(57)【要約】【課題】  清掃部と床面とのクリアランスを一定に保ち、壁際まで容易に清掃できる自律型清掃装置を提供する。【解決手段】  本発明の自律型清掃装置は、左右一対の駆動輪を有する走行ユニットと、清掃部を有する清掃ユニットと、走行ユニットの下方で清掃ユニットを床面に沿うように吊持するリンク機構とを備える自律型清掃装置であって、清掃ユニットの底面には、清掃部と床面のクリアランスを一定に保つ複数の従動輪が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の駆動輪を有する走行ユニットと、清掃部を有する清掃ユニットと、前記走行ユニットの下方で前記清掃ユニットを床面に沿うように吊持するリンク機構とを備える自律型清掃装置であって、
前記清掃ユニットの底面には、前記清掃部と床面のクリアランスを一定に保つ複数の従動輪が設けられていることを特徴とする自律型清掃装置。
【請求項２】
前記清掃ユニットの前記従動輪は、前記左右一対の駆動輪の間に配置された固定キャスターと、前記清掃部の近傍に配置された自在キャスターであることを特徴とする請求項１に記載の自律型清掃装置。
【請求項３】
前記清掃ユニットの前記清掃部は、前記固定キャスターと前記自在キャスターの間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の自律型清掃装置。
【請求項４】
前記清掃ユニットの前記清掃部は、回転清掃体を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自律型清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面を清掃するロボット掃除機などの自律型清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術には、図５に示すように、床面Gに沿って移動可能な装置本体２０１に、支持機構２０２を介して清掃機具２０３を設け、この清掃機具２０３を床面Gに接触させながら装置本体２０１を移動することで該床面Gを清掃する移動式清掃装置がある。
【０００３】
移動式清掃装置では、清掃機具２０３に備えられた清掃ブラシ２０６や給水機構２０８が床面Gと接触して接触摩擦抵抗力が発生する。このため、清掃機具２０３の清掃ブラシ２０６や給水機構２０８が床面Gに対して傾動し、接地圧が不均一になったり、後部が浮き上がったりする問題があった。
【０００４】
このため、特許文献１では、清掃機具２０３の床面Gとの接触摩擦抵抗力による傾動を抑制する自在キャスター２１１を、清掃機具２０３の前後に床面Gに対し接触可能に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２５５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の移動式清掃装置は、清掃機具２０３の前後に自在キャスター２１１の可動スペースをとるため、清掃機具２０３を壁際等に近づけて隅々まで清掃できないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、清掃部と床面とのクリアランスを一定に保ち、壁際まで容易に清掃できる自律型清掃装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自律型清掃装置は、左右一対の駆動輪を有する走行ユニットと、清掃部を有する清掃ユニットと、走行ユニットの下方で清掃ユニットを床面に沿うように吊持するリンク機構とを備える自律型清掃装置であって、清掃ユニットの底面には、清掃部と床面のクリアランスを一定に保つ複数の従動輪が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自律型清掃装置は、清掃ユニットの従動輪は、左右一対の駆動輪の間に配置された固定キャスターと、清掃部の近傍に配置された自在キャスターであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自律型清掃装置は、清掃ユニットの清掃部は、固定キャスターと自在キャスターの間に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自律型清掃装置によれば、清掃部と床面とのクリアランスを一定に保ち、壁際まで容易に清掃できる自律型清掃装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の清掃ロボットの側面図および底面図である。
【図２】実施形態２の清掃ロボットの側面図および底面図である。
【図３】実施形態３の清掃ロボットの側面図および底面図である。
【図４】実施形態４の清掃ロボットの側面図および底面図である。
【図５】従来の移動式清掃装置の要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る自律型清掃装置について説明する。本実施形態の自律型清掃装置は、床面を回転清掃体で清掃する清掃ロボットに関するものである。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の清掃ロボット１０１の構成を模式的に示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は底面図である。
【００１５】
清掃ロボット１０１は、左右一対の駆動輪１１を有する走行ユニット１０と、清掃部２３を有する清掃ユニット２０と、両ユニットを接続するリンク機構３１を備えている。リンク機構３１は、走行ユニット１０の下方で清掃ユニット２０を床面に沿うように吊持する機構である。清掃ユニット２０は、リンク機構３１により床面に対して回動可能または傾動可能となっている。また、清掃ユニット２０は、走行ユニット１０の前方に配置されており、壁際まで容易に清掃が行えるように構成されている。
【００１６】
走行ユニット１０は、左右一対の駆動輪１１をそれぞれ駆動する駆動モータ等の駆動装置１２を備えている。駆動装置１２は、駆動モータの回転力を駆動輪１１に伝達する動力伝達手段を含んでいる。
【００１７】
左右一対の駆動輪１１は、本体の進行方向を自在に変えられるように、左右の駆動輪１１が独立して駆動される構成となっている。例えば、右に曲がるときは左側の駆動輪１１を制御し、右側の駆動輪１１は停止または進行方向と逆方向に回転させる制御を行うことで、図１に示すＣ１を回転軸として本体の走行方向が変更される。
【００１８】
なお、走行ユニット１０は、駆動輪１１の他に補助輪１３を備えることで、より安定した走行性能を得ることができる。
【００１９】
走行ユニット１０の前部には超音波センサ１４が備えられている。超音波センサ１４は、前方にある障害物を検出して、制御手段（図示せず）に信号を送信するものである。制御手段は、超音波センサ１４からの信号を受けて必要な進路の方向性を決定し、左右の駆動輪１１の駆動装置１２を走行制御するようになっている。
【００２０】
また、走行ユニット１０の本体には、清掃ユニット２０に床面から粉塵等を吸引させる集塵機、吸引した集塵を収納する集塵容器、システム全体を制御する制御装置、電力を供給する充電池等を備えられている。
【００２１】
清掃ユニット２０の底面には、床面を清掃する清掃部２３として粉塵の吸込口が設けられており、清掃部２３に回転ブラシ等の回転清掃体２４と回転モータ（図示せず）が備えられている。ここでの回転ブラシは、床面と水平に回転軸を有する回転清掃体２４である。また、清掃ユニット２０には、吸引した粉塵を走行ユニット１０の集塵容器に送るためのフレキシブルホース３２を接続する接続部が設けられている。
【００２２】
清掃ロボット１０１において、清掃部２３と床面とのクリアランスＤが清掃能力を高める上で重要である。清掃部２３と床面とのクリアランスＤを小さくし、粉塵が吸引される流路を狭めることで、清掃部２３への気流の流速を上げることができる。
【００２３】
しかし、クリアランスＤが小さすぎたり、清掃ユニット２０の左右方向でクリアランスＤが不均一であると、大きなゴミを清掃部２３の前部で押し出したり、清掃能力が不安定になる問題が生じる。
【００２４】
そこで、清掃ユニット２０と床面とのクリアランスＤを均一に保つため、清掃ユニット２０の前後部に複数の従動輪（自在キャスター２１、固定キャスター２２）を床面に接地するように設けている。清掃ユニット２０の前部には、清掃ロボット１０１の旋回時に抵抗とならないように、360°回転自在に構成された自在キャスター２１を配置している。
【００２５】
清掃ユニット２０の後部には、簡単な構成で安価である固定キャスター２２を使用し、固定キャスター２２の位置を左右の駆動輪１１の間であり、駆動輪１１の回転軸と同じ軸上に配置している。このような構成とすることで、回転が規制された固定キャスター２２であっても、駆動輪１１と固定キャスター２２の車輪の向きを揃えることで、清掃ロボット１０１の旋回や前後進を可能にすることができる。
【００２６】
固定キャスター２２を使用することで、自在キャスター２１では必要となる可動範囲が不要となるため、その分だけ清掃ユニット２０の小型化、軽量化が実現できる。また、従動輪の一部を自在キャスター２１より安価である固定キャスター２２とすることで清掃ロボット１０１全体のコストを引き下げることができる。
【００２７】
また、自在キャスター２１の代わりに固定キャスター２２を用いることにより、自在キャスター２１の可動範囲に相当する大径の車輪を使用できるため、清掃ユニット２０の床面への追従性や床面に存在する凹凸への耐性を向上させることができる。
【００２８】
〔実施形態２〕
図２は、実施形態２の清掃ロボット１０２の構成を模式的に示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は底面図である。実施形態１の清掃ロボット１０１との違いは、回転ブラシを用いた回転清掃体２４の代わりに、回転パッドを用いた回転清掃体２５を清掃部２３に用いていることである。回転パッドである回転清掃体２５は、床面に垂直な回転軸で回転して、床面の洗浄やワックスの塗布を行うことができる。
【００２９】
本発明は、実施形態２の清掃ロボット１０２に示すように、清掃ユニット２０の清掃部２３の構成や機能を変更することにより、床面に対して様々な処理を行うことができる。
【００３０】
〔実施形態３〕
図３は、実施形態３の清掃ロボット１０３の構成を模式的に示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は底面図である。実施形態１の清掃ロボット１０１との違いは、固定キャスター２２を１輪としたことである。
【００３１】
実施形態３の清掃ロボット１０３では、固定キャスター２２を１輪とし、自在キャスター２１の２輪と合わせた３輪で清掃ユニット２０を支持することにより、清掃ユニット２０と床面のクリアランスＤを均一に保っている。この構成により部品点数を削減して低コスト化、軽量化することができる。
【００３２】
また、固定キャスター２２を左右の駆動輪１１の中間に配置することにより、固定キャスター２２を軸にして清掃ユニット２０を左右へ自在に揺動させることができる。
【００３３】
〔実施形態４〕
図４は、実施形態４の清掃ロボット１０４の構成を模式的に示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は底面図である。実施形態１の清掃ロボット１０１との違いは、清掃部２３と回転清掃体２４が清掃ロボット１０４の底部の中央部に設けられていることである。
【００３４】
実施形態４の清掃ロボット１０４では、駆動輪１１と固定キャスター２２が清掃ロボット１０４の本体前部に配置され、補助輪１３と自在キャスター２１が本体後部に配置されている。また、清掃部２３と回転清掃体２４は、固定キャスター２２と自在キャスター２１の間に挟まれるようにして、本体の中央部に配置されている。この構成により、清掃部２３及び回転清掃体２４の位置が清掃ロボット１０４の重心位置に近づくため、床面とのクリアランスＤをさらに安定かつ均一に保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の自律型清掃装置は、床面上を処理する各種の自走ロボットに利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  走行ユニット
１１  駆動輪
１２  駆動装置
１３  補助輪
１４  超音波センサ
２０  清掃ユニット
２１  自在キャスター
２２  固定キャスター
２３  清掃部
２４  回転清掃体
２５  回転清掃体
３１  リンク機構
３２  フレキシブルホース
１０１  清掃ロボット
１０２  清掃ロボット
１０３  清掃ロボット
１０４  清掃ロボット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016047170.tif 000006
【図５】
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