KR102274369B1 - 진공 청소기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기는 흡입 호스에 연결되어 흡입 호스의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 회전하거나 제 2 회전축을 중심으로 전후 방향으로 회전하도록 마련되는 액추에이터와, 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서와, 액추에이터의 전후 방향의 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서를 포함하고, 제 1 변위 센서와 상기 제 2 변위 센서에 의해 감지된 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위와 전후 방향의 회전 변위에 따라 복수의 바퀴 구동 모터들의 구동이 제어되어 본체가 전진하거나 좌우 방향으로 회전할 수 있다.

Description

진공 청소기{VACUUM CLEANER}
본 발명은 능동 주행하는 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 진공 청소기는 피청소면의 공기를 흡입하도록 흡입력을 발생하는 팬모터와, 흡입된 공기로부터 먼지를 제거하는 집진 장치를 구비하여 청소를 수행하는 가전 기기이다.
이러한 진공 청소기의 종류는 캐니스터 타입(canister type), 업라이트 타입(upright type), 핸드 타입(hand type) 및 로봇 타입(robot type) 등이 있다.
특히, 캐니스터 타입은 팬모터와 집진 장치가 마련되는 본체와, 피청소면의 공기를 흡입하는 흡입 노즐과, 흡입 노즐의 위치를 조정하는 핸들관과, 흡입 노즐과 핸들관을 연결하는 연장관과, 핸들관과 본체를 연결하는 흡입 호스 등으로 구성되어, 사용자는 핸들관을 잡고 흡입 노즐의 위치를 조정하면서 청소를 수행할 수 있고, 흡입 노즐을 통해 흡입된 공기는 연장관과, 핸들관 및 흡입 호스를 차례로 통과하여 본체로 유동되게 된다.
이러한 캐니스터 타입 청소기에는 핸들관의 위치에 따라 본체가 능동적으로 움직이는 능동 주행 구조가 구비되기도 한다. 종래 능동 주행 구조는 핸들관과 본체에 각각 마련되는 초음파 센서와, 바퀴에 구동력을 제공하는 구동 모터를 포함하고, 핸들관과 본체 사이의 거리를 감지하여 핸들관과 본체 사이의 거리가 일정 거리 이상이 되면 구동 모터를 구동하여 본체가 전진하도록 한다.
이러한 능동 주행 구조는 방향성이 없고 크기만 갖는 물리량인 거리만을 기초로 하므로, 핸들관의 움직임을 정확하게 반영하지 못한다. 즉, 핸들관이 본체의 전방이 아니라 좌측 방향 또는 우측 방향으로 움직일 때 본체가 핸들관이 움직이는 방향으로 회전하지 못한다.
또한, 바퀴에 연결되는 구동 모터 및 감속 기어들은 능동 주행이 필요없는 상황에서는 바퀴의 아이들한 회전을 방해하는 로드로 작용한다. 즉, 청소가 끝나고 전원을 오프한 상황에서 사용자가 수동으로 본체를 이동시키고자 할 때 바퀴가 원활하게 회전하지 못하여 불편이 발생한다.
본 발명의 일 측면은 흡입 호스의 움직임에 따라 본체가 전진하는 것은 물론, 좌측 방향 또는 우측 방향으로 회전할 수 있는 능동 주행 구조를 갖는 진공 청소기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 변위 센서를 통해 흡입 호스의 전후 방향의 움직임과 좌우 방향의 움직임을 감지하는 능동 주행 구조를 갖는 진공 청소기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 전원이 오프되거나 능동 주행 모드가 오프된 상태에서 바퀴와 구동 모터의 연결이 해제되어 바퀴가 바닥면과의 마찰에 의해 아이들하게 원활하게 회전할 수 있는 능동 주행 구조를 갖는 진공 청소기를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 본체에 대한 핸들부의 상대 회전 변위를 기초로 능동 주행하는 업라이트 타입의 청소기를 개시한다.
본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기는 본체;와, 피청소면의 공기를 흡입하는 흡입 노즐;와, 상기 흡입 노즐을 통해 흡입된 공기를 상기 본체로 안내하는 흡입 호스;와, 상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;과, 상기 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;과, 상기 흡입 호스에 연결되어 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 회전하거나 제 2 회전축을 중심으로 전후 방향으로 회전하도록 마련되는 액추에이터;와, 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;와, 상기 액추에이터의 전후 방향의 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서; 및 상기 제 1 변위 센서와 상기 제 2 변위 센서에 의해 감지된 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위와 전후 방향의 회전 변위에 따라, 상기 복수의 구동 모터들의 구동을 제어하여 상기 본체를 전진시키거나 좌우 방향으로 회전시키는 제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 액추에이터는 상기 본체에 대해 상기 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 상대 회전 가능하도록 마련되는 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체에 대해 상기 제 2 회전축을 중심으로 하여 전후 방향으로 상대 회전 가능하도록 상기 제 1 회전체에 결합되고 상기 흡입 호스가 연결되는 제 2 회전체를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 진공 청소기는 상기 제 1 회전체를 지지하도록 상기 본체에 고정되는 지지체를 더 포함하고, 상기 제 1 회전체는 상기 지지체에 대해 상기 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 상대 회전 가능하도록 상기 지지체에 결합될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 변위 센서는 제 1 센서 바디와, 상기 제 1 센서 바디에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 제 1 조절 노브를 포함하는 가변 저항기(potentiometer)일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 센서 바디는 상기 지지체에 결합되고, 상기 제 1 조절 노브는 상기 제 1 회전체와 함께 회전하도록 상기 제 1 회전체에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제 2 변위 센서는 제 2 센서 바디와, 상기 제 2 센서 바디에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 제 2 조절 노브를 포함하는 가변 저항기(potentiometer)일 수 있다.
여기서, 상기 제 2 센서 바디는 상기 제 1 회전체에 결합되고, 상기 제 2 조절 노브는 상기 제 2 회전체와 함께 회전하도록 상기 제 2 회전체에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기는 상기 액추에이터를 탄성 지지하는 적어도 하나의 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기는 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 내부 호스를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 상기 진공 청소기는 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 벤트부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 벤트부는 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 제 2 회전체의 하부에 결합되는 제 1 벤트와, 상기 제 1 벤트에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 상기 제 1 벤트에 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 벤트는 구 형상의 외주면을 갖는 볼부를 포함하고, 상기 제 1 벤트는 상기 볼부를 감싸도록 지지하는 볼 하우징부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 액추에이터는 상기 본체의 상부에 마련될 수 있다.
여기서, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 전방으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 전방으로의 회전 변위가 발생하고, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 좌측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하고, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 우측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생할 수 있다.
여기서, 상기 액추에이터의 전방으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 전진하고, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 우측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 좌측 방향으로 회전하고, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 좌측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 우측 방향으로 회전할 수 있다.
대안적으로, 상기 액추에이터는 상기 본체의 전방에 마련될 수 있다.
여기서, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 전방으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 후방으로의 회전 변위가 발생하고, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 좌측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하고, 상기 흡입 호스가 상기 본체의 우측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생할 수 있다.
여기서, 상기 액추에이터의 후방으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 전진하고, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 우측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 좌측 방향으로 회전하고, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 좌측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 우측 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 진공 청소기는 상기 복수의 구동 모터들의 구동력을 상기 복수의 바퀴들에 전달하는 복수의 감속 기어들과, 상기 복수의 감속 기어들과 상기 복수의 바퀴들을 연결시키거나 연결 해제시킴으로써 동력 전달을 단속하는 복수의 클러치들을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 클러치들은 전자식이거나 기계식일 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기는 본체;와, 상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;과, 상기 복수의 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;과, 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 회전하거나 제 2 회전축을 중심으로 전후 방향으로 회전하도록 마련되는 액추에이터;와, 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;와, 상기 액추에이터의 전후 방향의 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서; 및 상기 제 1 변위 센서와 상기 제 2 변위 센서에 의해 감지된 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위와 전후 방향의 회전 변위에 따라, 상기 복수의 구동 모터들의 구동을 제어하여 상기 본체를 전진시키거나 좌우 방향으로 회전시키는 제어부;를 포함한다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기는 본체;와, 상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;과, 상기 복수의 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;과, 상기 복수의 구동 모터들의 구동력을 상기 복수의 바퀴들에 전달하는 복수의 감속 기어들;과, 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 회전하거나 제 2 회전축을 중심으로 전후 방향으로 회전하도록 마련되는 액추에이터;와, 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;와, 상기 액추에이터의 전후 방향의 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서; 및 상기 복수의 감속 기어들과 상기 복수의 바퀴들을 연결시키거나 연결 해제시킴으로써 동력 전달을 단속하는 복수의 클러치들;을 포함하고, 상기 복수의 클러치들이 연결되는 능동 주행 모드와, 상기 복수의 클러치들이 연결 해제되는 수동 주행 모드를 가질 수 있다.
여기서, 상기 능동 주행 모드에서, 상기 액추에이터의 회전에 따라 상기 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 능동적으로 전진하거나 좌측 및 우측 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 수동 주행 모드에서, 상기 복수의 바퀴들이 상기 복수의 구동 모터들 및 상기 복수의 감속 기어들로부터 부하를 받지 않고 아이들하게 회전할 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기는 흡입력을 생성하고 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키는 본체;와, 피청소면의 공기를 흡입하도록 상기 본체의 하부에 마련되는 흡입 노즐부;와, 복수의 바퀴를 포함하고 상기 본체를 구동시키는 구동부;와, 상기 본체의 상부에 상기 본체에 대해 상대 회전 가능하도록 마련되는 핸들부; 및 상기 본체에 대한 상기 핸들부의 상대 회전 변위를 기초로 상기 구동부를 제어하여 상기 본체를 능동 주행시키는 제어부; 를 포함한다.
상기 핸들부는 상기 본체에 대해 적어도 하나의 회전축을 중심으로 회전하도록 마련될 수 있다.
상기 핸들부는 상기 본체에 대해 서로 수직한 복수의 회전축을 중심으로 회전하도록 마련될 수 있다.
상기 진공 청소기는 상기 본체와 상기 핸들부를 상대 회전 가능하게 결합시키도록 상기 본체와 상기 핸들부의 사이에 마련되는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 진공 청소기는 상기 본체에 대한 상기 핸들부의 상대 회전 변위를 감지하는 변위 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 진공 청소기의 본체는 사용자의 흡입 호스의 당김 동작에 따라 전진뿐만 아니라 좌측 방향 또는 우측 방향으로 회전하는 능동 주행이 가능하다.
사용자의 흡입 호스의 당김 동작에 따른 액추에이터의 회전 변위는 복수의 변위 센서를 통해 감지될 수 있다.
진공 청소기의 전원을 오프한 상태 또는 능동 주행 모드를 오프한 상태에서 구동 모터와 감속 기어들은 바퀴와의 연결이 해제되어 로드로 작용하지 않고 바퀴는 수동으로 원활하게 회전될 수 있다.
본체에 대한 핸들부의 상대 회전 변위를 기초로 청소기가 능동 주행하므로 사용 편의성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 3은 도 1의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도.
도 5는 도 1의 진공 청소기의 바퀴 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 6은 도 1의 진공 청소기의 바퀴 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 7은 도 1의 진공 청소기의 제어 블록도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 9는 도 8의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성의 단면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면.
도 11은 도 10의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면.
도 12는 도 10의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 13은 도 11의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.
도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면.
도 15는 도 14의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성의 단면도.
도 16은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면.
도 17은 도 16의 진공 청소기의 액추에이터를 확대하여 도시한 도면.
도 18은 도 16의 진공 청소기의 액추에이터를 분해하여 도시한 도면.
도 19는 도 16의 진공 청소기의 제어 블록도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 진공 청소기(100)는 흡입력을 생성하는 팬모터(미도시)와 흡입된 공기의 먼지를 제거하는 집진 장치(미도시)를 갖는 본체(110)와, 피청소면의 공기를 흡입하는 흡입 노즐(113)과, 사용자의 조작을 위한 핸들관(116)과, 흡입 노즐(113)과 핸들관(116)을 연결하는 연장관(115)과, 핸들관(116)과 본체(110)를 연결하는 플렉시블한 재질의 흡입 호스(114)를 포함한다.
흡입 노즐(113)을 통해 흡입된 공기는 연장관(115)과, 핸들관(116)과, 흡입 호스(114)를 차례로 통과하여 본체(110)의 집진 장치로 안내된다. 집진 장치에서 먼지가 제거된 공기는 다시 본체(110)의 외부로 배출된다.
집진 장치는 먼지 봉투에 공기를 통과시켜 먼지를 거르는 먼지 봉투 방식이거나 또는 원심 분리를 통해 먼지를 분리하는 사이클론 방식일 수 있으며, 어떤 방식이든 제한이 없다.
본체(110)의 양 측에는 각각 본체(110)의 이동을 위한 좌바퀴(121)와, 우바퀴(131,도 5)가 마련된다. 후술하겠으나, 좌바퀴(121)와 우바퀴(131)는 각각 진공 청소기의 능동 주행 모드에서는 구동 모터(121a,131a,도 7)로부터 구동력을 제공받아 구동되고, 진공 청소기의 수동 주행 모드에서는 구동 모터(121a,131a)와의 연결이 해제되어 수동으로 회전할 수 있다.
구동 모터(121a,131a)는 일 방향 회전 모터이거나 양 방향 회전 모터일 수 있으나, 본 실시예들에서 구동 모터(121a,131a)는 일 방향 회전 모터라고 가정한다. 따라서, 좌바퀴(121)와 우바퀴(131)는 일 방향으로만 회전한다고 가정한다.
또한, 구동 모터(121a,131a)의 출력을 가변하여 좌바퀴(121) 또는 우바퀴(131)의 회전 속도를 가변되도록 할 수 있으나, 본 실시예들에서 좌바퀴(121)와 우바퀴(131)의 회전 속도는 일정한 것으로 가정한다. 즉, 좌바퀴(121)와 우바퀴(131)는 각각 정지하거나 또는 일정한 회전 속도로 회전하는 것으로 가정한다.
좌바퀴(121)와 우바퀴(131) 각각은 좌측 또는 우측으로 회전하지 않고 고정되도록 마련된다. 그러나, 좌바퀴(121)와 우바퀴(131) 중에 어느 하나는 정지된 상태에서 나머지 어느 하나만 구동됨으로써, 본체(100)는 좌측(L) 또는 우측(R)으로 회전할 수 있다. 또한, 당연히 좌바퀴(121)와 우바퀴(131)가 함께 회전하면 본체(100)는 앞으로(F) 전진할 수 있다.
진공 청소기의 능동 주행 모드에서 본체(110)는 사용자가 흡입 호스(114)를 당기는 동작을 감지하여 전진하거나 좌측 또는 우측으로 회전할 수 있다. 즉, 본체(100)는 흡입 호스(114)의 움직임을 감지하여 능동 주행할 수 있다. 이를 위해 본체(110)의 상부에는 흡입 호스(114)의 움직임을 감지하는 액추에이터(150)가 마련된다.
종래, 능동 주행이 가능한 진공 청소기에서 일반적으로 사용되는 구조는 초음파 거리 센서를 이용한 구조였다. 즉, 진공 청소기의 핸들관과, 진공 청소기의 본체에 각각 초음파를 발산 및 수신하는 초음파 센서가 장착되어, 핸들관과 본체의 거리를 측정하고, 이 거리가 일정 수준 이상이 되면 바퀴의 구동 모터를 구동시킴으로써 본체를 전진시키는 방식이었다.
이러한 구조는 초음파 거리 센서를 사용함으로써 비용이 과분하게 상승하는 것은 물론이고, 핸들관의 전후좌우의 방향에 관계 없이 거리만을 기초로 하기 때문에 본체가 핸들관의 위치에 무관하게 오로지 전진하도록 제어되어, 본체가 핸들관을 정확하게 따라가는 것은 어려웠다.
따라서, 상기와 같은 종래 구조로는 본체가 능동 주행을 한다고 하더라도 이는 완벽한 것은 아니고 사용자가 수동으로 본체의 좌우 방향을 맞춰 주어야 하는 구조였다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하고자 하는 것으로서, 전술한 액추에이터(150)는 흡입 호스(114)의 전후 방향의 움직임은 물론 좌우 방향의 움직임을 모두 감지하고, 본체는 흡입 호스의 전후 좌우의 움직임에 따라 양 바퀴들의 구동이 제어되어 전진하거나 또는 좌측 및 우측으로 회전한다. 따라서, 사용자의 움직임에 완벽하게 부합하는 능동 주행이 가능할 수 있다.
이하에서, 이러한 액추에이터(150)의 구성 및 동작에 대해 상술한다.
도 2는 도 1의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 액추에이터(150)는 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전 가능하게 마련되는 제 1 회전체(551)와, y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전 가능하게 마련되고 흡입 호스(114)가 연결되는 제 2 회전체(561)를 포함한다.
여기서, 전후 좌우의 방향은 도 1에 도시된 진공 청소기 본체(110)를 기준으로 하고, 이하에서도 마찬가지로 본체(110)를 기준으로 방향을 표시하기로 한다. x 축은 대략 본체(110)를 좌우로 양분하는 가상의 중심 분할 평면(미도시) 상에 형성되고, y 축은 이 중심 분할 평면에 수직하게 형성된다.
제 1 회전체(551)는 대략 도넛 형상을 갖고, 제 2 회전체(561)는 대략 반구 형상을 가질 수 있다.
제 1 회전체(551)는 지지체(141)에 결합될 수 있다. 지지체(141)는 액추에이터(150)를 지지하기 위핸 본체(110)에 고정되는 부품이다. 본체(110)에 액추에이터(150)를 지지하기 위한 별도의 구조물이 일체로 형성된다면 지지체(141)는 생략될 수도 있다.
엄밀하게, 제 1 회전체(551)는 지지체(141)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전하도록 지지체(141)에 결합된다. 제 2 회전체(561)는 제 1 회전체(551)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전하도록 제 1 회전체(551)에 결합된다.
이를 위해, 지지체(141)에는 지지축 결합홀(144)이 마련되고, 제 1 회전체(551)에는 지지축 결합홀(144)에 회전 가능하게 결합되는 지지축(153)이 마련된다. 지지축(153)이 지지축 결합홀(144)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 1 회전체(551)는 제 1 지지체(141)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전할 수 있다.
제 1 회전체(551)에는 제 2 회전체(561)의 지지축(163)이 회전 가능하게 결합되는 지지축 결합홀(156)이 마련된다. 지지축(163)이 지지축 결합홀(156)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 2 회전체(561)는 제 1 회전체(551)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전할 수 있다.
제 2 회전체(561)의 중공(166)에는 흡입 호스(114)가 삽입 결합된다. 제 2 회전체(561)의 내부에는 흡입 호스(114)를 밀착 지지하는 흡입 호스 결합관부(164,도 4)가 마련된다. 흡입 호스(114)가 움직이면 이에 따라 액추에이터(150)도 함께 움직일 수 있다.
이러한 구성으로, 흡입 호스(114)의 움직임에 따라 액추에이터(150)는 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전하거나 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전할 수 있다.
왜냐하면, 흡입 호스(114)의 y 축을 중심으로한 전후 방향의 움직임은 제 2 회전체(561)에 전달되어 제 2 회전체(561)가 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전하게 되고, 흡입 호스(114)의 x 축을 중심으로한 전후 방향의 움직임은 제 2 회전체(561) 및 지지축(163)을 통해 제 1 회전체(551)에 전달되어 제 1 회전체(551)가 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전하게 되기 때문이다.
이러한 액추에이터(150)의 회전 변위를 감지하기 위해 진공 청소기(100)에는 복수의 변위 센서(157,167)가 마련된다. 복수의 변위 센서(157,167)는 센서 바디(158,168)와, 센서 바디(158,168)에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 조절 노브(159,169)를 갖는 가변 저항기(potentiometer)일 수 있다.
복수의 변위 센서(157,167) 중에 제 1 변위 센서(157)는 지지체(141)에 결합되어 제 1 회전체(551)의 지지체(141)에 대한 x 축을 중심으로한 좌우 방향의 회전 변위를 감지할 수 있다.
이를 위해, 제 1 변위 센서(157)의 제 1 센서 바디(158)는 지지체(141)에 고정되고, 제 1 조절 노브(159)는 제 1 회전체(551)에 삽입되어 제 1 회전체(551)와 함께 회전할 수 있다.
또한, 지지체(141)에는 제 1 센서 바디(158)가 삽입 고정되는 제 1 센서 바디 결합홈(142)과, 제 1 조절 노브(159)가 관통하는 제 1 조절 노브 관통홀(143)이 마련될 수 있다. 제 1 회전체(551)에는 제 1 조절 노브(159)가 삽입되는 제 1 조절 노브 삽입홈(152)이 마련될 수 있다.
복수의 변위 센서(157,167) 중에 제 2 변위 센서(167)는 제 1 회전체(551)에 결합되어 제 2 회전체(561)의 제 1 회전체(551)에 대한 y 축을 중심으로한 전후 방향의 회전 변위를 감지할 수 있다.
이를 위해, 제 2 변위 센서(167)의 제 1 센서 바디(168)는 제 1 회전체(551)에 고정되고, 제 2 조절 노브(169)는 제 2 회전체(561)에 삽입되어 제 2 회전체(561)와 함께 회전할 수 있다.
또한, 제 1 회전체(551)에는 제 2 센서 바디(168)가 삽입 고정되는 제 2 센서 바디 결합홈(154)과, 제 2 조절 노브(169)가 관통하는 제 2 조절 노브 관통홀(155)이 마련될 수 있다. 제 2 회전체(561)에는 제 2 조절 노브(169)가 삽입되는 제 2 조절 노브 삽입홈(162)이 마련될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 액추에이터(150)는 본체(110)의 상부에 마련된다. 이와 같이 액추에이터(150)가 본체(110)의 상부에 마련되므로, 사용자가 핸들관(116)을 전진시키면 흡입 호스(114)가 전방으로 당겨지고, 흡입 호스(114)가 전방으로 당겨지면 액추에이터(150)는 전방으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(150)의 전방으로의 회전 변위가 발생한다.
사용자가 핸들관(116)을 좌측으로 이동시키면 흡입 호스(114)가 좌측으로 당겨지고, 흡입 호스(114)가 좌측으로 당겨지면 액추에이터(150)는 좌측으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(150)의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생한다.
사용자가 핸들관(116)을 우측으로 이동시키면 흡입 호스(114)가 우측으로 당겨지고, 흡입 호스(114)가 우측으로 당겨지면 액추에이터(150)는 우측으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(150)의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생한다.
이와 같이, 액추에이터(150)의 전방, 좌측 및 우측으로의 회전 변위가 발생하면, 발생된 회전 변위는 전술한 변위 센서들(157,167)에 의해 감지된다. 변위 센서들(157,167)을 통해 감지된 회전 변위는 제어부(180,도 7)로 전달되고, 제어부(180)는 회전 변위를 기초로 좌바퀴 구동 모터(121a)와 우바퀴 구동 모터(131a)의 구동을 제어한다.
일례로, 액추에이터(150)의 전방으로의 회전 변위가 발생하면 제어부(180)는 좌바퀴 구동 모터(121a)와 우바퀴 구동 모터(131a)를 모두 구동하여 본체(110)를 전진시킬 수 있다. 액추에이터(150)의 좌측으로의 회전 변위가 발생하면 제어부(180)는 좌바퀴 구동 모터(121a)는 구동하지 않고 우바퀴 구동 모터(131a)를 구동하여 본체(110)를 좌측으로 회전시킬 수 있다. 액추에이터(150)의 우측으로의 회전 변위가 발생하면 제어부(180)는 우바퀴 구동 모터(131a)는 구동하지 않고 좌바퀴 구동 모터(121a)를 구동하여 본체(110)를 우측으로 회전시킬 수 있다.
이러한 구성으로써, 본체(110)는 핸들관(116)의 움직임 및 이에 따른 흡입 호스(114)의 움직임에 따라 적절하게 능동 주행할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 진공 청소기(100)는 액추에이터(150)를 탄성 지지하는 탄성 부재들(171,172)를 더 구비한다. 탄성 부재들(171,172)은 액추에이터(150)에 대한 가압이 사라지면 액추에이터(150)의 위치를 복원시킬 수 있다.
탄성 부재들(171,172)은 일단은 지지체(141)에 지지되고 타단은 제 1 회전체(551)에 지지되도록 마련되어 제 1 회전체(551)를 탄성 지지하는 제 1 탄성 부재들(171)과, 일단은 지지체(141)에 지지되고 타단은 제 2 회전체(561)에 지지되도록 마련되어 제 2 회전체(561)를 탄성 지지하는 제 2 탄성 부재들(172)를 포함할 수 있다.
제 1 탄성 부재들(171)은 제 1 회전체(551)가 x 축을 중심으로 한 좌우 방향으로 회전한 후에 본래 위치로 복원되도록 탄성 지지하고, 제 2 탄성 부재들(172)은 제 2 회전체(561)가 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전한 후에 본래 위치로 복원되도록 탄성 지지한다.
지지체(141)에는 탄성 부재들(171,172)을 지지하는 스프링 지지부(145)가 마련될 수 있다. 이러한 탄성 부재들(171,172)은 압축 코일 스프링일 수 있다.
다만, 후술하는 제 2 실시예 및 제 4 실시예와 같이 액추에이터를 탄성 지지하기 위해 복수의 탄성 부재들(171,172)이 사용되는 것이 아니라 하나의 탄성 부재(271)만이 사용될 수도 있다.
도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 액추에이터(150)의 내부에는 흡입 호스(114)에 연통되어 흡입 호스(114)를 통해 흡입되는 공기를 본체(110) 내부의 집진 장치(미도시)로 안내하는 내부 호스(147)가 마련될 수 있다.
내부 호스(147)는 제 2 회전체(561)의 하부에 마련되는 내부 호스 결합관부(165)에 삽입 고정됨으로써 흡입 호스(114)에 연통될 수 있다. 내부 호스(147)는 플렉시블한 재질로 마련되어 제 2 회전체(561)의 회전에 따라 플렉시블하게 변형되면서 제 2 회전체(561)가 자유롭게 회전할 수 있도록 한다.
지지체(141)의 하부에는 지지체(141)를 본체(110)에 고정하기 위한 상연결부(146)와 하연결부(149)가 마련될 수 있으며, 상연결부(146)와 하연결부(149)의 사이에는 기밀 유지를 위한 실링 부재(148)가 마련될 수 있다.
다만, 후술하는 제 3 실시예와 제 4 실시예와 같이, 플렉시블한 내부 호스 대신에 유니버설 조인트에 의해 자유롭게 회전 가능하게 마련되는 벤트부(346,348)가 마련될 수도 있다.
도 5는 도 1의 진공 청소기의 바퀴 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 진공 청소기의 바퀴 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 청소기(100)의 능동 주행 모드에서 수행 주행 모드로의 상호 전환을 위한 클러치(136)의 구성 및 작동을 설명한다.
전술한 바와 같이 진공 청소기(100)는 본체(110)의 능동 주행을 위해 본체(110)의 양측에 마련되는 바퀴들(121,131)과, 바퀴들(121,131)에 구동력을 제공하는 구동 모터들(121a,131a)을 갖는다. 클러치(136)는 바퀴들(121,131)과 구동 모터들(121a,131a)을 연결시키거나 연결을 해제하기 위한 것으로서, 클러치(136)의 구성은 양 바퀴들(121,131)에서 동일하게 적용되므로 이하에서는 하나의 바퀴(131)에 대해서만 설명한다.
도 6에 잘 도시된 바와 같이, 바퀴(131)와 구동 모터(131a)의 사이에는 구동 모터(131a)에 연결되어 회전하는 구동 기어(134)와, 구동 모터(131a)의 회전 속도를 감속하기 위한 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)과, 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)과 바퀴(131)를 연결하거나 연결 해제하는 클러치(136)가 구비될 수 있다. 클러치(136)는 코일과 자석을 이용한 전자식 클러치이거나, 캠 등을 이용한 기계식 클러치 모두 가능하지만 본 실시예에서는 전자식 클러치가 사용되었다.
즉, 구동 모터(131a)에는 구동 기어(134)가 연결되고, 구동 기어(134)에는 차례로 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)이 상호 치합되도록 마련되고, 마지막 감속 기어(135d)에는 클러치(136)의 클러치 기어(136a)가 연결될 수 있다.
클러치(136)의 회전축(137)은 바퀴(131)의 회전축 삽입홈(139)에 삽입되어 바퀴(131)와 함께 회전할 수 있다. 클러치(136)가 온 상태이면 클러치 기어(136a)의 회전력이 클러치(136) 회전축(137)에 전달되고, 클러치(136)가 오프 상태이면 클러치 기어(136a)의 회전력이 클러치(136) 회전축(137)에 전달되지 않을 수 있다. 즉, 클러치(136)가 오프 상태이면 바퀴(131)는 감속 기어들(135a,135b,135c,135d) 및 구동 모터(131a)와 무관하게 아이들하게 회전할 수 있다.
진공 청소기의 능동 주행 모드에서 클러치(136)는 온 상태가 된다. 따라서, 구동 모터(131a)의 구동에 따라 바퀴(131)가 능동 주행하게 된다.
진공 청소기의 수동 주행 모드에서 클러치(136)는 오프 상태가 된다. 따라서, 사용자가 수동으로 본체(110)를 끌어 이동시키고자 할 때 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)과 바퀴(131)의 연결이 해제되어 구동 모터(131a) 및 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)이 로드로 작용하지 않고 바퀴(131)과 원활하게 회전할 수 있다.
이와 같은 클러치(136)는 진공 청소기(100)의 메인 파워의 온 및 오프에 따라 함께 온 및 오프가 되거나, 또는 클러치(136)만의 온 및 오프 기능이 별도로 제공될 수도 있다.
도 7은 도 1의 진공 청소기의 제어 블록도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예의 진공 청소기의 동작을 설명한다.
사용자가 청소를 수행하면서 핸들관(116)을 전진시키거나 좌측 및 우측으로 이동시키면 핸들관(116)에 연결된 흡입 호스(114)가 전방으로 당겨지거나 좌측 및 우측으로 당겨진다. 이러한 흡입 호스(114)의 움직임에 따라 본체(110)의 상부에 마련된 액추에이터(150)가 전방, 좌측 또는 우측으로 회전한다. 액추에이터(150)의 전후 방향의 회전 변위 및 좌우 방향의 회전 변위는 제 1 변위 센서(157) 및 제 2 변위 센서(167)에 의해 감지될 수 있다.
구체적으로 액추에이터(150)는 지지체(141)에 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전 가능하게 결합되는 제 1 회전체(551)와, 제 1 회전체(551)에 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전 가능하게 결합되는 제 2 회전체(561)로 구성된다.
제 1 변위 센서(157) 및 제 2 변위 센서(167)는 가변 저항기로서, 제 1 변위 센서(157)의 제 1 센서 바디(158)는 지지체(141)에 고정되고 제 1 조절 노브(159)는 제 1 회전체(551)에 삽입되어 제 1 회전체(551)와 함께 회전한다. 제 2 변위 센서(167)의 제 2 센서 바디(168)은 제 1 회전체(551)에 고정되고 제 2 조절 노브(169)는 제 2 회전체(561)에 삽입되어 제 2 회전체(561)와 함께 회전한다.
이와 같이 감지된 회전 변위들은 제어부(180)에 전달되고, 제어부(180)는 회전 변위들을 기초로 좌바퀴 구동 모터(121a)와, 우바퀴 구동 모터(131a)를 구동하여 본체(110)를 전진시키거나 좌측 방향으로 회전시키거나 우측 방향으로 회전시킬 수 있다.
진공 청소기(100)의 메인 파워가 오프되거나, 별도의 클러치 전원이 오프되면 구동 모터들(121a,131a)과 바퀴들(121,131)의 연결이 해제되어, 바퀴들(121,131)은 구동 모터들(121a,131a) 및 감속 기어들(135a,135b,135c,135d)로부터 로드를 받지 않고 자유롭게 회전 가능할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성의 단면도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기의 액추에이터의 구성 및 관련 동작을 설명한다. 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략할 수 있다.
제 2 실시예에 따른 진공 청소기는 탄성 부재(271)의 구성에 있어서 제 1 실시예에 따른 진공 청소기와 구별된다.
제 1 실시예에서 제 1 탄성 부재들(171)에 의해 제 1 회전체(551)가 x 축을 중심으로 한 좌우 방향으로 회전한 후에 본래 위치로 복원되도록 탄성 지지되고, 제 2 탄성 부재들(172)에 의해 제 2 회전체(561)가 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전한 후에 본래 위치로 복원되도록 탄성 지지되나, 제 2 실시예에서 하나의 탄성 부재(271)가 구비되고, 탄성 부재(271)는 제 2 회전체(561)가 지지체(141)에 대한 전후 좌우 방향으로의 회전 후에 본래 위치로 본래 위치로 복원되도록 탄성 지지한다.
제 1 실시예에서 탄성 부재들(171,172)들은 대략 제 1 회전체(551)를 따라 원주 방향으로 소정 간격 이격되도록 배치되나, 제 2 실시예어서 탄성 부재(271)는 제 1 회전체(551)의 내부 중심부에 하나만 마련되고, 일단은 제 2 회전체(561)에 지지되고 타단은 지지체(141)에 지지된다.
탄성 부재(271)를 제외한 다른 구성들은 제 1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면이다. 도 11은 도 10의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 확대하여 도시한 도면이다. 도 12는 도 10의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면이다. 도 13은 도 11의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 15는 도 14의 진공 청소기의 액추에이터 및 그 관련 구성의 단면도이다.
도 10 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예 및 제 4 실시예에 따른 진공 청소기의 구성을 설명한다. 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성에 대해서 도시 및 설명을 생략할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 진공 청소기(300)는 흡입력을 생성하는 팬모터(미도시)와 흡입된 공기의 먼지를 제거하는 집진 장치(319)를 갖는 본체(310)와, 피청소면의 공기를 흡입하는 흡입 노즐(313)과, 사용자의 조작을 위한 핸들관(316)과, 흡입 노즐(313)과 핸들관(316)을 연결하는 연장관(315)과, 핸들관(316)과 본체(310)를 연결하는 플렉시블한 재질의 흡입 호스(314)를 포함한다.
본체(310)의 양 측에는 각각 본체(310)의 이동을 위한 좌바퀴(321)와, 우바퀴(미도시)가 마련된다. 좌바퀴(321)와 우바퀴는 각각 진공 청소기의 능동 주행 모드에서는 구동 모터(미도시)로부터 구동력을 제공받아 구동되고, 진공 청소기의 수동 주행 모드에서는 구동 모터와의 연결이 해제되어 수동으로 회전할 수 있다.
본체(310)의 전방에는 흡입 호스(314)의 움직임을 감지하는 액추에이터(350)가 마련된다. 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 달리 액추에이터(350)는 본체(310)의 전방에 마련된다.
액추에이터(350)는 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전 가능하게 마련되는 제 1 회전체(351)와, y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전 가능하게 마련되고 흡입 호스(314)가 연결되는 제 2 회전체(361)를 포함한다. 제 2 회전체(361)에는 흡입 호스(314)와의 연결을 위한 연결관(317)이 마련될 수 있다.
제 1 회전체(351)는 대략 도넛 형상을 갖고, 제 2 회전체(361)는 대략 반구 형상을 가질 수 있다.
제 1 회전체(351)는 지지체(341)에 결합될 수 있다. 지지체(341)는 액추에이터(350)를 지지하기 위핸 본체(310)에 고정되는 부품이다. 본체(310)에 액추에이터(350)를 지지하기 위한 별도의 구조물이 일체로 형성된다면 지지체(341)는 생략될 수도 있다.
엄밀하게, 제 1 회전체(351)는 지지체(341)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전하도록 지지체(341)에 결합된다. 제 2 회전체(361)는 제 1 회전체(351)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전하도록 제 1 회전체(351)에 결합된다.
이를 위해, 지지체(341)에는 지지축 결합홀(344)이 마련되고, 제 1 회전체(351)에는 지지축 결합홀(344)에 회전 가능하게 결합되는 지지축(353)이 마련된다. 지지축(353)이 지지축 결합홀(344)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 1 회전체(351)는 제 1 지지체(341)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전할 수 있다.
제 1 회전체(351)에는 제 2 회전체(361)의 지지축(363)이 회전 가능하게 결합되는 지지축 결합홀(356)이 마련된다. 지지축(363)이 지지축 결합홀(356)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 2 회전체(361)는 제 1 회전체(351)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전할 수 있다.
이러한 구성으로, 흡입 호스(314)의 움직임에 따라 액추에이터(150)는 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전하거나 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전할 수 있다.
왜냐하면, 흡입 호스(314)의 y 축을 중심으로한 전후 방향의 움직임은 제 2 회전체(361)에 전달되어 제 2 회전체(361)가 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전하게 되고, 흡입 호스(314)의 x 축을 중심으로한 전후 방향의 움직임은 제 2 회전체(361) 및 지지축(363)을 통해 제 1 회전체(351)에 전달되어 제 1 회전체(351)가 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전하게 되기 때문이다.
이러한 액추에이터(350)의 회전 변위를 감지하기 위해 진공 청소기(100)에는 복수의 변위 센서(357,367)가 마련된다. 복수의 변위 센서(357,367)는 센서 바디(358,368)와, 센서 바디(358,368)에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 조절 노브(359,369)를 갖는 가변 저항기(potentiometer)일 수 있다.
복수의 변위 센서(357,367) 중에 제 1 변위 센서(357)는 지지체(341)에 결합되어 제 1 회전체(351)의 지지체(341)에 대한 x 축을 중심으로한 좌우 방향의 회전 변위를 감지할 수 있다.
이를 위해, 제 1 변위 센서(357)의 제 1 센서 바디(358)는 지지체(341)에 고정되고, 제 1 조절 노브(359)는 제 1 회전체(351)에 삽입되어 제 1 회전체(351)와 함께 회전할 수 있다.
또한, 지지체(341)에는 제 1 센서 바디(358)가 삽입 고정되는 제 1 센서 바디 결합홈(342)과, 제 1 조절 노브(359)가 관통하는 제 1 조절 노브 관통홀(343)이 마련될 수 있다. 제 1 회전체(351)에는 제 1 조절 노브(359)가 삽입되는 제 1 조절 노브 삽입홈(352)이 마련될 수 있다.
복수의 변위 센서(357,367) 중에 제 2 변위 센서(367)는 제 1 회전체(351)에 결합되어 제 2 회전체(361)의 제 1 회전체(351)에 대한 y 축을 중심으로한 전후 방향의 회전 변위를 감지할 수 있다.
이를 위해, 제 2 변위 센서(367)의 제 1 센서 바디(368)는 제 1 회전체(351)에 고정되고, 제 2 조절 노브(369)는 제 2 회전체(361)에 삽입되어 제 2 회전체(361)와 함께 회전할 수 있다.
또한, 제 1 회전체(351)에는 제 2 센서 바디(368)가 삽입 고정되는 제 2 센서 바디 결합홈(354)과, 제 2 조절 노브(369)가 관통하는 제 2 조절 노브 관통홀(355)이 마련될 수 있다. 제 2 회전체(361)에는 제 2 조절 노브(369)가 삽입되는 제 2 조절 노브 삽입홈(362)이 마련될 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 액추에이터(350)는 본체(310)의 전방에 마련된다. 이와 같이 액추에이터(350)가 본체(310)의 상부에 마련되므로, 사용자가 핸들관(316)을 전진시키면 흡입 호스(314)가 후방으로 당겨지고, 흡입 호스(314)가 후방으로 당겨지면 액추에이터(350)는 후방으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(350)의 후방으로의 회전 변위가 발생한다. 이 점은 제 1 실시예와는 다른 점이다.
사용자가 핸들관(316)을 좌측으로 이동시키면 흡입 호스(314)가 좌측으로 당겨지고, 흡입 호스(314)가 좌측으로 당겨지면 액추에이터(350)는 좌측으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(350)의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생한다. 이 점은 제 1 실시예와 동일하다.
사용자가 핸들관(316)을 우측으로 이동시키면 흡입 호스(314)가 우측으로 당겨지고, 흡입 호스(314)가 우측으로 당겨지면 액추에이터(350)는 우측으로 회전하게 된다. 즉, 액추에이터(350)의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생한다. 이 점은 제 1 실시예와 동일하다.
이와 같이, 액추에이터(350)의 후방, 좌측 및 우측으로의 회전 변위가 발생하면, 발생된 회전 변위는 전술한 변위 센서들(357,367)에 의해 감지된다. 변위 센서들(357,367)을 통해 감지된 회전 변위는 제어부로 전달되고, 제어부는 회전 변위를 기초로 좌바퀴 구동 모터와 우바퀴 구동 모터)의 구동을 제어한다.
일례로, 액추에이터(350)의 후방으로의 회전 변위가 발생하면 제어부는 좌바퀴 구동 모터와 우바퀴 구동 모터를 모두 구동하여 본체(310)를 전진시킬 수 있다. 액추에이터(350)의 좌측으로의 회전 변위가 발생하면 제어부(380)는 좌바퀴 구동 모터는 구동하지 않고 우바퀴 구동 모터를 구동하여 본체(310)를 좌측으로 회전시킬 수 있다. 액추에이터(350)의 우측으로의 회전 변위가 발생하면 제어부는 우바퀴 구동 모터는 구동하지 않고 좌바퀴 구동 모터를 구동하여 본체(310)를 우측으로 회전시킬 수 있다.
도 11 및 도 12에 잘 도시된 바와 같이, 액추에이터(350)의 내부에는 흡입 호스(314)에 연통되어 흡입 호스(314)를 통해 흡입되는 공기를 본체(310) 내부의 집진 장치(319)로 안내하는 벤트부(346,348)가 마련될 수 있다.
벤트부(346,348)는 흡입 호스(314)에 연통되도록 제 2 회전체(361)의 하부에 고정 결합되는 제 1 벤트(346)와, 제 1 벤트(346)에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 제 1 벤트(346)에 자유롭게 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트(348)로 구성될 수 있다.
유니버설 조인트는 제 2 벤트(348)에 마련되는 구 형상의 외주면의 볼부(349)와, 볼부(349)를 감싸고 볼부(349)와 연통되도록 제 1 벤트(346)에 마련되는 볼 하우징부(347)를 포함할 수 있다. 볼부(349)와 볼 하우징 부(347)은 각각 제 1 벤트(346)와 제 2 벤트(348)에 마련되어도 무관하다.
진공 청소기(300)는 액추에이터(350)를 탄성 지지하는 탄성 부재들(371)를 더 구비한다. 탄성 부재들(371)은 액추에이터(350)에 대한 가압이 사라지면 액추에이터(350)의 위치를 복원시킬 수 있다.
탄성 부재들(371)은 일단은 지지체(341)에 지지되고 타단은 제 1 벤트(346)에 지지되도록 마련되어 제 1 벤트(346)를 탄성 지지할 수 있다. 제 1 벤트(346)는 제 2 회전체(361)에 고정 결합되어 있으므로, 결과적으로 탄성 부재들(371)에 의해 제 2 회전체(361)가 탄성 지지될 수 있다.
탄성 부재들(371)은 대략 원주 방향을 따라 일정 간격 이격되도록 복수개 마련되었으나, 도 14 및 도 15에 도시된 본 발명의 제 4 실시예와 같이, 탄성 부재는(471) 중앙에 한 개로 마련될 수도 있다.
제 4 실시예는 이와 같이 제 3 실시예의 구성 중 탄성 부재(471)의 구성이 상이할 뿐 나머지 구성은 동일하므로 나머지 구성에 대하여 설명은 생략한다.
도 16은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기의 외관을 도시한 도면이다. 도 17은 도 16의 진공 청소기의 액추에이터를 확대하여 도시한 도면이다. 도 18은 도 16의 진공 청소기의 액추에이터를 분해하여 도시한 도면이다. 도 19는 도 16의 진공 청소기의 제어 블록도이다.
도 16 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기에 대해 설명한다.
진공 청소기(500)는 흡입력을 생성하고 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키는 본체(510)와, 피청소면의 공기를 흡입하도록 본체(510)의 하부에 마련되는 흡입 노즐부(520)와, 복수의 바퀴(531,533)를 포함하고 본체(510)를 구동시키는 구동부(530)와, 본체(510)의 상부에 본체(510)에 대해 상대 회전 가능하게 마련되는 핸들부(590)와, 본체(510)에 대한 핸들부(590)의 상대 회전 변위를 기초로 구동부(530)를 제어하여 본체(510)를 능동 주행시키는 제어부(580)를 포함할 수 있다.
본체(510)는 흡입력을 생성하는 팬모터(미도시)와, 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키는 집진 장치(511)를 포함할 수 있다. 본체(510)는 흡입 노즐부(520)에 의해 지지되어 직립된 상태로 유지될 수 있다.
흡입 노즐부(520)는 피청소면에 접촉하여 피청소면의 공기를 흡입할 수 있다. 흡입 노즐부(520)는 공기가 흡입되는 흡입구(미도시)와, 피청소면의 먼지를 청소하는 브러시(미도시)와, 흡입구에서 흡입된 공기를 집진 장치로 안내하는 흡입 유로를 포함할 수 있다.
구동부(530)는 본체(510)의 좌우 양측에 마련되는 좌바퀴(531) 및 우바퀴(533)와, 좌바퀴(531) 및 우바퀴(533)를 각각 구동시키는 좌구동모터(532) 및 우구동모터(534)를 포함할 수 있다. 좌바퀴(531)와 우바퀴(533)는 독립적으로 구동될 수 있다. 좌바퀴(531)와 우바퀴(533)과 동시에 구동되면 본체(510)는 전진할 수 있고, 좌바퀴(531)와 우바퀴(533) 중 어느 하나만 구동되면 본체(510)는 제자리에서 회전할 수 있다.
핸들부(590)는 본체(510)의 상부에 본체(510)에 대해 상대 회전 가능하게 마련될 수 있다. 핸들부(590)는 본체(510)에 대해 적어도 하나의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 핸들부(590)는 본체(510)에 대해 서로 수직한 복수의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.
핸들부(590)는 후술하는 액추에이터(550)에 결합되는 결합부(592)와, 사용자가 파지할 수 있는 파지부(591)를 가질 수 있다.
핸들부(590)와 본체(510)를 상호 회전 가능하게 결합시키도록 핸들부(590)와 본체(510)의 사이에는 액추에이터(550)가 마련될 수 있다.
액추에이터(550)는 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전 가능하게 마련되는 제 1 회전체(551)와, y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전 가능하게 마련되고 핸들부(590)가 결합되는 제 2 회전체(561)를 포함할 수 있다.
제 1 회전체(551)는 대략 도넛 형상을 갖고, 제 2 회전체(561)는 대략 반구 형상을 가질 수 있다. 제 1 회전체(551)는 지지체(541)에 결합될 수 있다. 지지체(541)는 액추에이터(550)를 지지하기 위해 본체(510)에 고정되는 부품이다. 본체(510)에 액추에이터(550)를 지지하기 위한 별도의 구조물이 일체로 형성된다면 지지체(541)는 생략될 수도 있다.
제 1 회전체(551)는 지지체(541)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전하도록 지지체(541)에 결합된다. 제 2 회전체(561)는 제 1 회전체(551)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전하도록 제 1 회전체(551)에 결합된다.
이를 위해, 지지체(541)에는 지지축 결합홀(544)이 마련되고, 제 1 회전체(551)에는 지지축 결합홀(544)에 회전 가능하게 결합되는 지지축(553)이 마련될 수 있다. 지지축(553)이 지지축 결합홀(544)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 1 회전체(551)는 제 1 지지체(541)에 대해 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 상대 회전할 수 있다.
제 1 회전체(551)에는 제 2 회전체(561)의 지지축(563)이 회전 가능하게 결합되는 지지축 결합홀(556)이 마련될 수 있다. 지지축(563)이 지지축 결합홀(556)에 회전 가능하게 결합됨으로써 제 2 회전체(561)는 제 1 회전체(551)에 대해 y 축을 중심으로 전후 방향으로 상대 회전할 수 있다.
제 2 회전체(561)의 중공(566)에는 핸들부(590)의 결합부(592)가 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 일례로 핸들부(590)의 결합부(592)가 제 2 회전체(561)의 중공(566)에 끼워 맞춤 결합될 수 있다.
이러한 구성으로, 핸들부(590)의 y 축을 중심으로 한 움직임은 제 2 회전체(561)에 전달되어 제 2 회전체(561)가 y 축을 중심으로 전후 방향으로 회전하게 되고, 핸들부(590)의 x 축을 중심으로 한 움직임은 제 2 회전체(561) 및 지지축(563)을 통해 제 1 회전체(551)에 전달되어 제 1 회전체(551)가 x 축을 중심으로 좌우 방향으로 회전하게 된다.
이러한 액추에이터(550)의 회전 변위를 감지하기 위해 진공 청소기(500)에는 복수의 변위 센서(557,567)가 마련될 수 있다. 복수의 변위 센서(557,567)는 센서 바디(558,568)와, 센서 바디(558,568)에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 조절 노브(559,569)를 갖는 가변 저항기(potentiometer)일 수 있다.
제 1 변위 센서(557)는 지지체(541)에 결합되어 제 1 회전체(551)의 지지체(541)에 대한 x 축을 중심으로한 좌우 방향의 회전 변위를 감지할 수 있다. 이를 위해, 제 1 변위 센서(557)의 제 1 센서 바디(558)는 지지체(541)에 고정되고, 제 1 조절 노브(559)는 제 1 회전체(551)에 삽입되어 제 1 회전체(551)와 함께 회전할 수 있다.
지지체(541)에는 제 1 센서 바디(558)가 삽입 고정되는 제 1 센서 바디 결합홈(542)과, 제 1 조절 노브(559)가 관통하는 제 1 조절 노브 관통홀(543)이 마련될 수 있다. 제 1 회전체(551)에는 제 1 조절 노브(559)가 삽입되는 제 1 조절 노브 삽입홈(552)이 마련될 수 있다.
제 2 변위 센서(567)는 제 1 회전체(551)에 결합되어 제 2 회전체(561)의 제 1 회전체(551)에 대한 y 축을 중심으로 한 회전 변위를 감지할 수 있다.
이를 위해, 제 2 변위 센서(567)의 제 1 센서 바디(568)는 제 1 회전체(551)에 고정되고, 제 2 조절 노브(569)는 제 2 회전체(561)에 삽입되어 제 2 회전체(561)와 함께 회전할 수 있다.
또한, 제 1 회전체(551)에는 제 2 센서 바디(568)가 삽입 고정되는 제 2 센서 바디 결합홈(554)과, 제 2 조절 노브(569)가 관통하는 제 2 조절 노브 관통홀(555)이 마련될 수 있다. 제 2 회전체(561)에는 제 2 조절 노브(569)가 삽입되는 제 2 조절 노브 삽입홈(562)이 마련될 수 있다.
이러한 구성으로, 핸들부(590)에 회전 변위가 발생하면, 발생된 회전 변위는 변위 센서(557,567)에 의해 감지되고, 감지된 회전 변위는 제어부(580)로 전달되고, 제어부(580)는 감지된 회전 변위를 기초로 좌바퀴 구동 모터(532)와 우바퀴 구동 모터(534)의 구동을 제어하여 본체(510)를 능동 주행시킬 수 있다.
진공 청소기(500)는 액추에이터(550)를 탄성 지지하는 탄성 부재(571,572)를 더 구비할 수 있다. 탄성 부재(571,572)는 액추에이터(550)에 대한 가압이 사라졌을 때 액추에이터(550)의 위치를 복원시킬 수 있다.
탄성 부재들(571,572)은 일단은 지지체(541)에 지지되고 타단은 제 1 회전체(551)에 지지되도록 마련되어 제 1 회전체(551)를 탄성 지지하는 제 1 탄성 부재들(571)과, 일단은 지지체(541)에 지지되고 타단은 제 2 회전체(561)에 지지되도록 마련되어 제 2 회전체(561)를 탄성 지지하는 제 2 탄성 부재들(572)를 포함할 수 있다.
지지체(541)에는 탄성 부재들(571,572)을 지지하는 스프링 지지부(545)가 마련될 수 있다. 탄성 부재들(571,572)은 압축 코일 스프링일 수 있다.
지지체(541)의 하부에는 지지체(541)를 본체(510)에 고정하기 위한 상연결부(546)와 하연결부(549)가 마련될 수 있으며, 상연결부(546)와 하연결부(549)의 사이에는 기밀 유지를 위한 실링 부재(548)가 마련될 수 있다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
100 : 진공 청소기 110 : 본체
113 : 흡입 노즐 114 : 흡입 호스
115 : 연장관 116 : 핸들관
121 : 좌 바퀴 121a : 좌 바퀴 모터
131 : 우 바퀴 131a : 우 구동 모터
132 : 제 1 하우징 133 : 제 2 하우징
134 : 구동 기어 135a,135b,135c,135d : 감속 기어
136 : 클러치 136a : 클러치 기어
137 : 바퀴 회전축 138 : 베어링
139 : 회전축 삽입홈 141 : 지지체
142 : 제 1 센서 바디 결합홈 143 : 제 1 조절 노브 관통홀
144 : 지지축 결합홀 145 : 스프링 지지부
146 : 상연결부 147 : 내부 호스
148 : 실링 부재 149 : 하연결부
150 : 액추에이터 151 : 제 1 회전체
152 : 제 1 조절 노브 삽입홈 153 : 지지축
154 : 제 2 센서 바디 결합홈 155 : 제 2 조절 노브 관통홀
156 : 지지축 결합홀 157 : 제 1 변위 센서
158 : 제 1 센서 바디 159 : 제 1 조절 노브
161 : 제 2 회전체 162 : 제 2 조절 노브 삽입홈
163 : 지지축 164 : 흡입 호스 결합관부
165 : 내부 호스 결합관부 166 : 중공
167 : 제 2 변위 센서 168 : 제 2 센서 바디
169 : 제 2 조절 노브 171 : 제 1 탄성 부재
172 : 제 2 탄성 부재 180 : 제어부
271 : 탄성 부재 300 : 진공 청소기
310 : 본체 313 : 흡입 노즐
314 : 흡입 호스 315 : 연장관
316 : 핸들관 317 : 연결관
319 : 집진 장치 321 : 좌 바퀴
341 : 지지체 342 : 제 1 센서 바디 결합홈
343 : 제 1 조절 노브 관통홀 344 : 지지축 결합홀
345 : 스프링 지지부 346 : 제 1 벤트
347 : 볼 하우징부 348 : 제 2 벤트
349 : 볼부 350 : 액추에이터
351 : 제 1 회전체 352 : 제 1 조절 노브 삽입홈
353 : 지지축 354 : 제 2 센서 바디 결합홈
355 : 제 2 조절 노브 관통홀 356 : 지지축 결합홀
357 : 제 1 변위 센서 358 : 제 1 센서 바디
359 : 제 1 조절 노브 361 : 제 2 회전체
362 : 제 2 조절 노브 삽입홈 363 : 지지축
366 : 중공 367 : 제 2 변위 센서
368 : 제 2 센서 바디 369 : 제 2 조절 노브
371 : 탄성 부재 471 : 탄성 부재
500 : 진공 청소기 590 : 핸들부
B : 후방 F : 전방
L : 좌측 R : 우측
X : 제 1 회전축 Y : 제 2 회전축

Claims (29)

  1. 본체;
    피청소면의 공기를 흡입하는 흡입 노즐;
    상기 흡입 노즐을 통해 흡입된 공기를 상기 본체로 안내하는 흡입 호스;
    상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;
    상기 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;
    상기 본체에 마련되며 상기 흡입 호스에 연결되는 액추에이터로서, 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제 1 회전체 및 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 2 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되며, 상기 흡입 호스가 연결되는 흡입호스 결합관을 포함하는 제 2 회전체를 포함하는 액추에이터;
    상기 액추에이터의 상기 제 1 회전체의 상기 제 1 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;
    상기 액추에이터의 상기 제 2 회전체의 상기 제 2 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서;
    상기 제 1 변위 센서와 상기 제 2 변위 센서에 의해 감지된 상기 제1 회전체의 회전 변위 또는 상기 제2 회전체의 회전변위에 따라, 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 상기 본체가 움직이도록 상기 복수의 구동 모터를 제어하는 제어부; 및
    상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 벤트부로서, 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 제 2 회전체의 하부에 결합되는 제 1 벤트;와, 상기 제 1 벤트에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 상기 제 1 벤트에 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트;를 포함하며,
    상기 제 2 벤트는 구 형상의 외주면을 갖는 볼부;를 포함하고,
    상기 제 1 벤트는 상기 볼부를 감싸도록 지지하는 볼 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회전체를 지지하도록 상기 본체에 고정되는 지지체를 더 포함하고,
    상기 제 1 회전체는 상기 지지체에 대해 상기 제 1 회전축을 중심으로 하여 좌우 방향으로 상대 회전 가능하도록 상기 지지체에 결합되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 변위 센서는 제 1 센서 바디와, 상기 제 1 센서 바디에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 제 1 조절 노브를 포함하는 가변 저항기(potentiometer)인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 바디는 상기 지지체에 결합되고, 상기 제 1 조절 노브는 상기 제 1 회전체와 함께 회전하도록 상기 제 1 회전체에 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 변위 센서는 제 2 센서 바디와, 상기 제 2 센서 바디에 회전 가능하게 마련되어 저항을 변화시키는 제 2 조절 노브를 포함하는 가변 저항기(potentiometer)인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 바디는 상기 제 1 회전체에 결합되고, 상기 제 2 조절 노브는 상기 제 2 회전체와 함께 회전하도록 상기 제 2 회전체에 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터를 탄성 지지하는 적어도 하나의 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 내부 호스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 본체의 상부에 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 전방으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 전방으로의 회전 변위가 발생하고,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 좌측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하고,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 우측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 전방으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 전진하고,
    상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 우측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 좌측 방향으로 회전하고,
    상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 좌측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 우측 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 본체의 전방에 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 전방으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 후방으로의 회전 변위가 발생하고,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 좌측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하고,
    상기 흡입 호스가 상기 본체의 우측 방향으로 당겨지면, 상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 후방으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 전진하고,
    상기 액추에이터의 좌측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 우측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 좌측 방향으로 회전하고,
    상기 액추에이터의 우측 방향으로의 회전 변위가 발생하면, 상기 복수의 구동 모터들 중에 좌측 구동 모터가 구동되어 상기 본체가 우측 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 모터들의 구동력을 상기 복수의 바퀴들에 전달하는 복수의 감속 기어들과, 상기 복수의 감속 기어들과 상기 복수의 바퀴들을 연결시키거나 연결 해제시킴으로써 동력 전달을 단속하는 복수의 클러치들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 클러치들은 전자식이거나 기계식인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  21. 본체;
    상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;
    상기 복수의 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;
    상기 본체에 마련되며 흡입 호스에 연결되는 액추에이터로서, 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제 1 회전체 및 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 2 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되며, 상기 흡입 호스가 연결되는 흡입 호스 결합관을 포함하는 제 2 회전체를 포함하는 액추에이터;
    상기 액추에이터의 상기 제 1 회전체의 상기 제 1 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;
    상기 액추에이터의 상기 제 2 회전체의 상기 제 2 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서;
    상기 제 1 변위 센서와 상기 제 2 변위 센서에 의해 감지된 상기 액추에이터의 좌우 방향의 회전 변위와 전후 방향의 회전 변위에 따라, 상기 복수의 구동 모터들의 구동을 제어하여 상기 본체를 전진시키거나 좌우 방향으로 회전시키는 제어부; 및
    상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 벤트부로서, 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 제 2 회전체의 하부에 결합되는 제 1 벤트;와, 상기 제 1 벤트에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 상기 제 1 벤트에 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트;를 포함하며,
    상기 제 2 벤트는 구 형상의 외주면을 갖는 볼부;를 포함하고,
    상기 제 1 벤트는 상기 볼부를 감싸도록 지지하는 볼 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  22. 본체;
    상기 본체의 양측에 마련되는 복수의 바퀴들;
    상기 복수의 복수의 바퀴들에 구동력을 제공하는 복수의 구동 모터들;
    상기 복수의 구동 모터들의 구동력을 상기 복수의 바퀴들에 전달하는 복수의 감속 기어들;
    상기 본체에 마련되며 흡입 호스에 연결되는 액추에이터로서, 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제 1 회전체 및 상기 흡입 호스의 움직임에 따라 제 2 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되며, 상기 흡입 호스가 연결되는 흡입 호스 결합관을 포함하는 제 2 회전체를 포함하는 액추에이터;
    상기 액추에이터의 상기 제 1 회전체의 상기 제 1 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;
    상기 액추에이터의 상기 제 2 회전체의 상기 제 2 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서;
    상기 복수의 감속 기어들과 상기 복수의 바퀴들을 연결시키거나 연결 해제시킴으로써 동력 전달을 단속하는 복수의 클러치들; 및
    상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 벤트부로서, 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 제 2 회전체의 하부에 결합되는 제 1 벤트;와, 상기 제 1 벤트에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 상기 제 1 벤트에 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트;를 포함하며,
    상기 제 2 벤트는 구 형상의 외주면을 갖는 볼부;를 포함하고,
    상기 제 1 벤트는 상기 볼부를 감싸도록 지지하는 볼 하우징부;를 포함하고,
    상기 복수의 클러치들이 연결되는 능동 주행 모드와, 상기 복수의 클러치들이 연결 해제되는 수동 주행 모드를 갖는 진공 청소기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 능동 주행 모드에서, 상기 액추에이터의 회전에 따라 상기 구동 모터들이 구동되어 상기 본체가 능동적으로 전진하거나 좌측 및 우측 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 수동 주행 모드에서, 상기 복수의 바퀴들이 상기 복수의 구동 모터들 및 상기 복수의 감속 기어들로부터 부하를 받지 않고 아이들하게 회전하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  25. 흡입력을 생성하고 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키는 본체;
    피청소면의 공기를 흡입하도록 상기 본체의 하부에 마련되는 흡입 노즐부;
    복수의 바퀴를 포함하고 상기 본체를 구동시키는 구동부;
    상기 본체의 상부에 상기 본체에 대해 상대 회전 가능하도록 마련되는 핸들부;
    상기 본체에 마련되며 상기 핸들부에 연결되는 액추에이터로서, 상기 핸들부의 움직임에 따라 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전하는 제 1 회전체 및 상기 핸들부의 움직임에 따라 제 2 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되며, 상기 핸들부가 연결되는 중공을 포함하는 제 2 회전체를 포함하는 액추에이터;
    상기 액추에이터의 상기 제 1 회전체의 상기 제 1 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 1 변위 센서;
    상기 액추에이터의 상기 제 2 회전체의 상기 제 2 회전축을 중심으로 한 회전 변위를 감지하는 제 2 변위 센서;
    상기 본체에 대한 상기 핸들부의 상대 회전 변위를 기초로 상기 구동부를 제어하여 상기 본체를 능동 주행시키는 제어부; 및
    흡입 호스에 연통되도록 상기 액추에이터의 내부에 마련되는 벤트부로서, 상기 흡입 호스에 연통되도록 상기 제 2 회전체의 하부에 결합되는 제 1 벤트;와, 상기 제 1 벤트에 연통되도록 유니버설 조인트에 의해 상기 제 1 벤트에 회전 가능하게 결합되는 제 2 벤트;를 포함하며,
    상기 제 2 벤트는 구 형상의 외주면을 갖는 볼부;를 포함하고,
    상기 제 1 벤트는 상기 볼부를 감싸도록 지지하는 볼 하우징부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 핸들부는 상기 본체에 대해 적어도 하나의 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 핸들부는 상기 본체에 대해 서로 수직한 복수의 회전축을 중심으로 회전하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 본체와 상기 핸들부를 상대 회전 가능하게 결합시키도록 상기 본체와 상기 핸들부의 사이에 마련되는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 본체에 대한 상기 핸들부의 상대 회전 변위를 감지하는 변위 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
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