特許 7344772 自走式電子機器

(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】2023-09-06

(45)【発行日】2023-09-14

(54)【発明の名称】自走式電子機器

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/00 20060101AFI20230907BHJP

   A47L 9/28 20060101ALI20230907BHJP

   A47L 9/04 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

A47L9/00 102Z

A47L9/28 E

A47L9/04 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019212385

(22)【出願日】2019-11-25

(65)【公開番号】P2021083480

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100065248

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100159385

【弁理士】

【氏名又は名称】甲斐 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100163407

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 裕輔

(74)【代理人】

【識別番号】100166936

【弁理士】

【氏名又は名称】稲本 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100174883

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 雅己

(72)【発明者】

【氏名】廣田 満久

【審査官】大内 康裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１３０１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０８１９８６２２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１１５１６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－０５９６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０２４９７０８２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０００－２０２７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２３４９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｌ ９／００～ ９／０８

Ａ４７Ｌ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底部を有する筐体と、前記底部に設けられた左右一対の走行輪と、前記左右一対の走行輪を独立して回転駆動するよう前記筐体内に設けられた一対の走行輪用モータと、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも後方位置に設けられた後輪と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置の前記底部に回転可能に設けられた左右方向に延びる軸部を有する前輪と、前記前輪を前記軸部を中心に自転させるように回転駆動する前記筐体内に設けられた前輪用モータとを備え、
前記前輪が前記軸部を中心に自転しながら段差に接して段差を乗り越え可能であることを特徴とする自走式電子機器。

【請求項2】

前記前輪は、前記左右一対の走行輪および前記後輪が平坦な床面上で前記筐体を支持したときに前記床面から浮き上がる高さ位置に配置されている請求項１に記載の自走式電子機器。

【請求項3】

前記底部は、前記左右一対の走行輪よりも前方位置に下方へ隆起する隆起部を有し、
前記隆起部は、前方から後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有し、
前記前輪は、前記隆起部における前記傾斜面の後方位置に、かつ、前記傾斜面よりも床面に近接して設けられている請求項１または２に記載の自走式電子機器。

【請求項4】

前記一対の走行輪用モータのうちの一方の走行輪用モータと前記前輪との間に、前記一方の走行輪用モータの回転力を前記前輪へ伝達する回転力伝達機構が設けられており、前記一方の走行輪用モータが前記前輪用モータを兼ねている請求項１～３のいずれか１つに記載の自走式電子機器。

【請求項5】

前記筐体は、前記底部の周囲に設けられた周囲部と、前記底部と対向するように前記周囲部の上端に設けられた上部と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた左右方向に延びる吸込口と、前記上部または前記周囲部に設けられた排気口と、前記吸込口と前記排気口とを連通する通風路と、前記通風路に設けられた集塵部と、前記吸込口に左右方向の軸心を中心として回転可能に設けられた回転ブラシと、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシ用モータとを備え、
前記回転ブラシは、前記軸心上に軸部を有し、
前記前輪は、前記回転ブラシの前記軸部に一体回転可能に設けられており、
前記回転ブラシ用モータが前記前輪用モータを兼ねている請求項１～３のいずれか１つに記載の自走式電子機器。

【請求項6】

前記前輪は、前記回転ブラシの前記軸部の左右両端に左右一対設けられている請求項５に記載の自走式電子機器。

【請求項7】

前記左右一対の走行輪および前記後輪と協働して前記筐体を床面上で支持する左右一対の補助前輪が、前記底部における前記左右一対の前輪の左右位置に設けられている請求項６に記載の自走式電子機器。

【請求項8】

前記筐体は、前記底部の周囲に設けられた周囲部と、前記底部と対向するように前記周囲部の上端に設けられた上部と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた左右方向に延びる吸込口と、前記上部または前記周囲部に設けられた排気口と、前記吸込口と前記排気口とを連通する通風路と、前記通風路に設けられた集塵部と、前記底部における前記吸込口よりも前方位置でかつ前記吸込口の少なくとも左右一方側に上下方向の軸心を中心として回転可能に設けられたサイドブラシと、前記サイドブラシを回転駆動するサイドブラシ用モータとを備え、
前記サイドブラシ用モータと前記前輪との間に、前記サイドブラシ用モータの回転力を前記前輪へ伝達する回転力伝達機構が設けられており、前記サイドブラシ用モータが前記前輪用モータを兼ねている請求項１～３のいずれか１つに記載の自走式電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自走式電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の自走式電子機器として、特許文献１には、円盤形の筐体の底部に左右一対の駆動輪、前輪および後輪が設けられ、床面上を走行しながら塵埃を吸引除去する自走式掃除機が提案されている。
この自走式掃除機が平坦な床面上を走行する際、左右一対の駆動輪および後輪が筐体を支持し、前輪は筐体を支持せず床面から浮き上がっている。自走式掃除機が床面から床面上に敷かれた絨毯へ移動する際、絨毯の縁部に当接した前輪は絨毯との摩擦により回転して縁部に乗り上がるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１３０１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

床面上に敷かれた絨毯が捲れ上がりやすいもの（例えば、厚手で軽いもの）である場合、重量が重い自走式掃除機では床面上から絨毯上へ移動しようとするときに前輪が絨毯の縁に引っ掛かって絨毯が捲り上がり、あるいは前輪が絨毯の縁を押し続けて絨毯上を清掃できないことがある。あるいは、自走式掃除機のサイズによっては（特に薄型では）、捲り上がった絨毯の下に自走式掃除機が潜り込んで外へ出られなくなり、その状態で電池切れとなってしまう場合がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みなされた自走式電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、底部を有する筐体と、前記底部に設けられた左右一対の走行輪と、前記左右一対の走行輪を独立して回転駆動するよう前記筐体内に設けられた一対の走行輪用モータと、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも後方位置に設けられた後輪と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた前輪と、前記前輪を回転駆動するよう前記筐体内に設けられた前輪用モータとを備えた自走式電子機器が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の自走式電子機器によれば、床面上に敷かれた絨毯や敷居等の段差乗り越え性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係る自走式電子機器としての自走式掃除機を示す上面斜視図である。

【図2】図１に示す自走式掃除機の概略底面図である。

【図3】図１に示す自走式掃除機の側面から見た内部構成説明図である。

【図4】図１に示す自走式掃除機の制御回路のブロック図である。

【図5】第１実施形態の自走式掃除機の前輪が薄手の絨毯に乗り上がる前の左側から視た状態を説明する図である。

【図6】第１実施形態の自走式掃除機の前輪が薄手の絨毯に乗り上がったときの左側から視た状態を説明する図である。

【図7】第１実施形態の自走式掃除機の前輪が厚手の絨毯に乗り上がる前の左側から視た状態を説明する図である。

【図8】第１実施形態の自走式掃除機の前輪が厚手の絨毯に乗り上がったときの左側から視た状態を説明する図である。

【図9】第２実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がる直前の左側から視た状態を説明する図である。

【図10】第３実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。

【図11】第４実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。

【図12】第５実施形態の自走式掃除機の概略正面図である。

【図13】第５実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。

【図14】第５実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がったときの左側から視た状態を説明する図である。

【図15】第５実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がったときの正面から視た状態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は本発明の第１実施形態に係る自走式電子機器としての自走式掃除機を示す上面斜視図であり、図２は図１に示す自走式掃除機の概略底面図である。また、図３は図１に示す自走式掃除機の側面（左側面）から見た内部構成説明図であり、図４は図１に示す自走式掃除機の制御回路のブロック図である。なお、図１～図３中に自走式掃除機が進行方向を前方とするときに、後方から自走式掃除機を見た際の前後左右上下方向を矢印にて示しており、自走式掃除機の構造はこの前後左右上下方向に基づいて説明される。

【0010】

＜自走式電子機器の全体構成＞
本発明の第１実施形態に係る自走式電子機器は、床面を自走しながら、床面上の塵埃を空気と共に吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面を掃除する自走式掃除機である。

【0011】

図１～図４に示すように、この自走式掃除機１は、円盤形の筐体２を備える。
筐体２は、底部２ａと、底部２ａの周囲に設けられた周囲部２ｂと、底部２ａと対向するように周囲部２ｂの上端に設けられた上部２ｃとを備える。
底部２ａには、前後方向の中間位置よりも前方位置に左右方向に延びる吸込口２ａａが設けられ、前後方向の中間位置に左右一対の走行輪ユニット用挿通孔２ａｂが設けられ、吸込口２ａａよりも前方位置に前輪用挿通孔２ａｃが設けられている。

【0012】

また、筐体２は、上部２ｃに設けられた排気口２ｃａと、吸込口２ａａと排気口２ｃａとを連通する通風路３と、通風路３における気流が流れる方向の上流側に設けられた集塵部４および集塵部４より下流側に設けられた電動送風機５と、吸気口２ａａに回転可能に設けられた左右方向に延びる軸部６ａを有する回転ブラシ６と、底部２ａにおける左右一対の走行輪ユニット用挿通孔２ａｂの対応位置に設けられた左右一対の走行輪ユニット７と、前輪用挿通孔２ａｃに回転可能に設けられた左右方向に延びる軸部８ａを有する前輪８と、底部２ａの後端に上下方向の軸心Ｐ１を中心に回転可能に設けられた回転台９ａを有する後輪９と、底部２ａにおける左右一対の走行輪ユニット用挿通孔２ａｂの前方位置に上下方向の軸心Ｐ２を中心に回転可能に設けられた左右一対のサイドブラシ１０と、底部２ａにおける前輪用挿通孔２ａｃの前方位置と左右一対の走行輪ユニット用挿通孔２ａｂの前方位置に設けられた３つの床面検知センサ１１と、底部２ａの後方位置に設けられたバッテリ１２とを備える。

【0013】

図１に示すように、筐体２の上部２ｃには、排気口２ｃａの後方に蓋２ｃｂが開閉可能に設けられている。また、蓋２ｃｂよりも後方位置の上部２ｃに自走式掃除機１の作動条件や作動指令を入力する操作パネル２ｃｃ（図４参照）が設けられている。また、周囲部２ｂの前方には、自走式掃除機１の進行方向の障害物を検出する複数の超音波センサ１３が設けられている。

【0014】

図２に示すように、一対の走行輪ユニット７は、複数のギアを内蔵するギアボックス７ａと、ギアボックス７ａ内の１つのギアと左右方向の軸部７ｂで連結された走行輪７ｃと、ギアボックス７ａ内の他の１つのギアと連結する出力軸を有する走行輪用モータ７ｄとを、それぞれ備える。一対の走行輪７ｃが同一方向に回転することで筐体２が進退可能であり、各走行輪７ｃ５が互いに逆方向に回転することで筐体２が回転可能となっている。一対の走行輪ユニット７の各走行輪用モータ７ｄは、筐体２の底部２ａの内面に直接またはサスペンション機構を介して固定されている。

【0015】

前輪８は左右方向の幅が後輪９の幅よりも広いローラからなり、進路上に現れた段差に接触したとき、筐体２が上りの段差を容易に乗り越えられるよう、走行輪７ｃが接触する床面Ｆから少し浮き上がる位置に筐体２の底部２ａに回転可能に設けられている（図２、図３参照）。また、前輪８は、左右方向の幅が狭い場合よりも広い場合の方が、絨毯に接触した際に乗り越えやすくなる。なお、前輪８は、後述する前輪用モータ１４と回転力伝達機構１５を介して連結されている（図５参照）。
このように、自走式掃除機１が床面Ｆに載置された状態においては、筐体２に対して前後方向の中間に一対の走行輪７ｃを配置し、前輪８を床面Ｆから浮かせ、自走式掃除機１の全重量を一対の駆動輪５と後輪９によって支持できるように、筐体２に対して前後方向に重量が配分されている。これにより、走行しながら清掃を行う際に、進路前方の塵埃を前輪８によって遮ることなく吸込口２ａａに導くことができる。

【0016】

前述の回転ブラシ６は、筐体２の底部２ａと平行な軸部６ａを中心に回転可能に吸込口２ａａの入口に設けられている。回転ブラシ６は、軸部６ａであるローラの外周面に螺旋状にブラシを植設することにより形成されている。
サイドブラシ１０は、軸心Ｐ上に設けられた回転軸と、回転軸の下端に放射状に設けられた複数本のブラシ束を有している。
回転ブラシ６の軸部６ａおよび一対のサイドブラシ１０の回転軸は、筐体２の底部２ａの内面に支持されている。回転ブラシ６は、その付近に設けられた後述する回転ブラシ用モータ１６と、プーリおよびベルトを含む回転力伝達機構１７を介して連結されている。また、一対のサイドブラシ１０の回転軸は、回転ブラシ６の軸部６ａの両端と図示しない回転力伝達機構を介して個別に連結されている。

【0017】

図２と図４に示すように、筐体２の底部２ａにおける前輪８の前方には、前述のように床面を検知する床面検知センサ１１が配置されている。床面検知センサ１１によって下りの段差が検知されると、その検知信号が後述の制御部２０に送信され、制御部２０が両走行輪７ｃを停止するよう制御する。それによって、自走式掃除機１の下り段差への落下が防止される。また、制御部２０は、床面検知センサ１１が下りの段差を検知して停止したのち、下りの段差を回避して走行するように制御してもよい。

【0018】

筐体２の周囲部２ｂの後端には、内蔵するバッテリ１２の充電を行う充電端子（図示しない）が設けられている。室内を自走しながら掃除する自走式掃除機１は、掃除が終了すると室内に設置されている充電台に帰還する。
これにより、充電台に設けられた端子部に充電端子が接触し、バッテリ１２の充電が行われる。商用電源（コンセント）に接続される充電台は、通常、室内の側壁に沿って設置される。なお、バッテリ１２は、各種モータ等の各駆動制御要素に電力を供給する。

【0019】

図３に示す集塵部４は、通風路３における吸込口２ａａ側の部分に接続される集塵ボックス４ａと、集塵ボックス４ａに着脱可能に設けられたフィルタ４ｂと、集塵ボックス４ａと協働してフィルタ４ｂを挟み込むカバー４ｃとを有している。集塵部４は、通常、筐体２内に収納されているが、集塵ボックス４ａ内に捕集された塵埃を廃棄する際は、筐体２の蓋２ｃｂ（図１）を開いて出し入れされるようになっている。

【0020】

図４に示すように、自走式掃除機１全体の動作制御を行う制御回路は、制御部２０、自走式掃除機１の動作に係る設定条件や作動指令を入力する操作パネル２ｃｃ、走行マップ２１ａを記憶する記憶部２１、電動送風機５を駆動するためのモータドライバ５ｍｄ、走行輪７ｃの走行輪用モータ７ｄを駆動するためのモータドライバ７ｍｄ、回転ブラシ６と一対のサイドブラシ１０を回転させる回転ブラシ用モータ１６を駆動するためのモータドライバ１６ｍｄ、前輪８を回転させる前輪用モータ１４を駆動するためのモータドライバ１４ｍｄと、床面検知センサ１１を制御する制御ユニット１１ａ、超音波センサ１３を制御する制御ユニット１３ａ等を備える。

【0021】

制御部２０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるマイクロコンピュータを備え、記憶部２１に予め記憶されたプログラムデータに基いて、モータドライバ５ｍｄ、７ｍｄ、１６ｍｄ、１４ｍｄに個別に制御信号を送信し、電動送風機５、走行輪用モータ７ｄ、回転ブラシ用モータ１６および前輪用モータ１４を駆動制御して、一連の掃除運転を行う。なお、プログラムデータには、床面（清掃対象面）の広い領域を清掃する通常モード用と、壁際に沿って清掃する壁際モード用と、床面の一部を集中的に清掃するスポットモード用のプログラムデータなどが含まれる。

【0022】

また、制御部２０は、ユーザーによる設定条件や作動指令を操作パネル２ｃｃから受け入れて記憶部２１に記憶させる。この記憶部２１に記憶される走行マップ２１ａは、自走式掃除機１の設置場所周辺の走行経路や走行速度などといった走行に係る情報であり、予めユーザーによって記憶部２１に記憶させるか、あるいは自走式掃除機１自体が掃除運転中に自動的に記録することができる。

【0023】

このように構成された自走式掃除機１において、操作パネル２ｃｃからの掃除運転開始の指令により、電動送風機５、走行輪７ｃ、回転ブラシ６およびサイドブラシ１０が駆動する。これにより、回転ブラシ６、サイドブラシ１０、走行輪７ｃおよび後輪９が床面に接触した状態で、自走式掃除機１は所定の範囲を自走しながら吸込口２ａａから床面の塵埃を含む空気を吸い込む。
このとき、回転ブラシ６の回転によって床面上の塵埃は掻き上げられて吸込口２ａａに導かれる。また、サイドブラシ１０の回転によって吸込口２ａａの側方の塵埃が吸込口２ａａに導かれる。

【0024】

図３に示すように、吸込口２ａａから筐体２内に吸い込まれた塵埃を含む空気は、筐体２内の通風路３における上流側部分を通り、集塵ボックス４ａ内に流入する。集塵ボックス４ａ内に流入した気流は、フィルタ４ｂを通過して塵埃が除去されてカバー４ｃ内に流入した後、通風路３におけるカバー４ｃの下流部分から電動送風機５に流入し、通風路３における電動送風機５の下流部分を通って排気口２ｃａから外部へ排出される。この際、集塵ボックス４ａ内の気流に含まれる塵埃は、フィルタ４ｂによって除去され、集塵ボックス４ａ内に堆積する。なお、筐体２内において、電動送風機５を集塵部４の後方に配置し、排気口２ｃａを筐体２の周囲部２ｂの後端に設け、通風路３にて集塵部４と電動送風機５と排気口２ｃａとを接続することにより、塵埃除去された空気が自走式掃除機１の後端から後方へ向かって排気されるようにしてもよい。

【0025】

また、自走式掃除機１は、前述のように進路上の障害物を検出した場合や下り段差を検出した場合、および掃除領域の周縁に到達した場合、走行輪７ｃが一旦停止し、次に左右の走行輪７ｃを互いに逆方向に回転して向きを変える。これにより、自走式掃除機１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物や下り段差を避けながら自走して掃除をすることができる。
また、自走式掃除機１は、前述のように、左右の走行輪７ｃと後輪９の３点で接触しており、前進時に急停止しても後輪９が床面から浮き上がらないようなバランスで重量配分されている。
そのため、自走式掃除機１が前進中に下りの段差の手前で急停止しても、それによって自走式掃除機１が前のめりに傾いて下りの段差へ落下するということが防止されている。なお、走行輪７ｃは、急停止してもスリップしないよう、溝を有するゴムタイヤをホイールに嵌め込んで形成されている。

【0026】

＜前輪およびその周辺構造について＞
図５は第１実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がる前の左側から視た状態を説明する図である。また図６は第１実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がったときの左側から視た状態を説明する図である。
図２と図５に示すように、前輪８はその近傍に設けられた前輪用モータ１４と回転力伝達機構１５と連結されている。

【0027】

本実施形態の場合、底部２ａの内面に設けられたリブ構造によって前輪用モータ１４が前輪８の上方位置に支持されている。また、回転力伝達機構１５は、前輪８の軸部８ａに固定された大径プーリ１５ａと、前輪用モータ１４の出力軸１４ａに固定された小径プーリ１５ｂと、一対のプーリ１５ａ、１５ｂに掛け渡されたベルト１５ｃとを有してなる。なお、回転力伝達機構１５は、この構成に限定されず、前輪用モータ１４の出力軸１４ａの回転力を複数のギアを介して前輪８の軸部８ａに伝達するようにしてもよい。

【0028】

このように構成された自走式掃除機１が、床面Ｆから床面Ｆ上に敷かれた絨毯Ｃへ前進移動する際、前輪８は前輪用モータ１４および回転力伝達機構１５によって軸部８ａを中心に矢印Ａ方向（走行輪７ｃと同じ方向）に回転駆動されながら絨毯Ｃの縁Ｃａに向かって矢印Ｂ方向（前進方向）に直進する。図５で示した絨毯Ｃの場合、床面Ｆから自走式掃除機１の底面２ａまでの高さよりも薄く、かつ、床面Ｆから前輪８の下端までの高さよりも厚い厚さを有する比較的薄手のものを例示している。そのため、自走式掃除機１が絨毯Ｃの縁Ｃａに向かって前進すると、筐体２の丸みを帯びた前端下部２ｘは絨毯Ｃの縁Ｃａに接触せずに上方を通過し、その後、回転する前輪８が絨毯Ｃの縁Ｃａに当接し、図６に示すように、前輪８は矢印Ａ方向の回転および矢印Ｂ方向の直進によって絨毯Ｃの縁Ｃａに乗り上がる。このとき、仮に前輪が回転駆動されないものであり、かつ、絨毯Ｃが捲れ上がりやすいもの（例えば、比較的薄手で軽いもの）であるとき、矢印Ｂ方向に直進する前輪が障害物となって絨毯Ｃの縁Ｃａに引っ掛かる場合がある。その結果、絨毯Ｃの縁Ｃａが捲れる、前輪によって縁Ｃａが押されて上方に撓む、捲れた絨毯Ｃの縁Ｃａの下に自走式掃除機が潜り込んで外に出られなくなる等の状況が生じ、自走式掃除機が絨毯上に乗り上がれない場合がある。

【0029】

この自走式掃除機１によれば、前輪８を回転駆動することにより、このような不具合の発生を抑制することができ、床面Ｆから絨毯Ｃへスムーズに移動することができるため、本来乗り上げ可能な程度の上り段差に前輪が乗り上がらないために清掃範囲が限定されてしまうということが抑制される。
なお、前輪８の単位時間当たりの回転数は、走行輪７ｃの単位時間当たりの回転数と同じ、または、走行輪７ｃの回転数よりも多いことが好ましいが、走行輪７ｃの回転数より少なくてもよい。

【0030】

また、前輪８は、筐体２の丸みを有する前端下部２ｘの近い位置に設けることが好ましい。図７に示すように、床面Ｆから自走式掃除機１の底面２ａまでの高さよりも高い厚みを有する比較的厚手の絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに向かって自走式掃除機１が前進する場合、筐体２の前端下部２ｘが絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに摺接しながら乗り上がる。このとき、筐体２の前部は、筐体２の前端下部２ｘが絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに接触する前の状態よりも少し浮き上がる。この状態で筐体２の前端下部２ｘは絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａを摺動した後すぐに前輪８が回転しながら絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに当接し、図８に示すように、前輪８は矢印Ａ方向の回転および矢印Ｂ方向の直進によって絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに乗り上がる。つまり、前輪８が丸みを有する前端下部２ｘの近傍に設けられることにより、厚手の絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａが捲れ上がる、絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａが押されて縁Ｃ１ａが上方に撓む、捲れた絨毯Ｃ１の下に自走式掃除機１が潜り込んで外に出られなくなる等の不具合をより低減することができる。
なお、仮に前輪が回転駆動されないものであり、かつ、絨毯Ｃ１が捲れ上がりやすいもの（例えば、比較的厚手で軽いもの）であるとき、矢印Ｂ方向に直進する前輪が障害物となって絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに引っ掛かる場合がある。その結果、絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａが捲れる、前輪によって縁Ｃ１ａが押されて上方に撓む、捲れた絨毯Ｃの縁Ｃａの下に自走式掃除機が潜り込んで外に出られなくなる等の状況が生じ、自走式掃除機が絨毯上に乗り上がれない場合がある。

【0031】

（第２実施形態）
図９は第２実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がる直前の左側から視た状態を説明する図である。なお、図９において、図５中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
第２実施形態の自走式掃除機１０１において、筐体２の底部２ａは、左右一対の走行輪７ｃよりも前方位置に下方へ隆起する隆起部２ａｘを有しており、この隆起部２ａｘの下面に前輪用挿通孔２ａｃ（図２参照）が設けられている。
この隆起部２ａｘは、側面視逆台形であり、前方から後方へ向かうにつれて床面Ｆ側へ傾斜する傾斜面２ａｙを有している。
第２実施形態の場合、前輪８は、隆起部２ａｘにおける傾斜面２ａｙの後方位置に、かつ、傾斜面２ａｙよりも床面Ｆに近接して設けられている。
第２実施形態において、その他の構成は第１実施形態と概ね同様である。

【0032】

このように底部２ａにおける床面Ｆと最も近い部分（隆起部２ａｘ）に前輪８を設けることにより、自走式掃除機１０１が床面Ｆから床面Ｆ上に敷かれた絨毯Ｃ１へ移動する際、矢印Ａ方向に回転しながら矢印Ｂ方向に直進する前輪８よりも先に隆起部２ａｘの傾斜面２ａｙが絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに当接する。そして、隆起部２ａｘ（傾斜面２ａｙ）は絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａを摺動して乗り上がった後、前輪８が縁Ｃ１ａ上を転動して乗り上がる。このとき、隆起部２ａｘが上昇することにより前輪８も上昇してから縁Ｃ１ａの上部に当接するため、前輪８への衝撃が軽減されると共に、前輪８と縁Ｃ１ａとが接触するときの進行方向における接触角が小さくなることにより乗り上がりやすくなる。

【0033】

（第３実施形態）
図１０は第３実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。なお、図１０において、図２中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
第３実施形態の自走式掃除機２０１では、一対の走行輪用モータ７ｄのうちの一方の走行輪用モータ７ｄと前輪８との間に、一方の走行輪用モータ７ｄの回転力を前輪８へ伝達する回転力伝達機構３１が設けられており、一方の走行輪用モータ７ｄが前輪用モータを兼ねている。
第３実施形態において、その他の構成は第１実施形態と概ね同様である。

【0034】

第３実施形態の場合、回転力伝達機構３１は、一方の走行輪用モータ７ｄの出力軸と連結しかつ回転可能に底部２ａの内面に支持された第１連結軸３１ａと、前輪８の軸部８ａと連結しかつ回転可能に底部２ａの内面に支持された第２連結軸３１ｂと、第１連結軸３１ａに固定された第１プーリ３１ｃと、第２連結軸３１ｂに固定された第２プーリ３１ｄと、第１プーリ３１ｃと第２プーリ３１ｄに掛け渡されたベルト３１ｅとを備える。

【0035】

この構成では、前輪専用のモータを省略することができる。また、第１プーリ３１ｃと第２プーリ３１ｄとを同一径とすることにより、走行輪用モータ７ｄのトルクと同じトルクで前輪８を回転駆動することができる。また、第１プーリ３１ｃの外径と第２プーリ３１ｄの外径との比を調整することにより、走行輪７ｃのトルクと同じトルクで前輪８を回転駆動することができる。また、このようなプーリ・ベルト機構は、走行輪用モータ７ｄと前輪８とが互いに離れた位置に設けられていても少ない部品点数で動力を伝達することができる。

【0036】

（第４実施形態）
図１１は第４実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。なお、図１１において、図２中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
第４実施形態の自走式掃除機３０１では、一対のサイドブラシ１０を回転駆動する一対のサイドブラシ用モータ４１を備えている。また、第４実施形態においては、一方のサイドブラシ用モータ４１と前輪８との間に、サイドブラシ用モータ４１の回転力を前輪８へ伝達する回転力伝達機構４２が設けられており、サイドブラシ用モータ４１が前輪用モータを兼ねている。
また、第４実施形態においては、第１実施形態で備えられていた回転ブラシ６の軸部と一対のサイドブラシ１０とを連結する回転力伝達機構が省略されており、その他の構成は第１実施形態と概ね同様である。

【0037】

第４実施形態の場合、サイドブラシ１０は、サイドブラシ用モータ４１の出力軸と直接連結されている。また、回転力伝達機構４２は、サイドブラシ用モータ４１の出力軸に固定された第１プーリ４２ａと、回転可能な上下方向の軸４２ｂに固定された第２プーリ４２ｃおよび第１傘歯車４２ｄと、第１プーリ４２ａと第２プーリ４２ｃに掛け渡されたベルト４２ｅと、前輪８の軸部８ａと連結された連結軸４２ｆと、第１傘歯車４２ｄと噛合するように連結軸４２ｆに固定された第２傘歯車４２ｇとを備える。

【0038】

この構成でも、前輪専用のモータを省略することができる。また、このようなプーリ・ベルト機構とギアの組み合わせは、サイドブラシ１０の回転軸と前輪８の軸部８ａとが互いに直交する方向であり、かつ、サイドブラシ用モータ４１と前輪８とが互いに離れた位置に設けられていても少ない部品点数で動力を伝達することができる。

【0039】

（第５実施形態）
図１２は第５実施形態の自走式掃除機の概略正面図であり、図１３は第５実施形態の自走式掃除機の概略底面図である。また、図１４は第５実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がったときの左側から視た状態を説明する図であり、図１５は第５実施形態の自走式掃除機の前輪が絨毯に乗り上がったときの正面から視た状態を説明する図である。なお、図１２～図１５において、図１～図３中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。

【0040】

第５実施形態の自走式掃除機４０１では、第４実施形態の前輪８および回転力伝達機構４２（図１１参照）の代わりに、回転ブラシ６の軸部６ａの左右両端に一体回転可能に左右一対の前輪４０８が設けられており、回転ブラシ用モータ１６が前輪用モータを兼ねている。さらに、左右一対の走行輪７ｃおよび後輪９と協働して筐体４０２を床面Ｆ上で支持する左右一対の補助前輪５０が、底部４０２ａにおける左右一対の前輪４０８の左右位置に設けられている。
第５実施形態において、その他の構成は第４実施形態と概ね同様である。

【0041】

左右一対の前輪４０８は、吸込口４０２ａａ内の左右両側に、かつ、筐体４０２を平坦な床面Ｆ上に載置したときに床面Ｆから少し浮き上がった高さ位置に配置されている。このとき、一対の補助前輪５０と一対の走行輪７ｃと後輪９が床面Ｆに接している。
左右一対の補助前輪５０は、筐体４０２の底部４０２ａにおける吸込口４０２ａａの左右両側に設けられた挿通孔４０２ａｂを挿通するように、底部４０２ａの内面に回転可能に支持されている。一対の補助前輪５０の左右方向の軸部は、回転ブラシ６の軸部６ａと同一軸心上に配置されているが、軸部６ａとは分離している。なお、以上からわかるように前輪８の直径は、補助前輪５０の直径よりも小さい。

【0042】

この構成によれば、図１４と図１５に示すように、自走式掃除機４０１が床面Ｆから絨毯Ｃ１へ移動する際、一対の補助前輪５０が絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに接触した直後に、一対の前輪４０８が矢印Ａ方向に回転しながら矢印Ｂ方向に直進して絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに接触する。そのため、一対の前輪４０８は大きな負荷がかかることなく絨毯Ｃ１の縁Ｃ１ａに乗り上がることができる。また、この構成によれば、前輪専用のモータおよびそのモータと前輪とを連結する回転力伝達機構を省略することができる。

【0043】

（他の実施形態）
１．第２実施形態における前輪８の位置に設けられた筐体２の底部２ａの隆起部２ａｘ（図９参照）は、第３～第５実施形態でも同様に設けられてもよい。
２．第５実施形態において、左右一対の前輪は、いずれか一方を省略してもよいが、自走式掃除機が段差を乗り越えるときの直進性の観点から前輪は左右一対設けられることが好ましい。
３．前述の各実施形態において、回転ブラシの位置は、一対の走行輪の前端の位置程度まで近づけてもよい。特に、第５実施形態（図１２～図１５参照）ではこのようにすることにより、段差乗り上げ性が向上する。なお、回転ブラシ（吸込口）の位置は、第１～第４実施形態の場合であれば、走行輪の後端よりも後方にあってもよい。
４．前述の各実施形態では、自走式電子機器として自走式掃除機の場合を例示したが、本発明は自走式電子機器として、自走式イオン発生装置、自走式室内監視装置等にも適用可能である。

【0044】

（まとめ）
本発明の自走式電子機器は、底部を有する筐体と、前記底部に設けられた左右一対の走行輪と、前記左右一対の走行輪を独立して回転駆動するよう前記筐体内に設けられた一対の走行輪用モータと、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも後方位置に設けられた後輪と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた前輪と、前記前輪を回転駆動するよう前記筐体内に設けられた前輪用モータとを備えたものである。
この構成によれば、床面（例えば、フローリング）を前進方向に走行中に、床面から床面上に引かれた絨毯へ自走式電子機器が移動する際、絨毯が捲れ上がりやすいもの（例えば、厚手で軽い絨毯）であっても、前輪は走行輪と同じ方向に回転しているため障害物とならずに絨毯の縁を下方後方へ押し込む。これにより、前輪が絨毯の縁を捲り上げることなく乗り上がるため、自走式電子機器の床面上から絨毯上への移動が容易となる。特に、重量の重い自走式電子機器の段差乗り越え性を向上させる構成として有効である。また、絨毯以外の段差（例えば、敷居）に対しても前輪が回転して乗り上がりやすくなるため、段差に前輪が衝突することによって前輪の軸部へ加わる衝撃を軽減することができ、前輪およびその取付構造部の破損が抑制される。

【0045】

本発明の自走式電子機器は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。

【0046】

・前記前輪は、前記左右一対の走行輪および前記後輪が平坦な床面上で前記筐体を支持したときに前記床面から浮き上がる高さ位置に配置されてもよい。
この構成によれば、段差以外の平坦な床面上を自走式電子機器が走行している間、前輪は床面に接触しないため、走行中に前輪（軸部を含む）およびその取付構造部に加わる振動や衝撃が軽減される。

【0047】

・前記底部は、前記左右一対の走行輪よりも前方位置に下方へ隆起する隆起部を有し、
前記隆起部は、前方から後方へ向かうにつれて床面側へ傾斜する傾斜面を有し、
前記前輪は、前記隆起部における前記傾斜面の後方位置に、かつ、前記傾斜面よりも床面に近接して設けられてもよい。
この構成によれば、小径の前輪を床面に近接して配置しやすくなる。また、段差は前輪と衝突する前に隆起部の傾斜面と摺接するため、前輪が段差と衝突するときの前輪に加わる衝撃をより軽減することができる。

【0048】

・前記一対の走行輪用モータのうちの一方の走行輪用モータと前記前輪との間に、前記一方の走行輪用モータの回転力を前記前輪へ伝達する回転力伝達機構が設けられており、前記一方の走行輪用モータが前記前輪用モータを兼ねてもよい。
この構成によれば、前輪専用のモータを省略することができるため、部品点数およびコストの削減、自走式電子機器の軽量化を図ることができる。また、同じ走行輪用モータにて走行輪と前輪とを回転駆動するため、段差乗り上げ時に走行輪と前輪とが同じトルクで回転しやすくなる。

【0049】

・前記筐体は、前記底部の周囲に設けられた周囲部と、前記底部と対向するように前記周囲部の上端に設けられた上部と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた左右方向に延びる吸込口と、前記上部または前記周囲部に設けられた排気口と、前記吸込口と前記排気口とを連通する通風路と、前記通風路に設けられた集塵部と、前記吸込口に左右方向の軸心を中心として回転可能に設けられた回転ブラシと、前記回転ブラシを回転駆動する回転ブラシ用モータとを備え、
前記回転ブラシは、前記軸心上に軸部を有し、
前記前輪は、前記回転ブラシの前記軸部に一体回転可能に設けられており、
前記回転ブラシ用モータが前記前輪用モータを兼ねてもよい。
この構成によれば、自走式電子機器が回転ブラシを備えた自走式掃除機である場合に、回転ブラシの軸部に前輪を設け、前輪専用のモータを省略し、回転ブラシ用モータを利用して前輪を回転駆動する構成であるため、コストを抑えることができる。

【0050】

・前記前輪は、前記回転ブラシの前記軸部の左右両端に左右一対設けられてもよい。
この構成によれば、自走式電子機器が段差に向かって直進して乗り上がるときの直進性を維持することができる。また、自走式電子機器が段差に対して左斜め方向または右斜め方向から乗り上がるときの直進性も維持し易くなる。

【0051】

・前記左右一対の走行輪および前記後輪と協働して前記筐体を床面上で支持する左右一対の補助前輪が、前記底部における前記左右一対の前輪の左右位置に設けられてもよい。
この構成によれば、前輪が絨毯に乗り上がる際、前輪の左右に配置された補助前輪にて筐体の重量を支持することができるため、左右の前輪および回転ブラシ用モータへの負荷を小さく抑えることができる。

【0052】

・前記筐体は、前記底部の周囲に設けられた周囲部と、前記底部と対向するように前記周囲部の上端に設けられた上部と、前記底部における前記左右一対の走行輪よりも前方位置に設けられた左右方向に延びる吸込口と、前記上部または前記周囲部に設けられた排気口と、前記吸込口と前記排気口とを連通する通風路と、前記通風路に設けられた集塵部と、前記底部における前記吸込口よりも前方位置でかつ前記吸込口の少なくとも左右一方側に上下方向の軸心を中心として回転可能に設けられたサイドブラシと、前記サイドブラシを回転駆動するサイドブラシ用モータとを備え、
前記サイドブラシ用モータと前記前輪との間に、前記サイドブラシ用モータの回転力を前記前輪へ伝達する回転力伝達機構が設けられており、前記サイドブラシ用モータが前記前輪用モータを兼ねてもよい。
この構成によれば、自走式電子機器がサイドブラシを備えた自走式掃除機である場合に、前輪専用のモータを省略し、サイドブラシ用モータを利用して前輪を回転駆動する構成であるため、コストを抑えることができる。

【0053】

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0054】

１、１０１、２０１、３０１、４０１ 自走式掃除機（自走式電子機器）
２、４０２ 筐体
２ａ、４０２ａ 底部
２ａａ 吸込口
２ａｘ 隆起部
２ａｙ 傾斜面
２ｂ 周囲部
２ｃ 上部
２ｃａ 排気口
３ 通風路
４ 集塵部
６ 回転ブラシ
６ａ 軸部
７ｃ 走行輪
７ｄ 走行輪用モータ
８、４０８ 前輪
９ 後輪
１０ サイドブラシ
１４ 前輪用モータ
１５、１７、３１、４２ 回転力伝達機構
１６ 回転ブラシ用モータ
４１ サイドブラシ用モータ
５０ 補助前輪

【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】