CN1726860B - 自动行走式吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动行走式吸尘器，其清扫机构由可以沿地面进行旋转的刷子机构，和驱动该刷子机构旋转的驱动机构所构成。刷子机构由与地面垂直地延伸的旋转轴，和从此旋转轴下端部向侧方突出的一根臂，以及被配备在臂上的刷子所构成。上述的旋转轴，被配置在吸尘器机体的背面范围内，上述臂具有从吸尘器机体的外周面突出到外侧的旋转角度范围，以及被收容在吸尘器机体的外周面范围内的旋转角度范围。

Description

自动行走式吸尘器

技术领域

本发明涉及一种在地面上自动行走清扫地面的自动行走式吸尘器。

背景技术

历来，提出了各种各样的自动行走式吸尘器的方案(参照日本国公开特许公报2003-114719号，日本国公开特许公报平5-228090号，日本国公告特许公报平7-032752号公报，日本国公开特许公报平8-089453号，日本国公开特许公报2001-258806号，日本国公开特许公报2004-195215号)。例如，如图8所示的自动行走式吸尘器，其在圆筒状的吸尘器机体61上，配备了由各一对动轮62、62以及辅助轮63、63等构成的自动行走机构，以及由圆形的旋转刷7等构成的清扫机构。还有，在吸尘器机体61上，如图9所示，配备了具有吸入口75的集尘装置74，并且配备了由从动滑轮71、皮带72以及主动滑轮73等构成的驱动机构，以驱动旋转刷7进行旋转动作。

在上述自动行走式吸尘器中，如图8所示，吸尘器机体61沿墙体9移动的过程中，旋转刷7进行旋转，将墙体9附近的灰尘收集到吸尘器机体61的内侧，被收集的灰尘，从如图9所示的吸入口75被吸进集尘装置74内。

但是，在具有旋转刷7的自动行走式吸尘器中，由于旋转刷7与地面间的接触面积比较大，所以随着旋转刷7的旋转就受到了来自地面的比较大的负载。出于这个原因，就有为了驱动旋转刷7的旋转而需要很大的动力这个缺点。

因此，如图10所示，有作为装配在吸尘器机体61背面的刷子机构，而安装有如下的刷子机构8的自动行走式吸尘器，该刷子机构8由旋转轴81，被设计成从该旋转轴伸向两侧的一对臂82、82，以及被配备在两臂82、82顶端处的刷子83、83所组成。这种自动行走式吸尘器，因为刷子83、83与地面之间的接触面积比较小，所以随着刷子机构8的旋转，来自地面的负载也比较小，用于驱动刷子机构8旋转所需的动力也很小。

但是，如图10所示的这种配备有在一对臂82、82上装有刷子83、83的刷子机构8的自动行走式吸尘器，如图11所示，在刷子机构8旋转时，有时电源线91会缠绕在此刷子机构8上，电源线91卷入刷子机构8的旋转轴81部分的时候，即使刷子机构8旋转，电源线91也仍然会这样缠绕着而不会脱离，从而使吸尘器机体61拖拽着电源线91行走，在某些情况下，就有前进行走困难的问题。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种刷子机构承受的来自地面的负载小，并且电源线等不会缠绕在刷子机构上妨碍自动行走的自动行走式吸尘器。

本发明所涉及的自动行走式吸尘器由在吸尘器机体上配备自动行走机构和清扫机构所构成。上述的清扫机构由能够沿地面旋转的刷子机构，以及驱动该刷子机构旋转的驱动机构所构成，上述的刷子机构由基端部与上述驱动机构连接且垂直或大致垂直于地面延伸的旋转轴，从旋转轴的下端部向一个方向伸出的臂，以及在臂端部配备的刷子所构成。

在上述的本发明的自动行走式吸尘器中，由于构成清扫机构的刷子机构具有在一根臂上配备刷子的构造，所以刷子机构与地面接触面积小，承受来自地面的负载也小。还有，即使刷子机构在旋转工作中与电源线发生缠绕，在臂以旋转轴为中心进行旋转一周的过程中，臂从缠绕的电源线被挂住时的角度作大约180度的旋转，这样就达到了使缠绕的电源线脱落的角度，伴随吸尘器机体的行进，电源线从臂上脱落。

关于具体的构造，构成上述刷子机构的旋转轴，被配置在吸尘器机体的背面的范围内，构成上述刷子机构的臂具有从吸尘器机体的外周面突出到外侧的第1旋转角度范围，以及被收容在吸尘器机体的外周面范围内的第2旋转角度范围，在吸尘器机体的背面，开设有集尘装置的吸入口。根据这种具体的构造，臂在上述第1旋转角度范围内进行旋转的过程中，刷子从吸尘器机体向外侧伸出，例如收集垂直墙壁附近的灰尘，臂在进行上述第2旋转角度范围内进行旋转的过程中，把收集到的灰尘归拢到集尘装置的吸入口部。

关于别的具体构成，构成上述刷子机构的臂由弹性材料制成。根据此具体的构成，电源线缠绕在臂上的时候，因为臂受电源线的拉力作用弯曲，所以缠绕的电源线很容易就被解脱下来。

还有，关于另外的具体构成，在上述的驱动机构中，动力传递至刷子机构的动力传递路径中具有滑移(slip)机构，该滑移机构在来自地面作用在刷子机构的负载过大的时候，阻断动力传递路径。在此具体的构成中，由于电源线缠绕在构成刷子机构的臂上，造成驱动机构负载过大的时候，滑移机构发生作用，驱动机构的动力传递路径被阻断，不给作为驱动机构的动力源的电机造成过度的负载。

再有，关于另外的具体构成，在构成上述刷子机构的旋转轴的下端部，在与地面对向的面上，形成有向地面膨起的凸形曲面。根据该具体的构成，电源线缠绕在臂上的时候，如上所述，臂作一次旋转，电源线被从臂上解脱下来的时候，此电源线受旋转轴下端部的凸形曲面的引导，顺滑地从臂脱上落下来。还有，当地面有高低差等的情况下，由于在旋转轴下端部形成有凸形曲面，所以此下端部也不会被高低差阻挡住。

如上所述，根据本发明所涉及的自动行走式吸尘器，刷子机构承受到的来自地面的负载小，而且电源线等不会缠绕在刷子机构上妨碍机体行动。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的自动行走式吸尘器外观的立体图。

图2是从背面一侧观看本自动行走式吸尘器的立体图。

图3是本自动行走式吸尘器的后视图。

图4是本自动行走式吸尘器的构造分解图

图5是刷子机构以及驱动机构的立体图。

图6是刷子机构以及驱动机构的局部剖视侧视图。

图7是表示解开缠绕在刷子机构上的电源线的过程的后视图。

图8是历来的自动行走式吸尘器的立体图。

图9是将本自动行走式吸尘器倒置表示时的局部剖视立体图。

图10是从背面一侧观看历来的别的自动行走式吸尘器的立体图。

图11是表示在本自动行走式吸尘器中，电源线缠绕在刷子机构上的状况的说明图。

具体实施方式

下面，关于本发明的实施方式，根据附图进行具体说明。本发明所涉及的自动行走式吸尘器，如图1所示，具有整体呈圆筒状的吸尘器机体1，刷子机构5的顶端从该吸尘器机体1的外周面突出。

如图2以及图3所示，在吸尘器机体1的背面10，配备有各一对主动轮20、20以及一对辅助轮21、21，并且在机体背面10的局部形成的凹陷部分16中，配备有可以在水平面上进行旋转的上述刷子机构5。还有，在吸尘器机体1的背面10，设置有吸入口15。

刷子机构5由垂直于地面延伸的旋转轴51，和从此旋转轴51的下端部向侧方突出的一根弹性树脂材料制的臂52，以及被面向地面配备在此臂52顶端部的刷子53所构成。还有，在构成刷子机构5的旋转轴51的下端部，如图5及图6所示，形成有包裹住旋转轴51，并面向地面膨起的碗状凸形曲面54。

吸尘器机体1，如图4所示，在圆形的底座11上配置有圆筒状的框架12，并且在该框架12上面覆盖有圆形的盖子14，并且与框架12的外周面相对地配备有弯曲成圆弧状的防震缓冲器13。在吸尘器机体1的底座11上，搭载着具有左右各一个的主动轮20、20的主动轮组件2、2，刷子机构5，驱动此刷子机构5的驱动机构4，以及集尘机构3。此集尘机构3被连接到底座11上开设的上述吸入口15。

刷子机构5，如图5所示，其旋转轴51被连接到驱动机构4上，受驱动机构4驱动，在水平面内旋转运动。在此驱动机构4中，如图6所示，机架41上安装有电机40，此电机40的输出轴通过被设置在机架41内的动力传递路径，被连接到刷子机构5的旋转轴51上。

即，在机架41的内部，主动齿轮42被固定在电机40的输出轴上，比主动齿轮42与轴支撑在机架41上的从动齿轮43咬合在一起。在从动齿轮43上，借助由相互摩擦接合的第1旋转体45和第2旋转体46组成的滑移机构44，配备有主动滑轮47。构成滑移机构44的第1旋转体45和第2旋转体46，在相互的对向面上具有摩擦接合面，利用图示省略的压靠机构，两个旋转体45、46的摩擦接合面相互被压接在一起。主动滑轮47通过皮带48与从动滑轮49连接在一起，此从动滑轮49被连接固定在旋转轴51的上端部。

在上述的驱动机构4中，电机40的旋转，通过由主动齿轮42、从动齿轮43、滑移机构44、主动滑轮47、皮带48以及从动滑轮49构成的动力传递路径，被传递到旋转轴51，刷子机构5受驱动进行旋转运动。在这里，与地面滑动接触并旋转的刷子机构5的刷子53，受到来自地面的某种程度的负载作用，但是滑移机构44的第1旋转体45和第2旋转体46通过上述压靠机构的压靠而被相互压接在一起，进行摩擦接合，两个旋转体45、46一起旋转运动，所以电机40的动力，能够通过滑移机构44传送到刷子机构5。

在上述本发明的自动行走式吸尘器中，刷子机构5的臂52具有从吸尘器机体1的外周面向外伸出的第1旋转角度范围以及被收容在吸尘器机体1的外周面范围内的第2旋转角度范围，臂52在进行上述第1旋转角度范围内的旋转过程时，刷子53从吸尘器机体1向外侧伸出，比如收集墙壁附近的灰尘，臂52在进行上述第2旋转角度范围内的旋转过程时，把收集到的灰尘扫向吸入口15。结果就是，灰尘被集尘机构3有效地吸入，可以得到高吸尘效率。

在上述本发明的自动行走式吸尘器中，由于刷子机构5具有在一根臂52上配备有刷子53的构造，所以刷子53与地面间的接触面积小，承受的来自地面的负载也小。

还有，在刷子机构5旋转过程中，即使如图7(a)所示，电源线91缠绕在刷子机构5上，在臂52以旋转轴51为中心的旋转一周的过程中，臂52会从挂住缠绕上的电源线的旋转角度开始，如图7(b)所示进行大约180度旋转，到达电源线91能够脱落的旋转角度，从而随着吸尘器机体1的前进，电源线91就从刷子机构5的臂52上脱落下来。

这里，因为刷子机构5的臂52由弹性树脂所制成，如图7(a)所示，臂52上缠绕电源线91的时候，受电源线91拉伸力的作用，臂52受力弯曲变形。结果就是，缠绕的电源线91很容易从臂52上面被解脱下来。

还有，由于在驱动机构4上配备有滑移机构44，所以在刷子机构5缠绕上电源线等或者刷子机构5遇到障碍物的时候，作用在刷子机构5上的负载加大，构成滑移机构44的第1旋转体45与第2旋转体46之间发生滑移，于是，当负载超过一定值，过大的时候，第2旋转体46停止旋转，仅第1旋转体45进行旋转，动力传递路径被阻断。因此能够避免电机40过负载运转导致的电机40烧毁的情况。

另外，在刷子机构5的旋转轴51的下端部，形成有面向地面膨出的凸形曲面54，所以在如图7(a)所示电源线91缠绕在臂52上的时候，如图7(b)所示，电源线91从臂52上被解脱下来的时候，电源线91受凸形曲面54引导，顺滑地从臂52上脱落下来。

如上所述，本发明所涉及的自动行走式吸尘器，其刷子机构5承受的来自地面的负载小，而且没有刷子机构5受电源线等的缠绕而妨碍自动行走等情况。

还有，本发明的各部分构成不仅限于上述实施方式，在不超越权利要求所述的本发明构思的范围内，本技术领域的专家能够进行各种各样的变换。例如，刷子机构5的臂52被分成V字状的两股并在各臂部上配备刷子的构造，或者将臂52形成为顶端扩大的扇形并在该臂上扇形配备刷子的构造，这样的构造也可以得到与上述实例同样的效果。还有，作为驱动机构4的滑移机构44可以采用众所周知的各种构成，比如也可以通过控制电机电流的方式实现滑移机构。

Claims (5)

1.一种自动行走式吸尘器，在吸尘器机体上配备有自动行走机构和清扫机构，一边利用上述自动行走机构在地面上移动，一边利用上述清扫机构清扫地面，其特征在于，上述的清扫机构由可以沿地面进行旋转的刷子机构，和驱动此刷子机构旋转的驱动机构所构成，上述的刷子机构由基端部被连接在上述驱动机构上且垂直或大致垂直于地面延伸的旋转轴，和从此旋转轴的下端部只向一个方向即侧方突出的臂，以及被配备在该臂上的刷子所构成，其中所述臂只有一个。

2.根据权利要求1所述的自动行走式吸尘器，其特征在于，构成上述刷子机构的旋转轴，被配置在清扫上述地面时与上述地面对置的吸尘器机体背面的范围内，构成上述刷子机构的臂，具有从吸尘器机体的外周面向外侧突出的旋转角度范围，和被收容在吸尘器机体的外周面范围内的旋转角度范围，在上述吸尘器机体背面，开设了集尘装置的吸入口。

3.根据权利要求1所述的自动行走式吸尘器，其特征在于，构成上述刷子机构的臂由弹性材料制成。

4.根据权利要求1所述的自动行走式吸尘器，其特征在于，在上述驱动机构中，在向刷子机构传递动力的动力传递路径中具有滑移机构，该滑移机构在来自地面的作用于刷子的负载过载作用时，阻断动力传递路径。

5.根据权利要求1所述的自动行走式吸尘器，其特征在于，在构成上述刷子机构的旋转轴的下端部，在与地面对向的面上，形成有向地面方向膨起的凸形曲面。

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