KR20090019560A - 진공청소기용 흡입브러시 - Google Patents

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Abstract

진공청소기용 흡입브러시가 개시된다. 본 발명의 진공청소기용 흡입브러시는 상부케이싱; 상부케이싱에 고정결합되며 피청소면으로부터 오물이 흡입되는 흡입구 형성된 하부케이싱; 하부케이싱에 대해 상하로 승강 가능하도록 상부케이싱과 하부케이싱 사이에 설치된 승강판; 승강판을 상하로 구동하는 승강판 구동부; 및 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 승강판 구동부가 승강판을 상승시키도록 제어하며, 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 승강판 구동부가 승강판을 하강시키도록 제어하는 승강 제어 시스템;을 포함하며, 하부케이싱은, 승강판이 상승함에 따라 피청소면에 밀착되고 승강판이 하강함에 따라 피청소면에 대해 이격되는 것을 특징으로 한다.
흡입브러시, 조작저항, 흡입율, 하드 플로어, 카펫, 모터, 승강, 바닥, 감지

Description

진공청소기용 흡입브러시{A suction brush for vacuum cleaner}
본 발명은 진공청소기용 흡입브러시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지 여부에 따라 흡입구가 형성된 하부케이싱과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절될 수 있는 진공청소기용 흡입브러시에 관한 것이다.
일반적으로 진공청소기는 진공원에 의해 발생된 흡입력을 이용하여 피청소면으로부터 오물을 흡입하여 수거하는 전기제품이다. 다양한 종류의 진공청소기가 개발되어 사용되고 있다. 그 중의 하나인 캐니스터형 진공청소기는 일반적으로 본체와, 연결부와, 흡입브러시를 구비한다.
본체에는 흡입력을 발생하는 흡입모터와 같은 진공원이 내장되며 또한 흡입된 오물이 수거되는 집진부가 내장된다. 그리고 연결부는, 사용자가 핸들링하는 손잡이와, 손잡이와 흡입브러시를 연결하는 연장관과, 손잡이와 본체를 연결하는 플렉서블 호스를 구비한다. 또한 흡입브러시는 피청소면에 접촉되어 오물이 흡입되는 부분으로서 흡입브러시의 바닥면에는 오물이 흡입되는 흡입구가 마련된다.
진공청소기에 의해 청소가 수행되는 피청소면 중 대표적인 것으로 하드 플로 어(Hard Floor)와 카펫(Carpet)을 들 수 있다. 여기서, 하드 플로어는 석재, 목재 또는 장판재로 이루어진 바닥면이 매끄러운 피청소면을 총칭한다.
피청소면이 하드 플로어인 경우에 진공청소기의 흡입브러시는 피청소면에 달라붙는 경우가 종종 있으며, 이러한 경우 흡입브러시의 조작저항이 커서 사용자가 흡입브러시를 조작하는데 많은 힘이 소요될 수 있다. 반면 피청소면이 카펫인 경우에는 흡입브러시가 피청소면에 달라붙는 경우가 상대적으로 적게 발생한다. 그런데 피청소면이 카펫인 경우에는 카펫의 상면에 촘촘히 형성된 울(Wool) 사이의 오물을 흡입하기 위해 피청소면이 하드 플로어인 경우에 비해 상대적으로 더 큰 흡입력이 요구된다.
피청소면에 대한 흡입브러시의 조작저항과 흡입력은, 흡입구가 형성된 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리와 밀접한 관계에 있다. 즉, 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 작을수록 조작저항 및 흡입력이 커지며, 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 클수록 조작저항 및 흡입력은 감소된다.
그런데 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 일정하게 유지되는 흡입브러시를 사용하면, 피청소면이 하드 플로어인 경우에는 조작저항이 커서 사용자가 흡입브러시를 조작하는데 많은 힘이 소요되고, 피청소면이 카펫인 경우에는 흡입력이 약하여 카펫의 울 사이에 존재하는 오물들이 효과적으로 흡입될 수 없는 경우가 발생한다.
이러한 문제점을 개선하기 위해, 피청소면의 종류에 따라 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 적절히 가변될 수 있는 흡입브러시가 종래에 개발되 었다. 이러한 흡입브러시의 상면에는 사용자에 의해 수동으로 조작되는 레버가 노출되어 있다. 그리하여 피청소면이 하드 플로어인 경우에 사용자는 이러한 레버를 조작하여 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 상대적으로 이격시켜 조작저항을 줄일 수 있다. 그리고 피청소면이 카펫인 경우에는 사용자는 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 상대적으로 밀착시켜 흡입율을 향상시킬 수 있다.
그런데 이와 같이 사용자가 수동으로 레버를 조작하여 흡입브러시의 바닥면과 피청소면 사이의 거리를 가변시키는 것은, 피청소면이 바뀔 때마다 사용자가 레버를 수동으로 조작해주어야 하므로 번거로움을 느끼기 쉬운 단점이 있었다.
본 발명의 목적은, 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되거나 또는 카펫에서 하드 플로어로 전환될 때 자동으로 흡입구가 형성된 바닥면과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절되는 진공청소기용 흡입브러시를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 상부케이싱; 상기 상부케이싱에 고정결합되며 피청소면으로부터 오물이 흡입되는 흡입구 형성된 하부케이싱; 상기 하부케이싱에 대해 상하로 승강 가능하도록 상기 상부케이싱과 상기 하부케이싱 사이에 설치된 승강판; 상기 승강판을 상하로 구동하는 승강판 구동부; 및 상기 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 상기 승강판 구동부가 상기 승강판을 상승시키도록 제어하며, 상기 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 상기 승강판 구동부가 상기 승강판을 하강시키도록 제어하는 승강 제어 시스템;을 포함하며, 상기 하부케이싱은, 상기 승강판이 상승함에 따라 상기 피청소면에 밀착되고 상기 승강판이 하강함에 따라 상기 피청소면에 대해 이격되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시에 의해 달성된다.
여기서, 상기 승강판 구동부는, 상기 승강판의 상부에 상기 승강판과 나란하게 배치된 구동축; 상기 구동축을 회전 구동하는 직류 모터; 및 상기 구동축의 외주면에 상기 구동축의 반경방향으로 돌출 형성된 적어도 하나의 구동캠; 상기 직류 모터에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하며, 상기 승강판의 상면에는, 상기 구동 축과 상기 구동캠 중 어느 하나가 안착되는 안착부가 요입 형성될 수 있다.
그리고, 상기 승강판은, 상기 구동축이 상기 안착부에 안착될 때 상기 하부케이싱에 대해 상승하며, 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착될 때 상기 구동캠에 의해 가압되어 상기 하부케이싱에 대해 하강하는 것일 수 있다.
또한, 상기 승강 제어 시스템은, 상기 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지를 감지하는 피청소면 감지부; 및 상기 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 상기 구동축이 상기 안착부에 안착되도록 상기 직류 모터를 구동하는 제1 직류 모터 구동부; 및 상기 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착되도록 상기 직류 모터를 구동하는 제2 직류 모터 구동부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 직류 모터 구동부는, 상기 구동축의 일측에 인접 배치되는 제1 마이크로 스위치; 및 상기 구동축의 일측에 형성되며, 상기 구동축이 상기 안착부에 안착된 경우에만 상기 제1 마이크로 스위치를 열린 상태로 유지시키는 제1 제어캠;을 포함하며, 상기 제2 직류 모터 구동부는, 상기 구동축의 타측에 인접 배치되며 상기 제1 마이크로 스위치와 나란하게 배치된 제2 마이크로 스위치; 및 상기 구동축의 타측에 형성되며, 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착된 경우에만 상기 제1 마이크로 스위치를 열린 상태로 유지시키는 제2 제어캠;을 포함하며, 상기 직류 모터는, 상기 제1 및 제2 마이크로 스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 피청소면이 카펫으로 감지된 경우 상기 제1 마이크로 스위치가 열릴 때까지 일방향으로 회전하며, 상기 피청소면이 하드 플로어로 감지된 경우 상기 제2 마이크로 스위치 가 열릴 때까지 상기 일방향과 동일 방향으로 회전하도록 마련된 것일 수 있다.
또한, 상기 피청소면 감지부는, 상기 피청소면으로부터 일정 높이로 수평 유지되는 고정판; 상기 고정판의 상부에 배치되며 상기 제1 마이크로 스위치 및 상기 제2 마이크로 스위치와 전기적으로 연결된 제3 마이크로 스위치; 및 상기 고정판에 나란한 회전축을 가지도록 상기 고정판에 설치되며, 일단에는 상기 피청소면과 접촉하는 피청소면 접촉부가 구비되고, 타단에는 상기 제3 마이크로 스위치의 접촉단자에 접촉되는 스위치 접촉부가 구비된 회전부재;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 흡입브러시가 상기 피청소면으로부터 이격된 경우 상기 배터리가 상기 직류 모터에 공급하는 전원을 차단하는 전원 스위치부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진공청소기용 흡입브러시에 의하면, 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지 여부에 따라 흡입구가 형성된 하부케이싱과 피청소면 사이의 거리가 자동으로 조절될 수 있는 를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공청소기용 흡입브러시에 의하면, 하부케이싱과 피청소면 사이의 거리를 조절하기 위해 승강판을 구동하는 직류 모터를 단 방향으로 회전하는 것으로 선택할 수 있어 정역 방향으로 회전하는 직류 모터가 선택된 경우에 비해 비용을 절감할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청 소기용 흡입브러시에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청소기용 흡입브러시의 사시도이고, 도 2는 도 1의 흡입브러시를 상부케이싱이 분해된 상태로 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 흡입브러시에 구비된 피청소면 감지부가 하드 플로어 상에 놓여진 경우에 대하여 도시한 측면도이고, 도 4는 도 1의 흡입브러시에 구비된 피청소면 감지부가 카펫 상에 놓여진 경우에 대하여 도시한 측면도이며, 도 5는 도 1의 흡입브러시에 구비된 승강판 구동부, 제1 직류 모터 제어부 및 제2 직류 모터 제어부의 주요 구성들의 사시도로서, 피청소면이 하드 플로어인 경우에 대하여 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 흡입브러시에 구비된 승강판 구동부, 제1 직류 모터 제어부 및 제2 직류 모터 제어부의 주요 구성들의 사시도로서, 피청소면이 카펫인 경우에 대하여 도시한 도면이며, 도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 절개 사시도로서, 피청소면이 하드 플로어인 경우에 대하여 도시한 도면이고, 도 8은 도 7을 피청소면이 카펫인 경우에 대하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예의 진공청소기용 흡입브러시(100)는, 상부케이싱(110)과, 하부케이싱(120)과, 승강판(130)과, 승강판 구동부와, 승강 제어 시스템을 포함한다.
상기 상부케이싱(110)과 상기 하부케이싱(120)은 서로 고정결합된다. 하부케이싱(120)은 피청소면을 청소하는 도중에 피청소면과 대향하도록 배치되며, 이러한 하부케이싱(120)의 중앙 영역에는 피청소면으로부터 오물이 흡입되는 흡입구(121)가 형성되어 있다. 흡입구(121)를 통하여 흡입된 오물은 상부케이싱(110)에 형성된 가이드유로(미도시)를 통하여 연장관 커넥터(101) 측으로 안내된다.
상기 승강판(130)은 상부케이싱(110)과 하부케이싱(120) 사이에 배치되며, 상기 하부케이싱(120)에 대해 상하로 승강 가능하도록 설치되어 있다. 도 2 또는 도 7을 참조하면, 이러한 승강판(130)의 폭 방향의 양단부에는 한 쌍의 리브(131)가 삽입 설치된다. 승강판(130)이 상승하는 경우 하부케이싱(120)은 상대적으로 하강하여 피청소면에 밀착되며, 반대로 승강판(130)이 하강하는 경우 하부케이싱(120)은 상대적으로 하강하여 피청소면에 대해 이격된다.
도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 승강판 구동부는, 구동축(141)과, 직류 모터(142)와, 구동캠(143)과, 배터리(144)를 포함한다.
상기 구동축(141)은 승강판(130)의 상부에 승강판(130)과 나란하게 배치된다. 이러한 구동축(141)에 상기 직류 모터(142)가 연결되며, 직류 모터(142)에 의해 구동축(141)은 회전 구동될 수 있다. 직류 모터(142)는 배터리(144)와 전기적으로 연결되어 배터리(144)로부터 전원을 공급받는다. 구동축(141)의 양단에는 한 쌍의 구동캠(143)이 설치된다. 각각의 구동캠(143)은, 대략 부채꼴 형상을 하고 있으며 구동축(141)의 외주면으로부터 구동축(141)의 반경방향으로 돌출 형성되어 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 전술한 승강판(130)의 상면에는 구동캠(143)이 안착될 수 있는 안착부(132)가 하방으로 요입 형성되어 있다. 이러한 안착부에는 구동캠(143) 뿐만 아니라 구동캠(143)이 형성된 곳의 구동축(141)이 안착될 수도 있다. 도 7에서처럼 승강판(130)의 안착부(132)에 구동캠(143)이 안착된 경우에는 승 강판(130)은 구동캠(143)에 의해 하방으로 가압되어 하부케이싱(120)에 대해 상대적으로 하강한다. 그리고 도 8에서처럼 승강판(130)의 안착부(132)에 구동축(141)이 안착된 경우에는 승강판(130)은 하부케이싱(120)에 대해 상대적으로 상승한다.
상기 승강 제어 시스템은, 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 승강판 구동부가 승강판(130)을 상승시키도록 제어하며, 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 상기 승강판 구동부가 승강판(130)을 하강시키도록 제어한다. 이러한 승강 제어 시스템에 의하여, 피청소면이 카펫일 경우 하부케이싱(120)은 카펫에 밀착된 상태를 유지할 수 있고, 피청소면이 하드 플로어일 경우 하부케이싱(120)은 하드 플로어로부터 상대적으로 이격된 상태를 유지할 수 있게 된다.
이러한 승강 제어 시스템은, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 피청소면 감지부(150)와, 제1 직류 모터 구동부(160)와, 제2 직류 모터 구동부(170)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 상기 피청소면 감지부(150)는 한 쌍의 흡입브러시 바퀴(102) 사이의 영역에 설치되어 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지를 감지한다. 도 3 내지 도 4를 참조하면, 이러한 피청소면 감지부(150)는, 고정판(151)과, 제3 마이크로 스위치(152)와, 회전부재(153)를 포함한다.
상기 고정판(151)은 피청소면으로부터 항상 일정 높이로 수평 유지된다.
상기 제3 마이크로 스위치(152)는 고정판(151)의 상부에 배치되며 일단에는 접촉단자(152a)가 회전부재(153)에 인접하도록 형성되어 있다. 이러한 제3 마이크로 스위치(152)는 후술하는 제1 및 제2 마이크로 스위치(161, 171)와 전기적으로 연결된다.
상기 회전부재(153)는 상기 고정판(151)에 설치되며 상기 고정판(151)에 나란한 회전축을 가지고 회전될 수 있다. 이러한 회전부재(153)의 일단에는 피청소면에 접촉 가능한 피청소면 접촉부(153a)가 구비되며, 회전부재(153)의 타단에는 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)에 접촉 가능한 스위치 접촉부(153b)가 구비된다.
도 3에서처럼 피청소면이 하드 플로어인 경우, 회전부재(153)의 스위치 접촉부(153b)는 접촉단자(152a)와 접촉되지 않고 이격된 상태를 유지한다. 이와 같이 스위치 접촉부(153b)가 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)와 이격된 경우의 제3 마이크로 스위치(152)의 상태를 편의상 제3 마이크로 스위치(152)가 "열린" 상태로 표현하기로 한다.
반면 도 4에서처럼 피청소면이 카펫으로 전환되면, 회전부재(153)의 피청소면 접촉부(153a)는 카펫의 상면에 촘촘히 형성된 울(W, Wool)의 높이만큼 상승한다. 이때 회전부재(153)가 설치된 고정판(151)의 높이는 일정하게 유지되므로 회전부재(153)는 일정각 회전하게 된다. 같은 동안 회전부재(153)의 스위치 접촉부(153b)는 하강하여 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)를 접촉 가압한다. 이와 같이 스위치 접촉부(153b)가 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)를 접촉 가압하는 경우의 제3 마이크로 스위치(152)의 상태를 편의상 "닫힌" 상태로 표현하기로 한다.
그리고 회전부재(153)의 회전축으로부터 스위치 접촉부(153b)까지의 거리(L1)는 회전부재(153)의 회전축으로부터 피청소면 접촉부(153a)까지의 거리보다 더 크게 마련하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 회전부재(153)의 회전축으로부터 스위치 접촉부(153b)까지의 거리(L1)는 회전부재(153)의 회전축으로부터 피청소면 접촉부(153a)까지의 거리(L2)의 대략 5배가 되도록 하였다. 이에 의해, 예를 들어 피청소면 접촉부(153a)가 1mm 정도만 상승하는 경우 스위치 접촉부(153b)는 5mm 까지 하강될 수 있다. 그리하여, 카펫에 형성된 울(W)의 높이가 비교적 작은 경우에도 피청소면 감지부(150)는 피청소면이 카펫임을 섬세하게 감지해낼 수 있게 된다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 제1 직류 모터 구동부(160)는, 구동축(141)의 일측에 인접 배치된 제1 마이크로 스위치(161)와, 제1 마이크로 스위치(161)를 열고 닫는 제1 제어캠(162)을 구비한다.
도 5 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 구동캠(143)이 구동축(141)의 하방에 배치되어 승강판(130)의 안착부(132)에 안착된 경우, 제1 제어캠(162)은 제1 마이크로 스위치(161)를 닫힌 상태로 유지한다. 반면 도 6 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 구동축(141)이 구동캠(143)의 하방에 배치되어 승강판(130)의 안착부(132)에 안착된 경우, 제1 제어캠(162)은 제1 마이크로 스위치(161)를 열린 상태로 유지한다.
여기서 제1 마이크로 스위치(161)가 "닫힌" 상태에 있는 경우란 도 7에서처럼 제1 마이크로 스위치(161)의 접촉단자가 제1 제어캠(162)의 외주면에 의해 가압된 경우를 뜻한다. 그리고 제1 마이크로 스위치(161)가 "열린" 상태에 있는 경우란 도 8에서처럼 제1 마이크로 스위치(161)의 접촉단자가 제1 제어캠(162)의 외주면에 서 함몰된 부분에 안착되어 가압되지 않는 상태에 있는 경우를 뜻한다. 제1 마이크로 스위치(161)가 "닫힌" 경우 제1 마이크로 스위치(161)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결이 유지되지만, 제1 마이크로 스위치(161)가 "열린" 경우 제1 마이크로 스위치(161)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결은 차단된다.
피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 카펫으로 감지된 경우 즉 제3 마이크로 스위치(152)가 닫힌 경우(도 4 참조)에는, 제2 마이크로 스위치(171)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결은 차단된다. 따라서 전술한 직류 모터(142)의 회전은 제2 마이크로 스위치(171)와는 무관하게 제1 마이크로 스위치(161)의 열리고 닫힘에 의하여 제어된다. 그리고 제1 마이크로 스위치(161)는 닫힌 상태에 있을 때 직류 모터(142)를 회전 구동하도록 설정된다.
예를 들어 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되는 경우 도 4에서처럼 제3 마이크로 스위치(152)가 닫혀지게 되므로 직류 모터(142)는 제1 마이크로 스위치(161)에 의해 제어된다. 이때 도 7에서처럼 하드 플로어에서 닫힌 상태로 유지되던 제1 마이크로 스위치(161)는 직류 모터(142)를 일방향으로 회전시킨다. 그리하여 도 8에서처럼 구동축(141)이 180°회전하여 제1 마이크로 스위치(161)가 열린 상태가 되면 직류 모터(142)의 회전이 정지된다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 제2 직류 모터 구동부(170)는, 구동축(141)의 타측에 인접 배치된 제2 마이크로 스위치(171)와, 제2 마이크로 스위치(171)를 열고 닫는 제2 제어캠(172)을 구비한다.
도 5 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 구동캠(143)이 구동축(141)의 하방에 배치되어 승강판(130)의 안착부(132)에 안착된 경우, 제2 제어캠(172)은 제2 마이크로 스위치(171)를 열린 상태로 유지한다. 반면 도 6 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 구동축(141)이 구동캠(143)의 하방에 배치되어 승강판(130)의 안착부(132)에 안착된 경우, 제2 제어캠(172)은 제2 마이크로 스위치(171)를 닫힌 상태로 유지한다.
여기서 제2 마이크로 스위치(171)가 "닫힌" 상태에 있는 경우란 도 8에서처럼 제2 마이크로 스위치(171)의 접촉단자가 제2 제어캠(172)의 외주면에 의해 가압된 경우를 뜻한다. 그리고 제2 마이크로 스위치(171)가 "열린" 상태에 있는 경우란 도 7에서처럼 제2 마이크로 스위치(171)의 접촉단자가 제2 제어캠(172)의 외주면에서 함몰된 부분에 안착되어 가압되지 않는 상태에 있는 경우를 뜻한다. 제2 마이크로 스위치(171)가 "닫힌" 경우 제2 마이크로 스위치(171)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결이 유지되지만, 제2 마이크로 스위치(171)가 "열린" 경우 제2 마이크로 스위치(171)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결은 차단된다.
피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 하드 플로어로 감지된 경우 즉 제3 마이크로 스위치(152)가 열린 경우(도 3 참조), 제1 마이크로 스위치(171)와 직류 모터(142)와의 전기적 연결은 차단된다. 따라서, 이때 전술한 직류 모터(142)의 회전은 제1 마이크로 스위치(161)과 무관하게 제2 마이크로 스위치(171)의 열리고 닫힘에 의하여 제어된다. 그리고 제2 마이크로 스위치(171)는 닫힌 상태에 있을 때 직류 모터(142)를 회전 구동하도록 설정된다.
예를 들어 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되는 경우, 제3 마이크로 스위치(152)는 도 3에서처럼 열린 상태가 되어 직류 모터(142)는 제2 마이크로 스위치(171)에 의해 제어된다. 이때 도 8에서처럼 카펫에서 닫힌 상태로 유지되던 제2 마이크로 스위치(171)는 직류 모터(142)를 일방향으로 회전시킨다. 그리하여 도 7에서처럼 구동축(141)이 180°회전하여 제2 마이크로 스위치(171)가 열린 상태가 되면 직류 모터(142)의 회전이 정지된다.
이처럼 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되는 경우 직류 모터(142)는 닫힌 상태에 있던 제1 마이크로 스위치(161)가 열릴 때까지 구동축(141)을 180°회전시키며, 반대로 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되는 경우에는 직류 모터(142)는 닫힌 상태에 있던 제2 마이크로 스위치(171)가 열릴 때까지 구동축(141)을 180°회전시킨다.
본 실시예에서 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 또는 카펫에서 하드 플로어로 전환될 때 구동축(141)의 회전 방향과 무관하게 180°회전하는 것이면 된다. 따라서, 직류 모터(142)는 정역 방향으로 회전되는 모터일 필요가 없으며 단 방향으로 회전되는 모터로 구비되더라도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 흡입브러시(100)는 배터리(144)로부터 직류 모터(142)로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 전원 스위치부(180)를 구비한다. 도면에 나타나진 않았지만 전원 스위치부(180)의 하단부에는 피청소면에 접촉 가능한 전원 스위치(미도시)가 마련된다. 그리하여 흡입브러시(100)가 피청소면 상에 접촉된 경우에는 전원 스위치도 함께 피청소면과 접촉되며 이때 배터리(144)로부터 직류 모터(142)로 전원이 공급된다. 반면 흡입브러시(100)가 피청소면으로부터 이격 된 경우에는 전원 스위치에 열린 상태가 되어 배터리(144)와 직류 모터(142) 사이의 전기적 연결이 차단되며 따라서 배터리(144)로부터 직류 모터(142)로의 전원 공급이 차단된다.
이상 설명한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 진공청소기용 흡입브러시(100)의 동작에 대하여, 청소 도중에 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되는 경우 및 청소 도중에 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 3, 4, 7 및 8을 참조하여,청소 도중에 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되는 경우에 대하여 설명한다.
사용자가 흡입브러시(100)를 사용하여 하드 플로어 상에서 청소를 수행하는 도중에는, 도 8에서처럼 승강판(130)의 안착부(132)는 구동캠(143)에 의해 가압되된다. 이때 승강판(130)은 하강되고 하부케이싱(120)은 상대적으로 상승된 상태를 유지한다. 그리하여 하부케이싱(120)은 피청소면이 카펫인 경우에 비하여 피청소면에 대해 상대적으로 더 이격된 상태로 유지된다. 따라서 하부케이싱(120)이 흡입력에 의해 피청소면 상에 달라붙는 현상이 감소될 수 있다. 따라서 조작저항이 감소될 수 있다.
또한 사용자가 흡입브러시(100)를 사용하여 하드 플로어 상에서 청소를 수행하는 중에는, 도 3에서처럼 회전부재(153)의 스위치 접촉부(153b)는 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)와 이격되어 있어 제3 마이크로 스위치(152)는 열린 상태로 유지된다. 즉, 피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 하드 플로어로 감 지되는 상태에 있다. 이와 같이 피청소면이 하드 플로어로 감지되는 경우, 직류 모터(142)의 구동은 제2 직류 모터 구동부(170)에 의해 제어되며 구체적으로 직류 모터(142)는 제2 마이크로 스위치(171)가 닫힌 경우 회전 구동된다. 그런데, 피청소면이 하드 플로어인 경우에는 도 7에서처럼 제2 마이크로 스위치(171)가 열린 상태에 있으므로 직류 모터(142)는 회전하지 않는 상태로 유지된다.
이후 사용자가 흡입브러시(100)를 하드 플로어로부터 카펫으로 이동한 경우 즉 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되는 경우, 도 4에서처럼 회전부재(153)의 스위치 접촉부(153b)는 제3 마이크로 스위치(152)의 접촉단자(152a)를 접촉 가압하게 된다. 그리하여 피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 카펫으로 감지되는 상태로 전환된다.
이와 같이 피청소면이 카펫으로 감지되는 경우, 직류 모터(142)의 구동은 제1 직류 모터 구동부(160)에 의해 제어되며 구체적으로 직류 모터(142)는 제1 마이크로 스위치(161)가 닫힌 경우 회전 구동될 수 있다. 도 7에서처럼 제1 마이크로 스위치(161)는 제1 구동캠(162)에 의해 닫힌 상태로 유지되고 있었으므로 직류 모터(142)는 일방향으로 회전 구동된다. 그리고 구동축(141)이 180° 회전하여 도 8에서처럼 제1 구동캠(162)에 의하여 제1 마이크로 스위치(161)가 열린 상태가 되면 직류 모터(142)의 구동은 멈추게 된다.
이러한 과정에서 승강판(130)의 안착부(132)에는 구동축(141)이 안착되며, 그 결과 승강판(130)은 상승하며 하부케이싱(120)은 상대적으로 하강하게 된다. 그리하여 피청소면이 하드 플로어인 경우에 비해 하부케이싱(120)은 피청소면인 카펫 에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 카펫에서의 흡입율이 향상되어 카펫 상의 울(Wool) 사이에 존재하는 오물들을 효과적으로 흡입할 수 있게 된다.
한편 사용자가 카펫에서 청소를 수행하는 도중에 흡입브러시(100)를 위로 들어서 카펫으로부터 이격시키는 경우가 있다. 이러한 경우, 피청소면 감지부(150)의 상태는 도 4와 같은 상태에서 도 3과 같은 상태로 전환된다. 즉, 피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 하드 플로어로 감지되는 경우로 전환된다. 하지만 사용자가 흡입브러시(100)를 위로 드는 경우, 흡입브러시(100)에 구비된 전원 스위치부(180, 도 2 참조)의 스위치가 열려지게 되어 직류 모터(142)가 불필요하게 회전 구동되는 것이 차단될 수 있다.
다음으로 도 3, 4, 7 및 8을 참조하여, 청소 도중에 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되는 경우에 대하여 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이 사용자가 카펫 상에서 청소를 수행하는 경우, 하부케이싱(120)은 도 8에서처럼 카펫에 밀착된 상태를 유지한다. 이때 흡입브러시(100)의 피청소면 감지부(150)는 도 4에서처럼 제3 마이크로 스위치(152)가 닫힌 상태를 유지한다.
사용자가 흡입브러시(100)를 카펫으로부터 하드 플로어로 이동한 경우 즉 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되는 경우, 도 3에서처럼 제3 마이크로 스위치(152)가 열리게 되어 피청소면 감지부(150)에 의해 피청소면이 하드 플로어로 감지되는 상태로 전환된다.
이와 같이 피청소면이 하드 플로어로 감지되는 경우, 직류 모터(142)의 구동은 제2 직류 모터 구동부(170)에 의해 제어되며 구체적으로 직류 모터(142)는 제2 마이크로 스위치(171)가 닫힌 경우 회전 구동될 수 있다. 도 8에서처럼 제2 마이크로 스위치(171)는 제2 구동캠(172)에 의해 닫힌 상태로 유지되고 있었으므로 직류 모터(142)는 일방향으로 회전 구동된다. 그리고 구동축(141)이 180° 회전하여 도 7에서처럼 제2 구동캠(172)에 의하여 제2 마이크로 스위치(171)가 열린 상태가 되면 직류 모터(142)의 구동은 멈추게 된다.
이러한 과정에서 승강판(130)의 안착부(132)에는 구동캠(143)이 안착된다. 그 결과 승강판(130)은 구동캠(143)에 의해 하방으로 가압되어 하강하게 되며, 동시에 하부케이싱(120)은 상대적으로 상승하게 된다. 그리하여 피청소면이 카펫인 경우에 비해 하부케이싱(120)은 피청소면인 하드 플로어로부터 더 이격된 상태를 유지할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이때 흡입브러시(100)의 조작저항이 감소되어 하부케이싱(120)이 피청소면인 하드 플로어에 달라붙는 현상을 줄일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공청소기용 흡입브러시의 사시도이다.
도 2는 도 1의 흡입브러시를 상부케이싱이 분해된 상태로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 흡입브러시에 구비된 피청소면 감지부가 하드 플로어 상에 놓여진 경우에 대하여 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1의 흡입브러시에 구비된 피청소면 감지부가 카펫 상에 놓여진 경우에 대하여 도시한 측면도이다.
도 5는 도 1의 흡입브러시에 구비된 승강판 구동부, 제1 직류 모터 제어부 및 제2 직류 모터 제어부의 주요 구성들의 사시도로서, 피청소면이 하드 플로어인 경우에 대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 흡입브러시에 구비된 승강판 구동부, 제1 직류 모터 제어부 및 제2 직류 모터 제어부의 주요 구성들의 사시도로서, 피청소면이 카펫인 경우에 대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 절개 사시도로서, 피청소면이 하드 플로어인 경우에 대하여 도시한 도면이다.
도 8은 도 7을 피청소면이 카펫인 경우에 대하여 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
100: 흡입브러시 110: 상부케이싱
120: 하부케이싱 121: 흡입구
130: 승강판 132: 안착부
141: 구동축 142: 직류 모터
143: 구동캠 144: 배터리
150: 피청소면 감지부 152: 제3 마이크로 스위치
153: 회전부재 160: 제1 직류 모터 구동부
161: 제1 마이크로 스위치 162: 제1 제어캠
170: 제2 직류 모터 구동부 171: 제2 마이크로 스위치
172: 제2 제어캠 180: 전원 스위치부

Claims (7)

  1. 상부케이싱;
    상기 상부케이싱에 고정결합되며 피청소면으로부터 오물이 흡입되는 흡입구 형성된 하부케이싱;
    상기 하부케이싱에 대해 상하로 승강 가능하도록 상기 상부케이싱과 상기 하부케이싱 사이에 설치된 승강판;
    상기 승강판을 상하로 구동하는 승강판 구동부; 및
    상기 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 상기 승강판 구동부가 상기 승강판을 상승시키도록 제어하며, 상기 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 상기 승강판 구동부가 상기 승강판을 하강시키도록 제어하는 승강 제어 시스템;을 포함하며,
    상기 하부케이싱은, 상기 승강판이 상승함에 따라 상기 피청소면에 밀착되고 상기 승강판이 하강함에 따라 상기 피청소면에 대해 이격되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강판 구동부는,
    상기 승강판의 상부에 상기 승강판과 나란하게 배치된 구동축;
    상기 구동축을 회전 구동하는 직류 모터; 및
    상기 구동축의 외주면에 상기 구동축의 반경방향으로 돌출 형성된 적어도 하나의 구동캠;
    상기 직류 모터에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하며,
    상기 승강판의 상면에는, 상기 구동축과 상기 구동캠 중 어느 하나가 안착되는 안착부가 요입 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강판은,
    상기 구동축이 상기 안착부에 안착될 때 상기 하부케이싱에 대해 상승하며, 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착될 때 상기 구동캠에 의해 가압되어 상기 하부케이싱에 대해 하강하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승강 제어 시스템은,
    상기 피청소면이 하드 플로어인지 카펫인지를 감지하는 피청소면 감지부; 및
    상기 피청소면이 하드 플로어에서 카펫으로 전환되면 상기 구동축이 상기 안착부에 안착되도록 상기 직류 모터를 구동하는 제1 직류 모터 구동부; 및
    상기 피청소면이 카펫에서 하드 플로어로 전환되면 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착되도록 상기 직류 모터를 구동하는 제2 직류 모터 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 직류 모터 구동부는,
    상기 구동축의 일측에 인접 배치되는 제1 마이크로 스위치; 및
    상기 구동축의 일측에 형성되며, 상기 구동축이 상기 안착부에 안착된 경우에만 상기 제1 마이크로 스위치를 열린 상태로 유지시키는 제1 제어캠;을 포함하며,
    상기 제2 직류 모터 구동부는,
    상기 구동축의 타측에 인접 배치되며 상기 제1 마이크로 스위치와 나란하게 배치된 제2 마이크로 스위치; 및
    상기 구동축의 타측에 형성되며, 상기 구동캠이 상기 안착부에 안착된 경우에만 상기 제1 마이크로 스위치를 열린 상태로 유지시키는 제2 제어캠;을 포함하며,
    상기 직류 모터는,
    상기 제1 및 제2 마이크로 스위치와 전기적으로 연결되어, 상기 피청소면이 카펫으로 감지된 경우 상기 제1 마이크로 스위치가 열릴 때까지 일방향으로 회전하며, 상기 피청소면이 하드 플로어로 감지된 경우 상기 제2 마이크로 스위치가 열릴 때까지 상기 일방향과 동일 방향으로 회전하도록 마련된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 피청소면 감지부는,
    상기 피청소면으로부터 일정 높이로 수평 유지되는 고정판;
    상기 고정판의 상부에 배치되며 상기 제1 마이크로 스위치 및 상기 제2 마이크로 스위치와 전기적으로 연결된 제3 마이크로 스위치; 및
    상기 고정판에 나란한 회전축을 가지도록 상기 고정판에 설치되며, 일단에는 상기 피청소면과 접촉하는 피청소면 접촉부가 구비되고, 타단에는 상기 제3 마이크로 스위치의 접촉단자에 접촉되는 스위치 접촉부가 구비된 회전부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 흡입브러시.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 흡입브러시가 상기 피청소면으로부터 이격된 경우 상기 배터리가 상기 직류 모터에 공급하는 전원을 차단하는 전원 스위치부;를 더 포함하는 것을 진공청소기용 흡입브러시.
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