KR20180123651A - 잔디깎기 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이너 바디; 상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버; 상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠; 상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되고, 상기 이너 바디의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 회전판; 상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드와 이격되게 형성되어 상기 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버를 포함하고, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부를 구비하고, 상기 복수의 돌기부는 블레이드 보호커버의 전후방향 중심선을 기준으로 양측단부로 갈수록 상호 간격이 좁아지게 형성되는 잔디깎기 로봇에 관한 것이다.

Description

잔디깎기 로봇{LAWN MOWER ROBOT}

본 발명은 모터의 구동력을 이용하여 회전하며 잔디를 깍는 블레이드를 구비한 잔디깎기 로봇에 관한 것이다.

잔디 깎기 장치(lawn mower)는 가정의 마당이나 운동장 등에 심어진 잔디를 다듬기 위한 장치이다. 이러한 잔디 깎기 장치는 가정에서 사용된 가정용과, 넓은 운동장이나 넓은 농장에서 사용되는 트랙터용 등으로 구분되기도 한다.

가정용 잔디 깎기 장치에는 사람이 직접 잔디 깎기를 뒤에서 끌고 다니며 잔디를 깍는 워크 비하인드(walk behind)타입과, 사람이 직접 손으로 들고 다니는 핸드 타입이 존재한다.

그러나, 두 타입의 잔디 깎기 장치 모두 사람이 직접 잔디 깎기 장치를 작동시켜야 하는 번거로움이 있다.

특히, 현대의 바쁜 일상 속에서 잔디 깎기 장치를 사용자가 직접 작동하여 마당의 잔디를 깎기 어려우므로, 잔디를 깎을 외부의 사람을 고용하는 것이 대부분이고, 이에 따른 고용 비용이 발생된다.

따라서, 이러한 추가적인 비용의 발생을 방지하고 사용자의 수고로움을 덜기 위한 자동로봇타입의 잔디 깎기 장치가 개발되고 있다. 이러한 자동로봇타입의 잔디 깎기 장치는 본체 하부에 모터의 구동력을 이용하여 회전하며 잔디를 깍는 블레이드(칼날)를 구비한다.

상기 블레이드의 형상은 잔디의 컷팅 품질을 좌우하는 바, 상기 블레이드의 컷팅 품질을 향상시키기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.

또한, 종래의 잔디로봇타입의 깎기 장치는 회전판 끝에 고정되는 고정식 블레이드를 주로 장착하여 사용되고 있는데, 이러한 고정식 블레이드를 사용할 경우에는 비록 안전 커버를 부착한 잔디 깎기라도 칼날이 지면의 돌멩이 등에 부딪히게 될 경우 파편이 튀어 올라오게 되면서 작업자에게 상해를 입히게 되는 경우가 종종 발생하고 있어서 상당한 주의가 필요하다.

이러한 고정식 블레이드의 문제점을 해소하기 위하여 칼날이 충격을 받으면 접힐 수 있도록 회전판 끝에 회전 가능하게 장착되는 안전 칼날이 사용되고 있다.

그런데, 상기 안전 칼날과 돌멩이 등의 충돌로 인해 돌멩이 파편이 줄어들기는 하였지만, 돌멩이 파편이 여전히 발생하여 파편이 외부로 튀는 것을 막지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 작업 중에 블레이드의 회전으로 돌멩이 등 이물질과의 충돌로 인해 발생하는 파편이 아우터 커버의 바깥으로 튀어나가 작업자에게 상해를 입히는 것을 최소화시킬 수 있는 블레이드 보호커버를 구비하는 잔디깎기로봇을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇은 이너 바디; 상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버; 상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠; 상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되고, 상기 이너 바디의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 회전판; 상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드와 이격되게 형성되어 상기 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버; 및 상기 블레이드 보호커버의 상부에 구비되어, 상기 블레이드 보호커버 및 블레이드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부를 구비하고, 상기 복수의 돌기부는 블레이드 보호커버의 전후방향 중심선을 기준으로 양측단부로 갈수록 상호 간격이 좁아지게 형성된다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 가장자리부를 따라 하향 경사지게 형성되어 상기 블레이드의 외측을 감싸는 테이퍼부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 돌기부 각각은, 상기 블레이드 보호커버 본체의 전방에 상하방향으로 형성되는 전방면; 상기 전방면의 하단에서 하향 경사지게 형성되는 제1경사면; 상기 제1경사면의 하단에서 후방을 향해 상향 경사지게 형성되는 제2경사면; 측방향으로 서로 마주보며 상기 전방면, 제1 및 제2경사면을 연결하는 한쌍의 측면부; 및 상기 블레이드 보호커버 본체에서 전방으로 연장되어 상기 전방면과 측면부를 연결하는 연결리브를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 테이퍼부의 후방면은 돌기부보다 블레이드 보호커버 본체로부터 하방향 길이가 더 길게 연장될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 상면에 상기 블레이드의 회전반경의 곡률로 원주방향을 따라 형성되는 복수의 관통홀을 구비할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 관통홀은 회전하는 블레이드와 상하방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 관통홀은 원주방향을 따라 서로 등간격으로 4개 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 돌기부 중 정중앙에 위치한 돌기부는 다른 돌기부보다 폭이 좁게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 돌기부 각각은 상부에서 하방향으로 갈수록 폭이 좁아지고 후방에서 전방으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 테이퍼부의 후단부는 상기 블레이드 보호커버의 최하단 높이 조절 시 아우터 커버의 후단부에 비해 높이가 낮게 위치할 수 있다.

본 발명의 다른 측면과 관련된 일 예에 따른 잔디깎기 로봇은, 이너 바디; 상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버; 상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠; 상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되고, 상기 이너 바디의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 회전판; 상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드와 이격되게 형성되어 상기 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버; 및 상기 블레이드 보호커버의 상부에 구비되어, 상기 블레이드 보호커버 및 블레이드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부를 구비하고, 상기 복수의 돌기부 각각은, 블레이드 보호커버의 전방에 형성되는 전방면과, 상기 전방면에서 하방향으로 경사지게 형성되는 제1경사면과, 상기 제1경사면에서 상방향으로 경사지게 형성되는 제2경사면을 포함하여, 3단 꺽임 구조의 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면과 관련된 일 예에 따른 잔디깎기 로봇은, 이너 바디; 상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버; 상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠; 상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되고, 상기 이너 바디의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 회전판; 상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드와 이격되게 형성되어 상기 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버; 및 상기 블레이드 보호커버의 상부에 구비되어, 상기 블레이드 보호커버 및 블레이드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부; 및 상기 블레이드 보호커버 본체의 가장자리부를 따라 하향 경사지게 형성되어 상기 블레이드의 외측을 감싸는 테이퍼부를 포함하고, 상기 테이퍼부의 후단부는 상기 블레이드 보호커버의 최하단 높이 조절 시 아우터 커버의 후단부에 비해 높이가 낮게 위치할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면과 관련된 일 예에 따른 잔디깎기 로봇은, 이너 바디; 상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버; 상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠; 상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되고, 상기 이너 바디의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 회전판; 상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수 개의 블레이드; 상기 블레이드와 이격되게 형성되어 상기 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버; 및 상기 블레이드 보호커버의 상부에 구비되어, 상기 블레이드 보호커버 및 블레이드의 높낮이를 조절하는 높낮이 조절유닛을 포함하고, 상기 블레이드 보호커버는 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부; 및 블레이드 보호커버 본체의 상면에 상기 블레이드의 회전반경의 곡률로 원주방향을 따라 형성되는 복수의 관통홀을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 블레이드 보호커버의 전방에 복수의 돌기부가 구비되고, 복수의 돌기부는 블레이드 보호커버의 전방 중앙에서 측방향으로 갈수록 촘촘하게 배치되어 안전 규격을 위해 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 돌멩이 등의 파편이 복수의 돌기부의 측면을 맞고 지면으로 반사됨으로써, 블레이드 보호커버의 전방에서 측방향으로 튕겨져 나가는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 블레이드 보호커버의 돌기부에 의하면 복수의 돌기부 각각이 3단 꺽임 4각형 형상으로 형성되어, 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 아우터 커버 외부로 직접 나가지 않고 보호커버의 돌기부를 맞고 지면으로 떨어짐으로써, 파편이 외부로 튕겨져 나감으로 인해 작업자에게 상해를 입힐 가능성을 최소화시킬 수 있다.

셋째, 블레이드 보호커버의 후단부가 하향 경사지게 꺽임으로 블레이드 보호커버의 최하단으로 높이 조절 시 아우터 커버의 후방부보다 낮게 위치하여 아우터 커버의 후방으로 파편이 튕겨져 나가는 것을 최소화할 수 있다.

넷째, 블레이드 보호커버의 상부면에 4개의 관통홀이 형성됨으로써, 관통홀을 통해 이너 바디의 저면에 맞고 지면으로 반사됨으로써, 파편에 의한 보호커버의 충격 및 진동을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 측방향에서 본 단면도이다.
도 4는 도 2의 블레이드 및 이의 단면 형상을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4의 블레이드가 잔디를 깍는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 5의 블레이드가 회전판에 장착된 모습을 보여주는 저면도이다.
도 7a는 도 6의 블레이드 보호커버를 보여주는 사시도이다.
도 7b는 도 7a를 측방향으로 바라본 단면도이다.
도 8은 도 7a의 저면도이다.
도 9는 도 3에서 높낮이 조절 유닛의 결합 구조를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 9에서 높낮이 조절 유닛의 작동에 의해 블레이드 보호커버가 하강하는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 캐스터의 하강 감지 장치를 보여주는 분해도이다.
도 12는 도 11의 캐스터가 지면에 닿아 회전축이 상승한 상태를 보여주는 개념도이다.
도 13은 도 11의 캐스터가 낭떠러지 등에 걸려 공중에 뜬 상태로 회전축이 하강한 상태를 보여주는 개념도이다.
도 14는 도 1의 저면에서 바라본 휠 구동부가 휠과 이너 바디 사이에 장착된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 15는 도 14의 휠 구동부를 보여주는 분해도이다.
도 16은 도 15에서 휠 구동부가 체결되는 구조를 확대하여 보여주는 분해도이다.
도 17은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 외관을 보여주는 평면도이다.
도 18은 도 17의 측면도이다.
도 19는 도 17에서 제1 및 제2커버가 개방된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 20은 도 17에서 아우터 커버의 전방면에 설치되는 IR 수신창을 보여주는 개념도이다.
도 21은 도 17에서 아우터 커버의 후방면에 설치되는 IR 수신창을 보여주는 개념도이다.
도 22a는 충전대의 IR 발신창에서 발신된 적외선이 도 20의 IR 수신창으로 수신되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 22b는 충전대의 IR 발신창에서 발신된 적외선 도 21의 IR 수신창으로 수신되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 23은 아우터 커버의 전방면에 설치되는 초음파 센서를 보여주는 개념도이다.
도 24는 본 발명에 따른 조이스틱 범퍼 및 지지부와 아우터 커버의 결합관계를 보여주는 분해도이다.
도 25는 도 24의 아우터 커버가 장애물과 충돌했을 경우 조이스틱 범퍼의 센서가 이를 감지하는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 26은 도 24에서 지지부의 형상을 상세히 보여주는 단면도이다.
도 27은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다.

이하, 본 발명에 관련된 잔디깎기 로봇에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 측방향에서 본 단면도이다.

잔디깎기 로봇은 크게 아우터 커버(10)와 이너 바디(20)로 구성될 수 있다.

아우터 커버(10)는 이너 바디(20)의 외측을 감싸도록 이루어지며 로봇의 외관을 형성한다. 아우터 커버(10)는 내부에 고속으로 회전하는 블레이드(31)가 장착되므로, 블레이드(31)의 회전에 의한 충격으로부터 보호하기 위해 외부에서 사람의 손이나 발이 내부로 들어가지 않도록 하는 구조물이다. 아우터 커버(10)의 하단부는 안전 규격에 따라 기설정된 높이로 이격되게 배치되어야 한다. 왜냐하면, 아우터 커버(10)의 하단부가 지면으로부터 너무 높게 배치되면 외부에서 사람의 손이나 발이 내부로 들어가 치명적인 상해를 입을 수 있고, 지면으로부터 너부 낮게 배치되면 잔디를 깎을 때 부하가 증가하게 되는 문제점이 있기 때문이다.

아우터 커버(10)는 전방에 장애물과 부딪힐 수 있는 범퍼부(10a)와, 양측면 후방에 휠(50)을 장착할 수 있도록 일정한 곡면을 형성하는 휀더부(10b)를 포함한다. 범퍼부(10a)는 아우터 커버(10)의 전단부 및 전방 측면부를 둘러싸며 두께가 다른 곳에 비해 더 두껍다. 휀더부(10b)는 휠(50)의 외측면을 감싸도록 이루어지며 차폭이 다른 곳에 비해 가장 넓은 곳이다.

아우터 커버(10)의 상부에 운반 손잡이(10c)가 구비될 수 있다. 운반 손잡이(10c)는 양측이 각각 아우터 커버(10)의 측면 전방 상부에서 후방으로 상향 경사지게 형성되고, 후단부가 아우터 터버의 후방 상부로 돌출되며 폐곡면을 이루는 구조로 구성될 수 있다. 운반 손잡이(10c)는 예를 들어 "U"자 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 구조의 운반 손잡이(10c)는 운반 시 사용자의 안전을 위해 운반 손잡이(10c)를 들었을 때 이너 바디(20)의 저면에 위치하는 블레이드(31)가 사용자의 바깥쪽을 향하도록 한다.

아우터 커버(10)는 전후면과 좌우 측면이 이너 바디(20)와 전후 좌우로 이격되게 배치되고, 장애물과의 충돌 시 사방으로 이동 가능하도록 이너 바디(20)의 상부에 장착되어 장애물로부터의 충격을 흡수할 수 있다.

아우터 커버(10)의 상부에 제1커버(11)와 제2커버(14)가 전후방향으로 이격되게 배치되고, 상기 제1커버(11)와 제2커버(14) 사이에 비상정지 스위치(13)가 구비될 수 있다. 비상정지 스위치(13)는 운반 손잡이(10c)를 제외하고 아우터 커버(10)의 상부에 다른 부위보다 가장 높게 돌출되어 사용자의 조작이 용이한 장점이 있다. 또한, 비상정지 스위치(13)는 아우터 커버(10)의 후방에 배치되고, 비상 시 사용자의 안전을 고려하여 사용자가 아우터 커버(10)의 후방에서 조작 가능하도록 이루어진다.

아우터 커버(10)의 전방에 초음파 센서(18)가 구비될 수 있다. 초음파 센서(18)는 전방의 장애물을 감지하도록 이루어져, 휠(50)의 주행속도를 감속시킬 수 있다.

이너 바디(20)는 로봇의 본체 역할을 한다.

이너 바디(20)의 전방 저면에 캐스터(40)가 회전축을 중심으로 360도 선회 가능하게 장착되어, 로봇의 주행방향이 캐스터(40)의 선회 각도에 따라 좌우방향으로 조종될 수 있다.

이너 바디(20)의 후방 양측면에 각각 휠(50)이 회전 가능하게 장착되어, 로봇이 주행할 수 있다. 휠(50)은 동력원으로 구동모터를 이용하여 회전하며 로봇을 전진 또는 후진시킨다.

이너 바디(20)의 저면에 복수의 블레이드(31)가 회전 가능하게 구비되고, 복수의 블레이드(31)가 회전하여 잔디를 깎을 수 있다.

복수의 블레이드(31)는 회전판(32)의 가장자리부에 회전 가능하게 장착된다. 복수의 블레이드(31)는 회전판(32)의 원주방향을 따라 등간격으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 블레이드(31)는 4개로 구성될 수 있다. 4개의 블레이드(31)는 서로 직경방향으로 마주보며 원주방향으로 90도 간격을 두고 배치될 수 있다. 블레이드(31)의 갯수는 잔디깎기 로봇의 주행속도 및 블레이드(31)의 회전속도(RPM)와 관련이 있다. 예를 들어, 블레이드(31)의 개수가 4개이면 동일한 잔디 컷팅 품질을 내면서 3개인 경우보다 더 빠른 주행속도로 주행하며 블레이드(31)의 회전속도를 줄일 수 있다.

복수의 블레이드(31) 각각은 회전판(32)에 볼트(3221)로 체결될 수 있다. 복수의 블레이드(31) 각각은 일단부에 체결홀(311)이 형성되고, 체결홀(311)을 통해 볼트(3221)가 관통 결합될 수 있다. 복수의 블레이드(31) 각각은 타단부가 볼트(3221)를 중심으로 회전될 수 있다.

복수의 블레이드(31) 각각은 회전판(32)이 회전하면 원심력에 의해 방사방향으로 전개될 수 있고, 회전판(32)이 멈추면 블레이드(31)는 원의 중심방향으로 접힐 수 있다.

이에 의해, 블레이드(31)는 땅에 박힌 돌멩이 등으로부터 충격을 받으면 접히도록 이루어질 수 있다. 상기 블레이드(31)는 안전규격에 따른 충격량(운동에너지), 예를 들면 2J을 만족시켜야 한다. 만약 안전규격에 따른 충격량 2J 이상에서도 블레이드(31)가 접히지 않으면, 블레이드(31)와 돌멩이 중 어느 하나가 파단되어 파편이 아우터 커버(10) 바깥으로 튕겨져 나가 주변에 있는 작업자에게 상해를 입힐 수 있다. 따라서, 상기한 문제점을 해소하기 위해, 블레이드(31)는 안전 규격에 따른 충격량 이하에서 접히도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4는 도 2의 블레이드(31) 및 이의 단면 형상을 보여주는 개념도이고, 도 5는 도 4의 블레이드(31)가 잔디를 깍는 모습을 보여주는 개념도이고, 도 6은 도 5의 블레이드(31)가 회전판(32)에 장착된 모습을 보여주는 저면도이다.

블레이드(31)는 잔디 컷팅 품질을 향상시키는데 매우 중요하다. 본 발명에 따른 블레이드(31)는 길이가 길고 폭이 좁으며 두께가 일정한 직사각형의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 블레이드(31)는 길이방향을 따라 폭이 일정하도록 이루어진다. 블레이드(31)의 폭이 일정하여, 길이방향을 따라 블레이드(31)의 강도가 균일하게 이루어짐으로써 내구성이 향상될 수 있다.

블레이드(31)의 일단부에 볼트(3221)의 체결을 위한 체결홀(311)이 형성된다. 블레이드(31)의 일단부는 동그랗게 형성될 수 있다. 블레이드(31)는 회전판(32)의 원주방향으로 회전하면서 잔디를 컷팅한다. 이때 블레이드(31)는 단일 회전방향으로만 컷팅하도록 이루어진다.

블레이드(31)의 양측면에 각각 커팅부(312)가 형성되고, 블레이드(31)의 단면 형상은 평행사변형인 것이 바람직하다. 또한, 커팅부(312)의 밑면은 수평하고 커팅부(312)의 경사면은 상방향으로 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

만약, 커팅부(312)의 수평면이 위로 향하고 커팅부(312)의 경사면이 아래로 향하면, 잔디의 윗부분이 커팅부(312)의 수평면 끝과 먼저 닿아 컷팅되고 잔디의 아래부분이 커팅부(312)의 경사면을 따라 컷팅되어 잔디의 깍이는 면이 매끄럽지 못한 문제점이 있다.

커팅부(312)가 블레이드(31)의 양측면에 각각 구비되는 이유는 블레이드(31)의 위면과 아래면이 서로 뒤집히더라도 동일한 방향으로 커팅이 가능하도록 하기 위함이다.

블레이드(31)는 안전 규격에 따른 충격량 2J 이하를 만족하면서 잔디 컷팅 품질이 양호하도록 하기 위해 다음의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.

블레이드(31)의 길이(L)는 블레이드(31)의 회전직경(D) 대비 D/9 ~ D/6 범위 이내인 것이 바람직하다. 블레이드(31)의 회전직경(D)은 도 6에 도시한 바와 같이 블레이드(31)의 전개 시 회전판(32)의 직경방향으로 서로 마주보는 두 블레이드(31)의 바깥쪽 끝과 끝 사이의 직경을 말한다. 잔디깎기 로봇이 주행하면서 블레이드(31)의 회전직경 안에 있는 잔디는 회전하는 블레이드(31)에 의해 컷팅된다.

블레이드(31)의 두께는 0.75~1.25mm 인 것이 바람직하다.

블레이드(31)의 폭은 7.5~12.5mm 인 것이 바람직하다.

왜냐하면, 블레이드(31)의 길이, 두께 및 폭이 상한값보다 지나치게 크면 안전 규격에 따른 충격량 조건을 만족시키지 못하고, 하한값보다 지나치게 작으면 잔디의 컷팅 품질이 떨어지는 문제점이 있다. 상기 수치 범위의 블레이드(31) 두께 및 폭에 의하면, 블레이드(31)가 안전 규격의 충격량 이하 조건을 만족하면서 파단되지 않으며, 블레이드(31)의 회전속도 저하가 적고 회전부하가 낮다.

블레이드(31)의 회전속도는 2250~2750rpm 인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 블레이드(31)의 회전속도가 지나치게 빠르면 안전 규격에 따른 충격량(운동에너지)을 초과하게 되고, 지나치게 느리면 잔디의 컷팅 품질이 저하되는 문제점이 있다.

회전판(32)은 블레이드(31)를 회전시키기 위해 복수의 블레이드(31)가 장착되는 구성요소이다. 회전판(32)은 이너 바디(20)의 저면에 회전가능하게 장착된다. 회전판(32)을 회전시키기 위한 구동모터가 이너 바디(20)의 내부에 구비되고, 구동모터(30)는 회전축(301)을 매개로 회전판(32)의 중심부와 연결되어, 회전판(32)을 회전시킬 수 있다.

이너 바디(20)의 중앙부에 블레이드(31) 구동모터(30)를 수용하는 수용부(23)가 형성될 수 있다. 수용부(23)는 이너 바디(20)의 저면에서 상단까지 관통 형성된 원통형의 관 형태로 형성된다.

회전판(32)은 이너 바디(20)의 진행방향으로 수평면에 대하여 하향 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 회전판(32)에 장착되는 블레이드(31)도 회전판(32)과 평행하게 배치되어 수평면에 대하여 하향 경사지게 된다. 이에 의하면, 블레이드(31)의 전단부가 블레이드(31)의 후단부(볼트(3221)의 체결홀(311)이 형성되는 부분)보다 더 낮게 위치하여 블레이드(31)에 의해 컷팅되는 잔디의 높이가 전방으로 갈수록 낮아져서 블레이드(31)의 회전부하가 낮아지게 된다.

회전판(32)의 가장자리 하면에서 직하방으로 돌출부(321)가 형성되고, 돌출부(321)의 하단에서 하방으로 갈수록 직경이 작아지게 형성되는 챔퍼부(322)가 형성된다. 볼트(3221)는 볼트 헤드와 챔퍼부(322)가 일정한 간격을 두고 이격되도록 블레이드(31)의 체결홀(311)을 관통하여 챔퍼부(322) 및 돌출부(321)에 체결된다. 챔퍼부(322)와 볼트 헤드는 볼트(3221)의 스템부(STEM) 및 블레이드(31)의 체결홀(311)보다 직경이 커서, 볼트(3221)의 스템부를 따라 블레이드(31)의 상하이동이 제한된다. 이에 의해, 블레이드(31)는 돌출부(321) 및 챔퍼부(322)에 의해 회전판(32)으로부터 하방향으로 이격되게 배치된다. 블레이드(31)의 타단부는 볼트(3221)를 중심으로 회전 가능하여 회전판(32) 바깥으로 전개되거나 회전판(32) 안쪽으로 접힐 수 있다. 여기서, 블레이드(31)는 돌출부(321) 및 챔퍼부(322)에 의해 회전판(32)으로부터 하방향으로 이격되며 회전함으로써, 블레이드(31)의 휨이 발생하더라도 블레이드(31)의 전개 또는 접힘 시 회전판(32)과 블레이드(31)의 간섭을 회피할 수 있다.

블레이드(31)와 아우터 커버(10) 사이의 간격은 안전 규격에 따라 일정 거리, 예를 들면 12cm 이상 확보되어야 한다.

도 7a는 도 6의 블레이드 보호커버를 보여주는 사시도이고, 도 7b는 도 7a을 측방향으로 바라본 단면도이고, 도 8은 도 7a의 저면도이다.

블레이드 보호커버(33)는 블레이드(31)를 감싸도록 이루어진다. 블레이드(31) 보호 커버는 블레이드(31)와 아우터 커버(10) 사이에 배치되어, 돌멩이 등의 장애물이 블레이드(31)와 충돌하면서 아우터 커버(10) 외부로 직접 튕겨져 나가는 것을 최소화하도록 이루어진다.

블레이드 보호커버(33)는 블레이드(31)와 일정한 간격으로 이격 배치된다.

블레이드 보호커버(33)는 블레이드 보호커버 본체(331), 테이퍼부(333), 복수의 돌기부(335)를 포함하여 구성될 수 있다.

블레이드 보호커버 본체(331)는 원형판 형태로 회전판(32)보다 직경이 더 크게 형성될 수 있다. 블레이드 보호커버 본체(331)의 가장자리를 따라 일정한 곡률로 관통홀(332)이 형성될 수 있다. 블레이드 보호커버 본체(331)는 회전판(32)과 이너 바디(20)의 저면 사이에 배치된다. 이때, 관통홀(332)은 회전판(32)의 가장자리부 및 블레이드(31)와 높이방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 관통홀(332)은 이너 바디(20)의 저면과 높이방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 이에 의하면, 블레이드(31)와의 충돌에 의해 발생하는 돌멩이 등 장애물(또는 이물)의 파면이 관통홀(332)을 통해 이너 바디(20)의 저면에 부딪힌 후 지면으로 반사될 수 있다. 만약, 관통홀(332)을 통해 파편이 블레이드 보호커버(33) 바깥으로 배출되지 않으면 상기 파편이 블레이드 보호커버(33) 내부에서 수회에 걸쳐 난반사되어 아우터 커버(10) 바깥으로 튕겨져 나갈 수 있다.

테이퍼부(333)는 블레이드 보호커버 본체(331)의 테두리부에서 원주방향을 따라 하향 경사지게 형성되어, 블레이드(31)를 감싸도록 배치된다. 블레이드(31)와의 충돌에 의해 발생하는 파편이 아우터 커버(10) 바깥으로 바로 튕겨져 나가지 않고 상기 테이퍼부(333)에 의해 지면으로 반사되도록 이루어진다. 테두리부의 하단은 블레이드(31)보다 지면으로부터 높이가 더 낮게 형성될 수 있다.

하지만, 테이퍼부(333)의 높이가 지나치게 낮으면, 테이퍼부(333)에 의해 돌멩이 등의 파편이 외부로 튕겨져 나가는 것을 더 많이 차단할 수 있지만, 테이퍼부(333)가 잔디 등과의 접촉하여 잔디깎기 로봇의 이동 시 부하가 많이 걸리게 된다. 반대로 테이퍼부(333)의 높이가 지나치게 높으면, 잔디깎기 로봇의 이동 시 부하를 줄일 수 있지만, 돌멩이 등의 파편이 외부로 튕겨져 나갈 가능성이 커지는 문제가 있다. 따라서, 블레이드 보호커버(33)의 높이를 적절하게 조절하는 것이 필요하다.

상기 테이퍼부(333)가 블레이드 보호커버(33)의 전방에 형성될 경우에 잔디깎기 로봇의 주행 시 깍이기 전 길이가 긴 잔디가 블레이드 보호커버(33)의 전단에 걸려 블레이드(31)로 진입하기가 어려울 뿐만 아니라 억지로 블레이드 보호커버(33) 내부에 진입된 잔디가 블레이드(31)보다 낮게 눕혀지게 되어 잔디를 원하는 높이로 깎기가 어려운 문제가 있다.

따라서, 테이퍼부(333)는 블레이드 보호커버(33)의 양측면 및 후방에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 잔디의 진입로를 확보하기 위해 블레이드 보호커버(33)의 전방에 블레이드(31)보다 높이가 높게 형성되어 블레이드(31)로의 진입을 확보하는 잔디 진입구(334)가 마련된다.

한편, 상기 잔디 진입구(334)가 완전히 개방될 경우에 잔디의 진입을 원활하게 유지할 수 있지만, 잔디 진입구(334) 내에서 블레이드(31)와의 충돌로 인해 상방향 및 측방향으로 튕겨져 나가는 파편을 막기는 불가능하다.

본 발명에서는 잔디가 잔디 진입구(334)를 통해 블레이드(31)로 원활하게 진입하도록 할 뿐만 아니라 잔디 진입구(334)에서 블레이드(31)와의 충돌로 인해 상방향 및 측방향으로 튕겨져 나가는 파편을 막을 수 있는 복수의 돌기부(335)가 블레이드 보호커버(33)에 구비된다.

복수의 돌기부(335)는 블레이드 보호커버 본체(331)의 전방에 원호상으로 상호 이격되게 배치된다. 복수의 돌기부(335) 각각은 3단 꺽임 구조의 사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.

돌기부(335)의 3단 꺽임 구조의 사각형 단면 형상을 보다 상세하게 설명하면, 각 돌기부(335)는 블레이드 보호커버(33)의 전방에서부터 전방면(335a), 제1경사면(335b) 및 제2경사면(335c)을 포함하여 형성될 수 있다. 전방면(335a)은 블레이드 보호커버 본체(331)의 전방에 상하방향으로 형성된다. 제1경사면(335b)은 돌기부(335)의 하부를 형성하고, 상기 전방면(335a)의 하단에서 하향 경사지게 형성된다. 제2경사면(335c)은 돌기부(335)의 후방면을 형성하고, 상기 제1경사면(335b)의 하단에서 후방을 향해 상향 경사지게 형성된다. 돌기부(335)는 전방면(335a)에서 제2경사면(335c)으로 갈수록 폭이 넓어지고, 돌기부(335)의 상부에서 하방향으로 갈수록 면적이 좁아지게 형성된다. 제2경사면(335c)은 전방면(335a)보다 면적이 넓어서 블레이드(31)와의 충돌로 인해 발생하는 파편을 지면으로 더 많이 반사시킬 수 있다. 전방면(335a)은 돌기부(335)의 제2경사면(335c)보다 면적이 좁고, 돌기부(335)의 하방향으로 갈수록 면적이 좁아져서 잔디 진입구(334)의 면적을 넓게 확보할 수 있다.

또한, 돌기부(335)는 양측면에 각각 측방향으로 서로 마주보게 배치되는 측면부(335d)를 구비한다. 상기 측면부(335d)는 돌기부(335)의 전방면(335a), 제1 및 제2경사면(335c)을 연결하도록 이루어져 블레이드(31)와의 충돌로 인해 측방향으로 튕겨져 나가는 파편을 막을 수 있다.

돌기부(335)는 블레이드 보호커버 본체(331)의 전방에서 전방으로 연장되어 상기 전방면(335a)과 측면부(335d)를 연결하는 연결리브(336)를 구비한다. 상기 연결리브(336)는 블레이드(31)와의 충돌로 인해 상방향으로 튕겨져 나가는 파편을 막을 수 있다.

복수의 돌기부(335)는 보호커버의 길이방향 중심선을 기준으로 잔디 진입구(334)의 양측단부로 갈수록 상호간의 간격이 점점 좁아지게 배치된다. 만약, 복수의 돌기부(335)가 원호상으로 일정한 간격으로 배치된다면 잔디 진입구(334)의 정중앙부보다 양측단부로 갈수록 돌기부(335)의 전후 간격이 넓어져 돌기부(335)의 전후 간격의 틈새로 파편이 빠져나가는 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 돌기부(335) 배열에 의하면, 복수의 돌기부(335)는 잔디 진입구(334)에서 측방향으로 중첩되게 배치되어, 잔디 진입구(334)에서 회전하는 블레이드(31)와의 충돌로 인해 측방향으로 튕겨져 나가는 것을 막을 수 있다.

복수의 돌기부(335) 중 정중앙에 위치한 돌기부(335)는 다른 돌기부(335)보다 폭이 좁게 형성되어, 잔디와의 충돌의 최소화할 수 있다.

블레이드 보호커버(33)는 수평면에 대하여 일정 각도 예를 들면 3도 기울어지게 형성되어, 돌기부(335)의 높이가 테이퍼의 후방면보다 더 낮게 배치될 수 있다. 이때, 파편이 후방으로 튕겨나가는 것을 최대한 막기 위해 테이퍼부(333)의 후방면은 돌기부(335)보다 블레이드 보호커버 본체(331)로부터 하방향 길이가 더 길게 연장될 수 있다.

높이 조절 유닛은 블레이드 보호커버 본체(331) 상부에 구비되어, 블레이드 보호커버(33)를 잔디가 깍이는 높이에 따라 블레이드(31) 및 회전판(32)과 함께 높이 조절할 수 있도록 이루어진다.

블레이드 보호커버(33)는 로봇의 주행 시 잔디와의 충돌로 인한 저항을 최대한 줄이고 블레이드(31)와의 충돌로 인해 발생하는 돌멩이 등의 파편이 아우터 커버(10) 외부로 튕겨져 나가는 것을 최대한 막기 위해, 잔디의 깍이는 높이에 따라 블레이드 보호커버(33) 및 블레이드(31)의 높이를 적절하게 조절하는 것이 필요하다.

테이퍼부(333)의 후방면은 블레이드 보호커버(33)의 높이가 가장 낮게 조절되었을 때 아우터 커버(10)의 후방 하단부보다 더 낮게 배치되어, 블레이드(31)와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 아우터 커버(10) 후방의 바깥으로 튕겨져 나가는 것을 최소화할 수 있다.

여기서, 블레이드 보호커버(33)는 블레이드(31)와 함께 움직이는 구조이므로, 블레이드(31)의 높이가 결정되면 블레이드 보호커버(33)의 높이도 함께 결정될 수 있다. 다만, 블레이드 보호커버(33)와 블레이드(31) 회전판(32)의 높이가 독립적으로 조절되도록 구성할 수도 있다.

도 9는 도 3에서 높낮이 조절유닛(34)의 결합 구조를 보여주는 단면도이고, 도 10은 도 9에서 높낮이 조절유닛(34)의 작동에 의해 블레이드 보호커버(33)가 하강하는 모습을 보여주는 개념도이다.

높이 조절 유닛은 높낮이 조절레버(341), 회전원통부(342) 및 승강프레임(343)을 포함한다.

높낮이 조절레버(341)는 이너 바디(20)의 수용부(23)의 상부에 회전 가능하게 장착된다. 높낮이 조절레버(341)는 원형으로 형성된 레버 본체(341a)와, 레버 본체(341a)의 상부에 돌출 형성되는 손잡이부(341c)를 포함하여 구성될 수 있다.

레버 본체(341a)의 테두리부에 회전가이드돌기(342c)부가 하방향으로 형성되고, 회전가이드돌기(342c)부가 수용부(23)의 상단을 감싸는 형태로 수용부(23)에 장착된다. 레버 본체(341a)는 수용부(23)의 상부를 덮도록 배치된 상태에서 회전될 경우 회전가이드돌기(342c)부에 의해 이너 바디(20)의 수용부(23)에서 이탈되는 것이 제한된다.

사용자가 블레이드(31)의 높이를 인식할 수 있도록 레버 본체(341a)의 상부면에 눈금이 표시되고, 수용부(23) 상부에 삼각형 모양의 인디케이터(341d)가 표시될 수 있다. 이에 의해, 사용자는 인디케이터(341d)에 의해 지시된 눈금을 읽음으로써, 블레이드(31)의 높이를 인식할 수 있다.

손잡이부(341c)는 레버 본체(341a)의 상부 중심을 가로지르며 직경방향으로 연장되도록 돌출 형성되고, 사용자는 손잡이부(341c)를 수동으로 회전 조작할 수 있다.

레버 본체(341a)의 하측 내부에 복수의 회전돌기부(341a)가 원주방향으로 이격되게 돌출 형성되어, 손잡이부(341c)의 수동 조작에 의한 회전력을 회전원통부(342)에 전달하는 역할을 한다.

회전원통부(342)의 상단부에 원주방향으로 복수의 결합돌기(342a)가 이격되게 배치된다. 복수의 결합돌기(342a) 각각은 레버 본체(341a)의 회전돌기부(341a)와 맞물리게 결합되어, 회전원통부(342)는 높낮이 조절레버(341)로부터 회전력을 전달받을 수 있다.

회전원통부(342)의 상단부 외측면에 하강제한돌기(342b)가 수용부(23)보다 직경이 크게 원주방향을 따라 돌출 형성되고, 하강제한돌기(342b)가 수용부(23) 상단에 걸림으로, 회전원통부(342)가 하강하는 것을 제한할 수 있다.

회전원통부(342)는 원통형 관 형태로 형성되고, 회전원통부(342)의 외주면을 따라 나선방향으로 회전가이드돌기(342c)가 형성되며, 상기 회전가이드돌기(342c)는 승강프레임(343)의 나선형 돌기(343c)와 치합되어 상기 승강프레임(343)의 상하이동을 안내할 수 있다.

승강프레임(343)은 원통 형태로 형성되어 이너 바디(20)의 수용부(23) 내부에 상하방향으로 이동가능하게 장착된다. 승강프레임(343)의 외주면에는 복수의 회전제한돌기(343a)가 원주방향으로 이격 배치되고, 복수의 회전제한돌기(343a) 각각은 상하방향으로 연장된다.

수용부(23)의 내부에 복수의 회전방지수용홈(343b)이 형성되고, 복수의 회전방지수용홈(343b)에 회전제한돌기(343a)가 각각 수용되어 승강프레임(343)은 회전하는 것이 제한되면서 상하 이동할 수 있다.

승강프레임(343)의 내주면 상단부에 나선형 돌기(343c)가 나선방향을 따라 형성되어, 상기 회전원통부(342)의 회전을 안내할 수 있다. 나선형 돌기(343c)는 승가프레임의 내주면에 서로 직경방향으로 마주보며 한쌍으로 이격되게 배치될 수 있다.

승강프레임(343)의 내부에 구동모터를 장착하기 위한 장착부(344)가 구비된다. 상기 구동모터는 블레이드(31)를 구동하기 위한 동력원으로 사용된다. 장착부(344)는 승강프레임(343)의 저면에서 내부 공간으로 돌출되게 형성된다.

장착부(344)의 내부에 원통형의 중공홀이 형성되고, 장착부(344)의 내부 상측에 중공홀을 직경방향으로 가로지르는 격벽(344a)이 형성된다. 장착부(344)의 상부에는 격벽(344a)에 의해 모터수용홈이 형성되고, 구동모터는 장착부(344)의 모터수용홈에 수용된 상태로 고정되어 구동모터의 하방향 및 측방향 이동이 제한된다. 장착부(344)의 하부에는 격벽(344a)에 의해 리세스부가 형성된다. 구동모터(30)의 회전축(301)은 회전판(32)의 중심부로 향하여 배치되며 격벽(344a)에 형성된 삽입홀을 통해 관통되어 리세스부로 돌출된다. 레세스부의 내주면에 복수의 보강리브(344b)가 원주방향을 따라 이격되게 배치되고, 복수의 보강리브(344b) 각각은 격벽(344a)과 레세스부의 내주면을 연결함으로 구동모터를 지지하기 위한 강도를 높일 수 있다.

구동모터(30)의 회전축(301) 외측에 커플러(302)가 결합될 수 있다. 상기 커플러(302)는 회전축을 감싸고, 커플러(302)의 외주면이 타원형의 곡면 형상으로 이루어져 회전축(301)의 회전력을 회전판(32)으로 전달할 수 있다.

회전판(32)의 상면 중심부에 축결합부(323)가 돌출 형성된다. 축결합부(323)의 내부에 커플러 수용홈이 커플러(302)의 외주면과 대응되는 타원형의 곡면 형상으로 형성되어 축결합부(323)와 커플러(302)가 결합될 수 있다. 커플러(302)와 축결합부(323)는 리세스부에 수용될 수 있다. 축결합부(323)의 외주면에 복수의 보강리브(324)가 원주방향을 따라 이격 배치되고, 복수의 보강리브(324) 각각은 축결합부(323)의 외주면과 회전판(32)의 중심부를 연결함으로 축결합부(323)와 회전판(32)의 결합강도를 높일 수 있다. 볼트는 회전판(32)의 중심부를 관통하여 커플러(302)와 체결되어 회전판(32)이 커플러(302)와 결합된다. 이에 의해, 구동모터(30)에서 발생된 회전력은 회전축(301)에서 커플러(302)와 축결합부(323)를 통해 회전판(32)에 전달되어 회전판(32)을 회전시킬 수 있다.

승강프레임(343)의 장착부(344)에 장착된 구동모터는 승강프레임(343)과 함께 상하방향으로 이동할 수 있다.

장착부(344)는 수용부(23)의 수직중심선에 대하여 이너 바디(20)의 전방으로 일정 각도, 예를 들어 3도로 기울어지게 형성되어, 장착부(344)에 장착된 구동모터(30)의 회전축이 수용부(23)의 수직중심선에 대하여 일정 각도로 기울어지게 배치된다.

승강프레임(343)의 하단부는 블레이드 보호커버(33)의 중앙 상부에 수직하게 체결된다. 이때, 블레이드 보호커버(33)는 회전판(32) 및 블레이드(31)와 같이 수평면에 대하여 전방을 향해 일정 각도로 기울어지게 배치된다. 또한, 승강프레임(343)의 하단부는 블레이드 보호커버(33)의 경사각도와 대응되게 경사지게 형성될 수 있다.

이너 바디(20)의 저면에는 블레이드 보호커버(33)의 형상과 대응되는 형상으로 함몰부(24)가 형성되고, 승강프레임(343)의 높이가 최상단으로 조절된 상태에서 블레이드 보호커버(33)의 상부면이 이너 바디(20)의 함몰부(24)에 수용되어 맞닿을 수 있다(도 3 참조).

상기 높낮이 조절유닛(34)의 구성에 의한 블레이드 보호커버(33) 등의 작동모습을 설명하기로 한다.

높낮이 조절유닛(34)은 사용자의 수동 조작으로 작동될 수 있다.

사용자가 높낮이 조절레버(341)의 손잡이부(341c)를 잡고 일방향으로 회전시키면, 레버 본체(341a)가 수용부(23) 상단에서 원주방향으로 회전하게 된다. 레버 본체(341a) 하단의 회전돌기부(341a)와 회전원통부(342) 상단의 결합돌기(342a)가 서로 맞물리게 결합되어, 레버 본체(341a)와 회전원통부(342)가 함께 회전한다. 높낮이 조절레버(341)와 회전원통부(342)는 회전원통부(342)의 하강제한돌기(342b)에 의해 하강이 제한되며 제자리에서 회전된다.

승강프레임(343)은 이의 외주면에 형성된 회전제한돌기(343a)에 의해 회전이 제한되지만, 승강프레임(343)의 내주면에 형성된 나선형 돌기(343c)는 회전원통부(342)의 외주면에 형성된 회전가이드돌기(342c)와 치합되고, 상기 나선형 돌기(343c)가 회전하는 회전가이드돌기(342c)를 따라 하강 이동함으로 승강프레임(343)이 하강한다.

상기 높낮이 조절레버(341)의 손잡이부(341c)가 반대방향으로 회전되면, 상기 하강 메카니즘과 동일한 원리에 의해 승강프레임(343)은 상승한다.

승강프레임(343)의 하부에 결합되는 블레이드 보호커버(33), 회전판(32) 및 블레이드(31) 등은 승강프레임(343)과 함께 상승 및 하강함으로 높이가 조절될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 캐스터(40)의 하강 감지 장치를 보여주는 분해도이고, 도 12는 도 11의 캐스터(40)가 지면에 닿아 회전축(41)이 상승한 상태를 보여주는 개념도이고, 도 13은 도 11의 캐스터(40)가 낭떠러지 등에 걸려 공중에 뜬 상태로 회전축(41)이 하강한 상태를 보여주는 개념도이다.

잔디깎기 로봇은 주행 중 웅덩이나 낭떠러지 등에 걸려 앞바퀴인 캐스터(40)가 공중에 뜬 상태로 지면에 닿지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 본 발명에서는 안전사고의 발생을 예방하기 위해 캐스터(40)가 공중에 뜬 상태로 지면에 닿지 않는지 여부를 감지하는 센서부가 이너 바디(20)의 저면에 구비된다. 제어부(80)는 센서부로부터 감지신호를 받아 캐스터(40)가 공중으로 들린 상태인 경우 잔디깎기 로봇의 작동이 정지되도록 한다.

캐스터(40)는 원통 형상으로 형성된다. 캐스터(40)는 회전축(41)을 매개로 이너 바디(20)의 저면 전방에 선회 가능하게 구비된다. 회전축(41)의 일측은 이너 바디(20)의 저면에 결합되고, 회전축(41)의 타측은 캐스터(40)의 측면 중심부에 결합된다.

회전축(41)은 원형의 막대 형상으로 형성된다. 회전축(41)의 일측에 직선 형태로 형성되는 수직부(411)는 지면에 대하여 수직하게 배치되고 축 써포터(42)를 매개로 이너 바디(20)의 저면에 회전 가능하게 결합된다. 이너 바디(20)의 저면에 축 써포터(42)를 수용하는 써포터 수용부(43)가 형성된다.

써포터 수용부(43)에는 복수의 승강가이드돌기(431)가 원주방향으로 이격되게 형성되고, 복수의 승강가이드돌기(431)는 축 써포터(42)가 상하이동 가능하도록 축 써포터(42)를 안내한다.

축 써포터(42)는 회전축(41)의 수직부(411)를 감싸며, 회전축(41)이 회전 가능하도록 회전축(41)을 지지한다.

축 써포터(42)는 원통형으로 형성되고, 축 써포터(42)의 외주면에 복수의 회전방지돌기(421)가 원주방향으로 이격되게 형성되고, 상기 복수의 회전방지돌기(421)는 써포터 수용부(43)의 승강가이드돌기(431) 사이에 삽입되어, 축 써포터(42)가 상하 이동될 수 있다.

축 써포터(42)는 내부에 삽입홀(422a)과 결합홀(422b)을 구비한다. 삽입홀(422a)은 축 써포터(42)의 저면에서 내부에 수직하게 형성되어 회전축(41)의 수직부(411)가 삽입홀(422a)을 통해 삽입된다. 결합홀(422b)은 상기 삽입홀(422a) 상단에서 직상방으로 결합홀(422b)이 직경이 좁아지게 형성된다. 회전축(41)의 수직부(411)의 상단에 결합홈부(411a)가 직경이 작게 형성된다. 회전축(41)의 수직부(411)가 축 써포터(42)의 하부에서 삽입홀(422a)을 통해 삽입될 때, 회전축(41)의 수직부(411) 중 결합홈부(411a)만 결합홀(422b) 내부에 삽입되고, 결합홈부(411a)를 제외한 나머지 수직부(411)의 일부는 삽입홀(422a) 내부에 수용되어 결합된다.

또한, 축 써포터(42)의 상단에 지지홈(422c)이 삽입홀(422a)보다 직경이 크며 하방향으로 오목하게 형성된다.

회전축(41)의 수직부(411)의 상단부에 이탈방지부재(423)가 장착된다. 회전축(41)의 결합홈부(411a) 상단에서 결합홈(411b)이 직경이 작게 형성되고, 이탈방지부재(423)의 중심부에 회전축(41)의 결합홈(411b)이 관통하도록 홀이 형성되며, 상기 이탈방지부재(423)는 결합홈(411b)에 삽입되어, 회전축(41)의 상단이 이탈방지부재(423)에 결림으로 회전축(41)이 중력에 의해 축 써포터(42)에서 하방향으로 이탈되지 않는다.

써포터 수용부(43)의 상단부에 높이제한부(432)가 형성된다. 높이제한부(432)는 축 써포터(42) 및 회전축(41)의 수직부(411)의 상승을 가로막도록 축 써포터(42)의 상부에 배치된다. 이에 의해, 축 써포터(42)와 회전축(41)의 수직부(411)는 써포터 수용부(43) 내에서 상승할 때 최대 상승 높이가 제한된다.

써포터 수용부(43)의 하단부에 브라켓(433)이 장착된다. 써포터 수용부(43)의 하단에 브라켓(433)과 대응되는 형상으로 브라켓 결합홈이 형성될 수 있다. 브라켓(433)은 브라켓 결합홈에 수용되어 결합되고, 브라켓(433)의 가장자리부는 복수의 스크류에 의해 써포터 수용부(43)와 체결된다. 브라켓(433)의 중심부에 회전축(41)의 수직부(411)가 관통되는 축 지지홀이 형성되고, 브라켓(433)의 축 지지홀에서 하방향으로 벤딩되는 축 지지부(433a)를 구비하여 회전축(41)의 수직부(411)를 감싸며 회전축(41)의 수직부(411)를 회전 가능하게 지지한다. 브라켓(433)은 축 써포터(42)가 하강할 때 축 써포터(42)의 최저 높이를 제한하도록 이루어진다.

회전축(41)의 타측에 "ㄷ"자 형태로 캐스터 결합부(412)가 형성된다. 캐스터 결합부(412)의 단부는 베어링을 매개로 캐스터(40)의 중심부와 결합되어, 캐스터(40)가 회전축(41)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전축(41)의 캐스터 결합부(412)의 단부는 회전축(41)의 수직부(411)로부터 일측으로 편심되게 형성되어, 캐스터(40)는 회전축(41)의 수직부(411)를 중심으로 일정한 곡률의 궤적을 따라 선회할 수 있다.

축 써포터(42)의 외주면 상단부에 하강돌기(424)가 돌출 형성될 수 있다. 하강돌기(424)는 축 써포터(42)와 함께 상하 이동한다.

상기 축 써포터(42)의 하강 여부를 감지하기 위해 써포터 수용부(43)의 일측에 드럽 스위치(44)가 구비된다. 드럽 스위치(44)는 사각형 형상의 스위치 본체(441)와, 스위치 본체(441)의 일측면에 힌지 구조로 경사지게 결합되는 스위치동작레버(442)와, 스위치동작레버(442)의 끝단에 돌출되는 접촉부(443)를 구비한다. 이때, 스위치동작레버(442)는 스위치 본체(441)에 탄성 지지된다.

드럽 스위치(44)는 써포터 수용부(43)의 일측면에 수직하게 배치되고, 스위치동작레버(442)가 하강돌기(424)와 마주보게 배치되고, 접촉부(443)가 하강돌기(424)의 하부와 접촉 가능하게 배치된다. 드럽 스위치(44)는 하강돌기(424)로부터 스위치동작레버(442)로 가압력을 전달받으면 스위치 본체(441)의 내부 접점이 온 되고, 상기 가압력이 해제될 경우 상기 내부 접점이 오프되는 전기 신호를 발생한다.

캐스터(40)가 지면에 닿아 있을 때 이너 바디(20)는 자중에 의해 하강하고, 축 써포터(42)는 써포터 수용부(43)의 상부에 형성된 높이제한부(432)에 접촉하고, 회전축(41)의 수직부(411)는 축 써포터(42)를 통해 이너 바디(20)의 하중을 지지한다. 회전축(41)의 수직부(411)는 이너 바디(20)의 수용부에 대하여 축 써포터(42)와 함께 상승한다.

만약 이너 바디(20)의 전방부가 낭떠러지 등에 빠져 캐스터(40)가 공중에 뜬 상태이면 캐스터(40)와 회전축(41)은 중력에 의해 하강한다. 회전축(41)의 수직부(411)와 결합된 축 써포터(42)가 하강하면서 하강돌기(424)도 함께 하강한다.

하강돌기(424)는 하방향으로 이동할 경우 접촉부(443)와 접촉되어 스위치 본체(441)를 향해 접촉부(443)를 가압하고, 스위치동작레버(442)가 스위치 본체(441)를 향해 눌림으로 스위치 본체(441)의 내부 접점이 온 신호를 발생한다. 이에 의해, 제어부(80)는 드럽 스위치(44)로부터 감지신호를 받아 캐스터(40)가 낭떠러지 등에 빠지거나 공중에 뜬 상태임을 감지하고, 휠(50)의 구동 및 블레이드(31)의 작동을 정지시킬 수 있다.

도 14는 도 1의 저면에서 바라본 휠 구동부(51)가 휠(50)과 이너 바디(20) 사이에 장착된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 15는 도 14의 휠 구동부(51)를 보여주는 분해도이고, 도 16은 도 15에서 휠 구동부(51)가 체결되는 구조를 확대하여 보여주는 분해도이다.

휠 구동부(51)는 이너 바디(20)의 양측에 각각 장착되어 휠(50)을 구동시킨다.

이너 바디(20)의 양측면 후방에 휠 구동부 수용홀(53)이 형성된다.

휠 구동부(51)는 구동모터와 동력전달기어(522)를 포함한다. 구동모터는 고정자와 회전자를 포함하고, 배터리로부터 전원을 공급받아 고정자와 회전자의 전자기적인 상호 작용에 의해 회전력을 발생시키는 장치이다.

동력전달기어(522)는 구동모터와 기구적으로 연결되고, 구동모터로부터 동력을 전달받아 모터의 회전속도를 감속시켜 휠(50)에 증가된 토크를 전달하도록 구성된다. 동력전달기어(522)는 선기어, 유성기어, 링기어 및 캐리어 등의 유성기어 세트로 구성될 수 있다.

구동모터 및 동력전달기어(522)는 하나의 하우징(52) 내부에 수용되어 한 개의 모듈화될 수 있다. 동력전달기어(522)로 플라스틱 기어 또는 메탈 기어가 선택적으로 적용될 수 있다. 구동모터와 동력전달기어(522)를 모두 수용하기 위해, 하우징(52)은 직경에 비해 상대적으로 길이가 긴 원통형으로 형성될 수 있다.

하우징(52)의 일측에서 회전축(523)이 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 회전축(523)의 일측은 동력전달기어(522)와 연결되고, 회전축(523)의 타측은 휠(50)과 연결되어 동력전달기어(522)로부터 전달되는 회전력을 휠(50)로 전달한다. 동력전달기어(522)는 구동모터의 회전력을 전달받아 기어비에 의해 회전속도를 감속시키고 토크를 증가시켜 회전축(523)을 통해 휠(50)로 전달한다.

상기 하우징(52)의 일부는 휠 구동부 수용홀(53)을 통해 이너 바디(20)의 내부에 수용될 수 있다. 이너 바디(20)의 일측은 휠 구동부 수용홀(53)로부터 원주방향을 따라 벤딩부(531)가 외측으로 돌출되게 벤딩 형성되어, 휠 구동부 수용홀(53)을 통해 수용되는 하우징(52)의 일부를 지지할 수 있다.

상기 하우징(52)의 일부가 이너 바디(20) 내부에 수용된 상태로 하우징(52)을 이너 바디(20)의 양측면에 장착하기 위해 하우징 써포터(54)가 구비된다.

하우징 써포터(54)는 하우징 결합부(541)와 플랜지부(542)를 포함하여 구성된다.

하우징 결합부(541)는 하우징(52)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성된다. 하우징 결합부(541)의 내부에 하우징(52)의 일부를 수용할 수 있는 수용공간이 형성된다. 또한, 하우징 결합부(541)의 일측은 개방되어 하우징(52)의 일부가 개방부를 통해 하우징 결합부(541)의 내부에 삽입될 수 있다. 하우징 결합부(541)의 타측 중앙부에 회전축(523)이 관통될 수 있도록 홀이 형성된다. 하우징(52)의 일측 단부는 하우징 결합부(541)의 내부에 수용된 상태로 하우징 결합부(541)의 타측과 볼트로 체결된다.

플랜지부(542)는 사각형의 플레이트 형상으로 형성되고, 하우징 결합부(541)의 일측 단부에서 수직하게 배치된다. 플랜지부(542)의 모서리부에 각각 볼트(55) 체결을 위한 체결홀이 형성된다.

플랜지부(542)의 일측면에 플랜지부(542)와 하우징 결합부(541)의 결합강도를 높이기 위해 복수의 리브(542a)가 구비될 수 있다. 복수의 리브(542a)는 하우징 결합부(541)의 원주방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 리브(542a)는 직각삼각형의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 각 리브(542a)의 일측(직사각형의 밑면)은 플랜지부(542)의 일측면에 결합되고, 각 리브(542a)의 타측(직사각형의 높이면)은 하우징 결합부(541)의 외주면에 결합된다.

플랜지부(542)의 타측면에 원주방향을 따라 스페이서(542b)가 형성될 수 있다. 스페이서(542b)는 이너 바디(20)의 측면으로부터 플랜지부(542)의 간격을 일정하기 유지하고, 플랜지부(542)의 강도를 보강할 수 있다.

이너 바디(20)의 측면에 플랜지부(542)의 모서리부를 체결하기 위한 체결부(532)가 돌출 형성된다. 체결부(532)는 원통형의 관 형태로 형성되고, 체결부(532)의 외주면에서에 복수의 보강리브(532a)가 형성될 수 있다. 복수의 보강리브(532a)는 각 체결부(532)의 상부에 원주방향을 따라 서로 90도 간격으로 3개씩 이격 배치될 수 있다. 체결부(532)의 내부에 볼트(55) 체결을 위한 체결홀이 형성되어 있다.

복수의 볼트(55) 각각은 플랜지부(542)의 모서리에 형성된 체결홀을 관통하여 이너 바디(20)의 측면에 형성된 체결부(532)에 체결됨으로써, 플랜지부(542)와 이너 바디(20)의 체결이 견고하게 이루어질 수 있다.

플랜지부(542)의 타측면에서 복수의 가이드부(543)가 이너 바디(20)의 측면을 향해 돌출 형성될 수 있다. 복수의 가이드부(543)는 체결부(532)의 하부 외주면을 감싸도록 반원형의 곡면 형태로 형성될 수 있다. 이에 의해, 체결부(532)의 체결강도를 높일 수 있다.

이러한 휠 구동부(51)의 구성에 의하면, 구동 모터와 동력전달기어(522)는 하나의 하우징(52) 내부에 수용되어 한 개로 모듈화 되고, 구동 모터 및 동력전달기어(522)가 모듈화된 휠 구동부(51)는 하우징 써포터(54)를 통해 이너 바디(20)에 체결됨으로써, 플라스틱 기어 혹은 메탈 기어가 선택적으로 적용되더라도 다른 종류의 기어를 교체하기가 편리한 장점이 있다.

도 17은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 외관을 보여주는 평면도이고, 도 18은 도 17의 측면도이고, 도 19는 도 17에서 제1 및 제2커버(14)가 개방된 모습을 보여주는 사시도이다.

본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 아우터 커버(10)는 물(비) 또는 먼지가 상부에 고이거나 쌓이지 않도록 움푹 파인 형상이 없도록 라운드지게 또는 경사지게 형성된다. 아우터 커버(10)의 상부에 제1커버(11)는 회전 가능하게 장착되고, 제1커버(11)의 전단부가 힌지 결합되어 제1커버(11)의 후단부가 상하로 회전 가능하다. 제1커버(11)가 결합되는 커버결합부(12)가 아우터 커버(10)에 구비되고, 커버결합부(12)는 제1커버(11)의 테두리부를 따라 하방향으로 오목되게 형성되어, 커버결합부(12)는 아우터 커버(10)의 상부에서 아우터 커버(10)의 외측과 내측공간을 구획하도록 이루어질 수 있다. 커버결합부(12)는 제1커버(11)와 대응되는 형상으로 형성되고, 이너 바디(20)의 상부의 일부를 덮도록 배치된다.

높낮이 조절레버(341)를 조작하기 위해 높낮이 조절레버(341)와 연통되는 제1개구부(12a)가 커버결합부(12)에 구비된다. 제1커버(11)는 커버결합부(12)의 상부 및 제1개구부(12a)를 개폐하도록 이루어진다. 제1커버(11)가 개방하는 경우에 사용자는 높낮이 조절레버(341)를 회전시켜 블레이드(31) 등의 높낮이를 조절할 수 있다. 인디케이터(341d)는 이너 바디(20)의 수용부 상단 주변에 높낮이 조절레버(341)와 근접하게 형성되고, 높낮이 조절레버(341)에 표시된 눈금 중 일 부 눈금은 인디케이터(341d)의 삼각형 꼭지점과 일치되어, 일치된 눈금의 수치는 블레이드(31)의 높이가 된다.

아우터 커버(10)의 상부에 제1커버(11)의 후단부 상면에 원형의 누름부(111)가 오목하게 형성되어, 사용자가 누름부(111)를 누름조작할 수 있다. 누름부(111)의 하면에 로킹돌기(112)가 형성되고, 커버결합부(12)에 로킹홈이 상기 로킹돌기(112)와 대응되는 위치에 구비되어, 상기 누름부(111)를 한 번 누르면 로킹돌기(112)가 해제되어 제1커버(11)가 개방될 수 있다. 상기 제1커버(11)를 닫으면 로킹돌기(112)와 로킹홈의 결합에 의해 로킹될 수 있다. 제1커버(11)와 커버결합부(12) 사이에 스프링(623)이 구비되어 스프링(623)의 탄성력에 의해 제1커버(11)가 개방될 수 있다. 제1커버(11) 및 커버결합부(12) 사이에 댐퍼가 구비되어 댐퍼에 의해 제1커버(11)가 일정한 속도로 부드럽게 개방될 수 있다.

제1커버(11)의 후방에 비상정지 스위치(13)가 상하로 누름동작 가능하게 설치될 수 있다. 비상 시 비상정지 스위치(13)는 사용자에 의해 누름조작될 경우에 온 신호가 발생되어 휠(50) 및 블레이드(31)의 작동이 멈출 수 있다.

이너 바디(20)의 후방 상부에 디스플레이(21) 및 키패드(211)가 설치된다. 디스플레이(21)는 LCD로 구현될 수 있다. 키패드(211)에 0~9 숫자, BACK 및 ENTER 등이 구비될 수 있다. 디스플레이(21) 및 키패드(211) 하부에 메인 PCB(22)가 장착될 수 있다.

아우터 커버(10)의 후방에 제2개구부(14a)가 형성된다. 제2개구부(14a)는 디스플레이(21) 및 키패드(211)와 연통되도록 이루어진다. 비상정지 스위치(13)의 후방에 제2커버(14)가 회전 가능하게 장착되고, 제2커버(14)의 전방 양측단부가 힌지 결합되어 제2커버(14)의 후단부가 회전 가능하다. 제2커버(14)는 제2개구부(14a)를 개폐 가능하도록 이루어진다. 제2커버(14)에도 제1커버(11)와 마찬가지로 누름부(111)가 형성되고, 제2커버(14)의 개폐동작을 위해 로킹돌기(112), 스프링(623) 및 댐퍼 등이 구비될 수 있다.

아우터 커버(10)의 우측 휀더부(10b) 상측에 복수의 충전단자(15)가 구비된다.

도 20은 도 17에서 아우터 커버(10)의 전방면에 설치되는 IR 수신창(16a)을 보여주는 개념도이고, 도 21은 도 17에서 아우터 커버(10)의 후방면에 설치되는 IR 수신창(16b)을 보여주는 개념도이고, 도 22a는 충전대(90)의 IR 발신창(93)에서 발신된 적외선이 도 20의 IR 수신창(16a)으로 수신되는 모습을 보여주는 개념도이고, 도 22b는 충전대(90)의 IR 발신창(93)에서 발신된 적외선 도 21의 IR 수신창(16b)으로 수신되는 모습을 보여주는 개념도이다.

충전대(90)의 상부에 충전단자(91)가 구비되어, 잔디깎기 로봇이 충전대(90)로 진입시 충전단자(91)를 통해 잔디깎기 로봇의 배터리를 충전시키도록 이루어진다.

아우터 커버(10)의 충전단자(15)는 충전대(90)와의 간섭을 회피하기 위해 아우터 커버(10)에서 일정 높이 이상 돌출 형성될 수 있다. 충전대(90)의 충전단자(91)는 스프링(623)에 의해 상하 이동 가능하게 탄성 지지되어 아우터 커버(10)와의 간섭을 회피하면서 아우터 커버(10)의 충전단자(15)와의 접촉이 용이하게 이루어진다.

잔디깎기 로봇은 충전대(90)에 진입 시 아우터 커버(10)의 우측 휠(50) 끝과 충전대(90)의 우측 끝 사이의 간격이 일정 범위 이내에서 이격될 수 있다. 충전대(90)의 스프링(623)식 충전단자(91)는 충전대(90) 상부에서 일정한 폭을 유지하며 전후방향으로 길게 돌출 형성되어, 아우터 커버(10)와 충전대(90) 사이의 간격이 변하더라도 아우터 커버(10)의 충전단자(15)가 충전대(90)의 충전단자(91)와 접촉되도록 이루어진다.

충전대(90)의 전후단에 도킹와이어(92)가 연결되고, 도킹와이어(92)는 잔디깎기 로봇이 충전대(90)에 대하여 일정한 간격을 두고 진입하도록 유도하기 위한 장치이다. 잔디깎기 로봇은 도킹와이어(92)를 감지하기 위해 이너 바디(20)의 전방에 코일 센서가 구비될 수 있다. 코일 센서는 도킹와이어(92)의 위치를 감지하여 잔디깎기 로봇이 일정한 간격으로 충전대(90)로 진입하게 된다.

잔디깎기 로봇의 충전단자(15)와 충전대(90)의 충전단자(91)가 원활한 접촉이 이루어지도록 충전대(90)로부터 적외선이 잔디깎기 로봇을 향해 조사될 수 있다.

충전대(90)는 잔디깎기 로봇의 위치를 감지하기 위해 적외선을 조사하는 IR 발신창(93) 및 IR 발신센서가 충전대(90)의 일 측면에 설치될 수 있다. 충전대(90)의 IR 발신창(93)은 투광성 재질로 이루어지고, IR 발신센서가 적외선을 발생시키면 IR 발신창(93)을 통해 잔디깎기 로봇으로 조사될 수 있다. IR 발신센서의 조사방향(조사 각도)은 도킹와이어(92)에 대하여 로봇을 향해 기설정된 경사각, 예를 들어 30도로 조사될 수 있다(도 22a 및 도 22b 참조).

IR 수신창(16a)은 아우터 커버(10)의 전방면에 형성되어, IR 발신창(93)으로부터 조사되는 적외선을 투과시키도록 이루어진다. IR 수신창(16a)은 아우터 커버(10)의 길이방향 중심선으로부터 우측방향으로 길게 형성되고, 충전대(90)와 가깝게 위치한다. IR 수신 센서(17a)는 IR 수신창(16a)의 후방에 배치되어 IR 수신창(16a)을 통해 투과된 적외선을 감지하여 충전대(90)의 위치를 감지할 수 있다. IR 수신 센서(17a)는 적외선을 통해 충전대(90)의 위치를 감지하여, 아우터 커버(10)의 충전단자(15)가 충전대(90)의 충전단자(91)와 접촉될 수 있다.

IR 수신창(16b)은 아우터 커버(10)의 후방면 중앙부에 형성되어, IR 발신창(93)으로부터 조사되는 적외선을 투과시킨다. IR 수신센서(17b)는 IR 수신창(16b)의 전방에 배치되고, IR 수신창(16b)을 통해 투과된 적외선을 감지하여 잔디깎기 로봇이 충전대(90)를 지나쳤음을 감지할 수 있다.

도 23은 아우터 커버(10)의 전방면에 설치되는 초음파 센서(18)를 보여주는 개념도이다.

잔디깎기 로봇은 장애물과의 충돌을 회피하기 위해 전방의 장애물을 감지할 수 있는 복수의 초음파 센서(18)를 구비한다. 복수의 초음파 센서(18)는 아우터 커버(10)의 전방면에 설치되어, 아우터 커버(10)의 전방을 향해 초음파를 송신하고 장애물로부터 반사된 초음파를 수신하여 장애물을 감지하도록 이루어진다. 제어부(80)는 초음파 센서(18)로부터 감지신호를 받아 전방의 장애물을 감지하고, 휠(50)의 구동모터(521)를 제어하여 잔디깎기 로봇의 주행속도를 감속시킴으로 장애물과의 충돌을 회피할 수 있다.

그런데, 초음파는 잔디깎기 로봇의 주행 시 아우터 커버(10)의 전방에 위치하는 장애물은 물론 잔디에도 반사될 수 있으므로, 초음파 센서(18)는 컷팅되어야 할 잔디를 장애물로 인식할 수 있다. 이로 인해, 초음파 센서(18)의 감지신호에 따라 컷팅 대상인 잔디 앞에서 잔디깎기 로봇이 멈추어 잔디를 깍지 못하게 되는 문제점이 발생한다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위해, 초음파가 지면으로부터 일정한 높이 이하의 잔디로 조사되지 않도록 초음파의 하향 조사각도를 제한할 필요가 있다.

이를 위해, 아우터 커버(10)의 전방에 초음파 가이드부(181)가 구비된다. 초음파 가이드부(181)는 아우터 커버(10)의 전단부로부터 일정한 높이를 유지하면서 후방으로 함몰되게 형성된다.

초음파 가이드부(181)는 아우터 커버(10)의 전단부 상단에서 기설정된 높이로 수평하게 형성되는 수평면(181a)을 포함한다. 수평면(181a)은 초음파 센서(18)의 설치 위치와 대응되는 높이로 위치될 수 있다. 이에 의해, 초음파는 수평면(181a) 아래로 전파되지 않고 수평면(181a) 위로 전파되어, 초음파의 하방향 전파각도가 제한된다.

수평면(181a) 위에는 어떠한 구조물도 있어서는 아니된다. 왜냐하면, 수평면(181a) 상부에 구조물이 있을 경우 구조물에 의해 초음파가 반사되어 수평면(181a) 아래로 전파될 수 있기 때문이다.

초음파 가이드부(181)는 장착면(181b)을 구비한다. 장착면(181b)은 수평면(181a)의 후단에서 상방향으로 교차되게 형성될 수 있다. 복수의 초음파 센서(18)는 장착면(181b) 내부에 매입 설치될 수 있다. 상기 초음파는 장착면(181b)과 수평면(181a)에 의해 전방 및 상방으로 전파될 수 있다. 복수의 초음파 센서(18)는 장착면(181b)을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.

초음파 가이드부(181)는 장착면(181b)의 양측단부에 경사지게 형성되는 측면부(181c)를 구비한다. 측면부(181c)는 장착면(181b)에서 전방으로 갈수록 양쪽 측면부(181c) 간의 간격이 넓어지도록 경사지게 형성된다. 측면부(181c)는 초음파 센서(18)로부터로부터 발생하는 초음파의 측방향 전파각도를 제한하도록 이루어진다. 이에 의해, 초음파가 불필요하게 넓게 퍼지는 것을 방지할 수 있다.

이너 바디(20)의 내부에 배터리가 장착될 수 있다. 아우터 커버(10)에 장착되는 전장품, 예를 들어 초음파 센서(18) 등은 배터리로부터 전원을 공급받기 위해 배터리와 전기적으로 연결된다.

이를 위해, 이너 바디(20)의 전방에서 외부로 전선을 인출하기 위한 인출홀(191)이 이너 바디(20)의 전방에 형성될 수 있다. 인출홀(191)을 통해 인출되는 전선을 고정하기 위한 고무마개(19)가 인출홀(191)에 구비될 수 있다. 이너 바디(20)의 전방면에서 전방 및 상방향으로 돌출되는 전선보호커버(192)가 구비될 수 있다. 전선보호커버(192)의 하부의 전방면은 막혀 있고 상방향으로 개구될 수 있다. 인출홀(191)을 통해 인출된 전선은 배터리와 초음파 센서(18) 등을 연결할 수 있다.

도 24는 본 발명에 따른 조이스틱 범퍼(60) 및 지지부와 아우터 커버(10)의 결합관계를 보여주는 분해도이고, 도 25는 도 24의 아우터 커버(10)가 장애물과 충돌했을 경우 조이스틱 범퍼(60)의 센서가 이를 감지하는 모습을 보여주는 개념도이고, 도 26은 도 24에서 지지부의 형상을 상세히 보여주는 단면도이다.

본 발명에 따른 조이스틱 범퍼(60)의 구성은 도 23에도 도시되어 있으므로, 도 23도 함께 참조하기로 한다.

조이스틱 범퍼(60)는 아우터 커버(10)가 장애물과의 충돌로 인해 사방으로 움직일 경우 이를 감지하고, 장애물의 충격으로부터 해제될 경우 아우터 커버(10)를 원래 위치로 복원시키는 장치이다.

조이스틱 범퍼(60)의 상단부는 아우터 커버(10)와 연결되어, 아우터 커버(10)가 사방으로 움직일 경우에 조이스틱 범퍼(60)의 상단부도 함께 사방으로 움직일 수 있다. 아우터 커버(10)의 하면에 조이스틱 범퍼 체결부(61)가 조이스틱 범퍼(60)와 마주하게 돌출 형성될 수 있다. 조이스틱 범퍼 체결부(61)는 아우터 커버(10)의 커버결합부(12) 전방에 구비될 수 있다.

조이스틱 범퍼 체결부(61)의 내부에 체결홀이 관통 형성되고, 체결홀을 통해 볼트(55) 등과 같은 체결부재(611)가 삽입될 수 있다. 조이스틱 범퍼 체결부(61)의 상부에 홀 커버(612)가 탈착 가능하게 장착되어 상기 체결홀을 개폐할 수 있다. 상기 체결부재(611)는 체결홀을 통해 삽입되고 조이스틱 범퍼(60)의 상단부와 체결되어, 아우터 커버(10)와 조이스틱 범프의 상단부가 서로 결합될 수 있다.

조이스틱 범퍼(60)는 이너 바디(20)의 전방 상부에 수직하게 장착될 수 있다. 조이스틱 범퍼(60)의 상부는 이너 바디(20)의 상부로 노출되고, 조이스틱 범퍼(60)의 하부는 이너 바디(20)의 내부에 장착될 수 있다.

조이스틱 범퍼(60)는 막대 형상으로 형성된 범퍼 본체(62)를 포함한다. 범퍼 본체(62)는 제1범퍼부(621)와 제2범퍼부(627)로 구성될 수 있다. 제2범퍼부(627)는 결합부재(628)를 매개로 제1범퍼부(621)의 상부에 결합될 수 있다. 제1범퍼부(621)의 상부에 제1결합홈이 형성되고, 제2범퍼부(627)의 하부에 제2결합홈이 형성될 수 있다. 결합부재(628)의 상부는 제2결합홈에 끼움 결합되고, 상기 결합부재(628)의 하부는 제1결합홈에 끼움 결합되어, 제1범퍼부(621)와 제2범퍼부(627)가 상호 결합될 수 있다. 제2범퍼부(627)는 체결부재(611)에 의해 아우터 커버(10)의 조이스틱 범퍼 체결부(61)와 결합될 수 있다.

이너 바디(20)는 이너 바디 본체(201)와 이너 바디 덮개(202)로 분리될 수 있다. 이너 바디 덮개(202)의 이너 바디(20)의 본체 상부를 덮도록 배치되고, 이너 바디 본체(201)와 이너 비다 덮개는 테두리끼리 상호 결합된다. 조이스틱 범퍼(60)는 이너 바디 덮개(202)에 장착될 수 있다.

조이스틱 범퍼(60)는 탄성부재(629)를 구비한다. 탄성부재(629)는 원추 형상으로 형성되어, 제1범퍼부(621)의 상부와 제2범퍼부(627)의 하부를 감싸도록 배치될 수 있다. 탄성부재(629)는 상방향으로 갈수록 면적이 좁아지는 벨로우즈 형태로 이루어질 수 있다. 탄성부재(629)의 주름진 부분은 원추 형상의 경사면을 따라 형성된다. 탄성부재(629)의 상단부는 제2범퍼부(627)와 결합되고, 탄성부재(629)의 하단부는 이너 바디 덮개(202)의 상부와 결합되어, 조이스틱 범퍼(60)는 이너 바디(20)에 대하여 사방(전후좌우방향)으로 이동 가능하게 탄성 지지될 수 있다. 탄성부재(629)는 고무 재질로 형성되어, 아우터 커버(10)와 장애물의 충돌 시 아우터 커버(10)로부터 전달되는 조이스틱 범퍼(60)의 충격을 완화시킬 수 있다.

이너 바디 본체(201) 내부에 조이스틱 범퍼 프레임(63)이 구비된다. 조이스틱 범퍼 프레임(63)의 상부에 조이스틱 범퍼 장착부(631)가 결합된다. 조이스틱 범퍼(60)는 제1범퍼의 외주면에 원주방향을 따라 형성되는 조인트 돌기부(622)를 구비한다. 조이스틱 범퍼 장착부(631)는 상기 조인트 돌기부(622)를 감싸도록 돌기수용홈(632)을 내부에 구비하고, 조인트 돌기부(622)가 돌기수용홈(632)에 수용되어 결합됨으로, 조이스틱 범퍼(60)의 상단부 및 하단부 각각은 조이스틱 범퍼 장착부(631)에서 조인트 돌기부(622)를 중심으로 회전될 수 있다.

조이스틱 범퍼(60)는 스프링(623)을 포함한다. 스프링(623)은 조인트 돌기부(622) 하부에 장착될 수 있다. 스프링(623)의 상단부는 돌기수용홈(632)에 결합되고, 스프링(623)의 하부는 돌기수용홈(632)에서 제1범퍼부(621)를 따라 하방향으로 연장되도록 제1범퍼부(621)에 장착된다. 제1범퍼부(621)의 하부에 스프링 시트(624)가 구비될 수 있다. 스프링 시트(624)는 링 형상으로 제1범퍼부(621)의 일부를 감싸도록 이루어지며, 스프링(623)의 하단부가 스프링 시트(624)에 결합될 수 있다.

상기 스프링(623)의 상단부는 이너 바디(20)에 고정되고, 스프링(623)의 하단부는 조이스틱 범퍼(60)의 하부와 결합되어, 조이스틱 범퍼(60)가 스프링(623)의 탄성력에 의해 원래 위치로 복원될 수 있다. 예를 들어, 아우터 커버(10)가 장애물과의 충돌로 인해 이너 바디(20)에 대하여 후방으로 이동된 상태에서 잔디깎기 로봇이 후진하여 장애물에 의한 충격이 아우터 커버(10)에서 해제되는 경우에 스프링(623)의 탄성력에 의해 조이스틱 범퍼(60)가 원래 자리로 리턴될 수 있다.

조이스틱 범퍼(60)는 센싱부(625)를 구비한다. 센싱부(625)는 조이스틱 범퍼(60)의 하부에 구비될 수 있다. 센싱부(625)는 자석일 수 있다. 센싱부(625)는 제1범퍼의 하단부에 장착될 수 있다.

이너 바디(20)의 내부 저면에 홀 센서가 구비된다. 홀 센서는 센싱부(625)와 서로 마주보게 배치된다. 홀 센서는 이너 바디(20) 내부의 조이스틱 범퍼 프레임(63)의 저면에 설치될 수 있다. 홀 센서는 센싱부(625)와의 상호 작용에 의해 아우터 커버(10)와 장애물의 충돌 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 아우터 커버(10)가 장애물과의 충돌로 이너 바디(20)에 대하여 후방으로 이동할 경우 아우터 커버(10)와 연결된 조이스틱 범퍼(60)의 상단부는 후방으로 회전하게 되고, 조이스틱 범퍼(60)의 하단부는 전방으로 회전한다. 조이스틱 범퍼(60)의 하단부가 회전함에 따라 센싱부(625)는 홀 센서로부터 이격되어, 홀 센서는 아우터 커버(10)가 장애물과 충돌하였음을 감지할 수 있다. 제어부(80)는 홀 센서를 통해 아우터 커버(10)와 장애물의 충돌을 감지하고, 휠(50)의 구동모터(521)를 제어하여 잔디깎기 로봇을 장애물로부터 후진시킬 수 있다. 이에 의해, 잔디깎기 로봇은 장애물을 우회하여 이동할 수 있다.

도 26은 도 24에서 지지부의 결합관계를 보여주는 단면도이다.

도 24는 본 발명의 아우터 커버(10)와 지지부(70)가 연결되는 모습을 보여준다.

아우터 커버(10)는 이너 바디(20)의 상부에 상하방향 및 사방(전후좌우)으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 아우터 커버(10)는 이너 바디(20)의 전방과 후방 양측에 각각 구비되는 지지부(70)에 의해 지지될 수 있다.

복수의 지지부(70)는 아우터 커버(10)의 하면과 결합된다. 아우터 커버(10)의 하면 전방과 후방 양측에 각각 지지부(70)와의 결합을 위한 결합판(73)이 설치된다. 결합판(73)은 고정브라켓(731)에 의해 아우터 커버(10)에 고정될 수 있다. 결합부는 고정브라켓(731)에서 수평방향으로 연장되어 고정브라켓(731)과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 고정브라켓(731)은 용접 또는 볼트(55) 등과 같은 체결수단에 의해 아우터 커버(10)에 고정됨으로 결합판(73)을 고정할 수 있다. 결합판(73)은 볼트(55)에 의해 지지부(70)와 결합될 수 있다.

복수의 지지부(70) 각각은 막대 형상으로 형성되고, 이너 바디(20)에 수직하게 배치된다. 이너 바디(20)는 지지부(70)를 수용하는 지지부 수용부(74)를 구비한다.

지지부(70)는 아우터 커버(10)와 결합되는 지지부 본체(71)를 포함한다. 지지부 본체(71)는 아우터 커버(10)로부터 전달되는 충격을 완화하기 위해 고무 등과 같은 탄성 재질로 형성될 수 있다. 지지부 본체(71)는 제1지지부(711)와 제2지지부(712)로 구성될 수 있다. 제1지지부(711)의 상부에 제1결합홈이 형성되고, 제2지지부(712)의 하부에 제2결합홈이 형성되며, 결합부재(713)의 상부는 제1결합홈에 삽입되고 결합부재(713)의 하부는 제2결합홈에 삽입되어 결합될 수 있다. 제2지지부(712)는 결합부재(713)에 의해 제1지지부(711)의 상부에 결합된다.

지지부 본체(71)의 외주면에 주름부(72)가 구비될 수 있다. 주름부(72)는 내측이 지지부 본체(71)의 외주면을 감싸며 지지부 본체(71)와 결합되고 외측이 이너바디의 지지부 수용부(74)에 결합된다. 주름부(72)는 지지부 본체(71)의 외주면으로부터 방사방향을 따라 주름지게 연장된다. 주름부(72)는 "∩"의 단면 형상으로 원주방향을 따라 형성되는 복수의 굴곡부분(721)과, 복수의 굴곡부분(721)을 연결하는 연결부분(722)으로 구성될 수 있다. 복수의 굴곡부분(721)은 방사방향으로 이격되고 중첩되게 배치될 수 있다. 이러한 주름부(72)의 구조에 의해 지지부 본체(71)는 의해 상하방향 및 사방(전후좌우)으로 이동 가능하게 지지되며, 아우터 커버(10)를 4점 지지할 수 있다. 주름부(72)의 내측 단부는 결합부재(713)에 의해 제1지지부(711)와 체결될 수 있다. 이때 결합부재(713)는 볼트일 수 있다.

제1지지부(711)는 측면 일측에 아우터 커버(10)의 들림 여부를 감지하기 위해 돌기부(711a)를 구비한다. 아우터 커버(10)를 공중으로 들면 아우터 커버(10)에 결합된 지지부 본체(71)는 상방향으로 이동할 수 있다.

제1지지부(711)의 측면 타측에 상승제한돌기부(711b)가 구비된다. 상승제한돌기부(711b)는 지지부 수용부(74)의 내부에 수용되어, 지지부가 일정 높이 이상 상승하는 것을 제한한다.

제2지지부(712)의 외주면에 원주방향을 따라 복수의 보강돌기(712a)가 형성되어, 제2지지부(712)의 강도를 보강할 수 있다.

제2지지부(712)의 외주면에 원주방향을 따라 오목부가 완만한 곡률로 오목하게 형성되어, 제2지지부(712)가 사방으로 휘어짐 가능하다. 오목부(712b)의 상하방향 중심부에 상기 보강돌기(712a)가 배치될 수 있다. 오목부(712b)는 상단부와 하단부 각각으로부터 상기 보강돌기(712a)로 갈수록 단면적이 작게 형성될 수 있다.

지지부 수용부(74) 내부에 커버 들림 감지센서(75)가 구비된다. 커버 들림 감지센서(75)는 스위치 본체(751)와 스위치동작레버(752)를 포함한다.

스위치 본체(751)는 납작한 장방형의 직육면체 형상으로 형성되고, 스위치 본체(751)의 내부에 접점이 구비된다. 스위치동작레버(752)는 일측이 스위치 본체(751) 내부의 접점과 연동 가능하게 스위치 본체(751)의 일측 모서리부에 고정되고, 타측이 스위치 본체(751)로부터 이격되며 제1지지부(711)의 돌기부(711a)와 마주보는 방향으로 경사지게 형성된다. 스위치동작레버(752)의 끝단에 접촉부(753)가 돌출 형성된다. 접촉부(753)는 돌기부(711a)의 상하 이동선상에 배치된다.

아우터 커버(10)가 들림으로 지지부 본체(71)가 상승하는 경우에 제1지지부(711)의 돌기부(711a)가 상방향으로 이동한다. 이때 접촉부(753)가 돌기부(711a)와 접촉하면서 스위치동작레버(752)는 스위치 본체(751)를 향해 가압되고, 스위치 본체(751)의 내부 접점이 온 되어, 커버 들림 감지센서(75)는 아우터 커버(10)가 들림 상태임을 감지할 수 있다. 아우터 커버(10)가 원래 위치로 하강하는 경우에 제1지지부(711)의 돌기부(711a)는 하강한다. 이때 접촉부(753)는 돌기부(711a)와 이격되면서 스위치동작레버(752)는 원래 위치로 이동하고, 스위치 본체(751)의 내부 접점이 오프되어, 커버가 들리지 않은 상태임을 감지하게 된다. 제어부(80)는 아우터 커버(10)가 들림 상태임을 감지한 경우에 휠(50)의 구동모터(521) 및 블레이드(31) 구동모터(30)를 제어하여 휠(50) 및 블레이드(31)의 구동을 멈출 수 있다.

이외에도 비상 상황을 고려하여 기울기 감지센서(76)가 구비될 수 있다. 기울기 감지센서(76)는 이너 바디(20)에 장착되어, 이너 바디(20)의 기울기를 감지할 수 있다. 제어부(80)는 기울기 감지센서(76)로부터 감지신호를 받아 기설정된 기울기 각도를 초과하는 경우에 잔디깎기 로봇의 작동을 멈출 수 있다. 예를 들어, 잔디깎기 로봇은 오름 경사기울기가 가파른 경우에 뒤집힐 수 있으므로, 이를 미리 감지하여 휠(50) 및 블레이드(31)의 작동을 멈출 수 있다.

도 27은 본 발명에 따른 잔디깎기 로봇의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다.

본 발명의 제어부(80)(CONTROLLER)는 잔디깎기 로봇의 전반적인 작동을 제어한다. 특히, 제어부(80)는 안전을 고려하여 검출부로부터 감지신호를 입력받아 작동부, 즉 휠(50) 구동모터 및 블레이드(31) 구동모터(30)를 제어할 수 있다.

검출부는 아우터 커버(10)에 장착되는 초음파 센서(18) 및 IR 수신센서와, 이너 바디(20)에 장착되는 드럽 스위치(44), 커버 들림 감지센서(75) 및 기울기 감지센서(76), 홀 센서를 포함한다.

초음파 센서(18)는 아우터 커버(10) 전방에 장착되어 일정 높이 이상의 장애물을 감지한다.

IR 수신센서는 아우터 커버(10)의 전후면에 각각 위치하여 충전대(90)의 위치를 감지한다.

드럽 스위치(44)는 캐스터(40)가 공중에 떠서 이너 바디(20)에 대하여 하강한 상태 여부를 감지한다.

커버 들림 감지센서(75)는 아우터 커버(10)의 들림 여부를 감지한다.

기울기 감지센서(76)는 이너 바디(20)의 기울기를 감지한다.

홀센서(626)는 자석과의 상호 작용에 의해 아우터 커버(10)와 장애물의 충돌 여부를 감지한다.

이상의 설명은 본원발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본원발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

또한, 본원발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본원발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본원발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본원발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본원발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 아우터 커버 10a : 범퍼부
10b : 휀더부 10c : 운반 손잡이
11 : 제1커버 12 : 커버결합부
12a : 제1개구부 111 : 누름부
112 : 로킹돌기 13 : 비상정지 스위치
14 : 제2커버 14a : 제2개구부
15 : 충전단자 16a,16b : IR 수신창
17a,17b : IR 수신센서 18 : 초음파 센서
181 : 초음파 가이드부 181a : 수평면
181b : 장착면 181c : 측면부
19 : 고무마개 191 : 인출홀
192 : 전선보호커버 20 : 이너 바디
201 : 이너 바디 본체 202 : 이너 바디 덮개
21 : 디스플레이 211 : 키패드
22 : 메인 PCB 23 : 수용부
24 : 함몰부 30 : 블레이드 구동모터
301 : 회전축 302 : 커플러
31 : 블레이드 311 : 체결홀
312 : 커팅부 32 : 회전판
321 : 돌출부 322 : 챔퍼부
3221 : 볼트 323 : 축결합부
324 : 보강리브 33 : 블레이드 보호커버
331 : 보호커버 본체 332 : 관통홀
333 : 테이퍼부 334 : 잔디 진입구
335 : 돌기부 335a : 전방면
335b : 제1경사면 335c : 제2경사면
335d : 측면부 336 : 연결리브
34 : 높낮이 조절유닛 341 : 높낮이 조절레버
341a : 레버 본체 341b : 회전돌기부
341c : 손잡이부 341d : 인디케이터
342 : 회전원통부 342a : 결합돌기
342b : 하강제한돌기 342c : 회전가이드돌기
343 : 승강프레임 343a : 회전제한돌기
343b : 회전방지수용홈 343c : 나선형 돌기
344 : 장착부 344a : 격벽
344b : 보강리브 40 : 캐스터
41 : 회전축 411 : 수직부
411a : 결합홈부 411b : 결합홈
412 : 캐스터 결합부 42 : 축 써포터
421 : 회전방지돌기 422a : 삽입홀
422b : 결합홀 422c : 지지홈
423 : 이탈방지부재 424 : 하강돌기
43 : 써포터 수용부 431 : 승강가이드돌기
432 : 높이제한부 433 : 브라켓
433a : 축 지지부 44 : 드럽 스위치
441 : 스위치 본체 442 : 스위치동작레버
443 : 접촉부 50 : 휠
51 : 휠 구동부 52 : 하우징
521 : 구동모터 522 : 동력전달기어
523 : 회전축 53 : 휠 구동부 수용홀
531 : 벤딩부 532 : 체결부
532a : 보강리브 54 : 하우징 써포터
541 : 하우징 결합부 542 : 플랜지부
542a : 리브 542b : 스페이서
543 : 가이드부 55 : 볼트
60 : 조이스틱 범퍼 61 : 조이스턱 범퍼 체결부
611 : 체결부재 612 : 홀 커버
62 : 범퍼 본체 621 : 제1범퍼부
622 : 조인트 돌기부 623 : 스프링
624 : 스프링 시트 625 : 센싱부
626 : 홀 센서 627 : 제2범퍼부
628 : 결합부재 629 : 탄성부재
63 : 조이스틱 범퍼 프레임 631 : 조이스틱 범퍼 장착부
632 : 돌기수용홈 70 : 지지부
71 : 지지부 본체 711 : 제1지지부
711a : 돌기부 711b : 상승제한돌기부
712 : 제2지지부 712a : 보강돌기
712b : 오목부 713 : 결합부재
72 : 주름부 721 : 굴곡부분
722 : 연결부분 73 : 결합판
731 : 고정브라켓 74 : 지지부 수용부
75 : 커버 들림 감지센서 751 : 스위치 본체
752 : 스위치동작레버 753 : 접촉부
76 : 기울기 감지센서 80 : 제어부
90 : 충전대 91 : 충전단자
92 : 도킹와이어 93 : IR 발신창

Claims (14)

1. 이너 바디;
   상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버;
   상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠;
   상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 구비되어, 잔디를 깍는 복수의 블레이드;
   상기 이너 바디이 저면에 장착되어, 상기 복수의 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버을 포함하고,
   상기 블레이드 보호커버는,
   블레이드 보호커버 본체에 원주방향으로 이격되게 배치되고, 상기 이너 바디의 저면과 연통되게 형성되는 복수의 관통홀을 구비하는 잔디깍기 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 관통홀 각각은 기설정된 곡률의 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
3. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드 보호커버에 대하여 회전 가능하게 상기 이너 바디의 저면에 장착되고, 상기 복수의 블레이드를 저면에 회전 가능하게 장착하는 회전판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 관통홀 각각은 상기 회전판의 가장자리부와 상하방향으로 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
5. 제3항에 있어서,
   상기 회전판은 원판 형태로 형성되고,
   상기 복수의 관통홀 각각은,
   외측단이 상기 회전판의 직경보다 크고, 내측단이 상기 회전판의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
6. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 관통홀 각각은,
   상기 회전판과 함께 회전하는 상기 복수의 블레이드와 상하방향으로 중첩 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 블레이드 각각은 일단부가 상기 회전판의 가장자리부 저면에 힌지 결합되어, 타단부가 상기 회전판의 반경방향으로 외측으로 전개되거나 내측으로 접히도록 회전하고,
   상기 복수의 관통홀 각각은,
   외측단이 상기 회전판의 외측으로 전개된 상기 복수의 블레이드의 외측단과 동일한 원주 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
8. 제1항에 있어서,
   상기 블레이드 보호커버는,
   상기 블레이드 보호커버 본체의 전방에 원주방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부;
   상기 복수의 돌기부 중 상기 원주방향으로 인접한 두 돌기부 사이에 배치되고, 상기 블레이드 보호커버 본체의 전방을 향해 개방되는 복수의 잔디 진입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디깍기 로봇.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 돌기부는 블레이드 보호커버의 전후방향 중심선을 기준으로 좌우 양측단부로 갈수록 상호 간격이 좁아지게 형성되는 잔디깎기 로봇.
10. 제8항에 있어서,
    상기 블레이드 보호커버는 상기 블레이드 보호커버 본체의 측면 및 후방 가장자리부에서 원주방향을 따라 하향 경사지게 형성되어 상기 복수의 블레이드의 외측을 감싸는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디깎기 로봇.
11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 돌기부 각각은,
    상기 블레이드 보호커버 본체의 전방에 상하방향으로 형성되는 전방면;
    상기 전방면의 하단에서 하향 경사지게 형성되는 제1경사면;
    상기 제1경사면의 하단에서 후방을 향해 상향 경사지게 형성되는 제2경사면;
    측방향으로 서로 마주보며 상기 전방면, 제1 및 제2경사면을 연결하는 한 쌍의 측면부; 및
    상기 블레이드 보호커버 본체에서 전방으로 연장되어 상기 전방면과 측면부를 연결하는 연결리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디깎기 로봇.
12. 제10항에 있어서,
    상기 테이퍼부의 후방면은 상기 복수의 돌기부보다 상기 블레이드 보호커버 본체로부터 하방향 길이가 더 길게 연장되는 것을 특징으로 하는 잔디깎기 로봇.
13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀은 상기 블레이드 보호커버 본체에 상기 복수의 블레이드의 회전반경의 곡률로 원주방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 잔디깎기 로봇.
14. 이너 바디;
    상기 이너 바디의 외측을 감싸는 아우터 커버;
    상기 이너 바디의 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 휠;
    상기 이너 바디의 저면에 회전가능하게 장착되는 회전판;
    상기 회전판의 원주방향으로 상호 이격 배치되어 상기 회전판의 회전축을 중심으로 회전하며 잔디를 깍는 복수의 블레이드;
    상기 이너 바디의 저면에 장착되어, 상기 복수의 블레이드와의 충돌로 인해 발생하는 파편이 상기 아우터 커버의 외부로 튕겨나가는 것을 막는 블레이드 보호커버; 및
    을 포함하고,
    상기 블레이드 보호커버는,
    블레이드 보호커버 본체에 원주방향으로 이격되게 배치되고, 상기 이너 바디의 저면과 연통되게 형성되는 복수의 관통홀;
    상기 블레이드 보호커버 본체의 전방에서 원호상으로 상호 이격되게 배치되는 복수의 돌기부;
    상기 복수의 돌기부 중 상기 원주방향으로 인접하는 두 돌기부 사이에 배치되는 복수의 잔디 진입구; 및
    상기 블레이드 보호커버 본체의 측면 및 후방 가장자리부에서 원주방향을 따라 하향 경사지게 형성되어 상기 복수의 블레이드의 외측을 감싸는 테이퍼부를 포함하는 잔디깍기 로봇.

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