(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃用のモップを外周囲に装着可能に構成した筐体と、
当該筐体の底面略中央において旋回可能に設けた車軸と、
前記車軸に取り付けられるとともに前記筐体の底面から外周が突出した状態となるように設けられた駆動車輪を有し、
前記駆動車輪は、動力伝達機構を介して動力原と接続された前記車軸の回転に伴って回転駆動されるとともに、前記車軸の旋回によって進行方向を変えるように構成され、
駆動車輪は、走行時に進行方向のモップの前方が浮き上がり、モップの後方が接地するように筐体に設けられていることを特徴とする自走式モップ保持機。
【請求項２】
清掃用のモップを外周囲に装着可能に構成した筐体と、
当該筐体の底面略中央において旋回可能に設けた車軸と、
前記車軸に取り付けられるとともに前記筐体の底面から外周が突出した状態となるように設けられた駆動車輪を有し、
前記駆動車輪は、動力伝達機構を介して動力原と接続された前記車軸の回転に伴って回転駆動されるとともに、
前記駆動車輪の回転を妨げる負荷が作用した場合に、当該駆動車輪を回転させる動力の全部又は一部を利用して前記車軸を旋回させることで、当該駆動車輪の進行方向を変えるようになっており、
駆動車輪は、走行時に進行方向のモップの前方が浮き上がり、モップの後方が接地するように筐体に設けられていることを特徴とする自走式モップ保持機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式モップ保持機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、特許文献１，特許文献２に示すような自走式の掃除機が多く発明されている。このような自走式の掃除機は、操舵機能を有する移動手段、掃除手段、障害物を検知する距離センサ等を有しておりセンサ等による検知結果に基づいて移動手段及び掃除手段を制御して室内を清掃するように構成されている。
一方、室内を清掃する器具としてモップがある。モップは床面のゴミやホコリを吸着して取り除く清掃具であるが吸引する機構は無い。そのため、モップを用いた清掃では、吸着したゴミ等を脱落させないようモップを操作しながら床面からゴミ等を取り除くことが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５６８８４号公報
【特許文献２】特許第３４２６４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、自走式掃除機のような自走する筐体にモップを取り付けたものもある。このような装置は、モップを取り付けた筐体が床面を走り回るものであるが、障害物に接触して方向を変えたりする場合に、ゴミやホコリが脱落して散乱してしまうことがある。これは、モップが有する繊維によって補足されていないゴミやホコリがあるからであり、床面に接するモップの繊維に吸着されることなく外周縁部で他のゴミやホコリによって押されるように運ばれているものは、進行方向の転換等によってすぐに脱落してしまう。このため、モップが通過した直後の軌跡上からはゴミやホコリが取り除かれるものの、移動途中でゴミやホコリが脱落して床面に残ってしまう。
【０００５】
本発明は当該課題に鑑み発明されたものであって、モップを取り付けることができるように構成したいろいろな方向へ進路を変更する自走式モップの保持機であって、進行方向を変えた場合であっても集めたゴミやホコリを脱落させにくい構造を有した自走式モップ保持機を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、
清掃用のモップを外周囲に装着可能に構成した筐体と、
当該筐体の底面略中央において旋回可能に設けた車軸と、
前記車軸に取り付けられるとともに前記筐体の底面から外周が突出した状態となるように設けられた駆動車輪を有し、
前記駆動車輪は、動力伝達機構を介して動力原と接続された前記車軸の回転に伴って回転駆動されるとともに、前記車軸の旋回によって進行方向を変えるように構成され、
駆動車輪は、走行時に進行方向のモップの前方が浮き上がり、モップの後方が接地するように筐体に設けられていることを特徴とする自走式モップ保持機。
【０００７】
また、上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、
清掃用のモップを外周囲に装着可能に構成した筐体と、
当該筐体の底面略中央において旋回可能に設けた車軸と、
前記車軸に取り付けられるとともに前記筐体の底面から外周が突出した状態となるように設けられた駆動車輪を有し、
前記駆動車輪は、動力伝達機構を介して動力原と接続された前記車軸の回転に伴って回転駆動されるとともに、
前記駆動車輪の回転を妨げる負荷が作用した場合に、当該駆動車輪を回転させる動力の全部又は一部を利用して前記車軸を旋回させることで、当該駆動車輪の進行方向を変えるようになっており、
駆動車輪は、走行時に進行方向のモップの前方が浮き上がり、モップの後方が接地するように筐体に設けられていることを特徴とする自走式モップ保持機。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる自走式モップ保持機は、筐体の中央部の底面に設けた駆動車輪によって走行するものである。実施例には、一本の車軸の両端に駆動車輪を設けたものを示しているが、この場合には両駆動車輪の中央（車軸の中央）が筐体の中央部（好ましくは重心位置の真下）に配置される。
本発明にかかる自走式モップ保持機は駆動輪の回転によって走行するものであるから、駆動輪の外周面が底面よりも下方に突出している。このため、静止時の筐体は駆動輪が支点となって前方側若しくは後方側に傾いた状態になり、筐体の重心位置が駆動車輪よりも高い位置にあることで走行を開始すると後方に傾くことになる。後方に傾くと、前方部にあるモップが浮き上がり進行方向の後方側にあるモップが接地する。したがって、走行を開始すると落ちているゴミやホコリは、進行方向前方部側のモップの下を通り過ぎて後方部にあるモップの内面に吸着される。このように、ゴミやホコリはモップの外周ではなく内側部分に保持されることになるので、自走式モップ保持機が不規則に走り回ってもゴミやホコリがモップから脱落しにくいという効果を有している。
【０００９】
また、本発明にかかる自走式モップ保持機は、障害物に接触したり床面との接触状態が変化するなど駆動輪に作用する負荷に変化が生じると車軸が旋回して進行方向を不規則に変化させるものである。そして、自走式モップ保持機に装着されるモップの底面は、旋回する駆動輪と車軸の位置を避けるために円形の開口を有しており、不規則な回転を伴って進行することによって一カ所に偏ることなく当該円形の開口周縁にゴミやホコリを吸着させるようになっている。本発明にかかる自走式モップ保持機は、このようにゴミやホコリの吸着位置を分散させることによって、清掃時にゴミやホコリがモップから脱落しにくいという効果を有している。また、単純な機構によって走行方向が不規則に変化するようになっており、センサ等を用いた特別な走行制御をすることなく清掃エリア全体を掃除することができるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に用いるモップ保持機の外観斜視図である。
【図２】本発明に用いるモップ保持機を下方から見た状態の外観斜視図である。
【図３】本発明に用いるモップ保持機に装着するモップの外観斜視図である。
【図４】モップを装着した状態のモップ保持機の外観斜視図である。
【図５】図５（ａ）は本発明に用いるモップ保持機の側面図であり、図５（ｂ）はモップを装着した状態のモップ保持機の側面図である。
【図６】図６（ａ）は本発明に用いるモップ保持機の中央断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示したＡ部の拡大図、図６（ｃ）はモップ保持機に設けられている駆動部の斜視図である。
【図７】本発明に用いるモップ保持機が走行する様子を表した平面図である。
【図８】本発明に用いるモップ保持機が走行する様子を側部から表した一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。図１は本発明にかかる自走式モップ装置１のモップ保持機２を上方から見た外観斜視図であり、図２は当該自走式モップ装置１のモップ保持機２を下方から見た外観斜視図である。
モップ保持機２は、平面視において角部をなだらかな曲面で構成した外形を有しており、頂面部から側方に向かってなだらかに湾曲しながら降下するような側面形状を有したドーム状の外観形状を有している。全幅および全長は約２５ｃｍ程度であり、全高は全幅および全長の約１／４程度の寸法に形成されている。
モップ保持機２の頂部には、略方形の平坦部が設けられており、当該平坦部には収納式の取手４と、押しボタン式のスイッチ５が設けられている。モップ保持機２の底部には、図２に示すように当該モップ保持機２を床面上において走行させるための駆動部６が設けられている。
【００１２】
当該駆動部６は、駆動軸を兼ねた車軸の両端に取り付けられた同一直径の一対の車輪７と、当該車輪７の進行方向を水平面内で回動させる旋回部８と、これらに動力を伝える動力伝達部および動力部から構成されている。床面に対する車輪７の接地部位は、モップ保持機２の筐体底面９よりも１０〜１５ｍｍ程度突出するように設けられている。また、車輪７の旋回中心は、モップ保持機２の重心位置を通過する垂線と略一致するように設けられている。本実施の形態では、モップ保持機２の重心位置は、筐体が有する外形形状の中央と一致している。
【００１３】
図３は、モップ保持機２の外周に装着するモップ３を上方から見た外観図を表している。当該モップ３は、表面にホコリ吸着用の繊維を密に設けた柔軟な布状体によって外周長に合わせた内周長を有する環状体として形成されたものであり、上面側開口３１と下面側開口３２が設けられたものである。上面側開口３１の内周縁は伸縮性を有しており、モップ保持機２上部の筐体表面に対して密着するように形成されている。また、下面側開口３２の端縁は、モップ保持機の駆動輪が表出するために形成されており、駆動輪の可動範囲を囲うように設けた環状の凸縁２０に沿うように形成されている。
図４は、当該モップ３をモップ保持機２に装着した状態を表しており、このようにモップ３を装着したモップ保持機２が床面上を走行することで、床面上のホコリ等をモップ３によって吸着するようになっている。
【００１４】
図５（ａ）はモップ保持機２の側面図、図５（ｂ）はモップ保持機２にモップ３を装着した状態の自走式モップ装置１の側面図を表している。前述した通り、車輪７の旋回中心は、モップ保持機２の重心位置を通過する垂線と略一致するように設けられている。また、車輪７はモップ保持機２の底面９よりも５〜１０ｍｍ程度突出することで、常に床面と接し、車輪７の回転に伴って自走式モップ装置１を走行させるようになっている。
前述した旋回中心である左右一対として設けた車輪７の中央位置（車軸１０の中央）は、モップ保持機２のほぼ重心位置の直下にあるので、走行を開始すると車輪７の進行方向が上昇するとともに反対側（後方）が降下するようにモップ保持機２が傾くことになる。そして、当該モップ保持機２は、車輪の進行方向が変わる度に、モップ保持機２の後方が降下し前方が上がる状態で走行する。
【００１５】
前述のように、モップ保持機２は床面上を走行するものであるが、車輪の回転に変化を与えるような負荷が生じたり進行が妨げられると旋回部８が回動して進方向を変えるようになっている。図６（ａ）は駆動部６を中心としたモップ保持機２の内部機構を表した断面図であり、図６（ｂ）は  図６（ａ）に示したＡ部の拡大図である。また、図６（ｃ）は駆動部６のみを表した外観斜視図である。
前述したように、車輪７は旋回部８内に配置された車軸１０の両端に取り付けられており、両端に設けた一対の車輪７は車軸１０の回転に伴って同一方向に回転する。車軸１０上にはピニオン歯車１１が固定されており、車軸１０は当該ピニオン歯車１１と噛合するクラウン歯車１２の駆動力によって回転する。また、当該クラウン歯車１２は、回転軸、各種歯車の組み合わせからなる動力伝達部１３を介して電動モーター１４に接続されており、当該電動モーター１４の回転駆動力によって回転するようになっている。
【００１６】
上記電動モーター１４から車輪７に至る駆動部６は、筐体の内部に設けられたスプリング等を有した弾性保持機構１５によって上下動可能に支持された遊動ハウジング１６に取り付けられている。このため、車輪７が小さなものを乗り越える場合には車両のサスペンションのように遊動ハウジング１６が相対的に上下動して筐体の挙動を安定させる。また、車輪７の回転を妨げるような負荷がかかった場合等には、筐体に対して遊動ハウジング１６が相対的に上動して床面に対する接触荷重を減らして車輪７を滑らせることで電動モーター１４に至る駆動部６の破損を防止するようになっている。
【００１７】
遊動ハウジング１６の下面は、モップ保持機２の底部に形成した円形の開口を上から塞ぐように設けられており、当該下面から垂下するようにクラウン歯車１２を回転させる駆動軸１７が突出して設けられる。また、クラウン歯車１２を覆うように前記駆動軸１７の外周に旋回部８を回動可能に保持するための保持部１８が設けられている。
前記旋回部８は、前記クラウン歯車１２の回転軸と同軸上で回動するように前記保持部１８に対して装着されるようになっており、この装着によって旋回部８が保持する駆動軸１０のピニオン歯車１１と前記クラウン歯車１２が噛合するようになっている。
前記旋回部８は、上記した構造により前記保持部１８を介して遊動ハウジング１６の下面に旋回可能に取り付けられることになる。旋回部８は、前記クラウン歯車１２の回転軸と直交する方向に車軸７を回転可能に支持する支軸部１９を有している。旋回部８は、当該支軸部１９によって車軸１０を支持し、その両端部に配置した車輪７を回転可能に保持している。
【００１８】
上記駆動部６の構造は、当該電動モーター１４が回転するとその動力が動力伝達機構を介してクラウン歯車１２に伝達され、クラウン歯車１２と噛合したピニオン歯車１１を介して車輪７を回転させ、モップ保持機２を車輪７の回転方向に向かって移動させるようになっている。
そして上記駆動部６の構造は、車輪７に対して走行方向への回転を妨げるような負荷が生じると、ピニオン歯車１１（車軸１０）が回転しにくい状態になり、クラウン歯車１２によるピニオン歯車１１を回転させるトルクの一部が、ピニオン歯車１１と同軸に旋回させるトルクとして作用することで車輪７とともに旋回部８を回動させる。また、モップ保持機２は車輪７の旋回方向に対して反対の方向に回転しようとする。これにより、車輪７の進行方向が変わり、モップ保持機２が障害物に接触して車輪７の回転に負荷が生じる度にモップ保持機２が進行方向を変えるようになっている。
【００１９】
図７は、自走式モップ装置１が上記の構造によって進行方向を変える様子を表した説明図である。一例として、自走式モップ装置１がＶ１方向に向かって走行し障害物Ｓ１に接触すると車輪７に負荷がかかり、車輪７に加えられている走行用の駆動力の一部によって自走式モップ装置１が旋回する。そして、自走式モップ装置１の旋回とともに、床面に対して車輪７表面が滑りを生じつつ進行方向を変える。この車輪７の滑りの際、遊動ハウジング１６の上下動によって瞬間的に車輪７の接地荷重を軽くすることができ、進行方向を変更しやすくなっている。
上記の作用によって、障害物Ｓ１に接触した自走式モップ装置１は旋回とともに進行方向をＶ２方向に変え、他の障害物Ｓ２に接触するまで進行する。他の障害物Ｓ２に接触すると、再び旋回を行うとともに進行方向を変えて進行する。また、障害物に接触する前であっても、モップ保持機２は旋回を行うことがあり、モップの床面に対する接触位置が変わる。本発明にかかる自走式モップ装置１は上記のような動作を繰り返しながら床面上を不規則に走り回り、走行経路中にあるゴミやホコリを取り込こんで床面を清掃する。
【００２０】
また、自走式モップ装置１が進行する際には、図８に示すように進行方向に向かって先端が上方を向いて傾いた状態で進行する。すなわち、自走式モップ装置１は、前述したように重心位置付近の垂直下方部に車輪７を駆動する車軸の中央を配置している。このため、車輪７と床面の接点を支点として、静止状態では進行方向側（車輪７の転動に伴って進む方向）若しくは反対の後方側のいずれかの方向に姿勢が傾く。そして、自走式モップ装置１の重心は車軸の上部にあるため、車輪７が回転して走行を開始すると、重心が進行方向とは反対側に残る状態となり筐体が後方に傾く。この結果、進行方向の先端側が浮き上がってモップ３と床面との間に隙間ができ、進行方向とは反対の後端側が床面と接する状態が生じる。
この状態で自走式モップ装置１が進行すると、進行方向側のモップと床面と間に隙間が生じてその隙間からゴミやホコリが自走式モップ装置１の底面側に入り込み、床面と接触しているモップの後方側によってゴミやホコリが吸着される。
【００２１】
円環状を成したモップ３を単に床面上で移動させるとその外周にゴミやホコリが保持され、モップの繊維に吸着されていないものは、移動に伴って脱落しやすいものとなっている。
これに対してモップ３をモップ保持機２に装着すると、ゴミやホコリはモップ３の外周ではなく、下面側開口３２の内周縁から外周縁に至る範囲によって吸着されることになる。そして、モップ３が回転や移動を行ってもゴミやホコリはモップ３の内周部に保持された状態を維持するので、脱落したものによって周囲を汚すようなことは発生しにくいものとなっている。
【００２２】
以上説明した自走式モップ装置１が有する駆動機構は、車軸の両端に駆動輪を設けるとともに、負荷に応じて車軸自体を自由に旋回させることによって走行方向を不規則に変化させるものである。
しかしながら、これと同様の走行を行うものであれば上記の機構にはとらわれず使用しても差し支えない。例えば、車軸の両端に一対の駆動輪を設けた構造に変えて、中央に駆動車輪として作用する回転球体を設けてもよい。このように、自走式モップ装置１が有する駆動機構には上記以外の手段を用いても差し支えがないものである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、自走して床面を清掃する自走式モップ装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１  自走式モップ装置
２  モップ保持機
３  モップ
４  取手
５  スイッチ
６  駆動部
７  車輪
８  旋回部
９  底面
１０  車軸
１１  ピニオン歯車
１２  クラウン歯車
１３  動力伝達部
１４  電動モーター
１５  弾性保持機構
１６  遊動ハウジング
１７  駆動軸
１８  保持部
１９  支軸部
２０  凸縁
３１  上面側開口
３２  下面側開口
【要約】
【課題】いろいろな方向へ進路を変更する自走式モップの保持機であって、進行方向を変えた場合であっても集めたゴミやホコリを脱落させにくい自走式モップ保持機を提供すること。
【解決手段】
清掃用のモップを外周囲に装着可能に構成した筐体と、当該筐体の底面略中央付において旋回可能に設けた車軸と、前記車軸に取り付けられるとともに前記筐体の底面から外周が突出した状態となるように設けられた駆動車輪を有し、前記駆動車輪は、動力伝達機構を介して動力原と接続された前記車軸の回転に伴って回転駆動されるとともに、前記車軸の旋回によって進行方向を変えるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１【図１】
0005638157.tif 000002
【図２】
0005638157.tif 000003
【図３】
0005638157.tif 000004
【図５】
0005638157.tif 000005
【図７】
0005638157.tif 000006
【図８】
0005638157.tif 000007
【図４】
0005638157.tif 000008
【図６】
0005638157.tif 000009