WO2019097736A1 - 自走式電子機器の車輪支持構造 - Google Patents

自走式電子機器の車輪支持構造 Download PDF

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WO2019097736A1
WO2019097736A1 PCT/JP2018/006221 JP2018006221W WO2019097736A1 WO 2019097736 A1 WO2019097736 A1 WO 2019097736A1 JP 2018006221 W JP2018006221 W JP 2018006221W WO 2019097736 A1 WO2019097736 A1 WO 2019097736A1
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housing
biasing member
biasing
support structure
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佑毅 矢戸
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wheel support structure of a self-propelled electronic device.
  • a self-propelled carrier which comprises a pair of drive wheels supporting the frame of
  • each frame is swingably connected to one of the front and rear body frames via a swing shaft, and can be vertically swung to the other body frame via a connecting shaft.
  • a compression spring for inserting each connecting shaft is provided between each vehicle body frame and each frame, and the compression spring is configured to bias the drive wheel downward through the frame.
  • Patent Document 2 discloses a self-propelled electronic device provided with a wheel support structure in which a drive wheel is caused to project downward from the bottom of a housing by using a tension spring.
  • the drive wheel is configured to project downward from the left and right holes provided in the bottom of the housing.
  • a self-propelled electronic device having a wheel support structure in which the spring causes the drive wheel to protrude outward from the hole at the bottom of the housing as in Patent Document 2, the spring is urged in the direction of always projecting outward by the spring. It is done.
  • a strong biasing force by a spring is maintained so that the driving wheel can protrude to the outside with a strong force when it climbs over the step, and can project with a projection dimension larger than the projection dimension required when crossing the step.
  • the bias to the drive wheel by the spring is maintained with a strong force.
  • the present invention has been made in view of such problems, and provides a wheel supporting structure of a self-propelled electronic device in consideration of the safety that the driving wheel does not jump out vigorously by a strong force when protruding to the outside.
  • the purpose is
  • a drive wheel for supporting and traveling the case on a floor surface, and the drive wheel for rotatably supporting the drive wheel and capable of swinging up and down around the swing axis.
  • a biasing mechanism including a pivoting member pivotally attached to the bottom and a biasing member biasing the pivoting support downwardly to pivot the drive wheel downwardly.
  • the biasing mechanism portion biases the swing support portion downward by the biasing member in a state in which the housing is placed on the floor surface, and a state in which the driving wheel is separated from the floor surface
  • the biasing member releases the bias to the swing support portion when the drive wheel such as lifting the housing or turning over turns away from the floor surface It is done. That is, when the drive wheel protrudes from the bottom of the housing to some extent, the load on the biasing member is not applied. Therefore, for example, when a child turns around a self-propelled electronic device and pushes or rotates the drive wheel with his finger, the drive wheel jumps out with a large amount of projection (strong force) from the hole at the bottom. It is possible to reduce the risk of injury caused by rubbing the finger, or injury caused by holding the finger in the gap between the hole and the drive wheel.
  • FIG. 1 It is an appearance perspective view of self-propelled electronic equipment provided with a wheel support structure concerning the present invention. It is a bottom view of the self-propelled electronic device shown in FIG. It is a vertical sectional view along the front-back direction of the self-propelled electronic device shown in FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the wheel support structure of Embodiment 1, (A) is a state at the time of floor surface driving
  • FIG. 1 is an external perspective view of a self-propelled electronic device provided with a wheel support structure according to the present invention
  • FIG. 2 is a bottom view of the self-propelled electronic device shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is shown in FIG. It is a vertical sectional view along the direction of order of self-propelled electronic equipment.
  • 4A and 4B are explanatory views of the wheel support structure of the first embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is when the driving wheel is separated from the floor Show the condition.
  • the front-rear direction is a straight line direction in which the self-propelled cleaner goes straight forward on the floor surface G
  • the left-right direction is a horizontal straight line direction orthogonal to the front-back direction .
  • a self-propelled cleaner 1 provided with a wheel support structure 3L includes a flat panel type housing 2.
  • casing 2 is disk shape, it is not limited to this, For example, the shape of planar view may be elliptical shape or polygonal shape.
  • the housing 2 includes a top plate formed in a circular shape.
  • the top plate comprises a top plate front portion 2b 1 constituting the front portion and a lid portion 2b 2 extending from the middle portion to the rear portion, and the lid portion 2b 2 is on the side of the boundary with the top plate front portion 2b 1 It opens upward with the hinge part (not shown) arranged in the part as a fulcrum.
  • the housing 2 includes side plates and a bottom plate 2a formed in an annular shape. Further, as shown in FIG. 3, the housing 2 includes an internal structure wall 2 d.
  • the bottom plate 2a has a curved surface or inclined surface the front portion 2a 1 rises forwardly (see Fig. 3).
  • Side plate is composed of each side plate of the arc-shaped front half 2c 1 and the side plate half portion 2c 2 Prefecture.
  • Plate half portion 2c 1 is to serve as a bumper, is fitted movably relative to the inner structural wall 2d via the elastic member (not shown).
  • the side plate half portion 2c 1 obstacle contact sensor for detecting a collision of the side plate half portion 2c 1 (not shown) is provided inside.
  • the side plate half portion 2c 1 with front and right obliquely forward of the ultrasonic receiver 14A in three places are disposed, the ultrasonic wave transmitting portion 14B at two positions between the ultrasonic receiver 14A of the three It is arranged.
  • the induction signal receiving unit 24 and the charging connection unit 13 are provided at positions visible from the outside of the front surface of the housing 2.
  • the housing 2 has a suction port 31 provided on the bottom plate 2a at the bottom and an exhaust port 32 provided obliquely above the rear, and the dust collection unit 15 and the electric blower (not ) Are arranged.
  • the dust collection unit 15 is a part that collects indoor dust, and includes a dust collection container 15 a and a dust collection filter 15 b.
  • the dust collection container 15a is formed with an inlet communicating with an inflow passage communicating with the suction port 31, and an outlet communicating with a duct portion 114 communicating with the electric blower (not shown).
  • the rotary brush 9 disposed in the back of the suction port 31, the side brush 10 disposed diagonally in front of the suction port 31 and the left and right diagonals of the suction port 31
  • a drive wheel unit (see FIG. 4) including drive wheels (left drive wheel 22L and right drive wheel 22R) disposed at the rear position is provided.
  • the lower portion of the drive wheel protrudes to the outside through the left and right holes 2a 11 provided in the bottom plate 2a of the housing 2.
  • the rotating brush 9 and the side brush 10 are driven and rotated by a brush motor (not shown). Further, a rotatable rear wheel 26 is provided at an intermediate position in the left-right direction of the rear half of the bottom surface. The wheels of the rear wheel 26 are rotatable. In FIG. 2 and FIG. 3, a state in which the rear wheel 26 is rotated 180 ° forward is indicated by a two-dot chain line.
  • the self-propelled cleaner 1 has floor surface detection sensors 18 disposed at a total of four locations of front and rear end portions in the front and rear direction at the bottom of the housing 2 and axial center positions of the left and right side brushes 10. doing. Further, the circuit board 11S is disposed in the front half of the self-propelled cleaner 1, and the rechargeable battery 12 and the ion generator 120 are disposed in the rear half.
  • the self-propelled cleaner 1 sucks air including dust on the floor (running surface) while self-running on the floor of the installed place, and exhausts the air from which dust is removed, thereby the floor surface is cleaned. clean.
  • the self-propelled cleaner 1 travels by autonomously avoiding an obstacle detected by the ultrasonic wave receiving unit 14A as an obstacle detection unit, and detects a level difference lower than the floor surface by the floor surface detection sensor 18 And run by avoiding the step autonomously.
  • self-propelled (vacuum) cleaner 1 has a function which returns to the charging stand which is not shown in figure autonomously, when cleaning is complete
  • the self-propelled cleaner 1 of the first embodiment has left and right wheel support structures 3L (the right wheel support structure is not shown) for supporting the left and right drive wheels 22L and 22R individually. Equipped with The left wheel support structure 3L will be described below, but the left and right wheel support structures are symmetrical with respect to the center line P (see FIG. 2) of the self-propelled cleaner 1 in the front-rear direction. The description of the wheel support structure is omitted.
  • the wheel support structure 3L supports the drive wheel 22L for supporting and traveling the housing 2 on the floor surface, and the drive wheel 22L so as to be rotatable and in the vertical direction (direction of arrow A) centering on the swing shaft 21a in the left and right direction. It includes a swing support portion 21L pivotally attached to the bottom plate 2a of the housing 2 and a biasing member 23a biasing the swing support portion 21L downward so as to swing the drive wheel 22L downward. And a biasing mechanism unit 23.
  • the wheel support structure 3L also includes a fixing portion described later provided on the bottom plate 2a for fixing the swing support portion 21L and the urging mechanism portion 23 to the bottom plate 2a of the housing 2.
  • the fixing portion provided on the bottom plate 2a, a pivot shaft mounting rib 2f 1 provided on the front end side near the hole portion 2a 11 in the bottom plate 2a, in front of the pivot shaft mounting rib 2f 1 in the bottom plate 2a It includes a biasing member mounting ribs 2f 2, which is provided.
  • the rocking support portion 21L is abutted against the rocking support portion 21L to restrict upward rocking of the rocking support portion 21L.
  • the abutment ribs 2f 3 may be provided.
  • the rocking support portion 21L includes a rocking arm portion 21b and the rocking shaft 21a attached to the lower surface at one end side of the rocking arm portion 21b, and is directed forward from below around the rocking shaft 21a. It is attached to the bottom 2a of the housing 2 so as to be able to swing in the direction (the direction of arrow A).
  • the drive wheel 22L is rotatably attached to the other end of the swing arm 21b, and a protrusion 21b 1 projecting upward is provided on the upper surface of the one end of the swing arm 21b.
  • the protrusion 21b 1 biasing member 23a presses.
  • the projecting piece 21b 1 if sufficiently high to overall height of the swing arm portion 21b is pressed by the urging member 23a is not required.
  • the swing support portion 21L may be provided with a drive motor 21c and a rotational force transmission mechanism (not shown) for transmitting the rotational force of the output shaft of the drive motor 21c to the drive wheel 22L.
  • a rotational force transmission mechanism is provided in the case type swing arm 21b, and the drive motor 21c is fixed to the side surface of the swing arm 21b.
  • the rotational force transmission mechanism includes, for example, an output gear fixed to the output shaft of the drive motor 21c protruding into the case-type swing arm portion 21b and a support shaft of the drive wheel 22L protruding into the swing arm portion 21b. It is configured to have a fixed input gear, and one or more transmission gears rotatably provided in the swing arm 21b and meshing with the output gear and the input gear.
  • the rotational force transmission mechanism includes a first grooved pulley fixed to the output shaft of the drive motor 21c projecting into the swinging arm 21b and a support shaft of the drive wheel 22L projecting into the swinging arm 21b. And a timing belt stretched between the first and second grooved pulleys.
  • the rotational speed of the output shaft of the drive motor 21c may be reduced by the rotational force transmission mechanism, or the drive motor 21c may be capable of adjusting the rotational speed.
  • Driving wheels 22L includes a wheel 22L 1, and the support shaft C that is fixed to the central hole of the wheel 22L 1, and a rubber tire 22L 2 fitted to the outer peripheral portion of the wheel 22L 1. Note that the outer peripheral portion of the rubber tire 22L 2 concavo-convex pattern (see FIGS. 2 and 3) are formed, are not shown uneven pattern in FIG.
  • the biasing mechanism portion 23 biases the swing support portion 21L downward by the biasing member 23a in a state where the housing 2 is placed on the floor surface G (see FIGS. 4A and 4B).
  • the biasing member 23a is configured to release the biasing of the swing support portion 21L (see FIG. 4C).
  • the biasing member 23 a is a compression spring, and the proximal end 23 a 1 fixed to the biasing member mounting rib 2 f 2 which is a fixing portion provided in the housing 2. If, and an abuttable tip 23a 2 to the swing support portion 21L.
  • the distal end portion 23a 2 of the compression springs can contact the contact member 23b may be provided on the projecting pieces 21b 1 of the swing arm portion 21b of the swing support portion 21L.
  • the contact member 23b is preferably formed by slip material against protrusion 21b 1 of the swing arm portion 21b (e.g., rubber). In addition, it may be subjected to fine roughened as a non-slip contact surface between the contact member 23b projecting pieces 21b 1 of.
  • the front end portion 2a 1 of the housing 2 is a step Abut on the corner of.
  • the curved or inclined front end 2a 1 of the housing 2 slides on the corner of the step and rides on the step, and the case 2 is the bottom plate 2a.
  • the bottom plate 2a of the housing 2 is lifted from the step at the front end portion 2a 1 side and is slightly inclined, as shown in FIG. 4B, between the bottom plate 2a near the drive wheel 22L and the floor surface G. The gap increases.
  • the bottom plate 2a of the housing 2 is illustrated in parallel to the floor surface G for the sake of convenience.
  • the biasing member 23 compression spring
  • the driving wheel 22L is largely protruded downward with respect to the bottom plate 2a.
  • the drive wheel 22L climbs over the step S in a state of largely projecting downward.
  • the biasing member 23 is not yet in the fully extended state, and the state where the driving wheel 22L is biased downward by the biasing member 23 continues, and the housing 2 in the continued biasing state.
  • the projection dimension H2 of the drive wheel 22L projecting from the bottom plate 2a is substantially maximized.
  • the swing support portion 21L is not connected to the biasing member 23a, so The ring 22L swings downward to its maximum protruding dimension H3 by its own weight, and the biasing member 23a is in an extended state.
  • the downward swing of the drive wheel 22L is restricted to the maximum projection dimension H3 by the lower surface of the swing arm 21b coming into contact with the front end of the hole 2a 11 in the bottom plate 2a of the housing 2. .
  • the swing support portion 21L is biased by the biasing member 23a so that the drive wheel 22L projects downward largely to such an extent that the drive wheel 22L can get over the step S.
  • the biasing member 23a When 22L largely projects to the outside, it is possible to release the biasing of the swinging support portion 21L by the biasing member 23a.
  • the drive wheel 22L has an outer dimension (a state in which the biasing member 23a is completely extended) obtained by adding an extra portion to the projecting dimension H2 shown in FIG.
  • the biasing force from the biasing member 23a is not applied, so that the drive wheel 22L is substantially unlikely to jump out beyond the protrusion dimension H2. Therefore, for example, when a child turns around a self-propelled electronic device and pushes or turns the drive wheel with his finger, the drive wheel jumps out with a large amount of projection (strong force) from the hole at the bottom. It is possible to reduce the risk of injury caused by rubbing the finger, or injury caused by holding the finger in the gap between the hole and the drive wheel.
  • FIG. 5 is an explanatory view of a wheel support structure according to a second embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • the wheel support structure 103L of the second embodiment is substantially the same as the wheel support structure 3L of the first embodiment except that the configuration of the biasing mechanism portion 123 is different from the configuration of the biasing mechanism portion 23 in the first embodiment.
  • points different from the first embodiment in the second embodiment will be mainly described.
  • the biasing mechanism 123, tip has a contact member 23b and the base end portion 23b 1 is urging member attachment rib 2f 2 to fixed biasing member 23a (the compression springs)
  • the stopper portion 123c for regulating the extension of the biasing member 23a is provided.
  • the rocking support portion 21L by the tip portion (in this case, the abutting member 23b) of the biasing member 23a has a function to block the pressing of the
  • the stopper portion 123 c may be provided on the fixed portion in the housing 2, and in the second embodiment, the base end portion of the L-shaped protrusion-like stopper portion 123 c is attached to the upper end portion of the biasing member attachment rib 2 f 2 It is done. At this time, the tip end of the stopper portion 123c is bent downward so as to be able to abut on the abutting member 23b. Furthermore, in the embodiment 2, the protrusion 121b 1 of the swing arm portion 121b of the pivot support portion 121L and the vertical direction of the slit 121b 11 is formed, tip portions of the stopper portion 123c is projecting piece 121b 1 so that pass by the slit 121b 11. The abutment member 23b of the biasing mechanism 123 can abut on both the left and right sides of the slit 121b 11 in the projection 121b 1 of the swing arm 121b.
  • the biasing member The swing arm portion 121b is urged to swing downward at 23a.
  • the swinging arm portion 121b biased by the biasing member 23a swings largely downward. but projecting pieces 121b 1 of the swing arm portion 121b is not able to contact with the stopper portion 123c by the slit 121b 11. In this state, the contact member 23b of the biasing member 23a approaches the tip of the stopper portion 123c.
  • the swing support portion 121L is not connected to the bias member 23a, and hence biasing is performed.
  • the drive wheel 22L released from the biasing force of the member 23a swings downward to its maximum projecting dimension H3 by its own weight.
  • the abutting member 23b of the biasing member 23a abuts on the distal end portion of the stopper portion 123c, and thus does not extend completely. That is, the biasing member 23a in this state is fully extended and the biasing force does not become 0, leaving a surplus.
  • a strong pressing force can be transmitted to the swing support portion 121L by the biasing member 23a (compression spring). That is, since the biasing force gradually increases from 0 as the compression spring is gradually shortened from the fully extended state, the stopper portion 123c is at the time when the compression spring is extended to a predetermined length (predetermined biasing point) When the swing support portion 121L is biased by the compression spring, a strong pressing force can be set. Therefore, according to this configuration, since the compression spring can be set to press the swing support portion 121L at the predetermined urging point when overcoming the step of the housing 2, the step over performance of the self-propelled cleaner can be improved. Can.
  • the pressing force of the biasing member 23a (compression spring) can be easily set. Also in the second embodiment, an effect similar to that of the first embodiment, that is, an effect taking into consideration the safety that the drive wheel 22L does not rush out with a strong force when protruding beyond the projection dimension H2 to some extent Play.
  • FIG. 6A and 6B are explanatory views of the wheel support structure of the third embodiment, where (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • FIG. 6 the same elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
  • points different from the first embodiment in the third embodiment will be mainly described.
  • the biasing member 223a is a tension spring.
  • the biasing member 223a tension spring
  • the one end portion 223a 1 slidably mounted on the urging member attachment rib 202f 2 as a fixed portion provided in the housing 2, the swing support portion 221b And the other end 223a 2 attached.
  • one end portion 223a 1 is formed in a ring shape having a long hole
  • the other end portion 223a 1 is formed in ring shape having a round hole.
  • Biasing member attachment rib 202f 2 is erected in the vicinity of the rear end of the hole portion 2a 11 in the bottom plate 2a of the housing 2, the recess 202f hooking end portion 223a 1 of the biasing member 223a at its upper end 21 is provided.
  • one end of the swing arm portion 221b of the pivot support portion 221L in (pivot shaft 21a side) is provided with a hook portion 221b 1 of the L-shaped, the biasing member 223a on the hook portions 221b 1 The other end 223a 2 is hooked.
  • FIG. 7 is an explanatory view of the wheel support structure of the fourth embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • FIG. 7 the same elements as those in FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals.
  • points of the fourth embodiment which are different from the first embodiment and the third embodiment will be mainly described.
  • the biasing mechanism 323, in the front-rear direction by the guide portion mounting rib 302f 3 as one of the fixed portion of the pair of fixing portions before and provided in the housing 2 A guide portion 323b provided in a protruding manner, a stopper portion 323c provided at the tip of the guide portion 323b, and a slide portion slidably mounted in the front-rear direction on the guide portion 323b and in contact with the swing support portion 21L. comprising a 323d, and a tension spring as a biasing member 323a having the other of the ends attached to the urging member attachment rib 202f 2 and the slide portion 323d of the fixing portion of the pair of front and rear fixed portions.
  • Guide portion mounting rib 302f 3 is provided at the front end side of the hole portion 2a 11 in the bottom plate 2a of the casing 2, the front end side of the urging member attachment rib 202f 2 similarly to the embodiment 3 hole 2a 11
  • the guide portion 323b is a rod-like member having a non-circular (for example, square) cross section
  • the stopper portion 323c is a projection portion protruding outward from the outer peripheral surface of the guide portion 323b. Is a plate-like member having a hole (for example, a square) through which the guide portion 323b is inserted.
  • the self-propelled cleaner slides by the tension spring as the biasing member 323a.
  • the portion 323 d is pulled rearward, whereby the swinging arm portion 21 b is biased downward in the swinging direction (arrow A direction).
  • the slide portion 323d is sandwiched between the protrusion 21b 1 and the guide section mounting rib 302f 3 of the swinging arm 21b.
  • FIG. 7B when the self-propelled cleaner tries to climb over the step S, the swinging arm portion 21b biased by the biasing member 323a swings largely downward. . At this time, the slide portion 323d is not in contact with the stopper portion 323c.
  • a strong pressing force can be transmitted to the swing support portion 21L by the biasing member 323a (tension spring). That is, since the biasing force gradually increases from 0 as the tension spring gradually expands from the contracted state, the stopper portion 323c is at the time when the tension spring is shortened to a predetermined length (predetermined biasing point) When the swing support portion 21L is biased by the tension spring, a strong pressing force can be set. Therefore, according to this configuration, since the tension spring can be set to press the swing support portion 21L at the predetermined urging point when crossing over the step of the housing 2, the step over performance of the self-propelled cleaner can be improved. Can.
  • the pressing force of the biasing member 23a (compression spring) can be easily set. Also in the fourth embodiment, an effect similar to that of the first embodiment, that is, an effect taking into consideration the safety that the drive wheel 22L does not rush out with a strong force when protruding beyond the protrusion dimension H2 to some extent Play.
  • FIG. 8 is an explanatory view of the wheel support structure of the fifth embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • FIG. 8 the same elements as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
  • points different from the first embodiment in the fifth embodiment will be mainly described.
  • a rotatable roller portion 23c is provided at the distal end portion 23a 2 of the compression spring as the urging member 23a while in contact with the swing support portion 21L and the sliding.
  • the roller holding member 23c 2 is the compression spring tip It is attached to part 23a 2.
  • the swinging support section 21L slides the roller body 23c 1 of the roller portion 23c, At this time, since the roller body 23c 1 is rotated, the swing of the swing support portion 21L can be smoothly.
  • FIG. 9 is an explanatory view of a wheel supporting structure according to a sixth embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • A is a state when traveling on the floor
  • B is a state when crossing over a step
  • C is a state where the driving wheel is separated from the floor
  • FIG. 9 the same components as those in FIGS. 5 and 8 are denoted by the same reference numerals.
  • points different from the second embodiment in the sixth embodiment will be mainly described.
  • a rotatable roller portion 23c is provided at the distal end portion 23a 2 of the compression spring as the urging member 23a while in contact with the swing support portions 121L and sliding.
  • Roller section 23c similarly to Embodiment 5, and a roller body 23c 1 and the roller holding member 23c 2.
  • the swing support portion 121L is a roller of the roller portion 23c.
  • the body 23c 1 slides, the roller body 23c 1 this time is for rotation, oscillation of the oscillating support portion 121L can be smoothly.
  • the roller body 23c 1 is brought into contact with the stopper portion 123c before urging member 23a Kiru elongation.
  • FIG. 10 is an explanatory view of a wheel support structure according to a seventh embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • A is a state when traveling on the floor
  • B is a state when crossing over a step
  • C is a state where the driving wheel is separated from the floor
  • FIG. 10 the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
  • points different from the fourth embodiment in the seventh embodiment will be mainly described.
  • the roller as the roller portion 623c which can rotate while slidingly contacting with the swing support portion 21L is provided at the lower end portion of the slide portion 623d and in the notch portion 623d 1 opened downward. It is rotatably mounted via a lateral axis.
  • the tension spring as the biasing member 323a presses and swings the swing support portion 21L via the slide portion 623d and the roller portion 623c, the swing support portion 21L slides the roller portion 623c. At this time, since the roller portion 623c rotates, the rocking support portion 21L is smoothly rocked.
  • FIG. 11A and 11B are explanatory views of the wheel support structure of the eighth embodiment, wherein (A) is a state when traveling on the floor, (B) is a state when crossing over a step, and (C) is a state where the driving wheel is separated from the floor Indicates
  • FIG. 11 the same elements as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
  • points different from the fifth embodiment in the eighth embodiment will be mainly described.
  • the projecting piece 721b of the swing arm portion 721b of the swing support portion 721L in the state where the self-propelled cleaner is mounted on the floor surface G (FIG. 11A).
  • abutment surface 721b 1 of the roller portion 23c comprising 1 is inclined at a predetermined angle ⁇ to the roller portion 23c side with respect to the floor surface G perpendicular vertical line P.
  • the rotational force transmission mechanism may be omitted, and the output shaft of the drive motor 21c may be directly coupled to the drive wheels 22L and 22R. In this case, it is possible to use a motor whose rotational speed can be adjusted and which can be rotated forward and reverse. The same applies to the second to eighth embodiments.
  • the left and right wheel support structures in the first to eighth embodiments may be arranged in the positions opposite to each other. In these cases, the drive wheel can be rocked from the bottom to the rear about the rocking axis.
  • the roller portion having a rubber roller in which a rubber ring is mounted on the outer peripheral surface of the roller main body shown in Embodiments 5 to 8 (FIGS. 8 to 11) may be configured. According to this configuration, when the swing support portion swings, since it is a rubber roller, it does not slip relative to the swing support portion and can be reliably rotated.
  • a ball portion may be used instead of the roller portion shown in the fifth to eighth embodiments (FIGS. 8 to 11).
  • the ball portion includes a ball body and a ball holding member having a caulking portion rotatably holding the ball body, and the ball holding member is attached to the tip of a compression spring as an urging member. According to this configuration, when the biasing member presses and swings the swing support portion via the ball portion, the swing support portion slides on the ball body of the ball portion, and at this time, the ball body rotates. Therefore, the rocking of the rocking support portion is smoothly performed.
  • the wheel support structure of the self-propelled electronic device comprises: a drive wheel for supporting and traveling a housing on a floor surface; and rotatably supports the drive wheel, and swings up and down around a swing axis. And a biasing mechanism including a swinging support portion pivotally attached to the bottom of the housing, and a biasing member biasing the swinging support portion downward so as to swing the drive wheel downward. Equipped The biasing mechanism portion biases the swing support portion downward by the biasing member in a state in which the housing is placed on the floor surface, and a state in which the driving wheel is separated from the floor surface In such a case, the biasing of the swing support portion by the biasing member is released.
  • the wheel support structure of the self-propelled electronic device of the present invention may be configured as follows, and they may be combined as appropriate.
  • the biasing member is a compression spring, and has a proximal end fixed to a fixed portion provided in the housing and a distal end capable of abutting on the rocking support. Good. According to this configuration, in the state where the housing is placed on the floor surface, the tip end portion of the compression spring can press the swing support portion to be biased to swing downward, which is simple. A wheel support structure can be obtained.
  • the biasing mechanism portion prevents the tip of the biasing member from pressing against the swing support portion when the drive wheel protrudes downward beyond the predetermined projecting dimension from the bottom portion of the housing
  • a strong pressing force can be transmitted to the swing support portion by the compression spring in the configuration (1). That is, since the biasing force gradually increases from 0 as the compression spring is gradually shortened from the fully extended state, the stopper portion is provided at the time when the compression spring is extended to a predetermined length (predetermined biasing point) If it abuts, it is possible to set a state in which a strong pressing force is maintained while the swing support portion is biased by the compression spring. Therefore, according to this configuration, since the compression spring can be set to press the swing support portion at the predetermined biasing point when overcoming the step of the housing, the step over performance of the self-propelled electronic device can be improved. .
  • the biasing member is a tension spring, and has one end slidably attached to a fixed portion provided in the housing and the other end attached to the swing support portion. May be According to this configuration, in a state where the housing is placed on the floor surface, the tension spring pulls the swing support portion so as to bias the swing support portion in the downward swing direction, and the drive wheel In the state of being separated from the floor surface, the one end portion slides the fixing portion to release the biasing to the swing support portion.
  • the biasing mechanism portion is provided at a leading end portion of the guide portion and a guide portion protruding in the front and rear direction from one of the front and rear fixed portions provided in the housing.
  • the sliding portion in the state where the housing is placed on the floor surface, the sliding portion is pulled by the tension spring so as to bias the rocking support portion in the downward rocking direction, and the rocking portion is rocked.
  • the support portion is pressed and the drive wheel protrudes downward from the bottom of the housing beyond a predetermined projecting dimension, the slide portion abuts against the stopper portion to prevent the slide portion from pressing against the swing support portion and swing The bias to the support portion is released.
  • a strong pressing force can be transmitted to the swing support portion by the tension spring.
  • the stopper portion If it abuts, while pressing the swing support portion by the tension spring, it can be set in a state where a strong pressing force is maintained. Therefore, according to this configuration, since the tension spring can be set to press the swing support portion at the predetermined biasing point when overcoming the step of the housing, the step over performance of the self-propelled electronic device can be improved. .
  • a roller portion or a ball portion that can rotate while sliding on the swing support portion may be provided at the tip end portion of the biasing member. According to this configuration, when the swing support portion swings due to the biasing force of the biasing member (compression spring), the roller portion or the ball portion rotates while slidingly contacting the swing support portion. It can swing smoothly.
  • the biasing member compression spring
  • the sliding member may be provided with a roller portion or a ball portion that can rotate while sliding on the swing support portion. According to this configuration, when the swing support portion swings due to the biasing force of the biasing member (tension spring), the roller portion or the ball portion rotates while slidingly contacting the swing support portion. It can swing smoothly.
  • the biasing member tension spring
  • the wheel supporting structure of the self-propelled electronic device includes, for example, a self-propelled ion generator which travels while blowing out ions, and a self-propelled carrying a package, in addition to the self-propelled electronic device described in the embodiment.
  • the present invention is also applicable to a carriage and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

駆動輪が外部へ突出するときには強い力で勢いよく飛び出さないという安全性を考慮した自走式電子機器の車輪支持構造を提供すること。 筐体を床面上で支持し走行させる駆動輪と、前記駆動輪を回転可能に支持しかつ揺動軸を中心に上下方向へ揺動可能に前記筐体の底部に枢着する揺動支持部と、前記駆動輪を下方へ揺動させるように前記揺動支持部を下方へ付勢する付勢部材を含む付勢機構部とを備え、 前記付勢機構部は、前記筐体が床面上に載置された状態では前記付勢部材にて前記揺動支持部を下方へ付勢し、かつ前記駆動輪が床面から離れた状態では前記付勢部材による前記揺動支持部への付勢が解除されているように構成されたことを特徴とする自走式電子機器の車輪支持構造。

Description

自走式電子機器の車輪支持構造
 本発明は自走式電子機器の車輪支持構造に関する。
 従来の自走式電子機器として、例えば特許文献1には、前後の車体フレームと、各車体フレームを支持する複数のキャスタ車輪と、前後の車体フレームの間に設けられた左右のフレームと、左右のフレームを支持する一対の駆動輪とを備えた自走式搬送車が開示されている。この自走式搬送車において、各フレームは、前後の車体フレームの一方に揺動軸を介して揺動可能に連結されると共に、他方の車体フレームに連結軸を介して上下方向に揺動可能に連結されている。さらに、各連結軸を挿通させる圧縮バネが各車体フレームと各フレームの間に設けられており、圧縮バネにてフレームを介して駆動輪を下方へ付勢するよう構成されている。この自走式搬送車によれば、床面などの走行に際して、その床面に凹凸が存在した場合は、その凹凸に応じて駆動輪が揺動軸廻りで昇降して、駆動輪が凹凸面に倣って駆動回転するとされている。
 また、特許文献2には、引っ張りバネを用いて駆動輪を筐体の底部から下方へ突出させる車輪支持構造を備えた自走式電子機器が開示されている。この自走式電子機器では、筐体の底部に設けた左右の孔部から駆動輪を下方へ突出させるように構成されている。
特開平9-286337号公報 特開2016-143231号公報
 特許文献2のようにバネによって駆動輪を筐体の底部の孔部から外部へ突出させる車輪支持構造を備えた自走式電子機器では、駆動輪がバネによって常に外部へ突出する方向に付勢されている。また、この車輪支持構造では、駆動輪が段差を乗り越える際に強い力で外部へ突出できるようバネによる強い付勢力を維持しており、段差乗り越え時に必要な突出寸法よりも大きい突出寸法で突出できるようバネによる駆動輪への付勢を強い力で維持している。
 そのため、例えば、子供が自走式電子機器を裏返して指で駆動輪を押したり回したりして遊んでいると、孔部から大きな突出量(強い力)で勢いよく飛び出した駆動輪で指を擦って怪我をしたり、孔部と駆動輪との間の隙間に指を挟んで怪我をしたりするおそれがあった。
 本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、駆動輪が外部へ突出するときには強い力で勢いよく飛び出さないという安全性を考慮した自走式電子機器の車輪支持構造を提供することを目的とする。
 かくして、本発明によれば、筐体を床面上で支持し走行させる駆動輪と、前記駆動輪を回転可能に支持しかつ揺動軸を中心に上下方向へ揺動可能に前記筐体の底部に枢着する揺動支持部と、前記駆動輪を下方へ揺動させるように前記揺動支持部を下方へ付勢する付勢部材を含む付勢機構部とを備え、
 前記付勢機構部は、前記筐体が床面上に載置された状態では前記付勢部材にて前記揺動支持部を下方へ付勢し、かつ前記駆動輪が床面から離れた状態では前記付勢部材による前記揺動支持部への付勢が解除されているように構成された自走式電子機器の車輪支持構造が提供される。
 本発明の自走式電子機器の車輪支持構造によれば、筐体を持ち上げるあるいは裏返しにするといった駆動輪が床面から離れた状態では、付勢部材による揺動支持部への付勢が解除されている。つまり、駆動輪が筐体の底部からある程度突出すると付勢部材の負荷がかからない。そのため、例えば、子供が自走式電子機器を裏返して指で駆動輪を押したり回したりして遊んでいるときに、底部の孔部から大きな突出量(強い力)で勢いよく飛び出した駆動輪で指を擦って怪我をしたり、孔部と駆動輪との間の隙間に指を挟んで怪我をするといった危険性を低減することができる。
本発明に係る車輪支持構造を備えた自走式電子機器の外観斜視図である。 図1に示す自走式電子機器の底面図である。 図1に示す自走式電子機器の前後方向に沿った垂直断面図である。 実施形態1の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態2の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態3の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態4の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態5の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態6の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態7の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。 実施形態8の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。
 本発明に係る自走式電子機器として、図面を用いた以下の実施形態では自走式掃除機の場合を例示するが、本発明の自走式電子機器は自走式掃除機に限定されるものではない。
(実施形態1)
 図1は本発明に係る車輪支持構造を備えた自走式電子機器の外観斜視図であり、図2は図1に示す自走式電子機器の底面図であり、図3は図1に示す自走式電子機器の前後方向に沿った垂直断面図である。また、図4は実施形態1の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、以下の説明において、前後方向とは自走式掃除機が床面G上を前方へ直進する直線上の方向であり、左右方向とは前後方向と直交する水平な直線上の方向である。
 <自走式掃除機の構成>
 図1~図3に示すように、実施の形態1に係る車輪支持構造3Lを備えた自走式掃除機1は、平盤形の筐体2を備える。なお、実施の形態1の場合、筐体2は円盤形であるが、これに限定されず、例えば平面視の形状が楕円形状あるいは多角形状であってもよい。
 筐体2は、円形に形成された天板を含む。天板は、その前部を構成する天板前部2b1と、中間部から後部に亘って構成する蓋部2b2から構成され、蓋部2b2は天板前部2b1との境界側の側部に配置された図示しないヒンジ部を支点にして上方へ開く。天板前部2b1の前端部には、内部に配置された回路基板(不図示)の熱を逃がす複数の空気孔2b11が形成されている。
 また、筐体2は環状に形成された側板および底板2aを含む。また、図3に示すように筐体2は内部構造壁2dを含む。底板2aは、その前端部2a1が前方へ向かって上昇する湾曲面または傾斜面となっている(図3参照)。
 側板は、それぞれ円弧形の側板前半部2c1と側板後半部2c2とから構成される。側板前半部2c1はバンパーとして機能するよう、図示しない弾発部材を介して内部構造壁2dに対して移動可能に嵌め合わされている。側板前半部2c1には、側板前半部2c1の衝突を検出する障害物接触センサ(不図示)が内部に設けられている。さらに、側板前半部2c1には、前方および左右斜め前方の3箇所に超音波受信部14Aが配置されると共に、3箇所の超音波受信部14Aの間の2箇所に超音波送信部14Bが配置されている。
 さらに、筐体2の前部表面の外部から視認できる位置に誘導信号受信部24および充電用接続部13が設けられている。
 筐体2は、底部の底板2aに設けられた吸込口31と、後部の斜め上方に設けられた排気口32とを有し、筐体2の内部には集塵部15および電動送風機(不図示)が配置されている。集塵部15は、室内の塵埃を集める部分であり、集塵容器15aと、集塵フィルター15bとを備える。集塵容器15aには、吸込口31と連通する流入路に通じる流入口と、電動送風機(不図示)と連通するダクト部114に通じる排気口とが形成されている。
 自走式掃除機1の底面の前半部には、吸込口31の奥に配置された回転ブラシ9と、吸込口31の左右斜め前方に配置されたサイドブラシ10と、吸込口31の左右斜め後方位置に配置された駆動輪(左駆動輪22Lおよび右駆動輪22R)を含む駆動輪ユニット(図4参照)とが設けられている。なお、駆動輪の下部は筐体2の底板2aに設けられた左右の孔部2a11を通して外部へ突出している。
 回転ブラシ9およびサイドブラシ10は、ブラシモータ(不図示)によって駆動され回転する。また、底面の後半部の左右方向における中間位置には回動自在な後輪26が設けられている。後輪26の車輪は回転自在である。なお、図2と図3においては、後輪26が前方へ180°回動した状態を二点差線で記している。
 自走式掃除機1は、筐体2の底部における前後方向の前端部および後端部、並びに左右のサイドブラシ10の軸心位置の合計4カ所にそれぞれ配置された床面検出センサ18を有している。
 また、自走式掃除機1の前半部には回路基板11Sが配置され、後半部には充電池12およびイオン発生器120が配置されている。
 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(走行面)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。自走式掃除機1は、障害物検出部としての超音波受信部14Aにより検出された障害物を自律的に回避して走行すると共に、床面検知センサ18にて床面より低い段差を検知して段差を自律的に回避して走行する。そして、自走式掃除機1は、掃除が終了すると自律的に図示しない充電台に帰還する機能を有する。
<車輪支持構造>
 図2~図4に示すように、実施形態1の自走式掃除機1は、左右の駆動輪22L、22Rを個別に支持する左右の車輪支持構造3L(右の車輪支持構造は不図示)を備える。
 以下、左側の車輪支持構造3Lについて説明するが、左右の車輪支持構造は自走式掃除機1の前後方向の中心線P(図2参照)に対して対称的な構造であるため、右側の車輪支持構造についての説明は省略する。
 車輪支持構造3Lは、筐体2を床面上で支持し走行させる駆動輪22Lと、駆動輪22Lを回転可能に支持しかつ左右方向の揺動軸21aを中心に上下方向(矢印A方向)へ揺動可能に筐体2の底板2aに枢着する揺動支持部21Lと、駆動輪22Lを下方へ揺動させるように揺動支持部21Lを下方へ付勢する付勢部材23aを含む付勢機構部23とを備える。
 また、車輪支持構造3Lには、揺動支持部21Lおよび付勢機構部23を筐体2の底板2aに固定する底板2aに設けられた後述の固定部も含まれる。
 底板2aに設けられた固定部としては、底板2aにおける孔部2a11の前端側近傍に設けられた揺動軸取付用リブ2f1と、底板2aにおける揺動軸取付用リブ2f1の前方に設けられた付勢部材取付用リブ2f2とが含まれる。なお、底板2aにおける揺動軸取付用リブ2f1と付勢部材取付用リブ2f2との間に、揺動支持部21Lと当接して揺動支持部21Lの上方への揺動を規制する当接リブ2f3を設けてもよい。
 揺動支持部21Lは、揺動アーム部21bと、揺動アーム部21bの一端部側の下面に取り付けられた前記揺動軸21aとを含み、揺動軸21aを中心に下方から前方へ向かう方向(矢印A方向)に揺動可能に筐体2の底部2aに取り付けられている。
 また、揺動アーム部21bの他端部に駆動輪22Lが回転可能に取り付けられると共に、 揺動アーム部21bの一端部側の上面に上方へ突出する突片21b1が設けられており、この突片21b1を付勢部材23aが押圧する。なお、揺動アーム部21bの全体的な高さが付勢部材23aにて押圧されるのに十分な高さであれば突片21b1は不要である。
 さらに、揺動支持部21Lには、駆動モータ21cと、駆動モータ21cの出力軸の回転力を駆動輪22Lに伝える回転力伝達機構(不図示)とが設けられてもよい。この場合、例えば、ケース型の揺動アーム部21b内に回転力伝達機構を設け、揺動アーム部21bの側面に駆動モータ21cを固定する。
 回転力伝達機構は、例えば、ケース型の揺動アーム部21b内に突出する駆動モータ21cの出力軸に固定された出力ギアと、揺動アーム部21b内に突出する駆動輪22Lの支軸に固定された入力ギアと、揺動アーム部21b内に回転可能に設けられて出力ギアおよび入力ギアと噛合する1つ以上の伝達ギアとを有する構成とされる。あるいは、回転力伝達機構は、揺動アーム部21b内に突出する駆動モータ21cの出力軸に固定された第1の溝付きプーリと、揺動アーム部21b内に突出する駆動輪22Lの支軸に固定された第2の溝付きプーリと、第1と第2の溝付きプーリの間に張架されたタイミングベルトとを有する構成とされる。なお、回転力伝達機構にて駆動モータ21cの出力軸の回転速度を減速するように構成してもよく、あるいは駆動モータ21cが回転速度を調整できるものであってもよい。
 駆動輪22Lは、ホイール22L1と、ホイール22L1の中心孔に固定された前記支軸Cと、ホイール22L1の外周部に嵌め込まれたゴムタイヤ22L2とを有する。なお、ゴムタイヤ22L2の外周部には凹凸パターン(図2と図3参照)が形成されており、図4では凹凸パターンの図示を省略している。
 付勢機構部23は、筐体2が床面G上に載置された状態では付勢部材23aにて揺動支持部21Lを下方へ付勢し(図4(A)、(B)参照)、かつ駆動輪22Lが床面Gから離れた状態では付勢部材23aによる揺動支持部21Lへの付勢が解除されているように構成されている(図4(C)参照)。
 詳しく説明すると、実施形態1の場合、付勢部材23aは、圧縮バネであり、筐体2内に設けられた固定部である付勢部材取付用リブ2f2に固定された基端部23a1と、揺動支持部21Lに当接可能な先端部23a2とを有する。なお、この場合、圧縮バネの先端部23a2に、揺動支持部21Lの揺動アーム部21bの突片21b1に当接可能な当接部材23bが設けられていてもよい。この当接部材23bは、揺動アーム部21bの突片21b1に対して滑りにくい素材(例えばゴム)にて形成されることが好ましい。それに加えて、の突片21b1の当接部材23bとの接触面に滑り止めとなる微細な凹凸加工を施してもよい。
 次に、図1~図4を参照しながら車輪支持構造3Lの動きについて説明する。
 図4(A)に示すように、自走式掃除機1が床面G上を矢印F方向に直進(前進)しているときは、駆動輪22Lは付勢部材23aの付勢力に抗して筐体2の底板2aに対して上方へ揺動した状態に維持される。このとき、揺動アーム部21bの一端部が当接リブ2f3に当たることにより揺動アーム部21bの上方への揺動が規制され、筐体2の底板2aから突出した駆動輪22Lの突出寸法H1が最小に維持される。また、図4(A)の状態において、揺動アーム部21bの突片21b1が付勢部材23aに当接部材23bを介して押圧することにより付勢部材23aが圧縮されている。
 自走式掃除機1が、底板2aの高さよりも高くかつ底板2aの前端部2a1(図3参照)に接触可能な高さの段差に接近すると、筐体2の前端部2a1が段差の角に当接する。そして、段差に当接した自走式掃除機1がさらに前進すると、筐体2の湾曲または傾斜した前端部2a1が段差の角を摺動して段差に乗り上がり、筐体2は底板2aを段差の角に擦り付けながら前進する。この際、筐体2の底板2aは前端部2a1側が段差から浮き上がってやや傾斜した状態となり、図4(B)に示すように、駆動輪22L近傍の底板2aと床面Gとの間の隙間が大きくなる。なお、図4(B)では便宜上筐体2の底板2aを床面Gと平行に図示している。
 このとき、付勢部材23(圧縮バネ)は揺動支持部21Lの揺動アーム部21bを下方へ付勢しているため、底板2aに対して駆動輪22Lが下方へ大きく突出した状態となり、駆動輪22Lは下方へ大きく突出した状態で段差Sを乗り越えていく。この際、付勢部材23は未だ伸びきった状態になっておらず、付勢部材23によって駆動輪22Lを下方へ付勢した状態が継続しており、付勢継続状態での筐体2の底板2aから突出した駆動輪22Lの突出寸法H2が概ね最大となる。
 図4(C)に示すように、例えば、自走式掃除機1を持ち上げて駆動輪22Lが床面Gから離れると、揺動支持部21Lは付勢部材23aと連結していないため、駆動輪22Lは自重によって最大突出寸法H3まで下方へ揺動し、かつ付勢部材23aは伸びきった状態となる。この際、例えば、揺動アーム部21bの下面が筐体2の底板2aにおける孔部2a11の前端部に当接することにより駆動輪22Lの下方への揺動が最大突出寸法H3に規制される。最大突出寸法H3より下方への移動は、底板2aにおける孔部2a11の周縁部Xと揺動アーム部21bとが接触する(図4(c)参照)ことで停止される。また、停止させるための部材を底板2aに取り付けてもよい。
 すなわち、この車輪支持構造3Lによれば、駆動輪22Lが段差Sを乗り越えることができる程度に大きく下方へ突出させるよう付勢部材23aにて揺動支持部21Lを付勢し、それより駆動輪22Lが大きく外部へ突出する場合は付勢部材23aによる揺動支持部21Lへの付勢を解除することができる。
 したがって、自走式掃除機1を裏返した状態にすると、図4(B)で示した突出寸法H2に余裕分を加えた寸法(付勢部材23aが伸びきった状態)で駆動輪22Lは外部へ突出するが、それより駆動輪22Lが外部へ突出する場合は付勢部材23aからの付勢力が加わらないため、駆動輪22Lが概ね突出寸法H2を超えて勢いよく飛び出しにくくなっている。したがって、例えば、子供が自走式電子機器を裏返して指で駆動輪を押したり回したりして遊んでいるときに、底部の孔部から大きな突出量(強い力)で勢いよく飛び出した駆動輪で指を擦って怪我をしたり、孔部と駆動輪との間の隙間に指を挟んで怪我をするといった危険性を低減することができる。
(実施形態2)
 図5は実施形態2の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図5において、図4中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
 実施形態2の車輪支持構造103Lは、その付勢機構部123の構成が実施形態1における付勢機構部23の構成とは異なる以外は、実施形態1の車輪支持構造3Lと概ね同様である。以下、実施形態2における実施形態1とは異なる点を主に説明する。
 実施形態2において、付勢機構部123は、先端部に当接部材23bを有しかつ基端部23b1が付勢部材取付用リブ2f2に固定された付勢部材23a(圧縮バネ)を備えることに加え、付勢部材23aの伸長を規制するストッパ部123cを備えている。
 このストッパ部123cは、駆動輪22Lが筐体2の底板2aから所定突出寸法を超えて下方へ突出すると付勢部材23aの先端部(この場合は当接部材23b)による揺動支持部21Lへの押圧を阻止する機能を有する。
 ストッパ部123cは筐体2内の固定部に設けられていればよく、実施形態2ではL形突片状のストッパ部123cの基端部が付勢部材取付用リブ2f2の上端部に取り付けられている。この際、当接部材23bと当接可能なようにストッパ部123cの先端部は下方へ折れ曲がっている。
 さらに、実施形態2の場合、揺動支持部121Lの揺動アーム部121bの突片121b1には上下方向のスリット121b11が形成されており、ストッパ部123cの先端部が突片121b1のスリット121b11を通れるようにしている。なお、付勢機構部123の当接部材23bは揺動アーム部121bの突片121b1におけるスリット121b11の左右両側に当接可能である。
 このように構成された車輪支持構造103Lによれば、図5(A)に示すように、自走式掃除機が床面G上を直進する際は、実施形態1と同様に、付勢部材23aにて揺動アーム部121bを下方へ揺動させるように付勢する。
 また、図5(B)に示すように、自走式掃除機が段差Sを乗り越えようとする際は、付勢部材23aにて付勢された揺動アーム部121bが下方へ大きく揺動するが、揺動アーム部121bの突片121b1はスリット121b11によってストッパ部123cに当接することはない。なお、この状態では、付勢部材23aの当接部材23bがストッパ部123cの先端部に近接する。
 また、図5(C)に示すように、自走式掃除機を持ち上げて駆動輪22Lが床面Gから離れると、揺動支持部121Lは付勢部材23aと連結していないため、付勢部材23aによる付勢が解除された駆動輪22Lは自重によって最大突出寸法H3まで下方へ揺動する。
 一方、付勢部材23aの当接部材23bはストッパ部123cの先端部に当接するため、伸びきった状態とならない。すなわち、この状態における付勢部材23aは伸びきって付勢力が0にはなっておらず、余力を残している。
 すなわち、実施形態2の車輪支持構造103Lによれば、付勢部材23a(圧縮バネ)によって強い押圧力を揺動支持部121Lに伝えることができる。つまり、圧縮バネは伸びきった状態から徐々に短縮していくにつれて付勢力が0から徐々に増加していくため、圧縮バネが所定の長さまで伸長した時点(所定付勢ポイント)でストッパ部123cに当接するようにすれば、圧縮バネにて揺動支持部121Lを付勢する間は強い押圧力が維持される状態に設定することができる。したがって、この構成によれば、筐体2の段差乗り越え時に圧縮バネが所定付勢ポイントで揺動支持部121Lを押圧するように設定できるため、自走式掃除機の段差乗り越え性能を向上させることができる。また、付勢部材23a(圧縮バネ)の押圧力を容易に設定することができる。
 そして、実施形態2においても、実施形態1と同様の効果、すなわち、駆動輪22Lが突出寸法H2をある程度超えて外部へ突出するときには強い力で勢いよく飛び出さないという安全性を考慮した効果を奏する。
(実施形態3)
 図6は実施形態3の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図6において、図6中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態3における実施形態1とは異なる点を主に説明する。
 実施形態3の車輪支持構造203Lでは、付勢部材223aが引っ張りバネである。この付勢部材223a(引っ張りバネ)は、筐体2内に設けられた固定部としての付勢部材取付用リブ202f2にスライド可能に取り付けられた一端部223a1と、揺動支持部221bに取り付けられた他端部223a2とを有する。
 具体的には、付勢部材223aにおいて、一端部223a1は長孔を有する輪状に形成されると共に、他端部223a1は丸孔を有する輪状に形成される。
 付勢部材取付用リブ202f2は、筐体2の底板2aにおける孔部2a11の後端近傍に立設されており、その上端部には付勢部材223aの一端部223a1を引っ掛ける凹部202f21が設けられている。
 さらに、揺動支持部221Lの揺動アーム部221bの一端部側(揺動軸21a側)にはL形の引っ掛け部221b1が設けられており、この引っ掛け部221b1に付勢部材223aの他端部223a2が引っ掛けられる。
 このように構成された車輪支持構造203Lによれば、図6(A)に示すように、自走式掃除機が床面G上を直進する際は、付勢部材223aとしての引っ張りバネによって揺動アーム部221bの引っ掛け部221b1が後方へ引っ張られ、それにより揺動アーム部221bが揺動方向(矢印A方向)の下方へ付勢されている。
 また、図6(B)に示すように、自走式掃除機が段差Sを乗り越えようとする際は、付勢部材223aにて付勢された揺動アーム部221bが下方へ大きく揺動する。
 また、図6(C)に示すように、自走式掃除機を持ち上げて駆動輪22Lが床面Gから離れると、駆動輪22Lが自重によって最大突出寸法H3まで下方へ揺動する。このとき、駆動輪22Lの突出寸法H2をある程度超えた時点から付勢部材223aによる揺動アーム部221bへの付勢が解除されており、縮みきった付勢部材223aは引っ掛け部221b1にて後方へ押されることにより一端部223a1が付勢部材取付用リブ202f2の凹部202f21を後方へスライドする。これにより、一端部223a1の輪状と凹部202f21との間に隙間が発生して、付勢部材223aの付勢力が無くなることになる。
 この実施形態3においても、実施形態1と同様の効果、すなわち、駆動輪22Lが突出寸法H2をある程度超えて外部へ突出するときには強い力で勢いよく飛び出さないという安全性を考慮した効果を奏する。
(実施形態4)
 図7は実施形態4の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図7において、図1および図4中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態4における実施形態1および実施形態3とは異なる点を主に説明する。
 実施形態4の車輪支持構造303Lにおいて、付勢機構部323は、筐体2内に設けられた前後一対の固定部のうちの一方の固定部としてのガイド部取付用リブ302f3に前後方向に突設されたガイド部323bと、ガイド部323bの先端部に設けられたストッパ部323cと、ガイド部323bに前後方向にスライド可能にかつ揺動支持部21Lと当接可能に取り付けられたスライド部323dと、前後一対の固定部のうちの他方の固定部としての付勢部材取付用リブ202f2とスライド部323dとに取り付けられた両端部を有する付勢部材323aとしての引っ張りバネとを備える。
 ガイド部取付用リブ302f3は筐体2の底板2aにおける孔部2a11の前端部側に設けられ、付勢部材取付用リブ202f2は実施形態3と同様に孔部2a11の前端部側に設けられている。
 付勢機構部323において、ガイド部323bは横断面が非円形(例えば正方形)の棒状部材であり、ストッパ部323cはガイド部323bの外周面から外方へ突出した突起部であり、スライド部323dはガイド部323bを挿通させる孔部(例えば正方形)を有する板状部材である。
 このように構成された車輪支持構造303Lによれば、図7(A)に示すように、自走式掃除機が床面G上を直進する際は、付勢部材323aとしての引っ張りバネによってスライド部323dが後方へ引っ張られ、それにより揺動アーム部21bが揺動方向(矢印A方向)の下方へ付勢されている。このとき、スライド部323dは揺動アーム21bの突片21b1とガイド部取付用リブ302f3との間に挟まれている。
 また、図7(B)に示すように、自走式掃除機が段差Sを乗り越えようとする際は、付勢部材323aにて付勢された揺動アーム部21bが下方へ大きく揺動する。このとき、スライド部323dはストッパ部323cに当接していない。
 また、図7(C)に示すように、自走式掃除機を持ち上げて駆動輪22Lが床面Gから離れると、駆動輪22Lが自重によって最大突出寸法H3まで下方へ揺動する。このとき、駆動輪22Lの突出寸法H2をある程度超えた時点から付勢部材323aによる揺動アーム部21bへの付勢が解除されているが、付勢部材323aはストッパ部323cに当接することにより縮みきった状態にはなっていない。すなわち、この状態における付勢部材323aは縮みきって付勢力が0にはなっておらず、余力を残している。
 すなわち、実施形態4の車輪支持構造303Lによれば、付勢部材323a(引っ張りバネ)によって強い押圧力を揺動支持部21Lに伝えることができる。つまり、引っ張りバネは縮みきった状態から徐々に伸長していくにつれて付勢力が0から徐々に増加していくため、引っ張りバネが所定の長さまで短縮した時点(所定付勢ポイント)でストッパ部323cに当接するようにすれば、引っ張りバネにて揺動支持部21Lを付勢する間は強い押圧力が維持される状態に設定することができる。したがって、この構成によれば、筐体2の段差乗り越え時に引っ張りバネが所定付勢ポイントで揺動支持部21Lを押圧するように設定できるため、自走式掃除機の段差乗り越え性能を向上させることができる。また、付勢部材23a(圧縮バネ)の押圧力を容易に設定することができる。
 そして、実施形態4においても、実施形態1と同様の効果、すなわち、駆動輪22Lが突出寸法H2をある程度超えて外部へ突出するときには強い力で勢いよく飛び出さないという安全性を考慮した効果を奏する。
(実施形態5)
 図8は実施形態5の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図8において、図4中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態5における実施形態1とは異なる点を主に説明する。
 実施形態5の車輪支持構造403Lでは、揺動支持部21Lと摺接しながら回転可能なローラー部23cが付勢部材23aとしての圧縮バネの先端部23a2に設けられている。
 ローラー部23cは、ローラー本体23c1と、ローラー本体23c1を左右方向の軸23c3を介して回転可能に保持するローラー保持部材23c2とを有し、ローラー保持部材23c2が圧縮バネの先端部23a2に取り付けられている。
 実施形態5の場合、付勢部材23aがローラー部23cを介して揺動支持部21Lを押圧して揺動させる際、揺動支持部21Lがローラー部23cのローラー本体23c1を摺動し、このときローラー本体23c1が回転するため、揺動支持部21Lの揺動がスムーズに行われる。
(実施形態6)
 図9は実施形態6の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図9において、図5および図8中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態6における実施形態2とは異なる点を主に説明する。
 実施形態6の車輪支持構造503Lでは、揺動支持部121Lと摺接しながら回転可能なローラー部23cが付勢部材23aとしての圧縮バネの先端部23a2に設けられている。
 ローラー部23cは、実施形態5と同様に、ローラー本体23c1とローラー保持部材23c2とを有する。
 実施形態6の場合も、実施形態5と同様に、付勢部材23aがローラー部23cを介して揺動支持部121Lを押圧して揺動させる際、揺動支持部121Lがローラー部23cのローラー本体23c1を摺動し、このときローラー本体23c1が回転するため、揺動支持部121Lの揺動がスムーズに行われる。
 なお、ローラー本体23c1は、付勢部材23aが伸びきる前にストッパ部123cに当接する。
(実施形態7)
 図10は実施形態7の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図10において、図7中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態7における実施形態4とは異なる点を主に説明する。
 実施形態7の車輪支持構造603Lでは、揺動支持部21Lと摺接しながら回転可能なローラー部623cとしてのローラーが、スライド部623dの下端部に設けられた下方に開放する切欠き部623d1に左右方向の軸を介して回転可能に取り付けられている。
 実施形態7の場合、付勢部材323aとしての引っ張りバネがスライド部623dおよびローラー部623cを介して揺動支持部21Lを押圧して揺動させる際、揺動支持部21Lがローラー部623cを摺動し、このときローラー部623cが回転するため、揺動支持部21Lの揺動がスムーズに行われる。
(実施形態8)
 図11は実施形態8の車輪支持構造の説明図であって(A)は床面走行時の状態、(B)は段差乗り越え時の状態、(C)は駆動輪が床面から離れた状態を示す。なお、図11において、図8中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。以下、実施形態8における実施形態5とは異なる点を主に説明する。
 実施形態8の車輪支持構造703Lでは、自走式掃除機が床面G上に載置された状態(図11(A))において、揺動支持部721Lの揺動アーム部721bの突片721b1を含むローラー部23cとの当接面721b1が、床面Gと垂直な鉛直線Pに対してローラー部23c側へ所定角度θで傾斜している。
 この構成によれば、自走式掃除機が段差を乗り越えようとする状態(図11(B))のときに、付勢部材23aの付勢力を揺動アーム部721bの当接面721b1に垂直方向に伝えることができるため、大きな付勢力を揺動アーム部721bに伝えやすくなって駆動輪22Lの段差乗り越えに有利となる。
(他の実施形態)
1.実施形態1において、回転力伝達機構を省略し、駆動モータ21cの出力軸を直接駆動輪22L、22Rに結合させてもよい。この場合、回転速度調整可能でかつ正逆回転可能なモータを用いることができる。実施形態2~8についても同様である。
2.実施形態1~8における左右の車輪支持構造はそれらが左右逆の位置に配置されてもよい。これらの場合、駆動輪は揺動軸を中心に下方から後方へ向かって揺動可能となる。
3.実施形態5~8(図8~11)に示したローラー本体の外周面にゴムリングを装着したゴムローラーを有するローラー部を構成してもよい。
 この構成によれば、揺動支持部が揺動する際、ゴムローラーであるため揺動支持部に対して滑りにくくなり確実に回転することができる。
4.実施形態5~8(図8~11)に示したローラー部の代わりにボール部を用いてもよい。このボール部は、ボール本体と、ボール本体を回転可能に保持するカシメ部を有するボール保持部材とを備え、ボール保持部材が付勢部材としての圧縮バネの先端部に取り付けられる。
 この構成によれば、付勢部材がボール部を介して揺動支持部を押圧して揺動させる際、揺動支持部がボール部のボール本体を摺動し、このときボール本体が回転するため、揺動支持部の揺動がスムーズに行われる。
5.実施形態8(図11)で説明した揺動支持部721Lの揺動アーム部721bの当接面721b1を所定角度θで傾斜させた構成は、実施形態1~7(図4~10)にも適用可能である。
(まとめ)
 本発明の自走式電子機器の車輪支持構造は、筐体を床面上で支持し走行させる駆動輪と、前記駆動輪を回転可能に支持しかつ揺動軸を中心に上下方向へ揺動可能に前記筐体の底部に枢着する揺動支持部と、前記駆動輪を下方へ揺動させるように前記揺動支持部を下方へ付勢する付勢部材を含む付勢機構部とを備え、
 前記付勢機構部は、前記筐体が床面上に載置された状態では前記付勢部材にて前記揺動支持部を下方へ付勢し、かつ前記駆動輪が床面から離れた状態では前記付勢部材による前記揺動支持部への付勢が解除されているように構成されている。
 本発明の自走式電子機器の車輪支持構造は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。
(1)前記付勢部材は、圧縮バネであり、前記筐体内に設けられた固定部に固定された基端部と、前記揺動支持部に当接可能な先端部とを有してもよい。
 この構成によれば、筐体が床面上に載置された状態では圧縮バネの先端部にて揺動支持部を押圧して下方へ揺動させるように付勢させることができ、シンプルな車輪支持構造を得ることができる。
(2)前記付勢機構部は、前記駆動輪が前記筐体の底部から所定突出寸法を超えて下方へ突出すると前記付勢部材の前記先端部による前記揺動支持部への押圧を阻止するストッパ部をさらに有してもよい。
 この構成によれば、前記構成(1)における圧縮バネによって強い押圧力を揺動支持部に伝えることができる。つまり、圧縮バネは伸びきった状態から徐々に短縮していくにつれて付勢力が0から徐々に増加していくため、圧縮バネが所定の長さまで伸長した時点(所定付勢ポイント)でストッパ部に当接するようにすれば、圧縮バネにて揺動支持部を付勢する間は強い押圧力が維持される状態に設定することができる。したがって、この構成によれば、筐体の段差乗り越え時に圧縮バネが所定付勢ポイントで揺動支持部を押圧するように設定できるため、自走式電子機器の段差乗り越え性能を向上させることができる。
(3)前記付勢部材は、引っ張りバネであり、前記筐体内に設けられた固定部にスライド可能に取り付けられた一端部と、前記揺動支持部に取り付けられた他端部とを有してもよい。
 この構成によれば、筐体が床面上に載置された状態では揺動支持部を下方へ揺動させる方向に付勢するよう引っ張りバネにて揺動支持部を引っ張り、かつ駆動輪が床面から離れた状態では一端部が固定部をスライドして揺動支持部への付勢が解除される。
(4)前記付勢機構部は、前記筐体内に設けられた前後一対の固定部のうちの一方の固定部に前後方向に突設されたガイド部と、前記ガイド部の先端部に設けられたストッパ部と、前記ガイド部に前後方向にスライド可能にかつ前記揺動支持部と当接可能に取り付けられたスライド部と、前記前後一対の固定部のうちの他方の固定部と前記スライド部とに取り付けられた両端部を有する前記付勢部材としての引っ張りバネとをさらに備えてもよい。
 この構成によれば、筐体が床面上に載置された状態では揺動支持部を下方へ揺動させる方向に付勢するよう引っ張りバネにてスライド部を引っ張ってスライド部にて揺動支持部を押圧し、かつ駆動輪が筐体の底部から所定突出寸法を超えて下方へ突出するとスライド部がストッパ部に当接してスライド部による揺動支持部への押圧が阻止されて揺動支持部への付勢が解除される。
 また、この構成によれば、引っ張りバネによって強い押圧力を揺動支持部に伝えることができる。つまり、引っ張りバネは縮みきった状態から徐々に伸長していくにつれて付勢力が0から徐々に増加していくため、引っ張りバネが所定の長さまで短縮した時点(所定付勢ポイント)でストッパ部に当接するようにすれば、引っ張りバネにて揺動支持部を付勢する間は強い押圧力が維持される状態に設定することができる。したがって、この構成によれば、筐体の段差乗り越え時に引っ張りバネが所定付勢ポイントで揺動支持部を押圧するように設定できるため、自走式電子機器の段差乗り越え性能を向上させることができる。
(5)前記揺動支持部に摺接しながら回転可能なローラー部またはボール部が前記付勢部材の前記先端部に設けられてもよい。
 この構成によれば、付勢部材(圧縮バネ)の付勢力により揺動支持部が揺動する際にローラー部またはボール部が揺動支持部に摺接しながら回転するため、揺動支持部がスムーズに揺動することができる。
(6)前記揺動支持部に摺接しながら回転可能なローラー部またはボール部が前記スライド部材に設けられてもよい。
 この構成によれば、付勢部材(引っ張りバネ)の付勢力により揺動支持部が揺動する際にローラー部またはボール部が揺動支持部に摺接しながら回転するため、揺動支持部がスムーズに揺動することができる。
 なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 本発明の自走式電子機器の車輪支持構造は、前記実施形態で説明した自走式電子機器の他に、例えば、イオンを吹き出しながら走行する自走式イオン発生装置、荷物を搬送する自走式搬送車等にも適用可能である。
 1 自走式掃除機(自走式電子機器)
 2 筐体
 2a 底板(底部)
 2f2、202f2 付勢部材取付用リブ(固定部)
 3L、103L、203L、303L 車輪支持構造
 21a 揺動軸
 21L、121L、221L 揺動支持部
 22L、22R 駆動輪
 23、123、223、323 付勢機構部
 23a、223a、323a 付勢部材
 23b 当接部材
 23b1 基端部
 123c、323c ストッパ部
 223a1 一端部
 223a2 他端部
 302f3 ガイド部取付用リブ(固定部)
 323b ガイド部
 323d スライド部
 G 床面

Claims (7)

  1.  筐体を床面上で支持し走行させる駆動輪と、前記駆動輪を回転可能に支持しかつ揺動軸を中心に上下方向へ揺動可能に前記筐体の底部に枢着する揺動支持部と、前記駆動輪を下方へ揺動させるように前記揺動支持部を下方へ付勢する付勢部材を含む付勢機構部とを備え、
     前記付勢機構部は、前記筐体が床面上に載置された状態では前記付勢部材にて前記揺動支持部を下方へ付勢し、かつ前記駆動輪が床面から離れた状態では前記付勢部材による前記揺動支持部への付勢が解除されているように構成されたことを特徴とする自走式電子機器の車輪支持構造。
  2.  前記付勢部材は、圧縮バネであり、前記筐体内に設けられた固定部に固定された基端部と、前記揺動支持部に当接可能な先端部とを有する請求項1に記載の車輪支持構造。
  3.  前記付勢機構部は、前記駆動輪が前記筐体の底部から所定突出寸法を超えて下方へ突出すると前記付勢部材の前記先端部による前記揺動支持部への押圧を阻止するストッパ部をさらに有する請求項2に記載の車輪支持構造。
  4.  前記付勢部材は、引っ張りバネであり、前記筐体内に設けられた固定部にスライド可能に取り付けられた一端部と、前記揺動支持部に取り付けられた他端部とを有する請求項1に記載の車輪支持構造。
  5.  前記付勢機構部は、前記筐体内に設けられた前後一対の固定部のうちの一方の固定部に前後方向に突設されたガイド部と、前記ガイド部の先端部に設けられたストッパ部と、前記ガイド部に前後方向にスライド可能にかつ前記揺動支持部と当接可能に取り付けられたスライド部と、前記前後一対の固定部のうちの他方の固定部と前記スライド部とに取り付けられた両端部を有する前記付勢部材としての引っ張りバネとをさらに備える請求項1に記載の車輪支持構造。
  6.  前記揺動支持部に摺接しながら回転可能なローラー部またはボール部が前記付勢部材の前記先端部に設けられている請求項2または3に記載の車輪支持構造。
  7.  前記揺動支持部に摺接しながら回転可能なローラー部またはボール部が前記スライド部材に設けられている請求項5に記載の車輪支持構造。
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