WO2013157324A1 - 自走式掃除機 - Google Patents

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WO2013157324A1
WO2013157324A1 PCT/JP2013/056671 JP2013056671W WO2013157324A1 WO 2013157324 A1 WO2013157324 A1 WO 2013157324A1 JP 2013056671 W JP2013056671 W JP 2013056671W WO 2013157324 A1 WO2013157324 A1 WO 2013157324A1
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WO
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brush
housing
self
convex portion
propelled cleaner
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/056671
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English (en)
French (fr)
Inventor
佑毅 矢戸
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • 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
    • A47L9/02—Nozzles
    • A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0461—Dust-loosening tools, e.g. agitators, brushes
    • A47L9/0488—Combinations or arrangements of several tools, e.g. edge cleaning tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • 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
    • A47L9/02—Nozzles
    • A47L9/04—Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0461—Dust-loosening tools, e.g. agitators, brushes
    • A47L9/0466—Rotating tools
    • A47L9/0472—Discs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • 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 self-propelled cleaner. More specifically, the present invention relates to a self-propelled cleaner provided with a side brush on the bottom surface of a housing.
  • Patent Document 1 a self-propelled housing having a suction port on a lower surface, a main brush rotatably provided at the suction port, and a rotatable surface on a bottom surface of the housing are provided.
  • a self-propelled cleaner that collects dust while traveling on floors such as indoor flooring, carpets, and tatami mats has been proposed.
  • the side brush has a brush base attached to a rotation shaft provided on the bottom surface of the housing, and a plurality of brush bundles radially planted downward on the brush base, and rotates. Thus, the dust on the side of the housing is collected inside.
  • the conventional self-propelled cleaner includes a front caster wheel and a pair of rear drive wheels that can be overcome even if a carpet is laid on the flooring and has a certain level of difference, but the following problems occur. There is a case.
  • Such interruptions in cleaning work due to side brush catches can be resolved by the user placing a self-propelled cleaner on the carpet, but the user is in a room where the user is cleaning with the self-propelled cleaner. If not, or if you are away from home, the cleaning process will remain suspended until the user is aware of the situation and takes action.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a self-propelled cleaner that can prevent the cleaning operation from being interrupted by a side brush.
  • a self-propelled housing having a suction port on the bottom surface, and a side brush provided on the side of the suction port on the bottom surface of the housing as being rotatable
  • the side brush comprises a rotating brush base, and a brush bundle having a tip portion planted on the brush base and in contact with the floor surface
  • the housing is provided with a self-propelled cleaner having a side convex portion protruding downward so as to be in contact with the brush bundle on the front side of the side brush on the bottom surface thereof.
  • the self-propelled cleaner of the present invention prevents the interruption of the cleaning work due to the side brush being caught without overloading the drive motor of the side brush at the time of cleaning, and the highly reliable cleaning work by the self-propelled cleaner Can be performed reliably.
  • FIG. 7 is a second explanatory diagram subsequent to FIG.
  • FIG. 7 is a third explanatory diagram subsequent to FIG.
  • FIG. 8 is a fourth explanatory diagram subsequent to FIG.
  • FIG. 9 is a second explanatory diagram subsequent to FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the condition where rotation of a side brush is blocked
  • FIG. 1 is a perspective view of a self-propelled cleaner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the self-propelled cleaner shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a schematic bottom view of the self-propelled cleaner shown in FIG. 4
  • FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 showing a state in which the lid of the housing is opened and the dust collecting part is taken out
  • FIG. 5 is shown in FIG.
  • It is a block diagram which shows the electrical structure of the self-propelled cleaner used.
  • the “self-propelled cleaner” may be referred to as a “cleaning robot”.
  • the cleaning robot (self-propelled cleaner) 1 sucks air containing dust on the floor and exhausts the air from which the dust is removed while self-propelled on the floor where it is installed. It is a cleaning robot that cleans the floor surface.
  • the cleaning robot 1 includes a disk-shaped casing 2, and a rotating brush 9, a side brush 10, a dust collection box 30, an electric blower 22, a pair of driving wheels 29, and a rear wheel 26 are provided inside and outside the casing 2. Components such as a front wheel 27 and a control unit including various sensors are provided.
  • the portion where the front wheel 27 is disposed is the front portion
  • the portion where the rear wheel 26 is disposed is the rear portion
  • the portion where the dust collection box 30 is disposed is the intermediate portion.
  • the housing 2 opens and closes when the dust collection box 30 is taken in and out of the housing 2 and the bottom plate 2a having a suction port 6 formed at a position near the boundary with the intermediate portion in the front portion.
  • a top plate 2b having a lid portion 3 at an intermediate portion, and a bottom plate 2a and a side plate 2c having an annular shape in plan view provided along the outer periphery of the top plate 2b are provided.
  • the bottom plate 2a is formed with a plurality of holes for projecting the lower portions of the front wheel 27, the pair of drive wheels 29 and the rear wheel 26 from the inside of the housing 2 to the outside, and the boundary between the front portion and the middle portion of the top plate 2b.
  • An exhaust port 7 is formed in the vicinity.
  • the side plate 2c is substantially divided into two parts in the front-rear direction, and a bumper member that functions to relieve an impact at the time of a collision is provided at the front side plate front part.
  • a front storage chamber that stores a motor unit 20, an electric blower 22, an ion generator 25 (see FIG. 5) not shown in FIG. R1 has an intermediate storage chamber R2 for storing the dust collection box 30 in the intermediate portion, and a rear storage chamber R3 for storing the control board 15, the battery 14, the charging terminal 4 and the like of the control portion in the rear portion.
  • the suction passage 11 and the exhaust passage 12 are provided near the boundary between the front portion and the intermediate portion.
  • the suction path 11 communicates the suction port 6 and the intermediate storage chamber R2, and the exhaust path 12 communicates the intermediate storage chamber R2 and the front storage chamber R1.
  • Each of the storage chambers R1, R2, R3, the suction path 11 and the exhaust path 12 is partitioned by a partition wall 39 provided inside the housing 2 and constituting these spaces.
  • the pair of drive wheels 29 are fixed to a pair of rotation shafts that intersect at right angles with the center line C passing through the center of the case 2 that is circular in plan view.
  • the pair of drive wheels 29 rotate in the same direction, the case 2
  • the housing 2 rotates around the center line C.
  • the pair of rotating shafts are coupled so that rotational force can be obtained individually from a pair of motors (not shown), and each motor is fixed to the bottom plate 2a of the housing directly or via a suspension mechanism.
  • the front wheel 27 is made of a roller, contacts the step appearing on the path, and the bottom of the bottom plate 2a of the housing 2 so that the drive wheel 29 is slightly lifted from the floor F where the driving wheel 29 contacts the ground so that the housing 2 can easily get over the step. It is provided in the part so that rotation is possible.
  • the rear wheel 26 is a free wheel, and is rotatably provided on a part of the bottom plate 2a of the housing 2 so as to be in contact with the floor surface F to which the driving wheel 29 is grounded.
  • the pair of driving wheels 29 is arranged in the middle in the front-rear direction with respect to the housing 2, the front wheels 27 are lifted from the floor surface F, and the weight of the cleaning robot 1 can be supported by the pair of driving wheels 29 and the rear wheels 26.
  • the weight is distributed to the housing 2 in the front-rear direction.
  • the suction port 6 is an open surface of the recess 8 formed on the bottom surface 2a 1 of the housing 2 (the lower surface of the bottom plate 2a) so as to face the floor surface F.
  • a rotating brush 9 that rotates about a horizontal axis parallel to the bottom surface 2 a 1 of the housing 2 is provided in the concave portion 8, and perpendicular to the bottom surface 2 a 1 of the housing 2 on the left and right sides of the concave portion 8.
  • a side brush 10 that rotates about the vertical axis P is provided.
  • the rotating brush 9 is formed by implanting a brush spirally on the outer peripheral surface of a roller that is a rotating shaft. Note that although the vertical axis P is described as being vertical, it is not necessarily vertical.
  • the side brush 10 has a plurality of brush bundles 10b provided radially at the lower end of the rotation shaft Ps as shown in FIG.
  • a rotating shaft of the rotating brush 9 and a rotating shaft Ps of the pair of side brushes 10 are pivotally attached to a part of the bottom plate 2a of the housing 2, and a drive motor, a pulley and a belt (not shown) provided in the vicinity thereof.
  • a power transmission mechanism including the like.
  • a floor surface detection sensor 13 for detecting the floor surface F is disposed between the bottom surface 2 a 1 of the housing 2 and the front wheel 27, and the same in front of the side portions of the left and right drive wheels 29.
  • the floor surface detection sensor 19 is arranged.
  • the detection signal is transmitted to the control unit, and the control unit controls the drive wheels 29 to stop.
  • the floor detection sensor 19 can detect the descending stair and stop both driving wheels 29, so that the cleaning robot 1 is prevented from falling to the descending stair.
  • the detection signal may be transmitted to the control unit, and the control unit may control the drive wheel 29 to travel avoiding the descending staircase.
  • the control board 15 is provided with a control circuit that controls each element of the cleaning robot 1 such as the driving wheel 29, the rotating brush 9, the side brush 10, and the electric blower 22.
  • a charging terminal 4 for charging the battery 14 is provided at the rear end of the side plate 2 c of the housing 2.
  • the cleaning robot 1 that cleans the room while traveling by itself returns to the charging stand 40 installed in the room. Thereby, the charging terminal 4 contacts the terminal part 41 provided in the charging stand 40, and the battery 14 is charged.
  • the charging stand 40 connected to a commercial power source (outlet) is usually installed along the side wall S in the room.
  • the battery 14 is charged from the charging stand 40 via the charging terminal 4 and supplies power to each element such as the control board 15, the drive wheel 29, the rotating brush 9, the side brush 10, the electric blower 22, and various sensors.
  • the dust collection box 30 is normally housed in the intermediate storage chamber R2 above the axis of the rotation shaft of the drive wheels 29 in the housing 2, and the dust collected in the dust collection box 30 is collected.
  • the lid 3 of the housing 2 can be opened and the dust collection box 30 can be taken in and out.
  • the dust collection box 30 includes a dust collection container 31 having an opening, a filter unit 33 that covers the opening of the dust collection container 31, and a cover unit 32 that covers the filter 33 and the opening of the dust collection container 31. ing.
  • the cover part 32 and the filter part 33 are pivotally supported by the opening edge of the front side of the dust collecting container 31 so that rotation is possible.
  • the inflow passage 34 communicating with the suction passage 11 of the housing 2 and the housing 2 are disposed at the front portion of the side wall of the dust collecting container 31.
  • An exhaust passage 35 communicating with the exhaust passage 12 is provided.
  • the control unit for controlling the operation of the entire cleaning robot 1 stores a control board 15 having a control circuit composed of a CPU 15a and other electronic components (not shown), a travel map 18a, and the like.
  • Unit 18 motor driver 22 a for driving electric blower 22, motor driver 51 a for driving traveling motor 51 of driving wheel 29, and louver 17 provided rotatably in the vicinity of exhaust port 7 in housing 2.
  • the drive motor for rotationally driving the side brush 10 of the present invention is also controlled by the control unit (CPU) 15a via a motor drive unit (driver) (not shown).
  • the rotating brush 9 is also rotationally driven by the drive motor.
  • the side brush 10 is configured to be driven via a power transmission mechanism including a pulley, a belt, and the like.
  • the CPU 15a is a central processing unit, and individually transmits control signals to the motor drivers 22a and 51a, the motor driver of the rotary brush drive motor and the control unit 17a based on the program data stored in advance in the storage unit 18.
  • the electric blower 22, the traveling motor 51, the drive motor, and the louver 17 are driven and controlled to perform a series of cleaning operations and ion release operations.
  • the CPU 15a accepts a condition setting related to the operation of the cleaning robot 1 by the user from an operation panel (not shown) and stores it in the storage unit 18.
  • the storage unit 18 can store a travel map 18 a around the installation location of the cleaning robot 1.
  • the travel map 18a is information related to travel such as the travel route and travel speed of the cleaning robot 1, and is stored in advance in the storage unit 18 by the user or automatically recorded during the cleaning operation by the cleaning robot 1 itself. Can do.
  • the odor sensor 52 detects the odor around the outside of the housing 2.
  • the odor sensor 52 for example, a semiconductor type or catalytic combustion type odor sensor can be used.
  • the odor sensor 52 is arranged in a state of being exposed to the outside from the side plate 2c or the top plate 2b of the housing 2.
  • the CPU 15a is connected to the odor sensor 52 via the control unit 52a, and obtains odor information around the outside of the housing 2 based on an output signal from the odor sensor 52.
  • the humidity sensor 53 detects the humidity around the outside of the housing 2.
  • the humidity sensor 53 for example, a capacitance type or electric resistance type humidity sensor using a polymer moisture sensitive material can be used.
  • the humidity sensor 53 is arranged in a state of being exposed to the outside from the side plate 2c or the top plate 2b of the housing 2.
  • the CPU 15a is connected to the humidity sensor 53 via the control unit 53a, and obtains humidity information around the outside of the housing 2 based on an output signal from the humidity sensor 53.
  • a location where an odor above a predetermined threshold at a location where the cleaning robot 1 is installed and a location where the humidity is higher than the predetermined threshold may be stored in advance as specific locations.
  • the CPU 15a can determine that this specific location is a location determined based on the surrounding environment of the housing 2. That is, like the odor sensor 52 and the humidity sensor 53, the travel map 18a serves as an environment detection device that detects the surrounding environment of the housing 2.
  • the human sensor 54 for example, a human sensor that detects the presence of a person using infrared rays, ultrasonic waves, visible light, or the like can be used.
  • the human sensor 54 is disposed in a state of being exposed to the outside from the side plate 2c or the top plate 2b of the housing 2.
  • the CPU 15a is connected to the human sensor 54 through the control unit 54a, and obtains presence information of people around the outside of the housing 2 based on an output signal from the human sensor 54.
  • the contact sensor 55 is disposed, for example, at the front part of the side plate 2c of the housing 2 in order to detect that the cleaning robot 1 has come into contact with an obstacle during traveling.
  • the CPU 15a is connected to the contact sensor 55 via the control unit 55a, and obtains presence information of obstacles around the outside of the housing 2 based on an output signal from the contact sensor 55.
  • the electric blower 22, the ion generator 25, the driving wheel 29, the rotating brush 9, and the side brush 10 are driven by a cleaning operation command.
  • the ion generator 25 is driven as necessary.
  • the casing 2 self-propells within a predetermined range and removes dust on the floor surface F from the suction port 6. Inhale air containing.
  • the dust on the floor surface F is scraped up by the rotation of the rotating brush 9 and is taken into the inside through the suction port 6. 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 containing the dust sucked into the housing 2 from the suction port 6 passes through the suction passage 11 of the housing 2 and the inflow passage 34 of the dust collection box 30 as indicated by an arrow A1 in FIG. It flows into the dust collecting container 31.
  • the airflow that has flowed into the dust collecting container 31 passes through the filter portion 33, flows into the space 50 between the filter portion 33 and the cover portion 32, and is discharged to the exhaust passage 12 of the housing 2 through the discharge passage 35. Is done.
  • the dust contained in the airflow in the dust collecting container 31 is captured by the filter unit 33, so that the dust accumulates in the dust collecting container 31.
  • the airflow flowing into the exhaust passage 12 of the housing 2 from the dust collection box 30 flows into the front storage chamber R1 as shown by the arrow A2 in FIG. 2, and flows through the first exhaust passage and the second exhaust passage (not shown). .
  • the airflow flowing through the first exhaust path includes ions (plasma cluster ions) generated by driving the ion generator 25. Then, as shown by an arrow A3 in FIG. 2, ions generated by the ion generator 25 are simultaneously released from the exhaust port 7 provided on the upper surface of the housing 2 when exhausted obliquely upward to the rear. The Thereby, cleaning on the floor surface F is performed, and indoor sterilization and deodorization are performed by ions contained in the exhaust of the cleaning robot 1.
  • the cleaning robot 1 turns around the center line C by rotating the left and right drive wheels 29 forward in the same direction, moving forward, moving backward in the same direction and moving backward.
  • the driving wheel 29 stops and the left and right driving wheels 29 rotate in opposite directions to change their directions.
  • the cleaning robot 1 can be self-propelled while avoiding obstacles in the entire installation place or the entire desired range.
  • the cleaning robot 1 is grounded at three points of the left and right drive wheels 29 and the rear wheel 26, and the weight is distributed in such a balance that the rear wheel 26 does not lift from the floor F even if it stops suddenly during forward movement. Yes. Therefore, it is prevented that the cleaning robot 1 suddenly stops in front of the descending stairs while moving forward, and thereby the cleaning robot 1 is tilted forward and falls to the descending stairs.
  • the drive wheels 29 are formed by fitting rubber tires having grooves into the wheels so that they do not slip even when suddenly stopped. Further, since the dust collection box 30 is disposed above the rotation shaft of the drive wheel 29, the weight balance of the cleaning robot 1 is maintained even if the weight increases due to dust collection.
  • the cleaning robot 1 can execute a unique operation based on information obtained from the odor sensor 52, the humidity sensor 53, the travel map 18a, and the human sensor 54, which are environment detection devices. For example, the cleaning robot 1 can stay for a certain period of time at a specific location determined based on the surrounding environment detected by the environment detection device, and can release an airflow including ions from the exhaust port 7. The cleaning robot 1 returns to the charging stand 40 when cleaning is completed. Thereby, the charging terminal 4 contacts the terminal part 41 and the battery 14 is charged.
  • the cleaning robot 1 can drive the electric blower 22 and the ion generator 25 in a state of returning to the charging stand 40.
  • an airflow containing ions is released obliquely upward from the exhaust port 7, and the airflow containing ions rises along the side wall S and circulates along the indoor ceiling wall and the opposite side wall.
  • the cleaning robot 1 can also perform the ion emission operation alone.
  • An operation unit is provided on the upper surface of the cleaning robot 1, and a cleaning operation and an ion release operation can be performed by the operation unit.
  • a receiving unit may be provided in the housing 2 and a transmitter that transmits a command signal to the receiving unit may be provided so that the remote controller can be operated.
  • a command signal may be transmitted to the cleaning robot 1 from a mobile phone called a smartphone via an Internet line and a router provided in the room so that it can be remotely operated.
  • FIG. 6A is a first explanatory view showing the rotation state of the side brush in the self-propelled cleaner shown in FIG. 1, and FIG. 6B is a second explanatory view following FIG. 6A.
  • 7A is a third explanatory diagram subsequent to FIG. 6B, and FIG. 7B is a fourth explanatory diagram subsequent to FIG. 7A.
  • 6A to 7B are also cross-sectional views taken along the line BB of the self-propelled cleaner shown in FIG.
  • the cleaning robot 1 is rotatable about the vertical axis P with respect to the bottom surface 2a 1 of the self-propelled housing 2 so that the suction port 6 on the left and right sides of the bottom surface 2a 1 of the housing 2 can be rotated.
  • the side brush 10 is provided.
  • the side brush 10 includes a brush base 10a that rotates around a vertical axis P, and a flexible brush bundle 10b that protrudes radially downward from the brush base 10a.
  • a rotation shaft Ps that can rotate around the vertical axis P protrudes from the side brush mounting position of the bottom surface 2a 1 of the housing 2.
  • the rotating shaft Ps is connected via a power transmission mechanism including a pulley for driving a rotating brush or a rotating brush (not shown) provided in the housing 2 as described above, and a pulley and a belt. It is rotationally driven by.
  • the side brush 10 rotates from the rear to the front and from the outer side to the inner side as indicated by arrows R1 and R2 in FIG.
  • Side brush 10 includes a brush base 10a which is detachably attached to the rotary shaft Ps which is rotatably provided with the bottom surface 2a 1 of the housing 2 on the vertical axis P, radially planted on the brush base 10a And a plurality of brush bundles 10b.
  • the brush bundle 10b includes a base portion 10b 1 planted on the brush base 10a, an intermediate portion 10b 2 projecting obliquely downward with respect to the vertical axis P, and a tip portion 10b 3 contacting the floor surface F.
  • a base portion 10b 1 planted on the brush base 10a an intermediate portion 10b 2 projecting obliquely downward with respect to the vertical axis P, and a tip portion 10b 3 contacting the floor surface F.
  • the number is not limited to six, and may be 3 to 5, for example.
  • FIG. 3 of the six brush bundles 10b in the side brush 10 the three brush bundles 10b that are in contact with the vertical surface Es 1 and the torsion guide surface Es 2 described later are bent in the viewing direction. Therefore, it is shown to be short.
  • the housing 2 which has a side protrusion Es projecting downward so as to be in contact with the brush bundle 10b at a position close to the front side of the pair of side brushes 10 at the bottom surface 2a 1, the bottom surface 2a 1 Has a center convex portion Ec projecting downward around the suction port 6. And the center convex part Ec and a pair of side convex part Es arrange
  • the center protrusion Ec is provided for the purpose of allowing the suction surface to be sucked efficiently by bringing the opening surface of the suction port 6 close to the floor surface F. That is, it is also for the purpose of allowing the rotating brush 6 provided so as to protrude from the opening surface to the floor surface F to scrape dust into the suction path 11.
  • the side protrusion Es during rotation of the side brush 10, flexed closer parallel to the vertical axis P by sliding contact so that the intermediate portion 10b 2 of the brush bundles 10b rides over the side protrusion Es, and an intermediate portion 10b 2 acts to the deflection is eliminated after passing over the side protrusion Es.
  • the brush bundle 10b is deeply caught in the gap between the floor surface F of the flooring and the carpet J1, and as a result, the problem that the rotation of the side brush 10 stops can be prevented.
  • the side protrusion Es is only on the front side and is not provided on the rear side. Thereby, the front-end
  • the side protrusion Es has a vertical surface Es 1 substantially parallel to the vertical axis P in contact with the intermediate portion 10b 2 of the side brush 10 at the sliding contact portion with the side brush 10, and the vertical surface Es 1.
  • a bottom surface 2a 1 of the housing 2 have a torsion guide surface Es 2 continuously connected thereto. That is, the inclination angle of the torsion guide surface Es 2 continuously changes from 0 to 90 ° from the bottom surface 2a 1 of the housing 2 to the vertical surface Es 1 of the side projection Es.
  • the brush bundle 10b which rotation is induced in a vertical plane Es 1 while sliding contact twisting guide surface Es 2.
  • the vertical surface Es 1 may be substantially perpendicular to the bottom surface 2a 1 , and is 85 to 95. It may be about °.
  • the vertical plane Es 1 has been described with substantially vertical geometry, of course be may be slightly inclined. Therefore, the vertical surface Es 1 is a suspended surface that hangs down from the bottom surface 2a 1 to the side convex portion Es.
  • the object can be achieved by providing the above-described side projection Es on the front (front) side of the side brush 10.
  • center convex portion Ec and the pair of left and right side convex portions Es have inclined surfaces Ef 1 and Ef 3 that are inclined downward (floor surface F side) stepwise from the front side toward the rear side.
  • the rear side of the center convex portion Ec has an inclined surface that is continuously inclined upward (bottom surface 2a 1 side) from the front to the rear.
  • the vertical surface Es1 of the side convex part Es and the inclined surface of the back side of the center convex part Ec are connected continuously.
  • FIGS. 3 and 6A to 7B show the action of preventing the side brush 10 from being caught when the cleaning robot 1 rides on the carpet J1 on the floor F.
  • 6A to 7B only one brush bundle 10b is shown for the side brush 10 in order to facilitate explanation of the rotational movement of the brush bundle 10b.
  • 6A to 7B show the right side brush 10 in FIG.
  • FIG. 9 Before that, when FIG. 9 is not provided, when the side convex part Es by this invention is not provided, the state which the side brush 10 is hooked on the edge part J1a of the carpet J1, for example cannot be demonstrated.
  • the cleaning robot 1 when the cleaning robot 1 reaches the carpet J1 laid on the floor surface F while rotating the side brush 10, the side brush 10 seems to sink into the lower surface of the carpet J1 in a state where the side brush 10 is sufficiently in contact with the floor surface F. Rotate to.
  • one brush bundle 10b of the side brush 10 As the cleaning robot 1 advances, one brush bundle 10b of the side brush 10 further enters the lower surface of the carpet J1, and the vicinity of the root portion 10b 1 of the brush bundle 10b is pressed by the end J1a of the carpet J1. The rotational load of the brush 10 increases.
  • the rotation of the side brush 10 is prevented and the rotation of the drive motor is stopped (locked). That is, before the brush bundle 10b of the side brush 10 rotates and exits the bottom surface of the carpet J1, the above-described situation is created and rotation is prevented. On the other hand, the situation mentioned above can be eliminated by providing the side protrusion Es in the present invention as described below.
  • the cleaning robot 1 moves forward in the direction of arrow Q on the floor F of the flooring while rotating the side brush 10.
  • the tip 10b 3 of the brush bundle 10b rotating around the vertical axis P is sufficiently in contact with the floor surface F, sweeping over the floor surface F and collecting dust to the suction port 6 side. Then, as shown in FIG.
  • the brush bundle 10b approaches the carpet J1 laid on the floor surface F while rotating, and as shown in FIG. 7A, the tip portion 10b of the brush bundle 10b. 3 may enter the gap G between the floor surface F and the carpet J1.
  • the intermediate portion 10b 2 of the brush bundle 10b rotating in the direction of the arrow R1 moves from the bottom surface 2a 1 side of the housing 2 toward the torsion guide surface Es 2 of the side convex portion Es, and moves to the torsion guide surface Es 2 . It is guided to the vertical plane Es 1 while sliding.
  • the intermediate portion 10b 2 of the brush bundle 10b is bent downward by the side convex portion Es, and the brush bundle 10b is bent in an S shape as a whole.
  • the dimension L in which the tip end portion 10b 3 of the brush bundle 10b curved in an S shape enters the gap G between the floor surface F and the carpet J1 is as shown in FIG. 9 while extending as shown in FIG.
  • the tip portion 10b 3 is shorter than the dimension that enters the gap G.
  • the tip 10b 3 of the brush bundle 10b does not enter deeply into the gap G between the floor surface F and the carpet J1 due to the action of the side protrusion Es.
  • the brush bundle 10 whose rotation is maintained comes out of the lower surface of the carpet J1.
  • the tip portion 10b 3 of the brush bundle 10b can easily come out of the gap G as the brush bundle 10b rotates as shown in FIG. 7B. it can.
  • the drive motor of the side brush 10 is not overloaded. Further, when the side brush 10 approaches a certain distance from the end of the carpet J1, the brush bundle 10b rotates so as to trace on the end J1a of the carpet J1 without entering the gap G.
  • the rotation of the side brush 10 and the forward movement of the cleaning robot 1 are maintained, and the cleaning robot 1 rides on the carpet J1 and continues the cleaning operation.
  • the thickness of the carpet J1 is thinner than the distance from the floor surface F to the side convex portion Es of the cleaning robot 1, the side convex portion Es does not hit the end portion J1a of the carpet J1.
  • FIG. 8 (A) is a first explanatory view showing a state where the self-propelled cleaner shown in FIG. 1 rides on a thick carpet
  • FIG. 8 (B) is a second explanation following FIG. 8 (A).
  • FIG. When the thickness of the carpet J2 is thicker than the distance from the floor surface F to the side convex portion Es of the cleaning robot 1, when the cleaning robot 1 moves forward toward the carpet J2, the side brush 10 moves to the end J2a of the carpet J2. It is assumed that the end J2a collides with the side protrusion Es and the center protrusion Ec before the cleaning robot 1 can move forward before moving to the position.
  • the cleaning robot 1 of the present invention is provided with inclined surfaces Ef 1 and Ef 3 that are inclined downward in a stepwise manner from the front to the rear on the front side of the center convex portion Ec and the pair of left and right side convex portions Es. ing. That is, as shown in FIG. 8A, when the cleaning robot 1 moves forward and the end portion J2a of the thick carpet J2 hits the inclined surfaces Ef 1 and Ef 3 , the inclined surface as shown in FIG. Ef 1 and Ef 3 slide up the end J2a, and the center convex part Ec and the pair of left and right side convex parts Es ride on the carpet J2. At this time, since the side brush 10 moves as described with reference to FIGS. 6A to 7B, it is easy even if the tip 10b 3 of the brush bundle 10b enters the gap between the floor surface F and the carpet J2. The entire cleaning robot 1 can get out of the thick carpet J2 and continue the cleaning operation.
  • the cleaning robot of the present invention i.e. according to the self-propelled cleaner 1, for catching on the side brush 10 is prevented by the action of the side protrusions Es, intermediate portion 10b from the base portion 10b 1 of the brush bundle 10b It is no longer necessary to reinforce the brush bundle by covering the cylindrical member over 2 . Therefore, the number of parts does not increase, and the configuration of the side brush 10 can be simplified and manufactured at a low cost.
  • a plurality of brush bundles 10b can be radially planted on the compact brush base 10a, so that the periphery of the brush base 10a on the floor F to be cleaned is provided. Not only the region but also the lower region can be swept by the brush bundle 10b, and the unevenness of sweeping by the side brush can be reduced.
  • the self-propelled cleaner of the present invention includes a self-propelled housing having a suction port on the bottom surface, and a side brush provided on the side of the suction port on the bottom surface of the housing as being rotatable,
  • the side brush includes the rotating brush base, and a brush bundle having a tip portion planted on the brush base and in contact with the floor surface,
  • the housing has a side projection that protrudes downward on the bottom surface of the housing so as to be in contact with the brush bundle on the front side of the side brush.
  • the self-propelled cleaner of the present invention only needs to have the above-described configuration.
  • a rotary brush main brush
  • the self-propelled cleaner may be configured as follows. Good.
  • the side convex portion may have a hanging surface that hangs in a direction perpendicular to the bottom surface of the housing. If it does in this way, since a side brush can be largely bent along the drooping surface of a side convex part by the front side, the catch prevention effect of a side brush can be heightened.
  • the side brush may rotate from the back to the front and from the outside to the inside, and the side convex portion is continuously connected between the drooping surface and the bottom surface.
  • the rotating brush bundle may be guided to the drooping surface while being in sliding contact with the torsion guide surface of the side convex portion. In this way, it is possible to reduce the frictional resistance between the rotating side brush and the side convex portion, and to smoothly rotate the side brush.
  • the housing may further include a center convex portion protruding downward around the suction port on the bottom surface, and the center convex portion and the side convex portion are continuously connected. Good. In this way, it is advantageous to increase the suction efficiency by bringing the suction port closer to the floor surface at the center convex portion, and it leads to simplification of the bottom surface shape of the housing and easy manufacture.
  • the center convex part and the side convex part may have an inclined surface that inclines downward stepwise or continuously from the front toward the rear. If it does in this way, even if a center convex part and a side convex part hit the level
  • a pair of the side brushes may be disposed on the left and right sides of the suction port, and the side protrusion may be provided on the front side of the pair of left and right side brushes. In this way, the cleaning efficiency can be increased while preventing the side brush from being caught.

Abstract

　底面（２ａ１）に吸込口（６）を有する自走可能な筐体（２）と、回転可能として筐体（２）の底面（２ａ１）における前記吸込口（６）の側方に設けられたサイドブラシ（１０）とを備え、前記サイドブラシ（１０）は、回転するブラシ基台（１０ａ）と、該ブラシ基台（１０ａ）に植設され床面に接触する先端部を有するブラシ束（１０ｂ）とを備え、前記筐体（２）は、その底面（２ａ１）における前記サイドブラシ（１０）の前方側に前記ブラシ束（１０ｂ）と接触可能なように下方へ突出するサイド凸部（Ｅｓ）を有した自走式掃除機。

Description

自走式掃除機
　本発明は、自走式掃除機に関する。より詳しくは、筐体の底面にサイドブラシを備えた自走式掃除機に関する。
　自走式掃除機として、特許文献１には、下面に吸込口を有する自走可能な筐体と、吸込口に回転可能に設けられたメインブラシと、筐体の底面に回転可能に設けられたサイドブラシとを備え、室内のフローリング、絨毯、畳といった床面を走行しながら塵埃を集塵する自走式掃除機が提案されている。
　前記サイドブラシは、筐体の底面に設けられた回転軸に取り付けられるブラシ基台と、ブラシ基台に斜め下方へ向かって放射状に植設された複数のブラシ束とを有し、回転することにより筐体の側方の塵埃を内側へ集めるように構成されている。
特表２００９－５１８０７４号公報
　前記従来の自走式掃除機は、フローリング上に絨毯が敷かれある程度の段差があっても乗り越えることができる前方のキャスタ車輪および後方の一対の駆動車輪を備えているが、次の問題が生じる場合がある。
　すなわち、キャスタ車輪がフローリングから絨毯の上に乗り上げた後、サイドブラシが回転しながら絨毯の位置まで移動すると、ブラシ束の先端部がフローリングと絨毯の間の隙間に深く入り込み、サイドブラシの回転が停止すると共に、サイドブラシの引っ掛かりによって自走式掃除機の前進が妨げられる。この結果、サイドブラシや駆動車輪の駆動モータの回転が停止（ロック）し、過負荷防止のためにこれらの駆動モータの停止制御が行われ自走式掃除機による清掃作業が中断してしまう。
　このようなサイドブラシの引っ掛かりによる清掃作業の中断は、ユーザーが自走式掃除機を絨毯の上に載せてやることで解消できるが、ユーザーが自走式掃除機によって掃除している部屋に居ない場合や家を留守にしている場合は、ユーザーがその状況に気付いて対処するまで掃除作業が中断したままになる。
　本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、サイドブラシの引っ掛かりによる清掃作業の中断を防止することができる自走式掃除機を提供するものである。
　本発明によれば、底面に吸込口を有する自走可能な筐体と、回転可能として筐体の底面における前記吸込口の側方に設けられたサイドブラシとを備え、
　前記サイドブラシは、回転するブラシ基台と、該ブラシ基台に植設され床面に接触する先端部を有するブラシ束とを備え、
　前記筐体は、その底面における前記サイドブラシの前方側に前記ブラシ束と接触可能なように下方へ突出するサイド凸部を有した自走式掃除機が提供される。
　本発明の自走式掃除機は、清掃時にサイドブラシの駆動モータに過負荷を掛けることなく、サイドブラシの引っ掛かりによる清掃作業の中断が防止され、自走式掃除機による信頼性の高い清掃作業を確実に行うことができる。
本発明の実施形態に係る自走式掃除機の斜視図である。 図１に示される自走式掃除機のＡ－Ａ矢視断面図である。 図１に示される自走式掃除機の概略底面図である。 筐体の蓋部が開放され集塵部が取り出された状態を示す図２対応図である。 図１に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。 図１に示される自走式掃除機におけるサイドブラシの回転状態を示す第１の説明図である。 図６（Ａ）に引き続く第２の説明図である。 図６（Ｂ）に引き続く第３の説明図である。 図７（Ａ）に引き続く第４の説明図である。 図１に示される自走式掃除機が厚い絨毯を乗り上がる状態を示す第１の説明図である。 図８（Ａ）に引き続く第２の説明図である。 サイドブラシの回転が阻止される状況を説明するための説明図である。
　図１は本発明の実施形態に係る自走式掃除機の斜視図であり、図２は図１に示される自走式掃除機のＡ－Ａ矢視断面図であり、図３は図１に示される自走式掃除機の概略底面図であり、図４は筐体の蓋部が開放され集塵部が取り出された状態を示す図２対応図であり、図５は図１に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。以下、「自走式掃除機」を「掃除ロボット」と言う場合がある。
　本発明に係る掃除ロボット（自走式掃除機）１は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する掃除ロボットである。
　掃除ロボット１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、集塵ボックス３０、電動送風機２２、一対の駆動輪２９、後輪２６および前輪２７、各種センサを含む制御部等の構成要素が設けられている。
　この掃除ロボット１において、前輪２７が配置されている部分が前方部、後輪２６が配置されている部分が後方部、集塵ボックス３０が配置されている部分が中間部である。
　筐体２は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口６を有する平面視円形の底板２ａと、筐体２に対して集塵ボックス３０を出し入れする際に開閉する蓋部３を中間部に有している天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。また、底板２ａには前輪２７、一対の駆動輪２９および後輪２６の下部を筐体２内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口７が形成されている。なお、側板２ｃは、前後にほぼ二分され、前方の側板前部には衝突時の衝撃を緩和するように機能するバンパー部材が設けられている。
　また、図４に示されるように、筐体２の内部において、前方部にモータユニット２０、電動送風機２２、図４には図示しないイオン発生装置２５（図５参照）等を収納する前方収納室Ｒ１を有し、中間部に集塵ボックス３０を収納する中間収納室Ｒ２を有し、後方部に制御部の制御基板１５、バッテリー１４、充電端子４等を収納する後方収納室Ｒ３を有し、前方部と中間部との境界付近に吸引路１１および排気路１２を有している。吸引路１１は吸込口６と中間収納室Ｒ２とを連通し、排気路１２は中間収納室Ｒ２と前方収納室Ｒ１とを連通している。なお、これらの各収納室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、吸引路１１および排気路１２は、筐体２の内部に設けられてこれらの空間を構成する仕切り壁３９によって仕切られている。
　一対の駆動輪２９は、平面視円形の筐体２の中心を通る中心線Ｃと直角に交わる一対の回転軸に固定されており、一対の駆動輪２９が同一方向に回転すると筐体２が進退し、各駆動輪２９が逆方向に回転すると筐体２が中心線Ｃの廻りに回転する。
　一対の回転軸は、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各モータは筐体の底板２ａに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。
　前輪２７はローラからなり、進路上に現れた段差に接地し、筐体２が段差を容易に乗り越えられるよう、駆動輪２９が接地する床面Ｆから少し浮き上がるよう筐体２の底板２ａの一部に回転自在に設けられている。
　後輪２６は自在車輪からなり、駆動輪２９が接地する床面Ｆと接地するよう筐体２の底板２ａの一部に回転自在に設けられている。
　このように、筐体２に対して前後方向中間に一対の駆動輪２９を配置し、前輪２７を床面Ｆから浮かせ、掃除ロボット１の重量を一対の駆動輪２９と後輪２６によって支持できるよう、筐体２に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を前輪２７によって遮ることなく吸込口６に導くことができる。
　吸込口６は、床面Ｆに対面するよう筐体２の底面２ａ1（底板２ａの下面）に形成された凹部８の開放面である。この凹部８内には、筐体２の底面２ａ1と平行な水平軸心廻りに回転する回転ブラシ９が設けられており、凹部８の左右両側には筐体２の底面２ａ1と垂直な垂直軸心Ｐ廻りに回転するサイドブラシ１０が設けられている。回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。なお、垂直軸心Ｐは、垂直として説明しているが、必ずしも垂直である必要はない。例えば１０度前後の傾きを有しても構わない。
　一方、サイドブラシ１０は、図６等に示すように回転軸Ｐｓの下端に放射状に設けられた複数本のブラシ束１０ｂを有している。回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸Ｐｓは、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられた図示してない駆動モータとプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して独立的に連結されている。なお、サイドブラシ１０およびその周辺構造について詳しくは後述する。
　図３に示されるように、筐体２の底面２ａ1と前輪２７との間には床面Ｆを検知する床面検知センサ１３が配置され、左右の駆動輪２９の側部前方には同様の床面検知センサ１９が配置されている。床面検知センサ１３によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が両駆動輪２９が停止するよう制御する。また、床面検知センサ１３が故障した場合、床面検知センサ１９が下り階段を検知して両駆動輪２９を停止することができるため、掃除ロボット１の下り階段への落下が防止されている。また、床面検知センサ１９が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が駆動輪２９に下り階段を回避して走行するように制御してもよい。
　制御基板１５には、掃除ロボット１における駆動輪２９、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、電動送風機２２等の各要素を制御する制御回路が設けられている。
　筐体２の側板２ｃの後端には、バッテリー１４の充電を行う充電端子４が設けられている。室内を自走しながら掃除する掃除ロボット１は、室内に設置されている充電台４０に帰還する。これにより、充電台４０に設けられた端子部４１に充電端子４が接触し、バッテリー１４の充電が行われる。商用電源（コンセント）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。
　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、電動送風機２２、各種センサ等の各要素に電力を供給する。
　集塵ボックス３０は、通常、筐体２内における両駆動輪２９の回転軸の軸心よりも上方の中間収納室Ｒ２内に収納されており、集塵ボックス３０内に捕集された塵埃を廃棄する際は、図４に示されるように、筐体２の蓋部３を開いて集塵ボックス３０を出し入れすることができる。
　集塵ボックス３０は、開口部を有する集塵容器３１と、集塵容器３１の開口部を覆うフィルタ部３３と、フィルタ部３３と集塵容器３１の開口部とを覆うカバー部３２とを備えている。カバー部３２およびフィルタ部３３は、集塵容器３１の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
　集塵容器３１の側壁前部には、集塵ボックス３０が筐体２の中間収納室Ｒ２内に収納された状態において、筐体２の吸引路１１と連通する流入路３４と、筐体２の排気路１２と連通する排出路３５とが設けられている。
　掃除ロボット１全体の動作制御を行う制御部は、図５に示されるように、ＣＰＵ１５ａおよびその他の図示しない電子部品で構成された制御回路を有する制御基板１５と、走行マップ１８ａ等を記憶する記憶部１８、電動送風機２２を駆動するためのモータドライバ２２ａ、駆動輪２９の走行モータ５１を駆動するためのモータドライバ５１ａ、筐体２内の排気口７付近に回動可能に設けられたルーバー１７およびそれを駆動するための制御ユニット１７ａ、臭いセンサ５２およびその制御ユニット５２ａ、湿度センサ５３およびその制御ユニット５３ａ、人感センサ５４およびその制御ユニット５４ａ、接触センサ５５およびその制御ユニット５５ａ等を備えて構成される。
　なお、この発明のサイドブラシ１０を回転駆動するための駆動モータについても、図示していないがモータ駆動部（ドライバ）を介して制御部（ＣＰＵ）１５ａにて制御されている。また、回転ブラシ９についても、上記駆動モータにて回転駆動される。サイドブラシ１０は、先に説明したようにプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して駆動される構成である。
　ＣＰＵ１５ａは中央演算処理装置であり、記憶部１８に予め記憶されたプログラムデータに基いて、モータドライバ２２ａ、５１ａ、回転ブラシの駆動モータのモータドライバおよび制御ユニット１７ａに個別に制御信号を送信し、電動送風機２２、走行モータ５１、駆動モータおよびルーバー１７を駆動制御して、一連の掃除運転およびイオン放出運転を行う。
　また、ＣＰＵ１５ａは、ユーザーによる掃除ロボット１の動作に係る条件設定を操作パネル（図示省略）から受け付けて記憶部１８に記憶させる。この記憶部１８は、掃除ロボット１の設置場所周辺の走行マップ１８ａを記憶することができる。走行マップ１８ａは、掃除ロボット１の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部１８に記憶させるか、あるいは掃除ロボット１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。
　臭いセンサ５２は、筐体２の外部周辺の臭いを検知する。臭いセンサ５２としては、例えば、半導体式や接触燃焼式の臭いセンサを用いることができる。掃除ロボット１の外部周辺の臭いを検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で臭いセンサ５２が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５２ａを介して臭いセンサ５２と接続されており、臭いセンサ５２からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の臭い情報を得る。
　湿度センサ５３は、筐体２の外部周辺の湿度を検知する。湿度センサ５３としては、例えば、高分子感湿材料を用いた静電容量式や電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。掃除ロボット１の外部周辺の相対湿度を検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で湿度センサ５３が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５３ａを介して湿度センサ５３と接続されており、湿度センサ５３からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の湿度情報を得る。
　なお、走行マップ１８ａには、掃除ロボット１が設置される設置場所における所定閾値以上の臭気が漂う箇所および所定閾値以上に湿気が高い箇所が特定箇所として予め記憶されていてもよい。このようにすれば、ＣＰＵ１５ａがこの特定箇所を筐体２の周辺環境に基づいて定めた箇所であると判断することができる。つまり、走行マップ１８ａが、臭いセンサ５２および湿度センサ５３と同様に、筐体２の周辺環境を検知する環境検知装置としての役割を果たすことになる。
　人感センサ５４としては、例えば、赤外線、超音波、可視光等によって人の存在を検知する人感センサを用いることができる。掃除ロボット１の外部周辺の人の存在を検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で人感センサ５４が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５４ａを介して人感センサ５４と接続されており、人感センサ５４からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の人の存在情報を得る。
　接触センサ５５は、掃除ロボット１が走行時に障害物と接触したことを検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃの前部に配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５５ａを介して接触センサ５５と接続されており、接触センサ５５からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の障害物の存在情報を得る。
　このように構成された掃除ロボット１において、掃除運転の指令により、電動送風機２２、イオン発生装置２５、駆動輪２９、回転ブラシ９およびサイドブラシ１０が駆動する。なお、イオン発生装置２５は必要に応じて駆動される。これにより、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、駆動輪２９および後輪２６が床面Ｆに接地した状態で、筐体２は所定の範囲を自走しながら吸込口６から床面Ｆの塵埃を含む空気を吸い込む。このとき、回転ブラシ９の回転によって床面Ｆ上の塵埃は掻き上げられて吸込口６より内部に取り込まれる。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から筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、図２の矢印Ａ１に示されるように、筐体２の吸引路１１を通り、集塵ボックス３０の流入路３４を通って集塵容器３１内に流入する。集塵容器３１内に流入した気流は、フィルタ部３３を通過してフィルタ部３３とカバー部３２との間の空間５０に流入し、排出路３５を通って筐体２の排気路１２へ排出される。この際、集塵容器３１内の気流に含まれる塵埃はフィルタ部３３によって捕獲されるため、集塵容器３１内に塵埃が堆積する。
　集塵ボックス３０から筐体２の排気路１２へ流入した気流は、図２の矢印Ａ２に示されるように前方収納室Ｒ１へ流入し、図示しない第１排気路および第２排気路を流通する。第１排気路を流通する気流にはイオン発生装置２５が駆動されることで生成されたイオン（プラズマクラスターイオン）が含まれる。そして、筐体２の上面に設けた排気口７から、図２の矢印Ａ３に示されるように、後方の斜め上方に排気されるときにイオン発生装置２５にて生成されたイオンも同時に放出される。これにより、床面Ｆ上の掃除が行われると共に、掃除ロボット１の排気に含まれるイオンによって室内の除菌および脱臭が行われる。このとき、排気口７から後方の斜め上方に向けて排気するので、床面Ｆの塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。
　また、図示省略するが、第１排気路を流通する気流の一部は、凹部８に導かれてもよい。このようにすれば、吸込口６から吸引路１１に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵ボックス３０の集塵容器３１内およびフィルタ部３３の除菌および脱臭を行うことができる。
　また、掃除ロボット１は、左右の駆動輪２９が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより中心線Ｃを中心に旋回する。例えば、掃除ロボット１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪２９が停止し、左右の駆動輪２９を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、掃除ロボット１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。
　また、掃除ロボット１は、左右の駆動輪２９と後輪２６の３点で接地しており、前進時に急停止しても後輪２６が床面Ｆから浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。そのため、掃除ロボット１が前進中に下り階段の手前で急停止し、それによって掃除ロボット１が前のめりに傾いて下り階段へ落下するということが防止されている。なお、駆動輪２９は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。
　また、集塵ボックス３０が駆動輪２９の回転軸の上方に配置されているため、集塵によって重量が増加しても掃除ロボット１の重量バランスが維持される。
　掃除ロボット１は、環境検知装置である臭いセンサ５２、湿度センサ５３、走行マップ１８ａおよび人感センサ５４から得られる情報に基づいて独特の動作を実行することができる。例えば、掃除ロボット１は、環境検知装置が検知した周辺環境に基づいて定めた特定箇所に一定時間留まり、排気口７からイオンを含む気流を放出することができる。
　掃除ロボット１は、掃除が終了すると充電台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、掃除ロボット１は、充電台４０に帰還した状態で電動送風機２２およびイオン発生装置２５を駆動することができる。これにより、排気口７から後方の斜め上方にイオンを含む気流が放出され、イオンを含む気流は側壁Ｓに沿って上昇し、室内の天井壁および対向する側壁に沿って流通する。この結果、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。このように、掃除ロボット１は、イオン放出運転を単独で実行することも可能である。
　掃除ロボット１の上面には操作部が設けられており、操作部によって掃除運転およびイオン放出運転を実行させることができる。また、筐体２内に受信部を設けると共に、受信部に指令信号を発信する送信機を設けてリモコン操作できるようにしてもよい。また、スマートフォンと呼ばれる携帯電話からインターネット回線および室内に設けたルーターを介して指令信号を掃除ロボット１に送信して遠隔操作できるようにしてもよい。
　＜サイドブラシおよびその周辺構造＞
　図６（Ａ）は図１に示される自走式掃除機におけるサイドブラシの回転状態を示す第１の説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に引き続く第２の説明図であり、図７（Ａ）は図６（Ｂ）に引き続く第３の説明図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）に引き続く第４の説明図である。なお、図６（Ａ）～図７（Ｂ）は、図３に示される自走式掃除機のＢ－Ｂ矢視断面図でもある。
　本発明の掃除ロボット１は、前記のように、自走可能な筐体２の底面２ａ1に対し垂直軸心Ｐ廻りに回転可能として筐体２の底面２ａ1における吸込口６の左右側方に設けられた前記サイドブラシ１０を備える。
　このサイドブラシ１０は、垂直軸心Ｐ廻りに回転するブラシ基台１０ａと、ブラシ基台１０ａから斜め下方へ複数本放射状に突出した可撓性のブラシ束１０ｂとを備える。
　さらに詳しく説明すると、筐体２の底面２ａ1のサイドブラシ取付位置には垂直軸心Ｐ廻りに回転可能な回転軸Ｐｓが突出している。この回転軸Ｐｓは、先に説明したように筐体２内に設けられた図示しない回転ブラシ駆動用あるいは回転ブラシ駆動用のモータとプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されることにより回転駆動される。このとき、サイドブラシ１０は、図３中の矢印Ｒ１、Ｒ２に示すように、後方から前方へ向かって、かつ外側から内側へ向かって回転する。
　サイドブラシ１０は、筐体２の底面２ａ1と垂直な軸心Ｐ上に回転可能に設けられた前記回転軸Ｐｓに着脱可能に取り付けられるブラシ基台１０ａと、ブラシ基台１０ａに放射状に植設された複数のブラシ束１０ｂとを有している。
　ブラシ束１０ｂは、ブラシ基台１０ａに植設された根本部１０ｂ1と、垂直軸心Ｐに対して斜め下方に突出する中間部１０ｂ2と、床面Ｆに接触する先端部１０ｂ3とを有する。本実施形態では、ブラシ基台１０ａの下面に等間隔（中心角度６０°）で同じ長さの６本個のブラシ束１０ｂが植設された場合を例示しているが、ブラシ束１０ｂの本個数は６本個に限定されず、例えば、３～５本個でもよい。なお、図３において、サイドブラシ１０における６本個のブラシ束１０ｂのうち、後述の垂直面Ｅｓ1およびねじりガイド面Ｅｓ2に接触している３本個のブラシ束１０ｂは目視方向に湾曲しているため短く見えるように図示されている。
　さらに、筐体２は、その底面２ａ1における一対のサイドブラシ１０の前方側に近接する位置にブラシ束１０ｂと接触可能なように下方へ突出するサイド凸部Ｅｓを有すると共に、その底面２ａ1における吸込口６の周囲に下方へ突出するセンター凸部Ｅｃを有している。そして、センター凸部Ｅｃとその左右両側に配置された一対のサイド凸部Ｅｓとが連続状に繋がっている。
　センター凸部Ｅｃは、吸込口６の開口面を床面Ｆに近接させて塵埃を効率よく吸引できるようにする目的で設けられている。つまり、開口面より床面Ｆに突出するように設けられる回転ブラシ６にて、塵埃を吸引路１１内部に掻き込めるようにするためでもある。
　一方、サイド凸部Ｅｓは、サイドブラシ１０の回転時において、ブラシ束１０ｂの中間部１０ｂ2がサイド凸部Ｅｓを乗り越えるように摺接することにより垂直軸心Ｐと平行に近づくように撓ませ、かつ中間部１０ｂ2がサイド凸部Ｅｓを乗り越えた後に前記撓みが解消されるように作用する。これにより、例えば、フローリングの床面Ｆと絨毯Ｊ１との間の隙間にブラシ束１０ｂが深く入り込んで引っ掛かり、その結果、サイドブラシ１０の回転が停止するという不具合を防止することができる。なお、これについて詳しくは後述する。
　サイド凸部Ｅｓは、前側だけで、後部側には設けられていない。これにより、サイドブラシ１０ｂの先端部１０ｃが床面と十分に接触することができ、回転により床面Ｆの塵埃を効率よく吸込口６へと掻き寄せることができる。
　また、サイド凸部Ｅｓは、サイドブラシ１０との摺接部分に、サイドブラシ１０の中間部１０ｂ2と接触する垂直軸心Ｐとほぼ平行な垂直面Ｅｓ1を有すると共に、この垂直面Ｅｓ1と筐体２の底面２ａ1との間にこれらと連続的に接続するねじりガイド面Ｅｓ2を有している。すなわち、ねじりガイド面Ｅｓ2の傾斜角度は、筐体２の底面２ａ1からサイド凸部Ｅｓの垂直面Ｅｓ1まで０～９０°の範囲で連続的に変化している。これにより、回転するブラシ束１０ｂがねじりガイド面Ｅｓ2を摺接しながら垂直面Ｅｓ1に誘導される。なお、本実施形態では、底面２ａ1に対する垂直面Ｅｓ1の角度が９０°の場合を例示したが、垂直面Ｅｓ1は底面２ａ1に対して実質的に垂直であればよく、８５～９５°程度でもよい。
　なお、上記垂直面Ｅｓ1は、ほぼ垂直形状で説明したが、多少傾斜するようにしてもよいことはもちろんである。そのため、垂直面Ｅｓ1については、サイド凸部Ｅｓへと底面２ａ1から垂下する垂下面である。この発明においては、サイドブラシ１０の前面（前方）側に、上述したサイド凸部Ｅｓを設けることで、目的を達成できる。
　また、センター凸部Ｅｃおよび左右一対のサイド凸部Ｅｓは、それらの前方側に、前方から後方へ向かうにつれて段階的に下方（床面Ｆ側）へ傾斜する傾斜面Ｅｆ1、Ｅｆ3を有すると共に、センター凸部Ｅｃの後方側には前方から後方に向かうにつれて連続的に上方（底面２ａ1側）へ傾斜する傾斜面を有している。そして、サイド凸部Ｅｓの垂直面Ｅｓ１とセンター凸部Ｅｃの後方側の傾斜面とは連続的に接続されている。なお、本実施形態では、平坦面Ｅｆ2を挟んで底面２ａ1側の傾斜面Ｅｆ1とサイド凸部Ｅｓの頂部（最下部）側の傾斜面Ｅｆ2が２段階で設けられた場合を例示しているが、平坦面Ｅｆ2を省略し、底面２ａ1からサイド凸部Ｅｓの頂部まで連続状の傾斜面を設けてもよい。
　次に、図３、図６（Ａ）～図７（Ｂ）を参照しながら、清掃時に掃除ロボット１が床面Ｆ上の絨毯Ｊ１に乗り上げる際のサイドブラシ１０の引っ掛かり防止作用について説明する。なお、図６（Ａ）～図７（Ｂ）では、ブラシ束１０ｂの回転移動の説明を容易とするために、サイドブラシ１０には１本のブラシ束１０ｂのみ図示している。また、図６（Ａ）～図７（Ｂ）では、図３における右側のサイドブラシ１０を図示している。
　その前に、図９を用いて、この発明によるサイド凸部Ｅｓを設けないときに、例えば、サイドブラシ１０が絨毯Ｊ１の端部Ｊ１ａに引っ掛かって乗り上げられない状態を説明する。
　図９において、掃除ロボット１がサイドブラシ１０を回転させながら床面Ｆに敷かれた絨毯Ｊ１に達すると、サイドブラシ１０が床面Ｆに十分に接触される状態で絨毯Ｊ１の下面に潜り込むように回転する。掃除ロボット１が進行することで、サイドブラシ１０の一つのブラシ束１０ｂは、さらに絨毯Ｊ１の下面に深く入り込み、絨毯Ｊ１の端部Ｊ１ａでブラシ束１０ｂの根元部１０ｂ1付近が圧接され、サイドブラシ１０の回転負荷が増大する。これによりサイドブラシ１０の回転が阻止され、駆動モータの回転が停止（ロック）される。つまり、サイドブラシ１０のブラシ束１０ｂが回転し、絨毯Ｊ１下面を抜け出る前に、上述した状況を作り出し、回転が阻止される。
　これに対し、この発明におけるサイド凸部Ｅｓを設けることで以下の説明の通り、上述した状況を解消できる。
　まず、図３および図６（Ａ）に示すように、掃除ロボット１がサイドブラシ１０を回転させながらフローリングの床面Ｆ上を矢印Ｑ方向に前進する。このとき、垂直軸心Ｐ廻りに回転するブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が床面Ｆと十分に接触し、床面Ｆ上を掃いて塵埃を吸込口６側へ集めている。
　そして、図６（Ｂ）に示すように、ブラシ束１０ｂは回転しながら床面Ｆ上に敷かれた絨毯Ｊ１に接近し、図７（Ａ）に示すように、ブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が床面Ｆと絨毯Ｊ１との間の隙間Ｇに入り込む場合がある。このとき、矢印Ｒ１方向に回転するブラシ束１０ｂの中間部１０ｂ2は、筐体２の底面２ａ1側からサイド凸部Ｅｓのねじりガイド面Ｅｓ2の方へ移動し、ねじりガイド面Ｅｓ2に摺接しながら垂直面Ｅｓ1へ誘導される。
　これにより、ブラシ束１０ｂの中間部１０ｂ2はサイド凸部Ｅｓにより下方へ湾曲し、ブラシ束１０ｂは全体的にＳ字形に湾曲する。このとき、Ｓ字形に湾曲したブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が床面Ｆと絨毯Ｊ１との間の隙間Ｇに入り込む寸法Ｌは、図９に示されたように延びたままブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が隙間Ｇに入り込む寸法よりも短くなっている。換言すると、サイド凸部Ｅｓの作用により、ブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が床面Ｆと絨毯Ｊ１との間の隙間Ｇに深く入り込むことがない。しかも、絨毯Ｊ１の端部Ｊ１ａでブラシ束１０が圧接される前に、回転が維持されたブラシ束１０は絨毯Ｊ１の下面を抜け出る。
　したがって、ブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が隙間Ｇに入り込んだとしても、図７（Ｂ）に示すように、ブラシ束１０ｂが回転することにより先端部１０ｂ3が隙間Ｇから容易に抜け出ることができる。このとき、サイドブラシ１０の駆動モータに過負荷が掛かることはない。また、絨毯Ｊ１の端部からある程度の距離までサイドブラシ１０が接近すると、ブラシ束１０ｂは隙間Ｇに入り込まずに絨毯Ｊ１の端部Ｊ１ａ上をなぞるように回転する。
　この結果、サイドブラシ１０の回転および掃除ロボット１の前進が維持され、掃除ロボット１は絨毯Ｊ１を乗り上がって清掃作業を継続する。この場合、絨毯Ｊ１の厚みが、床面Ｆから掃除ロボット１のサイド凸部Ｅｓまでの距離よりも薄いため、サイド凸部Ｅｓが絨毯Ｊ１の端部Ｊ１ａに当たらない。
　図８（Ａ）は図１に示される自走式掃除機が厚い絨毯を乗り上がる状態を示す第１の説明図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に引き続く第２の説明図である。
　絨毯Ｊ２の厚みが、床面Ｆから掃除ロボット１のサイド凸部Ｅｓまでの距離よりも厚い場合、掃除ロボット１が絨毯Ｊ２の方に向かって前進すると、サイドブラシ１０が絨毯Ｊ２の端部Ｊ２ａの位置まで移動する前に、端部Ｊ２ａがサイド凸部Ｅｓおよびセンター凸部Ｅｃに衝突し、掃除ロボット１が前進できなくなることが想定される。
　そこで、本発明の掃除ロボット１は、センター凸部Ｅｃおよび左右一対のサイド凸部Ｅｓの前方側に、前方から後方へ向かうにつれて段階的に下方へ傾斜する傾斜面Ｅｆ1、Ｅｆ3が設けられている。すなわち、図８（Ａ）に示すように、掃除ロボット１が前進して傾斜面Ｅｆ1、Ｅｆ3に厚い絨毯Ｊ２の端部Ｊ２ａが当たると、図８（Ｂ）に示すように、傾斜面Ｅｆ1、Ｅｆ3が端部Ｊ２ａを滑り上がり、センター凸部Ｅｃおよび左右一対のサイド凸部Ｅｓが絨毯Ｊ２に乗り上がる。このとき、サイドブラシ１０は図６（Ａ）～図７（Ｂ）で説明した動きをするため、ブラシ束１０ｂの先端部１０ｂ3が床面Ｆと絨毯Ｊ２の間の隙間に入り込んでも容易に抜け出ることができ、掃除ロボット１全体が厚い絨毯Ｊ２に乗り上がって清掃作業を継続する。
　また、本発明の掃除ロボット、つまり自走式掃除機１によれば、サイド凸部Ｅｓの作用によりサイドブラシ１０の引っ掛かりが防止されているため、ブラシ束１０ｂの根本部１０ｂ1から中間部１０ｂ2に亘って筒部材を被せてブラシ束を補強する必要もなくなる。そのため、部品点数が増加せず、サイドブラシ１０をの構成を簡素化し安価に製造できる。
　さらに、本発明の自走式掃除機によれば、コンパクトなブラシ基台１０ａに複数のブラシ束１０ｂを放射状に植設することができるため、清掃すべき床面Ｆにおけるブラシ基台１０ａの周辺領域のみならず下方領域もブラシ束１０ｂにて掃くことができ、サイドブラシによる掃きムラを低減することができる。
（他の実施形態）
　前記実施形態では、センター凸部Ｅｃと左右一対のサイド凸部Ｅｓとが連続的に繋がった場合を例示したが、センター凸部Ｅｃと左右一対のサイド凸部Ｅｓとは分離していてもよい。また、センター凸部Ｅｃは省略されていてもよい。
　また、以上説明したようにサイドブラシ１０は、両側に設ける事例を説明した。このサイドブラシ１０は、一方側にのみ設けられる場合もあり、そのような場合には、サイド凸部Ｅｓは、一方側にのみ設ければよい。
　（まとめ）
　以上説明したように本発明の自走式掃除機が構成されている。そこで、本発明の理解を高めるために以下に本発明をまとめる。
　本発明の自走式掃除機は、底面に吸込口を有する自走可能な筐体と、回転可能として筐体の底面における前記吸込口の側方に設けられたサイドブラシとを備え、
　前記サイドブラシは、前記回転するブラシ基台と、該ブラシ基台に植設され床面に接触する先端部を有するブラシ束とを備え、
　前記筐体は、その底面における前記サイドブラシの前方側に前記ブラシ束と接触可能なように下方へ突出するサイド凸部を有する。
　本発明の自走式掃除機は、前記構成を備えていればよく、例えば、吸込口に回転ブラシ（メインブラシ）を設けて清掃効率を高めてもよく、さらに以下のように構成されてもよい。
（１）前記サイド凸部は、前記筐体の底面に対し垂直方向に垂下する垂下面を有してもよい。
　このようにすれば、サイドブラシが前方側でサイド凸部の垂下面に沿って大きく撓むことができるため、サイドブラシの引っ掛かり防止効果を高めることができる。
（２）前記サイドブラシは、後方から前方へ向かって、かつ外側から内側へ向かって回転してもよく、前記サイド凸部は、前記垂下面と前記底面との間にこれらと連続的に接続するねじりガイド面を有し、回転する前記ブラシ束が前記サイド凸部の前記ねじりガイド面を摺接しながら前記垂下面に誘導されるように構成されてもよい。
　このようにすれば、回転するサイドブラシとサイド凸部との摩擦抵抗を低減し、サイドブラシをスムーズに回転させることができる。
（３）前記筐体は、その底面における前記吸込口の周囲に下方へ突出するセンター凸部をさらに有してもよく、前記センター凸部と前記サイド凸部とが連続状に繋がっていてもよい。
　このようにすれば、センター凸部にて吸込口を床面に接近させて吸引効率を高めるのに有利であり、かつ筐体の底面形状の簡素化および製作の容易化に繋がる。
（４）前記センター凸部および前記サイド凸部は、前方から後方へ向かうにつれて段階的または連続的に下方へ傾斜する傾斜面を有していてもよい。
　このようにすれば、フローリングと絨毯の段差部分にセンター凸部およびサイド凸部が当たっても、自走式掃除機が段差部分を容易に乗り越えることができる。
（５）前記サイドブラシが、前記吸込口の左右側方に一対配置されており、前記サイド凸部が、左右一対のサイドブラシの前方側に設けられていてもよい。
　このようにすれば、サイドブラシの引っ掛かり防止を行いながら清掃効率を高めることができる。
　１　掃除ロボット（自走式掃除機）
　２　筐体
　２ａ　底板
　２ａ1　底面
　６　吸込口
　９　回転ブラシ
　１０　サイドブラシ
　１０ａ　ブラシ基台
　１０ｂ　ブラシ束
　３０　集塵ボックス
　Ｅｃ　センター凸部
　Ｅｆ1、Ｅｆ3　傾斜面
　Ｅｓ　サイド凸部
　Ｅｓ1　垂下面（垂直面）
　Ｅｓ2　ねじりガイド面
　Ｆ　床面
　Ｊ１、Ｊ２　絨毯
　Ｐ　垂直軸心
　Ｐｓ　回転軸

Claims (6)

  1. 　底面に吸込口を有する自走可能な筐体と、回転可能として筐体の底面における前記吸込口の側方に設けられたサイドブラシとを備え、
    　前記サイドブラシは、前記回転するブラシ基台と、該ブラシ基台に植設され床面に接触する先端部を有するブラシ束とを備え、
    　前記筐体は、その底面における前記サイドブラシの前方側に前記ブラシ束と接触可能なように下方へ突出するサイド凸部を有した自走式掃除機。
  2. 　前記サイド凸部は、前記筐体の底面に対し垂直方向に垂下する垂下面を有する請求項１に記載の自走式掃除機。
  3. 　前記サイドブラシは、後方から前方へ向かって、かつ外側から内側へ向かって回転し、
    　前記サイド凸部は、前記垂下面と前記底面との間にこれらと連続的に接続するねじりガイド面を有し、
    　回転する前記ブラシ束が前記サイド凸部の前記ねじりガイド面を摺接しながら前記垂下面に誘導されるように構成された請求項２に記載の自走式掃除機。
  4. 　前記筐体は、その底面における前記吸込口の周囲に下方へ突出するセンター凸部をさらに有し、
    　前記センター凸部と前記サイド凸部とが連続状に繋がっている請求項１～３のいずれか１つに記載の自走式掃除機。
  5. 　前記センター凸部および前記サイド凸部は、前方から後方へ向かうにつれて段階的または連続的に下方へ傾斜する傾斜面を有している請求項４に記載の自走式掃除機。
  6. 　前記サイドブラシが、前記吸込口の左右側方に一対配置されており、
    　前記サイド凸部が、左右一対のサイドブラシの前方側に設けられている請求項１～５のいずれか１つに記載の自走式掃除機。
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