KR102033936B1 - 로봇청소기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로봇청소기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로봇청소기는 외형을 형성하는 메인바디; 상기 메인바디를 이동시키는 이동수단; 상기 메인바디의 일측에 배치되어, 피청소면에 존재하는 이물질을 수거하는 청소모듈을 포함하고, 상기 청소모듈은, 상기 메인바디와 연결되고, 하측이 개방된 하우징; 이물질을 수용하는 공간을 형성하고, 상기 하우징의 하측으로 착탈되는 먼지통; 및 상기 하우징 내부에서 배치되어, 회전동작으로 피청소면에 존재하는 이물질을 상기 먼지통으로 보내는 에지테이터를 포함한다.

Description

로봇청소기{Robot Cleaner}
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피청소면의 이물질을 쓸어담는 청소모듈을 구비한 로봇청소기에 관한 것이다.
최근 가정 내에서의 로봇 사용이 점차 확대되고 있는 추세이다. 이러한 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기이다. 로봇 청소기는 이동형 로봇으로서 일정 영역을 스스로 주행하며 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 하거나, 회전맙을 이용하여 이동함과 동시에 회전맙으로 바닥을 닦는 방식으로 청소할 수 있다.
또한, 로봇청소기는 피청소면인 바닥을 쓸어담는 방식으로도 청소할 수 있으나, 흡입방식이 아닌 쓸어담는 방식에 있어서는, 효과적으로 쓸어담을 수 있는 회전브러쉬의 형태나, 이물질을 보관하는 먼지통의 배치와, 먼지통의 착탈방법이 문제될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 로봇청소기의 진행방향으로 배치된 이물질을 쓸어담는 방식의 로봇청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 이물질을 수거하는 먼지통을 안정적으로 고정하는 로봇청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 에지테이터를 구동모터로 구동하여 이물질을 수거하는 로봇청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇청소기는, 외형을 형성하는 메인바디; 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥을 물걸레질하며, 상기 메인바디를 이동시키는 한 쌍의 스핀맙; 상기 한 쌍의 스핀맙 전방에 배치되어, 피청소면에 존재하는 이물질을 수거하는 청소모듈을 포함하고, 상기 청소모듈은, 상기 메인바디와 연결되고, 하측이 개방된 하우징; 이물질을 수용하는 공간을 형성하고, 상기 하우징의 하측으로 착탈되는 먼지통; 및 상기 하우징 내부에서 배치되어, 회전동작으로 피청소면에 존재하는 이물질을 상기 먼지통으로 보내는 에지테이터를 포함하여, 에지테이터로 피청소면의 이물질을 먼지통으로 보내고, 먼지통은 하우징에 용이하게 착탈가능하다.
본 발명에 따른 로봇청소기의 상기 하우징은, 상기 먼지통을 하우징 내측에 고정하는 고정부재; 상기 고정부재에 탄성력을 가하는 탄성부재; 및 상기 고정부재에 가해지는 상기 탄성부재에 의한 탄성력을 해제하는 누름버튼을 포함하고, 상기 누름버튼의 이동방향은 상기 고정부재의 이동방향과 수직하게 형성되며, 상기 누름버튼은 상기 고정부재와 맞닿는 부분에서 경사면을 형성하여, 먼지통이 하우징 하측으로 인출되지 않고 로봇청소기를 안정적으로 작동할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기의 먼지통은 전면의 일부가 개구되고, 상기 하우징 내부에 삽입되는 케이스와, 상기 케이스의 상측을 개폐하는 상측커버를 포함하여,
케이스의 전면부는 상기 에지테이터의 외둘레에 대응하는 형상을 가지고, 일부가 개구되어, 에지테이터의 회전으로 이동하는 이물질이 먼지통으로 유입될 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기의 상기 에지테이터는, 피청소면과 평행한 회전축을 기준으로 회전하는 회전바; 및 상기 회전바의 외둘레면에 나선형으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하여, 피청소면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기는, 상기 청소모듈로 접근하는 이물질을 상기 에지테이터로 안내하는 중앙가이더를 더 포함하고, 상기 청소모듈은 동일한 회전축 상에서 일정간격 이격되어 배치된 한 쌍의 에지테이터를 포함하고, 상기 중앙가이더는 한 쌍의 에지테이터 사이의 전방에 배치되어, 한 쌍의 에지테이터 사이의 공간으로 빠져나갈 수 있는 이물질을 에지테이터로 보낼 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기는, 상기 에지테이터를 구동시키는 구동모터를 더 포함하고, 상기 청소모듈은 동일한 회전축 상에서 일정간격 이격되어 배치된 한 쌍의 에지테이터를 포함하고, 상기 구동모터는 상기 한 쌍의 에지테이터 사이에 배치되어, 하우징의 공간을 활용하고, 하나의 구동모터로 두개의 에지테이터를 동작시킬 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기는 상기 구동모터의 회전력을 상기 구동모터의 회전축과 수직한 회전축을 가지는 한 쌍의 에지테이터로 전달하는 전달기어를 더 포함하여, 수직한 방향으로 회전력을 전달할 수 있고, 하우징 내부의 공간을 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇청소기의 상기 하우징은 상기 에지테이터와 상기 먼지통이 수용되는 공간을 구획하는 가이드부를 더 포함하고, 상기 가이드부는 상기 에지테이터의 외둘레에 대응하는 형태를 가져, 이물질을 먼지통을 안내할 수 있다.
상기 가이드부는 일부가 상기 하우징 하부면의 하측으로 돌출되어, 에지테이터의 회전동작으로 후방으로 이동하는 이물질이 먼지통 내부로 이동하도록 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 로봇청소기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 발명의 로봇청소기는 에지테이터로 피청소면의 이물질을 쓸어담고, 이물질을 수용하는 먼지통을 하우징의 하부로 착탈가능하게 배치하며, 하우징에 고정구조를 형성하여 안정적으로 이물질을 제거하고, 배출할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명의 로봇청소기는 에지테이터의 블레이드가 회전바의 외둘레에 나선형으로 배치되어 이물질 수거가 보다 용이하게 이루어지는 장점도 있다.
셋째, 본 발명의 로봇청소기는 에지테이터를 구동모터를 이용하여 동작시켜, 피청소면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 저면사시도이다.
도 3은 도 1의 일측면도이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5는 도 1의 저면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ’를 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ’를 자른 단면도와, 일부확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 에지테이터와 먼지통이 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 모터 및 전달기어를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 5의 Ⅹ-Ⅹ’를 자른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지테이터의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 먼지통이 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지통의 사시도이다.
도 14는 도 13의 저면사시도이다.
도 15는 도 13의 정면도이다.
도 16는 도 15의 ⅩⅥ-ⅩⅥ’를 자른 단면도이다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지테이터의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 시간순으로 에지테이터의 변화를 도시한 도면이다.
도 18a는 도 17a의 A-A’를 자른 단면이고, 도 18b는 도 17b의 B-B’를 자른 단면이며, 도 18c는 도 17c의 C-C’를 자른 단면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 내부구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 언급되는 “전/후/상/하” 등의 방향을 지칭하는 표현은 도면에 표시된 바에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 로봇 청소기를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 사시도이다. 도 2는 도 1의 저면사시도이다. 도 3은 도 1의 일측면도이다. 도 4는 도 1의 정면도이다. 도 5는 도 1의 저면도이다.
본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 외형을 형성하는 메인바디(20); 상기 메인바디를 이동시키는 이동수단; 상기 메인바디(20) 전방에 배치되어, 피청소면에 존재하는 이물질을 수거하는 청소모듈(100)을 포함한다. 청소모듈(100)은, 상측으로 상기 메인바디(20)와 연결되고, 하측이 개방된 하우징(102); 상기 하우징(102) 내부로 유입되는 이물질을 수용하고, 상기 하우징(102)의 하측으로 착탈되는 먼지통(160); 및 상기 하우징(102) 내부에서 배치되어, 회전동작으로 피청소면에 존재하는 이물징을 상기 먼지통(160)으로 보내는 에지테이터를 포함한다.
본 실시예에 따른 로봇청소기의 이동수단은 메인바디(20)를 주행하기 위해 이동시키는 수단으로, 휠, 롤링맙 또는 스핀맙을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 로봇청소기는 바닥과 접촉하여 회전하며 걸레질하는 스핀맙(30)을 이동수단으로 설명한다. 다만, 이는 하나의 실시예로써, 이에 한정되지 않고, 바퀴 등의 이동수단으로 사용하는 로봇청소기에도 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 로봇청소기(10)의 메인바디(20)는 내부에 스핀맙(30)을 구동하는 스핀맙구동모터(미도시), 이동수단을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 메인바디(20)의 내부에는 이동로봇의 기능에 따라, 물을 저장하는 저장부(미도시), 저장부에 저장된 물을 스핀맙으로 공급하는 유로 및 펌프(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 이동수단인 스핀맙은 저장부로부터 물을 공급받아, 피청소면을 물걸레질할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 로봇청소기는 청소모듈이 이물질을 제거한 피청소면을 스핀맙으로 물걸레질 할 수 있다.
본 실시예에 따른 메인바디(20)는 내부 구성을 보호하도록 상부를 커버하는 상부커버(22) 및 이동수단의 구성인 스핀맙(30)이나 청소모듈(100)과 연결되는 베이스(24)로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 스핀맙(30)이 바닥면을 기준으로 일정각도(θ)만큼 기울어져 배치된다. 로봇청소기(10)의 이동이 원활하도록, 스핀맙(30)의 전체면에서 고르게 바닥면과 맞닿지 않고, 일정각도(θ)만큼 기울어져 스핀맙의 일정부분에서 주로 맞닿도록 배치될 수 있다. 또한, 스핀맙(30) 전체면에서 바닥면과 맞닿더라도, 스핀맙의 일정부분에서 하중이 많이 가해지도록 스핀맙이 일정각도(θ)만큼 기울어져 배치될 수 있다.
메인바디(20)는 일측에서 청소모듈(100)과 연결된다. 본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 로봇청소기(10)의 스핀맙 전방에 배치된다. 본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 상측이 메인바디(20)의 일측 하면에 연결된다. 청소모듈(100)은 메인바디(20)의 하측에 배치된다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ’를 자른 단면도이다. 도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ’를 자른 단면도와, 일부확대도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 에지테이터와 먼지통이 분리된 상태를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 모터 및 전달기어를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 5의 Ⅹ-Ⅹ’를 자른 단면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지테이터의 사시도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 먼지통이 분리된 상태를 도시한 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지통의 사시도이다. 도 14는 도 13의 저면사시도이다. 도 15는 도 13의 정면도이다. 도 16는 도 15의 ⅩⅥ-ⅩⅥ’를 자른 단면도이다.
본 실시예에 따른 청소모듈(100)은, 상기 메인바디(20)와 연결되고, 하측이 개방된 하우징(102); 상기 하우징(102) 내부로 유입되는 이물질을 수용하고, 상기 하우징(102)의 하측으로 착탈되는 먼지통(160); 및 상기 하우징(102) 내부에서 배치되어, 회전동작으로 피청소면에 존재하는 이물질을 상기 먼지통(160)으로 보내는 에지테이터(150)를 포함한다.
본 실시예에 따른 하우징(102)은 청소모듈(100)의 외형을 형성하고, 메인바디(20) 하측에 배치된다. 하우징(102)은 메인바디(20)의 전방하측에 배치된다. 하우징(102)은 스핀맙(30)의 전방에 배치된다.
하우징(102)은 내측에 에지테이터가 수용되는 공간(104)과 먼지통이 수용되는 공간(106)을 형성한다. 하우징(102)의 하측은 먼지통이 삽입되도록 개구된다. 하우징은 에지테이터(150)가 수용된 전방하측이 개구된다. 하우징의 하측은 하우징(102) 내부에 수용된 에지테이터(150)의 일부가 노출되도록 개구된다. 하우징(102)은 에지테이터(150)와 먼지통이 수용되는 공간을 구획하는 가이드부(108)를 포함한다.
가이드부(108)는 에지테이터의 외둘레에 대응하는 형태를 가진다. 가이드부(108)는 에지테이터(150)의 회전으로 에지테이터의 외둘레를 따라 이동하는 이물질이 먼지통(160)의 유입구(164)를 따라 내부로 이동하도록 안내한다. 도 6을 참조하면, 가이드부(108)의 상단에서 형성되는 접선의 연장선(TL)은 이하에서 설명할 먼지통(160)의 상측전면부(166)보다 후방으로 연장된다.
가이드부(108)는 일부가 하우징(102) 하부면의 하측으로 돌출형성된다. 가이드부(108)는 에지테이터(150)의 회전동작으로 후방으로 이동하는 이물질이 먼지통(160) 내부로 이동하도록 하우징(102)의 하측으로 돌출형성된다.
하우징(102) 내부에는 에지테이터(150)를 구동시키는 구동모터(110)가 배치된다. 본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 하나의 구동모터(110)로 구동하는 한 쌍의 에지테이터를 포함하며, 상기 구동모터(110)는 한 쌍의 에지테이터(150) 사이에 배치된다.
본 실시예에 따른 로봇청소기는 에지테이터(150)가 회전하는 회전축과 구동모터(110)가 회전하는 회전축은 수직하게 배치된다.
본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 구동모터(110)의 회전력을 구동모터(110)의 회전축과 수직한 회전축을 가지는 에지테이터(150)에 전달하는 전달기어(112)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전달기어(112)는 구동모터(110)와 연결되어 회전하는 웜기어(114)와 웜기어(114)와 연결되어 구동모터(110)의 회전력을 에지테이터(150)로 전달하는 웜휠(116)을 사용할 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시예로써, 수직한 방향으로 회전력을 전달할 수 있는 헬리컬기어나 스파이럴 베벨기어 등을 사용하는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 에지테이터(150)의 양단에 배치되어 에지테이터(150)를 하우징(102) 내측에서 회전가능하게 결합하는 커플러(122, 124)를 포함한다. 커플러(122, 124)는 에지테이터(150)가 수용되는 하우징(102)의 내측에 배치된다. 커플러(122, 124)는 에지테이터(150)의 일단에 연결되어 구동모터(110)의 회전력을 전달하는 제1커플러(122)와, 에지테이터(150)를 하우징 내측에 회전가능하게 연결하는 제2커플러(124)로 구분된다.
본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 구동모터를 포함하지 않는 것도 가능한다. 이 경우, 에지테이터(150)는 피청소면과의 접촉에 의해 회전하며, 제1커플러(122)와 제2커플러(124)는 모두 에지테이터(150)를 하우징 내측에 회전가능하게 연결한다.
본 실시예에 따른 하우징(102)은 먼지통(160)을 내측에 고정하는 먼지통체결수단을 더 포함한다. 먼지통체결수단은 하우징 내측에 먼지통을 고정하거나, 하우징 외부로 인출 가능하게 한다. 본 실시예에 따른 먼지통체결수단은 먼지통을 하우징 내측에 고정하는 고정부재(134)와, 고정부재에 탄성력을 가하는 탄성부재(132)와, 고정부재에 가해지는 탄성력을 해제하는 누름버튼(130)을 포함한다.
고정부재(134)는 별다른 외력이 가해지지 않으면, 탄성부재(132)의 탄성력으로 하우징(102) 내측에 형성된 먼지통을 수용하는 공간으로 돌출된다. 고정부재(134)가 하우징(102) 내측에 형성된 먼지통을 수용하는 공간(106)으로 돌출되는 경우, 고정부재(134)가 먼지통(160)의 걸림턱(182)에 걸려 먼지통(160)이 하우징(102) 내측에서 고정된다.
누름버튼(130)에 힘이 가해지는 경우, 고정부재(134)는 먼지통(160)의 외측방향으로 이동한다. 고정부재(134)의 이동으로 걸림턱(182)의 고정이 해제되면, 먼지통(160)을 하우징 외측으로 인출할 수 있다.
누름버튼(130)은 하우징의 바닥면에 배치되고, 고정부재와 맞닿는 부분에서 경사면(131)을 형성한다. 누름버튼(130)의 이동방향은 고정부재(134)의 이동방향과 수직하게 형성된다. 따라서, 사용자에 의해 누름버튼이 눌러지면, 고정부재(134)와 맞닿은 경사면(131)이 이동하여, 고정부재(134)가 먼지통(160) 외측 방향으로 이동한다.
본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 메인바디(20)를 지지하는 바닥의 장애물을 감지하는 클리프센서(126)를 포함할 수 있다. 클리프센서(126)는 청소모듈(100)의 하우징(102)에 배치될 수 있다. 클리프센서(126)는 청소모듈(100)의 하우징(102)에 배치되어, 로봇 청소기의 이동방향으로 장애물을 감지할 수 있다.
본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 하우징(102)의 하부면을 피청소면으로부터 일정간격 이격시키는 롤러(128, 180)를 더 포함할 수 있다. 롤러(128, 180)는 청소모듈(100)의 이동을 자유롭게 한다. 롤러는 하우징의 하부면보다 하측으로 돌출배치된다. 본 실시예에 따른 롤러(128, 180)는 하우징(102) 또는 이하에서 설명할 먼지통(160)의 하부면에 배치될 수 있다. 본 실시예에 따른 롤러(128, 180)는 하우징의 하부면에 배치되는 제1롤러(128)와, 먼지통(160)에 하부면 배치되는 제2롤러(180)로 구분될 수 있다.
본 실시예에 따른 로봇청소기는 청소모듈로 접근하는 이물질을 에지테이터(150)로 안내하는 중앙가이더(136)를 포함한다. 중앙가이더(136)는 한 쌍의 에지테이터(150) 사이에 배치된다. 중앙가이더(136)는 한 쌍의 에지테이터 사이의 전방에 배치되어, 청소모듈로 접근하는 이물질을 양측에 배치된 에지테이터(150)로 안내한다.
에지테이터(150)는 회전동작으로 바닥면에 존재하는 이물질을 먼지통(160)으로 보낸다. 에지테이터(150)는 하우징(102)의 내측공간에 배치된다. 에지테이터(150)는 하우징(102) 내측에서 먼지통(160) 전방에 배치된다. 에지테이터(150)는 바닥면에 존재하는 이물질을 후방에 배치된 먼지통(160)으로 보낸다.
에지테이터(150)의 일부는 하우징(102)의 하측으로 돌출되도록 배치된다. 하우징(102)의 하측으로 돌출된 에지테이터(150)의 길이는 하우징(102)의 하부면을 피청소면으로부터 일정간격 이격시키도록 하부면에서 돌출된 롤러(128, 180)의 길이보다 작거나 같게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 에지테이터(150)는 피청소면과 평행한 회전축을 기준으로 회전하는 회전바(152), 상기 회전바(152)의 외둘레면에서 반경방향으로 돌출되고, 회전바(152)의 외둘레를 따라 나선형으로 배치되는 복수의 블레이드(154)를 포함한다.
회전바(152)는 양단이 커플러(122, 124)로 하우징(102)과 연결된다. 회전바(152)는 구동모터(110)의 회전으로 회전한다. 회전바(152)는 일단에서, 구동모터(110)의 회전력을 전달하는 제1커플러(122)와 연결되고, 타단에서 회전바(152)의 하우징(102) 내 회전을 보조하는 제2커플러(124)와 연결된다.
블레이드(154)는 회전바(152)의 둘레면을 따라 나선형으로 배치된다. 본 실시예에 따른 복수의 블레이드(154)는 회전바(152)의 둘레면을 따라 일정간격으로 배치된다. 에지테이터(150)가 회전하는 경우, 블레이드(154)의 외측은 하우징(102)의 가이드부(108)에 맞닿을 수 있다. 에지테이터(150)가 회전하는 경우, 블레이드(154)의 외측은 피청소면인 바닥면에 맞닿을 수 있다. 에지테이터(150)의 회전으로, 피청소면에 존재하는 이물질은 가이드부(108)를 거쳐 먼지통(160)으로 이동한다. 에지테이터(150)는 가이드부(108)를 통해 피청소면의 이물질을 먼지통(160)으로 보낸다.
블레이드는 바닥의 누설을 줄일 수 있는 탄성부재로 구성될 수 있다. 블레이드는 브러쉬나 스퀴지(Squeezee) 형태로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 청소모듈(100)은 한 쌍의 에지테이터(150)를 포함한다. 한 쌍의 에지테이터(150)는 동일한 회전축 상에서 일정간격 이격되어 배치된다. 한 쌍의 에지테이터 사이에는 에지테이터를 회전시키는 구동모터가 배치된다. 한 쌍의 에지테이터 사이에는 청소모듈 전방의 이물질을 에지테이터로 안내하는 중앙가이더가 배치된다.
도 5를 참조하면, 한 쌍의 에지테이터(150)는 청소모듈을 좌우로 구분하는 가상의 중심선(CL)을 기준으로 대칭되게 배치된다. 한 쌍의 에지테이터(150) 각각에 배치된 블레이드(154)는 청소모듈을 좌우로 구분하는 가상의 중심선(CL)을 기준으로 대칭되게 배치된다.
본 실시예에 따른 먼지통(160)은 에지테이터(150)의 회전으로 이동하는 이물질을 수용한다. 먼지통(160)은 에지테이터(150)의 후방에 배치된다. 먼지통(160)은 하우징 내측에 배치된다. 먼지통(160)은 하우징의 개방된 하측으로 삽입된다.
본 실시예에 따른 먼지통(160)은 외형을 형성하고, 하우징(102) 내부에 삽입되는 케이스(162)와 케이스(162) 상측을 개폐하는 상측커버(172)를 포함한다. 본 실시예에 따른 먼지통(160)은 상측커버(172)를 개폐시키는 힌지부재(174)와, 상측커버(172)가 먼지통에 닫힌상태를 유지시키는 체결부재(176)를 더 포함한다. 본 실시예에 따른 힌지부재(174)는 먼지통(160) 내측에 배치되어, 상측커버(172)를 먼지통(160) 외측방향으로 회전시킨다. 본 실시예에 따른 체결부재(176)는 상측커버(172)의 단부에 배치되어 상측커버(172)를 먼지통(160)에 후크결합시킨다.
케이스(162)의 에지테이터(150)와 대향하는 면은 에지테이터(150)의 외둘레에 대응하는 형상을 가지고, 일부가 개구된다. 케이스(162)의 전면부는 에지테이터(150)의 외둘레에 대응하는 형상을 가지고, 일부가 개구된다. 케이스의 전면부에는 에지테이터의 회전으로 이물질이 유입되는 유입구(164)가 형성된다. 케이스의 전면부는 유입구(164) 상측에 배치되는 상측전면부(166)와, 유입구(164) 하측에 배치된 하측전면부(168)로 구분될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상측전면부(166)는 먼지통(160) 전방에 배치되는 가이드부(108)의 상단이 형성하는 접선의 연장선(TL) 보다 전방에 배치된다. 상측전면부(166)는, 하측전면부(168)의 상단에서 연장되는 가상의 접선보다 전방에 배치된다. 따라서, 에지테이터(150)의 회전으로 가이드부(108)를 따라 이동하는 이물질은 먼지통(160)의 상측전면부(166) 후방인 먼지통 내부로 유입된다.
케이스(162)의 하측전면부(168)는 하우징(102)의 가이드부(108) 후방에 배치된다. 케이스의 하측전면부(168)는 먼지통(160)의 하부에서 돌출형성되어, 먼지통 내부의 이물질이 먼지통 외부로 토출되는 것을 방지한다.
케이스의 측면에는 전방으로 돌출된 측면돌출부(170)가 형성되고, 측면돌출부(170)는 하측전면부(168)의 양단에서 전방으로 돌출된다. 측면돌출부(170)는 하우징(102)의 가이드부(108) 양단에 맞닿아, 먼지통(160)을 하우징 내측에 고정한다. 측면돌출부(170)는 에지테이터의 회전으로 이동하는 이물질이 먼지통(160) 내부로 이동하도록 가이드한다.
본 실시예에 따른 청소모듈은 한 쌍의 에지테이터 후방에서 이물질을 수용하는 한 쌍의 먼지통을 포함한다. 한 쌍의 먼지통 각각은 한 쌍의 에지테이터 각각의 후방에 배치된다. 한 쌍의 먼지통은 연결부로 연결된다. 본 실시예에 따른 먼지통에는 먼지통을 피청소면인 바닥면으로부터 일정간격 이격시키는 제2롤러(180)가 배치된다.
한 쌍의 먼지통 각각은 일측에서 연결부(178)와 연결된다. 한 쌍의 먼지통 각각은 연결부와 연결되지 않는 타측면에서 하우징 내측에 고정되는 걸림턱이 형성된다. 걸림턱(182)은 하우징(102)의 내측으로 돌출된 고정부재(134)에 맞물린다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 에지테이터의 동작을 설명하기 위한 청소모듈의 저면도와 단면도이다.
이하에서는, 도 17 내지 도 18을 참조하여, 본 실시예에 따른 청소모듈의 작동을 설명한다.
본 실시예에 따른 에지테이터(150)의 블레이드(154a, 154b, 154c)는 회전바(152)의 외둘레를 반경방향으로 돌출되어 나선방향으로 배치된다. 본 실시예에 따른 에지테이터(150)는 블레이드(154a, 154b, 154c)가 청소모듈을 좌우로 구분하는 가상의 중심선을 기준으로 후방으로 경사지게 배치된다. 한 쌍의 에지테이터(150) 사이의 전방에 배치된 중앙가이더(136)는 후방으로 펼쳐지는 ‘V’형태를 가진다. 중앙가이더(136)는 중심선(CL)을 기준으로 후방으로 경사지게 배치된다. 로봇청소기(10)가 이동함에 따라, 중앙가이더(136)는 청소모듈(100) 전방에 배치되는 이물질을 중앙가이더(136) 좌우측 후방에 배치된 에지테이터로 안내한다.
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 구동모터(110)의 동작으로 각각의 블레이드(154a, 154b, 154c)는 중심으로 이동하는 것처럼 회전하고, 이러한 블레이드의 배치는 이물질을 중심선 방향으로 이동시킨다. 도 17과 같은 블레이드의 배치에 따라, 에지테이터(150)는 이물질을 중심선 방향으로 이동시키듯이 회전한다. 이러한 블레이드의 배치는 중앙가이더(136)에 의해 중앙가이더(136) 양측으로 이동하는 이물질을 효과적으로 먼지통(160) 내부로 보낼 수 있다.
도 18a 내지 18c를 참조하면, 구동모터의 동작으로, 피청소면인 바닥면을 향하는 에지테이터의 블레이드(154a, 154b, 154c) 각각은 먼지통에 가까워지도록 회전한다. 피청소면에 존재하는 이물질은 블레이드(154a, 154b, 154c)의 회전으로 가이드부를 따라 먼지통 내부로 이동한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 내부구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이동수단(30)은 물걸레질을 할 수 있는 한 쌍의 스핀맙 일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 메인바디(20) 내측에 배치되어 물을 저장하는 물탱크(32)와, 물탱크(32)에 저장된 물을 스핀맙(30)으로 공급하는 펌프(34)와, 상기 펌프(34)와 물탱크(32) 또는 펌프(34)와 스핀맙(30)을 연결하는 연결호스(36)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 로봇청소기(10)는 물탱크(32)에 저장된 물을 별도의 펌프없이, 급수밸브(미도시)를 이용하여 스핀맙(30)으로 공급하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 로봇청소기(10)는 이동수단인 한 쌍의 스핀맙(30) 전방에 배치된 청소모듈로, 피청소면에 존재하는 이물질을 제거하고, 이후, 한 쌍의 스핀맙(30)으로 물걸레질을 하여, 피청소면인 바닥면을 깨끗하게 청소할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10 : 로봇청소기 20 : 메인바디
30 : 스핀맙 100 : 청소모듈
102 : 하우징 108 : 가이드부
110 : 구동모터 112 : 전달기어
122 : 제1커플러 124 : 제2커플러
128 : 제1롤러 130 : 누름버튼
132 : 탄성부재 134 : 고정부재
136 : 중앙가이더 150 : 에지테이터
152 : 회전바 154 : 블레이드
160 : 먼지통 162 : 케이스
164 : 유입구 172 : 상측커버
180 : 제2롤러 182 : 걸림턱

Claims (16)

  1. 외형을 형성하는 메인바디;
    상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥을 물걸레질하며, 상기 메인바디를 이동시키는 한 쌍의 스핀맙;
    상기 한 쌍의 스핀맙 전방에 배치되어, 피청소면에 존재하는 이물질을 수거하는 청소모듈을 포함하고,
    상기 청소모듈은,
    상기 메인바디와 연결되고, 하측이 개방된 하우징;
    이물질을 수용하는 공간을 형성하고, 상기 하우징의 하측으로 착탈되는 먼지통;
    상기 먼지통의 하부면에 배치되어, 상기 먼지통을 피청소면으로부터 일정간격 이격시키는 롤러; 및
    상기 하우징 내부에서 배치되어, 회전동작으로 피청소면에 존재하는 이물질을 상기 먼지통으로 보내는 에지테이터를 포함하고,
    상기 하우징은, 상기 먼지통을 하우징 내측에 고정하는 고정부재를 포함하고, 상기 먼지통에는, 상기 먼지통이 상기 하우징 내측에서 고정되도록 상기 고정부재가 걸리는 걸림턱이 형성되며,
    상기 먼지통은, 전면의 일부가 개구되고, 상기 하우징 내부에 삽입되는 케이스와, 상기 케이스의 상측을 개폐하는 상측커버를 포함하며,
    상기 케이스의 전면부에는, 에지테이터의 회전으로 이물질이 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 유입구 상측에 배치되는 상측전면부와, 상기 유입구 하측에 배치된 하측전면부를 포함하며,
    상기 상측전면부는, 상기 하측전면부의 상단에서 연장되는 가상의 접선보다 전방에 배치되는 로봇청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 고정부재에 탄성력을 가하는 탄성부재; 및
    상기 고정부재에 가해지는 상기 탄성부재에 의한 탄성력을 해제하는 누름버튼을 포함하는 로봇청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 누름버튼의 이동방향은 상기 고정부재의 이동방향과 수직하게 형성되며,
    상기 누름버튼은 상기 고정부재와 맞닿는 부분에서 경사면을 형성하는 로봇청소기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지테이터는,
    피청소면과 평행한 회전축을 기준으로 회전하는 회전바; 및
    상기 회전바의 외둘레면에 나선형으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는 로봇 청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소모듈로 접근하는 이물질을 상기 에지테이터로 안내하는 중앙가이더를 더 포함하는 로봇청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 청소모듈은 동일한 회전축 상에서 일정간격 이격되어 배치된 한 쌍의 에지테이터를 포함하고,
    상기 중앙가이더는 한 쌍의 에지테이터 사이의 전방에 배치되는 로봇청소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지테이터를 구동시키는 구동모터를 더 포함하는 로봇 청소기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 청소모듈은 동일한 회전축 상에서 일정간격 이격되어 배치된 한 쌍의 에지테이터를 포함하고,
    상기 구동모터는 상기 한 쌍의 에지테이터 사이에 배치되는 로봇청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동모터의 회전력을 상기 구동모터의 회전축과 수직한 회전축을 가지는 한 쌍의 에지테이터로 전달하는 전달기어를 더 포함하는 로봇청소기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 하부면을 피청소면으로부터 일정간격 이격시키는 제1롤러를 더 포함하는 로봇청소기.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 에지테이터와 상기 먼지통이 수용되는 공간을 구획하는 가이드부를 더 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 에지테이터의 외둘레에 대응하는 형태를 가지는 로봇청소기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가이드부는 일부가 상기 하우징 하부면의 하측으로 돌출되는 로봇청소기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 스핀맙으로 공급되는 물을 저장하는 물탱크를 포함하고,
    상기 물탱크와 상기 한 쌍의 스핀맙 사이에서 물이 유동하는 연결유로를 형성하는 로봇청소기.
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