WO2013047073A1 - 掃除ロボット - Google Patents

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WO2013047073A1
WO2013047073A1 PCT/JP2012/071945 JP2012071945W WO2013047073A1 WO 2013047073 A1 WO2013047073 A1 WO 2013047073A1 JP 2012071945 W JP2012071945 W JP 2012071945W WO 2013047073 A1 WO2013047073 A1 WO 2013047073A1
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WO
WIPO (PCT)
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dust
main body
disposed
cleaning robot
body housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/071945
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English (en)
French (fr)
Inventor
康弘 岡
実雄 阪本
井上　健一郎
Original Assignee
シャープ株式会社
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Priority claimed from JP2011214461A external-priority patent/JP5160677B1/ja
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Priority to EP12837316.4A priority Critical patent/EP2762050B1/en
Priority to KR1020147005047A priority patent/KR101536542B1/ko
Priority to CN201280045464.3A priority patent/CN103813742B/zh
Priority to SG2014014997A priority patent/SG2014014997A/en
Priority to US14/239,344 priority patent/US20140201941A1/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
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    • A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning robot that self-propels on a floor surface.
  • Patent Document 1 A conventional cleaning robot is disclosed in Patent Document 1.
  • a main body housing having a substantially circular shape in a plan view runs on the floor surface for cleaning.
  • the main body housing is formed in a thin shape with a low height.
  • the main body housing is provided with driving wheels and driven wheels that protrude from the bottom surface.
  • the driven wheel is disposed in front of the driving wheel in the traveling direction during cleaning.
  • a suction port opens on the lower surface of the front part of the main body housing, which is the front in the direction of travel during cleaning, and an exhaust port opens on the peripheral surface of the rear part.
  • an electric blower and a dust collection unit having a dust collection unit are arranged behind the drive wheels. The electric blower generates a suction airflow sucked from the suction port, and the dust collecting unit collects dust contained in the suction airflow.
  • the duct is connected between the suction port and the dust collector and between the dust collector and the exhaust port, and the electric blower is arranged in the duct. At this time, since the dust collecting portion is detachably arranged, the airflow inlet and outlet are brought into close contact with the duct via the packing.
  • control board for controlling each unit having a battery and a control circuit for supplying power to each unit such as an electric blower and a drive wheel is provided in the main body casing.
  • the drive wheels and the electric blower are driven.
  • the main body casing is self-propelled forward and backward on the floor surface of the room by the rotation of the driving wheel and the driven wheel, and an air flow including dust is sucked by the driving of the electric blower from the suction port arranged in the front part. Dust contained in the airflow is collected by a dust collecting portion disposed at the rear of the main body housing, and the airflow from which the dust has been removed passes through the electric blower and is exhausted backward from the exhaust port. As a result, the floor surface is cleaned, and the dust accumulated on the dust collecting part is removed after the dust collecting part is removed.
  • the electric blower arranged in the main body casing is heavy, and the dust collecting part becomes heavy due to the accumulation of dust.
  • the weight of back is larger than the front of a drive wheel.
  • the center of gravity moves rearward, and the main unit case may drop and be damaged due to the weight behind the drive wheel. It was. Further, when dust accumulates on the dust collecting portion, the weight behind the driving wheel is further increased, so that the main body casing is more likely to drop the step.
  • a suction port is provided in the front part of the main body casing, and an electric blower and an exhaust port are provided in the rear part.
  • an airflow passage that allows the suction port and the exhaust port to communicate with each other is formed so as to extend in the front-rear direction in the main body casing.
  • the control boards are arranged to be distributed in the left-right direction and the front-rear direction with respect to the dust collecting portion, and the wiring for connecting the electrical components such as the electric blower and the drive wheels and the plurality of control boards becomes long. Therefore, there is a problem that the main body casing is enlarged.
  • This invention aims at providing the cleaning robot which can prevent the fall in a level
  • the present invention provides a main body housing that opens a suction port and an exhaust port, a pair of drive wheels that have a horizontal rotating shaft and that self-runs the main body housing, An electric blower disposed on the rotating shaft, and a dust collector that collects dust of the airflow sucked from the suction port by driving of the electric blower, and a battery that supplies electric power to each part
  • the electric blower is disposed on one side with respect to the dust collecting part, and the battery is disposed on the other side.
  • the main body housing moves forward and backward by driving the pair of drive wheels.
  • An electric blower is disposed, for example, in front of the dust collection unit disposed above the rotation shafts of both drive wheels, and a battery is disposed behind. Thereby, the weight of the main body housing is distributed before and after the drive wheels.
  • By driving the electric blower an air flow including dust on the floor surface is sucked from the suction port and collected in the dust collecting section.
  • the airflow from which dust has been removed by the dust collector passes through the electric blower disposed in front of the dust collector and is exhausted from the exhaust port.
  • the center of gravity moves back and forth if it stops suddenly before a step such as a descending staircase when the main body is moving forward or backward.
  • the main body casing is distributed before and after the drive wheels, the main body casing is prevented from falling.
  • the dust collecting portion is disposed above the rotation shaft of the drive wheel, the weight balance of the main body housing is maintained even if the weight increases due to dust collection.
  • the present invention is characterized in that in the cleaning robot configured as described above, the rotation shaft is arranged on a center line of the main body casing. According to this configuration, the weight of the main body casing is distributed back and forth with respect to the center line.
  • the present invention further includes a rotating brush provided at the suction port disposed in front of the driving wheel, and a rear wheel disposed at the rear of the driving wheel.
  • the wheel and the rear wheel are grounded and self-propelled on the floor surface.
  • the dust on the floor surface is scraped up by the rotation of the rotating brush and guided to the suction port.
  • the present invention is characterized in that, in the cleaning robot having the above configuration, a control board for controlling each part is provided, and the control board is disposed on the same side as the battery with respect to the dust collecting part.
  • a heavy electric blower is arranged on one side of the drive wheel, and a battery and a control board are arranged on the other side.
  • the cleaning robot in the cleaning robot having the above-described configuration, includes an air flow path that communicates between the suction port and the dust collection unit and between the dust collection unit and the exhaust port, and the air flow channel is disposed in the dust collection unit. It is characterized by being arranged on one side with respect to the part.
  • the main body casing is cleaned by running on the floor surface under the control of a control board disposed behind the dust collecting portion, for example.
  • the air blower is sucked into the air flow path from the suction opening that opens forward of the dust collection unit by driving the electric blower, and is exhausted from the exhaust port that opens to the front part of the main body housing via the dust collection unit.
  • the present invention also includes a main body housing that opens a suction port on a lower surface and an exhaust port on an upper surface and that self-runs on a floor surface, an electric blower disposed in the main body case, and driving of the electric blower
  • a dust collecting part for collecting dust of the airflow sucked from the suction port, an air flow path communicating between the suction port and the dust collecting part and between the dust collecting part and the exhaust port;
  • a control board for controlling each part, wherein the air flow path is arranged on one side with respect to the dust collecting part and the control board is arranged on the other side.
  • the main body casing is self-propelled on the floor surface, for example, by the control of the control board disposed behind the dust collecting portion, and the electric blower is driven.
  • the electric blower By driving the electric blower, an air flow including dust on the floor surface is sucked into the air flow path from a suction port that opens forward of the dust collection unit. Dust contained in the airflow is collected by a dust collection unit disposed behind the suction port.
  • the airflow from which dust has been removed by the dust collector passes through an electric blower disposed in front of the dust collector, and is exhausted from an exhaust port that opens at the front of the main body housing.
  • the dust collecting unit is detachably accommodated and provided with a dust collecting chamber that extends in one direction and partitions the inside of the main body housing, and extends in the longitudinal direction of the dust collecting chamber.
  • a first air intake passage through which airflow flows into the wall surface and a second air intake passage through which airflow flows out are led out, and the other wall surface of the dust collecting chamber is closed.
  • the air flow sucked from the suction port flows through the first air intake passage derived from the front wall of the dust collecting chamber, for example, and flows into the dust collecting portion.
  • the airflow from which the dust has been removed by the dust collecting portion flows through the second intake passage led out from the front wall of the dust collecting chamber and is guided to the electric blower.
  • the dust collecting unit opens the airflow inlet and opens and closes the upper surface of the dust collector and opens the airflow outlet. It has an upper cover that opens, and a filter that is disposed on the lower surface of the upper cover and collects dust.
  • the airflow sucked from the suction port flows into the dust collecting container through the inlet, and the dust accumulates in the dust collecting container and is collected by the filter.
  • the airflow from which dust has been removed flows out through an outlet provided in the upper cover.
  • the dust in the dust collecting container is discarded by removing the dust collecting part from the main body housing, opening the upper cover.
  • the present invention is characterized in that, in the cleaning robot having the above-described configuration, the opening surfaces of the inlet and the outlet are formed of inclined surfaces, and packing is disposed on the periphery of the opening surface. According to this configuration, when the dust collecting unit is attached, the packing seals between the inlet and outlet and the wall surface of the dust collecting chamber. At this time, since the opening surfaces of the inlet and the outlet are formed of inclined surfaces, sliding between the packing and the wall surface of the dust collecting chamber when the dust collecting part is attached / detached is prevented.
  • the weight of the main body casing is balanced before and after the driving wheel. Distributed.
  • the posture can be maintained and the main body casing can be prevented from falling.
  • the weight balance of the main body casing is maintained, and the main body casing can be more reliably prevented from falling.
  • the air flow path is arranged on one side and the control board is arranged on the other side with respect to the dust collecting part, the air flow path and the control board are arranged in a concentrated manner. As a result, it is possible to reduce the size of the main body housing by shortening the air flow path and reducing wiring and the like. Further, since the air flow path is separated from the control board, it is possible to reduce the adhesion of dust to the control board when the airflow leaks and to reduce the failure of the control circuit.
  • the perspective view which shows the cleaning robot of embodiment of this invention Side surface sectional drawing which shows the cleaning robot of embodiment of this invention
  • the bottom view which shows the cleaning robot of embodiment of this invention
  • Side surface sectional drawing which shows the state which removed the dust collection part of the cleaning robot of embodiment of this invention
  • the perspective view which shows the motor unit of the cleaning robot of embodiment of this invention.
  • the front view which shows the motor unit of the cleaning robot of embodiment of this invention
  • the top view which shows the motor unit of the cleaning robot of embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a cleaning robot according to an embodiment.
  • the cleaning robot 1 has a main body housing 2 having a circular shape in plan view, which is driven by driving a driving wheel 29 (both shown in FIG. 2) by a battery 14.
  • a lid 3 that opens and closes when the dust collecting unit 30 (see FIG. 2) is taken in and out is provided on the upper surface of the main body housing 2.
  • the main body housing 2 is provided with a pair of drive wheels 29 protruding from the bottom surface and rotating around a horizontal rotation shaft 29a.
  • the rotation shaft 29 a of the drive wheel 29 is disposed on the center line C of the main body housing 2.
  • a suction port 6 is provided on the lower surface of the front of the main body housing 2 that is in front of the moving direction when cleaning.
  • the suction port 6 is formed so as to face the floor surface F by an open surface of a recess 8 that is recessed in the bottom surface of the main body housing 2.
  • a rotating brush 9 that rotates with a horizontal rotating shaft is disposed in the recess 8
  • a side brush 10 that rotates with a vertical rotating shaft is disposed on both sides of the recess 8.
  • a roller-shaped front wheel 27 is provided in front of the recess 8.
  • a rear wheel 26 composed of a free wheel is provided at the rear end of the main body housing 2.
  • the weight of the main body housing 2 is distributed in the front-rear direction with respect to the driving wheel 29 disposed in the center, the front wheel 27 is separated from the floor surface F, and the rotary brush 9, the driving wheel 29 and the rear wheel 26 are floor. Cleaning is performed by contacting the surface F. For this reason, dust in front of the course can be guided to the suction port 6 without being blocked by the front wheel 27.
  • the front wheel 27 is in contact with a step appearing on the course so that the main body housing 2 can easily get over the step.
  • a floor surface detection sensor 18 that detects the floor surface F is provided in front of the front wheel 27. Similar floor surface detection sensors 19 are provided in front of the drive wheels 29. When a step such as a descending staircase appears on the course, the driving wheel 29 is stopped by the detection of the floor detection sensor 18. Further, when the floor surface detection sensor 18 malfunctions, the drive wheels 29 are stopped by the detection of the floor surface detection sensor 19.
  • a charging terminal 4 for charging the battery 14 is provided at the rear end of the peripheral surface of the main body housing 2.
  • the main body casing 2 is self-propelled and returns to the charging stand 40 installed indoors, and the charging terminal 4 contacts the terminal portion 41 provided on the charging stand 40 to charge the battery 14.
  • the charging stand 40 connected to the commercial power supply is usually installed along the side wall S in the room.
  • a dust collecting part 30 for collecting dust is disposed.
  • the dust collection unit 30 is disposed on the rotation shaft 29 a of the drive wheel 29 and is stored in a dust collection chamber 39 provided in the main body housing 2.
  • the dust collection chamber 39 is composed of an isolation chamber whose four circumferential surfaces and bottom are covered, and is formed extending in the left-right direction so as to partition the inside of the main body housing 2.
  • Each wall surface of the dust collection chamber 39 is closed except for the front wall extending in the longitudinal direction.
  • a first intake passage 11 that communicates with the recess 8 and a second intake passage 12 that is disposed above the recess 8 and communicates with a motor unit 20 described later are led out on the front wall of the dust collection chamber 39.
  • the dust collecting unit 30 is disposed on the center line C of the main body housing 2 and can be opened and removed by opening the lid portion 3 of the main body housing 2 as shown in FIG.
  • the dust collecting unit 30 is provided with an upper cover 32 having a filter 33 on the upper surface of a bottomed cylindrical dust collecting container 31.
  • the upper cover 32 is locked to the dust collecting container 31 by a movable locking part 32a, and opens and closes the upper surface of the dust collecting container 31 by operating the locking part 32a. Thereby, the dust accumulated in the dust collecting container 31 can be discarded.
  • an inflow path 34 that opens to the front end of the inlet 34 a and communicates with the first intake path 11 is led out.
  • An inflow portion 34 b is provided in the dust collection container 31 so as to lead the airflow downward by bending continuously from the inflow passage 34. Thereby, it is possible to easily collect large dust or heavy dust at the bottom of the dust collecting container 31.
  • an outflow passage 35 that opens to the front end and communicates with the second intake passage 12 is led out.
  • a packing (not shown) that is in close contact with the front wall of the dust collecting chamber 39 is provided around the inlet 34a and the outlet 35a. Thereby, the inside of the dust collection chamber 39 in which the dust collection unit 30 is accommodated is sealed.
  • the opening surface of the inflow port 34a, the opening surface of the outflow port 35a, and the front wall of the dust collecting chamber 39 are formed in an inclined surface, and deterioration of the packing due to sliding when the dust collecting unit 30 is put in and out can be prevented.
  • a control board 15 is disposed on the upper rear side of the dust collection chamber 39 in the main body housing 2.
  • the control board 15 is provided with a control circuit for controlling each part of the cleaning robot 1.
  • a detachable battery 14 is disposed at the lower rear of the dust collection chamber 39. The battery 14 is charged from the charging stand 40 via the charging terminal 4 and supplies power to the control board 15, the drive wheel 29, the rotating brush 9, the side brush 10, the electric blower 22, and the like.
  • the motor unit 20 is disposed at the front of the main body housing 2. 5, 6, 7 and 8 show a perspective view, a top view, a front view and a side view of the motor unit 20, respectively.
  • the motor unit 20 includes a housing 21 of a resin molded product and an electric blower 22 accommodated in the housing 21.
  • the electric blower 22 is formed by a turbo fan covered with a motor case 22a.
  • the motor case 22a of the electric blower 22 has an intake port (not shown) at one end in the axial direction, and an exhaust port (not shown) at two locations on the peripheral surface.
  • An opening 23 is provided on the front surface of the housing 21 so as to face the air inlet of the motor case 22a.
  • a first exhaust path 24a and a second exhaust path 24b communicating with the exhaust ports of the motor case 22a are provided on both sides of the electric blower 22 of the housing 21, respectively.
  • the first and second exhaust passages 24 a and 24 b communicate with an exhaust port 7 (see FIG. 2) provided on the upper surface of the main body housing 2.
  • first and second exhaust passages 24a and 24b and the second intake passage 12 constitute an air flow path that allows the dust collection unit 30 and the exhaust port 7 to communicate with each other.
  • the first intake path 11 (see FIG. 2) constitutes an air flow path that allows the suction port 6 and the dust collection unit 30 to communicate with each other.
  • the air flow path including the electric blower 22 is concentrated in front of the dust collecting chamber 39 and disposed in the front part of the main body housing 2, and the air flow path can be shortened.
  • the control board 15 and the battery 14 are gathered behind the dust collecting chamber 39 and arranged at the rear part of the main body housing 2, and wiring and the like can be reduced. Therefore, the main body housing 2 can be reduced in size.
  • the flow path of the airflow is separated from the control board 15, it is possible to reduce the adhesion of dust to the control board 15 when the airflow leaks and reduce the failure of the control circuit.
  • the main body housing 2 is positioned with respect to the rotation shaft 29a passing through the center line C of the main body housing 2.
  • Weight is distributed in a balanced manner in the front-rear direction. For this reason, when the rotating brush 9, the driving wheel 29 and the rear wheel 26 are grounded, the main body housing 2 is moved forward and backward, and when the rotating brush 9 or the rear wheel 26 is removed from the ground surface due to stairs or the like, the main body housing 2 is dropped. Can be prevented.
  • the weight balance of the main body housing 2 can be maintained even if the weight of the dust collection part 30 changes due to dust collection and disposal.
  • the weight of the electric blower 22 is large, a better weight balance can be achieved by disposing the control board 15 and the battery 14 behind the rotating shaft 29a of the drive wheel 29.
  • An ion generator 28 having a pair of electrodes 28a is disposed in the first exhaust path 24a.
  • a voltage having an AC waveform or an impulse waveform is applied to the electrode 28a, and ions generated by corona discharge of the electrode 28a are discharged to the first exhaust path 24a.
  • a positive voltage is applied to one electrode 28a, and hydrogen ions generated by corona discharge combine with moisture in the air to generate positive ions mainly composed of H + (H 2 O) m.
  • a negative voltage is applied to the other electrode 28a, and oxygen ions generated by corona discharge combine with moisture in the air to generate negative ions mainly composed of O 2 ⁇ (H 2 O) n.
  • m and n are arbitrary natural numbers.
  • H + (H 2 O) m and O 2 ⁇ (H 2 O) n aggregate around the surface of airborne bacteria and odorous components and surround them.
  • active species [ ⁇ OH] hydroxyl radicals
  • H 2 O 2 hydrogen peroxide
  • m ′ and n ′ are arbitrary natural numbers. Therefore, it is possible to sterilize and deodorize the room by generating positive ions and negative ions and sending them out from the exhaust port 7 (see FIG. 2).
  • a return port 25 having an open front is provided at the lower part of the first exhaust path 24a.
  • the return port 25 is covered upward by a protruding portion 25a protruding from the front surface of the housing 21, and the opening surface is formed as a curved surface along the wall surface of the recess 8 (see FIG. 2).
  • the return port 25 faces into the recess 8 through a hole (not shown) provided in the wall surface of the recess 8, and a part of the airflow including ions flowing through the first exhaust path 24 a is guided to the intake side. .
  • the cleaning robot 1 configured as described above, when a cleaning operation is instructed, the electric blower 22, the ion generator 28, the driving wheel 29, the rotating brush 9, and the side brush 10 are driven. As a result, the main body 2 has the rotating brush 9, the drive wheel 29 and the rear wheel 26 in contact with the floor surface F to self-propelled in a predetermined cleaning area, and airflow including dust on the floor surface F is sucked from the suction port 6. It is. At this time, the dust on the floor surface F is scraped up by the rotation of the rotating brush 9 and guided into the recess 8. Further, the dust on the side of the suction port 6 is guided to the suction port 6 by the rotation of the side brush 10.
  • the air flow sucked from the suction port 6 flows backward through the first air intake passage 11 as shown by an arrow A1, and flows into the dust collecting unit 30 through the inlet 34a.
  • the airflow that has flowed into the dust collector 30 collects dust by the filter 33 and flows out of the dust collector 30 through the outlet 35a. Thereby, dust is collected and accumulated in the dust collecting container 31.
  • the airflow flowing out from the dust collection unit 30 flows forward through the second intake passage 12 as indicated by an arrow A2, and flows into the electric blower 22 of the motor unit 20 through the opening 23.
  • a part of the airflow flowing through the first exhaust path 24a is guided to the recess 8 through the return port 25 as indicated by an arrow A4. For this reason, ions are included in the airflow guided from the suction port 6 to the first intake passage 11. Thereby, sterilization and deodorization of the dust collection container 31 and the filter 33 of the dust collection part 30 can be performed.
  • the driving wheel 29 is stopped. Then, both wheels of the drive wheel 29 are rotated in opposite directions, and the main body housing 2 rotates around the center line C and changes its direction. Thereby, while making the main body housing
  • the main body housing 2 may be moved backward by reversing both wheels of the drive wheel 29 with respect to forward movement.
  • the main body housing 2 self-propels and returns to the charging stand 40. Thereby, the charging terminal 4 contacts the terminal part 41 and the battery 14 is charged.
  • the electric blower 22 and the ion generator 28 can be driven while the battery 14 is being charged or after the charging is completed in the feedback state of the main body housing 2.
  • an airflow containing ions is sent from the exhaust port 7 upward and rearward.
  • the charging terminal 4 is provided at the rear end of the main body housing 2, the airflow including ions flows in the direction of the charging base 40 and rises along the side wall S.
  • the airflow circulates along the indoor ceiling wall and the opposite side wall. Accordingly, the ions are spread throughout the room, and the sterilizing effect and the deodorizing effect can be improved.
  • the weight of the main body housing 2 is increased.
  • the balance is distributed before and after the drive wheels 29.
  • the rotation shaft 29a of the drive wheel 29 may be arranged so as to be shifted from the center line C of the main body housing 2, it is more desirable to arrange the rotation shaft 29a on the center line C as in the present embodiment. Thereby, the weight of the main body casing 2 is distributed in a balanced manner with respect to the center, and the fall of the main body casing 2 at the step can be more reliably prevented.
  • the rotating brush 9 provided in the suction port 6 in front of the driving wheel 29, the rear wheel 26 disposed behind the driving wheel 29, and the driving wheel 29 are grounded and self-propelled on the floor surface F, The dust in front of the course can be guided to the suction port 6 without being blocked. Further, when the main body housing 2 moves forward and stops suddenly, the center of gravity of the main body housing 2 moves forward, the rotating brush 9 is deformed, and the main body housing 2 tilts forward. At this time, the main body housing 2 returns to the original posture because the weight is distributed back and forth. Therefore, even in the main body housing 2 that easily tilts forward at the time of a sudden stop because it is not grounded in front of the suction port 6, it is possible to prevent a drop at a step.
  • control board 15 is arranged on the same side as the battery 14 with respect to the dust collecting unit 30, the heavy electric blower 22 is arranged in the front, the control board 15 and the battery 14 are arranged in the rear, and the driving wheel 29 On the other hand, it is possible to achieve a better weight balance before and after. Therefore, it is possible to more reliably prevent the main body housing 2 from dropping at a step.
  • an air flow path (first and second intake passages 11 and 12, first and second exhaust passages 24 a and 24 b) is disposed in front of the dust collection unit 30, and a control board 15 is disposed in the rear. .
  • the air flow path and the control board 15 are collectively arranged. Thereby, while shortening an air flow path, wiring etc. can be reduced and size reduction of the main body housing
  • the dust collection chamber 39 extends in one direction and partitions the inside of the main body housing 2a, the air flow path and the control board 15 can be easily isolated. Further, the first and second intake passages 11 and 12 are led out to the front wall extending in the longitudinal direction of the dust collection chamber 39, and the other wall surfaces of the dust collection chamber 39 are closed. Thereby, even if airflow leakage occurs at the inflow port 34a or the outflow port 35a, dust is trapped inside the dust collection chamber 39. Therefore, the adhesion of dust to the control board 15 can be further reduced.
  • the inflow port 34a is opened in the dust collecting container 31, and the outflow port 35a is opened in the upper cover 32 having the filter 33, the dust accumulated in the dust collecting container 31 is easily discarded by opening and closing the upper cover 32. be able to.
  • the opening surfaces of the inlet 34a and the outlet 35a are formed by inclined surfaces, and the packing is arranged on the periphery of the opening surface, so that it is possible to prevent deterioration of the packing due to sliding when the dust collecting part 30 is put in and out. it can.
  • the electric blower 22 is arranged in front of the dust collecting unit 30 and the battery 14 and the control board 15 are arranged in the rear.
  • the electric blower 22 is arranged on one side with respect to the dust collecting unit 30.
  • the battery 14 and the control board 15 may be disposed on the other side.
  • the air flow path is arranged in front of the dust collection unit 30 and the control board 15 is arranged behind.
  • the air flow path is arranged on one side of the dust collection unit 30 and the control board 15 is arranged on the other side. That's fine.
  • the present invention can be used for a cleaning robot that runs on the floor surface.

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Abstract

　下面に吸込口（６）を開口して上面に排気口（７）を開口するとともに床面（Ｆ）上を自走する本体筐体（２）と、本体筐体（２）内に配される電動送風機（２２）と、本体筐体（２）の平面視中央部に配置して電動送風機（２２）の駆動によって吸込口（６）から吸い込まれた気流の塵埃を集塵する集塵部（３０）と、各部に電力を供給するバッテリー（１４）とを備え、集塵部（３０）に対して一方に電動送風機（２２）を配置するとともに他方にバッテリー（１４）を配置した。

Description

掃除ロボット
　本発明は、床面上を自走する掃除ロボットに関する。
　従来の掃除ロボットは特許文献１に開示されている。この掃除ロボットは平面視略円形の本体筐体が床面上を自走して掃除を行う。この時、テーブル等の下方を掃除するために本体筐体は高さの低い薄型に形成される。本体筐体には底面から突出する駆動輪及び従動輪が設けられる。従動輪は駆動輪に対して掃除時の進行方向の前方に配置される。
　掃除時の進行方向の前方となる本体筐体の前部の下面には吸込口が開口し、後部の周面には排気口が開口する。本体筐体内には電動送風機及び集塵部を有する吸塵部が駆動輪の後方に配置される。電動送風機は吸込口から吸い込まれる吸込気流を発生し、集塵部は吸込気流に含まれる塵埃を捕集する。
　吸込口と集塵部との間及び集塵部と排気口との間はダクトにより連結され、電動送風機がダクト内に配される。この時、集塵部は着脱自在に配されるため、気流の流入口及び流出口はパッキンを介してダクトに密接される。
　また、本体筐体内には電動送風機や駆動輪等の各部に電力を供給するバッテリー及び制御回路を有して各部を制御する制御基板が設けられる。
　上記構成の掃除ロボットにおいて、掃除運転が開始されると駆動輪及び電動送風機が駆動される。本体筐体は駆動輪及び従動輪の回転によって室内の床面上を前後に自走し、前部に配された吸込口から電動送風機の駆動によって塵埃を含む気流が吸い込まれる。気流に含まれた塵埃は本体筐体の後部に配した集塵部で集塵され、塵埃を除去された気流が電動送風機を通過して排気口から後方に排気される。これにより、床面の掃除が行われ、集塵部に堆積した塵埃は集塵部を取り外して廃棄される。
特開２００７－１６７６１７号公報（第６頁－第１０頁、第２図）
　本体筐体内に配される電動送風機は重量が大きく、集塵部は塵埃の堆積によって重量が大きくなる。このため、駆動輪の後方に電動送風機及び集塵部を配した上記従来の掃除ロボットによると、駆動輪の前方よりも後方の重量が大きくなる。この時、本体筐体が後退して下り階段等の段差の手前で急停止すると後方に重心が移動し、駆動輪よりも後方の重量によって本体筐体が段差を落下して破損する虞があった。また、集塵部に塵埃が堆積すると駆動輪よりも後方の重量が更に大きくなるため本体筐体が段差をより落下しやすくなる。
　駆動輪の後方よりも前方の重量が大きくなる場合も同様に、本体筐体の前進時に下り階段等の段差を落下する虞がある。
　また、上記従来の掃除ロボットによると、本体筐体の前部に吸込口が設けられ、後部に電動送風機及び排気口が設けられる。このため、吸込口と排気口とを連通させる気流の通路が本体筐体内を前後に長く延びて形成される。また、制御基板が集塵部に対して左右方向や前後方向に分散して配置され、電動送風機や駆動輪等の電装部品や複数の制御基板を接続する配線が長くなる。従って、本体筐体が大型化する問題があった。
　また、パッキンの劣化等によって微小な気流漏れが発生した状態で使用を継続すると、塵埃を含む気流が制御基板上を流通して制御基板に塵埃が堆積する。これにより、制御回路が故障して掃除ロボットの信頼性が低下する問題もあった。
　本発明は、段差での落下を防止できる掃除ロボットを提供することを目的とする。また本発明は、小型化を図るとともに信頼性を向上できる掃除ロボットを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、吸込口及び排気口を開口する本体筐体と、水平な回転軸を有して前記本体筐体を自走させる一対の駆動輪と、前記本体筐体内に配される電動送風機と、前記回転軸上に配置されるとともに前記電動送風機の駆動によって前記吸込口から吸い込まれた気流の塵埃を集塵する集塵部と、各部に電力を供給するバッテリーとを備え、前記集塵部に対して一方に前記電動送風機を配置するとともに他方に前記バッテリーを配置したことを特徴としている。
　この構成によると、一対の駆動輪の駆動によって本体筐体が進退する。両駆動輪の回転軸の上方に配した集塵部の例えば前方に電動送風機が配され、後方にバッテリーが配される。これにより、本体筐体の重量が駆動輪の前後に配分される。電動送風機の駆動によって吸込口から床面の塵埃を含む気流が吸い込まれ、集塵部で集塵される。集塵部で塵埃を除去された気流は集塵部の前方に配した電動送風機を通過し、排気口から排気される。本体筐体の前進時及び後退時に下り階段等の段差の手前で急停止すると重心が前後に移動する。この時、本体筐体の重量が駆動輪の前後に配分されるため、本体筐体の落下が防止される。また、集塵部が駆動輪の回転軸の上方に配されるため、集塵によって重量が大きくなっても本体筐体の重量バランスが維持される。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記回転軸が前記本体筐体の中心線上に配されることを特徴としている。この構成によると、本体筐体の重量が中心線に対して前後に配分される。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記駆動輪の前方に配した前記吸込口に設けられる回転ブラシと、前記駆動輪の後方に配した後輪とを備え、前記回転ブラシ、前記駆動輪及び前記後輪が接地して床面上を自走することを特徴としている。この構成によると、回転ブラシの回転によって床面の塵埃が掻き上げられて吸込口に導かれる。本体筐体が前進時に急停止すると本体筐体の重心が前方に移動し、回転ブラシが変形して本体筐体が前傾する。この時、本体筐体は前後に重量が配分されるため元の姿勢に復帰する。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、各部を制御する制御基板を備え、前記制御基板を前記集塵部に対して前記バッテリーと同じ側に配置したことを特徴としている。この構成によると、駆動輪に対して一方に重量の大きい電動送風機が配され、他方にバッテリー及び制御基板が配される。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記吸込口と前記集塵部との間及び前記集塵部と前記排気口との間を連通させる気流路を備え、前記気流路を前記集塵部に対して一方に配置したことを特徴としている。
　この構成によると、本体筐体は集塵部よりも例えば後方に配した制御基板の制御により、床面上を自走して掃除が行われる。電動送風機の駆動によって集塵部よりも前方に開口する吸込口から気流が気流路に吸い込まれ、集塵部を介して本体筐体の前部に開口する排気口から排気される。
　また本発明は、下面に吸込口を開口して上面に排気口を開口するとともに床面上を自走する本体筐体と、前記本体筐体内に配される電動送風機と、前記電動送風機の駆動によって前記吸込口から吸い込まれた気流の塵埃を集塵する集塵部と、前記吸込口と前記集塵部との間及び前記集塵部と前記排気口との間を連通させる気流路と、各部を制御する制御基板とを備え、前記集塵部に対して一方に前記気流路を配置するとともに他方に前記制御基板を配置したことを特徴としている。
　この構成によると、本体筐体は集塵部よりも例えば後方に配した制御基板の制御により、床面上を自走して電動送風機が駆動される。電動送風機の駆動によって集塵部よりも前方に開口する吸込口から床面の塵埃を含む気流が気流路に吸い込まれる。気流に含まれる塵埃は吸込口の後方に配した集塵部で集塵される。集塵部で塵埃を除去された気流は集塵部の前方に配した電動送風機を通過し、本体筐体の前部に開口する排気口から排気される。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記集塵部を着脱自在に収納するとともに一方向に延びて前記本体筐体内を仕切る集塵室を設け、前記集塵室の長手方向に延びた壁面に気流が流入する第１吸気路及び気流が流出する第２吸気路を導出し、前記集塵室の他の壁面が閉塞されることを特徴としている。
　この構成によると、吸込口から吸い込まれた気流は集塵室の例えば、前壁から導出された第１吸気路を流通し、集塵部に流入する。集塵部で塵埃が除去された気流は集塵室の前壁から導出された第２吸気路を流通し、電動送風機に導かれる。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記集塵部は、気流の流入口を開口して塵埃が堆積する集塵容器と、前記集塵容器の上面を開閉するとともに気流の流出口を開口する上部カバーと、前記上部カバーの下面に配して塵埃を捕集するフィルタとを有することを特徴としている。
　この構成によると、吸込口から吸い込まれた気流が流入口を介して集塵容器に流入し、塵埃が集塵容器内に堆積するとともにフィルタで捕集される。塵埃を除去された気流は上部カバーに設けた流出口を介して流出する。集塵容器内の塵埃は本体筐体から集塵部を脱着し、上部カバーを開いて廃棄される。
　また本発明は、上記構成の掃除ロボットにおいて、前記流入口及び前記流出口の開口面が傾斜面から成り、該開口面の周縁にパッキンを配したことを特徴としている。この構成によると、集塵部が装着されるとパッキンによって流入口及び流出口と集塵室の壁面との間が密閉される。この時、流入口及び流出口の開口面が傾斜面から成るため、集塵部の着脱時のパッキンと集塵室の壁面との摺動が防止される。
　本発明によると、駆動輪の回転軸の上方に配した集塵部に対して一方に電動送風機を配置し、他方にバッテリーを配置したので、本体筐体の重量が駆動輪の前後にバランスして配分される。これにより、進退する本体筐体が段差の手前で急停止して重心が前後に移動した際に、姿勢を保持して本体筐体の落下を防止することができる。また、集塵部の重量が集塵によって大きくなっても本体筐体の重量バランスが維持され、本体筐体の落下をより確実に防止することができる。
　また本発明によると、集塵部に対して一方に気流路を配置して他方に制御基板を配置したので、気流路及び制御基板が集約して配置される。これにより、気流路を短縮するとともに配線等を削減して本体筐体の小型化を図ることができる。また、気流路が制御基板から離れるため、気流が漏れた際に制御基板への塵埃の付着を低減して制御回路の故障を低減することができる。
本発明の実施形態の掃除ロボットを示す斜視図 本発明の実施形態の掃除ロボットを示す側面断面図 本発明の実施形態の掃除ロボットを示す底面図 本発明の実施形態の掃除ロボットの集塵部を取り外した状態を示す側面断面図 本発明の実施形態の掃除ロボットのモータユニットを示す斜視図 本発明の実施形態の掃除ロボットのモータユニットを示す正面図 本発明の実施形態の掃除ロボットのモータユニットを示す上面図 本発明の実施形態の掃除ロボットのモータユニットを示す側面図
　以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の掃除ロボットを示す斜視図である。掃除ロボット１はバッテリー１４により駆動輪２９（いずれも図２参照）を駆動して自走する平面視円形の本体筐体２を有している。本体筐体２の上面には集塵部３０（図２参照）を出し入れする際に開閉する蓋部３が設けられる。
　図２、図３は掃除ロボット１の側面断面図及び底面図を示している。本体筐体２には底面から突出して水平な回転軸２９ａで回転する一対の駆動輪２９が配される。駆動輪２９の回転軸２９ａは本体筐体２の中心線Ｃ上に配置される。駆動輪２９の両輪が同一方向に回転すると本体筐体２が進退し、逆方向に回転すると本体筐体２が中心線Ｃの回りに回転する。
　掃除を行う際に移動方向の前方となる本体筐体２の前部には吸込口６が下面に設けられる。吸込口６は本体筐体２の底面に凹設した凹部８の開放面によって床面Ｆに面して形成される。凹部８内には水平な回転軸で回転する回転ブラシ９が配され、凹部８の両側方には垂直な回転軸で回転するサイドブラシ１０が配される。
　凹部８の前方にはローラー形状の前輪２７が設けられる。本体筐体２の後端には自在車輪から成る後輪２６が設けられる。後述するように、本体筐体２は中心に配した駆動輪２９に対して前後方向に重量が配分され、前輪２７が床面Ｆから離れて回転ブラシ９、駆動輪２９及び後輪２６が床面Ｆに接地して掃除が行われる。このため、進路前方の塵埃を前輪２７により遮ることなく吸込口６に導くことができる。前輪２７は進路上に現れた段差に接地し、本体筐体２が段差を容易に乗り越えられるようになっている。
　前輪２７の前方には床面Ｆを検知する床面検知センサ１８が設けられる。両駆動輪２９の前方には同様の床面検知センサ１９が設けられる。下り階段等の段差が進路上に現れると床面検知センサ１８の検知によって駆動輪２９が停止される。また、床面検知センサ１８が誤作動した際に床面検知センサ１９の検知によって駆動輪２９が停止される。
　本体筐体２の周面の後端にはバッテリー１４の充電を行う充電端子４が設けられる。本体筐体２は自走して室内に設置される充電台４０に帰還し、充電台４０に設けた端子部４１に充電端子４が接してバッテリー１４を充電する。商用電源に接続される充電台４０は通常、室内の側壁Ｓに沿って設置される。
　本体筐体２内には塵埃を集塵する集塵部３０が配される。集塵部３０は駆動輪２９の回転軸２９ａ上に配され、本体筐体２に設けた集塵室３９内に収納される。集塵室３９は四方の周面及び底面が覆われた隔離室から成り、本体筐体２内を仕切るように左右方向に延びて形成される。集塵室３９の各壁面は長手方向に延びた前壁を除いてそれぞれ閉塞されている。集塵室３９の前壁には凹部８に連通する第１吸気路１１及び凹部８の上方に配して後述するモータユニット２０に連通する第２吸気路１２が導出される。
　集塵部３０は本体筐体２の中心線Ｃ上に配置され、図４に示すように本体筐体２の蓋部３を開いて出し入れすることができる。集塵部３０は有底筒状の集塵容器３１の上面にフィルタ３３を有する上部カバー３２が取り付けられる。上部カバー３２は可動の係止部３２ａにより集塵容器３１に係止され、係止部３２ａの操作によって集塵容器３１の上面を開閉する。これにより、集塵容器３１に堆積した塵埃を廃棄することができる。
　集塵容器３１の周面には先端に流入口３４ａを開口して第１吸気路１１に連通する流入路３４が導出される。集塵容器３１内には流入路３４に連続して屈曲により下方に気流を導く流入部３４ｂが設けられる。これにより、大きな塵埃や重い塵埃を集塵容器３１の底部に溜まりやすくすることができる。上部カバー３２の周面には先端に流出口３５ａを開口して第２吸気路１２に連通する流出路３５が導出される。
　流入口３４ａ及び流出口３５ａの周囲には集塵室３９の前壁に密接するパッキン（不図示）が設けられる。これにより、集塵部３０を収納した集塵室３９内が密閉される。流入口３４ａの開口面、流出口３５ａの開口面及び集塵室３９の前壁は傾斜面に形成され、集塵部３０の出し入れ時の摺動によるパッキンの劣化を防止することができる。
　本体筐体２内の集塵室３９の後方の上部には制御基板１５が配される。制御基板１５は掃除ロボット１の各部を制御する制御回路が設けられる。集塵室３９の後方の下部には着脱自在のバッテリー１４が配される。バッテリー１４は充電端子４を介して充電台４０から充電され、制御基板１５、駆動輪２９、回転ブラシ９、サイドブラシ１０及び電動送風機２２等の各部に電力を供給する。
　本体筐体２の前部にはモータユニット２０が配置される。図５、図６、図７、図８はモータユニット２０の斜視図、上面図、正面図及び側面図をそれぞれ示している。モータユニット２０は樹脂成形品のハウジング２１とハウジング２１内に収納される電動送風機２２とを備えている。電動送風機２２はモータケース２２ａで覆われたターボファンにより形成される。
　電動送風機２２のモータケース２２ａには軸方向の一端に吸気口（不図示）が開口し、周面の２箇所に排気口（不図示）が開口する。ハウジング２１の前面にはモータケース２２ａの吸気口に対向して開口部２３が設けられる。ハウジング２１の電動送風機２２の両側方にはモータケース２２ａの各排気口にそれぞれ連通する第１排気路２４ａ及び第２排気路２４ｂが設けられる。第１、第２排気路２４ａ、２４ｂは本体筐体２の上面に設けた排気口７（図２参照）に連通する。
　このため、第１、第２排気路２４ａ、２４ｂ及び第２吸気路１２（図２参照）は集塵部３０と排気口７とを連通させる気流路を構成する。また、第１吸気路１１（図２参照）は吸込口６と集塵部３０とを連通させる気流路を構成する。
　これにより、電動送風機２２を含む気流路が集塵室３９の前方に集約して本体筐体２の前部に配置され、気流路を短縮することができる。また、制御基板１５及びバッテリー１４が集塵室３９の後方に集約して本体筐体２の後部に配置され、配線等を削減することができる。従って、本体筐体２の小型化を図ることができる。また、気流の流路が制御基板１５から離れるため、気流が漏れた際に制御基板１５への塵埃の付着を低減して制御回路の故障を低減することができる。
　また、重量の大きい電動送風機２２及びバッテリー１４を駆動輪２９の回転軸２９ａの前後に分散して配置するので、本体筐体２の中心線Ｃを通る回転軸２９ａに対して本体筐体２の前後方向にバランスして重量が配分される。このため、回転ブラシ９、駆動輪２９及び後輪２６が接地して本体筐体２が進退し、回転ブラシ９または後輪２６が階段等によって接地面から外れた際に本体筐体２の落下を防止することができる。
　集塵部３０が中心線Ｃ上に配されるため、塵埃の集塵及び廃棄によって集塵部３０の重量が変化しても本体筐体２の重量バランスを維持することができる。尚、電動送風機２２の重量が大きいため、制御基板１５及びバッテリー１４を駆動輪２９の回転軸２９ａの後方に配置することによってより良好な重量バランスにすることができる。
　第１排気路２４ａには一対の電極２８ａを有したイオン発生装置２８が配される。電極２８ａには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加され、電極２８ａのコロナ放電により生成されたイオンが第１排気路２４ａに放出される。
　一方の電極２８ａには正電圧が印加され、コロナ放電による水素イオンが空気中の水分と結合して主としてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍから成るプラスイオンを発生する。他方の電極２８ａには負電圧が印加され、コロナ放電による酸素イオンが空気中の水分と結合して主としてＯ２ －（Ｈ２Ｏ）ｎから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ及びＯ２ －（Ｈ２Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
　そして、式（１）～（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ２Ｏ２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して排気口７（図２参照）から送出することにより室内の除菌及び脱臭を行うことができる。
　Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｏ２ －(Ｈ２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２ －(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２ －(Ｈ２Ｏ)ｎ’
　　　　　　　　　　　→　2・ＯＨ＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
　Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２ －(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２ －(Ｈ２Ｏ)ｎ’
　　　　　　　　　　　→　Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）
　また、第１排気路２４ａの下部には前面を開口した戻り口２５が設けられる。戻り口２５はハウジング２１の前面に突出する突出部２５ａにより上方を覆われ、開口面を凹部８（図２参照）の壁面に沿った曲面に形成される。これにより、戻り口２５は凹部８の壁面に設けた孔部（不図示）を介して凹部８内に臨み、第１排気路２４ａを流通するイオンを含む気流の一部が吸気側に導かれる。
　上記構成の掃除ロボット１において、掃除運転が指示されると、電動送風機２２、イオン発生装置２８、駆動輪２９、回転ブラシ９及びサイドブラシ１０が駆動される。これにより、本体筐体２は回転ブラシ９、駆動輪２９及び後輪２６が床面Ｆに接地して所定の掃除領域を自走し、吸込口６から床面Ｆの塵埃を含む気流が吸い込まれる。この時、回転ブラシ９の回転によって床面Ｆ上の塵埃が掻き上げられて凹部８内に導かれる。また、サイドブラシ１０の回転によって吸込口６の側方の塵埃が吸込口６に導かれる。
　吸込口６から吸い込まれた気流は矢印Ａ１に示すように第１吸気路１１を後方に流通し、流入口３４ａを介して集塵部３０に流入する。集塵部３０に流入した気流はフィルタ３３により塵埃を捕集され、流出口３５ａを介して集塵部３０から流出する。これにより、集塵容器３１内に塵埃が集塵して堆積する。集塵部３０から流出した気流は矢印Ａ２に示すように第２吸気路１２を前方に流通し、開口部２３を介してモータユニット２０の電動送風機２２に流入する。
　電動送風機２２を通過した気流は第１排気路２４ａ及び第２排気路２４ｂを流通し、第１排気路２４ａを流通する気流にはイオンが含まれる。そして、本体筐体２の上面に設けた排気口７から矢印Ａ３に示すように上方後方に向けて斜め方向にイオンを含む気流が排気される。これにより、室内の掃除が行われるとともに、自走する本体筐体２の排気に含まれるイオンが室内に行き渡って室内の除菌や脱臭が行われる。この時、排気口７から上方に向けて排気するので、床面Ｆの塵埃の巻き上げを防止して室内の清浄度を向上することができる。
　第１排気路２４ａを流通する気流の一部は矢印Ａ４に示すように戻り口２５を介して凹部８に導かれる。このため、吸込口６から第１吸気路１１に導かれる気流内にイオンが含まれる。これにより、集塵部３０の集塵容器３１やフィルタ３３の除菌及び脱臭を行うことができる。
　また、本体筐体２が掃除領域の周縁に到達した場合や進路上の障害物に衝突すると、駆動輪２９が停止される。そして、駆動輪２９の両輪を互いに逆方向に回転し、本体筐体２が中心線Ｃを中心に回転して向きを変える。これにより、掃除領域全体に本体筐体２を自走させるとともに障害物を避けて自走させることができる。尚、駆動輪２９の両輪を前進時に対して反転して本体筐体２を後退させてもよい。
　本体筐体２の前進時及び後退時に下り階段等の段差の手前で急停止すると重心が前後に移動する。この時、本体筐体２の重量が駆動輪２９の前後にバランスして配分されるため、本体筐体２の落下が防止される。また、集塵部３０が駆動輪２９の回転軸２９ａの上方に配されるため、集塵によって重量が大きくなっても本体筐体２の重量バランスが維持される。
　掃除が終了すると、本体筐体２は自走して充電台４０に帰還する。これにより、充電端子４が端子部４１に接してバッテリー１４が充電される。
　また、設定によって本体筐体２の帰還状態でバッテリー１４の充電中や充電終了後に電動送風機２２及びイオン発生装置２８を駆動することができる。これにより、排気口７から上方後方にイオンを含む気流が送出される。充電端子４が本体筐体２の後端に設けられるため、イオンを含む気流は充電台４０の方向に流通して側壁Ｓに沿って上昇する。該気流は室内の天井壁及び対向する側壁に沿って流通する。従って、イオンが室内全体に行き渡り、除菌効果や脱臭効果を向上させることができる。
　本実施形態によると、駆動輪２９の回転軸２９ａの上方に配した集塵部３０に対して一方に電動送風機２２を配置し、他方にバッテリー１４を配置したので、本体筐体２の重量が駆動輪２９の前後にバランスして配分される。これにより、進退する本体筐体２が段差の手前で急停止して重心が前後に移動した際に、姿勢を保持して本体筐体２の落下を防止することができる。また、集塵部３０の重量が集塵によって大きくなっても本体筐体２の重量バランスが維持され、段差での本体筐体２の落下をより確実に防止することができる。
　また、駆動輪２９の回転軸２９ａを本体筐体２の中心線Ｃ上からずれて配置してもよいが、本実施形態のように回転軸２９ａを中心線Ｃ上に配置するとより望ましい。これにより、本体筐体２の重量が中心に対して前後にバランスして配分され、段差での本体筐体２の落下をより確実に防止することができる。
　また、駆動輪２９の前方の吸込口６に設けた回転ブラシ９と、駆動輪２９の後方に配した後輪２６と、駆動輪２９とが接地して床面Ｆ上を自走するので、進路前方の塵埃を遮らずに吸込口６に導くことができる。また、本体筐体２が前進して急停止すると本体筐体２の重心が前方に移動し、回転ブラシ９が変形して本体筐体２が前傾する。この時、本体筐体２は前後に重量が配分されるため元の姿勢に復帰する。従って、吸込口６の前方で接地しないため急停止時に容易に前傾する本体筐体２においても、段差での落下を防止することができる。
　また、制御基板１５を集塵部３０に対してバッテリー１４と同じ側に配置したので、重量の大きい電動送風機２２を前方に配置して制御基板１５及びバッテリー１４を後方に配置し、駆動輪２９に対して前後により良好な重量バランスにすることができる。従って、段差での本体筐体２の落下をより確実に防止することができる。
　また、集塵部３０に対して前方に気流路（第１、第２吸気路１１、１２、第１、第２排気路２４ａ、２４ｂ）を配置して後方に制御基板１５を配置している。このため、気流路及び制御基板１５が集約して配置される。これにより、気流路を短縮するとともに、配線等を削減して本体筐体２の小型化を図ることができる。また、気流路が制御基板１５から離れるため、気流が漏れた際に制御基板１５への塵埃の付着を低減して制御回路の故障を低減することができる。
　また、集塵室３９が一方向に延びて本体筐体２ａ内を仕切るため、気流路と制御基板１５とを容易に隔離することができる。また、集塵室３９の長手方向に延びた前壁に第１、第２吸気路１１、１２を導出し、集塵室３９の他の壁面が閉塞される。これにより、流入口３４ａや流出口３５ａで気流漏れが発生しても塵埃が集塵室３９の内部に閉じこめられる。従って、制御基板１５への塵埃の付着をより低減することができる。
　また、集塵容器３１に流入口３４ａを開口し、フィルタ３３を有する上部カバー３２に流出口３５ａが開口するので、上部カバー３２の開閉により集塵容器３１内に堆積した塵埃を容易に廃棄することができる。
　また、流入口３４ａ及び流出口３５ａの開口面が傾斜面により形成され、該開口面の周縁にパッキンを配したので、集塵部３０の出し入れ時の摺動によるパッキンの劣化を防止することができる。
　本実施形態において、集塵部３０の前方に電動送風機２２を配置して後方にバッテリー１４や制御基板１５を配置しているが、集塵部３０に対して一方に電動送風機２２を配置して他方にバッテリー１４や制御基板１５を配置すればよい。
　また、集塵部３０の前方に気流路を配置して後方に制御基板１５を配置しているが、集塵部３０に対して一方に気流路を配置して他方に制御基板１５を配置すればよい。
　本発明によると、床面上を自走する掃除ロボットに利用することができる。
　　　１　　掃除ロボット
　　　２　　本体筐体
　　　３　　蓋部
　　　４　　充電端子
　　　６　　吸込口
　　　７　　排気口
　　　８　　凹部
　　　９　　回転ブラシ
　　１０　　サイドブラシ
　　１１　　第１吸気路
　　１２　　第２吸気路
　　１４　　バッテリー
　　１５　　制御基板
　　１８、１９　床面検知センサ
　　２０　　モータユニット
　　２１　　ハウジング
　　２２　　電動送風機
　　２３　　開口部
　　２４ａ　第１排気路
　　２４ｂ　第２排気路
　　２５　　戻り口
　　２８　　イオン発生装置
　　２９　　駆動輪
　　３０　　集塵部
　　３１　　集塵容器
　　３２　　上部カバー
　　３３　　フィルタ
　　３４　　流入路
　　３５　　流出路
　　４０　　充電台
　　４１　　端子部

Claims (9)

  1. 　吸込口及び排気口を開口する本体筐体と、水平な回転軸を有して前記本体筐体を自走させる一対の駆動輪と、前記本体筐体内に配される電動送風機と、前記回転軸上に配置されるとともに前記電動送風機の駆動によって前記吸込口から吸い込まれた気流の塵埃を集塵する集塵部と、各部に電力を供給するバッテリーとを備え、前記集塵部に対して一方に前記電動送風機を配置するとともに他方に前記バッテリーを配置したことを特徴とする掃除ロボット。
  2. 　前記回転軸が前記本体筐体の中心線上に配されることを特徴とする請求項１に記載の掃除ロボット。
  3. 　前記駆動輪の前方に配した前記吸込口に設けられる回転ブラシと、前記駆動輪の後方に配した後輪とを備え、前記回転ブラシ、前記駆動輪及び前記後輪が接地して床面上を自走することを特徴とする請求項２に記載の掃除ロボット。
  4. 　各部を制御する制御基板を備え、前記制御基板を前記集塵部に対して前記バッテリーと同じ側に配置したことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の掃除ロボット。
  5. 　前記吸込口と前記集塵部との間及び前記集塵部と前記排気口との間を連通させる気流路を備え、前記気流路を前記集塵部に対して一方に配置したことを特徴とする請求項４に記載の掃除ロボット。
  6. 　下面に吸込口を開口して上面に排気口を開口するとともに床面上を自走する本体筐体と、前記本体筐体内に配される電動送風機と、前記電動送風機の駆動によって前記吸込口から吸い込まれた気流の塵埃を集塵する集塵部と、前記吸込口と前記集塵部との間及び前記集塵部と前記排気口との間を連通させる気流路と、各部を制御する制御基板とを備え、前記集塵部に対して一方に前記気流路を配置するとともに他方に前記制御基板を配置したことを特徴とする掃除ロボット。
  7. 　前記集塵部を着脱自在に収納するとともに一方向に延びて前記本体筐体内を仕切る集塵室を設け、前記集塵室の長手方向に延びた壁面に気流が流入する第１吸気路及び気流が流出する第２吸気路を導出し、前記集塵室の他の壁面が閉塞されることを特徴とする請求項６に記載の掃除ロボット。
  8. 　前記集塵部は、気流の流入口を開口して塵埃が堆積する集塵容器と、前記集塵容器の上面を開閉するとともに気流の流出口を開口する上部カバーと、前記上部カバーの下面に配して塵埃を捕集するフィルタとを有することを特徴とする請求項７に記載の掃除ロボット。
  9. 　前記流入口及び前記流出口の開口面が傾斜面から成り、該開口面の周縁にパッキンを配したことを特徴とする請求項８に記載の掃除ロボット。
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