KR102054726B1 - 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치 - Google Patents

무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치 Download PDF

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Abstract

무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치가 개시된다. 개시된 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치는 진공 청소를 위한 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치로서, 상기 흡입 모터와 인접하여 배치되는 케이스 및 상기 공간에 배치되고, 모터 및 배터리가 내부에 수용되는 회전부를 포함하되, 상기 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전한다.

Description

무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치{DEVICE FOR REDUCING FEELING WEIGHT OF WIRELESS VACUUM CLEANER}
본 발명의 실시예들은 무선 진공 청소기의 무게감을 감소시켜 사용자의 편의성을 증대시키고, 동시에 무선 진공 청소기로 제공되는 전력을 저장하는 배터리를 수납하는 무게감 저감 장치에 관한 것이다
진공 청소기는 진공 흡입 압력을 이용하여 외부의 먼지 내지 이물질을 제거하는 장치로서, 플러그를 콘센트에 삽입하여 흡입 모터가 구동되는 유선 진공 청소기 및 배터리에 저장된 전력으로 흡입 모터가 구동되는 무선 진공 청소기로 구분된다. 특히, 배터리 기술이 발전함에 따라서 최근에는 무선 진공 청소기가 많이 사용되고 있다.
도 1은 사용자가 무선 진공 청소기를 사용하는 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자는 손잡이(110) 및 흡입 모터(120)가 흡입관(130)의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기를 사용하여 청소를 수행하고 있다.
그러나, 손잡이(110) 및 흡입 모터(120) 모두가 흡입관(130)의 상부에 배치되어 있으므로, 흡입 모터(120)에 작용하는 중력에 따른 무게감으로 인해 사용자는 무선 진공 청소기를 사용하는데 많은 힘이 소비된다. 이는 무선 진공 청소기를 사용하는 사용자의 불편함을 초래한다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 무선 진공 청소기의 본체 부분의 무게감을 감소시켜 사용자의 편의성을 증대시키는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 진공 청소기의 장시간의 사용을 위해 다수의 대용량 배터리를 수납할 수 있는 무게감 저감 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치는, 진공 청소를 위한 흡입 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기에 배치되는 것으로서, 상기 흡입 모터와 인접하여 배치되고, 중앙부에 상기 흡입관이 관통되는 제1 관통홀이 형성되며, 가장자리부에 공간이 형성되는 케이스 및 상기 공간에 배치되고, 중앙부에 제2 관통홀이 형성되고, 가장자리부에 M(1 이상이 정수)개의 제1 삽입홀 및 N(1 이상의 정수)개의 제2 삽입홀이 형성되는 회전부를 포함하되, 상기 M개의 제1 삽입홀에 각각에는 M개의 모터가 배치되고, 상기 N개의 제2 삽입홀에 각각에는 N개의 배터리가 배치되며, 상기 M개의 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전한다.
상기 회전부의 회전에 의해 각 운동량(angular momentum)이 발생하고, 상기 발생된 각 운동량에 의해 자이로 효과가 발생하여 상기 무선 진공 청소기의 상부 부분의 무게감이 감소될 수 있다.
상기 케이스는, 상기 케이스의 하면에 배치되고, 중앙부가 관통된 바닥부; 상기 케이스의 상면에 배치되고, 중앙부가 관통된 덮개부; 및 상기 바닥부와 상기 덮개부의 사이에 배치되는 측면부;를 포함하되, 상기 공간은 상기 제1 관통홀의 외부, 상기 바닥부의 상부, 상기 덮개부의 하부 및 상기 측면부의 내부에 의해 정의될 수 있다.
상기 제1 관통홀의 외부면의 상부측 및 하부측 중 제1 측에 배치되는 제1 기어; 및 상기 M개의 제1 삽입홀 각각의 상기 제1 측에 배치되는 M개의 제2 기어;를 포함하되, 상기 M개의 제2 기어 각각은 상기 제1 측에 형성된 상기 M개의 모터 각각의 축(shaft)과 연결되어 회전하고, 상기 제1 기어는 상기 M개의 제2 기어에 맞물리며, 상기 제1 기어를 중심으로 상기 M개의 제2 기어 각각이 회전하여 상기 회전부가 회전할 수 있다.
상기 회전부의 내부면에는 상기 M개의 제1 삽입홀 각각과 관통되어 연결되는 M개의 홈이 형성되고, 상기 M개의 홈 각각으로 상기 M개의 적어도 하나의 제2 기어의 일부가 돌출되어 상기 제1 기어와 맞물릴 수 있다.
상기 무게감 저감 장치는 일면이 상기 회전부의 내부면과 접촉되고, 타면이 상기 관통홀의 외부면과 접촉하는 적어도 하나의 베어링;을 더 포함할 수 있다.
상기 무게감 저감 장치는 적어도 하나의 제1 금속판;을 더 포함하되, 상기 제1 금속판의 일단은 상기 적어도 하나의 배터리 중 어느 하나의 배터리의 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 금속판의 타단은 상기 어느 하나의 배터리의 인접 배터리의 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 어느 하나의 배터리의 전극과 상기 인접한 배터리의 전극은 동일한 측에 위치할 수 있다.
상기 어느 하나의 배터리의 전극의 극성과 상기 인접한 배터리의 전극의 극성은 서로 반대의 극성일 수 있다.
상기 무게감 저감 장치는 상기 N개의 제2 삽입홀 중 제2-1 삽입홀과 인접하여 배치되는 제2 금속판; 및 상기 N개의 제2 삽입홀 중 제2-2 삽입홀과 인접하여 배치되는 제3 금속판;을 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 베어링은, 상기 제1 관통홀의 외부면의 상부측에 배치되는 전도성 재질의 제1 베어링 및 상기 제1 관통홀의 외부면의 하부측에 배치되는 전도성 재질의 제2 베어링을 포함하고, 상기 제2 금속판의 일단은 상기 제1 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 금속판의 타단은 상기 제2-1 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결되고, 상기 제3 금속판의 일단은 상기 제2 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제3 금속판의 타단은 상기 제2-2 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치는 진공 청소를 위한 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기에 배치되는 것으로서, 상기 흡입 모터와 인접하여 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 케이스 및 상기 공간에 배치되고, 중앙부에 형성된 제1 삽입홀 및 가장자리부에 형성된 적어도 하나의 제2 삽입홀을 포함하는 회전부를 포함하되, 상기 제1 삽입홀에는 모터가 배치되고, 상기 적어도 하나의 제2 삽입홀에 각각에는 적어도 하나의 배터리가 배치되며, 상기 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치는 진공 청소를 위한 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기에 배치되는 것으로서, 상기 흡입 모터와 인접하여 배치되는 케이스 및 상기 공간에 배치되고, 모터 및 배터리가 내부에 수용되는 회전부를 포함하되, 상기 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 무선 진공 청소기의 상부 부분의 무게감을 감소시켜 사용자의 편의성을 증대시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무선 진공 청소기의 다수의 대용량 배터리를 수납하여 장시간 무선 진공 청소기를 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 사용자가 무선 진공 청소기를 사용하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치가 무선 진공 청소기에 부착되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 무게감 저감 장치의 케이스의 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 무게감 저감 장치의 회전부의 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 무게감 저감 장치의 제1 기어, 제2 기어 및 베어링의 상세한 구조 및 배치 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3의 무게감 저감 장치에서 배터리 간의 전기적 연결의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치가 무선 진공 청소기에 부착되는 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치의 사시도를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 무게감 저감 장치의 케이스의 형상을 도시한 도면이다.
도 11은 도 9의 무게감 저감 장치의 회전부의 형상을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치가 무선 진공 청소기에 부착되는 모습을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치의 사시도를 도시한 도면이다. 도 4는 도 3의 무게감 저감 장치의 케이스의 형상을 도시한 도면이다. 도 5는 도 3의 무게감 저감 장치의 회전부의 형상을 도시한 도면이다. 도 6은 도 3의 무게감 저감 장치의 제1 기어, 제2 기어 및 베어링의 상세한 구조 및 배치 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 진공 청소를 위한 흡입 모터(210)가 흡입관(220)의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기에 포함된 장치일 수 있다. 이때, 무게감 저감 장치(300)는 흡입관(220)의 외부면 중 상부측에 설치될 수 있다.
무게감 저감 장치(300)는 무선 진공 청소기의 상부 부분인 헤드 부분(즉, 흡입 모터(210)를 포함하는 부분)의 체감 무게인 무게감을 감소시키는 장치이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 무게감 저감 장치(300)는 케이스(310), 회전부(320), M(1 이상의 개수)개의 모터(330), N(1 이상의 정수)개의 배터리(340), 제1 기어(350), M개의 제2 기어(360) 및 적어도 하나의 베어링(370)을 포함한다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 무게감 저감 장치(300)의 구성을 상세하게 설명한다.
케이스(310)는 도 2에 도시된 바와 같이 흡입 모터(210)와 인접하게 배치되되, 흡입관(220)의 외부면의 상부측의 배치된다.
도 3 및 도 4에서는 케이스(310)가 원형 모양인 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 케이스(310)는 다양한 모양을 가질 수 있다.
케이스(310)는 무게감 저감 장치(300)의 다른 구성 요소들을 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(310)의 중앙부에는 흡입관(220)이 관통되는 제1 관통홀(311)이 형성되고, 케이스(310)의 가장자리부에는 제1 공간(312)이 형성된다.
특히, 도 4를 참조하면, 케이스(310)는 바닥부(313), 덮개부(314) 및 측면부(315)를 포함한다.
바닥부(313)는 케이스(310)의 하면에 배치되고, 제1 관통홀(311)의 형상에 따라서 중앙부가 관통된 형상을 가진다. 그리고, 덮개부(314)는 케이스(310)의 상면에 배치되고, 제1 관통홀(311)의 형상에 따라서 중앙부가 관통된 형상을 가진다.
측면부(315)는 바닥부(313)와 덮개부(314)의 사이에 배치되며, 바닥부(313) 및 덮개부(314)와 각각 연결된다. 이때, 바닥부(313)와 측면부(315)는 일체로 형성되어 연결될 수 있으며, 덮개부(314)는 힌지(316)를 통해 측면부(315)와 연결된다. 따라서, 덮개부(314)는 힌지(316)를 통해 열리거나 닫힐 수 있다.
한편, 제1 공간(312)는 제1 관통홀(311)의 외부, 바닥부(312)의 상부, 덮개부(314)의 하부 및 측면부(315)의 내부에 의해 형상이 정의된다.
회전부(320)는 제1 공간(312)에 삽입되어 배치되고, M개의 모터(330) 및 N개의 배터리(340)를 수용하는 기능을 수행하며, 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전한다.
특히, 도 5를 참조하면, 회전부(320)는 도넛과 유사한 형상일 수 있다. 즉, 회전부(320)의 중앙부에는 제2 관통홀(321)이 형성되어 있고, 가장자리부에는 제1 공간(312)으로 삽입되는 수용 구조체(322)가 형성된다. 수용 구조체(322)는 복수 개의 삽입홀(323)이 형성된다.
제2 관통홀(321)은 제1 관통홀(311)보다 지름이 큰 관통홀로서, 제1 관통홀(311)의 외부를 감싸는 모양을 가진다.
복수 개의 삽입홀(323)은 입구와 출구가 모두 개방된 형상, 즉 관통된 형상을 가지며, 동일한 모양일 수도 있고 상이한 모양일 수도 있다. 복수 개의 삽입홀(323)로는 M개의 모터(330) 및 N개의 배터리(340)가 삽입된다.
이하, M개의 모터(330)가 삽입되는 M개의 삽입홀(323)을 "제1 삽입홀(323-1)이라 호칭하고, N개의 모터(340)가 삽입되는 N개의 삽입홀(323)을 제2 삽입홀(323-2)이라 호칭하기로 한다.
M개의 모터(330) 각각은 회전부(320)를 회전시키기 위한 동력을 생성한다. 모터(330)의 상부측에는 회전 가능한 모터(330)의 구동 축(shaft)(331)이 형성된다. 이때, 구동 축(331)을 제외한 모터(330)의 높이는 제1 삽입홀(322)의 높이보다 작을 수 있다.
N개의 배터리(340) 각각은 무선 진공 청소기 내부의 메인 배터리를 충전하기 위한 전력을 저장한다. 또한, N개의 배터리(340)에 저장된 전력을 이용하여 M개의 모터(330)가 구동될 수 있다.
한편, 배터리(340)의 일단에는 (+) 극성의 전극이 형성되고, 배터리(340)의 타단에는 (-) 극성의 전극이 형성되는데, 서로 인접하는 2개의 배터리(340)의 배치 방향은 서로 반대 방향일 수 있다. 이를 통해 N개의 배터리(340)가 직렬 연결될 수 있다.
일례로, 배터리 A의 일단이 상부측 방향으로 배치되고 배터리 A의 타단이 하부측 방향으로 배치된 경우, 배터리 B의 일단은 하부측 방향으로 배치되고 배터리 B의 타단은 상부측 방향으로 배치될 수 있다.
제1 기어(350) 및 M개의 제2 기어(360)는 회전부(320)를 회전시키기 위한 기능을 수행한다.
특히, 도 3, 도 4 및 도 6을 참조하면, 제1 기어(350)는 제1 관통홀(311)의 외부면의 상부측에 고정되어 배치된다. 제1 기어(350)의 중앙부는 관통한 형상을 가지고, 가장자리부에는 톱니 형태의 구조물이 형성된다.
그리고, M개의 제2 기어(360) 각각은 M개의 제1 삽입홀(323-1)의 상부측에 배치된다.
보다 상세하게, 제2 기어(360)는 대응되는 모터(330)의 상부측에 배치되고, 모터(330)의 구동 축(331)과 연결되어 회전한다. 제2 기어(360)의 중앙부에는 홀이 형성되어 있으며, 제2 기어(360)의 가장자리부에는 톱니 형태의 구조물이 형성된다. 제2 기어(360)의 홀로 구동 축(331)이 삽입되며, 이에 따라 제2 기어(360)와 구동 축(331)이 연결된다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 제2 기어(360)의 홀의 내부면에는 제1 요철부가 형성되고, 구동 축(331)의 외부면에는 제2 요철부가 형성되며, 제1 요철부가 제2 요철부와 맞물려서 제2 기어(360)의 홀과 구동 축(331)이 연결될 수 있다.
한편, 도 5을 참조하면, 회전부(320)의 내부면, 즉 수용 구조체(322)의 내부면에는 M개의 홈(324)이 형성된다. M개의 홈(324) 각각은 M개의 제1 삽입홀(323-1)과 관통되어 연결된다. 이하, 설명의 편의를 위해 하나의 홈 및 제2 기어(350)를 중심으로 실시예를 설명한다.
제2 기어(350)는 홈(324)으로 삽입되며, 이에 따라 제2 기어(350)는 제1 삽입홀(323-1)의 상부측에 배치된다. 그 후, 모터(330)의 구동 축(331)이 제2 기어(360)의 홀(351)로 관통되어 제2 기어(360)와 구동 축(331)이 연결된다.
그리고, 홈(324)으로 제1 삽입홀(323-1)에 배치된 제2 기어(360)의 가장자리부의 일부가 돌출된다. 따라서, 고정되어 배치되는 제1 기어(350)의 가장자리부의 일부와, 회전 가능한 제2 기어(360)의 가장자리부의 일부는 서로 맞물리게 배치된다.
이때, 배터리(340)에 저장된 전력에 의해 모터(330)의 구동 축(331)이 회전하고, 따라서 제2 기어(360)가 회전한다. 이때, 제1 기어(350)는 제1 관통홀(311)의 외부면에 고정되어 있으므로, 제2 기어(360)가 제1 관통홀(311)을 기준으로 회전하며, 이에 따라 회전부(320)가 회전된다.
적어도 하나의 베어링(370)는 회전하는 회전부(320)의 축을 지지하며, 회전부(320)와 제1 관통홀(311)의 마찰을 줄이는 역할을 수행한다. 적어도 하나의 베어링(370)은 전도성 재질을 가지며, 제1 관통홀(311)의 외부면에 고정되어 배치된다.
이때, 적어도 하나의 베어링(370)은 제1 관통홀(311)의 외부면의 상부측에 배치되는 제1 베어링(370-1) 및 제1 관통홀(311)의 외부면의 하부측에 배치되는 제2 베어링(370-2)를 포함한다.
정리하면, 무게감 저감 장치(300)는 내부에 M개의 모터(330) 및 N개의 배터리(340)를 구비한 회전부(320)를 포함하며, M개의 모터(330)의 구동 축(331)의 회전에 따라 M개의 제2 기어(360)가 하나의 고정된 제1 기어(350)를 중심으로 회전한다. 이에 따라 회전부(320)가 회전하고, 회전부(320)의 회전에 따라 M개의 모터(330) 및 N개의 배터리(340)가 회전한다.
이때, M개의 모터(330) 및 N개의 배터리(340)가 수납된 회전부(320)의 회전으로 인해 각 운동량이 발생하고, 발생된 각 운동량에 의해 자이로 효과가 발생하며, 발생된 자이로 효과에 의해 무선 진공 청소기 본체, 특히 무선 진공 청소기의 상부 부분인 헤드 부분의 무게감이 감소된다. 이는 팽이가 도는 개념 및 자전거가 넘어지지 않는 원리와 유사하다. 따라서, 손목의 힘이 부족한 사용자도 장시간 동안 원활하게 무선 진공 청소기를 사용할 수 있다.
한편, 상기에서는 모터(330)의 구동 축(331)이 모터(331)의 상부측에 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 모터(330)의 구동 축(331)은 모터(331)의 하부측에 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1 기어(350) 및 M개의 제2 기어(360) 및 M개의 홈(324)는 모두 하부측에 배치되거나 형성될 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 N개의 배터리(340) 각각을 직렬 연결하기 위한 내용 및 N개의 배터리(340)에 저장된 전력을 매인 배터리로 전달하는 내용을 설명하기로 한다.
도 7의 (a)는 모터(330) 및 배터리가(340)가 삽입된 회전부(320)의 상측 사시도를 도시하고 있고, 도 7의 (b)는 모터(330) 및 배터리가(340)가 삽입된 회전부(320)의 하측 사시도를 도시하고 있고, 도 7의 (c)는 모터(330) 및 배터리가(340)가 삽입되지 않는 회전부(320)의 하측 사시도를 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 무게감 저감 장치(300)는 적어도 하나의 제1 금속판(710), 제2 금속판(720) 및 제3 금속판(730)를 포함한다.
적어도 하나의 제1 금속판(710)는 N개의 배터리(340)를 서로 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다. 즉, 적어도 하나의 제1 금속판(710)을 통해 N개의 배터리(340)가 직렬 연결될 수 있다.
일례로, 제1 배터리와 제2 배터리가 서로 인접하여 배치된 경우, 제1 금속판(710)의 일단은 제1 배터리의 전극과 전기적으로 연결되고, 제1 금속판(710)의 타단은 제2 배터리의 전극과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 금속판(710)에 의해 전기적으로 연결되는 제1 배터리의 전극 및 제2 배터리의 전극은 동일한 측에 위치하며, 서로 반대의 극성을 가질 수 있다.
일례로서, (+) 전극이 하부측에, (-) 전극이 상부측에 위치한 제1 배터리와, (-) 전극이 하부측에, (+) 전극이 상부측에 위치한 제2 배터리가 서로 인접한 경우, 제1 금속판(710)는, 제1 배터리의 (+) 전극과 제2 배터리의 (-) 전극을 전기적으로 연결하거나, 제1 배터리의 (-) 전극과 제2 배터리의 (+) 전극을 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 금속판(720)은 N개의 제2 삽입홀(323-2) 중 첫번째 배터리(340)가 삽입되는 제2-1 삽입홀과 인접하여 배치된다.
이때, 적어도 하나의 베어링(370)이 제1 베어링(370-1) 및 제2 베어링(370-2)을 포함하는 경우, 제2 금속판(720)의 일단은 제1 베어링(370-1)과 전기적으로 연결되고, 제2 금속판(720)의 타단은 제2-1 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결된다.
제3 금속판(730)은 N개의 제2 삽입홀(323-2) 중 마지막 배터리(340)가 삽입되는 제2-2 삽입홀과 인접하여 배치된다.
이때, 적어도 하나의 베어링(370)이 제1 베어링(370-1) 및 제2 베어링(370-2)을 포함하는 경우, 제3 금속판(730)의 일단은 제2 베어링(370-2)과 전기적으로 연결되고, 제3 금속판(730)의 타단은 제2-2 삽입홀에 삽입된 배터리의 상부측의 전극과 연결된다.
전도성 재질의 제1 베어링(370-1) 및 제2 베어링(370-2)는 메인 배터리의 (+) 전극 및 (-) 전극과 연결되고, 이에 따라 매인 배터리로 전력을 제공할 수 있다.
한편, 상기에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치(300)가 무선 진공 청소기에 포함된 장치로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무게감 저감 장치(300)는 무선 진공 청소기와 별개로 존재하는 하나의 장치일 수도 있다.
즉, 무선 진공 청소기는 메인 배터리를 구비하고 있으며, 무게감 저감 장치(300)는 보조 배터리(340)를 수납하는 장치일 수 있으며, 보조 배터리(340)에 저장된 전력은 메인 배터리로 공급된다.
따라서, 본 발명에 따른 무게감 저감 장치(300)를 사용하는 경우, 무선 진공 청소기를 장시간 사용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치가 무선 진공 청소기에 부착되는 모습을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치의 사시도를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 무게감 저감 장치의 케이스의 형상을 도시한 도면이고, 도 11은 도 9의 무게감 저감 장치의 회전부의 형상을 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치(900)는 도 8에 도시된 바와 같이 흡입 모터(810)가 흡입관(820)의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기에 포함된 장치일 수 있다. 이때, 무게감 저감 장치(900)는 헤드 부분의 최상단, 즉 흡입 모터(810)와 인접하게 배치된다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 무게감 저감 장치(900)는 케이스(910), 회전부(920), 모터(930), 적어도 하나의 배터리(940) 및 적어도 하나의 베어링(950)을 포함한다.
케이스(910)는 흡입 모터(210)와 인접하게 배치되며, 일례로, 무선 진공 청소기의 최상단에 배치될 수 있다.
케이스(910)는 무게감 저감 장치(300)의 다른 구성 요소들을 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(910)의 내부에는 제2 공간(911)이 형성된다.
특히, 도 10을 참조하면, 케이스(910)는 바닥부(912), 덮개부(913) 및 측면부(914)를 포함한다. 바닥부(912)는 케이스(910)의 하면에 배치되고, 덮개부(913)는 케이스(910)의 상면에 배치되고, 측면부(914)는 바닥부(912)와 덮개부(914)의 사이에 배치된다. 덮개부(912)는 힌지(915)를 통해 측면부(914)와 연결된다.
회전부(920)는 제2 공간(911)에 삽입되어 배치되고, 모터(930) 및 적어도 하나의 배터리(940)를 수용하는 기능을 수행하며, 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전한다.
특히, 도 11를 참조하면, 회전부(920)의 중앙부에는 제1 삽입홀(921)이 형성되어 있고, 가장자리부에는 제2 공간(911)으로 삽입되는 수용 구조체(922)가 형성되며, 적어도 하나의 제2 삽입홀(923)이 수용 구조체(922)에 형성된다.
제1 삽입홀(921)는 모터(930)가 삽입되는 공간이며, 모터(930)가 관통되지 않는 형상을 가질 수 있다. 모터(930)의 상부측에는 구동 축(931)이 형성되며, 제1 삽입홀(921)의 상부측의 중앙부, 즉 회전부(920)의 상부측의 중앙부에는 구동 축(931)를 관통시키는 홀(924)이 형성되어 있다. 홀(924)로 구동 축(931)이 삽입되며, 이에 따라 회전부(920)의 상부측의 면이 구동 축(931)과 연결된다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 홀(924)의 내부면에는 제1 요철부가 형성되고, 구동 축(924)의 외부면에는 제2 요철부가 형성되며, 제1 요철부가 제2 요철부와 맞물려서 홀(924)과 회전부(920)가 연결될 수 있다.
적어도 하나의 배터리(940) 각각은 적어도 하나의 제2 삽입홀(923) 각각으로 삽입된다. 이때, 적어도 하나의 제2 삽입홀(923) 각각은 배터리(940)가 관통될 수 있는 형상이다.
적어도 하나의 배터리(940) 각각은 무선 진공 청소기 내부의 메인 배터리를 충전하기 위한 전력을 저장한다. 또한, 적어도 하나의 배터리(940)에 저장된 전력을 이용하여 모터(930)가 구동될 수 있다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 배터리(940)에 저장된 전력에 의해 모터(930)의 구동 축(931)이 회전하고, 회전하는 구동 축(931)과 연결된 회전부(920)의 상부측의 면이 회전하며, 따라서 회전부(920)가 회전한다.
적어도 하나의 베어링(950)는 회전하는 회전부(320)의 축을 지지하며, 회전부(920)와 모터(930)의 마찰을 줄이는 역할을 수행한다. 적어도 하나의 베어링(370)은 전도성 재질을 가질 수 있으며, 모터(930)의 외부면에 고정되어 배치된다.
일례로서, 적어도 하나의 베어링(950)은 모터(930)의 외부면의 상부측에 배치되는 제1 베어링(950-1) 및 모터(930)의 외부면의 하부측에 배치되는 제2 베어링(950-2)를 포함한다.
정리하면, 무게감 저감 장치(300)는 적어도 하나의 배터리(940)를 구비한 회전부(920)를 포함하며, 모터(930)의 구동 축(931)의 회전에 따라 회전부(920)가 회전하고, 회전부(920)의 회전에 따라 적어도 하나의 배터리(940)도 회전한다.
이때, 적어도 하나의 배터리(940)가 수납된 회전부(920)의 회전으로 인해 각 운동량이 발생하고, 발생된 각 운동량에 의해 자이로 효과가 발생하며, 발생된 자이로 효과에 의해 무선 진공 청소기의 상부 부분인 헤드 부분의 무게감이 감소된다. 따라서, 손목의 힘이 부족한 사용자도 장시간 동안 원활하게 무선 진공 청소기를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무게감 저감 장치(300)와 유사하게, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치(900)는 적어도 하나의 제1 금속판, 제2 금속판 및 제3 금속판을 포함하며 이는 도 7에서 설명된 내용과 유사하다,
따라서, 적어도 하나의 배터리(940)가 직렬로 연결될 수 있으며, 적어도 하나의 배터리(940)에 저장된 전력은 제1 베어링(950-1) 및 제2 베어링(950-2)를 통해 메인 배터리의 (+) 전극 및 (-) 전극과 연결되고, 이에 따라 매인 배터리로 전력을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무게감 저감 장치(900) 역시 메인 배터리를 구비한 무선 진공 청소기와 별개로 존재하는 하나의 장치일 수도 있다. 즉, 무게감 저감 장치(900)는 보조 배터리(940)를 수용하는 장치일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 진공 청소를 위한 흡입 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치에 있어서,
    상기 흡입 모터와 인접하여 배치되고, 중앙부에 상기 흡입관이 관통되는 제1 관통홀이 형성되며, 가장자리부에 공간이 형성되는 케이스; 및
    상기 공간에 배치되고, 중앙부에 제2 관통홀이 형성되고, 가장자리부에 M(1 이상이 정수)개의 제1 삽입홀 및 N(1 이상의 정수)개의 제2 삽입홀이 형성되는 회전부;를 포함하되,
    상기 M개의 제1 삽입홀에 각각에는 M개의 모터가 배치되고,
    상기 N개의 제2 삽입홀에 각각에는 N개의 배터리가 배치되며,
    상기 M개의 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부의 회전으로 인해 각 운동량이 발생하고, 상기 발생된 각 운동량에 의해 상기 무선 진공 청소기의 상부 부분의 무게감이 감소되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 케이스의 하면에 배치되고, 중앙부가 관통된 바닥부;
    상기 케이스의 상면에 배치되고, 중앙부가 관통된 덮개부; 및
    상기 바닥부와 상기 덮개부의 사이에 배치되는 측면부;를 포함하되,
    상기 공간은 상기 제1 관통홀의 외부, 상기 바닥부의 상부, 상기 덮개부의 하부 및 상기 측면부의 내부에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 관통홀의 외부면의 상부측 및 하부측 중 제1 측에 배치되는 제1 기어; 및
    상기 M개의 제1 삽입홀 각각의 상기 제1 측에 배치되는 M개의 제2 기어;를 포함하되,
    상기 M개의 제2 기어 각각은 상기 제1 측에 형성된 상기 M개의 모터 각각의 축(shaft)과 연결되어 회전하고, 상기 제1 기어는 상기 M개의 제2 기어에 맞물리며, 상기 제1 기어를 중심으로 상기 M개의 제2 기어 각각이 회전하여 상기 회전부가 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전부의 내부면에는 상기 M개의 제1 삽입홀 각각과 관통되어 연결되는 M개의 홈이 형성되고,
    상기 M개의 홈 각각으로 상기 M개의 적어도 하나의 제2 기어의 일부가 돌출되어 상기 제1 기어와 맞물리는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    일면이 상기 회전부의 내부면과 접촉되고, 타면이 상기 관통홀의 외부면과 접촉하는 적어도 하나의 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 금속판;을 더 포함하되,
    상기 제1 금속판의 일단은 상기 적어도 하나의 배터리 중 어느 하나의 배터리의 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 금속판의 타단은 상기 어느 하나의 배터리의 인접 배터리의 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 어느 하나의 배터리의 전극과 상기 인접한 배터리의 전극은 동일한 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 어느 하나의 배터리의 전극의 극성과 상기 인접한 배터리의 전극의 극성은 서로 반대의 극성인 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 N개의 제2 삽입홀 중 제2-1 삽입홀과 인접하여 배치되는 제2 금속판; 및
    상기 N개의 제2 삽입홀 중 제2-2 삽입홀과 인접하여 배치되는 제3 금속판;을 더 포함하되,
    상기 적어도 하나의 베어링은, 상기 제1 관통홀의 외부면의 상부측에 배치되는 전도성 재질의 제1 베어링 및 상기 제1 관통홀의 외부면의 하부측에 배치되는 전도성 재질의 제2 베어링을 포함하고,
    상기 제2 금속판의 일단은 상기 제1 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 금속판의 타단은 상기 제2-1 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결되고,
    상기 제3 금속판의 일단은 상기 제2 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제3 금속판의 타단은 상기 제2-2 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  10. 진공 청소를 위한 흡입 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치에 있어서,
    상기 흡입 모터와 인접하여 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 케이스; 및
    상기 공간에 배치되고, 중앙부에 형성된 제1 삽입홀 및 가장자리부에 형성된 적어도 하나의 제2 삽입홀을 포함하는 회전부;를 포함하되,
    상기 제1 삽입홀에는 모터가 배치되고,
    상기 적어도 하나의 제2 삽입홀에 각각에는 적어도 하나의 배터리가 배치되며,
    상기 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전부의 회전으로 인해 각 운동량이 발생하고, 상기 발생된 각 운동량에 의해 상기 무선 진공 청소기의 상부 부분의 무게감이 감소되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 모터의 축은 상기 모터의 상부측 및 하부측 중 제1 측에 형성되고,
    상기 회전부의 상기 제1 측에 위치하는 제1 면이 상기 모터의 축과 연결되어 상기 모터에 의해 상기 회전부가 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 삽입홀은 상기 모터가 관통되지 않는 홀이고,
    상기 적어도 하나의 제2 삽입홀 각각은 상기 적어도 하나의 배터리가 관통될 수 있는 홀이며,
    상기 회전부의 상기 제1 면에는 상기 모터의 축이 관통하는 홀이 형성되고, 상기 관통홀에 의해 상기 모터의 축과 상기 회전부의 상기 제1 면이 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    일면이 상기 모터의 외부면과 접촉하고, 타면이 상기 제1 삽입홀의 내부면과 접촉하는 적어도 하나의 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 금속판;을 더 포함하되,
    상기 제1 금속판의 일단은 상기 적어도 하나의 배터리 중 어느 하나의 배터리의 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 금속판의 타단은 상기 어느 하나의 배터리와 인접한 배터리의 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 어느 하나의 배터리의 전극과 상기 인접한 배터리의 전극은 동일한 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 어느 하나의 배터리의 전극의 극성과 상기 인접한 배터리의 전극의 극성은 서로 반대의 극성인 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 삽입홀 중 제2-1 삽입홀과 인접하여 배치되는 제2 금속판; 및
    상기 적어도 하나의 제2 삽입홀 중 제2-2 삽입홀과 인접하여 배치되는 제3 금속판;을 더 포함하되,
    상기 적어도 하나의 베어링은, 상기 제1 삽입홀의 외부면의 상부측에 배치되는 전도성 재질의 제1 베어링 및 상기 제1 삽입홀의 외부면의 하부측에 배치되는 전도성 재질의 제2 베어링을 포함하고,
    상기 제2 금속판의 일단은 상기 제1 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 금속판의 타단은 상기 제2-1 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결되고,
    상기 제3 금속판의 일단은 상기 제2 베어링과 전기적으로 연결되고, 상기 제3 금속판의 타단은 상기 제2-2 삽입홀에 삽입된 배터리의 하부측의 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
  18. 진공 청소를 위한 흡입 모터가 흡입관의 상부에 배치되는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치에 있어서,
    상기 흡입 모터와 인접하여 배치되는 케이스; 및
    상기 케이스의 공간에 배치되고, 모터 및 배터리가 내부에 수용되는 회전부;를 포함하되,
    상기 모터의 구동에 의해 상기 회전부가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 무선 진공 청소기의 무게감 저감 장치.
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