KR20170090688A - 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 주행가능하게 이루어져 바닥면을 따라 주행하고, 저면에 흡기덕트가 마련되어 바닥면의 먼지나 이물질을 흡입하여 포집하는 로봇본체; 상기 로봇본체의 저면에 마련되고, 바닥면을 닦는 걸레가 탈착가능하게 부착되는 걸레판; 및 상기 걸레판을 상기 로봇본체의 저면에 승강가능하게 고정하여 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 바닥면에서 이격시키는 걸레판 커넥터;를 포함한다.
즉, 본 발명에 의하면, 걸레가 부착되는 걸레판이 걸레판 커넥터에 의해 로봇본체에 승강가능하게 고정됨에 따라 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 이격시킬 수 있으므로, 바닥면의 상태에 따라 진공청소와 물걸레청소를 병행하거나 진공청소 또는 물걸레청소만을 선택적으로 수행할 수 있다.

Description

로봇청소기{Robot cleaner}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바닥면을 따라 주행하면서 바닥면에 존재하는 먼지나 이물질을 제거하는 동시에 바닥면을 걸레로 닦아내는 로봇청소기에 관한 것이다.

로봇청소기는 사용자의 조작이 없이도 주택이나 사무실과 같은 청소구역을 자율적으로 주행하거나 설정된 패턴으로 주행하면서 바닥면을 청소하는 자동기기이다.

과거의 로봇청소기는 바닥면을 주행하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 흡입하여 제거하는 청소방식에 국한되었으나, 근래의 로봇청소기는 저면에 걸레를 부착한 상태로 주행함으로써 바닥면의 이물질을 제거하는 동시에 바닥면을 닦아서 청소하는 방식이 사용되고 있다.

종래의 로봇청소기로는 대한민국 공개특허 제10-2012-42391호가 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 주행바퀴(13)에 의해 주행하는 몸체(1), 상기 몸체(1)의 하부로 돌출되어 바닥을 문지르는 청소부(2), 상기 청소부(2)에 물을 공급하는 급수장치(5), 청소부(2)를 구동하는 청소모터, 바퀴모터, 제어장치, 그리고 몸체(1)에 부착되어 장애물을 감지하는 장애물감지센서(8)로 구성된다.

이러한 선행기술의 로봇청소기는 도 1에 도시된 바와 같이 청소부(2)에 걸레가 부착되며, 청소부(2)가 코일스프링에 의해 가압됨에 따라 걸레를 바닥면에 밀착시킨 상태로 주행함으로써 바닥면을 닦는다.

그런데, 선행기술의 로봇청소기는 청소부(2)가 코일스프링에 의해 항상 바닥면에 밀착된 상태로 주행하므로, 물걸레 청소를 선택적으로 수행하지 못하는 문제점이 있으며, 물걸레 청소만이 가능하므로 예컨대 카펫과 같이 진공청소만이 가능한 바닥면의 청소에는 부적합한 문제점이 있었다.

- 특허등록 제10-1230147호(등록일: 2013.01.30, 발명의 명칭: 물걸레 청소용 청소로봇) - 특허등록 제10-1143723호(등록일: 2012.04.30, 발명의 명칭: 물청소 겸용 진공 청소기) - 특허등록 제10-1217366호(등록일: 2012.12.24, 발명의 명칭: 로봇청소기)

본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 청소구역을 주행하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 흡입하여 제거하는 동시에, 걸레를 바닥면에 밀착시킴으로써 진공청소와 물걸레청소를 동시에 수행할 수 있으며, 걸레를 바닥면에서 이격시킴으로써 진공청소만을 수행할 수도 있는 로봇청소기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기는, 주행 가능하게 이루어져 바닥면을 따라 주행하고, 저면에 흡기덕트가 마련되어 바닥면의 먼지나 이물질을 흡입하여 포집하는 로봇본체; 상기 로봇본체의 저면에 마련되고, 바닥면을 닦는 걸레가 탈착가능하게 부착되는 걸레판; 및 상기 걸레판을 상기 로봇본체의 저면에 승강가능하게 고정하여 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 바닥면에서 이격시키는 걸레판 커넥터;를 포함한다.

또한, 상기 걸레판 커넥터는 상기 걸레판의 양측에 제각기 일단부가 힌지결합되고, 상기 로봇본체에 제각기 결합되는 걸림돌기가 타단부에 마련되며, 상기 걸레판을 중심으로 접히거나 펴지면서 상기 걸레판을 승강가능하게 상기 로봇본체에 연결하는 한 쌍의 링크판; 상기 로봇본체의 저면에 마련되어 상기 링크판의 걸림돌기가 수평이동 가능하게 힌지결합되고, 상기 걸림돌기를 회전가능하게 수평이동시키면서 상기 링크판의 접힘이나 펴짐을 가이드하는 장공형태의 가이드레일; 상기 걸레판과 상기 로봇본체의 사이에 개재되고, 상기 걸레판을 탄성력에 의해 가압하여 하강시키면서 상기 걸레판을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및 상기 로봇본체에 마련되어 상기 걸레판이 상승상태로 걸리고, 상기 걸레판을 상승상태로 록킹하거나 상기 걸레판을 언록킹시켜서 하강시키는 후크;를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 걸레판 커넥터는, 상기 걸레판의 수직승강을 가이드하는 승강가이더;를 더 포함하며, 상기 승강가이더는 예컨대, 상기 걸레판에 수직상태로 돌출되어 상기 걸레판과 함께 승강하는 승강슬리브; 및 상기 로봇본체에 구멍형태로 마련되어 상기 승강슬리브가 끼워져 길이방향을 따라 슬라이드 되는 승강레일;을 포함하여 구성할 수 있다.

이와 더불어, 상기 걸레판 커넥터는 상기 로봇본체의 저면에 홈형태로 마련되어 상기 가이드레일이 양측벽에 형성되고, 상기 걸레판이 상기 후크에 의해 상승상태로 록킹되면서 상기 걸레판 및 상기 링크판이 매립상태로 수납되는 수납홀더;를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 로봇청소기는, 걸레가 부착되는 걸레판이 걸레판 커넥터에 의해 로봇본체에 승강가능하게 고정됨에 따라 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 이격시킬 수 있으므로, 바닥면의 상태에 따라 진공청소와 물걸레청소를 병행하거나 진공청소 또는 물걸레청소만을 선택적으로 수행할 수 있어 바닥면의 종류에 따라 청소방법은 선택하여 사용할 수 있도록 한다.

또한, 링크판에 의해 로봇본체에 승강가능하게 연결된 걸레판이 탄성체에 의해 하강한 상태로 탄력적으로 지지됨에 따라 걸레가 바닥면에 밀착되므로 걸레가 바닥면을 더욱 깨끗이 닦을 수 있으며, 걸레판이 상승된 상태로 후크에 의해 록킹되므로 걸레를 바닥면에서 이격시킨 상태로 진공청소만을 수행할 수 있는 정점이 있다.

도 1은 선행기술에 따른 로봇청소기를 나타내는 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 로봇청소기를 나타내는 저면도,
도 3은 도 2에 도시된 로봇청소기를 나타내는 A-A선 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 로봇청소기를 나타내는 B-B선 단면도,
도 5는 도 2에 도시된 걸레판 커넥터를 나타내는 저면사시도이다.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 로봇청소기는 도 2에 도시된 바와 같이 로봇본체(10), 걸레판(30) 및 걸레판 커넥터(40)를 포함한다.

로봇본체(10)는 바닥면을 따라 주행하면서 바닥면에 존재하는 먼지나 이물질을 흡입하는 부재로써, 도 2에 도시된 바와 같이 저면에 마련된 구동륜(11)에 의해 바닥면을 따라 주행하며, 저면에 마련된 흡기덕트(12)를 통해 바닥면에 쌓인 먼지나 이물질을 에어와 함께 흡입하여 포집하고, 흡기덕트(12)에 마련되어 회전하는 브러시(14)에 의해 바닥면을 쓸면서 이물질을 흡입한다.

이러한 로봇본체(10)는 미도시된 배터리의 전원에 의해 작동하며, 미도시된 리모컨과 같은 컨트롤러의 제어에 의해 바닥면을 설정된 패턴으로 주행하거나 자율주행하면서 청소작업을 수행한다.

또한, 로봇본체(10)는 외주면을 따라 카메라나 감지센서들이 마련되어 장애물이나 벽체를 감지하면서 바닥면을 주행할 수 있으며, 청소작업이 완료되면 미도시된 충전스테이션에 도킹하여 배터리의 전원을 충전할 수 있도록 구성된다.

한편, 로봇본체(10)는 흡기덕트(12)에 흡입력을 제공하는 흡기팬이 내장되어 먼지나 이물질을 흡기덕트(12)로 유입하며, 도 3에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)에 연결되어 먼지나 이물질을 포집하는 집진유닛(20)이 분리 가능하게 마련됨에 따라 집진유닛(20)의 분리를 통해 포집된 이물질을 제거하도록 구성된다.

즉, 로봇본체(10)는 바닥면을 따라 주행하면서 흡기덕트(12)를 통해 바닥면을 진공 청소한다.

또한, 걸레판(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 마련되어 걸레(1)가 탈부착되는 판상의 부재로, 이러한 걸레판(30)은 미도시된 벨크로테이프나 스냅단추와 같은 결합부재를 통해 걸레(1)가 탈착가능하게 부착되도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 걸레판 커넥터(40)는 걸레판(30)을 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정하는 구성요소로써, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 링크판(41) 및 가이드레일(42)과, 도 4에 도시된 바와 같이 탄성체(43) 및 후크(44)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 링크판(41)은 도 3에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 양측에 일단부가 힌지결합되어 편축 회전하며, 도 5에 도시된 바와 같이 타단부에 마련되는 걸림돌기(41a)를 통해 로봇본체(10)에 수평이동 가능하게 힌지 결합되면서 걸레판(30)을 로봇본체(10)에 연결하도록 구성된다.

이러한 링크판(41)은 도 3에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 하강에 따라 걸레판(30)을 중심으로 접히고, 도 3에 확대 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 상승에 따라 걸레판(30)과 동일평면으로 펴진다.

또한, 가이드레일(42)은 도 5에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 장공 형태로 마련되어 링크판(41)의 걸림돌기(41a)가 수평이동이 가능하게 힌지결합됨에 따라 걸림돌기(41a)를 회전가능하게 수평이동 시켜서 링크판(41)의 접힘이나 펴짐을 가이드하도록 구성된다.

즉, 상기 링크판(41)은 도 3에 도시된 바와 같이 걸림돌기(41a)가 가이드레일(42)을 따라 수평이동하면서 회전함에 따라 접히거나 펴지면서 걸레판(30)을 승강시킨다.

또한, 탄성체(43)는 걸레판(30)을 가압하여 하강시키는 부재로써, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 코일스프링으로 구성될 수 있으며, 걸레판(30)과 로봇본체(10)의 사이에 개재된 상태로 걸레판(30)을 탄력적으로 지지한다.

이러한 탄성체(43)는 걸레판(30)에 탄성력을 제공하여 걸레판(30)을 하강시키며, 걸레판(30)을 하강시킨 상태로 탄성지지함으로써 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨다.

따라서, 걸레판(30)은 걸레(1)를 바닥면에 밀착상태로 가압하면서 주행됨에 따라 바닥면을 깨끗이 닦아낼 수 있으며, 바닥면에 요철이나 굴곡이 있는 경우에도 탄성체(43)에 의해 완충되면서 밀착될 수 있다.

후크(44)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 수평이동이 가능하게 마련되어 걸레판(30)의 양측에 걸리면서 걸레판(30)을 상승상태로 록킹하는 부재이다.

구체적으로, 후크(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 양측에 걸림에 따라 걸레판(30)을 바닥면에서 이격시킨 상태로 록킹하며, 도 4에 확대 도시된 바와 같이 사용자에 의해 수평이동하여 걸레판(30)과 분리되면서 걸레판(30)을 하강시킨다. 이때, 걸레판(30)은 후크(44)가 언록킹됨에 따라 탄성체(43)의 탄성력에 의해 하강한다.

한편, 걸레판 커넥터(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 승강가이더(45)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 승강가이더(45)는 걸레판(30)의 승강을 수직상태로 가이드하는 구성요소로써, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 승강슬리브(45a) 및 승강레일(45b)을 포함하여 구성할 수 있다.

승강슬리브(45a)는 도 4에 도시된 바와 같이 걸레판(30)에 수직상태로 돌출되어 걸레판(30)과 함께 승강되고, 승강레일(45b)은 로봇본체(10)에 구멍형태로 형성되며, 승강슬리브(45a)가 끼워져서 슬라이드 된다.

즉, 상기 승강슬리브(45a)는 승강레일(45b)에 끼워진 상태로 승강함에 따라 걸레판(30)을 수직방향으로만 승강시킨다.

한편, 상기 걸레판 커넥터(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 수납홀더(46)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

수납홀더(46)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 걸레판(30)이 매립상태로 수납되는 구성요소로써, 도 5에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 홈형태로 형성되어 전술한 가이드레일(42)이 양측벽에 형성되며, 걸레판(30)이 상승하여 로봇본체(10)의 저면과 평면을 이루면서 매립된 상태로 수납된다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작동 및 작용을 설명한다.

로봇본체(10)는 미도시된 컨트롤러의 제어에 의해 청소구역의 바닥면을 따라 주행하면서 흡입팬의 작동에 의해 바닥면의 이물질과 먼지를 흡기덕트(12)로 흡입하고, 집진유닛(20)으로 포집한다.

한편, 사용자는 청소구역의 바닥면이 예컨대 장판일 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 걸레판(30)을 하강시켜서 걸레(1)에 의한 물걸레청소와 흡기덕트(12)에 의한 진공청소를 병행하여 수행시킨다.

이때, 후크(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 양측으로 이동하면서 걸레판(30)의 걸림을 언록킹시키며, 걸레판(30)은 후크(44)가 언록킹됨에 따라 탄성체(43)의 탄성력에 의해 하강하여 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨다.

여기서, 링크판(41)은 걸레판(30)의 하강에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 걸림돌기(41a)가 가이드레일(42)을 따라 수평이동 하면서 회전하여 걸레판(30)을 중심으로 접히는 형태로 편축 회전한다.

이때, 걸레판(30)은 승강슬리브(45a)를 통해 승강레일(45b)을 따라 하강하므로 수직상태로 하강하면서 걸레(1)를 바닥면에 밀착시키며, 걸레판(30)은 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨 상태로 로봇본체(10)에 의해 주행하면서 바닥면을 물걸레 청소를 하며, 바닥면이 굴곡진 경우에도 탄성체(43)의 탄성력에 의해 완충되면서 물걸레 청소를 수행한다.

한편, 사용자는 청소구역의 바닥면이 예컨대 카펫일 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 걸레판(30)을 상승시켜서 수납홀더(46)에 매립상태로 수납하며, 링크판(41)은 걸레판(30)의 상승에 의해 걸림돌기(41a)가 도 3에 도시된 바와 같이 가이드레일(42)을 따라 이동하면서 수평이동하여 걸레판(30)을 중심으로 펴지며, 후크(44)는 도 4에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 이동하여 걸레판(30)에 걸리면서 걸레판(30)을 상승상태로 록킹한다.

이에 따라, 로봇본체(10)는 걸레판(30)이 바닥면에서 이격된 상태로 주행하면서 흡기덕트(12)를 통해 진공청소만을 수행한다.

이상과 같이 본 발명의 로봇청소기에 의하면, 걸레(1)가 부착되는 걸레판(30)이 걸레판 커넥터(40)에 의해 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정됨에 따라 걸레(1)를 바닥면에 밀착시키거나 이격시킬 수 있으므로, 바닥면의 상태에 따라 진공청소와 물걸레청소를 병행하거나 진공청소 또는 물걸레청소만을 선택적으로 수행할 수 있다.

구체적으로, 링크판(41)에 의해 로봇본체(10)에 승강가능하게 연결된 걸레판(30)이 탄성체(43)에 의해 하강한 상태로 탄력적으로 지지됨에 따라 걸레(1)가 바닥면에 밀착되므로 걸레가 바닥면을 더욱 깨끗이 닦을 수 있으며, 걸레판(30)이 상승된 상태로 후크(44)에 의해 록킹되므로 걸레(1)를 바닥면에서 이격시킨 상태로 진공 청소만을 수행할 수 있다.

또한, 걸레판(30)이 승강슬리브(45a) 및 승강레일(45b)로 구성된 승강가이더(45)에 의해 가이드되므로 걸레판(30)이 수직상태로 승강할 수 있으며, 이에 따라 걸레판(30)이 수직상승하여 정위치된 상태로 후크(44)에 의해 록킹될 수 있다.

그리고, 걸레판(30)이 로봇본체(10)에 마련된 수납홀더(46)에 매립상태로 수납되므로 로봇본체(10)의 높이가 낮은 경우에도 걸레판(30)이 승강가능하게 적용될 수 있으며, 로봇본체(10)의 미관이 개선될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10 : 로봇본체 11 : 구동륜
12 : 흡기덕트 20 : 집진유닛
30 : 걸레판 40 : 걸레판 커넥터
41 : 링크판 41a : 걸림돌기
42 : 가이드레일 43 : 탄성체
44 : 후크 45 : 승강가이더
45a : 승강슬리브 45b : 승강레일
46 : 수납홀더

Claims (2)

1. 바닥면을 따라 주행하고, 저면에 흡기덕트가 마련되어 바닥면의 먼지나 이물질을 흡입하여 포집하는 로봇본체;
   상기 로봇본체의 저면에 마련되고, 바닥면을 닦는 걸레가 탈부착 가능하게 부착되는 걸레판;
   상기 걸레판을 상기 로봇본체의 저면에 승강가능하게 고정하여 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 바닥면에서 이격시키는 걸레판 커넥터;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸레판 커넥터는,
   상기 걸레판의 양측에 제각기 일단부가 힌지결합되고, 상기 로봇본체에 제각기 결합되는 걸림돌기가 타단부에 마련되며, 상기 걸레판을 중심으로 접히거나 펴지면서 상기 걸레판을 승강가능하도록 상기 로봇본체에 연결하는 한 쌍의 링크판;
   상기 로봇본체의 저면에 마련되어 상기 링크판의 걸림돌기가 수평이동 가능하게 힌지결합되고, 상기 걸림돌기를 회전가능하게 수평이동 시키면서 상기 링크판의 접힘이나 펴짐을 가이드하는 장공형태의 가이드레일;
   상기 걸레판과 상기 로봇본체의 사이에 개재되고, 상기 걸레판을 탄성력에 의해 가압하여 하강시키면서 상기 걸레판을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및
   상기 로봇본체에 마련되어 상기 걸레판이 상승상태로 걸리고, 상기 걸레판을 상승상태로 록킹하거나 상기 걸레판을 언록킹시켜서 하강시키는 후크;를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.

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