KR100662625B1 - 로봇청소기의 구동장치 - Google Patents

로봇청소기의 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주행시 직진성을 향상시킬 수 있으면서 문턱 등의 장애물을 용이하게 넘어갈 수 있는 로봇청소기의 구동장치에 관한 것이다. 구동장치는 로봇청소기의 몸체에 설치되어 각각 공급된 전원에 의해 정/역 구동되는 제 1 및 제 2 모터와, 로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 제 1 및 제 2 모터의 정/역 구동에 따라 각각 회전되는 한 쌍의 메인바퀴와, 한 쌍의 메인바퀴와 함께 로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 한 쌍의 메인바퀴 각각을 동일측에 대하여 추종하는 한 쌍의 보조바퀴 및 제 1 및 제 2 모터로부터 한 쌍의 메인바퀴에 각각 전달된 동력이 동일측의 보조바퀴에 각각 전달될 수 있도록 설치된 동력전달수단을 구비한다. 이에 따라 로봇청소기의 직진성을 향상시킬 수 있게 되며, 문턱과 같은 장애물에 대하여 타이밍벨트를 통해 모든 바퀴에 동력이 전달되어 무리없이 장애물을 통과할 수 있게 된다.
로봇청소기, 구동장치, 메인바퀴, 보조바퀴, 벨트

Description

로봇청소기의 구동장치{Device for driving of robot cleaner}
도 1은 종래 로봇청소기 구동장치의 설치모습을 나타낸 평면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇청소기 구동장치의 설치모습을 나타낸 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10, 110 : 모터 20 : 바퀴
40 : 캐스터 121 : 메인바퀴
122 : 보조바퀴 123 : 타이밍벨트
본 발명은 로봇청소기의 구동장치에 관한 것으로서, 특히 주행시 직진성을 향상시킬 수 있으면서 문턱 등의 장애물을 용이하게 넘어갈 수 있는 로봇청소기 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정 내에서 가사노동이 이루어져야 할 부분중 청소는 진공청소기를 이용한다 할지라도 일일이 끌고 다니면서 구석구석 작업을 하는 관계로 다른 가사에 비해 비교적 손이 많이 가는 작업이라 할 수 있다.
이에 따라, 가정에서 외부의 도움없이 자율적으로 판단하여 주행 및 청소를 할 수 있는 로봇 청소기에 대한 연구 개발이 꾸준히 진행되고 있으며, 이러한 로봇청소기에 집 안의 방재기능을 더하려는 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
도 1은 종래 로봇청소기의 몸체 바닥면을 나타낸 평면도이다.
도면을 참조하면, 구동장치는 로봇청소기의 몸체(100)에 설치되어 전원공급부(미도시)로부터 각각 전원을 공급받아 정/역 구동되는 제 1 및 제 2 모터(10a)(10b), 제 1 및 제 2 모터(10a)(10b)의 각 동축과 각각의 축이 연결된 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b), 그리고 청소기몸체(100)의 바닥면 아래에 설치되어 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b)와 함께 청소기몸체(100)를 지지하며, 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b)를 추종하여 회전하는 캐스터(caster)(40)를 구비한다. 미설명부호 30은 청소기 브러시용 관통구멍을 나타낸다.
위와 같은 로봇청소기 구동장치는 제 1 및 제 2 모터(10a)(10b)가 각각 동일한 방향으로 구동되면, 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b)가 같은 방향으로 움직이게 되며, 이를 통해 청소기몸체(100)가 다른 위치로 이동될 수 있도록 한다. 그리고, 제 1 및 제 2 모터(10a)(10b)가 각각 서로 다른 방향으로 구동되면, 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b)가 서로 반대 방향으로 진행을 하게 되며, 이를 통해 청소기몸체(100)가 회전될 수 있도록 한다. 이때, 캐스터(40)는 제 1 및 제 2 바퀴(20a)(20b)중 어느 한 쪽의 바퀴를 추종한다.
그러나 위와 같은 종래 로봇청소기 구동장치에 있어서는 주행시 캐스터(40)가 이용됨에 따라 일직선으로 주행하지 못하고 캐스터(40)의 요동에 따라 다소 요 잉(yawing)이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 일반적인 가정에 문턱과 같이 소정 높이를 갖는 다양한 시설물이 존재하는 관계로 주행중 캐스터(40)가 시설물에 걸려 더 이상 진행하지 못하는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있엇으며, 이때, 과도하게 진행하려는 경우에는 모터에 과부하가 발생하여 청소기 고장의 원인이 되기도 하였다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 주행시 직진성을 향상시키면서 문턱 등의 장애물을 용이하게 넘어갈 수 있는 로봇청소기 구동장치를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기 구동장치는 로봇청소기의 몸체에 설치되어 각각 공급된 전원에 의해 정/역 구동되는 제 1 및 제 2 모터와, 로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 상기 제 1 및 제 2 모터의 정/역 구동에 따라 각각 회전되는 한 쌍의 메인바퀴와, 상기 한 쌍의 메인바퀴와 함께 상기 로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 상기 메인바퀴 각각을 추종하여 회전되는 한 쌍의 보조바퀴 및 상기 제 1 및 제 2 모터로부터 상기 한 쌍의 메인바퀴에 각각 전달된 동력이 동일측의 상기 보조바퀴에 각각 전달될 수 있도록 설치된 동력전달수단을 구비한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
설명에 앞서, 동일특성의 복수의 요소에는 필요에 따라 축약된 대표부호로 표기하였으며, 때로는 특수문자(x)를 사용하여 나타내었음을 명시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇청소기 구동장치의 설치모습을 나타낸 평면도이다.
도면을 참조하면, 로봇청소기 구동장치는 제 1 및 제 2 모터(110a)(110b), 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b), 제 1 및 제 2 보조바퀴(122a)(122b), 제 1 및 제 2 타이밍벨트(123a)(123b)를 구비한다. 부호 130은 청소기 브러시용 관통구멍을 나타낸다.
제 1 및 제 2 모터(110a)(110b)는 각각 청소기몸체(200)에 고정되며, 전원공급부(미도시)로부터 공급된 전원에 의해 각각 정/역 구동된다.
제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)는 각 축(121a-1)(121b-1)이 제 1 및 제 2 모터(110a)(110b)의 각 동축에 연결되며, 제 1 및 제 2 모터(110a)(110b)의 정/역 구동에 따라 각각 정/역 회전된다. 이때 각 축(121a-1)(121b-2)은 각 메인바퀴(121) 외측으로 돌출이 되며, 끝부분에 풀리(pulley)(121a-2)(121b-2)가 결합되어 있다.
제 1 및 제 2 보조바퀴(122a)(122b)는 청소기몸체(200)에 각각 축(122a-1)(122b-1)을 통해 결합되며, 동일측의 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)를 각각 추종하여 회전된다. 마찬가지로 각 축(122a-1)(122b-1)은 각 보조바퀴(122a)(122b)의 외측으로 돌출되며, 각각 풀리(122a-2)(122b-2)가 결합되어 있다.
제 1 및 제 2 타이밍벨트(123a)(123b)는 각각 제 1 메인바퀴(121a)의 축에 결합된 풀리(121a-2)와 제 1 보조바퀴(122a)의 축에 결합된 풀리(122a-2), 그리고 제 2 메인바퀴(121b)의 축에 결합된 풀리(121b-2)와 제 2 보조바퀴(122b)의 축에 결합된 풀리(122b-2)에 각각 소정의 인장력이 발생되도록 설치되어 있다.
여기서 메인바퀴(121) 및 보조바퀴(122)의 각 축(12xx-1)은 외축으로 돌출되지 않고, 내측으로 풀리(12xx-2)를 결합하여 타이밍벨트(123)를 설치할 수 있으며, 또 다르게는 메인바퀴(121) 및 보조바퀴(122) 어느 한쪽의 축(12xx-1)에만 풀리(12xx-2)를 결합하여 타이밍벨트(123)를 설치할 수 있다. 또한, 메인바퀴(121) 및 보조바퀴(122) 모두 풀리(12xx-2)없이 축(12xx-1)의 노출된 일부분에 타이밍벨트(123)를 설치할 수 있으며, 이때는 축(12xx-1)으로부터 이탈되지 않도록 이탈방지수단(미도시)이 함께 설치되는 것이 바람직하다.
이상과 같은 로봇청소기 구동장치는 제 1 및 제 2 모터(110a)(110b)가 각각 동일한 방향으로 구동되면, 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)가 같은 방향으로 움직이게 되며, 제 1 및 제 2 타이밍벨트(123a)(123b)를 통해 동력을 전달받은 제 1 및 제 2 보조바퀴(122a)(122b)가 각각 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)를 추종하여 청소기의 몸체(200)가 다른 위치에 직진 또는 후진으로 이동될 수 있도록 한다. 그리고, 제 1 및 제 2 모터(110a)(110b)가 각각 서로 다른 방향으로 구동되면, 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)를 각각 서로 반대 방향으로 움직이게 되며, 이때도 마찬가지로 제 1 및 제 2 타이밍벨트(123a)(123b)를 통해 각각 동력을 전달받은 제 1 및 제 2 보조바퀴(122a)(122b)가 각각 제 1 및 제 2 메인바퀴(121a)(121b)를 추종하여 청소기몸체(200)를 회전시키게 된다.
결과적으로, 본 발명의 로봇청소기 구동장치는 주행시 한 쌍의 메인바퀴(121)를 한 쌍의 보조바퀴(122)가 추종할 때, 각각 동일측의 바퀴만을 추종하므로 요잉현상이 발생되지 않게 되며, 주행시 문턱과 같은 장애물에 보조바퀴(122)가 닿는 경우 타이밍벨트(123)를 통해 전달받은 동력에 의해 종전보다 쉽게 넘어갈 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 로봇청소기 구동장치는 한 쌍의 메인바퀴 및 한 상의 보조바퀴를 통해 요잉현상을 없앨 수 있게 되어 로봇청소기의 직진성을 향상시킬 수 있게 되며, 문턱과 같은 장애물에 대하여 타이밍벨트를 통해 모든 바퀴에 동력이 전달되므로 무리없이 장애물을 넘어갈 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 로봇청소기의 몸체에 설치되어 각각 공급된 전원에 의해 정/역 구동되는 제 1 및 제 2 모터;
    로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 상기 제 1 및 제 2 모터의 정/역 구동에 따라 각각 회전되는 한 쌍의 메인바퀴;
    상기 한 쌍의 메인바퀴와 함께 상기 로봇청소기 몸체를 지면에 대하여 지지하며, 상기 메인바퀴 각각을 동일측에 대하여 추종하는 한 쌍의 보조바퀴; 및
    상기 제 1 및 제 2 모터로부터 상기 한 쌍의 메인바퀴에 각각 전달된 동력이 상기 한 쌍의 보조바퀴에 각각 전달될 수 있도록 설치된 동력전달수단이 구비된 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력전달수단은 상기 메인바퀴와 상기 보조바퀴의 각 축이 상호 소정의 인장력을 갖도록 설치된 벨트인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 구동장치.
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