본 발명의 구성 및 작용 등을 이하 첨부 도면과 함께 상세히 설명키로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 분해 사시도이며, 도 2는 본 발명의 결합 상태 단면도이고, 도 3a 및 3b, 도 4a 및 4b ,도 5a 및 5b와 연계된 도면들은 본 발명의 작용 상태를 보인 단면도로서,
본 발명에서 제공하는 진공청소기용 흡입연장관의 길이조절장치(1)는 도 1에서 도시한 바와 같이 소정 간격으로 다수개의 요입형 걸림홈(2)을 상부에 가지며, 하부에는 길이 방향으로 요입형의 가이드홈(3)을 갖는 이너파이프(4)와, 상기 이너파이프(4)가 슬라이드 식으로 끼움 결합될 수 있도록, 내연부에는 파이프 가이드 돌기(5a)를 형성한 가이드 파이프(7)가 아웃파이프(8)상에 결속홈(16)과 결속구 (16a)로서 끼움 고정 결합되어 있다.
상기 가이드 파이프(7)는 상부 외주면에는 길이 방향으로 커버 가이드 레일 (5b)과 원주방향으로 스토퍼 결속홈(14)이 형성되어 있으며, 하부 외주면에는 스프링 삽입돌기(10a)와 대칭 배치된 한 쌍의 스프링 끼움돌기(10b)가 형성되어 있다.
상기 가이드 파이프(7)의 상부 외주면과 결합하는 상부커버(13)의 내면부에는 스토퍼 제어부(6)를 구성하는 스토퍼 복귀돌기(6b), 스토퍼 해체돌기(6a) 및 스토퍼 눌림부(6c)가 형성되어 있으며, 한편 상기 가이드 파이프(7)의 하부 외주면에 결합하는 하부커버(12)의 내면부에는 스프링 걸림돌기(9a) 및 가이드 파이프 안내홈(9b)로 구성된 스프링 작동부(9)가 형성되어 있다.
상기 스토퍼 결속홈(14)에 게재되어 여닫이 작동하는 한 쌍의 스토퍼(15)는 상부 커버(13)의 내면부 스토퍼 제어부(6)에 의해 제어 운동되며, 스프링 삽입돌기 (10a)와 스프링 끼움돌기(10b)에 게재되는 고리형 스프링(11)은 하단 커버(12)의 내면부 스프링 작동부(9)에 결속 작동된다.
상기 스토퍼(15)의 형상은 유도 슬라이딩 운동에 적합토록 스토퍼 제어부와 접속하는 부위는 적정한 각도가 형성되어 있으며, 본 구성의 대칭구조에 적합한 대칭형상의 구조를 가지고 있다.
즉, 가이드 파이프(7)에 원주 방향으로 형성된 스토퍼 결속홈(14)에는 한 쌍의 스토퍼(15)를 삽입 설치한 후, 내면부에 스토퍼 제어부(6)가 형성된 상부커버 (13)로서 그 상반부를 결합하며, 한편 가이드 파이프(7)의 하반부는 고리형 스프링(11)을 스프링 삽입돌기(10a)에 장착한 후 스프링 걸림돌기(9a) 사이에서 탄력 설치한 상태에서 스프링 작동부(9)가 내면에 형성된 하부커버(12)로 결속하여 가이드 파이프(7)가 스프링 탄성력에 의해 바이어스 되도록 설치하고, 아웃 캡(18), 이너캡(17)으로서 그 외관체 그립(G)을 설치한 구성이다.
상기 아웃 캡(18), 이너캡(17) 및 상단(13) 및 하부커버(12)로 구성된 외관체는 그 내부에 한 쌍의 스토퍼(15), 스프링(11) 및 가이드 파이프(7)를 내장하여 이너파이프(4)와 아웃파이프(8) 상호 길이를 단속하는 흡입 연장관의 길이 조절 그립(G)으로서의 기능을 하게 된다.
상기 구성에 추가로, 스토퍼 제어부(6) 및 스프링 작동부(9)를 커버 내면 부에 형성되는 일체형 방식이 아니라 별도의 분리형 부품으로 형성하여 외관체 그립(G)과 결합시킬 수도 있다.
본 발명의 요체를 더욱 상세히 이해하기 위해서, 본 발명의 작용원리 및 그 작동 상태에 근거하여 더욱 상세히 알아보면 하기와 같다.
가이드 파이프(7)의 상부 외주면에는 길이 방향으로 그립(G)의 안내 작용을 위한 커버 가이드 레일(5b)이 형성되어 있고, 그 중간 위치에서 이와 직교하는 원주 방향으로 적정 간격과 길이로 관통된 스토퍼 결속홈(14)이 형성되어 있다. 길이 조절 작용을 위해 작동자에 의해 그립(G)이 전후 방향으로 선형운동 할 시에는, 스토퍼 결속홈(14)에 삽입 게재된 한 쌍의 스토퍼(15)가 상부 커버 내면부에 형성된 스토퍼 제어부(6)의 스토퍼 해체돌기(6a)에 의해 해체 분리 작용력을 받게 되며, 이에 의해 분리된 스토퍼(15)들은 이너파이프(4) 걸림홈(2)을 따라 분리 해체 방향인 걸림홈(2) 끝단부로 각각 슬라이딩 이동케 된다.
분리 슬라이딩 운동에 의해 걸림홈(2) 양 끝단부에 위치한 스토퍼(15)들은 이너파이프(4) 걸림홈(2)의 해체 영역으로 이동 완료된 상태가 되며, 상기 해체 영역에서 길이 조절 작용은 그립(G)에 의해 연속 부가되는 선형 작용력으로 그 길이 조절이 이루어지게 된다. 상기 선형 작용력은 스토퍼(15)가 양 단부에 스토퍼(15) 걸림 선상에 완전히 해체된 영역을 제공하며, 스토퍼 중력 작용이나 미끄럼 작용에 의해 스토퍼(15)와 걸림홈(2)과의 마찰 간섭이 발생되지 않는 상태가 된다. 즉 스토퍼(15)가 스토퍼 제어부(6)에 의해 완전하게 걸림홈(2) 양 끝단부로 이동된 상태에서 그립(G)의 스프링 압축력에 의해 길이 이동 작용이 이루어짐으로서 스토퍼 (15)와 이너파이프(4) 걸림홈(2)과의 마찰 작용은 발생하지 않은 구조이다.
즉 부연하자면, 스토퍼(15)가 결속되는 이너파이프(4)는 그 원주상에 다수개의 걸림홈(2)을 원형 파이프 외연부상에 일정한 간격을 가진 일련의 프레스 홈들로 이루어지며, 그 원주상에 형성된 걸림홈(2)의 형상은 걸림홈(2)의 중심부에서 멀어질수록 대칭적으로 그 걸림홈(2)의 깊이가 줄어들며, 걸림홈(2)의 양 끝단부에서는 거의 걸림홈(2)으로서의 기능을 할 수 없음을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 구성은 종래 스토퍼 해체 원리인 스토퍼의 상부해체 영역 제공에 의해 이너파이프의 걸림홈의 상부를 타고 넘어가는 방식으로 아니라, 직접 스토퍼에 외력을 부가하여 걸림홈 상에서 슬라이딩 이동 시켜 걸림홈(2) 양단부에서 해체영역을 제공토록 한다.
소망하는 적정 길이 위치에 위치한 이후에는, 그립(G)에 부가된 스프링 압축력이 신속히 평형상태 위치로 복원코자하는 복원력으로 작용하게 되고, 이는 상부 커버(13)에 형성된 스토퍼 복귀돌기(6b)를 따라 양단부에 위치한 스토퍼(15)에 부가됨으로써 걸림홈(2) 중심부로 이동케 하여 그 스토퍼 결속 작용을 이루도록 한다. 상기 복원 작용이 이루어 질 때는 스토퍼 눌림부(9c)의 작용에 의해 이너파이프 걸림홈(2)을 따라서 복귀하지 않고는 그 복원 작용이 이루어지지 않도록 구성되어있다.
스토퍼(15)에 작용하는 그립(G)의 스프링 압축력 및 탄성력을 발생케 하는 구성요소는 가이드 파이프(7)에 형성된 고리형 스프링(11)이 장착되는 스프링 삽입 돌기(10)와 스프링 걸림돌기(9) 및 하부커버(12) 내면부에 형성된 스프링 작동부 (9)로 이루어진다. 상기 구성에 의해 장착된 고리형 스프링(11)이 스프링 작동부 (9)를 구성하는 스프링 걸림돌기(9a) 및 가이드 파이프 안내홈(9b)과의 작동 원리를 하기에서 관련 도면과 함께 상세히 살펴보기로 한다.
도 3b는 스프링이 평형 상태에 있는 구성을 나타내는 단면도로서 그립에 스프링에 의한 압축력 및 탄성 복원력이 발생하지 않는 상태를 보여준다. 즉, 고리형 스프링이 스프링 걸림 돌기(9)에 평형 각도를 이루고 있으며, 한 쌍의 여닫이 스토퍼(15)는 도 3a의 섹션 A-A 단면도에 보듯이 이너파이프(4) 걸림홈(2) 중심부에 합체되어 있는 상태로서 이때 파이프는 상호 결속 상태에 있음을 보여준다.
도 4b 및 도5b 는 스프링이 바이어스 된 상태에 있는 구성을 나타내는 단면도로서 그립(G)에 장착된 스프링(11)에 의해 압축력 및 탄성 복원력이 그립(G)과 가이드파이프(7)와의 상대적 위치에 비례하여 길이 방향으로 발생된 상태를 보여준다. 즉, 고리형 스프링(11)이 좌측 또는 우측 스프링 끼움돌기(10b)에서 이탈하여 스프링 작동부(9)의 좌측 또는 우측 스프링 걸림돌기(9a)에 걸림 작용되어 좌측 또는 우측 길이 방향으로 스프링 압축력을 부가하는 상태에 있으며, 이는 각각 반대 방향으로 동일한 크기의 탄성 복원력을 내재하고 있는 상태가 된다. 즉, 본 발명의 요체인 한 쌍의 여닫이 스토퍼(15)는 도 4a의 섹션 B-B 및 C-C 단면도에 보듯이, 스토퍼 제어부(6)의 스토퍼 해체돌기(6a)가 중앙에 위치한 스토퍼(15)들 사이에서 작용하여 스토퍼를 걸림홈(2)의 양단부의 해체 영역으로 이송한 상태가 된다. 해체 영역에 이른 후에는 상기 압축력이 연속적으로 파이프 길이 방향으로 작용함으로서 그 길이 조절 작동이 이루어진다.
소망하는 길이 조절이 이루어진 후에는 그립(G) 내부에 내재하고 있는 스프링에 의한 탄성 복원력의 작용으로 스토퍼는 다시 복귀하게 되어 결속 상태를 이루는 바, 이는 스토퍼 제어부(6)에 형성된 스토퍼 복귀돌기(6b) 및 스토퍼 눌림부 (6c)의 작용에 의해 신속히 이루어진다. 즉 스토퍼 해제 영역에서 길이조절을 이룬 후에 그립(G)에 부가하고 있던 외력을 제거하게 되면, 스프링의 탄성 복원력은 상부커버(13)에 형성된 스토퍼 제어부(6)를 최초 평형 상태인 중심 위치로 복원 작동하고, 상기 스토퍼 제어부(6)의 복귀 작동시에 그 상, 하부에 형성된 스토퍼 복귀 돌기부(6b)의 좌, 우측으로 경사 형성된 돌기 벽부의 작용에 의해 해제 영역에 있는 스토퍼를 안내 유도하여 스토퍼 합체 상태인 원 위치로 복원시킨다. 이때 스토퍼 제어부(6)에 형성된 스토퍼 눌림부(6c)에 의해 걸림홈(2)에 신속히 위치케 하고 그 걸림홈(2)의 홈 방향을 따라 중심부로 이동하여 스토퍼(15)는 이너파이프(4)의 걸림홈(2)와 안정적인 결속 상태에 이르게 한다.
요약하자면, 본 발명의 요체는 스토퍼 해체 작동을 위해 최초 작용된 힘의 방향이 스토퍼의 이동 방향과는 상호 수직하는 방향으로 작용토록 한 구성에 관한 것으로, 해체 영역에 스토퍼(15)가 도달된 이 후에는 지속적으로 그 힘이 아웃 파이프에 부가되어 텔레스코픽 길이 신축 또는 연장작용이 이루어지도록 그 역학적인 구성을 이룬 것으로, 그 장점으로는 스토퍼 형상이나 걸림홈의 형상이 높은 압입력을 가지도록 하기 위해 그 접속 부위가 만곡부를 형성하지 않아도 되며, 또한 스토퍼 결속홈(14)의 길이 방향으로 이동이 원활하게 이루어지도록 걸림홈(2) 및 스토퍼(15)의 형상을 큰 내입각으로 형성할 수 있다.
이는 종래의 스토퍼(15)의 상하 운동 또는 상부 해체 영역 제공방식에서는 적용할 수 없는 독특한 구성으로서 본 발명은 압입력을 획기적으로 증대시킬 수 있으며, 또한 그립(G)에 최초 작용된 스토퍼 해체 외력이 파이프를 밀어 넣는 힘 또는 당겨 빼는 힘으로 연속 작용하여 소망하는 연장관 길이를 연속 동작에 의해 이룰 수 있다. 이때 노즐부가 지면에 연접되어 청소기를 사용 중인 상태에서는 그립 (G)을 잡은 한 손에 의해서도 연속적으로 상기한 길이 조절기능을 원활히 수행할 수 있게 된다.