JP5894692B2 - 自走式掃除機 - Google Patents

Description

この発明は自走式掃除機に関し、詳しくは、自走式掃除機の吸込口の構造に関する。

この発明に関連する先行技術としては、自走式掃除機の走行方向に対して後方側となる吸込口の縁に沿って可倒式のブレードを設け、掃除面の摩擦力が小さい場合にはブレードを掃除面に対して垂直に立たせて掃除効率を高め、掃除面の摩擦力が高い場合にはブレードを倒して自走式掃除機にかかる負荷を減少させるようにした自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、この発明に関連する先行技術としては、自走式掃除機の走行方向に対して後方側となる吸込口の縁に沿ってブレードを設けると共に、吸込口の両側縁に前方へ向かうにしたがって互いに間隔が広くなるようにブレードを設けることにより、後方および側方への塵埃の散乱を防止するようにした自走式掃除機が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１３２２９９号公報 特開２００６−２９６６８４号公報

一般に、床面等の被清掃面に存在する塵埃を清掃する掃除機は、被清掃面に沿って吸込口を移動させながら空気を吸引し、吸引した空気中の塵埃を捕集して集塵するように構成されている。
このような掃除機において、吸込口の後方や側方にブレードを設け、吸込口で吸引されなかった塵埃を捕捉することにより塵埃の散乱を防止し、掃除効率を向上させるといった工夫が従来よりなされている。
しかしながら、単に吸込口の後方や側方にブレードを設けただけではブレードに捕捉された塵埃が吸い込まれないまま滞留し、必ずしも掃除効率の向上に繋がっていないという問題があった。

この発明は以上のような事情を考慮してなされたもので、捕捉されたまま吸い込まれずに滞留する塵埃の発生を防止できる吸口体とそれを備えた掃除機を提供するものである。

この発明は、被清掃面に対面する筐体の底面に設けられた一対の駆動輪と、被清掃面の塵挨を掻き込む回転ブラシと、前記回転ブラシを軸回転可能に支持し、前記筐体により着脱可能な保持部材と、前記筐体の底面に設けられ、かつ被清掃面に存在する塵挨を吸い込むための前記保持部材に形成された吸込口と、前記保持部材に形成された吸込口の縁に設けられ、被清掃面に存在する塵埃を捕捉する捕捉部材と、前記吸込口の回転ブラシの回転方向に沿って設けられた複数のポールと、前記吸込口を介して塵埃を含んだ空気を吸引する吸引部と、該吸引部によって吸引された空気中の塵埃を捕集する集塵部とを備え、前記捕捉部材は、前記吸込口の縁に取り付けられる基端と被清掃面に当接する先端を有し、前記先端が前記基端よりも前記吸込口側の位置であり、前記捕捉部材から前記回転ブラシの方向に前記駆動輪によって自走する際に、前記回転ブラシは、前記駆動輪と同じ方向に回転することを特徴とする自走式掃除機を提供するものである。
また、本発明の自走式掃除機は、前記回転ブラシと前記捕捉部材の間より塵挨を捕集しても良い。
さらに、本発明の自走式掃除機は、前記捕捉部材は、前記基端の周辺を前記先端の周辺より剛性を高くしても良い。
さらに、本発明の自走式掃除機は、前記捕捉部材は、取付部材を介して前記吸込口の縁に取り付けられても良い。
さらに、本発明の自走式掃除機は、前記吸込口の縁に溝が形成され、前記取付部材は、前記溝に嵌め入れられても良い。

この発明によれば、被清掃面に存在する塵埃を捕捉するブレード状の捕捉部材が吸込口に近づくように傾斜して設けられるので、捕捉した塵埃を吸込口に近づけることができる。この結果、捕捉した塵埃に吸引力が作用し易くなり、捕捉されたまま吸い込まれない塵埃が発生することを防止できる。

本発明の実施形態に係る吸口体を備えた自走式掃除機の斜視図である。 図１に示される自走式掃除機のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１に示される自走式掃除機の底面側の斜視図である。 筐体の蓋部が開放され集塵装置が取り出された状態を示す図２対応図である。 図１に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。 図１に示される自走式掃除機の底面に装着され吸込口を形成する吸口体としてのボトムプレート単体の斜視図である。 図６に示されるボトムプレートのＢ−Ｂ矢視断面図である。 図６の示されるボトムプレートをＢ−Ｂ線で切断した斜視図である。 吸込口が床面と対向した状態を示す説明図である。 本発明の実施形態に対する比較として起毛ブラシを床面に対して垂直に設けた構成を示す説明図である。 起毛ブラシの変形例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る吸口体の他の構成を示す説明図である。

この発明による吸口体は、被清掃面に存在する塵埃を吸い込むための吸込口と、吸込口の縁に設けられ被清掃面に存在する塵埃を捕捉するブレード状の捕捉部材とを有し、前記捕捉部材は吸込口の縁に取り付けられる基端と被清掃面に当接する先端とを有し、前記先端が前記基端よりも吸込口に近づくように傾斜させて配置してなることを特徴とする。

この発明による吸口体において、ブレード状の捕捉部材とは、吸込口の縁に沿って設けられて被清掃面の塵埃を捕捉する限りにおいて、その具体的な形状や材質は限定されないが、例えば、ゴムにより形成されたワイパーブレード状のものや、細長い短冊状の起毛布などであってもよい。

この発明による吸口体において、前記捕捉部材は起毛ブラシであってもよい。ここで、「起毛ブラシ」とは、複数のブラシ毛が起立するようにベースに植毛されたものを意味する。このため、起毛ブラシの基端とはブラシ毛が植毛されたベースである。
このような構成によれば、被清掃面が溝のあるフローリングである場合などに特に清掃効率を向上させることができる。
というのは、捕捉部材が起毛ブラシで構成される場合、当該起毛ブラシは先端が吸込口に近づくように傾斜することとなり、起毛ブラシの先端がフローリングの溝にスムーズに入り込んで当該溝に溜まった塵埃をすくい上げるようにして捕捉することができる。

仮に、捕捉部材を構成する起毛ブラシが本発明のように傾斜せず、被清掃面に対して垂直に延びるような構成であれば、フローリングの溝に溜まった塵埃を捕捉するには起毛ブラシのブラシ毛の長さを長くしなければならないが、ブラシ毛の長さを長くすると、被清掃面との摩擦が大きくなって吸口体のスムーズな移動が妨げられる。
また、ブラシ毛の長さを長くすることによりフローリングの溝に溜まった塵埃を捕捉できたとしても、溝以外の部分においては長過ぎるブラシ毛が根元から折れ曲がってしまい、適切に塵埃を捕捉できなくなる恐れもある。

このため、捕捉部材が起毛ブラシからなる上記構成は、吸口体のスムーズな移動を確保しつつ、塵埃の捕捉効率を向上させるうえで効果的な構成であるといえる。

この発明による吸口体において、前記捕捉部材は基端を支持する取付部材を介して吸込口の縁に取り付けられ、前記取付部材は捕捉部材の先端が吸込口に近づくように捕捉部材の基端を傾斜させて支持してもよい。
このような構成によれば、捕捉部材は取付部材を介して吸込口の縁に取り付けられるので、長時間の使用により捕捉部材に摩耗等が生じた場合は捕捉部材を交換するだけで性能を回復させることができ、メンテナンス性に優れたものとなる。
また、取付部材が捕捉部材の基端を傾斜させて支持するので、取付部材が装着される吸込口の縁に特別な支持構造を設ける必要もなく、本発明の構造を採用するにあたって吸込口の周辺の構造が複雑になることもない。

捕捉部材が取付部材を介して吸込口の縁に取り付けられる上記構成において、前記取付部材は捕捉部材を吸込口の方向へ付勢する付勢片を一部に有していてもよい。
このような構成によれば、捕捉部材の先端が被清掃面に当接し、被清掃面との間の摩擦により吸込口から遠ざかる方向に反り返ろうとしても、取付部材の付勢片が捕捉部材の反り返りを防止し、捕捉部材の先端を適切な位置に維持し、掃除効率の低下を防止できる。

この発明による吸口体は、前記吸込口に設けられ被清掃面に存在する塵埃を掻き込むように軸回転する回転ブラシをさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、吸込口で軸回転する回転ブラシにより、塵埃の吸引効率をより一層向上させることができる。
特に本発明では、捕捉部材の先端が吸込口に近づくように傾斜しているので、捕捉部材により捕捉された塵埃は吸込口の縁に近接することとなり、吸込口の縁に近接して存在する塵埃を回転ブラシとの間で挟持するようにして効率よく掻き込むことが可能となる。

この発明は別の観点からみると、本発明による上述の吸口体と連結され、吸込口を介して塵埃を含んだ空気を吸引する吸引部と、吸引部によって吸引された空気中の塵埃を捕集する集塵部とを備えた掃除機を提供するものでもある。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態に係る吸口体を備えた自走式掃除機について詳細に説明する。

〔自走式掃除機の説明〕
図１は本発明の実施形態に係る吸口体を備えた自走式掃除機の斜視図、図２は図１に示される自走式掃除機のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１に示される自走式掃除機の底面側の斜視図、図４は筐体の蓋部が開放され集塵装置が取り出された状態を示す図２対応図、図５は図１に示される自走式掃除機の電気的な構成を示すブロック図である。

図１〜３に示されるように、本発明の実施形態に係る自走式掃除機１は、設置された場所の床面（被清掃面）Ｆを自走しながら、床面Ｆ上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除するように構成されている。
自走式掃除機１は、円盤状の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、集塵装置（集塵部）３０、電動送風機（吸引部）２２、一対の駆動輪２９、後輪２６および前輪２７、各種センサを含む制御部等の構成要素が設けられている。
この自走式掃除機１において、前輪２７が配置されている部分が前方部、後輪２６が配置されている部分が後方部、集塵装置３０が配置されている部分が中間部である。

筐体２は、前方部における中間部との境界付近の位置に形成された吸込口６を有する平面視円形の底板２ａと、筐体２に対して集塵装置３０を出し入れする際に開閉する蓋部３を中間部に有している天板２ｂと、底板２ａおよび天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。また、底板２ａには前輪２７、一対の駆動輪２９および後輪２６の下部を筐体２内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口７が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側方前部はバンパーとして機能するように、変位可能に設けられている。

また、図４に示されるように、筐体２の内部において、前方部にモータユニット２０、電動送風機２２、イオン発生装置２５（図５参照）等を収納する前方収納室Ｒ１を有し、中間部に集塵装置３０を収納する中間収納室Ｒ２を有し、後方部に制御部の制御基板１５、バッテリー１４、充電端子４等を収納する後方収納室Ｒ３を有し、前方部と中間部との境界付近に吸引路１１および排気路１２を有している。吸引路１１は吸込口６と中間収納室Ｒ２とを連通し、排気路１２は中間収納室Ｒ２と前方収納室Ｒ１とを連通している。なお、これらの各収納室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、吸引路１１および排気路１２は、筐体２の内部に設けられてこれらの空間を構成する仕切り壁３９によって仕切られている。

一対の駆動輪２９は、平面視円形の筐体２の中心を通る中心線Ｃと直角に交わる一対の回転軸２９ａに固定されており、一対の駆動輪２９が同一方向に回転すると筐体２が進退し、各駆動輪２９が逆方向に回転すると筐体２が中心線Ｃの回りに回転する。
一対の回転軸２９ａは、図示しない一対のモータからそれぞれ個別に回転力が得られるように連結されており、各モータは筐体の底板２ａに直接またはサスペンション機構を介して固定されている。

前輪２７はローラからなり、進路上に現れた段差に接地し、筐体２が段差を容易に乗り越えられるよう、駆動輪２９が接地する床面Ｆから少し浮き上がるよう筐体２の底板２ａの一部に回転可能に設けられている。
後輪２６は自在車輪からなり、駆動輪２９が接地する床面Ｆと接地するよう筐体２の底板２ａの一部に回転可能に設けられている。
このように、筐体２に対して前後方向中間に一対の駆動輪２９を配置し、前輪２７を床面Ｆから浮かせ、自走式掃除機１の重量を一対の駆動輪２９と後輪２６によって支持できるよう、筐体２に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を前輪２７によって遮ることなく吸込口６に導くことができる。

吸込口６は、床面Ｆに対面するよう筐体２の底面（底板２ａの下面）に形成された凹部８の開放面であり、後述するように本実施形態ではこの凹部８に吸口体としてのボトムプレート６０（図６参照）が嵌め入れられることにより吸込口６が形成される。この凹部８内には、筐体２の底面と平行な軸心廻りに回転する回転ブラシ９が設けられ、凹部８の左右両側には垂直な回転軸心廻りに回転するサイドブラシ１０が設けられている。
回転ブラシ９は、回転軸であるローラの外周面に螺旋状にブラシ９ａを植設することにより形成されている。サイドブラシ１０は、回転軸の下端にブラシ束を放射状に設けることにより形成されている。なお、回転ブラシ９の回転軸および一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底板２ａの一部に枢着されると共に、その付近に設けられた駆動モータ、該駆動モータとプーリおよびベルト等を含む動力伝達機構を介して連結されている。
また、吸込口６の後方の縁には吸込口６で吸い込まれなかった塵埃を捕捉し塵埃の散乱を防止するためのブレード状の捕捉部材としての起毛ブラシ６５が設けられている。吸込口６を形成するボトムプレート６０と起毛ブラシ６５については後で詳述する。

図３に示されるように、筐体２の底面と前輪２７との間には床面Ｆを検知する床面検知センサ１３が配置され、左右の駆動輪２９の側部前方には同様の床面検知センサ１９が配置されている。床面検知センサ１３によって下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部は両駆動輪２９が停止するよう制御する。また、床面検知センサ１３が故障した場合、床面検知センサ１９が下り階段を検知して両駆動輪２９を停止することができるため、自走式掃除機１の下り階段への落下が防止されている。また、床面検知センサ１９が、下り階段を検知すると、その検知信号が制御部に送信され、制御部が駆動輪２９に下り階段を回避して走行するように制御してもよい。

制御基板１５には、自走式掃除機１における駆動輪２９、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、電動送風機２２等の各要素を制御する制御回路が設けられている。
筐体２の側板２ｃの後端には、バッテリー１４の充電を行う充電端子４が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機１は、室内に設置されている充電台４０に帰還する。これにより、充電台４０に設けられた端子部４１に充電端子４が接触し、バッテリー１４の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台４０は、通常、室内の側壁Ｓに沿って設置される。
バッテリー１４は、充電端子４を介して充電台４０から充電され、制御基板１５、駆動輪２９、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、電動送風機２２、各種センサ等の各要素に電力を供給する。

集塵装置３０は、通常、筐体２内における両駆動輪２９の回転軸２９ａの軸心よりも上方の中間収納室Ｒ２内に収納されており、集塵装置３０内に捕集された塵埃を廃棄する際は、図４に示されるように、筐体２の蓋部３を開いて集塵装置３０を出し入れすることができる。
集塵装置３０は、開口部３１ｄを有する集塵容器３１と、集塵容器３１の開口部３１ｄを覆うフィルタ部３３と、フィルタ部３３と集塵容器３１の開口部３１ｄとを覆うカバー部３２とを備えている。カバー部３２およびフィルタ部３３は、集塵容器３１の前側の開口端縁に回動可能に軸支されている。
集塵容器３１の側壁前部には、集塵装置３０が筐体２の中間収納室Ｒ２内に収納された状態において、筐体２の吸引路１１と連通する流入路３４と、筐体２の排気路１２と連通する排出路３５とが設けられている。

自走式掃除機１全体の動作制御を行う制御部は、図５に示されるように、ＣＰＵ１５ａおよびその他の図示しない電子部品で構成された制御回路を有する制御基板１５（図２参照）と、走行マップ１８ａを記憶する記憶部１８、電動送風機２２を駆動するためのモータドライバ２２ａ、駆動輪２９の走行モータ５１を駆動するためのモータドライバ５１ａ、筐体２内の排気口７付近に回動可能に設けられたルーバー１７およびそれを駆動するための制御ユニット１７ａ、臭いセンサ５２およびその制御ユニット５２ａ、湿度センサ５３およびその制御ユニット５３ａ、人感センサ５４およびその制御ユニット５４ａ、接触センサ５５およびその制御ユニット５５ａ等を備えて構成される。

ＣＰＵ１５ａは中央演算処理装置であり、記憶部１８に予め記憶されたプログラムデータに基づいて、モータドライバ２２ａ、５１ａおよび制御ユニット１７ａに個別に制御信号を送信し、電動送風機２２、走行モータ５１およびルーバー１７を駆動制御して、一連の掃除運転およびイオン放出運転を行う。
また、ＣＰＵ１５ａは、ユーザーによる自走式掃除機１の動作に係る条件設定を操作パネル（図示省略）から受け付けて記憶部１８に記憶させる。この記憶部１８は、自走式掃除機１の設置場所周辺の走行マップ１８ａを記憶することができる。走行マップ１８ａは、自走式掃除機１の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部１８に記憶させるか、あるいは自走式掃除機１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。

臭いセンサ５２は、筐体２の外部周辺の臭いを検知する。臭いセンサ５２としては、例えば、半導体式や接触燃焼式の臭いセンサを用いることができる。掃除ロボット１の外部周辺の臭いを検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で臭いセンサ５２が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５２ａを介して臭いセンサ５２と接続されており、臭いセンサ５２からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の臭い情報を得る。

湿度センサ５３は、筐体２の外部周辺の湿度を検知する。湿度センサ５３としては、例えば、高分子感湿材料を用いた静電容量式や電気抵抗式の湿度センサを用いることができる。自走式掃除機１の外部周辺の相対湿度を検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で湿度センサ５３が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５３ａを介して湿度センサ５３と接続されており、湿度センサ５３からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の湿度情報を得る。

なお、走行マップ１８ａには、自走式掃除機１が設置される設置場所における所定閾値以上の臭気が漂う箇所および所定閾値以上に湿気が高い箇所が特定箇所として予め記憶されていてもよい。このようにすれば、ＣＰＵ１５ａがこの特定箇所を筐体２の周辺環境に基づいて定めた箇所であると判断することができる。つまり、走行マップ１８ａが、臭いセンサ５２および湿度センサ５３と同様に、筐体２の周辺環境を検知する環境検知装置としての役割を果たすことになる。

人感センサ５４としては、例えば、赤外線、超音波、可視光等によって人の存在を検知する人感センサを用いることができる。自走式掃除機１の外部周辺の人の存在を検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃまたは天板２ｂから外部へ露出した状態で人感センサ５４が配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５４ａを介して人感センサ５４と接続されており、人感センサ５４からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の人の存在情報を得る。

接触センサ５５は、自走式掃除機１が走行時に障害物と接触したことを検知するために、例えば、筐体２の側板２ｃの前部に配置される。ＣＰＵ１５ａは制御ユニット５５ａを介して接触センサ５５と接続されており、接触センサ５５からの出力信号に基づいて筐体２の外部周辺の障害物の存在情報を得る。

このように構成された自走式掃除機１において、掃除運転の指令により、電動送風機２２、必要に応じてイオン発生装置２５、駆動輪２９、回転ブラシ９およびサイドブラシ１０が駆動する。これにより、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、駆動輪２９および後輪２６が床面Ｆに接地した状態で、筐体２は所定の範囲を自走しながら吸込口６から床面Ｆの塵埃を含む空気を吸い込む。このとき、回転ブラシ９の回転によって床面Ｆ上の塵埃は掻き上げられて吸込口６に導かれる。また、サイドブラシ１０の回転によって吸込口６の側方の塵埃が吸込口６に導かれる。

吸込口６から筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、図２の矢印Ａ１に示されるように、筐体２の吸引路１１を通り、集塵装置３０の流入路３４を通って集塵容器３１内に流入する。集塵容器３１内に流入した気流は、フィルタ部３３を通過してフィルタ部３３とカバー部３２との間の空間５０に流入し、排出路３５を通って筐体２の排気路１２へ排出される。この際、集塵容器３１内の気流に含まれる塵埃はフィルタ部３３によって捕獲されるため、集塵容器３１内に塵埃が堆積する。

集塵装置３０から筐体２の排気路１２へ流入した気流は、図２の矢印Ａ２に示されるように前方収納室Ｒ１へ流入し、図示しない第１排気路および第２排気路を流通する。第１排気路を流通する気流には、先に説明したようにイオン発生装置２５が駆動されることで、該イオン発生装置２５にて生成されるイオン（プラズマクラスターイオン（登録商標））が含まれる。そして、筐体２の上面に設けた排気口７から、図２の矢印Ａ３に示されるように、後方の斜め上方にフィルタ部３３にて除塵された綺麗な空気が放出されると同時に、イオン発生装置２５が駆動されることでイオンが排気される。これにより、床面Ｆ上の掃除が行われると共に、自走式掃除機１の排気に含まれるイオンによって室内の除菌および脱臭が行われる。このとき、排気口７から後方の斜め上方に向けて排気するので、床面Ｆの塵埃の巻き上げが防止され、室内の清浄度を向上することができる。
また、図示省略するが、第１排気路を流通する気流の一部は、凹部８に導かれてもよい。このようにすれば、吸込口６から吸引路１１に導かれる気流内にイオンが含まれるため、集塵装置３０の集塵容器３１内およびフィルタ部３３の除菌および脱臭を行うことができる。また、吸引した塵埃を除電し集塵容器３１内面に静電的に塵埃が吸着されるのを抑制できる。

また、自走式掃除機１は、左右の駆動輪２９が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより中心線Ｃを中心に旋回する。例えば、自走式掃除機１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、駆動輪２９が停止し、左右の駆動輪２９を互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走することができる。

また、自走式掃除機１は、左右の駆動輪２９と後輪２６の３点で接地しており、前進時に急停止しても後輪２６が床面Ｆから浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。そのため、自走式掃除機１が前進中に下り階段の手前で急停止し、それによって自走式掃除機１が前のめりに傾いて下り階段へ落下するということが防止されている。なお、駆動輪２９は、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。
また、集塵装置３０が駆動輪２９の回転軸２９ａの上方に配置されているため、集塵によって重量が増加しても掃除ロボット１の重量バランスが維持される。

自走式掃除機１は、環境検知装置である臭いセンサ５２、湿度センサ５３、走行マップ１８ａおよび人感センサ５４から得られる情報に基づいて独特の動作を実行することができる。例えば、自走式掃除機１は、環境検知装置が検知した周辺環境に基づいて定めた特定箇所に一定時間留まり、排気口７からイオンを含む気流を放出することもできる。
自走式掃除機１は、掃除が終了すると充電台４０に帰還する。これにより、充電端子４が端子部４１に接してバッテリー１４が充電される。

また、自走式掃除機１は、充電台４０に帰還した状態で電動送風機２２およびイオン発生装置２５を駆動することができる。これにより、排気口７から後方の斜め上方にイオンを含む気流が放出され、イオンを含む気流は側壁Ｓに沿って上昇し、室内の天井壁および対向する側壁に沿って流通する。この結果、イオンが室内全体に行き渡り、除菌効果や脱臭効果を向上させることができる。このように、自走式掃除機１は、イオン放出運転を単独で実行することも可能である。つまり、自走式掃除機１がイオン発生機として機能することになる。

自走式掃除機１の上面には操作部が設けられており、操作部によって掃除運転およびイオン放出運転を実行させることができる。また、筐体２内に受信部を設けると共に、受信部に指令信号を発信する送信機を設けてリモコン操作できるようにしてもよい。また、スマートフォンと呼ばれる携帯電話からインターネット回線および室内に設けたルーターを介して指令信号を掃除ロボット１に送信して遠隔操作できるようにしてもよい。

〔ボトムプレート（吸口体）および起毛ブラシ（捕捉部材）の説明〕
図６は図１に示される自走式掃除機の底面に装着され吸込口を形成する吸口体としてのボトムプレート単体の斜視図、図７は図６に示されるボトムプレートのＢ−Ｂ矢視断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線で切断したボトムプレートの斜視図である。

図２および図３に示されるように、自走式掃除機１の筐体２の底面に形成された吸込口６は、底板２ａの凹部８に吸口体としてのボトムプレート６０が嵌め入れられることにより形成されている。
図６に示されるようにボトムプレート６０は、凹部８内に設けられた回転ブラシ９（図３参照）を軸回転可能に支持するための半円形の受け部６１が両側に形成されている。また、ボトムプレート６０は、後方側に弾性変形可能な係合部６２を有しており、必要に応じて係合部６２を弾性変形させて底板２ａ（図３参照）との係合を解くことにより底板２ａから取り外せるように構成されている。また、ボトムプレート６０の前方側には、該ボトムプレート６０を凹部８に嵌め入れるための係止片６４が複数、突出させて設けられている。この係止片６４に対し、図示しないが底板２ａには、係止片６４を挿通し係止するための凹部が形成されている。したがって、係止片６４を凹部に挿通し、上記係合部６２にて底板２ａに係合させることで、ボトムプレート６０が底板２ａに嵌め入れられた状態で保持される。反対に、係合部６２を弾性変形させ、底板２ａとの係合を解除すれば、係止片６４を底板２ａより引き出すことで、ボトムプレート６０を底板２ａに対して取外すことができる。したがって、ボトムプレート６０は、着脱可能に設けられている。

また、図６〜８に示されるように、ボトムプレート６０には筆記具などの比較的大きな異物を吸い込んで回転ブラシ９（図３参照）などの駆動部品が損傷することを防止するため、吸込口６の前後方向に金属製のポール６３が、適度の間隔を隔てて複数設けられている。
ポール６３は吸込口６の前後方向にわたって設けられているので、回転ブラシ９に植設されたブラシ９ａ（図３参照）はポール６３をスムーズにすり抜けることができ、ポール６３が回転ブラシ９の回転を妨げることはない。

吸込口６の後方の縁には吸込口６で吸い込まれなかった塵埃を捕捉するためにブレード状の捕捉部材として短冊状の起毛ブラシ６５が設けられている。本実施形態においてブレード状の捕捉部材をなす短冊状の起毛ブラシ６５は取付部材６６を介して吸込口６の後方の縁に沿って取り付けられている。
起毛ブラシ６５は基端となる起毛ベース６５ａに多数のブラシ毛６５ｂが植設された構成となっている。

取付部材６６は起毛ブラシ６５の先端６５ｃが、該起毛ブラシ６５の基端となる起毛ベース６５ａよりも吸込口６に近づくよう、起毛ブラシ６５の起毛ベース６５ａを傾斜させて保持する保持面６６ａを有している。
つまり、取付部材６６の保持面６６ａは起毛ブラシ６５の先端６５ｃが吸込口６に近づくように床面（被清掃面）Ｆ（図９参照）に対して傾斜している。
また、取付部材６６は起毛ブラシ６５のブラシ毛６５ｂを吸込口６の方向へ付勢する付勢片６６ｂを有しており、起毛ブラシ６５の先端６５ｃが床面Ｆに当接したときに、床面Ｆとの摩擦により起毛ブラシ６５が反り返ることを防止している。

起毛ブラシ６５を傾斜させて保持した取付部材６６は、吸込口６の後方の縁に沿って形成された凹溝６７に嵌め入れられ、これにより捕捉部材としての起毛ブラシ６５が吸込口６の後方の縁に沿って取り付けられる。
このように、本実施形態では、取付部材６６を介して起毛ブラシ６５が取り付けられるので、長時間の使用により起毛ブラシ６５が摩耗し、交換の必要が生じたとしても、ボトムプレート６０から取付部材６６を取り外して新しい起毛ブラシ６５と交換することが可能となる。

つまり、本実施形態によれば、起毛ブラシ６５を新しいものと交換するためにボトムプレート６０全体を交換するといった無駄を省くことができ、メンテナンス性に優れたものとなる。
また、取付部材６６側に起毛ブラシ６５を傾斜させて取り付けるための保持面６６ａが形成されているので、取付部材６６が取り付けられるボトムプレート６０は従来通りの構造のものを採用でき、起毛ブラシ６５を傾斜させて設けるために構造が複雑になるということもない。
さらに、起毛ブラシ６５が取付部材６６に対して取り外し可能とすることで、取付部材６６を含めて交換することなく、ブラシ毛６５ｂが植毛される起毛ベース６５ａを含む起毛ブラシ６５単体で交換できる。そのため、経済性に富む。

図９は吸込口が床面と対向した状態を示す説明図である。図９に示されるように、捕捉部材としての起毛ブラシ６５は、先端６５ｃが基端となる起毛ベース６５ａよりも吸込口６に近づくように傾斜しているので、捕捉した塵埃Ｄを吸込口６に近づけることができる。
これにより、起毛ブラシ６５に捕捉された塵埃Ｄには電動送風機（吸引部）２２（図２参照）により生み出された吸引力が作用し易くなり、捕捉された塵埃Ｄは回転ブラシ９の回転による掻き込み効果も加わって効率よく吸込口６から吸い込まれる。特に、回転ブラシ９と起毛ブラシ６５とで挟持するようにして、塵埃を掻き込むことができる。
この場合、本発明の実施形態のように充電池を備える吸引力が強くない自走式掃除機であっても、吸引することが可能となる。
また、床面Ｆが溝を有するフローリングである場合、進行方向に向かって傾斜して取り付けられた起毛ブラシ６５の先端６５ｃがフローリングの溝にスムーズに入り込み、溝に溜まった塵埃Ｄをすくい上げるようにして効率よく捕捉できるという効果も得られる。

図１０は本発明の実施形態に対する比較として起毛ブラシを床面に対して垂直に設けた構成を示す説明図である。
図１０に示されるように、起毛ブラシ２６５を床面Ｆに対して垂直に設けた場合、図９に示す本発明の本実施形態よりも吸込口２０６から離れた所で塵埃Ｄが捕捉されることとなる。この場合、捕捉された塵埃Ｄに吸引力が作用し難くなり、起毛ブラシ２６５に捕捉されたまま吸い込まれない塵埃Ｄが滞留する。
また、フローリングの溝に溜まった塵埃Ｄを捕捉できるように起毛ブラシ２６５のブラシ毛２６５ｂの長さを長くした場合、フローリングの溝に溜まった塵埃Ｄを捕捉できたとしても、溝以外の部分では長過ぎるブラシ毛２６５ｂが根元から折れ曲がってしまい、走行負荷が増大するばかりでなく、塵埃Ｄを適切に捕捉できなくなる。

このような状況において、起毛ブラシ２６５のブラシ毛２６５ｂの長さを適切な長さに抑えつつ、塵埃Ｄを捕捉するために回転ブラシ２０９のブラシ毛を長くしたり、回転ブラシ２０９の回転軸を吸込口２０６の後縁側に近づけることも考えられる。しかし、回転ブラシ２０９のブラシ毛を長くすると、床面Ｆとの摩擦が過剰となって走行負荷が増大する。また、回転ブラシ２０９の回転軸を吸込口２０６の後縁側に近づけると吸込口２０６の縁に回転ブラシ２０９のブラシ毛が当接し、回転ブラシ２０９のスムーズな回転が妨げられるだけでなく、塵埃Ｄの吸い込みにも悪影響を及ぼす。というのは、塵埃Ｄを吸い込むためには吸込口２０６の縁と回転ブラシ２０９との間にある程度の隙間が必要であり、この隙間がなくなると塵埃Ｄを吸い込むことができなくなる。

このため、単に回転ブラシ２０９のブラシ毛を長くしたり、回転ブラシ２０９の回転軸を吸込口２０６の後縁側に近づけるだけでは起毛ブラシ２６５に捕捉された塵埃Ｄを吸い込むことはできず、問題の解決とならない。
これに対し本発明の実施形態に係る上述の起毛ブラシ６５は、上述のようなトレードオフの関係にある複雑な問題を非常に簡便な手法で解決するものであり、掃除効率の向上に極めて効果的である。

〔起毛ブラシの変形例〕
図１１は起毛ブラシの変形例を示す図７対応図である。
図１１に示されるように、変形例に係る起毛ブラシ１６５は、後方側に剛性が高く長さの短いブラシ毛１６５ｄを植設することにより、前方側のブラシ毛１６５ｅの根元を強固に支持し、塵埃の捕捉を担う前方側のブラシ毛１６５ｅが床面Ｆ（図２参照）との摩擦により折れ曲がることを防止したものである。
変形例に係る起毛ブラシ１６５によれば、塵埃の捕捉を担う前方側のブラシ毛１６５ｅの折れ曲がりが防止されるので、塵埃の捕捉効率がより一層向上するばかりでなく、前方側のブラシ毛１６５ｅに床面Ｆを傷つけ難い柔軟なブラシ毛を採用し易くなる。
上記短いブラシ毛１６５ｄについては、前方側のブラシ毛１６５ｅよりも短く示しているが、ブラシ毛先端１６５ｅよりも多少短く、ほぼ同一長さにしてもよい。

以上、自走式掃除機を例に本発明の実施形態に係る吸口体について説明した。本発明に係る吸口体は自走式掃除機に限らず、ユーザー自身が吸込口を移動させる通常の掃除機や携帯型の掃除機にも好適に利用できる。自走式掃除機でないユーザー手動の通常の掃除機については、空気を吸引するための吸引部である電動送風機、吸込んだ塵埃を集塵する集塵部を掃除機本体に設け、該本体と上述したような吸込口を形成する吸込具である吸口体とを延長管等を介して連結するものにも適用できる。

上記吸口体１００は、図１２に示すように、図示しない掃除機本体と着脱可能に設けられた延長管に対し、着脱可能な延管を備え、上述に説明した吸込口６に対応する吸込口１０６に回転ブラシ９と同様の構成の回転ブラシ１０９を設けている。この吸口体１００には、吸込口１０６の後部に当たる縁に先に説明したように捕捉部材である起毛ブラシ１０５を設け、その先端を吸込口１０６、つまり回転ブラシ１０９近傍に延設されるように傾斜されている。この起毛ブラシ１０５の取付け構造については、先に説明した通りであり説明は省く。
なお、図１２にしめす吸口体１００の吸込口１０６に対応して、図６で説明した構造の捕捉部材である起毛ブラシ６５を備えるボトムプレート６０を、着脱可能に設けるようにしても構成できる。

以上説明したように本発明による吸口体は、少なくとも被清掃面に対応して設けられる吸込口、その吸込口の後方の縁に捕捉部材を、捕捉部材先端が吸込口側へ近づくように傾斜して設けることである。図１〜３に示す自走式掃除機１は、吸口体であるボトムプレート６０が回転ブラシ９を設ける凹部８に対して着脱可能に設けられ、そのボトムプレート６０に捕捉部材である起毛ブラシ６５を設けている。図１２に示す吸口体１００は、回転ブラシ１０９を含めて掃除機本体の延長管に着脱可能に設けられる。
また、捕捉部材として起毛ブラシを例に説明したが、本発明の捕捉部材は起毛ブラシに限定されるものではなく、起毛布、ゴム製ブレードなど様々な形態のものを好適に採用できる。

１ 自走式掃除機
２ 筐体
２ａ 底板
６，１０６，２０６ 吸込口
９，１０９，２０９ 回転ブラシ
９ａ ブラシ
２２ 電動送風機（吸引部）
４０ 集塵装置（集塵部）
６０ ボトムプレート（吸口体）
６１ 受け部
６２ 係合部
６３ ポール
６４ 係止片
６５，１０５，１６５，２６５ 起毛ブラシ
６５ａ 起毛ベース
６５ｂ，１６５ｄ，１６５ｅ，２６５ｂ ブラシ毛
６５ｃ 先端
６６ 取付部材
６６ａ 保持面
６６ｂ 付勢片
６７ 凹溝
１００ 吸口体
Ｆ 床面（被清掃面）

Claims (5)

1. 被清掃面に対面する筐体の底面に設けられた一対の駆動輪と、
   被清掃面の塵挨を掻き込む回転ブラシと、
   前記回転ブラシを軸回転可能に支持し、前記筐体により着脱可能な保持部材と、
   前記筐体の底面に設けられ、かつ被清掃面に存在する塵挨を吸い込むための前記保持部材に形成された吸込口と、
   前記保持部材に形成された吸込口の縁に設けられ、被清掃面に存在する塵埃を捕捉する捕捉部材と、
   前記吸込口の回転ブラシの回転方向に沿って設けられた複数のポールと、
   前記吸込口を介して塵埃を含んだ空気を吸引する吸引部と、
   該吸引部によって吸引された空気中の塵埃を捕集する集塵部とを備え、
   前記捕捉部材は、前記吸込口の縁に取り付けられる基端と被清掃面に当接する先端を有し、前記先端が前記基端よりも前記吸込口側の位置であり、
   前記捕捉部材から前記回転ブラシの方向に前記駆動輪によって自走する際に、前記回転ブラシは、前記駆動輪と同じ方向に回転することを特徴とする自走式掃除機。
2. 前記自走式掃除機は、前記回転ブラシと前記捕捉部材の間より塵挨を捕集することを特徴とする請求項１に記載の自走掃除機。
3. 前記捕捉部材は、前記基端の周辺を前記先端の周辺より剛性を高くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式掃除機。
4. 前記捕捉部材は、取付部材を介して前記吸込口の縁に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自走式掃除機。
5. 前記吸込口の縁に溝が形成され、
   前記取付部材は、前記溝に嵌め入れられることを特徴とする請求項４に記載の自走式掃除機。
   

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