進行平面接觸。

利用這樣的構造，自控式清掃機200可以由履帶單元230穩定地支撐。

而且，即使在清掃模組220沒有設置腳輪221，自控式清掃機200也可以由履帶單元230穩定地支撐。由於不需要在清掃模組220處設置腳輪221，因此可以減小當自控式清掃機200移動時由於腳輪221而發生的移動阻力。

圖13至圖17是顯示圖3之自控式清掃機的第三實施例的視圖，其顯示構成驅動模組334的齒輪單元334b和齒輪箱334c。

圖13是顯示圖3之自控式清掃機的第三實施例的示意圖，其為履帶單元的前視圖；圖14是顯示在圖13中所示之履帶單元的側視圖；圖15是顯示 在圖13中所示之履帶單元的分解立體圖；圖16是顯示在圖13中所示之履帶單元除輪子相關部件之外的部件的示意圖；圖17是顯示在圖13中所示之履帶單元的後視圖。

在圖式中，一履帶單元330與地板表面平面接觸，並且主動輪331和從動輪332具有相同的直徑。然而，類似於第一實施例，當主動輪相對於從動輪向上傾斜時，履帶單元330的一皮帶333可以與地板表面線性接觸。此外，與第二實施例類似，由於主動輪和從動輪被設置成支撐地板表面，所以履帶單元330的皮帶333可以與地板表面平面接觸。又，類似於第一實施例和第二實施例，主動輪331可以具有比從動輪332更大的直徑。

一齒輪單元334b由複數個齒輪形成，並將從驅動馬達334a產生的驅動力傳遞到主動輪331。更具體地說，齒輪單元334b包含一第一行星齒輪部334b1、一第二行星齒輪部334b2和一連接齒輪部334b3。

第一行星齒輪部334b1與形成在驅動馬達334a的一驅動軸上之後述的一太陽齒輪接合。第二行星齒輪部334b2與第一行星齒輪部334b1聯鎖。連接齒輪部334b3與每一個第二行星齒輪部334b2和主動輪331聯鎖。

齒輪單元334b容納在一齒輪箱334c中，以免受外部環境(例如灰塵)的影響。

齒輪箱334c包含一主殼體334c1、一中間殼體334c2、一前殼體334c3以及一齒輪蓋334c4。

主殼體334c1在其兩側設置有用於使導桿335a穿過的導向孔334c1a。驅動馬達334a形成在主殼體334c1的一側，並且第一行星齒輪部334b1容納在主殼體334c1的另一側。

一第一連通孔334c1b形成在主殼體334c1，使得驅動馬達334a的驅動軸透過主殼體334c1與第一行星齒輪部334b1聯鎖。亦即，驅動馬達334a的驅動軸透過第一連通孔334c1b連接到第一行星齒輪部334b1。因此，從驅動馬達334a提供的驅動力被傳遞到第一行星齒輪部334b1。

第一行星齒輪部334b1包含一第一太陽齒輪334b1a、一第一環形齒輪334b1b、複數個第一行星齒輪334b1c、以及一第一保持架334b1d。

第一太陽齒輪334b1a耦接至驅動馬達334a的驅動軸，並且經由第一連通孔334c1b向主殼體334c1的另一側露出。第一太陽齒輪334b1a可以根據從控制器施加的一驅動信號形成為可在兩個方向上旋轉。

第一環形齒輪334b1b形成為在主殼體334c1的另一側包圍第一太陽齒輪334b1a。第一太陽齒輪334b1a設置在第一環形齒輪334b1b的中央。如圖所示，第一環形齒輪334b1b可以形成在主殼體334c1。

複數個第一行星齒輪334b1c以與第一太陽齒輪334b1a及第一環形齒輪334b1b接合的狀態圍繞它們的軸線旋轉，並以第一太陽齒輪334b1a為中心公轉。在第一環形齒輪334b1b被固定的上述結構中，複數個第一行星齒輪334b1c的旋轉方向與第一太陽齒輪334b1a的旋轉方向相反，並且複數個第一行星齒輪334b1c的圍繞方向與第一太陽齒輪334b1a的旋轉方向相同。

第一保持架334b1d可旋轉地支撐複數個第一行星齒輪334b1c中的每一個的旋轉軸線。第一保持架334b1d設置以覆蓋複數個第一行星齒輪334b1c中的每一個的一部分。該第一保持架可以設置以覆蓋第一太陽輪334b1a。在這種情況下，第一保持架可以配置以可旋轉地支撐第一太陽齒輪334b1a的旋轉軸。

中間殼體334c2耦接到主殼體334c1。中間殼體334c2的一側設置以覆蓋第一行星齒輪部334b1，並且中間殼體334c2的另一側形成以容納第二行星齒輪部334b2於其中。用以聯鎖第一行星齒輪部分334b1和第二行星齒輪部分334b2的一第二連通孔334c2a形成在中間殼體334c2。

第二行星齒輪部334b2包含一第二太陽齒輪334b2a、一第二環形齒輪334b2b、複數個第二行星齒輪334b2c以及一第二保持架334b2d。

第二太陽齒輪334b2a從第一保持架334b1d突出，並透過第二連通孔334c2a暴露於中間殼體334c2的另一側。

第二環形齒輪334b2b形成為在中間殼體334c2的另一側包圍第二太陽齒輪334b2a。第二太陽齒輪334b2a設置在第二環形齒輪334b2b的中央。如圖所示，第二環形齒輪334b2b可以形成在中間殼體334c2。

複數個第二行星齒輪334b2c形成以與第二太陽齒輪334b2a和第二環形齒輪334b2b接合的狀態繞它們的軸線旋轉，並以第二太陽齒輪334b2a為中心公轉。在第二環形齒輪334b2b被固定的上述結構中，複數個第二行星齒輪 334b2c的旋轉方向與第二太陽齒輪334b2a的旋轉方向相反，並且複數個第二行星齒輪334b2c的圍繞方向與第二太陽齒輪334b2a的旋轉方向相同。

第二保持架334b2d可旋轉地支撐複數個第二行星齒輪334b2c中的每一個的旋轉軸線。第二保持架334b2d設置以覆蓋複數個第二行星齒輪334b2c中的每一個的一部分。第二保持架334b2d可以設置以覆蓋第二太陽齒輪334b2a。在這種情況下，第二保持架可以配置以可旋轉地支撐第二太陽齒輪334b2a的旋轉軸。

前殼體334c3在齒輪箱334c外側的殼體耦接至主殼體334c1和中殼體334c2。第二行星齒輪部334b2容納在前殼體334c3的一側中，並且連接齒輪部334b3容納在其另一側中。

用以使第二行星齒輪部334b2與連接齒輪部334b3聯鎖的一第三連通孔334c3a形成在前殼體334c3。

連接齒輪部334b3包含一第一連接齒輪334b3a、一第二連接齒輪334b3b和一第三連接齒輪334b3c。第一連接齒輪至第三連接齒輪334b3a、334b3b、334b3c被配置以將第二行星齒輪部334b2的旋轉力以彼此順序接合的狀態傳遞到主動輪331。例如，連接齒輪部334b3可以形成為正齒輪、斜齒輪等。

插入到第三連通孔334c3a中的一突起形成在第二保持架334b2d上。並且該突起透過與第一連接齒輪334b3a的一耦接凹槽(未圖示)接合的一耦接突起暴露於前殼體334c3的另一側。

一第一凸座334c3b和一第二凸座334c3c形成在前殼體334c3朝向清掃機本體310的外部，使得主動輪331和從動輪332可旋轉地耦接到其上。

齒輪蓋334c4耦接到前殼體334c3以覆蓋連接齒輪部334b3。並且，齒輪蓋334c4對應於第一凸座334c3b與第二凸座334c3c設置有一第四連通孔334c4a和一第五連通孔334c4b。

第三連接齒輪334b3c可旋轉地耦接到第一凸座334c3b。在第三連接齒輪334b3c上形成有一突起334b3c'。並且，在突起334b3c'形成有與主動輪331的一耦接凹槽(未圖示)接合的一耦接突起334b3c"，以便透過第四連通孔334c4a向齒輪蓋334c4的另一側露出。此外，第二凸座334c3c暴露於第五連通孔334c4b的另一側，以便與從動輪332聯鎖。

一異物引入防止單元334c4c可以從齒輪蓋334c4突出，用於藉由覆蓋由主動輪331、從動輪332和皮帶333所界定的空間的至少一部分來防止異物的進入。

在圖式中，異物引入防止單元334c4c設置以覆蓋由與主動輪331、從動輪332和一底表面接觸的皮帶333的下部所界定的一下部空間。然而，本發明不限於此。也就是說，異物引入防止單元334c4c可以配置以覆蓋由皮帶333的上部所界定的一上部空間，亦即，覆蓋整個空間。

透過這樣的齒輪部334b和齒輪箱334c的結構，形成為旋轉速度與扭力的驅動馬達334a的驅動力被適當地改變以傳遞至主動輪331，並且可以透過異物引入防止單元334c4c防止齒輪單元334b的故障。

本申請案主張於2016年07月06日提交之韓國專利申請第10-2017-0086098號的優先權，其內容藉由參考而併入本文中。

110‧‧‧清掃機本體

120‧‧‧清掃模組

121‧‧‧腳輪

131‧‧‧主動輪

132‧‧‧從動輪

133‧‧‧皮帶

160‧‧‧集塵容器

θ‧‧‧傾斜角度

Claims (16)

1. 一種自控式清掃機，包括：一清掃機本體；一清掃模組，從該清掃機本體的一側突出，並且具有一腳輪；複數個履帶單元，設置在該清掃機本體的兩側，並且位於該清掃模組的後側；其中，各履帶單元包含：一驅動模組；一主動輪，安裝至該驅動模組，並且透過接收來自該驅動模組的一驅動力形成為可旋轉的；一從動輪，安裝至該驅動模組，並且設置在該主動輪的後側；以及一皮帶，形成以完全包圍該主動輪和該從動輪作為一封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使該從動輪旋轉；以及其中，該清掃機本體由該腳輪和該從動輪支撐在一地板表面上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自控式清掃機，其中，在該清掃機本體被支撐在該地板表面上的狀態下，該主動輪設置在該從動輪的前上側。
3. 如申請專利範圍第2項所述的自控式清掃機，其中，該主動輪設置成比該從動輪高1°~5°。
4. 如申請專利範圍第1項所述的自控式清掃機，其中，該履帶單元進一步包含：一殼體，安裝至該清掃機本體，並且配置以容納該驅動模組於其中；以及一懸架，形成為在該殼體中可上下移動，該懸架配置以引導該驅動模組的上下移動，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。
5. 如申請專利範圍第4項所述的自控式清掃機，其中，該懸架包含：導桿，上下地設置於該殼體中，所述導桿形成以貫穿該驅動模組，並且配置以引導該驅動模組的上下移動；以及一彈性構件，形成以包圍該導桿，該彈性構件設置在該殼體與該驅動模組之間，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。
6. 如申請專利範圍第5項所述的自控式清掃機，其中，該驅動模組包含：一驅動馬達；一齒輪單元，配置以在該驅動馬達減速之後將該驅動馬達的一旋轉力傳遞至該主動輪；以及一齒輪箱，配置以提供該驅動馬達安裝在其中的一空間，該齒輪箱配置以容納該齒輪單元於其中，並且形成為在該殼體中上下移動。
7. 如申請專利範圍第6項所述的自控式清掃機，其中，一異物引入防止單元從該齒輪箱突出，用以覆蓋由該主動輪、該從動輪和該皮帶所界定的一空間的至少一部分。
8. 如申請專利範圍第1項所述的自控式清掃機，其中，該主動輪的直徑大於該從動輪的直徑，使得當該自控式清掃機向前移動時的上升阻力比該自控式清掃機向後移動時的上升阻力小。
9. 如申請專利範圍第1項所述的自控式清掃機，其中，該主動輪和該從動輪具有相同的直徑，使得該自控式清掃機在向前和向後移動時具有相同的上升性能。
10. 一種自控式清掃機，包括：一清掃機本體；以及複數個履帶單元，設置在該清掃機本體的兩側，其中，各履帶單元包含；一驅動模組；一主動輪，安裝至該驅動模組，並且透過接收來自該驅動模組的一驅動力形成為可旋轉的；一從動輪，安裝至該驅動模組，並且設置在該主動輪的後側；以及一皮帶，形成以完全包圍該主動輪和該從動輪作為一封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使從該動輪旋轉；以及其中，該清掃機本體由該主動輪和該從動輪支撐在一地板表面上，其中，該履帶單元進一步包含：一殼體，安裝至該清掃機本體，並且配置以容納該驅動模組於其中； 以及一懸架，形成為在該殼體中可上下移動，該懸架配置以引導該驅動模組的上下移動，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊，以及其中，該懸架包含：複數個導桿，上下地設置在該殼體中，所述導桿形成以貫穿該驅動模組，並且配置以引導該驅動模組的上下移動；以及一彈性構件，形成以包圍所述導桿，該彈性構件設置在該殼體與該驅動模組之間，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。
11. 如申請專利範圍第10項所述的自控式清掃機，其中，該驅動模組包含：一驅動馬達；一齒輪單元，配置以在該驅動馬達減速之後將該驅動馬達的一旋轉力傳遞至該主動輪；以及一齒輪箱，配置以提供安裝該驅動馬達的一空間，該齒輪箱配置以容納該齒輪單元於其中，並且形成為在該殼體中可上下移動。
12. 如申請專利範圍第11項所述的自控式清掃機，其中，一異物引入防止單元從該齒輪箱突出，用於覆蓋由該主動輪、該從動輪和該皮帶所界定的一空間的至少一部分。
13. 如申請專利範圍第10項所述的自控式清掃機，其中，該主動輪的直徑大於該從動輪的直徑，使得當該自控式清掃機向前移動時的上升阻力小於該自控式清掃機向後移動時的上升阻力。
14. 如申請專利範圍第10項所述的自控式清掃機，其中，該主動輪和該從動輪的直徑相同，使得該自控式清掃機在向前和向後移動時具有相同的上升性能。
15. 一種自控式清掃機，包括：一清掃機本體；以及複數個履帶單元，設置在該清掃機本體的兩側，其中，各履帶單元包含： 一殼體，安裝至該清掃機本體；一驅動模組，容納在該殼體中，並且形成為可上下移動；一懸架，配置以引導該驅動模組的上下移動，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊；一主動輪，透過從該驅動模組接收一驅動力形成為可旋轉的；一從動輪，安裝至該驅動模組，並且設置在該主動輪的後側；以及一皮帶，形成以完全地包圍該主動輪和該從動輪作為一封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使該從動輪旋轉，其中，該懸架包含：複數個導桿，上下地設置在該殼體中，所述導桿形成以貫穿該驅動模組，並且配置以引導該驅動模組的上下移動；以及一彈性構件，形成以包圍所述導桿，該彈性構件設置在該殼體與該驅動模組之間，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。
16. 一種自控式清掃機，包括：一清掃機本體；一清掃模組，從該清掃機本體的一側突出；複數個履帶單元，設置在該清掃機本體兩側，並且位於該清掃模組的後側，其中，各履帶單元包含：一殼體，安裝至該清掃機本體；一驅動模組；一懸架，配置以引導該驅動模組的上下移動，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊；一主動輪，安裝至該驅動模組，並且透過接收來自該驅動模組的一驅動力形成為可旋轉的；一從動輪，安裝至該驅動模組，並且設置在該主動輪的後側；以及一皮帶，形成以將該主動輪和該從動輪完全包圍作為一封閉環圈，並且配置以當該主動輪旋轉時使該從動輪旋轉，其中，該清掃機本體由該從動輪支撐在一地板表面上，以及其中，該懸架包含： 複數個導桿，上下地設置在該殼體中，所述導桿形成以貫穿該驅動模組，並且配置以引導該驅動模組的上下移動；以及一彈性構件，形成以包圍所述導桿，該彈性構件設置在該殼體與該驅動模組之間，並且配置以當該驅動模組上下移動時吸收衝擊。

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