特許 6522905 電気掃除機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6522905

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年5月29日

(54)【発明の名称】電気掃除機

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20190520BHJP

【ＦＩ】

   A47L9/28 E

   A47L9/28 F

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-167653(P2014-167653)

(22)【出願日】2014年8月20日

(65)【公開番号】特開2016-42921(P2016-42921A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】町田 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】田中 正俊

(72)【発明者】

【氏名】市川 洋光

(72)【発明者】

【氏名】村田 博光

【審査官】 山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０５４８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２４５３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８１６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５２２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｌ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律して被掃除面上を移動して前記被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニットと、
前記自律型掃除ユニットに流体的に接続自在なステーションユニットと、を備え、
前記自律型掃除ユニットは、
本体ケースと、
前記本体ケースに設けられて前記自律型掃除ユニットが捕集する塵埃を蓄積し、かつ塵埃を廃棄する廃棄口が設けられる底壁を有する容器本体と、
前記廃棄口を開閉する廃棄蓋と、を備え、
前記ステーションユニットは、
前記廃棄口に連結される塵埃移送管と、
前記塵埃移送管を通じて前記容器本体から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器と、
前記二次塵埃容器を介して前記塵埃移送管に吸い込み負圧を生じさせる二次電動送風機と、を備え、
前記容器本体の前記底壁の内面には、前記二次電動送風機が生じさせる負圧によって前記容器本体内の塵埃の下方に空気を流通させる凹凸形状の通風路が少なくとも１つ設けられ、
前記通風路は、前記廃棄口の方へ向かって空気を流通させる電気掃除機。

【請求項2】

前記通風路は、角部が丸められた角丸状である請求項１に記載の電気掃除機。

【請求項3】

前記通風路は、前記底壁の内面に沿う方向における幅寸法よりも前記底壁の厚み方向における深さ寸法の方が短く底が浅い請求項１または２に記載の電気掃除機。

【請求項4】

前記通風路は、前記底壁の厚み方向における深さ寸法が略一定である請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。

【請求項5】

前記通風路は、前記底壁の内面に複数設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。

【請求項6】

前記複数の通風路は、略等間隔に並ぶ請求項５に記載の電気掃除機。

【請求項7】

前記容器本体の前記底壁の内面は、前記廃棄口へ向かって下り傾斜している請求項１から６のいずれか１項に記載の電気掃除機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。

【背景技術】

【0002】

被掃除面上を移動して被掃除面上の塵埃を捕集する電気掃除機が知られている。

【0003】

この従来の電気掃除機は、捕集した塵埃を本体ケースに着脱自在に装着された集塵容器に蓄積する。集塵容器に捕集された塵埃は、集塵容器を本体ケースから取り外し、集塵容器の上蓋を開いて廃棄される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１４４０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

自律型掃除ユニットと、自律型掃除ユニットから廃棄される塵埃を蓄積するステーションユニットと、を組み合わせた電気掃除機が知られている。この種の電気掃除機は、自律型掃除ユニットからステーションユニットへ塵埃を移送するために、自律型掃除ユニットの集塵容器とステーションユニットとを流体的に接続する。

【0006】

そして、自律型掃除ユニットの集塵容器とステーションユニットとを流体的に接続するためには、集塵容器に塵埃の廃棄口を要する。一般に、集塵容器内の塵埃は、集塵容器の底部側に蓄積されるため、集塵容器の廃棄口は、集塵容器の底壁に開口されていることが好ましい。

【0007】

ところで、廃棄口が集塵容器の底壁全面に及ぶものであれば格別、廃棄口が集塵容器の底壁に、部分的に開口している場合には、底壁の非開口部分（廃棄口以外の部分）の内面には塵埃が堆積することになり、仮にステーションユニット側から負圧によって塵埃を吸引したとしても、集塵容器内の塵埃を廃棄口から取り出すことが難しい場合がある。例えば、居室内に放置されているクリップのように、繊維ゴミや塵に比べて密度の高い塵埃が、底壁の内面に沿うように蓄積されてしまった場合、その塵埃の周囲には、吸込負圧による空気の流動が生じ難く、廃棄口へと吸い込まれて行かない場合がある。

【0008】

そこで、本発明は、自律型掃除ユニットの集塵容器からステーションユニットへ塵埃を容易に廃棄可能な電気掃除機を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記の課題を解決するため本発明に係る電気掃除機は、自律して被掃除面上を移動して前記被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニットと、前記自律型掃除ユニットに流体的に接続自在なステーションユニットと、を備え、前記自律型掃除ユニットは、本体ケースと、前記本体ケースに設けられて前記自律型掃除ユニットが捕集する塵埃を蓄積し、かつ塵埃を廃棄する廃棄口が設けられる底壁を有する容器本体と、前記廃棄口を開閉する廃棄蓋と、を備え、前記ステーションユニットは、前記廃棄口に連結される塵埃移送管と、前記塵埃移送管を通じて前記容器本体から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器と、前記二次塵埃容器を介して前記塵埃移送管に吸い込み負圧を生じさせる二次電動送風機と、を備え、前記容器本体の前記底壁の内面には、前記二次電動送風機が生じさせる負圧によって前記容器本体内の塵埃の下方に空気を流通させる凹凸形状の通風路が少なくとも１つ設けられ、前記通風路は、前記廃棄口の方へ向かって空気を流通させる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図。

【図2】本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットの底面を示す斜視図。

【図3】本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す斜視図。

【図4】本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す縦断面。

【図5】本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面。

【図6】本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図。

【図7】本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図。

【図8】本発明の実施形態に係る電気掃除機の一次塵埃容器を示す横断面図。

【図9】本発明の実施形態に係る電気掃除機の容器本体を示す平面図。

【図10】本発明の実施形態に係る電気掃除機の容器本体を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図１０を参照して説明する。

【0012】

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。

【0013】

図１および図２に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、自律して被掃除面上を移動して被掃除面上の塵埃を捕集する自律型掃除ユニット２と、自律型掃除ユニット２の充電電極３を有するステーションユニット５と、を備えている。電気掃除機１は、自律型掃除ユニット２を居室内の被掃除面の全域に渡って自律で移動させて塵埃を捕集し、この後、自律型掃除ユニット２をステーションユニット５へ帰巣させて自律型掃除ユニット２が捕集した塵埃をステーションユニット５側へ引き取り、収集する。

【0014】

なお、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される位置とは、ステーションユニット５へ帰巣する自律型掃除ユニット２の帰巣位置であって、自律型掃除ユニット２は、充電が必要な状態や、居室の掃除を終えた場合には、この帰巣位置へ帰巣する。なお、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される位置は、自律移動する自律型掃除ユニット２と任意の場所に設置可能なステーションユニット５との間の相対的な位置関係である。

【0015】

また、図１中の矢印Ａは自律型掃除ユニット２の前進方向、矢印Ｂは自律型掃除ユニット２の後退方向である。自律型掃除ユニット２の幅方向は、矢印Ａおよび矢印Ｂに対して直交する方向である。

【0016】

自律型掃除ユニット２は、前進してステーションユニット５から離脱し、居室内を自律で走行する一方、ステーションユニット５へ帰巣する際には後退してステーションユニット５に連結する。

【0017】

自律型掃除ユニット２は、いわゆるロボットクリーナである。自律型掃除ユニット２は、中空円盤形状の本体ケース１１と、本体ケース１１の後部に着脱自在に設けられる一次塵埃容器１２と、本体ケース１１内に収容されて一次塵埃容器１２に接続される一次電動送風機１３と、被掃除面上の自律型掃除ユニット２を移動させる移動部１５と、移動部１５を駆動させる駆動部１６と、駆動部１６を制御して被掃除面上の本体ケース１１を自律的に移動させるロボット制御部１７と、電源としての二次電池１８と、を備えている。

【0018】

ステーションユニット５は、被掃除面上に設置されている。ステーションユニット５は、自律型掃除ユニット２が乗り上がる台座２１と、台座２１に一体化される塵埃回収部２２と、充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう自律型掃除ユニット２を誘導するローラ対２３と、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２に気密に連結される塵埃移送管２５と、塵埃移送管２５内から突出するレバー２６と、商用交流電源から電力を導く電源コード２９と、を備えている。

【0019】

次に、本発明の実施形態に係る自律型掃除ユニット２について詳細に説明する。

【0020】

図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットの底面を示す斜視図である。

【0021】

図２に示すように、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の自律型掃除ユニット２は、本体ケース１１の底面１１ａに設けられる吸込口用清掃体３１と、吸込口用清掃体３１を駆動させる吸込口用駆動部３２と、本体ケース１１の底面１１ａに設けられる左右一対の底面側部清掃体３３と、底面側部清掃体３３のそれぞれを駆動させる左右一対の底面側部駆動部３５と、を備えている。

【0022】

円盤形状の本体ケース１１は、例えば合成樹脂製であり、被掃除面上を容易に旋回できる。底面１１ａの後半部の幅方向中央部には、横長の吸込口３６が開口されている。

【0023】

吸込口３６は、本体ケース１１の幅寸法、つまり直径寸法の３分の２程度の幅寸法を有している。吸込口３６は、一次塵埃容器１２を経て一次電動送風機１３に流体的に接続されている。

【0024】

また、本体ケース１１は、底面１１ａに塵埃容器口３７を有している。塵埃容器口３７は、一次塵埃容器１２を覆う部分に配置されている。塵埃容器口３７は、角丸矩形状に開口されて、本体ケース１１に装着された一次塵埃容器１２を部分的に露出させている。

【0025】

一次塵埃容器１２は、一次電動送風機１３が発生させる吸込負圧によって吸込口３６から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃を濾過捕集するフィルタ、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置などが一次塵埃容器１２に適用される。一次塵埃容器１２は、本体ケース１１の後部に配置されている。一次塵埃容器１２は、本体ケース１１に着脱自在に設けられて自律型掃除ユニット２が捕集する塵埃を蓄積する容器本体３８と、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７から露出する連結部３９と、連結部３９に設けられて容器本体３８内の塵埃を廃棄する廃棄口４１と、廃棄口４１を開閉する廃棄蓋４２と、を備えている。

【0026】

移動部１５は、本体ケース１１の底面１１ａに配置される左右一対の駆動輪４５と、本体ケース１１の底面１１ａに配置される旋回輪４６と、を備えている。

【0027】

一対の駆動輪４５は、本体ケース１１の底面１１ａから突出しており、自律型掃除ユニット２を被掃除面上に置いた状態で被掃除面に接地する。また、一対の駆動輪４５は、本体ケース１１の前後方向において略中央部に配置され、かつ吸込口３６の前方を避けて本体ケース１１の左右それぞれの側部寄りに配置されている。一対の駆動輪４５の回動軸は、本体ケース１１の幅方向に沿って延びる直線上に配置されている。自律型掃除ユニット２は、左右それぞれの駆動輪４５を互いに同一方向に回転させることによって前進または後退し、左右それぞれの駆動輪４５を互いに反対方向に回転させることによって右回りまたは左回りに旋回する。

【0028】

旋回輪４６は、被掃除面を旋回自在な従動輪である。本体ケース１１の幅方向の略中央部、かつ、前部に配置されている。

【0029】

駆動部１６は、一対の駆動輪４５のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部１６は、左右の駆動輪４５をそれぞれ独立に駆動させる。

【0030】

ロボット制御部１７は、マイクロプロセッサ（図示省略）、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備えている。ロボット制御部１７は、一次電動送風機１３、吸込口用駆動部３２、駆動部１６、および底面側部駆動部３５に電気的に接続されている。

【0031】

二次電池１８は、一次電動送風機１３、吸込口用駆動部３２、駆動部１６、底面側部駆動部３５、およびロボット制御部１７の電源である。二次電池１８は、例えば旋回輪４６の後方に配置されている。二次電池１８は、本体ケース１１の底面１１ａに配置される一対の充電端子４７に電気的に接続されている。二次電池１８は、ステーションユニット５の充電電極３に充電端子４７が接続されることによって充電される。

【0032】

吸込口用清掃体３１は、吸込口３６に設けられている。吸込口用清掃体３１は、本体ケース１１の幅方向に延びる回転中心線回りに回転可能な軸状のブラシである。吸込口用清掃体３１は、例えば長尺な軸部と、軸部の径方向に延び、かつ軸部の長手方向へ螺旋状に並ぶ複数条のブラシと、を備えている。吸込口用清掃体３１は、吸込口３６から本体ケース１１の底面１１ａよりも下方へと突出しており、自律型掃除ユニット２を被掃除面上に置いた状態でブラシを被掃除面に接触させる。

【0033】

吸込口用駆動部３２は、本体ケース１１内に収容されている。

【0034】

一対の底面側部清掃体３３は、吸込口用清掃体３１の前進方向に対する左右の両側方に配置されて、吸込口用清掃体３１が届かない壁際の被掃除面上の塵埃を掻き集めて吸込口３６へ導く補助的な清掃体である。それぞれの底面側部清掃体３３は、被掃除面の垂線に対してやや前傾する回転中心となるブラシ基部４８と、ブラシ基部４８の径方向に向けて放射状に突出する例えば３つの線状清掃体４９と、を備えている。

【0035】

それぞれのブラシ基部４８は、吸込口３６および左右の駆動輪４５よりも前方、かつ旋回輪４６よりも後方であって、吸込口３６よりも左右の側方寄りに配置されている。また、それぞれのブラシ基部４８の回転中心線は、被掃除面の垂線に対してやや前傾されている。このため、線状清掃体４９は、被掃除面に対して前傾した面に沿って旋回している。つまり、ブラシ基部４８に対して前側に旋回してくる線状清掃体４９は先端側ほど被掃除面に対して押し付けられ、ブラシ基部４８に対して後ろ側に旋回してくる線状清掃体４９は先端側ほど被掃除面から離れることになる。

【0036】

線状清掃体４９は、ブラシ基部４８から例えば三方向へ等間隔に配置されている。なお、線状清掃体４９は、ブラシ基部４８ごとに４つ以上設けられていてもよい。それぞれの線状清掃体４９は、先端側に清掃部材としての複数のブラシ毛を備えている。さらに、ブラシ毛は、本体ケース１１の外周縁よりも外側へ拡がる軌跡を描いてブラシ基部４８を中心に旋回している。

【0037】

それぞれの底面側部駆動部３５は、下方に突出して底面側部清掃体３３のブラシ基部４８に接続される回転軸を備えている。それぞれの底面側部駆動部３５は、被掃除面上の塵埃を吸込口３６へと掻き集めるように底面側部清掃体３３を回転させる。

【0038】

次に、本発明の実施形態に係るステーションユニット５について詳細に説明する。

【0039】

図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す斜視図である。

【0040】

図３に示すように、本実施形態に係るステーションユニット５の台座２１は、ステーションユニット５の前側へ張り出して矩形状に拡がっている。台座２１は、塵埃回収部２２の底部に連接する高床部６１と、高床部６１から張り出す低床部６２と、を備えている。低床部６２および高床部６１は、ステーションユニット５の幅方向へ帯状に延びている。低床部６２には、ローラ対２３が配置されている。高床部６１には、充電電極３および塵埃移送管２５の入口が配置されている。

【0041】

自律型掃除ユニット２は、一対の駆動輪４５を低床部６２に乗り上げ、一次塵埃容器１２を高床部６１の上方に配置する姿勢でステーションユニット５の帰巣位置へ到達する。

【0042】

ローラ対２３は、台座２１の低床部６２の左右それぞれの端部、かつ前端部に配置されている。

【0043】

ローラ対２３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する方向、つまり自律型掃除ユニット２を幅方向へ誘導する一対の交差方向ローラ６３と、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪４５のそれぞれを空転させる一対の停止用ローラ６５と、を備えている。ローラ対２３、つまり一対の交差方向ローラ６３および一対の停止用ローラ６５は、一対の駆動輪４５の接地面としての台座２１よりも突出している。

【0044】

一対の交差方向ローラ６３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かって離間距離の狭まる非平行な回転中心Ｃ１を有している。つまり、一対の交差方向ローラ６３は、台座２１側から塵埃回収部２２に近づくにつれて相互に近づく回転中心Ｃ１を有している。

【0045】

一対の停止用ローラ６５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心Ｃ２を有している。一対の停止用ローラ６５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪４５のそれぞれを空転させて自律型掃除ユニット２の進行（後退）を阻止する。なお、一対の停止用ローラ６５の回転中心Ｃ２は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。

【0046】

台座２１は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう際に一対の駆動輪４５のそれぞれの接地面積を減じる凹凸状の走行面６６を備えている。走行面６６は、ローラ対２３、つまり一対の交差方向ローラ６３および一対の停止用ローラ６５に囲まれる部分に配置されている。走行面６６は、台座２１の一部に設けられる複数の線状凹凸、格子状凹凸、または複数の半球状凹凸である。

【0047】

塵埃回収部２２は、塵埃移送管２５を通じて一次塵埃容器１２から廃棄される塵埃を蓄積する二次塵埃容器６８と、塵埃回収部２２内に収容されて二次塵埃容器６８に接続される二次電動送風機６９と、商用交流電源から二次電動送風機６９および充電電極３へ電力を導く電源コード２９と、を備えている。

【0048】

塵埃回収部２２は、ステーションユニット５の後部に配置されて台座２１よりも上方へ角丸矩形状に延びている。塵埃回収部２２の正面壁は、自律型掃除ユニット２の後端部に対応する円弧状の凹没部７１を備えている。塵埃移送管２５の入口は、台座２１の高床部６１から凹没部７１に渡っている。また、凹没部７１には、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達したか否かを検知する帰巣確認検知部７２が設けられている。帰巣確認検知部７２は、可視光や赤外線を利用して自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する所謂、対物センサである。帰巣確認検知部７２は、塵埃回収部２２の正面方向において自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する第一センサ部７３と、塵埃回収部２２の高さ方向において自律型掃除ユニット２との相対距離を検知する第二センサ部７５と、を備えている。

【0049】

また、塵埃回収部２２は、本体８１内に収容される二次塵埃容器６８を覆い隠す蓋体８２を備えている。蓋体８２は、塵埃回収部２２の天井の一部、具体的には右半分を開閉する。蓋体８２の下方には、二次塵埃容器６８が配置されている。

【0050】

充電電極３は、塵埃移送管２５の入口を挟んで一対に設けられている。また、充電電極３のそれぞれは、凹没部７１の左右の縁の正面に配置されている。

【0051】

図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す縦断面である。

【0052】

図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットを示す横断面である。

【0053】

図４および図５に示すように、本発明の実施形態に係るステーションユニット５の塵埃回収部２２は、塵埃を案内する風路としての塵埃移送管２５を有する本体８１と、本体８１内に取り出し自在に収納されて塵埃移送管２５に着脱自在に連結される二次塵埃容器６８と、二次塵埃容器６８を介して塵埃移送管２５に吸い込み負圧を生じさせる二次電動送風機６９と、本体８１内に収容される二次塵埃容器６８を覆い隠す蓋体８２と、蓋体８２に設けられて、二次塵埃容器６８が本体８１内から取り出されている場合には、二次電動送風機６９の吸込側の風路を塞ぐ誤吸込阻止部８３と、二次塵埃容器６８と二次電動送風機６９とを流体的に接続する最下流管８５と、を備えている。

【0054】

また、塵埃回収部２２は、誤吸込阻止部８３に設けられて、蓋体８２が閉じる過程で二次塵埃容器６８に接触する際、誤吸込阻止部８３の揺動角度を規制して二次電動送風機６９の吸込側の風路を塞ぐシール面８６を二次塵埃容器６８へ向ける爪８７を備えている。

【0055】

さらに、塵埃回収部２２は、二次電動送風機６９の吸込負圧を検知する圧力検知部９１と、二次塵埃容器６８に蓄積される塵埃が予め定める規定量に達したことを報知する報知部９２と、圧力検知部９１の検知結果が予め定める吸込負圧より低圧になった場合には報知部９２を作動させる制御部９３と、を備えている。

【0056】

本体８１は、奥行き方向（自律型掃除ユニット２が帰巣する際に進行する方向）に短く、幅方向に長い。本体８１は、幅方向における一方の半部、具体的には右側半部に二次塵埃容器６８を収容する塵埃容器室９５を区画し、幅方向における他方の半部、具体的には左側半部に二次電動送風機６９を収容する送風機室９６を区画している。

【0057】

塵埃移送管２５は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、一次塵埃容器１２の連結部３９に接して廃棄口４１に気密に連結される。塵埃移送管２５の開口縁には環状のシール部材２５ａが設けられている。シール部材２５ａは、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、連結部３９に密着する。塵埃移送管２５は、台座２１の高床部６１に配置される入口から後方へ延びて塵埃回収部２２内へ至り、塵埃回収部２２内で屈曲しつつ塵埃容器室９５と送風機室９６との間を上方へ延びて二次塵埃容器６８の側方へ至る。塵埃移送管２５は、ステーションユニット５の上方へ向かって開口する入口と、二次塵埃容器６８へ向かって側方へ開口する出口と、を有している。

【0058】

塵埃移送管２５の入口に配置されるレバー２６は、塵埃回収部２２の正面方向、かつ上向きに延びるフック９７を備えている。

【0059】

二次塵埃容器６８は、天面が開放され、側面に吸込口１０１を有する塵埃容器１０２と、塵埃容器１０２の天井を閉じるとともに吐出口１０３を有する蓋体１０５と、吐出口１０３に設けられるネットフィルタ１０６と、蓋体１０５から塵埃容器１０２の底面に向かい垂れ下がって塵埃容器１０２内を吸込口１０１に直接的に繋がる上流側空間１０７と、吐出口１０３に繋がる下流側空間１０８とに仕切り、塵埃容器１０２内の底部で上流側空間１０７と下流側空間１０８とを繋げる仕切板１０９と、吐出口１０３に繋がって蓋体１０５の上方に覆い被さる二次フィルタ１１０と、二次フィルタ１１０の下流側風路を仕切るカバー管１１１と、を備えている。

【0060】

塵埃容器１０２は、下流側空間１０８の下方に上流側空間１０７の底部よりも下方へ膨出した膨出部１１２を備えている。

【0061】

二次フィルタ１１０は、最下流管８５に連結されている。

【0062】

また、二次塵埃容器６８は、蓋体１０５、仕切板１１３、および二次フィルタ１１０を一体で開閉する第一ヒンジ機構１１５と、蓋体１０５および仕切板１１３を一体で揺動させて二次フィルタ１１０の濾過面側の空間を開閉する第二ヒンジ機構１１６と、を備えている。

【0063】

カバー管１１１は、二次フィルタ１１０の下流風路を最下流管８５に接続する風路を兼ねている。カバー管１１１は、蓋体１０５とともに第一ヒンジ機構１１５によって揺動自在に支持されている。

【0064】

第一ヒンジ機構１１５は、吸込口１０１の上方に配置されている。

【0065】

第二ヒンジ機構１１６は、第一ヒンジ機構１１５からみて蓋体１０５の反対端に配置されている。

【0066】

二次電動送風機６９は、吸込口を上方へ向けて本体８１の送風機室９６に収容されている。

【0067】

最下流管８５は、二次電動送風機６９の吸込側の風路であって、塵埃移送管２５の上方に配置されて塵埃回収部２２の本体８１内を幅方向へ延びている。最下流管８５の入口は、塵埃容器室９５に開口している。最下流管８５の出口は、二次電動送風機６９の吸込口に接続されている。最下流管８５は、二次塵埃容器６８が塵埃容器室９５に納められると二次塵埃容器６８の二次フィルタ１１０の下流側に連結される。

【0068】

蓋体８２は、本体８１に揺動自在に設けられている。蓋体８２は、二次塵埃容器６８を納める塵埃容器室９５の天井開口を開閉する。

【0069】

誤吸込阻止部８３は、蓋体８２に揺動自在に設けられている。

【0070】

誤吸込阻止部８３は、二次電動送風機６９の吸込側の風路の完全閉塞を回避する通気孔１２１を有している。

【0071】

自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の帰巣位置へ戻ると、自律型掃除ユニット２の充電端子４７がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される。このとき、ステーションユニット５の塵埃移送管２５は、一次塵埃容器１２の連結部３９に接続される。この後、ステーションユニット５は、二次電動送風機６９を駆動させて、図４および図５中の実線矢印の方向へ空気を吸い込んで、一次塵埃容器１２から二次塵埃容器６８へ塵埃を移動させる。二次塵埃容器６８は、目の粗い粗塵をネットフィルタ１０６で補足して下流側空間１０８に蓄積する。ネットフィルタ１０６に補足される塵埃は、下流側空間１０８上側から下側へ向かって蓄積される。また、ネットフィルタ１０６に補足される塵埃は、空気の流れによってネットフィルタ１０６へ押し付けられるようにして圧縮される。圧縮された粗塵は、目の細かいフィルタのような役割をして空気の含まれる目の細かい細塵を補足する。圧縮された粗塵に補足される細塵は、粗塵に纏わり付くものがある一方で、粗塵から脱落して下流側空間１０８の下方へ至るものもある。下流側空間１０８下方には膨出部１１２があり、粗塵から脱落する細塵は、膨出部１１２に降り積もる。膨出部１１２では、二次塵埃容器６８内を上流側空間１０７から下流側空間１０８へとＵ字状に流れる空気が淀みやすい。このため、膨出部１１２に降り積もる細塵は、二次塵埃容器６８内の空気流に舞い上げられることなく、膨出部１１２に溜まりやすい。

【0072】

ネットフィルタ１０６を通過する目の細かい細塵や、圧縮された粗塵を通過する細塵は、二次フィルタ１１０によって補足される。

【0073】

図６および図７は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図である。

【0074】

図６および図７は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置、つまり帰巣位置へ近づく様子を示している。また、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離れる場合には図７から図６へと逆順の様相となる。

【0075】

図６および図７に示すように、本実施形態に係る自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２は、本体ケース１１に着脱自在に設けられて自律型掃除ユニット２が捕集する塵埃を蓄積する容器本体３８と、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７から露出する連結部３９と、連結部３９に設けられて容器本体３８内の塵埃を廃棄する廃棄口４１と、廃棄口４１を開閉する廃棄蓋４２と、を備えている。

【0076】

連結部３９は、容器本体３８に一体成形されている。連結部３９は、塵埃容器口３７に対応して角丸矩形状に突出している。連結部３９は、一次塵埃容器１２が本体ケース１１に取り付けられた状態において、塵埃容器口３７に嵌合している。連結部３９は、本体ケース１１の外表面に面一な外周縁部を有する一方、廃棄口４１の周縁部に凹没部を有している。この凹没部の中央には、廃棄口４１が配置されている。また凹没部には、廃棄蓋４２が配置されている。

【0077】

なお、連結部３９は、本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７を臨むものであっても良い。この場合、連結部３９は、本体ケース１１の内側であって塵埃容器口３７から見通すことができる場所に配置される。塵埃移送管２５は、塵埃容器口３７を通じて連結部３９に到達可能な突出長さを有することが好ましい。

【0078】

廃棄口４１は、一次塵埃容器１２が本体ケース１１に取り付けられた状態において、自律型掃除ユニット２の下方へ向かって開口されている。

【0079】

廃棄口４１は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置関係において、自律型掃除ユニット２の中央よりもステーションユニット５に近い側に配置されている。つまり、廃棄口４１は、自律型掃除ユニット２が後退してステーションユニット５へ近づき、一対の駆動輪４５をステーションユニット５の台座２１に乗り上げると、ステーションユニット５の塵埃回収部２２に近づく。

【0080】

廃棄蓋４２は、自律型掃除ユニット２の外観に露出しており、本体ケース１１の外表面に面一である。廃棄蓋４２には、ステーションユニット５のレバー２６を引っ掛けるレバー受１２３が設けられている。なお、廃棄蓋４２も、連結部３９と同様に本体ケース１１に取り付けられた状態において塵埃容器口３７を臨むものであっても良い。この場合、廃棄蓋４２は、本体ケース１１の内側であって塵埃容器口３７から見通すことができる場所に配置される。

【0081】

他方、本実施形態に係るステーションユニット５のレバー２６は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう途中で自律型掃除ユニット２の廃棄蓋４２に引っ掛かり、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ到達すると廃棄蓋４２を開いて廃棄口４１と塵埃移送管２５とを流体的に接続させる（図７）。

【0082】

自律型掃除ユニット２の廃棄蓋４２およびステーションユニット５のレバー２６は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心線Ｃ３のまわりに回転する。なお、廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４およびレバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。

【0083】

レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管２５の開口縁部のうち自律型掃除ユニット２が最初に到達する縁部に配置されている。

【0084】

また、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動自在に支持されている。つまり、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動することによって、自律型掃除ユニット２の帰巣制御における位置精度のばらつきに影響されることなく、レバー受１２３にフック９７を引っ掛けることができる。

【0085】

さらに、レバー２６の回転中心線Ｃ３は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管２５の開口縁部のうち自律型掃除ユニット２が最初に到達する縁部に設けられる軸カバー１２５によって覆われている。

【0086】

廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋４２の遠方側に配置されている。また、廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向においてレバー受１２３よりも遠方側に配置されている。さらに、廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４は、自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋４２のうち、廃棄口４１に接したり離れたりする蓋本体１２６よりも遠方側に配置されている。

【0087】

これらレバー２６の回転中心線Ｃ３および廃棄蓋４２の回転中心線Ｃ４の配置によって、廃棄蓋４２は、レバー２６によって開かれると自律型掃除ユニット２の容器本体３８から塵埃移送管２５へ塵埃を案内する傾斜面となる（図７）。

【0088】

なお、廃棄蓋４２は、コイルバネ１２７によって、閉じる方向へバネ力を受けている。廃棄蓋４２は、コイルバネ１２７のバネ力に自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって開かれる。コイルバネ１２７は、レバー２６によって廃棄蓋４２が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離脱してレバー受１２３からレバー２６が抜け出すと、エネルギーを解放して廃棄蓋４２を閉じる。

【0089】

また、レバー２６は、コイルバネ（図示省略）によって、起立する（図６）方向へバネ力を受けている。レバー２６は、コイルバネのバネ力に自律型掃除ユニット２が充電電極３に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって倒し込まれる。コイルバネは、レバー２６によって廃棄蓋４２が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、自律型掃除ユニット２がステーションユニット５から離脱してレバー受１２３からレバー２６が抜け出すと、エネルギーを解放してレバー２６を起立させる。

【0090】

図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線において、本発明の実施形態に係る電気掃除機の一次塵埃容器を示す横断面図である。

【0091】

図９は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の容器本体を示す平面図である。

【0092】

図１０は、図８のＸ−Ｘ線において、本発明の実施形態に係る電気掃除機の容器本体を示す断面図である。

【0093】

図８から図１０に示すように、本実施形態に係る本実施形態に係る自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２は、略矩形の容器本体３８を備えている。

【0094】

容器本体３８は、平面状の４つの側壁１３１と、底壁１３２とを有している。容器本体３８の天壁に相当する箇所には、本体ケース１１の吸込口３６から容器本体３８内へ吸い込まれる塵埃Ｄと空気とを分離する濾過フィルタ（図示省略）や、サイクロン分離装置（図示省略）などが配置される。

【0095】

容器本体３８の底壁１３２は、中央部に廃棄口４１を有している。廃棄口４１は、容器本体３８に対して揺動自在に支持される廃棄蓋４２によって開閉自在に閉じられている。

【0096】

容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａは、廃棄口４１へ向かって漏斗状に下り傾斜αしている（水平線ｈ）。容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａには、二次電動送風機６９が生じさせる負圧によって容器本体３８内の塵埃Ｄの下方に空気を流通させる凹凸形状の通風路１３３が設けられている。

【0097】

通風路１３３は、廃棄口４１の周囲を囲む凹部１３５に繋がる溝状の窪みであり、通風角部が丸められた角丸状の溝である。凹部１３５は、容器本体３８の底壁１３２の外面に設けられる連結部３９の裏側にあって、連結部３９よりも小さい範囲に拡がっている。

【0098】

通風路１３３は、廃棄口４１の方へ向かって空気を流通させる。通風路１３３は、容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａに沿う方向における幅寸法ｗよりも底壁１３２の厚み方向における深さ寸法ｄの方が短く底が浅い。また、通風路１３３は、容器本体３８の底壁１３２の厚み方向における深さ寸法ｄが略一定である。

【0099】

通風路１３３は、容器本体３８の底壁１３２の内面に少なくとも１つ設けられており、複数設けられていても良い。通風路１３３が複数ある場合、複数の通風路１３３は、略等間隔に並んでいることが好ましい。

【0100】

なお、通風路１３３は、格子状に突起（図示省略）を並べたものであっても良い。また、通風路１３３は、廃棄口４１へ向かって延びる溝ではなく、廃棄口４１の周囲を巡って直線状または曲線状に延びる溝であっても良い。廃棄口４１の周囲を巡って直線状、曲線状、および蛇行して延びるいずれの溝であっても容器本体３８内に生じる空気流Ｆを流通させて、容器本体３８の底壁１３２に溜まった塵埃を舞い上げる分流ｆを生じさせるものであれば良い。

【0101】

自律型掃除ユニット２がステーションユニット５の充電電極３に電気的に接続される位置において、廃棄蓋４２が開放され、廃棄口４１が塵埃移送管２５に接続されると（図７）、容器本体３８の内側の空間は、塵埃移送管２５および二次塵埃容器６８を介して二次電動送風機６９に流体的に接続される。この状態で二次電動送風機６９を運転させると、容器本体３８の内部には本体ケース１１の吸込口３６から空気が流れ込む。容器本体３８内に流れ込んだ空気流Ｆは、容器本体３８内の塵埃のうち繊維ゴミや塵のように比較的に密度の低い塵埃を伴って、廃棄口４１から塵埃移送管２５へ流出する。

【0102】

そして、本実施形態に係る電気掃除機１は、居室内に放置されているクリップのように、繊維ゴミや塵に比べて密度の高い塵埃ＤＨが、容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａに沿うように蓄積されていても、容器本体３８内の空気流Ｆの分流ｆが密度の高い塵埃ＤＨの下方で通風路１３３を流通することによって、容器本体３８内のほぼ全ての塵埃を廃棄口４１から塵埃移送管２５へ流出させる。

【0103】

流れ場において、壁面から離れた場所に比べて壁面近傍では流速が十分に得られない。つまり、従来の電気掃除機のように底壁の内面が平滑面の場合、繊維ゴミや塵に比べて密度の高い塵埃ＤＨが底壁の内面に沿うように蓄積されてしまうと、本実施形態に係る電気掃除機１における分流ｆを生じさせることができず、密度の高い塵埃ＤＨの周囲の流速が得られず、密度の高い塵埃ＤＨを廃棄口へと流出させことが難しい。

【0104】

他方、本実施形態に係る電気掃除機１は、通風路１３３によって容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａに沿うように蓄積された密度の高い塵埃ＤＨの周囲に空気の流れ（分流ｆ）を生じさせて、廃棄口４１へと流出させるに足りる流速が得られる。

【0105】

ところで、従来の電気掃除機であっても、大出力の二次電動送風機を使用して容器本体内の空気流の流量や流速を高めれば、密度の高い塵埃ＤＨを容器本体内から流出させることはできる。しかしながら、本実施形態に係る電気掃除機１であれば、通風路１３３の分流ｆを生じさせるために、比較的に低出力の二次電動送風機６９であっても、密度の高い塵埃ＤＨを含む全ての塵埃Ｄを、容器本体３８内から流出させることができる。

【0106】

しかも、凹凸形状の通風路１３３は、密度の高い塵埃ＤＨと容器本体３８の内面１３２ａとの接触面積を少なくして、密度の高い塵埃ＤＨを廃棄口４１へ流出させやすくしてもいる。そして、通風路１３３は、密度の高い塵埃ＤＨを一度舞い上がらせることができれば、容器本体３８内の空気流Ｆによっても密度の高い塵埃ＤＨを廃棄口４１へ流出させられる。よって、通風路１３３は、必ずしも廃棄口４１へ向かって延びる溝状の形態のみならず、空気流Ｆの分流ｆを生じさせる限りにおいて如何なる方向へ向いていても良いし、格子状に並ぶ突起の間に空気流を生じるものであっても良い。

【0107】

本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の底壁１３２の内面１３２ａに、二次電動送風機６９が生じさせる負圧によって容器本体３８内の塵埃Ｄの下方に空気を流通させる通風路１３３を少なくとも１つ備えているため、容器本体３８の塵埃Ｄを円滑に廃棄できる。

【0108】

また、本実施形態に係る電気掃除機１は、廃棄口４１の方へ向かって空気を流通させる通風路１３３を備えることによって、通風路１３３に流れる分流ｆで舞い上げた塵埃Ｄを容器本体３８内の空気流Ｆに乗せて円滑に廃棄口４１へと導くことができる。

【0109】

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１は、角部が丸められた角丸状の通風路１３３を備えるため、塵埃Ｄが通風路１３３の角部に引っ掛かることを回避して、より円滑に廃棄口４１へ導くことができる。

【0110】

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の底壁１３２の内面１３２ａに沿う方向における幅寸法ｗよりも底壁１３２の厚み方向における深さ寸法ｄの方が短く底が浅い通風路１３３を備えているため、通風路１３３の流路断面積を極力抑えつつ、塵埃Ｄの底面により流速の高い分流ｆをより広範囲に作用させて、塵埃Ｄを容易に舞い上がらせることができる。

【0111】

さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機１は、一次塵埃容器１２の底壁１３２の厚み方向における深さ寸法ｄが略一定の通風路１３３を備えているため、塵埃Ｄが一次塵埃容器１２の底部の何れの箇所に偏っていたとしても、適宜の分流ｆを発生させて塵埃Ｄを廃棄口４１へ導くことができる。

【0112】

また、本実施形態に係る電気掃除機１は、通風路１３３が一次塵埃容器１２の底壁１３２の内面１３２ａに複数設けられているため、塵埃Ｄが一次塵埃容器１２の底部の何れの箇所に偏っていたとしても、適宜の分流ｆを発生させて塵埃Ｄを廃棄口４１へ導くことができる。

【0113】

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１は、略等間隔に並ぶ複数の通風路１３３を備えることによって、一次塵埃容器１２の底壁１３２の広い範囲に略一様な分流ｆを生じさせて、塵埃Ｄが一次塵埃容器１２の底部の何れの箇所に偏っていたとしても、塵埃Ｄを廃棄口４１へ導くことができる。

【0114】

さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機１は、容器本体３８の底壁１３２の内面１３２ａが廃棄口４１へ向かって下り傾斜しているため、塵埃Ｄを廃棄口４１へ導きやすい。

【0115】

したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、自律型掃除ユニット２の一次塵埃容器１２からステーションユニット５へ塵埃Ｄを容易に廃棄することができる。

【0116】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0117】

１ 電気掃除機
２ 自律型掃除ユニット
３ 充電電極
５ ステーションユニット
１１ 本体ケース
１１ａ 底面
１２ 一次塵埃容器
１３ 一次電動送風機
１５ 移動部
１６ 駆動部
１７ ロボット制御部
１８ 二次電池
２１ 台座
２２ 塵埃回収部
２３ ローラ対
２５ 塵埃移送管
２５ａ シール部材
２６ レバー
２９ 電源コード
３１ 吸込口用清掃体
３２ 吸込口用駆動部
３３ 底面側部清掃体
３５ 底面側部駆動部
３６ 吸込口
３７ 塵埃容器口
３８ 容器本体
３９ 連結部
４１ 廃棄口
４２ 廃棄蓋
４５ 駆動輪
４６ 旋回輪
４７ 充電端子
４８ ブラシ基部
４９ 線状清掃体
６１ 高床部
６２ 低床部
６３ 交差方向ローラ
６５ 停止用ローラ
６６ 走行面
６８ 二次塵埃容器
６９ 二次電動送風機
７１ 凹没部
７２ 帰巣確認検知部
７３ 第一センサ部
７５ 第二センサ部
８１ 本体
８２ 蓋体
８３ 誤吸込阻止部
８５ 最下流管
８６ シール面
８７ 爪
９１ 圧力検知部
９２ 報知部
９３ 制御部
９５ 塵埃容器室
９６ 送風機室
９７ フック
１０１ 吸込口
１０２ 塵埃容器
１０３ 吐出口
１０５ 蓋体
１０６ ネットフィルタ
１０７ 上流側空間
１０８ 下流側空間
１０９ 仕切板
１１０ 二次フィルタ
１１１ カバー管
１１２ 膨出部
１１３ 仕切板
１１５ 第一ヒンジ機構
１１６ 第二ヒンジ機構
１２１ 通気孔
１２３ レバー受
１２５ 軸カバー
１２６ 蓋本体
１２７ コイルバネ
１３１ 側壁
１３２ 底壁
１３２ａ 内面
１３３ 通風路
１３５ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】