KR20160035366A

KR20160035366A - 로봇 청소기

Info

Publication number: KR20160035366A
Application number: KR1020140126857A
Authority: KR
Inventors: 김황; 박성일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-03-31
Also published as: US20160081525A1; US9615715B2; KR101618130B1; EP3000368B1; EP3000368A1

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.
본 발명은 본체; 상기 본체에 설치되는 먼지 흡입부와 먼지 저장부; 상기 본체를 이동시키는 구동 장치;를 포함한다.

Description

로봇 청소기{Robot Cleaner}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물을 용이하게 통과할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는, 청소기 본체 내부에 구비되어 공기 흡입력을 발생시키는 공기 흡입장치의 구동에 의해, 외부에서 이물질이 포함된 공기를 흡입한 후, 이물질을 분리하여 집진하는 장치이다.

상기의 기능을 수행하는 진공 청소기는, 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공 청소기, 그리고 사용자의 조작없이 스스로 청소를 수행하는 로봇 청소기로 분류된다.

여기서, 상기 로봇 청소기는, 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하는 장치이다. 다시 말해서, 상기 로봇 청소기는 일정 구역의 청소를 자동으로 수행한다. 이를 위하여, 상기 로봇 청소기에는, 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 센서, 그리고 상기 로봇 청소기의 이동을 위한 좌, 우측 바퀴가 구비된다. 여기서, 상기 좌, 우측 바퀴는 각각 좌륜모터와 우륜모터에 의해 회전하도록 구성되어, 상기 좌륜모터와 우륜모터의 구동에 따라 상기 로봇 청소기가 스스로 방향 전환을 하면서 실내의 청소를 수행한다.

또한, 상기 로봇 청소기의 하부에는, 바닥에서 이물질을 흡입하는 흡입 노즐이 구비된다. 상기 흡입 노즐은, 상기 청소기 본체에 움직일 수 없도록 고정되는 노즐 케이스와 상기 노즐 케이스의 바닥에 형성되어 이물질을 흡입하는 흡입구와 상기 흡입구에 회전 가능하게 구비되어 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 상기 흡입구로 쓸어올리는 에지테이터를 포함하여 구성된다.

또한 로봇 청소기는 통상적으로 전동식으로 구동되는 좌, 우측 바퀴 이외에 와 로봇 청소기의 원활한 회전 동작을 위한 캐스터를 구비하고 있다.

상술한 종래 기술에 따르는 로봇 청소기는 좁은 폭을 가지는 문턱이나 장애물을 만나는 경우에 지나가지 못하는 경우가 많았다.

특히 종래 기술인 공개특허공보 공개번호 10-2013-0035389에서 개시된 기술에 의하면 기어 조립체를 사이에 두고, 보조 바퀴와 메인 바퀴가 회전축에 의해서 연결되는 구조가 개시되어 있다. 그러나 종래 기술에 따르면 보조 바퀴와 메인 바퀴의 사이의 틈에 의해서 장애물이 끼는 문제가 발생할 수 있다. 또한 보조 바퀴와 메인 바퀴를 연결하기 위해 회전축을 연장하는 등의 복잡한 구조물을 구성해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 장애물을 안정적으로 통과할 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 좁은 폭을 가지는 장애물에 걸려서 주행이 중단되는 것을 방지할 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체; 상기 본체에 설치되는 먼지 흡입부와 먼지 저장부; 상기 본체를 이동시키는 구동 장치;를 포함하고, 상기 구동 장치는, 동력을 발생하는 동력 발생부; 상기 동력 발생부의 동력을 전달하는 동력 전달부; 상기 동력 전달부로부터 전달받은 동력에 의해서 회전되는 바퀴;를 포함하고, 상기 바퀴는, 상기 동력 전달부에 연결되는 휠 부재와, 상기 휠 부재의 외주면에 결합되어 바닥면에 접촉하는 제1부재와 제2부재를 포함하고, 상기 제1부재와 상기 제2부재는 상기 하나의 휠 부재에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공한다.

또한 상기 제2부재, 상기 제1부재 및 상기 동력 전달부가 순차적으로 상기 본체의 중심으로부터 멀어지도록 배치되는 것이 가능하다.

그리고 상기 휠 부재는, 상기 제1부재가 결합되는 제1결합부와, 상기 제1결합부에 비해서 직경이 작고, 상기 제2부재가 결합되는 제2결합부를 포함하는 것이 가능하다.

또한 상기 제1결합부와 상기 제2결합부는 접하게 배치되는 것이 가능하다.

상기 제1결합부와 상기 제2결합부는 일체로 형성된 것이 가능하다.

위에서 봤을 때에 상기 제1부재와 상기 제2부재는 서로 중첩되거나 접하도록 배치되는 것이 가능하다.

상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 사이는 단차진 것이 가능하다.

상기 제2부재의 직경은 상기 제1부재의 직경 보다 작은 것이 가능하다.

상기 제2부재는 변형이 용이하도록 내측에 빈 공간을 구비하는 복수 개의 공간부가 형성되는 것이 가능하다.

상기 제2부재의 폭은 상기 제1부재의 폭 보다 넓은 것이 가능하다.

상기 제2부재는 상기 제1부재에 비해서 유연한 재질로 이루어진 것이 가능하다.

상기 동력 전달부는, 복수 개의 기어와, 상기 기어가 수용되는 기어 하우징을 포함하는 것이 가능하다.

상기 기어 하우징은 상기 동력 발생부가 설치되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부는 상기 기어 하우징을 기준으로 상기 바퀴가 설치되는 면과 동일한 면에 배치되는 것이 가능하다.

상기 복수 개의 기어는, 상기 동력 발생부에 맞물려 회전하는 제1기어와, 상기 휠 부재에 맞물려 회전하는 제2기어를 포함하고, 상기 제1기어와 상기 제2기어의 회전축은 서로 평행한 것이 가능하다.

상기 제1부재와 상기 제2부재는 동일한 회전속도로 회전되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면 로봇 청소기가 장애물을 안정적으로 통과할 수 있다.

특히 본 발명에 따르면 좁은 폭을 가지는 장애물에 한쪽 바퀴만 접촉하거나 좁은 폭을 가지는 장애물이 본체의 하부에 놓인 상태에서 장애물을 안정적으로 통과할 수 있다.

본 발명에 따른 바퀴는 기존의 로봇 청소기에 큰 설계 변경 없이 적용가능하기 때문에, 기존 로봇 청소기를 변경하는 데에 소요되는 비용이 절감될 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 장애물에 의해서 로봇 청소기의 주행이 중단되지 않고 청소가 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 하부를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 요부를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 2가 결합된 상태를 도시한 도면.
도 4는 로봇 청소기의 실시예의 사시도.
도 5는 종래 기술에 따른 로봇 청소기와 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 비교한 도면.
도 6 및 도 7은 장애물을 통과하는 상태를 도시한 도면.
도 8 및 도 9는 다른 형태의 장애물을 통과하는 상태를 도시한 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 하부를 도시한 도면이다. 이하 도 1을 참조해서 설명한다.

본 발명의 실시예는 외관을 형성하는 본체(10), 상기 본체(10)에 설치되는 먼지 흡입부와 먼지 저장부, 상기 본체(10)를 이동시키는 구동 장치(40)를 포함한다.

상기 먼저 흡입부는 상기 본체(10)의 내부에 설치되어서, 외부로부터 먼지 등이 흡입될 수 있는 흡입력을 제공할 수 있다.

상기 먼지 저장부는 상기 본체(10)의 내부에 설치되어서, 상기 먼지 흡입부를 통해서 흡입된 먼지 등의 이물질이 저장될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 먼지 저장부에 먼지 등의 이물질이 쌓이게 되면 사용자는 상기 먼지 저장부를 상기 본체(10)로부터 탈거시켜서 상기 먼지 저장부 내의 이물질을 제거할 수 있다.

상기 본체(10)의 하부에는 상기 본체(10)를 전후로 이동시키거나 회전이 가능하도록 회전하는 바퀴(100)가 구비될 수 있다. 이때 상기 바퀴(100)는 상기 구동 장치(40)에 포함되는 구성요소로, 상기 구동 장치(40)의 바퀴(100)가 회전되면서 상기 본체(10)는 방향을 전환하거나 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.

한편 로봇 청소기는 상기 본체(10)의 일 측을 지지하고 상기 바퀴(100)에 의한 상기 본체(10)의 이동을 보조하는 전방 보조 바퀴(20)를 구비한다.

이때 상기 바퀴(100)는 상기 본체(10)의 좌측 및 우측에 서로 독립적으로 구비되어, 좌측 및 우측은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.

상기 본체(10)에는 이물질 등을 흡입하는 흡입부(14)와 상기 본체(10)가 단차를 오를 때에 상기 본체(10)를 안내하는 경사부(12)가 구비될 수 있다. 상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 전방 일측 하단에 형성되어, 소정 각도로 경사지도록 마련되는 부분을 의미할 수 있다.

상기 흡입부(14)는 상기 본체(10)에 구비되어 회전되면서 청소가 이루어지는 바닥면에 접촉하는 에지테이터, 상기 본체(10)에 형성되어 상기 본체(10) 내측에서 발생된 흡입력에 의해서 외부의 이물질을 흡입할 수 있는 흡입구 등을 포함할 수 있다.

상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 최전방에 배치되고, 그 후방에 상기 전방 보조 바퀴(20)가 마련되며, 상기 전방 보조 바퀴(20)의 후방에는 상기 바퀴(100)가 배치된다.

한편 상기 바퀴(100)의 후방에는 상기 본체(10)의 타측을 지지하도록 후방 보조 바퀴(30)가 마련될 수 있다.

상기 전방 보조 바퀴(20)와 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 수평 방향으로 회전이 자유롭게 가능하도록 마련된다. 한편 상기 전방 보조 바퀴(20) 및 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 높이가 고정되도록 마련된다.

한편 상기 바퀴(100)는 상기 본체(10)에 대해서 수평 방향으로 회전이 가능하지는 않지만, 양측에 두 개의 바퀴로 구성되어 있고, 양측의 바퀴가 서로 다른 회전 속도로 회전하거나 서로 다른 회전 방향으로 회전해서 상기 본체(10)가 어느 좌측 또는 우측으로 회전이 가능하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 요부를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2가 결합된 상태를 도시한 도면이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조해서 설명한다.

상기 구동 장치(40)는 동력을 발생하는 동력 발생부(50), 상기 동력 발생부(50)의 동력을 전달하는 동력 전달부(80), 상기 동력 전달부(80)로부터 전달받은 동력에 의해서 회전되는 바퀴(100)를 포함할 수 있다.

상기 동력 발생부(50)에 공급되는 전기는 상기 본체(10)에 설치되는 배터리에 의해서 공급되는 것이 가능하다. 상기 배터리는 외부 전원 등을 이용해서 충전이 가능한 충전지를 포함할 수 있다.

상기 동력 발생부(50)는 회전력을 발생시키는 구동 모터(52)를 포함할 수 있다. 상기 구동 모터(52)는 배터리에 의해서 공급되는 전기에 의해서 구동될 수 있다. 한편 상기 구동 모터(52)는 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 구비되어서, 좌측 바퀴와 우측 바퀴가 서로 다른 회전수 또는 서로 다른 방향으로 회전이 되도록 구동할 수 있다.

상기 동력 발생부(50)는 상기 구동 모터(52)의 일측을 고정하는 브라켓(54)을 포함할 수 있다. 상기 브라켓(54)에는 상기 구동 모터(52)의 회전축이 관통될 수 있는 관통공이 형성되는 것이 가능하다.

상기 동력 발생부(50)는 상기 구동 모터(52)의 회전수를 감지할 수 있는 엔코더(56)가 구비될 수 있다. 상기 엔코더(56)에서는 상기 구동 모터(52)의 회전수를 감지하고, 그 회전수에 따라서 상기 본체(10)의 이동 거리를 계산할 수 있다. 상기 동력 발생부(50)에서 상기 브라켓(54)과 상기 엔코더(56)는 다양한 형태로 변형된 실시예로 적용되는 것이 가능하다.

상기 동력 전달부(80)는 상기 동력 발생부(50)에서 발생된 동력을 상기 바퀴(100)에 전달할 수 있다.

상기 동력 전달부(80)는 복수 개의 기어(90)와 상기 기어가 수용되는 기어 하우징(82, 84)을 포함할 수 있다.

이때 상기 복수 개의 기어(90)는 상기 동력 발생부(50)에 맞물려서 회전하는 제1기어(92)와 상기 바퀴(100)에 맞물려서 회전하는 제2기어(94)를 포함할 수 있다. 상기 제1기어(92)와 상기 제2기어(94)의 사이에는 복수 개의 다른 기어들이 배치되어서 상기 제1기어(92)의 회전력이 상기 제2기어(94)로 전달될 수 있다.

상기 제1기어(92)와 상기 제2기어(94)의 회전축은 서로 평행하게 배치되어서, 상기 제1기어(92)가 회전될 때에 상기 제2기어(94)도 평행한 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 상기 바퀴(100)도 상기 제1기어(92) 및 상기 제2기어(94)의 회전축에 평행한 회전축에 대해서 회전되는 것이 가능하다.

상기 기어 하우징(82, 84)은 상기 복수 개의 기어(90)의 일측에 배치되는 제1하우징(82)과 상기 제1하우징(82)에 결합되어 상기 복수 개의 기어(90)를 수용하는 제2하우징(84)을 포함할 수 있다. 즉 상기 복수 개의 기어(90)는 상기 제1하우징(82)과 상기 제2하우징(84)에 의해서 형성되는 공간 내에 수용될 수 있다.

한편 상기 제2하우징(84)에는 상기 동력 발생부(50) 중에서 회전력을 발생시키는 구동 모터(52)가 수용되는 수용부(86)가 형성될 수 있다. 이때 상기 구동 모터(52)는 상기 수용부(86) 내에 수용된 상태에서 상기 구동 모터(52)의 회전축이 상기 제1기어(92)에 맞물려서 회전력이 전달되는 것이 가능하다.

특히 상기 구동 모터(52)는 회전축의 일단이 상기 엔코더(56)에 맞물리고, 회전축의 타단이 상기 제1기어(92)에 맞물릴수 있도록 회전축이 상기 구동 모터(52)를 기준으로 양단으로 연장되는 것이 가능하다.

상기 바퀴(100)는 상기 동력 전달부(80), 구체적으로 상기 제2기어(94)에 맞물리는 휠 부재(102)와, 상기 휠 부재(102)의 외주면에 결합되어 선택적으로 바닥면에 접촉하는 제1부재(114)와 제2부재(120)를 포함하는 것이 가능하다.

이때 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)는 하나의 휠 부재(102)에 각각 결합되는 다른 구성요소인 것이 가능하다.

상기 휠 부재(102)는 하나의 구성요소로 이루어져서, 사출 등에 의해서 제조되는 것이 가능하다.

상기 휠 부재(102)는 상기 제1부재(114)가 결합되는 제1결합부(104)와, 상기 제1결합부(104)에 비해서 직경이 작고, 상기 제2부재(120)가 결합되는 제2결합부(108)를 포함할 수 있다. 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)는 하나의 구성요소로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기 휠 부재(102)가 상기 제2기어(94)에 맞물린 상태에서, 상기 제2기어(94)의 회전력은 상기 휠 부재(102)를 통해서 상기 제1부재(114) 및 상기 제2부재(120)에 동시에 전달되는 것이 바람직하다.

특히 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)는 일체로 형성된 것이 가능하다. 따라서 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)는 하나의 휠 부재(102)에 결합되기 때문에 휠 부재(102)가 회전될 때에 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)가 별도의 동력 연결 장치를 구비하지 않더라도 함께 회전될 수 있다.

이때 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)는 접하게 배치될 수 있다. 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)는 인접하게 배치되어서 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)의 사이에는 다른 구성요소가 끼어드는 것이 방지될 수 있다. 예를 들어 장애물의 폭이 얇은 경우에 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)의 사이에 간격이 있으면, 해당 간격으로 장애물이 끼어드는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)가 접하게 배치해서, 관련 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

특히 위에서 봤을 때에 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)는 서로 중첩되거나 접하도록 배치되는 것이 가능하다. 따라서 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 사이에는 장애물이 끼어들어서 로봇 청소기의 주행을 방해하는 것이 방지될 수 있다. 장애물이 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 사이에 끼게 되면 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 회전이 방해될 수 있기 때문이다.

한편 상기 휠 부재(102)에서 상기 제2부재(120)의 직경(L2)은 상기 제1부재(114)의 직경(L1) 보다 작은 것이 바람직하다. 상기 제2부재(120)는 상기 제1부재(114)와는 다른 직경을 가지도록 마련되어서, 상기 제1부재(114)에 의해서 접촉하기 어려운 장애물에 상기 제2부재(120)가 접촉할 수 있다.

따라서 일반적인 주행에서는 상대적으로 직경(L1)이 큰 상기 제1부재(114)가 바닥면에 접촉한 상태로 상기 본체(10)가 주행하다가, 특이한 형태의 장애물에 맞닥드리면 상대적으로 직경(L2)이 작은 상기 제2부재(120)가 바닥면에 접촉한 상태로 상기 본체(10)가 주행하는 것이 가능하다.

한편 상기 제1결합부(104)의 직경이 상기 제2결합부(108)의 직경보다 큰 것이 가능하다. 상기 제1결합부(104)에는 상대적으로 직경이 큰 상기 제1부재(114)가 결합되고, 상기 제2결합부(108)에는 상대적으로 직경이 작은 상기 제2부재(120)가 결합되는 것이 가능하다.

상기 휠 부재(102)에서 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)의 사이는 단차진 것이 가능하다. 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)는 서로 다른 직경을 가지고, 서로 인접하게 배치되기 때문에 상기 제1결합부(104)와 상기 제2결합부(108)의 사이에는 완만한 경사에 의해서 연결되기 보다는 상기 휠 부재(102)의 회전중심축에 대해서 수직하게 절곡된 면을 가지는 단차진 형상을 이루는 것이 바람직하다.

상기 제2부재(120)는 변형이 용이하도록 내측에 빈 공간을 구비하는 복수 개의 공간부(124)가 형성되는 것이 가능하다. 상기 공간부(124)는 상기 제2부재(120)의 외형을 따라서 상기 제2부재(120)의 내부에 복수 개가 나열되도록 배치되는 것이 가능하다. 상기 공간부(124)는 외력이 작용하게 되면 압축되는 등의 형태로 형상의 변형이 가능하기 때문에 상기 제2부재(120)는 바닥면에 접촉면적이 커져서 상기 제2부재(120)가 회전될 때에 바닥면에 미끄러지는 것이 방지될 수 있다.

또한 상기 제2부재(120)는 상기 제1부재(114)에 비해서 유연한 재질로 이루어진 것이 가능하다. 상기 제2부재(120)는 상기 제1부재(114)에 비해서 변형되면서 바닥면에 접촉되는 면적을 크게 하는 형상을 가지는데, 상기 제2부재(120)의 재질도 유연하게 구성해서 상기 제1부재(114)에 비해서 바닥면과의 접촉에 따른 본체의 이동이 원할할 수 있도록 구성하는 것이 가능하다.

상기 제2부재(120)의 폭(W2)은 상기 제1부재(114)의 폭(W1)보다 넓은 것이 가능하다. 통상적으로는 상기 제1부재(114)가 바닥면에 접촉해서 상기 본체(10)가 이동하게 되는데 특이한 장애물을 만나게 되면 상기 제1부재(114)가 아닌 상기 제2부재(120)가 장애물 또는 바닥면에 접촉해서 상기 본체(10)가 이동한다. 따라서 상기 제2부재(120)의 폭이 더 넓어서 장애물 또는 바닥면과의 접촉 면적을 증가시켜서 해당 장애물을 통과하는 것이 가능하다.

한편 상기 제2부재(120), 상기 제1부재(114) 및 상기 동력 전달부(80)가 순차적으로 상기 본체(10)의 중심으로부터 멀어지도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉 상기 본체(10)의 중앙을 중심으로 상기 제2부재(120)가 본체(10)의 중앙에 가장 가깝게 배치되고, 상기 제1부재(114) 및 상기 동력 전달부(80)가 멀어지도록 배치되는 것이 가능하다.

상기 동력 전달부(80)는 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 사이에 배치되지 않고, 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)가 결합된 부분의 일측에 배치되기 때문에 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 사이에 간격이 형성되지 않아도 된다. 따라서 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 사이에 장애물이 끼는 등의 문제가 발생하지 않는다.

한편 상기 수용부(86)는 상기 동력 전달부(80)를 기준으로 상기 바퀴(100)가 설치되는 면과 동일한 면에 배치될 수 있다. 즉 상기 제1기어(92)와 상기 구동 모터(52)가 맞물리는 부분과 상기 제2기어(94)와 상기 휠 부재(102)가 맞물리는 부분이 상기 제1하우징(82)과 상기 제2하우징(84)을 기준으로 동일한 측면에 배치되게 된다.

따라서 상기 구동 장치(40)가 상기 본체(10)에서 전체적으로 차지하는 공간이 줄어들 수 있다는 장점이 있다.

도 4는 로봇 청소기의 실시예의 사시도이다. 이하 도 4를 참조해서 설명한다.

로봇 청소기를 하부에서 바라보면 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)가 선택적으로 바닥면에 접촉할 수 있도록 상기 본체(10)의 하부에 노출되도록 마련될 수 있다.

이때 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 직경이 다르기 때문에 상기 제1부재(114)가 바닥면에 접촉한 상태에서 상기 본체(10)가 주행하는 경우에는 상기 제2부재(120)는 상기 제1부재(114)를 따라서 회전할 뿐, 바닥면에 동일하게 접촉하면서 회전되지 않는다.

도 5는 종래 기술에 따른 로봇 청소기와 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 비교한 도면이다. 이하 도 5를 참조해서 설명한다.

도 5a는 종래 기술에 따라 제1부재(114)와 동일한 형태의 구성요소만을 포함하는 바퀴를 구비하는 형태이고, 도 5b는 본 발명에 따라 제1부재(114)와 제2부재(120)를 모두 포함하는 바퀴를 구비하는 형태이다.

예를 들어 종래 기술에 따르면 O1(Obstacle 1)과 같은 형태의 장애물을 맞닥뜨리는 경우에 상기 제1부재(114)에 해당되는 구성요소가 O1을 딛고 장애물을 통과해야 한다. 이때 상기 제1부재(114)에 해당되는 구성요소의 회전력이 약하거나 장애물에 접촉하는 접촉 면적이 충분하지 않은 경우에 상기 본체(10)의 이동이 장애물(O1)에 의해서 정지하는 문제가 발생할 수 있다.

특히 장애물(O1)에 상기 제1부재(114)가 어느 정도 회전되면서 장애물에 상기 본체(10)가 올라가게 되고, 상기 본체(10)의 하부가 일부 장애물(O1)에 얹혀지게 되면서 상기 제1부재(114)에 해당되는 바퀴가 바닥면에서 접촉이 떨어지게 되면 상기 제1부재(114)의 회전력에 의해서 상기 본체(10)가 이동할 수 없다. 따라서 상기 본체(10)가 장애물(O1)에 거치된 상태에서 상기 본체(10)의 주행이 정지될 수 있다.

그러나 본 발명에 따르면 O1과 같은 장애물을 맞닥뜨렸을 때에, 상기 제1부재(114)는 바닥면에 접촉해서 회전될 수 있는 반면에 상기 제2부재(120)는 장애물(O1)에 접촉해서 회전될 수 있다.

따라서 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)가 함께 회전되면서 바닥면과 장애물에 접촉이 이루어질 수 있기 때문에 장애물(O1)을 맞닥뜨렸을 때에 상기 본체(10)의 주행이 중단되는 문제가 발생하지 않는다.

또한 상기 제1부재(114)가 바닥면에 접촉되어 회전되면서 상기 본체(10)의 하부가 상기 장애물(O1)에 올라가게 되면 상기 제2부재(120)와 장애물(O1)과의 접촉되는 면적이 커지게 되고 상기 제2부재(120)의 회전력에 의해서 상기 본체(10)가 이동될 수 있다.

이때 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)는 하나의 휠 부재(102)에 설치되기 때문에 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)가 연결되는 부품에 결함이 발생되어서 상기 제1부재(114)와 상기 제2부재(120)의 회전력이 전달되는 구조에 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다.

도 6 및 도 7은 장애물을 통과하는 상태를 도시한 도면이다. 이하 도 6 내지 도 7을 참조해서 설명한다.

장애물(O1)은 방과 방 사이에 존재하는 문턱과 유사한 형태를 이룰 수 있다. 장애물(O1)은 상기 본체(10)의 폭보다 얇은 폭을 가지고 있어서 상기 본체(10)가 장애물(O1)에 대해서 비스듬한 각도로 접근하면 두 개의 상기 제1부재(114)가 장애물(O1)에 동시에 접촉하지 않게 된다.

즉 도 7과 같은 상황에서는 장애물(O1)이 두 개의 상기 제2부재(120)에 접촉하게 되어서 상기 본체(10)가 장애물(O1)을 통과하면서 이동할 수 있다.

도 8 및 도 9는 다른 형태의 장애물을 통과하는 상태를 도시한 도면이다. 이하 도 8 및 도 9를 참조해서 설명한다.

장애물(O2)는 장애물(O1)에 비해서는 폭이 넓지만 상기 본체(10)가 장애물(O2)에 정면이 아닌 비스듬한 각도로 접근했기 때문에 일측에 배치되는 상기 제1부재(114)는 장애물(O2)에 접촉하지만 타측에 배치되는 상기 제1부재(114)는 장애물(O2)에 접촉하지 않는 상태이다.

따라서 타측에는 상기 제1부재(114)가 아니라 상기 제2부재(120)가 장애물(O2)에 접촉해서 상기 본체(10)는 장애물(O2)에 의해서 주행이 중단되지 않고 연속적으로 주행할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 본체 40: 구동 장치
50: 동력 발생부 80: 동력 전달부
82: 제1하우징 84: 제2하우징
100: 바퀴 102: 휠 부재
104: 제1결합부 108: 제2결합부
114: 제1부재 120: 제2부재

Claims

본체;
상기 본체에 설치되는 먼지 흡입부와 먼지 저장부;
상기 본체를 이동시키는 구동 장치;를 포함하고,
상기 구동 장치는,
동력을 발생하는 동력 발생부;
상기 동력 발생부의 동력을 전달하는 동력 전달부;
상기 동력 전달부로부터 전달받은 동력에 의해서 회전되는 바퀴;를 포함하고,
상기 바퀴는,
상기 동력 전달부에 연결되는 휠 부재와,
상기 휠 부재의 외주면에 결합되어 서로 다른 바닥면에 접촉하는 제1부재와 제2부재를 포함하고,
상기 제1부재와 상기 제2부재는 상기 하나의 휠 부재에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제2부재, 상기 제1부재 및 상기 동력 전달부가 순차적으로 상기 본체의 중심으로부터 멀어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 휠 부재는,
상기 제1부재가 결합되는 제1결합부와,
상기 제1결합부에 비해서 직경이 작고, 상기 제2부재가 결합되는 제2결합부를 포함하는 로봇 청소기.
제3항에 있어서,
상기 제1결합부와 상기 제2결합부는 접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
상기 제1결합부와 상기 제2결합부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
위에서 봤을 때에 상기 제1부재와 상기 제2부재는 서로 중첩되거나 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
상기 제1결합부와 상기 제2결합부의 사이는 단차진 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제2부재의 직경은 상기 제1부재의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제8항에 있어서,
상기 제2부재는 변형이 용이하도록 내측에 빈 공간을 구비하는 복수 개의 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제2부재의 폭은 상기 제1부재의 폭 보다 넓은 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제2부재는 상기 제1부재에 비해서 유연한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 동력 전달부는,
복수 개의 기어와,
상기 기어가 수용되는 기어 하우징을 포함하는 로봇 청소기.
제12항에 있어서,
상기 기어 하우징은 상기 동력 발생부가 설치되는 수용부를 구비하고,
상기 수용부는 상기 기어 하우징을 기준으로 상기 바퀴가 설치되는 면과 동일한 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제13항에 있어서,
상기 복수 개의 기어는,
상기 동력 발생부에 맞물려 회전하는 제1기어와,
상기 휠 부재에 맞물려 회전하는 제2기어를 포함하고,
상기 제1기어와 상기 제2기어의 회전축은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제1부재와 상기 제2부재는 동일한 회전속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
먼지 흡입부를 구비하는 본체;
상기 본체를 이동시키는 바퀴를 구비하는 구동 장치를 포함하고,
상기 바퀴는 직경이 다르게 형성되어 서로 다른 높이의 바닥면에 접촉해서 회전하는 복수 개의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제16항에 있어서,
상기 바퀴는,
상대적으로 직경이 작은 부재는 상기 본체의 중앙에 가깝게 배치되고,
상대적으로 직경이 큰 부재는 상기 본체의 중앙에서 멀게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
제17항에 있어서,
상기 바퀴에서,
직경이 서로 다른 부재는 동시에 회전되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.