(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】
(24)【登録日】2022-05-24
(45)【発行日】2022-06-01
(54)【発明の名称】拭きロボット
(51)【国際特許分類】
A47L 11/24 20060101AFI20220525BHJP
A47L 9/28 20060101ALI20220525BHJP
A47L 1/02 20060101ALI20220525BHJP
A47L 11/282 20060101ALI20220525BHJP
【ＦＩ】
A47L11/24
A47L9/28 E
A47L1/02
A47L11/282
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020546875
(86)(22)【出願日】2019-02-18
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-07-01
(86)【国際出願番号】 CN2019075339
(87)【国際公開番号】W WO2019184616
(87)【国際公開日】2019-10-03
【審査請求日】2020-09-06
(31)【優先権主張番号】201810267375.2
(32)【優先日】2018-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201810265392.2
(32)【優先日】2018-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】518114543
【氏名又は名称】山西嘉世達机器人技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｓｈａｎｘｉ Ｊｉａｓｈｉｄａ Ｒｏｂｏｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】100205936
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 海龍
(74)【代理人】
【識別番号】100132805
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 貴之
(72)【発明者】
【氏名】牛 立群
【審査官】関口 知寿
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－１８０５８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５７－０８１７５７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００５－０４０５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１３１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１８８３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０７１３７０１２（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０７６１６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５１３６５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２３０９５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｌ ９／２８
Ａ４７Ｌ １１／１０
Ａ４７Ｌ １１／２４
Ａ４７Ｌ １１／２８
Ａ４７Ｌ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
窓拭き装置と、地面拭き装置とを含む拭きロボットであって、前記窓拭き装置は、窓清掃システムと、窓に吸着するように配置される吸着手段と、窓上を移動するように配置される第１走行手段とを含み、
前記地面拭き装置は、地面清掃システムと、地面上を移動する第２走行手段とを含み、
前記地面拭き装置の胴体は、取付溝を有し、前記窓拭き装置は、取付溝に嵌入・離間可能なように配置され、
前記窓拭き装置は、動力出力手段をさらに含み、
前記地面拭き装置は、動力入力手段をさらに含み、
前記動力出力手段は、前記動力入力手段に接続されて前記動力入力手段を駆動し、前記動力入力手段は、前記第２走行手段に接続されて前記第２走行手段を駆動することにより、前記第２走行手段は前記窓拭き装置により駆動され、前記地面拭き装置を地面上で移動させることを特徴とする、拭きロボット。
【請求項2】
前記窓清掃システムは、前記窓拭き装置の胴体の底部に設けられた第１回転雑巾と第２回転雑巾との２つの回転雑巾からなる第１セットの回転雑巾と、少なくとも１つの第１吐出ノズルとを含み、前記胴体の内部には第１水タンクが設けられ、前記第１水タンクは、管路を介して前記第１吐出ノズルに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の拭きロボット。
【請求項3】
前記第１走行手段は、第１履帯走行機構と第２履帯走行機構とを含み、前記第１履帯走行機構及び前記第２履帯走行機構は、それぞれ前記窓拭き装置の胴体の底部の両側に位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の拭きロボット。
【請求項4】
前記第２走行手段は、２以上の回転輪モジュールを含み、前記動力入力手段は、前記回転輪モジュールに接続されて前記回転輪モジュールを駆動することを特徴とする、請求項３に記載の拭きロボット。
【請求項5】
前記回転輪モジュールは、回転輪本体と、回転輪フレームと、伝動機構とを含み、前記伝動機構は、前記回転輪フレーム内に設けられ、
前記伝動機構の動力入力端は、動力入力軸を含み、
前記動力入力軸は、前記回転輪フレームから伸び出し、
前記伝動機構の動力出力端は、前記回転輪本体に支持されて接続され、前記回転輪本体を駆動することを特徴とする、請求項４に記載の拭きロボット。
【請求項6】
前記動力出力手段は、それぞれ前記第１履帯走行機構及び前記第２履帯走行機構のそれぞれの履帯輪の中心軸から伸び出す出力端子を含み、前記動力入力手段は、前記動力入力軸から形成され、前記動力入力軸の端面に接続溝が設けられ、
前記接続溝は、前記出力端子に適合し、前記出力端子が取り付けられるとともに、前記出力端子に伴って回転するように設けられることを特徴とする、請求項５に記載の拭きロボット。
【請求項7】
前記動力入力軸は、前記回転輪フレームに移動可能に挿設され、前記動力入力軸には、リターンスプリングが外嵌され、
前記リターンスプリングは、一端が前記動力入力軸に当接し、他端が前記回転輪フレームに当接し、前記窓拭き装置が前記取付溝に取り付けられている場合、前記リターンスプリングは、前記動力入力軸と前記出力端子とを弾性的にロックすることを特徴とする、請求項６に記載の拭きロボット。
【請求項8】
前記伝動機構は、第１回転ギアと、第２回転ギアと、ラック伝動ベルトとを含み、前記動力出力端は、動力出力軸を含み、
前記ラック伝動ベルトの両端は、それぞれ前記第１回転ギア及び前記第２回転ギアに噛み合い、
前記第１回転ギアは、前記動力入力軸に外嵌され、前記第２回転ギアは、前記動力出力軸に外嵌され、前記回転輪本体は、前記動力出力軸に外嵌されることを特徴とする、請求項５～７のいずれか一項に記載の拭きロボット。
【請求項9】
前記地面清掃システムは、前記地面拭き装置の胴体の底部に設けられたローラーブラシと、第３回転雑巾と第４回転雑巾との２つの回転雑巾からなる第２セット回転雑巾と、少なくとも１つの第２吐出ノズルとを含み、前記地面拭き装置の胴体の内部にゴミボックス及び第２水タンクが設けられ、
前記第２水タンクは、管路を介して前記第２吐出ノズルに連通し、
前記ゴミボックスは、前記ローラーブラシに接続され、前記ローラーブラシからのゴミを受け入れて保存する請求項１～８のいずれか一項に記載の拭きロボット。
【請求項10】
前記窓清掃システムは、前記窓拭き装置の胴体の底部に設けられる第１固定雑巾をさらに含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の拭きロボット。
【請求項11】
前記地面清掃システムは、前記地面拭き装置の胴体の底部に設けられた第２固定雑巾をさらに含むことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の拭きロボット。
【請求項12】
前記地面拭き装置の胴体内に姿勢検出ユニット、圧力検出ユニット又は光電検出ユニットのうちの少なくとも１つが設けられ、前記姿勢検出ユニット、前記圧力検出ユニット及び前記光電検出ユニットは、それぞれ前記窓拭き装置の前記地面拭き装置に対する位置状態を検出するように配置されることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の拭きロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、清掃機械の分野に関し、具他的には、拭きロボットに関する。本発明は、２０１８年３月２８日に出願された中国特許出願ＺＬ２０１８１０２６７３７５２、及び２０１８年３月２８日に出願された中国特許出願ＺＬ２０１８１０２６５３９２２の優先権を主張する。
【背景技術】
【0002】
人々の生活水準の向上に伴い、家庭の生活環境にますます注意を払い、特に屋内の清掃を重視している。そこで、人間の重い家事に取って代わるか、または軽減するために、ますます多くの屋内清掃ツールが提案されている。床のほこりやごみを毎日掃除するのに手間がかかるので、現在、徐々に掃除ロボットを使用して床掃除を行うようになっている。毎日の窓のほこりの掃除は、窓掃除ロボットを徐々に使用して行うようになっている。
【0003】
しかしながら、従来技術において、床拭きロボット及び窓拭きロボットは、それぞれ地面及び窓清の清掃に対して設計されるので、両者の使用場面において胴体の行走方式、ゴミ種類、具体的な構造が異なるため、交換して使用するのが難しい。その結果、ユーザは地面拭きロボットと窓拭きロボットを別々に購入する必要があり、コストが高く、必要な収納スペースが大きく、ユーザ体験が悪い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来技術の不足を解決するために、本発明は、拭きロボットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
具体的には、本発明の技術的解決策は以下の通りである。
窓拭き装置と地面拭き装置を含む拭きロボットであって、窓拭き装置は、窓清掃システムと、窓に吸着するように配置される吸着手段と、窓上を移動するように配置される第１走行手段とを含み、地面拭き装置は、地面清掃システムと、地面上を移動する第２走行手段とを含み、地面拭き装置の胴体は取付溝を有し、窓拭き装置配置は、取付溝に嵌入・離間可能なように配置される。
窓拭き装置と地面拭き装置を含む拭きロボットであって、窓拭き装置は、窓清掃システムと、窓に吸着するように配置される吸着手段と、窓上を移動するように配置される第１走行手段とを含み、地面拭き装置は、地面清掃システムと、地面上を移動する第２走行手段とを含み、地面拭き装置の胴体は取付溝を有し、窓拭き装置配置は、取付溝に嵌入・離間可能なように配置される。
【発明の効果】
【0006】
本発明において、拭きロボットは、地面掃除機能と窓掃除擦機を兼ね備える完全な掃除ロボットである。窓拭き装置は、地面拭き装置に容易に嵌入・離間することができる。窓拭き装置を地面拭き装置に嵌入しれば、完全な掃除ロボットが組み立てられ、窓拭き装置を地面拭き装置から取り外せば、独立した窓拭きロボットになるため、機能が多く、低コストで、保管スペースが少なく、操作が簡単で、ユーザ体験が向上する。
【0007】
本発明の上記目的、特徴、および利点をより理解しやすくするために、以下、好ましい実施例及び図面により詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施例の拭きロボットの斜視図である。
【図2】実施例の拭きロボットの分解図である。
【図3】実施例の地面拭き装置の第１分解図
【図4】実施例の窓拭き装置の第１斜視図である。
【図5】実施例の窓拭き装置の第２斜視図である。
【図6】実施例の窓拭き装置の第１分解図である。
【図8】実施例の窓拭き装置の第２分解図である。
【図9】実施例の第１上ケースの模式図である。
【図10】実施例の第１下ケースの模式図である。
【図11】実施例の第１雑巾駆動と第１回転雑巾の組み合わせの模式図である。
【図12】実施例の第１回転雑巾の分解図である。
【図13】実施例の地面拭き装置の斜視図である。
【図14】実施例の地面拭き装置の第１分解図である。
【図15】実施例の第１回転輪モジュールの斜視図である。
【図16】実施例の第１回転輪モジュールの第１分解図である。
【図17】実施例の第１回転輪モジュールの第２分解図である。
【図18】実施例の第１回転輪モジュールの断面図である。
【図19】実施例の地面拭き装置の第２分解図である。
【図20】実施例の底板上の各部品の模式図である。
【図21】実施例の底板の模式図である。
【図22】実施例のゴミボックスの模式図である。
【図23】実施例の第１雑巾駆動と第１回転雑巾の組み合わせの模式図である。
【図24】実施例の上ケース及びバリアセンシングプレートの模式図である。
【図25】実施例の第１回転雑巾の模式図である。
【図26】実施例の第１回転雑巾の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
〈実施例〉
本実施例は、人力の代わりに地面、窓の清掃作業を行う拭きロボットを提供する。
本実施例は、人力の代わりに地面、窓の清掃作業を行う拭きロボットを提供する。
【0010】
図１、図２に示すように、この拭きロボット１は、窓拭き装置１０と地面拭き装置２０とを含む。窓拭き装置１０は、窓清掃システムと、窓に吸着するように配置される吸着手段と、窓を移動するように配置される第１走行手段とを含む。地面拭き装置は、地面清掃システムと、地面を移動する第２走行手段とを含む。地面拭き装置の胴体２０１は、取付溝２１を有し、窓拭き装置１０は、取付溝２１に嵌入・離間可能なように配置される。
【0011】
好ましくは、窓拭き装置１０は、動力出力手段をさらに含む。地面拭き装置２０は、動力入力手段をさらに含む。動力入力手段は、第２走行手段に接続され、第２走行手段を駆動する。動力出力手段は、動力入力手段に接続され、動力入力手段を駆動する。動力入力手段は、第２走行手段に接続され、第２走行手段を駆動する。これによって、第２走行手段は、窓拭き装置により駆動されて地面拭き装置を地面上で移動させる。
【0012】
図４－図８に示すように、吸着手段、第１走行手段及び窓清掃システムは、窓拭き装置の胴体１０１の底部に設けられ、動力出力手段は、窓拭き装置の胴体１０１から伸び出す。好ましい窓拭き装置の胴体１０１として、第１上ケース１０１１と第１下ケース１０１２を含む。第１上ケース１０１１と第１下ケース１０１２は取り囲んで窓拭き装置の胴体１０１の内部の収容空間を形成する。その内部に第１電池１０８、メインボード１１３などの構造が設けられる。第１上ケース１０１１と第１下ケース１０１２は、互いに取外し可能であることが好ましい。
【0013】
具体的な吸着手段として、窓拭き装置の胴体の底部に分布する複数の吸着ノズル１０５を含み、窓拭き装置の胴体内には負圧発生手段１１０が設けられ、負圧発生手段１１０は、管路を介して各吸着ノズル１０５に接続され、拭かれる窓と吸着ノズル１０５との間に負圧を発生させる。例えば、図５に示すように、吸着ノズル１０５の数は４つであり、複数の吸着ノズル１０５は異なる位置に分布することにより、吸着安定性が確実に確保され、窓拭き装置の胴体１０１が窓表面から脱落することが防止される。
【0014】
吸着ノズル１０５のキャビティと付着作業面は、面積が一定の真空負圧断面を構成し、真空負圧度を調節することにより、作業面に対する装置全体の押圧力の調整を実現することができる。作業面に対する押圧力を吸着最低圧力以上に調整すれば、装置全体の吸着機能を実現することができる。
【0015】
好ましい第１走行手段として、第１走行手段は、第１履帯走行機構１０３１と第２履帯走行機構１０３２とを含み、第１履帯走行機構１０３１及び第２履帯走行機構１０３２は、それぞれ窓拭き装置の胴体１０１の底部の両側に位置する。好ましくは、第１履帯走行機構１０３１と第２履帯走行機構１０３２は、構成及びサイズが同じであり、具体的には、履帯、２以上の履帯輪、及び回転軸などの構造を含み、本実施例ではこれらの構造について説明を省略する。
【0016】
当業者に理解され得るように、第１走行手段を駆動するために、窓拭き装置の胴体１０１の内部には、第１走行駆動手段が設けられる。第１走行手段が第１履帯走行機構１０３１と第２履帯走行機構１０３２を含む場合、第１走行駆動手段は、好ましくは、第１走行駆動機構１１２１と第２走行駆動機構１１２２とを含み、第１走行駆動機構１１２１が第１履帯走行機構１０３１に接続されてそれを駆動し、第２走行駆動機構１１２２が第２履帯走行機構１０３２に接続されてそれを駆動する。好ましくは、第１走行駆動機構１１２１と第２走行駆動機構１１２２は、構成及びサイズが同じであり、具体的には駆動モータ、減速ボックス、ドライブトレインなどの構造を含む。駆動モータにより初期動力が発生し、動力は減速ボックス、走行駆動機構のドライブトレイン、履帯走行機構の回転軸、履帯輪を介して履帯に伝達され、履帯を履帯輪の周りに回転させ、本実施例ではこれ以上詳しく説明しない。第１履帯走行機構１０３１及び第２履帯走行機構１０３２は、それぞれ独立して双方向回転及び速度制御が可能であるため、転向、加減速などの機能を実現することができ、窓拭き装置の胴体１０１を窓の作業面上で所定経路に沿って走行させることができる。
【0017】
第１走行手段が第１履帯走行機構１０３１と第２履帯走行機構１０３２を含む場合、好ましくは、動力出力手段は、それぞれ第１履帯走行機構１０３１及び第２履帯走行機構１０３２のそれぞれの履帯輪の中心軸から伸び出す出力端子１２０を含む。例示的には、図７に示すように、出力端子は、所定の長さを有する六角形の柱体であるが、所定の長さを有する三角形、四角形、五角形又は他の多角形の柱体であってもよい。
【0018】
好ましい窓清掃システムとして、窓清掃システムは、窓拭き装置の胴体１０１の底部に設けられた第１セットの回転雑巾及び少なくとも１つの第１吐出ノズル１０７を含む。胴体の内部には、第１水タンク１０４が設けられ、第１水タンク１０４は管路を介して第１吐出ノズル１０７に接続される。例示的には、図５に示すように、第１吐出ノズル１０７の数は４つであり、回転雑巾の縁部に分布する。なお、本実施例では第１吐出ノズル１０７の数が４つであるが、２つ、４つ又は他の数であってもよい。本実施例において、第１吐出ノズル１０７内に噴水孔（図示せず）を有し、噴水孔は、管路を介して第１水タンク１０４に連通する。
【0019】
このようにして、窓拭き装置１０が動作する際に、噴水手段により洗浄液を散布し、洗浄液をタイムリーに補充することにより、雑巾がしばらくの使用により乾いてしまうことが防止され、窓拭き装置１０が長期間動作することができ、また、洗浄液の散布により雑巾の汚れ取り能力が増強され、窓拭き装置１０の清掃効果が高くなる。また、回転雑巾は、独立して回転することができるので、汚れ取り能力がさらに増強される。
【0020】
好ましくは、窓拭き装置の胴体１０１内に水ポンプ１１１が設けられ、水ポンプ１１１は、第１水タンク１０４と第１吐出ノズル１０７との間に設けられ、第１水タンク１０４内の水を管路により噴水手段に圧送して吐出するように配置される。具体的には、図４、図８、図９に示すように、第１水タンク１０４は、第１上ケース１０１１に取り付けられ、第１水タンク１０４の主体は、第１上ケース１０１１の内部に位置し、第１水タンク１０４の注水口蓋１０４１は、第１上ケース１０１１の外面に位置する。ユーザが窓拭き装置の胴体１０１の外部から注水口蓋１０４１を開けることができるので、第１水タンク１０４への洗浄液の添加は便利である。水ポンプ１１１は、第１水タンク１０４の出水口に設けられ、第１水タンク１０４内の水は管路介して第１吐出ノズル１０７まで輸送され、さらに第１吐出ノズル１０７から吐出される。好ましくは、第１水タンク１０４の水タンク蓋には、取っ手１０４２が一体に設けられることが好ましい。これによって、水タンク蓋が開きやすくなる。
【0021】
好ましくは、図５、図１１－図１２に示すように、第１セットの回転雑巾における回転雑巾は、２つあり、それぞれ第１回転雑巾１０６１及び第２回転雑巾１０６２である。第１回転雑巾１０６１は、第１雑巾本体１０６１１と、第１回転盤１０６１３と、第１入力ギア１０６１２と、第１中心軸１０６１５とを含む。第１雑巾本体１０６１１は、第１回転盤１０６１３の盤面の外側に固定され、第１入力ギア１０６１２は、第１回転盤１０６１３と同軸に第１回転盤１０６１３上に固定して設けられ、第１中心軸１０６１５は、窓拭き装置の胴体１０１上に固定され、第１回転盤１０６１３は、第１中心軸１０６１５と同軸に第１中心軸１０６１５上に回転可能に設けられる。第２回転雑巾１０６２は、第２雑巾本体と、第２回転盤と、第２入力ギアと、第２中心軸とを含む。第２雑巾本体は、第２回転盤の盤面の外側に固定され、第２入力ギアは、第２回転盤と同軸に第２回転盤上に固定して設けられ、第２中心軸は、窓拭き装置の胴体１０１上に固定され、第２回転盤は、第２中心軸と同軸に第２中心軸上に回転可能に設けられる。窓拭き装置の胴体１０１内には雑巾駆動手段が設けられる。好ましくは、雑巾駆動手段は、第１雑巾駆動１０９１と第２雑巾駆動１９０２を含む。第１雑巾駆動１０９１は、第１回転雑巾１０６１に接続されてそれを駆動し、第２雑巾駆動１０９２は、第１回転雑巾１０６２に接続されてそれを駆動する。第１雑巾駆動１０９１が第１回転雑巾１０６１に接続されてそれを駆動することを例とすると、第１雑巾駆動１０９１は、第１動力ボックス１０９１１と第１出力ギア１０９１２を含み、第１出力ギア１０９１２は、第１入力ギア１０６１２に噛み合い、第１動力ボックス１０９１１が出力した動力は、第１出力ギア１０９１２を介して第１入力ギア１０６１２に伝達される。
【0022】
好ましくは、第１回転雑巾１０６１と第２回転雑巾１０６２は、構成部品の形状及びサイズが同じであるため、窓拭き装置１０全体の構造安定性が向上し、部品の種類が減少され、メンテナンスに便利である。
【0023】
好ましくは、回転雑巾手段は、カウンターウエイトリングをさらに含む。図１１－図１２に示すように、第１回転雑巾１０６１において、第１カウンターウエイトリング１０６１４は第１回転盤１０６１３上に設けられる。
【0024】
好ましくは、窓拭き装置の胴体１０１の底部に第１固定雑巾（図示せず）が設けられる。好ましくは、第１固定雑巾は、窓拭き装置の胴体１０１の底部の外面全体をカバーする。第１回転雑巾１０６１と第２回転雑巾１０６２は、制御回路手段の制御により同一の回転速度で互いに反対方向に沿って同時に回転しながら拭くことができる。第１水タンク１０４は、制御回路手段により定期的に吐出ノズルから洗浄液ミストを吐出して作業面の汚れを湿らすことができる。吐出ノズルが洗浄液を散布し、第１雑巾本体１０６１１及び第２雑巾本体が回転しながら拭き、最後に第１固定雑巾が徹底的に拭くことにより、清掃機能が達成される。
【0025】
好ましくは、窓拭き装置の胴体１０１にバリアセンシング手段が設けられる。図４、図６などに示すように、バリアセンシング手段は、それぞれ窓拭き装置の胴体１０１の前後両側に設けられた第１バリアセンシングプレート１０２１と第２バリアセンシングプレート１０２２を含む。
【0026】
好ましくは、安全ロープ（図示せず）をさらに含む。安全ロープの一端は、窓拭き装置の胴体１０１に接続され、安全ロープの他端は、外部の固定構造に接続される。安全ロープの引っ張りにより、不可避な墜落事件が発生しても安全が確保され、事故の発生が回避される。
【0027】
好ましくは、第２走行手段は、２以上の回転輪モジュールを含む。回転輪モジュールは、回転輪本体と、回転輪フレームと、伝動機構とを含む。動力入力手段は、回転輪モジュールに接続されてそれを駆動する。具体的には、２つの回転輪モジュールはそれぞれ第１回転輪モジュール２０３１と第２回転輪モジュール２０３２である。ガイドホイールは、胴体の底部の前側に設けられ、第１回転輪モジュール２０３１及び第２回転輪モジュール２０３２は、胴体の底部の后側に設けられる。
【0028】
本実施例において、第１回転輪モジュール２０３１と第２回転輪モジュール２０３２は、構成及びサイズが同じであることが好ましい。これによって、取付け及び運動制御が容易であり、回転輪モジュールの各部品の互換性が良好で、部品の種類が減少され、メンテナンスが容易になる。
【0029】
第１回転輪モジュール２０３１を例とすると、図１４－図１８に示すように、第１回転輪モジュール２０３１は、回転輪本体２０３１１と、回転輪フレーム２０３１２と、伝動機構とを含む。伝動機構は、回転輪フレーム２０３１２内に設けられ、伝動機構の動力入力端は、動力入力軸２０３１５３を含む。動力入力軸２０３１５３は、回転輪フレーム２０３１２から伸び出し、伝動機構の動力出力端は、回転輪本体２０３１１に支持されて接続され、それを駆動する。地面拭き装置２０の動力入力手段は、動力入力軸２０３１５３で形成され、動力入力軸２０３１５３の端面に接続溝２０３１４が設けられ、接続溝２０３１４は、出力端子１２０に適合し、出力端子１２０が取り付けられ、出力端子１２０に伴って回転するように配置される。
【0030】
好ましくは、第１回転輪モジュール２０３１は、固定フレームをさらに含む。回転輪フレーム２０３１２は、閉じたキャビティを有し、伝動機構は、回転輪フレーム２０３１２のキャビティに設けられる。伝動機構の動力入力端は、回転輪フレーム２０３１２の上側から伸び出し、伝動機構の動力出力端は、回転輪フレーム２０３１２の下側から伸び出す。伝動機構の動力出力端は、回転輪本体２０３１１に支持されて接続され、それを駆動する。回転輪フレーム２０３１２の上端は、固定フレーム２０３１３に弾性支持される。
【0031】
回転輪フレーム２０３１２は、ボックス状の第１ハーフケース２０３１２１と第２ハーフケース２０３１２２を組み合わせて形成されてもよい。第１ハーフケース２０３１２１と第２ハーフケース２０３１２２は取り外し可能に接続され、両者が結合されている場合、第１ハーフケース２０３１２１と第２ハーフケース２０３１２２を組み合わせて形成された回転輪フレーム２０３１２の内部には閉じたキャビティを有する。回転輪フレーム２０３１２の上側及び下側にはそれぞれ開口が形成され、動力入力軸２０３１５３及び伝動機構の動力出力端はそれぞれ対応する開口から伸び出す。
【0032】
好ましくは、胴体内には上下両端が貫通するベースが設けられ、回転輪フレーム２０３１２は、ベース内に位置し、固定フレーム２０３１３は、ベースの頂部に固定される。好ましい固定フレーム２０３１３として、逆さまに置かれるボックス状構造である。固定フレーム２０３１３がベース上に伏せられると、ベースと固定フレーム２０３１３によって閉じた空間が形成される。固定フレーム２０３１３には開口が形成され、動力入力軸２０３１５３は、この開口から伸び出すことができる。
【0033】
好ましくは、伝動機構は、第１回転ギア２０３１５１と、第２回転ギア２０３１５２と、ラック伝動ベルト２０３１５５とをさらに含み、その動力出力端は、動力出力軸２０３１５４を含み、ラック伝動ベルト２０３１５５の両端は、それぞれ第１回転ギア２０３１５１及び第２回転ギア２０３１５２に噛み合う。第１回転ギア２０３１５１は、動力入力軸２０３１５３に外嵌され、第２回転ギア２０３１５２は、動力出力軸２０３１５４に外嵌され、回転輪本体２０３１１は、動力出力軸２０３１５４に外嵌される。好ましくは、動力入力軸２０３１５３の回転輪フレーム２０３１２から伸び出す一端の端面には接続溝２０３１４が設けられる。駆動力を導入するために、この接続溝２０３１４に軸継手又は伝動軸などの構造が設けられてもよい。これによって、動力入力軸２０３１５３が他の動力機構により駆動されるときに、動力入力軸２０３１５３が第１回転ギア２０３１５１を回転させ、第１回転ギア２０３１５１がラック伝動ベルト２０３１５５により第２回転ギア２０３１５２を回転させ、第２回転ギア２０３１５２が動力出力軸２０３１５４を回転させ、動力出力軸２０３１５４が回転輪本体２０３１１を回転させることにより、回転輪本体２０３１１は、胴体を作業面上で移動させる。
【0034】
好ましくは、動力入力軸２０３１５３は回転輪フレーム２０３１２に移動可能に挿設され、動力入力軸２０３１５３にはリターンスプリング２０３１５６が外嵌され、リターンスプリング２０３１５６の一端は動力入力軸２０３１５３に当接し、リターンスプリング２０３１５６の他端は回転輪フレーム２０３１２に当接する。窓拭き装置が取付溝２１に取り付けられている場合、リターンスプリング２０３１５６は、動力入力軸２０３１５３と出力端子１２０とを弾性的にロックする。
【0035】
本実施例において、回転輪本体２０３１１、回転輪フレーム２０３１２、固定フレーム２０３１３及び伝動機構を回転輪モジュールに統合することにより、回転輪モジュール内において、回転輪フレーム２０３１２は閉じたキャビティを有し、伝動機構は回転輪フレーム２０３１２のキャビティに設けられ、伝動機構の動力入力端は回転輪フレーム２０３１２の上側から伸び出し、伝動機構の動力出力端は回転輪フレーム２０３１２の下側から伸び出し、動力出力端は回転輪本体２０３１１に支持されて接続され、それを駆動する。これによって、伝動機構がゴミ粒子により行き詰まって損傷することが防止され、統合した回転輪モジュールは胴体内でより整っており、占めるスペースが減少され、メンテナンスが簡単で、ユーザ体験が改善される。
【0036】
好ましくは、回転輪フレーム２０３１２の上端は、縦方向ショックアブソーバ２０３１６により固定フレーム２０３１３に弾性支持される。縦方向ショックアブソーバ２０３１６の下端には取付孔２０３１６３が設けられ、動力入力軸２０３１５３は、取付孔２０３１６３内に摺動可能に挿設される。好ましい縦方向ショックアブソーバ２０３１６として、縦方向支持アーム２０３１６１及び縦方向バネ２０３１６２を含む。縦方向支持アーム２０３１６１は、固定フレーム２０３１３内における対応する取付座内に固定されるか又は当接する。縦方向支持アーム２０３１６１の下端に取付孔２０３１６３が設けられ、動力入力軸２０３１５３は、取付孔２０３１６３内に摺動可能に挿設され、縦方向バネ２０３１６２の両端は、それぞれ固定フレーム２０３１３及び動力入力軸２０３１５３に当接することができる。摺動の実現形態として、取付孔２０３１６３の長さはその内部動力入力軸２０３１５３の最大外径よりも大きく、取付孔２０３１６３内に挿設された動力入力軸２０３１５３は上下に摺動可能である。これによって、縦方向の振動衝撃が発生する際に、縦方向ショックアブソーバ２０３１６は衝撃吸収の作用を奏することができる。
【0037】
好ましくは、回転輪フレーム２０３１２の上端は、横方向ショックアブソーバ２０３１７によっても固定フレーム２０３１３に弾性支持される。横方向ショックアブソーバ２０３１７は、両端にそれぞれ回転輪フレーム２０３１２及び固定フレーム２０３１３が接続され、回転輪フレーム２０３１２が横方向に揺動する際に振動を吸収するように配置される。好ましい横方向ショックアブソーバ２０３１７として、横方向に設けられたバネから構成され、バネの両端にそれぞれ固定フレーム２０３１３及び回転輪フレーム２０３１２が接続され、横方向の振動衝撃が発生する際に、横方向ショックアブソーバ２０３１７は衝撃吸収の作用を奏することができる。
【0038】
また、縦方向ショックアブソーバ２０３１６と横方向ショックアブソーバ２０３１７は、独立して動作することができ、連動して動作することもできる。例えば、回転輪フレーム２０３１２が揺動する場合に、両者は同時に動作する。したがって、回転輪フレーム２０３１２の上端が固定フレーム２０３１３に弾性支持されるため、胴体が障害物又は凹凸の作業面を乗り越えるときの振動衝撃が減少され得る。
【0039】
好ましくは、第２走行手段は、ガイドホイール２０５をさらに含む。ガイドホイール２０５は、地面拭き装置の胴体２０１の底部の前方のガイドホイール溝２１０に設けられる。ガイドホイール２０５は転向能力を有し、ユニバーサルホイールであることが好ましい。第１回転輪モジュール及び第２回転輪モジュールにおける回転輪本体とガイドホイール２０５は安定した三点支持を形成することにより、地面拭き装置２０の進行安定性がさらに保証される。第１回転輪モジュール及び第２回転輪モジュールにおける回転輪本体は、それぞれ双方向に独立して回転することができ、地面拭き装置２０の制御回路手段の制御によりそれぞれの回転速度及び転向を調整することで、最終的には装置全体の進行方向、進行速度及び進行経路が達成される。
【0040】
好ましくは、図１３－図２６に示すように、地面清掃システムは、ローラーブラシ２０４と、第２セット回転雑巾と、第２吐出ノズル２０６とを含む。地面拭き装置の胴体２０１の内部にローラーブラシ駆動２０９、第２セット雑巾駆動手段、ゴミボックス２１２及び第２水タンクが設けられる。ローラーブラシ駆動２０９は、ローラーブラシ２０４に接続されてそれを駆動し、第２セット雑巾駆動手段は、第２セット回転雑巾手段に接続されてそれを駆動し、第２水タンクは、管路を介して第２吐出ノズル２０６に連通し、ローラーブラシ２０４は、第２セット回転雑巾手段よりも回転輪モジュールの前進方向の前方に位置し、ゴミボックス２１２は、ローラーブラシ２０４に接続され、ローラーブラシ２０４からのゴミを受け入れて保存する。
【0041】
地面拭き装置の胴体２０１は、地面拭き装置２０の主な部分である。好ましい地面拭き装置の胴体２０１は、第２上ケース２０１２及び底板２０１１を含む。第２上ケース２０１２及び底板２０１１は取り囲んで地面拭き装置の胴体２０１の内部の収容空間を形成する。その内部には、第２電池２０８、メインボードなどの構造が設けられる。第２上ケース２０１２と底板２０１１は、取り外し可能に配置されることが好ましい。
【0042】
好ましくは、地面拭き装置の胴体２０１の底部には内側に凹んだローラーブラシ溝２１１を有する。ローラーブラシ溝２１１の形状は円弧状であることが好ましい。ローラーブラシ２０４は、ローラーブラシ溝２１１に設けられる。ローラーブラシ溝２１１にはゴミ出口を有する。ゴミ出口は、地面拭き装置の胴体２０１の内部に向かう。ローラーブラシ２０４が回転するときに、ローラーブラシ２０４によって舞い上がったゴミ粒子は、ローラーブラシ溝２１１内においてローラーブラシ２０４に伴って移動し、ゴミ出口に移動すると、遠心力の作用下でゴミ出口よりローラーブラシ溝２１１から飛ばされる。好ましくは、ローラーブラシ溝２１１の溝口にはローラーブラシカバー２０７が設けられる。ローラーブラシカバー２０７は、ローラーブラシ２０４の一部を遮ることができる。ローラーブラシカバー２０７とローラーブラシ溝２１１の溝壁の外縁とは取り外し可能に接続され、これにより、清掃及びローラーブラシ２０４の交換は容易になる。
【0043】
ゴミボックス２１２にはゴミ入口が設けられ、ゴミ出口はゴミ入口に連通する。これによって、ゴミが遠心力の作用下でゴミ出口よりローラーブラシ溝２１１から飛ばされた後、ゴミ入口からゴミボックス２１２に入ることができる。好ましくは、ゴミ入口の内側にゴミ入口を閉じることができるボックスドア２１２４が設けられる。ボックスドア２１２４の設置により、ゴミ入口はローラーブラシ２０４が回転するときにのみ開放され、非作業状態下でゴミボックス２１２内のゴミがゴミ入口から露出することが回避される。
【0044】
好ましいゴミボックス２１２として、ゴミボックス２１２は、ボックス体２１２１とボックス蓋２１２２を含む。ゴミ入口は、ボックス体２１２１に設けられ、ボックス蓋２１２２は、ボックス体２１２１に回転可能に設けられ、ボックス蓋２１２２とボックス体２１２１との間にロック２１２３が設けられる。ボックス蓋２１２２がボックス体２１２１に回転可能に設けられるため、ユーザ又はメンテナンス員は、ボックス体２１２１上のボックス蓋２１２２を開くことができ、ゴミボックス２１２内のゴミを容易に片付けることができる。ボックス蓋２１２２とボックス体２１２１との間にロック２１２３が設けられるため、ボックス体２１２１上のボックス蓋２１２２は許可されている場合にのみ開くことができる。好ましくは、ボックス体２１２１にゴミボックス取っ手２１２５が設けられ、これによって、ユーザ又はメンテナンス員がゴミボックス２１２を容易に移動させることができる。
【0045】
好ましくは、第２セット回転雑巾手段は、複数の回転雑巾を含む。第２セット雑巾駆動手段は、複数の雑巾駆動を含む。雑巾駆動の数は、回転雑巾の数と同じであり、かつ１対１で対応する。雑巾駆動は、駆動ボックス及び出力ギアを含み、出力ギアは、入力ギアに噛み合う。
【0046】
さらに好ましくは、第２セット回転雑巾は２つあり、それぞれ第３回転雑巾２０２１及び第４回転雑巾２０２２である。第３回転雑巾２０２１と例とすると、第３回転雑巾２０２１は、第３雑巾本体２０２１１と、第３回転盤２０２１２と、第３入力ギア２０２１３と、第３中心軸２０２１５とを含む。第３雑巾本体２０２１１は、第３回転盤２０２１２の盤面の外側に固定され、第３入力ギア２０２１３は、第３回転盤２０２１２と同軸に第３回転盤２０２１２上に固定して設けられ、第３中心軸２０２１５は、地面拭き装置の胴体２０１に固定され、第３回転盤２０２１２は、第３中心軸２０２１５と同軸に第３中心軸２０２１５上に回転可能に設けられる。雑巾駆動手段は、第３雑巾駆動２１３１及び第４雑巾駆動２１３２を含む。第３雑巾駆動２１３１は、第３回転雑巾２０２１に接続されてそれを駆動し、第４雑巾駆動２１３２は、第２雑巾駆動２１３２に接続されてそれを駆動する。第３雑巾駆動２１３１が第３回転雑巾２０２１に接続されてそれを駆動することを例とすると、第３雑巾駆動２１３１は、第３動力ボックス及び第３出力ギアを含み、第３出力ギアは、第３入力ギア２０２１３に噛み合い、第３動力ボックスから出力した動力が第３出力ギアを介して第３入力ギア２０２１３に伝達される。
【0047】
好ましくは、第３回転雑巾２０２１と第４回転雑巾２０２２は、構成部品の形状及びサイズが同じである。これによって、地面拭き装置２０の構造全体の安定性が向上し、部品の種類が減少され、メンテナンスに有利である。
【0048】
好ましくは、回転雑巾手段は、カウンターウエイトリングをさらに含む。図１４、図１５に示すように、第３回転雑巾２０２１において、第１カウンターウエイトリング２０２１４は、第１入力ギア２０２１３の内側に套設される。
【0049】
好ましくは、地面拭き装置の胴体２０１の底部には内側へ凹んだ雑巾溝を有する。回転盤及び入力ギアは、雑巾溝に位置する。雑巾本体の背面は、雑巾溝の溝口の外縁を覆っていることにより、雑巾本体の背面は、雑巾溝を密封することができる。雑巾溝の溝壁にはノッチを有し、入力ギアの外縁がノッチから露出することにより、入力ギアは、出力ギアに噛み合うことができる。例示的には、回転雑巾は２あり、それぞれ第３回転雑巾２０２１及び第４回転雑巾２０２２である場合、雑巾溝は、それぞれ第３雑巾溝２１４１及び第４雑巾溝２１４２である。
【0050】
好ましくは、第２吐出ノズル２０６の数は複数であり、第２水タンクの下方に出水口が設けられ、出水口は管路を介して第２吐出ノズル２０６に連通する。具体的には、第２水タンクは、第２上ケース２０１２内に配置され、水タンクの第２注水口蓋２１６は、第２上ケース２０１２の外面に位置する。これによって、ユーザは地面拭き装置の胴体２０１の外部から第２注水口蓋２１６を開くことができ、第２水タンクに水を容易に添加することができる。水タンクの底部には１つ又は複数の出水口を有する。水タンク内の洗浄液が出水口を経て管路により吐出ノズル２０６に輸送され、さらに吐出ノズル２０６から吐出される。
【0051】
本実施例において、第３回転雑巾２０２１及び第４回転雑巾２０２２は、制御回路手段の制御により同一の回転速度で互いに反対方向に沿って同時に回転しながら拭くことができる。第２水タンクは、制御回路手段により定期的に吐出ノズルから洗浄液ミストを吐出して作業面の汚れを湿らすことができる。第２吐出ノズル２０６が洗浄液を散布し、第３雑巾本体２０２１１及び第４雑巾本体が回転しながら拭く。これによって、地面拭き装置２０が動作する際に、ローラーブラシ２０４とゴミボックス２１２が協働することにより、毛髪屑及び大粒子ゴミが事前に清掃され、噴水手段により洗浄液を散布して作業面を湿し、回転雑巾手段が回転して作業面の汚れを徹底的に取り除くことが達成され、地面拭き装置２０の清掃能力が顕著に向上する。
【0052】
好ましくは、地面拭き装置の胴体２０１の底部には第２固定雑巾（図示せず）が設けられる。好ましくは、第２固定雑巾は、地面拭き装置の胴体２０１の底部の外面全体をカバーする。このようにして、ローラーブラシ２０４が事前に清掃し、噴水手段が洗浄液を散布して湿し、回転雑巾手段が回転しながら拭き、最後に固定雑巾が徹底的に拭くことにより、全過程において全方位的で徹底的に清掃、汚れ取りをすることができる。
【0053】
好ましくは、地面拭き装置の胴体２０１にも地面拭き装置２０の前方の障碍物をセンシングするバリアセンシング手段が設けられる。地面拭き装置のバリアセンシング手段は、第３バリアセンシングプレート２１５を含んでもよい。第３バリアセンシングプレート２１５は、第２上ケース２０１２の一部として第２上ケース２０１２の前方に取り付けられる。地面拭き装置の第３バリアセンシングプレート２１５及び制御回路手段の制御により第１駆動輪２０３１と第２駆動輪２０３２の回転速度及び転向を調整することで、最終的に装置全体の進行方向、進行速度及び進行経路が達成される。
【0054】
好ましくは、窓拭き装置１０と地面拭き装置２０の間には、ロック機構がロックを解除するときに窓拭き装置を取付溝内から突き上げる突き上げ機構が設けられる。突き上げ機構が設けられることにより、ロック機構がロックを解除するときに、突き上げ機構は、自動的に窓拭き装置を取付溝内から突き上げることができ、ユーザは窓拭き装置１０を容易に取り出すことができ、ユーザ体験が向上する。
【0055】
好ましい突き上げ機構として、突き上げ機構は、地面拭き装置上に取り付けられ、数が複数であってもよく、図３に示すように、２つであり、それぞれ第１突き上げ機構３０１及び第２突き上げ機構３０２であり、取付溝２１の溝底における異なる位置に分布し、両者の構成が同じである。第１突き上げ機構３０１を例とすると、それは、第１取付座３０１３、第１突き上げバネ３０１２及び第１可動柱３０１１を含み、第１突き上げバネ３０１２の両端は、それぞれ第１取付座３０１３及び第１可動柱３０１１に当接し、第１取付座３０１３は、地面拭き装置の胴体２０１の内部に固定され、第１可動柱３０１１は、第１大直径部分と第１小直径部分を含み、取付溝２１の底部には、地面拭き装置の胴体２０１の内部に連通する通孔が設けられ、通孔の孔径は第１小直径部分の直径よりも大きく、第１大直径部分の直径よりも小さく、第１小直径部分は、通孔内に挿設され、第１小直径部分の頭部は、窓拭き装置の胴体１０１の底部に当接する。
【0056】
地面拭き装置の胴体２０１内には、姿勢検出ユニット、圧力検出ユニット又は光電検出ユニットのうちの少なくとも１つ（図示せず）が設けられる。姿勢検出ユニット、圧力検出ユニット及び光電検出ユニットは、それぞれ窓拭き装置の地面拭き装置に対する位置状態を検出ように配置される。具体的には、姿勢検出ユニットは、地面拭き装置の胴体２０１内に設けられた圧力センサ又はジャイロなどを含み、重心の変化又は角度の変化に基づいて窓拭き装置１０の地面拭き装置２０に対する位置状態を判断する。姿勢検出ユニット自体の動作原理については、本実施例において説明を省略する。圧力検出ユニットについて、取付溝の１つ又は複数の位置に応力センサを設け、応力センサからフィードバックした結果に基づいて断窓拭き装置１０の地面拭き装置２０に対する位置状態、例えば、取付溝内に嵌入されているか否かを判断することができる。光電検出ユニットについては、取付溝の１つ又は複数の位置に光電センサ、例えば、発光ダイオード型を設け、窓拭き装置１０の地面拭き装置２０に対する位置状態、例えば、取付溝内に嵌入されているか否かを検出することができる。
【0057】
以上、本発明のいくつかの具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、当業者が想到できる変形はいずれも本発明の保護範囲に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
