KR100734957B1 - 진공청소기용 회전브러시의 구동제어장치 - Google Patents

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Abstract

청소기의 흡입구체 내에 설치된 회전브러시의 구동을 제어하기 위한 회전브러시 구동제어장치가 개시된다. 개시된 구동제어장치는, 진공청소기의 흡입구체 내부에 설치된 고정브라켓; 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 링크부; 상기 링크부의 일측에 결합된 페달부; 및, 상기 링크부에 결합되어 이동되며, 구동벨트를 구동축과 연결 또는 분리시키는 풀리부;를 포함하며, 상기 풀리부는 상기 구동벨트와 접촉 시, 상기 구동벨트의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다.
진공청소기, 흡입구체, 회전브러시, 구동벨트, 동력전달, 동력차단, 풀리

Description

진공청소기용 회전브러시의 구동제어장치{Operating Control Apparatus of Rotating Brush for Vacuum Cleaner}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전브러시의 구동제어장치가 장착된 흡입구체를 나타낸 개략사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전브러시의 구동제어장치를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2에 표시된 A방향에서 바라본 회전브러시의 구동제어장치를 나타내는 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 제2 아암 및 풀리부를 나타내는 분해사시도,
도 5는 회전브러시의 구동제어장치에 의해 회전브러시가 모터구동축으로부터 동력전달이 차단된 상태를 나타내는 사시도,
도 6 및 도 7은 회전브러시의 구동제어장치에 의해 회전브러시가 모터구동축으로부터 동력을 전달받는 상태를 나타내는 사시도이다.
*도면 내 주요부분에 대한 부호설명*
110: 고정브라켓 120: 링크부
121: 제1 아암 123: 링크
125: 제2 아암 127: 리턴스프링
130: 페달부 140: 풀리부
본 발명은 회전브러시의 구동제어장치에 관한 것으로, 특히, 진공청소기의 흡입구체 내에 설치된 회전브러시의 구동을 제어하기 위한 회전브러시의 구동제어장치에 관한 것이다.
종래의 회전브러시의 구동제어장치는 대한민국 등록특허 제279667호에 개시된 바와 같이, 회전브러시의 일측이 모터구동축에 연결되고 회전브러시의 타측이 회전브러시의 일측에 연결된 구동벨트를 통해 모터구동축으로부터 동력을 전달받아 회전한다. 한편, 회전하는 회전브러시를 정지시키기 위해서는, 구동벨트에 인접하게 배치되어 일방향 또는 그 역방향으로 소정각도 선회하는 거치대를 통해, 모터구동축에 거치된 구동벨트의 일부분을 당겨 회전브러시와 모터구동축 사이의 간격보다 더 큰 길이로 인장시킨다. 이 상태를 유지함으로써 구동벨트와 모터구동축을 이격시켜 회전브러시로 인가되는 동력을 차단한다. 이 경우, 구동벨트는 소정 길이로 인장 및 복귀할 수 있는 소정의 탄성력을 갖도록 주로 고무 또는 합성고무 등의 재질로 이루어진다.
그런데, 이와 같은 종래의 회전브러시 구동제어장치는 회전브러시의 회전구동을 정지시킬 때, 모터구동축에 일측이 권취되어 고속으로 회전하는 구동벨트를 고정된 상태의 거치대를 선회시켜 구동벨트를 모터구동축으로부터 분리시키게 되 면, 회전체인 구동벨트와 고정체인 거치대의 접촉부분에서 순간적으로 큰 마찰력이 발생하게 된다. 이에 따라 거치대와 구동벨트의 접촉부분에 높은 열이 발생하고, 이 열에 의해 구동벨트의 일부가 파손되거나 심한 경우, 끊어지게 되어 회전브러시의 구동을 제어할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 회전브러시로 동력을 차단하는 경우, 거치대가 회전브러시를 인장하는 동안 판 스프링에만 의존하면서 탄력상태를 유지하게 되는데, 판 스프링의 탄성력이 저하되면 판 스프링이 구동벨트의 인장력을 극복하지 못하게 되어, 회전브러시로의 동력 전달 및 차단 동작을 정확하게 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전브러시의 동력전달 및차단 시 마찰력에 의한 부품의 파손을 방지할 수 있는 회전브러시의 구동제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 회전브러시로의 동력 전달 및 차단 동작을 안정적이고 정확하게 행할 수 있는 회전브러시의 구동제어장치를 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 개시된 구동제어장치는, 진공청소기의 흡입구체 내부에 설치된 고정브라켓; 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 링크부; 상기 링크부의 일측에 결합된 페달부; 및, 상기 링크부에 결합되어 이동되며, 구동벨트를 구동축과 연결 또는 분리시키는 풀리부;를 포함하며, 상기 풀리부는 상기 구동벨트와 접촉 시, 상기 구동벨트의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되 는 것을 특징으로 한다. 따라서, 구동벨트와 풀리부의 접촉부분에 마찰이 줄어들고, 과도한 마찰력으로 인해 풀리부나 구동벨트가 손상되는 현상을 막을 수 있다.
여기서, 상기 풀리부는, 상기 링크부에 고정되는 고정샤프트와, 상기 고정샤프트에 회전 가능하게 설치된 회전원통을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 회전되는 구동벨트는 회전원통과 접촉하고 서로 같은 방향으로 회전된다.
또한, 상기 링크부는, 적어도 2단 굴절되도록 적어도 3개의 부재로 구성된 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로, 1단 굴절보다 안정적인 동력전달 및 차단이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 링크부는, 일 측이 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 제1 아암; 일 측이 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 제2 아암; 일 측이 상기 제1 아암과 연결되고, 타 측이 상기 제2 아암과 연결되어, 상기 제 1아암과 상기 제2 아암을 연동시키는 링크; 및, 상기 링크와 상기 고정브라켓을 탄성적으로 연결하는 리턴스프링;을 포함한다.
또한, 상기 구동제어장치는 상기 제 1 아암과 연결된 페달부를 더 포함하며, 상기 페달부를 밟아 시계방향으로 회전시키면, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암도 시계방향으로 회전되어 상기 구동벨트를 상기 구동축에 연결시키고, 상기 페달부를 밟아 반시계방향으로 회전시키면, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암도 반 시계방향으로 회전되어 상기 구동벨트를 상기 구동축으로부터 분리시키도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 고정브라켓은, 상기 제1 아암과 상기 링크의 상부 각도가 180° 이상의 각도를 유지하는 위치에 돌출되어 상기 제1 아암과 상기 링크의 선회동작을 멈추기 위한 제1 스토퍼; 및, 상기 리턴스프링의 탄성력에 의해 선회하는 상기 제2 아암의 선회동작을 제어하기 위한 제2 스토퍼를 구비할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전브러시의 구동제어장치의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전브러시의 구동제어장치가 장착된 흡입구체의 개략사시도, 도 2는 회전브러시의 구동제어장치를 나타내는 사시도, 도 3은 도 2에 표시된 A방향에서 바라본 도면, 도 4는 제2 아암 및 풀리부를 나타내는 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전브러시의 구동제어장치(100)는, 고정브라켓(110), 링크부(120), 페달부(130) 및, 풀리부(140)를 포함한다.
고정브라켓(110)은 흡입구체(10) 내부에 고정되며, 링크부(120)가 결합되는 방향으로 링크부(120)의 선회동작 범위를 제어하기 위한 제1 및 제2 스토퍼(111,115)(도 2 및 도 6 참조)가 각각 간격을 두고 돌출 형성되고, 제2 스토퍼(115) 주변에 소정곡률로 만곡형성된 U자형태의 가이드구멍(113)이 형성되어 있다.
링크부(120)는 고정브라켓(110)의 일면에 선회가능하게 연결되고, 2 중 굴절되도록 3 개의 부재가 서로 회전 가능하게 연결되어 있다. 본 실시 예에서 링크부(120)는, 제1 아암(121), 링크(123), 제2 아암(125) 및 리턴스프링(127)을 포함 한다. 제1 아암(121)은, 도 3과 같이, 고정나사(122b)를 결합구(122a)에 삽입하여 고정브라켓(110)에 선회 가능하게 결합된다. 링크(123)는, 도 2와 같이, 일단이 제1 힌지핀(121a)에 의해 제1 아암(121)과 선회 가능하게 결합되고, 타 단이 제2 힌지핀(125a)에 의해 제2 아암(125)에 힌지 결합된다. 제2 아암(125)은, 도 2 및 도 4를 참조하면, 일 면에 풀리부(140)가 결합되고, 반대 면에 돌출된 결합부(126a)에는 제3 힌지핀(125b)에 의해 고정브라켓(110)에 회전 가능하게 고정된다. 따라서, 제 2 아암(125)이 U자 형태의 가이드 구멍(113)을 따라 이동되면, 제 2 아암(125)에 설치된 풀리부(140)도 가이드구멍(113)을 따라 고정브라켓(110)의 길이방향의 전후로 이동되면서 구동풀리(140)를 신장시키거나 수축시킨다. 리턴스프링(127)은, 도 6을 참조하면, 일단이 고정브라켓(110)에 구비된 제1 고정편(117)에 고정되고, 타 단이 제2 고정편(124)에 고정된다.
페달부(130)는, 도 1과 같이, 사용자가 발로 밟을 수 있도록 흡입구체(10)의 외부로 노출되며, 제1 아암(121)의 선회 중심, 즉 제 1아암(121)의 소켓부(121b)(도 6 참조)에 결합된다. 따라서, 도 2에 도시된 페달부(130)의 제 1 발판(121c)을 밟아 페달부(130)를 시계방향으로 선회시키면, 제 1 아암(121)도 시계방향으로 선회되고 구동벨트(220)가 구동축(210)(도 5 및 도 7 참조)과 분리되며, 페달부(130)의 제 2 발판(121d)을 밟아 페달부(130)를 반 시계방향으로 선회시키면, 제 1 아암(121)도 반 시계방향으로 회전되고 구동벨트(220)가 구동축(210)에 연결되어 회전브러시(200)에 동력을 전달한다. 이러한 본 발명의 구동제어장치(100)의 상세한 동작상태는 후술한다.
풀리부(140)는, 도 4와 같이, 고정샤프트(141), 회전원통(143), 한 쌍의 베어링(145) 및, 한 쌍의 부시(147)를 포함한다. 고정샤프트(141)는 일단이 제2 아암(125)의 일면에 직각방향으로 돌출된 결합부(126b)에 결합되고, 타 측에는 헤드부(141a)가 구비되어 있다. 회전원통(143)은 고정샤프트(141)에 회전가능하게 결합되고, 링크부(120)의 동력차단 동작 시 회전하는 구동벨트(220, 도 5 참조)와 접촉함과 동시에 구동벨트(220)의 회전방향과 함께 회전한다. 한쌍의 베어링(145)은 고정샤프트(141)와 회전원통(143) 사이에 배치된다. 한쌍의 부시는 회전원통(143)의 양측에 배치되어 회전원통(143) 내측에 배치된 한 쌍의 베어링(145)이 회전원통(143) 외부로 이탈되는 것을 방지함과 동시에 회전원통(143)이 고정샤프트(141)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전브러시의 구동제어장치의 작동을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 5는 회전브러시의 구동제어장치에 의해 회전브러시가 모터구동축으로부터 동력전달이 차단된 상태를 나타내는 사시도, 도 6 및 도 7은 회전브러시의 구동제어장치에 의해 회전브러시가 모터구동축으로부터 동력을 전달받는 상태를 나타내는 사시도이다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전브러시의 구동제어장치(100)의 작동과정을 설명하기에 앞서 풀리부(140)의 초기위치는 도 2 및 도 5와 같이, 회전브러시(200)가 구동하지 않도록 구동축(210)보다 회전브러시(200)로부터 더 멀리 떨어진 상태에서 설명한다.
회전브러시(200)를 구동시키기 위해, 도 2에 도시된 페달부(130)의 제 1발판(121c)을 밟아 페달부(130)를 시계방향으로 회전시키면, 도 6과 같이, 리턴스프링(127)의 탄성력에 의해 제1 아암(121)이 페달부(130)와 동일한 시계방향으로 선회되면서 제1 아암(121)과 연결된 링크(123)의 일 측이 반 시계방향으로 회전되어 고정브라켓(110)의 하부로 내려가고, 제 2 아암(125)과 연결된 링크(123)의 타 측도 반 시계방향으로 회전되면서 제2 아암(125)을 시계방향으로 회전시킨다. 즉, 제 2 아암(125)은 제3 힌지핀(125b)을 중심으로 시계방향으로 선회되면서, 제 2 아암(125)에 고정된 풀리부(140)가 U자형 가이드구멍(113)을 따라 구동축(210)보다 회전브러시(200)에 더 가까운 위치로 이동한다. 따라서, 구동벨트(220)는 구동축(210)에 연결되고 풀리부(130)와는 분리되어 회전브러시(200)를 회전시킨다. 즉, 구동벨트(220)는 자체의 탄성력에 의해, 도 7과 같이, 회전하고 있는 구동축(210)에 탄력적으로 접촉되어 구동축(210)의 구동력을 회전브러시(200)로 전달함으로써 회전브러시(200)를 구동시킨다. 이 경우, 리턴스프링(127)의 탄성력에 의해 선회하는 제2 아암(125)은, 제2 스토퍼(115)에 의해 풀리부(140)를 구동벨트(220)와 비접촉상태로 구동벨트(220)의 내측에 위치하도록(도 7 참조) 제 2 아암(125)의 동작을 구속한다.
반대로, 회전브러시(200)로 전달되는 동력을 차단하는 경우, 사용자가 도 2에 도시된, 페달부(130)의 제 2 발판(121d)을 밟아 페달부(130)를 반 시계방향으로 회전시키면, 제1 아암(121)도 페달부(130)와 동일한 방향으로 선회되면서 링크(123)와 연결된 측이 시계방향으로 회전하면서 상부로 이동된다. 이에 따라 제 2 아암(125)과 연결된 링크(123)의 타 측은 시계방향으로 회전된다. 따라서, 제 2 아암(125)은 제3 힌지핀(125b)을 중심으로 가이드구멍(113)을 따라 반 시계방향으로 이동되고, 제 2 아암(125)에 고정된 풀리부(140)도 가이드구멍(113)을 따라 반 시계방향으로 이동하면서 고속으로 회전하고 있는 구동벨트(220)를 구동축(210)과 분리되도록 도 5와 같이 인장시킨다. 이때, 고속회전하는 구동벨트(220)와 접촉하는 풀리부(140)의 회전원통(143)이 구동벨트(220)의 회전방향과 동일한 회전방향으로 함께 회전하면서 구동벨트(220)를 인장시키므로, 구동벨트(220)와 회전원통(143)의 접촉부분에서 발생되는 마찰력이 상당히 줄어든다.
이 경우, 제1 아암(121)과 링크(123)는 리턴스프링(127)의 탄성력을 극복하면서 상 방향으로 선회하는 제1 아암(121)과 링크(123) 간의 상부 각도α(도 2 참조)가 180°이상의 각도를 유지하는 상태에서 제1 스토퍼(111)에 의해 선회동작이 구속된다. 즉, 도 2와 같은 상태는, 리턴스프링(127)과 구동벨트(220)의 인장력에 의해 제 1 아암(121)과 링크(123)의 연결부분은 상방향으로 회전(도 2의 화살표 B,C방향)하려고 하지만 제 1 스토퍼(111)에 의해 회전이 구속되어 있으므로 더 이상 유동되지 못하며, 리턴스프링(127)이 도 2의 화살표 D의 방향으로 링크(123)를 잡아당기고 있으므로 제 1 아암(121)과 링크(123)가 반대 방향으로 회전할 수도 없다. 따라서, 사용자가 페달부(130)를 밟지 않는 한, 도 2와 같은 상태를 안정적으로 유지한다.
상기한 바와 같이 예시된 실시 예에 따르면, 회전브러시를 정지시킬 경우, 풀리부가 고속회전하는 구동벨트와 함께 회전하면서 구동벨트를 구동축으로부터 분리시키기 때문에, 구동벨트와 풀리부 간의 마찰력을 줄여 구동벨트의 파손을 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 구동벨트를 구동축과 분리시킨 상태를 2 중 절곡되는 링크 및 스토퍼들로 인해 안정적으로 유지할 수 있어, 회전브러시로 동력을 전달/차단하는 동작을 정확하게 제어할 수 있다.
이상에서, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 진공청소기의 흡입구체 내부에 설치된 고정브라켓;
    상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 링크부;
    상기 링크부의 일측에 결합된 페달부; 및,
    상기 링크부에 결합되어 이동되며, 구동벨트를 구동축과 연결 또는 분리시키는 풀리부;를 포함하며,
    상기 풀리부는 상기 구동벨트와 접촉 시, 상기 구동벨트의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 풀리부는,
    상기 링크부에 고정되는 고정샤프트와, 상기 고정샤프트에 회전 가능하게 설치된 회전원통을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 링크부는,
    적어도 2단 굴절되도록 적어도 3개의 부재로 구성된 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 링크부는
    일 측이 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 제1 아암;
    일 측이 상기 고정브라켓에 선회가능하게 연결된 제2 아암;
    일 측이 상기 제1 아암과 연결되고, 타 측이 상기 제2 아암과 연결되어, 상기 제 1아암과 상기 제2 아암을 연동시키는 링크; 및,
    상기 링크와 상기 고정브라켓을 탄성적으로 연결하는 리턴스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동제어장치는 상기 제 1 아암과 연결된 페달부를 더 포함하며,
    상기 페달부를 밟아 시계방향으로 회전시키면, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암도 시계방향으로 회전되어 상기 구동벨트를 상기 구동축에 연결시키고,
    상기 페달부를 밟아 반시계방향으로 회전시키면, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암도 반 시계방향으로 회전되어 상기 구동벨트를 상기 구동축으로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 고정브라켓은,
    상기 제1 아암과 상기 링크의 상부각도가 180°이상의 각도를 유지하는 위치에 돌출되어 상기 제1 아암과 상기 링크의 선회동작을 멈추기 위한 제1 스토퍼; 및,
    상기 리턴스프링의 탄성력에 의해 선회하는 상기 제2 아암의 선회 동작을 제어하기 위한 제2 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전브러시 구동제어장치.
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