KR20210034964A - 침대 청소기 - Google Patents

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KR20210034964A
KR20210034964A KR1020190116990A KR20190116990A KR20210034964A KR 20210034964 A KR20210034964 A KR 20210034964A KR 1020190116990 A KR1020190116990 A KR 1020190116990A KR 20190116990 A KR20190116990 A KR 20190116990A KR 20210034964 A KR20210034964 A KR 20210034964A
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Abstract

본 발명은 침대 청소기에 관한 것이다. 본 발명은 침대의 매트리스를 전후로 이동하면서 청소하는 청소유닛, 상기 침대의 프레임에 구비되는 고정랙, 상하로 이동하면서 상기 고정랙에 선택적으로 연결되는 분리랙, 상기 고정랙 및 상기 분리랙에 선택적으로 치합되는 피니언, 상기 피니언을 구동하는 제1액튜에이터, 상기 피니언과 상기 청소유닛을 연결하는 서포터, 상기 매트리스의 전방에 상하로 이동 가능하도록 구비되며 상기 분리랙이 구비되는 캐리어, 및 상기 캐리어를 구동하는 제2액튜에이터를 포함하여, 상기 랙과 치합된 상기 피니언의 전후이동에 의하여 상기 청소유닛이 전후이동하고, 상기 캐리어의 상하이동에 의하여 상기 청소유닛이 상하이동하는 침대 청소기를 제공한다.

Description

침대 청소기{Vacuum Cleaner for Bed}
본 발명은 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 침대를 자동으로 청소할 수 있는 침대 청소기에 관한 것이다.
청소기는 공기를 흡입하여, 공기에 포함된 먼지 등을 필터에서 필터링하는 장치이다. 청소기는 가정, 사무소 등에서 널리 사용되고 있다.
사용자는 청소기를 이용하여 청소하고 싶은 곳을 수동으로 청소한다. 근래 입식 문화의 영향으로 침대의 사용이 증가하고 있다. 침대의 경우에도 사용자가 청소기를 사용하여 수동으로 침대를 청소한다. 사용자는 침대의 매트리스 전체 면을 청소기로 청소한다. 따라서 매트리스 전체를 청소하기 위하여 시간과 노동력이 필요하다.
침대의 매트리스를 자동으로 청소하기 위한 청소기가 제안되어 있다. 예를 들어, 한국 실용신안등록 제20-0177481호는 침대의 매트리스를 자동으로 청소하는 청소기를 제안하고 있다. 한국 실용신안등록 제20-0177481호에서는 매트리스를 수직으로 세워 놓은 상태에서 매트리스의 상하면을 청소한다.
따라서 종래의 침대 청소기는 침대에 매트리스가 놓여진 상태에서는 그대로 사용할 수 없다. 따라서 침대에 매트리스가 놓여진 상태에서 매트리스를 자동으로 청소할 수 있는 청소기의 개발이 요구된다.
한국 실용신안등록 제20-0177481호 (2000년 4월 15일 공고)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 침대에 매트리스가 놓여진 상태에서 매트리스를 자동으로 청소할 수 있는 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 침대에 설치되어 자동으로 매트리스를 청소할 수 있는 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 침대의 사용에 불편이 없도록, 침대에 설치된 청소기가 사용되지 않을 때에는 감춰질 수 있는 청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로 부터 통상의 기술자에게 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 침대의 매트리스를 전후로 이동하면서 청소하는 청소유닛; 상기 침대의 프레임에 구비되는 고정랙; 상하로 이동하면서, 상기 고정랙에 선택적으로 연결되는 분리랙; 상기 고정랙 및 상기 분리랙에 선택적으로 치합되는 피니언; 상기 피니언을 구동하는 제1액튜에이터; 상기 피니언과 상기 청소유닛을 연결하는 서포터; 상기 매트리스의 전방에 상하로 이동 가능하도록 구비되며, 상기 분리랙이 구비되는 캐리어; 및 상기 캐리어를 구동하는 제2액튜에이터를 포함하여, 상기 랙과 치합된 상기 피니언의 전후이동에 의하여 상기 청소유닛이 전후이동하고, 상기 캐리어의 상하이동에 의하여 상기 청소유닛이 상하이동하는 침대 청소기를 제공한다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 피니언이 회전 가능하게 구비되는 케이스를 더욱 포함하며, 상기 케이스에는 상기 서포터의 일측이 연결될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 제2액튜에이터에는 시저스 잭이 연결되며, 상기 시저스 잭에 의하여 상기 캐리어가 상하이동할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 저면에 치형이 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 분리랙은 상기 고정랙과 선택적으로 연결되는 분리형합부를 포함하며, 상기 분리형합부는 수직하게 구성되는 제1형합부와, 상기 제1형합부의 상부 선단에서 전방으로 연장되는 제2형합부와, 상기 제2형합부의 선단에서는 전방으로 연장되는 제3형합부를 포함하며, 상기 고정랙은 상기 분리형합부에 대응하는 고정형합부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 제2형합부는 원호 형상이며, 상기 제3형부는 전방 상부로 소정경사로 연장될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 상면에는 롤러가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 상면에는 상부로 돌출된 리브가 구비되며, 상기 리브에는 상기 롤러가 맞물릴 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 하면에는 상기 고정랙 및 상기 분리랙과 치합되는 아이들 기어를 더욱 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 아이들 기어는 상기 피니언의 전후에 각각 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 롤러 및 상기 아이들 기어는 상기 케이스에 회전 가능하게 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 케이스에는 고정부재가 연결되며, 상기 고정부재와 상기 청소유닛의 사이에는 높이 조절 가능하게 상기 서포터가 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 서포터에는 상하로 랙이 구비되며, 상기 고정부재에는 상기 랙에 치합되는 피니언이 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 피니언의 회전을 선택적으로 허용하는 락킹부를 더욱 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 락킹부는, 상기 피니언에 선택적으로 연결되어 상기 피니언의 회전을 선택적으로 허용하는 레버와, 상기 레버를 상기 피니언에 연결시키는 스프링과, 상기 레버를 상기 피니언에서 분리시키는 솔레노이드 스위치를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 서포터에는 상하로 슬롯이 구비되면, 상기 고정부재에는 상기 슬롯에 대응하는 가이드가 구비될 수 있다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 침대에 매트리스가 놓여진 상태에서 매트리스를 자동으로 청소할 수 있다는 이점이 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 침대에 설치되어 자동으로 매트리스를 청소할 수 있다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, 사용자가 침대의 사용에 불편이 없도록, 침대에 설치된 청소기가 사용되지 않을 때에는 감춰질 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 청소기의 실시예의 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 청소기의 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3의 전후이동 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 종단면도이다.
도 6은 도 3의 고정랙과 분리랙을 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 청소기의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 상하이동 락킹 구조를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 7의 횡단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
아래에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 본 발명은 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 특정 구성요소는 과장되거나 축소되어 도시될 수 있으며, 본 발명의 도면에 그려진 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 침대 청소기의 실시예의 개념을 설명한다.
침대(2)의 프레임(22)의 위에는 매트리스(24)가 구비될 수 있다. 매트리스(24)를 청소하기 위하여, 상기 매트리스(24) 표면으로 청소기(4)가 전후로 이동하는 것이 필요하다.
또한, 청소기(4)가 사용되지 않을 때에는 사용자가 침대(2)의 사용에 불편하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한 청소기(4)가 사용되지 않을 때에는 청소기(4)가 감춰져 있는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 청소기(4)가 사용되지 않을 때에는, 청소기를 매트리스(24) 이외의 부분에 위치시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 청소기(4)가 사용되지 않을 때에는, 청소기(4)를 침대의 전단부 하단에 위치시킬 수 있다. 따라서 청소기(4)가 상하로 이동하는 것이 필요하다.
한편, 본 명세서에는 침대(2)의 매트리스(24)를 청소한다고 표현하지만, 매트리스(24)만을 청소한다는 의미는 아니다. 예를 들어, 매트리스(24) 위에 요, 이불 등이 놓여진 상태에서 청소하는 것을 배제하는 의미는 아니다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 매트리스(24)를 청소하기 위하여 청소기(4)(이하 편의상 '청소유닛')가 필요하다. 청소유닛(4)의 기능은 일반적인 청소기와 실질적으로 동일할 수 있다.
청소유닛(4)이 사용되지 않을 때에는, 청소유닛(4)은 침대(2)의 소정의 위치에 놓여질 수 있다. 예를 들어, 청소유닛(4)은 매트리스(24)의 전방(이하 편의상 '홈위치')에 놓여질 수 있다.
청소유닛(4)이 사용되지 않는 초기 상태에서는, 상기 청소유닛(4)은 홈위치의 하단(P1)에 놓여질 수 있다. 따라서, 초기 상태에서는 청소유닛(4)의 매트리스의 전방 하부에 놓여지므로, 사용자가 매트리스(24)를 사용하는데에 방해가 되지 않는다.
청소유닛(4)이 매트리스(24)를 청소하는 동작을 설명한다.
청소유닛(4)은 침대(2) 홈위치 하단(P1)에서 상단(P2)으로 상승(H1)한다. 청소유닛(4)은 매트리스(24) 상면보다 높은 위치로 상승할 수 있다. 이 상태에서 청소유닛(4)은 침대(2)의 후단으로 이동(H2)하면서 매트리스(24)를 청소한다.
청소유닛(4)이 침대(2)의 후단(P3)에 도달하면, 상기 청소유닛(4)은 후진(H3)하여 침대(2)의 전단(P2)으로 돌아온다. 침대(2)의 홈위치 전단(P2)으로 돌아온 청소유닛(4)는 하강(H4)하여 홈위치 하단 즉 초기 상태의 위치(P1)로 돌아온다.
상술한 바와 같이, 침대 청소기에는 청소유닛(4)의 전후로 이동시킬 수 있는 구조와 상하로 이동시킬 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 침대 청소기의 실시예의 전체적인 구조를 설명한다.
침대(2)는 프레임(22)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(22)은 프런트 프레임(222), 리어 프레임(224), 사이드 프레임(226)을 포함할 수 있다. 프레임(22)의 하부에는 레그(228)가 결합될 수 있다. 프레임(22)의 상부에는 매트리스(24)가 구비될 수 있다.
침대 청소기는 청소를 수행하는 청소유닛(4)를 포함할 수 있다. 청소유닛(4)은 청소, 살균, 온풍 기능 등을 가질 수 있다. 청소유닛(4)은 일반적인 청소기의 기능을 가지면 되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 청소유닛(4)은 흡입부, 흡입모터, 필터, 배출부 등을 포함할 수 있다.
침대 청소기는 청소유닛(4)을 전후로 이동시키기 위한 전후이동유닛(5)을 포함할 수 있다. 전후이동유닛(5)은 여러가지 방식으로 구현될 수 있다.
침대(2)의 프레임(22) 예를 들어 사이드 프레임(226)에는 전후이동유닛(5)의 이동을 가이드하는 가이드(3)가 구비될 수 있다. 도 2에서는, 가이드(3)의 일 예로서 레일을 도시하였으나, 가이드(3)는 이에 한정되지 않으며 여러 방식으로 구현될 수 있다.
청소유닛(4)과 전후이동유닛(5)은 서포터(6)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 따라서, 전후이동유닛(5)이 전후이동(수평방향 이동)하면 청소유닛(4)도 전후이동할 수 있다.
한편, 침대 청소기는 청소유닛(4)을 상하로 이동시키기 위한 상하이동유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상하이동유닛이 상하이동(수직방향 이동)하면 청소유닛(4)도 상하이동할 수 있다. 상하이동유닛은 여러가지 방식으로 구현될 수 있다.
도 3을 참조하여, 청소유닛(4)의 전후이동 구조 및 상하이동 구조의 실시예를 설명한다.
청소유닛(4)은 대략 장방형으로 구성될 수 있다. 청소유닛(4)의 폭(W, 도 1 참조)은 매트리스(24)의 폭에 대응할 수 있다.
청소유닛(4)과 전후이동유닛(5)은 서포터(6)에 의하여 연결될 수 있다. 따라서, 전후이동유닛(5)이 전후이동하면, 청소유닛(4)도 전후이동할 수 있다. 기본적으로 서포터(6)는 전후이동유닛(5)의 전후이동을 청소유닛(4)에 전달하는 기능을 가지면 되며, 물리적으로 분리되는 구성요소는 아닐 수 있다. (전후이동유닛(5)의 상세한 구조는 후술함)
서포터(6)의 상측은 청소유닛(4)에 연결될 수 있고, 하측은 전후이동유닛(5)에 실질적으로 연결될 수 있다. 또한 서포터(6)은 청소유닛(4)의 좌우측에 각각 구비될 수 있다.
서포터(4)는 두께가 작은 판상의 부재일 수 있으며, 폭이 좁은 직사각형 형상일 수 있다. 서포터(6)는 청소유닛(4)을 지지할 수 있다.
한편, 상하이동유닛(7)은 청소유닛(4) 및 전후이동유닛(5)을 상하로 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 청소유닛(4) 및 전후이동유닛(5)은 캐리어(8)에 의하여 상하이동유닛(7)에 연결될 수 있다. 따라서, 캐리어(8)가 상하이동(수직이동)하면 청소유닛(4) 및 전후이동유닛(5)도 상하이동할 수 있다.(상하이동유닛의 상세한 구조는 후술함)
캐리어(8)는 청소유닛(4)의 아래로 소정거리 이격되어 구비되는 제1수평부(82)와, 상기 제1수평부(82)의 양측 선단에서 아래로 연장되는 제1수직부(84)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 수평부와 수직부라는 의미는 대체적으로 수평 또는 수직으로 배치될 수 있다는 의미이며, 반드시 수평 또는 수직이라는 의미는 아니다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 청소유닛(4)의 전후이동 구조의 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예에서는 랙(9, 52) 및 피니언(542)의 상대 운동을 이용하여, 전후이동구조를 구현하는 것을 제안한다.
제1액튜에이터 예를 들어, 모터(54)(이하 편의상 '제1모터')에 의하여 피니언(542)이 회전한다. 상기 피니언(542)의 회전운동이 랙(9, 52)에서 직선운동으로 변환된다. 즉, 피니언(542)은 랙(9, 52)에 치합되어 전후로 이동할 수 있다. 따라서 서포터(6)에 의하여 피니언(542)에 연결된 청소유닛(4)도 전후로 이동할 수 있다.
각각의 구성요소를 상세히 설명하면 다음과 같다.
침대(2)의 측면에 랙(9, 52)이 배치될 수 있다. 상하이동과 전후이동을 동시에 구현하기 위하여, 랙(9, 52)의 일부는 분리될 수 있다. 예들 들어, 랙(9, 52)은 고정랙(52)과 분리랙(9)을 포함할 수 있다. 고정랙(52)은 프레임에 구비될 수 있으며, 분리랙(9)은 캐리어(8)에 구비될 수 있다.
먼저 고정랙(52)을 설명한다.
침대(2)의 프레임 예를 들어 사이드 프레임에 고정랙(52)이 구비될 수 있다. 고정랙(52)은 침대(2)의 후단부에서 전방으로 연결될 수 있다. 분리랙(9)이 있으므로, 고정랙(52)의 전단부는 침대의 전단부까지 연장되지 않을 수 있다.
분리랙(9)을 설명한다.
분리랙(9)은 고정랙(52)에 선택적으로 연결 또는 분리될 수 있다. 이를 위하여, 분리랙(9)은 상하이동하게 구비될 수 있다. 분리랙(9)의 상하이동에 의하여, 상기 분리랙(9)은 고정랙(52)에 선택적으로 연결 또는 분리될 수 있다. (분리랙의 상하이동 구조는 후술함)
도 4는 분리랙(9)이 고정랙(52)에서 분리된 것을 도시한 것이며, 도 5는 연결된 것을 도시한 것이다.
다음으로, 랙(9, 52)에 치합되는 피니언(542)을 설명한다.
랙(9, 52)에는 피니언(542)에 치합될 수 있다. 랙(9, 52)에는 치형(910, 510)이 구비될 수 있다. 상기 치형(910, 510)은 상기 랙(9, 52)은 저면에 구비될 수 있다.
피니언(542)에는 제1모터(54)가 연결될 수 있다. 따라서, 제1모터(54)가 정역회전하면, 피니언(542)도 정역회전한다. 피니언(542)가 정역회전하면, 상기 피니언(542)에 실질적으로 연결된 서포터(6)도 전후로 이동한다. 상기 서포터(6)에 연결된 청소유닛(4)도 전후로 이동한다.
한편, 피니언(542)의 전후이동시에 유동 및 마찰소음을 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 아이들 기어(544), 롤러(920) 등이 사용될 수 있다.
예를 들어, 분리랙(9)의 상부에는 롤러(920)가 구비될 수 있다. 분리랙(9)의 상면에는 돌출된 리브(912)가 구비되고, 롤러(920)가 상기 리브(912)에 맞물릴 수 있다.(도 5 참조)
예를 들어, 분리랙(9)의 하부에는 아이들 기어(544)가 구비될 수 있다. 아이들 기어(544)는 피니언(542)의 전후에 배치될 수 있다. 상기 아이들 기어(544)는 분리랙(9) 및 고정랙(52)에 치합될 수 있다.
도 5를 참조하여, 피니언(542), 아이들 기어(544), 롤러(920)의 설치구조의 예를 설명한다.
피니언(542), 아이들 기어(544), 롤러(920)는 케이스(930)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 아이들 기어(544), 롤러(920)는 케이스(930)의 내부에 구비될 수 있다. 제1모터(54)는 케이스(930)의 외면에 구비될 수 있다. 제1모터(54)의 회전축은 케이스(930)를 관통하여 피니언(542)에 연결될 수 있다.
서포터(6)는 케이스(6)의 소정 위치에 연결될 수 있다. 제1모터(54)는 케이스(930)의 외면 하측에 배치될 수 있고, 서포터(6)는 케이스(6)의 외면 상부에 배치될 수 있다.
따라서, 제1모터(54), 피니언(542), 아이들 기어(544), 롤러(920), 서포터(6)는 함께 움직일 수 있다.
한편, 캐리어(8)는 제1수직부(84)의 하단에서 외측으로 연장되는 제2평행부(86)를 포함할 수 있다. 또한, 캐리어98)는 상기 제2평행부(86)의 선단에서 상부로 연장되는 제2수직부(88)를 포함할 수 있다.
상기 제2수평부(86)의 상부에 서포터(6), 제1모터(54), 케이스(88)가 위치할 수 있다. 상기 제2수직부(88)에 분리랙(9)이 구비될 수 있다.
피니언(542) 및 롤러(920)가 수평 방향으로 이동하면서, 상기 분리랙(9)에 선택적으로 삽입 또는 분리될 수 있다. 침대의 홈위치에서는, 피니언(542) 및 롤러(920)는 분리랙(9)에 연결되고, 홈위치 이외의 위치에서는 고정랙(52)에 연결된다. (상세한 구조는 후술함)
한편, 외부에서 보이지 않도록, 고정랙(52)은 소정의 하우징(210)에 수용될 수 있다.(도 4 참조) 하우징(210)의 형상은 한정되지는 않지만, 대략 사각형 단면을 가질 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 분리랙(9)은 상하로 이동하면서, 고정랙(52)에 선택적으로 연결 및 분리될 수 있다. 분리랙(9)이 고정랙(52)과 자연스럽게 연결 및 분리되는 것이 바람직하다. 분리랙(9)과 고정랙(52)이 서로 맞물리는 부분(950, 520)은, 맞물리는 순간 발생하는 유격을 상쇄시켜 주고 자연스럽게 형합(연결)이 될 수 있는 형상인 것이 바람직하다.
도 6을 참조하여, 분리랙(9)과 고정랙(52)에 맞물리는 부분(950, 520)의 형상을 설명한다.
분리랙(9)의 맞물리는 부분(950)(이하 편의상 '분리형합부')를 설명한다.
분리형합부(950)는 대략 수직하게 구성되는 제1형합부(952)를 포함할 수 있다. 또한 형합부(950)는 제1형합부(952)의 상부 선단에서 전방으로 연장되는 제2형합부(954)를 포함할 수 있다. 또한 형합부(950)는 제2형합부(954)의 선단에서 전방으로 연장되는 제3형합부(956)을 포함할 수 있다.
제2형합부(954)는 원호형상일 수 있다. 제3형합부(956)는 전방으로 상향 경사질 수 있다.
고정랙(9)의 맞물리는 부분(520)(이하 편의상 '고정형합부')를 설명한다.
고정형합부(520)는 분리형합부(950)에 맞물리는 부분이므로, 상기 고정형합부(520)의 형상은 분리형합부(950)의 형상에 대응할 수 있다.
고정형합부(520)는 분리형합부(950)의 제1형합부(952)에 대응하는 제1형합부(522)를 포함할 수 있다. 또한 고정형합부(520)는 분리형합부(950)의 제2형합부(954)에 대응하는 제2형합부(524)를 포함할 수 있다. 또한 고정형합부(520)는 분리형합부(950)의 제3형합부(954)에 대응하는 제3형합부(524)를 포함할 수 있다.
분리랙(9)의 분리형합부(950)는 상부로 이동하여 고정랙(52)의 고정형합부(520)에 맞물린다. 이때, 분리형합부(950)의 제3형합부(956)가 경사를 가지므로 부드럽게 맞물릴 수 있다. 또한, 분리형합부(950)의 제2형합부(954)가 소정 길이를 가지며 원호형이기 때문에 유격을 상쇄해줄 수 있다.
다시, 도 3을 참조하여, 청소유닛(4)의 상하이동 구조의 실시예를 설명한다.
본 실시예에서는 시저스 잭(72)을 이용한 상하이동구조를 제안한다. 제2액튜에이터 예를 들어, 모터(74)(이하 편의상 '제2모터')가 정역회전하면, 시저스 잭(72)이 상하로 운동할 수 있다. 즉 제2모터(74)의 회전운동이 시저스 잭(72)에서 직선운동으로 변환된다.
시저스 잭(72)을 이용하여 제2모터(74)의 출력을 감속할 수 있으며, 큰 힘을 구현할 수 있다.
한편, 시저스 잭(72)에 캐리어(8)가 연결될 수 있다. 상기 캐리어(8)에 전후이동유닛(5) 및 청소유닛(4)이 연결될 수 있다. 시저스 잭(72)의 상하운동에 의하여 캐리어(8)가 상하운동할 수 있다. 상기 캐리어(8)의 상하운동에 의하여 전후이동유닛(5) 및 청소유닛(4)이 상하운동할 수 있다.
침대(2) 전단위치 예를 들어 매트리스의 전방에 시저스 잭(72)이 구비될 수 있다. 시저스 잭(72)의 하측은 침대의 프레임의 소정 위치에 연결되고, 상측은 캐리어(8)에 연결될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 캐리어(8)와 전후이동유닛(5)/청소유닛(4)의 연결관계를 설명한다.
상술한 바와 같이, 캐리어(8)에는 분리랙(9)이 수평하게 구비될 수 있다. 전후이동유닛(5)의 케이스(930)의 내부에는 롤러(920), 피니언(542) 및 아이들 피니언(544)가 구비될 수 있다.
케이스(930)와 분리랙(9)의 연결 및 분리 관계를 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 침대의 홈위치 하단에서, 롤러(920)및 피니언(542) 사이에 분리랙(9)이 위치할 수 있다. 이때 피니언(542)이 분리랙(9)에 치합된 상태이다.
침대의 홈위치 하단 위치에서, 제2모터(74)가 구동되면, 시저스 잭(72)이 상향으로 이동하고, 캐리어(8)가 상승한다.(도 3 참조)
캐리어(8)가 상하로 이동하면 분리랙(9)도 상하로 이동한다. 그러면, 분리랙(9)에 치합된 피니언(542), 피니언(542)을 수용한 케이스(930), 상기 케이스에 연결된 서포터(6) 및 청소유닛(4)도 상하이동한다.
캐리어(8)가 상승하여, 침대의 홈위치의 상단에 도달한다. 이 위치에서는 분리랙(9)이 고정랙(52)과 연결된다.
이 상태에서 제1모터(54)가 회전하면, 피니언(542)가 회전하고, 피니언(542)는 침대(2) 후단 방향으로 수평 이동한다. 피니언(542)이 침대의 홈위치에서 벗어나면, 피니언(542)이 분리랙(9)을 지나 고정랙(52)으로 이동한다.
피니언(542)이 침대의 후단까지 이동한 다음에 다시 홈위치 상단으로 복귀한다. 피니언(542)의 전후이동에 의하여, 상기 피니언(542)에 서포터(6)에 의하여 연결된 청소유닛(4)도 전후진하면서 매트리스(24)를 청소한다.
피니언(542)이 침대의 홈위치 상단으로 복귀하면서, 상기 피니언(542)이 분리랙(9)과 치합된다. 제1모터(54)의 구동이 정지되고 피니언(542)의 수평이동도 정지된다.
이 상태에서, 제2모터(74)가 회전하면, 시저스 잭(72)이 하방으로 이동한다. 그러면 캐리어(8)가 하강한다. 캐리어(8)가 침대의 홈위치의 하단까지 하강하면, 제2모터(74)의 구동이 정지된다. 침대 홈위치에서는, 피니언(542)은 분리랙(9)에 치합된 상태이다. 따라서, 캐리어(8)가 하강하면, 분리랙(9), 피니언(542), 서포터(6) 및 청소유닛(4)도 하강한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 상하이동과 전후이동이 동시에 구현될 수 있다. 따라서, 청소유닛(4)의 상하이동과 전후이동을 간단하고 저렴하게 구현할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 침대 청소기의 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예의 침대 청소기도 상술한 실시예와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 상술한 실시예에서는, 청소유닛(4)과 케이스(930)을 연결하는 서포터(6)의 길이가 고정될 수 있다. 그런데 침대에는 다양한 종류의 매트리스가 사용될 수 있으며, 상기 각각의 매트리스는 두께가 다를 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 매트리스의 종류별로 청소유닛(4)의 높이를 조절할 수 있는 구조를 제안한다.
케이스(930)에는 고정부재(62)가 연결될 수 있다. 상기 고정부재(62)에 높이 조절이 가능하게 서포터(6)가 연결될 수 있다. 즉, 고정부재(62)와 케이스(930)의 사이에 서포터(6)가 높이 조절이 가능하게 구비될 수 있다. 이렇게 구성하면, 매트리스(24)의 종류별로 청소유닛(4)의 높이를 조절할 수 있다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
서포터(6)의 중앙 부근에는 중공부(67)가 구비될 수 있다. 중공부(67)는 상하길이가 긴 장방형이 될 수 있다. 서포터(6)의 중공부(67)의 장변의 내측에 상하로 랙(61)이 구비될 수 있다.
고정부재(62)에는 상기 랙(61)과 치합되는 피니언(622)(도 8 참조)이 구비될 수 있다. 상기 랙(61)과 피니언(622)의 치합 위치에 따라서 청소유닛(4)의 높이를 조절하는 것이 가능하다.
상기 피니언(622)에는 노브(620)가 연결될 수 있다. 사용자가 노브(620)를 이용하여 피니언(622)을 회전시킬 수 있다.
노브(620)를 회전시키면, 상기 노브(620)에 연결된 피니언(622)이 회전된다. 상기 피니언(622)이 회전되면, 상기 피니언(622)에 치합된 랙(61)이 상하로 이동한다.
랙(61)은 서포터(6)에 구비되어 있으므로, 상기 랙(61)이 상하로 이동하면 상기 서포터(6)도 상하로 이동한다. 청소유닛(4)은 상기 서포터(6)의 상측에 연결되므로, 결국 청소유닛(4)의 높이 상하도 조절 가능하다.
한편, 청소유닛(4)의 높이를 조절하기 위해서는 랙(61)과 피니언(622)이 선택적으로 치합 및 분리될 수 있다. 또한 서포터(6)를 특정 위치에 고정하려면, 특정 위치에서 랙(61)과 피니언(622)이 치합된 상태를 유지하여야 한다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 이러한 구조를 설명하면 다음과 같다.
고정부재(62)에는 피니언(622)의 회전을 선택적으로 허용 또는 방지하는 락킹부(630)가 구비될 수 있다.
락킹부(630)는 레버(624)를 포함할 수 있다. 레버(624)는 피니언(622)과 선택적으로 연결되어, 상기 피니언(622)의 회전을 선택적으로 허용 또는 방지할 수 있다.
레버(624)는 피니언(622)에 선택적으로 치합되는 돌기부(624a)를 포함할 수 있다. 돌기부(624a)가 다수의 치형으로 구비되면, 레버(624)는 일종의 랙 기어가 될 수 있다.
또한, 피니언(622)과 레버(624)를 선택적으로 연결하기 위하여, 상기 락킹부(630)는 지지부재와 스위치를 포함할 수 있다. 지지부재는 상기 레버(624)를 피니언(622)에 연결시키는 기능을 가질 수 있다. 스위치는 레버(624)를 피니언(622)에서 분리시키는 기능을 가질 수 있다.
예를 들어, 지지부재로서 압축스프링(626)이 사용될 수 있다. 압축스프링(626)이 레버(624)에 연결될 수 있다. 상기 압축스프링(626)은 레버(624)를 피니언(622)을 방향으로 밀어, 레버(624)를 피니언(622)과 연결시킬 수 있다. 레버(624)와 피니언(622)과 연결에 의하여, 상기 피니언(622)의 회전을 방지할 수 있다.
한편, 스위치로서 솔레노이드 스위치(628)가 사용될 수 있다. 솔레노이드 스위치(628)가 레버(624)에 연결될 수 있다. 솔레노이드 스위치(628)가 레버(624)의 회전점(629)에 대하여 편심되게 연결될 수 있다.
락킹부(630)의 작동을 설명한다.
청소유닛(4)이 소정 높이로 고정된 상태에서는 솔레노이드 스위치(628)가 동작하지 않는다. 이때 압축스프링(626)에 의하여, 레버(624)는 피니언(622)에 연결되어, 치형(624a)과 피니언(622)이 치합된 상태이다. 따라서, 피니언(622)이 회전하지 않고, 청소유닛(4)도 상하로 유동하지 않고 소정 위치에서 고정된다.
매트리스(24) 종류별 두께 차이를 보정하기 위하여, 청소유닛(4)의 높이조절을 하는 것을 설명한다.
먼저, 솔레노이드 스위치(628)를 작동시킨다.
솔레노이드 스위치(628)가 작동되면, 상기 솔레노이드 스위치(628)가 레버(624)의 상부를 피니언(622) 방향으로 민다. 그러면, 레버(624)의 하부는 압축스프링(626)의 힘을 이기고 피니언(622)의 반대 방향으로 회전한다. 레버(624)의 하부가 회전하면, 상기 레버(624)의 치형(624a)이 피니언(622)에서 분리되어, 상기 피니언(622)이 회전 가능한 상태가 된다.
이 상태에서 노브(620)를 돌려 청소유닛(4)의 높이 조절을 할 수 있다.
노브(620)를 돌리면 피니언(622)이 회전하고, 피니언(622)에 치합된 랙(61)이 상하로 이동한다. 따라서, 랙(61)이 구비된 서포터(6)를 상하로 높이 조절하는 것이 가능하다.
랙(61)을 원하는 높이로 이동시킨 후에 솔레노이드 스위치(628)를 해제하면, 압축스프링(626)에 의하여, 레버(624)가 피니언(622) 방향으로 이동한다. 레버(624)와 피니언(622)이 연결되어, 상기 피니언(622)의 회전이 억제된다. 그 결과, 청소유닛(4)이 소정 높이에서 고정된다.
한편, 상술한 실시예에서는 압축스프링(626)을 사용하는 것이 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인장스프링을 사용할 수 있다. 이 경우에는, 작동방향이 반대인 솔레노이드 스위치를 적용하면 된다.
한편, 고정부재(62)에 대하여 서포터(6)의 랙(61)이 상하로 이동할 때 유격이 없이 부드럽게 이동하도록 안내하는 것이 바람직하다.
도 9를 참조하여, 서포터(6)의 상하이동을 안내하는 구조를 설명한다.
서포터(6)에는 슬롯(612)이 상하방향으로 구비될 수 있다. 슬롯(612)의 서포터(6)의 중공부(67, 도 7 참조)의 장변부를 따라서 상하로 구비될 수 있다. 또한, 슬롯(612)은 서포터(6)의 랙(61)의 옆에 구비될 수 있다.
고정부재(62)에는 상기 슬롯(612)에 대응하는 가이드(614)가 구비될 수 있다. 따라서, 슬롯(612)과 가이드(614)에 의하여, 서포터(6)가 상하로 이동 시에 유동없이 부드럽게 슬라이딩할 수 있다.
한편, 청소유닛(4)을 내부를 감추기 위하여, 청소유닛(4)과 서포터(6)의 측면에는 커버(42)가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 다음과 같은 이점이 있다.
본 실시예에서는, 침대에 전후이동 및 상하이동이 가능한 청소유닛이 설치되어, 매트리스를 침대에서 분리하지 않고도 자동으로 청소할 수 있다.
본 실시예에서는, 청소유닛이 사용되지 않을 때에는, 청소유닛이 매트리스의 전방 하단에 위치할 수 있다. 따라서, 사용자가 침대를 사용할 때 침대 청소기가 방해가 되지 않는다.
본 실시예에서는, 침대의 신뢰성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서도, 침대에 청소유닛이 설치될 수 있다.
본 실시예에서는, 청소유닛의 상하이동 및 전후이동이 유동 및 소음없이 안정적으로 동작할 수 있다.
본 실시예에서는, 청소유닛의 상하이동 구조 및 전후이동 구조가 심플하므로, 침대 청소기의 생산성이 좋고 생산원가도 낮출 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 실시예들 중 적어도 어느 하나의 사항이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 서로 배치되는 사항이 아니라면, 특별한 언급이 없더라도, 어느 한 실시예에서 설명한 기술적 사항은 다른 실시예에서 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명을 실시예 및 도면에 의하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다. 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.
2 : 침대 22 : 프레임
4 ; 청소유닛 5 : 전후이동유닛
6 ; 서포터 7 : 상하이동유닛

Claims (16)

  1. 침대의 매트리스를 전후로 이동하면서 청소하는 청소유닛;
    상기 침대의 프레임에 구비되는 고정랙;
    상하로 이동하면서, 상기 고정랙에 선택적으로 연결되는 분리랙;
    상기 고정랙 및 상기 분리랙에 선택적으로 치합되는 피니언;
    상기 피니언을 구동하는 제1액튜에이터;
    상기 피니언과 상기 청소유닛을 연결하는 서포터;
    상기 매트리스의 전방에 상하로 이동 가능하도록 구비되며, 상기 분리랙이 구비되는 캐리어; 및
    상기 캐리어를 구동하는 제2액튜에이터를 포함하여,
    상기 랙과 치합된 상기 피니언의 전후이동에 의하여 상기 청소유닛이 전후이동하고, 상기 캐리어의 상하이동에 의하여 상기 청소유닛이 상하이동하는 침대 청소기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피니언이 회전 가능하게 구비되는 케이스를 더욱 포함하며, 상기 케이스에는 상기 서포터의 일측이 연결되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2액튜에이터에는 시저스 잭이 연결되며, 상기 시저스 잭에 의하여 상기 캐리어가 상하이동하는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 저면에 치형이 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분리랙은 상기 고정랙과 선택적으로 연결되는 분리형합부를 포함하며,
    상기 분리형합부는 수직하게 구성되는 제1형합부와, 상기 제1형합부의 상부 선단에서 전방으로 연장되는 제2형합부와, 상기 제2형합부의 선단에서는 전방으로 연장되는 제3형합부를 포함하며, 상기 고정랙은 상기 분리형합부에 대응하는 고정형합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2형합부는 원호 형상이며, 상기 제3형부는 전방 상부로 소정경사로 연장되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 상면에는 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 상면에는 상부로 돌출된 리브가 구비되며, 상기 리브에는 상기 롤러가 맞물리는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 고정랙 및 상기 분리랙의 하면에는 상기 고정랙 및 상기 분리랙과 치합되는 아이들 기어를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 아이들 기어는 상기 피니언의 전후에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 롤러 및 상기 아이들 기어는 상기 케이스에 회전 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스에는 고정부재가 연결되며, 상기 고정부재와 상기 청소유닛의 사이에는 높이 조절 가능하게 상기 서포터가 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 서포터에는 상하로 랙이 구비되며, 상기 고정부재에는 상기 랙에 치합되는 피니언이 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 피니언의 회전을 선택적으로 허용하는 락킹부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 락킹부는, 상기 피니언에 선택적으로 연결되어 상기 피니언의 회전을 선택적으로 허용하는 레버와, 상기 레버를 상기 피니언에 연결시키는 스프링과, 상기 레버를 상기 피니언에서 분리시키는 솔레노이드 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 서포터에는 상하로 슬롯이 구비되면, 상기 고정부재에는 상기 슬롯에 대응하는 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 침대 청소기.
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