KR101238118B1 - 로봇 청소기의 충전대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 상세하게는 로봇 청소기의 충전장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전 대는 일 측에 충전 배터리를 충전하기 위한 충전 단자가 구비된 본체; 상기 본체의 일 측에 구비되며, 자력을 발생하는 제 1 자성체가 적어도 구비되는 홀더; 및 외부에 고정되며, 상기 제 1 자성체가 붙을 수 있는 제 2 자성체가 적어도 구비되는 부착 패드가 포함된다.

본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대에 의하여, 로봇 청소기의 충전대는 외부의 충격에 의해 전도되거나 위치가 변경되는 것이 방지된다.

로봇 청소기, 로봇 청소기의 충전대, 부착 패드

Description

로봇 청소기의 충전대{Charging apparatus for robot cleaner}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기와 로봇 청소기의 충전장치를 나타낸 측면도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 충전대를 나타낸 후방 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'따라 절개한 단면도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부착 패드를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 따라 절개한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 로봇 청소기 40: 로봇 청소기의 충전대

18: 충전 배터리 47: 자성 홀더

50: 부착 패드 60: 자성 부재

70: 자성체

본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 상세하게는 로봇 청소기의 충전대에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는 청소기 본체 내부에 장착되는 모터에 의하여 발생 되는 흡입력을 이용하여, 청소 대상으로부터 먼지 등의 이 물질이 포함된 공기를 흡입한 후에 본체 내부에 설치되는 필터링 장치를 통하여 먼지 등의 이 물질을 필터링 하고 외부로 배출하여 청소 대상을 청결하게 하는 장치이다. 이러한 진공 청소기는 사용자가 직접 조작하는지 여부에 따라 수동 청소기와 로봇 청소기로 분류된다.

로봇 청소기는 충전 가능한 배터리를 동력원으로 하여, 입력된 프로그램에 의해 청소구역을 스스로 이동하면서 청소를 수행하는 장치이다. 로봇 청소기는 본체에 설치된 센서를 통하여 벽이나 장애물로 둘러싸인 청소영역의 외곽을 주행하여 청소영역을 결정하고, 결정된 청소 영역에 대한 주행 경로를 계획한다. 그 다음으로 센서와 양측에 구비되어 독립적으로 회전되는 구동 바퀴를 통하여, 계획된 주행 경로를 주행하면서 청소 대상에 묻어 있는 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소한다.

이러한 로봇 청소기의 내부에 장착되는 배터리로는 다시금 충전되는 충전배터리가 사용되는 것이 일반적이다. 따라서, 로봇 청소기는 배터리가 방전되는 경우 외부에서 충전 배터리에 충전하는 충전대와 함께 시스템으로 구성된다.

그러나, 종래의 로봇 청소기의 충전대는 로봇 청소기가 충전대에 도킹하는 경우, 로봇청소기의 충격에 의하여 넘어지거나 위치가 변경된다. 따라서, 로봇 청소기의 충전단자와 로봇 청소기의 충전대의 전원공급단자가 서로 결합 되지 않는 문제점이 있다. 더 나아가서, 로봇 청소기는 충전단자와 전원공급단자의 미결합으로 인하여, 방전된 상태로 계속 있게 되어, 청소 수행을 못 하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기된 바와 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 외부의 충격에 의하여 전도되거나 위치가 변경되는 것을 방지하는 로봇 청소기의 충전대를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전 대는 일 측에 충전 배터리를 충전하기 위한 충전 단자가 구비된 본체; 상기 본체의 일 측에 구비되며, 자력을 발생하는 제 1 자성체가 적어도 구비되는 홀더; 및 외부에 고정되며, 상기 제 1 자성체가 붙을 수 있는 제 2 자성체가 적어도 구비되는 부착 패드가 포함된다.

또한,상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대는 충전 단자가 구비되는 본체; 및 상기 본체의 일측에 구비되는 자석이 포함되어, 상기 자석은 외부의 자성체에 붙어서 외부의 충격에 대해서도 상기 본체의 요동이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대에 의하여, 로봇 청소기의 충전대는 외 부의 충격에 의하여 전도되거나 위치가 변경되는 것이 방지된다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기와 로봇 청소기의 충전대를 나타낸 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 청소기(10)는 탑 커버(12)와 베이스부(13)로 이루어지는 본체(11)와, 상기 베이스부(13)의 양측에 형성되어 상기 로봇 청소기(10)가 이동되도록 하는 구동 바퀴(14)와, 상기 베이스부(13)의 어느 일 측에 형성되는 흡입구(15)와, 상기 베이스부(13)의 앞 부분과 뒷부분에 형성되는 보조바퀴(16) 및 상기 본체(11)의 후 측 테두리에 함몰되어 형성된 충전소켓(17)이 포함된다.

상세히, 상기 본체(11)의 내부에는 적어도 구동모터(도면에 도시되지 않음)와, 흡입모터(도면에 도시되지 않음)와, 필터링 장치(도면에 도시되지 않음) 및 상기 로봇 청소기(10)의 동력원으로서 작용하는 충전 배터리(18)가 수용된다.

더욱 상세히, 상기 구동모터는 상기 본체(11) 내부에 형성되어, 상기 배이스부(13) 양측에 구비되는 구동 바퀴(14)가 회전되도록 한다. 상기 구동 모터(14)는 상기 구동 바퀴(14)에 각각 형성되어, 상기 구동 바퀴(14)를 독립적으로 회전시킨다. 따라서, 상기 구동 바퀴(14)가 각각의 회전방향과 회전속도로 회전되어, 상기 본체(11)는 전/후진은 물론 좌/우 방향전환이동 할 수 있게 된다.

그리고, 상기 흡입구(15)는 상기 베이스부(13)의 어느 일 측에 장방형 형상으로 형성된다. 이러한 상기 흡입구(15)는 피 청소면에서 비산 되는 먼지가 포함된 공기가 흡입되는 통로로서 작용한다. 그리고 상기 흡입구(15)의 상측에는 먼지 비산 장치가 상기 흡입구(15)에 일부 노출되어 상기 본체(11)의 내부에 수용된다. 상세히, 상기 먼지 비산 장치는 외주 면에 메인브러시(19)가 심어지는 회전드럼(19a)과 상기 회전드럼(19a)을 회전하는 회전모터로 이루어진다. 상기 먼지 비산 장치는 회전하는 상기 회전드럼(19a)에 형성된 메인 브러시(19)를 통하여 피 청소면의 먼지가 털어지도록 한다.

그리고, 상기 흡입장치는 상기 먼지비산장치가 수용되는 공간과 일부가 연통 되어 형성된다. 상세히, 상기 흡입장치는 흡입 팬과 상기 흡입 팬을 회전하는 흡입모터로 이루어진다. 이러한 흡입장치는 상기 먼지 비산 장치에 의해 털어진 먼지가 포함된 공기를 흡입하여 상기 필터링 장치로 배기한다.

그리고, 상기 필터링 장치는 내부에 먼지 등의 이 물질이 수거되는 집진통과 이물질을 거르는 필터로 이루어진다. 이러한 상기 필터링 장치는 그 일 측이 상기 흡입장치에 연결되고, 타 측은 상기 본체(11)의 상기 탑커버(12)에 형성되는 배기구와 연결된다. 상세히, 상기 필터링 장치는 상기 필터를 통하여, 먼지가 포함된 공기를 필터링 한다. 이렇게 필터링된 후에 남게 되는 먼지는 상기 집진통에 수집되고, 먼지가 걸러진 깨끗한 공기는 상기 탑커버(12)의 상면에 형성되는 배기구를 통과하여 배기 된다.

그리고, 상기 본체(11)의 앞 부분 테두리에는 충격감지센서(20)와 거리감지센서(21)가 형성된다. 상세히, 상기 충격감지센서(20)는 상기 로봇 청소기(10)가 주행할 때 충돌되는 장애물을 감지하여, 상기 로봇 청소기(10)가 회피 주행하도록 한다. 그리고 상기 거리 감지 센서(21)는 상기 로봇 청소기(10)의 주행 경로를 계획할 수 있도록 하고, 계획된 주행 경로를 주행할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 본체(11)의 내부에는 상기 흡입모터와, 상기 구동모터 및 상기 로봇 청소기(10)에 요구되는 전력 원으로서 작용하는 충전 배터리(18)가 수용된다. 이러한 상기 충전 배터리(18)의 전원공급선은 후술하는 충전 소켓(17)에 연결되어 선택적으로 충전된다.

그리고, 상기 로봇 청소기(10)의 본체(11) 후측에는 유도센서(22)가 형성되어, 후술 되는 로봇 청소기의 충전대(40)의 적외선 송신부(41)로부터 발산되는 적외선을 감지한다. 이러한 상기 유도 센서(22)는 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)로 도킹을 시도하는 경우, 정확한 도킹위치에 도킹될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 유도 센서(22)의 상측에는 상기 로봇 청소기의 충전대(40)와 통신하는 통신부(24)가 형성되어, 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)와 통신가능하게 한다. 이러한 상기 통신부(24)는 상기 충전 배터리(18)가 방전되는 경우, 원거리에서 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)의 위치를 용이하게 찾을 수 있도록 한다. 그리고, 상기 유도센서(22)의 하측에는 충전 소켓(17)이 함몰되어 형성된다. 이러한 상기 충전 소켓(17)은 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)에 도킹한 경우, 상기 로봇 청소기 의 충전대(40)의 충전 단자(43)가 삽입되도록 하여 상기 충전 배터리(18)가 충전되도록 한다.

또한, 상기 베이스부(13)에 다수개의 보조 바퀴(16)가 형성된다. 이러한 보조 바퀴(16)들은 그 설치방향이 상기 구동 바퀴(14)와 동일한 방향으로 설치되어 상기 로봇 청소기(10)의 이동과 함께 회전되어, 상기 로봇 청소기(10)의 진행방향이 원활히 바뀌도록 한다. 그리고, 상기 배이스부(13)의 후측에 상기 구동바퀴(14)의 구동축에 대하여 평행하게 형성되는 두 개의 보조 바퀴(16)는 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)에 도킹하는 경우, 후술 되는 도킹 플레이트(44)에 형성된 보조 바퀴 안착홈(45)에 안착 된다. 이렇게 상기 보조 바퀴 안착 홈(45)에 안착 되는 상기 보조 바퀴(16)는 상기 로봇 청소기(10)가 요동하는 것을 방지한다.

이하, 본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대를 더욱 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 이하에서 설명될 자성부재는 자력을 발생하는 부재이며 자성체는 자력에 의하여 달라붙는 성질을 가지는 부재임을 밝힌다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 충전대를 나타낸 후방 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'따라 절개한 단면도이다.

본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대(40)는 내부에 외부의 교류 전원을 공급받아 직류로 정류하고 소정의 전압으로 감압하는 어뎁터(도면에 도시되지 않음)가 장착되는 본체(46)와, 일면에 형성되는 자성 홀더(47)가 형성되어 상기 충전대 본체(46)의 후면을 커버 하는 백 플레이트(48) 및 벽면 등에 부착되어 상기 자성 홀더(47)와 자력 결합 되는 부착 패드(50)가 포함된다.

상세히. 상기 충전대 본체(46)의 상면에는 상기 로봇 청소기(10)와 통신하는 통신부(42)가 형성되어, 원거리에서 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)로 복귀할 수 있도록 한다.

또한, 상기 충전대 본체(46)의 상부에는 두 개의 적외선 송신부(41)가 형성되어, 근거리에서 상기 로봇 청소기(10)가 일직선 방향으로 상기 로봇 청소기의 충전대(40)로 진입되도록 유도한다.

또한, 상기 충전대 본체(46)의 전방 하단에는 전방으로 소정 길이로 연장되는 도킹 플레이트(44)가 형성된다. 그리고, 상기 도킹 플레이트(44)의 상면에는 두 개의 보조 바퀴 안착 홈(45)이 형성되어, 상기 로봇 청소기(10)가 상기 도킹 플레이트(44)의 상면에 위치되는 경우 상기 로봇 청소기(10)가 선택된 위치에 정 위치 되게 한다.

또한, 상기 충전대 본체(46)의 일 측에는 외부전원공급선(49)이 연결되어 상기 어뎁터로 전원을 공급하게 된다. 상세히, 상기 어뎁터는 교류의 전원을 인가받아 정류하여 직류로 변환한다. 그리고 직류로 변환된 전원은 변압기에 의해 감압 되어, 상기 로봇 청소기(10)의 충전 배터리(18)에 충전가능한 전압으로 변환된다.

또한, 상기 충전대 본체(46)의 하부에는 충전 단자(43)가 형성되는 충전단자 하우징(43a)이 형성된다. 그리고, 상기 충전 단자(43)는 상기 충전대 본체(46) 내부에 형성되는 변압기의 전원공급선과 연결된다. 상세히, 상기 충전 단자 하우 징(46a)의 앞면이 상기 로봇 청소기(10)의 후면과 면 접촉을 하게 된다. 그리고, 상기 충전 단자(43)는 상기 로봇 청소기(10)의 상기 충전 소켓(17)에 삽입된다. 이렇게 되어 상기 본체(11)에 장착되는 상기 충전 배터리(18)가 충전된다.

또한, 상기 충전대 본체(46)의 후면에는 상기 충전대 본체(46)를 커버 하는 백 커버(48)가 형성된다. 그리고 상기 백 커버(48)는 상기 충전대 본체(46)에 소정의 체결 부재에 의하여 결합 된다. 상세히, 상기 백 커버(48)의 대략 중앙부에는 자성 부재(60)가 매입되어 설치되는 자성 홀더(47)가 패널 형상으로 돌출되어 형성된다. 여기서, 상기 자성 홀더(47)는 상기 백 커버(48)에 대하여 돌출 형성되는 것이 제시되었으나, 이에 한정되지 아니하며 상기 백 커버(48)의 후면과 동일하게 형성될 수 있음을 밝혀 둔다.

그리고, 상기 자성 홀더(47)는 소정 크기의 자력을 가지는 자성 부재(60)가 그 내부에 인서트 사출되어 형성된다. 더욱 상세히, 상기 자성 홀더(47)는 상기 백 커버(48)에 후면이 평평한 패널 형상으로 형성된다. 이러한 상기 자성 홀더(47)는 후술하게 되는 부착 패드(50)와 자력 결합 되어, 상기 로봇 청소기의 충전대(40)가 외부의 충격에 의하여 요동되거나 전도되는 것을 방지한다.

한편, 상기 자성 홀더(47)의 형성방법에 대하여 인서트 사출 형성되는 것이 제시되었으나, 이에 한정되지 아니하며 상기 백 커버(48)에 상기 자성 부재(60) 를 수납하는 수납부가 형성되어, 상기 수납부에 상기 자성 부재(60)가 수납된 후에 선택된 커버에 의하여 덮여져서 형성될 수 있음을 밝혀둔다.

이하, 부착 패드에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 부착 패드를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 따라 절개한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 부착 패드(50)는 중앙에 적어도 하나 이상의 체결 홀(51)이 구비된 패널(52)과 상기 패널(52)의 내부에 수용되는 자성체(70)로 이루어진다. 이러한 상기 부착 패드(50)는 상기 자성 홀더(47)에 면 결합 될 수 있도록 패널 형상으로 형성된다. 상세히, 패널 형상의 상기 부착 패드(50)과 패널 형상의 상기 자성 홀더(47)는 넓은 면이 면 결합 되어, 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)에 충돌하는 경우, 상기 로봇 청소기의 충전대(40)를 넓게 지지한다.

여기서, 상기 부착 패드(50)의 형상은 패널 형상에 제한되지 아니하며, 상기 자성 홀더(47)와 용이하게 결합 될 수 있는 그 어떠한 형상으로도 제작 가능함을 밝혀둔다.

상세히, 상기 부착 패드(50)는 자석과 달라붙는 성질을 가지며 적어도 하나 이상의 체결 홀(51)이 형성된 금속 재질의 상기 자성체(70)에 플라스틱이 코팅 또는 인서트 사출되어 형성된다. 이러한 상기 부착 패드(50)는 상기 체결 홀(51)을 관통하여 실내의 벽면에 결합 되는 체결 부재(53)에 의하여 고정된다. 여기서, 상기 부착 패드(50)가 벽면에 부착되는 방법은 상기 체결 부재(53)에 의하여 부착되는 것이 제시되었으나, 이에 한정되지 아니하며 상기 부착 패드(50)의 일면에 양면 테이프가 부착되어 벽면에 부착될 수 있음을 밝혀둔다. 상기 체결 부재와 양면 테이프를 통칭하여, "결합부재"라 이름한다. 더 나아가, 상기 부착 패드(50)가 벽면에 견고하게 부착되도록 하는 방법이면 그 어떠한 방법도 이용 가능함을 밝혀둔다.

더욱 상세히, 상기 자성체(70)와 상기 자성 홀더(47)의 자성부재(60)의 자력에 의하여, 상기 부착 패드(50)는 상기 자성 홀더(47)와 자력 결합하도록 한다.

한편, 상기 자성 부재(60)와 상기 자성체(70)는 자력 결합 되도록 하는 조합으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 자성 부재(60)는 금속 재로 대체되고 상기 자성체(70)는 자성부재로 대체되는 조합과, 상기 자성부재(60)와 상기 자성체(70) 모두가 자성부재로서 형성되는 조합으로 형성될 수 있음을 밝혀둔다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 청소기의 충전대(40)의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 로봇 청소기(10)의 상기 충전 배터리(18)가 방전되는 경우, 상기 통신부(42)는 상기 로봇 청소기(10)로 신호를 발신하여, 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기의 충전대(40)의 위치를 인식할 수 있게 한다. 그리고 상기 로봇 청소기(10)가 상기 로봇 청소기 충전대(40)의 근거리 전방을 지나는 경우, 상기 적외선 송신부(41)는 적외선을 발산하여, 상기 로봇 청소기(10)를 상기 로봇 청소기의 충전대(40)의 전방에 형성된 도킹 플레이트(44)로 유도한다.

한편, 상기 로봇 청소기(10)는 그 구동력에 의하여 상기 로봇 청소기의 충전대(40)와 충돌하여 상기 로봇 청소기의 충전대(40)에 충격을 준다. 이때, 자력에 의해 자력 결합 되는 상기 자성 홀더(47)와 상기 부착 패드(50)에 의하여, 상기 로봇 청소기의 충전대(40)는 그 설치 위치가 변경되지 아니하며, 전도되지 아니한다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 충전대에 의하여, 로봇 청소기의 충전대는 외부의 충격에 의해 전도되거나 위치가 변경되는 것이 방지된다.

또한, 이러한 위치 변경 방지 또는 전도 방지는 로봇 청소기가 안정적으로 충전대에 도킹하여 충전할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 로봇 청소기의 충전배터리가 방전되는 것을 방지하여, 로봇 청소기의 청소능력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 충전 배터리를 충전하기 위한 충전 단자가 구비되며, 외벽의 일측에 지지되는 본체;

   상기 본체의 전방에 구비되며, 로봇 청소기의 도킹을 가이드 하는 도킹 플레이트;

   상기 본체의 후면에 제공되며, 자력을 발생하는 제 1 자성체가 구비되는 홀더; 및

   결합부재에 의하여 상기 외벽에 고정되며, 상기 제 1 자성체와 자력 결합 가능한 제 2 자성체가 구비되는 부착 패드가 포함되며,

   상기 제 1 자성체와 제 2 자성체가 결합되면, 상기 본체는 상기 외벽에 부착되어 상기 로봇 청소기의 도킹시 흔들림이 방지되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 충전대.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합부재에는,

   체결 부재와 또는 양면 테이프가 포함되는 로봇 청소기의 충전대.
3. 삭제

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