KR101712867B1 - 로봇 청소기 충격 흡수용 범퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기의 충격 흡수 범퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는원형 로봇 청소기가 장애물에 부딪쳐 고장나는 것을 방지할 수 있도록, 진행하는 방향에 범퍼가 형성된 로봇 청소기에 관한 것이다.
본 발명은 충격 감지센서가 진행 방향의 전면에 설치되는 원판형 본체;
상기 충격 감지센서를 보호하기 위해 충격 감지센서의 전면에 설치되는 제1 탄성 부재와 상기 충격 감지 센서에서 좌우로 소정 간격 이격하여 설치되는 제2 탄성 부재로 이루어진 충격 흡수부재; 및 상기 원판형 본체의 전면에 결합되고, 상기 충격 흡수부재에 의해서 지지되는 원호형 범퍼 부재로 이루어지며, 여기서, 상기 제1 탄성 부재는 충격 감지센서의 전면에 위치하는 소정 길이의 중심부와 상기 충격 감지센서의 좌우에서 각각 절곡되어 본체 방향으로 연장되다가 반대 방향으로 밴딩되어 범퍼 부재 방향으로 연장되어 범퍼 부재 방향으로 돌출되는 좌우 날개부로 이루어지며, 상기 제2 탄성부재는 시소형 탄성 부재이며, 일측은 상기 제1 탄성 부재의 날개부를 지지하고, 타측은 범퍼 방향으로 돌출되어 범퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기를 제공한다.

Description

로봇 청소기 충격 흡수용 범퍼{BUMPER FOR ABSORPTION OF IMPACT IN ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇 청소기의 충격 흡수 범퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는원형 로봇 청소기가 장애물에 부딪쳐 고장나는 것을 방지할 수 있도록, 진행하는 방향에 범퍼가 형성된 로봇 청소기에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 실내에서 자동으로 센서에 의해 방향을 감지하여 바닥면을 청소하는 통상의 로봇 진공청소기(10)에는 바퀴(2)가 달리 원판형 본체(100)에 센서와 모터 및 충전기를 포함하는 장비들이 실장되고, 그 위에 소정두께의 원판형 커버(4)가 덮히며, 이동방향의 전방에 범퍼(200)가 형성된다.

로봇 청소기(10)가 진행하는 과정에서 물체에 부딪힐 경우, 전방에 구비된 범퍼(200)가 충격을 흡수하여 로봇 청소기(10)를 충돌로부터 보호하게 된다. 로봇 청소기(10)에 부착되는 범퍼(200)는 범퍼 뒤를 지지하는 탄성형 부재(도시되지 않음)에 의해서 지지되어 충돌시 뒤로 후퇴하였다가 다시 원위치로 복원된다. 충격으로부터 진공청소기의 센서와 전장류 보호는 물론 실내 비치된 가구 등의 손상을 방지할 수 있도록 범퍼가 형성된다. 그러나, 범퍼의 설치에도 불구하고, 본체의 외관 손상은 물론, 본체 내부에 설치된 각종 센서 등이 오동작하는 경우가 발생되는 경우가 빈번하게 발생한다.

범퍼 구조를 개선하기 위해서, 주식회사 유진로봇에 허여된 대한민국 특허 제1311296호에서는 본 발명은 로봇 몸체에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 슬라이딩 부재; 평면이 원호 형상이고, 상기 슬라이딩 부재가 전후 방향으로 이동 시 상기 슬라이딩 부재와 일체로 이동하며, 상기 슬라이딩 부재에 회동가능하게 결합되는 전면 플레이트; 상기 슬라이딩 부재가 후방으로 소정 거리 이상 이동 시 이를 감지하는 제1센서; 상기 슬라이딩 부재를 전방으로 가압하는 제1 탄성 부재; 및 상기 전면 플레이트가 소정 각도 이상 회동시 이를 감지하는 제2 센서를 포함하는 범퍼 구조를 개시한다.

그러나 이러한 구조는 청소기의 이동속도가 빨라지면서 전방 스프링의 탄성 부재가 견딜 수 있는 한계를 넘어서는 충격이 발생할 경우, 스프링이 완전히 젖혀지면서 센서에 충격을 가하게 된다.

또한, 이러한 방식은 정면 충돌에서는 어느 정도 유효하지만, 대각 방향으로 충돌했을 경우 상기 스프링에 충돌에 의한 외압이 원할하게 전달되지 못하여 완충기능을 원활하게 수행하지 못하는 문제점을 가지게 된다.

이에 따라, 범퍼의 개선이 요구되고 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 대각 충돌시에도 충격을 잘 흡수할 수 있으며, 충격시 센서에 정보를 정확하게 전달할 수 있는 새로운 로봇 청소기용 범퍼 구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은

충격 감지센서가 진행 방향의 전면에 설치되는 원판형 본체;

상기 충격 감지센서를 보호하기 위해 충격 감지센서의 전면에 설치되는 제1 탄성 부재와 상기 충격 감지 센서에서 좌우로 소정 간격 이격하여 설치되는 제2 탄성 부재로 이루어진 충격 흡수부재; 및

상기 원판형 본체의 전면에 결합되고, 상기 충격 흡수부재에 의해서 지지되는 원호형 범퍼 부재로 이루어지며,

여기서, 상기 제1 탄성 부재는 충격 감지센서의 전면에 위치하는 소정 길이의 중심부와 상기 충격 감지센서의 좌우에서 각각 절곡되어 본체 방향으로 연장되다가 반대 방향으로 밴딩되어 범퍼 부재 방향으로 연장되어 원판형 본체 외부로 돌출되는 좌우 날개부로 이루어지며,

상기 제2 탄성부재는 시소형 탄성 부재이며, 일측은 상기 제1 탄성 부재의 날개부를 지지하고, 타측은 범퍼 방향으로 돌출되어 범퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기를 제공한다.

본 발명은 본체의 정면에 구비된 제1 탄성부재가 충격 감지센서의 전면을 가려주면서 충격 감지 센서를 보호하면서 전방의 충격을 흡수하게 되며, 제2 탄성부재가 대각 방향에서 가해지는 충격을 흡수하게 된다.

또한, 본원 발명은 전방에 형성되는 제1 탄성 부재와 대각 방향에 설치된 제2 탄성부재들이 서로 연동되어 있어서, 각 탄성 부재에 가해지는 충격을 다른 탄성부재로 분산시킬 수 있다.

도 1은 종래 로봇 청소기 및 본원 발명의 로봇 청소기의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 종래 로봇 청소기 및 본원 발명의 로봇 청소기의 외관을 보여주는 평면도이다.
도 3은 로봇 청소기에서 상부의 원판형 케이스와 범퍼를 제거한 상태에서 본 발명에 따른 탄성 부재가 장착된 원판형 몸체의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 원판형 부재에 범퍼가 접하는 상태를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 원판형 부재에 범퍼가 후퇴하는 과정에서 나타나는 탄성부재의 움직임을 보여주는 설명도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 충격 흡수 범퍼이다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.

도 3 내지 도 5에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 원판형 로봇 청소기의 원판형 몸체(100)에는 진행방향의 전방에 설치되는 충돌 감지센서(300)를 보호하면서 전방 충돌에 의해서 받는 충격을 흡수하기 위해 진행방향의 전방에 설치되는 제1 탄성 부재(110)와, 대각 방향 충돌에 의해서 받게 되는 충격을 흡수하기 위해서 진행 방향의 대각 방향에 설치되는 제2 탄성 부재(120)로 이루어진 탄성형 부재가 설치된다. 상기 제2 탄성 부재(120)는 제1 탄성 부재(110)에서 좌우 방향으로 동일 간격으로 이격되어 진행방향의 대각 방향에 설치된다.

제1탄성 부재(110)는 충격 감지센서(300)의 전면에 위치하는 소정 길이의 중심부(111)와 상기 충격 감지센서(300)의 좌우에서 각각 절곡되어, 충격 감지센서(300)와 충격 감지 센서 양측에 형성된 원통형 보스(311) 사이를 따라서 본체 방향으로 연장되다가 원통형 보스(311)를 따라서 반대 방향으로 밴딩되어 범퍼 부재 방향으로 연장되어 원판형 몸체(100)의 바깥으로 돌출되는 2개의 날개부(112)로 이루어진다.

제2탄성 부재(120)는 원통형 회동체(121)와 원통형 회동체(121)의 회동축을 중심으로 시소 형태로 양쪽으로 늘어선 단축 지지편(123)과 장축 지지편(122)으로 이루어진 시소 부재와, 상기 시소부재의 원통형 회동체(121)이 삽입되는 회동용 보스(312)와, 상기 원통형 회동체(121) 안쪽으로 회동용 보스(312)에 끼워져 고정되며, 말단에서 돌출된 돌출부(314)가 단축 지지편(123)의 배면을 지지하는 코일 스프링(313)과 장축 지지편(122)이 뒤로 밀려나는 것을 방지하기 위해서 장축 지지편의 뒤쪽에 형성된 지지용 보스(315)로 이루어진다.

상기 제1탄성 부재(110)과 제2 탄성부재(120)은 제2 탄성부재(120)의 장축 지지편(122)이 제1 탄성 부재(110)의 날개부(112)의 뒤쪽까지 길게 연장됨으로써, 범퍼부재에 가해지는 충격을 분산시키게 된다.

도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 정면 충돌에 의해서 범퍼부재(200)가 뒤로 밀리게 되면, 제1 탄성부재(110)의 날개부(112)가 뒤로 밀리면서 충격을 흡수하게 된다. 동시에 제2 탄성부재(120)의 단축 지지편(123)이 범퍼부재(200)에 의해 뒤로 밀리면서, 단축 지지편(123)을 지지하는 코일 스프링(313)의 말단 돌출부(314)가 충격을 흡수하게 된다. 또한, 단축 지지편(123)이 뒤로 밀리면서, 장축 지지편(122)이 전진하게 되며, 전진한 장축 지지편(122)이 제1 탄성부재(110)의 날개부(112) 뒤를 지지하게 된다. 이에 따서, 제1 탄성부재(110)의 지지력을 넘어서는 충격이 전방에서 가해질 경우에도 제2 탄성부재(120)에 의해서 보조적으로 지지되어 날개부(112)가 완전히 젖혀지는 것을 방지하게 된다.

동일하게 대각 충돌에 의해서 범퍼 부재(200)가 뒤로 밀릴 경우, 먼저 제2 탄성부재(120)의 단축 지지편(123)이 범퍼에 의해 뒤로 밀리면서, 단축 지지편(123)을 지지하는 코일 스프링(313)의 말단 돌출부(314)가 충격을 흡수하게 된다. 이때 대각 충돌에 의해서 제2 탄성부재(120)의 지지력을 넘어서는 충격이 대각 방향에서 가해질 경우에도, 제2 탄성부재(120)의 장축 지지편(122)이 전진하면서, 충격에 의해서 후진하는 제1 탄성부재(110)의 날개부(112)에 의해서 지지되게 되어, 제2 탄성부재(120)의 단축 지지편(123)이 완전히 젖혀져 충격이 전달되는 것을 방지하게 된다.

결과적으로 전방 또는 대각 방향에서 충격이 가해질 때, 충격이 제1 탄성부재(110)와 두 개의 제2 탄성부재(120)에 의해서 함께 흡수됨으로서, 본체에 직접적으로 미치는 충격을 흡수할 수 있게 된다.

100 : 원판형 몸체
200 : 범퍼 부재
110 : 제1 탄성부재
120 : 제2 탄성부재

Claims (1)

1. 충격 감지센서가 진행 방향의 전면에 설치되는 원판형 본체;
   상기 충격 감지센서를 보호하기 위해 충격 감지센서의 전면에 설치되는 제1 탄성 부재와 상기 충격 감지 센서에서 좌우로 소정 간격 이격하여 설치되는 제2 탄성 부재로 이루어진 충격 흡수부재; 및
   상기 원판형 본체의 전면에 결합되고, 상기 충격 흡수부재에 의해서 지지되는 원호형 범퍼 부재로 이루어지며,
   여기서, 상기 제1 탄성 부재는 충격 감지센서의 전면에 위치하는 소정 길이의 중심부와 상기 충격 감지센서의 좌우에서 각각 절곡되어 본체 방향으로 연장되다가 반대 방향으로 밴딩되어 범퍼 부재 방향으로 연장되어 원판형 본체 외부로 돌출되는 좌우 날개부로 이루어지며,
   상기 제2 탄성부재는 시소형 탄성 부재이며, 일측은 상기 제1 탄성 부재의 날개부를 지지하고, 타측은 범퍼 방향으로 돌출되어 범퍼를 지지하는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.

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