KR101737485B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 피청소면을 기준으로 나란하게 배치되어 피청소면과 접하며 회전하는 복수의 구동부; 상기 회전 부재를 결속 시키고, 상기 회전 부재의 사이에서 피청소면을 향하여 형성된 흡입구를 포함하는 몸체부; 및 상기 흡입구를 통과하는 흡입관을 포함하고, 상기 몸체부에 형성된 안착홈에 안착되는 흡입부를 포함한다. 본 발명에 따르면 구동원이 피청소면을 직접 닦으면서 이동하도록 하여 고착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 구동원이 걸레의 역할을 함께 수행하므로 구동부의 구동자국이 남는 것을 방지할 수 있다. 또한, 추가적으로 회전에 따라 걸레에 공급되는 물의 양을 조절하여 효율적인 물걸레 동작을 수행하도록 할 수 있다.

Description

로봇 청소기{A robot cleaner}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.

현재는 생산 설비와 같은 산업 환경 뿐만 아니라 사용자들의 편의를 위하여 가정 환경에 이용되는 장치들도 자동화 되고 있다.

가정 환경에 이용되는 장치 중 주로 사용되는 청소기도 자동화 되어 사용자에게 편의를 제공하고 있다. 자동화된 로봇 청소기는 사용자의 별도의 조작 없이 스스로 이동하며 이물질을 제거한다.

이와 관련하여, 우리나라와 같은 동양권의 국가는 실내에서 신발을 벗고 생활하는 것이 문화이므로 주거 환경에 있어 바닥관리가 다른 서양권의 국가에 비해 중요하다고 볼 수 있으며 따라서, 바닥의 이물질을 흡입하는 것 외에, 이를 닦아내는 걸레질도 중요하다.

따라서, 최근 로봇 청소기는 로봇의 바닥에 걸레를 부착시켜 진공청소 와 물걸레 청소를 병행하여 청소가 가능하도록 고안되고 있다.

이와 관련하여 선행문헌(한국공개특허, 10-2014-0096591)은 청소구역을 주행하면서 바닥 면의 먼지나 이물질을 흡입하여 제거하는 동시에, 걸레를 바닥 면에 밀착시킴으로써 진공청소와 물걸레청소를 동시에 수행할 수 있으며, 걸레를 피청소면에서 이격시킴으로써 진공청소만을 수행할 수도 있는 로봇청소기를 제공하여 선택적인 청소가 가능한 로봇 청소기를 제안하고 있다.

그러나 이러한 로봇 청소기를 이용한 걸레 청소 방식은 기존의 진공 청소용 로봇 청소기의 하부에 걸레를 부착하여 움직이는 것으로, 좁은 간격의 반복적인 움직임에 의해 이루어지는 걸레질과 넓은 간격의 움직임으로 이루어지는 이물질 흡입동작의 동작 패턴의 차이에 의해 고착된 이물질 등의 제거는 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 로봇 청소기의 구동 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이동 방향의 전면에서 먼지를 흡입하도록 하여, 구동 구조의 움직임에 따른 바닥청소가 보다 청결하게 수행될 수 있는 로봇 청소기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 로봇 청소기는 피청소면과 접하며 회전하는 복수의 구동부; 상기 회전 부재를 결속 시키고, 상기 회전 부재의 사이에서 피청소면을 향하여 형성된 흡입구를 포함하는 몸체부; 및 상기 흡입구를 통과하는 흡입관을 포함하고, 상기 몸체부에 형성된 안착홈에 안착되는 흡입부를 포함한다.

상기 구동부는, 바닥판; 상기 바닥판의 하부에 접합되는 걸레부; 및 상기 바닥판의 상부에서 결합되어 상기 걸레부에 물을 공급하는 물통을 더 포함한다.

상기 물통은, 물이 배출되는 배출구; 상기 물의 배출에 의한 압력 차이로 공기가 주입되는 공기 주입구; 및 상기 로봇 청소기의 움직임에 의해 물이 상기 배출구로 넘어 가도록 하는 차단벽을 포함한다.

상기 차단벽은 상기 물통의 외부에서 배출구의 방향으로 기울어 형성되는 경사면을 포함한다.

상기 경사면의 경사도는 상기 로봇 청소기의 피청소면의 수직선을 기준으로 5 내지 75도의 각도로 기울어지는 것이 바람직하다.

상기 몸체부의 둘레는 소정의 곡률을 갖는 면으로 형성되되, 상기 몸체부의 외주면을 감싸는 범퍼부를 포함한다.

상기 걸레부는 상기 배출구에서 배출되는 물이 흡수되는 흡수부; 및

일면은 상기 흡수부의 하부와 접합되고, 다른 일면은 피청소면과 접하는 접촉부를 포함한다.

본 발명에 따르면 구동원이 피청소면을 직접 닦으면서 이동하도록 하여 고착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 구동원이 걸레의 역할을 함께 수행하므로 구동부의 구동자국이 남는 것을 방지할 수 있다.

또한, 추가적으로 회전에 따라 걸레에 공급되는 물의 양을 조절하여 효율적인 물걸레 동작을 수행하도록 할 수 있다.

나아가, 이동방향의 전방에서 먼지 흡입부가 먼지를 흡입하여 구동원에 먼지가 달라붙는 것을 방지하고, 상대적으로 청결한 걸레질이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 결합예를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 몸체부를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 청소기의 흡입부를 나타내는 도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(10)를 나타내는 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇 청소기는 구동부를 통해 회전하며 바닥을 청소하는 로봇 청소기 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 상면에서 결합되며 먼지를 흡입하는 흡입부(200)를 포함한다.

몸체부(100)와 흡입부(200)는 착탈식으로 구성되며 따라서 사용자는 필요에 따라 걸레 청소만을 원하는 때에는 몸체부(100)만을 구동 시키고, 먼지의 흡입과 함께 걸레 청소를 원할 시에는 몸체부(100)와 흡입부(200)를 결합시켜서 구동시킬 수 있다.

또한, 흡입부(200) 만을 별도로 동작시켜 먼지를 흡입하는 진공 청소기로 이용하는 것도 가능하다. 따라서, 구동을 위한 전원 장치는 몸체부(100)와 흡입부(200) 각각에 구성될 수 있으며, 흡입부(200)는 몸체부(100)와 결합되는 경우 몸체부(100)와 전기적으로 접속하여 전원을 공급 받는 동시에 흡입부(200) 내부의 배터리를 충전 시키는 것도 가능하다.

이하, 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 몸체부(100)는 구동부 및 구동모터(105)를 포함한다.

구동부는 원판형으로 구성되며, 몸체부(100) 내부의 구동모터(105)와 결합된다.

또한, 도 2에 따르면 구동부는 2개로 피청소면을 기준으로 나란하게 몸체부(100)에 결합된다. 구동부는 피청소면과 면으로 접하게 되며 2개의 구동부의 회전 운동에 따라 몸체부(100) 또는 로봇 청소기는 전진하거나 회전 등의 운동을 수행한다.

본 실시예에서 구동모터(105)는 구동부 각각에 결합되어 구동부가 독립적인 운동이 가능하도록 한다. 이를 통해 구동부는 서로 같은 방향으로 회전하거나, 다른 방향으로 회전할 수 있으며 또한 회전 속도도 같거나 또는 다르게 하여 로봇 청소기가 다양한 운동이 가능하도록 한다.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 일반적인 바퀴에서 회전축이 피청소면과 평행하게 형성되는 것과 달리 구동부의 회전축이 피청소면과 수직하게 형성되고, 회전하는 구동부의 면과 피청소면이 접하는 것을 특징으로 한다.

또한, 구동부의 면에 걸레부(130)가 형성되어 회전에 따른 힘으로 피청소면을 그대로 닦게 되므로 상대적으로 로봇 청소기의 걸레질을 보다 힘있게 수행할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서 구동부는 바닥판(120), 걸레부(130) 및 물통(140)을 포함한다.

본 실시예에서 바닥판(120)은 원형의 판으로 회전면을 구성하며 상부에는 물통(140)과, 하부에는 걸레부(130)가 접합된다.

본 실시예에서 물통(140)은 걸레부(130)의 물걸레질을 위해 물을 저장하고, 구동부의 회전운동에 따른 원심력으로 물을 걸레부(130)에 공급한다.

따라서, 물통(140)은 물이 배출되는 배출구(142)와, 물의 배출에 의한 압력 차이로 공기가 주입되는 공기 주입구(144), 실제 물이 회전 운동시 원심력에 의해 배출구(142)로 넘어가도록 하는 차단벽(146)을 포함한다.

즉, 본 실시예에서는 물이 저장된 이후 지속적으로 배출되는 것이 아니라, 물이 차단벽(146)에 의해 배출구(142)로 넘어가지 않고, 물통(140) 내부에 저장되어 있도록 하고, 회전 운동에 따른 원심력으로 물이 어느 한 쪽으로 쏠리게 되면 차단벽(146)을 넘게되고 이를 통해 배출되는 구성을 갖는다.

이때 차단벽(146)은 배출구(142)를 둘러싸는 원통형으로 구성되고, 원통형의 내부에는 배출구(142)가 또한, 배출구(142)의 내부에는 공기 주입구(144)가 구성된다.

또한 도 2를 참조하면 공기 주입구(144) 역시 배출구(142)로 넘치는 물이 공기 주입구(144)로 들어오는 것을 방지하기 위한 벽을 포함한다. 이때 공기 주입구(144)를 위해 형성된 벽은 차단벽(146) 보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 추가적으로 차단벽(146)은 배출구(142)를 향하는 방향으로 기울어지는 경사면으로 형성되어 보다 쉽게 물이 넘치도록 할 수 있다. 기울어지게 형성되는 경우에 차단벽(146)은 산 모양으로 구성된다.

이때, 경사면의 경사도는 상기 로봇 청소기의 피청소면의 수직선을 기준으로 5 내지 75도의 각도로 기울어 질 수 있다.

본 실시예에서 걸레부(130)는 2중으로 구성될 수 있다. 즉, 물통(140)에서 배출되는 물을 흡수할 수 있는 흡수부를 구성하는 원단과 하부의 실제 바닥과 접촉하여 바닥을 닦는 접촉부로 구성될 수 있다.

이때, 복수의 걸레부(130)를 배치시 중심부의 거리는 　걸레 지름을 기준으로 10% 내외에서 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 걸레부(130)의 거리가 너무 멀게 되면 상대적으로 걸레부(130)와 걸레부(130) 사이의 공간이 크고 따라서 닦아지지 않는 영역이 넓어 지게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 로봇 청소기가 바닥의 코너를 청소가 가능하도록 하기 위하여 몸체부(100)보다 10%내외에서 외부로 돌출되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 걸레부(130)는 주행과 청소를 동시에 수행하므로, 　주행성능과 청소성능을 유지할 수 잇는 걸레의 두께로 걸레부(130)의　　지름 대비 두께의 비율을 결정하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 걸레 지름의 1~10% 에서 두께를 설정할 수 있다.

다음, 도 4를 참조하여 몸체부(100)에 대하여 보다 상세히 설명하면, 본 실시예에 따른 몸체부(100)는 피청소면을 향하여 형성된 흡입구(102)를 포함한다.

즉, 흡입구(102)는 몸체부(100)를 관통하여 상면에서 배변에 이르기까지 형성된다. 이후 결합되는 흡입부(200)의 흡입관(210)이 흡입구(102)를 통과하여 결합된다.

이때, 흡입구(102)는 몸체부(100)의 중심에 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 몸체부(100)의 폭의 중심에서 전방으로 일부 나아간 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 실시예에 따른 로봇 청소기가 전방으로 이동하는 경우 흡입구(102)에 결합된 흡입관(210)이 구동부의 걸레부(130) 보다 상대적으로 앞에서 먼지를 흡입할 수 있게 된다. 이를 통해 걸레부(130)가 보다 청결하게 구동될 수 있도록 한다.

또한, 몸체부(100)는 중심부에 흡입부(200)가 결합할 수 있는 안착홈(104)을 포함한다. 도 4를 참조하면, 안착홈(104)은 흡입부(200)의 형상에 대칭되도록 원형의 안착홈(104)으로 구성된다. 도시하지는 않았으나, 안착홈(104)의 내부에는 흡입부(200)와 전기적으로 접속하기 위한 접속부를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 몸체부(100)의 전원을 흡입부(200)의 전원으로 이용하는 것도 가능하고 이를 통해 흡입부(200) 내부의 배터리를 충전하는 것도 가능하다.

또한 흡입부(200)와 몸체부(100)의 결합을 위한 체결구조를 더 포함할 수 있다.

다음 본 실시예에서 흡입부(200)는 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 5를 참조하면 흡입부(200)는 원통형의 흡입부(200) 몸체와, 흡입관(210)으로 구성된다.

흡입부(200) 몸체에는 전원 공급을 위한 배터리와, 몸체의 내부 공간을 진공으로 만들기 위한 흡입부(200) 구동장치 및 흡입된 먼지를 저장하기 위한 먼지 저장부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 흡입부(200) 몸체는 로봇 청소기의 몸체부(100)와 결합되고, 동시에 흡입관(210)은 몸체부(100)의 흡입구(102)를 통과하여 피청소면을 향하게 된다. 이를 통해 흡입부(200) 몸체가 진공을 형성하고 흡입구(102)는 피청소면의 먼지를 흡입하게 된다.

나아가, 본 실시예에 따른 로봇 청소기(10)는 몸체부(100)가 모서리를 포함하는 각진 형태에서 회전 시 간섭을 피하기 위한　　소정의 곡률을 갖는 면으로 구성될 수 있다.

즉, 각을 형성하는 모서리를 곡률면으로 구성하여 상대적으로 회전 운동을 자주 수행하는 본 실시예에 따른 로봇 청소기의 운동의 간섭을 배제한다.

나아가, 본 실시예에서 몸체부(100)는 외주면을 따라 모든 방향에서 눌림 가능한 일체형 범퍼(150)를 더 포함한다. 따라서 로봇 청소기의 구동에 따른 외부 환경의 손상을 방해하며 동시에 로봇 청소기의 내구성을 높인다.

이때, 범퍼의 바닥 높이는 로봇 청소기 전체 높이의 30% 이내에 배치하여 효과적으로 그 기능을 수행할 수 있도록 한다.

이상의 본 발명에 따르면 구동원이 피청소면을 직접 닦으면서 이동하도록 하여 고착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 구동원이 걸레의 역할을 함께 수행하므로 구동부의 구동자국이 남는 것을 방지할 수 있다.

또한, 추가적으로 회전에 따라 걸레에 공급되는 물의 양을 조절하여 효율적인 물걸레 동작을 수행하도록 할 수 있다.

나아가, 이동방향의 전방에서 먼지 흡입부가 먼지를 흡입하여 구동원에 먼지가 달라붙는 것을 방지하고, 상대적으로 청결한 걸레질이 가능하도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 로봇 청소기에 있어서,
   피청소면과 접하며 회전하는 복수의 구동부;
   상기 구동부를 결속 시키고, 상기 구동부의 사이에서 피청소면을 향하여 형성된 흡입구를 포함하는 몸체부; 및
   상기 흡입구를 통과하는 흡입관을 포함하고, 상기 몸체부에 형성된 안착홈에 안착되는 흡입부를 포함하되,
   상기 구동부는,
   바닥판, 상기 바닥판의 하부에 접합되는 걸레부 및 상기 바닥판의 상부에서 결합되어 상기 걸레부에 물을 공급하는 물통을 포함하고,
   상기 물통은,
   물이 배출되는 배출구, 상기 물의 배출에 의한 압력 차이로 공기가 주입되는 공기주입구 및 상기 로봇 청소기의 움직임에 의해 물이 상기 배출구로 넘어 가도록 하는 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 차단벽은 상기 물통의 외부에서 배출구의 방향으로 기울어 형성되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 경사면의 경사도는 상기 로봇 청소기의 피청소면의 수직선을 기준으로 5 내지 75도의 각도로 기울어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부의 둘레는 소정의 곡률을 갖는 면으로 형성되되,
   상기 몸체부의 외주면을 감싸는 범퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 걸레부는 상기 배출구에서 배출되는 물이 흡수되는 흡수부; 및
   일면은 상기 흡수부의 하부와 접합되고, 다른 일면은 피청소면과 접하는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기

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