KR20070044934A - 청소용 이동로봇의 청소모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소용 이동로봇에 관한 것으로, 더 상세하게는 청소모듈에 외부로부터 동력이 전달되는 것이 아니라 전원인가에 따른 그 청소모듈 내부에서 동력이 전달되어 그 청소모듈이 자체 회전될 수 있도록 하기 위하여,

청소용 이동로봇의 본체 밑면에 형성된 착탈홈에 몸체의 내부로 전원공급부가 연결되는 동력원과 연결된 동력전달부가 내장되고; 상기 몸체의 양단에 결합되어 상기 착탈홈에서 착탈되는 각각의 고정캡이 형성되며; 상기 몸체에 외측면에서 착탈되는 청소부재로 구성된 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈에 관한 것이다.

이동로봇, 청소모듈, 자체회전, 몸체, 고정캡, 청소부재

Description

청소용 이동로봇의 청소모듈{Cleaning Module for Cleaning Mobile Robot}

도 1은 종래의 청소용 이동로봇을 개략적으로 나타낸 전체 종단면도.

도 2는 도 1에 따른 브러쉬가 설치된 저면을 개략적으로 나타낸 요부도.

도 3은 본 발명이 적용된 청소용 이동로봇의 전체적인 요부 측단면도.

도 4는 도 3에 따른 청소모듈이 분리된 상태의 개략적인 요부 정단면도.

도 5는 본 발명의 동력전달부의 일 예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도.

도 6은 본 발명의 동력전달부의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도.

도 7은 본 발명의 청소모듈의 몸체와 고정캡이 결합되는 상태의 요부 단면도.

도 8은 본 발명 청소모듈의 몸체와 청소부재의 착탈 구조를 개략적으로 나타낸 요부 측면도.

도 9는 본 발명 청소모듈에 결합되는 청소부재의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부도.

도 10a 및 도 10b는 도 9에 따른 청소부재의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부 평면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 청소모듈

10 : 몸체

11 : 착탈홈 12 : 부시

14 : 결합홈

20 : 전원공급부

22 : 리이드선 24 : 접속단자

26 : 전원접속단자

30 : 동력전달부

32 : 구동축 34,34a : 구동기어

35 : 내측기어 36 : 유성기어

40 : 고정캡

42 : 지지턱 44 : 걸림턱

50 : 청소부재

52 : 제거부 54 : 결합돌기

M : 동력원

본 발명은 청소용 이동로봇에 관한 것으로, 더 상세하게는 청소모듈에 외부로부터 동력이 전달되는 것이 아니라 전원인가에 따른 그 청소모듈 내부에서 동력 이 전달되어 그 청소모듈이 자체 회전이 이루어질 수 있도록 한 청소용 이동로봇의 청소모듈에 관한 것이다.

일반적으로 청소용 이동로봇은 사용자의 별도 조작없이도 청소하고자 하는 구역을 스스로 이동하면서 자동으로 청소를 하고, 충전기의 전원이 소진되면 스스로 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전이 완료된 후에는 다시 청소를 하던 장소로 이동하여 계속하여 청소를 수행하는 자동기기를 말한다.

도 1은 종래의 청소용 이동로봇을 개략적으로 나타낸 전체 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 브러쉬가 설치된 저면을 개략적으로 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이, 청소용 이동로봇(100)은 본체(110)의 내부로 흡입력을 발생시키는 팬모터(120)가 장착되고, 상기 팬모터(120)와 연통되도록 상기 본체(100)의 내부에 필터(132)가 내장되는 먼지통(130)이 착탈되도록 설치되며, 상기 먼지통(130)의 하부에는 필터(132)와 연통되게 흡입관(140)이 구비되고, 그 흡입관(140)의 하단에는 바닥면의 먼지를 흡입하는 흡입헤드(150)가 설치되며, 상기 흡입헤드의 내측 하부에는 바닥면과 접촉되는 브러쉬(155)가 회전되도록 설치된다.

상기에서, 브러쉬(155)의 회전은 본체(110)의 내부에 장착되는 모터 등과 같은 동력원(156)과 타이밍 벨트 등과 같은 동력전달수단(157)과 연결되어 회전되거나, 또는 상기 동력원과 축이음부재에 의해 직접 연결되어 회전된다.

또한, 상기 본체(110)의 밑면에는 노출되어 구동되는 구동바퀴(160)에 의해 자체 주행을 하게 되며, 상기 구동바퀴(160)를 지지하도록 그 본체(110)의 밑면으로 다수의 보조바퀴(165)가 구비된다.

이와같이 구성되는 종래의 청소용 이동로봇(100)은 본체(110)의 내부로 구비되는 제어부(112)에 의해 그 구동이 제어되면서 팬모터(120)의 구동으로 흡입헤드(150)를 통하여 브러쉬가 바닥면의 먼지를 쓸거나 털듯 접촉되면서 그 먼지를 흡입관(140)으로 흡입하여 필터(132)를 통해 필터링한 후 정화된 공기만을 외부로 배기하면서 청소를 행한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 청소용 이동로봇에서, 브러쉬를 회전시키는 방식이, 즉 그 브러쉬의 외부 본체에 별도로 설치되는 동력원과 축이음부재에 의해 직접 연결되거나 또는 동력전달부재와 연결되어 회전되도록 구성됨으로써, 상기 본체에 동력원이나 동력전달수단을 설치하기 위한 별도의 설치공간을 확보해야 하는 데, 청소용 이동로봇의 특성상 본체의 협소한 공간 상에 상기 동력원과 동력전달부재를 설치하기 위한 설치공간을 확보하기가 상당히 어려운 문제점을 가지고 있었다.

또한, 동력원과 축이음부재나 특히, 동력전달부재로 연결시에는 감속수단 또한 구비해야 함은 물론 간접 동력전달에 따른 효율성이 저하됨과 아울러 소음도 크게 발생하는 문제점을 가지고 있었다.

또, 상기한 종래 브러쉬의 경우에는 일정 기간 사용 후에 수명이 다된 시점에서 브러쉬 전체를 교체해야 함에 따라 유지보수비도 과다하게 상승되는 문제점도 초래되었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으 로, 그 목적은 청소용 이동로봇에 구비되는 청소모듈이 외부로부터 동력을 전달받는 것이 아니라 전원인가에 따른 그 청소모듈 내부에서 전달되는 동력에 의해 자체 회전이 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구동에 따른 저소음은 물론 동력원의 부하를 최소화 할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 청소모듈에 장착되는 청소부재의 교체가 용이하게 이루어짐은 물론 용도에 따라 편리하게 교체하여 사용할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이물질 제거가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 청소용 이동로봇의 본체 밑면에 형성된 착탈홈에 몸체의 내부로 전원공급부가 연결되는 동력원과 연결된 동력전달부가 내장되고; 상기 몸체의 양단에 결합되어 상기 착탈홈에서 착탈되는 각각의 고정캡이 형성되며; 상기 몸체에 외측면에서 착탈되는 청소부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 전원공급부는 동력원과 연결되는 리이드선이 상기 일측 고정캡에 형성된 접속단자와 접속되고, 상기 접속단자는 상기 일측 착탈홈에 형성된 전원공급단자와 접속되게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 동력전달부는 동력원의 구동축에 결합되는 구동기어와, 그 구동기어와 맞물리도록 상기 몸체의 내측면에 형성되는 내측기어로 형성되는 것을 특징으로 한 다.

상기 동력전달부는 동력원의 구동축에 결합되는 구동기어와, 상기 몸체의 내측에 형성되는 내측기어와, 상기 구동기어와 내측기어 사이에 서로 맞물리도록 하는 다수의 유성기어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체와 고정캡의 결합은, 그 몸체의 끝단 내측면에 부시를 결합 고정하고, 상기 고정캡의 내측면에 형성된 지지턱과 걸림턱 상에 상기 부시가 회전되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체에서 청소부재의 착탈은, 그 몸체의 외측면에 형성된 결합홈과, 상기 결합홈과 대응되게 상기 청소부재의 내측면에 형성된 결합돌기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 청소부재의 외측면에는 제거부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제거부는 다수의 동일 선상에 반복되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제거부는 다수의 나선 형태로 반복되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명이 적용된 청소용 이동로봇의 전체적인 요부 측단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 청소모듈이 분리된 상태의 개략적인 요부 정단면도이다.

도시된 바와 같이 통상의 청소용 이동로봇(100)은, 본체(110)의 내부로 흡입력을 발생시키는 팬모터(120)가 장착되고, 상기 팬모터(120)와 연통되도록 상기 본체(100)의 내부에 필터(132)가 내장되는 먼지통(130)이 착탈되도록 설치되며, 상기 먼지통(130)의 하부에는 필터(132)와 연통되게 흡입관(140)이 구비되고, 그 흡입관(140)의 하단에는 바닥면의 먼지를 흡입하는 흡입헤드(150)가 설치되며, 상기 흡입헤드의 내측 하부에는 바닥면과 접촉되는 청소모듈(1)이 회전되도록 설치된다.

또한, 상기 본체(110)의 밑면에는 노출되어 구동되는 구동바퀴(160)에 의해 자체 주행을 하게 되며, 상기 구동바퀴(160)를 지지하도록 그 본체(110)의 밑면으로 다수의 보조바퀴(165)가 구비된다.

이렇게, 구성되는 청소용 이동로봇에서 본 발명은, 회전되도록 설치되는 청소모듈이 외부로부터 동력을 전달받아 회전되는 것이 아니라 전원인가에 따른 그 청소모듈 내부에서 전달되는 구동력에 의해 자체 회전이 이루어질 수 있도록 하기 위하여,

상기 청소모듈(1)은, 상기 본체(110)의 밑면에 형성된 착탈홈(11)에 내부가 중공된 형태인 몸체(10)의 내부로 전원공급부(20)가 연결되는 모터 등과 같은 동력원(M)과 연결되어 상기 몸체를 회전시키는 동력전달부(30)가 내장되고;

상기 몸체(10)의 양단에 결합되어 상기 착탈홈에서 착탈되는 각각의 고정캡(40)이 형성되며;

상기 몸체(10)에 외측면에서 바닥면과 접촉되어 청소를 행할 수 있도록 착탈되는 청소부재(50)로 구성된 것을 나타낸 것이다.

상기 전원공급부(20)는 동력원(M)과 연결되는 리이드선(22)이 상기 일측 고정캡(40)에 형성된 접속단자(24)와 접속되고, 상기 접속단자(24)는 상기 일측 착탈홈(11)에 형성된 전원공급단자(26)와 접속되게 구성되는 것이 바람직하다.

그에 따라 상기 청소모듈을 착탈홈으로 삽입함에 따라 일측 고정캡에 형성된 접속단자가 그 일측 착탈홈에 형성된 전원공급단자와 접속되고, 상기 접속단자와 리이드선으로 연결된 동력원에 전원을 인가할 수 있게 되는 것이다.

이렇게, 청소모듈이 착탈홈에 결합되어 지면 전원을 인가함에 따라 상기 동력원과 동력전달부가 구동됨에 따라 상기 몸체를 회전시키게 되고, 그 몸체 회전에 따른 외측으로 결합되어 있는 청소부재가 바닥면과 접촉되면서 청소를 행하게 되는 것이다.

따라서, 청소모듈을 회전시키는 방식이 그 청소모듈의 외부로부터 동력을 전달 받아 회전되는 것이 아니라 그 청소모듈의 내부에 구비되는 동력원과 동력전달부에 의해 청소모듈 자체를 회전시킴으로써, 상기 청소모듈을 구동시키기 위한 별도의 동력원 및 동력전달부재를 설치하기 위한 설치공간이 필요없게 되는 것이고, 그로 인해 청소용 이동로봇의 보다 간단한 제작설계가 이루어짐과 동시에 조립 및 제작 또한 간단하게 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 상기 청소모듈의 몸체를 동력원과 별도의 복잡한 방식으로 연결하는 것이 아니라 동력전달부에 의해 직접적인 구동이 이루어질 수 있도록 하므로서, 소음을 저감시킴과 아울러 동력원의 부하도 최소화할 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.

또, 상기 착탈홈에 청소모듈을 간편하게 착탈시킬 수 있을 뿐만 아니라 청소부재도 청소모듈의 몸체에서 착탈되도록 함에 따라 사용기간이 끝난 후에는 청소모듈 전체를 교체하는 것이 아니라 그 청소부재만을 간단하게 교체하여 사용상의 편 리성은 물론 경제성도 가지게 되는 조건도 갖는다.

도 5는 본 발명의 동력전달부의 일 예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 청소모듈의 몸체(10)를 회전시키는 동력전달부(30)는 동력원(M)의 구동축(32)에 결합되는 구동기어(34)와, 그 구동기어(34)와 맞물리도록 상기 몸체(10)의 내측면에 형성되는 내측기어(35)로 형성되는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 상기 동력원의 구동축에 장착되는 구동기어와 몸체의 내측면에 형성되는 내측기어가 직접 맞물려 회전되도록 하므로서, 동력원의 높은 구동력이 몸체로 직접 전달되어져, 상기 몸체를 회전시키기 위한 보다 큰 구동력을 갖는 것이다.

도 6은 본 발명의 동력전달부의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기 청소모듈의 몸체를 회전시키는 동열전달부를 동력원의 토크를 높힘은 물론 부하를 최소화하고 회전 수의 제어 또한 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여,

상기 동력전달부(30)는 동력원(M)의 구동축(32)에 결합되는 구동기어(34a)와, 상기 몸체(10)의 내측에 형성되는 내측기어(35)와, 상기 구동기어(34a)와 내측기어(35) 사이에 서로 맞물리도록 하는 다수의 유성기어(36)로 구성되는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 전원이 인가된 동력원에 의해 구동기어가 회전하게 되면 그와 맞물린 다수의 유성기어가 몸체의 내측기어와 맞물린 상태로 회전하게 됨에 따라 몸체를 회전시키게 되는 것이다.

따라서, 상기 동력원의 적은 구동력으로도 몸체를 원활하게 회전시킴은 물론 그 동력원의 부하 또한 낮춤과 아울러 상기 구동기어와 유성기어의 직경를 달리 하여 원하는 상태의 회전수도 제어할 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

또한, 동력이 직접전달방식으로 인해 소음도 저감시킬 수 있는 부수적인 조건도 가지게 되는 것이다.

도 7은 본 발명의 청소모듈의 몸체와 고정캡이 결합되는 상태의 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 청소모듈의 몸체와 고정캡이 결합되어 몸체는 회전되고 고정캡은 착탈홈에서 유동성 없이 고정되도록 하기 위하여,

상기 몸체(10)와 고정캡(40)의 결합은, 그 몸체(10)의 끝단 내측면에 부시(12)를 결합 고정하고, 상기 고정캡(40)의 내측면에 형성된 지지턱(42)과 걸림턱(44) 상에 상기 부시가 회전되도록 결합되는 것을 나타낸 것이다.

상기에서, 걸림턱은 부시 보다 낮은 높이를 가지면서 이탈되는 것을 방지하도록 한다.

그에 따라 상기 청소모듈 내부에 내장된 동력원과 동력전달부에 의해 회전되는 몸체는 양단에 결합되어 있는 고정캡에 의해 지지됨과 동시에 상기 동력전달부로 전달되는 동력에 의해 몸체가 고정캡 사이에서 부시로 인해 원활하게 회전이 이 루어질 수 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명 청소모듈의 몸체와 청소부재의 착탈 구조를 개략적으로 나타낸 요부 측면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 청소모듈의 바닥면과 접촉되는 청소부재의 사용기간이 완료된 시점에서 청소모듈 전체를 교체하는 것이 아니라 그 청소부재만을 원활하게 교체할 수 있도록 함은 물론 청소하고자 하는 용도에 따라, 즉 브러쉬 청소나 걸레 청소 등을 포함하여 여러 청소를 선택적으로 할 수 있도록 하기 위하여,

상기 몸체(10)에서 청소부재(50)의 착탈은, 그 몸체(10)의 외측면에 형성된 결합홈(14)과, 상기 결합홈(14)과 대응되게 상기 청소부재(50)의 내측면에 형성된 결합돌기(54)로 구성되는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 상기 몸체의 외측면에 형성된 결합홈에서 청소부재의 간편하게 착탈되도록 함에 따라 청소하고자 하는 용도에 따라 상기 청소부재를 선택적으로 결합하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 사용중인 청소부재의 사용기간이 완료된 시점에서 편리하게 착탈하여 교체할 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.

도 9는 본 발명 청소모듈에 결합되는 청소부재의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 상기 몸체로부터 착탈되는 청소부재를 용도에 따라 다양한 형태의 여러 개를 구비하여 필요로 한 청소부재를 선택하여 사용할 수 있도록 하기 위하여,

상기 청소부재(50)의 외측면에는, 블레이드 형태나 다수의 브러쉬모 또는 인조섬유 등과 같은 걸레 등으로 형성되어 바닥면과 접촉되면서 청소가 이루어질 수 있도록 제거부(52)가 형성되는 것을 나타낸 것이다.

그에 따라 사용자로 하여금 필요로 하는 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있도록 하여 사용의 편리성을 제공하는 것이다.

도 10a 및 도 10b는 도 9에 따른 청소부재의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 요부 평면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 청소부재의 외측면에 형성된 제거부가 바닥면과 접촉시 보다 효율적으로 청소가 이루어질 수 있도록 하기 위하여,

상기 청소부재(50)의 외측면에 형성된 제거부(52)는 도 10a에서와 같이 그 청소부재의 외측면에서 다수의 동일 선상에 반복되게 형성함에 따라 바닥면이 이물질과 접촉시 연속 반복되게 접촉함에 따라 보다 깨끗한 청소가 이루어질 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

또한, 상기 청소부재의 외측면에 형성된 제거부(52)는 도 10b에서와 같이 그 청소부재의 외측면에서 다수의 나선 형태로 반복되게 형성함에 따라 바닥면의 일측에서부터 타측으로 이물질과 지속적으로 접촉되어 이도 더욱더 깨끗하게 이물질을 제거할 수 있는 조건도 갖는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 청소용 이동로봇에 구비되는 청소모듈이 외부로부터 동력을 전달받는 것이 아니라 전원인가에 따른 그 청소모듈의 내부에 구비 되는 동력원과 동력전달부에 의해 자체가 회전이 이루어질 수 있도록 하므로서, 청소용 이동로봇의 협소한 본체 내의 공간에서도 동력전달에 따른 별도의 설치공간이 없이도 용이하게 설치할 수 있음은 물론 그에 따른 제작 설계가 간단하고 조립 및 제작이 간단해지는 효과를 가지는 것이다.

또한, 몸체를 회전시키는 동력전달부를 직접 구동방식에 의해 구동시킴에 따라 동력원의 토크는 커지고 부하는 최소화되면서 소음은 저감되어 지는 효과도 가지는 것이다.

또, 청소모듈에 장착되는 청소부재의 교체가 용이하게 이루어짐은 물론 용도에 따라 편리하게 교체하여 사용할 수 있도록 하므로서, 사용기간이 끝난 상태에서 청소모듈 전체를 교체하는 것이 아니라 청소부재만을 교체함과 아울러 청소하고자 용도에 따란 사용자가 편리하게 선택하여 사용할 수 있는 효과도 갖는다.

또, 청소부재에 형성되는 제거부를 다수의 동일선상 또는 나선형으로 반복되게 하므로서, 바닥면의 이물질을 보다 깨끗하게 제거할 수 있는 효과도 갖는 것이다.

Claims (9)

1. 청소용 이동로봇의 본체 밑면에 형성된 착탈홈에 몸체의 내부로 전원공급부가 연결되는 동력원과 연결된 동력전달부가 내장되고;

   상기 몸체의 양단에 결합되어 상기 착탈홈에서 착탈되는 각각의 고정캡이 형성되며;

   상기 몸체에 외측면에서 착탈되는 청소부재로 구성된 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전원공급부는, 동력원과 연결되는 리이드선이 상기 일측 고정캡에 형성된 접속단자와 접속되고, 상기 접속단자는 상기 일측 착탈홈에 형성된 전원공급단자와 접속되게 구성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 동력전달부는, 동력원의 구동축에 결합되는 구동기어와, 그 구동기어와 맞물리도록 상기 몸체의 내측면에 형성되는 내측기어로 형성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 동력전달부는, 동력원의 구동축에 결합되는 구동기어와, 상기 몸체의 내측에 형성되는 내측기어와, 상기 구동기어와 내측기어 사이에 서로 맞물리도록 하는 다수의 유성기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 몸체와 고정캡의 결합은, 그 몸체의 끝단 내측면에 부시를 결합 고정하고, 상기 고정캡의 내측면에 형성된 지지턱과 걸림턱 상에 상기 부시가 회전되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
6. 제1항에 있어서,

   상기 몸체에서 청소부재의 착탈은, 그 몸체의 외측면에 형성된 결합홈과, 상기 결합홈과 대응되게 상기 청소부재의 내측면에 형성된 결합돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 청소부재의 외측면에는 제거부가 형성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제거부는 다수의 동일 선상에 반복되게 형성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.
9. 제7항에 있어서,

   상기 제거부는 다수의 나선 형태로 반복되게 형성되는 것을 특징으로 하는 청소용 이동로봇의 청소모듈.

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