KR102137457B1 - 청소기 - Google Patents

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KR102137457B1
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water
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김정윤
장재원
양인형
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 청소기는, 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥에 접촉하게 구비되는 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙을 포함하는 제 1청소 모듈, 상기 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙으로부터 전후 방향으로 이격된 위치에서 바닥에 접촉하게 구비되는 제 2청소 모듈, 상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈에 의해 지지되는 바디, 및 상기 바디 내에 배치되는 수조를 포함하여 상기 제 1청소 모듈에 물을 공급하는 급수 모듈을 포함하고, 상기 급수 모듈에 의해 공급되는 물은 상기 바닥보다 상기 제 1청소 모듈에 먼저 도달되게 구비된다.

Description

청소기
본 발명은 걸레질을 하는 청소기에 관한 것이다.
청소기는, 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하거나 바닥의 이물질을 닦아냄으로써 청소하는 기기이다. 최근에는, 걸레질을 수행할 수 있는 청소기가 개발되고 있다. 또한, 로봇 청소기는 스스로 주행하면서 청소하는 기기이다.
종래 기술(한국 등록특허공보 10-1602790)로서 걸레면에 의해 이동을 할 수 있는 로봇 청소기가 알려져 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국 등록특허공보 10-1602790 (등록일자 2016년 3월 7일)
본 발명의 제 1과제는, 청소기의 효과적인 걸레질 수행 및 주행을 위해 걸레와 바닥면 사이의 마찰력을 상승시키는 것이다.
상기 종래 기술의 로봇 청소기에 있어서 좌우측의 1쌍의 걸레에 의해 2점 지지되는 구조로서 전후 방향으로의 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명의 제 2과제는 이러한 문제를 해결하여, 로봇 청소기의 좌우 방향 및 전후 방향으로의 안정성을 향상시키는 것이다.
상기 종래 기술은 좌우측의 1쌍의 회전하는 걸레면에 의해 이동하는 로봇 청소기로서, 1쌍의 회전하는 걸레면에 의해 발생하는 마찰력이 각각 빈번하게 달라짐에 따라, 곧은 직진 주행이 어렵다는 문제가 있다. 곧은 직진 주행이 어려울 경우, 벽면 근처 등의 곧은 직진 주행이 필요한 바닥면에서, 걸레질을 하지 않고 지나치는 면적이 커지는 문제가 있다. 본 발명의 제 3과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
상기 종래 기술은 좌우측의 1쌍의 회전하는 걸레면에 의해 이동하는 로봇 청소기는 주행할 수 있는 속도나 궤도가 제한되는 문제가 있다. 본 발명의 제 4과제는 이러한 문제를 해결하여, 로봇 청소기가 보다 다양한 주행 속도와 주행 궤도를 구현할 수 있게 하는 것이다.
상기 종래 기술은 좌우측의 1쌍의 회전하는 걸레면에 의해 이동하는 로봇 청소기는 제자리 회전 운동이나 직선 운동 없이 걸레질을 하기 곤란한 문제가 있다. 본 발명의 제 5과제는 이러한 문제를 해결하여, 로봇 청소기가 제자리를 유지한 상태에서도 걸레질을 수행할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 제 6과제는, 습식 걸레질에 따라 바닥면에 남게되는 물기를 효율적으로 제거하게 하는 것이다.
본 발명의 제 7과제는, 살균 기능과 함께 걸레질을 복합적으로 수행하는 청소기를 구현하는 것이다.
본 발명의 제 8과제는, 습식 걸레질과 건식 청소(건식 걸레질, 흡입 청소 및/또는 브러쉬에 의한 비질 청소)를 복합적으로 수행할 수 있는 기기를 제공하여, 깨끗하고 효율적인 걸레질을 수행하게 하는 것이다.
상기 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 해결 수단에 따른 청소기는, 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥에 접촉하게 구비되는 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙을 포함하는 제 1청소 모듈, 상기 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙으로부터 전후 방향으로 이격된 위치에서 바닥에 접촉하게 구비되는 제 2청소 모듈, 상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈에 의해 지지되는 바디, 및 상기 바디 내에 배치되는 수조를 포함하여 상기 제 1청소 모듈에 물을 공급하는 급수 모듈을 포함한다.
별도의 구동 바퀴 없이 상기 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙의 회전 동작으로 상기 바디가 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 제 2청소 모듈은 수평 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 롤링 부재를 포함할 수 있다.
별도의 구동 바퀴 없이 상기 좌측 스핀맙, 우측 스핀맙 및 롤링 부재 중 적어도 하나의 회전 동작으로 상기 바디가 이동하도록 구비될 수 있다.
상기 급수 모듈에 의해 공급되는 물은 상기 바닥보다 상기 제 1청소 모듈에 먼저 도달되게 구비될 수 있다.
상기 롤링 부재의 회전 방향은 변경 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 상기 롤링 부재는 서로 다른 2가지 이상의 회전 동작이 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제 2청소 모듈은, 걸레부 또는 브러쉬, 상기 걸레부 또는 브러쉬를 고정하는 회전 부재, 상기 회전 부재의 일 단부와 상기 바디를 연결하는 제 1축부, 상기 회전 부재의 타 단부와 상기 바디를 연결하는 제 2축부, 및 상기 회전 부재를 회전시키는 구동력을 제공하는 롤링 구동부를 포함할 수 있다.
상기 롤링 부재는 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 롤링 부재는, 바닥을 걸레질하는 걸레부 또는 바닥을 비질하는 브러쉬를 포함할 수 있다.
상기 제 1청소 모듈은, 상기 좌측 스핀맙의 걸레부를 고정하는 좌측 회전판, 상기 좌측 회전판에 고정되어 상기 좌측 회전판을 회전시키는 좌측 스핀 회전축, 상기 좌측 스핀 회전축을 회전시키는 구동력을 제공하는 좌측 스핀 구동부, 상기 우측 스핀맙의 걸레부를 고정하는 우측 회전판, 상기 우측 회전판에 고정되어 상기 우측 회전판을 회전시키는 우측 스핀 회전축, 및 상기 우측 스핀 회전축을 회전시키는 구동력을 제공하는 우측 스핀 구동부를 포함할 수 있다.
상기 좌측 스핀맙의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점은 상기 좌측 스핀맙의 회전 중심에서 좌측에 배치되고, 상기 우측 스핀맙의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점은 상기 우측 스핀맙의 회전 중심에서 우측에 배치될 수 있다.
상기 제 2청소 모듈은, 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 걸레부를 구비하는 롤링 부재를 포함할 수 있다. 정면에서 바라볼 때, 상기 롤링맙과 바닥이 접촉하는 구간은, 상기 좌측 스핀맙의 회전 중심과 상기 우측 스핀맙의 회전 중심을 연결하는 구간의 전부와 중첩되게 구비될 수 있다.
상기 급수 모듈은, 상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈 중 상기 제 1청소 모듈에만 물을 공급할 수 있다. 상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈은 각각 바닥을 걸레질하게 구비될 수 있다.
상기 수조의 무게 중심은, 상기 제 2청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분보다 상기 제 1청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치될 수 있다.
전원을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리의 무게 중심은, 상기 제 2청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분보다 상기 제 1청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제 1청소 모듈과 상기 제 2청소 모듈 사이에 배치되고, 하측으로 자외선을 조사하는 자외선 LED를 더 포함할 수 있다.
상기 수조 내의 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 구비되는 살균수 생성모듈을 더 포함할 수 있다.
외부의 충격을 감지하는 범퍼, 외부의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서 및 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서 중 적어도 어느 하나를 구비하는 센싱 모듈을 더 포함할 수 있다. 스스로 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 제 1청소 모듈과 제 2청소 모듈로 청소기를 지지함으로써 걸레질의 효율성을 상승시키는 효과가 있다.
또한, 좌우 방향에 배치된 상기 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙에 의해 상기 청소기의 좌우 방향 안정성을 확보하면서도, 상기 제 2청소 모듈이 상기 제 1청소 모듈의 후방에서 바닥에 접촉하게 구비됨으로써, 상기 청소기의 전후 방향 안정성도 상승시키는 효과가 있다.
구체적으로, 제 1청소 모듈의 지지점을 기준으로, 상기 청소기의 후방으로의 전복은 제 2청소 모듈이 방지하고, 상기 청소기의 전방으로의 전복은 제 1청소 모듈의 걸레면에 의해 방지된다.
또한, 제 2청소 모듈이 좌우 방향으로의 흔들림에 대해 마찰력을 제공함으로써, 청소기가 걸레면의 마찰력에 의해 이동하면서도 곧은 직진 주행이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 상기 바디 내에 배치되는 수조를 포함함으로써, 바디가 더 큰 힘으로 제 1청소 모듈에 하중을 전달하게 되어, 더욱 깨끗이 걸레질을 수행할 수 있게 된다.
또한, 제 1청소 모듈에 물을 공급하는 급수 모듈을 통해, 사용자가 직접 걸레에 물을 공급해줄 필요없이 습식 걸레질이 가능하다.
또한, 수평 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 롤링 부재를 구비함으로써, 상기 롤링 부재의 회전 동작에 의해 상기 바디에 추가적인 이동력을 효율적으로 가할 수 있다. 이에 따라, 상기 청소기의 보다 다양한 주행 모션(주행 궤도 및 주행 속도)이 가능해진다.
또한, 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 롤링 부재를 구비함으로써, 상기 롤링 부재의 회전 동작에 의해 상기 바디에 전후 방향으로 이동력을 추가적으로 가할 수 있다. 이에 따라, 상기 청소기의 보다 다양하고 효율적인 주행 모션이 가능해진다.
상기 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 상기 롤링 부재는 서로 다른 2가지 이상의 회전 동작이 가능하게 구비됨으로써, 상기 청소기의 다양한 주행 궤도 및 주행 속도를 구현할 수 있다.
또한, 상기 롤링 부재의 회전 방향이 변경 가능하게 구비됨으로써, 상기 제 1청소 모듈이 발생시키는 마찰력에 상기 롤링 부재에 의한 2가지 방향의 마찰력 중 어느 하나를 조합시킬 수 있어, 상기 청소기의 보다 다양한 동작이 가능해진다. 구체적으로, 상기 청소기는 전후 방향으로 가능한 최고 속도가 더욱 커지게 할 수 있다. 또한, 상기 청소기가 우회전하거나 좌회전하면서 만들어내는 회전 반경을 다양화 할 수 있당. 또한, 상기 청소기가 후진하면서 우회전 또는 좌회전 동작이 가능하며, 상기 바디가 제자리를 유지하는 상태에서 회전 동작을 통해 걸레질을 하는 기능을 구현할 수 있다.
또한, 바닥에 먼저 물이 뿌려지고 이를 좌우 스핀맙이 닦아주는 방식은 바닥에 잔수가 남을 확률이 커지고, 스핀맙의 일 부분에만 먼저 많은 물이 묻게 되어 스핀맙 전체에 균등한 물공급이 어려워질 수 있다. 본 발명은 바닥보다 제 1청소 모듈에 먼저 물이 도달하게 함으로써, 걸레질 후 바닥에 잔수가 남을 확률을 줄이고, 스핀맙 전체에 물 분산을 용이하게 해준다.
상기 롤링 부재와 바닥이 접촉하는 구간이 좌측 스핀맙의 회전 중심 및 우측 스핀맙의 회전 중심을 연결하는 전체 구간과 중첩되게 함으로써, 상기 좌측 스핀맙과 상기 우측 스핀맙의 사이의 틈을 상기 롤링 부재가 걸레질하여 보완해준다. 또한, 상기 제 1청소 모듈의 걸레질하는 면적 중 상대적으로 마찰력이 작게 작용한 영역을 상기 롤링 부재가 걸레질하여 보충해주는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 수조의 무게중심 및/또는 상기 배터리의 무게중심을 상기 제 1청소 모듈에 상대적으로 가깝게 배치함으로써, 상기 제 2청소 모듈에 전달되는 하중에 대한 상기 제 1청소 모듈에 전달되는 하중의 비율을 더 크게 할 수 있고, 보다 다양한 동작이 가능한 상기 제 1청소 모듈 주도로 상기 청소기의 주행 제어가 가능하게 할 수 있다.
상기 제 1청소 모듈과 상기 제 2청소 모듈 사이에 자외선 LED를 배치함으로써, 상기 청소기가 전방으로 이동하며 청소할 때, 상기 제 1청소 모듈에 의해 걸레질된 바닥면을 뒤따라가며 자외선을 조사하여 살균시키고, 자외선이 조사된 바닥면을 뒤따라가며 상기 제 2청소 모듈에 의한 청소가 진행되게 할 수 있다.
상기 제 1청소 모듈에 살균수가 공급되게 함으로써, 상기 제 1청소 모듈에 의해 살균수로 걸레질된 바닥면을 뒤따라가며 자외선을 조사하여 살균시키고, 자외선이 조사된 바닥면을 뒤따라가며 상기 제 2청소 모듈에 의한 청소가 진행되게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 청소기(100)를 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 3a는 도 1의 청소기(100)를 정면에서 바라본 입면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기(100’)를 정면에서 바라본 입면도이다.
도 4는 도 1의 청소기(100)를 후측에서 바라본 입면도이다.
도 5는 도 1의 청소기(100)의 측면(좌측면)을 바라본 입면도이다.
도 6은 도 1의 청소기(100)의 하측을 바라본 입면도이다.
도 7은 도 1의 청소기(100)의 상측을 바라본 입면도이다.
도 8은, 청소기(100)를 도 6의 라인 S1-S1’를 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 9는, 청소기(100)를 도 6의 라인 S2-S2’를 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 10은, 청소기(100)를 도 6의 라인 S3-S3’을 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 11은, 청소기(100)를 도 6의 라인 S4-S4’를 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 12는, 청소기(100)를 도 7의 라인 S5-S5’를 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 13은, 도 1의 청소기(100)의 케이스(11)의 내측면을 도시한 사시도이다.
도 14는, 도 1의 청소기(100)에서 수조 개폐부(153)를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 15a 및 도 15b는, 도 1의 청소기(100)에서 케이스(11)를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 16a 및 도 16b는, 도 15a 및 15b의 청소기(100)에서 배터리(160)를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 17은 도 16a 및 도 16b의 청소기(100)를 상측에서 바라본 입면도이다.
도 18은, 도 17의 청소기(100)를 라인 S6-S6’를 따라 수직으로 자른 부분 단면도이다.
도 19는, 도 1의 청소기(100)에서 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130)만을 도시한 사시도이다.
도 20은, 도 19의 스핀맙(120a, 120b)를 도시한 사시도이다.
도 21은, 도 20의 스핀맙(120a, 120b)을 상측에서 바라본 입면도이다.
도 22는, 도 21의 스핀맙(120a, 120b)을 라인 S7-S7’를 따라 수직으로 자른 단면도이다.
도 23은, 도 20의 스핀맙(120a, 120b)에서 걸레부(121)를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 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.
도 22을 참고한 어느 하나의 스핀맙과 관련하여, 중심축(X)이란 스핀맙이 회전하는 회전축을 의미하고, 원심 방향(XO)은 중심축(X)에서 멀어지는 방향을 의미하고, 원심 반대 방향(XI)이란 중심축(X)에 가까워지는 방향을 의미한다.
이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제 1, 제 2, 제 3’ 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제 1 구성요소 없이 제 2구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.
이하에서 언급되는 ‘걸레’는, 직물이나 종이 재질 등 재질면에서 다양하게 적용될 수 있고, 세척을 통한 반복 사용용 또는 일회용일 수 있다.
본 발명은 사용자가 수동으로 이동시키는 청소기 또는 스스로 주행하는 로봇 청소기 등에 적용될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 로봇 청소기를 기준으로 설명한다.
도 1 내지 16b를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(100)는 제어부(20)를 구비하는 바디(110)를 포함한다. 청소기(100)는 바디(110)를 지지하는 제 1청소 모듈(120)을 포함한다. 청소기(100)는 바디(110)를 지지하는 제 2청소 모듈(130)을 포함한다. 바디(110)는 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130)에 의해 지지된다.
제 1청소 모듈(120)은 바닥과 접촉하여 걸레질하게 구비된다. 제 1청소 모듈(120)은, 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 동작에 의해 걸레질하게 구비된 좌측 스핀맙(120a)과 우측 스핀맙(120b)을 포함한다. 좌측 스핀맙(120a)과 우측 스핀맙(120b)은 바닥에 접촉하게 구비된다. 제 1청소 모듈(120)은 바디(110)의 하측에 배치된다. 제 1청소 모듈(120)은 제 2청소 모듈(130)의 전방에 배치된다. 청소기(100)는, 별도의 구동 바퀴 없이 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작으로 바디(110)가 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 별도의 구동 바퀴 없이 상기 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)의 회전 동작으로 상기 바디가 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 구동 바퀴란 바디를 이동시키는 주행 성능을 가진 바퀴를 의미하는 것으로서, 주행 성능 없이 바디를 바닥에 대해 지지해주는 보조 바퀴를 제외한 의미이다.
제 1청소 모듈(120)은 한 쌍의 스핀맙 모듈(120)을 포함한다. 제 1청소 모듈(120)은 좌측 스핀맙(120a)을 구비한 좌측 스핀맙 모듈(120)을 포함한다. 제 1청소 모듈(120)은 우측 스핀맙(120b)을 구비한 우측 스핀맙 모듈(120)을 포함한다. 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)은 걸레질하게 구비된다. 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)은 각각 걸레부(121), 회전판(122), 급수 수용부(123), 스핀 회전축(128), 스핀 구동부(124) 및 구동 전달부(127)를 포함한다. 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)은 각각 틸팅 프레임(125), 틸팅 회전축(126) 및 탄성 부재(129)를 포함한다. 제 1청소 모듈(120)이 구비하는 구성요소는 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)이 각각 구비하는 구성요소로 이해될 수 있다.
제 2청소 모듈(130)은 바닥과 접촉하게 구비된다. 제 2청소 모듈(130)은 바닥과 접촉하여 걸레질하게 구비될 수 있다. 제 2청소 모듈(130)은 바디(110)의 하측에 배치된다. 제 2청소 모듈(130)은 제 1청소 모듈(120)의 후방에서 바닥에 접촉하게 구비된다.
본 실시예에서, 제 2청소 모듈(130)은 회전 동작을 하며 걸레질하게 구비된다. 다른 예로, 상기 제 2청소 모듈은 바디(110)의 이동에 따라 바닥을 슬라이딩하며 걸레질하는 맙 패드 등을 구비할 수 있다. 또 다른예로, 상기 제 2청소 모듈은 흡입 청소(vaccum cleaning)가 가능하게 구비될 수 있다.
제 2청소 모듈(130)은 롤링 부재(130a)을 포함할 수 있다.
제 2청소 모듈(130)은 회전 동작을 하며 걸레질 또는 비질하게 구비될 수 있다. 롤링 부재(130a)는, 바닥을 걸레질하는 걸레부(131) 또는 바닥을 비질하는 브러쉬(미도시)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 롤링 부재(130a)는 바닥을 걸레질하는 걸레부(131)를 포함한다. 걸레부(131)는 회전 가능하게 구비된다. 걸레부(131)는 실질적으로 수평 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 걸레부(131)는 실질적으로 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
다른예로, 롤링 부재(130a)은 바닥을 비질(sweeping)하는 브러쉬(brush)를 포함할 수 있다. 상기 브러쉬가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 브러쉬는 실질적으로 수평 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 브러쉬는 실질적으로 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 청소기는 먼지통을 구비할 수 있고, 상기 브러쉬는 바닥을 비질하여 상대적으로 부피가 큰 이물질을 상기 먼지통에 담도록 구비될 수 있다.
이하 본 실시예를 기준으로 설명하나, 제 2청소 모듈(130)의 청소를 위한 구체적인 구성은 변용 가능하다.
제 2청소 모듈(130)은 일측(좌측 또는 우측)에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 동작에 의해 걸레질하게 구비된다. 청소기(100)는, 별도의 구동 바퀴 없이 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작으로 바디(110)가 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 별도의 구동 바퀴 없이 롤링 부재(130a)의 회전 동작으로 바디(110)가 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
청소기(100)는, 별도의 구동 바퀴 없이 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 적어도 하나의 회전 동작으로 바디(110)가 이동하도록 구비된다. 바디(110)는 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작만으로도 이동할 수 있다. 바디(110)는 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작만으로도 이동할 수 있다. 바디(110)는 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작 및 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작에 의해서 이동할 수 있다. 청소기(100)는, 별도의 구동 바퀴 없이 좌측 스핀맙(120a), 우측 스핀맙(120b) 및 롤링 부재(130a) 중 적어도 하나의 회전 동작으로 바디(110)가 이동하도록 구비된다.
청소기(100)는 걸레질에 필요한 물을 공급하는 급수 모듈(150)을 포함한다. 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120) 또는 제 2청소 모듈(130)의 걸레질에 필요한 물을 공급할 수 있다. 본 실시예에서, 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120)에 물을 공급한다. 급수 모듈(150)은 상기 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)에 물을 공급한다. 급수 모듈(150)은 상기 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)에 물을 공급한다.
급수 모듈(150)은, 제 1청소 모듈(120) 또는 제 2청소 모듈(130)에 공급되는 물을 저장하는 수조(151)를 포함한다. 본 실시예에서, 수조(151)는 제 1청소 모듈(120)에 공급되는 물을 저장한다. 수조(151)는 바디(110) 내에 배치된다.
급수 모듈(150)에 의해 공급되는 물은 바닥보다 상기 제 1청소 모듈에 먼저 도달되게 구비된다. 급수 모듈(150)에 의해 공급되는 물은 바닥보다 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)에 먼저 도달되게 구비된다. 급수 모듈(150)에 의해 공급되는 물은, 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)의 상측면으로 공급되어, 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)를 투과하며 이동한다.
제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130)은 각각 바닥을 걸레질하게 구비된다. 본 실시예에서, 제 1청소 모듈(120)은 습식 걸레질(물 공급을 하면서 걸레질)을 하게 구비되고, 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120)에 물을 공급한다. 또한, 본 실시예에서 제 2청소 모듈(130)은 건식 걸레질(물 공급 없이 걸레질)을 하게 구비되고, 급수 모듈(150)은 제 2청소 모듈(130)에 물을 공급하지 않는다. 본 실시예에서, 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 제 1청소 모듈(120)에만 물을 공급한다. 본 실시예에와 같이 청소기(100)가 구현됨에 따라, 청소기(100)가 전방으로 이동하며 청소할 때, 제 1청소 모듈(120)에 의해 습식 걸레질된 바닥면을 뒤따라가며 제 2청소 모듈(130)이 건식 걸레질할 수 있다.
이하 제 1청소 모듈(120)은 습식 걸레질을 하고 제 2청소 모듈(130)은 건식 걸레질을 하게 구비되는 것을 기준으로 설명하나, 이에 제한될 필요는 없고, 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120) 대신 제 2청소 모듈(130)에 물을 공급하게 구비될 수도 있고, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 모두에 물을 공급하게 구비될 수도 있다.
청소기(100)는 전원을 공급하기 위한 배터리(160)를 포함한다. 배터리(160)는 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작을 위한 전원을 공급할 수 있다. 배터리(160)는 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작을 위한 전원을 공급할 수 있다.
도 11을 참고하여, 수조(151)의 무게중심(Mw)은 수조(151)에 물이 채워진 상태에서 수조(151) 및 물(W)의 무게중심(Mw)을 의미한다. 수조(151)의 무게중심(Mw)은, 제 2청소 모듈(130)이 바닥에 접촉하는 부분보다 제 1청소 모듈(120)이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치될 수 있다. 물(W)은 상대적으로 비중이 크므로, 바디(110)의 하중 중 제 2청소 모듈(130)에 전달되는 하중에 대한 제 1청소 모듈(120)에 전달되는 하중의 비율을 더 크게 할 수 있다. 이를 통해, 바디(110)의 움직임을 만드는 것에 있어서, 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작이 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작에 비해 더 중요한 인자가 되게 할 수 있다.
도 11을 참고하여, 배터리(160)의 무게중심(Mb)은, 제 2청소 모듈(130)이 바닥에 접촉하는 부분보다 제 1청소 모듈(120)이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치될 수 있다. 배터리(160)는 상대적으로 비중이 크므로, 바디(110)의 하중 중 제 2청소 모듈(130)에 전달되는 하중에 대한 제 1청소 모듈(120)에 전달되는 하중의 비율을 더 크게 할 수 있다. 이를 통해, 바디(110)의 움직임을 만드는 것에 있어서, 제 1청소 모듈(120)의 회전 동작이 제 2청소 모듈(130)의 회전 동작에 비해 더 중요한 인자가 되게 할 수 있다.
청소기(100)는 외관을 형성하는 케이스(11)를 포함한다. 케이스(11)는 바디(110)의 상측면, 전방면, 후방면, 좌측면 및 우측면을 형성한다. 청소기(100)는 바디(110)의 하측면을 형성하는 베이스(13)를 포함한다. 베이스(13)에 제 1청소 모듈(120)이 고정된다. 베이스(13)에 제 2청소 모듈(130)이 고정된다. 청소기(100)는 베이스(13)에 배치되고 상측으로 함몰되어 롤링 부재(130a)의 상측부를 수용하는 롤링 부재 하우징(12)을 포함한다. 케이스(11), 베이스(13) 및 롤링 부재 하우징(12)이 형성하는 내부 공간에 제어부(20), 급수 모듈(150) 및 배터리(160)가 배치된다.
청소기(100)는 수조(151)를 열고 닫기 위한 수조 개폐부(153)를 포함한다. 수조 개폐부(153)는 바디(110)의 상측면에 배치된다. 청소기(100)는 수조(151)의 수위가 표시되는 수위 표시부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 수위 표시부는 투명한 재질로 형성되어, 바디(110) 내부의 수조(151)의 수위를 직접 볼 수있게 구비될 수 있다.
청소기(100)는 외부의 상황을 감지하는 센싱 모듈(미도시)을 포함한다. 상기 센싱 모듈은, 외부의 장애물과 접촉을 감지하는 범퍼(115), 상기 청소기로부터 이격된 외부의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(16) 및 주행면(바닥)의 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서(17) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상시 센싱 모듈은, 외부의 이미지를 감지하는 이미지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 청소기(100)는 스스로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 상기 센싱 모듈의 감지 정보를 이용하여 스스로 주행하는 로봇 청소기(100)를 구현할 수 있다.
청소기(100)는 전방의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(16)를 포함한다. 복수의 장애물 감지센서(16a, 16b, 16c)가 구비될 수 있다. 장애물 감지센서(16)는 바디(110)의 전방면에 배치된다.
청소기(100)는 청소 구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서(17)를 포함한다. 복수의 낭떠러지 감지센서(17a, 17b, 17c)가 구비될 수 있다. 제 1청소 모듈(120)의 전방에 낭떠러지의 유무를 감지하는 낭떠러지 감지센서(17a)를 포함할 수 있다. 제 2청소 모듈(130)의 후방에 낭떠러지의 유무를 감지하는 낭떠러지 감지센서(17b, 17c)를 포함할 수 있다. 도 11을 참고하여, 낭떠러지 감지센서(17)는 하측 방향(CS)으로 센싱 신호를 송신하여 해당 위치의 낭떠러지 유무를 감지한다. 낭떠러지 감지센서(17a)는 제 1청소 모듈(120)의 최저점(Pla, Plb)의 전방의 영역에서 낭떠러지 유무를 감지한다. 낭떠러지 감지센서(17b, 17c)는 제 2청소 모듈(130)의 최저점(바닥과 접촉하는 부분)의 후방의 영역에서 낭떠러지 유무를 감지한다.
청소기(100)는 전원 공급의 ON/OFF를 입력하기 위한 전원 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 청소기(100)는 사용자의 각종 지시를 입력할 수 있는 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 청소기(100)는 외부의 기기와 통신하기 위한 통신모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
청소기(100)는 하측으로 자외선을 조사하는 자외선 LED(18)를 포함한다. 자외선 LED는 제 1청소 모듈(120)과 제 2청소 모듈(130) 사이에 배치된다. 자외선 LED(18)는 바디(110)의 하측면에 배치되어, 외부의 바닥면으로 자외선을 조사한다. 자외선 LED(18)는 베이스(13)의 하측면에 배치된다. 복수의 자외선 LED(18a, 18b)가 구비될 수 있다. 복수의 자외선 LED(18a, 18b)는, 좌측 스핀맙(120a)과 롤링 부재(130a) 사이에 배치되는 자외선 LED(18a), 및 우측 스핀맙(120b)과 롤링 부재(130a) 사이에 배치되는 자외선 LED(18b)를 포함한다. 이를 통해, 청소기(100)가 전방으로 이동하며 청소할 때, 제 1청소 모듈(120)에 의해 걸레질된 바닥면을 뒤따라가며 자외선을 조사하여 살균시키고, 자외선이 조사된 바닥면을 뒤따라가며 제 2청소 모듈(130)에 의한 청소가 진행될 수 있다.
청소기(100)는 소정의 네트워크와 접속 가능한 통신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 통신 규약에 따라, 상기 통신 모듈은 IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth 등과 같은 무선 통신 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 모듈은 초광대역통신(UWB) 센서 등을 구비하여, 청소기(100)의 실내의 현재 위치를 인지할 수 있다.
청소기(100)는 관성 센서 유닛(IMU)(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 관성 센서 유닛의 정보를 기반으로, 청소기(100)는 주행 모션을 안정화시킬 수 있다.
청소기(100)는 자율 주행을 제어하는 제어부(20)를 포함한다. 제어부(20)는 상기 센싱 모듈의 감지 신호를 입력받아 상기 청소기의 주행을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 장애물 감지센서(16)의 감지 신호를 처리할 수 있다. 제어부(20)는 낭떠러지 감지센서(17)의 감지 신호를 처리할 수 있다. 제어부(20)는 범퍼(151)의 감지 신호를 처리할 수 있다. 제어부(20)는 상기 UWB 센서 및 관성센서유닛의 감지 신호를 처리할 수 있다. 제어부(20)는 상기 입력부의 신호 또는 상기 통신 모듈을 통해 입력되는 신호를 처리할 수 있다. 제어부(20)는 급수 모듈(150)을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 공급되는 물의 양을 조절하도록 펌프(155)를 제어할 수 있다. 펌프(155)의 제어를 통해, 시간당 스핀맙 모듈(120)에 공급되는 물의 양이 변경될 수 있다. 다른 예로, 제어부(20)는 물의 공급 여부가 변경되도록 후술할 밸브를 제어할 수 있다. 제어부(20)는 바디(110)의 내부에 배치된 PCB(20)를 포함한다.(도 15a 내지 도 16b 참고)
바디(110)는 외관을 형성한다. 바디(110)는 제 1청소 모듈(120)의 상측에 배치되는 제 1부분(111)과, 제 2청소 모듈(130)의 상측에 배치되는 제 2부분(112)을 포함한다. (도 5 참고) 제 1부분(111) 제 2부분(112)은 일체로 형성된다. 바디(110)는 제 1청소 모듈(120)과 제 2청소 모듈(130) 사이의 하측면이 상측으로 함몰되어 바디 갭(110c)을 형성한다. 바디 갭(110c)은 제 1부분(111)과 제 2부분(112)의 사이에 배치될 수 있다. 바디 갭(110c)은 바디(110)의 좌우측면이 각각 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다.
바디(110)는 외부의 충격을 감지하는 범퍼(115)를 포함한다. 범퍼(115)는 제 1청소 모듈(120)의 회전판(122)의 상측에 배치된다. 범퍼(115)는 바디(110)의 전방 및 측방에 배치된다. 복수의 범퍼(115a, 115b)가 구비된다. 좌측 스핀맙(120a)의 전방 및 좌측방에 배치되는 범퍼(115a)가 구비된다. 우측 스핀맙(120b)의 전방 및 우측방에 배치되는 범퍼(115b)가 구비된다.
청소기(100)는 외부의 물체와 접촉하도록 바디(110)의 가장자리에 배치되는 접촉부(1151)를 포함한다. 접촉부(1151)는 전방에서 측방으로 휘어진 형상으로 구비된다. 청소기(100)는 접촉부(1151)가 외부의 물체에 의해 눌린 경우, 이를 감지하도록 구비되는 범퍼 스위치(1152)를 포함한다. 범퍼 스위치(1152)는 접촉부(1151)가 이동하면서 접촉부(1151)에 의해 눌려지게 구비될 수 있다. 범퍼 스위치(1152)는 접촉부(1151)의 전방부의 후방에 배치된 제 1범퍼 스위치(1152a)를 포함할 수 있다. 범퍼 스위치(1152)는 접촉부(1151)의 측방부의 내측에 배치된 제 2범퍼 스위치(1152b)를 포함할 수 있다. 범퍼 스위치(1152)가 후방으로 눌린 경우, 제 1범퍼 스위치(1152a)가 눌린다. 범퍼 스위치(1152)가 측방으로 눌린 경우, 제 2범퍼 스위치(1152b)가 눌린다.
바디(110)는 외관을 형성하는 케이스(11) 및 베이스(13)를 포함한다.
베이스(13)에는 틸팅 프레임(125)이 배치되는 개구부가 형성된다. 틸팅 프레임(125)은 틸팅 회전축(126)을 통해 베이스(13)와 연결된다. 틸팅 회전축(126)은 베이스(13)에 회전 가능하게 고정된다.
베이스(13)는 틸팅 프레임(125)의 회전 범위를 제한해주는 리미트를 포함한다. 상기 리미트는 상단 리미트(13d)와 하단 리미트(13f)를 포함할 수 있다.
베이스(13)는 틸팅 프레임(125)의 상측 방향 회전 범위를 제한하는 상단 리미트(13d)를 포함한다. 좌측 상단 리미트(13d)는 좌측 틸팅 프레임(125)의 좌측에 배치될 수 있다. 우측 상단 리미트(13d)는 우측 틸팅 프레임(125)의 우측에 배치될 수 있다. 좌측 상단 리미트(13d)는 좌측 스핀맙 모듈(120)의 상단 리미트 접촉부(125f)와 접촉 가능하게 배치된다. 우측 상단 리미트(13d)는 우측 스핀맙 모듈(120)의 상단 리미트 접촉부(125f)와 접촉 가능하게 배치된다. 상단 리미트 접촉부(125f)는 틸팅 프레임(125)에 배치될 수 있다. 외부의 수평면에 청소기(100)가 정상적으로 배치된 상태에서, 상단 리미트 접촉부(125f)는 상단 리미트(13d)와 접촉하고, 경사각(Ag1, Ag2)은 가장 작은 상태가 된다.
베이스(13)는 틸팅 프레임(125)이 하측 방향 회전 범위를 제한하는 하단 리미트(13f)를 포함한다. 하단 리미트(13f)는 베이스(13)의 내측면에 배치될 수 있다. 하단 리미트(13f)는 스핀 구동부(124)의 하측에 배치될 수 있다. 하단 리미트(13f)는 틸팅 프레임(125)이 하측 방향으로 최대한 회전한 상태에서 하단 리미트 접촉부(120f)에 접촉되게 구비된다. 하단 리미트 접촉부(120f)는 스핀 구동부(124)의 하측면에 배치될 수 있다. 외부의 수평면에 청소기(100)가 정상적으로 배치된 상태에서, 하단 리미트 접촉부(120f)는 하단 리미트(13f)와 이격된다. 스핀맙(120a, 120b)의 하측면에서 상측으로 밀어주는 힘이 없는 상태에서, 틸팅 프레임(125)은 최대 각도까지 회전하게 되고, 하단 리미트 접촉부(120f)는 하단 리미트(13f)와 접촉되고 경사각(Ag1, Ag2)은 가장 큰 상태가 된다.
베이스(13)는 탄성 부재(129)의 단부를 고정하는 제 2지지부(13b)를 포함한다. 틸팅 프레임(125)이 회전할 때, 탄성 부재(129)는 틸팅 프레임(125)에 고정된 제 1지지부(125d)와 베이스(13)에 고정된 제 2지지부(13b)에 의해 탄성 변형하거나 탄성 복원하게 된다.
베이스(13)는 틸팅 회전축(126)을 지지하는 틸팅 회전축 지지부(13c)를 포함한다. 틸팅 회전축 지지부(13c)는 틸팅 회전축(126)의 양 단부를 지지한다.
베이스(13)는 틸팅 프레임(125)을 지지하는 별도의 지지 부재(13a)를 포함할 수 있다. 지지 부재(13a)는 베이스(13)의 다른 부분과는 별도의 부품으로 제공될 수 있다. 지지 부재(13a)는 베이스(13)의 하측면에 형성된 개구부의 가장자리를 따라 연장된다. 지지 부재(13a)는 중앙부에 개구부를 형성하여, 상기 개구부에 틸팅 프레임(125)이 배치되게 구비될 수 있다.
지지 부재(13a)는 상기 제 2지지부(13b)를 포함할 수 있다. 지지 부재(13a)는 상기 틸팅 회전축 지지부(13c)를 포함할 수 있다. 지지 부재(13a)는 상기 상단 리미트(13d)를 포함할 수 있다. 지지 부재(13a)는 베이스(13)의 다른 부분과 결합되는 지지 부재 고정부(13e)를 포함한다.
도 2 내지 도 6, 도 9 내지 도 11 및 도 19를 참고하여, 제 2청소 모듈(130)은 제 1청소 모듈(120)의 후방에서 바닥에 접촉하게 구비된다. 제 2청소 모듈(130)은, 바디(110)의 이동에 따라 바닥에 접촉한 상태에서 걸레질하게 구비된다. 제 2청소 모듈(130)은 건식 걸레질하게 구비된다.
제 2청소 모듈(130)은 수평 방향으로 연장된 회전축(Or)을 중심으로 회전하는 롤링 부재(130a)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 회전축(Or)은 좌우 방향으로 연장되나, 다른 실시예에서 상기 회전축(Or)은 전후 방향으로 연장될 수도 있고, 전후 방향 및 좌우 방향의 사이 방향으로 연장될 수도 있다. 이를 통해, 롤링 부재(130a)의 회전 동작에 의해 바디(110)에 수평 방향(회전축(Or)에 대해 수직 방향)으로 이동력을 가할 수 있다. 제 1청소 모듈(120)에 의해 바디(110)에 가해지는 이동력에 롤링 부재(130a)에 의한 추가적인 이동력이 더해짐으로써, 청소기(100)의 보다 다양한 주행 모션이 가능해진다.
본 실시예에서, 제 2청소 모듈(130)은 좌우 방향으로 연장된 회전축(Or)을 중심으로 회전하는 롤링 부재(130a)을 포함한다. 롤링 부재(130a)은 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)의 배열 방향과 평행한 방향으로 연장된 회전축(Or)을 중심으로 회전할 수 있다. 이를 통해, 롤링 부재(130a)의 회전 동작에 의해 바디(110)에 전후 방향으로 이동력을 가할 수 있다. 제 1청소 모듈(120)에 의해 바디(110)에 가해지는 이동력에 롤링 부재(130a)에 의한 추가적인 전후 방향의 이동력이 더해짐으로써, 청소기(100)의 보다 다양하고 효율적인 주행 모션이 가능해진다. 다양한 주행 모션에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 6 및 도 10을 참고하여, 우측에서 바라볼 때 롤링 부재(130a)의 회전 방향 중 시계 방향을 제 3정방향(w3f)으로 정의하고 반시계 방향을 제 3역방향(w3r)으로 정의한다.
청소기(100)가 전진 운동할 때, 롤링 부재(130a)은 제 1청소 모듈(120)에 의해 청소가 이루어진 바닥면을 뒤따라 지나가며 걸레질하게 구비된다. 롤링 부재(130a)은 건식 걸레질하게 구비되어, 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)에 의해 습식 걸레질된 바닥면의 물기를 제거할 수 있다. 본 실시예에서 제 2청소 모듈(130)은 하나의 롤링 부재(130a)을 구비하나, 다른 실시예에서 제 2청소 모듈(130)은 복수의 롤링 부재를 구비하는 것도 가능하다. 상기 복수의 롤링 부재는 서로 평행한 복수의 회전축을 중심으로 각각 회전하게 구비될 수 있다.
제 2청소 모듈(130)은 걸레부(131) 또는 상기 브러시를 포함한다. 바디(110)의 하중 중 일부는 걸레부(131) 또는 상기 브러시를 통해 바닥에 전달될 수 있다. 걸레부(131) 또는 상기 브러시는 회전 부재(132)의 둘레를 감싸게 배치된다. 걸레부(131) 또는 상기 브러시는 상기 회전축(Or)을 중심축으로 한 둘레를 따라 배치된다. 걸레부(131) 또는 상기 브러시는 회전 부재(132)에 고정적으로 결합될 수도 있고, 탈부착 가능하게 고정될 수도 있다.
본 실시예에서, 제 2청소 모듈(130)은 걸레부(131)를 포함한다. 바디(110)의 하중 중 일부는 걸레부(131)를 통해 바닥에 전달된다. 걸레부(131)는 회전 부재(132)의 둘레를 감싸게 배치된다. 걸레부(131)는 상기 회전축(Or)을 중심축으로 한 둘레를 따라 배치된다. 걸레부(131)는 회전 부재(132)에 고정적으로 결합될 수도 있고, 탈부착 가능하게 고정될 수도 있다.
제 2청소 모듈(130)은 회전 가능하게 구비된 회전 부재(132)를 포함한다.
회전 부재(132)는 롤링 부재(130a)의 걸레부(131) 또는 상기 브러시를 고정한다. 회전 부재(132)는 걸레부(131) 또는 상기 브러시를 일체로 회전시킬 수 있다.
본 실시예에서, 회전 부재(132)는 롤링 부재(130a)의 걸레부(131)를 고정한다. 회전 부재(132)는 걸레부(131)를 일체로 회전시킬 수 있다.
회전 부재(132)는 롤링 구동부(137)의 구동력을 전달받아 회전한다. 회전 부재(132)는 상기 회전축(Or)을 중심으로 회전한다.
회전 부재(132)는 원통형으로 형성된다. 회전 부재(132)는 회전축(Or)의 연장 방향으로 길게 형성된다. 회전 부재(132)는 내부에 중공부(132s)를 형성한다. 회전 부재(132)의 외주면에 걸레부(131)가 고정된다.
제 2청소 모듈(130)은 회전 부재(132)의 일 단부에 배치된 제 1축부(134)를 포함한다. 제 2청소 모듈(130)은 회전 부재(132)의 타 단부에 배치된 제 2축부(135)를 포함한다. 제 2청소 모듈(130)의 회전축(Or)의 연장 방향 양 단부에 각각 제 1축부(134) 및 제 2축부(135)가 배치된다. 본 실시예에서, 회전 부재(132)의 우측 단부에 제 1축부(134)가 배치되고, 회전 부재(132)의 좌측 단부에 제 2축부(135)가 배치된다. 회전 부재(132)의 일 단부는 내측으로 함몰되게 형성되고, 제 1축부(134)는 회전 부재(132)의 일 단부의 함몰된 부분에 배치된다. 회전 부재(132)의 타 단부는 내측으로 함몰되게 형성되고, 제 2축부(135)는 회전 부재(132)의 타 단부의 함몰된 부분에 배치된다.
제 1축부(134)는 회전 부재(132)의 일 단부와 바디(110)를 연결한다. 제 1축부 제 1축부(134)는 회전 부재(132)에 고정적으로 연결된다. 제 1축부(134)는 회전축(Or) 방향으로 돌출되게 형성된다. 본 실시예에서, 제 1축부(134)는 우측으로 돌출된다. 제 1축부(134)는 구동력 전달부(137a)에 형성된 홈에 삽입되어, 구동력 전달부(137a)가 회전될 때 일체로 회전된다. 제 1축부(134)는 회전축(Or)에 수직한 단면이 원형이 아닌 형상(예를 들어, 다각형)으로 형성되고, 구동력 전달부(137a)에는 제 1축부(134)에 대응되는 형상으로 함몰된 상기 홈이 형성된다.
제 2축부(135)는 회전 부재(132)의 타 단부와 바디(110)를 연결한다. 제 2축부(135)는 회전 부재(132)에 회전 가능하게 연결된다. 제 2축부(135)는 회전축(Or) 방향으로 돌출되게 형성된다. 본 실시예에서, 제 2축부(135)는 좌측으로 돌출된다. 제 2축부(135)는 바디(110) 및 커플러(117)에 형성된 홈에 삽입되어 고정된다. 제 1축부(134)가 구동력 전달부(137a)에 의해 회전될 때, 회전 부재(132) 및 걸레부(131)는 제 1축부(134)와 일체로 회전하고, 제 2축부(135)는 고정되어 회전 부재(132)와 상대 회전한다. 제 2축부(135)와 회전 부재(132) 사이에는 베어링이 배치될 수 있다. 제 2축부(135)는 회전축(Or)에 수직한 단면이 원형이 아닌 형상(예를 들어, 다각형)으로 형성되고, 바디(110) 및/또는 커플러(117)에 형성된 홈은 제 2축부(135)에 대응되는 형상으로 함몰되어 형성된다.
제 2청소 모듈(130)은 롤링 부재(130a)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 롤링 구동부(137)를 포함한다. 롤링 구동부(137)는 회전 부재(132)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 롤링 구동부(137)는 모터(137d)를 포함한다. 모터(137d)는 바디(110)의 내부에 배치된다. 롤링 구동부(137)는 모터(137d)의 회전력을 전달하는 기어 어셈블리(137c)를 포함한다. 기어 어셈블리(137c)는 서로 맞물려 회전하는 복수의 기어를 포함한다. 예를 들어, 복수의 기어는 모터(137d)의 축과 일체로 회전하는 주동 기어와, 주동 기어와 맞물려 회전하는 종동 기어를 포함할 수 있다. 복수의 종동 기어가 서로 맞물려 회전하게 구비될 수 있다. 롤링 구동부(137)는 어느 하나의 종동 기어와 일체로 회전하는 샤프트(137b)를 포함할 수 있다. 롤링 구동부(137)는 제 1축부(134)에 회전력을 전달하는 구동력 전달부(137a)를 포함할 수 있다. 샤프트(137b)는 상기 어느 하나의 종동 기어의 회전력을 구동력 전달부(137a)에 전달한다. 구동력 전달부(137a)는 제 1축부(134)가 삽입되는 홈을 형성한다. 상기 샤프트137b), 구동력 전달부(137a) 및 제 1축부(134)는 일체로 회전한다.
청소기(100)는 바디(110)에 탈부착 가능하게 구비된 커플러(117)를 포함할 수 있다. 커플러(117)는 베이스(13)에 배치된다. 커플러(117)는 제 2축부(135)의 하단을 지지한다. 제 2축부(135)는 베이스(13)에 의해 지지된다. 제 2축부(135)는 제 2축부(135)가 삽입되는 홈을 형성할 수 있다. 커플러(117)를 이용하여, 회전 부재(132) 및 걸레부(131)를 바디(110)로부터 제거하거나 바디(110)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 커플러(117)를 제거한 상태에서, 회전 부재(132)의 양 단부 중 제 2축부(135)가 배치된 부분을 바디(110)의 외부로 끌어당긴 후 제 1축부(134)를 구동력 전달부(137a)로부터 쉽게 빼낼 수 있다. 반대로, 커플러(117)를 제거한 상태에서, 먼저 제 1축부(134)의 말단을 구동력 전달부(137a)의 홈에 삽입하고, 그 후 제 2축부(135) 및 커플러(117)를 바디에 삽입시킬 수 있다. 회전 부재(132)의 바디(110)에 대한 결합 상태를 유지하기 위하여, 사용자가 커플러(117)를 바디(110)에 고정시킬 수 있다. 또한, 회전 부재(132)를 바디(110)로부터 분리시키기 위하여, 사용자가 커플러(117)를 바디(110)로부터 분리시킬 수 있다.
도 1 내지 도 6, 도 8, 도 10 내지 도 12 내지 도 23을 참고하여, 제 1청소 모듈(120)은 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥에 접촉하게 구비되는 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)을 포함한다. 제 1청소 모듈(120)은 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)의 회전에 의해 걸레질하게 구비된다.
제 1청소 모듈(120)의 구성 요소 중, 명칭 앞에 ‘좌측’이 붙는 구성 요소는 좌측 스핀맙(120a)을 작동시키기 위한 구성을 의미하고, 명칭 앞에 ‘우측’이 붙는 구성 요소는 우측 스핀맙(120b)을 작동시키기 위한 구성을 의미한다. 제 1청소 모듈(120)의 구성 요소에 대한 설명에서 ‘좌측’ 및 ‘우측’의 구분이 없는 경우, 해당 설명은 ‘좌측’ 및 ‘우측’ 모두에 적용될 수 있다.
도 6을 참고하여, 좌측 스핀맙(120a)의 회전축과 좌측 스핀맙(120a)의 하측면이 교차하는 지점을 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)으로 정의하고, 우측 스핀맙(120b)의 회전축과 우측 스핀맙(120b)의 하측면이 교차하는 지점을 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)으로 정의한다. 하측에서 바라볼 때, 좌측 스핀맙(120a)의 회전 방향 중 시계 방향을 제 1정방향(w1f)으로 정의하고 반시계 방향을 제 1역방향(w1r)으로 정의한다. 하측에서 바라볼 때, 우측 스핀맙(120b)의 회전 방향 중 반시계 방향을 제 2정방향(w2f)으로 정의하고 시계 방향을 제 2역방향(w2r)으로 정의한다.
도 6을 참고하여, 좌측 스핀맙(120a)이 회전할 때, 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점(Pla)은 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)에서 좌측에 배치된다. 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 중 상기 지점(Pla)에 다른 지점보다 큰 하중이 지면에 전달되게 하여, 상기 지점(Pla)에 가장 큰 마찰력이 발생되게 할 수 있다. 본 실시예에서 상기 지점(Pla)는 회전 중심(Osa)을 기준으로 정확히 좌측에 배치되나, 다른 실시예에서 상기 지점(Pla)은 회전 중심(Osa)의 좌측 전방이나 좌측 후방에 배치될 수도 있다.
도 6을 참고하여, 우측 스핀맙(120b)이 회전할 때, 우측 스핀맙(120b)의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점(Plb)은 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)에서 우측에 배치된다. 우측 스핀맙(120b)의 하측면 중 상기 지점(Plb)에 다른 지점보다 큰 하중이 지면에 전달되게 하여, 상기 지점(Plb)에 가장 큰 마찰력이 발생되게 할 수 있다. 본 실시예에서 상기 지점(Plb)는 회전 중심(Osb)을 기준으로 정확히 우측에 배치되나, 다른 실시예에서 상기 지점(Plb)은 회전 중심(Osb)의 우측 전방이나 우측 후방에 배치될 수도 있다.
상기 지점(Pla) 및 상기 지점(Plb)은 좌우 대칭되는 위치에 배치된다.
상기 지점(Pla)이 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점이 되게 하기 위해서(또는 상기 지점(Plb)이 우측 스핀맙(120b)의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점이 되게 하기 위해서), 다음과 같은 실시예 등에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
도 3a를 참고한 일 실시예로, 상기 좌측 스핀맙(120a)의 하측면이 회전 중심(Osa)에서 상기 지점(Pla) 방향으로 하향 경사지게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 지점(Pla)은 상기 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 중 최저점(Pla)이 된다. 이 경우, ‘가상의 수평면(H)에 대해 좌측 스핀맙(120a)의 하측면(I1)이 이루는 각도’ 및 ‘가상의 수평면(H)에 대해 우측 스핀맙(120b)의 하측면(I2)이 이루는 각도’를 경사각(Ag1, Ag2)으로 정의한다. 좌측 스핀맙(120a)의 하측면(I1)이 외부의 수평면(H)에 대해 이루는 각은 경사각(Ag1)이고, 우측 스핀맙(120b)의 하측면(I2)이 외부의 수평면(H)에 대해 이루는 각은 경사각(Ag2)이다. 두 경사각(Ag1, Ag2)은 서로 동일하게 구비될 수 있다.
도 3b를 참고한 다른 실시예로, 좌측 스핀맙(120a)의 하측면이 수평이 되게 배치될 수 있다. 탄성 부재를 이용하여, 좌측 스핀맙(120a)에 모멘트가 가해지게 구현할 수 있다. 좌측 스핀맙(120a)에 가해지는 모멘트는, 정면에서 볼 때 시계 방향의 모멘트이다. 이 경우, 좌측 스핀맙(120a)이 외부의 수평면(H)에 대해 수평으로 배치된 상태가 되더라도, 상기 지점(Pla)이 외부의 수평면(H)에 가장 강하게 밀착됨으로써 가장 큰 마찰력을 발생시킨다. 이를 위한, 구체적인 제 1실시예 및 제 2실시예는 다음과 같다.
제 1실시예에서, 후술할 틸팅 프레임(125)에 제 1청소 모듈(120)을 배치시키고, 후술할 탄성 부재(129)의 탄성력 의해 제 1청소 모듈(120)에 상기 모멘트를 가할 수 있다. 도 3b와 같이, 상단 리미트(13d)에 상단 리미트 접촉부(125f)가 접촉된 상태에서, 스핀맙(120a, 120b)의 하측면은 수평면(H)에 평행하게 배치된다. 구체적으로, 좌측 스핀맙(120a)이 수평한 상태에서 탄성 부재(129)가 가장 크게 탄성 변형되고, 좌측 스핀맙(120a)의 상기 지점(Pla)이 다른 지점에 비해 하측에 배치된 상태에서 탄성 부재(129)의 탄성 변형 정도가 줄어들게 된다.
제 2실시예에서, 좌측 스핀맙(120a)의 하측면을 고정하는 하측 회전판(미도시)의 상측면에 복수의 스프링(미도시)이 회전축을 중심으로 회전 방향을 따라 배열될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 스프링의 상단을 지지하는 상측 회전판(미도시)이 회전 중심(Osa)에서 상기 지점(Pla) 방향으로 하향 경사지게 배치될 수 있다. 상기 상측 회전판이 회전하면 상기 복수의 스프링도 회전하고, 각각의 상기 스프링은 탄성 압축 및 탄성 복원을 반복하게 된다. 이 때, 상기 복수의 스프링 중 회전 중심(Osa)을 기준으로 상기 지점(Pla) 방향에 배치되는 스프링이 가장 많이 압축되고, 이에 따라 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 중 상기 지점(Pla)에서 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받게된다.
상기 지점(Plb)이 우측 스핀맙(120b)의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점이 되게 하기 위해서, 상기 일 실시예, 제 1실시예 및 제 2실시예를 당업자 수준에서 같은 방식으로 적용할 수 있다. 이하, 상기 일 실시예(도 3a 참고)를 기준으로 설명한다.
좌측 스핀맙(120a)의 하측면 및 우측 스핀맙(120b)의 하측면은 각각 경사지게 배치된다. 좌측 스핀맙(120a)의 경사각(Ag1) 및 우측 스핀맙(120b)의 경사각(Ag2)은 예각을 형성한다. 본 실시예에서, 경사각(Ag1, Ag2)은 각각 약 3 내지 6도 정도이다. 경사각(Ag1, Ag2)은, 가장 마찰력이 커지는 지점이 상기 지점(Pla, Plb)이 되되, 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)의 회전 동작에 따라 걸레부(121)의 하측 전면적이 바닥에 닿을 수 있는 정도로 작게 설정될 수 있다.
좌측 스핀맙(120a)의 하측면은 좌측 방향으로 하향 경사를 형성한다. 우측 스핀맙(120b)의 하측면은 우측 방향으로 하향 경사를 형성한다. 도 6을 참고하여, 좌측 스핀맙(120a)의 하측면은 좌측부에 최저점(Pla)을 형성한다. 좌측 스핀맙(120a)의 하측면은 우측부에 최고점(Pha)을 형성한다. 우측 스핀맙(120b)의 하측면은 우측부에 최저점(Plb)을 형성한다. 우측 스핀맙(120b)의 하측면은 좌측부에 최고점(Phb)을 형성한다.
도 6을 참고하여, 청소기(100)의 이동은 제 1청소 모듈(120) 및/또는 제 2청소 모듈(130)이 발생시키는 지면과의 마찰력에 의해 구현된다.
제 1청소 모듈(120)은, 바디(110)를 전방으로 이동시키려는 ‘전방 이동 마찰력’, 또는 바디를 후방으로 이동시키려는 ‘후방 이동 마찰력’을 발생시킬 수 있다. 제 1청소 모듈(120)은, 바디(110)를 좌회전시키려는 ‘좌향 모멘트 마찰력’, 또는 바디(110)를 우회전시키려는 ‘우향 모멘트 마찰력’을 발생시킬 수 있다. 제 1청소 모듈(120)은, 상기 전방 이동 마찰력 및 상기 후방 이동 마찰력 중 어느 하나와, 상기 좌향 모멘트 마찰력 및 상기 우향 모멘트 마찰력 중 어느 하나를 조합한 마찰력을 발생시킬 수 있다.
제 2청소 모듈(130)은, 바디(110)를 전방으로 이동시키려는 ‘전방 이동 마찰력’, 또는 바디를 후방으로 이동시키려는 ‘후방 이동 마찰력’을 발생시킬 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 상기 전방 이동 마찰력을 발생시키기 위해서, 좌측 스핀맙(120a)을 제 1정방향(w1f)으로 소정 rpm(R1)으로 회전시키고 우측 스핀맙(120b)을 제 2정방향(w2f)으로 상기 rpm(R1)으로 회전시킬 수 있다.
제 2청소 모듈(130)이 상기 전방 이동 마찰력을 발생시키기 위해서, 롤링 부재(130a)을 제 3정방향(w3f)으로 회전시킬 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 상기 후방 이동 마찰력을 발생시키기 위해서, 좌측 스핀맙(120a)을 제 1역방향(w1r)으로 소정 rpm(R2)으로 회전시키고 우측 스핀맙(120b)을 제 2역방향(w2r)으로 상기 rpm(R2)으로 회전시킬 수 있다.
제 2청소 모듈(130)이 상기 후방 이동 마찰력을 발생시키기 위해서, 롤링 부재(130a)을 제 3역방향(w3r)으로 회전시킬 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 상기 우향 모멘트 마찰력을 발생시키기 위해서, 좌측 스핀맙(120a)을 제 1정방향(w1f)으로 소정 rpm(R3)으로 회전시키고, 우측 스핀맙(120b)을 i 제 2역방향(w2r)으로 회전시키거나 ii 회전없이 정지시키거나 iii 2정방향(w2f)으로 상기 rpm(R3)보다 작은 rpm(R4)로 회전시킬 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 상기 좌향 모멘트 마찰력을 발생시키기 위해서, 우측 스핀맙(120b)을 제 2정방향(w2f)으로 소정 rpm(R5)으로 회전시키고, 좌측 스핀맙(120a)을 i 제 1역방향(w1r)으로 회전시키거나 ii 회전없이 정지시키거나 iii 1정방향(w1f)으로 상기 rpm(R5)보다 작은 rpm(R6)로 회전시킬 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 발생시키는 마찰력과 제 2청소 모듈(130)이 발생시키는 마찰력이 조합되어, 바디(110)를 운동시키거나 제자리에 위치하게 할 수 있다.
청소기(100)를 전방으로 직진 이동시키기 위해서, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 모두가 상기 전방 이동 마찰력을 발생하게 할 수 있다. 다른 예로, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 어느 하나가 상기 전방 이동 마찰력을 발생시키고 다른 하나가 회전 동작없이 정지 상태를 유지할 수도 있다. 또 다른 예로, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 어느 하나가 상대적으로 큰 상기 전방 이동 마찰력을 발생시키고 다른 하나가 상대적으로 작은 상기 후방 이동 마찰력을 발생시킬 수도 있다.
청소기(100)를 후방으로 직진 이동시키기 위해서, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 모두가 상기 후방 이동 마찰력을 발생하게 할 수 있다. 다른 예로, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 어느 하나가 상기 후방 이동 마찰력을 발생시키고 다른 하나가 회전 동작없이 정지 상태를 유지할 수도 있다. 또 다른 예로, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 어느 하나가 상대적으로 큰 상기 후방 이동 마찰력을 발생시키고 다른 하나가 상대적으로 작은 상기 전방 이동 마찰력을 발생시킬 수도 있다.
청소기(100)를 우회전시키기 위해서, 제 1청소 모듈(120)이 상기 우향 모멘트 마찰력을 발생시키고, 롤링 부재(130a)을 i 제 3정방향(w3f)으로 회전시키거나 ii 회전없이 정지시키거나 iii 3역방향(w3r)으로 회전시킬 수 있다.
청소기(100)를 좌회전시키기 위해서, 제 1청소 모듈(120)이 상기 좌향 모멘트 마찰력을 발생시키고, 롤링 부재(130a)을 i 제 3정방향(w3f)으로 회전시키거나 ii 회전없이 정지시키거나 iii 3역방향(w3r)으로 회전시킬 수 있다.
청소기(100)의 제자리 위치를 유지시키기 위해서, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 모두가 회전 동작없이 정지한 상태를 유지할 수 있다. 다른 예로, 제 1청소 모듈(120) 및 제 2청소 모듈(130) 중 어느 하나가 상기 전방 이동 마찰력을 발생시키고 다른 하나가 동일한 크기의 상기 후방 이동 마찰력을 발생하게 할 수 있다. 특히, 후자의 경우, 바디(110)는 제자리에 위치한 상태에서 제 1청소 모듈(120)과 제 2청소 모듈은 각각 회전 동작을 하며 일정한 바닥면을 걸레질할 수 있다.
상술한 바디(110)의 구체적인 주행 제어 예시를 참고하여, 롤링 부재(130a)의 회전 방향이 변경 가능하게 구비된다. 이를 통해, 제 1청소 모듈(120)이 발생시키는 상기 마찰력에 롤링 부재(130a)에 의한 상기 전방 이동 마찰력 및 상기 후방 이동 마찰력 중 어느 하나를 조합시킬 수 있어, 청소기(100)의 보다 다양한 동작이 가능해진다. 구체적으로, 청소기(100)는 전후 방향으로 가능한 최고 속도가 더욱 커지게 되며, 청소기(100)가 우회전하거나 좌회전하면서 만들어내는 회전 반경을 다양화 할 수 있고, 후진하면서 우회전 또는 좌회전 동작이 가능하며, 바디(110)가 제자리를 유지하는 상태에서 회전 동작을 통해 걸레질을 하는 기능을 구현할 수 있다.
제 1청소 모듈(120)이 소정의 일정한 회전 동작(상기 전방 이동 마찰력, 후방 이동 마찰력, 좌향 모멘트 마찰력 또는 우향 모멘트 마찰력을 발생시키는 동작)을 할 때, 롤링 부재(130a)은 서로 다른 2가지 이상의 회전 동작이 가능하게 구비될 수 있다. 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 롤링 부재(130a)이 제 3정방향(w3f)으로 회전하게 제어될 수 있다. 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 롤링 부재(130a)이 제 3역방향(w3r)으로 회전하게 제어될 수 있다. 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 롤링 부재(130a)이 회전없이 정지 상태를 유지하게 제어될 수 있다. 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 롤링 부재(130a)은 2개 이상의 기설정된 RPM 중 어느 하나를 선택하여 제 3정방향(w3f)으로 회전하게 제어될 수 있다. 제 1청소 모듈이 소정의 일정한 회전 동작을 할 때, 롤링 부재(130a)은 2개 이상의 기설정된 RPM 중 어느 하나를 선택하여 제 3역방향(w3r)으로 회전하게 제어될 수 있다. 이를 통해, 청소기(100)의 다양한 주행 궤도 및 주행 속도를 구현할 수 있다.
롤링 부재(130a)과 바닥이 접촉하는 구간은 좌우 방향으로 길게 형성될 수 있다. 좌측 스핀맙(120a)의 우측단과 우측 스핀맙(120b)의 좌측단은 서로 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 정면에서 바라볼 때, 롤링 부재(130a)과 바닥이 접촉하는 구간은, 좌측 스핀맙(120a)과 우측 스핀맙(120b)의 틈의 전부와 중첩되게 구비될 수 있다. 좌측 스핀맙(120a)과 우측 스핀맙(120b)의 사이의 틈은 제 1청소 모듈(120)에 의해 걸레질이 잘 수행되지 못하는 부분이 된다. 청소기(100)의 전후 방향 이동시, 롤링 부재(130a)은 상기 틈에 해당하는 바닥면을 걸레질함으로써, 제 1청소 모듈(120)의 걸레질을 보완해준다.
롤링 부재(130a)과 바닥이 접촉하는 구간은 좌우 방향으로 길게 형성될 수 있다. 정면에서 바라볼 때, 롤링 부재(130a)과 바닥이 접촉하는 구간은, 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)과 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)을 연결하는 구간의 전부와 중첩되게 구비될 수 있다. 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)의 우측 부분 및 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)의 좌측 부분은 상대적으로 마찰력이 작게 작용하는 지점으로서, 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)의 좌측 부분 및 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)의 우측 부분에 비해 걸레질이 깨끗이 수행되지 못하는 부분이 될 수 있다. 청소기(100)가 전후 방향으로 이동시, 롤링 부재(130a)은 좌측 스핀맙(120a)의 회전 중심(Osa)과 우측 스핀맙(120b)의 회전 중심(Osb)을 연결하는 구간을 걸레질함으로써, 제 1청소 모듈(120)의 걸레질을 보충해주는 기능을 수행한다.
도 20 내지 도 23을 참고하여, 제 1청소 모듈(120)은 바디(110)의 하측에서 회전하게 구비되는 회전판(122)을 포함한다. 회전판(122)은 원형의 판형 부재로 형성될 수 있다. 회전판(122)의 하측면에 걸레부(121)가 고정된다. 회전판(122)의 중심부에 스핀 회전축(128)이 고정된다.
제 1청소 모듈(120)은, 좌측 스핀맙(120a)의 걸레부(121)를 고정하는 좌측 회전판(122)과, 우측 스핀맙(120b)의 걸레부(121)를 고정하는 우측 회전판(122)을 포함한다.
회전판(122)은 걸레부(121)를 고정시키는 걸레 고정부(122c)를 포함한다. 걸레 고정부(122c)는 걸레부(121)를 탈부착 가능하게 고정시킬 수 있다. 걸레 고정부(122c) 는 회전판(122)의 하측에 배치된 밸크로 등이 될 수 있다. 걸레 고정부(122c)는 회전판(122)의 가장자리에 배치된 후크 등이 될 수 있다.
회전판(122)은, 스핀 회전축(128)의 하단부에 배치된 경사부(122d)를 포함한다. 중력에 의해 급수 공간(Sw) 내의 물이 경사부(122d)를 따라 흘러 내려가도록 구비된다. 경사부(122d)는 스핀 회전축(128)의 하단의 둘레를 따라 형성된다. 경사부(122d)는 원심 방향(XO)으로 하향 경사를 형성한다. 경사부(122d)는 전체적으로 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 경사부(122d)의 상측 중앙에 스핀 회전축(128)의 하단이 고정된다.
회전판(122)을 상하로 관통하는 급수 홀(122a)이 형성된다. 급수 홀(122a)은 급수 공간(Sw)과 회전판(122)의 하측을 연결한다. 급수 홀(122a)을 통해 급수 공간(Sw) 내의 물이 회전판(122)의 하측으로 이동한다. 급수 홀(122a)을 통해 급수 공간(Sw) 내의 물이 걸레부(121)로 이동한다. 급수 홀(122a)은 회전판(122)의 중심부에 배치된다. 급수 홀(122a)은 스핀 회전축(128)을 회피한 위치에 배치된다.
회전판(122)은 복수의 급수 홀(122a)을 형성할 수 있다. 복수의 급수 홀(122a) 사이에 연결부(122b)가 배치된다. 연결부(122b)는 급수 홀(122a)을 기준으로 회전판(122)의 원심 방향(XO) 부분과 원심 반대 방향(XI) 부분을 연결한다.
복수의 급수 홀(122a)이 스핀 회전축(128)의 둘레 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 복수의 급수 홀(122a)이 서로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이를 통해, 회전판(122)이 회전할 때, 걸레부(121)에 스핀 회전축(128)을 중심으로 사방으로 균등하게 물을 공급할 수 있다.
급수 홀(122a)은 경사부(122d)의 하단부의 원심 방향(XO)에 배치된다. 이를 통해, 중력 및 원심력에 의해 경사부(122d)를 따라 흘러내린 물이 급수 홀(122a)로 유입될 수 있다. 급수 홀(122a)의 원심 반대 방향(XI) 측면은 경사부(122d)의 하단부와 일치하게 구비될 수 있다.
급수 홀(122a)의 원심 방향(XO) 측면(Qh)과 급수 수용부(123)의 원심 반대 방향(XI) 측면(Qw)은 상하로 연장되게 구비된다. 급수 홀(122a)의 원심 방향(XO) 측면(Qh)과 급수 수용부(123)의 원심 반대 방향 측면(Qw)이 실질적으로 동일한 수직선 상에 배치된다. 이를 통해, 원심력에 의해 원심 방향(XO)으로 이동하려는 경향의 물이 최종적으로 급수 홀(122a)로 유입되게 할 수 있다.
급수 홀(122a)의 원심 방향(XO) 측면(Qh)은 원통형의 곡면을 형성한다. 급수 수용부(123)의 원심 반대 방향 측면(Qw)은 원통형의 곡면을 형성한다. 급수 홀(122a)의 원심 방향(XO) 측면(Qh)과 급수 수용부(123)의 원심 반대 방향 측면(Qw)은 함께 원통형의 곡면을 형성한다.
제 1청소 모듈(120)은, 회전판(122)의 하측에 결합하여 바닥에 접촉하게 구비되는 걸레부(121)를 포함한다. 걸레부(121)는 좌측 스핀맙(120a)의 하측면 및 우측 스핀맙(120b)의 하측면에 각각 배치된다. 걸레부(121)는 회전판(122)에 고정적으로 배치될 수도 있고, 교체 가능하게 배치될 수 있다. 걸레부(121)는 벨크로 또는 후크 등에 의한 탈부착 가능하게 회전판(122)에 고정될 수 있다. 걸레부(121)는 걸레 만으로 구성될 수도 있고, 걸레와 스페이서(미도)를 포함할 수도 있다. 상기 걸레는 직접 바닥에 접촉하며 걸레질하는 부분이다. 상기 스페이서는 회전판(122)과 상기 걸레의 사이에 배치되어 걸레의 위치를 조절해 줄 수 있다. 상기 스페이서는 회전판(122)에 탈부착 가능하게 고정될 수 있고, 상기 걸레는 상기 스페이서에 탈부착 가능하게 고정될 수 있다. 상기 스페이서없이 걸레(121a)가 회전판(122)에 직접 탈부착 가능하게 구현 가능함은 물론이다.
도 8, 도 10, 도 18 내지 도 23을 참고하여, 제 1청소 모듈(120)은 회전판(122)을 회전시키는 스핀 회전축(128)을 포함한다. 스핀 회전축(128)은 회전판(122)에 고정되어 스핀 구동부(124)의 회전력을 회전판(122)에 전달한다. 스핀 회전축(128)은 회전판(122)의 상측에 연결된다. 스핀 회전축(128)은 회전판(122)의 상부 중심에 배치된다. 스핀 회전축(128)은 회전판(122)의 회전 중심(Osa, Osb)에 고정된다. 스핀 회전축(128)은 기어(127b)를 고정시키는 기어 고정부(128a)를 포함한다. 기어 고정부(128a)는 스핀 회전축(128)의 상단에 배치된다.
제 1청소 모듈(120)은, 좌측 회전판(122)에 고정되어 좌측 회전판(122)을 회전시키는 좌측 스핀 회전축(128)과, 우측 회전판(122)에 고정되어 우측 회전판(122)을 회전시키는 우측 스핀 회전축(128)을 포함한다.
스핀 회전축(128)은 회전판(122)에 대해 수직으로 연장된다. 좌측 스핀 회전축(128)은 좌측 스핀맙(120a)의 하측면에 대해 수직하게 배치되고, 우측 스핀 회전축(128)은 우측 스핀맙(120b)의 하측면에 대해 수직하게 배치된다. 스핀맙(120a, 120b)의 하측면이 수평면에 대해 경사를 가지는 실시예에서, 스핀 회전축(128)은 상하 방향 축에 대해 기울어지게 된다. 스핀 회전축(128)은 상단이 하단에 대해 일측으로 기울어지게 배치된다. 좌측 스핀 회전축(128)은, 상단이 하단에 대해 좌측으로 기울어지게 배치된다. 우측 스핀 회전축(128)은, 상단이 하단에 대해 우측으로 기울어지게 배치된다.
스핀 회전축(128)의 수직축에 대한 기울어진 각도는 틸팅 프레임(125)의 틸팅 회전축(126)을 중심으로 한 회전에 따라 변동될 수 있다. 스핀 회전축(128)은, 틸팅 프레임(125)에 회전 가능하게 결합되어 틸팅 프레임(125)과 일체로 기울임 가능하게 구비된다. 틸팅 프레임(125)이 기울어지는 때, 틸팅 프레임(125)과 함께 스핀 구동부(124), 구동 전달부(127), 스핀 회전축(128), 회전판(122), 급수 수용부(123) 및 걸레부(121)가 일체로 기울어진다.
제 1청소 모듈(120)은 회전판(122)의 상측에 배치되어 물을 수용할 수 있는 급수 수용부(123)를 포함한다. 급수 수용부(123)는 물이 수용되는 급수 공간(Sw)을 형성한다. 급수 수용부(123)는 스핀 회전축(128)의 둘레를 둘러싸되 스핀 회전축(128)과 이격되어 급수 공간(Sw)을 형성한다. 급수 수용부(123)는 회전판(122)의 상측으로 공급된 물이 급수 홀(122a)을 통과하기 전까지 급수 공간(Sw) 내에 집수되게 한다. 급수 공간(Sw)은 회전판(122)의 상측 중앙부에 배치된다. 급수 공간(Sw)은 전체적으로 원통형의 부피를 가진다. 급수 공간(Sw)의 상측은 개방된다. 급수 공간(Sw)의 상측을 통해 급수 공간(Sw)으로 물이 유입되게 구비된다.
급수 수용부(123)는 회전판(122)의 상측으로 돌출된다. 급수 수용부(123)는 스핀 회전축(128)의 둘레 방향을 따라 연장된다. 급수 수용부(123)는 링형 리브 형상으로 형성될 수 있다. 급수 수용부(123)의 내측 하면에 급수 홀(122a)이 배치된다. 급수 수용부(123)는 스핀 회전축(128)으로부터 이격되어 배치된다.
급수 수용부(123)의 원심 반대 방향(XI) 측면(Qw)은 스핀 회전축(128)의 외주면을 바라본다. 상기 측면(Qw)은 스핀 회전축(128)과 이격되어 배치된다. 상기 측면(Qw)은 상기 측면(Qh)와 상하로 부드럽게 연결된다. 급수 수용부(123)의 하단은 회전판(122)에 고정된다. 급수 수용부(123)의 상단은 자유단을 가진다.
제 1청소 모듈(120)은 스핀맙(120a, 120b)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 스핀 구동부(124)를 포함한다. 제 1청소 모듈(120)은, 좌측 스핀 회전축(128)을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 좌측 스핀 구동부(124)와, 우측 스핀 회전축(128)을 회전시키기 위한 동력을 제공하는 우측 스핀 구동부(124)를 포함한다. 좌측 스핀 구동부(124)는 좌측 스핀 회전축(128)을 회전시키는 구동력을 제공한다. 우측 스핀 구동부(124)는 우측 스핀 회전축(128)을 회전시키는 구동력을 제공한다.
제 1청소 모듈(120)은 스핀 구동부(124)의 회전력을 스핀 회전축(128)에 전달하는 구동 전달부(127)를 포함한다. 구동 전달부(127)는 복수의 기어 및/또는 벨트 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 구동 전달부(127)는 모터(124)의 회전축에 고정된 제 1기어(127a)를 포함한다. 제 1기어(127a)는 웜기어일 수 있다. 구동 전달부(127)는 제 1기어(127a)와 맞물려 회전하는 제 2기어(127b)를 포함할 수 있다. 제 2기어(127b)는 평기어일 수 있다. 제 2기어(127b)는 스핀 회전축(128)에 고정되어, 제 2기어(127b)가 회전할 때 스핀 회전축(128)도 같이 회전한다.
제 1청소 모듈(120)은 바디(110)에 소정 각도 범위내로 기울임 가능하게 배치되는 틸팅 프레임(125)을 포함한다. 틸팅 프레임(125)은 경사각(Ag1, Ag2)이 바닥의 상태에 따라 변경될 수 있게 한다. 틸팅 프레임(125)은 스핀맙(120a, 120b)의 서스펜션(중량 지지와 동시에 상하 진동을 완화) 기능을 수행할 수 있다. 틸팅 프레임(125)은 베이스(13)에 기울임 가능하게 지지된다. 틸팅 프레임(125)은 스핀 회전축(128)을 회전 가능하게 지지한다.
제 1청소 모듈(120)은 좌측 스핀 회전축(128)을 지지하는 좌측 틸팅 프레임(125)을 포함한다. 좌측 틸팅 프레임(125)은 좌측 틸팅 회전축(126)을 중심으로 소정 범위내 회전 가능하게 구비된다.
제 1청소 모듈(120)은 우측 스핀 회전축(128)을 지지하는 우측 틸팅 프레임(125)을 포함한다. 우측 틸팅 프레임(125)은 우측 틸팅 회전축(126)을 중심으로 소정 범위내 회전 가능하게 구비된다.
예를 들어, 좌측 스핀맙(120a)이 일부 함몰된 형상의 외부의 바닥에 접촉될 때, 좌측 틸팅 프레임(125)에 의해 좌측 스핀맙(120a)의 경사각(Ag1)이 소정 범위내 커질 수 있다. 우측 스핀맙(120b)이 일부 함몰된 형상의 외부의 바닥에 접촉될 때, 우측 틸팅 프레임(125)에 의해 우측 스핀맙(120b)의 경사각(Ag2)이 소정 범위내 커질 수 있다.
틸팅 프레임(125)은 하측면을 형성하는 프레임 베이스(125a)를 포함한다. 스핀 회전축(128)은 프레임 베이스(125a)를 상하로 관통하며 배치된다. 프레임 베이스(125a)는 상하로 두께를 형성하는 판형으로 형성될 수 있다. 틸팅 회전축(126)은 베이스(13)와 프레임 베이스(125a)를 회전 가능하게 연결해준다.
청소기(100)는 급수 수용부(123)의 상측에 배치되는 급수 케비닛(125b)을 포함한다. 틸팅 프레임(125)은 상기 급수 케비닛(125b)을 포함할 수 있다.
급수 케비닛(125b)은 내부에 스핀 회전축(128)을 수용할 수 있다. 급수 케비닛(125b)은 바디(110)의 하측에 배치될 수 있다. 급수 케비닛(125b)은 급수 수용부(123)의 상측을 덮어줄 수 있다. 상측에서 바라볼 때, 급수 케비닛(125b)은 급수 수용부(123)의 상측을 덮어줄 수 있다. 급수 케비닛(125b)은, 바디(110)의 하측에서 상측으로 함몰된 공간을 형성하여 급수 수용부(123)의 상단부를 수용할 수 있다. 급수 케비닛(125b)은 프레임 베이스(125a)에 고정된다. 급수 케비닛(125b)은 프레임 베이스(125a)의 하측면에서 상측으로 함몰된 공간을 형성한다. 급수 케비닛(125b)이 형성하는 공간 내로 급수부(125c)를 통해 물이 유입된다. 급수 케비닛(125b)에 의해 물의 비산을 최소화하여 모든 물이 급수 수용부(123) 내로 유입되게 유도할 수 있다.
급수 케비닛(125b)은, 스핀 회전축(128)을 회전 가능하게 지지하는 회전축 지지부(125b1)를 포함한다. 회전축 지지부(125b1)와 스핀 회전축(128) 사이에는 베어링(B)이 구비될 수 있다. 베이링(B)은 하측에 배치되는 제 1베어링(B1)과, 상측에 배치되는 제 2베어링(B2)을 포함할 수 있다.
회전축 지지부(125b1)의 하단부는 급수 수용부(123)의 급수 공간(Sw) 내로 삽입된다. 회전축 지지부(125b1)의 내주면은 스핀 회전축(128)을 지지한다. 회전축 지지부(125b1)의 외주면은 급수 수용부(123)의 내주면(Qw)을 마주본다. 이를 통해, 스핀 회전축(128)을 안정적으로 지지하면서도 급수 공간(Sw) 내로 물이 집수되기 용이하게 유도할 수 있다.
회전축 지지부(125b1)의 하단부는 스핀 회전축(128)과 급수 수용부(123)의 내주면(Qw) 사이에 배치된다. 회전축 지지부(125b1)의 하단부의 외주면과 급수 수용부(123)의 내주면(Qw)은 서로 이격되어, 급수 공간(Sw)이 형성된다. 회전축 지지부(125b1)의 하단부에 상기 경사부(122d)가 배치된다.
급수 케비닛(125b)은 회전축 지지부(125b1)에서 돌출되는 격벽(125b2, 125b3)을 포함한다. 격벽(125b2, 125b3)은 급수 수용부(123)의 상단부를 덮어준다. 격벽(125b2, 125b3)은 급수 수용부(123)의 상단과 외주면을 덮어준다. 격벽(125b2, 125b3)은 회전축 지지부(125b1)의 원심 방향(XO)에 배치된다. 격벽(125b2, 125b3)은 프레임 베이스(125a)에 고정되어 지지된다. 격벽(125b2, 125b3)은 회전축 지지부(125b1)를 지지해준다.
격벽(125b2, 125b3)은 급수 수용부(123)의 상단을 덮어주는 제 1격벽(125b2)을 포함한다. 제 1격벽(125b2)은 회전축 지지부(125b1)에서 원심 방향(XO)으로 돌출된다. 격벽(125b2, 125b3)은 급수 수용부(123)의 외주면의 상단부를 덮어주는 제 2격벽(125b3)을 포함한다. 제 2격벽(125b3)은 제 1격벽(125b2)에서 하측으로 돌출된다. 제 2격벽(125b3)의 하단은 자유단을 형성한다.
청소기(100)는, 물이 바디(110)의 내부에서 급수 수용부(123) 내로 유입되게 안내하는 급수부(125c)를 포함한다. 틸팅 프레임(125)은 급수 모듈(150)로부터 물을 받아주는 급수부(125c)를 포함할 수 있다.
급수부(125c)는 공급관(156)으로부터 물을 공급받는다. 급수부(125c)는 물의 유로를 형성한다. 급수부(125c)는 물이 급수 케비닛(125b)을 통과하여 급수 수용부(123) 내로 유입되게 안내한다. 급수부(125c)가 형성하는 유로의 일단은 공급관(156)의 단부에 연결된다. 급수부(125c)가 형성하는 상기 유로의 타단은 급수 공간(Sw)에 배치된다. 급수부(125c)가 형성하는 유로의 일단은 급수 케비닛(125b)의 외부(바디(110)의 내부)에 배치되고 타단은 급수 케비닛(125b)의 내부(급수 공간(Sw)이 배치된 부분)에 배치된다. 급수부(125c)는 틸팅 프레임(125)에 고정 배치된다. 급수부(125c)는 급수 케비닛(125b)에 고정된다.
틸팅 프레임(125)은 탄성 부재(129)의 일단을 지지하는 제 1지지부(125d)를 포함한다. 탄성 부재(129)의 타단은 베이스(13)에 배치된 제 2지지부(13b)가 지지한다. 제 2지지부(13b)는 베이스(13)의 지지 부재(13a)에 형성될 수 있다. 틸팅 프레임(125)이 틸팅 회전축(126)을 중심으로 기울임 동작할 때, 제 1지지부(125d)의 위치가 변경되고 탄성 부재(129)의 길이가 변경된다.
제 1지지부(125d)는 틸팅 프레임(125)에 고정된다. 좌측 틸팅 프레임(125)의 우측부에 제 1지지부(125d)가 배치된다. 우측 틸팅 프레임(125)의 좌측부에 제 1지지부(125d)가 배치된다.
제 2지지부(13b)는 베이스에 고정된다. 좌측 스핀맙 모듈(120)의 우측 영역에 제 2지지부(13b)가 배치된다. 우측 스핀맙 모듈(120)의 좌측 영역에 제 2지지부(13b)가 배치된다.
제 1지지부(125d)는 틸팅 프레임(125)에 고정된다. 제 1지지부(125d)는 틸팅 프레임(125)의 기울임 동작시 틸팅 프레임(125)과 함께 기울어진다. 탄성 부재(129)의 일단부가 고정되는 부분이 틸팅 회전축(126)으로부터 소정 거리 떨어지도록, 제 1지지부(125d)는 틸팅 회전축(126)에서 멀어지는 방향으로 돌출되어 형성된다. 경사각(Ag1, Ag2)이 최소가 된 상태에서 제 1지지부(125d)와 제 2지지부(13b) 사이의 거리는 가장 멀어지고, 경사각(Ag1, Ag2)이 최대가 된 상태에서 제 1지지부(125d)와 제 2지지부(13b) 사이의 거리가 가장 가까워지게 구비된다. 탄성 부재(129)는 경사각(Ag1, Ag2)이 최소가 된 상태에서 탄성 변형되어 인장되게 구비된다.
도 8을 참고하여, 후측에서 바라볼 때, 좌측 틸팅 프레임(125)이 틸팅 회전축(126)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하는 경우, 제 2지지부(13b)는 좌측으로 이동하게 되고 탄성 부재(129)는 짧아지며 탄성 복원하게 된다. 후측에서 바라볼 때, 좌측 틸팅 프레임(125)이 틸팅 회전축(126)을 중심으로 시계 방향으로 회전하는 경우, 제 2지지부(13b)는 우측으로 이동하게 되고 탄성 부재(129)는 길어지며 탄성 변형하게 된다. 후측에서 바라볼 때, 우측 틸팅 프레임(125)이 틸팅 회전축(126)을 중심으로 시계 방향으로 회전하는 경우, 제 2지지부(13b)는 우측으로 이동하게 되고 탄성 부재(129)는 짧아지며 탄성 복원하게 된다. 후측에서 바라볼 때, 우측 틸팅 프레임(125)이 틸팅 회전축(126)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하는 경우, 제 2지지부(13b)는 좌측으로 이동하게 되고 탄성 부재(129)는 길어지며 탄성 변형하게 된다.
틸팅 프레임(125)은 스핀 구동부(124)를 지지하는 모터 지지부(125e)를 포함한다. 모터 지지부(125e)는 구동 전달부(127)를 지지할 수 있다.
틸팅 프레임(125)은 상단 리미트(13d)에 접촉 가능하게 구비된 상단 리미트 접촉부(125f)를 포함한다. 상단 리미트 접촉부(125f)의 상측면이 상단 리미트(13d)의 하측면에 접촉 가능하게 구비될 수 있다. 좌측 상단 리미트 접촉부(125f)는 좌측 틸팅 프레임(125)의 좌측단에 배치될 수 있다. 우측 상단 리미트 접촉부(125f)는 우측 틸팅 프레임(125)의 우측단에 배치될 수 있다.
제 1청소 모듈(120)은 틸팅 프레임(125)의 회전축이 되는 틸팅 회전축(126)을 포함한다. 틸팅 회전축(126)은 스핀맙(120a, 120b)의 경사 방향과 수직 방향으로 연장되어 배치된다. 틸팅 회전축(126)은 수평 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 틸팅 회전축(126)은 전후 방향으로 연장되어 배치된다.
제 1청소 모듈(120)은 좌측 스핀맙(120a)의 하측면의 경사 방향과 수직 방향으로 연장되는 좌측 틸팅 회전축(126)을 포함한다. 제 1청소 모듈(120)은 우측 스핀맙(120b)의 하측면의 경사 방향과 수직 방향으로 연장되는 우측 틸팅 회전축(126)을 포함한다.
제 1청소 모듈(120)은 틸팅 프레임(125)에 탄성력을 가하는 탄성 부재(129)를 포함한다. 탄성 부재(129)는 틸팅 프레임(125)이 하측으로 회전할 때 늘어나고 상측으로 회전할 때 줄어들게 구비된다. 탄성 부재(129)는 틸팅 프레임(125)이 완충적으로(탄성적으로) 동작할 수 있게 해준다. 탄성 부재(129)는, 경사각(Ag1, Ag2)이 커지는 방향으로 틸팅 프레임(125)에 모멘트 힘을 가한다. 탄성 부재(129)는 전체적으로 좌우 방향으로 길게 배치될 수 있다.
도 12, 도 16a 및 도 16b를 참고하여, 제 1청소 모듈(120)은 하단 리미트(13f)에 접촉 가능하게 구비된 하단 리미트 접촉부(120f)를 포함한다. 하단 리미트 접촉부(120f)의 하측면이 하단 리미트(13f)의 상측면에 접촉 가능하게 구비될 수 있다. 하단 리미트 접촉부(120f)는 스핀 구동부(124)의 하측부에 배치될 수 있다. 스핀 구동부(124)는 틸팅 프레임(125)에서 수평 방향으로 돌출되게 배치될 수 있고, 스핀 구동부(124)의 돌출 부분의 하측부에 상기 하단 리미트 접촉부(120f)가 배치된다.
도 11 및 도 16a 내지 도 18을 참고하여, 급수 모듈(150)은 제 1청소 모듈(120)에 물을 공급한다. 도면에는 수조(151)에 채워진 물(W)과 물의 흐름 방향(WF)이 도시된다. 급수 모듈(150)은 급수 공간(Sw)으로 물을 공급한다. 급수 모듈(150)은 물을 저장하는 수조(151)를 포함한다. 수조(151)는 바디(110)의 내부에 배치된다. 수조(151)는 스핀맙(120a, 120b)의 상측에 배치된다.
본 실시예에서, 급수 모듈(150)은 수조(151) 내의 물(W)을 이동시키기 위해 가압하는 펌프(155)를 포함한다. 펄프(155)는 스핀맙 모듈(120)로 물을 이동시키기 위해 가압할 수 있다. 펌프(155)는, 수조(151) 내의 물(W)을 급수 공간(Sw)으로 공급하기 위해 가압할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 다른 실시예에서, 상기 급수 모듈은 밸브를 포함할 수 있고, 상기 펌프없이 밸브 개방시 물의 중력에의해 상기 수조 내의 물이 상기 제 1청소 모듈로 이동하게 구비될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 또 다른 실시예에서, 상기 급수 모듈은 투수성 마개를 포함할 수 있다. 상기 투수성 마개는 공급관 내에 배치되어, 물이 투수성 마개를 관통하여 이동 가능하되, 물의 이동 속도를 늦쳐주도록 구비될 수 있다.
이하, 펌프(155)를 구비한 본 실시예를 기준으로 설명하나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.
급수 모듈(150)은 수조(151)로부터 제 1청소 모듈(120)까지 물(W)의 이동을 안내하는 공급관(156)을 포함한다. 공급관(156)은 수조(151)와 급수부(125c)를 연결하여 물의 이동을 안내한다. 공급관(156)은, 틸팅 프레임(125)의 상기 기울임 동작에 따라 유연하게 휘어지게 구비될 수 있다.
공급관(156)은 수조(151)에서 펌프(155)까지 물(W)의 이동을 안내하는 제 1공급관(156-1)과, 펌프(155)에서 제 1청소 모듈(120)까지 물(W)의 이동을 안내하는 제 2공급관(156-2)을 포함한다. 제 1공급관(156-1)의 일단은 수조(151)의 하부에 연결되고 타단은 펌프(155)에 연결된다. 제 2공급관(156-2)의 일단은 펌프(155)에 연결되고 타단은 급수부(125c)에 연결된다.
제 2공급관(156-2) 상대적으로 상류측의 물의 이동을 안내하는 공통 관(156-2m)을 포함한다. 공통 관(156-2m)의 일단은 펌프(155)에 연결되고 타단은 삼방 연결부(156-2t)에 연결된다.
제 2공급관(156-2)은, 좌측 스핀맙 모듈(120)로 물(W)의 이동을 안내하는 제 1분지관(156-2a)과, 우측 스핀맙 모듈(120)로 물(W)의 이동을 안내하는 제 2분지관(156-2b)을 포함한다. 제 1분지관(156-2a)은 공통 관(156-2m)내의 물의 일부를 좌측 스핀맙 모듈(120)로 안내한다. 제 2분지관(156-2b)은 공통 관(156-2m)내의 물의 다른 일부를 우측 스핀압 모듈(120)로 안내한다. 제 1분지관(156-2a)의 일단은 삼방 연결부(156-2t)에 연결되고 타단은 좌측 스핀맙 모듈(120)의 급수부(125c)에 연결된다. 제 2분지관(156-2b)의 일단은 삼방 연결부(156-2t)에 연결되고 타단은 우측 스핀맙 모듈(120)의 급수부(125c)에 연결된다.
제 2공급관(156-2)은 공통 관(156-2m), 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)을 서로 연결하는 삼방 연결부(156-2t)를 포함한다. 삼방 연결부(156-2t)는 전체적으로 T자형 유로를 형성한다. 삼방 연결부(156-2t)는 전후 방향으로 연장되며 공통 관(156-2m)에 연결되는 유로 부분을 포함한다. 삼방 연결부(156-2t)는, 공통 관(156-2m)에 연결되는 상기 유로 부분에서 2개의 방향으로 각각 연장되는 2개의 분지 유로 부분을 포함한다. 상기 2개의 분지 유로 부분은 각각 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)에 연결된다.
도 11, 도 17 및 도 18을 참고하여, 물의 흐름 방향(WF)을 설명하면 다음과 같다. 펌프(155)가 구동하여 물(W)의 이동을 유발시킬 수 있다. 수조(151) 내의 물(W)은 공급관(156)을 거쳐 급수부(125c)로 유입된다. 수조(151) 내의 물(W)은 제 1공급관(156-1)과 제 2공급관(156-2)을 순차적으로 거쳐 이동한다. 수조(151) 내의 물(W)은 공통 관(156-2m) 및 제 1분지관을 순차적으로 거쳐 좌측 스핀맙 모듈(120)의 급수부(125c)로 유입된다. 수조(151) 내의 물(W)은 공통 관(156-2m) 및 제 2분지관을 순차적으로 거쳐 우측 스핀맙 모듈(120)의 급수부(125c)로 유입된다. 급수부(125c)로 유입된 물은 틸팅 프레임(125)을 통과하여 급수 수용부(123) 내로 유입된다. 급수 수용부(123) 내로 유입된 물은 급수 홀(122a)을 통과하여 걸레부(121)의 중앙부로 유입된다. 걸레부(121)의 중앙부로 유입된 물은 걸레부(121)의 회전에 따른 원심력에 의해, 걸레부(121)의 가장자리로 이동한다. 바닥면에 잔존하게된 물은 후방에서 뒤따라오는 제 2청소 모듈(130)의 걸레부(131)에 의해 닦여지게 된다.
도 15a 내지 도 18을 참고하여, 바디(110)는 배터리(160)를 지지하는 배터리 지지부(14)를 포함한다. 배터리 지지부(14)는 배터리(160)를 공급관의 상측에 배치시킨다. 배터리 지지부(14)는 공급관(156)의 위치를 가이드하는 기능을 수행한다. 공통 관(156-2m), 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)은 상대적으로 비중이 큰 물이 수용되는 부품으로서, 좌측 스핀맙(120a) 및 우측 스핀맙(120b)에 균등한 하중 분배를 위해서 좌우 대칭된 배치 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 배터리 지지부(14)는 공통 관(156-2m), 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)의 위치를 가이드해준다.
배터리 지지부(14)는 배터리(160)의 하측에 배치되는 서포터(14a)를 포함한다. 서포터(14a)는 배터리(160)를 지지한다. 서포터(14a)는 좌측 스핀맙 모듈(120) 및 우측 스핀맙 모듈(120)의 사이에 배치될 수 있다. 서포터(14a)는 바디(110)의 좌우 방향에 대한 중심부에 배치된다. 서포터(14a)는 전체적으로 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
배터리 지지부(14)는 배터리(160)의 수평 방향 이동을 제한하는 걸림부(14b)를 포함한다. 걸림부(14b)는, 배터리(160)의 전방면에 접촉하는 제 1걸림부(14b1)와, 배터리(160)의 후방면에 접촉하는 제 2걸림부(14b2)를 포함한다.
배터리 지지부(14)는 공통 관(156-2m)이 삽입되는 메인 홈(14g)을 형성한다. 메인 홈(14g)은 서포터(14a)에 형성된다. 메인 홈(14g)은 서포터(14a)의 후방면에 형성된다. 메인 홈(14g)에 공통 관(156-2m)이 걸림으로써, 공통 관(156-2m)의 위치가 유지된다.
배터리 지지부(14)는 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)이 삽입되는 2개의 분지 홈(14h)을 형성한다. 2개의 분지 홈(14h)은 서포터(14a)에 형성된다. 2개의 분지 홈(14h)은 서포터(14a)의 좌우 방향에 각각 형성된다. 2개의 분지 홈(14h)에 각각 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)이 걸림으로써, 제 1분지관(156-2a) 및 제 2분지관(156-2b)의 위치가 유지된다.
서포터(14a)는 삼방 연결부(156-2t)의 위치를 안내할 수 있다. 삼방 연결부(156-2t)의 3개의 유로 부분은 각각 메인 홈(14g) 및 2개의 분지 홈(14h)에 삽입 배치될 수 있다.
도 11 내지 도 14를 참고하여, 청소기(100)는 살균수 생성 모듈(170)을 더 포함할 수 있다. 살균수 생성 모듈(170)은 수조(151) 내의 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 수도 물에 함유된 염소 성분을 이용하여 전기 분해 함으로써, 차아염소산(HClO) 살균수를 생성할 수 있다. 살균수 생성 모듈(170)은 수조(151)에 배치될 수 있다.
살균수 생성 모듈(170)은 서로 이격된 한 쌍의 전극(171)을 포함한다. 한 쌍의 전극(171) 중 어느 하나는 +극을 형성하고 다른 하나는 -극을 형성한다. 한 쌍의 전극(171)에서 공급되는 전하에 의해서, 물이 전기 분해되며 살균수가 생성된다. 살균수 생성 모듈(170)은 배터리(160)의 전기를 공급받는 전원 연결부(173)를 포함한다. 전원 연결부(173)를 통해 한 쌍의 전극(171)에 전원을 공급한다. 살균수 생성 모듈(170)은 한 쌍의 전극(171)을 수용하는 모듈 케이스(175)를 포함한다. 전원 연결부(173)는 모듈 케이스(175)의 하측면에 배치될 수 있다. 살균수 생성 모듈(170)은 한 쌍의 전극(171)에서 생성된 살균수가 수조(151)내로 유입되기 위해 개구부를 형성하는 연통부(177)를 포함한다. 연통부(177)는 모듈 케이스(175)의 상측부에 배치된다.

Claims (15)

  1. 상측에서 바라볼 때 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하면서 바닥에 접촉하게 구비되는 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙을 포함하는 제 1청소 모듈;
    상기 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙으로부터 전후 방향으로 이격된 위치에서 바닥에 접촉하게 구비되고 수평 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 롤링 부재를 포함하는 제 2청소 모듈;
    상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈에 의해 지지되는 바디;
    상기 바디 내에 배치되는 수조를 포함하여 상기 제 1청소 모듈에 물을 공급하는 급수 모듈; 및
    청소기의 자율 주행을 제어하는 제어부를 포함하고,
    별도의 구동 바퀴 없이 상기 좌측 스핀맙, 우측 스핀맙 및 롤링 부재 중 적어도 하나의 회전 동작으로 상기 바디가 이동하도록 구비되고,
    상기 바디가 전방으로 직진 이동 또는 상기 바디가 제자리 위치를 유지하기 위해서, 상기 좌측 스핀맙 및 상기 우측 스핀맙을 회전시켜 상기 바디를 전방으로 이동시키려는 전방 이동 마찰력을 발생시키되, 상기 롤링 부재를 우측에서 바라볼 때 반시계 방향으로 회전시켜 상기 바디를 후방으로 이동시키려는 후방 이동 마찰력을 발생시키도록 제어되는 청소기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 급수 모듈에 의해 공급되는 물은 상기 바닥보다 상기 제 1청소 모듈에 먼저 도달되게 구비되는 청소기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 롤링 부재의 회전 방향은 변경 가능하게 구비되는 청소기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 롤링 부재는 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 청소기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 롤링 부재는, 바닥을 걸레질하는 걸레부 또는 바닥을 비질하는 브러쉬를 포함하는 청소기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 좌측 스핀맙의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점은 상기 좌측 스핀맙의 회전 중심에서 좌측에 배치되고,
    상기 우측 스핀맙의 하측면 중 바닥으로부터 가장 큰 마찰력을 받는 지점은 상기 우측 스핀맙의 회전 중심에서 우측에 배치되는 청소기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2청소 모듈은, 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하는 걸레부를 구비하는 롤링 부재를 포함하고,
    정면에서 바라볼 때, 상기 롤링 부재와 바닥이 접촉하는 구간은, 상기 좌측 스핀맙의 회전 중심과 상기 우측 스핀맙의 회전 중심을 연결하는 구간의 전부와 중첩되게 구비되는 청소기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 급수 모듈은, 상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈 중 상기 제 1청소 모듈에만 물을 공급하고,
    상기 제 1청소 모듈 및 상기 제 2청소 모듈은 각각 바닥을 걸레질하게 구비되는 청소기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 수조의 무게 중심은, 상기 제 2청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분보다 상기 제 1청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치되는 청소기.
  12. 제 9항에 있어서,
    전원을 공급하기 위한 배터리를 더 포함하고,
    상기 배터리의 무게 중심은, 상기 제 2청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분보다 상기 제 1청소 모듈이 바닥에 접촉하는 부분에 전후 방향으로 더 가깝게 배치되는 청소기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1청소 모듈과 상기 제 2청소 모듈 사이에 배치되고, 하측으로 자외선을 조사하는 자외선 LED를 더 포함하는 청소기.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 수조 내의 물을 전기분해하여 살균수를 생성하도록 구비되는 살균수 생성모듈을 더 포함하는 청소기.
  15. 제 1항에 있어서,
    외부의 장애물과 접촉을 감지하는 범퍼, 상기 청소기로부터 이격된 외부의 장애물을 감지하는 장애물 감지센서 및 주행면의 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 낭떠러지 감지센서 중 적어도 어느 하나를 구비하는 센싱 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센싱 모듈의 감지 신호를 입력받아 상기 자율 주행을 제어하는 청소기.

KR1020187036042A 2016-07-14 2017-07-14 청소기 KR102137457B1 (ko)

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