KR20180126330A - 가정용 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 몸체의 둘레 전체에 탄성 재질로 만들어진 충격 흡수 패드가 착탈 가능하게 설치되고, 실내 바닥면의 먼지를 진공으로 흡입하여 제거하는 흡입 브러시기구를 구성하는 회전 구동기가 원통형의 회전축에 삽입 고정된 2세트의 고정 브러시와 2세트의 완충 고무 패드가 회전축의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 교차 배열되어 이루어지며; 상기 고무 패드는 원통형의 회전축에 형성된 삽입홈에 직접 삽입 고정되면서 반경의 바깥방향으로 뻗은 2개의 지지레그와, 양쪽 지지레그 사이를 연결하는 패드부 및 상기 패드부의 중심에 반경의 바깥 방향으로 뻗어나와 바닥의 먼지를 탄력적으로 쓸어 모으는 블레이드로 이루어져 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 로봇 청소기는 몸체의 가장자리에 고무재질로 이루어진 충격 흡수 패드가 장착되어 로봇 몸체의 어느 부분이 다른 물체에 부딪혀도 몸체가 손상되는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수가 있고, 먼지와 이물질을 진공으로 쓸어 담는 흡입 브러시 기구의 회전 구동기가 원통형의 회전축에 탄력적으로 설치되어 있기 때문에, 고무 패드에 설치된 블레이드가 탄력적으로 청소하고자 하는 지면과 접촉하여 매끄러운 면에서도 아주 효과적으로 먼지를 쓸어 제거할 수 있게 한다.

Description

가정용 로봇 청소기{A domestic sweeping robot}

본 발명은 가정용 로봇 청소기에 관한 것으로, 특히 원형으로 된 몸체의 둘레 전체에 탄력재질로 만들어진 충격 흡수수단을 탈착 가능하게 설치됨과 더불어, 바닥면의 먼지와 쓰레기를 걸레질한 것처럼 깨끗하게 제거할 수 있게 한 가정용 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 로봇 청소기(이하 '로봇 청소기'라 한다)는 집안의 실내 바닥 먼지와 쓰레기를 자동으로 청소하기 위해 많이 사용하는데, 대개 둥근 몸체의 내부에 동력원인 배터리와, 이 배터리에 의해 회전 구동하는 구동 바퀴, 먼지를 쓸어 담는 청소용 솔을 갖춘 청소유닛, 및 이들 주행 바퀴와 청소 유닛의 작동을 전자적으로 제어하는 제어기를 갖춘 구조로 되어 있다.

이러한 기본 구조를 갖춘 가정용 로봇 청소기가 최초 개발된 이후로 그동안 여러 가지 방안으로 개량 발전하여 웬만한 실내의 청소 작업은 사람의 수고를 충분하게 들어줄 만큼 개발되어 왔다.

그런데 기존의 로봇 청소기의 개발 방향은 주로 실내 바닥면을 청소할 때 효율적으로 청소하게 하기 위한 방법이 많이 제안되어 왔으며, 이러한 요구를 충족시켜 주기 위한 수단으로 청소용 브러시의 구조를 여러 가지로 변화시켜 왔었다.

예컨대, 청소용 브러시를 갖춘 구동 유닛을 2개 설치하면서, 이들 2개의 구동 유닛을 브이자(V)의 형태로 배열하여 바닥면의 먼지가 진공 흡입구 쪽으로 잘 모이게 한 구조로 하거나, 혹은 청소용 브러시를 하나의 구동축에 일정한 간격을 두고 여러개 배치하면서, 이들 브러시를 나선형으로 배열하여 하나의 브러시 유닛을 사용하여서도 먼지를 효과적으로 모아 주는 기능을 발휘하게 하고 있다.

그러나 이러한 기본의 일반적인 로봇 청소기에서 사용하는 청소 유닛은 단순히 하나의 구동축에 브러시만 심겨진 구조로 되어 있기 때문에, 비교적 입자가 큰 이물질이나 먼지는 쉽게 제거할 수가 있지만, 나무 판재나 대리석 또는 타일 등과 같은 매끄러운 바닥면에 앉은 미세한 먼지는 깨끗하게 쓸어 제거하지 못하는 문제가 있고, 심지어 미끄러운 머리카락과 같은 이물질은 완벽하게 쓸어 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 매끄러운 나무 바닥이나 돌로 만들어진 바닥면 또는 장판과 같은 매끄러운 바닥면에 앉은 미세한 먼지를 제대로 제거해 주기 위해서는, 로봇 청소기를 사용한 후에 반드시 사람이 별도로 청소를 해 주어야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 로봇 청소기는 전원에 의해 구동하는 모터의 동력으로 주행하게 되어 있기 때문에 청소하면서 주행하다가 다른 물체에 부딪히면, 몸체에 손상을 입거나 최소한 흠집이 나게 되는 등의 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 로봇 청소기의 몸체 일부분에 충격 방지기 혹은 충격 흡수기를 설치한 것이 있었는데, 충격 방지기 혹은 충격 흡수기가 로봇 청소기의 몸체 일부분에만 설치되어 있기 때문에, 로봇 청소기의 몸체 전부를 보호하기가 곤란하다는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 로봇 청소기의 몸체 둘레에 진공 튜브를 설치하여 완충 효과를 얻게 한 로봇 청소기가 제안되어 있기는 하나, 이러한 진공 튜브를 설치하기 위해서는 비용이 많이 들 뿐만 아니라 부피가 커지는 등의 문제가 있어 효과적이지 못하였기 때문에 실제 제품에 반영되어 사용되지는 못하였다.

(특허분원 1) 국내 공개특허 10-2015-0143208 "로봇 청소기" 2015. 12. 23. 공개 (특허분원 2) 국내 공개 특허 10-2015-0134709 "로봇 청소기" 2015. 12. 02. 공개 (특허분원 3) 국내 등록실용신안 20-0150862 "덕트용 로봇청소기의 회전브러시장치" 1999. 07. 15. 공고 (특허분원 4) 국내 특허등록 10-0677279 "로봇 청소기의 범퍼장치" 2006. 11. 24. 공고

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 로봇청소기의 문제점을 해결하여, 로봇 청소기의 몸체 둘레 전체에 충격 흡수 수단이 구비함과 더불어, 청소하고자 하는 실내의 바닥면 먼지를 완전하게 흡착 제거할 수 있게 하여, 먼지를 제거하기 위해 추가로 별도의 물걸레질이 필요하지 않게 한 로봇 청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇 청소기는 로봇 청소기 몸체의 둘레 전체에 탄성 재질로 만들어진 충격흡수 패드가 착탈 가능하게 설치됨과 더불어; 실내 바닥면의 먼지를 진공으로 흡입하여 제거하는 흡입 브러시기구가 청소기 몸체의 바닥면에 오목하게 형성된 설치홈 속에 회전할 수 있게 설치되는 회전 구동기와, 상기 회전 구동기가 끼워진 설치홈의 입구를 막아 주는 지지 커버로 이루어지고; 상기 회전 구동기는 원통형의 회전축에 삽입 고정된 2세트의 고정 브러시와 2세트의 완충 고무 패드가 회전축의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 교차 배열되어 이루어지며; 상기 고무 패드는 원통형의 회전축에 형성된 삽입홈에 직접 삽입 고정되면서 반경의 바깥방향으로 뻗은 2개의 지지레그와, 양쪽 지지레그 사이를 연결하는 패드부 및 상기 패드부의 중심에 반경의 바깥 방향으로 뻗어나와 바닥의 먼지를 탄력적으로 쓸어 모으는 블레이드로 이루어진다.

상기 구조에서 고무 패드의 패드부가 반경 방향으로 뻗은 지지레그 의해 지지된 상태로 연결되어 있으면서, 상기 지지레그가 원통형의 회전축의 반경 방향 바깥쪽으로 돌출되게 하여, 이들 지지레그에 의해 연결된 패드부가 회전축에 밀착되지 않고 회전축과 패드부 사이에 소정 간격의 빈 공간을 두고 배치되게 할 수가 있다.

이와 같이 고무 패드에 빈 공간부를 형성시켜 주면, 고무 패드 그 자체가 고무 재질로 되어 있으면서, 상기 빈 공간이 탄성력을 발휘하는 탄력 지지수단의 역할을 하게 되므로, 고무 패드가 회전축의 원주면에 대해 신축적으로 가변할 수 있게 설치되어 있기 때문에, 패드부의 블레이드가 지면에 닿을 때 부드러우면서 확실한 접촉을 하여 지면의 먼지를 깨끗하게 쓸어 줄 수가 있는 것이다.

그리고 상기 지지 커버에는 몸체의 바닥면에 형성된 흡입 브러시 기구 설치홈의 입구 뒤쪽에 먼지를 쓸어 모으는 고무 블레이드가 장착되어 흡입 브러시기구에 의해 쓸려지지 않은 먼지를 다시 한 번 쓸어서 회전 구동기 속으로 밀어주게 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 로봇 청소기는 몸체의 가장자리에 고무재질로 이루어진 충격 흡수 패드가 장착되어 있기 때문에, 로봇 청소기가 가동 중에 몸체의 어느 부분이 다른 물체에 부딪혀도 몸체가 손상되는 등의 문제가 발생하지 않게 할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 바닥면에 설치되어 먼지와 이물질을 진공으로 쓸어 담는 흡입 브러시 기구의 회전 구동기가 원통형의 회전축에 반경 방향으로 고무 패드가 회전축에 대해 소정 간격의 빈 공간을 두고 설치되어 있기 때문에, 고무재질로 만들어진 고무 패드의 빈 공간이 탄성 지지수단의 역할을 하므로, 고무 패드에 설치된 블레이드가 탄력적으로 지면과 접촉하여 매끄러운 면에서도 아주 효과적으로 먼지를 쓸어 제거할 수가 있고, 흡입 브러시기구의 설치홈 주변을 막아주는 지지커버의 뒤쪽에도 고무 블레이드가 설치되어 있기 때문에 먼지를 걸레로 닦은 것처럼 깨끗하게 제거하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 전체를 나타낸 사시 사진,
도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기에서 몸체의 가장자리에 씌워진 충격흡수패드를 분리하여 나타낸 사시 사진,
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 바닥면의 구조를 나타낸 저면 사진,
도 4는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 바닥면에 구비되어 회전 구동기의 설치홀 구조를 나타낸 도3의 부분확대 사진
도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기에 설치된 회전 구동기의 설치홀 입구 후단에 설치된 고무 블레이드의 설치구조를 나타낸 도 4의 부분확대 사진
도 6은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 회전 구동기의 구조를 나타낸 확대 측면사진,
도 7은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 회전 구동기에 대한 사시 사진
도 8은 본 발명에 따른 로봇 청소기에 구비된 회전 구동기의 고무 패드와 고무 블레이드의 배치 구조를 나타낸 정면사진이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 로봇 청소기의 전체를 나타낸 사시 사진이고, 도면 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기에서 몸체의 가장자리에 씌워진 충격흡수패드를 분리하여 나타낸 사시 사진으로서, 이들 도면에 도시하여 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 몸체(1)의 가장자리 둘레에 충격 흡수 패드(2)가 설치되어 있다.

상기 충격 흡수 패드(2)는 고무나 실리콘 등과 같이 탄성이 있는 재질로 만들어져, 도면 2에 나타낸 바와 같이 몸체(1)에 간단히 씌우고 뺄 수 있게 되어 있으며, 이 충격 흡수 패드(2)는 몸체(1)가 청소 작업을 위해 자동으로 이동할 때 외부 물체에 부딪히거나 스치는 등의 충격으로 인하여 손상을 입는 것을 방지해 줄 수가 있는 것이다.

이러한 충격 흡수 패드(2)는 몸체(1)의 둘레를 전부 감싸도록 되어 있기 때문에 몸체(1)의 어느 방향에서 충격이 가해지거나 이물질이 부딪혀도 충격력을 흡수할 수 있게 한다.

도면 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 바닥면의 구조를 나타낸 저면 사진으로서, 상기 몸체(1)의 바닥면에는 청소하고자 하는 실내 바닥면의 먼지를 모아 주는 수평 브러시기구(A)와 모인 먼지와 쓰레기를 진공으로 흡입하는 흡입 브러시 기구(B) 및 주행을 위한 구동바퀴(3)와 방향 전환을 위한 보조 바퀴(4)가 구비되어 있다.

상기 수평 브러시 기구(A)는 구동축(도시 안 됨)에 끼워져 회전하는 하나의 회전 지지체(5)에 다수개의 수평 브러시(6)가 끼워져 회전하게 되어 있으며, 이러한 브러시 기구(A)가 몸체(1)의 앞쪽 바닥면 양쪽에 각각 하나씩 배치되어, 몸체(1)가 구동 바퀴(3)에 의해 앞쪽으로 전진 이동하면서 청소를 하고자 하는 바닥면의 먼지나 쓰레기를 안쪽의 흡입 브러시 기구(B) 쪽으로 모아 주게 되어 있다.

상기 흡입 브러시 기구(B)는 도면 4에 도시하여 나타낸 바와 같이, 몸체(1)의 바닥면에 오목하게 형성된 설치홈(7)속에 모터의 동력을 전달받아 회전하게 설치되는 회전 구동기(8)와, 상기 회전 구동기(8)가 끼워진 설치홈(7)의 입구를 막아 주는 지지 커버(9)로 이루어진다.

상기 회전 구동기(8)는 도면 6에 도시하여 나타낸 바와 같이, 원통형의 회전축(81)에 삽입 고정된 2세트의 고정 브러시(82)와 2세트의 완충 고무 패드(83)가 회전축(81)의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 교차 배열되어 이루어진다.

그리고 상기 완충 고무 패드(82)는 상기 회전축(81)에 길이 방향을 따라 브이(V)자형으로 형성된 삽입홈(84)에 직접 삽입 고정되면서 반경의 바깥방향으로 뻗은 2개의 지지레그(85)와, 양쪽 지지레그(85) 사이를 원호형으로 연결하는 패드부(86) 및 상기 패드부(86)의 중심에 반경의 바깥 방향으로 뻗어 나와 바닥의 먼지를 탄력적으로 쓸어 모으는 블레이드(87)로 이루어진다.

상기에서 설명한 회전 구동기(8)의 구조에서 원호 형으로 이루어진 패드부(86)가 양쪽 선단에서 반경 방향으로 뻗은 지지레그(85)에 의해 지지된 상태로 연결되어 있으면서, 상기 지지레그(85)를 회전축(81)의 원주면 바깥으로 돌출될 정도로 길게 하면, 상기 지지레그(85)가 원통형으로 된 회전축(81)의 반경 방향 바깥쪽으로 돌출되어 있기 때문에, 양쪽 지지레그(85)에 의해 연결된 완충 고무 패드(84)가 전체적으로 원호 형을 이루면서 패드부(86)가 회전축(81)에 밀착되지 않고, 완충 고무 패드(82)와 회전축(81) 사이에 지지레그(85)의 길이 만한 빈 공간(88)이 만들어지게 할 수가 있다.

이와 같이 상기 패드부(86)가 회전축(81)의 표면 사이에 빈 공간(88)이 만들어지게 되면, 상기 완충 고무 패드(82)가 탄성이 있는 고무 재질로 만들어져 있기 때문에 상기 빈 공간(89)이 탄력을 발휘하는 탄력지지 수단의 역할을 하게 되므로, 완충 고무 패드(82)가 전체적으로 패드부(86)는 통하여 회전축(81)의 원주면에 대해 신축적으로 움직일 수 있게 된다.

따라서, 상기 패드부(82)의 중심에서 반경의 바깥쪽으로 돌출 설치된 블레이드(87)가 바닥면에 닿을 때 부드러우면서 확실하게 밀착한 상태로 회전하며 바닥면의 먼지를 걸레질한 것처럼 깨끗하게 쓸어 줄 수가 있게 한다.

한편, 상기 회전 구동기(8)의 회전축(81)에 설치된 2세트의 고정 브러시(82)와 2세트의 완충 고무 패드(83)는 서로 교차 배치되어 있으면서, 도면 7과 도면 8에서 자세히 나타낸 바와 같이, 고정 브러시(82)는 물론 완충 고무 패드(83)도 중간 부분이 앞쪽으로 돌출된 브이자(V) 모형으로 배치되어 있기 때문에 더욱더 먼지를 효과적으로 쓸어 제거해 줄 수 있게 된다.

그리고 상기 몸체(1)의 바닥면에 형성된 설치홈(7)에 끼워져 결합하는 지지 커버(9)의 후단에는 도면 5에 도시하여 나타낸 바와 같이, 고무 블레이드(91)가 몸체(1)의 아래쪽을 향하도록 돌출 설치되어 있다.

따라서, 몸체(1)가 앞쪽방향을 향해 이동할 때, 상기 흡입 브러시 기구(B)에 의해 미처 쓸려지지 않은 먼지를 다시 한 번 쓸어서 회전 구동기(8) 속으로 밀어주어 청소하고자 하는 바닥면을 깨끗하게 정리하여 먼지를 완벽하게 제거할 수가 있는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 진공청소기는 몸체(1)의 둘레 전체에 충격흡수패드(2)가 장착되어 있기 때문에 외부 충격이나 충돌로부터 몸체(1)를 완벽하게 보호할 수가 있을 뿐만 아니라, 몸체(1)의 바닥면에 설치되어 진공으로 먼지와 쓰레기를 흡착하는 회전 구동기(8)는 고정 브러시(82)와 완충 고무 패드(83)가 교차 배열된 구조로 되어 있으면서, 상기 완충 고무 패드(83)에는 블레이드(87)를 갖춘 패드부(86)가 회전축(81)과 빈 공간(88)을 사이에 두고 설치된 구조로 되어 있기 때문에 완충 고무 패드(83)가 고무의 탄성력에 의해 지면에 대해 부드러우면서도 확실하게 접촉하여 먼지를 깨끗하게 쓸어서 흡착제거할 수가 있는 것이다.

이러한 본 발명의 가정용 로봇 청소기는 바닥면이 매끄러운 돌 재질이나 타일 또는 나무 등과 같은 재질로 이루어진 바닥면에서도 쓰레기를 효과적으로 제거할 수가 있을 뿐만 아니라, 특히 먼지를 걸레질한 것과 같이 깨끗하게 제거할 수가 있는 효과를 얻을 수 있다.

1 - 몸체 2 - 충격 흡수 패드
3 - 구동바퀴 4 - 보조바퀴
5 - 회전 지지체 6 - 수평 브러시
7 - 설치홈 8 - 회전 구동기
9 - 지지커버 81 - 회전축
82 - 고정 브러시 83 - 완충고무 패드
84 - 삽입홈 85 - 지지 레그
86 - 패드부 87 - 블레이드
88 - 빈 공간 91 - 고무 블레이드

Claims (3)

1. 로봇 청소기 몸체의 둘레 전체에 탄성 재질로 만들어진 충격완화 패드가 착탈 가능하게 설치됨과 더불어; 실내 바닥면의 먼지를 진공으로 흡입하여 제거하는 흡입 브러시기구가 청소기 몸체의 바닥면에 오목하게 형성된 설치홈 속에 회전할 수 있게 설치되는 회전 구동기와, 상기 회전 구동기가 끼워진 설치홈의 입구를 막아 주는 지지 커버로 이루어지고; 상기 회전 구동기는 원통형의 회전축에 삽입 고정된 2세트의 고정 브러시와 2세트의 완충 고무 패드가 회전축의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 교차 배열되어 이루어지며; 상기 고무 패드는 원통형의 회전축에 형성된 삽입홈에 직접 삽입 고정되면서 반경의 바깥방향으로 뻗은 2개의 지지레그와, 양쪽 지지레그 사이를 연결하는 패드부 및 상기 패드부의 중심에 반경의 바깥 방향으로 뻗어 나와 바닥의 먼지를 탄력적으로 쓸어 모으는 블레이드로 이루어진 가정용 로봇 청소기
   
2. 제1항에 있어서, 상기 고무 패드의 패드부가 반경 방향으로 뻗은 지지레그 의해 지지된 상태로 연결되어 있으면서, 상기 지지레그가 원통형의 회전축의 바깥쪽으로 돌출되어, 패드부가 회전축에 밀착되지 않고 빈 공간을 두고 배치되게 한 것을 특징으로 하는 가정용 로봇 청소기
   
3. 제1항에 있어서, 상기 지지 커버에는 몸체의 바닥면에 형성된 흡입 브러시 기구 설치홈의 입구 뒤쪽에 먼지를 쓸어 모으는 고무 블레이드가 장착된 것을 특징으로 하는 가정용 로봇청소기

Images