(57)【要約】【課題】吸込口と被掃除面との間の間隙を略一定に保ち、被掃除面に掃除部を乗り上げにくくしつつ吸込力を確保できる電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機11は、本体ケース12と、駆動輪と、掃除部28とを有する。本体ケース12は、電動送風機、および、電動送風機の吸込側と連通する集塵部14を備える。駆動輪は、本体ケース12を被掃除面Ｆ上で走行可能とする。掃除部28は、本体部35、吸込口52および車輪39を備える。本体部35は、被掃除面Ｆに対向する底面部51を有し、本体ケース12の下部に位置し、上下動可能である。吸込口52は、底面部51に設けられ集塵部14と連通する。車輪39は、底面部51から下方に突出し被掃除面Ｆとの接触により本体部35を被掃除面Ｆに追従させて上下動させる。【選択図】図１
2015205091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機、および、この電動送風機の吸込側と連通する集塵部を備えた本体ケースと、
この本体ケースを被掃除面上で走行可能とする駆動輪と、
被掃除面に対向する底面部を有し、前記本体ケースの下部に位置し、上下動可能な本体部、前記底面部に設けられ前記集塵部と連通する吸込口、および、前記底面部から下方に突出し被掃除面との接触により前記本体部を被掃除面に追従させて上下動させる間隙保持部材を備えた掃除部と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
間隙保持部材は、底面部よりも摺動性が高い軟質部材を表面に有する
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
掃除部は、
本体部に取り付けられた回転駆動手段と、
前記本体部に取り付けられ、前記回転駆動手段の回転力を伝達する伝達手段と、
前記本体部に回転可能に取り付けられて吸込口に位置し、前記伝達手段により伝達された前記回転駆動手段の回転力によって回転することで被掃除面の塵埃を除去する回転清掃体とを備えている
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
本体部を被掃除面に向けて付勢する付勢手段を具備している
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
【請求項５】
本体部は、吸込口よりも後方の位置で本体ケースに対して回動可能に軸支され、
間隙保持部材は、前記吸込口の前方の位置で前記本体部に配置されている
ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか一記載の電気掃除機。
【請求項６】
間隙保持部材は、回転体であり、その回転軸が、本体部の底面部よりも上方の位置で、かつ、前側の外周の一部がこの底面部よりも前方に突出する位置で前記本体部に軸支されている
ことを特徴とした請求項５記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、本体ケースの被掃除面に対向する下部に集塵部と連通する吸込口を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばセンサなどを用いて障害物などを検出しつつ、被掃除面上を自律走行しながら掃除する、いわゆる自律走行型の電気掃除機(掃除ロボット)が知られている。このような電気掃除機は、集塵部などを有する本体ケースの下部に、集塵部と連通する吸込口が形成されているとともに、本体ケースを自律走行させる一対の駆動輪が取り付けられている。また、本体ケースの内部には、電動送風機が収容されており、この電動送風機の吸込側が集塵部と連通されている。そして、電動送風機の駆動により吸込口を介して塵埃を空気とともに集塵部へと吸い込んで掃除をする。
【０００３】
このような電気掃除機の場合、吸込口と被掃除面との間隙の大きさに応じて吸込口での真空度の大きさが変化するため、吸込口を被掃除面に近接させた状態として吸込力を確保することが望ましいものの、吸込口が被掃除面に近接している場合、被掃除面から突出した段差などに吸込口の部分が乗り上げて引っ掛かり、駆動輪が被掃除面に対して浮き上がってグリップ力が低下しないようにすることも必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７８１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、吸込口と被掃除面との間の間隙を略一定に保ち、被掃除面に掃除部を乗り上げにくくしつつ吸込力を確保できる電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の電気掃除機は、本体ケースと、駆動輪と、掃除部とを有する。本体ケースは、電動送風機、および、この電動送風機の吸込側と連通する集塵部を備える。駆動輪は、本体ケースを被掃除面上で走行可能とする。掃除部は、本体部、吸込口および間隙保持部材を備える。本体部は、被掃除面に対向する底面部を有し、本体ケースの下部に位置し、上下動可能である。吸込口は、底面部に設けられ集塵部と連通する。間隙保持部材は、底面部から下方に突出し被掃除面との接触により本体部を被掃除面に追従させて上下動させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の電気掃除機の掃除部が相対的に上方に位置する状態を示す図５のＩ−Ｉ相当位置の断面図である。
【図２】同上掃除部が相対的に下方に位置する状態を示す図５のＩ−Ｉ相当位置の断面図である。
【図３】同上掃除部が相対的に上方に位置する状態を示す側面図である。
【図４】同上掃除部が相対的に下方に位置する状態を示す側面図である。
【図５】同上電気掃除機の本体ケースの内部の一部を模式的に示す平面図である。
【図６】同上電気掃除機の掃除部を示す斜視図である。
【図７】同上電気掃除機の連通部を示す斜視図である。
【図８】同上電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。
【図９】同上電気掃除機を下方から示す平面図である。
【図１０】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態の構成を図１ないし図１０を参照して説明する。
【０００９】
図１ないし図１０において、11は電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、本実施形態では、この電気掃除機11として、被掃除面(床面)Ｆ上を自律走行(自走)しつつ被掃除面Ｆを掃除する、いわゆる自走式のロボットクリーナを例に挙げて以下説明する。
【００１０】
この電気掃除機11は、中空状の本体ケース12を備え、この本体ケース12には、電動送風機13が収容されているとともに、この電動送風機13の吸込側に連通する集塵部14が例えば後部に位置して着脱可能に設けられている。また、この本体ケース12には、例えば複数(一対)の駆動部としての駆動輪15と、複数の従動輪17と、複数の距離検出手段としての測距センサ18と、一対の清掃部としての旋回清掃部であるサイドブラシ19，19と、回路基板などにより構成された制御手段22と、電源部を構成する電池である二次電池23とがそれぞれ設けられている。なお、以下、電気掃除機11(本体ケース12)の走行方向に沿った方向を前後方向(図１などに示す矢印FR，RR方向)とし、この前後方向に対して交差(直交)する左右方向(両側方向)を幅方向とするとともに、電気掃除機11を平坦な被掃除面上に載置した状態を基準として説明する。
【００１１】
本体ケース12は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成された複数のケース体を組み合わせることで扁平な円柱状(円盤状)などに構成されている。この本体ケース12の下部を構成する下面25は、平面視で円形状に形成されている。この下面25には、電動送風機13からの排気を排出する複数の排気口26と、取付開口27とがそれぞれ開口されているとともに、この取付開口27の両側前方寄りの位置に駆動輪15，15が配置されている。この取付開口27は、本体ケース12の幅方向の略中央部かつ前後方向の後部寄り(集塵部14の前方)に位置し、幅方向に長手状、すなわち横長の四角形状に形成されている。また、この取付開口27には、本体ケース12に対して上下方向に可動的(上下動可能)な吸込部である掃除部28が取り付けられている。そして、この掃除部28と集塵部14との間に、これら掃除部28と集塵部14とを連通させる連通部29が介在されている。
【００１２】
一方、本体ケース12の上部を構成する上面31は、平面視で円形状に形成されている。この上面31には、外部装置との無線通信用の通信部33が前端部の幅方向の略中央部に配置されている。さらに、この上面31には、集塵部14を着脱する際に開閉される集塵部蓋部34が設けられている。
【００１３】
掃除部28(図１ないし図６)は、電気掃除機11を被掃除面Ｆ上に載置した状態でこの被掃除面Ｆに対向して位置するものであり、本体部35と、この本体部35に回転可能に取り付けられた回転清掃体としての回転ブラシ36と、この本体部35に取り付けられ回転ブラシ36を回転駆動させる回転力を発生させる回転駆動手段としてのブラシモータ37と、この本体部35に取り付けられブラシモータ37の回転力を回転ブラシ36に伝達する伝達手段としてのブラシギヤボックス38と、この本体部35に取り付けられた間隙保持部材(接触部材)としての回転体である車輪39，39とを一体的に備えている。そして、この掃除部28は、本体ケース12に対して、付勢手段としての例えば一対のコイルばね40，40により下方に向けて付勢されている。
【００１４】
本体部35は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成されている。この本体部35は、本体ケース12に軸支される例えば一対の軸支アーム42，42と、取付開口27に嵌合するケース部43とを一体に備えている。
【００１５】
軸支アーム42，42は、ケース部43の両側近傍の位置から後方に直線状に延びている。これら軸支アーム42，42の先端部(後端部)、すなわちケース部43に対して後方に離間された位置には、円柱状の回動軸部45，45が幅方向外側に向けて突設されている。これら回動軸部45，45は、それぞれ水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有し、互いに同軸上に位置している。そして、これら回動軸部45，45は、集塵部14の両側かつ下面25よりも上方の位置で、本体ケース12に対して回動可能に軸支されている。すなわち、これら回動軸部45，45により、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して回動可能に軸支され、これら回動軸部45，45を中心として本体部35(掃除部28)が回動することによりこの本体部35が本体ケース12に対して上下動可能、換言すれば、本体ケース12の下面25と被掃除面Ｆとの間で下面25側と被掃除面Ｆ側と(下面25から突出する方向とその反対方向(反突出方向)と)に往復移動可能となっている。したがって、本体部35は、回動により本体ケース12の下面25から下方(被掃除面Ｆ側)への突出量が変化するようになっている。
【００１６】
一方、ケース部43は、平面部である底面部51を被掃除面Ｆに対向して下部に備えており、この底面部51には吸込口52が開口されている。また、このケース部43は、底面部51の前部から前方に向けて上方に傾斜状に立ち上がる前面部である傾斜面部53を備えている。さらに、このケース部43は、底面部51の後部から上方に円弧面状に立ち上がる後面部である摺接面部54を備えており、この摺接面部54には連通口55が開口されている。そして、このケース部43には、吸込口52と連通口55とを連通するダクト部56が備えられている。
【００１７】
底面部51は、幅方向に長手状に延びている。また、この底面部51の両側近傍には、吸込口52の側方(外側方)に車輪39，39が回転可能に取り付けられている。そして、この底面部51は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して最も下方に位置している状態で下面25よりも下方、すなわち被掃除面Ｆ側に突出して位置し、この下面25と略平行となっている。なお、この底面部51は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上方へと回動した状態では、下面25よりも下方に位置してもよいし、下面25と略面一、あるいは少なくとも一部がこの下面25よりも上方に位置してもよい。
【００１８】
吸込口52は、幅方向に長手状に延びる四角形状となっている。この吸込口52には、ダクト部56内に収納された回転ブラシ36が位置し、この回転ブラシ36の外周側の下部がこの吸込口52から下方に僅かに突出して被掃除面Ｆと接触可能となっている。そして、この吸込口52の前方に車輪39，39が位置し、この吸込口52の後方の位置で本体部35が回動軸部45，45によって本体ケース12に対して回動可能に軸支されている。
【００１９】
傾斜面部53は、幅方向に長手状に延びている。この傾斜面部53の前側部は、取付開口27の前縁部に向かって傾斜している。
【００２０】
摺接面部54は、取付開口27の後縁部から連通部29に対向してこの連通部29の前部と摺接する部分であり、幅方向に長手状に延びている。また、この摺接面部54は、水平方向に沿って側方(右側または左側)から見て、本体部35(掃除部28)の回動方向に沿って円弧状に湾曲、すなわち回動軸部45，45(回動軸部45，45の中心軸)を中心とする円弧(円弧面)に沿って湾曲している。すなわち、この摺接面部54は、水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有する円筒面状に形成されている。換言すれば、この摺接面部54は、回動軸部45，45の外周面と同心面状に形成されている。そして、この摺接面部54は、上方に向けて後方へと徐々に突出するように湾曲している。
【００２１】
連通口55は、吸込口52を(連通部29を介して)集塵部14と連通させるものであり、幅方向に長手状に延びる四角形状となっている。すなわち、この連通口55は、幅方向に延びるスリット状となっている。
【００２２】
ダクト部56は、例えば硬質の合成樹脂などにより、吸込口52から連通口55へと、下方から後方上側に向けて延びるように筒状に形成されている。そして、このダクト部56の内部は、吸込口52から吸い込んだ含塵空気が集塵部14側へと通過する吸込室となっている。
【００２３】
回転ブラシ36は、長軸状に形成され、外周面に毛ブラシやブレードなどの清掃部材36aが配置されており、回転によりこれら清掃部材36aが被掃除面Ｆと繰り返し接触することで被掃除面Ｆの塵埃を掻き上げるものである。そして、この回転ブラシ36は、両端部がダクト部56の左右両側に軸支されて吸込室内に位置している。すなわち、この回転ブラシ36は、水平方向(幅方向)に沿って回転軸を有している。
【００２４】
ブラシモータ37は、例えばダクト部56の上部の外側面に固定されている。このブラシモータ37は、ダクト部56の幅方向の一側に偏って位置している。
【００２５】
ブラシギヤボックス38は、ダクト部56の一側方に位置して本体部35(ケース部43)上に固定されており、ブラシモータ37と回転ブラシ36とを互いに接続している。
【００２６】
車輪39，39は、被掃除面Ｆと常時接触することで電気掃除機11(本体ケース12)を支持しつつ、本体部35(掃除部28)を被掃除面Ｆの形状に追従するように上下動させる(上下方向に回動させる)ものである。すなわち、これら車輪39，39は、被掃除面Ｆと底面部51(吸込口52)との間の間隙Ｇを略一定に保持する、換言すれば底面部51(吸込口52)を被掃除面Ｆに対して所定間隙Ｇの平行状態に保つものである。これら車輪39，39は、吸込口52よりも幅方向の外側、すなわち外方の位置で、かつ、この吸込口52よりも前方に位置している。これら車輪39，39の中心軸である回転軸39a，39aは、水平方向(幅方向)に沿って互いに同軸上に位置している。これら回転軸39a，39aは、底面部51よりも上方で、かつ、この底面部51の前端部近傍の位置にて本体部35(ケース部43)に軸支されており、この位置での軸支によって、車輪39，39の外周面の下側および前側が底面部51よりも下方および前方に突出している。このため、車輪39，39の外周面の前側部分は、底面部51と傾斜面部53とが連続する角部よりも前方下側に突出している。そして、これら車輪39，39の外周面は、底面部51(本体部35)よりも摺動性が高い、すなわち滑り性が高い起毛布や不織布などの軟質部材(摺動部材)39b，39bにより覆われている。
【００２７】
コイルばね40，40は、本体部35(ケース部43)の両側部の後部に配置されており、下端部が本体部35(ケース部43)上に保持され、上端部が本体ケース12に設けられた付勢手段受け部としてのばね受け部58に保持されている。これらコイルばね40，40は、吸込口52よりも後方に位置しており、軸支アーム42，42の基端部近傍の位置で本体部35(ケース部43)を下方に付勢している。
【００２８】
連通部29(図１、図２、図５および図７)は、例えば硬質の合成樹脂などにより形成された連通部本体61を備えている。この連通部本体61は、幅方向に沿って長手状に形成されている。この連通部本体61は、取付開口27の後縁部にて下面25の上部に取り付けられ、掃除部28と集塵部14との間に介在されて本体ケース12に固定されている。また、この連通部本体61には、掃除部28に対向して、掃除部28(本体部35)の摺接面部54と摺接可能な湾曲面状の湾曲面部62を備えており、この湾曲面部62には連通開口部63が開口されている。さらに、この連通部本体61には、集塵部14に対向して、平面状の接続面部64を備えており、この接続面部64には連通開口部63と連通する通気開口部65が開口されている。したがって、この連通部本体61は、前後方向に沿って軸方向を有する筒状となっている。
【００２９】
湾曲面部62は、掃除部28の本体部35(ケース部43)の後部に対向して摺接面部54と摺接する部分であり、幅方向に長手状に延びている。本実施形態では、この湾曲面部62は、摺接面部54と略隙間なく密着して直接摺接している。また、この湾曲面部62は、水平方向に沿って側方(右側または左側)から見て、本体部35(掃除部28)の回動方向に沿って円弧状に湾曲、すなわち回動軸部45，45(回動軸部45，45の中心軸)を中心とする円弧(円弧面)に沿って湾曲し、摺接面部54と略同一曲率となっている。すなわち、この湾曲面部62は、水平方向(幅方向)に沿って軸方向を有する円筒面状に形成されている。換言すれば、この湾曲面部62は、回動軸部45，45の外周面と同心面状に形成されている。そして、この湾曲面部62は、上方に向けて後方へと徐々に突出するように湾曲している。さらに、この湾曲面部62は、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上下動(上下方向に回動)する範囲全体において、摺接面部54との摺接を維持するようになっている。
【００３０】
連通開口部63は、幅方向に長手状に延びる四角形状に形成されている。この連通開口部63は、通気開口部65を介して、本体ケース12に取り付けられた集塵部14と連通するようになっている。また、この連通開口部63は、湾曲面部62と摺接する本体部35(掃除部28)の摺接面部54に開口された連通口55と連通しており、本体部35(掃除部28)が本体ケース12に対して上下動(上下方向に回動)する範囲全体において、湾曲面部62と摺接面部54との摺接によって連通口55との連通を維持している。したがって、この連通開口部63は、(連通口55を介して)吸込口52(吸込室)と常時連通している。
【００３１】
接続面部64は、例えば幅方向に長手状に延び、かつ、上下方向に沿って略鉛直状に形成されている。この接続面部64には、本体ケース12に取り付けられた集塵部14に圧接されてこの集塵部14との接続の気密性を維持する四角形枠状のシール体68が通気開口部65の周縁部に沿って取り付けられている。このシール体68は、例えばゴムなどの部材により弾性変形可能に形成されている。
【００３２】
通気開口部65は、幅方向に長手状に延びる四角形状に形成されている。この通気開口部65は、連通開口部63に対して、段差なく滑らかに連続するように形成されている。
【００３３】
電動送風機13は、例えば駆動輪15，15間の位置にて本体ケース12に収容されている。この電動送風機13の吸込側は、図示しない連通風路部を介して集塵部14と気密に接続されている。
【００３４】
集塵部14(図７)は、電動送風機13の駆動により吸込口52から吸い込まれた塵埃を内部に溜めるものであり、本実施形態では、本体ケース12に対して着脱可能な集塵ボックスとなっている。この集塵部14には、本体ケース12に取り付けた状態で連通部29のシール体68の後端部に圧接されて通気開口部65と気密に接続される導入口71と、本体ケース12に取り付けた状態で連通風路部と気密に接続される排出口72とが開口されている。導入口71は、連通部29の接続面部64(通気開口部65およびシール体68)と対向する前部下側の位置に、幅方向に長手状に開口されている。また、排出口72は、例えば連通風路部と対向する前部上側の位置に開口されている。すなわち、これら導入口71と排出口72とは、集塵部14において互いに同側である前側に上下に並んで位置している。なお、集塵部14内に溜まった塵埃は、集塵部蓋部34を開いて集塵部14を本体ケース12から取り外した状態で導入口71または排出口72から廃棄可能であるが、塵埃をより廃棄しやすくするために、別途の塵埃廃棄口を開閉可能に設けてもよい。
【００３５】
駆動輪15，15は、本体ケース12を被掃除面Ｆ上で走行(自律走行)可能とする、すなわち走行用のものであり、水平方向(幅方向)に沿って回転軸を有する円盤状に形成され、本体ケース12の下部の前後方向の中心付近の位置にて、幅方向に互いに離間されて配置されている。そして、これら駆動輪15，15は、駆動手段としてのモータ74，74(図８)を介して回転駆動される。
【００３６】
これらモータ74，74は、図示しない駆動伝達手段としてのギヤボックスを介してこれら駆動輪15，15とそれぞれ接続され、駆動輪15，15を独立して駆動させることが可能となっている。そして、これらモータ74，74は、駆動輪15，15および各ギヤボックスとともに、図示しない懸架手段(サスペンション)により、本体ケース12の下面25から下方へと突出する方向に一体的に付勢されており、この付勢により、駆動輪15，15の被掃除面Ｆに対するグリップ力が確保されている。
【００３７】
従動輪17(図９)は、本体ケース12の下面25において、駆動輪15，15とともに電気掃除機11の重量をバランスよく支持可能な位置に適宜回転自在に配置されている。特に、本体ケース12の下面25の幅方向の略中央部で、かつ、前部の位置の従動輪17は、被掃除面Ｆに対して平行に旋回可能に下面25に取り付けられた旋回輪77となっている。
【００３８】
測距センサ18は、例えば超音波センサ、あるいは赤外線センサなどの非接触型のセンサであり、例えば本体ケース12の外周の前部ないし両側部に亘って配置され、本体ケース12の前方の障害物(壁部)および側方の障害物(壁部)などの有無、およびそれらと本体ケース12との距離などをそれぞれ検出可能となっている。
【００３９】
サイドブラシ19，19は、吸込口52が届かないこの吸込口52の両側、特に壁際などの本体ケース12の外郭(外周面)よりも外方あるいは駆動輪15，15の前方に位置する塵埃を掻き集めて掃除するものであり、例えば本体ケース12の幅方向の両側、本実施形態では本体ケース12の前後方向の中心部よりも前方の斜め両側(本体ケース12の前方左右４５°方向)の位置に配置されている。これらサイドブラシ19，19は、本体ケース12の径方向に沿って放射状に移動可能な清掃部本体としてのブラシ本体81と、このブラシ本体81を本体ケース12の外郭(外周面)から突出する方向に付勢する図示しない清掃部付勢手段としてのブラシ付勢手段と、ブラシ本体81の被掃除面Ｆに対向する下部に回転可能に配置された毛ブラシなどの清掃体83と、この清掃体83を回転させる旋回駆動手段としての旋回モータ84(図８)とをそれぞれ備えている。
【００４０】
ブラシ本体81は、本体ケース12の外郭(外周面)に対して外方へと突出する位置から、この外郭に対して略面一となる位置の間で移動可能となっている。そして、このブラシ本体81は、障害物などと接触することで、ブラシ付勢手段の付勢に抗して本体ケース12側へと退避するようになっている。
【００４１】
旋回モータ84は、ブラシ本体81に一体的に取り付けられており、清掃体83を被掃除面Ｆに対して平行に回転、すなわち旋回させるように構成されている。本実施形態では、旋回モータ84，84は、本体ケース12の両側方の塵埃を本体ケース12の幅方向の中央側に掻き集めるように清掃体83，83を互いに反対方向に旋回させる。すなわち、左側に位置するサイドブラシ19の旋回モータ84は、清掃体83を時計回り(右回り)に旋回させ、右側に位置するサイドブラシ19の旋回モータ84は、清掃体83を反時計回り(左回り)に旋回させるようになっている。
【００４２】
そして、制御手段22は、例えばタイマなどの計時手段、メモリなどの記憶手段およびマイコンなどの制御部を備えており、電動送風機13、測距センサ18、通信部33、ブラシモータ37、モータ74，74、および、旋回モータ84，84などと電気的に接続され、測距センサ18による検出結果に基づいて、モータ74，74を介して駆動輪15，15の駆動を制御して本体ケース12(電気掃除機11)を、障害物を回避するように自律走行させつつ、電動送風機13、ブラシモータ37、および、旋回モータ84，84などの駆動を制御して電気掃除機11に掃除をさせることが可能となっている。
【００４３】
二次電池23(図８)は、制御手段22、電動送風機13、測距センサ18、ブラシモータ37、モータ74，74および旋回モータ84，84などに給電するものである。この二次電池23は、例えば旋回輪77の後方にて駆動輪15，15の間の位置に配置されている。そして、この二次電池23は、本体ケース12の下面25に位置する充電端子と電気的に接続されており、例えば室内(部屋)の所定位置などに設置された所定の図示しない充電台に対して充電端子が接続されることによって充電可能となっている。
【００４４】
次に、上記一実施形態の動作を説明する。
【００４５】
電気掃除機11を被掃除面Ｆ上に載置すると、駆動輪15，15が被掃除面Ｆに接触して、電気掃除機11の自重により駆動輪15，15が懸架手段の付勢に抗して各ギヤボックスとともに本体ケース12内へと、従動輪17(旋回輪77)が被掃除面Ｆに接触する位置まで沈み込む。この状態で、掃除部28は、各車輪39の外周面(軟質部材39b)が被掃除面Ｆと接触することにより、この被掃除面Ｆと底面部51、すなわち吸込口52と被掃除面Ｆとの間に所定の間隙Ｇが形成される(図１ないし図４)。そして、この電気掃除機11は、例えば制御手段22に予め設定された所定時刻などとなると、電動送風機13を駆動させ、例えば充電台から掃除を開始する。なお、掃除の開始位置は、電気掃除機11の走行開始位置、あるいは部屋の出入り口など、任意の場所に設定可能である。
【００４６】
この電気掃除機11は、制御手段22が電動送風機13を駆動させるとともに、モータ74，74は、測距センサ18を介して例えば掃除領域の周囲を囲む壁部や掃除領域内の障害物などとの距離を検出することで電気掃除機11の位置や走行状態を監視し、測距センサ18からの検出に対応して、障害物を回避しながら被掃除面Ｆ上を走行する。このとき、掃除部28は、本体部35が下方に付勢されているとともに、各車輪39の外周面(軟質部材39b)が被掃除面Ｆに接触した状態を維持するので、被掃除面Ｆ上に段差(凹凸)Ｄがある場合でも、この段差Ｄに追従して本体部35が上下動し、底面部51(吸込口52)と被掃除面Ｆとの間隙Ｇを維持する(図１ないし図４)。また、掃除部28の本体部35が上下動しても、摺接面部54と湾曲面部62とが略隙間なく摺接し、連通口55と連通開口部63との連通を維持するので、連通口55とダクト部56を介して連通する吸込口52と、連通開口部63と通気開口部65および導入口71を介して連通する集塵部14とが連通を維持する(図１および図２)。さらに、連通口55と連通開口部63とが互いに連通する面積は、集塵部14の導入口71(通気開口部65)の開口面積以上を維持する。すなわち、連通口55および連通開口部63と導入口71(通気開口部65)との幅寸法は互いに略等しいので、掃除部28の本体部35が上下動したときの連通口55の下縁部と連通開口部63の上縁部との間の距離が、導入口71(通気開口部65)の上下寸法以上を維持する。なお、サイドブラシ19，19および回転ブラシ36については、電動送風機13と同様に常時動作させてもよいし、必要なときにのみ動作させてもよい。
【００４７】
そして、この電気掃除機11は、電動送風機13の駆動によって発生した負圧が作用した吸込口52により、対向する被掃除面Ｆ上の塵埃あるいはサイドブラシ19，19により掻き集められた塵埃を空気とともに吸い込む。吸込口52は、被掃除面Ｆとの間隙Ｇが車輪39，39によって略一定に保持されているので、真空度が略一定に維持され、略一定の吸込力を保持できる。また、回転ブラシ36は、被掃除面Ｆの塵埃を吸込口52から掻き上げる。
【００４８】
吸込口52から吸い込まれた塵埃あるいは吸込口52に掻き上げられた塵埃は、ダクト部56(吸込室)、連通口55、連通開口部63および通気開口部65を介して、導入口71から集塵部14に導入されて捕集されるとともに、塵埃が分離された空気は、排出口72および連通風路部を介して電動送風機13に吸い込まれ、この電動送風機13を冷却した後、排気風となって排気口26から本体ケース12の外部へと排気される。
【００４９】
掃除領域の掃除が終了したと判断した場合には、制御手段22は、電気掃除機11を充電台の位置まで自律走行させ、電動送風機13などを停止させるとともに、充電台に充電端子を(物理的および電気的に)接続させてモータ74，74を停止させ、運転を終了して二次電池23を充電する。
【００５０】
以上説明した一実施形態によれば、本体ケース12の下部に位置する掃除部28の本体部35を上下動可能とし、この本体部35の被掃除面Ｆに対向する底面部51に集塵部14と連通する吸込口52を設けるとともに、この底面部51から車輪39，39を下方に突出させて、これら車輪39，39の被掃除面Ｆとの接触により本体部35を被掃除面Ｆに追従させて上下動させる。したがって、被掃除面Ｆに段差Ｄなどの凹凸がある場合でも、被掃除面Ｆと底面部51およびこの底面部51に開口された吸込口52との間の間隙Ｇを略一定に保つことができる。この結果、掃除部28を被掃除面Ｆに乗り上げにくく(引っ掛かりにくく)しつつ、吸込口52と被掃除面Ｆとの間隙Ｇの大きさに応じて変化する吸込口52での真空度の大きさを略一定に維持でき、吸込力を確保できる。すなわち、吸込口52と被掃除面Ｆとの間隙Ｇが大きいほど吸込口52での真空度が低下し、吸込力が低下するので、被掃除面Ｆの凹凸形状に拘らず間隙Ｇを略一定とすることで、吸込力を維持できる真空度を吸込口52に確保できる。
【００５１】
そして、掃除部28の本体部35の底面部51などが被掃除面Ｆの段差Ｄなどに乗り上げて引っ掛かり、駆動輪15，15の被掃除面Ｆに対するグリップ力が低下することを抑制でき、このようなグリップ力の低下に起因する駆動輪15，15の空転や、この空転に起因する電気掃除機11(本体ケース12)のスタックなどをも確実に抑制できる。
【００５２】
また、車輪39，39の表面、すなわち被掃除面Ｆと接触する外周面を、底面部51よりも摺動性が高い軟質部材39b，39bで覆うことにより、車輪39，39の被掃除面Ｆに対する摺動抵抗を抑制でき、車輪39，39を被掃除面Ｆに対してより引っ掛かりにくくできる。
【００５３】
さらに、掃除部28の本体部35に、回転ブラシ36、ブラシモータ37およびブラシギヤボックス38を取り付けることにより、これら回転ブラシ36、ブラシモータ37およびブラシギヤボックス38の重量(および本体部35の自重)によって本体部35が常時下方へと押圧された状態となる。このため、車輪39，39を被掃除面Ｆに対して常時押し付けて被掃除面Ｆから離間しにくくし、車輪39，39によって吸込口52と被掃除面Ｆとの間の間隙Ｇをより確実に略一定に保つことができる。
【００５４】
そして、掃除部28の本体部35をコイルばね40，40によって下方に付勢することで、車輪39，39を被掃除面Ｆに対してより確実に押し付けて被掃除面Ｆから離間しにくくでき、車輪39，39によって吸込口52と被掃除面Ｆとの間の間隙Ｇをより確実に略一定に保つことができる。
【００５５】
また、本体部35を吸込口52よりも後方の位置で本体ケース12に対して回動可能に軸支するとともに、車輪39，39を吸込口52の前方の位置で本体部35に配置することで、電気掃除機11(本体ケース12)の前進の際に、電気掃除機11(本体ケース12)の前方から接近してくる段差Ｄに対して、掃除部28において車輪39，39が最初に接触することとなり、この接触によって段差Ｄに沿って本体部35が上方へと確実に回動させることができ、本体部35が段差Ｄに対してより引っ掛かりにくくなる。
【００５６】
しかも、電気掃除機11において、本体ケース12の吸込口52の前方には、電動送風機13、駆動輪15，15、サイドブラシ19，19、制御手段22、二次電池23およびモータ74，74などが位置してスペースを取りにくいため、吸込口52の後方にて本体部35を回動可能に軸支することで、この軸支のためのスペースを取りやすく、かつ、本体部35を軸支する位置(回動軸部45，45の位置)を吸込口52から離間することができる。このため、実質的に本体部35を本体ケース12の下面25に対して上下方向に沿って移動させるように構成できるので、本体部35が上下動した位置に拘らず、底面部51すなわち吸込口52を被掃除面Ｆに対して略平行な状態に保つことができ、吸込口52と被掃除面Ｆとの間隙Ｇを略一定に保つことができる。
【００５７】
特に、間隙保持部材として、回転体である車輪39，39を用い、これら車輪39，39の回転軸を、本体部35の底面部51よりも上方の位置で、かつ、前側の外周の一部がこの底面部51よりも前方に突出する位置で本体部35に軸支することにより、電気掃除機11(本体ケース12)の前進の際に、電気掃除機11(本体ケース12)の前方から接近してくる段差Ｄに対して接触した車輪39，39が回転して段差Ｄに引っ掛かりにくくなる。また、段差Ｄが車輪39，39の外周面(軟質部材39b，39b)に沿って下方へと潜り込みやすくなるので、この段差Ｄとの接触によって車輪39，39に対して相対的に後方に向けて加わる力の向きを車輪39，39によって上方へと効率よく変換でき、この力を利用して本体部35を上方へとより効率よく退避させることができる。
【００５８】
なお、上記一実施形態において、摺接面部54は、湾曲面部62に対して直接摺接するように構成したが、例えば連通口55の周囲の位置にシールパッキンなどのシール部材を取り付け、このシール部材が湾曲面部62に対して摺接するように構成してもよい。すなわち、摺接面部54と湾曲面部62とが摺接するとは、このような摺接面部54と湾曲面部62との少なくともいずれかに配置した部材同士が摺接する構成も含むものとする。
【００５９】
また、間隙保持部材(接触部材)としては、車輪(回転体)39，39に代えて、被掃除面Ｆに接触可能な単なる突起などとしてもよい。
【００６０】
さらに、本体部35(掃除部28)は、本体ケース12に対して回動するように軸支することで上下動可能としたが、例えばガイドなどを設けて、本体部35(掃除部28)を本体ケース12に対して上下方向に移動(摺動)可能に案内するように構成してもよい。
【００６１】
また、付勢手段としては、コイルばね40，40に代えて、回動軸部45，45を回動方向に付勢するトーションばねなどを用いてもよいし、回転ブラシ36、ブラシモータ37およびブラシギヤボックス38の重量や本体部35(ケース部43)の重量によって本体部35(掃除部28)が下方に向けて回動や移動をするように構成して、付勢手段を用いない構成とすることもできる。
【００６２】
さらに、本体ケース12には、例えば障害物と接触することによりこの障害物を検出する接触型の障害物センサなどを外周面に設けてもよい。
【００６３】
そして、電気掃除機11は、測距センサ18などにより障害物を検出しながら自律走行する自走式のものとしたが、例えば使用者がリモコンなどを用いて遠隔操作するものなどでもよい。
【００６４】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
11    電気掃除機
12    本体ケース
13    電動送風機
14    集塵部
15    駆動輪
28    掃除部
35    本体部
36    回転清掃体としての回転ブラシ
37    回転駆動手段としてのブラシモータ
38    伝達手段としてのブラシギヤボックス
39    間隙保持部材としての回転体である車輪
39b   軟質部材
40    付勢手段としてのコイルばね
51    底面部
52    吸込口
Ｆ    被掃除面
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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