JPH0818247B2 - 物体表面に沿つて移動することができる装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、物体表面に沿って移動することができる装
置に関する。

＜従来技術＞ 物体表面に沿って移動し且つその表面を処理すること
ができる装置は、一般に、装置本体と、装置本体を移動
せしめるための走行手段と、物体表面を処理するための
表面処理手段を具備している。

しかし、従来のこの種の装置は、走行機能を有する走
行手段と処理機能を有する表面処理手段が別個の専用の
独立した手段から構成されており、それ故に、構成が複
雑でしかも装置全体が大型化し、更に製作コストが高く
なる問題があった。

＜発明の目的＞ 本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その
目的は、比較的簡単な構成でもって物体表面に沿って移
動することができる、優れた装置を提供することであ
る。

＜発明の要約＞ 上記目的を達成するため、本発明によれば、 物体表面に沿って移動することができる装置にして、 装置本体と、 該表面に実質上垂直な軸線に対して傾斜した回転中心
軸線を中心として回転自在に該装置本体に装着された回
転体と、 該装置本体に装着され、該装置本体に対して該回転体
を回転せしめるための駆動源と、 該回転体に装着され、該駆動源により該表面に対して
傾斜した状態で接触回転せしめられる環状の表面処理手
段と、 該表面に接触せしめられるよう該装置本体に設置され
た補助走行手段とを具備し、 該垂直な軸線の上方から見て、該垂直な軸線を通り該
回転中心軸線が傾斜した方向に延びる線上に位置する、
該表面処理手段の該表面との接触部位における接線方向
と該補助走行手段の直進方向とが実質上一致するよう、
該表面処理手段と該補助走行手段との位置関係が規定さ
れる、ことを特徴とする装置、が提供される。

＜発明の好適具体例＞ 以下、第１図乃至第３図を参照して、本発明に従って
構成された装置の具体例について説明する。

主として第１図及び第２図を参照して、具体例の装置
は、例えば剛性のフレームから形成される装置本体２を
具備している。図示の装置本体２は、円筒状部４、取付
部６及び両者を連結する接続部８を有している。

装置本体２の円筒状部４には、回転体10が回転自在に
装着されている。具体例において、円筒状部４の上部に
正逆転可能な電動モータの如き駆動源12が装着され、こ
の駆動源12の出力軸12aが円筒状部４を貫通して下方に
突出し、出力軸12aのかかる突出端部に回転体10が装着
されている。この第１の具体例においては、駆動源12
は、出力軸12aが床面の如き物体表面14に実質上垂直な
軸線16に対して幾分傾斜して延びるように円筒状部４に
装着されており、従って第２図に示す如く、回転体10は
物体表面14に実質上垂直な軸線16に対して幾分傾斜した
回転軸線18を中心として回転される。この回転軸線18の
上記軸線16に対する傾斜角α_１は、例えば３乃至５度程
度でよい。

例えば円板から形成することができる回転体10には、
全体を番号20で示す環状の表面処理手段が設けられてい
る。図示の表面処理手段20は、主として物体表面14を処
理するための処理手段22と、主として装置本体２を支持
するための支持手段24とを有している。図示の処理手段
22は物体表面14に作用する比較的柔軟なブラシ部材26か
ら構成され、回転体10の周縁部に配設されている。ま
た、図示の支持手段24は、例えばポリウレタンゴムから
形成することができる環状部材28から構成され、回転体
10のブラシ部材26の配設部位の内側部位に装着されてい
る。この環状部材28は、回転体10が軸線16に対して幾分
傾斜した回転軸線18を中心として回転される故に、その
一部、即ち回転中心軸線18が傾斜する側に位置する部位
が物体表面14に他の部位より強く接触せしめられる（該
接触部位の接地圧力が他のそれより増大する）。この接
触部位は、垂直な軸線16の上方から見て、垂直な軸線16
を通り回転中心軸線18が傾斜した方向に延びる線上に位
置する。

一方、装置本体２の取付部６には、車輪30から構成さ
れた補助走行手段が配設されている。取付部６の下面に
は補助駆動源を構成する正逆転可能な電動モータ32が装
着され、この電動モータ32の出力軸に駆動連結された減
速手段33の出力軸33aに車輪30が装着されている。尚、
車輪30と物体表面14間の摩擦係数を大きくするために、
車輪30の周表面にゴムの如き高摩擦材料を被覆して高摩
擦層34を設けるのが好ましい。

第１図〜第３図及び後の説明から明らかなように、表
面処理手段20の物体表面14との接触部位における接線方
向と補助走行手段（車輪）30の直進方向（矢印40）とが
実質上一致するよう、表面処理手段20と補助走行手段30
との位置関係が規定されている。

かかる具体例の装置においては、装置本体２は、主と
して回転体10に装着された環状部材28及び減速手段33の
出力軸33aに装着された車輪34を介して物体表面14に支
持される。そして、駆動源12の作用によって回転体10が
所要の通り回転されると、主としてブラシ部材26の作用
によって物体表面14の処理が遂行され、また主として環
状部材28及び補助走行手段の作用によって装置が物体表
面14に沿って移動される。即ち、回転体10が矢印36又は
38で示す方向に回転されると、回転体10に装着されたブ
ラシ部材26の自由端部が常時物体表面14に接触しながら
回転体10と一体に回転せしめられる（ブラシ部材26は物
体表面14に対して傾斜した状態で回転する）故に、ブラ
シ部材26の作用（摩擦作用）によって物体表面14のクリ
ーニングが遂行される。

尚、容易に理解される如く、処理手段20としては、例
えば物体表面14をクリーニングする場合には、ブラシ部
材26に代えて、更にゴム材料、織布又は不織布から形成
された部材等を用いることができ、また例えば物体表面
14を研磨又は研削する場合には、ブラシ部材26に代え
て、研磨材を含有する研磨布から形成された部材等を用
いることができ、更にまた物体表面につや出し剤等を塗
布する場合には、ブラシ部材26に代えて、含液性の優れ
た多孔質のスポンジゴムから形成された部材等を用いる
ことができる。

また、回転体10が回転されると、環状部材28が軸線16
に対して幾分傾斜した回転軸線18を中心として回転され
る故に、環状部材28の一部（第２図において左端に位置
する部位であって、前記回転軸線18が傾斜した方向に延
びる線上に位置する部位）が物体表面14に作用（車輪と
同じ回転駆動作用）し、これによって環状部材28と物体
表面14間に装置を移動せしめようとする接線方向の力が
発生する。そして、かく発生する力と電動モータ32によ
って回転駆動される車輪30の作用によって装置を所望の
通り移動せしめることができる。

この点に関して、第３−Ａ図及び第３−Ｂ図を参照し
て更に説明すると、駆動源12を正転させて回転体10、従
って環状部材28を矢印36で示す方向に回転せしめると、
装置は矢印40で示す方向、即ち環状部材28の物体表面14
との接触部位における接線方向において矢印36で示す回
転方向と反対方向に移動する傾向が生じる。このとき、
電動モータ32を正転させて車輪30を矢印42で示す方向に
回転せしめると共に環状部材28の物体表面14との接触部
位の周速度と車輪30の物体表面14との接触部位の周速度
とを実質上同一にせしめれば、容易に理解される如く、
装置は矢印40で示す方向に直進する。

一方、駆動源12と電動モータ32の上記正転状態におい
て環状部材28の上記接触部位の周速度と車輪30の上記接
触部位の周速度に差を生じせしめた場合には、例えば環
状部材26の上記接触部位の周速度が車輪30の上記接触部
位の周速度より大きいときには環状部材28が矢印40で示
す方向に先行するようになり、従って装置は矢印44で示
す方向に旋回しながら移動し、例えば環状部材26の上記
接触部位の周速度が車輪30の上記接触部位の周速度より
小さいときには車輪30が矢印40で示す方向に先行するよ
うになり、従って装置は矢印46で示す方向に旋回しなが
ら移動する。

これに対して、電動モータ30の正転状態において駆動
源12を逆転せしめて回転体10、従って環状部材28を矢印
38で示す方向に回転せしめると、装置はその略中心を中
心として矢印48で示す方向に旋回される。尚、電動モー
タ32の逆転状態においても、同様に走行せしめられる。

具体例においては、第２図に示す通り、環状部材28と
物体表面14との接触面積を大きくするために、環状部材
28の下面の形状を物体表面14との接触部位において上記
物体表面14と実質上平行となるようにするのが好まし
い。

以上の通りであるので、具体例の装置においては、回
転体10が軸線16に対して幾分傾斜した回転軸線18を中心
として回転せしめられることに起因して、回転体10に装
着された処理手段20は、物体表面14に作用して表面をク
リーニングする表面処理機能（主としてブラシ部材28が
この機能をもつ）と、物体表面14に対して装置を移動せ
しめる走行機能（主として環状部材28がこの機能をも
つ）を有する。従って、装置を走行させるための走行手
段の一部を処理手段20によって兼用することができ、装
置の簡単化、小型化を達成することができる。

尚、この具体例において、ブラシ部材26の如き処理手
段22によって装置を充分に支持することができる場合に
は、環状部材28の如き支持手段24を省略することができ
る。このとき、処理手段22は表面処理機能と走行機能の
双方をもつ。この場合、処理手段22の一部（回転軸線18
の傾斜方向側の部位）の接地圧力が他の部位のそれより
増大し、その接線方向に移動させようとする傾向が生ず
る。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、比較的簡単な構成でもって物体表面
に沿って移動することができる、優れた装置が得られ
る。

この装置においては、表面処理手段の物体表面との接
触部位、すなわち表面に対して垂直な軸線の上方から見
て、垂直な軸線を通り回転中心軸線が傾斜した方向に延
びる線上に位置する該接触部位における接線方向と補助
走行手段の直進方向とが実質上一致するよう、表面処理
手段と補助走行手段との位置関係が規定され、駆動源に
より回転される表面処理手段の作用によって表面が処理
されると共に表面処理手段及び補助走行手段の協動作用
により装置が移動されるよう構成されている。すなわ
ち、表面処理手段は、物体表面に作用して表面をクリー
ニングする、それ本来の表面処理機能の他に、物体表面
に対し装置を移動せしめる走行機能を有している。従っ
て装置を走行させるための走行手段の一部を表面処理手
段によって兼用することができるので、装置全体の構成
が著しく簡略化、小型化され、製造コストも大幅に低減
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された装置の具体例を示
す平面図。 第２図は、第１図のII−II矢視断面図。 第３−Ａ図及び第３−Ｂ図は、夫々、第１図の装置の走
行を説明するための説明図。 ２……装置本体 10……回転体 12……駆動源 14……物体表面 18……回転軸線 20……表面処理手段 22……処理手段 24……支持手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体表面に沿って移動することができる装
   置にして、 装置本体と、 該表面に実質上垂直な軸線に対して傾斜した回転中心軸
   線を中心として回転自在に該装置本体に装着された回転
   体と、 該装置本体に装着され、該装置本体に対して該回転体を
   回転せしめるための駆動源と、 該回転体に装着され、該駆動源により該表面に対して傾
   斜した状態で接触回転せしめられる環状の表面処理手段
   と、 該表面に接触せしめられるよう該装置本体に設置された
   補助走行手段とを具備し、 該垂直な軸線の上方から見て、該垂直な軸線を通り該回
   転中心軸線が傾斜した方向に延びる線上に位置する、該
   表面処理手段の該表面との接触部位における接線方向と
   該補助走行手段の直進方向とが実質上一致するよう、該
   表面処理手段と該補助走行手段との位置関係が規定され
   る、ことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】該補助走行手段を駆動せしめるための補助
   駆動源を更に備えている特許請求の範囲第１項記載の装
   置。
3. 【請求項３】該表面処理手段は、主として該表面を処理
   するための処理手段と主として該装置本体を支持するた
   めの支持手段を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の
   装置。
4. 【請求項４】該処理手段は該回転体の周縁部に配設され
   且つ該表面に作用するブラシ部材から構成され、該支持
   手段は該回転体の該ブラシ部材の配設部位内側に配設さ
   れた環状部材から構成され、該回転中心軸線が傾斜した
   該方向に延びる線上に位置する、該環状部材の一部が該
   表面に接触せしめられる特許請求の範囲第３項記載の装
   置。