(57)【要約】【課題】ハウジングのバッテリ収容部に収容したバッテリパックを覆う構成としながら部品点数の増加及び大型化を抑制することの可能なクリーナを提供する。【解決手段】クリーナ１Ａは、バッテリ収容部２ａを有するハウジング２と、電動作業機に取付可能であるとともにバッテリ収容部２ａに対して着脱可能に取り付くバッテリパック３と、ハウジング２に対して着脱可能に取り付き、塵埃を貯蔵する集塵ケース４と、を備える。バッテリ収容部２ａは、バッテリパック３がハウジング２に対して着脱される通路となる開口部２ｂを有する。集塵ケース４は、ハウジング２に取り付いた状態で、開口部２ｂの少なくとも一部を覆う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ収容部を有するハウジングと、
他の電動作業機に取付可能であるとともに、前記バッテリ収容部に対して着脱可能に取り付くバッテリパックと、
前記ハウジング内に設けられ、前記バッテリパックから供給される電力により駆動する集塵用モータと、
前記集塵用モータの駆動力により回転し、前記ハウジングに設けられる吸気口から排気口へとつながる送風路を流れる気流を発生させる集塵ファンと、
前記送風路上に設けられるフィルタ装置と、
前記ハウジングに対して着脱可能に取り付き、前記フィルタ装置によって前記気流から除去された塵埃を貯蔵する集塵ケースと、を備え、
前記バッテリ収容部は、前記バッテリパックが前記ハウジングに対して着脱される通路となる開口部を有し、
前記集塵ケースは、前記ハウジングに取り付いた状態で、前記開口部の少なくとも一部を覆う、クリーナ。
【請求項２】
前記バッテリパックから供給される電力により駆動する車輪用モータと、
前記ハウジングの底面から下方に突出し、前記車輪用モータの駆動力で回転する車輪と、を備える、請求項１に記載のクリーナ。
【請求項３】
前記バッテリ収容部は、前記ハウジングの側面に前記開口部を有する、請求項２に記載のクリーナ。
【請求項４】
前記バッテリパックは、前記バッテリ収容部に水平方向から取り付く、請求項３に記載のクリーナ。
【請求項５】
前記側面は、上下方向を中心線とする円筒形状を有し、
前記集塵ケースは、前記側面と略同一面となる円弧状の外面を有し、前記外面が前記開口部の少なくとも一部を覆う、請求項３又は４のいずれか一項に記載のクリーナ。
【請求項６】
前記バッテリパックと前記集塵ケースの高さ方向位置が少なくとも部分的に重複する、請求項２から５のいずれか一項に記載のクリーナ。
【請求項７】
前記バッテリパックは、作業者によって操作されることで前記ハウジングに対する固定と離脱を切替え可能な操作部を有し、
前記集塵ケースは、前記バッテリパックにおける前記操作部に対向するように配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のクリーナ。
【請求項８】
前記集塵ケースを前記ハウジングから取り外すことが、前記バッテリパックを前記バッテリ収容部から取り外し可能とする条件の１つである、請求項１から７のいずれか一項に記載のクリーナ。
【請求項９】
前記ハウジングに対する前記集塵ケースの着脱方向と、前記バッテリ収容部に対する前記バッテリパックの着脱方向と、が略同一である、請求項１から８のいずれか一項に記載のクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着脱可能なバッテリパックの電力で動作するクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、バッテリパックが着脱される構成のクリーナを開示する。このようなクリーナにおいては、バッテリパックの着脱部に粉塵が取り付くことを抑制することや、外観の調和の観点から、クリーナ本体内にバッテリパックを収容し、カバーでバッテリパックを覆う構成とすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2018-68726号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリパックを別途カバーで覆う構成とする場合、部品点数の増加や大型化の要因となる。
【０００５】
本発明の目的は、ハウジングのバッテリ収容部に収容したバッテリパックを覆う構成としながら部品点数の増加及び大型化を抑制することの可能なクリーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、クリーナである。このクリーナは、
バッテリ収容部を有するハウジングと、
他の電動作業機に取付可能であるとともに、前記バッテリ収容部に対して着脱可能に取り付くバッテリパックと、
前記ハウジング内に設けられ、前記バッテリパックから供給される電力により駆動する集塵用モータと、
前記集塵用モータの駆動力により回転し、前記ハウジングに設けられる吸気口から排気口へとつながる送風路を流れる気流を発生させる集塵ファンと、
前記送風路上に設けられるフィルタ装置と、
前記ハウジングに対して着脱可能に取り付き、前記フィルタ装置によって前記気流から除去された塵埃を貯蔵する集塵ケースと、を備え、
前記バッテリ収容部は、前記バッテリパックが前記ハウジングに対して着脱される通路となる開口部を有し、
前記集塵ケースは、前記ハウジングに取り付いた状態で、前記開口部の少なくとも一部を覆う。
【０００７】
前記バッテリパックから供給される電力により駆動する車輪用モータと、
前記ハウジングの底面から下方に突出し、前記車輪用モータの駆動力で回転する車輪と、を備えてもよい。
【０００８】
前記バッテリ収容部は、前記ハウジングの側面に前記開口部を有してもよい。
【０００９】
前記バッテリパックは、前記バッテリ収容部に水平方向から取り付いてもよい。
【００１０】
前記側面は、上下方向を中心線とする円筒形状を有し、
前記集塵ケースは、前記側面と略同一面となる円弧状の外面を有し、前記外面が前記開口部の少なくとも一部を覆ってもよい。
【００１１】
前記バッテリパックと前記集塵ケースの高さ方向位置が少なくとも部分的に重複してもよい。
【００１２】
前記バッテリパックは、作業者によって操作されることで前記ハウジングに対する固定と離脱を切替え可能な操作部を有し、
前記集塵ケースは、前記バッテリパックにおける前記操作部に対向するように配置されてもよい。
【００１３】
前記集塵ケースを前記ハウジングから取り外すことが、前記バッテリパックを前記バッテリ収容部から取り外し可能とする条件の１つであってもよい。
【００１４】
前記ハウジングに対する前記集塵ケースの着脱方向と、前記バッテリ収容部に対する前記バッテリパックの着脱方向と、が略同一であってもよい。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ハウジングのバッテリ収容部に収容したバッテリパックを覆う構成としながら部品点数の増加及び大型化を抑制することの可能なクリーナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るクリーナ１Ａの斜視図。
【図２】クリーナ１Ａのハウジング２にバッテリパック３及び集塵ケース４を取り付ける手順を示す分解斜視図。
【図３】クリーナ１Ａの底面図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図６】図４のＣ−Ｃ断面図。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図。
【図８】本発明の実施の形態２に係るクリーナ１ＡＢの側断面図。
【図９】図８においてラッチ操作部３０ａによりバッテリパック３０の固定を解除した状態の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１〜図７を参照し、本発明の実施の形態１に係るクリーナ１Ａについて説明する。クリーナ１Ａは、自走式のクリーナ（集塵機）であり、自走式集塵ロボットとも称される。クリーナ１Ａは、バッテリパック３を電源とする。バッテリパック３は、リチウムイオン二次電池等の二次電池セルを内蔵する。バッテリパック３は、電動工具等の多種複数の電動作業機に着脱可能なものである。バッテリパック３は、着脱可能であること及び専用充電器による急速充電の利便性から、冷温庫等の家庭向け機器でも使用される。
【００２０】
クリーナ１Ａのハウジング２は、略円筒形状の樹脂成形体である。図２に示すように、ハウジング２は、後部にバッテリ収容部２ａを有する。バッテリ収容部２ａは、後方に臨む開口部２ｂを有する。開口部２ｂは、バッテリパック３がバッテリ収容部２ａに対して着脱される通路となる。バッテリパック３は、後方から開口部２ｂを通してバッテリ収容部２ａに着脱可能に取り付けられる。バッテリ収容部２ａに取り付いたバッテリパック３からクリーナ１Ａの本体に電力が供給される。具体的には、バッテリパック３は、後述の制御基板１１、車輪用モータ１２、集塵ブラシモータ１４、サブブラシモータ１６、集塵ファンモータ２４等に駆動電力を供給する。バッテリパック３は、略直方体形状である。バッテリパック３は、左右両側面の各後部にラッチ操作部３ａを有する。ラッチ操作部３ａは、作業者によって操作されることで、バッテリ収容部２ａに対するバッテリパック３の固定と離脱（固定解除）を切替え可能な操作部である。具体的には、双方のラッチ操作部３ａを内側に向けて押し込むことで、バッテリ収容部２ａに対するバッテリパック３の固定が解除され、バッテリパック３を後方に取り出すことが可能となる。開口部２ｂの右部に設けられた凹部２ｃ（図２）は、右側のラッチ操作部３ａを操作するスペースへの入口となる。
【００２１】
ハウジング２の後部であって、バッテリ収容部２ａの左方には、集塵ケース４が後方から着脱可能に設けられる。バッテリパック３の着脱方向と、集塵ケース４の着脱方向は、略同一（略平行）である。バッテリパック３及び集塵ケース４の高さ方向位置は、少なくとも部分的に重複する。集塵ケース４は、バッテリパック３の左方と、後方の少なくとも一部と、を覆う。集塵ケース４は、樹脂成形体であって、円弧状の外周面部４ａを有する。外周面部（側面部）４ａは、ハウジング２の外周面（側面）と合わせて１つの円筒面を成す。すなわち、外周面部４ａとハウジング２の外周面とは、中心軸と外径が略等しい。これにより、バッテリパック３が略直方体形状であっても、クリーナ１Ａの外郭形状は、上下方向を中心軸とする略円筒形状となる。略円筒形状とすることで、障害物と接触した際の回避動作を容易にすることが可能となっている。外周面部４ａは、延長部４ｂを有する。延長部４ｂは、外周面部４ａのうち集塵ケース４の内外を隔てる部分から右方に延長された部分である。延長部４ｂは、バッテリ収容部２ａの開口部２ｂの少なくとも一部を覆うカバー部として機能する。集塵ケース４を取り外すことで、バッテリ収容部２ａに対するバッテリパック３の着脱が可能となる。
【００２２】
ハウジング２にバッテリパック３及び集塵ケース４を装着する手順として、バッテリパック３を取り付けた後、集塵ケース４を取り付ける。一方で、バッテリパック３は集塵ケース４がハウジング２に取り付けられた状態において延長部４ｂに覆われているため、集塵ケース４がハウジング２に取り付けられた状態においてバッテリパック３のみをハウジング２から取り外すことができない。このため、バッテリパック３及び集塵ケース４を取り外す手順として、集塵ケース４を取り外した後、バッテリパック３を取り外す。換言すると、バッテリパック３を取り外す時には必ず集塵ケース４が取り外されていることとなる。このような構成とすることで、左側のラッチ操作部３ａの操作空間を確保せず、左側のラッチ操作部３ａに対向するように集塵ケース４を設けることが可能となり、空間を有効活用できる。
【００２３】
図３に示すように、ハウジング２の底面部には、駆動車輪５が左右方向に１つずつ設けられ、接地車輪６が前部に設けられる。駆動車輪５は、ハウジング２の底面から下方に突出し、自走のためにハウジング２を移動させる駆動力を持つ。接地車輪６は、ハウジング２の底面から下方に突出し、駆動力を持たず転動可能である。ハウジング２の中央下部であって駆動車輪５の間には、自走しながら粉塵（塵埃）を捕集するための吸気口としての集塵口２２が設けられる。集塵口２２内には、走行中に床の粉塵を掻き出すため回転駆動する集塵ブラシ７が設けられる。ハウジング２の底面部の右前方には、部屋隅の粉塵を掻き込むための回転駆動するサブブラシ８が設けられる。ハウジング２の底面部の一部は、集塵ケース４の底面及びバッテリパック３の底面で構成される。
【００２４】
図６に示すように、ハウジング２の内部の左右には、駆動車輪５を駆動するための車輪用モータ１２及び車輪用ギヤ１３が設けられる。車輪用モータ１２の回転トルクは、車輪用ギヤ１３により増幅され、駆動車輪５へ伝達される。ハウジング２の内部の、左側の駆動車輪５の右方には、集塵ブラシ７を駆動するための集塵ブラシモータ１４及び集塵ブラシギヤ１５が設けられる。集塵ブラシモータ１４の回転トルクは、集塵ブラシギヤ１５により増幅され、集塵ブラシ７に伝達される。
【００２５】
ハウジング２内部の右前部には、サブブラシ８を回転駆動させるためのサブブラシモータ１６及びサブブラシギヤ１７が設けられる。サブブラシモータ１６の回転トルクは、サブブラシギヤ１７で増幅され、サブブラシ８に伝達される。ハウジング２の内部の左前部、中央前部、右前部には、それぞれ赤外線式または超音波式等の非接触障害物センサ１８が設けられる。ハウジング２の前方にはダンパ１９が設けられる。クリーナ１Ａが自走中に障害物等に衝突した際には、ハウジング２に対しダンパ１９が相対的に変位し、ダンパセンサ２０により衝突を検知できる。
【００２６】
図４及び図５に示すように、ハウジング２内には、一端が集塵口２２に臨む（集塵ブラシ７の収容された空間に連通する）集塵ダクト９が設けられる。集塵ダクト９の他端は、集塵ケース４の入口部４ｃに連なる開口部９ａ（図４及び図７）である。集塵ケース４の上部開口（出口部）には、フィルタ装置としての集塵フィルタ１０（図４及び図１０）が設けられる。図６及び図７に示すように、集塵ケース４の左方には集塵ファン（吸引ファン）２１及び集塵ファンモータ（集塵用モータ）２４が設けられる。集塵ファン２１は、集塵ファンモータ２４の駆動力により回転する遠心ファンである。集塵ファン２１及び集塵ファンモータ２４の高さ方向位置は、バッテリパック３及び集塵ケース４と少なくとも部分的に重複する。
【００２７】
図６に示すように、ハウジング２の内部前方には、制御基板１１が設けられる。制御基板１１は、マイコン（マイクロコントローラ）等を搭載しており、非接触障害物センサ１８やダンパセンサ２０等の各種センサの信号に基づいて壁や障害物、床面（清掃面）２３等の情報を取得しながら、駆動車輪５の駆動制御、集塵ブラシモータ１４の駆動制御、サブブラシモータ１６の駆動制御、集塵ファンモータ２４の駆動制御等を実施する。制御基板１１のマイコンの制御により、クリーナ１Ａは、プログラムに従って自走し、床面２３上の粉塵を清掃する。
【００２８】
集塵ファンモータ２４によって駆動される集塵ファン２１の発生する吸引力により、集塵ケース４の内部の圧力を低下させ、集塵ダクト９を介して、集塵口２２から外気と共に粉塵を吸い込む。集塵ブラシ７の回転により床面２３から掻き上げられた粉塵は、集塵ファン２１の発生する吸引力によって集塵口２２から集塵ダクト９に入り、集塵ダクト９を通過して集塵ケース４内に流入する。その後、集塵フィルタ１０により、気流のみ集塵ケース４外へ流出し、粉塵は集塵ケース４内へ捕集（貯蔵）される。集塵ケース４外へ流出した気流は、ハウジング２の左後部の排気口２ｅからハウジング２外へ排出される。
【００２９】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３０】
(1) 集塵ケース４の外周面部４ａがバッテリ収容部２ａの開口部２ｂの少なくとも一部を覆うため、別途カバーを設けずにバッテリパック３を覆うことができると共にクリーナ１Ａの外郭形状を略円筒形状とすることができ、部品点数の増加及び大型化を抑制することができる。
【００３１】
(2) ハウジング２から集塵ケース４を取り外した状態でバッテリ収容部２ａに対するバッテリパック３の着脱を行う構成のため、左側のラッチ操作部３ａの操作空間（指などを挿入するスペース）に集塵ケース４を設けることが可能となり、空間を有効活用できる。これにより、クリーナ１Ａの大型化を抑制できる。また、左側のラッチ操作部３ａの操作空間を広く確保できるため、バッテリパック３の着脱における作業性が良い。
【００３２】
(3) 例えばバッテリパック３の容量が無くなり、バッテリパック３を交換あるいは充電する際には、バッテリパック３を取り外す前に集塵ケース４を外す必要がある。このため、バッテリパック３の交換や充電の際に、集塵ケース４内に溜まった粉塵の排出を作業者に促すことができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るクリーナ１ＡＢの側断面図である。図９は、図８においてラッチ操作部３０ａによりバッテリパック３０の固定を解除した状態の側断面図である。図８及び図９に示す断面の切断位置は、図５と共通である。本実施の形態で使用されるバッテリパック３０に設けられるラッチ操作部３０ａは、バッテリパック３０の後面上部に１つ設けられる。作業者がラッチ操作部３０ａを押し下げることで、ラッチ爪部３０ｂが降下し、バッテリパック３０の固定が解除される。
【００３４】
本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態においても、バッテリパック３０の後方が集塵ケース４の延長部４ｂに覆われており、ハウジング２から集塵ケース４を取り外した状態でバッテリパック３０の着脱を行う構成のため、ラッチ操作部３０ａの操作空間に集塵ケース４を設けることが可能となり、空間を有効活用できる。
【００３５】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。例えば、本発明のクリーナは、自走式に限定されず、携帯式であってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１Ａ、１Ｂ  クリーナ（自走式集塵ロボット）、
２  ハウジング、２ａ  バッテリ収容部、２ｂ  開口部、２ｅ  排気口、
３  バッテリパック、３ａ  ラッチ操作部、
４  集塵ケース、４ａ  外周面部（側面部）、４ｂ  延長部（延長面部）、４ｃ  入口部、
５  駆動車輪、６  接地車輪、７  集塵ブラシ、８  サブブラシ、９  集塵ダクト、１０  集塵フィルタ（フィルタ装置）、１１  制御基板、１２  車輪用モータ、１３  車輪用ギヤ、１４  集塵ブラシモータ、１５  集塵ブラシギヤ、１６  サブブラシモータ、１７  サブブラシギヤ、１８  非接触障害物センサ、１９  ダンパ、２０  ダンパセンサ、２１  集塵ファン、２２  集塵口（吸気口）、２３  床面、２４  集塵ファンモータ（集塵用モータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020049091.tif 000009
【図８】
2020049091.tif 000010
【図９】
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