KR20180079072A - 청소기 - Google Patents

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KR20180079072A KR1020160184449A KR20160184449A KR20180079072A KR 20180079072 A KR20180079072 A KR 20180079072A KR 1020160184449 A KR1020160184449 A KR 1020160184449A KR 20160184449 A KR20160184449 A KR 20160184449A KR 20180079072 A KR20180079072 A KR 20180079072A
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Abstract

본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 포함한 공기를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉; 상기 회전봉과 함께 회전되도록 상기 회전봉의 외주면에서 돌출 형성되는 브러시부; 및 상기 브러시부에 이물질이 감기는 것을 방지하도록, 상기 일 방향으로 상기 브러시부의 후방에 인접하게 세워지고 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 브러시부와 접촉되는 블레이드를 포함한다. 이에 의하면, 청소기 작동 시 머리카락 등이 이물질이 브러시부에 감기는 것이 방지될 수 있다.

Description

청소기{CLEANER}
본 발명은 흡입 유동을 이용하여 바닥면의 먼지를 제거하는 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 청소기는, 구동모터에 의해 팬이 회전되고 흡입 유동이 발생되어 먼지를 흡입하도록 구성되는 진공청소기를 포함한다. 특히, 최근에는 로봇의 응용 분야가 확대됨에 따라, 일정 공간 내에서 자율 주행하며 바닥의 먼지를 흡입하거나 바닥을 걸레질하도록 이루어지는 로봇 청소기도 제작되고 있다.
사용자의 조작 또는 자율적으로 작동되는 청소기는, 바닥면의 먼지를 효과적으로 흡입하기 위하여 브러시 조립체를 구비한다. 구체적으로, 브러시 조립체는 별도의 구동모터 등에 의해 회전되거나, 바닥면과 구름 마찰에 의해 회전되도록 이루어진다. 또한, 브러시 조립체는 회전체의 외주에 복수 개의 모(bristle)로 구성되는 브러시를 구비하고, 브러시가 바닥면의 먼지를 흡입구 측으로 쓸어 먼지의 흡입을 유도한다.
브러시 조립체는 청소 대상이 되는 공간과 직접 접촉되고, 또한, 청소기 작동 후에도 이물질이 브러시에 잔류되는 경우가 많아 청결 관리가 중요하다. 특히, 머리카락 등이 브러시를 구성하는 모 사이에 끼어 감기게 되는 경우가 주로 문제가 된다.
종래기술로서 특허문헌 1에는, 브러시 조립체에 머리카락 등이 침투되어 쉽게 제거되지 않는 것을 해결하기 위하여, 블레이드를 구비하는 구조가 개시된 바 있었다. 그러나 종래의 구조는 브러시에 이미 침투된 머리카락을 제거하는데 용이한 구조에 가까웠다. 즉, 청소기의 동작 중에 머리카락의 끼임 자체를 방지하거나 극히 제한하는 데에는 한계가 있었다.
아울러, 브러시 및 블레이드를 포함하는 회전체로 이루어지는 브러시 조립체를 제작하는 공정에 있어 다양한 어려움이 있었다. 대표적으로, 특허문헌 1에서와같이 원형의 회전체에 수많은 모들을 직접 심는 방식은, 제작 시간 및 비용이 많이 소모되는 문제가 있었다. 또한, 모 사이에 공간을 조밀하게 구성하는데 한계가 있어 청소 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
다른 방식으로는, 별도로 모를 조밀하게 심는 공정을 거쳐 제작된 브러시 부품을 회전체에 스크류 결합으로 장착하는 방식이 있었다. 그러나 브러시 및 블레이드가 다양하게 구성될수록 조립 편의성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 머리카락 등의 이물질이 브러시에 침투되는 것이 방지되는 구조로 이루어지며, 아울러, 그 제작 및 조립이 손쉽도록 이루어지는 브러시 조립체에 대한 개발이 요구되고 있다.
공개특허공보 KR10-2011-0125942 A (2011.11.22. 공개)
본 발명의 첫 번째 목적은, 브러시부에 머리카락을 포함한 이물질이 침투 및 잔류되는 것이 방지될 수 있는 브러시 조립체를 포함하는 청소기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은, 다양한 형상 및 조밀한 배치를 갖는 브러시부가 손쉽게 제작될 수 있도록 구성되는 브러시 조립체를 포함하는 청소기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은, 브러시 조립체의 구성요소들이 서로 손쉽게 조립될 수 있도록 이루어지는 청소기를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 첫 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 포함한 공기를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉; 상기 회전봉과 함께 회전되도록 상기 회전봉의 외주면에서 돌출 형성되는 브러시부; 및 상기 브러시부에 이물질이 감기는 것을 방지하도록, 상기 일 방향으로 상기 브러시부의 후방에 인접하게 세워지고 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 브러시부와 접촉되는 블레이드를 포함한다.
구체적으로, 상기 브러시부는, 상기 회전봉의 일 단에서 타 단으로 기설정된 경로를 따라 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 포함할 수 있고, 상기 블레이드는 상기 회전봉의 외주면에서 상기 반경 방향으로 돌출되고, 상기 기설정된 경로를 따라 연장되도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 블레이드는 탄성 재질로 이루어질 수 있고, 특히, 상기 브러시부보다 탄성 계수가 작은 재질로 이루어질 수 있다.
나아가, 상기 브러시부와 블레이드는 상기 회전봉의 외주면으로부터 서로 동일한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 브러시 조립체는, 상기 일 방향으로 상기 블레이드의 후방에 인접하게 세워져, 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 블레이드를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 지지부재는, 브러시부와 동일하게, 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 포함할 수 있다.
또는, 상기 지지부재는 탄성 재질로 이루어질 수 있고, 특히, 상기 블레이드보다 탄성 계수가 큰 재질로 이루어질 수 있다.
상기 브러시부, 블레이드 및 지지부재는 상기 회전봉의 외주면으로부터 서로 동일한 높이로 돌출될 수 있다.
본 발명의 두 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 포함한 공기를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉; 상기 회전봉의 외주면에 장착되고, 상기 회전봉의 원주 방향으로 서로 이격배치되어 브러시 슬릿을 형성하는 복수 개의 커버; 및 상기 회전봉과 함께 회전되도록, 상기 회전봉의 단부로부터 상기 브러시 슬릿에 삽입 장착 가능하게 이루어지는 브러시 유닛을 포함한다.
이때, 상기 브러시 유닛은, 상기 브러시 슬릿을 따라 연장되고, 상기 커버의 내주면과 상기 회전봉의 외주면 사이에 삽입되도록 형성되는 베이스부; 및 상기 베이스부에 장착되고 상기 브러시 슬릿을 따라 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 구비하는 브러시부를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 브러시 유닛은, 상기 일 방향으로 상기 브러시부의 후방에 인접하게 세워져, 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 브러시부와 접촉되도록 이루어지는 블레이드를 더 포함할 수 있다.
상기 브러시 유닛은, 상기 일 방향으로 상기 블레이드의 후방에 인접하게 세워져, 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 블레이드를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 블레이드의 상기 회전봉 측 단부를 덮도록 연장되어 상기 브러시부와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 세 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 청소기는, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉; 상기 회전봉의 외주면에 장착되고, 상기 회전봉의 원주 방향으로 서로 이격 배치되어 브러시 슬릿을 형성하는 복수 개의 커버; 및 상기 회전봉과 함께 회전되도록, 상기 회전봉의 단부로부터 상기 브러시 슬릿에 삽입 장착되는 브러시 유닛을 포함하며, 상기 커버는, 상기 회전봉을 향하여 돌출 형성되는 후크부를 구비하고, 상기 회전봉은, 상기 후크부가 걸려 수용되도록 상기 회전봉의 외주면에 형성되는 후크 수용부를 포함한다.
아울러, 상기 브러시 조립체는, 상기 브러시 유닛을 상기 회전봉의 축방향으로 지지하도록 상기 회전봉의 단부에 체결되는 단부 커버를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 브러시 조립체는, 상기 회전봉의 내측에 탄성 지지되고, 상기 단부 커버에 형성되는 관통홀을 통과하여 상기 축방향으로 돌출 형성되는 연결핀을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 브러시 슬릿은 적어도 한 차례 굴절되는 형상으로 상기 회전봉의 일 단에서 타 단으로 연장 형성되고, 상기 브러시 유닛은 상기 브러시 슬릿에 벤딩되어 삽입 가능하도록 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫 번째, 본 발명에 따른 청소기의 브러시 조립체에는, 브러시부와 접촉되어 회전되는 블레이드가 구비됨으로써, 머리카락 등의 이물질이 블레이드에 걸려 브러시부 내부로 침투 및 잔류되는 것이 방지될 수 있다.
블레이드는 탄성 재질로 이루어지고, 특히, 브러시부보다 탄성 계수가 작은 재질 이루어짐으로써, 브러시부가 탄력적으로 바닥면을 쓸어나가는 동작이 방해되지 않을 수 있다.
한편, 브러시부와 블레이드가 동일한 높이를 가짐으로써, 회전 시 블레이드가 바닥면을 타격하는 소음 발생이 방지될 수 있고, 브러시부에 머리카락이 끼는 것이 방지될 수 있다.
또한, 블레이드의 후방에 지지부재가 추가됨으로써, 블레이드가 휘어져 높이가 낮아지는 것을 제한하여, 머리카락 끼임 방지가 효과적으로 구현될 수 있다.
지지부재는 브러시부와 동일하게 모(bristle)로 구성됨으로써, 별도로 부재나 공정이 추가되지 않고도 쉽게 제작될 수 있다.
브러시부, 블레이드 및 지지부재가 동일한 높이로 형성되고, 지지부재가 브러시부와 동일하게 구성됨으로써, 회전봉이 양 방향으로 회전되어도 머리카락이 침투 및 잔류되는 것이 방지될 수 있다.
두 번째, 본 발명에 따른 청소기의 브러시 조립체는 회전봉, 커버 및 브러시 유닛의 조립으로 이루어져, 복수 개의 브러시 유닛이 다양한 형상으로 손쉽게 제작될 수 있다.
특히, 베이스부와 브러시부를 구비하는 브러시 유닛이 별도로 제작될 수 있어, 브러시부의 모 간격을 조밀하게 형성하는 시간 및 비용이 절감될 수 있다.
브러시부 및 지지부재가 일체로 형성되고 블레이드를 덮도록 형성됨으로써, 조밀한 모 간격을 갖는 브러시부와 블레이드 및 지지부재가 더욱 손쉽게 제작될 수 있다.
세 번째, 본 발명에 따른 청소기의 브러시 조립체는 회전봉과 커버가 서로 후크 결합을 이루어 조립됨으로써, 추가되는 구성요소의 조립 편의성이 확보될 수 있다.
또한, 삽입 장착되는 브러시 유닛을 지지하는 단부 커버가 구비됨으로써, 브러시 조립체의 밀폐 및 결합이 견고하게 이루어질 수 있다.
이때, 브러시 조립체는 탄성 지지되는 연결핀을 더 포함하고, 연결핀이 단부 커버에 걸리도록 장착되므로, 브러시 조립체의 착탈 구조가 손쉽게 추가될 수 있다.
나아가, 브러시 유닛이 탄성 재질로 이루어져, 복수 개의 커버가 형성하는 굴절된 경로에도 손쉽게 삽입될 수 있고, 다양한 형상으로 브러시 유닛이 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 청소기의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 영역 A의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체를 보인 사시도.
도 4a는 도 3에 도시된 영역 B의 확대도.
도 4b는 도 3에 도시된 영역 C의 단면 개념도.
도 5a는 블레이드를 구비하지 않는 브러시 조립체에 머리카락이 감기는 모습을 보인 개념도.
도 5b는 브러시부와 이격되어 배치되는 블레이드를 구비하는 브러시 조립체에 머리카락이 감기는 모습을 보인 개념도.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체가 장착된 경우 머리카락이 흡입되는 모습을 보인 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 3에 도시된 브러시 조립체의 구성요소들을 보인 분해 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 브러시 유닛을 회전봉에 결합되는 방향에서 보인 단면 개념도.
도 8은 도 6에 도시된 브러시 유닛들이 별도로 제작된 상태를 보인 사시도.
이하, 본 발명에 관련된 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 영역 A의 단면도이다. 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 청소기(100)는 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120)을 포함한다.
청소기 본체(110)는 본 발명에 따른 청소기(100)의 외관을 형성한다. 도 1에 보인 것과 같이, 본 발명에 따른 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행하는 로봇 청소기일 수 있다. 이때, 바닥을 청소하는 것에는 바닥면에 존재하는 먼지 등의 이물을 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.
로봇 청소기의 실시예에서, 청소기 본체(110)는 주행을 위한 휠 유닛(111)을 구비할 수 있고, 휠 유닛(111)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 청소기 본체(110)는 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 포함할 수 있고, 배터리는 예를 들면 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)와 연결되며, 먼지를 포함한 공기를 흡입하는 역할을 수행한다. 도 1 및 2에 보인 것과 같이, 흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 흡입 유닛(120)이 돌출되는 일측은 본 발명의 청소기가 주행하는 앞쪽(F)이 될 수 있다. 아울러, 흡입 유닛(120)은 도 1에 보인 것과 같이 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 청소기(100)는 센싱 유닛(130)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 보인 것과 같이, 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)이 위치되는 청소기 본체(110)의 앞쪽(F)을 향하도록 배치될 수 있다. 구체적으로는 흡입 유닛(120)의 상 측에 배치될 수 있고, 본 발명의 청소기(100)에서 가장 앞쪽(F)에 위치하는 흡입 유닛(120)이 장애물 등과 부딪히지 않도록 지형지물을 감지할 수 있다.
한편, 청소기 본체(110)에는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 본 실시예에서는 먼지통(140)은 청소기 본체(110)의 타측인 뒤쪽(R)에 위치될 수 있고, 청소기 본체(110)의 뒤쪽(R)을 향하도록 돌출 형성될 수 있다. 아울러 먼지통(140)이 청소기 본체(110)에 장착되었을 때, 먼지통 덮개(150)가 먼지통(140)을 덮도록 이루어질 수 있다.
흡입 유닛(120)과 먼지통(140)의 연결관계에 따라, 흡입 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지를 포함하는 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로(112)를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입될 수 있다. 먼지는 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 분리되며, 먼지통(140)에 집진된다. 분리된 먼지는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구를 통하여 외부로 배출된다.
이상에서는 로봇 청소기의 예를 들어, 본 발명의 청소기(100)의 전체적인 구성요소들에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명에 따른 청소기(100)의 흡입 유닛(120)에 구비되는 브러시 조립체(121)에 관하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 청소기(100)의 흡입 유닛(120)은, 바닥면의 이물질 및 먼지를 효과적으로 흡입하기 위하여 브러시 조립체(121)를 구비한다. 브러시 조립체(121)는 청소 대상 공간이 되는 바닥면과 접촉되어, 이물질이 흡입 유닛(120)으로 원활하게 유입되도록 돕는 역할을 한다. 도 2에 보인 것과 같이, 브러시 조립체(121)는 흡입 유닛(120)의 내부에 수용되며, 특히, 사용자에 의해 청결한 상태로 관리될 수 있도록 탈착 가능하게 수용될 수 있다.
브러시 조립체(121)는, 일반적인 진공청소기의 경우 사용자의 조작에 따라 바닥면과의 구름 마찰로 회전될 수 있고, 로봇 청소기의 경우 별도의 구동모터에 의해 자동으로 회전되도록 이루어질 수 있다. 이하에서는 도 1 및 2에 일 예를 보인 로봇 청소기를 예를 바탕으로 브러시 조립체(121)에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(121)를 보인 사시도이다. 또한, 도 4a는 도 3에 도시된 영역 B의 확대도이고, 도 4b는 도 3에 도시된 영역 C의 단면 개념도이다. 이하에서는 도 3, 4a 및 4b를 참조하여, 머리카락 등의 이물질이 브러시 조립체(121)에 끼어 잔류되지 않도록 이루어지는 일 실시예에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(121)는 회전봉(121a), 브러시부(121b) 및 블레이드(121c)를 포함한다.
회전봉(121a)은 후술하는 브러시부(121b)를 지지하고 회전시키는 역할을 수행하는 구성요소이다. 회전봉(121a)은 사용자가 브러시 조립체(121)를 청결한 상태로 관리하도록 흡입 유닛(120)에 착탈 가능하한 구조로 이루어질 수 있다. 회전봉(121a)은 청소기가 이동되는 앞쪽(F)을 기준으로 좌우 양측으로 길게 연장되는 원통형으로 이루어질 수 있다. 그리고 회전봉(121a)은 좌우 양 단부가 흡입 유닛(120)에 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
브러시부(121b)는 바닥면의 먼지 등의 이물질을 쓸어, 이물질이 청소기 내부로 흡입되는 것을 돕는 기능을 한다. 브러시부(121b)는 회전봉(121a)의 외주면에서 돌출되는 형태로 이루어지며, 회전봉(121a)의 반경 방향으로 각각 배치되는 다수 개의 모(bristle, 121bb)로 이루어질 수 있다. 브러시부(121b)는 회전봉(121a)과 함께 좌우 양측으로 연장되도록 형성될 수 있고, 특히, 도 3에 보인 것과 같이, 회전봉(121a)의 외주면을 따라 복수 개의 나선이 연결된 기설정된 경로를 따라 배치될 수 있다.
한편, 블레이드(121c)는 브러시부(121b)에 머리카락과 같이 얇고 긴 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 구성요소이다. 블레이드(121c)는 회전봉(121a)이 회전되는 방향을 전방(F')으로 보았을 때, 회전봉(121a) 상에서 브러시부(121b)의 후방(R')에 인접하게 세워질 수 있다. 블레이드(121c)는 회전봉(121a)의 외주면에서 돌출 형성되어 세워지고, 브러시부(121b)의 기설정된 경로를 따라 회전봉(121a)의 좌우측 양단부로 연장 형성될 수 있다.
특히, 블레이드(121c)는 도 4B에 보인 것과 같이 브러시부(121b)에 근접하게 배치된다. 경우에 따라 브러시부(121b)와 밀착되도록 배치될 수도 있고, 기설정된 간격으로 이격되도록 배치될 수도 있다.
다만, 본 발명의 블레이드(121c)는, 적어도 회전봉(121a)이 회전될 때에는 브러시부(121b)와 접촉되도록 이루어진다. 구체적으로, 탄성력을 갖는 브러시부(121b)가 회전 방향의 전방(F')에서 바닥면에 의해 가압됨에 따라, 후방(R')의 블레이드(121c)와 접촉이 이루어질 수 있다.
도 4a 및 4b를 참조하여 블레이드(121c)에 의해 머리카락 등이 끼이는 것이 방지되거나 극히 제한될 수 있는 효과를 설명하면 다음과 같다.
머리카락 등 길고 얇은 이물질은, 일반적으로 다수 개의 모(121bb) 사이사이에 침투될 수 있으며, 침투된 이물질은 흡입 유닛(120)의 흡입력으로도 쉽게 제거되지 않을 수 있다. 도 4a에 보인 것과 같이 블레이드(121c)가 대략 회전봉(121a)의 축방향으로 가로질러 형성되면, 머리카락이 블레이드(121c)에 걸려 브러시부(121b)를 구성하는 복수 개의 모(121bb) 사이사이로 침투될 수 없게 된다. 특히, 도 4b에 보인 것과 같이 블레이드(121c)가 브러시부(121b)의 후방(R')에 밀착되거나 최대한 근접하도록 위치되면, 머리카락이 브러시부(121b)의 상단부에 끼이는 것도 최대한 방지될 수 있어 효과적이다.
한편, 블레이드(121c)는 브러시부(121b)와 마찬가지로 탄성 재질로 이루어질 수 있고, 예를 들면 고무 재질의 얇은 막(film)으로 이루어질 수 있다. 특히, 블레이드(121c)는 브러시부(121b)보다 탄성 계수가 작은 재질 이루어질 수 있다. 이로써 블레이드(121c)는, 브러시부(121b)가 탄력적으로 바닥면을 쓰는 동작을 방해하지 않으면서 이물질의 침투를 방지할 수 있다.
또한, 도 4b에 보인 것과 같이, 회전봉(121a)의 반경 방향을 기준으로 브러시부(121b)와 블레이드(121c)는 서로 동일한 높이(h)를 갖도록 이루어질 수 있다. 즉, 브러시부(121b)와 블레이드(121c)는 회전봉(121a)의 외주면으로부터 서로 동일한 높이로 돌출 형성될 수 있다.
블레이드(121c)가 브러시부(121b)보다 낮은 높이를 갖게 되면, 블레이드(121c)가 브러시부(121b)의 후방에 밀착된다고 하더라도, 블레이드(121c) 높이 이상의 브러시부(121b) 상단부의 모(121bb) 사이사이에는 머리카락이 침투되어 잔류될 수 있다. 반대로 블레이드(121c)가 브러시부(121b)보다 높게 돌출되면, 브러시 조립체(121)의 회전 시 블레이드(121c)가 바닥면을 타격하여 소음 및 손상이 발생될 수 있다. 따라서, 블레이드(121c)가 브러시부(121b)와 동일한 높이로 형성되는 경우 머리카락 침투 방지가 더욱 효과적으로 수행될 수 있다.
한편, 도 4b에 보인 것과 같이 브러시 조립체(121)는 지지부재(121d)를 더 포함할 수 있고, 지지부재(121d)는 블레이드(121c)를 지지하는 역할을 수행한다. 지지부재(121d)는, 회전봉(121a)의 회전 방향으로 블레이드(121c)의 후방(R')에 인접하게 세워지고, 브러시 조립체(121)의 회전 시 블레이드(121c)를 지지하도록 이루어질 수 있다.
경우에 따라, 지지부재(121d)는 브러시부(121b)와 동일하게, 회전봉(121a)의 반경 방향으로 각각 배치되는 다수 개의 모(121bb)로 이루어질 수 있다. 즉, 블레이드(121c)는 회전봉(121a)의 좌우 양단으로 연이어 배치되는 다수 개의 모(121bb) 사이에 위치될 수 있다.
블레이드(121c) 후방에 지지부재(121d)가 보강되면, 브러시 조립체(121)의 회전 시 바닥면에 가압되어 블레이드(121c)가 눕혀져 높이가 낮아지는 것이 제한될 수 있고, 따라서, 브러시부(121b)에 머리카락이 침투될 가능성이 더 낮아질 수 있다.
특히, 지지부재(121d)가 브러시부(121b)와 동일하게 복수 개의 모(121bb)로 구성되면, 별도의 부재나 공정의 추가가 최소화될 수 있는 이점이 있다. 이 경우, 지지부재(121d)는 브러시부(121b)와 마찬가지로 블레이드(121c)보다 탄성 계수가 크게 형성될 수 있으므로, 후방에서 블레이드(121c)를 지지하는 역할을 충분히 수행할 수 있다.
한편, 블레이드(121c)의 후방에 배치되는 지지부재(121d)는, 그 높이가 블레이드(121c)와 반드시 동일하지 않아도 지지 역할을 수행할 수 있다. 그러나 지지부재(121d)가 브러시부(121b)와 동일하게 복수 개의 모(121bb)로 구성되고, 도 4b에 보인 것과 같이 그 높이(h)도 브러시부(121b) 및 블레이드(121c)와 동일하게 돌출 형성되는 실시예도 있을 수 있다.
이러한 실시예의 경우, 회전봉(121a)이 전방(F') 또는 후방(R') 중 어느 방향으로 회전되어도 머리카락이 브러시 조립체(121)에 침투되는 것이 제한 또는 방지될 수 있다. 즉, 지지부재(121d)와 브러시부(121b)가 각각 브러시 및 지지 기능을 수행하게 된다. 이는 특히, 일반적인 진공청소기에서 사용자의 조작에 의해 브러시 조립체(121)가 바닥면에서 앞쪽(F)과 뒤쪽(R)으로 번갈아가며 구름 마찰되는 경우 효과적일 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(121)에 의한 효과를 비교하기 위한 개념도들이다. 도 5a는 블레이드를 구비하지 않는 브러시 조립체(21)에 머리카락이 감기는 모습을 보인 개념도이다. 본 발명의 일 예가 되는 로봇 청소기에서 블레이드가 존재하지 않으면, 머리카락은 회전봉(21a)의 원주 방향을 따라 이격 배치되는 브러시부(21b)에 연속적으로 침투되어 브러시 조립체(21)를 감아 들어가게 된다.
도 5b는 브러시부(21b)와 이격되어 배치되는 블레이드(21c)를 구비하는 브러시 조립체(21)에 머리카락이 감기는 모습을 보인 개념도이다. 블레이드(21c)가 회전봉(21a)에 장착되더라도, 회전봉(21a)은 일정 곡률 반경을 가지므로 머리카락이 브러시부(21b)의 상단부 일정 부분에는 여전히 침투될 수 있다. 이러한 경우는 청소기 작동 후 머리카락의 제거가 다소 용이할 수는 있어도, 청소기 작동 중 머리카락이 감기는 것이 방지되기는 어렵다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(121)가 장착된 경우 머리카락이 흡입되는 모습을 보인 개념도이다. 블레이드(121c)는 브러시 조립체(121)의 회전 시에는 브러시부(121b)와 접촉될 정도로 브러시부(121b)에 인접하게 배치된다. 이 경우, 머리카락은 회전봉(121a)의 원주 방향으로 배치되는 각각의 브러시부(121b)에 침투되지 않거나, 상단부에 미세하게 침투되더라도 흡입 유닛(120)의 흡입력에 의해 이탈될 수 있다. 따라서, 청소 후에 브러시 조립체(121)에 머리카락이 감겨 잔류되는 것이 방지될 수 있다.
이상에서는 머리카락 등의 이물질이 침투 및 잔류되는 것이 방지될 수 있도록 이루어지는 브러시 조립체의 구조에 대해 설명하였다. 이하에서는, 위와 같은 브러시 조립체가 제작이 용이하도록 이루어지는 구조에 대해, 이해의 편의상 실시예를 달리하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 3에 도시된 브러시 조립체(220)의 구성요소들을 보인 분해 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시 조립체(220)는, 회전봉(221), 커버(222) 및 브러시 유닛(223)을 포함한다.
회전봉(221)은 앞선 일 실시예와 마찬가지로, 청소기가 이동되는 앞쪽(F)을 기준으로 좌우 양측으로 길게 연장되는 원통형으로 이루어질 수 있고, 회전 가능하도록 회전 유닛에 수용될 수 있다.
커버(222)는 회전봉(221)의 외주면에 장착되는 구성요소로, 복수 개가 함께 구비되어 브러시 슬릿(224)을 형성하는 역할을 한다. 도 6에 보인 것과 같이, 복수 개의 커버(222)는 회전봉(221)의 원주 방향으로 서로 이격 배치되는데, 각각의 커버(222) 사이 공간이 브러시 슬릿(224)이 된다. 커버(222)는 대략 회전봉(221)의 일 단부에서 타 단부로 연장되는 형상을 가질 수 있다. 그리고 복수 개의 커버(222)가 원주 방향으로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 브러시 슬릿(224)은 회전봉(221)의 일 단부에서 타 단부로 연결되는 길고 좁은 공간으로 이루어질 수 있다. 브러시 슬릿(224)은 회전봉(221)의 외주면을 따라 하나의 나선 또는 복수 개의 나선이 연결되는 형상으로 이루어질 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 브러시 유닛(223)을 회전봉(221)에 삽입되는 방향에서 보인 단면 개념도이다. 본 실시예의 브러시 유닛(223)은 앞선 실시예의 브러시부(121b)를 포함하는 것으로써, 바닥면의 먼지 등의 이물질을 쓸어 청소기 내부로 흡입을 유도하는 역할을 한다. 다만 본 실시예의 브러시 유닛(223)은, 회전봉(221)의 단부로부터 브러시 슬릿(224)에 삽입 장착되도록 형성된다.
삽입 장착되는 구조를 갖도록, 브러시 유닛(223)은 베이스부(223a)와 브러시부(223b)를 구비한다. 베이스부(223a)는 브러시 슬릿(224)을 따라 연장되고, 커버(222)와 회전봉(221)의 외주면 사이에 삽입되도록 형성된다. 도 7에 보인 것과 같이, 베이스부(223a)는 회전봉(221)의 회전 방향의 전방(F') 및 후방(R')으로 연장 형성되어, 각각, 전방(F') 및 후방(R')에 위치하는 커버(222)의 내주면에 삽입될 수 있도록 이루어진다. 회전봉(221)의 축방향으로는 브러시 슬릿(224)의 경로만큼의 길이로 연장 형성될 수 있다.
브러시부(223b)는 베이스부(223a)에 장착되고, 브러시 슬릿(224)을 통해 회전봉(221)의 외주면으로 돌출되는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 브러시부(223b)는 다수 개의 모(bristle, 223bb)가 각각 회전봉(221)의 반경 방향을 향하고, 브러시 슬릿(224)을 따라 서로 나란하게 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시 조립체(220)는, 먼저, 회전봉(221)에 복수 개의 커버(222)가 장착되고, 브러시 유닛(223)이 회전봉(221)의 축방향으로 일 단부에서부터 삽입되어 장착되는 순서로 조립될 수 있다. 이러한 결합 구조에 의해 복수 개의 브러시 유닛(223)이 손쉽게 형성될 수 있는 이점이 있고, 브러시 유닛(223)이 복잡한 형상의 나선형으로도 회전봉(221)의 외주면에 형성될 수 있다.
또한, 베이스부(223a)와 브러시부(223b)로 이루어지는 브러시 유닛(223)이 별도로 제작될 수 있다. 이에 따라, 회전봉(221)의 외주면에 다수 개의 모를 개별적으로 심지 않고, 평면형의 베이스부(223a)에 다수 개의 모가 한꺼번에 장착될 수 있다. 따라서, 모 간격을 보다 조밀하고 균일하게 장착시키는 데 시간과 비용이 덜 소모될 수 있다.
한편, 본 실시예의 브러시 유닛(223)에는 앞선 실시예와 같이 블레이드(223c)가 추가로 구비될 수 있다. 블레이드(223c)는 브러시 조립체(220)의 회전 시 브러시부(223b)와 접촉되도록, 전방(F') 회전 방향의 반대 방향인 후방(R')에 형성될 수 있다. 블레이드(223c)에 의해 앞선 실시예와 마찬가지로 브러시부(223b)에 머리카락 등이 침투되는 것이 방지될 수 있다.
아울러 본 실시예에서는, 블레이드(223c)가 추가로 구비됨으로써, 베이스부(223a) 상에 브러시부(223b)가 고정될 수 있는 접착면을 추가로 제공되는 효과가 있다. 즉, 블레이드(223c)에 의해 회전봉(221)의 반경 방향으로 추가적인 접착면이 제공되어, 간격이 조밀하고 균일한 브러시부(223b)가 견고하게 형성될 수 있다.
또한, 앞선 실시예에서와 같이, 브러시 유닛(223)에는 지지부재(223d)가 더 구비되어 블레이드(223c)를 지지하는 역할을 할 수 있고, 나아가, 지지부재(223d)와 브러시부(223b)가 동일한 재질로 이루어져 동일한 기능을 수행하도록 이루어질 수도 있다.
특히, 본 실시예에서는, 지지부재(223d)와 브러시부(223b)가 일체로 형성될 수 있고, 지지부재(223d)와 브러시부(223b)가 블레이드(223c)의 베이스부(223a) 측 단부를 덮도록 이어지게 형성될 수 있다. 도 7에 보인 것과 같이, 회전봉(221)의 반경 방향으로 U 자형으로 연장되는 복수 개의 모가 블레이드(223c)를 감싸고, 감싸여진 단부가 가압되어 베이스부(223a)에 결합될 수 있어, 브러시 유닛(223)이 한꺼번에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예의 브러시 조립체(220)는 복수 개의 커버(222)가 추가됨으로써, 회전봉(221)과 커버(222)의 조립 공정이 추가적으로 요구될 수 있다. 이 조립 공정의 편의성을 위해, 후크 결합 방식이 적용될 수 있다.
구체적으로 도 6에 보인 것과 같이, 커버(222)는 후크부(222e)를 구비하고, 회전봉(221)은 후크 수용부(221e)를 구비할 수 있다. 후크부(222e)는 커버(222)의 내주면에서 회전봉(221)을 향하여 돌출 되고, 후크부(222e)의 단부에는 커버(222)의 내주면과 마주보는 후크면이 형성될 수 있다. 그리고 후크 수용부(221e)는 후크부(222e)가 삽입되도록 회전봉(221)의 외주면에 형성되고, 후크면이 걸림되어 커버(222)가 이탈되지 않도록 이루어질 수 있다.
후크부(222e) 및 후크 수용부(221e)에 의해, 브러시 조립체(220)의 조립은 별도의 스크류 등 체결수단 없이 간편하게 수행될 수 있다.
아울러, 회전봉(221)의 적어도 일 단부에는 단부 커버(225)가 구비되어 브러시 조립체(220)의 밀폐 및 결합이 견고하게 이루어질 수 있다. 도 6에 보인 것과 같이, 단부 커버(225)는 원형으로 이루어져 회전봉(221)의 단부를 덮도록 형성될 수 있고, 복수 개의 커버(222)의 단부를 한꺼번에 덮어 결합시킬 수 있다. 특히, 단부 커버(225)는 기 삽입된 브러시 유닛(223)을 회전봉(221)의 축방향으로 지지하여 브러시 유닛(223)이 브러시 슬릿(224)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 브러시 조립체(220)에는 6에 보인 것과 같은 연결핀(226)이 더 포함될 수 있다. 연결핀(226)은 회전봉(221)의 내측을 향하여는 탄성부재(227)에 의해 탄성 지지되고, 단부 커버(225)에 형성되는 관통홀(222f)을 통과하여 회전봉(221)의 축방향으로 돌출되도록 이루어질 수 있다. 이때, 연결핀(226)은 단부 커버(225)의 내측면에 걸림되는 걸림부(226g)를 구비하여, 탄성부재(227)에 의해 완전히 관통홀(222f)에서 이탈되지 않도록 위치될 수 있다. 연결핀(226)은 브러시 조립체(220)를 흡입 유닛에 장착할 때에는 단부 커버(225)의 내측으로 눌렸다가, 흡입 유닛에 지지되는 정위치에 삽입되면 탄성력에 의해 다시 돌출되어 회전 가능한 결합을 이룰 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 복수 개의 커버(222)는 각각 회전봉(221)의 축방향으로 적어도 두 개의 나선형 형상이 결합된 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 복수 개의 커버(222)에 의해, 브러시 슬릿(224)도 회전봉(221)의 외주면에서 적어도 한 차례 굴절되는 형상으로 연장 형성될 수 있다.
도 8은 도 6에 도시된 브러시 유닛(223)들이 별도로 제작된 상태를 보인 사시도이다. 도 8에 보인 것과 같이, 브러시 유닛(223)들은 각각 별도의 제작 과정에서는 일 방향으로 연장 형성되는 형태로 손쉽게 제작될 수 있다. 그리고 브러시 유닛(223)은, 브러시 슬릿(224)이 직선으로 이루어지지 않는 경우에도 브러시 슬릿(224)에 쉽게 삽입되도록, 탄성 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 브러시 유닛(223)은 베이스부(223a) 및 브러시부(223b)가 탄성 재질로 이루어짐으로써, 굴절되는 형상의 브러시 슬릿(224)에도 형상이 변형되면서 삽입될 수 있다. 이에 따라, 다양한 형상에 대응되는 브러시 유닛(223)이 별도로 제작될 필요가 없고, 조밀하게 모를 배치할 수 있는 공정 방식에 따라 브러시 유닛(223)이 제작될 수 있다. 또한, 도 6에 보인 브러시 조립체(220)의 형상뿐만 아니라, 다양한 브러시 배치를 갖는 형상으로 브러시 조립체(220)가 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 진공청소기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100: 청소기 110: 청소기 본체
111: 휠 유닛 112: 흡기유로
120: 흡입 유닛 121: 브러시 조립체
121a: 회전봉 121b: 브러시부
121bb: 모(bristle) 121c: 블레이드
121d: 지지부재 130: 센싱 유닛
140: 먼지통 150: 먼지통 덮개
220: 브러시 조립체 221: 회전봉
221f: 후크 수용부 222: 커버
222e: 후크부 223: 브러시 유닛
223a: 베이스부 223b: 브러시부
223c: 블레이드 223d: 지지부재
224: 브러시 슬릿 225: 단부 커버
226: 연결핀 226g: 걸림부
227: 탄성부재

Claims (14)

  1. 청소기 본체; 및
    상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 포함한 공기를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며,
    상기 브러시 조립체는,
    일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉;
    상기 회전봉과 함께 회전되도록 상기 회전봉의 외주면에서 돌출 형성되는 브러시부; 및
    상기 브러시부에 이물질이 감기는 것을 방지하도록, 상기 일 방향으로 상기 브러시부의 후방에 인접하게 세워지고 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 브러시부와 접촉되는 블레이드를 포함하는 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브러시부는, 상기 회전봉의 일 단에서 타 단으로 기설정된 경로를 따라 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 포함하고,
    상기 블레이드는 상기 회전봉의 외주면에서 상기 반경 방향으로 돌출되고, 상기 기설정된 경로를 따라 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 브러시부보다 탄성 계수가 작은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브러시부와 블레이드는 상기 회전봉의 외주면으로부터 서로 동일한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 브러시 조립체는, 상기 일 방향으로 상기 블레이드의 후방에 인접하게 세워져, 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 블레이드를 지지하는 지지부재를 더 포함하는 청소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 블레이드보다 탄성계수가 큰 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 포함하는 청소기.
  8. 청소기 본체; 및
    상기 청소기 본체와 연결되어 먼지를 포함한 공기를 흡입하고, 바닥면과 접촉되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며,
    상기 브러시 조립체는,
    일 방향으로 회전 가능하도록 이루어지는 회전봉;
    상기 회전봉의 외주면에 장착되고, 상기 회전봉의 원주 방향으로 서로 이격 배치되어 브러시 슬릿을 형성하는 복수 개의 커버; 및
    상기 회전봉과 함께 회전되도록, 상기 회전봉의 단부로부터 상기 브러시 슬릿에 삽입 장착 가능하게 이루어지는 브러시 유닛을 포함하는 청소기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 브러시 유닛은,
    상기 브러시 슬릿을 따라 연장되고, 상기 커버의 내주면과 상기 회전봉의 외주면 사이에 삽입되도록 형성되는 베이스부; 및
    상기 베이스에 장착되고 상기 브러시 슬릿을 따라 상기 회전봉의 반경 방향으로 각각 배치되는 복수 개의 모(bristle)를 구비하는 브러시부를 포함하는 청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 브러시 유닛은, 상기 일 방향으로 상기 브러시부의 후방에 인접하게 세워져, 상기 일 방향으로의 회전 시 상기 브러시부와 접촉되도록 이루어지는 블레이드를 더 포함하는 청소기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 회전봉을 향하여 돌출 형성되는 후크부를 구비하고,
    상기 회전봉은, 상기 후크부가 걸려 수용되도록 상기 회전봉의 외주면에 형성되는 후크 수용부를 포함하는 청소기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 브러시 조립체는,
    상기 브러시 유닛을 상기 회전봉의 축방향으로 지지하도록 상기 회전봉의 단부에 체결되는 단부 커버를 더 포함하는 청소기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단부 커버는, 상기 회전봉의 축방향으로 관통 형성되는 관통홀을 구비하고,
    상기 브러시 조립체는, 상기 회전봉의 내측에 탄성 지지되고 상기 관통홀을 통과하도록 돌출 형성되는 연결핀을 더 포함하는 청소기.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 브러시 슬릿은 적어도 한 차례 굴절되는 형상으로 상기 회전봉의 일 단에서 타 단으로 연장 형성되고,
    상기 브러시 유닛은 상기 브러시 슬릿에 벤딩되어 삽입 가능하도록 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
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