清扫机器人的制作方法
【专利摘要】具备：主体箱体（2），其在下表面开口形成吸入口（6），在上表面开口形成排气口（7）并且在地面（F）上自动行走；电动送风机（22），其配置在主体箱体（2）内；集尘部（30），其配置在主体箱体（2）的俯视时的中央部并对通过电动送风机（22）的驱动而从吸入口（6）吸入的气流的尘埃进行集尘；以及电池（14），其对各部供给电力，相对于集尘部（30）在一侧配置电动送风机（22）并且在另一侧配置电池（14）。
【专利说明】清扫机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及在地面上自动行走的清扫机器人。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了现有的清扫机器人。该清扫机器人的俯视为大致圆形的主体箱体在地面上自动行走进行清扫。此时,为了对桌子等的下方进行清扫,主体箱体形成为高度低的薄型。在主体箱体设有从底面突出的驱动轮和从动轮。从动轮相对于驱动轮配置在清扫时的行进方向的前方。
[0003]在成为清扫时的行进方向的前方的主体箱体的前部的下表面开口形成吸入口，在后部的周面开口形成排气口。在主体箱体内具有电动送风机和集尘部的吸尘部配置在驱动轮的后方。电动送风机产生从吸入口吸入的吸入气流，集尘部捕获收集吸入气流所包含的尘埃。
[0004]吸入口和集尘部之间以及集尘部和排气口之间由管路连结，电动送风机配置在管路内。此时，为了装拆自如地配置集尘部，气流的流入口和流出口经由衬垫与管路密接。
[0005]另外，在主体箱体内设有对电动送风机、驱动轮等各部供给电力的电池和具有控制电路来控制各部的控制基板。
[0006]上述构成的清扫机器人，在清扫运转开始时，驱动轮和电动送风机被驱动。主体箱体通过驱动轮和从动轮的旋转在室内的地面上前后地自动行走，通过电动送风机的驱动从配置在前部的吸入口吸入包含尘埃的气流。气流所包含的尘埃被配置在主体箱体的后部的集尘部集尘，去除了尘埃的气流经过电动送风机而从排气口向后方排出。由此进行地面的清扫，拆下集尘部可以废弃堆积在集尘部的尘埃。
_7] 现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:特开2007 - 167617号公报(第6页一第10页、第2图)
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011 ] 配置在主体箱体内的电动送风机的重量大，集尘部由于尘埃的堆积重量变大。因此，根据在驱动轮的后方配置有电动送风机和集尘部的上述现有的清扫机器人，驱动轮的后方的重量大于前方的重量。此时，在主体箱体后退而在下阶梯等台阶的跟前突然停止时，重心会向后方移动，主体箱体有可能由于比驱动轮靠后方的重量而从台阶落下而破损。另夕卜，在尘埃堆积在集尘部时，比驱动轮靠后方的重量进一步变大，因此，主体箱体更易于从台阶落下。
[0012]比驱动轮的后方靠前方的重量变大的情况也是同样的，主体箱体有可能在前进时从下阶梯等台阶落下。
[0013]另外，根据上述现有的清扫机器人，在主体箱体的前部设有吸入口，在后部设有电动送风机和排气口。因此使吸入口和排气口连通的气流的通路在主体箱体内前后地较长地延伸而形成。另外，在相对于集尘部的左右方向、前后方向分散配置控制基板，将电动送风机、驱动轮等电装部件、多个控制基板连接的配线变长。因此有主体箱体大型化的问题。
[0014]另外，在由于衬垫的劣化等发生了微小的气流泄漏的状态下继续使用时，包含尘埃的气流会在控制基板上流通并在控制基板堆积尘埃。由此，还有控制电路发生故障而降低清扫机器人的可靠性的问题。
[0015]本发明的目的在于提供能够防止在台阶处落下的清扫机器人。另外，本发明的目的在于提供能够实现小型化并且提高可靠性的清扫机器人。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了达到上述目的，本发明的特征在于，具备:主体箱体，其开口形成吸入口和排气口 ；一对驱动轮，其具有水平的旋转轴而使上述主体箱体自动行走；电动送风机，其配置在上述主体箱体内；集尘部，其配置在上述旋转轴上并且对通过上述电动送风机的驱动从上述吸入口吸入的气流的尘埃进行集尘；以及电池，其对各部供给电力，相对于上述集尘部在一侧配置上述电动送风机并且在另一侧配置上述电池。
[0018]根据该构成，主体箱体通过一对驱动轮的驱动而进退。在配置在两驱动轮的旋转轴的上方的集尘部的例如前方配置电动送风机，在后方配置电池。由此，主体箱体的重量被分配到驱动轮的前后。通过电动送风机的驱动从吸入口吸入包含地面的尘埃的气流，该气流被集尘部集尘。被集尘部去除了尘埃的气流经过配置在集尘部的前方的电动送风机而从排气口排出。在主体箱体前进时和后退时在下阶梯等台阶的跟前突然停止时，重心前后地移动。此时，由于主体箱体的重量被分配到驱动轮的前后，因此防止了主体箱体的落下。另夕卜，集尘部配置在驱动轮的旋转轴的上方，因此即使重量由于集尘而变大也会维持主体箱体的重量平衡。
[0019]另外，本发明的特征在于，在上述构成的清扫机器人中，上述旋转轴配置在上述主体箱体的中心线上。根据该构成，主体箱体的重量相对于中心线被前后地分配。
[0020]另外，本发明的特征在于，上述构成的清扫机器人具备:旋转刷，其设于配置在上述驱动轮的前方的上述吸入口 ；以及后轮，其配置在上述驱动轮的后方，上述旋转刷、上述驱动轮以及上述后轮接触地面并在地面上自动行走。根据该构成，通过旋转刷的旋转地面的尘埃被扫起而导入吸入口。主体箱体在前进时突然停止时，主体箱体的重心向前方移动，旋转刷变形而主体箱体前倾。此时，主体箱体的重量被前后地分配，因此恢复到原来的姿态。
[0021]另外，本发明的特征在于，上述构成的清扫机器人具备控制各部的控制基板，使上述控制基板相对于上述集尘部配置在与上述电池相同的一侧。根据该构成，在相对于驱动轮的一侧配置重量大的电动送风机，在另一侧配置电池和控制基板。
[0022]另外，本发明的特征在于，上述构成的清扫机器人具备气流路，上述气流路使上述吸入口和上述集尘部之间以及上述集尘部和上述排气口之间连通，将上述气流路相对于上述集尘部配置在一侧。
[0023]根据该构成，主体箱体通过例如比集尘部靠后方配置的控制基板的控制而在地面上自动行走进行清扫。通过电动送风机的驱动，气流从比集尘部靠前方开口形成的吸入口吸入气流路，经由集尘部从在主体箱体的前部开口形成的排气口排出。[0024]另外，本发明的特征在于，具备:主体箱体，其在下表面开口形成吸入口，在上表面开口形成排气口并且在地面上自动行走；电动送风机，其配置在上述主体箱体内；集尘部，其对通过上述电动送风机的驱动从上述吸入口吸入的气流的尘埃进行集尘；气流路，其使上述吸入口和上述集尘部之间以及上述集尘部和上述排气口之间连通；以及控制基板，其控制各部，相对于上述集尘部在一侧配置上述气流路并且在另一侧配置上述控制基板。
[0025]根据该构成，主体箱体通过例如比集尘部靠后方配置的控制基板的控制而在地面上自动行走，电动送风机被驱动。通过电动送风机的驱动，包含地面的尘埃的气流从比集尘部靠前方开口形成的吸入口吸入到气流路。气流所包含的尘埃被配置在吸入口的后方的集尘部集尘。被集尘部去除了尘埃的气流经过配置在集尘部的前方的电动送风机并从在主体箱体的前部开口形成的排气口排出。
[0026]另外，本发明的特征在于，在上述构成的清扫机器人中设置有集尘室，上述集尘室装拆自如地收纳上述集尘部并且在一个方向延伸而将上述主体箱体内分隔，在上述集尘室的沿长度方向延伸的壁面导出气流流入的第I吸气路和气流流出的第2吸气路，上述集尘室的其它壁面被封闭。
[0027]根据该构成，从吸入口吸入的气流流经集尘室的例如从前壁导出的第I吸气路并流入集尘部。被集尘部去除了尘埃的气流流经从集尘室的前壁导出的第2吸气路，被电动送风机引导。
[0028]另外，本发明的特征在于，在上述构成的清扫机器人中，上述集尘部具有:集尘容器，其开口形成有气流的流入口并堆积尘埃；上部盖体，其打开关闭上述集尘容器的上表面并且开口形成有气流的流出口 ；以及过滤器，其配置在上述上部盖体的下表面来捕获收集尘埃。
[0029]根据该构成，从吸入口吸入的气流经由流入口流入集尘容器，尘埃堆积在集尘容器内并且被过滤器捕获收集。去除了尘埃的气流经由设置在上部盖体的流出口流出。从主体箱体拆下集尘部并打开上部盖体来废弃集尘容器内的尘埃。
[0030]另外，本发明的特征在于，在上述构成的清扫机器人中，上述流入口和上述流出口的开口面包括倾斜面，在该开口面的周缘配置有衬垫。根据该构成，在装配集尘部时，流入口及流出口与集尘室的壁面之间被衬垫封闭。此时，流入口和流出口的开口面包括倾斜面，因此防止了装拆集尘部时的衬垫与集尘室的壁面的滑动。
[0031]发明效果
[0032]根据本发明，相对于配置在驱动轮的旋转轴的上方的集尘部在一侧配置电动送风机，在另一侧配置电池，因此，主体箱体的重量被均衡地分配到驱动轮的前后。由此，在进退的主体箱体在台阶的跟前突然停止而重心前后地移动时，能够保持姿态而防止主体箱体落下。另外，即使集尘部的重量由于集尘而变大，也能够维持主体箱体的重量平衡，进一步可靠地防止主体箱体落下。
[0033]另外，根据本发明，由于相对于集尘部在一侧配置气流路而在另一侧配置控制基板，因此，气流路和控制基板被集中配置。由此，能够缩短气流路并且削减配线等来实现主体箱体的小型化。另外，由于气流路与控制基板脱离，因此，能够在气流泄漏时减少尘埃向控制基板的附着而减少控制电路的故障。【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的实施方式的清扫机器人的立体图。
[0035]图2是表示本发明的实施方式的清扫机器人的侧视剖面图。
[0036]图3是表示本发明的实施方式的清扫机器人的仰视图。
[0037]图4是表示本发明的实施方式的清扫机器人的拆下了集尘部的状态的侧视剖面图。
[0038]图5是表示本发明的实施方式的清扫机器人的电机单元的立体图。
[0039]图6是表示本发明的实施方式的清扫机器人的电机单元的正视图。
[0040]图7是表示本发明的实施方式的清扫机器人的电机单元的俯视图。
[0041]图8是表示本发明的实施方式的清扫机器人的电机单元的侧视图。
【具体实施方式】
[0042]以下参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。图1是表示一实施方式的清扫机器人的立体图。清扫机器人I具有由电池14驱动驱动轮29 (均参照图2)而自动行走的俯视为圆形的主体箱体2。在主体箱体2的上表面设有取放集尘部30 (参照图2)时打开关闭的盖部3。
[0043]图2、图3表示清扫机器人I的侧视剖面图和仰视图。在主体箱体2配置有从底面突出并以水平的旋转轴29a旋转的一对驱动轮29。驱动轮29的旋转轴29a配置在主体箱体2的中心线C上。在驱动轮29的两轮向同一方向旋转时，主体箱体2进退，向相反的方向旋转时，主体箱体2绕中心线C旋转。
[0044]进行清扫时，在成为移动方向的前方的主体箱体2的前部的下表面设有吸入口 6。吸入口 6通过凹设在主体箱体2的底面的凹部8的开放面面对地面F形成。在凹部8内配置有以水平的旋转轴旋转的旋转刷9，在凹部8的两侧方配置有以垂直的旋转轴旋转的侧刷10。
[0045]在凹部8的前方设有辊状前轮27。在主体箱体2的后端设有包括万向轮的后轮26。如后所述，主体箱体2相对于配置在中心的驱动轮29在前后方向被分配重量，前轮27与地面F脱离，旋转刷9、驱动轮29以及后轮26与地面F接触进行清扫。因此能够使行进路前方的尘埃不被前轮27遮挡地导入吸入口 6。前轮27与行进路上出现的台阶接触，主体箱体2能够容易地越过台阶。
[0046]在前轮27的前方设有检测地面F的地面检测传感器18。在两驱动轮29的前方设有同样的地面检测传感器19。在下阶梯等台阶在行进路上出现时，通过地面检测传感器18的检测使驱动轮29停止。另外，在地面检测传感器18错误工作时，通过地面检测传感器19的检测使驱动轮29停止。
[0047]在主体箱体2的周面的后端设有进行电池14的充电的充电端子4。主体箱体2自动行走而返回至设置在室内的充电座40，充电端子4与设于充电座40的端子部41连接，对电池14进行充电。与商用电源连接的充电座40通常沿着室内的侧壁S设置。
[0048]在主体箱体2内配置有对尘埃进行集尘的集尘部30。集尘部30配置在驱动轮29的旋转轴29a之上并收纳在设于主体箱体2的集尘室39内。集尘室39包括四方周面和底面覆盖的隔离室，以将主体箱体2内分隔的方式在左右方向延伸形成。集尘室39的各壁面除在长度方向延伸的前壁以外分别被封闭。在集尘室39的前壁导出与凹部8连通的第I吸气路11和配置在凹部8的上方的与后述电机单元20连通的第2吸气路12。
[0049]集尘部30配置在主体箱体2的中心线C上，如图4所示，能够打开主体箱体2的盖部3来取放。集尘部30在有底筒状的集尘容器31的上表面安装有具有过滤器33的上部盖体32。上部盖体32由可动的卡止部32a卡止到集尘容器31，通过卡止部32a的操作打开关闭集尘容器31的上表面。由此能够废弃堆积在集尘容器31的尘埃。
[0050]在集尘容器31的周面的前端开口形成流入口 34a来导出与第I吸气路11连通的流入路34。在集尘容器31内设有通过与流入路34相连并弯曲向下方引导气流的流入部34b。由此能够使大的尘埃、重的尘埃易于滞留在集尘容器31的底部。在上部盖体32的周面的前端开口形成流出口 35a来导出与第2吸气路12连通的流出路35。
[0051]在流入口 34a和流出口 35a的周围设有与集尘室39的前壁密接的衬垫(未图示)。由此，收纳有集尘部30的集尘室39内被封闭。流入口 34a的开口面、流出口 35a的开口面以及集尘室39的前壁形成为倾斜面，能够防止由取放集尘部30时的滑动造成的衬垫的劣化。
[0052]在主体箱体2内的集尘室39的后方的上部配置有控制基板15。控制基板15设有控制清扫机器人I的各部的控制电路。在集尘室39的后方的下部配置有装拆自如的电池14。电池14经由充电端子4从充电座40充电，对控制基板15、驱动轮29、旋转刷9、侧刷10以及电动送风机22等的各部供给电力。
[0053]在主体箱体2的前部配置有电机单元20。图5、图6、图7、图8分别表示电机单元20的立体图、俯视图、正视图以及侧视图。电机单元20具备树脂成形品的壳体21和收纳在壳体21内的电动送风机22。电动送风机22由被电机外壳22a覆盖的润轮风扇形成。
[0054]在电动送风机22的电机外壳22a的轴向的一端开口形成吸气口(未图不)，在周面的2个部位开口形成排气口(未图不)。在壳体21的前表面,与电机外壳22a的吸气口相对地设有开口部23。在壳体21的电动送风机22的两侧方设有与电机外壳22a的各排气口分别连通的第I排气路24a和第2排气路24b。第I排气路24a、第2排气路24b与设置在主体箱体2的上表面的排气口 7 (参照图2)连通。
[0055]因此第I排气路24a、第2排气路24b和第2吸气路12 (参照图2)构成使集尘部30和排气口 7连通的气流路。另外，第I吸气路11 (参照图2)构成使吸入口 6和集尘部30连通的气流路。
[0056]由此包括电动送风机22的气流路集中在集尘室39的前方并配置在主体箱体2的前部，能够缩短气流路。另外，控制基板15和电池14集中在集尘室39的后方并配置在主体箱体2的后部，能够削减配线等。因此能够实现主体箱体2的小型化。另外，气流的流路与控制基板15脱离，因此在气流泄漏时能够减少尘埃向控制基板15的附着而减少控制电路的故障。
[0057]另外，将重量大的电动送风机22和电池14分散配置在驱动轮29的旋转轴29a的前后，因此相对于经过主体箱体2的中心线C的旋转轴29a在主体箱体2的前后方向均衡地分配重量。因此，能够防止旋转刷9、驱动轮29以及后轮26接触地面而主体箱体2进退，旋转刷9或者后轮26由于阶梯等而与接地面脱离时主体箱体2落下。
[0058]集尘部30配置在中心线C上，因此即使由于尘埃的集尘和废弃集尘部30的重量发生变化，也能够维持主体箱体2的重量平衡。此外，电动送风机22的重量较大，因此能够通过将控制基板15和电池14配置在驱动轮29的旋转轴29a的后方来取得更良好的重量平衡。
[0059]在第I排气路24a配置具有一对电极28a的离子发生装置28。对电极28a施加包括交流波形或者脉冲波形的电压，通过电极28a的电晕放电生成的离子向第I排气路24a释放。
[0060]对一方电极28a施加正电压，由电晕放电生成的氢离子与空气中的水分结合产生主要包括H+ (H2O)Hi的正离子。对另一方电极28a施加负电压，由电晕放电生成的氧离子与空气中的水分结合产生主要包括02—(H2O)n的负离子。其中，m、η是任意的自然数。H+(H2O) m和02—(H20) η在空气中的浮游菌、臭味成分的表面凝集并包围它们。
[0061]并且，如式(I)~(3)所示，通过碰撞使作为活性种的[.0Η](轻自由基)、Η202 (过氧化氢)在微生物等的表面上凝集生成来破坏浮游菌、臭味成分。其中，m’、n’是任意的自然数。因此，能够通过产生正离子和负离子并将它们从排气口 7 (参照图2)送出来进行室内的除菌和除臭。
【权利要求】
1.一种清扫机器人，其特征在于， 具备:主体箱体，其开口形成吸入口和排气口 ；一对驱动轮，其具有水平的旋转轴而使上述主体箱体自动行走；电动送风机，其配置在上述主体箱体内；集尘部，其配置在上述旋转轴上并且对通过上述电动送风机的驱动从上述吸入口吸入的气流的尘埃进行集尘；以及电池，其对各部供给电力，相对于上述集尘部在一侧配置上述电动送风机并且在另一侧配置上述电池。
2.根据权利要求1所述的清扫机器人，其特征在于， 上述旋转轴配置在上述主体箱体的中心线上。
3.根据权利要求2所述的清扫机器人，其特征在于， 具备:旋转刷，其设于配置在上述驱动轮的前方的上述吸入口 ；以及后轮，其配置在上述驱动轮的后方，上述旋转刷、上述驱动轮以及上述后轮接触地面并在地面上自动行走。
4.根据权利要求1?权利要求3中的任一项所述的清扫机器人，其特征在于， 具备控制各部的控制基板，使上述控制基板相对于上述集尘部配置在与上述电池相同的一侧。
5.根据权利要求4所述的清扫机器人，其特征在于， 具备气流路，上述气流路使上述吸入口和上述集尘部之间以及上述集尘部和上述排气口之间连通，将上述气流路相对于上述集尘部配置在一侧。
6.一种清扫机器人，其特征在于， 具备:主体箱体，其在下表面开口形成吸入口，在上表面开口形成排气口并且在地面上自动行走；电动送风机，其配置在上述主体箱体内；集尘部，其对通过上述电动送风机的驱动从上述吸入口吸入的气流的尘埃进行集尘；气流路，其使上述吸入口和上述集尘部之间以及上述集尘部和上述排气口之间连通；以及控制基板，其控制各部，相对于上述集尘部在一侧配置上述气流路并且在另一侧配置上述控制基板。
7.根据权利要求6所述的清扫机器人，其特征在于， 设置有集尘室，上述集尘室装拆自如地收纳上述集尘部并且在一个方向延伸而将上述主体箱体内分隔，在上述集尘室的沿长度方向延伸的壁面导出气流流入的第I吸气路和气流流出的第2吸气路，上述集尘室的其它壁面被封闭。
8.根据权利要求7所述的清扫机器人，其特征在于， 上述集尘部具有:集尘容器，其开口形成有气流的流入口并堆积尘埃；上部盖体，其打开关闭上述集尘容器的上表面并且开口形成有气流的流出口 ；以及过滤器，其配置在上述上部盖体的下表面来捕获收集尘埃。
9.根据权利要求8所述的清扫机器人，其特征在于， 上述流入口和上述流出口的开口面包括倾斜面，在该开口面的周缘配置有衬垫。
【文档编号】A47L9/00GK103813742SQ201280045464
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】冈康弘, 阪本实雄, 井上健一郎 申请人:夏普株式会社