KR20150095469A - 로봇청소기 - Google Patents

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이규하
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Abstract

본 발명은 하나의 모터로 다양한 브러시를 구동하는 로봇청소기에 관한 것이다. 로봇청소기는 청소면에서 먼지를 제거하는 로봇청소기에 있어서, 흡입구가 형성된 본체, 흡입구에 회전가능하도록 배치되는 메인브러시, 메인브러시와 인접하게 회전가능하도록 설치되는 보조브러시, 흡입구 측으로 먼지를 이동시키기 위해 회전가능하도록 설치되는 적어도 하나의 사이드브러시를 포함하고, 메인브러시, 　보조브러시, 적어도 하나의 사이드브러시는 하나의 모터로 연동되어 구동가능하도록 연결된다. 하나의 모터로 메인브러시, 보조브러시, 적어도 하나의 사이드브러시를 연동하여 구동시킬 수 있다.

Description

로봇청소기{ROBOT CLEANER}
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 모터로 다양한 브러시를 구동하는 로봇청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 먼지를 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.
이러한 로봇청소기는 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 검출하고, 검출된 정보를 이용하여 장애물과 충돌이 발생되지 않도록 주행하면서 청소 영역을 청소하게 된다.
로봇청소기는 모터에 의해 팬이 회전하며 흡입력을 발생시키고, 브러시유닛에 의해 먼지가 비산되도록 하여 외부의 공기와 함께 먼지를 흡입한다. 흡입력을 발생시키는 모터와 팬은 동일한 회전축에 의해 모터가 팬의 하부에 위치하도록 마련되어 모터에 의해 회전축이 회전되면 회전축에 연결된 팬이 회전하면서 흡입력을 발생시키게 된다.
보다 효과적으로 먼지를 흡입하기 위해 로봇청소기는 다양한 브러시유닛을 포함할 수 있다. 일반적으로 로봇청소기는 흡입구에 위치하는 메인브러시와, 측면에 위치하는 사이드브러시 등을 포함할 수 있다.
이때, 메인브러시와 사이드브러시는 각각 모터를 이용하여 회전가능하게 설치되어 재료비가 상승하고, 로봇청소기 자체의 크기에 영향을 줄 수 있다.
또한, 흡입구의 높이가 높으면 큰 먼지를 흡입할 수 있으나 흡입력이 떨어지고, 흡입구의 높이가 낮으면 흡입력을 높아지나 큰 먼지를 흡입할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면은 하나의 모터로 다양한 브러시를 구동시키는 로봇청소기를 제공한다.
또한, 회전하며 흡입구로 먼지를 이동시켜 메인브러시의 작용을 돕는 보조브러시를 포함한 로봇청소기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 청소면에서 먼지를 제거하는 로봇청소기에 있어서, 흡입구가 형성된 본체, 상기 흡입구에 회전가능하도록 배치되는 메인브러시, 상기 메인브러시와 인접하게 회전가능하도록 설치되는 보조브러시, 상기 흡입구 측으로 먼지를 이동시키기 위해, 회전가능하도록 설치되는 적어도 하나의 사이드브러시를 포함하고, 상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 하나의 모터로 연동되어 구동가능하도록 연결된다.
상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 상기 청소면에 대해 수평하게 마련된 회전축을 포함하고, 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 상기 청소면에 대해 수직하게 마련된 회전축을 포함할 수 있다.
상기 모터는 상기 메인브러시와 제 1연결부재로 연결되고, 상기 제 1연결부재는 상기 모터의 회전축과 상기 메인브러시의 일 측을 연결하도록 설치될 수 있다.
상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 제 2연결부재로 연결될 수 있다.
상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시의 일 측과 상기 보조브러시의 일 측을 연결하도록 설치될 수 있다.
상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시를 같은 방향으로 회전하도록 연결하는 적어도 하나의 기어를 포함할 수 있다.
상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시의 일 측과 상기 보조브러시의 일 측, 상기 적어도 하나의 사이드브러시를 연결할 수 있다.
상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시가 서로 다른 속도로 회전가능하도록, 상기 제 2연결부재는 서로 다른 감속비를 갖는 복수의 기어를 포함할 수 있다.
상기 보조브러시와 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 제 3연결부재로 연결될 수 있다.
수평축으로 회전하는 상기 보조브러시와 수직축으로 회전하는 상기 적어도 하나의 사이드브러시를 연결하도록, 상기 제 3연결부재는 복수의 기어를 포함할 수 있다.
상기 본체는 상기 흡입구를 형성하는 설치부를 포함하고, 상기 설치부는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 각각 설치되는 제 1설치부와 제 2설치부를 포함할 수 있다.
상기 보조브러시는 상기 청소면의 먼지를 상기 흡입구로 이동시키기 위한 적어도 하나의 블레이드를 포함할 수 있다.
상기 보조브러시의 회전에 따라 먼지를 이동시킬 수 있도록, 상기 적어도 하나의 블레이드는 상기 보조브러시의 축방향과 수직하게 돌출될 수 있다.
상기 청소면의 먼지를 상기 흡입구로 이동시키기 위해, 상기 보조브러시는 상기 메인브러시의 전면에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 모터, 상기 모터와 회전가능하도록 제 1연결부재로 연결되는 메인브러시, 상기 메인브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 메인브러시와 제 2연결부재로 연결되는 보조브러시, 상기 보조브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 보조브러시와 제 3연결부재로 연결되는 적어도 하나의 사이드브러시를 포함한다.
상기 제 2연결부재와 상기 제 3연결부재는 적어도 하나의 기어를 포함할 수 있다.
상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록, 상기 적어도 하나의 기어는 서로 다른 감속비로 결합할 수 있다.
상기 모터의 회전축은 제 1방향으로 마련되고, 상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 상기 제 1방향으로 마련된 회전축을 각각 포함하고, 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 상기 제 1방향과 수직한 제 2방향으로 마련된 회전축을 각각 포함할 수 있다.
상기 제 1방향으로 배치된 상기 메인브러시와 상기 보조브러시를 연결하도록, 상기 제 2연결부재는 상기 제 1방향으로 마련된 회전축을 따라 회전가능하게 설치될 수 있다.
상기 제 1방향으로 배치된 상기 보조브러시와 상기 제 2방향으로 배치된 적어도 하나의 사이드브러시를 연결하도록, 상기 제 3연결부재는 적어도 하나의 기어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 흡입구의 전면에 회전가능하도록 설치되는 메인브러시, 상기 메인브러시의 회전에 따라 회전가능하도록 설치되는 보조유닛을 포함하고, 상기 보조유닛은, 상기 메인브러시의 회전축과 나란하게 마련된 회전축으로 회전가능하게 설치되는 보조브러시, 상기 보조브러시가 상기 메인브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 메인브러시와 상기 보조브러시의 일 측을 연결하도록 설치되는 연결부재, 상기 흡입구로 먼지를 이동시키도록, 상기 보조브러시에 부착되는 적어도 하나의 블레이드를 포함한다.
상기 흡입구를 형성하는 설치부를 포함하고, 상기 설치부는 상기 메인브러시가 설치되는 제 1설치부와, 상기 보조브러시가 설치되는 제 2설치부를 포함할 수 있다.
상기 제 1설치부와 상기 제 2설치부는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시의 적어도 일부를 각각 수용하도록 마련될 수 있다.
상기 연결부재는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 같은 방향으로 회전할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록, 상기 연결부재는 서로 다른 감속비를 갖도록 배치되는 복수의 기어를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 블레이드는 상기 보조브러시의 회전에 따라 회전하며 청소면의 먼지를 비산시킬 수 있도록, 상기 보조브러시에서 돌출되어 형성될 수 있다.
하나의 모터로 메인브러시, 보조브러시, 적어도 하나의 사이드브러시를 연동하여 구동시킬 수 있다.
또한, 메인브러시를 보조하는 보조브러시를 포함하여, 흡입효율을 높일 수 있다.
도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기를 도시한 도면이다.
도 2는　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 저면을 도시한 도면이다.
도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 설치부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 브러시유닛을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 메인브러시와 보조브러시를 도시한 도면이다.
도 6a, 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 보조브러시의 동작을 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 제 1사이드브러시를 도시한 도면이다.
도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 제 2사이드브러시를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)를 도시한 도면이고, 도 2는　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 저면을 도시한 도면이다.
로봇청소기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 청소면에 존재하는 먼지를 쓸거나 비산시키는 브러시유닛(100, 도 4)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 먼지는 로봇청소기 등 자동 또는 반자동 청소장치에 의해서 포집 가능한 (흙)먼지, 티끌, 가루, 파편 그리고 기타 먼지입자 등을 의미할 수 있다.
본체(10)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 예로 본체(10)는 원형으로 형성될 수 있다. 원형의 본체(10)는 회전하는 경우에는 회전 반경이 일정하여 주변 장애물과의 접촉을 피할 수 있고, 방향 전환을 쉽게 할 수 있다. 그리고 주행 중 장애물에 걸려서 본체(10)가 움직이지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본체(10)는 벽과 벽을 연결하는 모서리 영역까지 청소가 가능한 이점을 갖는 사각형상으로 마련될 수 있다.
본체(10)의 상부에는 로봇청소기(1)의 동작 상태, 먼지의 양, 배터리 충전 양, 시간 등 각종 정보를 디스플레이 할 수 있는 디스플레이부(12)가 형성될 수 있다. 또한, 본체(10)의 전방에는 장애물 내지 벽면에서 반사된 반사광이 투입될 수 있도록 센서창(50)과, 주행 방향에 수직한 상방의 이미지를 촬상할 수 있도록 비전창(60)이 형성될 수 있다. 이러한 센서창(50)과 비전창(60)을 통해 로봇청소기(1)는 청소영역을 판단하고 청소면을 이동할 수 있다.
본체(10)는 이동하며 청소면의 먼지 등을 흡입할 수 있도록, 구동바퀴(90)를 포함할 수 있다. 구동바퀴(90)는 본체(10)의 저면 중앙 영역의 좌우 가장자리에 서로 대칭적으로 두 개가 배치될 수 있다. 또한, 본체(10)를 지지하고, 구동바퀴(90)로 인해 이동하는 로봇청소기(1)의 운동을 원활하게 하는 복수의 보조바퀴(80)를 포함할 수 있다.
이러한 구동바퀴(90) 및 보조바퀴(80)로 인해 로봇청소기(1)는 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능할 수 있다. 예를 들면 두 개의 구동바퀴(90)를 동일하게 제어하여 로봇청소기(1)가 전방 또는 후방으로 주행하도록 할 수 있다. 또는, 좌우 구동바퀴(90)를 따로 제어하여 로봇청소기(1)가 방향을 전환하도록 할 수도 있다.
또한, 본체(10)는 이동하며 청소면의 먼지 등을 흡입할 수 있도록, 흡입구(15)를 포함할 수 있다. 흡입구(15)는 본체(10)의 저면에 마련될 수 있고, 흡입구(15)에는 브러시유닛(100)이 위치할 수 있다. 브러시유닛(100)은 메인브러시(20)와, 보조브러시(30), 사이드브러시(40)를 포함할 수 있다.
메인브러시(20)는 흡입구(15)에 회전가능하도록 배치될 수 있다. 메인 브러시(20)는 흡입구(15)와 인접한 바닥면에 쌓인 먼지를 휘저어 흡입구(15)로 유도한다. 흡입구(15)의 내부에는 송풍장치(미도시)가 마련되어 흡입구(15)로 유입된 먼지를 본체(10) 내부에 마련된 집진장치(미도시)로 이동시킨다.
보조브러시(30)는 메인브러시(20)와 인접하게 회전가능하도록 설치될 수 있다. 메인브러시(20)와 보조브러시(30)는 서로 나란하게 배치될 수 있다. 보조브러시(30)의 자세한 형태에 관하여 후술한다.
사이드브러시(40)는 본체(10)의 측면 부분 또는 구석 부분을 청소하기 위해 설치될 수 있다. 사이드브러시(40)는 본체(10)의 저면의 테두리 일측에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 사이드브러시(40)는 본체(10)의 중앙 영역을 벗어나서 본체(10)의 전방 사선 방향으로 치우쳐서 장착될 수 있다.
사이드브러시(40)는 본체(10)의 주변에 쌓인 먼지를 흡입구(15)로 이동시킬 수 있다. 사이드브러시(40)는 로봇청소기(1)의 청소 범위를 본체(10)의 바닥을 포함하여 그 주변으로 확장시킬 수 있다. 사이드브러시(40)는 도 1내지 도 2에서 도시된 바와 같이 본체(10)의 전면에 한 쌍으로 마련될 수 있고, 필요에 따라 하나만 설치될 수 있다. 즉, 로봇청소기(1)는 적어도 하나의 사이드브러시(40)를 포함할 수 있다.
도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 설치부(17)를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 브러시유닛(100)을 도시한 도면이다.
본체(10)는 브러시유닛(100)이 설치될 수 있는 설치부(17)를 포함하고, 브러시유닛(100)은 설치부(17)에 회전가능하게 설치될 수 있다. 설치부(17)는 메인브러시(20), 보조브러시(30), 사이드브러시(40)가 설치되는 공간을 각각 형성할 수 있다. 또한, 설치부(17)는 보조바퀴(80)가 수용되는 보조바퀴수용부(82)를 포함할 수 있다.
설치부(17)는 흡입구(15)가 형성된 제 1설치부(22)를 포함하고, 제 1설치부(22)에는 메인브러시(20)가 위치할 수 있다. 제 1설치부(22)와 인접하게 제 2설치부(32)가 마련되고, 제 2설치부(32)에는 보조브러시(30)가 위치할 수 있다. 제 1설치부(22) 및 제 2설치부(32)의 양 측에는 사이드브러시(40)가 수용되는 제 3설치부(42)가 마련될 수 있다.
설치부(17)의 상부에는 브러시유닛(100)에 동력을 제공하는 모터(70)가 위치할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 메인브러시(20), 보조브러시(30), 사이드브러시(40)는 서로 연결되어 하나의 모터(70)로 연동될 수 있다. 메인브러시(20), 보조브러시(30), 사이드브러시(40)는 하나의 모터(70)로 동력을 전달받는 다양한 형태로 마련될 수 있다.
일 실시예로 메인브러시(20)가 모터(70)와 연결되어 동력을 전달받고, 메인브러시(20)에서 보조브러시(30), 사이드브러시(40)로 동력을 전달하는 형태로 마련될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 메인브러시(20)와 모터(70)는 제 1연결부재(74)로 연결된다. 또한, 메인브러시(20)와 보조브러시(30)는 제 2연결부재(35)로 연결되고, 보조브러시(30)와 사이드브러시(40)는 제 3연결부재(45)로 연결될 수 있다.
설치부(17)는 제 2설치부(32)와 제 3설치부(42)의 사이에 위치하는 제 2연결부재설치부(34)를 포함할 수 있다. 제 3연결부재(45)는 제 3설치부(42) 내부에 위치할 수 있고, 제 1연결부재(74)는 제 1설치부(22)의 일 측에 위치할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모터(70)와 메인브러시(20), 보조브러시(30)는 청소면에 대해 수평하게 마련된 회전축을 포함하고, 사이드브러시(40)는 청소면에 대해 수직하게 마련된 회전축을 포함할 수 있다. 즉, 모터(70)의 회전축(72)이 제 1방향으로 마련되는 경우, 메인브러시(20)와 보조브러시(30)는 제 1방향으로 마련된 회전축을 각각 포함하고, 사이드브러시(40)는 제 1방향과 수직한 제 2방향으로 마련된 회전축을 각각 포함할 수 있다.
따라서, 제 1방향으로 나란하게 배치된 메인브러시(20)와 보조브러시(30)를 연결하도록, 제 2연결부재(35)는 제 1방향으로 마련된 회전축을 따라 회전가능하게 설치될 수 있다. 또한, 제 3연결부재(45)는 서로 수직한 방향으로 결합된 보조브러시(30)와 사이드브러시(40)를 연동시키기위해 웜기어(46)를 포함할 수 있다.
이하, 모터(70)와 브러시유닛(100)의 결합관계 및 브러시유닛(100)의 형상에 관하여 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 메인브러시(20)와 보조브러시(30)를 도시한 도면이다. 도 5는 설명의 편의를 위해 사이드브러시(40)를 생략하고 도시하였다.
앞서 설명한 바와 같이 모터(70), 메인브러시(20), 보조브러시(30)는 같은 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 모터(70), 메인브러시(20), 보조브러시(30)는 차례로 나란하게 위치할 수 있다.
모터(70)는 일 측으로 돌출된 회전축(72)을 포함하고, 제 1연결부재(74)는 모터(70)의 회전축(72)과 메인브러시(20)를 연결하도록 설치될 수 있다. 메인브러시(20)는 회전가능한 드럼형상을 가지며, 메인브러시(20)의 외주면에 배치되는 복수 개의 브러시(23)를 포함할 수 있다. 브러시(23)는 탄성력을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있다.
메인브러시(20)의 일 측에는 메인기어(26)가 결합되어 마련될 수 있다. 메인기어(26)와 모터(70)의 회전축(72)을 제 1연결부재(74)가 연결하여, 메인브러시(20)는 모터(70)로부터 동력을 제공받을 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1연결부재(74)는 메인기어(26)와 모터(70)의 회전축(72)을 연결하는 벨트의 형태로 마련될 수 있다.
보조브러시(30)는 메인브러시(20)와 나란하게 배치되고, 동일한 방향으로 연장된 회전축으로 마련될 수 있다. 보조브러시(30)는 청소면의 먼지를 흡입구(15)로 이동시키기 위해, 메인브러시(20)의 전면에 위치할 수 있다.
보조브러시(30)는 메인브러시(20)와 제 2연결부재(35)로 연결되어, 모터(70)에 의한 동력을 전달받을 수 있다. 보조브러시(30)는 양 측에 결합된 보조기어(36)를 포함할 수 있다. 제 2연결부재(35)는 보조브러시(30)의 일 측에 마련된 보조기어(36)와 메인기어(26)를 연결하는 적어도 하나의 기어(38)를 포함할 수 있다.
제 2연결부재(35)에 포함되는 적어도 하나의 기어(38)는 메인브러시(20) 및 보조브러시(30)와 동일한 방향으로 마련된 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 제 2연결부재(35)는 메인브러시(20)와 보조브러시(30)를 같은 방향으로 회전하도록 연결할 수 있다. 또한, 제 2연결부재(35)는 메인브러시(20)와 보조브러시(30)가 서로 다른 속도로 회전가능하도록, 서로 다른 감속비를 갖는 복수의 기어(38)를 포함할 수 있다.
도 6a, 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 보조브러시(30)의 동작을 도시한 도면이다. 도 6a, 6b는 설명의 편의를 위해 모터(70)를 생략하고, 　　사이드브러시(40)를 개략적으로 도시하였다.
도 6a, 6b에 도시된 바와 같이, 메인브러시(20)와 보조브러시(30)는 제 1설치부(22)와 제 2설치부(32)에 적어도 일부가 각각 수용되도록 배치될 수 있다. 제 1설치부(22)는 제 2설치부(32)와 접촉하는 반대편에 흡입구(15)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 보조브러시(30)는 회전축을 따라 연장된 적어도 하나의 블레이드(33)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 블레이드(33)는 보조브러시(30)의 축방향에 대해 수직하게 돌출될 수 있다. 블레이드(33)는 보조브러시(30)의 회전에 따라 청소면의 먼지를 흡입구(15)로 이동시킬 수 있다. 블레이드(33)는 보조브러시(30)의 외주면에 복수 개가 부착될 수 있다.
도 6a, 6b에서는 서로 대칭되는 한 쌍의 블레이드(33)를 도시하였다. 한 쌍의 블레이드(33)는 보조브러시(30)의 회전에 따라 회전하며 바닥면과 수평방향으로 배치되거나, 바닥면과 수직방향으로 배치될 수 있다. 도 6a은 한 쌍의 블레이드(33) 중 어느 하나가 청소면에 인접하게 위치하도록 바닥면과 수직방향으로 배치되는 경우를 도시한 것이다. 도 6b는 한 쌍의 블레이드(33)가 바닥면과 수평방향으로 배치되어 청소면과 멀리 위치한 경우를 도시한 것이다.
도 6a의 경우, 블레이드(33)가 청소면과 인접하게 위치하여 흡입구(15)에 의해 흡입되는 영역을 좁힐 수 있다. 동일한 동력으로 좁은 영역을 흡입함에 따라 로봇청소기(1)의 흡입력이 강해질 수 있다. 블레이드(33)가 청소면에 멀리 위치한 도 6b의 경우, 블레이드(33)가 청소면과 멀리 위치하여 흡입영역을 넓힐 수 있다. 그에 따라 부피가 큰 먼지 등이 보조브러시(30)를 통과하여 흡입될 수 있다.
보조브러시(30)는 메인브러시(20)보다 본체(10)의 전면에 위치할 수 있다. 그에 따라, 보조브러시(30)가 회전하며 블레이드(33)가 바닥면에 위치한 부피가 큰 먼지 등을 쳐서 메인브러시(20)를 향해 이동시킬 수 있다. 또한, 블레이드가 회전하며 발생하는 기류로 인해 바닥면에 위치한 먼지 등이 비산하고, 비산된 먼지 등은 메인브러시를 통해 흡입구로 흡입될 수 있다. 즉, 보조브러시에 의해 로봇청소기의 흡입효율이 좋아질 수 있다.
메인브러시(20)와 보조브러시는 앞서 설명한 바와 같이 제 2연결부재(35)를 통해 메인브러시의 회전에 따라 보조브러시가 회전가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 메인브러시와 보조브러시는 각각의 모터를 사용하여 각각 회전가능하게 설치될 수 있다. 보조브러시(30), 제 2연결부재(35), 블레이드(33)를 포함하여 보조유닛이라 할 수 있다.
도 7는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 제 1사이드브러시(40)를 도시한 도면이다. 일 측이 결합하는 보조브러시(30)와 메인브러시(20)와 달리, 한 쌍으로 마련된 사이드브러시(40)는 보조브러시(30)의 양 측에 결합한다. 제 1사이드브러시는 보조브러시(30)와 메인브러시(20)가 결합하는 반대측에 결합하는 사이드브러시(40)를 뜻하고, 설명의 편의상 제 1사이드브러시는 사이드브러시(40)라 한다.
사이드브러시(40)는 보조브러시(30)의 일 측에 결합하고, 한 쌍의 사이드브러시(40)는 보조브러시(30)의 양 측에 각각 결합할 수 있다. 사이드브러시(40)와 보조브러시(30)는 제 3연결부재(45)에 의해 각각 연결될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 동일한 방향으로 마련된 회전축을 갖는 메인브러시(20)와 보조브러시(30)를 연결하는 제 2연결부재(35)와 달리 제 3연결부재(45)는 수직한 회전축을 연결하도록 마련될 수 있다.
수평축으로 마련된 회전축으로 회전하는 보조브러시(30)와 수직축으로 마련된 회전축으로 회전하는 사이드브러시(40)를 연결하도록, 제 3연결부재(45)는 복수의 기어(46, 47, 48)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 3연결부재(45)는 수평축으로 회전하는 적어도 하나의 수평기어(47), 수직축으로 회전하는 적어도 하나의 수직기어(48), 이를 연결하는 윔기어(46)를 포함할 수 있다. 보조브러시(30)의 일 측에 마련된 보조기어(36)와 수평기어(47)가 맞물리도록 결합하고, 수평기어(47)는 윔기어(46)와 연결된다. 웜기어(46)는 수직기어(48)와 연결되고, 수직기어(48)는 사이드브러시(40)와 결합할 수 있다.
또한, 보조브러시(30)와 사이드브러시(40)가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록, 제 3연결부재(45)는 서로 다른 감속비로 결합하는 적어도 하나의 기어(46, 47, 48)를 포함할 수 있다. 따라서, 서로 다른 감속비로 결합하는 기어를 포함하는 제 2연결부재(35)와 제 3연결부재(45)로 인해 메인브러시(20), 보조브러시(30), 사이드브러시(40)는 서로 다른 속도로 회전할 수 있다.
도 8는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 제 2사이드브러시(40a)를 도시한 도면이다. 제 2사이드브러시는 보조브러시(30)와 메인브러시(20)가 결합하는 측에 결합하는 사이드브러시(40a)를 뜻한다. 즉, 도 7에 도시된 보조브러시(30)와 제 1사이드브러시(40)의 결합과 도 5에 도시된 메인브러시(20)와 보조브러시(30)의 결합을 포함을 포함하는 형태이다. 설명의 편의상 제 2사이드브러시는 사이드브러시(40a)라 한다.
앞서 설명한 제 1연결부재(72), 제 2연결부재(35), 제 3연결부재(45a)에 관한 결합형태를 모두 인용할 수 있다. 이때, 보조브러시(30)의 일 측에 마련된 보조기어(36)와 제 3연결부재(45a)의 수평기어(47a)가 결합하고, 수평기어(47a)가 제 2연결부재(35) 및 윔기어(46a)와 연결될 수 있다. 즉, 윔기어(46a)는 수평기어(47a)의 축방향으로 연장되어 형성되고, 수평기어(47a)와 제 2연결부재(35)의 기어가 맞물려 결합한다.
각각의 결합관계에 대해 설명하면 모터(70)가 구동되어 회전축(72)을 회전시키면 그에 연결된 제 1연결부재(74)가 메인기어(26)로 동력을 전달한다. 메인기어(26)의 회전에 의해 메인브러시(20) 및 제 2연결부재(35)의 각 기어(38)가 회전하고, 제 2연결부재(35)와 맞물려 있는 수평기어(47a)가 회전할 수 있다. 그에 따라, 수평기어(47a)와 결합된 보조기어(36)와 윔기어(46a)가 회전하고, 보조브러시(30)와 수직기어(48a)가 회전할 수 있다. 수직기어(48a)의 회전에 따라 그에 결합된 사이드브러시(40a)가 회전할 수 있다.
이러한 연결부재를 각각의 제 1연결부재, 제 2연결부재, 제 3연결부재로 나누지 않고 하나의 연결부재로 설명할 수 있다. 즉, 하나의 모터에 의해 메인브러시, 보조브러시, 사이드브러시가 동력을 전달받는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
설명함에 있어 특정 형상을 위주로 설명하였으나, 이는 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 로봇청소기 10 : 본체
15 : 흡입구 17 : 설치부
20 : 메인브러시 30 : 보조브러시
35 : 제 2연결부재 40 :사이드브러시
45 : 제 3연결부재 70 : 모터
74 : 제 1연결부재 100 : 브러시유닛

Claims (28)

  1. 청소면에서 먼지를 제거하는 로봇청소기에 있어서,
    흡입구가 형성된 본체;
    상기 흡입구에 회전가능하도록 배치되는 메인브러시;
    상기 메인브러시와 인접하게 회전가능하도록 설치되는 보조브러시;
    상기 흡입구 측으로 먼지를 이동시키기 위해, 회전가능하도록 설치되는 적어도 하나의 사이드브러시;를 포함하고,
    상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 하나의 모터로 연동되어 구동가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 상기 청소면에 대해 수평하게 마련된 회전축을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 사이드브러시는 상기 청소면에 대해 수직하게 마련된 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모터는 상기 메인브러시와 제 1연결부재로 연결되고,
    상기 제 1연결부재는 상기 모터의 회전축과 상기 메인브러시의 일 측을 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 제 2연결부재로 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시의 일 측과 상기 보조브러시의 일 측을 연결하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시를 같은 방향으로 회전하도록 연결하는 적어도 하나의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2연결부재는 상기 메인브러시의 일 측과 상기 보조브러시의 일 측, 상기 적어도 하나의 사이드브러시를 연결하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시가 서로 다른 속도로 회전가능하도록,
    상기 제 2연결부재는 서로 다른 감속비를 갖는 복수의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 보조브러시와 상기 적어도 하나의 사이드브러시는 제 3연결부재로 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  11. 제 10항에 있어서,
    수평축으로 회전하는 상기 보조브러시와 수직축으로 회전하는 상기 적어도 하나의 사이드브러시를 연결하도록,
    상기 제 3연결부재는 복수의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 상기 흡입구를 형성하는 설치부를 포함하고,
    상기 설치부는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 각각 설치되는 제 1설치부와 제 2설치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 보조브러시는 상기 청소면의 먼지를 상기 흡입구로 이동시키기 위한 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 보조브러시의 회전에 따라 먼지를 이동시킬 수 있도록,
    상기 적어도 하나의 블레이드는 상기 보조브러시의 축방향과 수직하게 돌출된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 청소면의 먼지를 상기 흡입구로 이동시키기 위해, 상기 보조브러시는 상기 메인브러시의 전면에 위치하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  16. 모터;
    상기 모터와 회전가능하도록 제 1연결부재로 연결되는 메인브러시;
    상기 메인브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 메인브러시와 제 2연결부재로 연결되는 보조브러시;
    상기 보조브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 보조브러시와 제 3연결부재로 연결되는 적어도 하나의 사이드브러시;
    를 포함하는 로봇청소기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 2연결부재와 상기 제 3연결부재는 적어도 하나의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 메인브러시, 상기 보조브러시, 상기 적어도 하나의 사이드브러시가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록,
    상기 적어도 하나의 기어는 서로 다른 감속비로 결합하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 모터의 회전축은 제 1방향으로 마련되고,
    상기 메인브러시와 상기 보조브러시는 상기 제 1방향으로 마련된 회전축을 각각 포함하고,
    상기 적어도 하나의 사이드브러시는 상기 제 1방향과 수직한 제 2방향으로 마련된 회전축을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1방향으로 배치된 상기 메인브러시와 상기 보조브러시를 연결하도록,
    상기 제 2연결부재는 상기 제 1방향으로 마련된 회전축을 따라 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1방향으로 배치된 상기 보조브러시와 상기 제 2방향으로 배치된 적어도 하나의 사이드브러시를 연결하도록,
    상기 제 3연결부재는 적어도 하나의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  22. 흡입구에 회전가능하도록 설치되는 메인브러시;
    상기 메인브러시와 인접하게 설치되는 보조유닛;을 포함하고,
    상기 보조유닛은,
    상기 메인브러시의 회전축과 나란하게 마련된 회전축으로 회전가능하게 설치되는 보조브러시;
    상기 흡입구로 먼지를 이동시키도록, 상기 보조브러시에 부착되는 적어도 하나의 블레이드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 흡입구를 형성하는 설치부를 포함하고,
    상기 설치부는 상기 메인브러시가 설치되는 제 1설치부와, 상기 보조브러시가 설치되는 제 2설치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1설치부와 상기 제 2설치부는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시의 적어도 일부를 각각 수용하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 보조유닛은 상기 보조브러시가 상기 메인브러시와 연동되어 회전가능하도록, 상기 메인브러시와 상기 보조브러시의 일 측을 연결하도록 설치되는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 같은 방향으로 회전할 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 메인브러시와 상기 보조브러시가 서로 다른 속도로 회전할 수 있도록,
    상기 연결부재는 서로 다른 감속비를 갖도록 배치되는 복수의 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  28. 제 22항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블레이드는 상기 보조브러시의 회전에 따라 회전하며 청소면의 먼지를 비산시킬 수 있도록, 상기 보조브러시에서 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
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