JP6539504B2 - 自走式集塵ロボット - Google Patents

Description

本発明は、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。

従来、内蔵したモータで車輪を回転駆動させて自走しながら内蔵したダストボックスに床面上の塵埃を収集して清掃を行う自走式集塵ロボットが知られている。この自走式集塵ロボットは、例えば特許文献１に開示されるように、回転駆動する回転ブラシの後方に、下側集塵室と上側集塵室とを直列に形成したダストボックスを収容すると共に、上側集塵室の下流側にフィルタ及びファンを設けて、回転ブラシで掻き上げた塵埃のうち、比較的大きい塵埃は下側集塵室に貯留させる一方、比較的細かいゴミはファンによる吸引で上側集塵室に貯留する構成となっている。

欧州特許出願公開第１９８０１８８号明細書

このような自走式集塵ロボットは、下側集塵室での塵埃の貯留量が増えると、上側集塵室に余裕があっても吸込ができなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、塵埃を分けて収容する２つの集塵室を備えたものであって、一方の集塵室での塵埃の貯留量が増加しても吸込を可能として継続した清掃が行え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。

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、本体部に設けられて上下に分離される上側集塵室と下側集塵室と、上側集塵室及び下側集塵室の前方に形成したブラシ収容室内に配置されて回転駆動するブラシと、ブラシ収容室と連通して上側集塵室と接続される上側経路と、ブラシ収容室と連通して下側集塵室と接続される下側経路と、上側集塵室にフィルタを介して連通する吸込ファンと、を含んでなり、上側集塵室と下側集塵室とを、本体部に対して出し入れ可能に設けられ、本体部への収容状態で上側経路と接続される上側集塵室側の上吸込口と、下側経路と接続される下側集塵室側の下吸込口とをそれぞれ備えた集塵ボックスに形成する一方、上側集塵室を、集塵ボックスから単独で取り外し可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、下側集塵室と下側経路との接続位置を、下側集塵室の底面よりも高くしたことを特徴とするものである。
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、下側経路とブラシ収容室との連通部分の開口面積を、上側経路とブラシ収容室との連通部分の開口面積よりも大きくしたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の構成において、上側集塵室と下側集塵室との仕切部分を、後方に向かって下り傾斜させたことを特徴とするものである。
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、集塵ボックスの後方に吸込ファンが配置されていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、集塵ボックスは、下側集塵室及び下吸込口が形成される下側のボックス本体と、ボックス本体の上面を塞いでフィルタを備える蓋と、ボックス本体と蓋との間に設けられて上側集塵室を形成し、上吸込口を備えたトレイとを含んでなることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項６の構成において、蓋におけるフィルタの下側には、上吸込口側の端縁から上吸込口から離れる方向へ向けて下向きに傾斜し、フィルタの上吸込口側下方を仕切るガード板が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、上側集塵室及び上側経路と、下側集塵室及び下側経路とを互いに独立させたことで、上側集塵室と下側集塵室との何れか一方での塵埃の貯留量が増加してもそのまま集塵が可能となり、継続した清掃が行える。
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、下側集塵室と下側経路との接続位置を、下側集塵室の底面よりも高くしているので、下側集塵室に貯留された塵埃が逆流して漏洩しにくくなる。
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、下側経路とブラシ収容室との連通部分の開口面積を、上側経路とブラシ収容室との連通部分の開口面積よりも大きくしたことで、ブラシによる大きい塵埃の回収が効果的に行える。
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、上側集塵室と下側集塵室との仕切部分を下り傾斜させたことで、上側集塵室への入口付近で塵埃が貯留せず、空気の流れを阻害しない。逆にブラシで掻き上げられて下側経路から下側集塵室に集塵される塵埃は、専ら下側集塵室の前方部分で貯留するため、後方部分が浅くても支障はない。

自走式集塵ロボットの上方からの斜視図である。 自走式集塵ロボットの平面図である。 自走式集塵ロボットの底面図である。 自走式集塵ロボットの背面図である。 自走式集塵ロボットの中央縦断面図である。 車輪部分の縦断面図である。 集塵ボックスの斜視図である（トレイ取り出し状態）。 集塵ボックスの斜視図である（トレイ及びフィルタ取り出し状態）。 集塵ボックスの斜視図である（蓋ロック状態）。 集塵ボックスの正面図である（蓋ロック状態）。 集塵ボックスの斜視図である（蓋ロック解除状態）。 集塵ボックスの正面図である（蓋ロック解除状態）。 集塵ボックスの斜視図である（フィルタロック解除状態）。 集塵ボックスの正面図である（フィルタロック解除状態）。 蓋ロック状態でない集塵ボックスを収容する際の自走式集塵ロボットの前方からの斜視図である。 蓋ロック状態でない集塵ボックスを収容する際の自走式集塵ロボットの後方からの斜視図である。 蓋ロック状態の集塵ボックスを収容した自走式集塵ロボットの平面図である（蓋体は省略）。 変更例のトレイの斜視図である。 変更例のトレイを用いた自走式集塵ロボットの中央縦断面図である。 干渉ピンを取り付けた自走式集塵ロボットの斜視図である。 干渉ピンの斜視図である。 干渉ピンを取り付けた自走式集塵ロボットの中央縦断面図である。 ロック部材を突出させた自走式集塵ロボットの斜視図である。 ロック部材を突出させた自走式集塵ロボットの平面図である。 ロック部材を突出させた自走式集塵ロボットの背面図である。

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上方からの斜視図、図２は平面図、図３は底面図、図４は背面図、図５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、左右のバッテリ３と、バッテリ３を電源としてそれぞれ回転駆動する左右のモータ４，４（図６）と、各モータ４によって単独で正逆回転可能な駆動輪としての左右一対の車輪５，５と、バッテリ３，３間に配置されるファンユニット６と、集塵ボックス７とを備え、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。本体部２の底面後部には、左右にキャスタ８，８がそれぞれ設けられている。各モータ４と車輪５との間には、図６に示すように複数のギヤ１０，１０・・からなる減速機構９が介在されている。

本体部２は、主に底面を形成する下側ハウジング１１と、後面及び上面から側面にかけて形成される上側ハウジング１２とを有する。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複数のセンサ１４，１４・・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１３が取り付けられている。
本体部２の前側下部で下側ハウジング１１には、左右への横長矩形状の吸込口１６を備えた底面カバー１５がネジ止めされ、吸込口１６の上方に、左右に延びるブラシ収容室１７が形成されて、ブラシ収容室１７にメインブラシ１８が収容されている。
このメインブラシ１８は、左右方向の回転軸１９と、その外周に放射状且つ螺旋状に植設された複数のブラシ２０，２０・・とからなり、ブラシ２０を吸込口１６から下方へ突出させている。ブラシ収容室１７の前側上方には、メインブラシ用モータ２１が設けられて、回転軸１９の左端とメインブラシ用モータ２１の出力軸との間に張設された図示しないタイミングベルトにより、メインブラシ１８は図５の矢印Ａ方向へ回転可能となっている。

また、吸込口１６の左右で下側ハウジング１１には、一対のサイドブラシ用モータ２２が下向きに取り付けられて、下側ハウジング１１に貫通させた回転軸に、サイドブラシ２３がそれぞれ設けられている。このサイドブラシ２３は、円盤状のブラシベース２４に、回転する円形領域Ｔが平面視で吸込口１６に重なって塵埃を吸込口１６に案内する３つのブラシ２５，２５・・を放射状に植設したもので、それぞれ図３の矢印Ｂ方向へ回転するようになっている。このサイドブラシ２３とメインブラシ１８とが集塵部となる。図５における２６は、左右のサイドブラシ用モータ２２，２２の間に設けられたコントローラである。このコントローラ２６は、下側ハウジング１１上に立設されたボス２７によって支持される支持台２８と、その支持台２８上に固定される制御回路基板２９とからなる。

一方、メインブラシ１８の後方で本体部２内には、集塵ボックス７の収容部３０が、上面を開口して凹設されており、下側ハウジング１１には、ブラシ収容室１７から上下に分岐して収容部３０に繋がる上側経路３１及び下側経路３２が形成されている。このうち上側経路３１は、メインブラシ１８の上側から収容部３０の前壁３３まで延びて後端を収容部３０内に開口させて、集塵ボックス７に設けた上吸込口７０と接続される。下側経路３２は、メインブラシ１８の後側から前壁３３まで延びて後端を収容部３０内に開口させて、集塵ボックス７に設けた下吸込口３８と接続される。両集塵路３１，３２のブラシ収容室１７に対する開口面積は、下側経路３２の方が上側経路３１よりも大きく形成されている。また、下側経路３２が前下がり傾斜となることで、下側経路３２が接続される下吸込口３８の位置は、後述するボックス本体３４の底面よりも高くなっている。ここでの下吸込口３８の下縁高さは、メインブラシ１８の回転軸１９の高さと略等しくなっている。

集塵ボックス７は、図７にも示すように、四角形の後側の頂点を面取して六角形状とした平面視を有し、下側のボックス本体３４と、ボックス本体３４の上面を塞ぐ蓋３５とを後端のヒンジ３６によって結合すると共に、ボックス本体３４と蓋３５との間にトレイ３７を着脱可能に備えてなる。
ボックス本体３４は、上面を開口した横長で深底の箱状で、前面下部には、収容部３０にセットした状態で下側経路３２と接続される下吸込口３８が、左右方向に亘って形成されている。下吸込口３８の上方で左右方向の中央には、下方への逃げ凹部３９が形成されて、上端外周には、外側へ張り出す断面Ｌ字状の張り出し部４０が周設されている。

逃げ凹部３９の左右で張り出し部４０の前面には、張り出し部４０よりも前方及び下方へ突出する肉厚を有する四角柱状の一対のロック部４１Ａ，４１Ｂが、左右方向に間隔をおいて形成されている。ここではそれぞれ中央側（内側）のロック部４１Ａの方が外側のロック部４１Ｂよりも長くなっているが、同じ中央側でも右のロック部４１Ａの方が左のロック部４１Ａよりも長く形成されて隣のロック部４１Ｂとの差が大きくなっている。各ロック部４１Ａ，４１Ｂの下面には、図８にも示すように、左右方向に切込み４２がそれぞれ形成されている。
一方、ボックス本体３４の底面には、中央の四角形の各頂点から放射状に延びる上突条４３が形成されている。この上突条４３は、下側ハウジング１１における収容部３０の底面に突設された同形状の下突条４４と嵌合してボックス本体３４を位置決めする。

蓋３５は、後面に横長の排気筒４６を突設し、前面にロック部材としての左右一対のロック板４７，４７を設けた上蓋４５と、上蓋４５の下面に嵌合する下蓋４８と、上蓋４５と下蓋４８との間に挟持されるフィルタ４９とからなる。上蓋４５は、前面中央に後方へ凹む凹部５０を有すると共に、凹部５０の前端に上側取っ手５１を備えて開口を下向きとした薄箱状で、内部には、一回り小さい内壁５２が形成されて、排気筒４６は、内壁５２の後面から上蓋４５を貫通して後方へ突出している。
上蓋４５の前面で凹部５０を挟んだ左右には、前方へ突出する帯板状のガイド部５３，５３が左右方向に形成されて、ロック板４７，４７は、ガイド部５３，５３に沿って左右へスライド可能となっている。左側のガイド部５３の下端中央寄りには、切欠き５４が形成されている。

ロック板４７は、正面視が横長の四角形状で、裏面には、ガイド部５３に嵌合する嵌合溝５５が左右方向に形成されている。嵌合溝５５の下面後端には、図１１に示すように、上側へ立ち上がってガイド部５３の裏面に係止する折り返し片５６が、左右方向の全長に亘って形成されて、ロック板４７の脱却を防止している。また、ロック板４７は、ガイド部５３への取付状態では上蓋４５の下端よりも下方へ突出しており、その突出した下端縁には、後方へ突出する左右一対の係止片５７Ａ，５７Ｂが形成されている。各係止片５７Ａ，５７Ｂの後端には、ボックス本体３４のロック部４１Ａ，４１Ｂに形成した切込み４２に係合可能な係止爪５８が、左右方向の全長に亘って形成されている。

下蓋４８は、上蓋４５の下面と同形状の板体の上面に、上蓋４５の開口に内側から嵌合する内リブ５９を立設し、内リブ５９の内側で後方には、上蓋４５の内壁５２に対応する六角形の開口６０が形成されている。開口６０の内周には、内リブ５９よりも低くなって内壁５２の下端が近接する段部６１が全周に亘って形成されている。この段部６１の前部下側には、後方へ向けて下向きに傾斜して開口６０の前側下方を仕切るガード板６２が連設されている。
また、下蓋４８の左側で内リブ５９の前側には、上蓋４５のガイド部５３に設けた切欠き５４に嵌合する突起６３が前方へ突設されている。

フィルタ４９は、下蓋４８の段部６１の内側に嵌合して開口６０を塞ぐ扁平な箱状で、上下に開口を有する保持枠６４内に、折り畳んだ紙製フィルタ６５を収容して、保持枠６４の外周に、段部６１に上方から係合するフランジ６６を周設してなる。前側のフランジ６６の左寄りには、内リブ５９の内側で下蓋４８の上面左側に設けた凹み部６７に嵌合する延設片６８が形成されている。
そして、トレイ３７は、ボックス本体３４の開口に嵌合する浅底の皿で、上端には、ボックス本体３４の張り出し部４０の内側に嵌合してボックス本体３４の上端に係止する係止フランジ６９を全周に亘って有する。前面中央には、横長四角筒状の上吸込口７０が、やや下向きに突設されている。この上吸込口７０は、トレイ３７の外側ではボックス本体３４の逃げ凹部３９に嵌合可能な形状で、トレイ３７の内側では外側よりも左右幅が大きくなるように形成されている。トレイ３７の内側で上吸込口７０の上面には、下側取っ手７１が立設されている。この下側取っ手７１は、蓋３５を閉じた状態で上蓋４５の上側取っ手５１に下側から嵌合して一体化し、集塵ボックス７自体の取っ手となるハンドル７２を形成する。

よって、ボックス本体３４にトレイ３７を、係止フランジ６９を上面に係止させた状態で嵌合させると共に、下蓋４８の開口６０にフィルタ４９を、延設片６８が凹み部６７に嵌合する向きで嵌合させた状態で上蓋４５を閉じる。すると、図５及び図９，１０に示すように、トレイ３７の上吸込口７０がボックス本体３４の逃げ凹部３９に嵌合すると共に、下蓋４８の突起６３が上蓋４５の切欠き５４に嵌合して、トレイ３７がボックス本体３４と下蓋４８との間で挟持され、フィルタ４９が下蓋４５と上蓋４５との間で挟持される格好で閉塞される。この状態で集塵ボックス７内には、トレイ３７の上側に上側集塵室Ｓ１が、トレイ３７の下側に下側集塵室Ｓ２が、互いに分離した状態で形成される。
ここでロック板４７，４７は、左右方向へのスライドにより、下端の係止片５７Ａ，５７Ｂの位置をボックス本体３４のロック部４１Ａ，４１Ｂに対して変更することで、集塵ボックス７の開閉の態様を選択することができる。

すなわち、図９，１０に示すように、係止片５７Ａ，５７Ｂがそれぞれロック部４１Ａ，４１Ｂの下方に位置するロック板４７の第１のスライド位置では、係止片５７Ａ，５７Ｂがロック部４１Ａ，４１Ｂに下側から係止することで蓋３５の開放がロックされる（ロック位置）。このときロック板４７，４７はそれぞれ上蓋４５の左右の側面から外側へ突出しない。
次に、図１１，１２に示すように、係止片５７Ａ，５７Ｂがそれぞれロック部４１Ａ，４１Ｂの下方から外側に離れるロック板４７の第２のスライド位置では、ロック板４７を介した上蓋４５とボックス本体３４との結合が解除される。しかし、左側のロック板４７の係止片５７Ａが、下蓋４８の突起６３の下方に位置するため、下蓋４８は依然として上蓋４５と結合状態である（第１のアンロック位置）。よって、図７に示すように、ロックが解除された蓋３５を上方へ回転させてトレイ３７を露出させることができるため、トレイ３７の出し入れが可能となる。

そして、図１３，１４に示すように、第２のスライド位置から、左側のロック板４７のみを、係止片５７Ａが突起６３の下方から外側に離れる第３のスライド位置へスライドさせると、ロック板４７を介した上蓋４５と下蓋４８との結合が解除される（第２のアンロック位置）。よって、図８に示すように、上蓋４５のみを単独で上方へ回転させることができるため、ロックが解除されたフィルタ４９の交換等が可能となる。
上蓋４５の前面には、ロック板４７のスライド位置を示す図柄４５ａ（第１のスライド位置）、４５ｂ（第２のスライド位置）、４５ｃ（第３のスライド位置）が表示され、ロック板４７の前面上側中央には、矢印４７ａが表示されて、矢印４７ａを各図柄４５ａ〜４５ｃに合わせることで、各スライド位置が選択できるようになっている。

上側ハウジング１２には、図１５，１６に示すように、収容部３０の上方を開閉して集塵ボックス７を出し入れするための蓋体７３が設けられている。この蓋体７３は、前端部の下面左右に突設した一対のアーム７４，７４を、本体部２へ出し入れ可能に連結させており、蓋体７３の後端を持ち上げることで、アーム７４，７４を介して蓋体７３を略垂直に跳ね上げて収容部３０を開放させることができ、後端を押し下げれば、蓋体７３を倒伏させて収容部３０を閉塞することができる。蓋体７３の後端の下面中央には、係止片７５が下向きに突設され、上側ハウジング１２には、蓋体７３の閉塞位置で係止片７５が差し込み係止する係止孔７６が形成されている。
よって、蓋体７３を跳ね上げて開放させた収容部３０に、集塵ボックス７を、ハンドル７２を把持してロック板４７，４７側を前方に向けた姿勢として上方から収容することができる。

このとき、集塵ボックス７のロック板４７が、第１のスライド位置以外の位置にあれば、前述のように蓋３５から外側へ突出しているため、図１５，１６に示すようにそのまま収容部３０に入れようとすると、ロック板４７が上側ハウジング１２と干渉して収容できない。一方、ロック板４７が第１のスライド位置にあれば、図１７に示すように、平面視が同形状の収容部３０に収容できる。従って、ロック板４７によって蓋３５がロックされない状態で収容されることはない。

そして、集塵ボックス７を収容部３０に収容した状態では、図５に示すように、ボックス本体３４の下吸込口３８が下側経路３２と接続されると共に、トレイ３７の上吸込口７０が上側経路３１と接続される。また、上蓋４５の排気筒４６は、収容部３０の後壁７７に形成された開口７８に接続される。７９は、開口７８の周囲に設けられて排気筒４６との間をシールするシール材である。
ファンユニット６は、後壁７７の後方で本体部２内に収容されて、ケーシング８０の上側前方に設けた吸気口８１を、開口７８の位置で後壁７７に当接させて、排気筒４６と連通させている。ケーシング８０内の下部には、回転軸８３を上向きにしたファンモータ８２と、回転軸８３に取り付けた吸込ファン８４とが設けられて、吸込ファン８４の回転により、吸気口８１から吸い込んだ空気を、ケーシング８０の下部に設けた内排気口８５，８５・・から排出可能としている。内排気口８５の外側で上側ハウジング１２の後面には、外排気口８６，８６・・が形成されている。

そして、上側ハウジング１２の後部でファンユニット６の左右には、バッテリ３，３の装着部８７，８７が切欠き状に形成されている。この装着部８７は、本体部２の前後方向の中心線に対して左右対称に配置されている。装着部８７に装着されるバッテリ３は、電動工具の電源として使用される１８Ｖのリチウムイオンバッテリで、装着部８７は、電動工具に設けられる装着部と同様の構造を有している。すなわち、装着部８７の最奥には、バッテリ３の結合部に設けたレールに外側から嵌合する図示しない一対のガイドレールが上向きに形成されると共に、ガイドレール間に正負の端子板を備えた端子台が上向きに設けられている。よって、バッテリ３は、装着部８７に対して上方から差し込むことで、レールがガイドレールに嵌合して結合されると共に、端子台がバッテリの結合部に設けた接続端子に電気的に接続される。このように電動工具用のバッテリ３を電源として使用するため、機種ごとに異なる電池を用意する必要がなく、汎用性が得られてコストや管理の手間が掛からない。

ここでの装着部８７，８７は、バッテリ３が結合される最奥の面が本体部２の接線方向に沿うように前後方向から傾けて形成されて、バッテリ３，３の装着状態では、本体部２の中心を向くように設定されている。このようにバッテリ３を傾けて放射状に装着するようにしたことで、本体部２の外形状に沿ってバッテリ３を最外に配置でき、バッテリ３の外側に無駄なスペースが生じなくなる。
さらに、バッテリ３は本体部２の前後方向の中心線に対して左右にバランスよく配置されるので、バッテリ３が２つあっても重心の偏りは生じない。特にキャスタ８，８が装着したバッテリ３，３の真下に位置することになるため、走行時の安定性もよく、一方のバッテリ３が未装着であっても直進性が悪化することはない。

蓋体７３の後方で上側ハウジング１２には、電源ボタン８９やバッテリ３の残量表示部９０、運転モードの選択ボタン９１等を備えた操作部８８が設けられている。この操作部８８の下側には、操作部８８の操作によってＯＮ／ＯＦＦ動作するスイッチを備えたスイッチ基板９２（図５）が設けられている。
また、蓋体７３の前方で上側ハウジング１２には、表示用のレンズ９３が設けられて、その下方には、運転モードに応じて発光するＬＥＤを備えたＬＥＤ基板９４が設けられている。スイッチ基板９２及びＬＥＤ基板９４は、図示しないリード線によってコントローラ２６の制御回路基板２９と接続されている。

以上の如く構成された集塵ロボット１においては、装着部８７にそれぞれバッテリ３を装着して床面上にセットした状態では、メインブラシ１８のブラシ２０とサイドブラシ２３のブラシ２５とがそれぞれ床面に当接する。ここで操作部８８の電源ボタン８９を押して運転モードを選択すると、モータ４，４が駆動して車輪５，５が回転し、設定されたプログラムに従って床面上を走行する。同時にメインブラシ用モータ２１及びサイドブラシ用モータ２２が駆動してメインブラシ１８及びサイドブラシ２３がそれぞれ回転すると共に、ファンモータ８２も駆動して吸込ファン８４が回転する。よって、床面上の塵埃は、回転するメインブラシ１８によって掻き上げられると共に、吸込ファン８４による吸引力で吸込口１６から吸い込まれて後方の集塵ボックス７に送られる。同時にサイドブラシ２３，２３によって外側の塵埃もメインブラシ１８側へ寄せられる。

このとき、大きな塵埃は下側経路３２を通って集塵ボックス７の下吸込口３８からボックス本体３４内の下側集塵室Ｓ２に貯留される。下吸込口３８は下側集塵室Ｓ２の底面ととなるボックス本体３４の底面よりも高くなっているので、下側集塵室Ｓ２に貯留された塵埃は下吸込口３８から逆流しにくくなる。一方、小さな塵埃は、吸込口１６から吸い込まれた空気が上側経路３１を通って上吸込口７０からトレイ３７内に至り、フィルタ４９を通って排気筒４６からファンユニット６に排出されることで、フィルタ４９の紙製フィルタ６５に捕捉されてトレイ３７内の上側集塵室Ｓ１に貯留する。フィルタ４９の下方前側には、ガード板６２が設けられているため、空気が紙製フィルタ６５の前側を中心に通過することがなく、紙製フィルタ６５の中心側に回り込むことで、塵埃による目詰まりがしにくくなる。

ここでのバッテリ３，３は、片方ずつ順番に電源として使用されるようになっており、バッテリ３の残容量は操作部８８に設けた残量表示部９０，９０によって表示される。よって、先に一方のバッテリ３の残容量がなくなった場合は、当該バッテリ３を装着部８７から抜き外して、外部の充電器によって充電できる。この場合他方のバッテリ３のみで駆動可能であるが、前述のように左右対称にキャスタ８，８が設けられているので、１つのバッテリ３で本体部２の重心が偏ることがあっても、左右のキャスタ８，８によって安定した走行が可能である。

そして、集塵ボックス７に貯留した塵埃を廃棄する場合は、蓋体７３を跳ね上げて収容部３０を露出させれば、ハンドル７２を介して集塵ボックス７を取り出すことができる。ハンドル７２は集塵ボックス７の外側に突出しているので、塵埃等で汚れることがなく、清潔な状態で取り出すことができる。
取り出し後、左右のロック板４７，４７を第２のスライド位置にスライドさせれば、ボックス本体３４と蓋３５とのロックが解除される。よって、図７のようにトレイ３７を取り外してトレイ３７上の塵埃を廃棄すると共に、上面が開放したボックス本体３４からも塵埃を廃棄することができる。一方、フィルタ４９の清掃や紙製フィルタ６５の交換を行う場合は、左のロック板４７を第３のスライド位置にスライドさせれば、上蓋４５と下蓋４８とのロックが解除される。よって、図８のように上蓋４５のみを開放してフィルタ４９を取り出し、清掃等を行うことができる。塵埃の廃棄等が終了すれば、蓋３５を閉じた状態でロック板４７，４７を第１のスライド位置に戻せば、再びボックス本体３４と蓋３５とがロックされる。

このように、上記形態の集塵ロボット１によれば、本体部２と、本体部２に設けられて上下に分離される上側集塵室Ｓ１及び下側集塵室Ｓ２と、上側集塵室Ｓ１及び下側集塵室Ｓ２の前方に形成したブラシ収容室１７内に配置されて回転駆動するメインブラシ１８と、ブラシ収容室１７と連通して上側集塵室Ｓ１と接続される上側経路３１と、ブラシ収容室１７と連通して下側集塵室Ｓ２と接続される下側経路３２と、上側集塵室Ｓ１にフィルタ４９を介して連通する吸込ファン８４と、を含んでなることで、上側集塵室Ｓ１と下側集塵室Ｓ２との何れか一方での塵埃の貯留量が増加してもそのまま集塵が可能となり、継続した清掃が行える。

特にここでは、下側集塵室Ｓ２と下側経路３２との接続位置（下吸込口３８）を、下側集塵室Ｓ２の底面よりも高くしているので、下側集塵室Ｓ２に貯留された塵埃が逆流して下吸込口３８から漏洩するおそれが低くなる。
また、下側経路３２とブラシ収容室１７との連通部分の開口面積を、上側経路３１とブラシ収容室１７との連通部分の開口面積よりも大きくしたことで、メインブラシ１８による大きい塵埃の回収が効果的に行える。

なお、上記形態では、集塵ボックス７のトレイ３７を、底面が水平な皿状としているが、図１８，１９に示すように、底部が後方へ下り傾斜するトレイ３７Ａを用いることもできる。このようにすれば、上側集塵室Ｓ１が後方へ行くほど深くなり、下側集塵室Ｓ２が後方へ行くほど浅くなる。こうして上側集塵室Ｓ１と下側集塵室Ｓ２との仕切部分となる底部を下り傾斜させれば、上側経路３１から上側集塵室Ｓ１に集塵される塵埃が上側集塵室Ｓ１の後方に導かれて後方部分で貯留するため、上吸込口７０から上側集塵室Ｓ１への入口付近で塵埃が貯留せず、空気の流れを阻害しない。逆にメインブラシ１８で掻き上げられて下側経路３２から下側集塵室Ｓ２に集塵される塵埃は、専ら下側集塵室Ｓ２の前方部分で貯留するため、後方部分が浅くても支障はない。トレイ３７及びトレイ３７Ａは集塵ロボット１の使用環境に応じて選択すればよい。

一方、上記形態の集塵ロボット１によれば、車輪５を備えた本体部２と、本体部２に設けられる集塵部（メインブラシ１８及びサイドブラシ２３）と、本体部２へ出し入れ可能に収容されて上部に蓋３５を有し、集塵部で集塵された塵埃を貯留する集塵ボックス７と、を備え、集塵ボックス７に、上下に分離されて個別に吸込口３８，７０を有する上側集塵室Ｓ１と下側集塵室Ｓ２とを形成したものにおいて、上側集塵室Ｓ１を形成するトレイ３７（３７Ａ）を、集塵ボックス７から単独で取り外し可能としたことで、集塵ボックス７が塵埃を分けて収容する２つの集塵室Ｓ１，Ｓ２を備えたものであっても、塵埃の廃棄が容易に行える
特にここでは、上側集塵室Ｓ１を形成するトレイ３７（３７Ａ）に下側取っ手７１を設けたことで、トレイ３７，３７Ａの出し入れを容易に行うことができる。
また、下側取っ手７１は、集塵ボックス７へのトレイ３７（３７Ａ）の組み込み状態で集塵ボックス７の外部へ露出して集塵ボックス７自体のハンドル７２にも兼用可能であるので、構造が合理的となってコスト低減に繋がる。

さらに、トレイ３７（３７Ａ）の組み込み状態で蓋３５の開動作をロックするロック位置と、蓋３５の開動作を許容してトレイ３７（３７Ａ）を取り外し可能とするアンロック位置とにスライド操作可能なロック板４７，４７を設けて、ロック板４７，４７は、アンロック位置では集塵ボックス７から突出して本体部２への収容を規制することで、蓋３５のロックを忘れたまま集塵ボックス７を収容する誤使用がなくなり、塵埃が漏れるおそれが解消される。
加えて、アンロック位置を、蓋３５側からフィルタ４９を取り外し不能とする第１のアンロック位置と、蓋３５側からフィルタ４９を取り外し可能とする第２のアンロック位置との２つの位置として、左側のロック板４７を、ロック位置から第１のアンロック位置と第２のアンロック位置とに段階的にスライド可能としたことで、ロック板４７の各スライド位置へのスライド操作がしやすくなる。

そして、トレイ３７（３７Ａ）の上吸込口７０を、下側集塵室Ｓ２を形成するボックス本体３４の下吸込口３８よりも開口面積を小さくしているので、ブラシ収容室１７に２つの経路３１，３２を接続してもトレイ３７（３７Ａ）側への塵埃の吸引を効率よく行うことができる。
また、トレイ３７（３７Ａ）の上方にフィルタ４９を設けたことで、トレイ３７（３７Ａ）への塵埃の貯留を確実に行うことができる。

なお、上記形態では、集塵ボックスにおいて、左側のロック板をロック位置から２つのアンロック位置へスライドさせるようにしているが、左右逆にして右側のロック板に３つのスライド位置を設定してもよいし、左右共に３つのスライド位置を設定してもよい。ロック板とヒンジとの配置も前後逆にすることができる。
また、必ずしもアンロック位置でロック部材を突出させる必要はなく、蓋を開閉してトレイの単独での出し入れが可能であれば、集塵ボックスの中央にロック部材を一つだけ設けたり、スライド構造でなくラッチ構造としたりすることも可能である。

一方、集塵ロボット１が清掃が不要な台車の下等の狭い隙間に入り込まないように、隙間進入防止手段を設けることができる。この隙間進入防止手段としては、例えば図２０に示すように、センサカバー１３の上面前端に干渉ピン９５を設けることが考えられる。この干渉ピン９５は、図２１に示すように、下端にネジ部９６を形成して上端を円柱状とした軸体で、図２２に示すように、センサカバー１３の上面に設けたネジ穴部９７にねじ込むことで、センサカバー１３から上方へ突出した状態で一体的に設けられるものである。この干渉ピン９５を含む高さは、進入を回避したい隙間の高さよりも高く設定される。

よって、集塵ロボット１が進入を回避したい隙間に達すると、隙間より高い干渉ピン９５が隙間を形成する台車等に当接することで、センサカバー１３が反応して集塵ロボット１の進行方向を変更することになり、当該隙間への進入を防止することができる。特に干渉ピン９５は着脱可能であるため、隙間進入防止機能が不要であれば取り外せば済み、当該機能の選択が可能となる。また、干渉ピン９５のねじ込み量を調整すれば、隙間に合わせた突出高さが調整できる。
この干渉ピンは一箇所でなく複数箇所に設けてもよいし、着脱式でなくてもいわゆるプッシュ・プッシュ機構等によってセンサカバーからの突出位置と没入位置とを選択可能とすれば、隙間進入防止機能の選択は可能である。また、突出高さの調整は、ネジによる他、テレスコープ構造として干渉ピン自体を伸縮させることでも行える。
さらに、隙間進入防止手段としてはピン形状に限らず、板状体を着脱可能としたり、板状体をセンサカバーの上面でヒンジによって倒伏可能としたり等、適宜変更できる。

また、集塵ロボット１の盗難防止手段を付与することもできる。この盗難防止手段としては、例えばバッテリ３の取り外しを阻止するバッテリロック手段が考えられる。集塵ロボット１を盗難しても、バッテリが取り外せないと容量がなくなっても充電できず、その後の使用ができなくなるため、盗難意欲を失わせることに繋がるからである。
バッテリロック手段としては、例えば図２３〜２５に示すように、各装着部８７におけるバッテリ３の上側に、ロック体９８を、本体部２から装着部８７の上部に出没可能或いは装着部８７の上部に対して倒伏可能に設けて、操作部８８での特定のキー操作の入力により、ロック体９８を、バッテリ３の上方に位置してその取り外しを阻止する突出位置と、バッテリ３の上方から退避してその取り外しを可能とする退避位置とに移動させることが考えられる。よって、集塵ロボット１の使用後にキー操作によってロック体９８を図２１等の突出位置に移動させれば、バッテリ３の取り外しが不能となって集塵ロボット１の盗難防止に繋がる。

このロック体９８の移動は、専用の鍵を用いたり、テンキー等で暗証番号を入力したりすることで行ってもよい。また、ロック体は板状に限らず、装着部内へ出没するピンやフック形状としたりすることもできる。
そして、この盗難防止手段は、バッテリが内蔵される集塵ロボットであっても、例えば操作部での特定のキー操作を入力しないと運転できないようにすることでも達成できる。

その他、集塵ロボットにおいて、バッテリの数は２つに限らず、左右にバランスよく配置できれば３つ以上用いることもできる。また、進行方向が逆になるタイプ、すなわちバッテリ及びキャスタが本体部の前部にあり、吸込口が本体部の後部にあるような自走式集塵ロボットであっても本発明は適用可能である。
また、バッテリの形態や装着部への装着構造も、上方からでなく後方からの差し込みとしたり、ガイドレール等の係合部を半径方向内側の内面でなく半径方向外側の内面に設けたり、半径方向に沿った内面に設けたり等、適宜変更可能である。さらに、レールとガイドレールとの係合でなく、単純な差し込みによって端子同士が接触する構造とすることもできる。

一方、キャスタも、２つに限らず、３つ以上用いることもできるし、上記形態のように平面視でバッテリの外形内に収まる必要はなく、左右のバランスがとれれば平面視でバッテリの外形から一部又は全部がはみ出すように配置することもできる。サイドブラシも省略可能である。

１，１Ａ・・自走式集塵ロボット、２・・本体部、３・・バッテリ、４・・モータ、５・・車輪、６・・ファンユニット、７・・集塵ボックス、１１・・下側ハウジング、１２・・上側ハウジング、１３・・センサカバー、１６・・吸込口、１７・・ブラシ収容室、１８・・メインブラシ、２３・・サイドブラシ、２６・・コントローラ、３０・・収容部、３１・・上側経路、３２・・下側経路、３４・・ボックス本体、３５・・蓋、３７，３７Ａ・・トレイ、３８・・下吸込口、４１Ａ，４１Ｂ・・ロック部、４５・・上蓋、４７・・ロック板、４８・・下蓋、４９・・フィルタ、５７Ａ，５７Ｂ・・係止片、７０・・上吸込口、７２・・ハンドル、７３・・蓋体、８４・・吸込ファン、８７・・装着部、８８・・操作部、Ｓ１・・上側集塵室、Ｓ２・・下側集塵室。

Claims (7)

1. 本体部と、
   前記本体部に設けられて上下に分離される上側集塵室と下側集塵室と、
   前記上側集塵室及び前記下側集塵室の前方に形成したブラシ収容室内に配置されて回転駆動するブラシと、
   前記ブラシ収容室と連通して前記上側集塵室と接続される上側経路と、
   前記ブラシ収容室と連通して前記下側集塵室と接続される下側経路と、
   前記上側集塵室にフィルタを介して連通する吸込ファンと、
   を含んでなり、
   前記上側集塵室と前記下側集塵室とを、前記本体部に対して出し入れ可能に設けられ、前記本体部への収容状態で前記上側経路と接続される前記上側集塵室側の上吸込口と、前記下側経路と接続される前記下側集塵室側の下吸込口とをそれぞれ備えた集塵ボックスに形成する一方、
   前記上側集塵室を、前記集塵ボックスから単独で取り外し可能としたことを特徴とする自走式集塵ロボット。
2. 前記下側集塵室と前記下側経路との接続位置を、前記下側集塵室の底面よりも高くした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。
3. 前記下側経路と前記ブラシ収容室との連通部分の開口面積を、前記上側経路と前記ブラシ収容室との連通部分の開口面積よりも大きくした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。
4. 前記上側集塵室と前記下側集塵室との仕切部分を、後方に向かって下り傾斜させた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。
5. 前記集塵ボックスの後方に前記吸込ファンが配置されてい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。
6. 前記集塵ボックスは、前記下側集塵室及び前記下吸込口が形成される下側のボックス本体と、前記ボックス本体の上面を塞いでフィルタを備える蓋と、前記ボックス本体と前記蓋との間に設けられて前記上側集塵室を形成し、前記上吸込口を備えたトレイとを含んでなることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の自走式集塵ロボット。
7. 前記蓋における前記フィルタの下側には、前記上吸込口側の端縁から前記上吸込口から離れる方向へ向けて下向きに傾斜し、前記フィルタの前記上吸込口側下方を仕切るガード板が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自走式集塵ロボット。

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