JP6182475B2 - 自走式電気掃除機 - Google Patents

Description

この発明は自走式電気掃除機に関する。

この発明の背景技術としては、接触式床面検知センサと光学式床面検知センサとを備え、外来光の影響により光学式床面検知センサが落込み段差を検知できないときには、それに代って接触式床面検知センサがその落込み段差を検知し、落込み段差を避けて走行する自走式電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３６６２２８号公報

一般的に接触式床面検知センサの検出可能な落込み段差の深さは、光学式床面検知センサの検出可能な落込み段差の深さに比べて小さい。従って、光学式床面検知センサに代って接触式床面検知センサで落込み段差を検知すると、自走式電気掃除機が乗り越え可能な小さい落込み段差まで乗り越え不能な落込み段差として検知してしまうという問題点があった。

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、接触式床面検知センサにより、まず落込み段差の有無を検知し、さらに光学式床面検知センサでその段差が乗り越え不能な落込み段差か否かを検知することにより、光学式床面検知センサが外来光の影響をうけても安全に走行を行うことが可能な自走式電気掃除機を提供するものである。

この発明は、掃除機本体と、掃除機本体を床面上に走行させる走行部と、塵埃を吸引する吸引部と、床面の段差の有無を検知する床面検知センサと、前記床面検知センサを作動させると共にその出力をうけて前記走行部および吸引部を制御する制御部とを備え、前記床面検知センサは、床面に第１深さ以上の落込み段差を検知して第１信号を出力する接触式床面検知センサと、床面に第１深さよりも深い第２深さ以上の落込み段差を検知するか、又は外来光をうけると第２信号を出力する光学式床面検知センサからなり、第２深さは前記走行部が乗り越え不能な深さであり、制御部は第１および第２信号を同時にうけた時のみに前記走行部の走行動作を停止させる自走式電気掃除機を提供するものである。

外来光がないときには、制御部は第１および第２信号をうけて床面に段差が存在し、かつ、その段差が乗り越え不能な深さであると判定できる。しかし外来光があるときには、第１信号をうけて床面に段差が存在することを判定できるが第２信号をうけてもそれに基づいてその段差が乗り越え不能か否かは判定できない。そこで、制御部は外来光の有無にかかわらず、第１および第２信号をうけたときのみ、その段差が乗り越え不能な深さと判定して、走行部の走行動作を停止させる。それによって自走式電気掃除機は外来光の干渉をうけても安全に走行を行うことができる。

この発明に係る自走式電気掃除機の実施形態１の上面側の斜視図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１に示す自走式電気掃除機の底面側の斜視図である。 集塵装置を取り出した状態を示す図２対応図である。 図１に示す自走式電気掃除機の底面側における床面検知センサの配置説明図である。 図１に示す自走式電気掃除機の床面検知センサの断面図である。 図６に示す床面検知センサの動作説明図である。 図１に示す自走式電気掃除機の制御系を示すブロック図である。 この発明に係る自走式電気掃除機の床面検知センサの制御回路を示す電気回路図である。 図９に示す電気回路の動作を示す波形図である。 この発明の実施形態２の図５対応図である。 この発明の実施形態２の図６対応図である。 この発明の実施形態２の図７対応図である。 この発明の実施形態３の図５対応図である。 この発明の実施形態３のサイドブラシの斜視図である。 この発明の実施形態３のサイドブラシと床面検知センサのアセンブリの断面図である。 図６の要部分解斜視図である。 図１６に示すアセンブリの動作説明図である。 この発明の実施形態４の図５対応図である。

この発明の自走式電気掃除機は、掃除機本体と、掃除機本体を床面上に走行させる走行部と、塵埃を吸引する吸引部と、床面の段差の有無を検知する床面検知センサと、前記床面検知センサを作動させると共にその出力をうけて前記走行部および吸引部を制御する制御部とを備え、前記床面検知センサは、床面に第１深さ以上の落込み段差を検知して第１信号を出力する接触式床面検知センサと、床面に第１深さよりも深い第２深さ以上の落込み段差を検知するか、又は外来光をうけると第２信号を出力する光学式床面検知センサからなり、第２深さは前記走行部が乗り越え不能な深さであり、制御部は第１および第２信号を同時にうけた時のみに前記走行部の走行動作を停止させることを特徴とする。

前記接触式および光学式床面検知センサが一体化されてもよい。

前記吸引部へ床面の塵埃を導くサイドブラシをさらに備え、前記接触式床面検知センサが前記サイドブラシと一体化されてもよい。

前記制御部は接触式床面検知センサから第１信号をうけた後に光学式床面検知センサを作動させてもよい。また、前記制御部は、第１信号をうけて第２信号をうけない時には、走行部に走行速度を低下させて走行を継続させてもよい。

以下、図面に示す自走式電気掃除機の実施形態を用いてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。

（実施形態１）
（１）自走式電気掃除機の構成
図１はこの発明に係る自走式電気掃除機の上面斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１に示される自走式電気掃除機の底面斜視図、図４は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〜図３に示されるように、実施形態に係る自走式電気掃除機１は、設置された場所の床面（被清掃面）Ｆ（図２）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。

自走式電気掃除機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、光学式床面検知センサ１３および１３ａ〜１３ｄ、ダストボックス（以下、集塵装置という）３０、電動送風機２２、一対の駆動輪２９、後輪２６および前輪２７などが設けられている。
この自走式電気掃除機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１に示されるように、筐体２の天板２ｂにおける前方部には排気口７を備えている。筐体２の天板２ｂにおける後方部には、電源スイッチ（押釦スイッチ）６２と、ユーザーが操作する起動スイッチや後述する集塵量の満杯チェック用のスイッチやその他各種条件を入力するスイッチを備えた入力部（入力パネル）６３と、集塵量の満杯の警報を表示したり、掃除機の状況を表示する表示部（表示パネル）６４を備えている。

また、図４は集塵装置３０を取り出した状態を示す図２対応図である。同図に示されるように、筐体２は、その内部において、前方部に電動送風機２２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を有する。

また、後方部に制御部の制御基板１５、バッテリー１４（蓄電池）、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（図３）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、筐体２の中心を通る中心線Ｃ（図２）と直角に交わる一対の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。

一対の駆動輪２９の回転軸は、一対の駆動輪用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、後述するように接触式床面検知センサの一部を構成し、床面Ｆに弾性的に接触するようになっている。
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に弾性的に接触させ、自走式電気掃除機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に対して前後方向の重量が配分されている。これにより、進路前方の塵埃を吸込口６に導くことができる。

図３の吸込口６は、床面Ｆに対面するよう筐体２の底面（底板２ａ）に形成された開口であり、この開口にボトムプレート６０（図３参照）が嵌め入れられることにより吸込口６が形成される。この開口内には、筐体２の底面と平行な軸心の廻りに回転する回転ブラシ９が設けられ、開口の左右両側には底板２ａに垂直な回転軸心の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４束のブラシ束１０ａを放射状に設けることにより形成されている。

なお、後述のように、回転ブラシ９の回転軸はブラシ駆動モータに連結され、サイドブラシ１０の回転軸はサイドブラシの駆動モータに連結されている。
また、図３に示すように吸込口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。

制御基板１５（図２，図４）には、後述する制御系（図８）を構成する制御回路、つまり、自走式電気掃除機１を制御するマイクロコンピュータや、駆動輪２９、回転ブラシ９、サイドブラシ１０、電動送風機２２等の各要素を駆動するモータドライバ回路などの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電気掃除機１は、室内に設置されている充電台４０（図２）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。

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、開口部を有する集塵容器３１と、集塵容器３１の開口部を覆うフィルタ部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。

（２）床面検知センサの配置と構成
図５は底板２ａにおける床面検知センサの配置を示す説明図である。同図に示すように前方部に前輪２７を用いた接触式床面検知センサ１０１と光学式床面検知センサ１３が設けられ、底板２ａの周囲に沿って４つの光学式床面検知センサ１３ａ〜１３ｄが設けられている。

図６は光学式床面検知センサと接触式検知センサとを示す断面図である。同図に示すように、光学式床面検知センサ１３はセンサモジュール７９からなり、センサモジュール７９は透光性ケースの中に発光素子（赤外線発光ダイオード）８６と受光素子（フォトトランジスタ）８７を備える。

センサモジュール７９は、底板２ａの開口１１０を介して発光素子８６から出射された赤外線が床面Ｆを照射し、その反射光が受光素子８７に受光されるように底板２ａに固定されている。なお、光学式床面センサ１３ａ〜１３ｄも、光学式床面検知センサ１３と同等の構成を有する。

また、接触式床面検知センサ１０１は、底板２ａに固定された固定部材１０２と、固定部材１０２から下方へ突出する支柱１０３と、支柱１０３に摺動可能に支持される摺動部材１０５と、支柱１０３の下端と摺動部材１０５とを接続するコイルスプリング１０４と、摺動部材１０５の下端から開口１０９を介して底板２ａの下方へ突出する車輪保持部材１０６と、保持部材１０６に設けられて車輪２７，ここでは前輪２７（図３）を回転可能に支持する支軸１０７とを備える。

そして、自走式電気掃除機１が床面Ｆに設置されると、掃除機１の自重により、コイルスプリング１０４が圧縮され、それによって、前輪２７は床面Ｆに弾性的に接触し、底板２ａと床面Ｆとの間隔が一定に保持される。

また、摺動部材１０５の側面の上部にはスイッチ作動片１１１が設けられると共に固定部材１０２の内面にスイッチ１１２が設けられ、スイッチ作動片１１１が下降してスイッチ１１２に接触すると、スイッチ１１２がＯＦＦからＯＮになるようになっている。

図７は図６に示す光学式床面検知センサ１３と接触式床面検知センサ１０１の動作を示す説明図である。同図に示すように接触式床面検知センサ１０１は、摺動部材１０５が下降限度の段差Ｆ１まで下降して床面Ｆと段差Ｆ１との距離がＬ１になると、作動片１１１がスイッチ１１２をＯＮにする。つまり、床面Ｆにおいて深さがＬ１の小さい落込み段差（以下、小段差という）Ｆ１を検知するとＯＮ信号を出力する。

一方、光学式床面検知センサ１３では、段差Ｆ２のように床面Ｆとの距離がＬ１より大きいＬ２になると、受光素子８７に受光される赤外線の強度が小さくなる。それによって、光学式床面検知センサ１３は床面Ｆにおける深さＬ２以上の大きい落込み段差（以下、大段差という）Ｆ２を検知するようになっている。
ここで、小段差とは、駆動輪２９が乗り越えられる深さの落込み段差であり、大段差とは駆動輪２９が乗り越えられない深さの落込み段差（クリフ）である。

（３）自走式電気掃除機の制御系
自走式電気掃除機１全体の駆動制御を行う制御系は、図８に示すように、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３からなるマイクロコンピュータを備える制御部５４、２つの駆動輪２９をそれぞれ駆動するための駆動輪用モータ５５，５６を制御するモータドライバ回路５７、回転ブラシ９を駆動するブラシ駆動モータ５８を制御するモータドライバ回路５９、２つのサイドブラシ１０をそれぞれ駆動する２つの駆動モータ７０を制御するモータドライバ回路９２、電動送風機２２に組込まれた直流モータ６９とバッテリー１４との接続をＯＮ・ＯＦＦするスイッチング素子６８、電源スイッチ６２、各種センサ６７を駆動制御するセンサ制御ユニット６６、入力部６３および表示部６４を備える。各種センサ６７は、光学式床面検知センサ１３および１３ａ〜１３ｄと、接触式床面検知センサ１０１などを含む。なお、直流モータ６９には、永久磁石励磁直流モータが用いられる。

電源スイッチ６２がＯＮになると、バッテリー１４の出力電力は、モータドライバ回路５７，９２，５９へそれぞれ供給されると共に、制御部５４、入力部６３、表示部６４、センサ制御ユニット６６へもそれぞれ供給される。

そして、制御部５４のＣＰＵ５１は中央演算処理装置であり、センサ制御ユニット６６を介して各種センサ６７の中から必要なセンサを選択して作動させ、入力部６３と各種センサ６７から受けた信号を、ＲＯＭ５２に予め記憶されたプログラムに基づいて演算処理し、モータドライバ回路５７，９２，５９、スイッチング素子６８、表示部６４などへ出力するようになっている。

なお、ＲＡＭ５３は、入力部６３からユーザーにより入力される各種指令および自走式電気掃除機１の各種動作条件や各種センサ６５の出力などを一時的に記憶するようになっている。

また、ＲＡＭ５３は、自走式電気掃除機１の走行マップを記憶することができる。走行マップは、自走式電気掃除機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ＲＡＭ５３に記憶させるか、あるいは自走式電気掃除機１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。

（４）自走式電気掃除機の動作
このように構成された自走式電気掃除機１において、ユーザから入力部６３を介して掃除運転が指令されると、最初に集塵装置３０の有無が確認され、集塵装置３０が装着されていると、電動送風機２２、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、前輪２７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との間の空間に流入し、排出路３５を通って排気路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。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として放出される。

これにより、床面Ｆ上の掃除が行われる。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、自走式電気掃除機１は、前述のように、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、自走式電気掃除機１は、床面Ｆで落込み段差に差しかかった場合、接触式床面検知センサ１０１と光学式床面検知センサ１３および１３ａ〜１３ｄによって段差の深さが検知されて制御部５４（図９）に通知される。深さが大きい大段差のときには駆動輪２９が一旦停止し、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。
また、小段差のときには、走行可能と判断して走行を継続する。ただし、走行時の段差による衝撃をおさえるため、走行スピードを落とすように制御する。

これにより、自走式電気掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に大段差を避けながら安全に自走することができる。
自走式電気掃除機１は、掃除が終了すると充電台４０（図２）に帰還する。帰還すると、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。

（５）床面検知センサの制御回路と動作
図９は、光学式床面検知センサ１３の制御回路を示す。この制御回路は図８のセンサ制御ユニット６６に設けられている。
図９に示すように、発光素子（赤外線発光ダイオード）８６には抵抗Ｒ２とＮＰＮトランジスタＱ１を介して直流定電圧が印加され、トランジスタＱ１のベースにはノード（ａ）から抵抗Ｒ３を介して信号電圧が印加されるようになっている。

一方、受光素子（フォトトランジスタ）８７には抵抗Ｒ１を介して前記直流定電圧が印加される。そして、抵抗Ｒ１の端子電圧つまりノード（ｂ）の電圧は、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ４からなる直流成分除去回路（微分回路）を介してノード（ｃ）からコンパレータＵ１に入力される。

入力された電圧はコンパレータＵ１において基準電圧Refと比較され、基準電圧Ref以上であるとノード（ｄ）から「High電圧」の信号（ＯＮ信号）が出力され、基準電圧Ref未満であると、ノード（ｄ）から「Low電圧」の信号（ＯＦＦ信号）が出力されるようになっている。

このような構成において、図１０の（ａ）に示すパルス信号がノード（ａ）に印加されると、その信号に従って発光素子（赤外線発光ダイオード）８６がパルス発光し、床面Ｆ（図２）を照射する。床面Ｆで反射したパルス光を受光素子（フォトトランジスタ）８７が受光すると、それに伴ってノード（ｂ）に図１０の（ｂ）に示すような信号が表れる。

この信号は直流成分除去回路で直流成分が除去され図１０の（ｃ）に示す信号がノード（ｃ）に入力される。この信号がコンパレータＵ１において基準電圧Refと比較され、基準電圧Refより大きい波高値を有するので、ノード（ｄ）から図１０の（ｄ）に示すＯＮ信号が制御部５４（図８）へ出力され、制御部５４は床面Ｆが正常に存在すること、つまり、大段差が存在しないことを認識する。

一方、掃除機が大段差（クリフ）に差しかかり、底板ａと床面Ｆとの距離が大きくなって、受光素子８７の受光する床面Ｆからの反射光が弱くなると、ノード（ｂ）に表れる信号は図１０の（ｅ）に示すように小さくなる。

この信号の交流成分が除去され、図１０の（ｆ）に示す信号がノード（ｃ）に入力される。コンパレータＵ１において基準電圧Refと比較され、基準電圧Refより小さいので、ノード（ｄ）からは図１０の（ｇ）に示すように信号が表れずＯＦＦ信号となるため、制御部５４は、掃除機が大段差（クリフ）に差しかかったことを認識する。

ところで、掃除機が屋外で使用されるときのように、日光のような強い外来光（赤外線）が床面Ｆに反射して受光素子（フォトトランジスタ）８７に入射すると、受光素子８７が飽和してしまう。

従って、ノード（ａ）から図１０の（ａ）に示すパルス信号が印加されて、発光素子８６がそれに伴って発光して床面から反射しても、ノード（ｂ）の信号は図１０の（ｈ）に示す一定の大きな直流信号となり、ノード（ｃ）およびノード（ｄ）には図１０の（ｉ）、（ｊ）に示すように信号が表れずＯＦＦ信号となるため、制御部５４は、床面Ｆが正常に存在しない、つまり大段差であると誤認識してしまう。
つまり、大小の段差に対する各床検知センサの出力は、外来光の有無について次表のようになる。

従って、制御部５４は、光学式床面検知センサ１３の誤動作による段差の判定を回避するために、接触式床面検知センサ１０１がＯＮで、光学式床面検知センサ１３がＯＮのときには小段差と判定し、前者がＯＮで後者がＯＦＦのときには大段差であると判定するようにしている。

（実施形態２）
図１１はこの発明の実施形態２を示す図５対応図である。同図に示すように、この実施形態では、実施形態１の接触式床面検知センサ１０１と光学式床面検知センサ１３の代りにそれらが一体化された一体型床面検知センサ２０１が用いられる。その他の構成は実施形態１と同等である。

図１２は接触式床面検知センサ１０１と光学式床面検知センサ１３とを一体化した一体型床面検知センサ２０１の図６対応図である。この実施形態では図６の固定部材１０２を固定部材２０２に置換し、図６の発光素子８６と受光素子８７を固定部材２０２に設置して一体化をはかっている。この時、光学式床面検知センサの発光素子８６と受光素子８７は、その間の光路が、接触式床面検知センサの車輪２７によって遮られないように、例えば、車輪２７の手前（図１２の破線参照）を通るように配置される。

図１３は一体型床面検知センサ２０１の動作を示す図７対応図であり、小段差Ｆ１と大段差Ｆ２を検知する状況を示している。

（実施形態３）
図１４はこの発明の実施形態３を示す図５対応図である。図１４に示すように、この実施形態では、実施形態１の２つのサイドブラシ１０のそれぞれに実施形態１の接触式床面検知センサ１０１を一体化したアセンブリ３０１を使用している。その他の構成は実施形態１と同等である。

図１５はサイドブラシ１０を示す斜視図である。
図１５に示すように、サイドブラシ１０は、貫通孔８８を同軸に有する筒状の回転軸１０ｂと、回転軸１０ｂの下端外周のフランジから放射状に伸びる４本の棒状のブラシ１０ａとを備え、回転軸１０ｂには２ヶ所が上から縦方向に切り込まれて回転軸１０ｂの外周面から突出する２つの弾性係止爪１０ｃが形成されている。

図１６は図１５に示すサイドブラシ１０に図６に示す接触式床面検知センサ１０１を一体化したアセンブリ３０１を示す断面図、図１７は図１６に示すアセンブリ３０１の要部分解斜視図である。これらの図に示すように、底板２ａの上面には、底板２ａに筒状部７１が立設する。

そして、筒状部７１の上端にスパーギア（平歯車）７３の回転軸７４を回転自在に支持する軸受けとしてのメタルワッシャ７２が嵌入されている。スパーギア７３およびその回転軸７４は、同軸に形成された縦方向の貫通孔８９を有すると共に、サイドブラシ１０の２つの弾性係止爪１０ｃをそれぞれ弾性的に受入れて離脱可能に係止するための２つの係止窓７５を側面に備えている。

そして、スパーギア７３の回転軸７４の下端がメタルワッシャ７２に嵌着され、スパーギア７３の上部に軸受けとしてのメタルワッシャ７６が装着されている。
そして、メタルワッシャ７６に上部からアセンブリ固定部材７８が嵌め込まれ、アセンブリ固定部材７８は図示しない接続部材を用いて底板２ａに固定される。

サイドブラシ１０は、回転軸１０ｂが底板２ａの下方から回転軸７４の貫通孔８９に挿入され、弾性係止爪１０ｃが係止窓７５に離脱可能に係止され、装着される。

一方、サイドブラシ１０を駆動する駆動モータ７０は、図示しないビスを用いて底板２ａに固定される。そして、駆動モータ７０の出力軸に結合されたスパーギア（平歯車）７７はスパーギア７３と噛み合って、駆動モータ７０の回転力がサイドブラシ１０の回転軸１０ｂに伝達されるようになっている。

一方、アセンブリ固定部材７８は、下方へ突出する支柱１０３と、支柱１０３に摺動可能に支持される摺動部材１０５と、支柱１０３の下端と摺動部材１０５を接続するコイルスプリング１０４と、摺動部材１０５の下端からサイドブラシ１０の貫通孔８８を介して下方へ突出する車輪保持部材１０６と、車輪保持部材１０６に設けられて車輪２７を回転自在に支持する支持軸１０７を備える。

そして、自走式電気掃除機１が床面Ｆに設置されると、掃除機１の自重によりコイルスプリング１０４が圧縮され、それによって、車輪２７は床面Ｆに弾性的に接触し、底板２ａと床面Ｆとの間隔が一定に保持される。

また、摺動部材１０５の側面にはスイッチ作動片１１１が設けられ、アセンブリ固定部材７８から支柱１０３と平行に下方に延びるアーム１１３の下端にスイッチ１１２が設けられている。そして、摺動部材１０５と共にスイッチ作動片１１１が下降してスイッチ１１０に接触すると、スイッチ１１２はＯＦＦからＯＮになるようになっている。

図１８はアセンブリ３０１の床面検知動作を示す説明図である。同図に示すように摺動部材１０５が下降限度まで下降して小段差Ｆ１に到達すると、作動片１１１がスイッチ１１２をＯＮにする。つまり、実施形態１の接触式床面検知センサ１０１と同様に小段差を検知するとＯＮ信号を出力する。

（実施形態４）
図１９はこの発明の実施形態４を示す図５対応図である。図１９に示すように、この実施形態では、図５に示す実施形態１から接触式床面検知センサ１０１を除去すると共に、５つの光学式床面検知センサ１３および１３ａ〜１３ｄをすべて図１２に示す一体型床面検知センサ２０１に置換したものであり、その他の構成は実施形態１と同等である。

この場合、接触式および光学式床面検知センサが同じ場所で大小の段差を検知するので、検知の位置精度が向上する。

また、実施形態１〜４において、制御部５４（図８）は接触式床面検知センサがＯＮした場合のみ光学式床面検知センサを作動させることにより、バッテリー１４の省電力化を図ることができる。

１ 自走式電気掃除機
２ 筐体
２ａ 底板
１０ サイドブラシ
１０ａ ブラシ
１０ｂ 回転軸
１０ｃ 係止爪
１３，１３ａ〜１３ｄ 光学式床面検知センサ
２６ 後輪
２７ 前輪
２９ 駆動輪
７１ 筒状部
７２ メタルワッシャ
７３ スパーギア
７４ 回転軸
７５ 係止窓
７６ メタルワッシャ
７７ スパーギア
７８ アセンブリ固定部材
７９ センサモジュール
８６ 発光素子
８７ 受光素子
８８ 貫通孔
８９ 貫通孔
９１ 穴
１０１ 接触式床面検知センサ
１０２ 固定部材
１０３ 支柱
１０４ コイルスプリング
１０５ 摺動部材
１０６ 保持部材
１０７ 支軸
１０９ 開口
１１０ 開口
１１１ 作動片
１１２ スイッチ
２０１ 一体型床面検知センサ
２０２ 固定部材
３０１ アセンブリ

Claims (5)

1. 掃除機本体と、掃除機本体を床面上に走行させる走行部と、塵埃を吸引する吸引部と、床面の段差の有無を検知する床面検知センサと、前記床面検知センサを作動させると共にその出力をうけて前記走行部および吸引部を制御する制御部とを備え、前記床面検知センサは、床面に第１深さ以上の落込み段差を検知して第１信号を出力する接触式床面検知センサと、床面に第１深さよりも深い第２深さ以上の落込み段差を検知するか、又は外来光をうけると第２信号を出力する光学式床面検知センサからなり、第２深さは前記走行部が乗り越え不能な深さであり、制御部は第１および第２信号を同時にうけた時のみに前記走行部の走行動作を停止させる自走式電気掃除機。
2. 前記接触式および光学式床面検知センサが一体化されたことを特徴とする請求項１記載の自走式電気掃除機。
3. 前記吸引部へ床面の塵埃を導くサイドブラシをさらに備え、前記接触式床面検知センサが前記サイドブラシと一体化されたことを特徴とする請求項１記載の自走式電気掃除機。
4. 前記制御部は接触式床面検知センサから第１信号をうけた後に光学式床面検知センサを作動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自走式電気掃除機。
5. 前記制御部は、第１信号をうけて第２信号をうけない時には、走行部に走行速度を低下させて走行を継続させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の自走式電気掃除機。

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