PL222643B1 - Szczotka, zespół do mocowania szczotki i odkurzacz - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 222643 (13) B1 (51) Int.Cl.

(21) Num^{er z}gł^os^zenia: ⁴⁰¹⁷⁷³ A47L 9/28 (2006.01)

A47L 11/02 (2006.01) G05D 1/02 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 26.11.2012 (54)

Szczotka, zespół do mocowania szczotki i odkurzacz

(43) Zgłoszenie ogłoszono:	(73) Uprawniony z patentu: ROBOTICS INVENTIONS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Warszawa, PL
09.06.2014 BUP 12/14 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(72) Twórca(y) wynalazku: SEBASTIAN JAROCKI, Biała-Podlaska, PL TOMASZ BŁACHNIO, Garwolin, PL
31.08.2016 WUP 08/16	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jakub Sielewiesiuk

PL 222 643 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest szczotka do odkurzacza, zwłaszcza szczotka obrotowa, obejmująca tarczę przeznaczoną do mocowania szczotki do odkurzacza, zespół do mocowania szczotki, zwłaszcza szczotki obrotowej, do odkurzacza, a także odkurzacz, zaopatrzony w taki zespół do m ocowania szczotki.

W stanie techniki znane są odkurzacze autonomiczne, które poruszają się samodzielnie po wyznaczonym terenie i sprzątają go (odkurzają) na sucho lub mokro za pomocą szczotek obrotowych, zamontowanych od spodu odkurzacza. Samodzielne poruszanie się odkurzacza możliwe jest dzięki własnemu źródłu energii (np. w postaci akumulatora), zespołom napędowym oraz zespołom rozmaitych sensorów i odpowiednio skonfigurowanej lub zaprogramowanej automatyki, dzięki czemu odk urzacz przemierza z góry zaprogramowaną trasę albo porusza się w sposób losowy, omijając przy tym przeszkody. Do typowych stosowanych w takich przypadkach sensorów zalicza się: czujnik typu IMU fang. Inertial Measurement Unit), akcelerometr, żyroskop, magnetometr, enkoder na kole robota, kamerę, czujnik odległości - np. ultradźwiękowy, kompas, odbiornik d-GPS. W wielu przypadkach odkurzacze wyposażone są w moduł zdalnego sterowania, w którym jednostka kontrolna (np. pilot) kom unikuje się z odkurzaczem drogą radiową. Umożliwia to wygodną kontrolę pracy odkurzacza przez użytkownika. Odkurzacze tego typu posiadają okrągłą lub zbliżoną do okrągłej obudowę, umożliwiającą łatwą zmianę kierunku ruchu odkurzacza.

W większości przypadków odkurzacze takie wyposażone są w szczotki obrotowe występujące parzyście (tj. występuje szczotka prawa i lewa). Szczotki te nie są identyczne, ale najczęściej stanowią swoje lustrzane odbicia i po zamontowaniu w odkurzaczu obracają się w przeciwne strony. W tym przypadku trzeba uważać montując szczotki - w przypadku wzajemnej zamiany prawej i lewej szczotki urządzenie nie będzie pracować poprawnie, a nawet szczotka lub moduł napędowy mogą zostać uszkodzone.

Przykładami takich odkurzaczy są dostępne w handlu modele: NaviBot marki Samsung, Roomba marki iRobot, Trilobite oferowany przez firmę Electrolux czy HomeRun firmy Philips. Takie odkurzacze są również przedmiotem licznych zgłoszeń wynalazków, na przykład europejskiego zgłoszenia nr EP 2 325 714 A1.

Fig. 1 (stan techniki) przedstawia zdjęcie od spodu odkurzacza autonomicznego marki Samsung, model SR8855, z widoczną szczotką obrotową przykręconą wkrętem krzyżowym do piasty silnika lewego zespołu mocowania szczotki. Szczotka jest w tym modelu przykręcana wkrętem (widocznym na zdjęciu) do piasty silnika. Do wymiany/konserwacji szczotki wymagane jest posiadanie odpowiedniego narzędzia (wkrętaka). Narzędzie może się zgubić. Zdjęcie przedstawia jeszcze jeden szczegół: W zagłębieniu, w którym osadzona jest szczotka, znajduje się duża litera L oznaczająca, jaką szczotkę należy tam przykręcić. Taka sama litera znajduje się na ramionach szczotki. Jednak tylko odpowiednia interpretacja oznaczeń przez użytkownika gwarantuje poprawny montaż. W przypadku błędnego montażu (pomylenia prawej i lewej szczotki) istnieje wspomniane wyżej ryzyko uszkodzenia szczotki lub odkurzacza.

Dlatego też celem obecnego wynalazku jest zapewnienie nowego rozwiązania dotyczącego mocowania szczotek do odkurzacza, pozwalającego na łatwą, szybką i bezbłędną wymianę/demontaż szczotek odkurzacza, zwłaszcza w przypadku, gdy szczotki występują parzyście (tj. istnieje podział np. lewa/prawa).

Szczotka do odkurzacza, obejmująca tarczę przeznaczoną do mocowania szczotki do odkurzacza, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że tarcza szczotki jest zaopatrzona w magnes stały, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę odkurzacza.

Korzystnie, jest ona szczotką obrotową.

Korzystnie, że magnes stały jest magnesem neodymowym, korzystniej magnesem neodymowym walcowym.

Wynalazek obejmuje także zespół do mocowania szczotki, zwłaszcza szczotki obrotowej odkurzacza, charakteryzujący się tym, że jest zaopatrzony w magnes stały, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki.

Korzystnie, zespół ten jest jednocześnie zespołem napędowym szczotki.

Korzystnie, zespół według wynalazku obejmuje silnik szczotki i piastę, przeznaczoną do mocowania szczotki obrotowej.

Korzystnie, magnes stały znajduje się w piaście.

PL 222 643 B1

Korzystnie, wspomniany magnes stały jest magnesem neodymowym, korzystniej magnesem neodymowym walcowym.

Wynalazek obejmuje także odkurzacz z zespołem do mocowania szczotki, zwłaszcza szczotki obrotowej, charakteryzujący się tym, że zespół do mocowania szczotki posiada magnes stały, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki.

Korzystnie, odkurzacz posiada co najmniej dwa takie zespoły do mocowania szczotek, zwłaszcza szczotek obrotowych, to jest zespół prawy i zespół lewy, każdy z nich zaopatrzony w magnes stały, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki, przy czym magnes stały w prawym zespole mocowania szczotki jest zwrócony w stronę szczotki przeciwnym biegunem magnetycznym niż magnes stały w lewym zespole mocowania szczotki.

Korzystnie, odkurzacz według wynalazku posiada zespół napędowy, podwozie i kółka, a ewentualnie dodatkowo posiada sensory i automatykę, sprzężoną z sensorami i zespołem napędowym.

Korzystnie, odkurzacz według wynalazku zaopatrzony jest w szczotkę według wynalazku.

W zakresie innym niż sposób montażu szczotki do odkurzacza, omawiany odkurzacz może stanowić rozwiązania typowe, znane w stanie techniki. Odkurzacz taki zaopatrzony jest zatem, co najmniej w moduł ssący, posiadający filtry powietrza i zbiornik, umożliwiający zasysanie i magazynowanie zanieczyszczeń do odkurzacza, moduł zasilający (np. przewód elektryczny lub akumulator) wyłącznik, obudowę, uchwyty i/lub zaczepy umożliwiające uchwycenie odkurzacza i/lub montaż dodatkowych elementów wyposażenia. Moduły te są zmontowane i sprzężone ze sobą funkcjonalnie w sposób właściwy dla odkurzaczy, dobrze znany osobom biegłym.

Szczególnie korzystnie, rozwiązanie według wynalazku implementuje się w odkurzaczach automatycznych, to jest w odkurzaczach wyposażonych w zespół napędowy, podwozie i kółka, zdolnych do samodzielnego przemieszczania, a zwłaszcza w odkurzaczach autonomicznych. Przez odkurzacz autonomiczny rozumie się odkurzacz dodatkowo wyposażony w sensory i odpowiednio skonfigurowaną lub zaprogramowaną automatykę, sprzężoną z sensorami i zespołem napędowym, i ewentualnie dodatkowo sterującą funkcjami odkurzacza, tak, że odkurzacz może przemieszczać się i wykonywać swoje zadania samodzielnie, nawet przy braku nadzoru ze strony użytkownika (tj. autonomicznie). Aby zapewnić pełną autonomię, odkurzacz autonomiczny musi zawierać wbudowany moduł zasilający, oparty na zasilaniu akumulatorowym, wraz z systemem i algorytmem kontroli automatycznego procesu ładowania akumulatorów, we współpracy z bazą (zwaną także stacją dokującą), dającą możliwość naprowadzenia na siebie (nawigowania) odkurzacza tak, aby ten maksymalnie skutecznie do niej dotarł i przeprowadził proces dokowania, a ostatecznie proces kontrolowanego ładowania i ewentualnie proces ponownego rozpoczęcia pracy (sprzątania). Zarówno odkurzacze automatyczne jak i autonomiczne posiadają adaptacyjny kanał wlotowy, tj. kanał dostosowujący się do nierówności podłoża.

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:

Fig. 1 (stan techniki) przedstawia zdjęcie od spodu odkurzacza autonomicznego marki Samsung, model SR8855, z widoczną szczotką obrotową przykręconą wkrętem krzyżowym do piasty silnika lewego zespołu mocowania szczotki, fig. 2 przedstawia schemat montażowy zespołu do mocowania szczotki do odkurzacza według wynalazku wraz z przewodami elektrycznymi, fig. 3 przedstawia schemat montażowy szczotki według wynalazku, fig. 4 przedstawia schemat montażowy zespołu do mocowania szczotki według wynalazku, fig. 5 przedstawia schemat montażu szczotki do zespołu, zaś fig. 6 przedstawia zdjęcie rozwiązania według wynalazku, tj. zespół mocowania szczotki z widocznym stałym neodymowym magnesem walcowym zamontowanym w piaście i drugim stałym neodymowym magnesem walcowym zamontowanym w tarczy szczotki, przed montażem, fig. 7 przedstawia zdjęcie rozwiązania według wynalazku, tj. zespół mocowania szczotki z widocznym stałym neodymowym magnesem walcowym zamontowanym w piaście i drugim stałym neodymowym magnesem walcowym zamontowanym w tarczy szczotki po montażu.

Na rysunku użyto następujących oznaczeń: 1 - wspornik silnika szczotki, 2 - piasta tarczy szczotki, 3 - silnik szczotki, 4 - przepust gumowy, 5 - wtyk żeński 2-pin-MTA-100, 6 - taśma przewodowa dwużyłowa, 7 - podkładka sprężysta, 8 - wkręt, 9 - magnes neodymowy walcowy, 10 - tarcza szczotki.

PL 222 643 B1

Korzystny przykład wykonania wynalazku

Fig. 2-5 przedstawiają szczegółowo schematy kolejnych etapów mocowania szczotki do zespołu napędowego przeznaczonego do umieszczenia w odkurzaczu, w korzystnym przykładzie wykonania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia schemat montażowy zespołu do mocowania szczotki do odkurzacza według wynalazku wraz z przewodami elektrycznymi.

W prezentowanym przykładzie wykonania, zespół napędowy szczotki obejmuje silnik elektryc zny 3, dzięki któremu szczotka może się obracać. Fig. 2 pokazuje schemat montażu przewodów elektrycznych do silnika 3. W tym przypadku wykorzystano taśmę przewodową dwużyłową 6, zakończoną wtykiem żeńskim 5 typu 2pin-MTA-100.

Fig, 3 pokazuje schemat montażowy szczotki według wynalazku, w przykładzie wykonania. Szczotka posiada tarczę 10. Do tarczy 10 zamocowane są elementy robocze szczotki (włosie). Tarcza 10 służy ponadto do montowania szczotki do zespołu napędowego umieszczanego w odkurzaczu. W tym celu w tarczy szczotki 10 osadzony jest walcowy neodymowy magnes stały 9, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych (na załączonym rysunku jest to biegun południowy S) w stronę odk urzacza.

Fig. 4 pokazuje schemat montażowy zespołu do mocowania szczotki według wynalazku, w przykładzie wykonania. Jest to jednocześnie zespół napędowy szczotki, przeznaczony do umieszczania w odkurzaczu. Zespół obejmuje silnik 3, wspornik 1, cztery przepusty 4, umieszczane we wsporniku oraz piastę 2 umieszczaną na wałku silnika. Wspornik 4 przykręca się do silnika 3 wkrętami 8 z podkładką 7. Na końcu piasty 2 osadzony jest walcowy neodymowy magnes stały 9, zwrócony jednym z biegunów magnetycznych (na załączonym rysunku jest to biegun północny N) w stronę szczotki.

Dla osoby biegłej jest oczywiste, że alternatywnie magnes stały umieszczony w tarczy szczotki zwrócony biegunem północnym w stronę odkurzacza, zaś odpowiednio magnes stały umieszczony w piaście zespołu napędowego zwrócony jest biegunem południowym w stronę szczotki. Ważne jest, żeby magnes w zespole napędowym i magnes w tarczy odpowiedniej szczotki (tj. szczotki przeznaczonej do mocowania na tym zespole napędowym) przyciągały się. Osiąga się to przez wyekspon owanie naprzeciw siebie przeciwnych biegunów magnetycznych odpowiednich magnesów.

Fig. 5 pokazuje schemat przyłączania szczotki do zespołu napędowego umieszczanego w odkurzaczu. Mocowanie następuje siłami magnetycznymi - dzięki przyciąganiu się różnoimiennych biegunów magnesów stałych, umieszczonych w piaście i w tarczy szczotki. Montaż i demontaż szczotki nie wymaga użycia narzędzi.

W przypadku, gdy szczotki w odkurzaczu występują parzyście i są różne (np. prawa i lewa), to w jednej ze szczotek umieszcza się magnes stały zwrócony w kierunku odkurzacza przeciwnym biegunem magnetycznym, niż magnes, który umieszcza się w drugiej szczotce. Odpowiednio do tego konfiguruje się magnes umieszczony w zespole napędowym szczotki, umieszczanym w odkurzaczu i przeznaczonym do mocowania szczotki do odkurzacza, a mianowicie tak, że magnes stały w zespole napędowym danej szczotki zwrócony jest w stronę szczotki tym biegunem, który przyciąga biegun magnesu w tarczy tej szczotki, zwrócony w stronę odkurzacza. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie jest możliwe niewłaściwe zamontowanie szczotek. Tylko w przypadku właściwego montażu szczotka i przeznaczony do jej mocowania moduł będą się przyciągać siłami magnetycznymi. Przy próbie niewłaściwego montażu będą się one odpychać i montaż nie będzie możliwy.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na łatwą (bez konieczności stosowania przyrządów), szybką (wymiana trwa chwilę) i bezbłędną (różnoimienne ułożenie biegunów magnesów) wymianę/demontaż szczotek odkurzacza, zwłaszcza w przypadku, gdy szczotki występują parzyście (tj. istnieje podział np. lewa/prawa).

Konstrukcję zespołu lewego i prawego odróżnia tylko odmienne (tj. przeciwne) trwałe osadzenie odpowiednich neodymowych magnesów walcowych w elemencie piasty i tarczy szczotek. Odpowiednia konfiguracja tych magnesów (dokonywana na etapie produkcji) gwarantuje właściwości połączenia wyszczególnione powyżej.

Fig. 5 pokazuje schemat montażu szczotki do zespołu do mocowania szczotki. Z kolei fig. 6 przedstawia fotografię rozwiązania według wynalazku, tj. zespołu mocowania szczotki i tarczy szczotki, w korzystnym przykładzie wykonania, przed montażem, zaś fig. 7 - przedstawia fotografię rozwiązania według wynalazku, tj, zespołu mocowania szczotki i tarczy szczotki, w korzystnym przykładzie wykonania po montażu tarczy szczotki do zespołu mocowania szczotki.

PL 222 643 B1

Dla osoby biegłej jasne jest, że jakkolwiek w powyższym przykładzie wykonania opisano realizację wynalazku na przykładzie szczotek obrotowych - w identyczny sposób wynalazek implementować można do montażu innych elementów roboczych odkurzacza, np. szczotek innych niż obrotowe, mopów, gąbek, tarcz polerujących itp. Wspomniane elementy robocze, tj. szczotki inne niż obrotowe, mopy, gąbki, tarcze polerujące itp. za wyjątkiem opisanego w obecnym zgłoszeniu sposobu mocowania obejmującego odpowiednio umieszczone i zorientowane względem siebie magnesy - mogą zachować swoją typową konstrukcję, dobrze znaną osobom biegłym.

Ponadto, dla osoby biegłej jasne jest, że przedstawione rozwiązanie dotyczące mocowania szczotek można implementować w odkurzaczach dowolnego rodzaju, w szczególności automatycznych lub autonomicznych, jak również w innego rodzaju urządzeniach (np. do mocowania noży obrotowych w kosiarkach, do mocowania mopów w robotach-mopach czy robotach-szorowarkach, czyli przemysłowej odmianie robotów-mopów). Wspomniane urządzenia, tj. kosiarki, roboty-mopy, szorowarki itp. za wyjątkiem opisanego w obecnym zgłoszeniu sposobu mocowania elementów roboczych, obejmującego odpowiednio umieszczone i zorientowane względem siebie magnesy - mogą zachować swoją typową konstrukcję, dobrze znaną osobom biegłym.

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szczotka do odkurzacza, obejmująca tarczę przeznaczoną do mocowania szczotki do odkurzacza, znamienna tym, że tarcza szczotki (10) jest zaopatrzona w magnes stały (9), zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę odkurzacza.
2. 2. Szczotka według zastrz. 1, znamienna tym, że jest szczotką obrotową.
3. 3. Szczotka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że magnes stały (9) jest magnesem neodymowym, korzystnie walcowym.
4. 4. Zespół do mocowania szczotki, zwłaszcza szczotki obrotowej odkurzacza, znamienny tym, że jest zaopatrzony w magnes stały (9), zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki.
5. 5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że jest jednocześnie zespołem napędowym szczotki.
6. 6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że obejmuje silnik (3) szczotki i piastę (2), przeznaczoną do mocowania szczotki obrotowej.
7. 7. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że magnes stały (9) znajduje się w piaście (2).
8. 8. Zespół według zastrz. 4, 5, 6 albo 7, znamienny tym, że wspomniany magnes stały (9) jest magnesem neodymowym, korzystnie walcowym.
9. 9. Odkurzacz z zespołem do mocowania szczotki, zwłaszcza szczotki obrotowej, znamienny tym, że zespół do mocowania szczotki posiada magnes stały (9), zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki.
10. 10. Odkurzacz według zastrz. 9, znamienny tym, że posiada co najmniej dwa zespoły do mocowania szczotek, zwłaszcza szczotek obrotowych, to jest zespół prawy i zespół lewy, każdy z nich zaopatrzony w magnes stały (9), zwrócony jednym z biegunów magnetycznych w stronę szczotki, przy czym magnes stały w prawym zespole mocowania szczotki jest zwrócony w stronę szczotki przeciwnym biegunem magnetycznym niż magnes stały w lewym zespole mocowania szczotki.
11. 11. Odkurzacz według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że posiada zespół napędowy, podwozie i kółka, a ewentualnie dodatkowo posiada sensory i automatykę, sprzężoną z sensorami i zespołem napędowym.
12. 12. Odkurzacz według zastrz. 9, 10 albo 11, znamienny tym, że posiada szczotkę według zastrz. 1, 2, albo 3.