KR101778542B1

KR101778542B1 - 구동바퀴조립체 및 이를 구비하는 로봇청소기

Info

Publication number: KR101778542B1
Application number: KR1020110101418A
Authority: KR
Inventors: 이병인; 장휘찬; 정현수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2017-09-18
Also published as: KR20130025310A; KR101880089B1; EP2912982A1; EP2912982B1; KR20130025309A

Abstract

바닥면의 상태 및 조건에 구애받지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 구동바퀴조립체 및 이를 구비하는 로봇청소기를 개시한다.
로봇청소기는, 본체와, 본체를 구동하는 구동바퀴를 구비하는 구동바퀴조립체를 포함하고, 구동바퀴조립체는, 하우징과, 하우징의 일측에 결합되어 구동바퀴를 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 구동모터와, 구동모터 및 구동바퀴와 결합되며, 구동모터의 회전축을 중심으로 회전하는 제1암과, 제1암과 연결되어 제1암과 함께 구동모터의 회전축을 중심으로 회전하는 제2암과, 하우징과 제2암 사이에 배치되고, 제2암이 회전하는 과정에서 구동모터의 회전축과 제2암이 형성하는 궤적의 접선방향으로 제2암을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링을 포함한다.

Description

구동바퀴조립체 및 이를 구비하는 로봇청소기{DRIVING WHEEL ASSEMBLY AND ROBOT CLEANER HAVING THE SAME}

본 발명은 로봇청소기를 구동하는 구동바퀴조립체 및 이를 구비하는 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

이러한 로봇청소기는 로봇청소기 본체를 구동하기 위한 구동바퀴를 포함하며, 구동바퀴는 구동바퀴와 접한 바닥면 사이에서 발생하는 마찰력을 이용하여 로봇청소기 본체를 구동시킨다.

로봇청소기가 단단한 바닥(Hard floor)이나 카펫(Carpet) 등과 같이 다양한 바닥 조건에서 일정한 주행성능을 갖기 위해서는 바닥면의 상태나 조건에 관계 없이 구동바퀴와 구동바퀴와 접한 바닥면 사이에서 발생하는 마찰력을 일정하게 유지시켜야 하며, 이를 위해서는 바닥면을 향하는 방향으로 구동바퀴를 가압하는 힘이 필요하다.

종래에는 바닥면을 향하는 방향으로 구동바퀴를 가압하기 위해 인장코일스프링을 사용하였으나, 인장코일스프링은 구동바퀴의 변위에 따라 구동바퀴를 가압하는 힘의 크기 차이가 심한 문제가 있다. 또한, 이러한 힘의 크기 차이를 줄이기 위해서는 인장코일스프링의 길이가 커져야 하며, 이를 위해서는 인장코일스프링을 설치하기 위한 설치 공간이 커져야 한다는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 바닥면의 상태 및 조건에 구애받지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 구동바퀴조립체 및 이를 구비하는 로봇청소기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는, 본체;와, 상기 본체를 구동하는 구동바퀴를 구비하는 구동바퀴조립체;를 포함하고, 상기 구동바퀴조립체는, 하우징;과, 상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 구동바퀴를 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 구동모터;와, 상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전하며, 상기 구동바퀴가 결합되는 제1부분과, 상기 구동모터의 회전축을 기준으로 상기 구동바퀴와 반대되는 위치에 배치되는 제2부분을 포함하는 회전부재;와, 상기 하우징과 상기 제2부분 사이에 배치되어 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을 포함하고, 상기 압축코일스프링과 상기 제2부분이 접하는 접점과 상기 구동모터의 회전축 사이의 수직거리는 상기 구동바퀴의 회전축과 상기 구동모터의 회전축 사이의 수직거리보다 상대적으로 짧은 것을 특징으로 한다.
상기 압축코일스프링은, 상기 회전부재가 회전하는 과정에서, 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압할 수 있다.

상기 압축코일스프링은, 상기 구동바퀴가 접하는 지면으로부터 수직한 방향으로 연장되며 상기 구동모터의 회전축을 지나는 제1직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 압축코일스프링은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점을 연결하는 제2직선과 수직한 제3직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 압축코일스프링과, 상기 압축코일스프링이 가압하는 상기 제2부분이 접촉하는 위치에 가압점이 형성되고, 상기 제2부분은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 가압점을 연결하는 제4직선과 상기 제1부분이 만나는 상기 제1부분의 일측으로부터, 상기 가압점이 회전하는 과정에서 형성되는 궤적의 반경 방향으로 돌출될 수 있다.

상기 가압점과 상기 제1회전점 사이의 거리는, 상기 제1회전점과 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점 사이의 거리보다 상대적으로 더 짧을 수 있다.

상기 구동모터의 회전축과 인접한 상기 하우징의 일측으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되어 상기 압축코일스프링의 일단을 지지하는 지지리브를 포함할 수 있다.

상기 제1부분과, 상기 제2부분과, 상기 지지리브는 상기 압축코일스프링을 수용하는 수용부를 형성할 수 있다.

상기 제1부분은 상기 구동모터의 회전력을 상기 구동바퀴로 전달하는 동력전달기어들을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는, 본체;와, 상기 본체를 구동하는 구동바퀴조립체;를 포함하는 로봇청소기에 있어서, 상기 구동바퀴조립체는, 하우징;과, 상기 하우징의 일측에 결합되는 구동모터;와, 상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 제1부분;과, 상기 제1부분의 일측으로부터 돌출되는 제2부분을 포함하는 회전부재;와, 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 구동바퀴;와, 상기 구동모터의 회전축과 인접한 상기 하우징의 일측으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되는 지지리브와 상기 제2부분 사이에 배치되어, 상기 회전부재가 회전하는 과정에서 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 압축코일스프링은 상기 구동바퀴보다 상기 구동모터의 회전축에 더 가깝게 배치될 수 있다.

상기 압축코일스프링은, 상기 지지리브와 접촉하는 고정단과, 상기 제2부분과 접촉하여 상기 제2부분을 가압하는 가압단을 포함할 수 있다.

상기 지지리브는 상기 고정단을 지지하는 제1지지면을 포함하고, 상기 제2부분은 상기 가압단을 지지하는 제2지지면을 포함할 수 있다.

상기 압축코일스프링은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점을 연결하는 제2직선과 수직한 제3직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 가압단과 상기 제2부분이 접촉하는 위치에 가압점이 형성되고, 상기 제2부분은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 가압점을 연결하는 제4직선과 상기 제1부분이 만나는 상기 제1부분의 일측으로부터, 상기 가압점이 회전하는 과정에서 형성되는 궤적의 반경 방향으로 돌출될 수 있다.

또한 본 발명의 사상에 따른 구동바퀴조립체는, 로봇청소기를 구동하기 위해 상기 로봇청소기의 본체에 장착되는 구동바퀴조립체에 있어서, 상기 구동바퀴조립체는, 하우징;과, 상기 하우징의 일측에 결합되는 구동모터;와, 상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 제1부분;과, 상기 제1부분의 일측으로부터 돌출되는 제2부분;과, 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 구동바퀴;와, 상기 구동모터의 회전축을 지나는 직선을 기준으로 상기 구동바퀴와 반대되는 위치에 배치되어, 상기 제1부분이 회전하는 과정에서 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 의하면 다양한 바닥면의 상태 및 조건의 의해 발생하는 구동바퀴의 변위에 관계 없이 안정적인 힘으로 구동바퀴를 가압할 수 있으므로 로봇청소기의 주행성능이 향상된다.

또한, 로봇청소기 본체 내에서 구동바퀴를 가압하기 위한 구조가 차지하는 공간이 줄어들게 되므로 컴팩트한 로봇청소기 설계가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 본 발명의 일 실시예에 따른 구동바퀴조립체를 발췌하여 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 구동바퀴조립체의 분리사시도.
도 4는 도 2에 도시된 구동바퀴조립체에서 감지체와 피감지체를 발췌하여 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5b는 바닥면의 변화에 따른 구동바퀴의 작동상태를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 상부를 덮는 커버(20)와, 청소 공간에 존재하는 먼지를 쓸거나 비산시키는 브러시부(30)와, 본체(10)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부(40)와, 본체(10)를 구동시키는 구동바퀴조립체(100a, 100b)를 포함하여 구성된다.

본체(10)는 로봇청소기(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다.

커버(20)는 본체(10)의 주행방향에 수직한 상방의 이미지를 촬상하기 위한 상방 카메라부(미도시)에서 생성되는 빛을 투과시키는 투과창(25)을 포함한다.

브러시부(30)는 본체(10)의 하부에 형성된 흡입구(미도시)에 장착되는 메인 브러시(35)와, 메인 브러시(35)를 회전시키는 메인 브러시 모터(미도시)와, 메인 브러시(35)에 의해 집진된 먼지 등의 이물질을 모으는 먼지통(38)를 포함하여 구성된다.

메인 브러시(35)는 본체(10)의 하측 바닥면의 먼지를 쓸거나 비산시킴으로써 먼지의 흡입 효율을 향상시킨다. 이러한 메인 브러시(35)는 드럼 형상을 가지며 롤러와 브러시로 구성된다. 도시하지는 않았지만 브러시부(30)는 청소 효율을 향상시키기 위해 메인 브러시(35)의 양측에 배치되어 메인 브러시(35)가 쓸지 못하는 곳의 먼지를 쓸어 주는 사이드 브러시(미도시)를 더 포함할 수 있다.

전원부(40)는 구동바퀴(120)를 회전시키는 구동모터(130)와, 메인 브러시(35)를 회전시키는 메인 브러시 모터(미도시) 및 그 외 본체(10)를 구동시키기 위한 각 구동부와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리(42)를 포함한다.

배터리(42)는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 본체(10)가 청소 과정을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션(미도시)으로부터 전력을 공급받아 충전된다.

구동바퀴조립체(100a, 100b)는 본체(10)의 중앙부 양측에 각각 마련되어 본체(10)가 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능하도록 한다. 이하에서는 본체(10)가 전진하는 방향을 기준으로 우측에 위치한 구동바퀴조립체(100a)를 예로 들어 설명하며, 이하에서 설명되는 내용은 특별한 언급이 없는 한 본체(10)가 전진하는 방향을 기준으로 좌측에 위치한 구동바퀴조립체(100b)에도 동일하게 적용된다.

도 2는 도 1에서 본 발명의 일 실시예에 따른 구동바퀴조립체를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 구동바퀴조립체의 분리사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 구동바퀴조립체에서 감지체와 피감지체를 발췌하여 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 구동바퀴조립체(100a)는 하우징(110)과, 본체(10)를 구동하는 구동바퀴(120)와, 하우징(110)의 일측에 결합되어 구동바퀴(120)를 회전시키는 구동모터(130)와, 하우징(110)에 구동모터(130)의 회전축(132)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 회전부재(101)와, 구동바퀴(120)의 변위를 검출하는 감지부(150)를 포함하여 구성된다.

하우징(110)은 구동바퀴(120) 및 회전부재(101)를 수용하는 수용부(112)와, 구동모터(130)가 결합되는 제1결합홀(114)과, 회전부재(101)와 결합되는 제1결합돌기(116)와, 압축코일스프링(170)의 일단을 지지하는 지지리브(118)를 포함하여 구성된다.

수용부(112)는 하우징(110)에 결합된 회전부재(101) 및 회전부재(101)에 결합된 구동바퀴(120)가 청소 공간 상의 바닥면의 종류 및 상태에 따라 상,하 방향으로 이동할 수 있도록 그 하부가 개방된다.

제1결합홀(114)은 하우징(110)의 일 측면(110b)에 형성되어 구동모터(130)의 회전축(132)이 하우징(110)의 내부에서 회전부재(101)와 결합될 수 있도록 한다.

제1결합돌기(116)는 구동모터(130)가 결합되는 하우징(110)의 일 측면(110b)과 대향하는 다른 측면(110a)의 내면으로부터 하우징(110)의 내측으로 소정 길이 돌출된다. 제1결합돌기(116)의 중심에는 회전부재(101)가 제1결합돌기(116)를 중심으로 회동할 수 있도록 회전부재(101)의 제2결합돌기(146)를 회동 가능하게 수용하는 수용홀(116a)이 마련된다. 또한, 제1결합돌기(116)는 제1결합홀(114) 및 제1결합홀(114)을 관통하는 구동모터(130)의 회전축(132)과 동축 상에 배치될 수 있다.

지지리브(118)는 구동모터(130)가 결합되는 하우징(110)의 일 측면(110b)의 내면으로부터 하우징(110)의 내측으로 소정 길이 돌출되어 회전부재(101)의 제2부분(160)을 가압하는 압축코일스프링(170)의 일단을 지지한다.

구동바퀴(120)는 본체(10)의 주행이 가능하도록 청소 공간 상의 바닥면과 직접 접촉하는 바퀴부(122)와, 바퀴부(122)를 구동하여 회전시킬 수 있도록 바퀴부(122)에 고정된 상태로 회전부재(101)의 제1부분(140)과 결합하는 구동축(124)을 포함하여 구성된다.

구동모터(130)는 제1결합홀(114)이 형성된 하우징(110)의 일 측면(110b)의 외측에 결합되며, 구동모터(130)의 회전축(132)은 제1결합홀(114)을 관통하여 하우징(110)의 내부에서 제1부분(140)과 결합된다. 구동모터(130)의 구동력은 회전축(132) 및 회전축(132)과 연결되는 동력전달기어들(144)을 통해 구동축(124)에 전달되어 구동바퀴(120)를 회전시킨다.

제1부분(140)은 암케이스(142)와, 암케이스(142) 내부에서 서로 맞물려 회전 가능하게 배치되는 동력전달기어들(144)과, 제1부분(140)을 하우징(110)과 결합시키는 제2결합돌기(146)를 포함하여 구성된다.

암케이스(142)는 그 내부의 동력전달기어들(144)을 회전 가능하게 지지한다.

동력전달기어들(144)은 서로 맞물린 상태로 암케이스(142)에 회전 가능하게 지지되며, 구동모터(130)의 회전축(132) 및 구동바퀴(120)의 구동축(124)을 연결하여 구동모터(130)의 구동력을 구동축(124)에 전달한다. 회전축(132)은 기어케이스(142)의 일측(142b)에 형성된 제2결합홀(141)을 관통하여 동력전달기어들(144) 중 하나와 연결될 수 있으며, 구동축(124)은 기어케이스(142)의 타측(142a)에 형성된 제3결합홀(147)을 관통하여 회전축(132)과 결합되지 않은 나머지 동력전달기어들(144) 중 하나와 연결될 수 있다.

제2결합돌기(146)는 암케이스(142)의 타측(142a)으로부터 제1결합돌기(116)를 향하는 방향으로 소정 길이 돌출되어, 제1결합돌기(116)에 형성된 수용홀(116a)에 회전 가능하게 결합된다.

암케이스(142)의 일측에는 제1부분(140)과 함께 구동모터(130)의 회전축(132)을 중심으로 회전하는 제2부분(160)이 마련된다. 제2부분(160)은 제1부분(140)과 일체로 형성될 수 있다.

제1부분(140)은 제2결합돌기(146)를 통해 하우징(110)에 회동 가능하게 결합되고, 제2부분(160) 및 압축코일스프링(170)을 통해 하우징(110)에 탄성 지지된다.

구동바퀴(120)의 변위를 검출하는 감지부(150)는 제1부분(140)에 마련되는 피감지체(152)와, 피감지체(152)를 감지하는 감지체(154)와, 감지체(154)를 하우징(110)에 고정시키는 브래킷(156)을 포함하여 구성된다.

피감지체(152)는 암케이스(142)의 일측(142b)으로부터 하우징(110)의 일 측면(110b)을 향하는 방향으로 돌출되는 돌출리브(152a)와, 돌출리브(152a)의 일단에 결합되는 자석(152b)을 포함한다.

하우징(110)의 일측에는 구동모터(130)를 수용하는 구동모터수용부(111)가 마련되며, 구동모터수용부(111)에는 감지체(156)를 지지, 고정하는 브래킷(156)이 결합된다.

감지체(154)는 브래킷(156)의 일측에 고정되며, 구동모터수용부(111)의 내부에서 제1부분(140)과 함께 이동하는 자석(152b)과의 자기적인 상호작용을 통해 피감지체(152)와의 이격 거리를 감지하며, 감지된 피감지체(152)와의 이격 거리를 전압 등과 같은 표준화된 파라미터로 변환하여 구동바퀴(120)의 변위를 검출한다.

이하에서는 로봇청소기(1)를 구동하는 구동바퀴(120)를 가압하는 구조 및 원리에 대해 자세히 설명한다.

도 5a 내지 도 5b는 바닥면의 변화에 따른 구동바퀴의 작동상태를 도시한 도면이다. 도 5a는 로봇청소기 본체가 단단한 바닥면을 주행할 때의 구동바퀴의 작동상태를 도시한 것이고, 도 5b는 로봇청소기 본체가 카펫과 같은 부드러운 바닥면을 주행할 때의 구동바퀴의 작동상태를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 압축코일스프링(170)은 제1부분(140)과, 제2부분(160)과, 지지리브(118)에 의해 형성되는 수용부(182)에 수용, 배치되어 제2부분(160)을 가압한다.

압축코일스프링(170)은 지지리브(118)에 마련되는 제1지지면(118a)과 접촉하여 고정되는 고정단(172)과, 제2부분(160)에 마련되는 제2지지면(160a)와 접촉하여 제2부분(160)을 가압하는 가압단(174)을 포함한다. 고정단(172)과 제1지지면(118a)이 접촉하는 제1지지면(118a) 상에는 고정점(P2)이 형성되고, 가압단(174)과 제2지지면(160a)이 접촉하는 제2지지면(160a) 상에는 가압점(P1)이 형성된다.

압축코일스프링(170)은 원래의 길이보다 압축된 상태로 수용부(182)에 수용, 배치되어 제2부분(160)이 회전하는 과정에서 구동모터(130)의 회전축(132)과 가압점(P1)이 형성하는 궤적(T)의 접선방향으로 제2부분(160)을 가압하며, 압축코일스프링(170)에 의해 제2부분(160)에 가해지는 가압력은 제1부분(140)을 통해 바닥면과 접촉하는 구동바퀴(120)로 전달된다.

압축코일스프링(170)은 구동바퀴(120)가 접하는 지면으로부터 수직한 방향으로 연장되며 구동모터(130)의 회전축(132)을 지나는 제1직선(L1)을 기준으로, 구동바퀴(120)와 서로 반대되는 위치에 배치된다. 또한, 제1부분(140)이 회전하는 중심이 되는 제1회전점(P1)과 제1부분(140)에 회전 가능하게 결합되는 구동바퀴(120)가 회전하는 중심이 되는 제2회전점(P2)을 연결하는 제2직선(L2)과 수직한 제3직선(L3)을 기준으로, 구동바퀴(120)와 서로 반대되는 위치에 배치되고, 구동바퀴(120)보다 구동모터(130)의 회전축(132)에 더 가까운 위치에 배치된다.

제2부분(160)은 제1회전점(C1)과 가압점(P1)을 연결하는 제4직선(L4)과 제1암(140)이 만나는 제1부분(140)의 일측으로부터, 가압점(P1)이 회전하는 과정에서 형성되는 궤적(T)의 반경 방향으로 돌출되며, 압축코일스프링(170)의 가압단(174)과 접촉하는 제2지지면(160a)을 포함하여 구성된다.

앞서 설명한 바와 같이 가압단(174)과 접촉하는 제2지지면(160a) 상에는 가압점(P1)이 형성되고, 가압점(P1)과 제1회전점(C1) 사이의 거리는 제1회전점(C1)과 제2회전점(C2) 사이의 거리보다 더 짧다.

지지리브(118)는 제1회전점(C1)과 인접한 하우징(110)의 일 측면(110b)의 내면으로부터 하우징(110)의 내측으로 돌출되며, 압축코일스프링(170)의 고정단(172)과 접촉하는 제1지지면(118a)을 포함하여 구성된다. 고정단(172)과 접촉하는 제1지지면(118a) 상에는 고정점(P2)이 형성된다.

제2부분(160)과 지지리브(118)는 제1직선(L1) 및 제3직선(L3)을 기준으로 구동바퀴(120) 및 제2회전점(C2)과 반대되는 방향에 배치된다.

이와 같은 구조로 인해 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 바닥면의 재질 또는 상태에 따른 구동바퀴(120)의 변위량(D1) 보다 압축코일스프링(170)의 길이 변화량(D2)이 작다. 압축코일스프링(170)의 길이 변화량이 작은 만큼 구동바퀴(120)의 변위에 따라 구동바퀴(120)에 가해지는 가압력의 변화가 작으므로 로봇청소기(1)의 본체(10)가 안정적으로 주행할 수 있게 된다. 또한, 구동바퀴(120)를 가압하기 위한 구조, 즉 제1부분(140)과, 제2부분(160)과, 지지리브(118)가 하우징(110) 내의 수용부(112)에서 차지하는 공간이 작고, 압축코일스프링(170)의 길이가 최소화되므로 컴팩트한 로봇청소기(1) 설계가 가능하게 된다.

1 : 로봇청소기 10 : 본체
20 : 커버 30 : 브러시부
40 : 전원부 50 : 제어부
100 : 구동바퀴조립체 110 : 하우징
120 : 구동바퀴 130 : 구동모터
140 : 제1부분 150 : 감지부
160 : 제2부분 170 : 압축코일스프링

Claims

본체;와,
상기 본체를 구동하는 구동바퀴를 구비하는 구동바퀴조립체;를 포함하고,
상기 구동바퀴조립체는,
하우징;과,
상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 구동바퀴를 회전시키기 위한 회전력을 생성하는 구동모터;와,
상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전하며, 상기 구동바퀴가 결합되는 제1부분과, 상기 구동모터의 회전축을 기준으로 상기 구동바퀴와 반대되는 위치에 배치되는 제2부분을 포함하는 회전부재;와,
상기 하우징과 상기 제2부분 사이에 배치되어 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을 포함하고,
상기 압축코일스프링과 상기 제2부분이 접하는 접점과 상기 구동모터의 회전축 사이의 수직거리는 상기 구동바퀴의 회전축과 상기 구동모터의 회전축 사이의 수직거리보다 상대적으로 짧은 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 압축코일스프링은, 상기 회전부재가 회전하는 과정에서, 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제2항에 있어서,
상기 압축코일스프링은, 상기 구동바퀴가 접하는 지면으로부터 수직한 방향으로 연장되며 상기 구동모터의 회전축을 지나는 제1직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 압축코일스프링은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점을 연결하는 제2직선과 수직한 제3직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 압축코일스프링과, 상기 압축코일스프링이 가압하는 상기 제2부분이 접촉하는 위치에 가압점이 형성되고,
상기 제2부분은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 가압점을 연결하는 제4직선과 상기 제1부분이 만나는 상기 제1부분의 일측으로부터, 상기 가압점이 회전하는 과정에서 형성되는 궤적의 반경 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제5항에 있어서,
상기 가압점과 상기 제1회전점 사이의 거리는, 상기 제1회전점과 상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점 사이의 거리보다 상대적으로 더 짧은 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 구동모터의 회전축과 인접한 상기 하우징의 일측으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되어 상기 압축코일스프링의 일단을 지지하는 지지리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제7항에 있어서,
상기 제1부분과, 상기 제2부분과, 상기 지지리브는 상기 압축코일스프링을 수용하는 수용부를 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 제1부분은 상기 구동모터의 회전력을 상기 구동바퀴로 전달하는 동력전달기어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
본체;와, 상기 본체를 구동하는 구동바퀴조립체;를 포함하는 로봇청소기에 있어서, 상기 구동바퀴조립체는,
하우징;과,
상기 하우징의 일측에 결합되는 구동모터;와,
상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 제1부분과, 상기 제1부분의 일측으로부터 돌출되는 제2부분을 포함하는 회전부재;와,
상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 구동바퀴;와,
상기 구동모터의 회전축과 인접한 상기 하우징의 일측으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되는 지지리브와 상기 제2부분 사이에 배치되어, 상기 회전부재가 회전하는 과정에서 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을
포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제10항에 있어서,
상기 압축코일스프링은 상기 구동바퀴보다 상기 구동모터의 회전축에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제10항에 있어서,
상기 압축코일스프링은,
상기 지지리브와 접촉하는 고정단과,
상기 제2부분과 접촉하여 상기 제2부분을 가압하는 가압단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제12항에 있어서,
상기 지지리브는 상기 고정단을 지지하는 제1지지면을 포함하고, 상기 제2부분은 상기 가압단을 지지하는 제2지지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제11항에 있어서,
상기 압축코일스프링은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 구동바퀴가 회전하는 중심이 되는 제2회전점을 연결하는 제2직선과 수직한 제3직선을 기준으로, 상기 구동바퀴와 서로 반대되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제12항에 있어서,
상기 가압단과 상기 제2부분이 접촉하는 위치에 가압점이 형성되고,
상기 제2부분은, 상기 제1부분이 회전하는 중심이 되는 제1회전점과 상기 가압점을 연결하는 제4직선과 상기 제1부분이 만나는 상기 제1부분의 일측으로부터, 상기 가압점이 회전하는 과정에서 형성되는 궤적의 반경 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제15항에 있어서,
상기 제1부분은 상기 구동모터의 회전력을 상기 구동바퀴로 전달하는 동력전달기어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
로봇청소기를 구동하기 위해 상기 로봇청소기의 본체에 장착되는 구동바퀴조립체에 있어서, 상기 구동바퀴조립체는,
하우징;과,
상기 하우징의 일측에 결합되는 구동모터;와,
상기 구동모터의 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 제1부분과,
상기 제1부분의 일측으로부터 돌출되는 제2부분;과,
상기 제1부분에 회전 가능하게 결합되는 구동바퀴;와,
상기 구동모터의 회전축을 지나는 직선을 기준으로 상기 구동바퀴와 반대되는 위치에 배치되어, 상기 제1부분이 회전하는 과정에서 상기 구동모터의 회전축과 상기 제2부분이 형성하는 궤적의 접선방향으로 상기 제2부분을 가압하는 적어도 하나의 압축코일스프링;을
포함하는 것을 특징으로 하는 구동바퀴조립체.