JP6924280B2 - 二重清掃ローラを備えるロボット掃除機 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１７年５月２５日出願の米国仮特許出願第６２／５１１，０９９号の利益を主張し、その全体を本願明細書に援用する。本出願はまた、２０１７年４月２０日出願の米国特許出願第１５／４９２，３２０号、２０１６年１０月２１日出願の米国特許出願第１５／３３１，０４５号及び２０１６年１０月２１日出願の国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０５８１４８号に関し、それら全ての全体を本願明細書に援用する。

[0002] 本開示は、ロボット掃除機、より詳細には、二重清掃ローラを備えるロボット掃除機に関する。

[0003] ロボット掃除機は、自動清掃用途にますます人気が出ている電化製品である。特に、ロボット真空掃除機は、ユーザの介在がほとんど又は全くなく、表面上を動き回っている間に、表面を掃除するために使用される。既存のロボット真空掃除機は、吸引装置、並びに様々な清掃用具、並びに回転するブラシロール及びサイドブラシなどの攪拌機を含む。手動制御される真空掃除機と同様に、ロボット真空掃除機は、清掃中の表面上にある屑（debris）を捕らえることに関していくつかの課題に直面する。

[0004] ロボット真空掃除機は、一般的に、真空掃除機に及びそれを通るように空気を吸い込むための開口部が底面に設けられた吸引導管を含み、屑が、空気中に捕らえられ、且つ真空掃除機内に堆積するようにする。真空掃除機設計の課題の１つは、清掃中の表面との吸引導管の係合を制御して、所望量の吸引をもたらすことである。吸引導管が表面から離れすぎている場合、吸引は、空気がより大きな表面積を通って吸引導管に流入するため、少ないかもしれない。吸引導管が表面と直接係合され、それゆえ全ての側面で封止されている場合、空気は、吸引導管に流入しなくなり、その結果、吸引モータが損傷される可能性がある。

[0005] ロボット真空掃除機はまた、一般的に、攪拌を使用して屑をほぐし、及び吸引導管への空気の流れに屑を捕らえるのを容易にする。攪拌機は、汚れ空気入口の近くにある吸引導管において使用されて、攪拌した屑を、汚れ空気入口に流入させることが多い。吸引導管内の攪拌機が屑をほぐすことができない場合、又は屑が小さすぎる場合、吸引導管は、表面から屑を除去することなく、屑を通り過ぎるかもしれない。他の場合には、ロボット清掃装置は、より大きな屑を吸引導管内への流れに決して捕らえることができずに、屑を前方に押すかもしれない（雪かきと呼ばれることがある）。

[0006] これらの及び他の特徴及び利点は、図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、より良好に理解される。

[0007]本開示の実施形態に一致する、ブラシロール及び軟質ローラを含むロボット真空掃除機の底面図である。 [0008]図１に示すロボット真空掃除機の断面透視図である。 [0009]図２に示す軟質ローラとブラシロールとの間のコーミングユニットの拡大断面透視図である。 [0010]本開示の他の実施形態に一致する、二重清掃ローラに係合するコーミングユニットの概略的な側面図である。 [0011]本開示の別の実施形態に一致する、ブラシロールと、リーディングエッジに近接して軟質ローラとを含むロボット真空掃除機の底面図である。 [0012]図５に示すロボット真空掃除機の断面透視図である。 [0013]図６に示す軟質ローラとブラシロールとの間のコーミングユニットの拡大断面透視図である。

[0014] 本開示の実施形態と一致するロボット清掃装置は、二重清掃ローラを含む。いくつかの実施形態では、二重清掃ローラは、ブラシロールと共に軟質ローラを含む。他の実施形態では、離間したコーミング突起を含むコーミングユニットが、清掃ローラの一方又は双方に係合して、屑、例えば髪の毛、糸などを取り除く。さらなる実施形態では、ロボット清掃装置は、さらに、吸引導管への開口部の側面に沿って少なくとも１つの封止条片を含んで、封止条片が清掃ローラの一方と共に開口部を封止するようにする。さらなる実施形態では、ロボット清掃装置は少なくとも１つの真っ直ぐな側面を含み、清掃ローラの一方は、真っ直ぐな側面の近くに取り付けられたリーディングローラである。

[0015] 本開示の実施形態に一致する、コーミングユニット（デブライディングユニット（debriding unit）又はリブとも呼ばれる）を備えるロボット清掃装置では、一連の離間した突起又は歯が、清掃ローラの一方又は双方内へと延在して、屑（例えば髪の毛、糸など）の蓄積及び除去を防止する。突起は、清掃ローラのかなりの部分に沿って延在し、且つ部分的に清掃ローラ内へと延在して、屑がローラの辺りを通過するときに屑を捕まえ得る。突起は、角度のついたリーディングエッジを有し、これらリーディングエッジは、清掃ローラの回転中心とは位置合わせされておらず、清掃ローラの回転方向に又はその反対に方向付けられる。コーミングユニット及び突起は、清掃装置の動作への影響を最小限にして、清掃ローラからの屑の除去を容易にするように設計された形状及び構成を有する。

[0016] 本開示の実施形態に一致する、リーディングローラ及びブラシロールを備えるロボット清掃装置では、リーディングローラは、ロボット清掃装置の底面にある吸引導管に流入する空気中に屑を捕らえるのを容易にするために使用され得る。この実施形態では、リーディングローラは、一般的に、吸引導管の開口部に隣接し且つそれよりも前に位置決めされて、リーディングローラが屑に係合し、且つ屑を開口部の方へ動かすようにする。リーディングローラの少なくとも上半分は、吸引導管への流路の実質的に外部にあるとしてもよく、及びリーディングローラの底部は、吸引導管への流路に露出され得る。回転するブラシロールは、リーディングローラがブラシロールの前方にそこから離間して配置された状態で、吸引導管内に配置され得るが、リーディングローラの下部とブラシロールとの間にローラ間空気通路を形成する。いくつかの実施形態では、コーミング突起は、ローラ間空気通路の上方でリーディングローラに接触し、流路への屑の除去を容易にし得る。

[0017] 二重清掃ローラを備えるロボット清掃装置の具体的な実施形態を図示したが、他の実施形態は本開示の範囲内にある。

[0018] 本明細書では、「シールすなわち封止」又は「シーリングすなわち封止する」は、相当量の空気が吸引導管を通過するのを防止するが、気密シールは必要としないことを指す。本明細書では、「攪拌機」は、清掃装置内の吸引空気流内へと屑を動かすのを容易にするように表面を攪拌できる、いずれかの要素、部材又は構造体を指す。本明細書では、「軟質」及び「より軟らかい」は、別の清掃要素よりもコンプライアント（compliant）な又はしなりやすい清掃要素の特性を指す。本明細書では、用語「流路」は、吸引によって引き込まれるときに空気が吸引導管内へ流入するときに空気が辿る経路を指す。本明細書では、用語「上方」及び「下方」は、清掃される表面上での清掃装置の向きに関して使用され、及び用語「前」及び「後、背（back）」は、清掃装置が通常の清掃作業の最中に清掃中の表面上で動く方向に関して使用される（すなわち、後ろから前へ）。本明細書では、用語「リーディング」は、少なくとも別の構成要素の前方にあるが、必ずしも他の全ての構成要素の前方にあるわけではない位置を指す。

[0019] 図１〜図３を参照して、二重清掃ローラを備えるロボット清掃装置１００の実施形態が示され且つ説明される。ロボット清掃装置１００は、前面１１２、及び背面１１４、左及び右側面１１６ａ、１１６ｂ、上面１１８、及び下面すなわち底面１２０を備えるハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は、ハウジングの底面１２０に開口部１２７がある吸引導管１２８を規定している。吸引導管１２８は、汚れ空気入口１２９に流体結合され、これは、ロボット清掃装置１００内の吸引モータ（図示せず）に至り得る。吸引導管１２８は、ハウジング１１０内の内壁によって規定された内部空間であり、これは、吸引によって引き入れられる空気を受け入れて方向付けを行い、及び開口部１２７は、吸引導管１２８がハウジング１１０の底面１２０に接する箇所である。ロボット清掃装置１００は、さらに、汚れ空気入口１２９を通って受け入れた屑を収容するために、ハウジング１１０内に配置されるか又はそれと一体になった、取り外し可能なゴミ箱などの屑回収装置１１９を含む。

[0020] ロボット清掃装置１００は、二重回転攪拌機すなわち清掃ローラ１２２、１２４、例えば、ブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４を含む。ブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４は、第１及び第２回転軸の周りで回転するように構成され得る。ブラシロール１２２は、屑を屑回収装置１１９内へ方向付けるように回転し、及びリーディングローラ１２４は、屑をブラシロール１２２の方へ方向付けるように回転する。回転するブラシロール１２２は、吸引導管１２８内に少なくとも部分的に配置される。リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２の前方に且つそれから離間して、及び少なくとも実質的に吸引導管１２８の外部に位置決めされる。いくつかの実施形態では、リーディングローラ１２４の少なくとも内側上部（例えば、上半分）は、吸引導管１２８の開口部１２７内への主空気流路に露出されていないが、リーディングローラ１２４の底部の少なくとも内側は、吸引導管１２８の開口部１２７内への主流路に露出されている。

[0021] リーディングローラ１２４の異なる部分が吸引導管１２８への流路に露出されたり又は露出されなかったりする他の変形例が可能である。他の実施形態では、例えば、流路は、リーディングローラ１２４の上部の上側にわたって空気が流れることができるようにし得る。リーディングローラ１２４は、リーディングローラ室１２６内にある第２の回転軸の周りで回転し得る。リーディングローラ１２４が、例えば、上部の上側にわたって流路を形成するためにその内部で回転しているとき、リーディングローラ室１２６は、リーディングローラ１２４のシリンダー状突起よりもわずかに大きいサイズ及び形状を有し得る。

[0022] ブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４は、回転を与えるために、ＡＣ又はＤＣ電気モータなどの１つ以上のモータ１２３ａ、１２３ｂに結合され得る。回転するブラシロール１２２は、ギヤ及び／又は駆動ベルトによって電気モータ１２３ａに結合され得る。リーディングローラ１２４は、回転するブラシロール１２２を駆動するために使用されるものと同じ駆動機構（すなわち、モータ１２３ａ）、又は別個の駆動機構（すなわち、モータ１２３ｂ）から駆動され得る。駆動機構の例は、２０１６年１０月２１日出願の米国特許出願第１５／３３１，０４５号に説明されており、これを参照により本願明細書に援用する。他の駆動機構が可能であり、及び本開示の範囲内である。

[0023] 少なくとも１つの実施形態では、ブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４は、同じ方向に、例えば、図２及び図３に示すように時計回りに回転し、屑を吸引導管１２８の方へ方向付ける。この配置構成は、部品数を削減し得（例えば、クラッチ、又は追加的なギヤトレーンが必要ないとし得る）、それにより、ロボット清掃装置１００をより軽量にし、ドライブトレーンの損失を低減させ（それにより、より小型／安価なモータを可能にする）、及び製造が安価になる。任意選択的に、ブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４は、同じ速度で回転し得、それにより、部品数を削減し（例えば、追加的なギヤトレーンが必要ない）、且つドライブトレーンの損失を低減させ（それゆえ、より小型／安価なモータ）、及びロボット清掃装置１００をより軽量に及びその製造を安価にする。ロボット清掃装置はまた、屑をリーディングローラ１２４の方へ掃くために、１つ以上の被駆動の回転するサイドブラシ１２１を含み得る。

[0024] ロボット清掃装置１００はまた、清掃される表面上にハウジングを支持するために、１つ以上の被駆動輪１３０及び少なくとも１つの非被駆動輪１３２（例えば、キャスタ・ホィール）を含み得る。被駆動輪１３０及び非被駆動輪１３２は、清掃中の表面との主な接触をもたらし、それゆえ、主にロボット清掃装置１００を支援し得る。ロボット清掃装置１００が清掃中の表面上に位置決めされると、リーディングローラ１２４も清掃中の表面上に載置される。他の実施形態では、リーディングローラ１２４は、リーディングローラ１２４が清掃中の表面のすぐ上に置かれるように、位置決めされ得る。ロボット清掃装置１００はまた、駆動輪１３０を駆動するために（例えば、独立して）駆動モータ１３４を含む。少なくとも駆動モータ１３４にはコントローラ１３６が結合されて、ロボット清掃装置１００の動き及び他の機能を制御する。ロボット清掃装置１００は、さらに、センサー（例えば、近接センサー、衝突センサー、段差（cliff）センサー）を含み得、コントローラ１３６が、感知した条件に応答して、例えば、ロボット掃除機の分野において公知の技術に従って、駆動輪１３４及び他の構成要素を操作するようにする。

[0025] 回転するブラシロール１２２は、ブラシロール１２２の外周に毛、ファブリック、又は他の清掃要素、又はそれらの任意の組み合わせを有し得る。ブラシロール及び他の攪拌機の例は、米国特許第９，４５６，７２３号及び米国特許出願公開第２０１６／０２２００８２号に図示され且つ詳細に説明されており、これら全体を本願明細書に援用する。

[0026] リーディングローラ１２４は、下記でより詳細に説明するように、屑を捕らえるのを容易にするためにパターン（例えば、渦巻きパターン）に配置された比較的軟質の材料（例えば、軟質の毛、ファブリック、フェルト、けば又はパイル）を含み得る。リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも実質的に軟らかいように選択され得る。比較的軟質の材料は、限定されるものではないが、細いナイロン毛（例えば、直径０．０４±０．０２ｍｍ）又はテキスタイル若しくはファブリック材料、例えばフェルト、又は表面を清掃するのに好適なけば若しくはパイルを有する他の材料を含み得る。複数の異なるタイプの材料が一緒に使用されて、異なる清掃特性を提供し得る。比較的軟質の材料は、例えば、より硬い毛（例えば、直径０．２３±０．０２ｍｍのナイロン毛）などのより硬質の材料と一緒に使用され得る。例えば、カーボン繊維などの、ナイロン以外の材料も使用され得る。材料は、リーディングローラ１２４の周りで、図１に示す渦巻きパターンなどのパターンに配置されて、屑を開口部１２７の方へ向かって及び吸引導管１２８内へと動かすのを容易にし得る。渦巻きパターンは、例えば、比較的軟質の材料の幅広の条片、及びより硬質の材料の細い条片よって形成され得る。他のパターンも使用されてもよく、及び本開示の範囲内である。

[0027] リーディングローラ１２４の毛及び／又はパイルの軟らかさ、長さ、直径、配置構成、及び弾力性は、硬い表面（例えば、限定されるものではないが、硬い木造床、タイル床、ラミネート床など）とシールを形成するように選択され得るが、ブラシロール１２２の毛は、カーペット繊維などを攪拌するように選択され得る。例えば、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも２５％軟らかいとし得る、或いは、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも３０％軟らかいとし得る、或いは、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも３５％軟らかいとし得る、或いは、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも４０％軟らかいとし得る、或いは、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも５０％軟らかいとし得る、或いは、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２よりも少なくとも６０％軟らかいとし得る。軟らかさは、例えば、使用されている毛又はパイルの柔軟性に基づいて、決定され得る。

[0028] 毛及び／又はパイルのサイズ及び形状は、意図した用途に基づいて選択され得る。例えば、リーディングローラ１２４は、長さ５〜１５ｍｍ（例えば、７〜１２ｍｍ）の毛及び／又はパイルを含み得、且つ直径０．０１〜０．０４ｍｍ（例えば、０．０１〜０．０３ｍｍ）とし得る。一実施形態によれば、毛及び／又はパイルは、長さ９ｍｍ及び直径０．０２ｍｍを有し得る。毛及び／又はパイルは任意の形状を有し得る。例えば、毛及び／又はパイルは、線形、弓状とし得る、及び／又は複合形状を有し得る。一実施形態によれば、毛及び／又はパイルは、全体的にＵ及び／又はＹ字形状を有し得る。Ｕ及び／又はＹ字形状の毛及び／又はパイルは、床面１０に接触する点の数を増加させ、それにより、リーディングローラ１２４の掃除機能を高める。毛及び／又はパイルは、限定されるものではないが、ナイロン６又はナイロン６／６などの任意の材料で作製され得る。

[0029] 任意選択的に、リーディングローラ１２４の毛及び／又はパイルは、例えば、製織後熱処理（post weave heat treatment）を使用して、熱処理され得る。熱処理は、リーディングローラ１２４の毛及び／又はパイルの寿命を延ばし得る。例えば、繊維を製織し、且つベルベットを複数のロールにカットした後、ベルベットは巻かれ、その後、蒸気の多いオートクレーブを通過させられ、繊維／毛をより弾力性のある繊維にさせ得る。

[0030] リーディングローラ１２４はハウジング１１０内に位置決めされて、底部接触面１４０が、ブラシロール１２２の底部接触面１４４と比較して、清掃される表面のより近くに配置されるようにする。この配置構成は、ブラシロール１２２が硬い表面に接触することなく、リーディングローラ１２４が表面（例えば、硬い表面）に接触できるようにする。理解され得るように、リーディングローラ１２４は、硬い表面から屑を拾い上げることを意図されているが、ブラシロール１２２は、主に、カーペットの表面に接触することを意図されている。それゆえ、この配置構成は、リーディングローラ１２４が、ロボット清掃装置１００の前面１１２と硬い表面との間にシールを形成できるようにし、それにより、空気流及び硬い表面での吸引を高めるため、有益である。さらに、この配置構成は、（いくつかの実施形態では）ブラシロール１２２が硬い表面に接触する必要がないため、１つ又は複数の駆動モータでの抗力／トルクを低減させる。抗力／トルクの低減は、より小型／安価なモータを可能にし得る、及び／又はモータの寿命を延ばし得る。

[0031] いくつかの実施形態によれば、リーディングローラ１２４は、ブラシロール１２２から、ある距離（０ｍｍを上回る）離間されて、リーディングローラ１２４がブラシロール１２２に接触しないようにする。この距離は、ブラシロール１２２の下部とリーディングローラ１２４との間のローラ間真空通路１４６の余裕を認め、これにより、流路の少なくとも一部分を吸引導管１２８の開口部１２７に提供する。ローラ間真空通路１４６は、リーディングローラ１２４によって拾い上げられる（及び／又はそこから除去される）屑が、ロボット清掃装置１００によって生成された真空流に取り込まれるか、及び／又はブラシロール１２２によって拾い上げられるかのいずれかを許し、それにより、ロボット清掃装置１００の清掃効率を高める。さらに、距離は、１つ又は複数のモータへの負荷／抗力を低減させ、それにより、１つ又は複数のモータの寿命を延ばし、及び／又はブラシロール１２２及びリーディングローラ１２４の双方を回転させるために、より小型のモータを使用できるようにする。

[0032] リーディングローラ１２４及びブラシロール１２２の一方又は双方は、取り外し可能とし得る。ブラシロール１２２及び／又はリーディングローラ１２４をロボット清掃装置１００から取り外せる能力によって、ブラシロール１２２及び／又はリーディングローラ１２４をより簡単に清掃できるようにし、及び意図した用途に依存して、ユーザが、ブラシロール１２２及び／又はリーディングローラ１２４のサイズを変更し、ブラシロール１２２及び／又はリーディングローラ１２４の毛のタイプを変更し、及び／又はブラシロール１２２及び／又はリーディングローラ１２４を完全に取り外すことができるようにし得る。

[0033] いくつかの実施形態では、ロボット清掃装置１００はまた、リーディングローラ１２４と接触する一連のコーミング突起１５２（デブライディング突起とも呼ばれる）を含むコーミングユニット１５０を含み得る。コーミング突起１５２は、ロボット清掃装置１００が使用されているときに、リーディングローラ１２４に巻き付き得る及び／又は入り込み得る／そこに取り込まれ得る屑（例えば、限定されるものではないが髪の毛、糸など）を除去するように構成され得る（例えば、ユーザがリーディングローラ１２４から屑を手で取り除く必要がない）。一実施形態によれば、コーミング突起１５２はリーディングローラ１２４にのみ接触し得る（例えば、コーミング突起１５２はブラシロール１２２に接触しないかもしれない）。リーディングローラ１２４にのみ接触するコーミング突起１５２の利点のいくつかは、リーディングローラ１２４の寿命を延ばすことを含む。さらに、リーディングローラ１２４にのみ接触するコーミング突起１５２は、モータへの負荷／抗力を低減させ得、それにより、より小型／安価なモータを使用できるようにし、及びロボット清掃装置１００をより軽量に及びその製造を安価にする。

[0034] コーミング突起１５２は、リーディングローラ１２４の底部接触面１４０の上方であって、且つリーディングローラ１２４の側面又は下半分の高さに配置され得る。コーミング突起１５２の配置は、コーミング突起１５２がカーペットに接触するのを防止するのを助け得、それにより、ロボット清掃装置１００への抗力を低減させ、及びコーミング突起１５２がカーペットを損傷させる可能性を低減させる。この配置構成はまた、コーミング突起１５２をローラ間真空通路１４６に露出させることができるようにし、それにより、コーミング突起１５２によるリーディングローラ１２４からの屑の除去を改善する。コーミング突起１５２はまた、空気がコーミング突起１５２を通ってリーディングローラ１２４の内側上部（例えば、上半分）へと流れるのを実質的に防止し得る。他の実施形態では、リーディングローラ１２４の外表面と支持体との間に空間が形成され得、空気が下向きにコーミング突起１５２を通って流れて、ローラ間真空通路１４６を通って屑を空気流に押し込むようにする。

[0035] 図３に詳細に示すように、コーミング突起１５２は、支持体１６９から延在し且つ部分的に清掃ローラ１２４内へと延在する歯である。図示の実施形態は、単一の支持体１６９から延在する歯１５２を備えるコーミングユニット１５０を示すが、コーミングユニット１５０はまた、複数の支持体１６９から延在する歯１５２を含み得る。コーミング突起１５２の形状及び構成の例は、米国特許出願第１５／４９２，３２０号に詳細に示され、この全体を本願明細書に援用する。コーミング突起１５２に関する他の形状及び構成も本開示の範囲内である。

[0036] コーミングユニット１５０は、清掃ローラ１２４の長さのかなりの部分（すなわち、半分を上回る）に沿って延在して、清掃ローラ１２４の清掃面のかなりの部分からコーミング歯１５２が屑を除去するようにし得る。ある実施形態では、コーミング歯１５２は、例えば、清掃ローラ１２４の清掃面の長さの９０％超に沿って、清掃ローラ１２４の清掃面に係合し得る。コーミングユニット１５０は、髪の毛及び他の同様の屑をローラ１２４の中心から離れるように動かすように設計される清掃ローラと共に特に上手く機能する。

[0037] コーミング歯１５２は、清掃ローラ１２４の回転中心と位置合わせされていない、角度のついたリーディングエッジ１５３を有する。角度のついたリーディングエッジ１５３は、回転する清掃ローラ１２４の引き込み部分が最初に当たり且つ清掃ローラ１２４の回転方向の方に又はその内部へ方向付けられるエッジである。より具体的には、コーミング歯１５２のリーディングエッジ１５３は、リーディングエッジ１５３が清掃ローラ１２４の外表面と交差する箇所である交点から回転中心まで延びる線に対して、鋭角αを形成する。いくつかの実施形態では、角度αは、５°〜５０°の範囲、及びより具体的には２０°〜３０°の範囲、及びより具体的には約°２４〜２５°にある。

[0038] いくつかの実施形態では、コーミング歯１５２は、清掃ローラ１２４の底部接点１４０の可能な限り近くであるが、清掃中の表面（例えば、カーペット）に捕まるのを防止するのに十分な高さに、位置決めされる。コーミング歯１５２は、例えば、清掃装置のハウジングの最下部の構造のすぐ上に位置決めされ得る。清掃ローラ１２４の底部接点１４０の近くにコーミング歯１５２を位置決めすることによって、可能な限り迅速に屑を捕らえて除去できるようにし、それにより、屑の除去を改善する。コーミングユニット１５０は、清掃ローラ１２４に対して他の向き及び位置を有し得る（例えば、回転中心の上方）。

[0039] コーミング歯１５２は、清掃ローラ１２４内へ、軟質ローラ用の清掃ローラ半径の０％〜５０％（例えば、限定されるものではないが、０％超〜５０％）、及び房状ブラシロール用の清掃ローラ半径の０％〜３０％の範囲内（例えば、限定されるものではないが、０％超〜３０％）の深さまで延在し得る。一実施形態では、清掃ローラ１２４は、軟質ローラ（例えば、直径０．１５ｍｍ以下及び長さ３ｍｍ超のナイロン毛）であり、及びコーミング歯１５２は、１５％〜３５％の範囲内で軟質清掃ローラ１２４内に延在し得る。コーミング突起１５２は、支持体１６９と清掃ローラ１２４の外表面との間に根元間隙すなわち間隔をもたらすように位置決めされ得、清掃ローラ１２４と支持体１６９との間、及びコーミング歯１５２の根元１５４の辺り及び／又はそこを通って、空気が流れ得るようにする。コーミング歯１５２の根元１５４の辺り及び／又はそこを通る空気流は、清掃ローラ１２４から除去された屑を押しのけ、及び屑を、清掃装置の吸引導管の方へ向かう空気流通路内へと方向付けるのを支援し得る。根元間隙は、１〜３ｍｍの範囲内、及びより具体的には２〜３ｍｍの範囲の幅を有し得る。根元間隙は、コーミングユニット１５０の全長を横切って延在してもよく、又は根元間隙が、コーミングユニット１５０の長さに沿った１つ以上のセクションにのみ形成されて、それらのセクションにのみ空気チャンネルを形成してもよい。他の実施形態では、コーミングユニット１５０の支持体１６９は、清掃ローラ１２４の外表面に接触して封止をもたらし、及び空気を清掃ローラ１２４の下側に強制的に流す。

[0040] 図示の実施形態では、コーミング歯１５２は、根元幅Ｗ_ｒを有する幅広の底辺又は根元１５４、及び直径Ｄ_ｒを有する先端１５６の、三角形の「歯」のプロファイルを有する。概して、底辺又は根元１５４は、回転している清掃ローラ１２４が接触するときに、歯１５２が上向きに曲がるのを防止するように十分に幅広とし得、及び先端１５６は、屑を捕らえるように十分に鋭いとし得る。いくつかの実施形態では、先端１５６は、直径３ｍｍ未満の範囲内、及びより具体的には、１〜２ｍｍの範囲内、及びさらにより具体的には約１．６ｍｍで丸められ得る。根元幅Ｗ_ｒは、５〜６ｍｍの範囲内とし得る。

[0041] 別の実施形態では（図示せず）、コーミング歯１５２は、凹曲面を形成する湾曲リーディングエッジを備える湾曲プロファイルを有する。この実施形態では、先端１５６において湾曲リーディングエッジから延在する線は、交点から回転中心まで延在する線と角度αを形成する。湾曲エッジを備えるコーミング歯１５２は、本明細書で説明及び図示するような直線リーディングエッジを備える歯１５２と同様に、位置決め及び離間され得る。

[0042] いくつかの実施形態では、コーミングユニット１５０は、１インチ当たり４〜１６個の歯、及びより具体的には、１インチ当たり７〜９個の歯で離間したコーミング歯１５２を含む。コーミング歯１５２は、プラスチック又は金属で作製され得、及び所望の剛性をもたらして、回転する清掃ローラ１２４と係合するときに曲げを防止する厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、コーミング歯１５２の厚さは、材料に依存して、．５〜２ｍｍの範囲内とし得る。一例では、コーミング歯１５２は、プラスチックで作製され、及び０．８ｍｍの厚さ、約２．４ｍｍの間隔Ｓ、及び約３．３ｍｍの中心間距離Ｓ_ｃを有する。

[0043] コーミングユニット１５０は、等間隔を有するコーミング歯１５２を備えて示されるが、コーミングユニット１５０はまた、例えば、等間隔の歯及び／又は異なる間隔の歯１５２の群を含む、異なる間隔の歯１５２を含み得る。コーミングユニット１５０は、清掃ローラ１２４の中心に歯がないセクション、及び清掃ローラ１２４の両端部に近接してコーミング歯１５２の群を含んでもよく、ここでは、髪の毛及び同様の屑は、回転中に移動する。コーミングユニット１５０は、同じ形状又は歯のプロファイル及び寸法を有する歯１５２を備えて示されるが、コーミングユニット１５０は、コーミングユニット１５０に沿った異なる箇所で、異なる形状、プロファイル寸法及び構成の歯１５２を含み得る。

[0044] 図４を参照して説明すると、コーミングユニット１５０’の別の実施形態は、清掃ローラ１２２’、１２４’の双方に係合する第１及び第２の一連の突起１５２ａ、１５２ｂを含んで、屑を両清掃ローラから除去し得る。突起１５２ａ、１５２ｂは、回転方向内へと延在し且つそれぞれの清掃ローラ１２２’、１２４’の回転中心とは交差しないリーディングエッジを備える上述のものと同様とし得る。他の実施形態では、第１及び第２の一連の突起１２２’、１２４’は、別個のコーミングユニットに及び異なる箇所に設けられ得る。

[0045] ロボット清掃装置１００の実施形態は、任意選択的に静電放電素子（ＥＳＤ）を含む。ＥＳＤは、ロボット清掃装置１００への静電荷の蓄積を減少させ得る及び／又は防止し得る。ＥＳＤは、静電荷を放電するための任意の公知の装置を含み得る。一実施形態によれば、ＥＳＤは、リーディングローラ室１２６の後ろで開口部間に織られたバーネット（Barnet）繊維を含み得る。バーネット繊維は、放電のために、コーミング突起１５０及び／又はリーディングローラ１２４のごく近くに配置され得る。例えば、ＥＳＤは、電荷を中性ＡＣ線へと放電する印刷回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）に接続され得る。

[0046] いくつかの実施形態では、ロボット清掃装置１００は、さらに、ハウジング１１０の底面１２０に、１つ以上の床封止条片１７０、１７２（図１及び図２）を含み得る。１つ又は複数の床封止条片１７０、１７２は、ハウジング１１０から外向きに延在し且つ清掃される表面１０（図２）と少なくとも部分的に接触するのに十分な長さを有する１つ以上のセクションを含み得る。１つ又は複数の床封止条片１７０、１７２は、清掃中の表面１０と接触できる軟質の毛、ファブリック材料、ゴム材料、又は他の材料を含み、空気が後側から吸引導管１２８の開口部１２７に流入するのを実質的に防止し得る。封止条片１７０、１７２はまた、複数の要素又は複数の材料の組み合わせ、例えば、毛と、毛間の条片に沿って延在するゴム条片と（例えば、毛がゴム条片よりも長い状態で）を含み得る。

[0047] 例示的な実施形態では、横方向床封止条片１７０（図１）が、後部横方向部分に沿って延在し（例えば、横方向床封止条片１７０の縦軸は、全体的に、吸引導管１２８の開口部１２７の少なくとも一部分の後ろ側でハウジング１１０の左側面１１６ａと右側面１１６ｂとの間に延在する）、及びサイド封止条片１７２は、開口部１２７の左側面及び右側面に沿って延在する（例えば、サイド封止条片１７２の縦軸は、全体的に、ハウジング１１０の前面１１２と背面１１４との間の少なくとも一部分に延在する）。リーディングローラ１２４自体が、清掃中の表面１０とシールすなわち封止を形成するため、開口部１２７の側面に沿って追加的な封止条片は不要である（しかしながら、追加的な封止条片は、開口部１２７の側面に沿って追加されてもよい）。別個の条片１７０、１７２を示すが、１つ以上の連続的な封止条片を使用してもよい（例えば、サイド封止条片１７２の１つ以上及び横方向床封止条片１７０の双方の部分は、１つ以上の連続的な封止条片によって形成され得る）。床封止条片１７０、１７２は、ロボット清掃装置１００と床との間の封止性を高め、それにより、真空効率を改善する。図示の実施形態では、横方向床封止条片１７０は、ロボット清掃装置１００の前方への動きの方向において、前方に角度が付けられている。同様に、サイド封止条片１７２の１つ以上も（又はその代わりに）、ロボット清掃装置１００の前方への動きの方向において、前方に角度が付けられている。

[0048] 図５〜図７を参照して、二重清掃ローラ２２２、２２４を含むロボット清掃装置２００の別の実施形態が、図示及び説明される。ロボット清掃装置２００は、壁に接して清掃するのを容易にするために、真っ直ぐな前面２１２を備えるハウジング２１０を含む。真っ直ぐな前面２１２は、ハウジング２１０の矩形の前部によって形成されるが、他の形状も考慮され、及び本開示の範囲内である。ハウジング２１０は又はハウジング２１０内に配置された又はそれと一体となった、取り外し可能なゴミ箱などの屑回収装置２１９を含む。

[0049] 上述のロボット清掃装置１００と同様に、ロボット清掃装置２００は、二重清掃ローラ２２２、２２４、コーミングユニット２５０、１つ以上の駆動輪２３０及び１つ以上の非被駆動輪２３２を含む。この実施形態では、リーディングローラ２２４は、真っ直ぐな前面２１２の近くで、ハウジング２１０に回転自在に取り付けられ、及び非被駆動輪２３２（例えば、キャスタ・ホィール）は、ハウジング２１０の背面２１４の近くに回転自在に取り付けられる。リーディングローラ２２４の回転軸は、真っ直ぐな前面２１２に対してほぼ平行とし得る。ブラシロール２２２、リーディングローラ２２４、及びコーミングユニット２５０は、他の箇所は、上述のように構成され得る。

[0050] この実施形態では、横方向封止条片２７０は、吸引導管２２８への開口部２２７の後部横方向部分に沿って延在し（例えば、横方向封止条片２７０の縦軸は、全体的に、吸引導管２２８の開口部２２７の少なくとも一部分の後ろ側でハウジング２１０の左側面２１６ａと右側面２１６ｂとの間に延在する）、及びサイド封止条片２７２は、吸引導管２２８の開口部２２７のかなりの部分に沿って延在し（例えば、サイド封止条片２７２の縦軸は、全体的に、ハウジング２１０の前面２１２と背面２１４との間の少なくとも一部分に延在する）、且つリーディングローラ２２４及び／又はブラシロール２２２から離間されて、複数の側面から吸引導管２２８へ空気が通過できるようにする。

[0051] ロボット清掃装置２００は、ハウジング２１０の底面２２０に形成され且つ吸引導管２２８の開口部２２７の方へ向かって後方に延在する１つ以上のサイドエッジ真空通路２７４を含み得る。サイドエッジ真空通路２７４は、ロボット清掃装置２００のサイドエッジ清掃効率を高め得る。サイドエッジ真空通路２７４は、前面２１２及びコーナー／側面２１６ａ、２１６ｂから吸引導管２２８の方へ空気を吸い込み、それにより、エッジ清掃並びに前側清掃を改善する。サイドエッジ真空通路２７４の少なくとも１つはまた、空気を、リーディングローラ２２４とブラシロール２２２との間のローラ間空気通路２４６へ方向付け、リーディングローラ２２４からの屑の除去を容易にし得る。そのようなものとして、サイドエッジ真空通路２７４及びローラ間空気通路２４６は共に、吸引導管２２８への主空気流路の少なくとも一部分を提供する。

[0052] サイドエッジ真空通路２７４は、ハウジング２１０の縦軸Ｌに対して約４５度の角度に配置され得る。他の実施形態では、サイドエッジ真空通路２７４の角度は、ハウジング２１０の縦軸Ｌに対して３０〜６０度内とし得る。サイドエッジ通路２７４は、角度の付いた直線の通路として示すが、他の形状及び構成（例えば、Ｓ字状又は湾曲）も可能であり、及び本開示の範囲内である。

[0053] 他の実施形態では、ハウジング２１０は、さらに、ハウジング２１０の真っ直ぐな前面２１２の頂部を形成するバンパー（図示せず）を含み得る。バンパーは、ロボット清掃装置１００及び／又は環境内にある他の物体を損傷させる可能性を低減させ得る。リーディングローラ２２４の前部は、ハウジング２１０の前面２１２で露出しており、及びバンパーは、リーディングローラ２２４の少なくとも頂部の辺りに延在し得る。例示的な実施形態では、バンパーは、ハウジング２１０の前面２１２に沿って横方向に延在する横方向部分と、ハウジング２１０の前面２１２の左及び右側面に沿って下方に延在するサイド部分とを含む。サイド部分は、リーディングローラの第２の回転軸ＲＡ２にある又はその下方の点まで延在し得る。バンパーの一例は、米国特許出願第１５／４９２，３２０号に詳細に開示されており、その全体を本願明細書に援用する。

[0054] バンパーは、任意選択的に、空気流路の少なくとも一部分を提供する１つ以上のフロントエッジ真空通路を規定し得る。それゆえ、バンパーは、全体的に、垂直面（例えば、壁など）とのシールを形成し、フロントエッジ清掃を改善し得る。フロントエッジ真空通路は、ロボット清掃装置１００内に吸い込まれる空気の対気速度を高めることができるかもしれず、それにより、フロントエッジ清掃を改善する。バンパーはまた、横方向部分に配置された１つ以上の横方向空気通路を含み得、これも、前面２１２に沿った空気流を増加できる。

[0055] バンパーはまた、横方向エッジ／セクションに配置された１つ以上の圧縮要素（例えば、リブ）を含み得る。圧縮要素は、バンパーの弾力性及び緩衝性を高めることができる。バンパーが垂直面に押し付けられると、圧縮要素は、最初にその面に接触し、及びバンパーを、バンパーの残りの部分よりも局所的に遠くに戻すように押し、それにより、圧縮要素の両側に間隙を形成する。圧縮要素の両側の間隙は空気路を形成し、リーディングローラ２２４の前方で空気が引き下ろされるようにし、これにより、塵及び屑をかき乱して、吸引導管の方に向かう空気流路内へと方向付けられ得るようにする。

[0056] 本発明の原理を本明細書で説明したが、当業者には、この説明は例にすぎず、本発明の範囲の限定ではないことが理解される。他の実施形態が、本明細書で図示及び説明した例示的な実施形態に加えて、本発明の範囲内で考慮される。当業者による修正及び代替は、本発明の範囲内であるとみなされ、これらは、以下の特許請求による以外では、限定されない。

Claims (17)

1. 吸引導管を規定するハウジングであって、前記ハウジングの底面には開口部がある、ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された、屑を収容するための屑回収装置と、
   前記ハウジングに回転自在に取り付けられたブラシロールであって、前記ブラシロールの一部分が前記底面の下方に延在して、屑を前記開口部内へと方向付けるようにする、ブラシロールと、
   前記ブラシロールの清掃要素よりも軟らかい清掃要素を含むリーディングローラであって、前記リーディングローラは、前記ブラシロールの前方に回転自在に取り付けられ、且つ前記ブラシロールから離間して前記ブラシロールの下部と前記リーディングローラの下部との間にローラ間空気通路を規定し、前記リーディングローラの前記下部の少なくとも内側が、前記吸引導管への流路に露出するようにし、及び前記リーディングローラの上部の少なくとも内側が、前記吸引導管への前記流路の実質的に外部にあるようにする、リーディングローラと、
   前記ブラシロールと前記リーディングローラとの間に配置されたコーミングユニットであって、少なくとも、前記リーディングローラ内へ部分的に延在する第１の一連の離間したコーミング突起、及び、前記ブラシロール内へ部分的に延在する第２の一連の離間したコーミング突起を含むコーミングユニットと、を備えるロボット掃除機。
2. 前記コーミング突起は、前記リーディングローラの回転中心と位置合わせされていない、角度のついたリーディングエッジを有し、前記角度のついたリーディングエッジは、前記リーディングローラの回転方向に方向付けられている、請求項１に記載のロボット掃除機。
3. 前記第１の一連の離間したコーミング突起は、前記リーディングローラの前記回転中心の下方の位置で前記リーディングローラに係合し、及び前記第２の一連の離間したコーミング突起は、前記ブラシロールの回転中心の上方で前記ブラシロールに係合する、請求項１に記載のロボット掃除機。
4. 前記ハウジングの前面の頂部を形成し且つ少なくとも横方向に延在するバンパーをさらに備え、前記バンパーの少なくとも一部分は、前記リーディングローラの前方にリーディングエッジを提供して、前記リーディングローラよりも前に前記ハウジングが垂直面に接触するようにし、前記バンパーは、前記バンパーを通る少なくとも１つの空気通路を規定して、前記バンパーが垂直面に接して位置決めされるときに空気が通過することができるようにする、請求項１に記載のロボット掃除機。
5. 吸引導管を規定するハウジングであって、前記ハウジングの底面に開口部がある、ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された、屑を収容するための屑回収装置と、
   屑を前記開口部及び前記屑回収装置内へと方向付けるために、前記ハウジングの底面に回転自在に取り付けられたブラシロールと、
   屑を前記ブラシロールの方へ方向付けるために、前記ブラシロールの前方に回転自在に取り付けられたリーディングローラと、
   前記ブラシロールと前記リーディングローラとの間に配置されたコーミングユニットであって、前記コーミングユニットは、前記リーディングローラ内へ部分的に延在する少なくとも第１の一連の離間したコーミング突起、及び、前記ブラシロール内へ部分的に延在する少なくとも第２の一連の離間したコーミング突起を含むコーミングユニットと、を備えるロボット掃除機。
6. 前記第１の一連の離間したコーミング突起は、前記リーディングローラの回転中心の下方の位置で前記リーディングローラに係合し、及び前記第２の一連の離間したコーミング突起は、前記ブラシロールの回転中心の上方で前記リーディングローラに係合する、請求項５に記載のロボット掃除機。
7. 前記第２の一連の離間したコーミング突起は、背部支持体から延在する離間したコーミング歯を含み、前記歯は、前記背部支持体に根元と、前記根元から反対の端部に先端とを有し、前記歯は、前記先端においてよりも前記根元において幅広である、請求項５に記載のロボット掃除機。
8. 前記第２の一連の離間したコーミング突起の先端は、前記ブラシロールの回転中心の上方の上半分で前記ブラシロールに接触する、請求項７に記載のロボット掃除機。
9. 前記第１の一連の離間したコーミング突起の角度のついたリーディングエッジは、前記角度のついたリーディングエッジと前記リーディングローラとの交点から前記リーディングローラの前記回転中心まで延在する線に対して鋭角を形成し、前記鋭角は５°〜５０°の範囲内である、請求項５に記載のロボット掃除機。
10. 前記第１の一連の離間したコーミング突起は、背部支持体から先端まで延在する、離間したコーミング歯を含み、及び前記先端の少なくともいくつかは、３ｍｍ未満の範囲内の直径で丸みがつけられている、請求項５に記載のロボット掃除機。
11. 前記第１の一連の離間したコーミング突起は、背部支持体から先端まで延在する、離間したコーミング歯を含み、及び前記歯は前記リーディングローラに係合して、前記背部支持体と前記リーディングローラの外側部分との間に根元間隙が形成されるようにし、前記根元間隙は１〜３ｍｍの範囲内にある、請求項５に記載のロボット掃除機。
12. 前記第１の一連の離間したコーミング突起は、前記リーディングローラ内に、前記リーディングローラの半径の約１５％〜３５％、延在する、請求項５に記載のロボット掃除機。
13. 前記第１の一連の離間したコーミング突起の上方の前記リーディングローラの上部は、前記吸引導管の外部にある、請求項５に記載のロボット掃除機。
14. 吸引導管を規定するハウジングであって、前記ハウジングの底面に開口部がある、ハウジングと、
    前記ハウジングに回転自在に取り付けられたブラシロールであって、前記ブラシロールの一部分は、前記ハウジングの前記底面の下方、及び少なくとも部分的に前記開口部内に延在して、屑を前記開口部内へ方向付ける、ブラシロールと、
    前記ブラシロールの前方に回転自在に取り付けられ、且つ前記ブラシロールから離間して前記ブラシロールの下部と前記リーディングローラの下部との間にローラ間空気通路を規定し、前記リーディングローラの前記下部の少なくとも内側が前記吸引導管への流路に露出するようにし、及び前記リーディングローラの上部の少なくとも内側が前記吸引導管への前記流路の実質的に外部にあるようにする、リーディングローラと、
    前記ブラシロールと前記リーディングローラとの間に配置されたコーミングユニットであって、前記リーディングローラ内へ部分的に延在する少なくとも第１の一連の離間したコーミング突起、及び、前記ブラシロール内へ部分的に延在する第２の一連の離間したコーミング突起を含むコーミングユニットと、
    前記ハウジング内に配置された、屑を収容するための屑回収装置と、を備え、
    前記ハウジングの前記底面は、前記ハウジングの左側面又は右側面の一方から延在して前記ローラ間空気通路へ空気を方向付ける第１のサイドエッジ真空通路を規定する、ロボット掃除機。
15. 前記開口部の後側に沿って延在する後部封止条片、及び前記ハウジングの前記左側面及び前記右側面に沿って延在する左サイド封止条片及び右サイド封止条片を含む少なくとも１つの封止条片をさらに備える、請求項１４に記載のロボット掃除機。
16. 前記第１のサイドエッジ真空通路は、前記ハウジングの前記底面に凹状部分として規定されている、請求項１４に記載のロボット掃除機。
17. 前記第１のサイドエッジ真空通路は、前記第１のサイドエッジ真空通路が延在する前記ハウジングの前記左側面及び前記右側面に対して鋭角を形成している、請求項１６に記載のロボット掃除機。

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