本发明涉及自走式电动吸尘器。
背景技术：
在现有技术中，已知电动吸尘器中有一边自主移动一边进行清扫的自走式电动吸尘器。自走式电动吸尘器搭载充电电池作为动力源，主要是一边前进一边利用电机驱动的旋转刷将尘埃扫入集尘盒内。自走式电动吸尘器将所搭载的充电电池作为动力源，因此能够使用的电容量是有限的。因此，与附带电源绳的电动吸尘器相比，电动风机能够产生的吸引力较弱。另外，当充电电池较小时，自走式电动吸尘器的移动距离较短，能够清扫的区域变小。因此，充电电池需要一定程度的大小。
在自走式电动吸尘器下部的中央左右，设置有一对用于使自走式电动吸尘器移动的驱动轮。通过驱动轮的旋转，进行自走式电动吸尘器的前进、后退和原地转向等。
在自走式电动吸尘器下部的前部左右设置有一对侧刷。
侧刷可旋转地支承于轴中心，彼此向内侧旋转，将自走式电动吸尘器外部的尘埃扫向吸入口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-176507号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术问题
但是，当用侧刷打扫墙边的角落部分时，若用小径的侧刷，则侧刷无法到达角落部分，无法进行角落部分的清扫。而使用大径的侧刷时，侧刷虽然能够到达角落部分，但侧刷的前端部被驱动轮踩踏，有时出现侧刷被拉拽或驱动轮停止的现象。
因此，在专利文献1中，如图21所示，自走式电动吸尘器c20的侧刷240的轴240j构成为能够向内外侧移动。图21是专利文献1的自走式电动吸尘器的俯视图。
由此构成为，当侧刷240抵接墙壁时，侧刷240向自走式电动吸尘器c20内侧后退，当在侧刷240的附近没有墙壁时，侧刷240的轴240j移动到外侧，能够清扫自走式电动吸尘器c20的外侧的尘埃。另外，161是一对驱动轮，162是将由侧刷240扫到中央侧的尘埃运送到吸入口163的旋转刷。
但是，在自走式电动吸尘器c20中，需要有轴240j的移动空间p10、p10，该空间为无法设置其它部件的死区，导致自走式电动吸尘器c20大型化。另外，因为移动空间p10、p10形成凹部，所以垃圾有可能聚集到其中。
另一方面，带四条腿的餐椅和桌椅的腿间的间隔通常为26cm左右，因此直径超过26cm的大小的自走式电动吸尘器不能进入餐椅或桌椅的腿间进行清扫。
同样，沙发桌和带收纳箱的桌子距地面的高度通常为10cm左右。
因此，为了自走式电动吸尘器进入沙发桌或带收纳箱的桌子的下方对沙发桌或带收纳箱的桌子的下方的地面进行清扫，优选自走式电动吸尘器的高度为10cm以下。
对于由于自走式电动吸尘器的大小方面的原因而难以清扫或不能清扫的这种区域而言，使用者要么将餐椅、桌椅、沙发桌等向上提起而进行清扫，要么就不进行清扫。
因此，期望有能够对带四条腿的餐椅或桌椅的下方的地面、沙发椅或带收纳箱的桌子的下方的地面进行清扫的小型化的自走式电动吸尘器。
当想要使自走式电动吸尘器c20小型化时，由于在一对驱动轮161之间设置有旋转刷162，会导致吸入口163变小，清扫性能下降。
本发明是鉴于上述现状而提出的，其目的在于提供一种清扫性能好且小型的自走式电动吸尘器。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，第一本发明的自走式电动吸尘器包括：电源的电池；由所述电池驱动而将尘埃从吸引口吸入集尘盒内的电动风机；设置在主体的前下部的、由所述电池驱动而在大致水平方向上旋转以收集尘埃的左右一对的侧刷；由所述电池驱动而以大致水平方向为旋转轴旋转，将所述尘埃引导到所述吸引口的旋转刷；收纳所述电池和所述电动风机的壳体；设置在所述壳体的下部的由所述电池驱动的一对驱动轮；和设置在所述一对驱动轮之间的驱动机构收纳部，在所述一对驱动轮的前方设置所述电池和所述侧刷，在比所述一对驱动轮的后端靠后方的位置，设置所述旋转刷和所述吸引口，在所述一对驱动轮之间设置所述电动风机。
发明效果
根据第一本发明，能够提供一种容易确保旋转刷的幅宽尺寸的小型的自走式电动吸尘器。
附图说明
图1(a)是从左前上方看本实施方式的自走式电动吸尘器的立体图，图1(b)是从左后上方看自走式电动吸尘器的立体图。
图2是从左前下方看自走式电动吸尘器的立体图。
图3是自走式电动吸尘器的左侧视图。
图4是图1的a-a截面图。
图5是自走式电动吸尘器的底面图。
图6是从左上前方看将上壳体拆下后的状态的立体图。
图7(a)、图7(b)是旋转刷的立体图。
图8(a)是从斜上左前方看右侧的驱动轮的立体图，图8(b)是图8(a)的b方向向视图。
图9(a)是图8(a)的c方向向视图，图9(b)是图8(a)的d方向向视图。
图10(a)是拆卸了上壳体和电路基板的控制装置的状态的自走式电动吸尘器的上面图，图10(b)是图10(a)的e方向向视图。
图11(a)是从前右上方看装入充电电池后的电池盒的立体图，图11(b)是图11(a)的f方向向视图，图11(c)是图11(b)的g方向向视图。
图12(a)是从电池盒拆下了上壳体后看内部的立体图，图12(b)是表示电池盒的内部的充电电池的配置的立体图。
图13是从后上方看使自走式电动吸尘器的集尘盒的提手立起的状态的立体图。
图14是从前上方看使自走式电动吸尘器的集尘盒的提手立起的状态的立体图。
图15是从前上方看握持自走式电动吸尘器的集尘盒的提手而将其卸下的状态的立体图。
图16是从后上方看握持自走式电动吸尘器的集尘盒的提手而将其卸下的状态的立体图。
图17是具有带四条腿的椅子和桌子的成套桌椅的立体图。
图18是表示带四条腿的椅子的正面的腿间隔和侧面的腿间隔的曲线图。
图19是作为带腿家具的带收纳箱的茶几的立体图。
图20是表示带腿家具的高度的曲线图。
图21是专利文献1的自走式电动吸尘器的上面图。
具体实施方式
以下，适当参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本实施方式不限于以下的内容，在本发明的主旨范围内能够进行适当变更而实施。
图1(a)是从左前上方看本实施方式的自走式电动吸尘器c的立体图，图1(b)是从左后上方看本实施方式的自走式电动吸尘器c的立体图。图2是从左前下方看自走式电动吸尘器c的立体图。图3是自走式电动吸尘器c的左侧视图。图4是图1的a-a截面图。图5是自走式电动吸尘器c的底面图。图6是从左上前方看拆下了上壳体91的状态的立体图。
本发明的实施方式的自走式电动吸尘器c是一边在规定的清扫区域(例如室内)自主移动一边进行清扫的吸尘器。
另外，自走式电动吸尘器c(参照图1(a)、图1(b))行进的方向中，将设置有侧刷40的一侧称作前方，将铅垂向上的方向称作上方，将驱动轮61(参照图2)所相对的方向称作左方和右方。即，如图1(a)等所示，定义前后、上下、左右。自走式电动吸尘器c主要向前方行进。
实施方式的自走式电动吸尘器c为了能够进入狭窄部位进行清扫，出于小型化等的目的，构成部件的布局、外形等。
此处，为了小型化要满足以下条件。
首先，因为自走式电动吸尘器c进行前进、后退、转向等，驱动轮61(参照图2)配置在主体50的前后方向的中心部(参照图5)。
吸入用左右侧刷40打扫收集的尘埃的吸引口17(参照图4)控制清扫性能，因此特别在左右方向上较大。
自走式电动吸尘器c移动多少距离、能够清扫到什么程度控制着清扫性能，因此充电电池b的大小主要是长度期望设得较大。
首先，左右一对侧刷40将自走式电动吸尘器c的前方外部的周围的尘埃扫到主体50的下方的地面y。因此，为了将沉积在墙壁的角落部分的尘埃收集到主体50的下方，期望使侧刷40的直径较大。但是，当刷子直径大时，驱动轮61会踩踏侧刷40，存在侧刷40被拉拽或者驱动轮61停止的情况。
因此而将侧刷40的旋转轴40j(参照图5)配置在外侧时，主体50的外形变大，自走式电动吸尘器c的小型化变得困难。
基于以上原因，如图2、图5所示，将一对驱动轮61设置在主体50的前后方向的中央。
另外，对侧刷40和驱动轮61、主体50的轮廓关系进行说明。图5是自走式电动吸尘器c的底视图。令侧刷旋转中心(轴心40j1)与驱动轮61的中心轴(轴心61j)的距离为l2，令在主体50的径向上侧刷40的旋转中心(轴心40j1)与主体50的外廓的距离为l3时，l2应设定为驱动轮61不会踩踏侧刷40的刷毛的距离。主体50越小，驱动轮61与侧刷40的配置的优选范围越小，因此难以增大侧刷40，侧刷40的刷毛长度变短。
另一方面，考虑到对角落或墙边进行清扫时，侧刷40的刷毛优选尽量较长，因此从角落或墙边的清扫性能的观点出发，小型化是不利的。
在本实施例中，将侧刷40的旋转中心(轴心40j1)设置在主体50的外廓附近，将l2加长。另外，通过使此时的l2/l3的关系达到4以上，即使在主体50的尺寸为φ260以下时，也能够有效地进行墙边和角落的清扫。
关于吸引口17(图4)，一对驱动轮61之间的距离小，因此需要配置在幅宽较宽的一对驱动轮61的前方或后方。
左右一对侧刷40需要配置在吸引口17的前方。因此，当将尘埃引导到吸引口17的旋转刷5和吸引口17设置在一对驱动轮61的前方时，为了小型化，一对驱动轮61的前方的区域狭窄，旋转刷5的大小变小。旋转刷5以大致水平方向在本实施例中以左右方向为旋转轴5j进行旋转。旋转刷5位于比驱动轮61的后端靠后方的位置。
因此，左右一对侧刷40设置在驱动轮61的前方，将旋转刷5、吸引口17设置在驱动轮61的后方。并且采用仅使配置侧刷单元40u(参照图5)的区域向外方突出的结构。另外，旋转刷5配置在没有检测障碍物的传感器的主体50的后方，因此在侧视时，收纳到主体50的后方的大致圆形或相当于大致圆形的一部分的形状内，使得在行进、转向动作时不发生干扰，但通过尽量靠近驱动轮61地设置，确保横向的幅宽尺寸。在本实施例中，通过在比驱动轮61的后端靠后方的位置设置旋转刷5，容易确保旋转刷5的宽度。将旋转刷5的宽度设为主体50的宽度尺寸的50％以上，确保清扫性能。本实施例的自走式电动吸尘器c为宽度尺寸260mm以下的小型化形状，旋转刷5的宽度为130mm以上。
另外，旋转刷5可以在其轴(旋转轴5j)方向外侧设置电机和传递来自电机的动力的机构。此时，如果将旋转刷5设置在一对驱动轮61之间，则非常难以确保旋转刷5的宽度。在本实施例中，旋转刷5设置在比一对驱动轮61的后端靠后方的位置，因此例如也可以将电机或传递机构的一部分或全部(图10(a)的减速机构5g、固定具5k等)设置在驱动轮61的正后方，容易确保旋转刷5的宽度。
另外，如图4所示，电动风机81配置在一对驱动轮61之间的中央部，从吸引口17到电动风机81的流路短，能够将尘埃直接吸入集尘盒k内。
充电电池b(参照图4、图5)配置在空的空间的一对侧刷40之间的后方且位于一对驱动轮61的前方。
通过上述的构成要素的配置，实现自走式电动吸尘器c的小型化。
另外，为了不增加自走式电动吸尘器c的高度尺寸，配置成尽量使各构成要素不重叠。
以下，对上述自走式电动吸尘器c的各部分的结构进行详细说明。
如图5所示，在自走式电动吸尘器c的下部，一对驱动轮61设置在前后方向的中央，在其前方设置有一个辅助轮83。
如图4所示，在将自走式电动吸尘器c放置在清扫面的地面y上的状态下，吸入部10(旋转刷5)与驱动轮61(参照图5)、辅助轮83一起接触清扫面的底面y。利用驱动轮61和辅助轮83，主体50被保持在距地面y规定高度的位置。即自走式电动吸尘器c三轮行进。
自走式电动吸尘器c通过前部的一对侧刷40的旋转(图5的箭头α1)收集前部外方的尘埃。收集到的尘埃从前方到后方利用左右一对的第一引导刷45和左右一对的第二引导刷47被引导到旋转刷5。利用旋转刷5，尘埃被运送至吸引口17(参照图4)。
被运送至吸引口17的尘埃利用电动风机81(参照图6)被吸引至集尘盒k(参照图4)内。
如图1(a)、图1(b)所示，自走式电动吸尘器c包括主体50，主体50包括作为上壁(和一部分侧壁)的上壳体91和作为底壁(和一部分侧壁)的下壳体51(参照图2)以及设置在前部的缓冲器92。上壳体91和下壳体51形成自走式电动吸尘器c的壳体。
在上壳体91不设置覆盖集尘盒k的盖，而以集尘盒k在上方空间露出的方式收纳集尘盒k。因此，利用者在上下方向上能够自由安装和拆卸集尘盒k，也能够直接操作操作面板91p。
如图5所示，在下壳体51形成有左右一对驱动机构收纳部54、前部的左右一对的侧刷安装部82、后部的孔部52、中央部的排气口53和电池收纳部55(参照图4)。
驱动机构收纳部54(参照图5)收纳包括在下方露出的驱动轮61、行进电机57(参照图6)和减速机构的驱动机构。
侧刷安装部82安装侧刷40。
孔部52固定由清扫收集的尘埃被吸入的吸入部10。
排气口53进行电动风机81的排气。
在电池收纳部55(参照图4)中收纳充电电池b。
在下壳体51的前方形成有收纳充电电池b(参照图4)的电池收纳部55。下壳体51的电池收纳部55的开口用前方盖56(参照图5)从下方封闭。前方盖56是安装在下壳体51的大致长方形板状的部件。前方盖56在前部中央附近包括卡止爪56a，在后部左右两侧包括螺纹孔56b。前方盖56通过在下壳体51卡止卡止爪56a并将螺钉插通在螺纹孔56b中而从下方固定于下壳体51。
(驱动轮61)
一对驱动轮61(参照图5)在下壳体51的前后方向中央部，在左右方向上相对地以在主体50的下方露出的方式设置。驱动轮61是通过旋转能够使主体50前进、后退、转向的车轮。在下壳体51形成有收纳包括行进电机57(参照图6)及其减速机构的驱动机构的两个驱动机构收纳部54(参照图5)。
驱动轮61利用收纳在驱动机构收纳部54的支承机构被支承于主体50。支承机构包括对驱动轮61以可上下移动的方式支承的臂71。
(辅助轮83)
辅助轮83(参照图5)设置在主体50的下面的前方的左右方向中央。辅助轮83安装在前方盖56的圆形的辅助轮安装部84。辅助轮83以随着主体50的移动利用辅助轮与地面之前产生的摩擦力而从动旋转的方式被轴支承。
辅助轮83是用于将主体50保持在距地面y规定高度的位置(参照图4)且使自走式电动吸尘器c顺畅移动的辅助车轮。辅助轮83构成为在水平方向上能够360°自由旋转。
(电动风机81)
在主体50的中央设置有电动风机81(参照图4、图6)。电动风机81具有通过旋转驱动将集尘盒k内的空气排出到外部而产生负压、将尘埃从地面y经由吸引口17(吸入部10)吸入的功能。在电动风机81的外周面设置有弹性体。通过像这样设置弹性体，电动风机81的振动得以衰减而不易传递到主体50，能够降低主体50的振动、噪声。另外，电动风机81设置在下壳体51的中心附近。
在下壳体51的孔部52固定的吸入部10，如图4所示，开设有吸引口17。以插通在吸引口17中的方式开设有集尘盒k的吸入口k3。在集尘盒k中设置有与电动风机81相对的集尘过滤器f(参照图15)。
(空气流路)
通过驱动电动风机81，如图4的箭头β1所示，生成从旋转刷5与扫取刷1之间向吸入部10的吸引口17、集尘盒k的吸入口k3去的空气流。空气流从集尘盒k的吸入口k3，如图4的β2所示，通过集尘盒k内，经由集尘过滤器f、电动风机81，从下壳体51中心部的排气口53(参照图2)排出到主体50的外部。这样，从吸引到集尘盒k内的空气中利用集尘过滤器f除去尘埃。
根据该结构，将包括尘埃的空气从吸入部10的吸引口17经由短流路地直接引导到集尘盒k的内部。因此，空气流在流路的损失较少。与此相比，现有技术中，空气流的流路构成为弯曲且较长，因此空气流路的损失很大。
(刷类)
如图5所示，在主体50的下面，设有配置在前方的一对侧刷40和配置在后方的旋转刷5和扫取刷1。
一对侧刷40在左右侧刷安装部82以可绕左右旋转轴40j旋转的方式被支承。
在一对侧刷40与旋转刷5之间，从主体50的下表面向倾斜下方立起设置有左右一对的第一引导刷45和第二引导刷47，作为刷毛部件(参照图4)。
第一引导刷45设置于在前方盖56安装于下壳体51的状态下、连结侧刷40的旋转轴40j和臂71的斜边(第二侧刷47的前端附近)的位置。一对第二引导刷47在左右臂71，在旋转刷收纳部15的侧壁的延长线上的内侧、且在与驱动轮61大致平行的方向上排列设置。
一对侧刷40绕在大致铅垂方向上延伸的旋转轴40j向内侧旋转(图5的箭头α1)，将自走式电动吸尘器c的前方外部的地面上的尘埃扫到主体50的下方中央部。
旋转刷5如图4的箭头α3所示，绕在左右方向上延伸的旋转轴5j旋转。扫取刷1如图4的箭头α4所示，绕在左右方向上延伸的旋转轴1j旋转。
由侧刷40收集到主体50的下方中央部的地面上的尘埃，被左右一对的第一引导刷45和左右一对的第二引导刷47向旋转刷5和扫取刷1引导。
引导到旋转刷5和扫取刷1附近的尘埃，利用电动风机81产生的空气流和旋转刷5的旋转(图4的箭头α3)以及扫取刷1的旋转(图4的箭头α4)，经由吸入部10的吸引口17和集尘盒k的吸入口k3被收集到集尘盒k内。
(第一引导刷45、第二引导刷47)
第一引导刷45(参照图5)是固定在前方盖56的槽部的植毛。第一引导刷45是将侧刷40扫到一起的尘埃引导到左右的第二引导刷47之间，从而引导到吸入部10的刷子。第一引导刷45优选为在使用时与清扫对象(地面y、绒毯等)接触的长度(参照图4)。由此，能够防止尘埃从第一引导刷45之间逃逸。
第二引导刷47如图5所示是固定在臂71的槽部的植毛。臂71是能够以相对于驱动轮61在左右方向的内侧的沿前后方向的旋转轴为中心、使驱动轮61在上下方向上转动的部件。即，驱动轮61被臂71单侧支承。
第二引导刷47是将由引导刷40扫来的经过第一引导刷45的尘埃引导到吸入部10的刷子。第二引导刷47优选为在使用时即使臂71上下移动也始终与清扫对象(地面y)接触的长度(参照图4)。由此，能够防止尘埃从第二引导刷47之间逃逸。
(侧刷40)
图5所示的侧刷40是在大致上下方向上具有旋转轴40j的刷子。侧刷40自身被旋转驱动，由此将比主体50靠外侧的房间的角落等旋转刷5不容易到达的地方的尘埃引导到吸入部10(吸引口17)。侧刷40的一部分在俯视时从主体50露出(参照图10(a))。
侧刷40具有在俯视时以120°的间隔辐射状延伸的三束刷毛，在比吸入部10靠前方的位置左右配置。侧刷40的根部固定于侧刷保持件41。如图1(a)、图4所示，侧刷40的植毛以随着向前端去而接近清扫面的地面y的方式倾斜，其前端附近与地面y接触。
侧刷保持件41(参照图2)设置在下壳体51的底面附近，与侧刷电机42m(参照图6)连结。通过侧刷电机42m的驱动，侧刷40向内侧旋转(图2的箭头α1)，将尘埃扫到左右的第一引导刷45之间。
(旋转刷5)
图7(a)是旋转刷5的立体图，图7(b)是旋转刷5的横截面图。
旋转刷5是在水平方向上具有旋转轴5j的大致圆筒形的刷子，在本实施方式中，与通过驱动轮61的旋转中心的轴(左右方向)大致平行地设置(参照图5)。旋转刷5从旋转刷收纳部15的长度方向(左右方向)的一端侧到另一端侧连续设置。旋转刷5以能够绕在左右方向上延伸的大致水平的旋转轴5j(参照图4)旋转的方式支承于吸入部10。
旋转刷5利用旋转刷电机21(参照图6)在大致铅直方向的第一旋转方向(图4的箭头α3)旋转驱动。主体50前进时，旋转刷5在与驱动轮61旋转的方向相同的方向上旋转。在本实施方式中，即便在后退时驱动轮61的旋转方向改变而反转，旋转刷5的旋转方向也能够维持在第一旋转方向(图4的箭头α3)。而且，旋转刷5设置成从旋转刷5的外周面5d起，植毛5c和无纺布5f以螺旋状排列。植毛5c的毛端的长度形成得比无纺布5f长，使得植毛5c与地面y接触。
植毛5c可以包括长度不同的植毛、硬度不同的植毛等多种植毛，也可以是一种植毛。无纺布5f具有比植毛5c更硬地弯曲的特性。即，无纺布5f是比植毛5c更硬地自由弯曲的结构。
无纺布5f通过例如将合成树脂(聚酯等)不经纺织地重叠而形成。无纺布5f在配置成螺旋状的植毛5c之间配置在第一旋转方向(图4的箭头α3方向)的前侧。即，当旋转刷5旋转时，更硬的无纺布5f先旋转后，比无纺布5f软的植毛5c抵接地面y(参照图7(b))。例如在旋转方向(图7(b)的箭头α4方向)上，植毛5c与植毛5c之前的无纺布5f的距离形成得比植毛5c与植毛5c之后的无纺布5f的距离短。
即，采用当旋转刷5旋转时，植毛5c旋转时，无纺布5f不阻碍植毛5c的结构。
此处，旋转刷5的植毛5c也可以配置成使长度不同的植毛、硬度不同的植毛等多种植毛或一种植毛相对于旋转轴5j(参照图7)在法线方向上突出。同样，无纺布5f也可以设置成相对于旋转轴5j(参照图7)在法线方向上突出。
在植毛5c之间存在无纺布5f，由此，线头不会进入植毛5c深处，能够抑制线头纠缠在植毛5c上。因此，旋转刷5的植毛5c的保养简单。另外，无纺布5f只要具有比植毛5c更硬地弯曲的特性，也可以采用橡胶、弹性体等无纺布以外的部件。
在旋转刷5的旋转轴5j的一端(图的左侧)，设有与设置在旋转刷收纳部15(参照图5)的轴承(未图示)的嵌合凹部嵌合的嵌合部6。从旋转力的传递等观点出发，嵌合部6为在与旋转轴5j垂直的截面中具有奇数个角的多边形(本实施方式中为五边形)，向旋转轴5j端去形成锥形。
轴承与将旋转刷电机21(参照图6)的旋转力传递到旋转刷5的减速机构5g(参照图10(a))连接。
如上所述，在旋转刷5的旋转轴5j的另一端(图7的右侧)设有轴承(未图示)。轴承卡止于在旋转刷收纳部15的左侧形成的固定件5k(参照图10(a))。
(扫取刷1)
扫取刷1是在水平方向上具有旋转轴的刷子，在本实施方式中，沿通过驱动轮61的旋转中心的轴(左右方向)设置在旋转刷5的后方(参照图5)。扫取刷1从扫取刷收纳部11的长度方向(左右方向)的一段侧到另一端侧连续设置。扫取刷1为具有旋转轴1j(参照图4)的大致圆筒形，可旋转地支承于吸入部10。另外，扫取刷1在轴部表面的一部分或整面具有植毛2(参照图4、图5)。
旋转刷5的后端和扫取刷1(参照图5)的前端靠近，例如，旋转刷5的植毛5c能够配置成能够与扫取刷1的植毛2接触。在本实施方式中，扫取刷1和旋转刷5设置成彼此的植毛5c、2的根部或根部附近接触。由此，旋转刷5能够将自身的旋转力施加给扫取刷1。即扫取刷1被施加与旋转刷5对应的旋转即与旋转刷5相反方向的旋转力。
此处，在扫取刷1与清扫面接触的状态下主体50前进时，扫取刷1通过与清扫面摩擦被施加抵消由旋转刷5施加的旋转力的第一旋转方向的旋转力，因此扫取刷1不一定总是在第二旋转方向(图4的箭头α4)(参照图4)旋转。
在本实施方式中，在主体50前进时，来自清扫面的旋转力大于来自旋转刷5的旋转力，扫取刷1在第一旋转方向(图4的箭头α3)上从动旋转。此时，作为清扫面能够设想地板、绒毯、榻榻米等。此时，施加来自旋转刷5的第二旋转方向(图4的箭头α4)的旋转力，因此，扫取刷1的旋转速度与主体50的前进速度为不同值，产生相对于清扫面的阻力。因此，扫取刷1能够从地面y将尘埃以扫出的方式回收。另外，植毛2设置在扫取刷1的周向整周。
在扫取刷1的内部，在后部收纳有用于取得与前部的充电电池b的前后的重量平衡的配重。配重是重量相对于容积较大的高密度的例如铁制成。
与此相对，当在后部没有相对于前部的充电电池b取得前后的重量平衡的配重时，前部的充电电池b较重，自走式电动吸尘器容易成为向前部倾倒的姿势。而且，自走式电动吸尘器c的后部向上方倾斜，吸入部10与清扫面的底面y的距离增大，自走式电动风机81(参照图6)的吸引力受损。由此，可能导致自走式电动吸尘器c的清扫性能下降。
因此，通过在后部的扫取刷1的内部收纳配重，利用配重的重量取得前后的重量平衡，防止旋转刷5的植毛与清扫面(地面y)的接地面积过大。由此，能够防止旋转刷电机21(参照图6)的负荷增加。
如上所述，旋转刷5与扫取刷1之间的间隙经由旋转刷5与旋转刷收纳部15之间的空间和吸引口17与集尘盒k连接。
(驱动轮61的详细结构)
图8(a)是从斜上前方看右侧的驱动轮的立体图，图8(b)是图8(a)的b方向向视图。图9(a)是图8(a)的c方向向视图，图9(b)是图8(a)的d方向向视图。
左右驱动轮61的结构左右对称，具有同样的结构，因此对右侧的驱动轮61进行说明，省略对左侧的驱动轮61的说明。
驱动轮61具有外轮61a、中央轮61b和内轮61c。
中央轮61b的直径s1(参照图8(b))大于外轮61a的直径s2和内轮61c的直径s3。
中央轮61b的外周面61b1形成为平滑的圆筒面。
外轮61a的直径s2和内轮61c的直径s3设定为大致相同长度。
外轮61a的宽度尺寸s5(参照图9(a))设定为大于中央轮61b的宽度尺寸s4、内轮61c的宽度尺寸s6。外轮61a的宽度尺寸s5相当于驱动轮61的宽度尺寸s7的大致一半。
外轮61a的外周面形成有凹形部61a1，形成为凹凸面。另外，在凹形部61a1的两端，交替地形成有凸形部61a2和t形部61a3。凸形部61a2和t形部61a3在外轮61a的轴向上延伸。t形部61a3的中央轮61b侧的宽度比远离中央轮61b侧的宽度大。凸形部61a2的宽度没有特别限制，能够与t形部61a3的中央轮61b侧的宽度大致相同。另外，内轮61c的外周面形成有凹形部61c1，形成为凹凸面。
外轮61a的外周面的凹形部61a1的周向长度比内轮61c的外周面的凹形部61c1的周向长度长。另外，如图8(a)所示，外轮61a的外周面的凹形部61a1的深度尺寸比内轮61c的外周面的凹形部61c1的深度尺寸深。
根据本结构，当地面y为地板面等平坦的平面时，利用驱动轮61的中央轮61b，自走式电动吸尘器c能够负荷较小地行进，还能够抑制行进时发生噪声。另外，当地面y为绒毯等具有一定程度的弹力和柔软度时，利用驱动轮61的内轮61c的外周面的凹形部61c1牢固地抓住地面y，而且外轮61a的凸形部61a2像鞋钉一样抓住地面，自走式电动吸尘器c(参照图1(a))能够行进。
当地面y具有台阶时，利用驱动轮61的外周面的凹形部61a1牢固地夹住台阶，自走式电动吸尘器c能够跨过台阶行进。进而，t形部61a3像钩子一样抓住台阶，更容易地跨越台阶。
另外，配置在驱动轮61的最外侧的外轮61a具有最深的凹形部61a1，因此能够牢固地夹住台阶，以绕铅垂方向的旋转力矩的力较小的状态、自走式电动吸尘器c能够转向。
因此，能够抑制自走式电动吸尘器c的电力消耗而不增加其行进负荷。
另外，如图9(a)所示，外轮61a的宽度尺寸s5设定为大于中央轮61b的宽度尺寸s4、内轮61c的宽度尺寸s6，因此能够加大外轮61a的抓地力。
(跨越凸部44)
如图2、图4、图5所示，在辅助轮83与一对驱动轮61之间的中央部，在前后方向上延伸地形成有呈向下方凸的形状的跨越凸部44。跨越凸部44配置在排气口53之间，以免阻碍排气口53的排气。
如图3所示，跨越凸部44从由下壳体51露出的一对驱动轮61的前方起在一对驱动轮61之间向后方延伸而形成。
跨越凸部44的高度形成为比驱动轮61利用臂71(参照图5)的转动而向上方移动的高度低的高度。换言之，跨越凸部44形成在比驱动轮61向上方移动后的最下方表面的高度靠上方的位置。
(主体50)
图10(a)是拆卸了上壳体91和电路基板的控制装置95的状态的自走式电动吸尘器c的上面图，图10(b)是图10(a)的e方向向视图。
下壳体51具有接近薄型的圆板的外形。在下壳体51载置有左右的行进电机57、旋转刷电机21、电动风机81、控制装置95(参照图6)等。
如图5所示，在俯视时呈大致圆板状的下壳体51的左右两侧形成有驱动机构收纳部54。另外，在从下方看到的下壳体51的中心附近且在被驱动机构收纳部54夹着的位置，形成有多个排气口53。
在比下壳体51的中心靠前侧的位置，形成有电池收纳部55(参照图4)。在电池收纳部55的左右，形成有安装侧刷40的侧刷安装部82。在比下壳体51的中心靠后侧、即排气口53和驱动机构收纳部54(参照图5)的后侧的位置，形成有固定吸入部10(参照图4)的孔部52(参照图5)。
吸入部10是用于形成吸入口17(参照图4)并且收纳扫取刷1、旋转刷5的部件。
如图4所示，缓冲器92设置成能够根据从外部作用的按压力在前后方向上移动。缓冲器92被左右一对的缓冲弹簧(省略图示)向前方施力。缓冲弹簧的前端弯曲成j字状，其弯曲部位与缓冲器92的内壁面接触。来自障碍物的外力经由缓冲器92作用于缓冲弹簧时，缓冲弹簧发生弹性变形，用弹性力向前方对缓冲器92施力，并且缓冲器92后退。缓冲器92离开障碍物、来自障碍物的外力消失时，缓冲器92利用缓冲弹簧的弹性力恢复至原来的位置。而且，缓冲器92的后退(即与障碍物的接触)是通过后述的传感器类(红外线传感器)(参照图4)检测到的，其检测结果输入到控制装置95(参照图6)。
(自走式电动吸尘器c的形状)
如图10(a)所示，自走式电动吸尘器c中，相对于后方的形成为在俯视时呈圆弧形状(半径r1)的后侧壁面c1，比以后侧壁面c1的半径r1描绘的轨迹的圆弧形状(半径r1)向外方突出的凸形状的伸出部c3、c3形成在前部。在伸出部c3设置有包括驱动侧刷40的侧刷电机42m、侧刷电机齿轮42g的侧刷40的减速机构的侧刷单元40u(参照图5、图10(a))。
另外，自走式电动吸尘器c的前侧壁面c2(参照图10(a))在俯视时具有比后侧壁面c1的圆弧形状的半径r1大的半径r2。
如图5所示，可旋转地支承侧刷40的旋转轴40j的轴心40j1的位置，设置于俯视时比以形成后侧壁面c1的半径r1描绘的轨迹靠内侧的位置。
这是为了如上所述满足侧刷40不被驱动轮61踩踏地用侧刷40扫取墙边的角落部分的垃圾的条件以及使侧刷电机42m的减速比达到一定值以上的条件而设定的(参照图5、图10(a))。通过加大侧刷电机齿轮42g使侧刷电机42m的减速比达到一定值以上，能够获得侧刷40的一定值以上的扫取转矩。
根据上述的自走式电动吸尘器c的外形，自走式电动吸尘器c能够小型化并且能够使得侧刷40不被驱动轮61踩踏地用侧刷40扫取墙边的角落部分的垃圾。
通过在主体50的前方的一对侧刷40之间设置充电电池b，能够增大充电电池b，能够抑制自走式电动吸尘器c的运转时间的下降。因此，既能够实现小型化，又能够维持乃至提高自走式电动吸尘器c的清扫能力。
(电池收纳部55)
如图4所示，电池收纳部55是在形成于下壳体51的内部收纳充电电池b的空间，具有被壁面包围的向下的开口。
(充电电池b)
图11(a)是从前右上方看装入有充电电池b的电池盒cb的立体图，图11(b)是图11(a)的f方向向视图，图11(c)是图11(b)的g方向向视图。
图12(a)是从电池盒cb拆下上壳体cb1看到内部的立体图，图12(b)是表示电池盒cb的内部的充电电池b的配置的立体图。
电池盒cb具有长形状，由三棱柱形状和扁平的长方体形状形成。
电池盒cb具有上盒cb1和下盒cb2。
从电池盒cb的局部露出与充电电池b的控制基板连接的电池端子bt。在电池盒cb的内部收纳有5个充电电池b的单电池(参照图12(b))。
如图12(b)所示，充电电池b具有细长的圆柱形状。充电电池b具有圆形的截面形状，由此能够减小所占的空间。
在电池盒cb的内部，如图12(b)所示，在一侧收纳有三个充电电池b，在另一侧收纳有两个充电电池b。在电池盒cb中，三个充电电池b收纳在三棱柱形状的空间内，两个充电电池b收纳在扁平的长方体形状的空间内。
充电电池b例如为单电池(18650)的锂离子电池。该充电电池b例如具有直径18mm、长度65mm的大小。
像这样，在电池盒cb内收纳有锂离子电池的充电电池b，因此在电池盒cb的封装设置有控制充电电池b的控制基板b1(参照图12(a))。如本结构所示，在一侧设置n个单电池，在另一侧设置n+1个单电池，在相差的一个电池的量的空间内设置控制基板b1，由此能够高效地配置充电电池b的构成部件。另外，另一侧的单电池的个数比一侧更多即可。在由于个数的差而产生的空间内配置控制电路板b1即可。
(主电池开关63)
如图5所示，接通/关断自走式电动吸尘器c的电源的主电源开关63设置在主体50的下部的一方的驱动轮61的轴心61j的方向的外侧的下壳体51。即，主电源开关63配置在自走式电动吸尘器c的下表面侧。
与此不同，当将主电源开关63配置在自走式电动吸尘器c的上表面侧时，有可能导致开关被水溅到或错误按下该开关。因此，通过将主电源开关63配置在自走式电动吸尘器c的下表面侧能够抑制被水溅到或错误按下该开关的情况发生。
进而，主电源开关63配置于俯视时位于驱动轮61的轴心61j的位置。由此，即使驱动轮61向上方移动时，也能够使其位于比驱动轮61的最下方表面靠上方的位置。即，主电源开关63设置在向驱动轮61的下方突出的位置附近，因此能够避免与位于地面y上的东西抵接而错误地被按压。
另外，驱动轮61的轴心61j的外方是由从下方看驱动轮61时的四边形和主体50的外形轮廓形状形成的死区，不需要为了设置主电源开关63而另外设置新的占据空间。
(吸入部10)
如图5所示，吸入部10从下方安装于下壳体51的孔部52。如图4所示，在吸入部10的前部，形成有收纳旋转刷5的旋转刷收纳部15。在旋转刷收纳部15的后部，形成有收纳扫取刷1的扫取刷收纳部11。
通过该结构，从自走式电动吸尘器c的前部起依次设置旋转刷5、扫取刷1。
旋转刷5、扫取刷1分别以能够旋转的方式安装于吸入部10，以能够装卸的方式构成。
从吸入部10向下游侧依次形成集尘盒k(图4)、集尘过滤器f、电动风机81和排气口53(参照图5)的空气流路。吸入部10是形成吸引口17并且收纳旋转刷5、扫取刷1的部件(参照图4)。在吸入部10固定有旋转刷电机21(参照图6)。
(传感器类)
缓冲器传感器8a(参照图6)是检测缓冲器92的后退(即与障碍物的接触)的红外线传感器。例如，当障碍物与缓冲器92接触时，传感器光(的反射光)的受光时间变短。与该受光时间的变化对应的检测信号输出到控制装置95。
测距传感器8b(参照图6)是检测与障碍物的距离的红外线传感器。在本实施方式中，在正面三处和侧面两处的共计5个位置设有测距传感器8b。
测距传感器8b具有发出红外线的发光部(未图示)和接收红外线被障碍物反射回来的反射光的受光部(未图示)。基于由该受光部检测到的反射光的强度，计算与碍物的距离。另外，缓冲器92中的至少测距传感器8b附近的部分由能够透射红外线的树脂或玻璃形成。
另外，作为测距传感器8b，也可以使用其他种类的传感器(例如超声波传感器、可见光传感器)。另外，也可以将测距传感器8b中的几个作为仅判断是否存在障碍物的传感器(判断在设定的距离以内是否存在障碍物)，实现成本的降低。
地面用测距传感器8c(参照图5)是测量与地面的距离的红外线传感器，设置在下壳体51的下表面前后左右四处。通过由地面用测距传感器8c检测台阶等大的台阶，能够抑制自走式电动吸尘器c的(从台阶等的)跌落。例如，当由地面用测距传感器8c检测到在前方有30mm左右的台阶时，控制装置95(参照图6)控制行进电机使主体50后退，转换行进方向。此处，地面用测距传感器8c中的几个例如使用频率较少的后部的传感器也可以作为仅判断是否存在台阶(是否存在设定的距离以上的台阶)的传感器，实现成本降低。
根据行进电机脉冲输出，检测行进电机57(参照图6)的旋转速度、旋转角度。另外，基于由行进电机脉冲输出检测的旋转速度、旋转角度、减速机构的齿轮传动比、驱动轮61的直径，控制装置95计算主体50的移动速度、移动距离。
行进电机电流测量器是测量流过行进电机57的电枢绕组的电流的测量器。同样，电动风机用电流测量器对电动风机81的电流值进行测量，旋转刷电机用电流测量器测量旋转刷电机21(参照图6)的电流值。两个侧刷电机用电流测量器测量侧刷电机42m的电流值。各个电流测量器将测量出的电流值输出到控制装置95。由此，能够检测出例如异物纠缠在旋转刷5上而停止旋转的异常，能够由显示面板(省略图示)通知用户。
(操作按钮97)
操作按钮97是将与用户的操作对应的操作信号输出到控制装置95(参照图6)的按钮(参照图1(a)、图1(b))，例如具有电源按钮、清扫开始/结束按钮以及用于变更清扫模式的清扫模式选择按钮。
显示面板驱动装置是根据来自控制装置95的指令将电压施加给显示面板的电极的装置。显示面板(省略图示)具有多个led(lightemittingdiode；发光二极管)和七段显示器(省略图示)，显示自走式电动吸尘器c的运转状态等。
充电电池b例如为通过充电能够再利用的二次电池，收纳在电池收纳部55(参照图4)中。来自充电电池b的电力供给到传感器类、各电机、各驱动装置和控制装置95。
行进电机驱动装置(未图示)是驱动左右侧的行进电机的逆变器或利用pwm控制的脉冲波形产生装置，根据来自控制装置95的指令动作。电动风机驱动装置、旋转刷用电机驱动装置、侧刷用电机驱动装置(左)(右)也一样。这些各驱动装置设置在主体50内的控制装置95。
(控制装置95)
控制装置95例如为微型计算机(microcomputer，省略图示)，读取存储在rom(readonlymemory，只读存储器)中的程序，在ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)中展开，cpu(centralprocessingunit；中央处理器)执行各种处理。控制装置95根据从操作按钮97(参照图1)和传感器类输入的信号执行运算处理，将指令信号输出到上述的各驱动装置。
(集尘盒k)
图13是从后上方看将自走式电动吸尘器的集尘盒k的提手立起的状态的立体图，图14是从前上方看将自走式电动吸尘器的集尘盒k的提手立起的状态的立体图。
图15是从前上方看握持自走式电动吸尘器的集尘盒k的提手而将其拆下的状态的立体图，图16是从后上方看握持自走式电动吸尘器的集尘盒k的提手而将其拆下的状态的立体图。
集尘盒k是将从地面y经由吸引口17(吸入部10)吸入的尘埃回收的容器(参照图1(a)、图4、图15、图16)。集尘盒k包括收纳回收的尘埃的主体k1和能够相对于主体k1折叠的提手k2。集尘盒k的主体k1构成为其下表面与吸入部10的上部的形状对应的形状，在与吸引口17相对的位置形成有与吸引口17对应的形状的流入口k3(参照图4)。主体k1整体呈大致长方体形状。主体k1与电动风机81的吸引口81s(参照图16)相对，设置有集尘过滤器f。提手k2能够自由折叠地设置在主体k1的上部。
集尘盒k的拆卸如下所示那样进行。
在结束清扫的状态下，自走式电动吸尘器c处于图1(a)、图1(b)所示的状态。
当拆卸集尘盒k时，利用者将手伸入集尘盒k的插入口k0，如图13、图14所示，使提手k2相对于主体k1立起。然后，握持提手k2，如图15、图16所示，将集尘盒k从主体50向上方拆卸。
另一方面，在将集尘盒k安装于主体50时，按上述顺序的相反顺序进行即可。
如上所述，能够将集尘盒k相对于主体50在上下方向上安装、拆卸，因此将清扫到的尘埃扔掉、集尘盒k的集尘过滤器f的保养、更换时很方便。另外，集尘盒k的至少上表面侧由透明部件构成，由此使用者能够直接用眼睛辨认收纳在内部的尘埃，在集尘盒k被装满之前能够确认并将尘埃扔掉，因此使用方便。
(自走式电动吸尘器c的大小)
图17是具有带四条腿的椅子和桌子的成套桌椅的立体图。图18是表示带四条腿的椅子的正面的腿间隔和侧面的腿间隔的曲线图。图18的横轴表示间隔尺寸(mm)，纵轴表示相对于作为全部调查对象的具有四条腿的椅子的总数的比例(％)。图18的黑四角表示具有四条腿的椅子的正面的腿间隔，留白三角表示具有四条腿的椅子的侧面的腿间隔。
由图18可知，大致100％的具有四条腿的椅子的正面的腿间隔s11为260mm以上，且侧面的腿间隔s12为260mm以上。
因此，自走式电动吸尘器c的水平方向的最大径尺寸ck(参照图10(a))设为低于260mm时，自走式电动吸尘器c能够从正面的腿间或侧面的腿间进入，由自走式电动吸尘器c清扫包括具有四条腿的椅子和桌子的成套桌椅的下方的地面y。
图19是作为带腿家具的带收纳箱的茶几的立体图。图20是表示带腿家具的高度的曲线图。图20的横轴表示高度尺寸(cm)，纵轴表示相对于作为全部调查对象的带腿家具的总数的比例(％)。图20的黑三角表示床，黑四角表示沙发，黑菱形表示沙发和床。
由图20可知，沙发的约50％以上距地面y的高度为10cm以上。另外，床的约80％距地面y的高度为10cm以上。沙发和床一起，近70％的家具距地面y的高度为10cm以上。
因此，自走式电动吸尘器c的高度ch(参照图3)设置为低于10cm时，能够用自走式电动吸尘器c清扫约70％的沙发、床的下方的地面y。
因此，在本自走式电动吸尘器c中，水平方向的最外径尺寸ck(参照图10(a))设为低于260mm，高度尺寸ch(参照图3)设为低于10cm(100mm)。例如，自走式电动吸尘器c的最大径尺寸ck为250mm，自走式电动吸尘器c的高度ch(参照图3)为92mm。
由此，能够用自走式电动吸尘器c清扫包括具有四条腿的椅子和桌子的成套桌椅的下方的地面y。而且，能够用自走式电动吸尘器c清扫约70％的带脚家具的下方的地面y。
根据上述的自走式电动吸尘器c，在主体50的前部配置充电电池b，将前部的其两侧的空间扩展至比主体50的后部的圆的大小(图10(a)的半径r1)宽，来配置侧刷单元40u。
由此，仅使侧刷40进入的空间比主体50的后部的圆的大小(图10(a)的半径r1)伸出而更宽，由此，能够使主体50的宽度尺寸和前后方向的尺寸小型化。
侧刷40能够接近前方的角落部分，能够进行角落部分的清扫。
充电电池b的大小无需减小，能够维持自走式电动吸尘器c的运转时间。
另外，通过在比驱动轮61的后端靠后方的位置设置旋转刷5，能够确保旋转刷5的宽度。例如，在本实施例中，旋转刷5的宽度为130mm以上。
因此，能够获得方便使用且小型的清扫性能优异的自走式电动吸尘器c。
以上表示了实施方式以对本发明的自走式电动吸尘器进行详细说明。但本发明的内容不限于这些实施方式，在不脱离其主旨的范围内当然可以适当改变、变更等。另外，本发明在本实施方式中以自走式电动吸尘器为例进行了说明，但本发明也可以用于特别是作为电源使用电池的罐式、杆式以及手持式的吸尘器的吸口，此时也具有同样的效果。
附图标记说明
5旋转刷
5c植毛
5f无纺布(防止缠绕件)
17吸引口
21旋转刷电机(第二电机)
40侧刷
40j1轴心(侧刷的旋转中心)
40u侧刷单元
41侧刷保持件
42m侧刷电机(第一电机)
44跨越凸部
50主体
51下壳体(壳体)
57行进电机(第三电机)
61驱动轮
61c内轮(第一外周面)
61b中央轮(第二外周面)
61a外轮(第三外周面)
61j轴心(驱动轮的旋转中心)
63主电源开关
81电动风机
83辅助轮
91上壳体(壳体)
b充电电池(电池)
c自走式电动吸尘器
ch高度尺寸
ck最外径尺寸
c3伸出部
f集尘过滤器
l2侧刷旋转中心与驱动轮的中心轴(轴心)的距离(侧刷的旋转中心与驱动轮的旋转中心的距离)
l3侧刷的旋转中心与主体外廓的距离
k集尘盒
k1流入口
r1半径(后部的半径)。