WO2016027771A1 - 電気掃除機 - Google Patents

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WO2016027771A1
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main body
communication
body case
cleaning
surface portion
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PCT/JP2015/073027
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市川　洋光
田中　正俊
森下　篤至
幸雄 町田
村田　博光
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株式会社東芝
東芝ライフスタイル株式会社
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Definitions

  • Embodiment of this invention is related with the vacuum cleaner provided with the cleaning part which has the suction inlet connected to a dust collection part in the lower part facing the to-be-cleaned surface of a main body case.
  • a so-called autonomous traveling type vacuum cleaner that performs cleaning while autonomously traveling on a surface to be cleaned while detecting an obstacle using a sensor or the like.
  • a cleaning part having a suction port communicating with the dust collecting part is formed in a lower part of the main body case having a dust collecting part and the like, and a pair of drive wheels for autonomously running the main body case Is attached.
  • an electric blower is accommodated in the main body case, and the suction side of the electric blower communicates with the dust collecting portion. Then, the dust is sucked into the dust collecting part together with the air through the suction port by the driving of the electric blower for cleaning.
  • the cleaning part may be movable up and down with respect to the main body case so that the cleaning part does not get caught on the level difference of the surface to be cleaned. Therefore, it is necessary to prevent the communication between the suction port and the dust collecting part from being impaired when the cleaning part moves up and down.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a vacuum cleaner that can ensure the communication between the suction port and the dust collecting portion even when the main body portion of the cleaning portion is rotated in the vertical direction with respect to the main body case. It is.
  • the vacuum cleaner of the embodiment includes a main body case, a driving wheel, a cleaning unit, and a communication unit.
  • the main body case includes an electric blower and a dust collecting portion communicating with the suction side of the electric blower.
  • the drive wheel allows the main body case to travel on the surface to be cleaned.
  • the cleaning unit includes a main body, a suction port, a sliding surface portion, and a communication port.
  • the main body is located at the lower portion of the main body case, and is provided on the main body case so as to be rotatable along the vertical direction.
  • the suction port is opened in the main body portion so as to face the surface to be cleaned.
  • the sliding surface portion is provided on the main body portion so as to face the dust collecting portion side, and is curved along the rotation direction of the main body portion.
  • the communication port is opened in the sliding surface portion of the main body and communicates with the suction port.
  • the communication portion includes a curved surface portion and a communication opening, and is interposed between the cleaning portion and the dust collection portion and fixed to the main body case.
  • the curved surface portion is curved along the rotation direction of the main body portion, and is brought into sliding contact with the sliding contact surface portion by the rotation of the main body portion.
  • the communication opening is opened in the curved surface portion and communicates with the dust collection portion.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a position corresponding to II in FIG. 5, showing a state in which the cleaning unit of the electric vacuum cleaner of one embodiment is positioned relatively upward. It is sectional drawing of the II equivalent position of FIG. 5 which shows the state which a cleaning part same as the above is located in the downward direction. It is a side view which shows the state in which a cleaning part same as the above is located relatively upwards. It is a side view which shows the state in which a cleaning part same as the above is located relatively downward. It is a top view which shows typically a part of inside of the main body case of a vacuum cleaner same as the above. It is a perspective view which shows the cleaning part of a vacuum cleaner same as the above.
  • reference numeral 11 denotes a vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner 11 autonomously travels (self-propelled) on the surface to be cleaned (floor surface) F as the vacuum cleaner 11.
  • a so-called self-propelled robot cleaner that cleans the surface F to be cleaned will be described as an example.
  • the vacuum cleaner 11 includes a hollow main body case 12, and the main body case 12 accommodates an electric blower 13, and a dust collecting portion 14 communicating with the suction side of the electric blower 13 includes, for example, a rear portion. It is provided in a detachable manner.
  • the main body case 12 includes, for example, a plurality of (a pair of) driving wheels 15 as a pair of driving units, a plurality of driven wheels 17, a distance measuring sensor 18 as a plurality of distance detecting means (distance detecting units), and a pair.
  • the main body case 12 is configured in a flat columnar shape (disk shape) by combining a plurality of case bodies formed of, for example, hard synthetic resin.
  • the lower surface 25 constituting the lower portion of the main body case 12 is formed in a circular shape in plan view.
  • the lower surface 25 is provided with a plurality of exhaust ports 26 for discharging the exhaust from the electric blower 13 and mounting openings 27, and the drive wheels 15, 15 are located at positions on both front sides of the mounting opening 27. Is arranged.
  • the mounting opening 27 is positioned at a substantially central portion in the width direction of the main body case 12 and near the rear portion in the front-rear direction (in front of the dust collecting portion 14), and is formed in a longitudinal shape in the width direction, that is, a horizontally-long rectangular shape.
  • a cleaning portion 28 that is a suction portion that is movable in the vertical direction (movable up and down) with respect to the main body case 12 is attached to the mounting opening 27.
  • a communication portion 29 that connects the cleaning portion 28 and the dust collection portion 14 is interposed between the cleaning portion 28 and the dust collection portion 14.
  • the upper surface 31 constituting the upper part of the main body case 12 is formed in a circular shape in plan view.
  • a communication unit 33 for wireless communication with an external device is disposed at a substantially central portion in the width direction of the front end.
  • the upper surface 31 is provided with a dust collector lid 34 that is opened and closed when the dust collector 14 is attached and detached.
  • the cleaning unit 28 (FIGS. 1 to 6) is located opposite to the surface to be cleaned F in a state where the vacuum cleaner 11 is placed on the surface to be cleaned F, and is positioned at the lower part of the main body case 12. Then, the main body part 35 whose lower part is exposed from the lower surface 25, the rotary brush 36 as a rotary cleaning body rotatably attached to the main body part 35, and the rotation attached to the main body part 35 for rotationally driving the rotary brush 36
  • Brush motor 37 as a rotational drive means (rotational drive body) for generating force
  • a brush gear box as a transmission means (transmission section) attached to the main body 35 and transmitting the rotational force of the brush motor 37 to the rotary brush 36 38 and wheels 39, 39 which are rotating bodies as gap holding members (contact members) attached to the main body 35 are integrally provided.
  • the cleaning unit 28 is urged downward with respect to the main body case 12 by, for example, a pair of coil springs 40 and 40 as urging means (biasing body).
  • the main body 35 is made of, for example, hard synthetic resin.
  • the main body 35 is integrally provided with, for example, a pair of pivot arms 42 and 42 that are pivotally supported by the main body case 12 and a case 43 that fits into the mounting opening 27.
  • the pivot arms 42 and 42 extend linearly rearward from positions near both sides of the case portion 43.
  • the cylindrical rotary shaft portions 45, 45 project outward in the width direction. It is installed.
  • These rotation shaft portions 45 and 45 have axial directions along the horizontal direction (width direction), and are located coaxially with each other.
  • the pivot shafts 45 and 45 are pivotally supported with respect to the main body case 12 at positions on both sides of the dust collecting unit 14 and above the lower surface 25.
  • the rotation shaft portions 45 and 45 support the main body portion 35 (cleaning portion 28) so as to be rotatable with respect to the main body case 12, and the main body portion 35 (
  • the main body 35 can be moved up and down with respect to the main body case 12 by rotating the cleaning portion 28), in other words, between the lower surface 25 of the main body case 12 and the surface to be cleaned F and the surface to be cleaned. It can reciprocate in the direction of the surface F (in the direction protruding from the lower surface 25 and in the opposite direction (counter protruding direction)). Therefore, the main body portion 35 is configured such that the amount of protrusion from the lower surface 25 of the main body case 12 to the lower side (the surface to be cleaned F) changes due to the rotation.
  • the case portion 43 includes a bottom surface portion 51 that is a flat portion at a lower portion facing the surface F to be cleaned, and a suction port 52 is opened in the bottom surface portion 51. Further, the case portion 43 includes an inclined surface portion 53 which is a front surface portion that rises upward in an inclined manner from the front portion of the bottom surface portion 51 toward the front. Further, the case portion 43 includes a slidable contact surface portion 54 that is a rear surface portion that rises upward in a circular arc shape from the rear portion of the bottom surface portion 51, and a communication port 55 is opened in the slidable contact surface portion 54. The case portion 43 is provided with a duct portion 56 that allows the suction port 52 and the communication port 55 to communicate with each other.
  • the bottom surface portion 51 extends in the longitudinal direction in the width direction. Further, in the vicinity of both sides of the bottom portion 51, wheels 39, 39 are rotatably attached to the side (outside) of the suction port 52. And this bottom surface portion 51 is located below the lower surface 25 in a state where the main body portion 35 (cleaning portion 28) is located at the lowest position with respect to the main body case 12, that is, protrudes toward the surface to be cleaned F, It is substantially parallel to the lower surface 25.
  • the bottom surface portion 51 may be positioned below the lower surface 25 or substantially the same surface as the lower surface 25 when the main body portion 35 (cleaning portion 28) is rotated upward with respect to the main body case 12. One or at least a part thereof may be located above the lower surface 25.
  • the suction port 52 has a quadrangular shape extending in the longitudinal direction in the width direction.
  • the rotary brush 36 housed in the duct portion 56 is located in the suction port 52, and the lower part on the outer peripheral side of the rotary brush 36 slightly protrudes downward from the suction port 52 and can contact the surface F to be cleaned. It has become.
  • the wheels 39 and 39 are positioned in front of the suction port 52, and the main body 35 is pivotally supported by the rotation shafts 45 and 45 so as to be rotatable with respect to the main body case 12 at a position behind the suction port 52. Has been.
  • the inclined surface portion 53 extends in the longitudinal direction in the width direction.
  • the front side portion of the inclined surface portion 53 is inclined toward the front edge portion of the mounting opening 27.
  • the sliding contact surface portion 54 is a portion that faces the communication portion 29 from the rear edge portion of the mounting opening 27 and is in sliding contact with the front portion of the communication portion 29, and extends in the longitudinal direction in the width direction.
  • the sliding contact surface portion 54 is curved in an arc shape along the rotation direction of the main body portion 35 (cleaning portion 28) when viewed from the side (right side or left side) along the horizontal direction, that is, the rotation shaft portion. It curves along a circular arc (circular arc surface) centered on 45, 45 (the central axis of the rotating shaft portions 45, 45). That is, the sliding contact surface portion 54 is formed in a cylindrical surface shape having an axial direction along the horizontal direction (width direction). In other words, the sliding contact surface portion 54 is formed concentrically with the outer peripheral surfaces of the rotating shaft portions 45 and 45. The sliding contact surface portion 54 is curved so as to gradually protrude backward toward the upper side.
  • the communication port 55 communicates the suction port 52 with the dust collecting unit 14 (via the communication unit 29), and has a quadrangular shape extending in the longitudinal direction in the width direction. That is, the communication port 55 has a slit shape extending in the width direction.
  • the duct portion 56 is formed in a cylindrical shape from, for example, a hard synthetic resin, and extends from the suction port 52 to the communication port 55 from the lower side toward the rear upper side.
  • the inside of the duct portion 56 is a suction chamber through which dust-containing air sucked from the suction port 52 passes to the dust collecting portion 14 side.
  • the rotating brush 36 is formed in the shape of a long axis, and a cleaning member 36a such as a bristle brush or a blade is disposed on the outer peripheral surface, and the cleaning member 36a repeatedly contacts with the surface F to be cleaned by rotation. The dust of F is scraped up.
  • the rotating brush 36 is positioned in the suction chamber with both end portions pivotally supported on the left and right sides of the duct portion 56. That is, the rotary brush 36 has a rotation axis along the horizontal direction (width direction).
  • the brush motor 37 is fixed to the outer surface of the upper part of the duct portion 56, for example.
  • the brush motor 37 is located on one side of the duct portion 56 in the width direction.
  • the brush gear box 38 is positioned on one side of the duct portion 56 and fixed on the main body portion 35 (case portion 43), and connects the brush motor 37 and the rotating brush 36 to each other.
  • the wheels 39 and 39 are always in contact with the surface F to be cleaned so as to support the vacuum cleaner 11 (main body case 12) and follow the shape of the surface F to be cleaned 35 (cleaning portion 28). It moves up and down (turns up and down). That is, these wheels 39 and 39 keep the gap G between the surface to be cleaned F and the bottom surface portion 51 (suction port 52) substantially constant, in other words, the bottom surface portion 51 (suction port 52) A predetermined gap G is kept parallel to F.
  • These wheels 39 are located on the outer side in the width direction of the suction port 52, that is, on the outer side, and on the front side of the suction port 52.
  • the rotating shafts 39a and 39a which are the central axes of the wheels 39 and 39, are coaxially positioned along the horizontal direction (width direction). These rotary shafts 39a, 39a are pivotally supported by the main body 35 (case portion 43) at a position above the bottom surface portion 51 and in the vicinity of the front end portion of the bottom surface portion 51.
  • the lower and front sides of the outer peripheral surfaces of the wheels 39 and 39 protrude downward and forward from the bottom surface portion 51 by the support. For this reason, the front side part of the outer peripheral surface of the wheels 39, 39 protrudes forward and lower than the corner portion where the bottom surface portion 51 and the inclined surface portion 53 are continuous.
  • the outer peripheral surfaces of these wheels 39, 39 are more slidable than the bottom surface portion 51 (main body portion 35), that is, by soft members (sliding members) 39b, 39b such as brushed cloth and nonwoven fabric having high slidability. Covered.
  • the coil springs 40, 40 are arranged at the rear of both side portions of the main body portion 35 (case portion 43), the lower end portion is held on the main body portion 35 (case portion 43), and the upper end portion is provided on the main body case 12. It is held by a spring receiving portion 58 as a biasing means receiving portion (biasing body receiving portion). These coil springs 40, 40 are located rearward of the suction port 52, and urge the body portion 35 (case portion 43) downward at a position near the base end portions of the pivot arms 42, 42. .
  • the communication portion 29 (FIGS. 1, 2, 5, and 7) includes a communication portion main body 61 formed of, for example, a hard synthetic resin.
  • the communication portion main body 61 is formed in a longitudinal shape along the width direction.
  • the communication portion main body 61 is attached to the upper portion of the lower surface 25 at the rear edge portion of the attachment opening 27, and is interposed between the cleaning portion 28 and the dust collecting portion 14 and fixed to the main body case 12.
  • the communication portion main body 61 includes a curved surface portion 62 that is opposed to the cleaning portion 28 and can be slidably contacted with the sliding contact surface portion 54 of the cleaning portion 28 (main body portion 35).
  • a communication opening 63 is opened in the surface portion 62.
  • the communication portion main body 61 is provided with a planar connection surface portion 64 facing the dust collecting portion 14, and the connection surface portion 64 is provided with a ventilation opening portion 65 communicating with the communication opening portion 63. ing. Accordingly, the communication portion main body 61 has a cylindrical shape having an axial direction along the front-rear direction.
  • the curved surface part 62 is a part that faces the rear part of the main body part 35 (case part 43) of the cleaning part 28 and slidably contacts the slidable contact surface part 54, and extends in the longitudinal direction in the width direction.
  • the curved surface portion 62 is in direct sliding contact with the sliding contact surface portion 54 in close contact with the gap.
  • the curved surface portion 62 is curved in an arc shape along the rotation direction of the main body portion 35 (cleaning portion 28) when viewed from the side (right side or left side) along the horizontal direction, that is, the rotation shaft portion 45.
  • the central axis of the rotation shaft portions 45, 45 is curved along an arc (arc surface) and has substantially the same curvature as the sliding contact surface portion 54. That is, the curved surface portion 62 is formed in a cylindrical surface shape having an axial direction along the horizontal direction (width direction). In other words, the curved surface portion 62 is formed concentrically with the outer peripheral surfaces of the rotation shaft portions 45 and 45. The curved surface portion 62 is curved so as to gradually protrude backward toward the upper side. Further, the curved surface portion 62 maintains sliding contact with the sliding contact surface portion 54 over the entire range in which the main body portion 35 (cleaning portion 28) moves up and down (rotates in the vertical direction) with respect to the main body case 12. It has become.
  • the communication opening 63 is formed in a quadrangular shape that extends in the longitudinal direction in the width direction.
  • the communication opening 63 communicates with the dust collecting part 14 attached to the main body case 12 through the ventilation opening 65. Further, the communication opening 63 communicates with a communication port 55 opened in the sliding contact surface portion 54 of the main body portion 35 (cleaning portion 28) that is in sliding contact with the curved surface portion 62, and the main body portion 35 (cleaning portion 28) Communication with the communication port 55 is maintained by sliding contact between the curved surface portion 62 and the sliding contact surface portion 54 in the entire range in which the main body case 12 moves up and down (rotates in the vertical direction). Therefore, the communication opening 63 is always in communication with the suction port 52 (suction chamber) (via the communication port 55).
  • the connecting surface portion 64 extends, for example, in the longitudinal direction in the width direction, and is formed in a substantially vertical shape along the vertical direction.
  • a rectangular frame-shaped sealing body 68 that is pressed against the dust collecting portion 14 attached to the main body case 12 and maintains the airtightness of the connection with the dust collecting portion 14 is provided on the connection surface portion 64 at the periphery of the ventilation opening 65. It is attached along the part.
  • the seal body 68 is formed to be elastically deformable by a member such as rubber.
  • the ventilation opening 65 is formed in a rectangular shape extending in the longitudinal direction in the width direction.
  • the ventilation opening 65 is formed to be smoothly continuous with the communication opening 63 without a step.
  • the electric blower 13 is accommodated in the main body case 12 at a position between the drive wheels 15 and 15, for example.
  • the suction side of the electric blower 13 is airtightly connected to the dust collecting portion 14 via a communication air passage portion (not shown).
  • the dust collecting unit 14 collects dust sucked from the suction port 52 by driving the electric blower 13, and in this embodiment, a dust collecting box that can be attached to and detached from the main body case 12. It has become.
  • the dust collecting portion 14 is connected to the rear end portion of the seal body 68 of the communication portion 29 in a state of being attached to the main body case 12 and is connected to the ventilation opening 65 in an airtight manner.
  • An exhaust port 72 that is airtightly connected to the communication air passage portion in the attached state is opened.
  • the introduction port 71 is opened in a longitudinal direction in the width direction at a position below the front part facing the connection surface part 64 (the ventilation opening part 65 and the seal body 68) of the communication part 29.
  • the discharge port 72 is opened, for example, at a position on the front upper side facing the communication air passage portion. That is, the introduction port 71 and the discharge port 72 are positioned side by side on the front side that is the same side as each other in the dust collection portion 14.
  • the dust collected in the dust collecting unit 14 can be discarded from the inlet 71 or the outlet 72 with the dust collecting unit lid 34 opened and the dust collecting unit 14 removed from the main body case 12.
  • a separate dust disposal port may be provided to be openable and closable.
  • the drive wheels 15 and 15 enable the main body case 12 to travel on the surface F to be cleaned (autonomous traveling), that is, for traveling, in a disk shape having a rotation axis along the horizontal direction (width direction). Formed and spaced apart from each other in the width direction at a position near the center in the front-rear direction at the bottom of the main body case 12.
  • the drive wheels 15 and 15 are rotationally driven via motors 74 and 74 (FIG. 8) as drive means (drive body).
  • the motors 74 and 74 are connected to the drive wheels 15 and 15 via gear boxes as drive transmission means (drive transmission unit) (not shown), respectively, and can drive the drive wheels 15 and 15 independently. It has become.
  • These motors 74 and 74 are integrally urged together with the drive wheels 15 and 15 and each gear box by a suspension means (suspension) (not shown) so as to protrude downward from the lower surface 25 of the main body case 12.
  • a suspension means suspension
  • the driven wheel 17 (FIG. 9) is disposed on the lower surface 25 of the main body case 12 so as to be freely rotatable at a position capable of supporting the weight of the vacuum cleaner 11 together with the drive wheels 15 and 15 in a well-balanced manner.
  • the driven wheel 17 at the substantially central portion in the width direction of the lower surface 25 of the main body case 12 and at the front position is a swiveling wheel 77 attached to the lower surface 25 so as to be able to turn parallel to the surface F to be cleaned. It has become.
  • the distance measuring sensor 18 is a non-contact type sensor such as an ultrasonic sensor or an infrared sensor, and is disposed over the front or both sides of the outer periphery of the main body case 12, for example, and is an obstacle in front of the main body case 12. The presence / absence of (wall) and side obstacles (wall) and the distance between them and the main body case 12 can be detected.
  • the side brushes 19 and 19 have dust that is located outside of the outer periphery (outer peripheral surface) of the main body case 12 such as the sides of the suction port 52, particularly near the wall, or in front of the drive wheels 15 and 15 where the suction port 52 does not reach.
  • both sides of the main body case 12 in the width direction in this embodiment, the positions on both sides diagonally forward (in the direction of 45 ° to the left and right of the main body case 12) in front of the center portion of the main body case 12 in the front-rear direction. Is arranged.
  • the side brushes 19 and 19 are a brush body 81 as a cleaning unit body that can move radially along the radial direction of the body case 12, and a direction in which the brush body 81 projects from the outer shell (outer peripheral surface) of the body case 12.
  • a brush urging unit (brush urging member) as a cleaning unit urging unit (cleaning unit urging member) (not shown) that urges the brush body and a lower portion of the brush main body 81 facing the surface F to be cleaned are rotatably arranged.
  • a cleaning body 83 such as a bristle brush and a turning motor 84 (FIG. 8) as a turning drive means (turning drive body) for rotating the cleaning body 83 are provided.
  • the brush body 81 is movable from a position protruding outward with respect to the outer case (outer peripheral surface) of the main body case 12 to a position substantially flush with the outer case.
  • the brush main body 81 is retracted toward the main body case 12 against the urging force of the brush urging means by contacting an obstacle or the like.
  • the turning motor 84 is integrally attached to the brush main body 81, and is configured to rotate, that is, turn, the cleaning body 83 in parallel with the surface F to be cleaned.
  • the turning motors 84 and 84 turn the cleaning bodies 83 and 83 in opposite directions so as to scrape dust on both sides of the main body case 12 to the center side in the width direction of the main body case 12. That is, the turning motor 84 of the side brush 19 located on the left side turns the cleaning body 83 clockwise (clockwise), and the turning motor 84 of the side brush 19 located on the right side turns the cleaning body 83 counterclockwise ( It is designed to turn counterclockwise.
  • the control unit 22 includes, for example, a timer (e.g., a timer), a storage unit (e.g., a memory) such as a memory, and a control unit body such as a microcomputer, the electric blower 13, the distance measuring sensor 18, the communication unit 33, the brush motor 37, the motors 74 and 74, and the turning motors 84 and 84, etc., and based on the detection result of the distance measuring sensor 18, the driving wheels 15 and 15 are connected via the motors 74 and 74. While controlling the drive so that the main body case 12 (the vacuum cleaner 11) travels autonomously so as to avoid obstacles, it controls the drive of the electric blower 13, the brush motor 37, the turning motors 84, 84, etc. The vacuum cleaner 11 can be cleaned.
  • a timer e.g., a timer
  • a storage unit e.g., a memory
  • a control unit body such as a microcomputer
  • the secondary battery 23 (FIG. 8) supplies power to the control unit 22, the electric blower 13, the distance measuring sensor 18, the brush motor 37, the motors 74 and 74, the turning motors 84 and 84, and the like.
  • the secondary battery 23 is disposed, for example, at a position between the drive wheels 15 and 15 behind the turning wheel 77.
  • the secondary battery 23 is electrically connected to a charging terminal located on the lower surface 25 of the main body case 12.For example, the secondary battery 23 is connected to a predetermined charging stand (not shown) installed at a predetermined position in a room (room). Thus, charging is possible by connecting the charging terminal.
  • the driving wheels 15 and 15 When the vacuum cleaner 11 is placed on the surface F to be cleaned, the driving wheels 15 and 15 come into contact with the surface F to be cleaned, and the driving wheels 15 and 15 resist the urging of the suspension means by the weight of the vacuum cleaner 11. Then, the driven wheel 17 (swivel wheel 77) sinks into the main body case 12 together with each gear box to a position where it contacts the surface F to be cleaned.
  • the cleaning unit 28 is configured such that the outer peripheral surface (soft member 39b) of each wheel 39 is in contact with the surface F to be cleaned, whereby the surface F and the bottom surface 51, that is, the suction port 52 and the surface F to be cleaned F. A predetermined gap G is formed between them (FIGS. 1 to 4).
  • the electric vacuum cleaner 11 drives the electric blower 13 and starts cleaning from the charging stand, for example.
  • the cleaning start position can be set at an arbitrary place such as the travel start position of the electric vacuum cleaner 11 or the entrance / exit of the room.
  • the control unit 22 drives the electric blower 13, and the motors 74 and 74 are connected to the surroundings of the cleaning area, for example, obstacles in the cleaning area, and the like via the distance measuring sensor 18.
  • the position and running state of the vacuum cleaner 11 are monitored, and in response to the detection from the distance measuring sensor 18, the vehicle travels on the surface F to be cleaned while avoiding obstacles.
  • the cleaning unit 28 maintains the state in which the main body unit 35 is biased downward and the outer peripheral surface (soft member 39b) of each wheel 39 is in contact with the surface F to be cleaned.
  • the area where the communication port 55 and the communication opening 63 communicate with each other maintains the opening area of the introduction port 71 (ventilation opening 65) of the dust collection unit 14 or more. That is, the width of the communication port 55 and the communication opening 63 and the introduction port 71 (ventilation opening 65) are substantially equal to each other, so the lower edge portion of the communication port 55 when the main body 35 of the cleaning unit 28 moves up and down And the distance between the upper edge of the communication opening 63 and the vertical dimension of the introduction port 71 (ventilation opening 65) is maintained.
  • the side brushes 19 and 19 and the rotating brush 36 may be always operated in the same manner as the electric blower 13, or may be operated only when necessary.
  • this vacuum cleaner 11 makes the dust on the to-be-cleaned surface F or the dust collected by the side brushes 19 and 19 together with the air by the suction port 52 to which the negative pressure generated by driving the electric blower 13 acts. Inhale. Since the gap G between the suction port 52 and the surface to be cleaned F is held substantially constant by the wheels 39, 39, the degree of vacuum is maintained substantially constant and a substantially constant suction force can be maintained. Further, the rotating brush 36 scoops up dust on the surface F to be cleaned from the suction port 52.
  • Dust sucked from the suction port 52 or dust picked up by the suction port 52 is collected from the introduction port 71 through the duct portion 56 (suction chamber), the communication port 55, the communication port 63, and the vent port 65.
  • the air introduced into and collected by the dust section 14 and the separated dust is sucked into the electric blower 13 through the discharge port 72 and the communication air passage section, and after cooling the electric blower 13, The air is exhausted from the exhaust port 26 to the outside of the main body case 12.
  • control unit 22 causes the vacuum cleaner 11 to autonomously travel to the position of the charging stand, stops the electric blower 13 and the like, and sets the charging terminal on the charging stand (physical The motors 74 and 74 are stopped, the operation is terminated, and the secondary battery 23 is charged.
  • the communicating portion 29 interposed between the cleaning portion 28 and the dust collecting portion 14 and fixed to the main body case 12 is curved along the rotating direction of the main body portion 35.
  • a curved surface portion 62 that is in sliding contact with the sliding contact surface portion 54 on the communication port 55 side of the main body portion 35 is provided by the rotation of the main body portion 35, and a communication opening 63 that communicates with the dust collecting portion 14 is opened in the curved surface portion 62.
  • the cleaning unit 28 does not ride on (be caught by) the surface F to be cleaned and does not reduce the grip force of the drive wheels 15, 15 on the surface F to be cleaned.
  • the wheels 39 and 39 are protruded downward from the bottom surface portion 51 facing the surface F, and the main body portion 35 is rotated by contact with the surface to be cleaned F of the wheels 39 and 39 to follow the surface F to be cleaned.
  • the configuration as described above ensures communication between the suction port 52 and the dust collecting portion 14 during this rotation, and collects dust regardless of the uneven shape of the surface to be cleaned F. Can be reliably sucked into part 14.
  • the communication area between the communication opening 63 and the communication port 55 is equal to or larger than the opening area of the introduction port 71 of the dust collecting portion 14 over the entire range of movement of the main body 35 in the vertical direction, The suction pressure does not change even in the state of being rotated to the position, and the dust sucked up by the negative pressure of the electric blower 13 and the dust scraped up by the rotating brush 36 can be reliably guided to the dust collecting section 14.
  • the slidable contact surface portion 54 is configured to be in direct slidable contact with the curved surface portion 62.
  • a seal member such as a seal packing is attached to a position around the communication port 55. May be configured to slidably contact the curved surface portion 62.
  • a similar effect can be obtained by using the curved surface portion 62 side of the seal member as the sliding contact surface portion.
  • gap holding member instead of the wheels (rotating bodies) 39, 39, a simple protrusion that can contact the surface F to be cleaned may be used.
  • urging means instead of the coil springs 40, 40, a torsion spring that urges the rotating shaft portions 45, 45 in the rotating direction, or the like, a rotating brush 36, a brush motor 37, and the like may be used.
  • the main body part 35 cleaning part 28
  • the main body part 35 is configured to rotate or move downward depending on the weight of the brush gear box 38 or the weight of the main body part 35 (case part 43). It can also be.
  • the main body case 12 may be provided with, for example, a contact type obstacle sensor that detects the obstacle by contacting the obstacle on the outer peripheral surface.
  • the vacuum cleaner 11 is a self-propelled type that autonomously travels while detecting an obstacle by the distance measuring sensor 18 or the like, for example, the vacuum cleaner 11 may be remotely operated by a user using a remote controller or the like.

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Abstract

　掃除部(28)の本体部(35)が本体ケース(12)に対して上下方向に沿って回動した状態でも吸込口(52)と集塵部(14)との連通を確保できる電気掃除機を提供する。本体部(35)は、本体ケース(12)の下部に位置し、本体ケース(12)に上下方向に沿って回動可能に設けられている。吸込口(52)は、本体部(35)に被掃除面(Ｆ)に対向して開口されている。摺接面部(54)は、集塵部(14)側に対向して本体部(35)に設けられ、本体部(35)の回動方向に沿って湾曲している。連通口(55)は、本体部(35)に集塵部(14)側に対向して開口され吸込口(52)と連通する。連通部(29)は、湾曲面部(62)と連通開口部(63)とを備え、掃除部(28)と集塵部(14)の間に介在されて本体ケース(12)に固定されている。湾曲面部(62)は、連通部本体(61)に設けられ、本体部(35)の回動方向に沿って湾曲して本体部(35)の回動により摺接面部(54)と摺接する。連通開口部(63)は、湾曲面部(62)に開口されて集塵部(14)と連通する。

Description

電気掃除機
　本発明の実施形態は、本体ケースの被掃除面に対向する下部に集塵部と連通する吸込口を有する掃除部を備えた電気掃除機に関する。
　従来、例えばセンサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面上を自律走行しながら掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。このような電気掃除機は、集塵部などを有する本体ケースの下部に、集塵部と連通する吸込口を備えた掃除部が形成されているとともに、本体ケースを自律走行させる一対の駆動輪が取り付けられている。また、本体ケースの内部には、電動送風機が収容されており、この電動送風機の吸込側が集塵部と連通されている。そして、電動送風機の駆動により吸込口を介して塵埃を空気とともに集塵部へと吸い込んで掃除をする。
　このような電気掃除機においては、被掃除面の段差などに掃除部が引っ掛からないように、掃除部を本体ケースに対して上下動可能とする場合がある。したがって、このような掃除部の上下動の際に、吸込口と集塵部との連通が損なわれないようにする必要がある。
特許第４３６４４４１号公報
　本発明が解決しようとする課題は、掃除部の本体部が本体ケースに対して上下方向に沿って回動した状態でも吸込口と集塵部との連通を確保できる電気掃除機を提供することである。
　実施形態の電気掃除機は、本体ケースと、駆動輪と、掃除部と、連通部とを有する。本体ケースは、電動送風機、および、この電動送風機の吸込側と連通する集塵部を備える。駆動輪は、本体ケースを被掃除面上で走行可能とする。掃除部は、本体部、吸込口、摺接面部、および、連通口を備える。本体部は、本体ケースの下部に位置し、この本体ケースに上下方向に沿って回動可能に設けられている。吸込口は、本体部に被掃除面に対向して開口されている。摺接面部は、集塵部側に対向して本体部に設けられ、本体部の回動方向に沿って湾曲している。連通口は、本体部に摺接面部に開口され吸込口と連通する。連通部は、湾曲面部および連通開口部を備え、掃除部と集塵部との間に介在されて本体ケースに固定されている。湾曲面部は、本体部の回動方向に沿って湾曲してこの本体部の回動により摺接面部と摺接する。連通開口部は、湾曲面部に開口されて集塵部と連通する。
一実施形態の電気掃除機の掃除部が相対的に上方に位置する状態を示す図５のＩ－Ｉ相当位置の断面図である。 同上掃除部が相対的に下方に位置する状態を示す図５のＩ－Ｉ相当位置の断面図である。 同上掃除部が相対的に上方に位置する状態を示す側面図である。 同上掃除部が相対的に下方に位置する状態を示す側面図である。 同上電気掃除機の本体ケースの内部の一部を模式的に示す平面図である。 同上電気掃除機の掃除部を示す斜視図である。 同上電気掃除機の連通部を示す斜視図である。 同上電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。 同上電気掃除機を下方から示す平面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。
実施形態
　以下、一実施形態の構成を図１ないし図１０を参照して説明する。
　図１ないし図１０において、11は電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、本実施形態では、この電気掃除機11として、被掃除面(床面)Ｆ上を自律走行(自走)しつつ被掃除面Ｆを掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナを例に挙げて以下説明する。
　この電気掃除機11は、中空状の本体ケース12を備え、この本体ケース12には、電動送風機13が収容されているとともに、この電動送風機13の吸込側に連通する集塵部14が例えば後部に位置して着脱可能に設けられている。また、この本体ケース12には、例えば複数(一対)の駆動部としての駆動輪15と、複数の従動輪17と、複数の距離検出手段(距離検出部)としての測距センサ18と、一対の清掃部としての旋回清掃部であるサイドブラシ19，19と、回路基板などにより構成された制御手段としての制御部(コントローラ)22と、電源部を構成する電池である二次電池23とがそれぞれ設けられている。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース12)の走行方向に沿った方向を前後方向(図１などに示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向とするとともに、電気掃除機11を平坦な被掃除面上に載置した状態を基準として説明する。
　本体ケース12は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成された複数のケース体を組み合わせることで扁平な円柱状(円盤状)などに構成されている。この本体ケース12の下部を構成する下面25は、平面視で円形状に形成されている。この下面25には、電動送風機13からの排気を排出する複数の排気口26と、取付開口27とがそれぞれ開口されているとともに、この取付開口27の両側前方寄りの位置に駆動輪15，15が配置されている。この取付開口27は、本体ケース12の幅方向の略中央部かつ前後方向の後部寄り(集塵部14の前方)に位置し、幅方向に長手状、すなわち横長の四角形状に形成されている。また、この取付開口27には、本体ケース12に対して上下方向に可動的(上下動可能)な吸込部である掃除部28が取り付けられている。そして、この掃除部28と集塵部14との間に、これら掃除部28と集塵部14とを連通させる連通部29が介在されている。
　一方、本体ケース12の上部を構成する上面31は、平面視で円形状に形成されている。この上面31には、外部装置との無線通信用の通信部33が前端部の幅方向の略中央部に配置されている。さらに、この上面31には、集塵部14を着脱する際に開閉される集塵部蓋部34が設けられている。
　掃除部28(図１ないし図６)は、電気掃除機11を被掃除面Ｆ上に載置した状態でこの被掃除面Ｆに対向して位置するものであり、本体ケース12の下部に位置して下面25から下部が露出する本体部35と、この本体部35に回転可能に取り付けられた回転清掃体としての回転ブラシ36と、この本体部35に取り付けられ回転ブラシ36を回転駆動させる回転力を発生させる回転駆動手段(回転駆動体)としてのブラシモータ37と、この本体部35に取り付けられブラシモータ37の回転力を回転ブラシ36に伝達する伝達手段(伝達部)としてのブラシギヤボックス38と、この本体部35に取り付けられた間隙保持部材(接触部材)としての回転体である車輪39，39とを一体的に備えている。そして、この掃除部28は、本体ケース12に対して、付勢手段(付勢体)としての例えば一対のコイルばね40，40により下方に向けて付勢されている。
　本体部35は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成されている。この本体部35は、本体ケース12に軸支される例えば一対の軸支アーム42，42と、取付開口27に嵌合するケース部43とを一体に備えている。
　軸支アーム42，42は、ケース部43の両側近傍の位置から後方に直線状に延びている。これら軸支アーム42，42の先端部(後端部)、すなわちケース部43に対して後方に離間された位置には、円柱状の回動軸部45，45が幅方向外側に向けて突設されている。これら回動軸部45，45は、それぞれ水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有し、互いに同軸上に位置している。そして、これら回動軸部45，45は、集塵部14の両側かつ下面25よりも上方の位置で、本体ケース12に対して回動可能に軸支されている。すなわち、これら回動軸部45，45により、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して回動可能に軸支され、これら回動軸部45，45を中心として本体部35(掃除部28)が回動することによりこの本体部35が本体ケース12に対して上下動可能、換言すれば、本体ケース12の下面25と被掃除面Ｆとの間で下面25側と被掃除面Ｆ側と(下面25から突出する方向とその反対方向(反突出方向)と)に往復移動可能となっている。したがって、本体部35は、回動により本体ケース12の下面25から下方(被掃除面Ｆ側)への突出量が変化するようになっている。
　一方、ケース部43は、平面部である底面部51を被掃除面Ｆに対向して下部に備えており、この底面部51には吸込口52が開口されている。また、このケース部43は、底面部51の前部から前方に向けて上方に傾斜状に立ち上がる前面部である傾斜面部53を備えている。さらに、このケース部43は、底面部51の後部から上方に円弧面状に立ち上がる後面部である摺接面部54を備えており、この摺接面部54には連通口55が開口されている。そして、このケース部43には、吸込口52と連通口55とを連通するダクト部56が備えられている。
　底面部51は、幅方向に長手状に延びている。また、この底面部51の両側近傍には、吸込口52の側方(外側方)に車輪39，39が回転可能に取り付けられている。そして、この底面部51は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して最も下方に位置している状態で下面25よりも下方、すなわち被掃除面Ｆ側に突出して位置し、この下面25と略平行となっている。なお、この底面部51は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上方へと回動した状態では、下面25よりも下方に位置してもよいし、下面25と略面一、あるいは少なくとも一部がこの下面25よりも上方に位置してもよい。
　吸込口52は、幅方向に長手状に延びる四角形状となっている。この吸込口52には、ダクト部56内に収納された回転ブラシ36が位置し、この回転ブラシ36の外周側の下部がこの吸込口52から下方に僅かに突出して被掃除面Ｆと接触可能となっている。そして、この吸込口52の前方に車輪39，39が位置し、この吸込口52の後方の位置で本体部35が回動軸部45，45によって本体ケース12に対して回動可能に軸支されている。
　傾斜面部53は、幅方向に長手状に延びている。この傾斜面部53の前側部は、取付開口27の前縁部に向かって傾斜している。
　摺接面部54は、取付開口27の後縁部から連通部29に対向してこの連通部29の前部と摺接する部分であり、幅方向に長手状に延びている。また、この摺接面部54は、水平方向に沿って側方(右側または左側)から見て、本体部35(掃除部28)の回動方向に沿って円弧状に湾曲、すなわち回動軸部45，45(回動軸部45，45の中心軸)を中心とする円弧(円弧面)に沿って湾曲している。すなわち、この摺接面部54は、水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有する円筒面状に形成されている。換言すれば、この摺接面部54は、回動軸部45，45の外周面と同心面状に形成されている。そして、この摺接面部54は、上方に向けて後方へと徐々に突出するように湾曲している。
　連通口55は、吸込口52を(連通部29を介して)集塵部14と連通させるものであり、幅方向に長手状に延びる四角形状となっている。すなわち、この連通口55は、幅方向に延びるスリット状となっている。
　ダクト部56は、例えば硬質の合成樹脂などにより、吸込口52から連通口55へと、下方から後方上側に向けて延びるように筒状に形成されている。そして、このダクト部56の内部は、吸込口52から吸い込んだ含塵空気が集塵部14側へと通過する吸込室となっている。
　回転ブラシ36は、長軸状に形成され、外周面に毛ブラシやブレードなどの清掃部材36aが配置されており、回転によりこれら清掃部材36aが被掃除面Ｆと繰り返し接触することで被掃除面Ｆの塵埃を掻き上げるものである。そして、この回転ブラシ36は、両端部がダクト部56の左右両側に軸支されて吸込室内に位置している。すなわち、この回転ブラシ36は、水平方向(幅方向)に沿って回転軸を有している。
　ブラシモータ37は、例えばダクト部56の上部の外側面に固定されている。このブラシモータ37は、ダクト部56の幅方向の一側に偏って位置している。
　ブラシギヤボックス38は、ダクト部56の一側方に位置して本体部35(ケース部43)上に固定されており、ブラシモータ37と回転ブラシ36とを互いに接続している。
　車輪39，39は、被掃除面Ｆと常時接触することで電気掃除機11(本体ケース12)を支持しつつ、本体部35(掃除部28)を被掃除面Ｆの形状に追従するように上下動させる(上下方向に回動させる)ものである。すなわち、これら車輪39，39は、被掃除面Ｆと底面部51(吸込口52)との間の間隙Ｇを略一定に保持する、換言すれば底面部51(吸込口52)を被掃除面Ｆに対して所定の間隙Ｇの平行状態に保つものである。これら車輪39，39は、吸込口52よりも幅方向の外側、すなわち外方の位置で、かつ、この吸込口52よりも前方に位置している。これら車輪39，39の中心軸である回転軸39a，39aは、水平方向(幅方向)に沿って互いに同軸上に位置している。これら回転軸39a，39aは、底面部51よりも上方で、かつ、この底面部51の前端部近傍の位置にて本体部35(ケース部43)に軸支されており、この位置での軸支によって、車輪39，39の外周面の下側および前側が底面部51よりも下方および前方に突出している。このため、車輪39，39の外周面の前側部分は、底面部51と傾斜面部53とが連続する角部よりも前方下側に突出している。そして、これら車輪39，39の外周面は、底面部51(本体部35)よりも摺動性が高い、すなわち滑り性が高い起毛布や不織布などの軟質部材(摺動部材)39b，39bにより覆われている。
　コイルばね40，40は、本体部35(ケース部43)の両側部の後部に配置されており、下端部が本体部35(ケース部43)上に保持され、上端部が本体ケース12に設けられた付勢手段受け部(付勢体受け部)としてのばね受け部58に保持されている。これらコイルばね40，40は、吸込口52よりも後方に位置しており、軸支アーム42，42の基端部近傍の位置で本体部35(ケース部43)を下方に付勢している。
　連通部29(図１、図２、図５および図７)は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成された連通部本体61を備えている。この連通部本体61は、幅方向に沿って長手状に形成されている。この連通部本体61は、取付開口27の後縁部にて下面25の上部に取り付けられ、掃除部28と集塵部14との間に介在されて本体ケース12に固定されている。また、この連通部本体61には、掃除部28に対向して、掃除部28(本体部35)の摺接面部54と摺接可能な湾曲面状の湾曲面部62を備えており、この湾曲面部62には連通開口部63が開口されている。さらに、この連通部本体61には、集塵部14に対向して、平面状の接続面部64を備えており、この接続面部64には連通開口部63と連通する通気開口部65が開口されている。したがって、この連通部本体61は、前後方向に沿って軸方向を有する筒状となっている。
　湾曲面部62は、掃除部28の本体部35(ケース部43)の後部に対向して摺接面部54と摺接する部分であり、幅方向に長手状に延びている。本実施形態では、この湾曲面部62は、摺接面部54と略隙間なく密着して直接摺接している。また、この湾曲面部62は、水平方向に沿って側方(右側または左側)から見て、本体部35(掃除部28)の回動方向に沿って円弧状に湾曲、すなわち回動軸部45，45(回動軸部45，45の中心軸)を中心とする円弧(円弧面)に沿って湾曲し、摺接面部54と略同一曲率となっている。すなわち、この湾曲面部62は、水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有する円筒面状に形成されている。換言すれば、この湾曲面部62は、回動軸部45，45の外周面と同心面状に形成されている。そして、この湾曲面部62は、上方に向けて後方へと徐々に突出するように湾曲している。さらに、この湾曲面部62は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上下動(上下方向に回動)する範囲全体において、摺接面部54との摺接を維持するようになっている。
　連通開口部63は、幅方向に長手状に延びる四角形状に形成されている。この連通開口部63は、通気開口部65を介して、本体ケース12に取り付けられた集塵部14と連通するようになっている。また、この連通開口部63は、湾曲面部62と摺接する本体部35(掃除部28)の摺接面部54に開口された連通口55と連通しており、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上下動(上下方向に回動)する範囲全体において、湾曲面部62と摺接面部54との摺接によって連通口55との連通を維持している。したがって、この連通開口部63は、(連通口55を介して)吸込口52(吸込室)と常時連通している。
　接続面部64は、例えば幅方向に長手状に延び、かつ、上下方向に沿って略鉛直状に形成されている。この接続面部64には、本体ケース12に取り付けられた集塵部14に圧接されてこの集塵部14との接続の気密性を維持する四角形枠状のシール体68が通気開口部65の周縁部に沿って取り付けられている。このシール体68は、例えばゴムなどの部材により弾性変形可能に形成されている。
　通気開口部65は、幅方向に長手状に延びる四角形状に形成されている。この通気開口部65は、連通開口部63に対して、段差なく滑らかに連続するように形成されている。
　電動送風機13は、例えば駆動輪15，15間の位置にて本体ケース12に収容されている。この電動送風機13の吸込側は、図示しない連通風路部を介して集塵部14と気密に接続されている。
　集塵部14(図７)は、電動送風機13の駆動により吸込口52から吸い込まれた塵埃を内部に溜めるものであり、本実施形態では、本体ケース12に対して着脱可能な集塵ボックスとなっている。この集塵部14には、本体ケース12に取り付けた状態で連通部29のシール体68の後端部に圧接されて通気開口部65と気密に接続される導入口71と、本体ケース12に取り付けた状態で連通風路部と気密に接続される排出口72とが開口されている。導入口71は、連通部29の接続面部64(通気開口部65およびシール体68)と対向する前部下側の位置に、幅方向に長手状に開口されている。また、排出口72は、例えば連通風路部と対向する前部上側の位置に開口されている。すなわち、これら導入口71と排出口72とは、集塵部14において互いに同側である前側に上下に並んで位置している。なお、集塵部14内に溜まった塵埃は、集塵部蓋部34を開いて集塵部14を本体ケース12から取り外した状態で導入口71または排出口72から廃棄可能であるが、塵埃をより廃棄しやすくするために、別途の塵埃廃棄口を開閉可能に設けてもよい。
　駆動輪15，15は、本体ケース12を被掃除面Ｆ上で走行(自律走行)可能とする、すなわち走行用のものであり、水平方向(幅方向)に沿って回転軸を有する円盤状に形成され、本体ケース12の下部の前後方向の中心付近の位置にて、幅方向に互いに離間されて配置されている。そして、これら駆動輪15，15は、駆動手段(駆動体)としてのモータ74，74(図８)を介して回転駆動される。
　これらモータ74，74は、図示しない駆動伝達手段(駆動伝達部)としてのギヤボックスを介してこれら駆動輪15，15とそれぞれ接続され、駆動輪15，15を独立して駆動させることが可能となっている。そして、これらモータ74，74は、駆動輪15，15および各ギヤボックスとともに、図示しない懸架手段(サスペンション)により、本体ケース12の下面25から下方へと突出する方向に一体的に付勢されており、この付勢により、駆動輪15，15の被掃除面Ｆに対するグリップ力が確保されている。
　従動輪17(図９)は、本体ケース12の下面25において、駆動輪15，15とともに電気掃除機11の重量をバランスよく支持可能な位置に適宜回転自在に配置されている。特に、本体ケース12の下面25の幅方向の略中央部で、かつ、前部の位置の従動輪17は、被掃除面Ｆに対して平行に旋回可能に下面25に取り付けられた旋回輪77となっている。
　測距センサ18は、例えば超音波センサ、あるいは赤外線センサなどの非接触型のセンサであり、例えば本体ケース12の外周の前部ないし両側部に亘って配置され、本体ケース12の前方の障害物(壁部)および側方の障害物(壁部)などの有無、およびそれらと本体ケース12との距離などをそれぞれ検出可能となっている。
　サイドブラシ19，19は、吸込口52が届かないこの吸込口52の両側、特に壁際などの本体ケース12の外郭(外周面)よりも外方あるいは駆動輪15，15の前方に位置する塵埃を掻き集めて掃除するものであり、例えば本体ケース12の幅方向の両側、本実施形態では本体ケース12の前後方向の中心部よりも前方の斜め両側(本体ケース12の前方左右４５°方向)の位置に配置されている。これらサイドブラシ19，19は、本体ケース12の径方向に沿って放射状に移動可能な清掃部本体としてのブラシ本体81と、このブラシ本体81を本体ケース12の外郭(外周面)から突出する方向に付勢する図示しない清掃部付勢手段(清掃部付勢体)としてのブラシ付勢手段(ブラシ付勢体)と、ブラシ本体81の被掃除面Ｆに対向する下部に回転可能に配置された毛ブラシなどの清掃体83と、この清掃体83を回転させる旋回駆動手段(旋回駆動体)としての旋回モータ84(図８)とをそれぞれ備えている。
　ブラシ本体81は、本体ケース12の外郭(外周面)に対して外方へと突出する位置から、この外郭に対して略面一となる位置の間で移動可能となっている。そして、このブラシ本体81は、障害物などと接触することで、ブラシ付勢手段の付勢に抗して本体ケース12側へと退避するようになっている。
　旋回モータ84は、ブラシ本体81に一体的に取り付けられており、清掃体83を被掃除面Ｆに対して平行に回転、すなわち旋回させるように構成されている。本実施形態では、旋回モータ84，84は、本体ケース12の両側方の塵埃を本体ケース12の幅方向の中央側に掻き集めるように清掃体83，83を互いに反対方向に旋回させる。すなわち、左側に位置するサイドブラシ19の旋回モータ84は、清掃体83を時計回り(右回り)に旋回させ、右側に位置するサイドブラシ19の旋回モータ84は、清掃体83を反時計回り(左回り)に旋回させるようになっている。
　そして、制御部22は、例えばタイマなどの計時手段(計時部)、メモリなどの記憶手段(記憶部)およびマイコンなどの制御部本体を備えており、電動送風機13、測距センサ18、通信部33、ブラシモータ37、モータ74，74、および、旋回モータ84，84などと電気的に接続され、測距センサ18による検出結果に基づいて、モータ74，74を介して駆動輪15，15の駆動を制御して本体ケース12(電気掃除機11)を、障害物を回避するように自律走行させつつ、電動送風機13、ブラシモータ37、および、旋回モータ84，84などの駆動を制御して電気掃除機11に掃除をさせることが可能となっている。
　二次電池23(図８)は、制御部22、電動送風機13、測距センサ18、ブラシモータ37、モータ74，74および旋回モータ84，84などに給電するものである。この二次電池23は、例えば旋回輪77の後方にて駆動輪15，15の間の位置に配置されている。そして、この二次電池23は、本体ケース12の下面25に位置する充電端子と電気的に接続されており、例えば室内(部屋)の所定位置などに設置された所定の図示しない充電台に対して充電端子が接続されることによって充電可能となっている。
　次に、上記一実施形態の動作を説明する。
　電気掃除機11を被掃除面Ｆ上に載置すると、駆動輪15，15が被掃除面Ｆに接触して、電気掃除機11の自重により駆動輪15，15が懸架手段の付勢に抗して各ギヤボックスとともに本体ケース12内へと、従動輪17(旋回輪77)が被掃除面Ｆに接触する位置まで沈み込む。この状態で、掃除部28は、各車輪39の外周面(軟質部材39b)が被掃除面Ｆと接触することにより、この被掃除面Ｆと底面部51、すなわち吸込口52と被掃除面Ｆとの間に所定の間隙Ｇが形成される(図１ないし図４)。そして、この電気掃除機11は、例えば制御部22に予め設定された所定時刻などとなると、電動送風機13を駆動させ、例えば充電台から掃除を開始する。なお、掃除の開始位置は、電気掃除機11の走行開始位置、あるいは部屋の出入り口など、任意の場所に設定可能である。
　この電気掃除機11は、制御部22が電動送風機13を駆動させるとともに、モータ74，74は、測距センサ18を介して例えば掃除領域の周囲を囲む壁部や掃除領域内の障害物などとの距離を検出することで電気掃除機11の位置や走行状態を監視し、測距センサ18からの検出に対応して、障害物を回避しながら被掃除面Ｆ上を走行する。このとき、掃除部28は、本体部35が下方に付勢されているとともに、各車輪39の外周面(軟質部材39b)が被掃除面Ｆに接触した状態を維持するので、被掃除面Ｆ上に段差(凹凸)Ｄがある場合でも、この段差Ｄに追従して本体部35が上下動し、底面部51(吸込口52)と被掃除面Ｆとの間隙Ｇを維持する(図１ないし図４)。また、掃除部28の本体部35が上下動しても、摺接面部54と湾曲面部62とが略隙間なく摺接し、連通口55と連通開口部63との連通を維持するので、連通口55とダクト部56を介して連通する吸込口52と、連通開口部63と通気開口部65および導入口71を介して連通する集塵部14とが連通を維持する(図１および図２)。さらに、連通口55と連通開口部63とが互いに連通する面積は、集塵部14の導入口71(通気開口部65)の開口面積以上を維持する。すなわち、連通口55および連通開口部63と導入口71(通気開口部65)との幅寸法は互いに略等しいので、掃除部28の本体部35が上下動したときの連通口55の下縁部と連通開口部63の上縁部との間の距離が、導入口71(通気開口部65)の上下寸法以上を維持する。なお、サイドブラシ19，19および回転ブラシ36については、電動送風機13と同様に常時動作させてもよいし、必要なときにのみ動作させてもよい。
　そして、この電気掃除機11は、電動送風機13の駆動によって発生した負圧が作用した吸込口52により、対向する被掃除面Ｆ上の塵埃あるいはサイドブラシ19，19により掻き集められた塵埃を空気とともに吸い込む。吸込口52は、被掃除面Ｆとの間隙Ｇが車輪39，39によって略一定に保持されているので、真空度が略一定に維持され、略一定の吸込力を保持できる。また、回転ブラシ36は、被掃除面Ｆの塵埃を吸込口52から掻き上げる。
　吸込口52から吸い込まれた塵埃あるいは吸込口52に掻き上げられた塵埃は、ダクト部56(吸込室)、連通口55、連通開口部63および通気開口部65を介して、導入口71から集塵部14に導入されて捕集されるとともに、塵埃が分離された空気は、排出口72および連通風路部を介して電動送風機13に吸い込まれ、この電動送風機13を冷却した後、排気風となって排気口26から本体ケース12の外部へと排気される。
　掃除領域の掃除が終了したと判断した場合には、制御部22は、電気掃除機11を充電台の位置まで自律走行させ、電動送風機13などを停止させるとともに、充電台に充電端子を(物理的および電気的に)接続させてモータ74，74を停止させ、運転を終了して二次電池23を充電する。
　以上説明した一実施形態によれば、掃除部28と集塵部14との間に介在されて本体ケース12に固定した連通部29に、本体部35の回動方向に沿って湾曲してこの本体部35の回動により本体部35の連通口55側である摺接面部54と摺接する湾曲面部62を設けるとともに、この湾曲面部62に集塵部14と連通する連通開口部63を開口することで、掃除部28の本体部35が本体ケース12に対して上下方向に沿って回動した状態でも、連通口55を開口した摺接面部54と連通開口部63を開口した湾曲面部62とが摺接を維持するので、吸込口52と集塵部14との連通を確保できる。
　特に、本実施形態において、掃除部28は、被掃除面Ｆに対して乗り上げて(引っ掛かって)駆動輪15，15の被掃除面Ｆに対するグリップ力を低下させないように、本体部35の被掃除面Ｆに対向する底面部51から車輪39，39を下方に突出させて、これら車輪39，39の被掃除面Ｆとの接触により本体部35を回動させて被掃除面Ｆに追従させて上下動させるため、上記のように構成することで、この回動の際の吸込口52と集塵部14との連通を確保し、被掃除面Ｆの凹凸形状に拘らず、塵埃を集塵部14へと確実に吸い込むことができる。
　しかも、本体部35の上下方向の移動範囲全体に亘って、連通開口部63と連通口55との連通面積が集塵部14の導入口71の開口面積以上となるため、本体部35がいずれの位置に回動した状態でも吸込圧力が変化せず、電動送風機13の負圧により吸い込んだ塵埃や回転ブラシ36によって掻き上げた塵埃を集塵部14へと確実に導くことができる。
　なお、上記一実施形態において、摺接面部54は、湾曲面部62に対して直接摺接するように構成したが、例えば連通口55の周囲の位置にシールパッキンなどのシール部材を取り付け、このシール部材が湾曲面部62に対して摺接するように構成してもよい。この場合には、シール部材の湾曲面部62側を摺接面部とすることで、同様の作用効果を奏することができる。
　また、間隙保持部材(接触部材)としては、車輪(回転体)39，39に代えて、被掃除面Ｆに接触可能な単なる突起などとしてもよい。
　さらに、付勢手段としては、コイルばね40，40に代えて、回動軸部45，45を回動方向に付勢するトーションばねなどを用いてもよいし、回転ブラシ36、ブラシモータ37およびブラシギヤボックス38の重量や本体部35(ケース部43)の重量によって本体部35(掃除部28)が下方に向けて回動や移動をするように構成して、付勢手段を用いない構成とすることもできる。
　そして、本体ケース12には、例えば障害物と接触することによりこの障害物を検出する接触型の障害物センサなどを外周面に設けてもよい。
　また、電気掃除機11は、測距センサ18などにより障害物を検出しながら自律走行する自走式のものとしたが、例えば使用者がリモコンなどを用いて遠隔操作するものなどでもよい。
　本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (1)

  1. 　電動送風機、および、この電動送風機の吸込側と連通する集塵部を備えた本体ケースと、
    　この本体ケースを被掃除面上で走行可能とする駆動輪と、
    　前記本体ケースの下部に位置し、この本体ケースに上下方向に沿って回動可能に設けられた本体部、この本体部に被掃除面に対向して開口された吸込口、前記集塵部側に対向して前記本体部に設けられ、前記本体部の回動方向に沿って湾曲した摺接面部、および、この摺接面部に開口され前記吸込口と連通する連通口を備えた掃除部と、
    　前記本体部の回動方向に沿って湾曲してこの本体部の回動により前記摺接面部と摺接する湾曲面部、および、この湾曲面部に開口されて前記集塵部と連通する連通開口部を備え、前記掃除部と前記集塵部との間に介在されて前記本体ケースに固定された連通部と
    　を具備したことを特徴とした電気掃除機。
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