KR101322247B1

KR101322247B1 - 진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법

Info

Publication number: KR101322247B1
Application number: KR1020070090680A
Authority: KR
Inventors: 오장근; 김민하
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2013-10-25
Also published as: US7921509B2; US20090064446A1; EP2033561A2; RU2471403C2; KR20090025666A; RU2008126076A; EP2033561A3; EP2033561B1

Abstract

진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법이 개시된다. 본 발명의 진공청소기용 흡입브러시는, 공기를 흡입하는 흡입구와 흡입구를 통해 흡입된 공기가 유동하는 메인 공기유로를 구비하는 브러시 케이싱, 브러시 케이싱에 배치되고, 피청소면의 종류를 감지하는 피청소면 감지유닛, 브러시 케이싱의 바닥면을 피청소면으로부터 이격시키거나 접근시키는 승강유닛, 및 피청소면 감지유닛으로부터 발생되는 신호에 따라 동작되고, 메인 공기유로를 통해 유동하는 공기압을 이용하여 승강유닛을 구동하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

진공청소기, 흡입브러시, 하드 플로어, 카펫, 높이, 조절, 공기압

Description

진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법{suction brush for use in vacuum cleaner and height adjusting method thereof}

본 발명은 진공청소기용 흡입브러시에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지 여부에 따라 흡입구가 형성된 브러시 케이싱의 하부케이싱과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절될 수 있는 진공청소기용 흡입브러시에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 진공원에 의해 발생된 흡입력을 이용하여 피청소면으로부터 오물을 흡입하여 수거하는 전기제품이다. 다양한 종류의 진공청소기가 개발되어 사용되고 있다. 그 중의 하나인 캐니스터형 진공청소기는 일반적으로 본체, 연결부, 및 흡입브러시를 구비한다.

본체에는 흡입력을 발생하는 흡입모터와 같은 진공원이 내장되며 또한 흡입된 오물이 수거되는 집진부가 내장된다. 그리고 연결부는, 사용자가 핸들링하는 손잡이, 손잡이와 흡입브러시를 연결하는 연장관, 및 손잡이와 본체를 연결하는 플렉서블 호스를 구비한다. 또한 흡입브러시는 피청소면에 접촉되어 오물이 흡입되는 부분으로서 흡입브러시의 바닥면에는 공기 및 오물이 흡입되는 흡입구가 마련된다.

진공청소기에 의해 청소가 수행되는 피청소면 중 대표적인 것으로 하드 플로어(Hard Floor)와 카펫(Carpet)을 들 수 있다. 여기서, 하드 플로어는 석재, 목재 또는 장판재로 이루어진 바닥면이 매끄러운 피청소면을 총칭한다.

피청소면이 하드 플로어인 경우 진공청소기의 흡입브러시는 피청소면에 달라붙는 경우가 종종 있으며, 이러한 경우 흡입브러시의 조작저항이 커서 사용자가 흡입브러시를 조작하는데 많은 힘이 소요될 수 있다. 반면 피청소면이 카펫인 경우에는 흡입브러시가 피청소면에 달라붙는 경우가 상대적으로 적게 발생한다. 그런데 피청소면이 카펫인 경우에는 카펫의 상면에 촘촘히 형성된 울(Wool) 사이의 오물을 흡입하기 위해 피청소면이 하드 플로어인 경우에 비해 상대적으로 더 큰 흡입력이 요구된다.

피청소면에 대한 흡입브러시의 조작저항과 흡입력은, 흡입브러시의 높이, 즉, 흡입구가 형성된 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리와 밀접한 관계에 있다. 보다 상세히 설명하면, 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 작을수록 조작저항 및 흡입력이 커지며, 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 클수록 조작저항 및 흡입력은 감소된다.

그런데 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 일정하게 유지되는 흡입브러시를 사용하면, 피청소면이 하드 플로어인 경우에는 조작저항이 커서 사용자가 흡입브러시를 조작하는데 많은 힘이 소요되고, 피청소면이 카펫인 경우에는 흡입력이 약하여 카펫의 울 사이에 존재하는 오물들이 효과적으로 흡입될 수 없는 경우가 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 피청소면의 종류에 따라 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 적절히 가변될 수 있는 흡입브러시가 종래에 개발되었다. 이러한 흡입브러시의 상면에는 사용자에 의해 수동으로 조작되는 레버가 노출되어 있다. 따라서, 피청소면이 하드 플로어인 경우 사용자는 이러한 레버를 조작하여 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 상대적으로 이격시켜 조작저항을 줄일 수 있다. 그리고 피청소면이 카펫인 경우에는 사용자는 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 상대적으로 밀착시켜 흡입율을 향상시킬 수 있다.

그런데 이와 같이 사용자가 수동으로 레버를 조작하여 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 가변시키는 것은, 피청소면이 바뀔 때마다 사용자가 레버를 수동으로 조작해주어야 하므로 번거로움을 느끼기 쉬운 단점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되거나 또는 카펫에서 하드 플로어로 전환될 때 자동으로 흡입구가 형성된 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절되는 진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시양태에 따르면, 진공청소기용 흡입브러시는, 공기를 흡입하는 흡입구와 흡입구를 통해 흡입된 공기가 유동하는 메인 공기유로를 구비하는 브러시 케이싱; 브러시 케이싱에 배치되고, 피청소면의 종류를 감지하는 피청소면 감지유닛; 브러시 케이싱의 바닥면을 피청소면으로부터 이격시키거나 접근시키는 승강유닛; 및 피청소면 감지유닛으로부터 발생되는 신호에 따라 동작되고, 메인 공기유로를 통해 유동하는 공기압을 이용하여 승강유닛을 구동하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 피청소면 감지유닛은 브러시 케이싱에 배치된 센싱부재, 및 브러시 케이싱에 회전할 수 있게 배치되고, 일단에는 피청소면과 접촉하는 피청소면 접촉부가 구비되고, 타단에는 센싱부재를 동작하는 동작부가 구비된 회전부재를 포함할 수 있다. 이때, 센싱부재는 발광부와 수광부를 구비하는 적외선센서와 같은 광센서일 수 있다. 선택적으로, 센싱부재는 홀센서일 수 있다. 이 경우, 회전부재의 동작부는 영구자석으로 구성된 것이 바람직하다. 또한, 센싱부재는 마이크로스위치일 수 있다.

또한, 피청소면 감지유닛은, 브러시 케이싱에 배치된 센싱부재, 및 피청소면에 접촉하여 상하로 승강할 수 있게 브러시 케이싱에 배치되고, 센싱부재를 동작하는 동작부를 구비하는 승강부재로 구성될 수 있다. 이때, 센싱부재는 마이크로스위치이고, 승강부재는, 일단부는 피청소면과 접촉하는 롤러부를 구비하고 타단부는 승강부재를 브러시 케이싱에 승강할 수 있게 지지하는 지지부를 구비하고 중간부에는 마이크로스위치를 동작하는 동작부를 구비하는 봉으로 구성되며, 승강부재는 브러시 케이싱과 동작부 사이에서 승강부재에 배치된 탄성스프링에 의해 피청소면쪽으로 탄성적으로 가압되는 것이 바람직하다.

승강유닛은 브러시 케이싱내에서 브러시 케이싱에 대해 상하로 승강 가능하도록 설치된 승강판, 및 승강판의 적어도 길이방향의 일단부에 설치되고, 피청소면에 접촉되는 적어도 하나의 리브로 구성될 수 있다.

구동유닛은 메인 공기유로와 연통하는 변환 공기유로를 형성하는 변환 공기유로부, 변환 공기유로에 공기압을 발생시키거나 소멸시키도록 변환 공기유로를 개폐하는 유로개폐부, 및 유로개폐부에 의해 변환 공기유로에 발생 또는 소멸하는 공기압에 의해 승강판을 승강하도록 동작하는 승강판 동작부로 구성된다.

이때, 변환 공기유로부는 메인 공기유로를 형성하는 브러시 케이싱의 하부 케이싱의 유로가이드의 양측에 배치된 제1 및 제2변환 유로가이드, 및 브러시 케이싱의 상부케이싱의 유로가이드에 의해 형성되는 메인 공기유로 아래에 배치되고 제1 및 제2변환 유로가이드의 공기를 합류시키는 합류 가이드로 구성된다.

유로개폐부는 하부케이싱의 일측 상에 배치되며, 피청소면 감지유닛에서 발생하는 신호에 따라 구동되는 구동모터, 및 구동모터의 구동축에 연결되고, 합류 가이드의 상단부를 개방하는 개방위치와 밀폐하는 밀폐위치로 회전되는 유로개폐판으로 구성된다. 유로개폐판이 합류 가이드의 상단부를 개폐하기 위해 회전하는 각도를 제어하기 위해, 유로개폐부는 스토핑제어부를 더 포함할 수 있다. 스토핑제어부는 유로개폐판의 일단부에 배치된 캠돌기를 구비한 캠, 및 캠에 의해 동작하도록 배치된 리미트 스위치로 구성된 것이 바람직하다. 또한, 흡입브러시가 피청소면으로부터 이격될 때 구동모터가 동작하는 것을 방지하기 위해, 유로개폐부는 피청소면에 접촉가능하도록 브러시케이싱의 하부케이싱에 배치되고, 구동모터로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 전원 스위치부를 더 포함할 수 있다.

승강판 작동부는, 각각 상단부는 변환 공기유로와 연통하고 하단부는 개방되도록 제1 및 제2변환 유로가이드의 일단부의 하부에 형성된 제1 및 제2 실린더, 각각 승강판의 전방의 양단에서 상부로 돌출되어 제1 및 제2실린더내에 삽입 배치되고, 유로개폐판이 개방위치 또는 밀폐위치에 위치될 때 변환 공기유로를 통해 제1 및 제2실린더에 작용하는 메인 공기유로의 공기압에 따라 제1 및 제2실린더의 상단부를 밀폐하는 상승위치와 개방하는 하강위치로 이동하는 제1 및 제2 피스톤, 및 상부케이싱과 승강판 사이에 지지되고, 제1 및 제2 피스톤이 하강위치에 유지되도록 승강판을 탄성적으로 가압하는 탄성부재로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 청소기용 흡입브러시의 높이조절 방법은 피청소면의 종류를 검출하는 단계; 및 검출된 피청소면의 종류에 따라 공기압을 이 용하여 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 조절단계는, 검출된 피청소면의 종류에 따라 흡입브러시에 형성된 메인 공기유로와 변환 공기유로를 서로 연통시키거나 차단하는 단계, 및 메인 공기유로와 변환 공기유로를 서로 연통시키거나 차단할 때 발생하는 공기압에 의해, 피청소면과 접촉하는 적어도 하나의 리브를 구비하고 흡입브러시의 바닥면에 대해 승강하도록 설치된 승강판을 상승시키거나 하강시키는 단계로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법에 의하면, 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지 여부에 따라 흡입구가 형성된 브러시 케이싱의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청소기용 흡입브러시 및 그 높이조절방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청소기용 흡입브러시(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 흡입브러시(100)를 브러시 케이싱(110)의 상부케이싱(111)이 분해된 상태로 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 진공청소기용 흡입브러시(100)는, 브러시 케이싱(110), 피청소면 감지유닛(120), 승강유닛(140), 및 구동유닛(160)을 포 함한다.

브러시 케이싱(110)은 상부케이싱(111)과 하부케이싱(115)을 구비한다. 상부케이싱(111)과 하부케이싱(115)은 나사(도시하지 않음)와 고정보스(116)(하부케이싱의 고정보스만 도시함)를 통해 서로 고정결합된다. 하부케이싱(115)은 청소시 피청소면과 대향하도록 배치된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하부케이싱(115)의 길이방향의 전방 영역에는 피청소면으로부터 공기와 오물이 흡입되는 흡입구(119)가 형성되어 있다. 흡입구(119)를 통하여 흡입된 공기와 오물은 하부 및 상부케이싱(115,111)에 형성된 유로가이드(118, 113)를 통하여 연장관 커넥터(101) 측으로 안내된다. 여기서, 유로가이드(118, 113)는 흡입브러시(100)의 메인 공기유로(117)를 형성한다.

도 2를 참조하면, 피청소면 감지유닛(120)은 한 쌍의 흡입브러시 바퀴(102) 사이에서 하부케이싱(115)에 설치되어 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지를 감지한다. 이를 위해, 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 피청소면 감지유닛(120)은 센싱부재(122)와 회전부재(123)를 포함한다.

센싱부재(122)는 고정판(121) 상에 배치되며, 발광부와 수광부를 구비하는 적외선 센서와 같은 광센서(124)로 구성된다. 광센서(124)는 도시하지 않은 전선, 접속소켓 등을 통해 청소기본체의 제어판넬에 설치된 콘트롤러(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되어 있다.

회전부재(123)는 회전축(123a)을 통해 고정판(121)에 회전할 수 있게 설치된다. 회전부재(123)의 일단에는 피청소면에 접촉 가능한 피청소면 접촉부(123b)가 구비되며, 회전부재(123)의 타단에는 광센서(124)의 발광부와 수광부 사이에 위치할 수 있는 동작부(123c)가 구비된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 회전부재(123)는 피청소면이 하드 플로어인 경우, 회전부재(123)의 피청소면 접촉부(123b)가 피청소면으로부터 이격되어 위치하고 동작부(123c)가 광센서(124)의 발광부와 수광부 사이의 위치(이하, 'OFF 위치'라 함)에 위치하여 광센서(124)를 'OFF'시키도록 구성된다. 따라서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 피청소면이 카펫으로 바꿔지면, 회전부재(123)의 피청소면 접촉부(123b)는 카펫의 상면에 촘촘히 형성된 울(W, Wool)의 높이만큼 상승한다. 이때, 회전부재(123)는 피청소면 접촉부(123b)가 상승한 높이 만큼 일정각 회전하게 된다. 그 결과, 회전부재(153)의 동작부(123c)는 하강하여 광센서(124)의 발광부와 수광부 사이의 OFF 위치로부터 이격된 위치(이라, 'ON 위치'라함)에 위치하여 광센서(124)를 'ON'시킨다. 광센서(124)가 'ON'되면, 콘트롤러는 후술하는 바와 같이 구동유닛(160)을 제어하여 승강유닛(140)을 구동한다.

또한, 회전부재(123)는 회전축(123a)으로부터 동작부(123c)까지의 거리(L1)가 회전축(123a)으로부터 피청소면 접촉부(123b)까지의 거리(L2)보다 더 크게 형성된다. 본 실시예에서, 거리(L1)는 거리(L2)의 대략 5배가 되도록 구성된다. 따라서, 예를 들어 피청소면 접촉부(123b)가 1mm 정도만 상승하는 경우, 스위치 접촉부(153b)는 5mm 까지 하강될 수 있다. 그 결과, 카펫에 형성된 울(W)의 높이가 비교적 작은 경우에도 피청소면 감지부(150)는 피청소면이 카펫임을 쉽게 감지해낼 수 있게 된다.

이상에서, 피청소면 감지유닛(120)은 센싱부재(124)가 광센서(124)로 구성된 것으로 예시 및 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 피청소면 감지유닛(120')은 센싱부재(122)가 홀 센서(124')로 구성될 수 있다. 이 경우, 회전부재(123)의 동작부(123c')는 영구자석으로 구성된다.

또, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 피청소면 감지유닛(120")은 센싱부재(122)가 스위치단자(124a)를 갖는 마이크로스위치(124")로 구성될 수 있다.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 피청소면 감지유닛(120"')은, 고정판(121)에 배치된 센싱부재(122), 및 피청소면에 접촉하여 상하로 승강할 수 있게 하부케이싱(115)의 고정판(121)에 배치되고, 센싱부재(122)를 동작하는 동작부(123a')를 구비하는 승강부재(123')로 구성될 수 있다.

이때, 센싱부재(122)는 스위치단자(124a')를 갖는 마이크로스위치(124"')로 구성된다. 또, 승강부재(123')는, 하단부는 피청소면과 접촉하는 롤러부(123a')를 구비하고 상단부는 승강부재(123')를 하부케이싱(115)의 고정판(121)에 승강할 수 있게 지지하는 지지부(123c")를 구비하고 중간부에는 마이크로스위치(124"')의 스위치단자(124a')를 동작하는 동작부(123a')를 구비하는 봉으로 구성된다. 승강부재(123')는 하부케이싱(115)의 고정판(121)과 동작부(123a') 사이에 배치된 탄성스프핑(125)에 의해 피청소면쪽으로 탄성적으로 가압된다.

이와 같이 구성된 피청소면 감지유닛(120', 120", 120"')은 피청소면 감지유닛(120)과 동일한 원리로 동작하므로, 이들에 대한 상세한 동작설명은 생략한다.

다시 도 2를 참조하면, 승강유닛(140)은 하부케이싱(115)의 바닥면을 피청소면으로부터 이격시키거나 접근시켜 피청소면과 하부케이싱(115)의 바닥면 사이의 거리, 즉 흡입브러시(100)의 높이를 조절하는 것으로, 승강판(141)과 두 개의 리브(145)로 구성된다.

승강판(141)은 상부 및 하부케이싱(111, 115) 사이에서 하부케이싱(115)에 대해 상하로 승강 가능하도록 설치된다. 이를 위해, 승강판(141)은 승강판(141)의 양단에서 돌출 형성된 후술하는 승강판 작동부(171)의 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b; 도 2, 도 9 및 도 10 참조)이 제1 및 제2 실린더(173a)(도 9 및 도 10에 제1 실린더만 도시함)내에서 상하로 슬라이딩할 수 있게 배치된다.

두 개의 리브(145)는 승강판(141)의 전후방 하면의 설치홈에 아래로 돌출하도록 설치된다. 여기서, 리브(145)는 승강판(141)의 전후방 하면에 두 개가 배치된 것으로 예시하였지만, 승강판(141)의 전방 하면에만 배치될 수도 있다.

따라서, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 승강판(141)이 상승위치에 위치할 때, 리브(145)는 위로 상승하며, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 피청소면인 카펫면과 가깝게 위치된다. 반면, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 승강판(141)이 하강위치에 위치에 위치할 때, 리브(145)는 하부로 돌출하여 피청소면인 플로어면과 접촉하고, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 플로어면으로부터 이격된다.

구동유닛(160)은 컨트롤러의 제어하에 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)가 'ON' 또는 'OFF' 될 때 발생되는 신호에 따라 동작되고, 하부케이 싱(115)의 바닥면을 피청소면으로부터 이격시키거나 접근시키도록 승강유닛(140)을 구동한다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동유닛(160)은 변환 공기유로부(128), 유로개폐부(161), 및 승강판 작동부(171)를 구비한다.

도 2, 및 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 변환 공기유로부(128)는 메인 공기유로(117)와 연통하는 변환 공기유로(129)를 형성하는 것으로, 하부케이싱(115)의 유로가이드(118)의 양측에 배치된 제1 및 제2변환 유로가이드(128a, 128b), 및 상부케이싱(111)의 유로가이드(113)에 의해 형성된 메인 공기유로(117) 아래에 배치된 합류 가이드(128c)로 구성된다. 제1 및 제2변환 유로가이드(128a, 128b)의 각각은 일단부에는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 하단부가 개방된 승강판 작동부(171)의 제1 또는 제2실린더(173a)(도 9 및 도 10에 제1실린더만 도시함)가 형성되고, 타단부에는 합류 가이드(128c)의 일측부와 연결되어 있다. 합류 가이드(128c)는 양측부에서 제1 및 제2변환 유로가이드(128a, 128b)의 타단부와 연결되고, 상단부에는 개방되어 있다.

유로개폐부(161)는 변환 공기유로(129)에 공기압을 발생시키거나 소멸시키도록 합류 가이드(128c)의 상단부를 개폐하는 것으로, 구동모터(163), 및 유로개폐판(165)으로 구성된다. 구동모터(163)는 하부케이싱(115)의 일측 상에 배치되며, 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)가 'ON' 또는 'OFF' 될 때 발생되는 신호에 따라 콘트롤러에 의해 구동된다. 구동모터(163)는 콘트롤러의 전원공급제어부(도시하지 않음)를 통해 청소기 본체에 설치된 바테리 또는 외부전원에 연결된다. 유로개폐판(165)은 합류 가이드(128c)의 상단부를 밀폐하는 밀폐위치(도 2, 도 7, 및 도 9 참조)와 개방하는 개방위치(도 8, 및 도 10)로 회전된다. 이를 위해, 유로개폐판(165)은 구동모터(163)의 구동축에 연결되어 구동축에 의해 회전한다. 유로개폐판(165)은 양단에서 제1 및 제2지지봉(165a, 165b)에 의해 제1 및 제2지지브라켓에 회전할 수 있게 지지된다.

유로개폐판(165)이 합류 가이드(128c)의 상단부를 개폐하기 위해 회전하는 각도를 제어하기 위해, 제2지지봉(165b)의 일단부 근처에는 스토핑제어부(167)가 배치되어 있다. 스토핑제어부(167)는 제2지지봉(165b)의 일단부에 배치된 캠돌기를 구비한 캠(168), 및 캠(168)에 의해 동작하도록 배치된 리미트 스위치(169)로 구성된다. 리미트 스위치(169)는, 각각 캠(168)이 약 90도 각도로 회전할 때 캠돌기에 의해 'ON'되도록 약 90도 각도로 배치된 스위치단자를 구비하는 제1 및 제2스위치로 구성된다.

따라서, 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)가 'ON' 또는 'OFF' 될 때 발생되는 신호에 따라 구동모터(163)가 콘트롤러의 제어하에, 예를들면, 시계반대방향 또는 시계방향으로 회전하여 유로개폐판(165)이 밀폐위치 또는 개방위치에 위치될 때, 캠(168)의 캠돌기는 리미트 스위치(169)의 제1 또는 제2스위치를 동작하게 되고, 그에 따라, 콘트롤러는 구동모터(163)를 정지시키게 된다.

또한, 도 2를 참조하면, 흡입브러시(100)가 피청소면으로부터 이격될 때 구동모터(163)가 동작하는 것을 방지하기 위해, 유로개폐부(161)는, 고정판(121)에 배치되고 외부 배터리 또는 외부전원으로부터 구동모터(163)로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 전원 스위치부(180)를 구비한다. 도면에 나타나진 않았지만 전원 스 위치부(180)의 하단부에는 피청소면에 접촉 가능한 전원 스위치(미도시)가 마련된다. 따라서, 흡입브러시(100)가 피청소면 상에 접촉된 경우에는 전원 스위치도 함께 피청소면과 접촉되고, 이에 따라 외부 배터리 또는 외부전원으로부터 구동모터(163)로 전원이 공급된다. 반면 흡입브러시(100)가 피청소면으로부터 이격된 경우, 특히 흡입브러시(100)가 카펫청소시 일시적으로 들어올려져 피청소면으로부터 이격된 경우에는 전원 스위치가 'OFF' 상태가 되어 외부 배터리 또는 외부전원과 구동모터(163) 사이의 전기적 연결이 차단된다. 그 결과 외부 배터리 또는 외부전원으로부터 구동모터(163)로의 전원 공급이 차단되어 구동모터(163)가 불필요하게 회전 구동되는 것이 방지된다.

승강판 작동부(171)는 유로개폐부(161)에 의해 변환 공기유로(129)에 발생 또는 소멸하는 공기압에 의해 승강판(141)을 승강하도록 동작하는 것으로, 제1 및 제2변환 유로가이드(128a, 128b)의 일단부와 승강판(141) 사이에 배치된다.

도 2 및 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 승강판 작동부(171)는 제1 및 제2 실린더(173a)(도 9 및 도 10에 제1 실린더만 도시함), 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b), 및 탄성부재(177)로 구성된다.

제1 및 제2 실린더(173a)는 각각, 제1 및 제2변환 유로가이드(128a, 128b)의 일단부의 하부에 형성된다. 제1 및 제2 실린더(173a)의 각각은 상단부는 변환 공기유로(129)와 연통하고 하단부는 개방된다. 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)은 각각, 승강판(141)의 전방의 양단에서 상부로 돌출되어 제1 및 제2실린더(173a)내에 삽입 배치된다. 또한, 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)은 각각, 위에서 설명한 바와 같이 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)가 'ON' 또는 'OFF' 될 때 발생되는 신호에 따라 구동모터(163)가 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하여 유로개폐판(165)이 개방위치 또는 밀폐위치에 위치될 때 변환 공기유로(129)를 통해 제1 및 제2실린더(173a)에 작용하는 청소기 본체의 흡입모터(도시하지 않음)의 흡입력, 즉, 메인 공기유로(117)의 공기압에 따라 제1 및 제2실린더(173a)의 상단부를 밀폐하는 상승위치(도 10 참조)와 개방하는 하강위치(도 9 참조)로 이동한다. 이때, 승강판(141)은 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)과 함께 승강한다. 탄성부재(177)는 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)이 하강위치에 유지되도록 승강판(141)을 탄성적으로 가압한다. 이를 위해, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 탄성부재(177)는 상부케이싱(111)과 승강판(141) 사이의 대략 중앙부분에서 지지브라켓에 지지된다.

따라서, 도 7 및 도 9에 도시한 바와 같이, 피청소면이 하드 플로어인 경우, 감지유닛(120)의 광센서(124)가 발생하는 'OFF' 신호에 따라 구동모터(163)가 예를들면 시계반대방향으로 회전하여 유로개폐판(165)이 밀폐위치에 위치되므로, 흡입모터의 흡입력, 즉 메인 공기유로(117)의 공기압은 변환 공기유로(129)를 통해 제1 및 제2실린더(173a)에 작용하지 않는다. 따라서, 승강판(141)은 탄성부재(177)에 의해 가압되어 아래로 하강된 하강위치에 유지된다, 이때, 리브(145)는 하부로 돌출하여 플로어면과 접촉하고, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 플로어면으로부터 이격된다.

반면, 도 8 및 도 10에 도시한 바와 같이, 피청소면이 카펫인 경우, 감지유닛(120)의 광센서(124)가 발생하는 'ON'신호에 따라 구동모터(163)가 시계방향으로 회전하여 유로개폐판(165)이 개방위치에 위치되므로, 메인 공기유로(117)의 공기압은 변환 공기유로(129)를 통해 제1 및 제2실린더(173a)에 작용하게 된다. 따라서, 제1 및 제2실린더(173a)내에 슬라이딩할 수 있게 배치된 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)은 메인 공기유로(117)의 공기압에 위해 끌어올려져 상승위치로 상승하게 되고, 그에 따라, 승강판(141)은 제1 및 제2 피스톤(175a, 175b)에 의해 탄성부재(177)의 탄성력에 대항하여 상승위치에 유지된다. 이때, 리브(145)는 위로 상승하여 카펫면과 접촉하며, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 카펫면과 가깝게 위치된다.

이상 설명한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예의 진공청소기용 흡입브러시(100)의 높이조절동작을 도 1 내지 도 3b 및 도 7 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 청소기의 전원이 'ON'된 후 청소기 본체의 흡입모터가 구동됨과 동시에, 흡입브러시(100)를 피청소면에 올려 놓으면(S1), 피청소면에 붙어있는 오물은 흡입모터의 흡입력에 의해 흡입구(119)와 메인 공기유로(117)를 통해 흡입된다.

이와 동시에, 피청소면 감지유닛(120)은 도 3a 및 도 3b와 관련하여 설명한 바와 같이 피청소면의 종류, 즉 피청소면이 카펫 인지 하드 플로어 인지를 검출한다(S2).

이때, 피청소면이 카펫인 것으로 검출된 경우, 콘트롤러는 브러시 케이싱(110)의 하부케이싱(115)의 바닥면을 카펫면에 접근시키는 카펫청소모드를 수행한다(S3).

보다 상세히 설명하면, 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)는 'ON"신호를 발생한다. 이에 따라 콘트롤러는 이전 동작시 기억된 현재의 유로개폐판(165)의 위치가 'ON"신호에 대응하는 개방위치인지를 판단한다. 판단결과, 개방위치인 것으로 판단되면, 콘트롤러는 구동모터(163)을 구동시키지 않고 대기시키고, 개방위치가 아닌 것으로 판단되면, 유로개폐판(165)을 도 8에 도시한 위치로 회전시키기 위해 구동모터(163)를 일방향, 예를들면, 시계방향으로 구동하도록 제어한다. 그 후, 캠(168)의 캠돌기가 리미트스위치(169)의 제2스위치를 'ON'시키면, 콘트롤러는 구동모터(163)를 정지시키도록 제어한다. 이와 같이 유로개폐판(165)이 개방위치에 위치하면, 메인 공기유로(117)의 공기압은 변환 공기유로(129)를 통해 제1 및 제2실린더(173a)에 작용하게 된다. 따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2실린더(173a)내에 배치된 제1 및 제2 피스톤(175, 175b)은 메인 공기유로(117)의 공기압에 위해 상승위치로 상승하게 되고, 그에 따라, 승강판(141)은 제1 및 제2 피스톤(175, 175b)에 의해 탄성부재(177)의 탄성력에 대항하여 상승위치에 유지된다. 이때, 리브(145)는 위로 상승하며, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 카펫면과 가깝게 위치된다. 그 결과, 피청소면이 하드 플로어인 경우에 비해 하부케이싱(115)은 피청소면인 카펫면에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 흡입브러시(100)는 카펫에서의 흡입율이 향상되어 카펫 상의 울 사이에 존재하는 오물들을 효과적으로 흡입할 수 있게 된다.

이 상태에서, 사용자는 흡입브러시(100)를 피청소면에 따라 이동시켜 카펫을 청소한다(S5). 이때, 사용자가 청소를 수행하는 도중에 흡입브러시(100)를 위로 들 어서 카펫으로부터 이격시킬 수 있다. 이 경우, 피청소면 감지부(120)는 도 3b와 같은 상태에서 도 3a과 같은 상태로 전환된다. 즉, 피청소면 감지부(120)에 의해 피청소면이 하드 플로어로 감지되는 경우로 전환된다. 하지만 사용자가 흡입브러시(100)를 위로 드는 경우, 흡입브러시(100)에 구비된 전원 스위치부(180, 도 2 참조)의 스위치가 'OFF' 되며, 이에 따라 구동모터(163)가 불필요하게 회전 구동되는 것이 차단된다.

한편, 위의 피청소면의 종류를 검출하는 단계(S2)에서 피청소면이 하드 플로어인 것으로 검출된 경우, 콘트롤러는 브러시 케이싱(110)의 하부케이싱(115)의 바닥면을 플로어면으로부터 이격시키는 플로어청소모드를 수행한다(S4).

보다 상세히 설명하면, 피청소면 감지유닛(120)의 광센서(124)는 'OFF"신호를 발생한다. 이에 따라, 콘트롤러는 이전 동작시 기억된 현재의 유로개폐판(165)의 위치가 'OFF"신호에 대응하는 밀폐위치인지를 판단한다. 판단결과, 밀폐위치인 것으로 판단되면, 콘트롤러는 구동모터(163)을 구동시키지 않고 대기시키고, 밀폐위치가 아닌 것으로 판단되면, 유로개폐판(165)을 도 7에 도시한 위치로 회전시키기 위해 구동모터(163)를 타방향, 예를들면 시계반대방향으로 구동시키도록 제어한다. 그 후, 캠(168)의 캠돌기가 리미트스위치(169)의 제1스위치를 'ON"시키면, 콘트롤러는 구동모터(163)를 정지시키도록 제어한다. 이와 같이 유로개폐판(165)이 밀폐위치에 위치하면, 메인 공기유로(117)의 공기압은 변환 공기유로(129)를 통해 제1 및 제2실린더(173a)에 작용하지 않는다. 따라서, 승강판(141)은 탄성부재(177)에 의해 아래로 가압되어 하강된 하강위치에 유지된다, 이때, 리브(145)는 하부로 돌출하여 플로어면과 접촉하고, 이에 따라 하부케이싱(115)의 바닥면은 플로어면으로부터 이격된다. 그 결과, 하부케이싱(115)이 흡입력에 의해 피청소면 상에 달라붙는 현상이 감소되고, 그에 따라 흡입브러시(100)의 조작저항이 감소될 수 있다.

이 상태에서, 사용자는 흡입브러시(100)를 피청소면에 따라 이동시켜 하드 플로어를 청소한다(S5)

이와 같이 청소를 수행하는 동안, 콘트롤러는 청소기의 전원이 'OFF'되었는지를 판단한다(S6). 판단결과, 전원이 'OFF'되지 않으면, 콘트롤러는 단계 S2 내지 단계 S5를 반복 수행하고, 전원이 'OFF'되면, 청소를 완료한다.

본 발명은 진공청소기용 흡입브러시에 적용되어, 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지 여부에 따라 흡입구가 형성된 하부케이싱과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절될 수 있도록 하는데 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청소기용 흡입브러시의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 흡입브러시를 브러시 케이싱의 상부케이싱이 분해된 상태로 도시한 분해 사시도,

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 흡입브러시의 피청소면 감지유닛의 동작을 예시하는 도시한 측면도,

도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 흡입브러시의 피청소면 감지유닛의 변형예의 동작을 예시하는 도시한 측면도,

도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 흡입브러시의 피청소면 감지유닛의 다른 변형예의 동작을 예시하는 도시한 측면도,

도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 흡입브러시의 피청소면 감지유닛의 또 다른 변형예의 동작을 예시하는 도시한 측면도,

도 7 및 도 8은 도 1에 도시된 흡입브러시의 구동유닛의 유로개폐부의 동작을 예시하는 도 2의 선 VII-VII을 따라 도시한 결합단면도,

도 9 및 도 10은 도 1에 도시된 흡입브러시의 구동유닛의 승강판 동작부의 동작을 예시하는 도 2의 선 IX-IX을 따라 도시한 단면도, 및

도 11은 도 1에 도시된 흡입브러시의 높이조절 동작을 예시하는 플로우차트이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

100: 흡입브러시 110: 브러시 케이싱

111: 상부케이싱 115: 하부케이싱

117: 메인 공기유로 120, 120', 120", 120"': 피청소면 감지 유닛 122: 센싱부재 123: 회전부재

128: 변환 공기유로부 129: 변환 공기유로

140: 승강유닛 141: 승강판

145: 리브 160: 구동유닛

161: 유로개폐부 163: 구동모터

165: 유로개폐판 167: 스토핑제어부

168: 캠 169: 리미트스위치

171: 승강판 작동부 173a: 실린더

175a, 175b: 피스톤 177: 탄성부재

180: 전원스위치부

Claims

공기를 흡입하는 흡입구와 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기가 유동하는 메인 공기유로를 구비하는 브러시 케이싱;

상기 브러시 케이싱에 배치되고, 피청소면의 종류를 감지하는 피청소면 감지유닛;

상기 브러시 케이싱의 바닥면을 피청소면으로부터 이격시키거나 접근시키는 승강유닛; 및

상기 피청소면 감지유닛으로부터 발생되는 신호에 따라 동작되고, 상기 메인 공기유로를 통해 유동하는 공기압을 이용하여 상기 승강유닛을 구동하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제1항에 있어서, 상기 피청소면 감지유닛은,

상기 브러시 케이싱에 배치된 센싱부재; 및

상기 브러시 케이싱에 회전할 수 있게 배치되고, 일단에는 피청소면과 접촉하는 피청소면 접촉부가 구비되고, 타단에는 상기 센싱부재를 동작하는 동작부가 구비된 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제2항에 있어서, 상기 센싱부재는 발광부와 수광부를 구비하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제2항에 있어서,

상기 센싱부재는 홀센서를 포함하며,

상기 회전부재의 상기 동작부는 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제2항에 있어서, 상기 센싱부재는 마이크로스위치를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제1항에 있어서, 상기 피청소면 감지유닛은,

상기 브러시 케이싱에 배치된 센싱부재; 및

피청소면에 접촉하여 상하로 승강할 수 있게 상기 브러시 케이싱에 배치되고, 상기 센싱부재를 동작하는 동작부를 구비하는 승강부재를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제6항에 있어서,

상기 센싱부재는 마이크로스위치를 포함하며,

상기 승강부재는, 일단부는 피청소면과 접촉하는 롤러부를 구비하고 타단부는 상기 승강부재를 상기 브러시 케이싱에 승강할 수 있게 지지하는 지지부를 구비하고 중간부에는 마이크로스위치를 동작하는 상기 동작부를 구비하는 봉을 포함하 며,

상기 승강부재는 상기 브러시 케이싱과 상기 동작부 사이에서 상기 승강부재에 배치된 탄성스프링에 의해 피청소면쪽으로 탄성적으로 가압되는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제1항에 있어서, 상기 승강유닛은,

상기 브러시 케이싱내에서 상기 브러시 케이싱에 대해 상하로 승강 가능하도록 설치된 승강판; 및

상기 승강판의 적어도 길이방향의 일단부에 설치되고, 피청소면에 접촉되는 적어도 하나의 리브를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제8항에 있어서, 상기 구동유닛은,

상기 메인 공기유로와 연통하는 변환 공기유로를 형성하는 변환 공기유로부;

상기 변환 공기유로에 공기압을 발생시키거나 소멸시키도록 상기 변환 공기유로를 개폐하는 유로개폐부; 및

상기 유로개폐부에 의해 상기 변환 공기유로에 발생 또는 소멸하는 공기압에 의해 상기 승강판을 승강하도록 동작하는 승강판 동작부를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제9항에 있어서, 상기 변환 공기유로부는,

상기 메인 공기유로를 형성하는 상기 브러시 케이싱의 하부케이싱의 유로가이드의 양측에 배치된 제1 및 제2변환 유로가이드; 및

상기 브러시 케이싱의 상부케이싱의 유로가이드에 의해 형성되는 상기 메인 공기유로 아래에 배치되고 상기 제1 및 제2변환 유로가이드의 공기를 합류시키는 합류 가이드를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제10항에 있어서, 상기 유로개폐부는,

상기 하부케이싱의 일측 상에 배치되며, 상기 피청소면 감지유닛에서 발생하는 신호에 따라 구동되는 구동모터; 및

상기 구동모터의 구동축에 연결되고, 상기 합류 가이드의 상단부를 개방하는 개방위치와 밀폐하는 밀폐위치로 회전되는 유로개폐판을 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제11항에 있어서, 상기 유로개폐부는 상기 유로개폐판이 상기 합류 가이드의 상단부를 개폐하기 위해 회전하는 각도를 제어하는 스토핑제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제12항에 있어서, 상기 스토핑제어부는,

상기 유로개폐판의 일단부에 배치된 캠돌기를 구비한 캠; 및

상기 캠에 의해 동작하도록 배치된 리미트 스위치를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제11항에 있어서, 상기 유로개폐부는, 피청소면에 접촉가능하도록 상기 브러시케이싱의 상기 하부케이싱에 배치되고, 상기 구동모터로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 전원 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
제11항에 있어서, 상기 승강판 작동부는,

각각 상단부는 상기 변환 공기유로와 연통하고 하단부는 개방되도록 상기 제1 및 제2변환 유로가이드의 일단부의 하부에 형성된 제1 및 제2 실린더;

각각 상기 승강판의 전방의 양단에서 상부로 돌출되어 상기 제1 및 제2실린더내에 삽입 배치되고, 상기 유로개폐판이 상기 개방위치 또는 상기 밀폐위치에 위치될 때 상기 변환 공기유로를 통해 상기 제1 및 제2실린더에 작용하는 상기 메인 공기유로의 공기압에 따라 상기 제1 및 제2실린더의 상단부를 밀폐하는 상승위치와 개방하는 하강위치로 이동하는 제1 및 제2 피스톤; 및

상기 상부케이싱과 상기 승강판 사이에 지지되고, 상기 제1 및 제2 피스톤이 상기 하강위치에 유지되도록 상기 승강판을 탄성적으로 가압하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 진공청소기용 흡입브러시.
피청소면의 종류를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 피청소면의 종류에 따라 공기압을 이용하여 흡입브러시의 바닥 면과 피청소면 사이의 거리를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기용 흡입브러시의 높이조절 방법.
제16항에 있어서, 상기 조절단계는,

상기 검출된 피청소면의 종류에 따라 상기 흡입브러시에 형성된 메인 공기유로와 변환 공기유로를 서로 연통시키거나 차단하는 단계; 및

상기 메인 공기유로와 상기 변환 공기유로를 서로 연통시키거나 차단할 때 발생하는 공기압에 의해, 피청소면과 접촉하는 적어도 하나의 리브를 구비하고 상기 흡입브러시의 바닥면에 대해 승강하도록 설치된 승강판을 상승시키거나 하강시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기용 흡입브러시의 높이조절 방법.