KR101226355B1

KR101226355B1 - 자주식 청소기

Info

Publication number: KR101226355B1
Application number: KR1020050068775A
Authority: KR
Inventors: 마사또 니시까와
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2013-01-24
Also published as: CN1726860B; JP4201747B2; JP2006034813A; CN1726860A; US20060021168A1; KR20060048846A; US7827654B2

Abstract

본 발명에 관한 자주식 청소기에 있어서, 청소 기구는 바닥면에 따라서 회전 가능한 브러시 기구와, 상기 브러시 기구를 회전 구동하는 구동 기구로 구성된다. 브러시 기구는 바닥면에 대해 수직으로 신장하는 회전축과, 상기 회전축의 하단부로부터 측방으로 돌출하는 1개의 아암과, 상기 아암에 심어 설치된 브러시로 구성된다. 상기 회전축은 청소기 본체 이면의 범위 내에 배치 구비되고, 상기 아암은 청소기 본체의 외주면으로부터 외측으로 돌출하는 회전 각도 범위와, 청소기 본체의 외주면의 범위 내에 수용되는 회전 각도 범위를 갖고 있다.

청소기 본체, 브러시 기구, 흡입구, 회전축, 아암

Description

자주식 청소기{SELF-TRAVELING CLEANER}

도1은 본 발명에 관한 자주식 청소기의 외관을 도시하는 사시도.

도2는 상기 자주식 청소기를 이면측으로부터 본 사시도.

도3은 상기 자주식 청소기의 이면도.

도4는 상기 자주식 청소기의 분해 사시도.

도5는 브러시 기구 및 구동 기구의 사시도.

도6은 브러시 기구 및 구동 기구의 일부 파탄 측면도.

도7은 브러시 기구에 얽힌 코드가 해방되는 과정을 도시하는 이면도.

도8은 종래의 자주식 청소기의 사시도.

도9는 상기 자주식 청소기를 뒤집어 도시하는 일부 파탄 사시도.

도10은 종래의 다른 자주식 청소기를 이면측으로부터 본 사시도.

도11은 상기 자주식 청소기에 있어서 브러시 기구에 코드가 얽힌 모습을 도시하는 이면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 청소기 본체

2 : 동륜 유닛

3 : 집진 장치

4 : 구동 기구

5 : 브러시 기구

10 : 이면

11 : 베이스

12 : 프레임

13 : 범퍼

14 : 커버

15 : 흡입구

20 : 동륜

21 : 보조륜

40 : 모터

41, 51 : 하우징

42 : 원동 기어

44 : 슬립 기구

45, 46 : 회전체

47 : 원동 풀리

48 : 벨트

49 : 종동 풀리

51 : 회전축

52 : 아암

53 : 브러시

54 : 볼록 곡면

91 : 코드

[문헌 1] 일본 공개 특허 공보 제2003-114719호

[문헌 2] 일본 공개 특허 공보 평5-228090호

[문헌 3] 일본 공고 특허 공보 평7-032752호

[문헌 4] 일본 공개 특허 공보 평8-089453호

[문헌 5] 일본 공개 특허 공보 제2001-258806호

[문헌 6] 일본 공개 특허 공보 제2004-195215호

본 발명은, 바닥면 상을 자주하여 바닥면을 청소하는 자주식 청소기에 관한 것이다.

종래부터 자주식 청소기가 여러 가지 제안되어 있다(일본국 공개 특허 공보 제2003-114719호, 일본 공개 특허 공보 평5-228090호, 일본국 공고 특허 공보 평7-032752호 공보, 일본 공개 특허 공보 평8-089453호, 일본 공개 특허 공보 제2001-258806호, 일본 공개 특허 공보 제2004-195215호 참조). 예를 들어 도8에 도시하는 자주식 청소기에 있어서는 원통형의 청소기 본체(61)에, 각각 한 쌍의 동륜(動輪)(62, 62) 및 보조륜(63, 63) 등으로 구성되는 자주 기구와, 원형의 회전 브러시(7) 등으로 구성되는 청소 기구가 배치 구비되어 있다. 또한, 청소기 본체(61)에는 도9에 도시한 바와 같이 흡입구(75)를 갖는 집진 장치(74)가 배치 구비되는 동시에, 회전 브러시(7)를 회전 구동하기 위해, 종동 풀리(71), 벨트(72) 및 원동 풀리(73)로 이루어지는 구동 기구가 배치 구비되어 있다.

상기 자주식 청소기에 있어서는, 도8과 같이 청소기 본체(61)가 벽면(9)에 따라서 이동하는 과정에서, 회전 브러시(7)가 회전하여 벽면(9) 근방의 먼지를 청소기 본체(61)의 내측으로 긁어모으고, 긁어모아진 먼지가 도9에 도시한 흡입구(75)로부터 집진 장치(74) 내로 흡입되게 된다.

그러나, 회전 브러시(7)를 구비한 자주식 청소기에 있어서는 회전 브러시(7)와 바닥면 사이의 접촉 면적이 크기 때문에, 회전 브러시(7)의 회전에 수반하여 바닥면으로부터 큰 부하를 받게 된다. 이로 인해, 회전 브러시(7)를 회전 구동하기 위해 큰 동력이 필요해지는 결점이 있다.

그래서, 도10에 도시한 바와 같이 청소기 본체(61)의 이면에 배치 구비해야 할 브러시 기구로서, 회전축(81)과, 상기 회전축(81)으로부터 양측으로 돌출 설치된 한 쌍의 아암(82, 82)과, 양 아암(82, 82)의 선단부에 심어 설치된 브러시(83, 83)로 구성되는 브러시 기구(8)를 장비한 자주식 청소기가 생각된다. 상기 자주식 청소기에 따르면, 브러시(83, 83)와 바닥면 사이의 접촉 면적이 작기 때문에, 브러시 기구(8)의 회전에 수반하여 바닥면으로부터 받는 부하가 작고, 브러시 기구(8)를 회전 구동하기 위한 동력은 작아진다.

그러나, 도10에 도시한 바와 같이 한 쌍의 아암(82, 82)에 브러시(83, 83)를 심어 설치한 브러시 기구(8)가 장비되어 있는 자주식 청소기에 있어서는, 도11에 도시한 바와 같이 브러시 기구(8)의 회전 중에 상기 브러시 기구(8)에 전원 코드(91)가 얽히는 경우가 있고, 브러시 기구(8)의 회전축(81)의 주위에 코드(91)가 권취된 경우, 브러시 기구(8)가 회전해도 코드(91)는 권취된 상태로 떨어지지 않으므로, 청소기 본체(61)는 코드(91)를 끌어내어 자주하게 되고, 경우에 따라서 전진이 곤란해지는 문제가 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 공개 특허 공보 제2003-114719호

[특허 문헌 2] 일본 공개 특허 공보 평5-228090호

[특허 문헌 3] 일본 공고 특허 공보 평7-032752호

[특허 문헌 4] 일본 공개 특허 공보 평8-089453호

[특허 문헌 5] 일본 공개 특허 공보 제2001-258806호

[특허 문헌 6] 일본 공개 특허 공보 제2004-195215호

그래서 본 발명의 목적은, 브러시 기구가 바닥면으로부터 받는 부하가 작고, 게다가 브러시 기구에 코드 등이 얽혀 자주의 방해가 되는 일 없이 자주식 청소기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 자주식 청소기는 청소기 본체에 자주 기구와 청소 기구를 배치 구비하여 구성된다. 청소기 본체의 이면에는 집진 장치의 흡입구가 개구되어 있고, 상기 청소 기구는 바닥면에 따라서 회전 가능한 브러시 기구와, 상기 브러시 기구를 회전 구동하는 구동 기구로 구성되고, 상기 브러시 기구는 기단부가 상기 구동 기구에 연결되어 바닥면에 대해 수직 혹은 대략 수직으로 신장하는 회전축과, 상기 회전축의 하단부로부터 상기 회전축에 대하여 수직인 방향 중 1 방향으로만 돌출하는 아암과, 상기 아암에 심어 설치된 브러시로 구성된다. 상기 아암이 상기 회전축을 중심으로 하여 1회전 하는 과정에서 먼지를 긁어모으고, 긁어모아진 먼지를 상기 흡입구를 향해 쓸어낸다.

상기 본 발명의 자주식 청소기에 있어서는, 청소 기구를 구성하는 브러시 기구가 1개의 아암에 브러시를 심어 설치한 구조를 갖고 있기 때문에, 상기 브러시 기구와 바닥면 사이의 접촉 면적은 작아 바닥면으로부터 받는 부하는 작은 것이 된다. 또한, 브러시 기구의 회전 중에 코드가 얽혔다고 해도, 아암이 회전축을 중심으로 하여 1 회전하는 과정에서, 아암은 얽힌 코드를 걸친 회전 각도 자세로부터 약 180도 회전함으로써, 코드의 얽힘을 해방하는 회전 각도 자세에 이르고, 청소기 본체의 진행에 수반하여 코드는 아암으로부터 이탈한다.

구체적 구성에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 회전축은 청소기 본체 이면의 범위 내에 배치 구비되고, 상기 브러시 기구를 구성하는 아암은 청소기 본체의 외주면으로부터 외측으로 돌출하는 제1 회전 각도 범위와, 청소기 본체의 외주면의 범위 내에 수용되는 제2 회전 각도 범위를 갖는다. 상기 구체적 구성에 따르면, 아암이 상기 제1 회전 각도 범위를 회전하는 과정에서, 브러시가 청소기 본체로부터 외측으로 돌출하여, 예를 들어 수직벽 근방의 먼지를 긁어모으고, 아암이 상기 제2 회전 각도 범위를 회전하는 과정에서 긁어모은 먼지를 집진 장치의 흡입구를 향해 쓸어낸다.

다른 구체적 구성에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 아암은 탄성 재료 로 형성되어 있다. 상기 구체적 구성에 따르면, 아암에 코드가 얽힌 경우에 있어서 상기 코드에 장력이 작용되면, 아암이 그 장력을 받아 만곡하기 때문에, 얽힌 코드는 용이하게 해방된다.

또, 다른 구체적 구성에 있어서, 상기 구동 기구에는 브러시 기구에 이르는 동력 전달 경로의 도중에, 바닥면으로부터 브러시에 작용하는 부하를 넘는 과부하가 작용되었을 때에 동력 전달 경로를 차단하는 슬립 기구가 개재되어 있다. 상기 구체적 구성에 있어서는, 브러시 기구를 구성하는 아암에 코드가 얽힘으로써 구동 기구에 과부하가 작용되었을 때, 슬립 기구가 작동하여 구동 기구의 동력 전달 경로가 차단되기 때문에, 구동 기구의 동력원이 되는 모터에 무리한 부하가 가해지는 일은 없다.

또한 구체적인 구성에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 회전축의 하단부에는 바닥면과의 대향면에 바닥면을 향해 팽창되는 볼록 곡면이 형성되어 있다. 상기 구체적 구성에 따르면, 아암에 코드가 얽힌 경우에 있어서 상술한 바와 같이 아암이 1 회전하여 코드가 아암으로부터 해방될 때, 상기 코드는 회전축의 하단부에 형성된 볼록 곡면에 안내되어 원활하게 아암으로부터 이탈한다. 또한 바닥면에 단차 등이 있었던 경우에도, 회전축의 하단부에는 볼록 곡면이 형성되어 있기 때문에, 상기 하단부가 단차 등에 걸리는 일도 없다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 자주식 청소기에 따르면, 브러시 기구가 바닥면으로부터 받는 부하가 작고, 게다가 브러시 기구에 코드 등이 얽혀 자주의 방해가 되는 일은 없다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관해, 도면에 따라서 구체적으로 설명한다. 본 발명에 관한 자주식 청소기는, 도1에 도시한 바와 같이 전체가 원통형의 청소기 본체(1)를 구비하고, 상기 청소기 본체(1)의 외주면으로부터 브러시 기구(5)의 선단부가 돌출되어 있다.

도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 청소기 본체(1)의 이면(10)에는, 각각 한 쌍의 동륜(20, 20)과 보조륜(21, 21)이 배치 구비되는 동시에, 이면(10)의 일부에 형성한 오목부(16)에 상기한 브러시 기구(5)가 수평면 상에서 회전 가능하게 배치 구비되어 있다. 또, 청소기 본체(1)의 이면(10)에는 흡입구(15)가 개방 설치되어 있다.

브러시 기구(5)는 바닥면에 대해 수직으로 신장하는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)의 하단부로부터 측방으로 돌출하는 1개의 탄성 수지제 아암(52)과, 상기 아암(52)의 선단부에 바닥면을 향해 심어 설치된 브러시(53)로 구성되어 있다. 또한, 브러시 기구(5)를 구성하는 회전축(51)의 하단부에는, 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 회전축(51)을 포위하여 바닥면을 향해 팽창되는 주발형의 볼록 곡면(54)이 형성되어 있다.

청소기 본체(1)는, 도4에 도시한 바와 같이 원형의 베이스(11) 상에 원통형의 프레임(12)을 배치 구비하는 동시에, 상기 프레임(12)의 상면을 원형의 커버(14)로 덮고, 프레임(12)의 외주면에 대향시켜 원호형으로 만곡하는 범퍼(13)를 배치 구비하고 있다. 청소기 본체(1)의 베이스(11) 상에는, 좌우 한 쌍의 동륜(20, 20)을 구비한 동륜 유닛(2, 2)과, 브러시 기구(5) 및 상기 브러시 기구(5)를 구동하는 구동 기구(4)와, 집진 장치(3)가 탑재되고, 상기 집진 장치(3)는 베이스(11)에 개방 설치된 상기한 흡입구(15)에 연결되어 있다.

브러시 기구(5)는, 도5에 도시한 바와 같이 회전축(51)이 구동 기구(4)에 연결되어 있고, 상기 구동 기구(4)에 의해 수평면 내에서 회전 구동된다. 상기 구동 기구(4)에 있어서는, 도6에 도시한 바와 같이 하우징(41)에 모터(40)가 부착되어 있고, 상기 모터(40)의 출력축은 하우징(41) 내에 배치 구비된 동력 전달 경로를 지나서, 브러시 기구(5)의 회전축(51)에 연결되어 있다.

즉, 하우징(51) 내에 있어서, 모터(40)의 출력축에는 원동 기어(42)가 고정되고, 상기 원동 기어(42)는 하우징(41)에 피봇된 종동 기어(43)와 맞물림하고 있다. 종동 기어(43)에는, 서로 마찰 결합하는 제1 회전체(45)와 제2 회전체(46)로 이루어지는 슬립 기구(44)를 통해, 원동 풀리(47)가 부착되어 있다. 슬립 기구(44)를 구성하는 제1 회전체(45)와 제2 회전체(46)는, 서로의 대향면에 마찰 결합면을 갖고, 도시 생략하는 압박 수단에 의해 양 회전체(45, 46)의 마찰 결합면이 서로 압접되어 있다. 원동 풀리(47)는 벨트(48)를 통해 종동 풀리(49)에 연결되어 있고, 상기 종동 풀리(49)에 회전축(51)의 상단부가 연결 고정되어 있다.

상기 구동 기구(4)에 있어서는, 모터(40)의 회전이 원동 기어(42), 종동 기어(43), 슬립 기구(44), 원동 풀리(47), 벨트(48) 및 종동 풀리(49)로 이루어지는 동력 전달 경로를 지나서, 회전축(51)에 전달되어 브러시 기구(5)가 회전 구동된다. 여기서, 바닥면에 미끄럼 접촉하여 회전하는 브러시 기구(5)의 브러시(53)에 는 바닥면으로부터 어느 정도의 부하가 작용되지만, 슬립 기구(44)의 제1 회전체(45)와 제2 회전체(46)는 상기 압박 수단의 압박에 의해 서로 압접되어 마찰 결합하고 있고, 양 회전체(45, 46)는 일체로 회전하기 때문에, 모터(40)의 동력은 슬립 기구(44)를 지나서 브러시 기구(5)에 전해진다.

상기 본 발명의 자주식 청소기에 있어서는, 브러시 기구(5)의 아암(52)은 청소기 본체(1)의 외주면으로부터 외측으로 돌출하는 제1 회전 각도 범위와, 청소기 본체(1)의 외주면의 범위 내에 수용되는 제2 회전 각도 범위를 갖고, 아암(52)이 상기 제1 회전 각도 범위를 회전하는 과정에서, 브러시(53)가 청소기 본체(1)로부터 외측으로 돌출하여, 예를 들면 벽면 근방의 먼지를 긁어모으고, 아암(52)이 상기 제2 회전 각도 범위를 회전하는 과정에서, 긁어모은 먼지를 흡입구(15)를 향해서 쓸어낸다. 이 결과, 집진 장치(3)에 먼지가 능률적으로 흡입하게 되어 높은 집진 효율이 얻어진다.

상기 본 발명의 자주식 청소기에 있어서는, 브러시 기구(5)가 1개의 아암(52)에 브러시(53)를 심어 설치한 구조를 갖고 있기 때문에, 브러시(53)와 바닥면 사이의 접촉 면적은 작고, 바닥면으로부터 받는 부하는 작은 것이 된다.

또한, 브러시 기구(5)의 회전 중에 도7의 (a)에 도시한 바와 같이 코드(91)가 브러시 기구(5)에 얽혔다고 해도, 아암(52)이 회전축(51)을 중심으로 하여 1 회전하는 과정에서, 아암(52)은 얽힌 코드를 걸친 회전 각도 자세로부터 도7의 (b)와 같이 약 180도 회전함으로써, 코드(91)의 얽힘을 해방할 수 있는 회전 각도 자세에 이르고, 청소기 본체(1)의 진행에 수반하여 코드(91)는 브러시 기구(5)의 아암(52) 으로부터 이탈한다.

여기서, 브러시 기구(5)의 아암(52)은 탄성 수지로부터 형성되어 있기 때문에, 도7의 (a)와 같이 아암(52)에 코드(91)가 얽힌 경우에 있어서 상기 코드(91)에 큰 장력이 작용되면, 아암(52)은 그 장력을 받아 만곡한다. 이 결과, 얽힌 코드(91)는 아암(52)으로부터 용이하게 해방되게 된다.

또한, 구동 기구(4)에는 슬립 기구(44)가 배치 구비되어 있기 때문에, 브러시 기구(5)에 코드 등이 얽히거나, 브러시 기구(5)가 장해물에 충돌한 경우, 브러시 기구(5)에 작용되는 부하가 커져 슬립 기구(44)를 구성하는 제1 회전체(45)와 제2 회전체(46) 사이에 슬립이 발생한다. 그리고, 부하가 소정치를 넘어서 과대하게 되면, 제2 회전체(46)의 회전이 정지하여 제1 회전체(45)만이 회전하는 상태가 되어 동력 전달 경로가 차단되게 된다. 따라서, 모터(40)에 무리한 부하가 가해져 모터(40)가 소손되는 사태는 회피된다.

또한, 브러시 기구(5)의 회전축(51)의 하단부에는 바닥면을 향해 팽창되는 볼록 곡면(54)이 형성되어 있기 때문에, 도7의 (a)와 같이 아암(52)에 코드(94)가 얽힌 경우에 있어서 도7의 (b)와 같이 코드(91)가 아암(52)으로부터 해방될 때, 코드(91)는 볼록 곡면(54)에 안내되어 원활하게 아암(52)으로부터 이탈한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 자주식 청소기에 따르면 브러시 기구(5)가 바닥면으로부터 받는 부하가 작고, 게다가 브러시 기구(5)에 코드 등이 얽힘에 대해 자주의 방해가 되는 일은 없다.

또, 본 발명의 각부 구성은 상기 실시 형태로 한정되지 않으며, 청구항에 기 재된 본 발명의 정신으로부터 일탈하지 않는 범위에서, 상기 기술 분야의 전문가이면 가능한 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 브러시 기구(5)의 아암(52)은 V자 형상으로 두 갈래로 분리되어 각 아암부에 브러시를 심어 설치한 구성이나, 아암(52)이 앞서 확대한 부채형이며, 상기 아암에 브러시를 부채형으로 심어 설치한 구성도 채용 가능하고, 이와 같은 구성에 있어서도 상술한 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 구동 기구(4)의 슬립 기구(44)로서는 주지의 여러 가지의 구성을 채용할 수 있고, 예를 들면 모터 전류 제어에 의해 슬립 기구를 실현하는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 브러시 기구가 바닥면으로부터 받는 부하가 작고, 게다가 브러시 기구에 코드 등이 얽혀 자주의 방해가 되는 일이 없는 자주식 청소기를 제공할 수 있다.

Claims

청소기 본체에 자주 기구와 청소 기구를 배치하여 구비하고, 상기 자주 기구에 의해 바닥면 상을 이동하면서 상기 청소 기구에 의해 바닥면을 청소하는 자주식 청소기이며, 청소기 본체의 이면에는 집진 장치의 흡입구가 개구되어 있고, 상기 청소 기구는 바닥면을 따라서 회전 가능한 브러시 기구와, 상기 브러시 기구를 회전 구동시키는 구동 기구로 구성되고, 상기 브러시 기구는, 기단부가 상기 구동 기구에 연결되어 바닥면에 대해 수직으로 신장하는 회전축과, 상기 회전축의 하단부로부터 상기 회전축에 대하여 수직인 방향 중 1 방향으로만 돌출하는 아암과, 상기 아암에 심어져서 설치된 브러시로 구성되고, 상기 아암이 상기 회전축을 중심으로 하여 1회전 하는 과정에서 먼지를 긁어모으고, 긁어모아진 먼지를 상기 흡입구를 향해 쓸어내는 자주식 청소기.
제1항에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 회전축은 청소기 본체의 이면의 범위 내에 배치되어 구비되고, 상기 브러시 기구를 구성하는 아암은 청소기 본체의 외주면으로부터 외측으로 돌출하는 회전 각도 범위와, 청소기 본체의 외주면의 범위 내에 수용되는 회전 각도 범위를 갖는 자주식 청소기.
제1항에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 아암은 탄성 재료로 형성되어 있는 자주식 청소기.
제1항에 있어서, 상기 구동 기구에는 브러시 기구에 이르는 동력 전달 경로의 도중에, 바닥면으로부터 브러시에 작용하는 부하를 초과하는 과부하가 작용한 경우에 동력 전달 경로를 차단하는 슬립 기구가 개재되어 있는 자주식 청소기.
제1항에 있어서, 상기 브러시 기구를 구성하는 회전축의 하단부에는, 바닥면과의 대향면에 바닥면을 향해 팽창되는 볼록 곡면이 형성되어 있는 자주식 청소기.