JP6116134B2 - 吸込口体およびそれを備えた自走式掃除機 - Google Patents

Description

この発明は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前方側および後方側となる吸込口の縁に床面に接触する柔軟なシール材を設け、吸込口の密閉性を高めることにより塵埃の吸引効率を高め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）。

特開２００７−１５９８１６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自走式掃除機は筐体の底面に塵埃を吸い込むための吸込口が形成されている。このような自走式掃除機は床面上を自律走行しながら底面に設けられた吸込口を被清掃面に沿って移動させ、吸込口から塵埃を含んだ空気を吸引するように構成されている。
しかしながら、自走式掃除機は充電式の蓄電池から供給される限られた電力で走行と吸引を行うため、消費電力の大きな送風機を設けることが難しく、従来の一般的な掃除機と比較して吸引力が弱いという問題があった。

このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載のように、吸込口の前方側および後方側の縁に沿って柔軟なシール材を設け、吸込口の密閉性を向上させることにより吸込口の負圧を高めるとった試みが提案されている。
しかしながら、このような構成では吸込口の前方側に設けられたシール材が塵埃をせき止めてしまい、塵埃を吸込口へ通過させることが難しいという問題があった。
塵埃をせき止めることなく、吸込口へ通過させるにはシール材と床面との間に塵埃の通過を許容するクリアランスを設けることが考えられるが、このようなクリアランスを設けると、吸込口の負圧を高める作用が損なわれる。

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、吸込口への塵埃の通過を妨げることなく吸込口の負圧を効果的に高めることのできる吸込口体およびそれを備えた自走式掃除機を提供するものである。

この発明は、被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなる吸込口体を提供するものである。

この発明によれば、吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部が複数の分割片から構成され、これらの分割片は被清掃面と当接する先端が吸込口の前方側の縁に対して斜めとなるように配設されるので、吸込口への空気の流入を適度に抑制して吸込口の負圧を高めつつ隣接する分割片の隙間から塵埃を受け入れて吸込口がある後方へ通過させることができる。

本発明の実施形態に係る吸込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平面図である。 第１封止部の作製方法を説明する説明図である。 第２封止部の作製方法を説明する説明図である。 図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。 吸込口が床面と対向した状態を側方からみた説明図である。 吸込口が床面と対向した状態を上方からみた説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態に係る吸込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込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を主たる走行方向ＦＷへ向かって自走しながら、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Ｆ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図示しない回転軸に固定されており、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の開放面である。後述するように本実施形態ではこの凹部８に吸込口体を構成するボトムプレート６０（図６参照）が嵌め入れられる。これにより、底板２ａに形成された凹部８を含めて吸込口６が形成される。この吸込口６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、吸込口６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、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、自走式掃除機１の主たる走行方向ＦＷに向かって前方側となる吸込口６の縁には床面Ｆと当接して吸込口６への空気の流入を適度に抑制する可撓性の封止部８０が設けられる。これに加え、自走式掃除機１の主たる走行方向ＦＷに沿った吸込口６の両側縁には床面Ｆから僅かに離間するように起毛部材７０がそれぞれ設けられると共に、後方側の縁には吸込口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起毛ブラシ６５が設けられている。これら封止部８０、起毛部材７０および起毛ブラシ６５は、吸込口６に対応した開口を有するボトムプレート６０に設けられている。このようなボトムプレート６０を備えない場合には、吸込口６を構成するために底板２ａに形成された凹部８の周囲に封止部８０、起毛部材７０および起毛ブラシ６５が直接設けられることになる。このボトムプレート６０、並びに、封止部８０、起毛部材７０および起毛ブラシ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すると主たる走行方向ＦＷへ向かって前進し、同一方向に逆回転すると後退し、互いに逆方向に回転すると中心線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。

〔ボトムプレート並びに封止部、起毛部材および起毛ブラシの説明〕
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体を構成する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平面図、図８は第１封止部の作製方法を説明する説明図、図９は第２封止部の作製方法を説明する説明図、図１０は図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に吸込口体を構成するボトムプレート６０が嵌め入れられることにより形成されている。このボトムプレート６０は、吸込口６に対応する部分が開口されており、以下この開口部を含めて吸込口６と記載して説明する。
吸込口６は自走式掃除機１の主たる走行方向ＦＷと直交する方向に延びる細長い方形の形状を有している。
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、図７および図１０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。

自走式掃除機１（図１〜３参照）の主たる走行方向ＦＷに対して前方側となる吸込口６の縁には床面Ｆと当接して吸込口６への空気の流入を適度に抑制するための可撓性の封止部８０が設けられている。
封止部８０は主たる走行方向ＦＷに対して前後２列となるように配設された第１封止部８１と第２封止部８２とで構成されている。第１および第２封止部８１，８２は主たる走行方向ＦＷと直交する方向に互いに間隔Ｄ１，Ｄ２（図７参照）を空けて隣接する分割片８１ａ，８２ａと、これらの分割片８１ａ，８２ａを吸込口６の縁に取り付けるための取付部８１ｂ，８２ｂとからそれぞれ構成されている。本実施形態において、上記の間隔Ｄ１，Ｄ２は同じ値に設定される。
第１封止部８１の取付部８１ｂは複数の分割片８１ａの基端を繋ぎ、吸込口６の前方側の縁に接着等の手段にて固定されている。また、第２封止部８２の取付部８２ｂは複数の分割片８２ａの基端を繋ぎ、第１封止部８１の後ろ側に第１封止部８１と平行に接着等の手段にて固定されている。

図７に示されるように、第１および第２封止部８１，８２の各分割片８１ａ，８２ａは床面Ｆと当接する先端が吸込口６の両側縁へ向かうように主たる走行方向ＦＷに対して斜めとなるように配設されている。また、第１および第２封止部８１，８２の各分割片８１ａ，８２ａは、主たる走行方向ＦＷと一致する前後方向において互いに間隔Ｄ３を空けるように配設されている。そして、後方側となる第２封止部８２の各分割片８２ａは前方側となる第１封止部８１の隣接する分割片８１ａの隙間を後方側から塞ぐように配設されている。

第１および第２封止部８１，８２はポリプロピレンなどからなる可撓性の樹脂シートを切り抜いて、折り曲げ加工することにより作製される。
第１封止部８１の場合、図８（ａ）に示すような短冊状の可撓性シート９０に対し、破線で示す切り込みライン９１に沿って切り込みを入れ、図８（ｂ）に示すような形状の可撓性シート９０ａに切り抜く。次いで、図８（ｂ）に一点鎖線で示される折り返しライン９２に沿って各分割片８１ａの基端に相当する部分を手前方向に折り返すと、図８（ｃ）に示すような分割片８１ａと取付部８１ｂとからなる第１封止部８１が作製される。

第２封止部８２も第１封止部８１と同様に作製することができ、図９（ａ）に示すような短冊状の可撓性シート９３に対し、破線で示す切り込みライン９４に沿って切り込みを入れ、図９（ｂ）に示すような形状の可撓性シート９３ａに切り抜く。次いで、図９（ｂ）に一点鎖線で示される折り返しライン９５に沿って各分割片８２ａの基端に相当する部分を手前方向に折り返すと、図９（ｃ）に示すような分割片８２ａと取付部８２ｂとからなる第２封止部８２が作製される。

また、図６、図７および図１０に示されるように、自走式掃除機１（図１〜３参照）の主たる走行方法ＦＷに沿った吸込口６の両側縁には床面Ｆから僅かに離間するように起毛部材７０がそれぞれ設けられると共に、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細長い短冊状の起毛ブラシ６５が捕捉部材として設けられている。本実施形態において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１１参照）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。

また、吸込口６の両側縁に設けられた起毛部材７０は、起毛生地を短冊状に裁断して形成されたもので、接着等の手法により吸込口６の両側縁に沿ってそれぞれ固定されている。
各起毛部材７０は毛先７１が吸込口６の側縁に向くように、自走式掃除機１（図１〜３参照）の主たる走行方向ＦＷに対して斜め後方に毛先７１が癖付け、あるいは植毛されている。
これにより、自走式掃除機１の走行時に床面Ｆと接触した場合には摩擦が軽減され、走行負荷を増大させることなく、床面Ｆに柔軟に接することが可能となる。また、毛先７１の方向は、起毛部材７０が設けられた箇所においてサイドブラシ１０（図１〜３参照）の回転方向とも一致するため、サイドブラシ１０の回転を妨げることもない。
起毛部材７０は、サイドブラシ１０にて回収される塵埃が吸込口６へ確実に導入されるように、サイドブラシ１０が回転する領域において床面Ｆから離間するように設けられる。

なお、起毛部材７０については、床面Ｆ（掃除面）と離間するように設けることで説明した。しかし、起毛部材７０は、自走式掃除機１の主たる走行方向ＦＷに対して斜め後方を向くように毛先７１が癖付け、また植毛されているため、仮に床面Ｆと接触するように設けても走行時の負荷を軽減できる。しかも、サイドブラシ１０が塵埃を吸込口６へと導入する際、起毛部材７０の毛先７１の方向が、サイドブラシ１０の回転方向（移動方向）と一致するため、塵埃の導入の妨げとなることも軽減される。
また、起毛部材７０および封止部８０が設けられるボトムプレート６０は、消耗品として取り扱う場合、上述したように底板２ａに対して着脱可能に設けることが効果的である。しかも、該ボトムプレート６０に、起毛部材７０と封止部８０を設けることで、起毛部材７０と封止部８０の交換を同時に行えるようになる。
しかしながら、このボトムプレート６０は、必ずしも底板２ａに対して着脱可能である必要はなく、底板２ａと一体であってもよい。

図１１は吸込口が床面と対向した状態を側方からみた説明図、図１２は吸込口が床面と当接した状態を上方からみた説明図である。図１１に示されるように、吸込口６が床面Ｆと対向した状態となると吸込口６の前方側の縁に設けられた第１および第２封止部８１，８２の分割片８１ａ，８２ａの先端が床面Ｆにそれぞれ当接する。この際、自走式掃除機１（図１〜３参照）の走行により近づいてくる塵埃は、図１２に示されるように前方側の第１封止部８１の分割片８１ａと後方側の第２封止部８２の分割片８２ａとの間の隙間を通って吸込口６に導かれる。
また、上述の通り、第１および第２封止部８１，８２の各分割片８１ａ，８２ａは、床面Ｆと当接する先端が吸込口６の両側縁へ向かうように主たる走行方向ＦＷに対して斜めとなるように配設されているので、自走式掃除機１の走行により近づいてくる塵埃は、図１２に一点鎖線で示すように吸込口６の両側縁へ分散するように導かれる。これにより、吸込口６の中央に塵埃が集中して吸引不能になるといった事態を防止でき、効率よく塵埃を吸引できる。
さらに、第２封止部８２の各分割片８２ａは前方側の第１封止部８１の隣接した分割片８１ａの隙間を後方側から塞ぐように配設されているので、封止部８０は上述のように塵埃を吸込口６へ通過させつつ、吸込口６に流入する空気を適度に抑制することができる。これにより、吸込口６の負圧を高めることができ、塵埃の吸引効率が向上する。

また、図１１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、確実に塵埃を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。

さらに、本実施形態では自走式掃除機１の主たる走行方向ＦＷに沿った吸込口６の両側縁に起毛部材７０がそれぞれ設けられているので、吸込口６の両側縁から流入する空気が適度に制限され、吸込口６の負圧が自走式掃除機１の走行に影響を及ぼさない程度に高められる。これにより、塵埃Ｄの吸引効率がより一層向上する。
そのうえ、本実施形態では、図７に示されるように起毛ブラシ６５の両端が起毛部材７０にそれぞれ接しているため、起毛ブラシ６５に捕捉された塵埃Ｄが起毛ブラシ６５の両端から後逸することもなく、捕捉された塵埃Ｄは負圧の高められた吸込口６から確実に吸い込まれ、掃除効率が向上する。

以上、詳細に説明したように、本発明による吸込口体は、少なくとも被清掃面に対向する吸込口と、吸込口の前方の縁に設けられた封止部とから構成されている。自走式掃除機１の場合、底板２ａに対して着脱可能なボトムプレート６０にて吸込口体が構成される。ボトムプレート６０は、好ましくは起毛部材７０と起毛ブラシ６５を備える。このようなボトムプレート６０を設けない場合には、吸込口６を形成するために自走式掃除機１の底板２ａに形成された凹部８の前縁に上述した封止部８０を設けることにより吸込口体を構成できる。
このような吸込口体においては、上述した起毛部材７０、さらに起毛ブラシ６５等を凹部８の側縁と後縁にそれぞれ設けるようにしてもよい。
なお、封止部８０として、前後に第１封止部８１、第２封止部８２を設ける構成を例示した。しかし、第１および第２封止部８１，８２の少なくとも一方設ければ、吸込口６へ塵埃を通過させつつ吸込口６へ流入する空気を適度に抑制する本発明の効果が得られる。例えば、前方の第１封止部８１を設けるだけでも、本発明の目的を十分に達成できる。

以上の説明から理解されたように本発明の概要は次の通りである。
本発明による吸込口体は、被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなることを特徴とする。

この発明による吸込口体において、封止部とは、吸込口の前方側の縁に沿って配設され、塵埃を通過させつつ吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の部材を意味する。ここで、可撓性の部材としては、例えば、可撓性の樹脂シート、シリコーンゴム等の軟質ゴムからなるゴムシートなどを用いることができる。

この発明による吸込口体において、前記封止部は、前記複数の分割片からなる第１封止部と、前記第１封止部の後方側に設けられ前記複数の分割片からなる第２封止部とからなり、前記第１および第２封止部を構成する複数の分割片は互いに間隔を空けて隣接するように配設されてもよい。
このような構成においては、封止部が前方側の第１封止部と第１封止部よりも後方側に設けられる第２封止部との前後２列で構成され、第１および第２封止部は互いに間隔を空けて隣接する分割片によって構成される。ここで、分割片は必ずしも個々独立している必要はなく、吸込口の縁に取り付けられる基端側は一連に繋がっていてもよい。

封止部が第１封止部と第２封止部とから構成される上記構成において、前記第２封止部を構成する各分割片は第１封止部の隣接した分割片の隙間に対応して配設されていてもよい。
このような構成によれば、第１封止部の隣接した分割片の隙間に対応して第２封止部の各分割片が配設されるので、塵埃を吸込口へ通過させつつ、より一層効果的に吸込口に流入する空気を適度に抑制できる。

この発明による吸込口体において、前記封止部の各分割片は被清掃面と当接する先端が吸込口の両端へ向かうように斜めに配設されてもよい。
このような構成によれば、塵埃を吸込口の全領域に均一に分散させて導くことができ、塵埃が吸込口の一部に集中して吸引不能となることを防止できる。

この発明による吸込口体は、前記吸込口の後方の縁に塵埃を捕捉する細長いブレード状の捕捉部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、吸込口の後方側から空気が流入することを制限でき、吸込口の負圧をより効果的に高めることができる。この結果、塵埃の吸引効率がより一層向上する。さらには、塵埃の散乱を防止できるだけでなく、吸引されなかった塵埃を吸込口の縁に留まらせて吸引の機会を増やすことができるので、掃除効率がより一層向上する。
なお、捕捉部材としては短冊状の起毛布や、短冊状の起毛ブラシを用いることができる。

この発明による吸込口体は、前記吸込口の側縁に起毛部材をさらに備えていてもよい。
このような構成によれば、走行方向に沿った吸込口の縁から空気が流入することを制限でき、吸込口の負圧をより効果的に高めることができ、塵埃の吸引効率がより一層向上する。
なお、起毛部材としては、起毛布（起毛生地）を適宜必要な大きさと形状に裁断したものを用いることができ、なかでも毛先が吸込口の側縁に向くように走行方向に対して斜め後方に毛先が癖付け、または植毛されているものが、被清掃面に接触した際の抵抗を軽減する観点から好ましい。

この発明は別の観点からみると、この発明による上述の吸込口体を備え、自律走行を行うことにより被清掃面を掃除する自走式掃除機を提供するものでもある。

この発明による自走式掃除機において、自走式とは、筐体の周囲の障害物を検知する検知手段、筐体を走行させる走行手段、検知手段から得られた障害物の検知信号に基づいて走行手段を制御する制御部等を備え、ユーザーの操作によることなく制御部が走行および停止、並びに、走行方向を自ら判断して筐体を自律的に走行させる方式を意味する。また、ユーザーの操作により目的の位置へと自走することをも意味する。

筐体とは、吸引部、集塵部、制御部等を収容する自走式掃除機の本体を意味する。
走行部とは、被清掃面に対して筐体を走行させるための構成要素を意味し、例えば、モータ、減速機、駆動輪などから構成される。
吸引部とは、吸込口を介して塵埃を含んだ空気を吸引するための構成要素を意味し、例えば、吸込口に接続された吸引路、電動送風機などから構成される。
集塵部とは吸込口から吸引された塵埃を含む空気から塵埃を捕集するための構成要素を意味し、例えば、塵埃を含む空気から塵埃を捕集するフィルタ、フィルタに捕集された塵埃を一時的に収容する容器などから構成される。

制御部とは、走行部および吸引部を電子的に制御するマイクロコンピュータを意味し、例えば、演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵが行う制御プログラムを格納したＲＯＭ、ＣＰＵにワークエリアを提供するＲＡＭ、ＣＰＵの制御の下で各種センサと信号の入出力を行うＩ／Ｏポート、ＣＰＵの制御の下で各種駆動部を駆動するドライバ回路などから構成される。

この発明による上記の自走式掃除機において、前記吸込口体は自走式掃除機の底面に着脱可能に設けられたボトムプレートからなっていてもよい。
ここでボトムプレートとは、吸込口に対応した開口を有し、自走式掃除機の底面に着脱可能に設けられて吸込口を形成する部材を意味する。
このような構成によれば、吸込口体を構成するボトムプレートが交換可能となり、メンテナンス性に優れた自走式掃除機を提供できる。

１ 自走式掃除機
２ 筐体
２ａ 底板
６ 吸込口
９ 回転ブラシ
９ａ ブラシ
２２ 電動送風機
３０ 集塵装置
６０ ボトムプレート
６１ 受け部
６２ 係合部
６３ ポール
６４ 係止片
６５ 起毛ブラシ
６５ａ 起毛ベース
６５ｂ ブラシ毛
６５ｃ 先端
６６ 取付部材
６６ａ 保持面
６６ｂ 付勢片
６７ 凹溝
７０ 起毛部材
７１ 毛先
８０ 封止部
８１ 第１封止部
８１ａ，８２ａ 分割片
８１ｂ，８２ｂ 取付部
８２ 第２封止部
９０，９０ａ，９３，９３ａ 可撓性シート
９１，９４ 切り込みライン
９２，９５ 折り返しライン
Ｆ 床面（被清掃面）
ＦＷ 主たる走行方向

Claims (7)

1. 被清掃面と対向する底面と、前記底面に形成された塵埃を吸い込むための吸込口と、前記吸込口の前方側の縁に設けられ被清掃面と当接して吸込口への空気の流入を抑制する可撓性の封止部とを備え、前記封止部は被清掃面と当接する先端が前記前方側の縁に対して斜めとなるように配設された複数の分割片からなり、
   前記封止部の各分割片は被清掃面と当接する先端が吸込口の左右両端のうち、いずれか近い方の端へ向かうように斜めに配設される吸込口体。
2. 前記封止部は、前記複数の分割片からなる第１封止部と、前記第１封止部の後方側に設けられ前記複数の分割片からなる第２封止部とからなり、
   前記第１および第２封止部を構成する複数の分割片は互いに間隔を空けて隣接するように配設される請求項１記載の吸込口体。
3. 前記第２封止部を構成する各分割片は第１封止部の隣接した分割片の隙間に対応して配設される請求項２記載の吸込口体。
4. 前記吸込口の後方の縁に塵埃を捕捉する細長いブレード状の捕捉部材をさらに備える請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸込口体。
5. 前記吸込口の側縁に起毛部材をさらに備える請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸込口体。
6. 前記請求項１〜５のいずれか１つに記載の吸込口体を備え、自律走行を行うことにより被清掃面を掃除する自走式掃除機。
7. 前記吸込口体が自走式掃除機の底面に着脱可能に設けられたボトムプレートからなる請求項６記載の自走式掃除機。