(57)【要約】【課題】  様々な走行モーションを具現でき、障害物回避能力が向上し、且つ安定した走行ができるロボット掃除機を提供する。【解決手段】  このロボット掃除機は、収容部が形成され、且つホールが形成されたケースと、前記収容部に収容されるホイールアセンブリーと、を備え、前記ホイールアセンブリーは、一部が前記ホールから外部に露出される一つのホイールと、該ホイールを駆動して走行させる第１モーターと、前記ホイールを回転させて走行方向を切り替える第２モーターと、を備えることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部にホールが形成されたベースと、
前記ベースの底面に装着され、且つ前記ホールに対応するホールが形成されたパッド部と、
前記ベースに収容され、且つ前記ケース及び前記パッド部に形成されたホールを通って外部に露出されるホイールと、
前記ホイールを走行させる第１モーターと、
前記ホイールの走行方向を変える第２モーターと、
を備えるロボット掃除機。
【請求項２】
前記第１モーター及び前記第２モーターはホイールカバーに装着され、前記ホイールカバーは前記ベースに装着される、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項３】
前記第１モーターは前記ホイールに連結され、前記第２モーターは前記第１モーター及び前記ホイールを共に回転させる、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項４】
前記第２モーターは第１ギアに連結されて該第１ギアを回転させ、前記第１モーター及び前記ホイールは第２ギアに連結され、前記第２ギアは前記第１ギアと連動して回転する、請求項３に記載のロボット掃除機。
【請求項５】
前記ベースにはサポータが装着され、前記ホイールカバーは前記サポータに装着される、請求項２に記載のロボット掃除機。
【請求項６】
前記サポータには弾性部材が設けられており、該弾性部材は、前記ホイールが凹凸のある床面を走行する時に前記ホイールカバーが受ける衝撃を緩和させる、請求項５に記載のロボット掃除機。
【請求項７】
前記ベースの一側には、走行方向の前方に障害物があるか否かを感知する前面センサーが設けられている、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項８】
前記前面センサーは、前記ベースの外側に向かう押圧部を備えており、走行中に前記障害物により前記押圧部が押されると、前記走行方向の前方に障害物があるものと検知される、請求項７に記載のロボット掃除機。
【請求項９】
前記ベースには、走行している床面が連続しているか否かを検知する落下防止センサーが設けられている、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項１０】
前記落下防止センサーは、走行している床面よりも低い床面では下降してスイッチを押下することによって、床面が連続しているか否かを検知する、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１１】
前記落下防止センサーの下部に位置する前記ベースにはホールが形成され、該ホールを通って前記落下防止センサーの一部が前記ベースの外部に露出される、請求項９に記載のロボット掃除機。
【請求項１２】
前記パッド部には入れ替え可能なパッドが装着される、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項１３】
前記ベースと前記パッド部との間には弾性部材が挟まれている、請求項１２に記載のロボット掃除機。
【請求項１４】
前記ベースの上部はカバーにより覆われ、前記ベース及び前記カバーの外側面にはバンパーが設けられている、請求項１に記載のロボット掃除機。
【請求項１５】
前記ベースにはセンサーが設けられており、前記バンパーには内側に突き出たアームが設けられており、前記バンパーが外部の衝撃により押されると前記アームが前記センサーを押圧する、請求項１４に記載のロボット掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施例は、全方向（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に駆動可能であり、且つ様々な走行モーションを具現できるロボット掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット掃除機は、使用者の操作なしで掃除領域を自律で走行しながら床面からホコリなどの異物を吸入して掃除作業を行う機器のことをいう。ロボット掃除機は、距離センサーを用いて、掃除区域内に設置された家具や事務用品、壁などの障害物までの距離を判別し、ロボット掃除機の左輪モーターと右輪モーターを選択的に駆動させることによって自ら方向を切り替えながら掃除区域を掃除する。
【０００３】
従来のロボット掃除機は、動力が伝達される車輪が１個または２個存在し、１個以上の無動力の車輪が設けられることで、安定して支持される。このような車輪の構造を有するロボット掃除機は、走行中に障害物に出会った時、後進したり回転後に前進したりすることによって障害物を回避する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の一態様は、全方向に走行できるホイールを備えることによって、ロボット掃除機の外形によらず、障害物を信頼よく回避でき、且つ様々な走行モーションを具現できるロボット掃除機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、収容部が形成され、且つホールが形成されたケースと、前記収容部に収容されたホイールアセンブリーと、を備え、前記ホイールアセンブリーは、一部が前記ホールから外部に露出される一つのホイールと、前記ホイールを駆動して走行させる第１モーターと、前記ホイールを回転させて走行方向を切り替える第２モーターと、を備えることを特徴とするロボット掃除機が提供される。
【０００６】
前記ケースの底面及びパッド部の上面との間には弾性部材が挟持されているとよい。前記ケースの外側面にバンパーがさらに設けられ、該バンパーは前記ケースの外側面全体を覆うとよい。前記ケースにはセンサー結合部が設けられ、該センサー結合部には外部の障害物を感知できるセンサーが装着されるとよい。前記センサー結合部及び前記センサーは、前方向に位置している障害物を感知できるように複数個が設けられるとよい。前記バンパーには内側に突き出たアームが複数個設けられており、該アームは、前記バンパーが外部の衝撃により変形されると前記センサーを押圧するとよい。
【０００７】
前記ケースの底部には結合リブが突設されており、前記アームには結合孔が設けられており、前記結合リブが前記結合孔に挿入されることで前記バンパーボディーが前記ケースに揺動可能に装着されるとよい。前記ケースの底部及び前記パッド部には連通するホールが形成されており、該ホールを通って前記ホイールが外部に露出されるとよい。
【０００８】
前記ホイールアセンブリーはホイールケースに収容され、前記ホイールケースの底部には前記ホイールが貫通して外部に露出されるようなホールが形成されるとよい。前記ホイールケースの底部に形成されたホール、前記ケースの底部に形成されたホール及び前記パッド部に形成されたホールは連通するとよい。
【０００９】
前記ホイールケースの底面にはレッグが形成され、前記ケースの上部面には前記レッグに対応する溝が設けられ、該溝に前記レッグが挿入されることによって、前記ホイールケースが前記ケースの上部面に固定されるとよい。前記ホイールは前記パッド部の中心部を通って外部に露出されるとよい。
【００１０】
一態様によれば、中心部にホールが形成されたベースと、前記ベースの底面に装着され、且つ前記ホールに対応するホールが形成されたパッド部と、前記ベースに収容され、且つ前記ケース及び前記パッド部に形成されたホールを通って外部に露出されるホイールと、前記ホイールを走行させる第１モーターと、前記ホイールの走行方向を変える第２モーターと、を備えるロボット掃除機が提供される。
【００１１】
前記第１モーター及び前記第２モーターはホイールカバーに装着され、前記ホイールカバーは前記ベースに装着されるとよい。前記第１モーターは前記ホイールに連結され、前記第２モーターは前記第１モーター及び前記ホイールを共に回転させるとよい。
【００１２】
前記第２モーターは第１ギアに連結されて該第１ギアを回転させ、前記第１モーター及び前記ホイールは第２ギアに連結され、前記第２ギアは前記第１ギアと連動して回転するとよい。
【００１３】
前記ベースにはサポータが装着され、前記ホイールカバーは前記サポータに装着されるとよい。前記サポータには弾性部材が設けられており、該弾性部材は、前記ホイールが凹凸のある床面を走行する時に前記ホイールカバーが受ける衝撃を緩和するとよい。
【００１４】
前記ベースの一側には、走行方向の前方に障害物があるか否かを感知する前面センサーが設けられているとよい。前記前面センサーは、前記ベースの外側に向かう押圧部を備えており、走行中に前記障害物により前記押圧部が押されると、前記走行方向の前方に障害物があるものと検知されるとよい。前記ベースには、走行している床面が連続しているか否かを感知する落下防止センサーが設けられているとよい。
【００１５】
前記落下防止センサーは、走行している床面よりも低い床面では下降してスイッチを押下することによって、床面が連続しているか否かを検知するとよい。前記落下防止センサーの下部に位置する前記ベースにはホールが形成され、該ホールを通って前記落下防止センサーの一部が前記ベースの外部に露出されるとよい。
【００１６】
前記パッド部には入れ替え可能なパッドが装着されるとよい。前記ベースと前記パッド部との間には弾性部材が挟まれているとよい。前記ベースの上部はカバーにより覆われ、前記ベース及び前記カバーの外側面にはバンパーが設けられているとよい。
【発明の効果】
【００１７】
一実施例に係るロボット掃除機によれば、様々な走行モーションを具現でき、走行中に障害物を效率的に回避することができる。また、単一のホイールが設けられていても、ロボット掃除機が安定して走行できる。また、障害物を回避する時、ロボット掃除機の本体が回転しなくても走行方向を変えることができるため、ロボット掃除機の外形を、既存の円形の他、様々な形態にデザインすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】一実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図である。
【図１Ｂ】一実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図である。
【図２】図１示したロボット掃除機の分解斜視図である。
【図３】図１のロボット掃除機における本体を示す分解斜視図である。
【図４】図１のロボット掃除機におけるホイールユニットを示す図である。
【図５】図１のロボット掃除機におけるケースを示す図である。
【図６】図１のロボット掃除機のカバーが取り外された様子を示す図である。
【図７】一実施例に係るホイールアセンブリーを示す図である。
【図８】図７のホイールアセンブリーの動作を示す概念図である。
【図９】図１のロボット掃除機が走行する様子を示す図である。
【図１０】他の実施例に係るロボット掃除機の様子を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したロボット掃除機の分解斜視図である。
【図１２】図１０のロボット掃除機におけるベースとパッド部を示す分解斜視図である。
【図１３】図１０のロボット掃除機における本体を示す図である。
【図１４】図１０のロボット掃除機におけるホイールユニットを示す分解斜視図である。
【図１５】図１０のロボット掃除機におけるホイールユニットを示す図である。
【図１６】図１０のロボット掃除機における前面センサーを示す図である。
【図１７】図１０のロボット掃除機における前面センサーの分解斜視図である。
【図１８】図１０のロボット掃除機の本体を上方から見た図である。
【図１９】図１０のロボット掃除機における落下防止センサーを示す図である。
【図２０】図１０のロボット掃除機における落下防止センサーを示す図である。
【図２１】図１０のロボット掃除機におけるサスペンション部を示す図である。
【図２２】図１０のロボット掃除機におけるサスペンション部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、一実施例に係るロボット掃除機について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂは、一実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図であり、図２は、図１に示したロボット掃除機の分解斜視図である。
【００２１】
図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照すると、一実施例に係るロボット掃除機１は、ハウジング１０及びホイールユニット２０を備えている。ハウジング１０はホイールユニット２０を覆ってロボット掃除機１の外形を形成する。ホイールユニット２０はハウジング１０の内部に装着されて駆動される。
【００２２】
ハウジング１０は、ケース及びバンパーを備えている。ケースは、ベース１１及びカバー１２を備えている。ベース１１の上部は開口しており、カバー１２により覆われる。ベース１１にホイールユニット２０が装着されるとよい。ベース１１は、長方形を含む様々な多角形状の他、円形をしていてもよい。
【００２３】
バンパーは、バンパーボディー１３及びバンパーカバー１４を備えている。バンパーボディー１３はベース１１の外側面に設けられ、バンパーカバー１４はカバー１２の外側面に設けられる。バンパーは、ロボット掃除機１が走行中に障害物に突き当たる際、ロボット掃除機１が受ける衝撃を緩和させることができる。バンパーボディー１３は、ベース１１の全外側面に設けられるとよく、バンパーカバー１４はカバー１２の全外側面に設けられるとよい。例えば、ベース１１が長方形をしている場合、４つの側面ともバンパーボディー１３が設けられるとよい。カバー１２も同様、４つの側面にバンパーカバー１４が設けられるとよい。
【００２４】
ベース１１の底面にはパッド部１５が装着されている。パッド部１５の上面はベース１１の底面に装着される。パッド部１５の中心部には、ホイール２３３が露出されるようにホール１５０が設けられている。パッド部１５の下面には、床面を掃除できる布製のパッド（図示せず）が取り付けられている。該パッド（図示せず）はベルクロなどによりパッド部１５の下面に取り付けられるとよい。
【００２５】
パッド部１５の上面には弾性部材１５１が配置されている。弾性部材１５１は、パッド部１５の上面とベース１１の底面との間に挟持されている。弾性部材１５１は、ロボット掃除機１がバランスを取るようにパッド部１５及びベース１１に弾性力を与える。パッド部１５が弾性部材１５１により揺動可能にベース１１の底面に取り付けられることによって、ロボット掃除機１はバランスを取ることができる。
【００２６】
図３は、図１に示したロボット掃除機の分解斜視図の一部である。図３を参照すると、ベース１１にはホイールユニット２０が着座している。ベース１１の外側面にはバンパーボディー１３が配置されており、ベース１１の底面にはパッド部１５が取り付けられている。
【００２７】
バンパーボディー１３は、ベース１１の外側面に対応する形態をしている。バンパーボディー１３はベース１１の外側面を覆うように設けられている。バンパーボディー１３は、ベース１１が障害物から受ける衝撃を緩和させられるように、外部の衝撃を吸収できる素材で作製すればよい。バンパーボディー１３には、内側に突き出たアーム１３０が設けられている。アーム１３０はバンパーボディー１３の角部に複数個設けられていればよい。アーム１３０の一側には結合孔１３１が形成されており、結合孔１３１にベース１１の結合リブ１１１が挿入されるようになっている。
【００２８】
ベース１１の底面にはホイールユニット２０が着座している。ホイールユニット２０はベース１１の底面の中心に配置されている。ベース１１の中心部にはホール１１０が形成され、ホイール２３３が外部に露出されるようになっている。ベース１１の底面には結合孔１３１に挿入される結合リブ１１１が突設されている。結合孔１３１に結合リブ１１１が挿通することで、バンパーボディー１３がベース１１に揺動可能に装着されるとよい。そのために、結合孔１３１の直径は結合リブ１１１の直径よりも大きくなっている。
【００２９】
ベース１１の底面にはセンサー３０が装着され得るセンサー結合部１１２が突設されている。センサー結合部１１２は、外部の衝撃により、バンパーボディー１３に形成されたアーム１３０の端部が、センサー結合部１１２に装着されたセンサー３０を押圧できるような位置に設けられれている。障害物によりバンパーボディー１３の形状が変形すると、バンパーボディー１３の内側に突き出たアーム１３０がセンサー３０を押すことがある。このようにセンサー３０がアーム１３０により押されると、センサー３０は、前方に障害物があることを検知し、検知した情報を制御部（図示せず）に伝送する。制御部（図示せず）は、障害物を回避するようにロボット掃除機１を動作させることができる。
【００３０】
センサー結合部１１２及びセンサー３０は、ロボット掃除機１の前方向に位置している障害物を全て感知できるように複数個が設けられているとよい。例えば、ロボット掃除機１を上方から見た時、ロボット掃除機１が長方形の形状をしているとすれば、長方形の各角部分にセンサー３０及びセンサー結合部１１２が設けられているとよい。アーム１３０は、センサー３０に対応する位置に複数個が設けられているとよい。
【００３１】
ベース１１の底面にはパッド部１５が装着されている。パッド部１５は締結部材にてベース１１の底面に取り付けられるとよい。パッド部１５の上面とベース１１の底面間には弾性部材１５１が挟持されている。この弾性部材１５１により、ロボット掃除機１は１つのホイールユニット２０により駆動されてもバランスを取ることができる。
【００３２】
図４は、図１のロボット掃除機におけるホイールユニットを示す図であり、図５は、図１のロボット掃除機におけるケースを示す図であり、図６は、図１のロボット掃除機においてカバーが取り外された様子を示す図である。
【００３３】
図４乃至図６を参照すると、ホイールユニット２０は、収容部２１０が形成されているホイールケース２１、ホイルケース２１の上部開口を覆うホイールカバー２２、及び収容部２１０に収容されるホイールアセンブリー２３を備えている。ホイールケース２１の底面には、ホイールアセンブリー２３のホイール２３３が外部に露出されるようにホール（図示せず）が形成されている。ホイールケース２１に形成されたホール（図示せず）、ベース１１の底面に形成されたホール１１０、及びパッド部１１５に形成されたホール１５０は連通すればよい。
【００３４】
ホイールケース２１の底面には複数個のレッグ２１１が突設され、ベース１１の上部面にはレッグ２１１に対応する溝１１３が形成されており、レッグ２１１は溝１１３に嵌着すればよい。ホイールケース２１がベース１１の上部面に締結されることで、ホイールユニット２０がベース１１に装着されるとよい。ホイールケース２１の上側にはホイールカバー２２との結合のための結合孔２１２が形成されている。
【００３５】
ホイールカバー２２には、ホイールアセンブリー２３の一部またはホイールアセンブリー２３と接続しているケーブル（図示せず）が、電源部、回路部などに接続できるようにホール２２０が形成されている。ホイールカバー２２にはホイールケース２１との結合のための結合孔２２１が形成されている。ホイールケース２１に形成された結合孔２１２とホイールカバー２２に形成された結合孔２２１とを通過する締結部材によりホイールカバー２２がホイールケース２１に取り付けられるとよい。
【００３６】
図７は、一実施例に係るホイールアセンブリーを示す図であり、図８は、図７のホイールアセンブリーの動作を示す概念図である。
【００３７】
図７及び図８を参照すると、ホイールアセンブリー２３は、第１モーター２３１、第２モーター２３２及びホイール２３３を備えている。ホイール２３３は、ホイールケース２１に形成されたホール（図示せず）、ベース１１の底面に形成されたホール１１０及びパッド部１１５に形成されたホール１５０を通過してロボット掃除機１の外部に露出されるようになっている。ホイール２３３は、ロボット掃除機１が置かれる床面に接触する。
【００３８】
ホイール２３３は、第１モーター２３１によりＸ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能である。ホイール２３３が第１モーター２３１により回転することによってロボット掃除機１が走行できる。一例として、ホイール２３３が時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機１は前方に走行し、ホイール２３３が反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機１は後方に走行できる。
【００３９】
ホイール２３３は、第２モーター２３２によりＺ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能である。このとき、ホイール２３３と第１モーター２３１は第２モーター２３２によりＺ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。ホイール２３３が第２モーター２３２により回転すると、ロボット掃除機１の走行方向が可変する。ロボット掃除機１の走行方向は、ホイール２３３が回転する角度に従って可変すればよい。
【００４０】
一例として、ホイール２３３が第２モーター２３２によりＺ軸を中心にして時計回り方向に所定角度回転すると、ロボット掃除機１が右前方または左後方に移動できるようにホイール２３３が配置されてよい。ホイール２３３がＺ軸を中心にして所定角度回転した状態でホイール２３３が第１モーター２３１によりＸ軸を中心にして時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機１は右前方に走行し、反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機１は左後方に走行することができる。ロボット掃除機１がＺ軸を中心にして反時計回り方向に所定角度回転すると、ロボット掃除機１は左前方または右後方に移動できるようにホイール２３３が配置されてもよい。ホイール２３３がＺ軸を中心にして所定角度回転した状態でホイール２３３が第１モーター２３１によりＸ軸を中心にして時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機は左前方に走行し、反時計回り方向に回転すると、ロボット掃除機１は右後方に走行することができる。
【００４１】
ホイール２３３が第１モーター２３１により時計回り方向または反時計回り方向に回転することによってロボット掃除機１は前方または後方に走行することができる。ロボット掃除機１が移動中に障害物に突き当たってバンパーボディー１３が衝撃を受けた場合、バンパーボディー１３に設けられたアーム１３０の端部がセンサー３０を押す。センサー３０は、走行していた方向で障害物が感知されたことを制御部（図示せず）に知らせ、制御部（図示せず）は第２モーター２３２を駆動してホイール２３３の走行方向を切り替えることができる。
【００４２】
上記のように、ホイール２３３を第２モーター２３２により回転させることによって、ロボット掃除機１の走行方向を変えることができる。そのため、ロボット掃除機１はその場で回転をしなくても方向を切り替えて特定方向に走行可能である。これにより、効率的な動作で障害物を回避することができる。ホイール２３３の角度を変更して全方向に走行可能になっているため、センサー３０は全方向に位置している障害物を感知できるように複数個が設けられているとよい。アーム１３０はセンサー３０に対応するように設けられているとよい。
【００４３】
図９は、図１のロボット掃除機が走行する様子を示す図である。図９を参照すると、図１のロボット掃除機１は、ホイール２３３の方向が変わることによって走行方向が変わるようになっている。詳しくは、ロボット掃除機１のハウジング１０が回転することなく、第２モーター２３２によりホイール２３３が回転することによって走行方向が変わるようになっている。
【００４４】
例えば、ロボット掃除機１が（１）位置から（２）位置に移動し、センサー３０により前方に障害物Ｗがあることが感知されると、第２モーター２３２によりホイール２３３はＡ方向に９０゜回転する。ホイール２３３がＡ方向に９０゜回転した後、ロボット掃除機１は（２）位置から（３）位置に移動できる。この時、ロボット掃除機１の本体は回転しないでホイール２３３のみがＡ方向に回転して走行する。そのため、ロボット掃除機１のバンパーカバー１４の上部におけるＰ点の位置は、（１）位置及び（２）位置において変わらない。
【００４５】
ロボット掃除機１を（３）位置から（４）位置に走行させようとする場合は、（２）位置から（３）位置に走行する時と同様、ホイール２３３をＡ方向に９０゜回転させ、これでロボット掃除機１が（３）位置から（４）位置に走行することができる。この時にもバンパーカバー１４のＰ点の位置は変わらない。
【００４６】
ロボット掃除機１が多面体の形状をしている場合に、従来のロボット掃除機１のように方向切替のために回転をしなければならないと、大きい回転半径を要し、回転及び走行に時間がかかるが、本発明によれば、方向切替のためにホイールの走行方向を変えればよく、ロボット掃除機の本体を回転させる必要はないため、狭いスキ間または隅部の掃除が容易でなり、不必要な動作を省け、掃除時間を短縮することができる。
【００４７】
上記では、ベースの底面に設けられたパッド部１５により床面が掃除されるロボット掃除機について説明したが、ロボット掃除機の本体が回転することなく、ホイールの走行方向が変わることによってロボット掃除機の走行方向が変わる上記の特徴は、真空掃除が可能なロボット掃除機にも適用可能である。真空掃除が可能なロボット掃除機は、キャスター（ｃａｓｔｅｒ）がベースの底面に設けられることから、ロボット掃除機が単一のホイールにより走行してもバランスを取ることができる。
【００４８】
図１０は、他の実施例に係るロボット掃除機を示す斜視図であり、図１１は、図１０のロボット掃除機の分解斜視図である。
【００４９】
図１０及び図１１を参照すると、他の実施例に係るロボット掃除機５は、ハウジング及びホイールユニット７０を備えている。ホイールユニット７０はハウジングの内部に装着されている。ハウジングの底面下側にはパッド部８０が装着されている。他の実施例に係るロボット掃除機５は円形をしている。すなわち、ロボット掃除機５は、上方または下方から見て円形になっている。
【００５０】
ハウジングは、カバー５２及びベース５３を備えている。カバー５２は、ベース５３の上側に装着されてベース５３の上部を覆う。ベース５３の内部にはホイールユニット７０が装着されている。ベース５３の底面下側にはパッド部８０が装着されている。カバー５２の上部、またはカバー５２とベース５３とが形成する空間には、回路部６０が設けられている。
【００５１】
上記ハウジングにはバンパーを装着すればよい。バンパーは、ロボット掃除機１が走行中に障害物に突き当たった時に受ける衝撃を緩和させることができる。バンパーは、バンパーボディー５０及びバンパーカバー５１を備えている。バンパーボディー５０は、カバー５２とベース５３の外側面を覆うように装着される。詳しくは、バンパーボディー５０は、ベース５３の底面を除く外側面全体を覆うように設けられている。バンパーカバー５１はベース５３の外周形状に対応するリング状をしている。バンパーカバー５１はバンパーボディー５０の底面に結合される。バンパーカバー５１とバンパーボディー５０とはねじにて締結されるとよい。
【００５２】
図１２は、図１０のロボット掃除機５におけるベース部とパッド部を示す分解斜視図である。図１２を参照すると、図１０のロボット掃除機５におけるベース５３の底面下側にはパッド部８０が装着されている。パッド部８０は締結部材によりベース５３の底面下側に取り付けられるとよい。パッド部８０には、ホイール７４が通過できるホール８１０，８２０，８３０が形成されている。パッド部８０の上面とベース５３の底面下側との間には弾性部材８１１が挟持されている。弾性部材８１１により、ロボット掃除機５が１つのホイールにより駆動されてもバランスを取ることができる。
【００５３】
パッド部８０は、パネル部８１、結合部８２及びパッド８３を備えている。パネル部８１は締結部材によりベース５３の底面下側に結合されるとよい。パネル部８１の上面には弾性部材８１１が設けられている。パネル部８１には、ホイール７４が通過できるホール８１０が形成されている。
【００５４】
パネル部８１の下面には結合部８２が結合されるようになっている。例えば、結合部８２はベルクロ（ｖｅｌｃｒｏ）としてもよい。結合部８２は、パネル部８１の下面に接着剤または接着テープなどにて接着されてもよい。結合部８２には、ホイール７４が通過できるように、パネル部８１に形成されたホール８１０に対応するホール８２０が形成されている。
【００５５】
結合部８２の下面にはパッド８３が分離可能に装着されるようになっている。パッド８３は床面に接触して床面を掃除することができる。パッド８３は結合部８２から分離して入れ替え可能にする。パッド８３は、結合部８２から分離して、洗浄後に再使用可能なものにしてもよく、使い捨てのものにしてもよい。パッド８３には、ホイール７４が通過できるように、パッド部８０及び結合部８２に形成されたホール８１０，８２０に対応するホール８３０が形成されている。
【００５６】
ベース５３の外周面にはベース５３の内側に窪んだ溝５３１が形成されている。溝５３１は上下方向に延在している。バンパーボディー５０の内周面には、ベース５３の溝５３１に対応する形態の溝５３１が形成されている。バンパーボディー５０がベース５３の外周面に装着されると、ベース５３及びバンパーボディー５０に形成された溝により、バンパーボディー５０がベース５３の外周面に沿って滑ることなく固着されることが可能になる。ベース５３の底面上側には、センサーが装着され得るリブ５３２、及びサスペンション部を構成するサポータ５３６が装着され得る溝５３４が設けられている。センサー及びサスペンション部については後述する。
【００５７】
図１３は、図１０のロボット掃除機５の本体を示す図であり、図１４は、図１０のロボット掃除機５におけるホイールユニットの分解斜視図であり、図１５は、図１０のロボット掃除機５のホイールユニットを示す図である。
【００５８】
図１３乃至図１５を参照すると、他の実施例に係るホイールユニット７０は、ベース５３に装着されている。ベース５３の底面にはホイール７４が通過できるホール５３０が形成されている。ホイール７４はホール５３を通過して床面と接触しつつ走行する。ホイールユニット７０は、ホイールカバー７１、第１モーター７２、第２モーター７３及びホイール７４を備えている。第１モーター７２、第２モーター７３及びホイール７４はホイールカバー７１に装着されており、ホイールカバー７１はベース５３に装着されている。
【００５９】
ホイールカバー７１にはサポータ５３６が挿入され得るホール７１３が形成されている。サポータ５３６の一端部は、ベース５３に形成された溝５３４に挿入され、他端部は、ホイールカバー７１に形成されたホール７１３に挿入されるようになっている。サポータ５３６の外周面には止め部５３８が張り出している。止め部５３８の直径はホール５３４の直径よりも大きくなっている。ホール５３４は止め部５３８を通過できず、ホイールカバー７１が止め部５３８に保持されるようになっている。これでホイールカバー７１がベース５３に装着可能となる。
【００６０】
ホイール７４は、第１モーター７２により回転できるように第１モーター７２の回転軸に結合されている。ホイール７４と第１モーター７２との間にはギアボックス７２０が挟まれている。ギアボックス７２０内には、第１モーター７２の回転力をホイール７４に伝達するギアなどが備えられている。ホイール７４と第１モーター７２とが連結されたものをホイールアセンブリーと呼ぶことができる。ギアボックス７２０の一側にはブラケット７１１が装着されている。ブラケット７１１にはシャフト７２２が装着される。このとき、シャフト７２２の回転によりブラケット７１１が回転するようにしてシャフト７２２がブラケット７１１に固着される。これで、シャフト７２２の回転によりホイールアセンブリーが回転可能になる。
【００６１】
ホイール７４は第１モーター７２によりＸ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転可能になっている。ホイール７４が第１モーター７２により回転することによってロボット掃除機５が走行できる。例えば、ホイール７４が時計回り方向に回転すれば、ロボット掃除機５は前方に走行し、ホイール７４が反時計回り方向に回転すれば、ロボット掃除機５は後方に走行することができる。
【００６２】
第２モーター７３はモーターケース７１０に装着され、モーターケース７１０はキャップカバー７１の内側面に装着されることで、第２モーター７３がキャップカバー７１に装着されるようになっている。第２モーター７３の回転軸（図示せず）は第１ギア７２０に連結され、第２モーター７３により第１ギア７２０が回転できる。第１ギア７２０が第２ギア７２１に噛み合うようになっており、よって第２ギア７２１は第１ギア７２０と連動して回転できる。
【００６３】
第２ギア７２１にはシャフト７２２が装着される。シャフト７２２は第２ギア７２１と共に回転できるように装着される。例えば、第２ギア７２１には円形以外のホールが形成され、シャフト７２２の外側は第２ギア７２１のホールに対応する形状をし、該ホールに挿入されればよい。これで、シャフト７２２は第２ギア７２１と共に回転可能である。ギアボックス７２０に装着されたブラケット７１１にも、第２ギア７２１に形成されたホールの形状に類似したホールが形成され、シャフト７２２が貫通すればよい。
【００６４】
シャフト７２２は、第２ギア７２１及びブラケット７１１に形成されたホールを貫通するようになっている。第２モーター７３が提供する回転力は第１ギア７２０に伝達され、第１ギア７２０が回転することに連動して第２ギア７２１が回転する。第２ギア７２１が回転することによって、第２ギア７２１に装着されたシャフト７２２が回転し、シャフト７２２が回転することによって、シャフト７２２が固定されたブラケット７１１に結合されたホイールアセンブリーが回転する。シャフト７２２の上端部にはキャップ７１２が設けられ、該キャップ７１２はホイールカバー７１に装着されている。
【００６５】
ホイール７４は第２モーター７３によりＺ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。このとき、ホイール７４と第１モーター７２は第２モーター７３によりＺ軸を中心にして時計回り方向または反時計回り方向に回転できる。ホイール７４が第２モーター７３により回転すれば、ロボット掃除機５が走行する方向が可変する。ロボット掃除機５の走行方向は、ホイール７４が回転する角度に従って可変すればよい。
【００６６】
図１６は、図１０のロボット掃除機５における前面センサーを示す図であり、図１７は、図１０のロボット掃除機５の前面センサーの分解斜視図であり、図１８は、図１０のロボット掃除機５の本体を上方から見た図である。
【００６７】
図１３、図１６乃至図１８を参照すると、一実施例に係る前面センサー６１は、ベース５３に形成されたリブ５３２に装着されている。前面センサー６１は、ロボット掃除機５の走行方向の前方に障害物がある否かを感知することができる。ロボット掃除機５が走行中に障害物に衝突すると前面センサー６１が押され、ロボット掃除機５の前方に障害物があるという情報を制御部（図示せず）に伝送する。前面センサー６１はベース５３の周りに沿って複数個が設けられている。これにより、ロボット掃除機５の走行方向が変わっても、前方に障害物があるか否かが感知できる。
【００６８】
前面センサー６１は、ハウジング６１０，６１１、スイッチ６１３、押圧部６１４及び弾性部材６１６を備えている。前面センサー６１は、ハウジング６１０，６１１を貫通する締結部材によりリブ５３２に結合されるとよい。ハウジングは上部ハウジング６１０及び下部ハウジング６１１を有する。下部ハウジング６１１には押圧部６１４が着座している。押圧部６１４の一側にはラッチ６１５が延設されている。上部ハウジング６１０の一側面にはホール６１２が形成されている。ラッチ６１５は、上部ハウジング６１０に形成されたホール６１２を通ってハウジングの外部に露出されるとよい。上部ハウジング６１０の一側面の外部にはスイッチ６１３が設けられている。ラッチ６１５はスイッチ６１３を押すようになっている。
【００６９】
押圧部６１４の一端はベース５３の外側に向かうようになっている。押圧部６１４の他端には弾性部材６１６が設けられている。弾性部材６１６は、押圧部６１４をベース５３の外側に付勢する弾性力を押圧部６１４に与える。押圧部６１４を押す障害物が除去されると、弾性部材６１６により、押圧部６１４は押される前の位置に復帰することができる。
【００７０】
ロボット掃除機５が障害物に衝突すると、押圧部６１４が押される。押圧部６１４が押されると、ラッチ６１５によりスイッチ６１３が押圧される。これで、ロボット掃除機５の外側に障害物があることを感知できる。ロボット掃除機５の外側に障害物があるという情報は制御部（図示せず）に伝送され、制御部（図示せず）は、ロボット掃除機５が障害物を回避するために走行方向を切り替えるように第２モーター７３を駆動し、ホイール７４の方向を変えることができる。ロボット掃除機５の走行方向が変わり、押圧部６１４を押す障害物が除去されると、押圧部６１４は、押される前の位置に復帰する。押圧部６１４が押される前の位置に復帰すると、ラッチ６１５がスイッチ６１３を押圧しない状態となる。スイッチ６１３が押圧されないと、制御部（図示せず）は、前面センサー６１により障害物が感知されなかったと判断できる。
【００７１】
図１９及び図２０は、図１０のロボット掃除機５における落下防止センサーを示す図である。
【００７２】
図１９及び図２０を参照すると、図１０のロボット掃除機５のベース５３には落下防止センサー６２が取り付けられている。落下防止センサー６２は、ベース５３に設けられたリブ５３２に取り付けられている。リブ５３２の上側には前面センサー６１が設けられ、リブ５３２の下側には落下防止センサー６２が設けられている。リブ５３２が形成されたベース５３の底面にはホール（図示せず）が形成され、該ホール（図示せず）を通って落下防止センサー６２の一部がベース５３の外部に露出されるとよい。
【００７３】
落下防止センサー６２は、ロボット掃除機５の走行する床面が連続しているか否かを感知することができる。落下防止センサー６２により、ロボット掃除機５の走行している床面よりも低い面が感知されると、落下防止センサー６２は制御部（図示せず）に、走行している床面よりも低い面がロボット掃除機５の前方で感知されたという情報を伝送する。該情報を受信すると制御部（図示せず）は、ロボット掃除機５の走行方向を切り替えるようにホイール７４の方向を変えることができる。これにより、ロボット掃除機５が落下することを防止することができる。
【００７４】
落下防止センサー６２は、ボディー６２１、弾性部材６２３及びスイッチ６２４を備えている。ボディー６２１は、ベース５３に形成されたリブ５３２に装着され、ボディー６２１の一部は、リブ５３２の形成されているベース５３の底面に形成されたホール（図示せず）を通ってベース５３の外部に露出されるようになっている。ボディー６２１の外側面にはリブ６２５が張り出して設けられている。このリブ６２５との干渉により、ボディー６２１が上記ホール（図示せず）から離脱することを防止することができる。弾性部材６２３がバネであると、弾性部材６２３は、リブ６２５の上部に位置したボディー６２１に嵌着されるとよい。
【００７５】
ベース５３の外部に露出されたボディー６２１の一部は、パッド８３の上部面に接触すればよい。ボディー６２１には、質量体（図示せず）を収容できる空間である収容部６２０が形成されている。ロボット掃除機５の走行時に、質量体（図示せず）により、ボディー６２１は床面またはパッド８３の上部面を押下するように力を受ける。ボディー６２１の外側にはボディー６２１に弾性力を伝達する弾性部材６２３が装着されている。弾性部材６２３によりボディー６２１は上方に付勢される。ボディー６２１の一側にはラッチ６２２が延設されている。
【００７６】
ロボット掃除機５が床面を走行する時、ボディー６２１は床面またはパッド８３を押圧すればよい。この時、ボディー６２１は床面により上方に持ち上げられ、ラッチ６２２がスイッチ６２４を押下しない。
【００７７】
ロボット掃除機５が走行している床面よりも低い床面に到達し、ボディー６２１の下部に位置している床面の方が、ロボット掃除機５が走行している床面よりも低い床面であると、この低い床面側にボディー６２１が下降することがある。ボディー６２１が下降すると、ラッチ６２２がスイッチ６２４を押下することになる。スイッチ６２４が押下されると、制御部（図示せず）は、ロボット掃除機５の近隣に、走行している床面よりも低い床面が存在すると判断する。ロボット掃除機５が走行している床面よりも低い床面が近隣に存在するものと判断されると、制御部（図示せず）は、ロボット掃除機５の走行方向を切り替えるよう、第２モーター７３を駆動してホイール７４の方向を変えることができる。これにより、ロボット掃除機５の落下が防止できる。一方、ボディー６２１は、低い床面側に下降しても、リブ６２５に干渉されてホール（図示せず）から離脱しない。
【００７８】
ロボット掃除機５が走行方向を切り替えることによってロボット掃除機５全体が走行中の床面に位置するようになると、ロボット掃除機５の走行している床面によりボディー６２１が上方に持ち上げれる。ボディー６２１が上方に持ち上げられると、ラッチ６２２がスイッチ６２４を押下しなくなる。ラッチ６２２がスイッチ６２４を押下しないと、制御部（図示せず）は、ロボット掃除機５が落下する危険がないと見なし、ロボット掃除機５の動作を続けることができる。これにより、ロボット掃除機５の落下が防止できる。
【００７９】
図２１及び図２２は、図１０のロボット掃除機５のサスペンション部を示す図である。図２１及び図２２を参照すると、図１０のロボット掃除機５は、凹凸のある床面を走行する時、ホイール７４が床面に密着して走行できるようにサスペンション部が設けられている。
【００８０】
サスペンション部は、サポータ５３６及び弾性部材５３７を備えている。ベース５３の底面上側には溝５３４が設けられており、溝５３４にサポータ５３６の一端部が挿着されるようになっている。サポータ５３６の外周面には止め部５３８が張り出して形成されている。サポータ５３６にはホイールカバー７１が装着され、ホイールカバー７１の上部にカバー５２が装着されている。ホイールカバー７１は、止め部５３８の上方に装着されている。サポータ５３６の他端部はカバー５２の底面に装着されている。弾性部材５３７は、サポータ５３６に装着されるが、ホイールカバー７１とカバー５２との間に配置されて、ホイールカバー７１を床面側に押す弾性力を与える。これにより、ホイールカバー７１に装着されたホイール７４が床面に密着可能となる。
【００８１】
そのため、凹凸のある床面を走行しても、ホイール７４は床面の凹凸に密着して移動できる。また、凹凸のある床面を走行する時にロボット掃除機５が受ける衝撃をサスペンション部により吸収できる。これにより、ロボット掃除機５はより安定して走行することが可能になる。
【符号の説明】
【００８２】
１，５        ロボット掃除機
１０          ハウジング
１１，５３    ベース
１２          カバー
１３          バンパーボディー
１４，５０    バンパーカバー
１５，８０    パッド部
２０          ホイールユニット
２１          ホイールケース
３０          センサー
１３０        アーム
２３１        第１モーター
２３２        第２モーター
２３３        ホイール
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014094268.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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