KR101108049B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 바닥의 함몰부에 쌓인 이물질의 제거가 용이한 로봇 청소기에 관한 것으로서, 청소기 본체; 상기 청소기 본체의 하부에 상하 이동 가능하게 제공되어 바닥의 이물질을 흡입하며, 요철이 있는 바닥면을 따라 움직이는 흡입 노즐; 그리고 상기 흡입 노즐이 상기 청소기 본체에서 분리되는 것을 방지하는 노즐 지지부를 포함하여 구성되는 로봇 청소기를 개시한다. 상기의 구성을 가지는 로봇 청소기는, 바닥의 함몰부에 쌓인 이물질의 제거가 용이하고 청소 성능이 향상되는 효과를 가진다.

로봇 청소기, 흡입 노즐, 노즐 케이스, 흡입구, 힌지 연결부, 스토퍼

Description

로봇 청소기{Robot Cleaner}

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 실시예를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 나타낸 사시도

도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 하부 사시도

도 4는 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비되는 흡입 노즐의 상부 사시도

도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비되는 흡입 노즐의 하부 사시도

도 6은 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비되는 흡입 노즐과 청소기 본체의 연결부를 나타낸 평면도

도 7a 내지 도 7c는 바닥의 함몰부에 쌓인 이물질을 흡입하는 흡입 노즐의 움직임을 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 로봇 청소기 110: 캐비닛

120: 공기 흡입장치 130: 흡입 노즐

131: 노즐 케이스 132: 흡입구

133: 배기구 134: 에지테이터

140: 집진장치 150: 좌측 구동 바퀴

160: 우측 구동바퀴: 170: 보조 바퀴

180: 제어부 200: 힌지 연결부

210: 제 1 연결부 220: 제 2 연결부

230: 핀

본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소기 내부에 제공되어, 이물질을 분리하여 집진하는 청소기의 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는, 청소기 본체 내부에 구비되어 공기 흡입력을 발생시키는 공기 흡입장치의 구동에 의해, 외부에서 이물질이 포함된 공기를 흡입한 후, 이물질을 분리하여 집진하는 장치이다.

상기의 기능을 수행하는 진공 청소기는, 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공 청소기, 그리고 사용자의 조작 없이 스스로 청소를 수행하는 로봇 청소기로 분류된다.

여기서, 상기 로봇 청소기는, 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하는 장치이다. 다시 말해서, 상기 로봇 청소기는 일정 구역의 청소를 자동으로 수행한다.

이를 위하여, 상기 로봇 청소기에는, 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 센서, 그리고 상기 로봇 청소기의 이동을 위한 좌, 우측 바퀴가 구비된다.

여기서, 상기 좌, 우측 바퀴는 각각 좌륜모터와 우륜모터에 의해 회전하도록 구성되어, 상기 좌륜모터와 우륜모터의 구동에 따라 상기 로봇 청소기가 스스로 방향 전환을 하면서 실내의 청소를 수행한다.

또한, 상기 로봇 청소기의 하부에는, 바닥에서 이물질을 흡입하는 흡입 노즐이 구비된다.

상기 흡입 노즐은, 상기 청소기 본체에 움직일 수 없도록 고정되는 노즐 케이스와 상기 노즐 케이스의 바닥에 형서되어 이물질을 흡입하는 흡입구를 포함하여 구성된다.

따라서, 종래의 로봇 청소기는, 바닥의 함몰부를 지날 때, 상기 흡입 노즐의 흡입구와 상기 함몰부의 표면 사이에 틈새가 생겨, 함몰된 부분에 쌓인 먼지를 흡입하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 바닥의 함몰부에 쌓인 이물질의 제거가 용이한 로봇 청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 청소기 본체; 상기 청소기 본체의 하부에 상하 이동 가능하게 제공되어 바닥의 이물질을 흡입하며, 요철이 있는 바닥면을 따라 움직이는 흡입 노즐; 그리고 상기 흡입 노즐이 상기 청소기 본체에서 분리되는 것을 방지하는 노즐 지지부를 포함하여 구성되는 로봇 청소기를 제공 한다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

먼저, 도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 집진장치를 가지는 진공 청소기의 일 예인 로봇 청소기를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 집진장치를 가지는 로봇 청소기를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 집진장치를 가지는 로봇 청소기의 내부 구성을 나타낸 사시도, 그리고 도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 하부 사시도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 로봇 청소기(100)는, 외관을 형성하는 청소기 본체(110), 상기 청소기 본체(110) 내부에 제공되는 공기 흡입장치(120), 상기 공기 흡입장치(120)의 구동에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입 노즐(130), 그리고 상기 흡입 노즐(130)에서 흡입된 공기 중의 이물질을 집진하는 집진장치(140)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 로봇 청소기(100)의 청소기 본체(110)는 지름에 비해 상대적으로 높이가 낮은 원통형즉, 납작한 원통형으로 구성된다.

그리고, 상기 청소기 본체(110)의 내부에는 상기 공기 흡입장치(120), 상기 흡입 노즐(130), 그리고 상기 흡입 노즐(130)과 연통하는 상기 집진장치(140)가 구비된다.

또한, 상기 청소기 본체(110)의 외주면에는 실내의 벽이나 장애물과의 거리를 감지하는 센서(미도시)와 충돌시 충격을 완충하는 범퍼(미도시)가 구비되고, 상기 청소기 본체(110)의 양측 하부에는 각각, 상기 로봇 청소기(100)의 이동을 위한 좌, 우측 구동 바퀴(150,160)가 구비된다.

여기서, 상기 좌, 우측 구동 바퀴(150,160)는 각각, 제어부(180)에 의해 제어되는 좌륜모터(151)와 우륜모터(161)에 의해 회전하도록 구성되어, 상기 좌륜모터(151)와 우륜모터(161)의 구동에 따라 상기 로봇 청소기(100)가 스스로 방향 전환을 하면서 실내의 청소를 수행한다.

그리고, 상기 청소기 본체(110)의 바닥에는 적어도 하나의 보조 바퀴(170)가 구비되어, 상기 로봇 청소기와 바닥 사이의 마찰을 최소화하는 동시에 상기 로봇 청소기(100)의 움직임을 안내한다.

상기 로봇 청소기(100)의 내부 구성을 보다 상세하게 설명하면, 상기 청소기 본체(110)의 전방부에는 상기 로봇 청소기(100)의 구동을 제어하는 각종 전장부품이 배치된 제어부(180)가 구비되고, 상기 제어부(180)의 후방에는 상기 공기 흡입장치(120) 등에 전원을 공급하는 배터리(190)가 구비된다.

상기 배터리(190)의 후방에는 공기 흡입력을 발생시키는 상기 공기 흡입장치(120)가 구비되고, 상기 공기 흡입장치(120)의 후방에 구비되는 집진장치 장착부(140a)에는 상기 집진장치(140)가 후방에서 착탈되도록 장착된다.

그리고, 상기 집진장치(140)의 하측에는 상기 흡입 노즐(130)이 구비되어, 바닥의 이물질을 공기와 함께 흡입한다.

여기서, 상기 공기 흡입장치(120)는, 상기 배터리(190)와 상기 집진장치(140) 사이에 경사지게 설치되며, 상기 배터리(190)에 전기적으로 연결되는 모터(미도시)와 상기 모터의 회전축에 연결되어 공기의 유동을 강제하는 팬(미도시)을 포함하여 구성된다.

한편, 상기 흡입 노즐(130)은, 상기 청소기 본체(110)의 바닥에 형성된 개구부(미도시)를 통해 상기 청소기 본체(110)의 하측으로 노출됨으로써, 실내의 바닥에 접하게 된다.

상기와 같이, 외부 즉 실내의 바닥에 쌓인 이물질을 흡입하는 흡입 노즐(130)을, 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비되는 흡입 노즐의 상부 사시도, 그리고 도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비되는 흡입 노즐의 하부 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 흡입 노즐(130)은, 노즐 케이스(131), 상기 노즐 케이스(131)의 바닥에 형성되는 흡입구(132), 상기 노즐 케이스(131)의 상부 일측에 형성되어 상기 집진장치(140)와 연통하는 배기구(133), 그리고 상기 흡입구(132)에 구비되는 에지테이터(134)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 노즐 케이스(131)는 상기 청소기 본체(110)의 하부 특히 상기 집진장치(140)의 하측에 제공되어 상기 청소기 본체(110)의 바닥에 형성되는 개구부(미도시)를 통해 하측으로 노출되며, 그 바닥에는 별도의 보조 바퀴(131a)구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡입구(132)는 상기 공기 흡입장치(120)에 의해 발생하는 공기 흡입력으로 바닥에 쌓인 이물질을 흡입하며, 상기 배기구(133)는 상기 집진장치(140)과 연통관(133a)에 의해 연결된다.

또한, 상기 노즐 케이스(131)는, 상기 흡입구(132)의 전방에 전후 방향으로 형성하는 다수개의 흡입홈(132a)들을 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 흡입홈(132a)들은 상기 노즐 케이스 전방의 이물질이 흡입되는 통로를 형성함과 동시에 상기 흡입구(132)가 막히는 것을 방지함으로써, 상기 공기 흡입장치(120)에 구비된 모터의 과부하를 최소화한다.

상기 에지테이터(134)는, 양단이 상기 흡입구(132)의 양 측벽에 회전 가능하게 연결되어, 바닥이나 카페트의 먼지를 털어내는 기능을 한다.

이를 위하여, 상기 에지테이터(134)의 양단에는 각각 회전축(미도시)이 돌출 형성되고, 상기 흡입구(132)의 양 측벽에는 각각 상기 회전축이 삽입되는 홈 또는 홀(미도시)이 형성된다.

그리고, 상기 에지테이터(134)의 외주면에는 나선 방향으로 구비되는 다수개의 블레이드(134a)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 블레이드(134a)들은 상호 소정 거리 이격된 위치에 구비되어, 상기 에지테이터(134)가 회전할 때 바닥에 쌓인 이물질 또는 바닥에 붙은 이물질을 털어내는 동시에 상기 흡입구(132)로 쓸어올리는 기능을 한다.

물론, 상기 블레이드(134a)들 사이에는 브러쉬(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

또한, 상기 에지테이터(134)의 회전을 위하여, 상기 노즐 케이스(131)의 일측에는 에지테이터용 모터(134b)와 상기 에지테이터용 모터(134b)의 동력을 상기 에지테이터(134)에 전달하는 벨트(134c)가 구비된다.

따라서, 상기 벨트(134c)를 통해 상기 에지테이터용 모터(134b)의 회전력이 상기 에지테이터(134)에 전달되면, 상기 에지테이터(134)가 회전하면서 바닥의 이물질을 상기 흡입구(132)로 쓸어올린다.

한편, 본 발명에 따른 로봇 청소기에 제공되는 상기 흡입 노즐(130)은, 상기 청소기 본체(110)에 상하 이동 가능하게 구비되어, 요철이 있는 바닥면을 따라 움직인다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 로봇 청소기의 청소기 본체(110)가 상기 구동 바퀴들(150,160)에 의해 바닥위를 움직이면서 청소를 수행할 때, 상기 흡입 노즐(130)은 청소가 수행되는 바닥에 접촉된 상태로 바닥의 이물질을 흡입한다.

그리고, 상기 로봇 청소기(100)가 바닥의 함몰부를 통과할 때, 상기 흡입 노즐(130)이 상기 함몰부의 표면을 따라 하방으로 움직이면서 이물질을 흡입하고, 상기 로봇 청소기(100)가 바닥의 함몰부를 통과하면, 바닥면을 따라 상방으로 움직여 원위치로 복귀하게 된다.

이를 위하여, 상기 로봇 청소기(100)에는, 상기 흡입 노즐(130)이 상기 청소기 본체(110)에서 분리되는 것을 방지하는 노즐 지지부가 구비된다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇 청소기에 제공되는 상기 흡입 노즐(130)은, 상기 노즐 지지부에 의해 상기 청소기 본체(110)에 회전 가능하게 연결됨 으로써, 상기 청소기 본체(110)와의 분리가 방지된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 노즐 지지부는, 상기 흡입 노즐(130)의 일측과 상기 청소기 본체(110)를 연결하는 적어도 하나의 힌지 연결부(200)로 구성된다.

여기서, 상기 힌지 연결부(200)는 상기 청소기 본체(110)에 형성되는 제 1 연결부(210), 상기 흡입 노즐(130)에 형성되는 제 2 연결부(220), 상기 제 1 연결부(210)에 상기 제 2 연결부(220)를 회전 가능하게 연결하는 핀(230)을 포함하여 이루어지다.

상기와 같이 구성되는 힌지 연결부(200)는, 상기 흡입 노즐(130)의 전단에 연결되는 것이 바람직하며, 보다 상세하게는 상기 흡입 노즐(130)의 전단 양측에 각각 구비된다.

즉, 상기 제 1 연결부(210)는, 상기 청소기 본체의 바닥에 형성되는 개구부의 전방 테두리에 구비되고, 상기 제 2 연결부(220)는 상기 흡입 노즐(130)의 전단에 구비된다.

그리고, 상기 제 1 연결부(210)와 상기 제 2 연결부(220)에는 각각, 상기 핀(230)이 관통하는 핀홀(230a)이 형성된다.

따라서, 상기 로봇 청소기(100)가 바닥위를 이동하면서 청소를 수행할 때, 상기 흡입 노즐(130)의 보조 바퀴는 중력에 의하여 요철이 있는 바닥면에 접촉되고, 상기 흡입구(132)는 바닥에 근접된 상태로 이물질을 흡입하게 된다.

상기 흡입 노즐(130)이 청소되는 바닥과 보다 긴밀하게 접촉되도록, 상기 청 소기 본체(110)와 상기 흡입 노즐 사이에는 탄성부재(미도시)가 구비될 수도 있다.

여기서, 상기 탄성부재는 상기 흡입 노즐(130)의 상부에 구비되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 탄성부재를 대신하여, 상기 흡입 노즐(130)에 소정 중량의 무게추가 장착될 수도 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 에지테이터용 모터(134b)가 상기 무게추의 역할을 일정 부분 수행하게 된다.

상기의 구성에 더하여, 상기 노즐 지지부는 상기 흡입 노즐(130)의 타측, 즉 상기 흡입 노즐(130)의 후단이 상기 청소기 본체(110)의 하측으로 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 이탈 방지부는, 상기 흡입 노즐(130)에 형성되어 상기 흡입 노즐(130)이 구비되는 개구부의 후방 테두리에 걸림되는 걸림돌기(240)를 포함하여 구성된다.

물론, 상기 흡입 노즐(130)은, 상기 청소기 본체(110)의 바닥에 형성되는 개구부의 후방 테두리에 상기 흡입 노즐(130)의 후단이 직접 걸림되도록 구성될 수도 있다.

상기의 경우, 상기 개구부의 후방 테두리는 스토퍼(미도시)로서, 상기 이탈 방지부의 역할을 수행하는 이게 된다.

도시되지는 않았으나, 상기 흡입 노즐(130)이 상기 청소기 본체(110)의 내측에 형성되는 챔버에 상하로 이동 가능하게 수용되고, 상기 노즐 지지부는 상기 흡입 노즐의 저면 테두리를 지지하는 스토퍼를 포함하여 구성될 수도 있다.

이 때, 상기 노즐 지지부는, 상기 흡입 노즐이 수용되는 상기 챔버의 내벽에 상하 방향으로 형성되어 상기 흡입 노즐의 상하 이동을 안내하는 가이드 레일을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 작용을, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 로봇 청소기(100)에, 상기 청소기 본체(110)에 구비되는 전원 스위치 또는 별도의 리모콘에 의하여 운전 신호가 입력되면, 상기 로봇 청소기(100)는 실내의 바닥을 따라 스스로 이동하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 상기 흡입 노즐(130)을 통해 흡입하게 된다.

여기서, 상기 흡입 노즐(130)는, 상기 집진장치(140)의 공기 배출구와 연통하는 공기 흡입장치(120)의 구동에 의해, 상기 흡입구(132)로 실내 바닥에 쌓인 이물질을 공기와 함께 흡입하게 된다.

이 때, 상기 흡입 노즐(130)에 구비된 상기 에지테이터(134)는, 바닥에 쌓인 이물질이나 바닥에 붙은 이물질이 상기 흡입구(132)로 보다 원활하게 흡입되도록, 바닥에 쌓인 이물질이나 바닥에 붙은 이물질을 털어낸 후 상기 흡입구(132)로 쓸어올린다.

상기 흡입 노즐(130)을 통해 상기 로봇 청소기 내부로 유입된 이물질은, 상기 연통관(133a)을 통과하여 상기 집진장치(140)로 유입된 후, 상기 집진장치(140)에서 집진된다.

그리고, 상기 집진장치(140)에서 이물질이 분리된 공기는 상기 팬을 거쳐 상 기 청소기 본체(110)의 외부로 배출된다.

한편, 상기 로봇 청소기(100)가 바닥의 함몰부를 통과할 때에는, 상기 흡입 노즐(130)이 상기 함몰부의 표면을 따라 하방으로 움직이면서 이물질을 흡입한다.

그리고, 상기 로봇 청소기(100)가 바닥의 함몰부를 통과하면, 상기 흡입 노즐(130)은 바닥면을 따라 상방으로 움직이면서 원위치로 복귀된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 흡입 노즐(130)이 중력에 의해 상기 힌지 연결부(200)를 중심으로 하향 회전하여, 상기 함몰부의 표면에 접촉된 상태로 상기 함몰부에 쌓인 먼지를 흡입한다.

그리고, 상기 흡입 노즐(130)이 상기 함몰부를 통과하면, 상기 힌지 연결부(200)를 중심으로 상향 회전하여 상방으로 움직여, 평편한 바닥에 접촉된 상태로 먼지 등의 이물질을 흡입하게 된다.

앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술된 상세한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 로봇 청소기는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 로봇 청소기에 의하면, 요철이 있는 바닥의 함몰부와 상기 흡입 노즐 사이에 틈새가 최소화되어, 바닥의 함몰부에 쌓인 이물질의 제거가 용이하고 청소 성능이 향상된다.

둘째, 본 발명에 따른 로봇 청소기에 의하면, 상기 흡입 노즐이 상기 청소기 본체에 회전 가능하게 연결되어 상기 흡입 노즐의 상하 이동이 자유롭다.

셋째, 본 발명에 따른 로봇 청소기에 의하면, 노즐 지지부가 힌지 연결부로 구성되어 상기 흡입 노즐과 상기 청소기 본체의 조립과 분해가 간편하다.

Claims (10)

1. 청소기 본체;

   상기 청소기 본체의 하부에 마련되는 개구부에 상하 이동 가능하게 제공되어 바닥의 이물질을 흡입하며, 요철이 있는 바닥면을 따라 움직이는 흡입 노즐; 그리고,

   상기 흡입 노즐과 상기 청소기 본체를 연결하되, 상기 흡입노즐 전단부에 마련되어 상기 흡입노즐을 상기 청소기 본체에 회동 가능하게 연결하는 힌지 연결부와,

   상기 흡입노즐이 상기 청소기 본체의 하측으로 이탈하는 것을 방지하도록 상기 흡입노즐이 구비되는 상기 개구부의 후방 테두리에 걸리도록 마련되는 걸림돌기로 구성되는 이탈방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 힌지 연결부는,

   상기 청소기 본체에 형성되는 제 1 연결부;

   상기 흡입 노즐에 형성되는 제 2 연결부: 그리고

   상기 제 1 연결부에 상기 제 2 연결부를 회전 가능하게 연결하는 핀을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 청소기 본체와 상기 상기 흡입 노즐 사이에 구비되는 탄성 부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입 노즐은,

   이물질을 흡입하는 흡입구;

   상기 흡입구에 구비되는 에지테이터(agitator); 그리고

   소정 중량의 무게추를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 양측에 각각 구동바퀴가 구비된 청소기 본체;

    이물질을 흡입하는 흡입구, 에지테이터, 소정 중량의 무게추 및 보조 바퀴를 포함하며, 상기 청소기 본체의 하부에 마련되는 개구부에 제공되어, 요철이 있는 바닥면을 따라 상하로 움직이는 흡입 노즐;

    상기 흡입 노즐이 상하로 움직이도록 상기 흡입 노즐의 전단을 상기 청소기 본체에 회전 가능하게 연결하고, 상기 흡입 노즐과 상기 청소기 본체의 분리를 방지하는 힌지 연결부; 그리고

    상기 흡입노즐이 상기 청소기 본체의 하측으로 이탈하는 것을 방지하도록 상기 흡입노즐의 후단에 구비되는 걸림돌기부를 포함하며,

    상기 걸림돌기부는 상기 개구부의 후방테두리부에 걸림가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.

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