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発明の名称 自走式掃除機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−47038
公開日 平成7年(1995)2月21日
出願番号 特願平5−193359
出願日 平成5年(1993)8月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 小川 光康 / 木村 昌弘 / 小林 保道 / 薮内 秀隆 / 藤原 俊明 / 江口 修 / 乾 弘文 / 高木 祥史 / 石橋 崇文 / 黒木 義貴
要約 目的
被清掃面全面に対し、常に同一の荷重がかかるようにすること、あるいは車輪から受ける機器の単位時面積当たりの重量を軽減することにより、絨毯等の表面の走行跡を最小限に押さえ、絨毯の損傷防止、清掃後美観性、集塵性能に優れた自走式掃除機を提供する。

構成
走行装置を構成する駆動装置及び従輪装置の車輪を走行方向から見て少なくとも車輪幅間に隙間がないように配置すると共に、掃除機の横方向の移動ピッチを各車輪幅の和以下にする。あるいは単位車輪幅の受ける荷重を5kg/cm以下になるよう車輪幅を設定する。
特許請求の範囲
【請求項1】 駆動装置、従輪装置、清掃を行う清掃装置、集塵装置、これらの全体の制御を行う制御装置、及び電源として二次電池等を備え、上記駆動装置、従輪装置の各車輪間を、走行方向から見たとき少なくとも隙間なく配置すると共に、掃除機本体の単位往復時の横方向の移動ピッチを上記駆動装置、従輪装置の各車輪幅の総和以下にしてなる自走式掃除機。
【請求項2】 単位車輪幅のうける力が5kg/cm以下になるよう駆動装置、従輪装置の車輪幅を構成してなる絨毯を対象とした自走式掃除機。
【請求項3】 従輪装置の車輪を複数個の車輪で構成してなる請求の範囲第一項及び第二項記載の自走式掃除機。
【請求項4】 上記一対の駆動装置の駆動モータを近接させ、その間に温度過昇防止装置を配設してなる自走式掃除機。
発明の詳細な説明
【産業上の利用分野】本発明は清掃機能と移動機能とを備えた自走式掃除機に関するものである。
【従来の技術】近年では、掃除機に移動機能を付加し、これをマイクロコンピュータと各種センサー類を搭載することにより、清掃場所を自分で判断しながら移動し清掃する、いわゆる自立誘導型の自走式掃除機の開発が行われている。図4に従来例を示す。31は本体で上部に集塵装置32、制御装置33等を、下部に駆動装置34、従輪装置35、清掃装置36、中間部に二次電池37を配設している。又図5に示すように前方から見たとき、駆動装置34、従輪装置35の車輪間は少なくとも離れて配設されている。更に単位車輪幅に受ける力が20kg/cm以上となっている。
【発明が解決しようとする課題】以上のような、従来の自走式掃除機では、特に使用時間の関係で、大型の二次電池等搭載のため重量が100kgを越えるものが多く、単位車輪幅に受ける力が20kg/cm以上となり、上記車輪幅構成からみて、床面が絨毯の場合は駆動装置34、従輪装置35の各車輪の走行部のみ絨毯を押しつぶした跡(走行跡)が残ってしまい見栄えの悪いものになっていた。特に壁際等では車輪の通る位置はほぼ同じとなるため、そこの絨毯部は窪んでしまい永久に走行跡が残ってしまうという課題を有していた。又そのために窪んだ走行跡部に塵埃が付着している場合、回転ブラシ等を有する床ノズルで代表される清掃装置36の底面が、走行跡部以外の箇所で接触し、その走行跡部に接触しにくいために塵埃の取り残しが発生することが見受けられる。次に観点を変えて左右一対の駆動装置34の構成を見た場合、一対の駆動装置34間の距離が広いため駆動装置34を構成する電動機の各々に温度過昇防止装置を設ける必要がある。本発明はこれらの課題を解決して奇麗な清掃仕上がりの維持と絨毯の損傷を防止すると共に集塵性能の維持向上、部品の共用化を図り安価な自走式掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を課題を解決するために、第一の手段として走行方向から見たとき、駆動装置、従輪装置の各車輪幅間に隙間がないように配設すると共に、掃除機本体の単位往復時の横方向の移動ピッチを上記駆動装置、従輪装置の各車輪幅の総和以下にしたものである。第二の手段として、単位車輪幅の受ける力が2.5kg/cm以下になるよう駆動装置、従輪装置の車輪幅を構成したものである。第三の手段として、従輪装置の車輪を複数個の車輪で構成したものである。第四の手段として、一対の駆動装置の駆動モータを近接させ、その間に温度過昇防止装置を配設したものである。
【作用】本発明の作用は、第一の手段では、走行方向から見て駆動装置、従輪装置の各車輪幅間に隙間がなく、掃除機の横方向の移動ピッチを各車輪幅の和以下にしているため、被清掃面全体が一様に押圧され走行跡が目立たなくなる。第二の手段では、単位車輪幅の受ける力が2.5kg/cm以下にすることにより、走行性を損なうことなく実用上走行跡を目立たなくすることができる。第三の手段では、従輪装置の車輪を複数個の車輪で構成することにより、第一の手段、第二の手段で車輪幅を広くしたことでの方向転換時の内外輪の差によって生じる床面のこすり、傷つきを防止できる。特に絨毯の場合には、表面の起毛部をねじってしまい損傷は甚大となるためこの効果は大きい。第四の手段では、駆動装置の駆動モータを近接させ、その間に温度過昇防止装置を設けることにより部品点数が削減できコストメリットがある。
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図に基づいて説明する。図1は本発明の自走式掃除機の全体構成を示す。図において1は自走式掃除機の本体、2は台車で、この台車2に一対の駆動輪3と駆動輪3を駆動する駆動モータ4とで構成される駆動装置5、その前方に従輪6を有する従輪装置7を配設している。8は本体1の後部に設けたハンドルパイプで、上端には把手9が配設されている。10は本体1の外周に取り付けた弾性体からなるバンパーである。11は電動送風機12、集塵室13で構成される集塵装置である。14は本体1の底部後方に配設された床ノズルで、接続ホース15を介して集塵室13に接続している。16は本体1の方向を計測する方向計測装置、17は本体1の外周に設けられた超音波センサー等からなる測距センサーで、本体1前方及び左右測方の物体までの距離を計測して障害物を検出する障害物検知装置を構成している。18は上記方向計測装置16、障害物検知装置からのデータに基づいて駆動モータ4を制御し、本体の走行制御を行なう走行制御装置である。19は全体に電力を供給する二次電池である。ここで本自走式掃除機の基本動作を説明すると、方向計測装置16により、自分の位置を認識、測距センサー17で障害物を検知、走行制御装置18でその情報を分析し、直進、ターン、障害物回避の繰り返し動作により移動をしながら床ノズル14で塵埃を集塵していくものである。又本体1の後方のハンドルパイプ8は、手動で清掃するときや掃除機本体の移動時に使用するものである。又本発明の趣旨である駆動装置5、従輪装置7の車輪については、図2では、走行方向で各車輪幅間に隙間がないようにし、かつ掃除機の横方向の移動ピッチを各車輪幅の和以下にしている。この場合清掃部全体が車輪で押圧されるため、走行跡はあるが車輪の通ったところと通らなかったところとの差(凹凸)がないことから見栄えの悪い走行跡は残らない。従って床ノズル14も均一に清掃面に接触し塵埃の取り残しがない。図3では、実際の絨毯面で走行実験をし、絨毯の復元性と駆動装置5の車輪のスリップの関係から、単位車輪幅の受ける力が5kg/cm以下にするよう各車輪幅を構成したものであり、走行跡は残るが実使用上から見栄えを損なわないレベルのところにある。ここで図2と図3の場合との使い分けは本体重量が比較的小さいものは図2の構成を、重量が大きいものについては、車輪幅を広くし過ぎると回転等での回転性、移動性が損なわれるため図3の構成が適している。又、図2と図3の場合とも従輪装置7の車輪については複数個の車輪で構成し方向回転時の内外輪差を少なくしている。次に図2、図3に示すように左右の駆動装置5を構成する近接した駆動モータ4の間には温度過昇防止装置20を配設することにより、左右両駆動モータ4の温度上昇を同時に監視することができ、部品の共有化、削減が図られる。図4にその駆動モータ4の部分配線図を示す。
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、車輪幅から受ける本体重量の圧力を軽減すること、複数個の車輪幅で内外輪差を小さくすることにより、清掃面の損傷の防止及び走行跡を目だたなくし清掃後の美観性を向上させると共に集塵性能の維持向上が図られる。又機器全体の重量配分を考慮することで安定した走行性能が維持される。更に部品の共有化、削減により安価な自走式掃除機を提供することができるものである。




 

 


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