(57)【要約】【課題】回転ブラシと吸込ファンとを備えたものであっても重量の増加やコストアップを抑える。【解決手段】自走式集塵ロボット１は、本体部２と、本体部２に保持されて下方へ突出し、回転駆動する車輪５と、本体部２内に設けられる集塵ボックス１０と、集塵ボックス１０へ集塵するための遠心ファン３７及び回転ブラシ２５と、を備え、遠心ファン３７と回転ブラシ２５とを１つの集塵用モータ３２で駆動させるようにしてなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部に保持されて下方へ突出し、回転駆動する車輪と、
前記本体部内に設けられる集塵部と、
前記集塵部へ集塵するための吸込ファン及び回転ブラシと、を備え、
前記吸込ファンと前記回転ブラシとを１つのモータで駆動させることを特徴とする自走式集塵ロボット。
【請求項２】
前記回転ブラシは２つ備えられて、前記モータによって同時に回転することを特徴とする請求項１に記載の自走式集塵ロボット。
【請求項３】
前記本体部の前側に前記吸込ファンと前記モータとが配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式集塵ロボット。
【請求項４】
前記集塵部は、前記回転ブラシにより集塵される上側集塵部と、前記吸込ファンにより集塵される下側集塵部とに分離されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自走式集塵ロボット。
【請求項５】
前記回転ブラシと前記モータとの間に、前記回転ブラシを駆動させるためのブラシ駆動軸が配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自走式集塵ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動する車輪を備えて自走しながら床面の清掃を行う自走式集塵ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
内蔵したモータで車輪を回転駆動させて自走しながら床面上の塵埃を吸い込んで清掃を行うロボットクリーナが知られている。このロボットクリーナは、例えば特許文献１に開示されるように、回転ブラシを有する吸込口と、ファンモータの回転軸に設けた吸込ファンとの間に、フィルタを有する集塵路を設けて、ブラシ用モータの駆動によって回転ブラシを回転させると共に、ファンモータの駆動によって吸込ファンを回転させることで、回転ブラシによる大きな塵埃の掻き取りと吸込ファンによる細かい塵埃の吸込とを同時に行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１９８０１８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のロボットクリーナにおいては、回転ブラシの駆動用と吸込ファンの駆動用とでそれぞれ別個のモータを用いるため、重量が増加して持ち運びに不便となる上、コストアップに繋がっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、回転ブラシと吸込ファンとを備えたものであっても重量の増加やコストアップを抑えることができる自走式集塵ロボットを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、本体部と、本体部に保持されて下方へ突出し、回転駆動する車輪と、本体部内に設けられる集塵部と、集塵部へ集塵するための吸込ファン及び回転ブラシと、を備え、吸込ファンと回転ブラシとを１つのモータで駆動させることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、回転ブラシは２つ備えられて、モータによって同時に回転することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、本体部の前側に吸込ファンとモータとが配置されることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、集塵部は、回転ブラシにより集塵される上側集塵部と、吸込ファンにより集塵される下側集塵部とに分離されることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、回転ブラシとモータとの間に、回転ブラシを駆動させるためのブラシ駆動軸が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、吸込ファンと回転ブラシとを１つのモータで駆動させるようにしているので、吸込ファンと回転ブラシとを備えたものであっても、重量の増加やコストアップを抑えることができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、回転ブラシを２つ設けてモータによって同時に回転させるようにしているので、集塵効率の向上に繋がる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、本体部の前側にモータ及び吸込ファンが配置されることで、回転ブラシと併せて集塵機構をコンパクトにまとめることができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、集塵部を、回転ブラシにより集塵される上側集塵部と、吸込ファンにより集塵される下側集塵部とに分離しているので、塵埃を大きさごとに分別でき、廃棄処理がしやすくなる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、回転ブラシとモータとの間に、回転ブラシを駆動させるためのブラシ駆動軸が配置されることで、回転ブラシが複数あってもモータの回転軸の回転を支障なく伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】自走式集塵ロボットの斜視図である。
【図２】自走式集塵ロボットの平面図である。
【図３】自走式集塵ロボットの底面図である。
【図４】自走式集塵ロボットの中央縦断面図である。
【図５】回転ブラシ及び集塵用モータを前側から示す斜視図である。
【図６】回転ブラシ及び集塵用モータを後側から示す斜視図である。
【図７】吸込ノズル及び集塵用モータを前側から示す斜視図である。
【図８】回転ブラシの変更を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、自走式集塵ロボットの一例を示す斜視図、図２は平面図、図３は底面図、図４は中央縦断面図である。自走式集塵ロボット（以下単に「集塵ロボット」という。）１は、平面視が円形の箱状の本体部２内に、バッテリー３，３と、バッテリー３，３を電源としてそれぞれ回転駆動する左右の走行用モータ４，４と、各走行用モータ４によって単独で正逆回転可能な左右一対の車輪５，５とを設けて、車輪５，５の下部を本体部２の底面から下方に突出させている。６は、本体部２の底面の後部中央に設けられたキャスタで、左右のバッテリー３，３の間で回転可能に取り付けられている。
【００１０】
本体部２は、底面から背面にかけて形成される下側ハウジング７と、上面から側面にかけて形成される上側ハウジング８とを有する。下側ハウジング７の中央には、回収した塵埃を貯留する集塵部としての集塵ボックス１０を収容する収容部９が形成されて、上側ハウジング８には、収容部９の上方を開放して集塵ボックス１０を出し入れするための蓋体１１が設けられている。また、本体部２の前部周面には、前方の障害物を非接触で検知するセンサを内側に有すると共に、障害物との当接によって後退して図示しないスイッチをＯＮさせるセンサカバー１２が取り付けられている。
【００１１】
集塵ボックス１０は、内部の仕切板１３によって上側集塵部としての上側集塵室１４と、下側集塵部としての下側集塵室１５とに分離されており、集塵ボックス１０の前面には、上側集塵室１４と連通する上側開口１６と、下側集塵室１５と連通する下側開口１７とが形成されている。下側集塵室１５は、上側集塵室１４の後部上方にフィルタ１８を備えており、その下流側には、図示しない内排気口が形成されて本体部２内に連通している。また、下側ハウジング７の後面には、外排気口１９，１９・・が形成されている。
【００１２】
本体部２内で集塵ボックス１０の前側には、前方へ行くに従って下り傾斜する上案内板２０及び下案内板２１が、上下に間隔をおいて設けられて、上下案内板２０，２１の間に、後側が集塵ボックス１０の上側開口１６と連通し、前側がセンサカバー１２の下方で斜め下向きに開口する第１集塵路２２を形成している。下案内板２１の左右方向の中央には、下側ハウジング７の前方位置まで突出する集塵板２３が形成されている。上案内板２０の上方には、コントローラ２４が設けられている。
【００１３】
第１集塵路２２の左右には、一対の回転ブラシ２５，２５が設けられている。この回転ブラシ２５は、図５，６に示すように、外周に複数のブラシ２７，２７・・を円錐状に植設した円盤状のブラシベース２６を、軸体２８によって上下案内板２０，２１へ回転可能に取り付けたもので、傾斜した上下案内板２０，２１への組み付けにより、各回転ブラシ２５は、ブラシ２７が第１集塵路２２から斜め下向きに突出する前傾姿勢となる。また、左右の回転ブラシ２５，２５は、平面視で互いのブラシ２７，２７・・の回転領域が集塵板２３上で重なる間隔で配置されている。
【００１４】
各回転ブラシ２５の軸体２８は、下案内板２１を貫通して下方へ突出しており、その下端には、ベベルギヤ２９がそれぞれ一体に固定されている。ベベルギヤ２９の下方で下側ハウジング７の上面には、左右方向にブラシ駆動軸３０が回転可能に支持されて、ブラシ駆動軸３０の中間部で互いに逆向きに固定された一対の小ベベルギヤ３１，３１が、それぞれ上側のベベルギヤ２９，２９と噛合している。
そして、ブラシ駆動軸３０の後方右側には、本発明のモータとしての集塵用モータ３２が、回転軸３３がブラシ駆動軸３０と平行となる姿勢で配置されており、回転軸３３の先端に設けた小径のギヤプーリ３４と、ブラシ駆動軸３０の右端部に設けた大径のギヤプーリ３５の間に、タイミングベルト３６が張設されている。
【００１５】
よって、集塵用モータ３２が駆動して回転軸３３が回転すると、タイミングベルト３６を介して回転軸３３の回転が減速してブラシ駆動軸３０に伝達され、ブラシ駆動軸３０の回転が小ベベルギヤ３１，３１を介して上側のベベルギヤ２９，２９に伝わる。よって、ベベルギヤ２９，２９と一体の回転ブラシ２５，２５は、図２に示す矢印方向へ互いに逆回転することになる。
【００１６】
一方、回転軸３３は、集塵用モータ３２の左側にも突出して、その先端には吸込ファンとしての遠心ファン３７が設けられている。遠心ファン３７を含む集塵用モータ３２の左端部は、図７にも示すように、左側へ行くに従って先細りとなるテーパ状のカバー３８に覆われて、ファン収容室３９を形成している。カバー３８の後部には、集塵ボックス１０の下側開口１７に接続される排出筒４０が接線方向で後向きに突設されている。
ブラシ駆動軸３０の後方には、吸込口となる開口４２を下向きにして本体部２の底面に開放させた半筒状の吸込ノズル４１が、左右方向に設けられている。この吸込ノズル４１の後側で左右方向の中央部には、後方斜め上へ延びて後端が回転軸３３の延長上に達する扁平な筒体４３が連結されて、筒体４３の後端右側とカバー３８の中央とが連結筒４４で連結されている。
【００１７】
よってここには、図７に点線矢印で示すように、吸込ノズル４１の開口４２から吸込ノズル４１内を通り、筒体４３及び連結筒４４を介してファン収容室３９に至り、排出筒４０から集塵ボックス１０の下側集塵室１５に達する第２集塵路４５が形成される。すなわち、集塵用モータ３２の回転軸３３が回転して遠心ファン３７が回転することで、吸込ノズル４１の開口４２に吸引力が発生し、ここから吸い込まれた空気は、第２集塵路４５を通って下側集塵室１５内に排出され、フィルタ１８を通過した後、内排気口、外排気口１９を介して外部に排気されることになる。
【００１８】
以上の如く構成された集塵ロボット１においては、上側ハウジング８の上面に設けた図示しない操作盤の運転スイッチを押すと、走行用モータ４，４が駆動して車輪５，５が回転し、コントローラ２４に設定されたプログラムに従って床面上を走行する。同時に集塵用モータ３２も駆動して回転軸３３の回転をタイミングベルト３６を介してブラシ駆動軸３０に伝達し、小ベベルギヤ３１，３１を介して上側のベベルギヤ２９，２９及びこれと一体の回転ブラシ２５，２５を回転させる。よって、回転ブラシ２５，２５は、両者間の集塵板２３を下方から上方へ掻き上げるように左右対称で回転して、比較的大きな塵埃を第１集塵路２２を介して上側集塵室１４に貯留させる。
一方、回転軸３３の回転と共に遠心ファン３７が回転すると、吸込ノズル４１の開口４２から外気と共に比較的小さな塵埃を吸い込み、第２集塵路４５を介して下側集塵室１５に送り込み、塵埃をフィルタ１８に捕捉させて下側集塵室１５に貯留させる。貯留された塵埃は、集塵ボックス１０を収容部９から取り外して廃棄することができる。
【００１９】
このように、上記形態の集塵ロボット１によれば、回転ブラシ２５と遠心ファン３７とを１つの集塵用モータ３２で駆動させるようにしているので、回転ブラシ２５と遠心ファン３７とを備えたものであっても、重量の増加やコストアップを抑えることができる。
特にここでは、回転ブラシ２５，２５を２つ設けて集塵用モータ３２によって同時に回転させるようにしているので、集塵効率の向上に繋がる。
【００２０】
また、本体部２の前側に遠心ファン３７と集塵用モータ３２とが配置されることで、回転ブラシ２５と併せて集塵機構をコンパクトにまとめることができる。
さらに、集塵ボックス１０を、回転ブラシ２５により集塵される上側集塵室１４と、遠心ファン３７により集塵される下側集塵室１５とに分離しているので、塵埃を大きさごとに分別でき、廃棄処理がしやすくなる。
そして、回転ブラシ２５と集塵用モータ３２との間に、回転ブラシ２５を駆動させるためのブラシ駆動軸３０が配置されることで、回転ブラシ２５が複数あっても回転軸３３の回転を支障なく伝達させることができる。
【００２１】
なお、上記形態では、回転ブラシを左右一対設けているが、数の増減は可能であるし、回転伝達にタイミングベルトでなくギヤを採用することもできる。また、遠心ファンは集塵用モータの回転軸に直接設ける場合に限らず、減速機構又は増速機構を介して間接的に設けることもできる。集塵用モータの配置や向きも上記形態に限定されない。
さらに、上記形態では円盤状の回転ブラシを採用しているが、ロール状の回転ブラシとしてもよい。図８のその一例を示すもので、ここに示す回転ブラシ４６は、左右方向のブラシ軸４７の外周に、複数のブラシからなるブラシ列４８，４８・・を螺旋状に植設したもので、この回転ブラシ４６は吸込ノズル４１内に収容されてブラシ列４８を開口４２よりも下方へ突出させている。また、ブラシ軸４７の右端部は吸込ノズル４１から突出してギヤプーリ３５を備えており、回転軸３３のギヤプーリ３４との間でタイミングベルト３６が張設されている。
【００２２】
よって、この変更例においては、集塵用モータ３２の回転軸３３の回転に伴い、タイミングベルト３６を介して回転ブラシ４６が吸込ノズル４１内で回転するため、遠心ファン３７の回転による吸引に加えて、回転ブラシ４６によって掻き上げられる塵埃も吸込ノズル４１から筒体４３、連結筒４４、ファン収容室３９、排出筒４０を通って集塵ボックス１０内に貯留される。ここでの集塵ボックス１０は集塵室が上下に分離されておらず、塵埃は１つの集塵室にまとめて貯留される。
【００２３】
但し、ロール状の回転ブラシ４６を、吸込ノズル４１の内部でなく、吸込ノズル４１の前方に配置して、図４と同様に吸込ノズル４１側の第２集塵路と異なる第１集塵路を形成し、回転ブラシ４６で掻き上げられる塵埃を第１集塵路を介して集塵ボックス１０で分離される上側集塵室に貯留するようにしてもよい。
また、このようなロール状の回転ブラシをメインブラシとして、その前方左右に円盤状のサイドブラシを配置した集塵ロボットでは、メインブラシでなくサイドブラシと吸込ファンとを１つのモータで回転させることもできる。
【符号の説明】
【００２４】
１・・自走式集塵ロボット、２・・本体部、３・・バッテリー、４・・走行用モータ、５・・車輪、７・・下側ハウジング、８・・上側ハウジング、９・・収容部、１０・・集塵ボックス、１４・・上側集塵室、１５・・下側集塵室、２０・・上案内板、２１・・下案内板、２２・・第１集塵路、２３・・集塵板、２４・・コントローラ、２５，４６・・回転ブラシ、２６・・ブラシベース、２７・・ブラシ、２８・・軸体、２９・・ベベルギヤ、３０・・ブラシ駆動軸、３２・・集塵用モータ、３３・・回転軸、３４，３５・・ギヤプーリ、３６・・タイミングベルト、３７・・遠心ファン、４１・・吸込ノズル、４２・・開口、４５・・第２集塵路。
【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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