特開 2022-147408 ロボットクリーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022147408

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】ロボットクリーナ

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/00 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

A47L9/00 102Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021048637

(22)【出願日】2021-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 憲司

(72)【発明者】

【氏名】小口 和紀

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 将裕

【テーマコード（参考）】

3B006

【Ｆターム（参考）】

3B006KA01

3B006KA02

3B006KA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ロボットクリーナの走行安定性の低下を抑制すること。
【解決手段】ロボットクリーナは、クリーナ本体と、ホイールアセンブリ６と、を備える。ホイールアセンブリ６は、クリーナ本体に支持される支持アーム６３と、支持アーム６３に回転可能に支持される駆動輪６２と、支持アーム６３を移動する質量体６４と、を有する。支持アーム６３は、空洞６６を有する。空洞６６は、駆動輪６２の回転軸ＡＸに直交する方向に長い。質量体６４は、空洞６６に配置される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クリーナ本体と、
ホイールアセンブリと、を備え、
前記ホイールアセンブリは、
前記クリーナ本体に支持される支持アームと、
前記支持アームに回転可能に支持される駆動輪と、
前記支持アームを移動する質量体と、を有することを特徴とする、
ロボットクリーナ。

【請求項2】

前記質量体は、重力の作用により移動することを特徴とする、
請求項１に記載のロボットクリーナ。

【請求項3】

前記支持アームは、前記駆動輪が上下方向に移動するように回動し、
前記質量体は、前記駆動輪が下方に移動したときに前記駆動輪に接近し、前記駆動輪が上方に移動したときに前記駆動輪から離隔することを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載のロボットクリーナ。

【請求項4】

前記クリーナ本体は、吸込口を有する下部ハウジングを含み、
前記支持アームは、前記下部ハウジングの下面からの前記駆動輪の突出量が変化するように回動し、
前記駆動輪は、前記突出量が小さい収納位置と前記突出量が大きい突出位置とに移動することを特徴とする、
請求項３に記載のロボットクリーナ。

【請求項5】

前記ホイールアセンブリは、前記駆動輪が下方に移動するように前記支持アームを付勢する付勢部材を有することを特徴とする、
請求項３又は請求項４に記載のロボットクリーナ。

【請求項6】

前記駆動輪が下方に移動すると、前記付勢部材が前記駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が小さくなり、前記質量体が前記駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が大きくなることを特徴とする、
請求項５に記載のロボットクリーナ。

【請求項7】

前記支持アームは、空洞を有し、
前記質量体は、前記空洞に配置されることを特徴とする、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のロボットクリーナ。

【請求項8】

前記空洞は、前記駆動輪の回転軸に直交する方向に長いことを特徴とする、
請求項７に記載のロボットクリーナ。

【請求項9】

前記空洞は、前記駆動輪の回転軸に対して傾斜する方向に長いことを特徴とする、
請求項７に記載のロボットクリーナ。

【請求項10】

前記空洞は、前記質量体の可動範囲を規定する第１端部と第２端部とを含み、
前記第１端部と前記駆動輪の回転軸との距離は、前記第２端部と前記駆動輪の回転軸との距離よりも短く、
前記質量体が前記第１端部に移動すると前記質量体が前記駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が大きくなることを特徴とする、
請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のロボットクリーナ。

【請求項11】

前記質量体は、転動体を含むことを特徴とする、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のロボットクリーナ。

【請求項12】

前記質量体は、流動体を含むことを特徴とする、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のロボットクリーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、ロボットクリーナに関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットクリーナに係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなロボットクリーナが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第７００４２６９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ロボットクリーナは、クリーニング対象面に接触する駆動輪を有する。ロボットクリーナは、クリーニング対象面を自力で走行しながらクリーニングする。駆動輪が所定の接触力でクリーニング対象面に接触し続けることにより、ロボットクリーナの走行安定性の低下が抑制される。例えば駆動輪がクリーニング対象面に存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面に存在する段差を乗り上げるときにおいても、駆動輪とクリーニング対象面との接触力の低下が抑制されることが好ましい。

【0005】

本明細書で開示する技術は、ロボットクリーナの走行安定性の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、ロボットクリーナを開示する。ロボットクリーナは、クリーナ本体と、ホイールアセンブリと、を備えてもよい。ホイールアセンブリは、クリーナ本体に支持される支持アームと、支持アームに回転可能に支持される駆動輪と、支持アームを移動する質量体と、を有してもよい。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、ロボットクリーナの走行安定性の低下が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係るロボットクリーナを示す下方からの斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るロボットクリーナを示す側面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るロボットクリーナを示すブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る突出量と接触力との関係を示す図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【図9】図９は、第２実施形態に係る突出量と接触力との関係を示す図である。

【図10】図１０は、第３実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【図11】図１１は、第３実施形態に係るホイールアセンブリを示す断面図である。

【図12】図１２は、第２実施形態に係るホイールアセンブリを示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１つ又はそれ以上の実施形態において、ロボットクリーナは、クリーナ本体と、ホイールアセンブリと、を備えてもよい。ホイールアセンブリは、クリーナ本体に支持される支持アームと、支持アームに回転可能に支持される駆動輪と、支持アームを移動する質量体と、を有してもよい。

【0010】

上記の構成では、支持アームを移動する質量体の位置により、駆動輪に作用するモーメントが変化する。例えばモーメントが大きくなるように質量体が移動すると、駆動輪をクリーニング対象面に押し付ける接触力が大きくなる。例えば駆動輪がクリーニング対象面に存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面に存在する段差を乗り上げるとき、モーメントが大きくなるように質量体が移動することにより、駆動輪とクリーニング対象面との接触力の低下が抑制される。したがって、ロボットクリーナの走行安定性の低下が抑制される。

【0011】

１つ又はそれ以上の実施形態において、質量体は、重力の作用により移動してもよい。

【0012】

上記の構成では、例えば質量体を移動させるためのアクチュエータを省略することができる。そのため、ホイールアセンブリの簡略化が図れる。

【0013】

１つ又はそれ以上の実施形態において、支持アームは、駆動輪が上下方向に移動するように回動してもよい。質量体は、駆動輪が下方に移動したときに駆動輪に接近し、駆動輪が上方に移動したときに駆動輪から離隔してもよい。

【0014】

上記の構成では、支持アームがクリーナ本体に回動可能に支持される。支持アームの回動により、駆動輪が上下方向に移動する。駆動輪が下方に移動したときに質量体が駆動輪に接近することにより、駆動輪に作用するモーメントが大きくなる。駆動輪が上方に移動したときに質量体が駆動輪から離隔することにより、駆動輪に作用するモーメントが小さくなる。

【0015】

１つ又はそれ以上の実施形態において、クリーナ本体は、吸込口を有する下部ハウジングを含んでもよい。支持アームは、下部ハウジングの下面からの駆動輪の突出量が変化するように回動してもよい。駆動輪は、突出量が小さい収納位置と突出量が大きい突出位置とに移動してもよい。

【0016】

上記の構成では、例えば駆動輪が平坦なクリーニング対象面を走行するとき、駆動輪は、支持アームの回動により収納位置に配置される。例えば駆動輪がクリーニング対象面に存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面に存在する段差を乗り上げるとき、駆動輪は、支持アームの回動により突出位置に配置される。

【0017】

１つ又はそれ以上の実施形態において、ホイールアセンブリは、駆動輪が下方に移動するように支持アームを付勢する付勢部材を有してもよい。

【0018】

上記の構成では、付勢部材が発生する付勢力により、駆動輪はクリーニング対象面に押し付けられる。

【0019】

１つ又はそれ以上の実施形態において、駆動輪が下方に移動すると、付勢部材が駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が小さくなり、質量体が駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が大きくなってもよい。

【0020】

上記の構成では、駆動輪が突出位置に配置されるように下方に移動した場合、付勢部材による接触力が低下しても、接触力の低下を質量体が補うことができる。

【0021】

１つ又はそれ以上の実施形態において、支持アームは、空洞を有してもよい。質量体は、空洞に配置されてもよい。

【0022】

上記の構成では、質量体は、支持アームの内部を移動することができる。

【0023】

１つ又はそれ以上の実施形態において、空洞は、駆動輪の回転軸に直交する方向に長くてもよい。

【0024】

上記の構成では、質量体の移動により、駆動輪に作用するモーメントを効率良く変化させることができる。

【0025】

１つ又はそれ以上の実施形態において、空洞は、駆動輪の回転軸に対して傾斜する方向に長くてもよい。

【0026】

上記の構成では、質量体は、駆動輪の回転軸に対して傾斜する方向に移動することができる。

【0027】

１つ又はそれ以上の実施形態において、空洞は、質量体の可動範囲を規定する第１端部と第２端部とを含んでもよい。第１端部と駆動輪の回転軸との距離は、第２端部と駆動輪の回転軸との距離よりも短くてもよい。質量体が第１端部に移動すると質量体が駆動輪をクリーニング対象面に接触させる接触力が大きくなってもよい。

【0028】

上記の構成では、質量体は、空洞の第１端部と第２端部との間を移動することができる。質量体が第１端部に移動することにより、駆動輪に作用するモーメントが大きくなる。質量体が第２端部に移動することにより、駆動輪に作用するモーメントが小さくなる。

【0029】

１つ又はそれ以上の実施形態において、質量体は、転動体を含んでもよい。

【0030】

上記の構成では、質量体は、支持アームを転がるように移動することができる。また、質量体の移動により、駆動輪に作用するモーメントがステップ的に変化する。

【0031】

１つ又はそれ以上の実施形態において、質量体は、流動体を含んでもよい。

【0032】

上記の構成では、質量体の移動により、駆動輪に作用するモーメントが単調増加又は単調減少する。

【0033】

以下、実施形態について説明する。実施形態においては、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、ロボットクリーナ１の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。

【0034】

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るロボットクリーナ１を示す下方からの斜視図である。図２は、本実施形態に係るロボットクリーナ１を示す側面図である。図３は、本実施形態に係るロボットクリーナ１を示すブロック図である。

【0035】

ロボットクリーナ１は、クリーニング対象面ＦＬを自力で走行しながらクリーニングする。ロボットクリーナ１は、クリーナ本体２と、バッテリ装着部３と、コントローラ４と、吸引ユニット５と、ホイールアセンブリ６と、後補助輪８と、前補助輪９とを備える。

【0036】

クリーナ本体２は、ハウジング２０を含む。ハウジング２０は、上部ハウジング２１と、下部ハウジング２２とを含む。下部ハウジング２２は、上部ハウジング２１の下部に接続される。下部ハウジング２２の下面２３は、クリーニング対象面ＦＬに対向する。下部ハウジング２２は、吸込口２４を有する。吸込口２４は、クリーニング対象面ＦＬに対向する。吸込口２４は、クリーニング対象面ＦＬの塵埃を吸い込む。

【0037】

メインブラシ２５が吸込口２４に配置される。メインブラシ２５の回転により、クリーニング対象面ＦＬの塵埃が吸込口２４に回収される。サイドブラシ２６が下部ハウジング２２の前部に配置される。サイドブラシ２６の回転により、クリーニング対象面ＦＬの塵埃が吸込口２４に集められる。

【0038】

バッテリ装着部３は、上部ハウジング２１の後部に配置される。バッテリ装着部３にバッテリパック７が装着される。バッテリパック７は、ロボットクリーナ１の電源として機能する。

【0039】

コントローラ４は、ロボットクリーナ１に搭載されている電子機器を制御する。コントローラ４は、ハウジング２０に収容される。

【0040】

吸引ユニット５は、吸込口２４に吸引力を発生させる。吸引ユニット５は、ハウジング２０に収容される。吸引ユニット５は、吸引モータ５１と、吸引ファン５２とを有する。吸引モータ５１は、吸引ファン５２を回転させる動力を発生する。吸引ファン５２が回転することにより、吸込口２４に吸引力が発生する。

【0041】

ホイールアセンブリ６は、クリーナ本体２を支持する。ホイールアセンブリ６は、２つ設けられる。一方のホイールアセンブリ６は、クリーナ本体２の左部に設けられる。他方のホイールアセンブリ６は、クリーナ本体２の右部に設けられる。ホイールアセンブリ６は、走行モータ６１と、駆動輪６２とを有する。

【0042】

走行モータ６１は、駆動輪６２を回転させる動力を発生する。駆動輪６２が回転することにより、ロボットクリーナ１が走行する。駆動輪６２は、クリーニング対象面ＦＬに接触する。駆動輪６２の少なくとも一部は、下部ハウジング２２の下面２３から下方に突出する。

【0043】

後補助輪８及び前補助輪９のそれぞれは、下部ハウジング２２に設けられる。後補助輪８及び前補助輪９のそれぞれは、クリーナ本体２を支持する。後補助輪８は、下部ハウジング２２の後部に２つ設けられる。前補助輪９は、下部ハウジング２２の前部に１つ設けられる。

【0044】

図４は、本実施形態に係るホイールアセンブリ６を示す側面図である。図４に示すように、ホイールアセンブリ６は、駆動輪６２と、支持アーム６３と、質量体６４と、付勢部材６５とを有する。

【0045】

クリーナ本体２は、支持ブラケット２７及び支持ブラケット２８を含む。支持ブラケット２７及び支持ブラケット２８のそれぞれは、ハウジング２０の内部に配置される。支持ブラケット２７は、上部ハウジング２１及び下部ハウジング２２の少なくとも一方に固定される。支持ブラケット２８は、上部ハウジング２１及び下部ハウジング２２の少なくとも一方に固定される。支持ブラケット２７と支持ブラケット２８との相対位置は変化しない。なお、支持ブラケット２７と支持ブラケット２８とが一体でもよい。なお、支持ブラケット２７と支持ブラケット２８とハウジング２０とが一体でもよい。ホイールアセンブリ６は、支持ブラケット２７及び支持ブラケット２８の少なくとも一方に支持される。

【0046】

駆動輪６２は、支持アーム６３に回転可能に支持される。駆動輪６２は、回転軸ＡＸを中心に回転する。

【0047】

支持アーム６３は、支持ブラケット２７に回動可能に支持される。支持アーム６３は、回動軸ＢＸを中心に回動する。

【0048】

駆動輪６２の回転軸ＡＸは、左右方向に延伸する。支持アーム６３の回動軸ＢＸは、左右方向に延伸する。駆動輪６２の回転軸ＡＸと支持アーム６３の回動軸ＢＸとは平行である。

【0049】

支持アーム６３は、駆動輪６２の少なくとも一部が下部ハウジング２２の下面２３よりも下方に配置されるように駆動輪６２を支持する。支持アーム６３は、駆動輪６２が上下方向に移動するように回動する。支持アーム６３は、下部ハウジング２２の下面２３からの駆動輪６２の突出量Ｔが変化するように回動する。突出量Ｔとは、下部ハウジング２２の下面２３から下方に突出した駆動輪６２の突出量をいう。

【0050】

駆動輪６２は、支持アーム６３の回動により、突出量Ｔが小さい収納位置と突出量Ｔが大きい突出位置とに移動する。下面２３を基準とした場合、突出位置は収納位置よりも下方に規定される。図４は、駆動輪６２が収納位置に配置されている状態を示す。

【0051】

質量体６４は、支持アーム６３を移動する。質量体６４は、支持アーム６３に移動可能に支持される。質量体６４は、駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離が変化するように移動する。質量体６４は、駆動輪６２の回転軸ＡＸに接近するように移動することができる。質量体６４は、駆動輪６２の回転軸ＡＸから離隔するように移動することができる。質量体６４は、駆動輪６２の回転軸ＡＸに接近した場合、支持アーム６３の回動軸ＢＸから離隔する。質量体６４は、駆動輪６２の回転軸ＡＸから離隔した場合、支持アーム６３の回動軸ＢＸに接近する。

【0052】

支持アーム６３は、空洞６６を有する。空洞６６は、支持アーム６３の内部に設けられる。空洞６６は、駆動輪６２の回転軸ＡＸに直交する方向に長い。質量体６４は、空洞６６に配置される。質量体６４は、空洞６６の内側で回転軸ＡＸに直交する方向に移動することができる。空洞６６により、質量体６４の可動範囲が規定される。空洞６６は、質量体６４の可動範囲を規定する第１端部６６Ａと第２端部６６Ｂとを有する。第１端部６６Ａと駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離は、第２端部６６Ｂと駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離よりも短い。質量体６４は、第１端部６６Ａと第２端部６６Ｂとの間を回転軸ＡＸに直交する方向に移動することができる。質量体６４が第１端部６６Ａに配置されると、質量体６４と駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離が短くなり、質量体６４と支持アーム６３の回動軸ＢＸとの距離が長くなる。質量体６４が第２端部６６Ｂに配置されると、質量体６４と駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離が長くなり、質量体６４と支持アーム６３の回動軸ＢＸとの距離が短くなる。

【0053】

本実施形態において、質量体６４は、転動体である。質量体６４として、金属製のボールが例示される。質量体６４は、空洞６６の内側を転がることができる。質量体６４は、空洞６６の内側で滑らかに移動することができる。

【0054】

本実施形態において、質量体６４は、重力の作用により移動する。

【0055】

付勢部材６５は、駆動輪６２が下方に移動するように支持アーム６３を付勢する。付勢部材６５は、駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに押し付けられるように支持アーム６３を付勢する。付勢部材６５として、コイルばねが例示される。付勢部材６５の一端部は、クリーナ本体２の支持ブラケット２８に接続される。付勢部材６５の他端部は、支持アーム６３の端部に接続される。

【0056】

図５は、本実施形態に係るホイールアセンブリ６を示す側面図である。図５は、駆動輪６２が突出位置に配置されている状態を示す。

【0057】

例えば駆動輪６２が平坦なクリーニング対象面ＦＬを走行するとき、図４に示したように、駆動輪６２は、支持アーム６３の回動により収納位置に配置される。例えば駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面ＦＬに存在する段差を乗り上げるとき、図５に示すように、駆動輪６２は、支持アーム６３の回動により突出位置に配置される。駆動輪６２が突出位置に配置されると、下面２３からの駆動輪６２の突出量Ｔが大きくなる。

【0058】

図４に示したように、質量体６４は、支持アーム６３の回動により駆動輪６２が上方に移動して収納位置に配置されたときに、重力の作用により駆動輪６２の回転軸ＡＸから離隔するように移動する。すなわち、駆動輪６２が収納位置に配置されるように支持アーム６３が回動したときに、第２端部６６Ｂが第１端部６６Ａよりも低い位置に配置され、質量体６４は、重力の作用により空洞６６の第２端部６６Ｂに移動する。

【0059】

図５に示すように、質量体６４は、支持アーム６３の回動により駆動輪６２が下方に移動して突出位置に配置されたときに、重力の作用により駆動輪６２の回転軸ＡＸに接近するように移動する。すなわち、駆動輪６２が突出位置に配置されるように支持アーム６３が回動したときに、第１端部６６Ａが第２端部６６Ｂよりも低い位置に配置され、質量体６４は、重力の作用により空洞６６の第１端部６６Ａに移動する。

【0060】

駆動輪６２が収納位置から突出位置に移動したときに、質量体６４が支持アーム６３の回動軸ＢＸから離隔して駆動輪６２の回転軸ＡＸに接近することにより、駆動輪６２を下方に移動させるモーメントが大きくなる。駆動輪６２は、質量体６４の重量によりクリーニング対象面ＦＬに押し付けられ、駆動輪６２とクリーニング対象面ＦＬとの接触力Ｆが大きくなる。接触力Ｆとは、駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに押し付ける力をいう。

【0061】

本実施形態においては、駆動輪６２が収納位置から突出位置に移動して、質量体６４が重力の作用により空洞６６の第２端部６６Ｂから第１端部６６Ａに移動すると、質量体６４が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが大きくなる。

【0062】

図６は、本実施形態に係る突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す図である。図６において、横軸は突出量Ｔを示し、縦軸は接触力Ｆを示す。ラインＬａは、図４及び図５を参照して説明したような、ホイールアセンブリ６が質量体６４及び付勢部材６５の両方を有する場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｂ及びラインＬｃは、比較例に係る突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｂは、ホイールアセンブリ６が付勢部材６５を有し質量体６４を有していない場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｃは、ホイールアセンブリ６が質量体６４を有し付勢部材６５を有していない場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。

【0063】

ラインＬｂに示すように、ホイールアセンブリ６が付勢部材６５を有する場合、突出量Ｔが大きくなるほど付勢部材６５による接触力Ｆが小さくなる。すなわち、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、付勢部材６５が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが徐々に小さくなる。

【0064】

ラインＬｃに示すように、ホイールアセンブリ６が質量体６４を有する場合、突出量Ｔが突出量Ｔｓ未満においては、質量体６４が第２端部６６Ｂに配置される。突出量Ｔが突出量Ｔｓ以上になると、質量体６４が駆動輪６２の回転軸ＡＸに接近するように移動して第１端部６６Ａに配置される。質量体６４が第２端部６６Ｂから第１端部６６Ａに移動すると、質量体６４による接触力Ｆがステップ的に大きくなる。すなわち、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、質量体６４が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆがステップ的に大きくなる。

【0065】

ラインＬａに示すように、ホイールアセンブリ６が質量体６４及び付勢部材６５の両方を有する場合、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、付勢部材６５が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが小さくなり、質量体６４が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが大きくなる。本実施形態においては、突出量Ｔが突出量Ｔｓ以上になると、質量体６４による接触力Ｆと付勢部材６５による接触力Ｆとの和が駆動輪６２とクリーニング対象面ＦＬとの間に作用する。そのため、例えば駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面ＦＬに存在する段差を乗り上げるときに、駆動輪６２の突出量Ｔが大きくなっても、駆動輪６２とクリーニング対象面ＦＬとの接触力Ｆの低下が抑制される。接触力Ｆの低下が抑制されるので、クリーニング対象面ＦＬに対する駆動輪６２のグリップ力の低下が抑制される。そのため、ロボットクリーナ１の走行安定性の低下が抑制される。

【0066】

以上説明したように、本実施形態において、ロボットクリーナ１は、クリーナ本体２と、ホイールアセンブリ６と、を備える。ホイールアセンブリ６は、クリーナ本体２に支持される支持アーム６３と、支持アーム６３に回転可能に支持される駆動輪６２と、支持アーム６３を移動する質量体６４と、を有する。

【0067】

上記の構成では、支持アーム６３を移動する質量体６４の位置により、駆動輪６２に作用するモーメントが変化する。例えばモーメントが大きくなるように質量体６４が移動すると、駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに押し付ける接触力Ｆが大きくなる。例えば駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面ＦＬに存在する段差を乗り上げるとき、モーメントが大きくなるように質量体６４が移動することにより、駆動輪６２とクリーニング対象面ＦＬとの接触力Ｆの低下が抑制される。したがって、ロボットクリーナ１の走行安定性の低下が抑制される。

【0068】

本実施形態において、質量体６４は、重力の作用により移動する。

【0069】

上記の構成では、例えば質量体６４を移動させるためのアクチュエータを省略することができる。そのため、ホイールアセンブリ６の簡略化が図れる。

【0070】

本実施形態において、支持アーム６３は、駆動輪６２が上下方向に移動するように回動する。質量体６４は、駆動輪６２が下方に移動したときに駆動輪６２に接近し、駆動輪６２が上方に移動したときに駆動輪６２から離隔する。

【0071】

上記の構成では、支持アーム６３がクリーナ本体２に回動可能に支持される。支持アーム６３の回動により、駆動輪６２が上下方向に移動する。駆動輪６２が下方に移動したときに質量体６４が駆動輪６２に接近することにより、駆動輪６２に作用するモーメントが大きくなる。駆動輪６２が上方に移動したときに質量体６４が駆動輪６２から離隔することにより、駆動輪６２に作用するモーメントが小さくなる。

【0072】

本実施形態において、クリーナ本体２は、吸込口２４を有する下部ハウジング２２を含む。支持アーム６３は、下部ハウジング２２の下面２３からの駆動輪６２の突出量Ｔが変化するように回動する。駆動輪６２は、突出量Ｔが小さい収納位置と突出量Ｔが大きい突出位置とに移動する。

【0073】

上記の構成では、例えば駆動輪６２が平坦なクリーニング対象面ＦＬを走行するとき、駆動輪６２は、支持アーム６３の回動により収納位置に配置される。例えば駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面ＦＬに存在する段差を乗り上げるとき、駆動輪６２は、支持アーム６３の回動により突出位置に配置される。

【0074】

本実施形態において、ホイールアセンブリ６は、駆動輪６２が下方に移動するように支持アーム６３を付勢する付勢部材６５を有する。

【0075】

上記の構成では、付勢部材６５が発生する付勢力により、駆動輪６２はクリーニング対象面ＦＬに押し付けられる。

【0076】

本実施形態において、駆動輪６２が下方に移動すると、付勢部材６５が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが小さくなり、質量体６４が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが大きくなる。

【0077】

上記の構成では、駆動輪６２が突出位置に配置されるように下方に移動した場合、付勢部材６５による接触力が低下しても、接触力の低下を質量体６４が補うことができる。

【0078】

本実施形態において、支持アーム６３は、空洞６６を有する。質量体６４は、空洞６６に配置される。

【0079】

上記の構成では、質量体６４は、支持アーム６３の内部を移動することができる。

【0080】

本実施形態において、空洞６６は、駆動輪６２の回転軸ＡＸに直交する方向に長い。

【0081】

上記の構成では、質量体６４の移動により、駆動輪６２に作用するモーメントを効率良く変化させることができる。

【0082】

本実施形態において、空洞６６は、質量体６４の可動範囲を規定する第１端部６６Ａと第２端部６６Ｂとを含む。第１端部６６Ａと駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離は、第２端部６６Ｂと駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離よりも短い。質量体６４が第１端部６６Ａに移動すると質量体６４が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが大きくなる。

【0083】

上記の構成では、質量体６４は、空洞６６の第１端部６６Ａと第２端部６６Ｂとの間を移動することができる。質量体６４が第１端部６６Ａに移動することにより、駆動輪６２に作用するモーメントが大きくなる。質量体６４が第２端部６６Ｂに移動することにより、駆動輪６２に作用するモーメントが小さくなる。

【0084】

本実施形態において、質量体６４は、転動体を含む。

【0085】

上記の構成では、質量体６４は、支持アーム６３を転がるように移動することができる。また、質量体６４の移動により、駆動輪６２に作用するモーメントがステップ的に変化する。

【0086】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。

【0087】

図７及び図８のそれぞれは、本実施形態に係るホイールアセンブリ６００を示す側面図である。本実施形態において、質量体６４０は、流動体である。流動体として、液体が例示される。また、流動体として、複数の微粒子が例示される。微粒子として、砂が例示される。

【0088】

図９は、本実施形態に係る突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す図である。図９において、横軸は突出量Ｔを示し、縦軸は接触力Ｆを示す。ラインＬｄは、図７及び図８を参照して説明したような、ホイールアセンブリ６００が質量体６４０及び付勢部材６５の両方を有する場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｅ及びラインＬｆは、比較例に係る突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｅは、ホイールアセンブリ６００が付勢部材６５を有し質量体６４０を有していない場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。ラインＬｆは、ホイールアセンブリ６００が質量体６４０を有し付勢部材６５を有していない場合の突出量Ｔと接触力Ｆとの関係を示す。

【0089】

ラインＬｅに示すように、ホイールアセンブリ６００が付勢部材６５を有する場合、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、付勢部材６５が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが徐々に小さくなる。

【0090】

ラインＬｆに示すように、ホイールアセンブリ６００が質量体６４０を有する場合、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、質量体６４０が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが徐々に大きくなる。

【0091】

ラインＬｄに示すように、ホイールアセンブリ６００が質量体６４０及び付勢部材６５の両方を有する場合、突出量Ｔが大きくなるように駆動輪６２が下方に移動すると、付勢部材６５が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが小さくなり、質量体６４０が駆動輪６２をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力Ｆが大きくなる。本実施形態においては、突出量Ｔが大きくなるほど、質量体６４０による接触力Ｆと付勢部材６５による接触力Ｆとの和が徐々に大きくなる。そのため、例えば駆動輪６２がクリーニング対象面ＦＬに存在する窪みに入り込んだとき又はクリーニング対象面ＦＬに存在する段差を乗り上げるときに、駆動輪６２の突出量Ｔが大きくなっても、駆動輪６２とクリーニング対象面ＦＬとの接触力Ｆの低下が抑制される。接触力Ｆの低下が抑制されるので、クリーニング対象面ＦＬに対する駆動輪６２のグリップ力の低下が抑制される。そのため、ロボットクリーナ１の走行安定性の低下が抑制される。

【0092】

以上説明したように、本実施形態において、質量体６４０は、流動体を含む。

【0093】

上記の構成では、質量体６４０の移動により、駆動輪６２に作用するモーメントが単調増加又は単調減少する。

【0094】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素の説明を簡略又は省略する。

【0095】

図１０は、本実施形態に係るホイールアセンブリ６０１を示す側面図である。図１１は、本実施形態に係るホイールアセンブリ６０１を示す断面図である。図１２は、本実施形態に係るホイールアセンブリ６０１を示す側面図である。図１０、図１１、及び図１２は、クリーナ本体２の右部に設けられたホイールアセンブリ６０１を示す。図１１において、左側はクリーナ本体２の内側（中央側）に相当し、右側はクリーナ本体２の外側に相当する。

【0096】

また、図１０及び図１１は、駆動輪６２が収納位置に配置されている状態を示す。図１２は、駆動輪６２が突出位置に配置されている状態を示す。

【0097】

図１０、図１１、及び図１２に示すように、ホイールアセンブリ６０１は、クリーナ本体２の支持ブラケット２７０に回動可能に支持される支持アーム６３０と、支持アーム６３０に回転可能に支持される駆動輪６２０と、支持アーム６３０を移動する質量体６４１とを有する。支持アーム６３０は、回動軸ＢＸを中心に回動する。駆動輪６２０は、回転軸ＡＸを中心に回転する。駆動輪６２０の回転軸ＡＸと支持アーム６３０の回動軸ＢＸとは平行である。

【0098】

支持アーム６３０の内部に空洞６６０が設けられる。質量体６４１は、空洞６６０に配置される。本実施形態において、質量体６４１は、転動体である。転動体として、金属製のボールが例示される。質量体６４１は、空洞６６０の内側で移動することができる。

【0099】

質量体６４１は、重力の作用により支持アーム６３０の空洞６６０を移動する。図１２に示すように、質量体６４１は、駆動輪６２０が下方に移動するように支持アーム６３０が回動したときに、駆動輪６２０の回転軸ＡＸに接近する。図１０に示すように、質量体６４１は、駆動輪６２０が上方に移動するように支持アーム６３０が回動したときに、駆動輪６２０の回転軸ＡＸから離隔する。

【0100】

空洞６６０は、質量体６４１の可動範囲を規定する第１端部６６０Ａと第２端部６６０Ｂとを有する。第１端部６６０Ａと駆動輪６２０の回転軸ＡＸとの距離は、第２端部６６０Ｂと駆動輪６２の回転軸ＡＸとの距離よりも短い。質量体６４１は、第１端部６６０Ａと第２端部６６０Ｂとの間を移動する。質量体６４１が第１端部６６０Ａに移動すると、質量体６４１が駆動輪６２０をクリーニング対象面ＦＬに接触させる接触力ＦＬが大きくなる。

【0101】

図１１に示すように、本実施形態において、空洞６６０は、駆動輪６２０の回転軸ＡＸに対して傾斜する方向に長い。第１端部６６０Ａは、第２端部６６０Ｂよりもクリーナ本体２の外側に配置される。

【0102】

なお、本実施形態において、ホイールアセンブリ６０１は、付勢部材６５を有しない。なお、上述の実施形態と同様、ホイールアセンブリ６０１は、駆動輪６２０が下方に移動するように支持アーム６３０を付勢する付勢部材６５を有してもよい。

【0103】

以上説明したように、本実施形態において、空洞６６０は、駆動輪６２０の回転軸ＡＸに対して傾斜する方向に長い。

【0104】

上記の構成では、質量体６４１は、駆動輪６２０の回転軸ＡＸに対して傾斜する方向に移動することができる。

【0105】

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、質量体（６４等）は、重力の作用により支持アーム（６３等）を移動することとした。質量体は、アクチュエータが発生する動力により移動してもよい。例えば、支持アームの回動角度又は突出量Ｔを検出するセンサが設けられ、センサの検出データに基づいて、アクチュエータが質量体を移動してもよい。コントローラ４は、センサにより検出された突出量Ｔに基づいて、駆動輪（６２等）が収納位置に移動したと判定した場合、質量体が駆動輪から離隔するようにアクチュエータを制御することができる。コントローラ４は、センサにより検出された突出量Ｔに基づいて、駆動輪（６２等）が突出位置に移動したと判定した場合、質量体が駆動輪に接近するようにアクチュエータを制御することができる。

【0106】

上述の実施形態において、支持アーム（６３等）は支持ブラケット（２７等）に回動可能に支持されることとした。支持アームは、回動しなくてもよい。支持アームが回動しなくても、支持アームを移動する質量体（６４等）の位置により、駆動輪（６２等）をクリーニング対象面ＦＬに押し付ける接触力Ｆが変化する。

【符号の説明】

【0107】

１…ロボットクリーナ、２…クリーナ本体、３…バッテリ装着部、４…コントローラ、５…吸引ユニット、６…ホイールアセンブリ、７…バッテリパック、８…後補助輪、９…前補助輪、２０…ハウジング、２１…上部ハウジング、２２…下部ハウジング、２３…下面、２４…吸込口、２５…メインブラシ、２６…サイドブラシ、２７…支持ブラケット、２８…支持ブラケット、５１…吸引モータ、５２…吸引ファン、６１…走行モータ、６２…駆動輪、６３…支持アーム、６４…質量体、６５…付勢部材、６６…空洞、６６Ａ…第１端部、６６Ｂ…第２端部、２７０…支持ブラケット、６００…ホイールアセンブリ、６０１…ホイールアセンブリ、６２０…駆動輪、６３０…支持アーム、６４０…質量体、６４１…質量体、６６０…空洞、６６０Ａ…第１端部、６６０Ｂ…第２端部、ＡＸ…回転軸、ＢＸ…回動軸、Ｌａ…ライン、Ｌｂ…ライン、Ｌｃ…ライン、Ｌｄ…ライン、Ｌｅ…ライン、Ｌｆ…ライン、Ｆ…接触力、ＦＬ…クリーニング対象面、Ｔ…突出量、Ｔｓ…突出量。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】