JPH0248078Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は空調ダクト等の人間が入ることのでき
ない場所を清掃する床面清掃ロボツトに関する。

〈従来技術と問題点〉 建物内に設置されている空調用のダクト内には
微細な土質や繊維質の塵埃が堆積し、これが空調
ダクト内の通風抵抗を増大させて送風エネルギの
増大を招き、一方では塵埃が各部屋に飛散して不
衛生であるので、定期的な空調ダクト内の清掃が
必要とされる。この清掃作業は人手で行うときは
高所作業となり危険であるばかりでなく、ダクト
内の塵埃は加湿、乾燥を繰返しているためダクト
床面にこびりついていて、長いダクト内を一端よ
り細長い吸引ホースを繰り入れ清掃することは困
難な作業であつた。またダクトが長く途中に吹出
口がない場合には清掃不可能な箇所も生じ、その
ような場合にはダクトの途中を取外して清掃する
ことになるが、そのためには足場を組上げなけれ
ばならないなど作業が大掛かりとなつてしまう。

そこで、上述の人手による作業による欠点を取
除くため、ダクト内を自走して清掃する清掃ロボ
ツトが開発されている。

第１図は従来の清掃ロボツトの内部構造を表わ
す側面、第２図は清掃ロボツトの走行不能状態を
表わす側面を示した。

台車１下面には前部に駆動源２を備えて独立し
て回転可能な一対の駆動輪３が軸支され、後部に
はキヤスタ４が取付けられ、台車１は駆動輪３の
回転によつて任意の方向に自走できるようになつ
ている。台車１上には集塵槽５と真空ブロア６が
搭載され、集塵槽５には先端が回転ブラシ７を囲
つて台車１の前部の下方に開口した吸込み管８の
上部が連通されていて、真空ブロア６により吸込
み管８の開口部から塵埃が集塵槽５に集められ
る。また、９は障壁までの距離を測定する超音波
距離センサ、１０は制御ユニツトである。台車１
の前端部にはアーム１１が固着され、アーム１１
に左右一対の断面コ字状の保持金具１２を前方に
突出して固着し、そこにブラシ回転用駆動モータ
１３およびこの駆動モータ１３の駆動をブラシ７
に回転力を伝達するギヤ装置１４が設けられてい
る。

この種清掃ロボツトはセンサで障壁を検出しな
がら予め決められた清掃パターンにより自動的に
ダクト内を隈無く自走して、台車前部に設けられ
た回転ブラシで床面から塵埃を剥離しつつその後
方に設けられた真空ブロアで塵埃を集塵槽内に吸
引するようになつている。ところが、回転ブラシ
はダクト床面上の塵埃を剥離する目的から常時床
面に押し付けられた状態になければならないが、
従来は回転ブラシの取付はロボツト本体に対して
固定であつたので、ロボツト後退時には塵を手前
に集めてくることになつたり、清掃済の部分に塵
をまき散らすようになつてしまう。また後退時は
ブラシを回転させずに後退していたので走行抵抗
が大きく、走行制御がやりにくくなり自動清掃の
軌跡が乱れてしまい充分な走行制御ができなかつ
た。更にダクト内が傾斜している場合、平坦部と
傾斜部境界にてブラシが強く当り抵抗が大きくな
つたり、傾斜面が大きいと前方のカバーが斜面に
当接して走行不能となつてしまう（第２図参照）。
そこでブラシ引上げ装置を取り付けることが考え
られるが、コンパクト化を害するため実現には到
つておらず、急斜面の清掃は行なうことができ
ず、後退の場合はブラシの回転を止めそのまま後
退させているのが現状である。

〈考案の目的〉 本考案は上記問題点を有効に解決すべくなされ
たもので、ブラシ回転用駆動モータを用いて特別
な駆動源を用いることなくブラシの昇降を行ない
得る床面清掃ロボツトを提供し、もつてロボツト
を大型化することなく、後退時や登坂時には適宜
ブラシを引上げて塵をまき散らすことなく急斜面
でも効果的にダクト内の清掃を行ない、また後退
時や登坂時の走行抵抗を小さくして走行制御を確
実に行なうと共にブラシの寿命を延ばすことを目
的とする。

〈考案の概要〉 上記目的を達成するため本考案では、ブラシ装
置を備えた清掃ロボツトにおいて、ブラシ回転用
の駆動モータとブラシの間に一方向クラツチを設
け、この一方向クラツチを介してブラシの清掃回
転と逆の駆動モータの回転駆動をブラシの昇降動
を行なうブラシ昇降機構に伝えブラシの昇降動を
行なうようにしたものである。

〈実施例〉 以下本考案の一実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第３図は本考案に係る床面清掃ロボツトの前部
の拡大構造を示した。

床面清掃ロボツトの前方の外枠２１の前方（図
中左側）には駆動モータ２２が取り付けられてい
て、その出力軸２２ａにはベベルギヤ２３が固定
されている。外枠２１には駆動モータ２２の出力
軸２２ａと直交して回転軸２４が回転自在に支持
されていて、前記ベベルギヤ２３と噛み合うベベ
ルギヤ２５が取り付けられており、更に回転軸２
４には軸方向に厚みを有する平歯車２６が取り付
けられている。回転軸２４のベベルギヤ２５を挟
んで平歯車２６の反対側には、駆動モータ２２の
逆回転時のみ駆動力の伝達を行なうクラツチ装置
である一方向クラツチ２７が取り付けられてい
て、この一方向クラツチ２７を介してプーリ２８
を取り付けた補助軸２９が回転軸２４と結合さ
れ、外枠２１に支持されている。

つまり駆動モータ２２が正転した場合、回転駆
動力は一方向クラツチ２７により補助軸２９には
伝わらず、逆転した場合のみ一方向クラツチ２７
を介して補助軸２９に回転駆動力が伝わるのであ
る。

外枠２１の後方側（図中右側）にはウオーム回
転軸３０が回転軸２４と平行に回転自在に支持さ
れていて、その下部にはウオームギヤ３１が、上
部にはプーリ３２がそれぞれ取り付けられてい
る。プーリ３２とプーリ２８とにはタイミングベ
ルト３３が掛け渡されていて、回転軸２４の回転
が一方向クラツチ２７、補助軸２９を介してウオ
ーム回転軸３０に伝わるようになつている。一方
外枠２１にはウオーム減速機３４が設けられてい
て、このウオーム減速機３４にはウオームホイー
ル３５が前記ウオームギヤ３１と噛み合うように
取り付けられている。ウオーム減速機３４にはウ
オームホイール３５の回転速度が1/30に減速され
て回転する偏心カム３６が設けられていて、偏心
カム３６の上端部は外枠２１にスライドベアリン
グを介して上下摺動自在に設けられているブラシ
支持枠３７に当接していて、偏心カム３６の偏心
回転によりブラシ支持枠３７は上下移動するよう
になつている。

つまり偏心カム３６とブラシ支持枠３７とでブ
ラシ昇降機構を構成しているのである。

ブラシ支持枠３７にはブラシ３８を取り付けた
ブラシ軸３９が回転自在に支持されていて、ブラ
シ軸３９には前記平歯車２６と噛み合う平歯車４
０が取り付けられている。また外枠２１には床面
の傾斜を検知する傾斜角度検出器４１と、ブラシ
３８の上下端を検知するリミツトスイツチ（図示
省略）が取り付けられている。

上記構成のブラシ昇降装置を備えた床面清掃ロ
ボツトの作動は次のようにして行なう。

通常の平地を清掃する場合は、駆動モータ２２
を正転させて、ベベルギヤ２３，２５、回転軸２
４、平歯車２６，４０、ブラシ軸３９と回転力を
伝え、ブラシ３８を回転させながら床面清掃ロボ
ツトを前進させて清掃を行なう。後退時にブラシ
３８を上昇させる場合、駆動モータ２２を逆転さ
せて、ベベルギヤ２３，２５を介して一方向クラ
ツチ２７に回転力を伝え補助軸２９を回転させ
る。補助軸２９が回転するとプーリ２８、タイミ
ングベルト３３、プーリ３２を介してウオーム軸
３０に回転力が伝わり、ウオームギヤ３１とウオ
ームホイール３５を介して減速機３４を回転させ
る。この減速機３４の回転により偏心カム３６が
１／３０の回転速度で回転され、この偏心カム３６の
回転によりブラシ支持枠３７を上昇させて床面よ
りブラシ３８を離す。この時のブラシ３８の全上
昇量は15mmで、これは偏心カム３６の偏心量であ
る。ブラシ３８が上昇端に達すると、図示しない
上端リミツトスイツチがそれを検知して駆動モー
タ２２の逆転が停止してブラシ３８の上昇が停止
する。

次にブラシ３８を下降させる場合、駆動モータ
２２を更に逆転させて偏心カム３６を回転させ、
ブラシ３８を下降させる。ブラシ３８が下降端に
達すると図示しない下端リミツトスイツチがそれ
を検知して駆動モータ２２の逆転が停止してブラ
シ３８の下降が停止し、駆動モータ２２は正転可
能となる。

また登坂時の場合は、傾斜角度検出機４１によ
り床面の傾斜を検知して、その信号を操作ボツク
スに送り自動的にブラシ３８の昇降が行なわれる
ようになつている。

上記一実施例ではブラシの昇降を偏心カムを用
いて行なつたが、揺動装置等駆動モータの回転運
動をブラシの昇降運動に変える機構であれば上記
一実施例に限られるものではない。

〈考案の効果〉 以上一実施例に基づき詳細に説明したように本
考案によれば、ブラシ回転用駆動モータをブラシ
昇降用に使用しているので、床面清掃ロボツトを
大型化することなく後退時や登坂時にブラシを上
昇させることができるので、塵をまき散らすこと
がなくなる。また後退時や登坂時の走行抵抗も小
さくなるので、確実な走行制御が行なえると共に
ブラシの寿命も延びて、今まで走行不能な比較的
急な斜面でもスムーズに走行を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の清掃ロボツトの内部構造を表わ
す側面図、第２図は清掃ロボツトの走行不能状態
を表わす側面図、第３図は本考案に係る床面清掃
ロボツトの前部の拡大構造図を示した。 図面中、２２は駆動モータ、２３，２５はベベ
ルギヤ、２７は一方向クラツチ、２８，３２はプ
ーリ、３１はウオームギヤ、３３はタイミングベ
ルト、３４は減速機、３５はウオームホイール、
３６は偏心カム、３７はブラシ支持枠、３８はブ
ラシである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動モータの一方向の回転によりブラシを清掃
   回転させ塵埃の剥離を行なうブラシ装置を備えた
   床面清掃ロボツトにおいて、前記ブラシを上下方
   向に昇降自在に支持し、前記駆動モータの他方向
   の回転時の駆動力のみを伝達する一方向クラツチ
   を該駆動モータの駆動系に設け、該一方向クラツ
   チにより伝達された前記駆動モータの他方向の回
   転駆動力を前記ブラシの昇降動に変換するブラシ
   昇降機構を該一方向クラツチの出力側に備えたこ
   とを特徴とする床面清掃ロボツト。