JP2011045694A - サイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】サイドブラシが壁面等の障害物に接触してもサイドブラシ装置等の破損を招くことなく円滑な床面清掃が得られるサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットを提供する。
【解決手段】走行装置を備えたロボット本体２に設けられるサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒが、基端が揺動自在にロボット本体２の下面に支持されて前方に延在すると共に先端部にサイドブラシモータによって回転駆動されるサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒを支持するサイドブラシ支持装置３１Ｌ、３１Ｒを備え、サイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒと同軸上の環状の回転バンパ６２を設ける。清掃作業中に回転バンパ６２が障害物に接触した際に、回転バンパ６２が障害物に押圧付与されて回転バンパ６２がサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒを障害物から離反する方向に誘導する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自走式清掃ロボットに関し、特に床面等を清掃するサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットに関する。

近年、自律走行機能と床面清掃機能とを有する自走式清掃ロボットが開発されている。

この種の床面等を清掃する自走式清掃ロボットに関しては、例えば特許文献１がある。この特許文献１の清掃ロボットは、自律走行が可能なようにロボット本体の下面にモータによって駆動される左右の駆動輪およびキャスタと、壁面等の障害物および方位等を検知する各種のセンサを有し、各センサの出力に基いてモータの動作を制御する制御部を備える。ロボット本体の下面には床面清掃が可能なようにパワーブラシモータによって回転駆動する円筒状のパワーブラシおよび塵埃を吸引収容するダストボックスの吸込口を設け、更にロボット本体の前部左右にやや拡開しながら延出する２本のサイドブラシ支持装置の先端部にサイドブラシモータによって回転駆動する円錐台形状のサイドブラシを備えたサイドブラシ装置を設ける。

そして、予め設定されたプログラムに従って回転駆動される駆動輪によって走行しつつ、回転するサイドブラシにより左右の塵埃を内側へ掃き寄せると共に、回転するパワーブラシによって掃き出された塵埃を吸込口からダストボックス内に吸引する。

特開２０００−３４２４９６号公報

特許文献１の清掃ロボットにあっては、例えば壁際に沿って清掃する際には、センサの検知に基づいて壁面と清掃ロボットとの離間距離を保持しつつ壁面に沿って走行してサイドブラシによって床面を清掃する。しかし、ロボット本体から延出するサイドブラシ支持装置の先端部にサイドブラシを備えることから、清掃作業中に清掃ロボットが壁際に寄りすぎてサイドブラシ支持装置やサイドブラシが壁面に接触することがある。

特に、例えば、図１８の平面図を示すように、壁面１０１に、壁面１０１から段部１０２ａ、１０２ｂおよび壁部１０２ｃによって矩形に突出してドア１０５を取り付ける引き込み部１０２が形成される場合には、壁面１０１に沿って予め設定された離間距離Ｌを保持して清掃ロボット１１０が走行しつつ、ロボット本体１１１から突出するサイドブラシ支持装置１１２の先端に支持されたサイドブラシ１１３によって床面Ｇを清掃するが、引き込み部１０２においては引き込み部１０２の壁部１０２ｃ側に蛇行してサイドブラシ１１３が引き込み部１０２の段部１０２ｂに接触することが懸念される。

このようにサイドブラシが、壁面の段部等の障害物に接触するとサイドブラシ或いはサイドブラシを支持するサイドブラシ支持装置が破損することが懸念される。また、円滑な清掃ロボットによる床面清掃が妨げられるおそれがある。とは言え壁際からある程度余裕を持った状態で床面清掃を行うと、清掃残し等を招くことになる。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、サイドブラシ装置が障害物に接触してもサイドブラシ装置等の破損を招くことがなく、円滑な床面清掃が得られるサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットを提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットは、走行装置を備えたロボット本体及び、該ロボット本体の下面に支持されてロボット本体から幅方向外方でかつ前方に突出したサイドブラシ支持装置の先端部に支持されると共に、回転駆動されて床面の塵埃をロボット本体の幅方向内方に掃き寄せるサイドブラシを有するサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、前記サイドブラシ支持装置は、基部が上下方向及び幅方向に揺動自在にロボット本体の下部に支持されて前方に延在すると共に該先端部にサイドブラシモータによって回転駆動されるサイドブラシを支持する揺動支持部材を備え、前記揺動支持部材と前記サイドブラシとの間に、前記サイドブラシのブラシ材先端外径より小径でかつ揺動支持部材の前記先端部外径より大径でロボット走行面と略平行に回転可能な回転バンパを有する回転バンパ装置を備えたことを特徴とする。

これによると、清掃ロボットが清掃作業中に、ロボット本体から突出する揺動支持部材の先端部に設けた回転バンパが障害物に接触した際には、回転バンパが障害物に押圧付与され、回転バンパによってサイドブラシ装置を障害物から離反する方向に誘導する。これにより、サイドブラシ装置と障害物との接触が回避されて清掃作業を円滑に続行することができる。更に、回転バンパをサイドブラシのブラシ材先端外径より小径でかつ揺動支持部材の先端部の外径より大径にすることで、サイドブラシによる障害物に接近した床面の清掃作業を確保しつつ、揺動部材と障害物との接触が回避されて揺動支持部材及び揺動支持部材の先端部に支持されるサイドブラシモータやサイドブラシ等のサイドブラシ装置の損傷が防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、前記回転バンパは、前記サイドブラシ回転中心軸線と同軸上に回転可能に配設されたことを特徴とする。

これによると、回転バンパをサイドブラシ回転中心軸線と同軸上で回転可能に配置することで、請求項１の作用及び効果が効率的に実行できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、前記回転バンパは、前記サイドブラシの回転中心軸線と同軸上に回転可能に配設され、外周面には障害物との接触を検知する接触センサを備え、該接触センサが前記回転バンパと障害物との接触を検知した場合、前記走行装置を制御することを特徴とする。

これによると、回転バンパの外周面に障害物との接触を検知する接触センサを備え、接触センサが回転バンパと障害物との接触を検知した場合に走行装置を制御することで、サイドブラシ装置を障害物から離反する方向への誘導が可能になり、サイドブラシ装置と障害物との接触がより確実に回避できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、前記接触センサによって、前記回転バンパと障害物との接触を検知した場合、前記走行装置による走行を停止させる走行制御手段を備えたことを特徴とする。

これによると、回転バンパの外周面に障害物との接触を検知する接触センサを備え、接触センサが回転バンパと障害物との接触を検知した場合に走行装置による走行を停止することで、サイドブラシ等のサイドブラシ装置の損傷及び破損が抑制できる。

請求項５に記載の発明は、請求項３のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、前記走行装置は、進行方向に対して左右に設けた左右の駆動用モータによって駆動される左右の駆動輪を備え、サイドブラシ装置を進行方向に対して左右の少なくとも一方に備え、該一方のサイドブラシ装置の接触センサが接触を検知した場合、前記一方側の駆動用モータの回転数を他方の駆動用モータの回転数よりも大きくすることを特徴とする。

これによると、回転バンパの外周面が障害物と接触した際に、回転バンパが障害物から離反する方向に清掃ロボットが旋回し、回転バンパが障害物から離反する方向に誘導されて、サイドブラシ装置と障害物との接触が回避され、清掃作業を続行することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１または２のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて前記回転バンパ装置は、サイドブラシ回転中心軸線と同軸を中心として揺動支持部材に固定された円板状の基部と、前記サイドブラシ回転中心軸線を中心に回転可能に前記基部の外周に軸方向で摺動可能に支持された環状で前記サイドブラシのブラシ材先端外径より小径でかつ揺動支持部材の前記先端部外径より大径の外周面を備えた回転バンパを備えたことを特徴とする。

これによると、サイドブラシ回転中心軸線と同軸を中心として揺動支持部材に固定された円板状の基部の外周に、サイドブラシ回転中心軸線を中心に回転可能に回転するように回転バンパを軸方向で摺動可能に支持することから、摺接する基部の外周と回転バンパとの間の隙間に粉塵等が侵入することがなく、或いは粉塵等の侵入が大幅に抑制されて、粉塵等により回転バンパに回転作動が阻害されることなく、清掃作業を円滑に続行することができる。なお、例えば基部の外周と回転バンパとの間にボールベアリング等の軸受け部材を介在して基部に回転バンパを支持した場合には、ボールベアリング等の軸受け部材に粉塵等が侵入して回転バンパの回転が阻害されることがあり、そのメンテナンスの頻度が多くなることが懸念される。

請求項７に記載の発明は、請求項６のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて前記基部は、外周に沿って延在する環状に突出する支持部を備え、前記回転バンパは、内周面に沿って前記支持部を間隙を有して軸方向に挟持する挟持部を備えたことを特徴とする。

これによると、基部の外周に沿って環状に連続するように形成された支持部が、回転バンパの挟持部によって覆われ、かつ回転バンパに形成された挟持部が摺接可能に嵌合して回転バンパが回転することから、基部に形成した支持部と回転バンパの挟持部との間の隙間に粉塵等が侵入することがなく、或いは粉塵等の侵入が大幅に抑制されて、粉塵等により回転バンパに回転作動が阻害されることなく清掃作業を円滑に続行することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて前記回転バンパは、前記挟持部が前記基部の支持部から着脱可能に分解組立て可能なバンパ本体及び保持部材を備えたことを特徴とする。

これによると、回転バンパが、挟持部が基部の支持部から着脱可能に分解組立て可能なバンパ本体及び保持部材によって構成され、分解することでバンパ本体と保持部材に分解することで、回転バンパが基部から取り外し可能で、かつバンパ本体と保持部材とを組立てることで挟持部によって支持部７２が軸方向から間隙を有して挟持されて容易に回転バンパを基部に装着できる。これにより、回転バンパの粉塵除去及び交換等のメンテナンスが容易に行える。

本発明によると、清掃ロボットが清掃作業中に、ロボット本体から突出する揺動支持部材の先端部に設けた回転バンパが障害物に接触した際には、回転バンパによってサイドブラシ装置を障害物から離反する方向に誘導してサイドブラシ装置と障害物との接触が回避され、円滑に清掃作業を続行することができる。更に、回転バンパによって揺動支持部材及び揺動支持部材の先端部に支持されるサイドブラシモータやサイドブラシ等のサイドブラシ装置の損傷が防止できる。

第１実施の形態におけるサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットの概略を示す正面図である。 サイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットの概略を示す側面図である。 サイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットの概略を示す平面図である。 清掃部の回路構成を示すブロック図である。 サイドブラシ支持装置及びサイドブラシの概要を示す清掃ロボットの要部正面図である。 サイドブラシ支持装置及びサイドブラシの概要を示す要部側面図である。 図６のＶＩＩ部拡大図である。 図７の要部平面図である。 清掃ロボットの作動を模式的に示す概略説明図である。 サイドブラシ装置を模式的に示す作動説明図である。 清掃ロボットの作動を模式的に示す作動説明図である。 清掃ロボットの作動を模式的に示す作動説明図である。 接触回避動作のフローチャートである。 清掃ロボットの作動を模式的に示す作動説明図である。 第２実施の形態のサイドブラシ支持装置の概要を示す一部断面側面図である。 図１５のＸＶＩ部拡大図である。 図１５におけるサイドブラシの要部分解斜視図である。 従来のサイドブラス装置を備えた自走式清掃ロボットの作動説明図である。

以下、本発明に係るサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットの実施の形態を図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
第１実施の形態を図１乃至１４を参照して説明する。

図１、図２、図３、図４は本発明のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットの構成を示す概略正面図、側面図、平面図、回路構成を示すブロック図である。

清掃ロボット１は、ロボット本体２の下部前面に沿って弾性部材からなるバンパ３を備えると共に、ロボット本体２の下面に配設された走行装置１０及び清掃装置２０を有する。

走行装置１０は、ロボット本体２の下面の前後方向中央位置の左右に設けられた一対の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒと、ロボット本体２の下面の前後にそれぞれ設けられて清掃ロボット１の走行に応じて揺動自在な前キャスタ１２と後キャスタ１３とを具備している。左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒは、それぞれ減速機（図示せず）を介して駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒに連結され、各駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒにそれぞれ対応してモータドライバを設ける。このモータドライバは走行制御手段を兼備する清掃部コントローラ２１からの指令信号に基づいて駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒの動作をそれぞれ制御する。この清掃ロボット１の走行操舵は、左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒの回転数差により行われ、方向転換は左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒを互いに逆回転することで行われる。

また、ロボット本体２の前部位置には、前方方向および左右方向の障害物の検知を行う障害物センサ１５ａ、１５ｂを設けると共に、方位センサおよび各駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒの回転軸に自走式清掃ロボット１の走行距離を測定する距離センサを設ける。これら距離センサ、障害物センサ１５ａ、１５ｂ、距離センサ、方位センサとからの各検出信号を清掃部コントローラ２１に送る。

清掃部コントローラ２１は、障害物センサ１５ａ、１５ｂが検知した障害物の有無、距離センサからの検知信号に基づいて算出された走行距離、および方位センサが検知した方位等に基づいて駆動用モータに関する指令信号と清掃装置２０の制御に関する指令信号を生成する。駆動モータに関する指令信号は、左右の各モータドライバに与えられ、モータドライバが各駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒの駆動を制御する。

清掃装置２０は、図４に示すように上記清掃部コントローラ２１と、清掃ロボット１の下部に配設されてパワーブラシモータ２２によって回転駆動される円筒状のパワーブラシ２３、パワーブラシ２３の後方に吸込口２４が開口する図示しないダストボックス、ロボット本体２の下面前部左右にそれぞれ配設されたサイドブラシ支持装置３１Ｌ、３１Ｒおよび各サイドブラシ支持装置３１Ｌ、３１Ｒの先端部にそれぞれ支持されて左右のサイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒによって回転駆動されるサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒを有するサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒを備え、ダストボックスはブロアモータ２５によって回転駆動されるブロアによって吸込口２４から塵埃等を吸引し、吸込口２４から吸い込まれた塵埃等をダストボックス内に貯留する。

そして、予め設定されたプログラムに従って回転駆動される駆動輪１１Ｌ、１１Ｒによって床面上走行しつつ、回転するパワーブラシ２３で床面上の塵埃を掃き上げると共に、必要に応じてサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによりパワーブラシ２３の清掃領域外の塵埃を内側、即ちパワーブラシ４７Ｌ、４７Ｒの清掃領域内へ掃き寄せる。これらパワーブラシ２３で掃き上げられた塵埃及びサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによって掃き寄せられた塵埃を吸込口２４からダストボックス内に吸引する。

次に、サイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒについて図５乃至図８を参照して説明する。なお、左右のサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒは同様の構成であり左側のサイドブラシ装置３０Ｌを主に説明する。

図５はサイドブラシ装置３０Ｌの概要を示す清掃ロボット１の要部正面図、図６は同要部側面図、図７は図６のＶＩＩ部拡大図、図８は図７の要部平面図である。

図５乃至図８に示すように、ロボット本体２の下部にフレーム５が配置される。フレーム５は、前後方向に延在する複数の縦フレーム６及び幅方向に延在する複数の横フレーム７によって略格子状に形成し、このフレーム５に左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒ、前後のキャスタ１２、１３等の走行装置１０を搭載乃至支持する。また、清掃部コントローラ２１、パワーブラシ２３、ダストボックス、及びサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒ等の清掃装置２０を搭載乃至支持する。

サイドブラシ装置３０Ｌは、サイドブラシ支持装置３１Ｌ及びサイドブラシ支持装置３１Ｌの先端に支持されたサイドブラシモータ４６Ｌによって回転駆動される円錐台形のサイドブラシ４７Ｌを有する。

サイドブラシ支持装置３１Ｌは、ロボット本体２の前部においてフレーム５の横フレーム７の端部に取り付けられた取付ブラケット８に、幅方向に延在する第１揺動軸３２によって基端部を上下方向に揺動自在に支持して前方向に延在する軸状の昇降揺動部材３３、昇降揺動部材３３に第２揺動軸３５を介して幅方向に揺動自在に支持された第１揺動部材３６及び該第１揺動部材３６に第３揺動軸４０を介して幅方向に揺動自在に支持された第２揺動部材４１を有する揺動支持部材を備える。

第１揺動軸３２によって基端部を上下方向に揺動自在に支持して前方向に延在する軸状の昇降揺動部材３３は、横フレーム７に支持された下方揺動端規制手段であるストッパボルト３４が昇降揺動部材３３に当接することによって下方の移動端を調整する。

第１揺動部材３６は、上端部が第２揺動軸３５を介して幅方向に揺動自在に昇降揺動部材３３に支持されて下方に延在する基部３７と、基部３７の下端部に基端が結合されて前方に移行するに従って漸次幅方向外方に移行するように斜め前方に延在する矩形断面形状のアーム部３８を有する。更に、基部３７から幅方向内方に突出する揺動規制ブラケット３９ａを設け、この揺動規制ブラケット３９ａの先端にストッパボルト３９ｂを設ける。

このストッパボルト３９ｂがフレーム５に設けられた幅方向内方ストッパ３９ｃ或いは幅方向外方ストッパ３９ｄに当接して第１揺動部材３６の幅方向の揺動端を格納位置或いは使用位置に規制する第１揺動部材揺動端規制手段３９を形成する。

第１揺動部材３６のアーム部３８の先端部に上下方向に延在する第３揺動軸４０を介して第２揺動部材４１を幅方向に揺動自在に支持する。第２揺動部材４１は先端部となる取付部４１Ｃの上端及び下端に基端部となる上面部４１Ａ及び下面部４１Ｂが第１揺動部材３６のアーム部３８における上面部３８Ａの下面及び下面部３８Ｂの上面に沿って延在する断面略コ字状であって、第３揺動軸４０によって回動自在に連結する。

更に、第２揺動部材４１の上面部４１Ａ及び下面部４１Ｂにそれぞれ第３揺動軸４０を中心とする円孔状に開口するストッパ溝４２Ａと、ストッパ溝４２Ａ内を移動可能に貫通して両端部がアーム部３８の上面部３８Ａと下面部３８Ｂとの間に掛け渡したストッパ軸４２Ｂによって構成される第２揺動部材揺動端規制手段４２を備える。第２揺動部材４１が第３揺動軸４０を中心に第１揺動部材３６のアーム部３８に対して幅方向外方に揺動した際にストッパ溝４２Ａの外方端がストッパ軸４２Ｂに当接することにより第２揺動部材４１の外方への揺動端となる使用位置に規制し、第２揺動部材４１を幅方向内方に揺動した際にストッパ溝４２Ａの内方端がストッパ軸４２Ｂに当接して第１揺動部材３６に対する第２揺動部材４１の内方への揺動端となる格納位置に規制する。

第２揺動部４１の取付部４１Ｃに取り付けるサイドブラシモータカバー４５は、矩形の頂面４５Ａ、頂面４５Ａの各周縁から下方に折曲形成された取付面壁４５Ｂ、取付面壁４５Ｂと対峙する前面壁を有する周壁４５Ｃを備えた下方が開放する箱状であって、取付面壁４５Ｂを第２揺動部４１の取付部４１Ｃに取り付ける。

サイドブラシモータカバー４５内に回転軸４６ａがほぼ上下方向に延在するサイドブラシモータ４６Ｌを保持し、サイドブラシモータ４６Ｌの回転軸４６ａの先端にサイドブラシ４７Ｌを取り付ける。サイドブラシ４７Ｌは回転軸４６ａの先端に取り付けられる円板状の基部４７Ａ及び基部４７Ａの下面に円錐台形に植毛された線状のブラシ材４７Ｂを備える。このサイドブラシ４７Ｌは図７に示すように接地状態で清掃ロボット１の走行方向前方に所定角度で傾斜し、サイドブラシ４７Ｌの前部が接地するように設ける。このサイドブラシ４７Ｌはサイドブラシモータ４６Ｌによって図８に矢印Ｒで示すように接地する走行方向前方側が幅方向外方側から内方側へ移動する方向、即ち、塵埃等を幅方向外方側から内方側に掃き寄せる方向に回転する。

サイドブラシモータカバー４５の周壁４５Ｃの前部及び側部外周を覆う発泡ウレタン等の弾性材によってコ字状に形成されたサイドブラシバンパ４８を設ける。サイドブラシモータカバー４５とサイドブラシバンパ４８との間に、予め設定された外力、即ち衝撃荷重がサイドブラシバンパ４８に作用した際にその衝撃を検知する圧電素子等からなる図示しない衝撃検知センサを設ける。この衝撃センサが所定値以上の衝撃を検知した際には走行装置１０及び清掃装置２０の動作を停止する。

サイドブラシ４７Ｌを床面Ｇに接地した使用位置と床面Ｇから上昇して格納位置に移動せしめるサイドブラシ移動手段５０を備える。

サイドブラシ移動手段５０は、フレーム５に搭載されて第１牽引ケーブル５２を牽引及び繰り出す昇降用牽引アクチュエータと第２牽引ケーブル５５を牽引及び繰り出す格納用牽引アクチュエータを兼備する牽引アクチュエータであるシリンダモータ５１を有し、シリンダモータ５１の軸部５１ａの伸長及び収縮によって第１牽引ケーブル５２及び第２牽引ケーブル５５を使用位置と格納位置との間で牽引及び繰り出す。

第１牽引ケーブル５２は、可撓性を有し基端がシリンダモータ５１の軸部５１ａに連結し、先端がフレーム５の下部に前後方向に延在して配設されたケーブルガイド及びサイドブラシ支持装置３１より幅方向内方でかつ上方においてフレーム５に上下方向に延在して配設されたケーブルガイドに誘導されて幅方向内方でかつ上方から傾斜して垂下すると共に第１揺動部材３６のアーム部３８の基端近傍を吊下する。

シリンダモータ５１により第１牽引ケーブル５２を格納位置に牽引した際に第１揺動軸３２を中心にサイドブラシ支持装置３１Ｌが上方に揺動し、かつ昇降揺動部材３３がストッパボルト３４に当接してサイドブラシ支持装置３１の上昇揺動が規制されると共に、第２揺動軸３５を中心に第１揺動部材３６が幅方向内方に揺動して揺動規制ブラケット３９ａのストッパボルト３９ｂが幅方向ストッパ３９ｃに当接して第１揺動部材３６の幅方向内方揺動端となる格納位置に規制する。

一方、シリンダモータ５１により第１牽引ケーブル５２を使用位置に繰り出した際に、第１牽引ケーブル５２によって吊り下げられたサイドブラシ支持装置３１Ｌが第１揺動軸３２を中心に下方に揺動し、かつ昇降揺動部材３３がストッパボルト３４に当接してサイドブラシ支持装置３１Ｌを使用位置に規制する。また、第１牽引ケーブル５２を使用位置に繰り出した際にサイドブラシ４７Ｌが床面Ｇに接地したときには、昇降揺動部材３３がストッパボルト３４に当接することなく牽引ケーブル５２が若干撓み、サイドブラシ４７Ｌの接地状態が維持できる。

図５乃至図８に示すように、サイドブラシモータカバー４５とサイドブラシ４７Ｌとの間に、回転バンパ装置６０が設けられる。回転バンパ装置６０は、図示しないブラケット等を介してサイドブラシモータカバー４５の下面等に固定されて清掃面およびロボット走行面となる床面と対向するほぼ水平な円板状の基部６１、この基部６１の外周に図示しないベアリングを介在してサイドブラシモータ４６Ｌの回転軸４６ａを中心、即ちサイドブラシ４７Ｌの回転中心軸線と同軸上に環状の回転バンパ６２が略水平に回転自在に設けられる。

このサイドブラシモータ４６Ｌの回転軸４６ａと同軸上に回転自在に支持される回転バンパ６２は、その外周面６２ａが揺動支持部材の先端部となるサイドブラシバンパ４８の外径及びサイドブラシ４７Ｌの基部４７Ａの外径より大径でかつサイドブラシ４７Ｌのブラシ材４７Ｂの先端外径より小径に形成され、平面視状態において回転バンパ６２の前部および側部範囲がサイドブラシバンパ４８より前方及び側方に突出して配置される。また、サイドブラシバンパ４８と回転バンパ６２との間に回転バンパ６２を通常位置に付勢する回転バンパ位置付勢手段となるスプリング６３が張設される。

このように、回転バンパ６２をサイドブラシ４７Ｌのブラシ材４７Ｂの先端外径より小径でかつサイドブラシバンパ４８の外径より大径にすることで、回転バンパ６２の外周面６２ａよりサイドブラシ４７Ｌのブラシ材４７Ｂの先端が外方に突出し、回転バンパ６２に影響されることなく障害物に接近した床面Ｇの範囲を清掃することができる。

回転バンパ６２の外周面６２ａの前部に内側接触センサ６４Ｌａと外側接触センサ６４Ｌｂとからなる左側接触センサ６４Ｌを備える。内側接触センサ６４Ｌａは通常位置における回転バンパ６２の幅方向中央より若干外側位置から幅方向中央をへて内方に連続するテープ状の圧電素子等によって構成され、外側接触センサ６４Ｌｂは回転バンパ６２の外周面６２ａにおいて内側接触センサ６４Ｌａの外側端と若干の隙間を隔てる位置から幅方向外方に連続するテープ状の圧電素子等によって構成される。

この内側接触センサ６４Ｌａが障害物等と接触して接触を検知すると、その検知信号が清掃部コントローラ２１に送られ、清掃部コントローラ２１により右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数より左側の駆動用モータ１４Ｌの回転数が大きくなるように制御する、即ち右旋回走行状態に切り換える。清掃ロボット１の旋回に伴って内側接触センサ６４Ｌａの障害物等との接触が回避され、その接触検知完了に続いて外側接触センサ６４Ｌｂが障害物等に接触すると、その検知信号が清掃部コントローラ２１に送られ左側の駆動用モータ１４Ｌと右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数が同じくなる通常の清掃状態に制御する。

一方、内側接触センサ６４Ｌａによる接触検知が予め設定された所定時間に達すると、左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒを停止すると共にパワーブラシモータ２２、ブロアモータ２５及びサイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒ等の過負荷を回避してこれらモータを保護する。

同様に、右側のサイドブラシ装置３０Ｒにおいても、回転バンパ装置６０が設けられる。この回転バンパ装置６０も同様にブラケット等を介してサイドブラシモータカバー４５の下面に固定された円板状の基部６１、基部６１にベアリングを介在してサイドブラシモータ４６Ｒの回転軸と同軸上に回転バンパ６２が回転自在に設けられる。また、サイドブラシバンパ４８と回転バンパ６２との間に回転バンパ６２の回転を通常位置に付勢する回転バンパ位置付勢手段となるスプリング６３が張設される。

回転バンパ６２の外周面６２ａの前部に内側接触センサ６４Ｒａと外側接触センサ６４Ｒｂからなる右側接触センサ６４Ｒが配置される。この内側接触センサ６４Ｒａは回転バンパ６２の幅方向中央より若干外側位置から幅方向中央をへて内方に連続して配置され、外側接触センサ６４Ｒｂは回転バンパ６２の外周面６２ａにおいて内側接触センサ６４Ｒａの外側端と若干の隙間を隔てる位置から幅方向外方に連続して配置される。

この内側接触センサ６４Ｒａが障害物等と接触して接触を検知すると、その検知信号が清掃部コントローラ２１に送られ、清掃部コントローラ２１により制御装置により左側の駆動用モータ１４Ｌの回転数より右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数を大きく制御する、即ち左旋回走行状態に切り換える。清掃ロボット１の旋回に伴って内側接触センサ４６Ｒａの障害物等の接触が回避され、その接触検知終了に続いて外側接触センサ６４Ｒｂが障害物等を接触すると、その検知信号が清掃部コントローラ２１に送られ左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒの回転数が同じくなる通常の清掃状態に制御する。

一方、内側接触センサ６４Ｒａによる接触検知が予め設定された所定時間に達すると左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒを停止すると共にパワーブラシモータ２２、サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒ及びブロアモータ等を停止する。

次に、このように構成された左右のサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒを備えた清掃ロボット１の作用について説明する。

図９は清掃ロボット１の作動を模式的に示す概略説明図、図１０はサイドブラシ装置３０Ｌを模式的に示す作動説明図である。

通常清掃において、清掃ロボット１は、予め設定されたプログラムに従って左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒにより回転駆動される駆動輪１１Ｒ、１１Ｌによって清掃領域内の所定系路を走行しつつ、回転するパワーブラシ２３で床面Ｇ上の塵埃を掃き上げると共に、必要に応じてサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによりパワーブラシ２３の清掃領域外の塵埃を内側、即ちパワーブラシ２３の清掃領域内へ掃き寄せ、これらパワーブラシ２３で掃き上げられた塵埃及びサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによって掃き寄せられた塵埃を吸込口２４からダストボックス内に吸引して収容するサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒを必要としないときには、サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒによるサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒの回転駆動を停止した状態で、各サイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒを格納位置に移動する。

サイドブラシ装置３０Ｌのサイドブラシ４７Ｌの格納位置への移動作動は、シリンダモータ５１により第１牽引ケーブル５２及び第２牽引ケーブル５５を使用位置から格納位置に牽引し、サイドブラシ支持装置３１Ｌの第１揺動部材３６が第１揺動軸３２を中心に上方に揺動して引き上げられると共に第２揺動軸３５を中心に揺動して幅方向内方に牽引される。これにより第１揺動軸３２を中心にサイドブラシ支持装置３１Ｌが上方に揺動してサイドブラシ４７Ｌが接地位置、即ち床面Ｇから離れ、昇降揺動部材３３がストッパボルト３４に当接して上昇揺動が規制される。また、第１牽引ケーブル５２による幅方向内方への牽引により第２揺動軸３５を中心に第１揺動部材３６が幅方向内方に揺動して揺動規制ブラケット３９ａに設けられたストッパボルト３９ｂが幅方向内方ストッパ３９ｃに当接して第１揺動部材３６の幅方向内方へ格納位置に規制される。

一方、第２牽引ケーブル５５の格納位置への牽引に伴って、サイドブラシモータカバー４５の車幅方向内方端が牽引されて第３揺動軸４０を中心に第２揺動部材４１が、その上面部４１Ａ及び下面部４１Ｂに形成されたストッパ溝４２Ａの内方端がストッパ軸４２Ｂに当接する揺動端まで揺動して格納位置に停止する。

これによりサイドブラシ支持装置３１Ｌに保持されたサイドブラシ４７Ｌは接地位置から離れると共にサイドブラシモータカバー４５のほぼ全範囲がロボット本体２の下面に格納される。

サイドブラシ装置３０Ｒにおいても、同様の作動によりサイドブラシ４７Ｒが接地位置から離れると共にサイドブラシモータカバー４５がほぼ全範囲がロボット本体２の下面に格納される。

一方、サイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒを使用する床面Ｇの清掃にあたっては、サイドブラシ装置３０Ｌのサイドブラシ移動手段５０のシリンダモータ５１により第１牽引ケーブル５２及び第２牽引ケーブル５５を使用位置に繰り出す。この第１牽引ケーブル５２の繰り出しに伴って、第１揺動軸３２を中心にサイドブラシ支持装置３１Ｌ、サイドブラシモータ４６Ｌおよびサイドブラシ４７Ｌ等の自重により下方に揺動してサイドブラシ４７Ｌの前方部分が床面Ｇ上に接触すると共に、第１揺動部材３６の第２揺動軸３５を中心とした揺動が許容される。一方、第２牽引ケーブル５５の伸長に伴って第２揺動部材４１の第３揺動軸４０を中心とする揺動が許容される。サイドブラシ装置３０Ｒにおいても、同様の作動によりサイドブラシ４７Ｒの前方部分が床面Ｇ上に接触する使用位置に移動する。

このようにサイドブラシ４７Ｌの前方部分がサイドブラシ支持装置３１Ｌおよびサイドブラシ４７Ｌの自重による予め設定された接地荷重で床面Ｇに接触した状態でサイドブラシ４７Ｌを回転駆動すると、回転するサイドブラシ４７Ｌに作用する床面Ｇからの反力に伴ってサイドブラシモータ４６Ｌを支持する各サイドブラシモータカバー４５が幅方向外方に付勢され、第２揺動部材４１が第３揺動軸４０を中心として幅方向外方に揺動してその上面部４１Ａ及び上面部４１Ｂに形成されたストッパ溝４２Ａの外方端がストッパ軸４２Ｂに当接して第１揺動部材３６に対する第２揺動部材４１の相対揺動が規制される。更なるサイドブラシ４７Ｌに作用する床面Ｇからの反力に伴うサイドブラシモータカバー４５の幅方向外方への付勢によって第２揺動部材４１と第１揺動部材３６が一体的に第２揺動軸３５を中心として幅方向外方に揺動し、第１揺動部材３６に結合されて揺動する揺動規制ブラケット３９ａに設けられたストッパボルト３９ｂが幅方向外方ストッパ３９ｄに当接して第１揺動部材３６の揺動が規制される。これにより第１揺動部材３６及び第２揺動部材４１の幅方向外方への揺動が規制されてサイドブラシ４７Ｌが通常使用位置に保持される。

同様に、サイドブラシ装置３０Ｒにおいても、サイドブラシ４７Ｒの前方部分が床面Ｇに接触した状態でサイドブラシ４７Ｒを回転駆動することで、回転するサイドブラシ４７Ｒに作用する床面Ｇからの反力に伴って、サイドブラシ４７Ｒが通常使用位置に保持される。

この通常使用位置にサイドブラシ４７が通常使用位置に保持された状態で、予め設定されたプログラムに従って回転駆動される駆動輪１１Ｌ、１１Ｒによって自律走行しつつ、回転するパワーブラシ２３で床面Ｇ上の塵埃を掃き上げると共に、サイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによりパワーブラシ２３の清掃領域外の塵埃を内側、即ちパワーブラシ２３の清掃領域内に掃き寄せ、これらパワーブラシ２３で掃き上げられた塵埃及びサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒによって掃き寄せられた塵埃を吸込口２４からダストボックス内に吸引する。

ここで、直線状の障害物である壁面に沿って、壁際の清掃を行う際には、走行ロボット１は障害物センサ１５ａ、１５ｂ等による壁面等の検知に基づいて壁面から予め設定された距離Ｌだけ隔てて壁面１０１に沿って走行する。そして、サイドブラシ４７Ｌの回転により壁際にある塵埃がパワーブラシ２３の清掃領域内に掃き寄せられる。

また、清掃ロボット１が壁際に寄りすぎてサイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ６２が壁面や障害物に接触して、サイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ６２に対して回転するサイドブラシ４７Ｌに作用する床面Ｇから反力による幅方向外方側への付勢力以上の外力が加わると、サイドブラシ４７Ｌ及び回転バンパ６２はサイドブラシモータカバー４５や第２揺動部材４１と共に第３揺動軸４０を中心に清掃ロボット１の幅方向内方に回動する。

サイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ６２に加わる力、即ち外力が、回転するサイドブラシ４７に作用する床面Ｇから反力による幅方向外方側への付勢力より小さくなると、回転するサイドブラシ４７Ｌに作用する床面Ｇから反力によってサイドブラシモータカバー４５及び第２揺動部材４１と共に第３揺動軸４０を中心にストッパ溝４２Ａの外方端がストッパ軸４２Ｂに当接するまで揺動して通常使用位置に復帰する。

従って、サイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ６２が壁面や他の障害物に接触しても、サイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ６２に過剰な力が加わるのが防止され、サイドブラシ４７Ｌや回転バンパ６２を支持するサイドブラシ支持装置３１Ｌの破損が確実に回避される。また、サイドブラシ４７Ｌやサイドブラシバンパ４８の接触により発生する壁面や障害物の損傷が防止できる。

その結果、サイドブラシ４７Ｌ及びサイドブラシ支持装置３１等の破損を考慮することなく、清掃ロボット１を壁際近傍に寄せた状態で清掃作業を行うことができ、良好な清掃状態を確保できる。

一方、例えば図１１に模式的に示すように、壁面１０１に、ドア１０５の引き込み部１０２が壁面１０１とほぼ直交するように折曲して形成された段部１０２ａ、１０２ｂおよび壁部１０２ｃによって矩形に形成された場合には、障害物センサ１５ａ、１５ｂ等による壁面１０１等の検知に基づいて壁面１０１と予め設定された離間距離Ｌを保持して走行する清掃ロボット１が、引き込み部１０２において引き込み部１０２の壁部１０２ｃ側に蛇行してロボット本体２から突出するサイドブラシ装置３０Ｌが段部１０２ｂに接触することが懸念される。

ここで、サイドブラシ装置３０Ｌの回転バンパ６２の幅方向中央より外方範囲が引き込み部１０２の段部１０２ｂと壁面１０１の角部ａに接触した際には、走行する清掃ロボット１により回転バンパ６２が角部ａに押圧付与され、回転バンパ６２がサイドブラシ支持装置３１Ｌの先端に設けられた基部６１の外周に沿って回転しつつサイドブラシ装置３０Ｌを壁面１０１から離反する方向に誘導し、サイドブラシ装置３０Ｌと壁面１０１との接触が回避される。しかる後、清掃ロボット１は再び障害物センサ１５ａ、１５ｂ等による壁面１０１等の検知に基づいて壁面１０１と予め設定された離間距離Ｌを保持して走行する通常の清掃に制御する。

また、清掃ロボット１が引き込み部１０２において引き込み部１０２の壁部１０２ｃ側に大きく蛇行して、ロボット本体２から突出するサイドブラシ装置３０Ｌの回転バンパ６２の前部に設けた左側接触センサ６４Ｌが引き込み部１０２の段部１０２ｂに接触すると、その左側接触センサ６４Ｌの接触検知に基づいてサイドブラシ装置３０Ｌと引き込み部１０２の段部１０２との接触を回避すべく清掃ロボット１を旋回する接触回避処理を実行する。

この接触回避処理について、図４に示す回路構成を示すブロック図、図１２に示す作動説明図、図１３に示す接触回避動作のフローチャートを参照して説明する。

清掃ロボット１が、予め設定されたプログラムに従って回転駆動される駆動輪１１Ｌ、１１Ｒによって壁面１０１に沿って走行しつつ、床面Ｇを清掃し、引き込み部１０２の壁部１０２ｃ側に蛇行して図１２（ａ）に示すようにロボット本体２から突出するサイドブラシ支持装置３１Ｌの先端に設けた回転バンパ６２が段部１０２ｂに接近し、図１２（ｂ）のようにサイドブラシ４７Ｌが段部１２ｂに接触し、更に回転バンパ６２に付された内側センサ６４Ｌａが段部１０２ｂに接触すると、清掃コントローラ２１は左側接触センサ６４Ｌ或いは右側接触センサ６４Ｒによる検知の有無を判定する（ステップＳ２０１）。検知があれば（Ｙの場合）、その検知が左側接触センサ６４Ｌによる検知か否か判定する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２で検知があれば（Ｙの場合）清掃コントローラ２１は左側の駆動用モータ１４Ｌの回転数を右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数より大きく設定する（ステップＳ２０３）。これにより左側の駆動輪１１Ｌの回転数が右側の駆動輪１１Ｒの回転数より大きくなり清掃ロボット１は右旋回状態、即ち回転バンパ６２が段部１０２ｂから抜け出す方向に付勢される。

左側接触センサ６４Ｌの内側接触センサ６４Ｌａおよび右側接触センサ６４Ｒの内側接触センサ６４Ｒａによる検知の有無の判定を開始する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４で検知があれば（Ｙの場合）清掃コントローラ２１においてカウンタを起動させて経過時間Ｔをカウントする（ステップＳ２０５）し、経過時間Ｔが予め設定された所定時間Ｔ１を超えるか判断する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６で経過時間Ｔが所定時間Ｔ１内と判定（Ｎの場合）では、ステップＳ２０４で左側接触センサ６４Ｌの内側接触センサ６４Ｌａおよび右側接触センサ６４Ｒの内側接触センサ６４Ｒａによる検知か判定する。

一方、左側のサイドブラシ支持装置３１Ｌに支持された回転バンパ６２が段部１０２ｂに接触した清掃ロボット１は、ステップＳ２０３において左側の駆動輪１１Ｌの回転数に対し右側の駆動輪１１Ｒの回転数が大きな右旋回状態に制御されて、清掃ロボット１の右旋回に伴って左側のサイドブラシ支持装置３１Ｌが壁面１０１側に揺動し、図１２（ｃ）に示すように回転バンパ６２が段部１０２ｂ上を壁面１０１側、即ち段部１０２ｂから抜け出し方向に徐々に移動する。回転バンパ６２が段部１０２ｂ上を移動し、その前端が段部１０２ａと壁面１０１との角部ａを超えると、内側接触センサ６４Ｌａが段部１０２ａから離れてステップＳ２０４で検知がなくなり（Ｎの場合）、回転バンパ６２の前端が角部ａを抜け出したことになる。

ステップＳ２０４での判定がＮの場合、清掃コントローラ６１が左側接触センサ６４Ｌの外側接触センサ６４Ｌｂおよび右側接触センサ６４Ｒの外側接触センサ６４Ｒａによる検知の有無の判定を開始する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７で検知があれば（Ｙの場合）、清掃ロボット１の旋回に伴って段部１０２ｂに沿って回転バンパ６２が移動して外側接触センサ６４Ｌｂが角部ａに接したことになる。ステップＳ２０７で検知したら（Ｙの場合）清掃コントローラ２１においてカウンタを起動させて経過時間Ｔをカウントし（ステップＳ２０８）、この経過時間Ｔが予め設定された所定時間Ｔ１を超えるか判断する（ステップＳ２０９）。

ステップＳ２０９で経過時間Ｔが所定時間Ｔ１内と判定した場合（Ｎの場合）では、ステップＳ２０７で左側接触センサ６４Ｌの外側接触センサ６４Ｌｂおよび右側接触センサ６４Ｒの外側接触センサ６４Ｒｂによる検知の有無を判定する。

清掃ロボット１の右旋回に伴って左側のサイドブラシ支持装置３１Ｌが揺動して図１２（ｄ）に示すように回転バンパ６２が段部１０２ｂと壁面１０１の角部ａから離れる、即ち回転ブラシ４７Ｌが角部ａを抜け出すと、外側接触センサ６４Ｌｂが角部ａから離れてステップＳ２０７での検知がなくなる（Ｎとなる）。このステップ２０７での検知がない場合（Ｎの場合）には通常清掃制御に復帰し（ステップＳ２１０）、図１２（ｅ）に示すように段部１０２ｂからサイドブラシ４７Ｌが脱出して通常の清掃を実行する。

一方、ステップＳ２０６で経過時間Ｔが予め設定された所定時間Ｔ１を超えると判断するとき（Ｙの場合）は、回転バンパ６２が段部１０２ｂに接触してサイドブラシ装置３０Ｌが段部１０２ｂから抜け出せない状態が続いていることとなり、清掃コントロール２１において左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒを停止すると共に、パワーブラシモータ２２、ブロアモータ２５、サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒを停止して（ステップＳ２１１）清掃作業を中止する。これにより、パワーブラシモータ２２、ブロアモータ２５，サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒの過負荷による損耗を防止する。

同様に、ステップＳ２０９で経過時間Ｔが予め設定された所定時間Ｔ１を超えると判断するとき（Ｙの場合）は、回転バンパ６２が段部１０２ｂに接触してサイドブラシ装置３０Ｌが段部１０２ｂから抜け出せない状態が続いていることとなり、左右の駆動用モータ１４Ｌ、１４Ｒを停止すると共に、パワーブラシモータ２２、ブロアモータ２５、サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒを停止して（ステップＳ２１１）清掃作業を中止する。これにより、パワーブラシモータ２２、ブロアモータ２５，サイドブラシモータ４６Ｌ、４６Ｒの過負荷による損耗を防止する。

これにより、例えば図１４（ａ）や同図（ｂ）に示すように、左側の駆動用モータ１４Ｌの回転数を右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数を大きく設定して清掃ロボット１を右旋回状態、即ち回転バンパ６２が段部１０２ｂから抜け出す方向に付勢しても段部１０２ｂから抜け出せないときでもサイドブラシ４７Ｌやサイドブラシ支持装置３１Ｌ等が破損することなく、安全に走行清掃ロボット１を停止することができる。

また、清掃ロボット１による床面Ｇを清掃中にロボット本体２から突出する右側のサイドブラシ支持装置３１Ｒの先端に設けた回転バンパ装置６０の回転バンパ６２が段部等に接触したときも上記同様に、ステップ２０２において左側接触センサの検知でない（Ｎの場合）と判定し、ステップＳ２０４において清掃コントローラ２１は右側の駆動用モータ１４Ｒの回転数を左側の駆動用モータ１４Ｒの回転数を大きく設定し、以降は詳細な説明を省略するが上記と同様に各ステップを実行する。

従って、自走式清掃装置１により清掃作業中に、サイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒ或いは各サイドブラシ支持装置３１Ｌ、３１Ｒの先端部に配置した回転バンパ６２が壁面や他の障害物に接触ときには、その接触の際に走行ロボット１を旋回して壁面や障害物からサイドブラシ４７Ｌ、４７Ｒ及びサイドブラシ支持装置３１Ｌ、３１Ｒ等のサイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒを障害物から離反させて通常制御による清掃作業を継続することができる。

また、サイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒに障害物等から過剰な力が加わるのが防止され、サイドブラシ装置３０Ｌ、３０Ｒの破損が確実に回避できる。

なお、上記説明では壁面１０１に形成された段部１０２ｂにサイドブラシ等が接触した場合を例に説明したが他の障害物に接触した際にも同様の作動によりサイドブラシ装置等の破損を防止することができる。

本実施の形態によると、サイドブラシが障害物や壁面に衝突してもサイドブラシ装置等の破損を招くことがなく円滑な床面清掃が得られる。

（第２実施の形態）
次ぎに、第２実施の形態を図１５乃至図１７を参照して説明する。本実施の形態は回転バンパ装置が第１実施の形態と異なり、他の構成は第１実施の形態と同様であり、回転バンパ装置を主に説明する。なお、サイドブラシ装置３０Ｒにおいても、同様の回転バンパ装置が配設されるが、説明の簡素化のためサイドブラシ装置３０Ｌについてのみ説明する。また、図１５乃至図１７において図１乃至図１４と対応する構成部分に同一符号を付することで該部の詳細な説明は省略する。

図１５は本実施の形態の概要を示すサイドブラシ支持装置の一部断面側面図、図１６は図１５のＸＶＩ部拡大図、図１７は回転バンパ装置７０の概要を示す分解斜視図である。

本実施の形態の回転バンパ装置７０は、図示しないブラケット等を介してサイドブラシモータカバー４５の下面等に固定されて清掃面及びロボット走行面となる床面と対向するほぼ水平でサイドブラシ４７Ｌの回転中心軸線と同軸を中心とする上面７１ａ及び下面７１ｂを有する円板状の基部７１及びこの基部７１の外周に沿ってサイドブラシ４７の回転中心軸と同軸上で略水平に回転自在に支持される環状の回転バンパ７５を備える。

円板状の基部７１の外周には、図１６及び図１７に示すように、基部７１の上面７１ａから下方に延在する回転中心軸線と同軸で円柱周面状の内側支持面７２ａ、内側支持面７２ａの下端縁から回転中心軸線と直交する外方に延在する環状平面状の上側支持面７２ｂ、上側支持面７２ｂの外周縁から下方に延在する回転中心軸線と同軸で円柱周面状の外側支持面７２ｃ、外側支持面７２ｃの下端縁から回転軸中心線と直交して内方に延在して基部７１の下面７１ｂに連続する環状平面状の下側支持面７２ｄを有する断面矩形状で突出する環状の支持部７２を形成する。

回転バンパ７５は、自己潤滑性に優れた樹脂、例えばＭＣナイロン製のバンパ本体７６及び保持部材７８によって構成される。

バンパ本体７６は、基部７１と同様の板厚を有する上面７６ａ、下面７６ｂ、外周面７６ｃ及び内周面７６ｄを備えた環状である。内周面７６ｄには、上面７６ａの内周縁から下方に延在して基部７１の内側支持面７２ａに間隙を有して嵌合可能な回転中心軸線と同軸の円筒内面状の内側摺接面８０ａと、内側摺接面８０ａの下端縁から回転中心軸線と直交する外方に延在する外径が外側支持面７２ｃの外径より若干大きな環状平面状で上側支持面７２ｂに軸方向で摺接可能な上側摺接面８０ｂと、上側摺接面８０ｂの外周縁から下方に延在して外側支持面７２ｃに間隙を有して嵌合可能な回転中心軸線と同軸で円筒内面状で下面７６ｂの内周縁に達する外側摺接面８０ｃを有する。更に、上面７６ａから下面７６ｂに達する貫通孔７７が外周面７６ｃに沿って周方向に等間隔で複数穿孔する。

保持部材７８は、回転バンパ本体７６の下面７６ｂに当接可能な上面７８ａ、下面７８ｂ、バンパ本体７６の外周面７６ｃ及び内側摺接面８０ａとそれぞれ同径の外周面７８ｃ及び内周面７８ｄを有する環状であって、上面７８ａにバンパ本体７６の外側摺接面８０ｃと同径で環状の外側摺接面８０ｄ及び外側摺接面８０ｄの下端縁から回転中心軸線と直交する内方に延在して内周面７８ｄの上端縁に達する環状平面状で下側支持面７２ｄに軸方向で摺接可能な下側摺接面８０eを形成する。更に、回転バンパ本体７６に穿設された貫通孔７７に対応して上面７８ａから下面７８ｂに達するネジ孔７９が外周面７８ｃに沿って周方向に等間隔で複数穿孔する。

このように構成されたバンパ本体７６を、基部７１の外周に基部７１の上面７１ａ側から基部７１の内側支持面７２ａ、上側支持面７２ｂ、外側支持面７２ｃにそれぞれ内側摺接面８０ａ、上側摺接面８０ｂ、外側摺接面８０ｃが対向した状態に嵌合させる一方、基部７１の下面７６ｂ側から保持部材７８の上面７８ａをバンパ本体７６の下面７６ｂに当接すると共に互い各貫通孔７７とネジ孔７９を相対位置決めする。

この状態で、バンパ本体７６の各貫通孔７７からボルト８１を挿入して保持部材７８のネジ孔７９に螺合して図１５及び図１６に示すようにバンパ本体７６と保持部材７８を締結して回転バンパ７５を形成する。

このように構成された回転バンパ７５は、基部７１の外周に突出形成された環状の支持部７２に上側摺接面８０ｂ、外側摺接面８０ｃ及び下側摺接面８０eによって形成され断面コ字状で環状の挟持部８０が形成され、この挟持部８０によって基部７１の外周に沿って形成された支持部７２を上方及び下方から挟み、かつこの挟持部８０の上側摺接面８０ｂと支持部７２の上側支持面７２ｂが軸方向で摺接可能に間隙ａを有して対向し、下側摺接面８０ｅと下側支持面７２ｄが軸方向に摺接可能に間隙ｂを有して対向する。また、内側摺接面８０ａと内側支持面７２ａが間隙ｃを有して対向し、外側摺接面８０及び８０ｄと外側支持面７２ｃが間隙ｄを有して対向する。

これにより、挟持部８０の上側摺接面８０ｂと支持部７２の上側支持面７２ｂの軸方向での摺接及び下側摺接面８０ｅと下側支持面７２ｄとの軸方向での摺接によって回転バンパ７５の基部７１に対する軸方向に移動範囲が規制されて回転バンパ７５が基部７１の外周に沿ってサイドブラシ４７の回転中心軸と同軸上で略水平に回転自在に保持される。

また、バンパ本体７６及び保持部材７８の外周面７６ｃ及び７８ｃが障害物との接触面となり、その外周面７６ｃ及び７８ｃが揺動支持部材の先端部となるサイドブラシバンパ４８の外径及びサイドブラシ４７Ｌの基部４７Ａの外径より大径でかつサイドブラシ４７Ｌのブラシ材４７Ｂの先端外径より小径に形成され、平面視状態において回転バンパ６２の前部および側部範囲がサイドブラシバンパ４８より前方及び側方に突出して配置される。

このような回転バンパ装置７０を備えることにより、第１実施の形態と同様にサイドブラシ４７Ｌ或いは回転バンパ７５が壁面や他の障害物に接触した際には、回転バンパ７５が障害物に押付与され、回転バンパ５７によってサイドブラシ装置３０Ｌを障害物から離反する方向に誘導する。これにより、サイドブラシ装置３０Ｌと障害物との接触が回避されて清掃作業を円滑に続行できる。更に、回転バンパ７５を、サイドブラシバンパ４８の外径及びサイドブラシ４７Ｌの基部４７Ａの外径より大径でかつサイドブラシ４７Ｌのブラシ材４７Ｂの先端外径より小径に形成することで、サイドブラシ４７Ｌによる障害物に接近した床面の清掃作業を確保しつつ、サイドブラシモータ４６Ｌやサイドブラシ装置３０の損傷が防止できる。

また、回転ダンパ装置７０が基部７１の外周に沿って環状に連続するように形成され支持部７２が、回転バンパ７５の挟持部８０によって覆われ、かつ回転バンパ７５に形成された挟持部８０が摺接可能に嵌合して回転バンパ７５が支持部７２上に接触状態で回転することから、基部７１に形成した支持部７２と回転バンパ７５の挟持部８０との間の間隙に粉塵等が侵入することがなく、或いは粉塵等の侵入が大幅に抑制されて、塵等により回転バンパ７５に回転作動が阻害されることなく、清掃作業を円滑に続行することができる。なお、例えば基部の外周にボールベアリング等の軸受け部材を介在して回転バンパを支持した場合には、ボールベアリングのアウタレース、インナレース、ボール等の間隙に粉塵等が侵入して回転バンパの回転が阻害されることがあり、そのメンテナンスの頻度が多くなることが懸念される。

また、回転バンパ７５が、バンパ本体７６と保持部材７８をボルト８１によって分解可能に組立てられ、分解することで挟持部８０を形成するバンパ本体７６の側の上側摺接面８０ｂと保持部材７８側の下側摺接面８０ｅが分離して容易に基部７１から取り外し可能で、かつ組立てることで挟持部８０を形成するバンパ本体７６の側の上側摺接面８０ｂと保持部材７８側の下側摺接面８０ｅによって支持部７２が軸方向から間隙を有して挟持されて容易に基部７１に装着でき、回転バンパ７５の粉塵除去及び交換等のメンテナンスが容易に行える。更に、ベアリング等が不要で構成が簡単なことと相俟って製造及びメンテナンスコストの抑制が期待できる。

１ 清掃ロボット
２ ロボット本体
１０ 走行装置
１１Ｒ、１１Ｌ 駆動輪
１４Ｒ、１４Ｌ 駆動用モータ
２０ 清掃装置
２１ 清掃部コントローラ
２２ パワーブラシモータ
２３ パワーブラシ
２５ ブロアモータ
３０Ｒ、３０Ｌ サイドブラシ装置
３１Ｒ、３１Ｌ サイドブラシ支持装置
３６ 第１揺動部材
３７ 基部
４１ 第２揺動部材
４１Ｃ 取付部
４５ サイドブラシモータカバー
４６Ｒ、４６Ｌ サイドブラシモータ
４６ａ 回転軸
４７Ｒ、４７Ｌ サイドブラシ
４７Ａ 基部
４７Ｂ ブラシ材
４８ サイドブラシバンパ（サイドブラシ支持装置の先端部）
６０ 回転バンパ装置
６１ 基部
６２ 回転バンパ
６２ａ 外周面
６３ スプリング（回転バンパ位置付勢手段）
６４Ｌ 左側接触センサ
６４Ｌａ 内側接触センサ
６４Ｌｂ 外側接触センサ
６４Ｒ 右側接触センサ
６４Ｒａ 内側接触センサ
６４Ｒｂ 外側接触センサ
７０ 回転バンパ装置
７１ 基部
７２ 支持部
７３ 回転バンパ
７５ 回転バンパ
７６ バンパ本体
７８ 保持部材
８０ 挟持部
８１ ボルト
１０１ 壁面（障害物）
１０２ 引き込み部
１０２ａ、１０２ｂ 段部（障害物）

Claims (8)

1. 走行装置を備えたロボット本体及び、該ロボット本体の下面に支持されてロボット本体から幅方向外方でかつ前方に突出したサイドブラシ支持装置の先端部に支持されると共に、回転駆動されて床面の塵埃をロボット本体の幅方向内方に掃き寄せるサイドブラシを有するサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボットにおいて、
   前記サイドブラシ支持装置は、基部が上下方向及び幅方向に揺動自在にロボット本体の下部に支持されて前方に延在すると共に該先端部にサイドブラシモータによって回転駆動されるサイドブラシを支持する揺動支持部材を備え、
   前記揺動支持部材と前記サイドブラシとの間に、前記サイドブラシのブラシ材先端外径より小径でかつ揺動支持部材の前記先端部外径より大径でロボット走行面と略平行に回転可能な回転バンパを有する回転バンパ装置を備えたことを特徴とするサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
2. 前記回転バンパは、前記サイドブラシ回転中心軸線と同軸上に回転可能に配設されたことを特徴とする請求項１に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
3. 前記回転バンパは、前記サイドブラシの回転中心軸線と同軸上に回転可能に配設され、外周面には障害物との接触を検知する接触センサを備え、該接触センサが前記回転バンパと障害物との接触を検知した場合、前記走行装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
4. 前記接触センサによって、前記回転バンパと障害物との接触を検知した場合、前記走行装置による走行を停止させる走行制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
5. 前記走行装置は、進行方向に対して左右に設けた左右の駆動用モータによって駆動される左右の駆動輪を備え、
   サイドブラシ装置を進行方向に対して左右の少なくとも一方に備え、該一方のサイドブラシ装置の接触センサが接触を検知した場合、前記一方側の駆動用モータの回転数を他方の駆動用モータの回転数よりも大きくすることを特徴とする請求項３に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
6. 前記回転バンパ装置は、サイドブラシ回転中心軸線と同軸を中心として揺動支持部材に固定された円板状の基部と、
   前記サイドブラシ回転中心軸線を中心に回転可能に前記基部の外周に軸方向で摺動可能に支持された環状で前記サイドブラシのブラシ材先端外径より小径でかつ揺動支持部材の前記先端部外径より大径の外周面を備えた回転バンパを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
7. 前記基部は、外周に沿って延在する環状に突出する支持部を備え、
   前記回転バンパは、内周面に沿って前記支持部を間隙を有して軸方向に挟持する挟持部を備えたことを特徴とする請求項６に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。
8. 前記回転バンパは、前記挟持部が前記基部の支持部から着脱可能に分解組立て可能なバンパ本体及び保持部材を備えたことを特徴とする請求項７に記載のサイドブラシ装置を備えた自走式清掃ロボット。

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