(57)【要約】【課題】  自走型掃除機において、障害物が自走方向前方にあるのか斜め前方にあるのかを、簡単な構成で的確に判別することを可能にする。【解決手段】  前方に向けて常時弾発付勢されているバンパー１０と、バンパーの後退移動を検出するスイッチ手段Ｓとを備える。バンパー１０に設けた支持体２０の開口部３０を、筐体１側の丸軸４０に前後移動可能及び水平方向中立位置の両側に向けて揺動可能に遊嵌合することによってバンパー１０を筐体１に取り付ける。バンパー１０の第１及び第２の操作部５１，６１に対応して、筐体１側に第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２を設ける。バンパー１０が水平方向中立位置の左右に揺動したときに第１及び第２の操作部５１，６１が第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２の通電状態を択一的に切り換えるようになっている。【選択図】        図２
2006217949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の前部に前後移動可能に取り付けられて前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーと、このバンパーの後退移動を検出するスイッチ手段と、を備える自走型掃除機のバンパー装置において、
上記バンパーの横方向中央部から後方に向けて突出された支持体及びこの支持体に設けられた開口部と、
上記筐体に設けられて上記支持体の上記開口部に遊嵌合されることによって上記筐体に対するバンパーの取付部を構成し、かつ、バンパーを前後移動可能であることに加えて水平方向中立位置の両側に向けて揺動可能とする丸軸と、
上記開口部に具備されて上記丸軸に係合することによって前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーの突出位置を規制し、かつ、左右方向中央部が最後位に位置する左右対称形状の谷形に形成されている係合面と、
上記係合面を挟む左右両側の対称位置で上記バンパーに設けられた第１及び第２の操作部と、
上記第１及び第２の操作部と共にスイッチ手段を構成し、かつ、それらの操作部のそれぞれに対応して筐体の左右２箇所に設けられた第１及び第２のスイッチと、
を備え、
第１及び第２の上記スイッチは、上記バンパーが水平方向中立位置に位置しているときに第１及び第２の上記操作部によって共に通電モードに設定された開閉切換えスイッチでなり、
上記バンパーが水平方向中立位置の左右に揺動したときに第１及び第２の上記操作部が第１及び第２の上記スイッチの通電状態を択一的に切り換えるようになっていることを特徴とする自走型掃除機のバンパー装置。
【請求項２】
筐体の前部に前後移動可能に取り付けられて前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーと、このバンパーの後退移動を検出するスイッチ手段と、を備える自走型掃除機のバンパー装置において、
上記スイッチ手段が、上記バンパーに設けられた左右２箇所の第１及び第２の操作部と、それらの操作部のそれぞれに対応して上記筐体側に設けられた左右２箇所の第１及び第２のスイッチとを有し、上記バンパーが、上記筐体に、前後移動可能であることに加え、水平方向中立位置の左右両側に向けて揺動可能に取り付けられていて、このバンパーが水平方向中立位置の左右に揺動したときに第１及び第２の上記操作部が第１及び第２の上記スイッチの通電状態を択一的に切り換えるようになっていることを特徴とする自走型掃除機のバンパー装置。
【請求項３】
上記バンパーの横方向中央部が、上記筐体に前後移動可能及び水平方向揺動可能に取り付けられている請求項２に記載した自走型掃除機のバンパー装置。
【請求項４】
上記バンパーの横方向中央部と上記筐体との取付部では、筐体側に設けられた丸軸がバンパーからその内側に突出された支持体の開口部に水平揺動可能及び前後移動可能に遊嵌合されている請求項３に記載した自走型掃除機のバンパー装置。
【請求項５】
上記支持体の開口部に、上記丸軸に係合することによって前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーの突出位置を規制する係合面が備わり、その係合面は、左右方向中央部が最後位に位置する左右対称形状の谷形に形成されている請求項４に記載した自走型掃除機のバンパー装置。
【請求項６】
第１及び第２の上記操作部が、上記係合面を挟んでその両側の対称位置に設けられている請求項５に記載した自走型掃除機のバンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走型掃除機のバンパー装置に関する。特に、筐体の前部に設けられているバンパーが自走方向前方の障害物に衝突したことを検出する機能を備えているバンパー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バンパーが自走方向前方の障害物に衝突したことを検出する機能を備えているバンパー装置自体は従来より知られていた（たとえば特許文献１参照）。このバンパー装置は移動型Ｘ線装置に設けられていてその要部を図６を参照して説明する。図６は特許文献１の図１に記載されている図であり、１００は取付台、２００は取付台１００にボルト１０１及びスライドプレート１０２を介して左右２箇所で前後移動可能に取り付けられたバンパー、１０３は左右２箇所でバンパー２００を前方に向けて弾発付勢しているバネ、１１０は取付台の左右２箇所に取り付けられたマイクロスイッチ、２１０はそれぞれのマイクロスイッチ１１０に対応してバンパー２００の左右箇所に設けられたスイッチ接触板である。
【０００３】
図６のバンパー装置によると、バンパー２００が障害物に衝突してバネ１０３の付勢に抗して後退すると、マイクロスイッチ１１０がスイッチ接触板２１０に接触してその通電状態が切り換わり、それによってバンパー２００が障害物に衝突したことが検出される。
【特許文献１】特開２００２−５２０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６を参照した説明した従来のバンパー装置は、バンパー２００のどの位置が障害物に衝突してもそのバンパー２００が取付台１００に対して後方に向けて後退し、そのようなバンパー２００の後退動作を通じてマイクロスイッチが切り換わるというものであるので、移動型Ｘ線装置の走行方向前方にある障害物にバンパー２００が衝突した場合と、その走行方向斜め前方にある障害物にバンパー２００が衝突した場合とを識別することができない。
【０００５】
これに対し、室内という狭い場所で自走する本願発明の対象である自走型掃除機のバンパー装置として仮に図６のものを採用し、バンパーが障害物に衝突したときのマイクロスイッチの切換わり信号によって自走方向などを制御しようとすると、障害物が自走方向の前方にあるのか斜め前方にあるのかを判別することができないために、的確な制御を行うことが不可能である。
【０００６】
本発明は以上の状況の下でなされたもので、筐体の前部に前後移動可能に取り付けられて前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーと、このバンパーの後退移動を検出するスイッチ手段と、を備える自走型掃除機のバンパー装置において、障害物にバンパーが衝突したときに、その障害物が自走方向前方にあるのか斜め前方にあるのかを的確に判別することを可能にして、自走方向の制御やその他の動作の制御に的確に役立てることができるようにすることの可能な自走型掃除機のバンパー装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、障害物が自走方向前方にあるのか斜め前方にあるのかを判別する手段としてスイッチ手段を採用する場合に、そのスイッチ手段を構成するためのスイッチの必要数を可及的少なく抑えることのできる自走型掃除機のバンパー装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、障害物が自走方向前方にあるのか斜め前方にあるのかを判別する手段としてスイッチ手段を採用する場合に、筐体に対するバンパーの取付部の構造を、余分な部品を用いずに簡略に構成することのできる自走型掃除機のバンパー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自走型掃除機のバンパー装置は、筐体の前部に前後移動可能に取り付けられて前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーと、このバンパーの後退移動を検出するスイッチ手段と、を備えている。そして、上記スイッチ手段が、上記バンパーに設けられた左右２箇所の第１及び第２の操作部と、それらの操作部のそれぞれに対応して上記筐体側に設けられた左右２箇所の第１及び第２のスイッチとを有し、上記バンパーが、上記筐体に、前後移動可能であることに加え、水平方向中立位置の左右両側に向けて揺動可能に取り付けられていて、このバンパーが水平方向中立位置の左右に揺動したときに第１及び第２の上記操作部が第１及び第２の上記スイッチの通電状態を択一的に切り換えるようになっている。
【００１０】
この発明によれば、自走方向前方にある障害物にバンパーが衝突したときには、そのバンパーが後方に後退し、自走方向斜め前方にある障害物にバンパーが衝突したときには、そのバンパーが水平方向中立位置の右又は左に揺動する。そして、バンパーが後方に後退したときには第１及び第２のスイッチとを有するスイッチ手段がそのバンパーの後退移動を検出するので、そのことによってバンパーが自走方向前方の障害物に衝突したものと判別することができるのに対し、バンパーが水平方向中立位置の左方又は右方に揺動したときには第１及び第２のスイッチの通電状態が択一的に切り換わるため、そのことによってバンパーが自走方向斜め前方の障害物に衝突したものと判別することができる。
【００１１】
本発明では、上記バンパーの横方向中央部が、上記筐体に前後移動可能及び水平方向揺動可能に取り付けられていることが望ましい。これによれば、障害物が自走方向の斜め右前方にある場合であっても、斜め左前方にある場合であっても、それらの障害物にバンパーが衝突することによってバンパーが無理なく右又は左に揺動する。
【００１２】
本発明において、上記バンパーの横方向中央部と上記筐体との取付部では、筐体側に設けられた丸軸がバンパーからその内側に突出された支持体の開口部に水平揺動可能及び前後移動可能に遊嵌合されていることが望ましい。これによれば、バンパー側の支持体と筐体側の丸軸とによって筐体に対するバンパーの取付部が構成されるので、余分な部品を用いずにその取付部を簡略に構成することが可能になる。
【００１３】
本発明では、上記支持体の開口部に、上記丸軸に係合することによって前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーの突出位置を規制する係合面が備わり、その係合面は、左右方向中央部が最後位に位置する左右対称形状の谷形に形成されていることが望ましい。これによれば、バンパーを前方に向けて常時弾発付勢している力によって谷形の係合面の谷底部分が筐体側の丸軸に押し付けられる。そのため、バンパーが障害物に衝突していないときのバンパーの筐体に対する位置や姿勢が安定する。
【００１４】
本発明では、第１及び第２の上記操作部が、上記係合面を挟んでその両側の対称位置に設けられていることが望ましい。これによれば、バンパーが障害物に衝突して左又は右に揺動した場合に、第１及び第２のスイッチによる検出感度を安定させやすい。
【００１５】
本発明に係る自走型掃除機のバンパー装置は、筐体の前部に前後移動可能に取り付けられて前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーと、このバンパーの後退移動を検出するスイッチ手段と、を備える自走型掃除機のバンパー装置において、上記バンパーの横方向中央部から後方に向けて突出された支持体及びこの支持体に設けられた開口部と、上記筐体に設けられて上記支持体の上記開口部に遊嵌合されることによって上記筐体に対するバンパーの取付部を構成し、かつ、バンパーを前後移動可能であることに加えて水平方向中立位置の両側に向けて揺動可能とする丸軸と、上記開口部に具備されて上記丸軸に係合することによって前方に向けて常時弾発付勢されているバンパーの突出位置を規制し、かつ、左右方向中央部が最後位に位置する左右対称形状の谷形に形成されている係合面と、上記係合面を挟む左右両側の対称位置で上記バンパーに設けられた第１及び第２の操作部と、上記第１及び第２の操作部と共にスイッチ手段を構成し、かつ、それらの操作部のそれぞれに対応して筐体の左右２箇所に設けられた第１及び第２のスイッチと、を備え、第１及び第２の上記スイッチは、上記バンパーが水平方向中立位置に位置しているときに第１及び第２の上記操作部によって共に通電モードに設定された開閉切換えスイッチでなり、上記バンパーが水平方向中立位置の左右に揺動したときに第１及び第２の上記操作部が第１及び第２の上記スイッチの通電状態を択一的に切り換えるようになっている、という構成を採用することが可能である。この発明の作用などについては後述する実施形態を参照して詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る自走型掃除機のバンパー装置によれば、障害物が自走方向前方にあるか斜め前方にあるかを識別することができるにとどまらず、斜め前方の障害物が、右前方のものか左前方のものか、かを的確に識別することができるので、バンパーが障害物に衝突したときの検出信号を基準にして室内を自走する掃除機の自走方向やその他の動作を適切に制御することが可能になる。そのため、ユーザにとって使い勝手のよい自走型掃除機を提供することが可能になる。
【００１７】
また、バンパーが障害物に衝突したことを検出するためのスイッチ手段に第１及び第２の２つのスイッチを使用し、バンパーに突出させた支持体の開口部に筐体側の丸軸を遊嵌合することによっでバンパーと筐体との取付部を構成したものでは、図６を参照して説明したバンパー装置の場合と同数のスイッチを設けるだけであり、しかも、上記取付部に余分な部品を用いることを不要として部品点数を最少限度に抑えられるものでありながら、障害物が自走方向前方にあるか、斜め右前方にあるか、斜め左前方にあるか、ということを判別することが可能になるという卓越した効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明に係るバンパー装置を備えた自走型掃除機Ａの外観斜視図である。同図の自走型掃除機は、自走しながら床面清掃を行うのに必要な諸機構を備えているほか、その筐体１の前側左右に回転ブラシ２，２が装備され、これらの回転ブラシ２，２の相互間にバンパー１０が配備されてそのバンパー１０に障害物を検出するためのセンサー要素１２…が備わっている。また、筐体１の底板部の複数箇所に走行輪などが取り付けられていて、それらの走行輪の転動を通じて床面上で自走し、その自走中に吸入した塵埃が塵埃収容袋に捕集され、回転ブラシ２による床面の清掃や室内入隅部分の清掃などが行われる。また、自走方向や自走速度などが図示していない制御手段の作動によって制御される。
【００１９】
図２はバンパー１０が障害物に衝突していない初期状態でのバンパー装置の平面図、図３はバンパー１０が障害物Ｍに衝突して後退した状態でのバンパー装置の平面図、図４はバンパー１０が障害物Ｍに衝突して揺動した状態でのバンパー装置の平面図、図５は筐体１に対するバンパー１０の取付部Ａの拡大平面図である。
【００２０】
バンパー１０は横長に形成された樹脂一体成形体でなり、筐体１の前面の湾曲形状に沿う湾曲形状に形成されている。図５に拡大して示したように、筐体１に対するバンパー１０の取付部Ａでは、バンパー１０の横方向中央部にその後方に向けて板片状の支持体２０が突出されていて、その支持体２０の後端部に具備された開口部３０が、筐体１の底板部の横方向中央部に突設されたボスでなる丸軸４０に遊嵌合されている。すなわち、開口部３０の横幅や縦幅が、その開口部３０に嵌合している丸軸４０の外周直径よりもやゝ大きく形成されている。このため、バンパー１０は、丸軸４０により位置規制される範囲内で図２矢印Ｖのように前後移動が可能であり、かつ、図２矢印Ｈのように水平方向にも揺動可能である。また、開口部３０の口縁に、左右方向中央部が最後位に位置する左右対象形状の谷形に形成された係合面３１が備わっている。したがって、バンパー１０が前方へ押されてその係合面３１が丸軸８に係合したときには、その係合によってバンパー１０の前方への突出位置が規制されることと併せ、係合面３１の案内作用によってバンパー１０の横方向（左右方向）での位置が一箇所に定まる。
【００２１】
バンパー１０には、上記支持体２０を挟む両側の対称位置に後向きに突き出た突出片５０，６０が備わり、これらの突出片５０，６０には、上記係合面３１を挟む左右両側の対称位置に第１及び第２の操作部５１，６１が設けられているのに対し、これら第１及び第２の各操作部５１，６１に対応して筐体１側にスイッチ手段Ｓが備わっている。図例では、このスイッチ手段Ｓが、筐体１の左右２箇所に設けられた第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２でなる。
【００２２】
さらに、筐体１の底板部の左右対称箇所に配備された左右一対のねじりコイルばね７０，８０によりバンパー１０が前方に向けて常時弾発付勢されている。そして、図２に示した初期状態、すなわちバンパー１０が後方へ押し込まれていない状態では、左右一対のコイルばね７０，８０による付勢力によって係合面３１の谷底部分が丸軸１に係合し、その係合によってバンパー１０の突出位置が規制されてバンパー１０の前方への飛出しが防止されている。加えて、左右一対のねじりコイルばね７０，８０の付勢力がバンパー１０の左右対称箇所に均等に加わり、そのことによって、バンパー１０が前後方向に傾くことなく安定した姿勢に保たれている。なお、このように前後方向に傾いていないバンパー１０の位置を水平方向中立位置という。
【００２３】
ここで、上記した第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２には開閉切換えスイッチが採用されていて、図２のように、バンパー１０が初期状態に保たれ、かつ、水平中立位置に保たれているときには、第１操作部５１が第１スイッチＳ１を押し込んで通電モードに保ち、第２操作部６１が第２スイッチＳ２を押し込んで通電モードに保っている。このようなバンパー１０初期状態が維持されるのは、バンパー１０が障害物と衝突せずに掃除機が自走しているときである。
【００２４】
そして、図２の初期状態からバンパー１０が左右のねじりコイルばね７０，８０の付勢に抗して水平中立位置を維持して図３矢印Ｒのように後方へ押し込まれたときには、同図のように、第１操作部５１が第１スイッチＳ１から離れ、第２操作部６１も第２スイッチＳ２から離れて、第１及び第２の両方のスイッチＳ１，Ｓ２が通電遮断モードに切り換えられる。このようにバンパー１０が後退するのは、掃除機の自走中に図３のようにバンパー１０の中央部が障害物Ｍに衝突したときである。したがって、このときには、第１及び第２の両方のスイッチＳ１，Ｓ２が共に通電遮断モードに切り換わることによって自走方向前方の障害物Ｍにバンパー１０が衝突したと判別され、そのような判別結果に基づいて、掃除機の自走方向を変更させたり、その自走を停止させたり、あるいは、その他の動作の制御を行うことが可能になる。
【００２５】
さらに、図２の初期状態からバンパー１０が水平方向中立位置から自走方向に向かって水平方向左側に揺動したときには、図４のように第１操作部５１が第１スイッチＳ１を押し込んでその第１スイッチＳ１を通電モードを維持したまま、第２操作部６１が第２スイッチＳ２から離れて第２スイッチＳ２が通電遮断モードに切り換えられる。このようにバンパー１０が水平方向中立位置から自走方向に向かって水平方向左側に揺動するのは、図４のようにバンパー１０の中央部から左側部分が障害物Ｍに衝突したときである。したがって、このときには、第２スイッチＳ２だけが通電遮断モードに切り換わることによって自走方向左前方の障害物Ｍにバンパー１０が衝突したと判別され、そのような判別結果に基づいて、掃除機の自走方向を変更させたり、その自走を停止させたり、あるいは、その他の動作の制御を行うことが可能になる。
【００２６】
また、この逆に、図２の初期状態からバンパー１０が水平方向中立位置から自走方向に向かって水平方向右側に揺動したときには、第２操作部６１が第２スイッチＳ２を押し込んでその第２スイッチＳ２を通電モードを維持したまま、第１操作部６１が第１スイッチＳ１から離れて第１スイッチＳ１が通電遮断モードに切り換えられる。このようにバンパー１０が水平方向中立位置から自走方向に向かって水平方向右側に揺動するのは、図示していないけれども、バンパー１０の中央部から右側部分が障害物Ｍに衝突したときである。したがって、このときには、第１スイッチＳ１だけが通電遮断モードに切り換わることによって自走方向右前方の障害物にバンパー１０が衝突したと判別され、そのような判別結果に基づいて、掃除機の自走方向を変更させたり、その自走を停止させたり、あるいは、その他の動作の制御を行うことが可能になる。
【００２７】
この実施形態では、図５に示したように、筐体１に対するバンパー１０の取付部Ａでは、バンパー１０と一体の支持体２０に設けられている開口部３０が、筐体１と一体の丸軸３１に遊嵌合されているだけであるので、この取付部Ａに余分な部品が用いられておらず、このことが量産性を高めることに役立つ。それにもかかわらず、バンパー１０が前後移動可能で、かつ、水平方向中立位置の両側に向けて揺動可能である。そして、バンパー１０が、後退移動したか、水平方向中立位置から左右いずれの方向に揺動したか、ということが第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２によって検出されるようになっているので、バンパー１０に衝突した障害物の位置を、非常に簡単な構成で、自走方向前方、自走方向斜め右前方、自走方向斜め左前方の３方向で判別することが可能になるという利点がある。そのため、多くの部品やスイッチ類を用いずに、バンパー１０が障害物に衝突した後の掃除機の動作の制御を適切に行いやすくなる。  なお、実施形態では、初期状態での第１及び第２の２つのスイッチＳ１，Ｓ２のモードを通電モードに定めてあるけれども、初期状態でのそれらのスイッチＳ１，Ｓ２のモードを通電遮断モードに定めておくことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るバンパー装置を備えた自走型掃除機の外観斜視図である。
【図２】バンパーが障害物に衝突していない初期状態でのバンパー装置の平面図である。
【図３】バンパー装置が障害物に衝突して後退した状態でのバンパー装置の平面図である。
【図４】バンパー装置が障害物に衝突して揺動した状態でのバンパー装置の平面図である。
【図５】筐体に対するバンパーの取付部の拡大平面図である。
【図６】特許文献１の図１に記載されている図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  筐体
１０  バンパー
２０  支持体
３０  開口部
３１  係合面
４０  丸軸
５１，６１  第１及び第２の操作部
Ａ  筐体に対するバンパーの取付部
Ｓ  スイッチ手段
Ｓ１，Ｓ２  第１及び第２のスイッチ
【図１】
2006217949.tif 000003
【図２】
2006217949.tif 000004
【図３】
2006217949.tif 000005
【図４】
2006217949.tif 000006
【図５】
2006217949.tif 000007
【図６】
2006217949.tif 000008