KR101724153B1 - 걸레청소용 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

걸레청소용 로봇청소기에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 걸레청소용 로봇청소기는: 청소기본체와, 청소기본체의 하부 중앙부에 설치되고, 모터에 연동하여 구동되면서 청소기본체를 이동시키는 주행바퀴체와, 청소기본체의 하부 둘레부에 결합되고, 걸레부재가 착탈가능하게 부착되는 걸레부착대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

걸레청소용 로봇청소기{ROBOT CLEANER FOR FLOOR POLISHING}

본 발명은 걸레청소용 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스스로 이동하면서 바닥을 닦아내는 걸레청소용 로봇청소기에 관한 것이다.

실내에서 신발을 벗고 생활하는 주거문화가 있는 곳에서 실내청소를 함에 있어서는, 바닥의 이물질을 쓸어내어 제거하는 외에 걸레질을 하는 것이 필수적이다. 이러한 걸레질은 사람이 엎드린 자세를 취한 상태에서 손으로 바닥을 문지름으로써 이루어지게 되므로, 체력소모가 크고 신체에도 무리가 가게 된다.

걸레질의 편의성을 보다 향상시키기 위해 손잡이를 잡고 바닥을 닦을 수 있는 봉걸레, 스팀을 분사하면서 바닥을 닦는 스팀청소기 등이 개발되어 있으나, 사람이 일일이 청소도구를 파지한 상태로 이동시키면서 바닥을 문질러야 한다는 점에서 여전히 불편함이 따른다.

근래에는 바닥청소의 불편함을 해소하기 위해 스스로 이동하면서 바닥청소를 할 수 있는 청소 로봇이 다양하게 개발되어 있으나, 진공흡입기를 이용하여 바닥의 오물을 흡입하거나, 진공흡입기와 함께 청소용 브러시를 구비하여 바닥을 쓸 수 있는 기능을 추가로 구비하는 것에 그치고 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제0669889호(2007.01.10. 등록, 발명의 명칭: 절단설 제거장치이동로봇의 걸레 청소장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 스스로 이동하면서 미세먼지의 발생 없이 걸레질을 할 수 있는 걸레청소용 로봇청소기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 걸레청소용 로봇청소기는: 청소기본체; 상기 청소기본체의 하부 중앙부에 설치되고, 모터에 연동하여 구동되면서 상기 청소기본체를 이동시키는 주행바퀴체; 및 상기 청소기본체의 하부 둘레부에 결합되고, 걸레부재가 착탈가능하게 부착되는 걸레부착대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 청소기본체는, 상기 주행바퀴체의 구동에 의해 이동되는 이동본체; 상기 이동본체의 하부 중앙부에 함몰되게 형성되고, 상기 주행바퀴체가 설치되는 바퀴설치부; 및 상기 바퀴설치부의 둘레에 형성되고, 상기 걸레부착대의 승강이동을 가이드하는 가이드홀부가 형성되는 걸레설치부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 청소기본체는, 상기 이동본체의 표면에 요철되게 형성되는 요철표면부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주행바퀴체는, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 구동축; 수평방향으로 연장되게 배치되고, 상기 구동축의 회전에 연동하여 회전되는 회전바퀴축; 상기 구동축과 상기 회전바퀴축의 사이에 설치되고, 상기 구동축의 회전력을 상기 회전바퀴축으로 전달하는 기어조립체; 상기 기어조립체를 커버하고, 상기 회전바퀴축을 회전가능하게 지지하는 기어커버; 및 상기 회전바퀴축의 양단부에 결합되고, 바닥과 접하는 회전바퀴;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기어조립체는, 상기 구동축과 동축상에 연결되고, 베벨기어의 기어치 형상을 가지는 구동기어; 및 상기 회전바퀴축과 동축상에 연결되고, 상기 구동기어와 치합되며, 상기 구동기어의 회전에 연동하여 자전됨과 동시에 상기 구동기어를 따라 이동되며 상기 구동축을 중심으로 공전하여, 상기 회전바퀴축과 상기 회전바퀴를 자전속도에 해당되는 각속도로 축회전시킴과 동시에 공전속도에 해당되는 각속도로 상기 구동축을 중심으로 하는 원형 궤적을 가지도록 회전시키는 종동기어;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기어커버는, 상기 구동축과 동축상에 설치되고, 상기 구동기어를 커버하는 제1커버부; 상기 제1커버부와 결합되고, 상기 종동기어를 커버하며, 상기 제1커버부와의 사이에 상기 회전바퀴축의 양단부가 관통할 수 있는 바퀴축관통부가 형성되는 제2커버부; 및 상기 제2커버부 상에 돌출되게 형성되고, 상기 회전바퀴축의 길이방향 중간부와 접하며, 상기 종동기어의 축방향 양단부와 마주하는 유동구속부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 걸레부착대는, 상기 청소기본체의 하부 둘레부에 대응되는 패널 형상을 가지는 부착패널부; 상기 부착패널부의 하부에 설치되고, 상기 걸레부재가 착탈가능하게 부착되는 걸레착탈부; 및 상기 부착패널부와 연결되고, 상기 청소기본체에 승강가능하게 결속되며, 상기 주행바퀴체가 바닥과 접하는 상태가 유지되도록 상기 걸레부재의 두께에 대응되는 변위로 상향 이동되거나 하향 이동되는 주행안정부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주행안정부는, 상기 부착패널부의 상부에 상향 연장되게 형성되고, 상기 청소기본체의 하부에 형성된 가이드홀부를 관통하는 상향연장부; 및 상기 가이드홀부를 관통한 상기 상향연장부의 단부에 상기 가이드홀부보다 확장된 너비로 형성되는 이탈방지부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 걸레부착대는, 상기 청소기본체와 상기 부착패널부의 사이에 설치되고, 상기 청소기본체로부터 이격되는 방향으로 상기 부착패널부를 탄성가압하는 걸레가압부재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 걸레청소용 로봇청소기에 의하면, 걸레부착대에 걸레부재를 부착하고, 주행바퀴체의 구동에 의해 청소기본체를 이동시키면서 미세먼지의 발생 없이 걸레질을 자동으로 수행할 수 있다. 이에 따라 주행바퀴체의 구동을 개시하는 간단한 조작만으로, 인력을 사용하지 않고 바닥의 전면적에 걸쳐 걸레질을 자동으로 수행할 수 있어 걸레질을 포함하여 이루어지는 청소작업의 편의를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 상방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 하방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체를 상방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체를 하방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 상방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기를 하방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체를 상방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체를 하방에서 개략적으로 도시한 요부 분해사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기의 주행바퀴체의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 걸레청소용 로봇청소기는 청소기본체(10), 주행바퀴체(20), 걸레부착대(30), 걸레부재(40)를 포함한다.

청소기본체(10)는 원형의 둘레를 가지는 원반 형상을 가진다. 청소기본체(10)에는 주행바퀴체(20)의 구동을 설정, 조작하기 위한 조작패널이 형성된다. 주행바퀴체(20)는 청소기본체(10)의 하부 중앙부에 설치되고, 모터(21)에 연동하여 구동되면서 청소기본체(10)를 이동시킨다. 걸레부착대(30)는 청소기본체(10)의 하부 둘레부에 결합되고, 원형의 걸레부재(40)가 착탈가능하게 부착된다.

걸레부재(40)는 주행바퀴체(20)와 간섭되지 않는 링 형상을 가지며, 섬유, 종이 등과 같이 물기를 흡수하면서도 쿠션성을 가지는 소재를 포함하여 이루어진다. 걸레부재(40)로는 극세사걸레, 물걸레, 부직포걸레 등 다양한 걸레를 적용할 수 있다. 또한, 걸레부재(40)를 도 1에 도시된 바와 같이 청소기본체(10)보다 확장된 직경으로 제작하여 적용하면, 청소기본체(10)의 외부로 돌출된 걸레부재(40) 부분이 청소기본체(10)의 상하방향 두께보다 작은 상하방향 너비를 가지는 틈새로도, 즉 청소기본체(10)가 진입할 수 없는 틈새로도 유입될 수 있다.

또한, 걸레부재(40)를 청소기본체(10)보다 확장된 직경으로 제작하여 적용하면, 청소기본체(10)가 벽면, 의자 등과 같은 수직구조체에 근접하거나 접한 상태에서 청소기본체(10)의 외부로 돌출된 걸레부재(40) 부분이 바닥과 수직구조체간의 경계에 위치되는 모서리부와 명확하게 접할 수 있다. 또한, 청소기본체(10)가 수직구조체와 접할 시, 청소기본체(10)의 하측에 위치되는 걸레부재(40) 부분이 바닥을 닦아냄과 동시에 청소기본체(10)의 외부로 돌출된 걸레부재(40) 부분이 자연히 상측으로 접혀올라가면서 수직구조체의 하부를 닦아내게 되고, 수직구조체와 청소기본체(10)간의 충돌에 따른 충격력을 완화시킬 수 있는 쿠션의 기능을 하게 된다.

이러한 걸레부재(40)를 걸레부착대(30)에 부착시킨 상태에서 청소기본체(10)의 조작패널의 버튼을 직접 조작하거나, 리모콘을 이용해 제어신호를 조작패널에 입력시키면, 주행바퀴체(20)가 구동되면서 청소기본체(10)가 바닥을 따라 이동되고, 걸레부착대(30)에 부착된 걸레부재(40)가 청소기본체(10)와 함께 이동되면서 미세먼지의 발생 없이 바닥을 닦아내게 된다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 청소기본체(10)는 이동본체(11), 바퀴설치부(12), 걸레설치부(13), 요철표면부(15)를 포함한다.

이동본체(11)는 청소기본체(10)의 본체를 이루는 부분으로, 주행바퀴체(20)의 구동에 의해 이동된다. 이동본체(11)의 상부에는 조작패널이 형성되고, 이동본체(11)의 하부에는 배터리를 수납가능한 배터리수납부가 형성된다.

이동본체(11)의 둘레부는 상부측으로 갈수록 너비가 좁아지는 돔 형상을 가진다. 이동본체(11)의 둘레부를 돔 형상으로 형성함으로써, 이동본체(11)의 하부가 바닥과 가구 사이에 형성되는 틈새로 용이하게 유입될 수 있고, 모서리부가 없어 이동본체(11)와의 충돌에 의해 가구 등에 스크래치가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이동본체(11)의 둘레부를 돔 형상으로 형성함으로써, 이동본체(11)가 벽면, 의자 등과 같은 수직구조체와 충돌 시 주행바퀴체(20)의 설치가 이루어지는 이동본체(11)의 하부에 충격력이 집중되어 작용하게 됨으로써, 이동본체(11)에 작용하는 반력에 의해 이동본체(11)의 방향전환이, 보다 구체적으로는 주행바퀴체(20)의 방향 전환이 신속하게 이루어질 수 있다.

바퀴설치부(12)는 주행바퀴체(20)가 수용, 설치되는 부분으로, 이동본체(11)의 하부 중앙부에 상측으로 함몰되게 형성된다. 주행바퀴체(20)는 바퀴설치부(12)에 수용된 상태로 이동본체(11)에 설치되고, 그 하부는, 보다 구체적으로 회전바퀴(26)의 하부는 바퀴설치부(12)의 하측으로 돌출된다. 주행바퀴체(20)는 상기와 같이 바퀴설치부(12)에 수용된 상태에서 주변과의 간섭을 피할 수 있고, 안정되게 회전 구동을 지속할 수 있다.

걸레설치부(13)는 걸레부착대(30)가 설치되는 부분으로, 이동본체(11)의 하부 둘레부에, 즉 바퀴설치부(12)의 둘레에 형성된다. 바퀴설치부(12)가 원형의 횡단면 형상을 가지는 경우, 걸레설치부(13)는 바퀴설치부(12)의 둘레를 따라 연장되는 원형의 형상을 가진다. 걸레설치부(13) 상에는 걸레부착대(30)의 승강이동을 가이드하는 가이드홀부(14)가 상하로 연장되게 형성된다.

요철표면부(15)는 이동본체(11)의 표면에, 보다 구체적으로는 주변 구조체와의 충돌이 발생될 수 있는 이동본체(11)의 둘레부에 요철되게 형성된다. 요철표면부(15)에 스크래치가 발생되는 경우, 매끈한 표면에 스크래치가 발생되는 경우와 비교해, 스크래치가 부각되지 않으므로 스크래치로 인한 미감 저하를 완화하여 외관의 미려함을 유지할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 요철표면부(15)는 서로 다른 방향으로 연장되는 복수개의 직선형 모서리부가 연속하여 연결, 분기된 다이아몬드 형상의 요철을 가진다. 이때, 상호 이웃하는 삼각형 경사면부 4개의 꼭지점에 해당되는 부분이 돌출되게 형성되고, 이웃한 다른 삼각형 경사면부 4개의 꼭지점에 해당되는 부분이 함몰되게 형성되어, 요철표면부(15)는 돌출부와 함몰부가 교대로 이웃하여 배치되는 요철 형상을 이루게 된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 요철표면부(15)에 의하면, 요철표면부(15)에 스크래치가 발생되는 경우, 복수개의 직선형 모서리부에 의해 스크래치가 시각적으로 상쇄되고, 특히 함몰부 상에 스크래치가 형성되는 경우, 스크래치를 정면으로 향하는 방향이 아니면 돌출부에 의해 가려져 눈에 띄지 않게 된다.

도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 주행바퀴체(20)는 모터(21), 구동축(22), 회전바퀴축(23), 기어조립체(24), 기어커버(25), 회전바퀴(26)를 포함한다.

모터(21)는 이동본체(11)의 내부에 탑재되고, 이동본체(11)에 설치된 배터리로부터 전력을 전달받아 회전 구동된다. 구동축(22)은 모터(21)로부터 회전력을 전달받는다. 구동축(22)은 모터(21)의 회전축일 수 있고, 또는 모터(21)의 회전축과 연결되는 별도의 축부재일 수 있다. 구동축(22)의 일단부는 이동본체(11)의 내부에 설치된 모터(21)와 연결되고, 구동축(22)의 타단부는 이동본체(11)의 하부로, 보다 구체적으로는 바퀴설치부(12)의 내부로 연장된다.

회전바퀴축(23)은 회전바퀴(26)의 회전중심축을 이루는 부분으로, 기어조립체(24)를 매개로 하여 구동축(22)의 회전에 연동하여 회전된다. 구동축(22)은 상하방향으로 연장되게 배치되고, 회전바퀴축(23)은 구동축(22)의 하측에 수평방향으로 연장되게 배치된다. 회전바퀴(26)는 바닥과 접한 상태에서 구름운동할 수 있는 바퀴부재의 형상을 가지고, 회전바퀴축(23)의 양단부에 결합된다.

기어조립체(24)는 구동축(22)의 회전력을 회전바퀴축(23)으로 전달하는 장치로, 구동축(22)과 회전바퀴축(23)의 사이에 설치된다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기어조립체(24)는 구동기어(241)와 종동기어(242)를 포함한다.

구동기어(241)는 구동축(22)과 동축상에 연결되고, 베벨기어의 기어치 형상을 가진다. 종동기어(242)는 구동기어(241)보다 작은 직경을 가지고 회전바퀴축(23)과 동축상에 연결되며, 베벨기어의 기어치 형상을 가지고 구동기어(241)와 치합된다. 구동기어(241)의 회전 시 종동기어(242)는 구동기어(241)의 회전에 연동하여 자전됨과 동시에 구동기어(241)를 따라 이동되며 구동축(22)을 중심으로 공전하는 운동을 한다.

이때, 회전바퀴축(23)과 회전바퀴(26)는 종동기어(242)의 자전속도에 해당되는 각속도로 축회전됨과 동시에 종동기어(242)의 공전속도에 해당되는 각속도로 구동축(22)을 중심으로 하는 원형 궤적을 가지도록 회전된다.

보다 구체적으로, 모터(21)의 시계방향 구동 시, 구동축(22)과 구동기어(241)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 함께 시계방향으로 회전하게 되고, 구동기어(241)와 맞물린 종동기어(242)는 정방향으로 자전함과 동시에 구동기어(241)와 맞물린 상태를 유지하면서 구동축(22)을 중심으로 하여 반시계방향으로 공전하게 된다. 이때, 구동기어(241)와 동축상에 연결된 회전바퀴축(23)은 구동기어(241)와 함께 정방향으로 축회전하게 되고, 이와 동시에 구동축(22)의 연장선에 위치되는 회전바퀴축(23)의 길이방향 중간부를 중심으로 하여 그 양단부가 원형 궤적을 가지도록 반시계방향으로 회전된다.

또한, 회전바퀴축(23)의 양단부에 결합된 회전바퀴(26)는 회전바퀴축(23)과 함께 종동기어(242)의 자전속도에 해당되는 속도로 정방향으로 축회전되면서 바닥상에서 구름운동을 하게 되고, 이와 동시에 회전바퀴축(23)의 반시계방향 각변위에 대응되는 방향으로 그 진행 방향이 지속적으로 가변된다. 이러한 회전바퀴(26)의 구름운동에 의해 청소기본체(10)는 단순한 직선 경로가 그 진행 방향이 지속적으로 가변되는 곡선 경로로 주행하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 기어조립체(24)에 의하면, 회전바퀴(26)를 축회전시키기 위한 모터부재와, 회전바퀴(26)의 방향을 조절하기 위한 모터부재를 각각 별도로 구비할 필요 없이, 하나의 모터(21)를 이용해 청소기본체(10)를 직선 경로가 아닌 다양한 방향으로 자동 주행시킬 수 있고, 그 동선을 바닥의 전면적에 걸쳐 안정되게 확보할 수 있다.

모터(21)는 상기와 같이 설정 시간동안 시계방향으로 구동되다가, 설정 시간동안 반시계방향으로 구동되는 것을 반복한다. 모터(21)의 반시계 방향 구동 시, 구동기어(241)와 동축상에 연결된 회전바퀴축(23)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 구동기어(241)와 함께 역방향으로 축회전하게 되고, 이와 동시에 구동축(22)의 연장선에 위치되는 회전바퀴축(23)의 길이방향 중간부를 중심으로 하여 그 양단부가 원형 궤적을 가지도록 시계방향으로 회전된다.

상기와 같이 모터(21)의 시계방향 구동과 반시계방향 구동을 교대로 반복하여 수행함으로써, 청소기본체(10)의 주행 경로를 보다 다변화, 확장시킬 수 있고, 그 동선을 바닥의 전면적에 걸쳐 보다 안정되게 확보할 수 있다.

기어커버(25)는 기어조립체(24)를 커버하는 케이싱부재로, 내부에 기어조립체(24)를 수용할 수 있는 수용공간부가 마련된다. 기어커버(25)는 구동기어(241), 종동기어(242)와 함께 구동기어(241)와 연결되는 구동축(22)의 하부, 종동기어(242)와 연결되는 회전바퀴축(23)의 길이방향 중간부를 함께 커버하게 된다.

회전바퀴축(23)의 중간부는 기어커버(25)의 내부에 위치되고, 회전바퀴(26)가 결합되는 양단부는 기어커버(25)의 외부에 위치된다. 기어커버(25)의 가장자리부는 회전바퀴축(23)의 양단부를 정위치에서 회전가능하게 지지하게 된다. 회전바퀴축(23)의 방향이 변화되는 회전 시, 기어커버(25)는 구동축(22)을 중심으로 회전바퀴축(23)과 함께 동일한 각변위로 회전된다. 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기어커버(25)는 제1커버부(251), 제2커버부(252), 유동구속부(253)를 포함한다.

제1커버부(251)는 기어커버(25)의 상부를 이루는 부분으로, 구동축(22)과 동축상에 설치되고, 회전바퀴축(23)의 상측에 위치되는 구동기어(241)와 종동기어(242)의 상부를 커버한다. 제2커버부(252)는 기어커버(25)의 하부를 이루는 부분으로, 제1커버부(251)의 하부에 결합된다. 제2커버부(252)는 회전바퀴축(23)의 하측에 위치되는 종동기어(242)의 하부를 커버한다.

제1커버부(251)와 제2커버부(252)의 사이에는 회전바퀴축(23)의 양단부가 관통할 수 있는 한 쌍의 바퀴축관통부(254)가 측방향으로 관통되게 형성된다. 바퀴축관통부(254)의 상부는 제1커버부(251) 중 제2커버부(252)와 접하는 하단부 상에 반원형으로 함몰되게 형성되고, 바퀴축관통부(254)의 하부는 제2커버부(252) 중 제1커버부(251)와 접하는 상단부 상에 반원형으로 함몰되게 형성된다. 회전바퀴축(23)은 한 쌍의 바퀴축관통부(254)를 관통하여 설치되고, 바퀴축관통부(254)에 양단부가 지지된 상태로 정위치에서 축회전될 수 있다.

유동구속부(253)는 회전바퀴축(23)의 유동을 구속하기 위한 것으로, 제2커버부(252) 중 종동기어(242)와 마주하는 내면부 상에 상향 돌출되게 형성된다. 유동구속부(253)는 복수개가 회전바퀴축(23)의 연장방향을 따라 배열되되, 종동기어(242)의 축방향 일단부, 타단부에 대응되는 위치에 형성되어 종동기어(242)의 축방향 양단부와 마주하게 된다.

유동구속부(253)는 회전바퀴축(23)을 향해 돌출되게 형성되고, 상부에 회전바퀴축(23)의 너비에 대응되는 너비의 홈부가 형성된다. 회전바퀴축(23)은 유동구속부(253)의 홈부에 끼워진 상태로 그 하부와 측부가 유동구속부(253)와 접하게 된다. 이때, 유동구속부(253)는 수평방향으로 연장되는 회전바퀴축(23)의 길이방향 중간부를 상향 지지함과 동시에 회전바퀴축(23)의 측방향 유동을 구속하게 된다.

유동구속부(253)를 이용해 회전바퀴축(23)을 상향 지지함으로써, 회전바퀴축(23)과 연결된 종동기어(242)가 구동기어(241)의 하부에 안정되게 치합된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 유동구속부(253)를 이용해 회전바퀴축(23)의 측방향 유동을 구속함으로써, 회전바퀴축(23)의 진동에 의한 소음 발생을 방지할 수 있다.

또한, 유동구속부(253)가 종동기어(242)의 축방향 양단부와 마주하게 됨에 따라, 종동기어(242)의 방향 전환 시 종동기어(242)가 유동구속부(253)와 접하면서 그 방향 전환력이 기어커버(25)에도 전달된다. 종동기어(242)와 함께 회전바퀴축(23)의 방향 또한 전환되는데, 회전바퀴축(23)의 방향 전환력 또한 바퀴축관통부(254)를 통해 기어커버(25)에 전달된다.

유동구속부(253)를 형성함으로써, 이와 같이 종동기어(242)와 회전바퀴축(23)의 회전력을 기어커버(25)에 상호 이격된 복수개의 개소에서 효율적으로 전달할 수 있다. 또한, 종동기어(242)와 마주하는 한 쌍의 유동구속부(253)를 종동기어(242)의 축방향 너비에 대응되는 간격을 두고 배치함으로써, 종동기어(242)와 연결된 회전바퀴축(23)의 축방향 유동을 안정되게 구속할 수 있다.

본 발명에 따른 주행바퀴체(20)는 상기와 같이 시계방향, 반시계방향으로 곡선의 궤적을 이루도록 청소기본체(10)를 주행시키는 것에 한정되지 않으며, 청소기본체(10)를 정방향 주행, 역방향 주행, 사선방향 주행, 지그재그 주행, 회전 주행시키는 실시예를 포괄하여 수행한다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 걸레부착대(30)는 부착패널부(31), 걸레착탈부(32), 주행안정부(33), 걸레가압부재(36)를 포함한다.

부착패널부(31)는 청소기본체(10)의 하부 둘레부에 대응되는 원형의 패널 형상을 가진다. 걸레착탈부(32)는 걸레부재(40)를 착탈가능하게 부착시키기 위한 부분으로, 부착패널부(31)의 하부에 설치된다. 걸레착탈부(32)는 복수개가 부착패널부(31)를 따라 원형으로 배치되거나, 링 형상을 가지는 하나의 부재로 이루어질 수 있다.

걸레착탈부(32)로는 벨크로 테이프의 갈고리부를 적용할 수 있다. 걸레부재(40)의 상부가 섬유재를 포함하여 이루어바닥, 걸레부재(40)의 상면부는 벨크로 테이프의 걸림고리부에 해당되는 표면 구조를 가지게 된다. 이에 따라, 걸레부재(40)가 걸레착탈부(32)와 접하게 되면, 걸레부재(40)가 걸레착탈부(32)에 순간적으로 부착된다. 한편, 외력을 가하여 걸레부재(40)를 걸레착탈부(32)로부터 분리시키고 세탁하는 과정을 거쳐, 걸레부재(40)를 반영구적으로 재사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 극세사걸레, 물걸레, 부직포걸레 등 다양한 걸레를 선택적으로 걸레착탈부(32)에 부착시켜 사용할 수 있다.

주행안정부(33)는 걸레부재(40)의 두께에 따라 부착패널부(31)를 승강이동시키기 위한 것으로, 부착패널부(31)의 상부에 형성되고, 청소기본체(10)에 승강가능하게 결속된다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 주행안정부(33)는 상향연장부(34)와 이탈방지부(35)를 포함한다.

상향연장부(34)는 부착패널부(31)의 상부에 상향 연장되게 형성되고, 청소기본체(10)의 하부에 형성된 가이드홀부(14)를 상하방향으로 관통하여 설치된다. 이탈방지부(35)는 가이드홀부(14)를 관통한 상향연장부(34)의 단부에 가이드홀부(14)보다 확장된 너비로 형성되어, 부착패널부(31)가 청소기본체(10)로부터 임의로 분리되지 않도록 부착패널부(31)를 청소기본체(10)에 결속시킨다.

걸레착탈부(32)에 걸레부재(40)가 부착되지 않은 상태에서, 주행바퀴체(20)와 부착패널부(31)가 함께 바닥에 접한 상태를 기준으로 하면, 걸레부재(40)의 두께가 1인 경우, 걸레부재(40)에 의해 부착패널부(31)가 1만큼 상측으로 밀려나게 되고, 상향연장부(34)는 청소기본체(10)의 내부로 1만큼 더 상향 인입되면서 부착패널부(31)의 상향 이동을 직선 경로로 가이드하게 된다. 걸레부재(40)의 두께가 5인 경우, 부착패널부(31)는 5만큼 상측으로 밀려나게 되고, 상향연장부(34)는 청소기본체(10)의 내부로 5만큼 더 상향 인입되면서, 부착패널부(31)의 상향 이동을 직선 경로로 가이드하게 된다.

상기와 같이 주행안정부(33)를 이용해 걸레부착대(30)가 걸레부재(40)의 두께에 대응되는 변위로 상향 이동되거나 하향 이동될 수 있고, 이러한 작용에 의해 회전바퀴(26)가 걸레부재(40)의 두께가 증가함에 따라 바닥으로부터 들뜨는 현상없이 바닥과 접하는 상태가 안정되게 유지될 수 있다.

걸레가압부재(36)는 청소기본체(10)로부터 이격되는 방향으로, 즉 바닥측으로 부착패널부(31)를 탄성가압하는 부재로, 청소기본체(10)와 부착패널부(31)의 사이에 설치된다. 걸레가압부재(36)로는 스프링을 적용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 걸레가압부재(36)는 가이드홀부(14)보다 확장된 직경을 가지는 코일 스프링의 구조를 가지고, 상향연장부(34)에 끼워져 설치된다.

걸레가압부재(36)를 이용해 부착패널부(31)를 설정 압력으로 하향 가압함으로써, 부착패널부(31)에 하부에 부착된 걸레부재(40)를 이에 해당되는 설정 압력으로 바닥과 명확하게 접촉시킨 상태에서 보다 안정적으로 걸레질을 수행할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 걸레청소용 로봇청소기에 의하면, 걸레부착대(30)에 걸레부재(40)를 부착하고, 주행바퀴체(20)의 구동에 의해 청소기본체(10)를 이동시키면서 걸레질을 자동으로 수행할 수 있다. 이에 따라 주행바퀴체(20)의 구동을 개시하는 간단한 조작만으로, 인력을 사용하지 않고 바닥의 전면적에 걸쳐 걸레질을 자동으로 수행할 수 있어 걸레질을 포함하여 이루어지는 청소작업의 편의를 도모할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 청소기본체 11 : 이동본체
12 : 바퀴설치부 13 : 걸레설치부
14 : 가이드홀부 15 : 요철표면부
20 : 주행바퀴체 21 : 모터
22 : 구동축 23 : 회전바퀴축
24 : 기어조립체 25 : 기어커버
26 : 회전바퀴 30 : 걸레부착대
31 : 부착패널부 32 : 걸레착탈부
33 : 주행안정부 34 : 상향연장부
35 : 이탈방지부 36 : 걸레가압부재
40 : 걸레부재 241 : 구동기어
242 : 종동기어 251 : 제1커버부
252 : 제2커버부 253 : 유동구속부
254 : 바퀴축관통부

Claims (9)

1. 청소기본체;
   상기 청소기본체의 하부 중앙부에 설치되고, 모터에 연동하여 구동되면서 상기 청소기본체를 이동시키는 주행바퀴체; 및
   상기 청소기본체의 하부 둘레부에 결합되고, 걸레부재가 착탈가능하게 부착되는 걸레부착대;를 포함하고,
   상기 주행바퀴체는,
   상기 모터로부터 회전력을 전달받는 구동축;
   수평방향으로 연장되게 배치되고, 상기 구동축의 회전에 연동하여 회전되는 회전바퀴축;
   상기 구동축과 상기 회전바퀴축의 사이에 설치되고, 상기 구동축의 회전력을 상기 회전바퀴축으로 전달하는 기어조립체;
   상기 기어조립체를 커버하고, 상기 회전바퀴축을 회전가능하게 지지하는 기어커버; 및
   상기 회전바퀴축의 양단부에 결합되고, 바닥과 접하는 회전바퀴;를 포함하며,
   상기 기어조립체는,
   상기 구동축과 동축상에 연결되고, 베벨기어의 기어치 형상을 가지는 구동기어; 및
   상기 회전바퀴축과 동축상에 연결되고, 상기 구동기어와 치합되며, 상기 구동기어의 회전에 연동하여 자전됨과 동시에 상기 구동기어를 따라 이동되며 상기 구동축을 중심으로 공전하여, 상기 회전바퀴축과 상기 회전바퀴를 자전속도에 해당되는 각속도로 축회전시킴과 동시에 공전속도에 해당되는 각속도로 상기 구동축을 중심으로 하는 원형 궤적을 가지도록 회전시키는 종동기어;를 포함하고,
   상기 기어커버는,
   상기 구동축과 동축상에 설치되고, 상기 구동기어를 커버하는 제1커버부;
   상기 제1커버부와 결합되고, 상기 종동기어를 커버하며, 상기 제1커버부와의 사이에 상기 회전바퀴축의 양단부가 관통할 수 있는 바퀴축관통부가 형성되는 제2커버부; 및
   상기 제2커버부 상에 복수 개가 돌출되게 형성되고, 상기 회전바퀴축의 길이방향 중간부와 접하여 상기 회전바퀴축을 상향 지지하며, 상기 종동기어의 축방향 양단부와 마주하는 유동구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 청소기본체는,
   상기 주행바퀴체의 구동에 의해 이동되는 이동본체;
   상기 이동본체의 하부 중앙부에 함몰되게 형성되고, 상기 주행바퀴체가 설치되는 바퀴설치부; 및
   상기 바퀴설치부의 둘레에 형성되고, 상기 걸레부착대의 승강이동을 가이드하는 가이드홀부가 형성되는 걸레설치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 청소기본체는,
   상기 이동본체의 표면에 요철되게 형성되는 요철표면부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 걸레부착대는,
   상기 청소기본체의 하부 둘레부에 대응되는 패널 형상을 가지는 부착패널부;
   상기 부착패널부의 하부에 설치되고, 상기 걸레부재가 착탈가능하게 부착되는 걸레착탈부; 및
   상기 부착패널부와 연결되고, 상기 청소기본체에 승강가능하게 결속되며, 상기 주행바퀴체가 바닥과 접하는 상태가 유지되도록 상기 걸레부재의 두께에 대응되는 변위로 상향 이동되거나 하향 이동되는 주행안정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 주행안정부는,
   상기 부착패널부의 상부에 상향 연장되게 형성되고, 상기 청소기본체의 하부에 형성된 가이드홀부를 관통하는 상향연장부; 및
   상기 가이드홀부를 관통한 상기 상향연장부의 단부에 상기 가이드홀부보다 확장된 너비로 형성되는 이탈방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 걸레부착대는,
   상기 청소기본체와 상기 부착패널부의 사이에 설치되고, 상기 청소기본체로부터 이격되는 방향으로 상기 부착패널부를 탄성가압하는 걸레가압부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 걸레청소용 로봇청소기.

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