KR20210086457A - 로봇청소기의 충전대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇청소기의 충전대에 관한 것으로, 내부에 전원모듈을 수납하는 하우징과 하우징의 저면에 결합되고 충전단자가 배치되는 바닥판을 포함하는 충전대 바디 및 충전대 바디의 바닥판에 선택적으로 장착되고 상부에 로봇청소기를 도킹하는 도킹 플레이트를 포함하고, 도킹 플레이트는 전반부에 배치되고 적어도 일부가 충전대 바디에 삽입되는 결합돌기 및 결합돌기의 후방에 배치되고 적어도 일부가 충전대 바디에 걸리는 후크를 포함하여, 도킹 플레이트가 충전대 바디에 용이하게 장탈착되는 로봇청소기 충전대에 관한 발명이다.

Description

로봇청소기의 충전대 {CHARGING APPARATUS FOR ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇청소기의 충전대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소를 마친 로봇청소기를 도킹하고, 로봇청소기에 구비된 배터리를 충전하는 로봇청소기의 충전대에 관한 것이다.

최근 산업 기술의 발달에 따라 사용자의 조작 없이 스스로 청소가 필요한 구역을 주행하면서 청소를 하는 로봇 청소기가 개발되고 있다. 이러한 로봇 청소기는 청소를 할 공간을 인식할 수 있는 센서, 바닥면을 청소할 수 있는 걸레 등을 구비하고, 센서로 인식한 공간의 바닥면을 걸레 등으로 닦으면서 주행할 수 있다.

로봇 청소기 중에는 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 수분을 함유하는 걸레로 바닥면을 닦을 수 있는 습식 로봇 청소기가 있다. 습식 로봇 청소기는 물통을 구비하고, 물통에 수용된 물이 걸레로 공급되어 걸레가 수분을 함유한 상태로 바닥면을 닦아서 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성된다.

습식 로봇 청소기는 걸레가 원형으로 형성되고, 회전하면서 바닥면과 접촉하여 바닥면을 닦을 수 있게 구성되기도 한다. 또한, 복수개의 걸레가 바닥면과 회전하면서 접촉하는 마찰력을 이용하여 로봇 청소기가 특정 방향으로 주행할 수 있도록 구성되기도 한다.

한편, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 클수록 걸레가 바닥면을 강하게 닦을 수 있으므로, 로봇 청소기가 바닥면을 효과적으로 청소할 수 있게 된다.

로봇청소기의 충전대는 충전을 마친 로봇청소기를 도킹하고, 로봇청소기에 구비된 배터리에 전원을 공급하여 배터리를 충전시키는 장치이다. 충전대는 내부에 전원공급모듈을 구비한다. 충전대는 전원공급모듈에 연결된 충전단자를 구비하고, 로봇청소기는 대응단자를 구비한다. 충전단자와 대응단자가 접촉하는 경우, 전원이 배터리에 공급되어 충전된다.

선행기술 1로 한국 등록특허 제10-1654014를 제시한다. 선행기술 1은 걸레면에 의해 이동하는 이동로봇이 개시된다. 선행기술 1에서, 이동로봇은 좌우 방향으로 배치된 한 쌍의 걸레면을 고정하는 제1회전부재 및 제2회전부재가 수직 방향 축으로 하여 구비된다. 선행기술 1에 따른 이동로봇은 제1회전부재 및 제2회전부재가 회전함에 따라 한 쌍의 걸레면이 회전되고, 한 쌍의 걸레면과 바닥과의 마찰력에 의해서 이동로봇이 이동한다. 한 쌍의 걸레면은 바닥과 지속적으로 접촉한다는 특징이 있다.

선행기술 2로 한국 공개특허 제10-2012-0019437을 제시한다. 선행기술 2는 로봇청소기의 충전장치에 관한 발명으로, 로봇청소기를 도킹하고 충전하는 로봇청소기의 충전장치를 개시한다. 선행기술 2에 따르면, 로봇청소기는 충전장치의 일 측에 도킹되고, 충전장치의 충전단자와 로봇청소기의 대응단자가 접촉하여 충전된다. 선행기술 2에 따르면, 로봇청소기의 일부만이 충전단자와 상하로 중첩되게 배치되고, 나머지는 바닥에 지지된다는 특징이 있다.

상술한 바와 같이 선행기술 1에 따르면, 로봇청소기 하단에 배치된 한 쌍의 걸레면은 바닥과 지속적으로 접촉한다는 특징이 있다. 또한, 선행기술 2에 따르면, 로봇청소기는 충전장치에 도킹될 때, 대응단자가 위치한 일부만이 충전단자와 상하로 중첩되게 배치되고, 나머지는 바닥에 지속적으로 접촉된다는 특징이 있다. 따라서, 선행기술 1에 따른 로봇청소기를 종래기술 2에 따른 충전장치에 도킹시킬 경우, 도킹하는 동안 걸레면은 바닥에 계속 노출될 수밖에 없다.

이에 따라, 충전시간동안 또는 청소대기시간이 길어지는 동안에는 걸레면은 바닥에 계속 접촉하며, 걸레에 잔존하는 수분은 건조되지 않는 바, 걸레가 오염되고 악취가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 바닥은 젖은 걸레에 지속적으로 노출되는 바, 바닥은 얼룩이 발생하거나 오염되는 문제점도 있다.

선행기술 3으로 미국 등록특허 US10383499를 제시한다. 선행기술 3은 전은 로봇 도킹 스테이션에 관한 것으로, 도킹 스테이션은 로봇청소기를 상부에 도킹하기 위한 플레이트를 구비하며, 플레이트에는 걸레에서 잔존하는 수분을 집수하는 유체관리영역이 형성된다. 로봇청소기는 휠 및 걸레를 구비하며, 로봇청소기는 휠에 의하여 주행되고, 걸레는 휠이 로봇청소기를 이동시키는 동안 바닥면을 청소한다.

선행기술 3을 참조하면, 충전대의 플레이트는 일반적으로 로봇청소기를 상부에 도킹하기 위하여 가로로 넓은 판으로 형성함이 보통이며, 충전대 바디는 차지하는 공간을 최소로 하기 위하여 세로로 높게 형성함이 보통이다. 따라서, 플레이트를 구비한 충전대의 경우 전체적으로 L자 형상을 보인다. 하지만, 이러한 배치를 갖는 경우, 포장시에 부피가 커진다는 문제가 발생한다. 또한, 굽힘응력(또는 지렛대 원리)에 의하여 충전대를 이동할 때 파손의 가능성이 높다는 문제점도 있다.

또한, 플레이트는 로봇청소기의 걸레면에 지속적으로 노출되는 바, 위생을 위하여 자주 세척해야 하는 특징이 있다. 반면에, 충전대 바디는 내부에 전원모듈을 수납하는 바, 물에 노출되면 누전이 일어나 손상되는 특징이 있다. 따라서, 사용자는 플레이트를 세척하기 위해서는 충전대 바디와 함께 충전대 전체를 운반해야 하고, 충전대 바디가 침수되지 않도록 신경을 쓰면서 플레이트를 세척해야 하는 문제점이 있다. 즉, 충전대 바디는 전원모듈로 인하여 상당한 무게를 갖는 점, 충전대 바디가 물에 노출되지 않도록 신경써야 하는 점에 비추어, 사용자에 큰 불편을 끼친다는 문제점도 있다.

선행기술 1 : 한국 등록특허 10-1654014 선행기술 2 : 한국 공개특허 10-2012-0019437 선행기술 3 : 미국 등록특허 US10383499

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 로봇청소기의 충전대가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 로봇청소기의 하단에 배치된 걸레와 바닥면과의 지속적인 접촉으로 인하여 바닥면이 손상되거나 걸레가 오염되는 등의 문제가 발생하는데, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 로봇청소기의 충전중에 걸레를 바닥면으로부터 이격된 상태를 유지하는 도킹 플레이트를 갖는 로봇청소기의 충전대를 제공하는 것이다.

또한, 비사용시 포장된 충전대의 부피를 감소시키기 위하여, 도킹 플레이트가 충전대 바디로부터 분리가능한 로봇청소기의 충전대를 제공하는 것이다.

또한, 상부에 로봇청소기를 도킹하는 도킹 플레이트가 내부에 전원모듈을 수납하는 충전대 바디에 용이하게 장착되고 탈착되는 로봇청소기의 충전대를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇청소기의 충전대는 내부에 전원모듈을 수납하는 하우징과 하우징의 저면에 결합되고 충전단자가 배치되는 바닥판을 포함하는 충전대 바디와, 충전대 바디의 바닥판에 선택적으로 장착되고 상부에 로봇청소기를 도킹하는 도킹 플레이트를 포함한다. 도킹 플레이트는 전반부에 배치되고 적어도 일부가 충전대 바디에 삽입되는 결합돌기, 및 결합돌기의 후방에 배치되고 적어도 일부가 충전대 바디에 걸리는 후크를 포함한다.

도킹 플레이트는 충전대 바디의 바닥판의 상부에 배치되되, 적어도 일부가 충전대 바디의 바닥판과 상하로 중첩되게 배치될 수 있다.

결합돌기는 도킹 플레이트에서 하방으로 돌출되고, 충전대 바디의 바닥판은 결합돌기의 적어도 일부가 삽입되는 결합홈을 포함할 수 잇다.

도킹 플레이트는 결합돌기의 하단이 후크의 하단보다 상부에 배치되되, 도킹 플레이트가 충전대 바디에 장착될 때 후크가 충전대 바디에 걸리기 전에 결합돌기가 충전대 바디에 삽입될 수 있다.

후크는 도킹 플레이트에서 하방으로 돌출되고, 바닥판은 후단에 형성되고 후크의 적어도 일부가 삽입되는 걸림홈을 포함할 수 있다.

도킹 플레이트는 충전단자가 관통하는 충전단자 삽입홀을 더 포함하고, 도킹 플레이트가 장착될 때, 충전단자는 결합돌기와 후크 사이에 배치될 수 있다.

충전대 바디의 바닥판은 상부에 도킹 플레이트의 적어도 일부와 상하로 중첩되게 배치되는 제1 상부면 및 제1 상부면에서 상방으로 더욱 돌출되고 충전단자가 설치되는 충전단자 설치면을 더 포함하고, 도킹 플레이트는 충전단자 설치면과 상하로 중첩되게 배치되고, 상방으로 더축 돌출된 대응면을 더 포함할 수 있다.

도킹 플레이트는 일 측에서 하방으로 돌출되고, 하단이 충전단자의 일 측을 지지하는 간격유지부재를 더 포함할 수 있다.

도킹 플레이트는 후크를 지나는 회전축을 포함하고, 회전축을 중심으로 회전하며 탈착될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로봇청소기의 충전대에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 충전대를 사용하지 않을 경우, 도킹 플레이트와 충전대 바디는 분리 가능하게 형성되고, 필요에 따라 장탈착 되는 바, 충전대의 운반이 용이하고, 도킹 플레이트의 세척이 용이하다는 효과가 있다.

둘째, 도킹 플레이트의 결합돌기가 충전대 바디에 삽입되며 도킹 플레이트를 바른 장착위치로 안내하고, 도킹 플레이트가 바른 위치로 안내되면 후크가 충전대 바디에 걸려 도킹 플레이트를 고정하는 바, 손쉽게 도킹 플레이트를 충전대 바디에 정확하게 장착할 수 있다는 효과가 있다.

셋째, 도킹 플레이트가 장착될 때를 기준으로 충전단자는 결합돌기와 후크 사이에 배치되는 바, 도킹 플레이트는 충전단자의 외측에 배치된 결합돌기에 의하여 정 위치로 안내되고, 충전단자의 내측에 배치된 후크에 의하여 좌우 동시에 고정되는 효과가 있다.

넷째, 도킹 플레이트는 후크를 지나는 회전축을 중심으로 회전하는 바, 도킹 플레이트를 일 방향으로 회전시킴으로써 손쉽게 도킹 플레이트를 충전대 바디로부터 탈착할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 로봇 청소기에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기를 도시한 배면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도 6은 로봇 청소기를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기 및 그 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기에서 하부 바디를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기에서 하부 바디를 설명하기 위한 저면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기에서 회전판과 걸레가 장착된 상태를 설명하기 위하여 연결선을 따라 자른 단면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 로봇청소기가 충전대에 도킹된 것을 도시한 도이다.
도 12는 도 11에서 로봇청소기를 배제하고 충전대만을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12에서 충전대 바디와 도킹 플레이트를 분리한 분해 사시도이다.
도 14a는 도 12의 충전대의 저면도이고, 도 14b는 도 14a에서 충전대 바디를 배제하고 나타낸 도킹 플레이트의 저면도이다.
도 15는 도 14b에서 결합돌기를 지나는 도킹 플레이트의 우측 단면도이다.
도 16은 도 14b에서 충전단자를 지나는 도킹 플레이트의 우측 단면도이다.
도 17은 도 14b에서 후크를 지나는 도킹 플레이트의 우측 단면도이다.
도 18은 도 14b에서 지지바퀴 삽입홈을 지나는 도킹 플레이트의 우측 단면도이다.
도 19는 도 14b에서 후크와 결합돌기를 동시에 지나는 도킹 플레이트의 단면도이다.
도 20은 결합돌기의 여러가지 형태를 도시한 도이다.
도 21은 도킹 플레이트가 충전대 바디에서 분리되는 것을 도시한 상태도이다.
도 22는 로봇청소기가 충전대에 진입하는 것을 상부에서 바라본 상태도이다.
도 23은 로봇청소기가 충전대에 진입하는 것을 좌측에서 바라본 상태도이다.
도 24는 도 14b에서 제1회전판의 회전축과 제2화전판의 회전축을 연결하는 가상의 연결선을 기준으로 도킹 플레이트를 후방에서 바라본 단면도이다.
도 25는 다른 실시예에 따른 도킹 플레이트의 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기(1)를 도시한 사시도이고, 도 2는, 도 1에 도시된 로봇 청소기(1)에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(1)를 도시한 배면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기(1)에서 일부 구성을 분리하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기(1)를 도시한 저면도이고, 도 6은 로봇 청소기(1)를 도시한 분해사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 바닥에 놓여 바닥면(B)을 따라 이동하면서 바닥을 청소하도록 이루어진다. 이에 따라, 이하에서는 로봇 청소기(1)가 바닥에 놓인 상태를 기준으로 상하방향을 정하여 설명하도록 한다.

그리고 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)을 기준으로, 후술할 제1, 2 지지바퀴(120, 130)가 결합되는 쪽을 앞쪽으로 정하여 설명한다.

본 발명의 실시예에서 설명되는 각 구성의 '가장 낮은 부분'은, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)가 바닥에 놓여 사용될 때, 각 구성에서 가장 낮게 위치하는 부분일 수 있고, 또는 바닥과 가장 가까운 부분일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 바디(100), 회전판(10, 20) 및 걸레(30, 40)을 포함하여 이루어진다. 이때, 회전판(10, 20)은 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)을 포함하고, 걸레(30, 40)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)를 포함하여 이루어진다.

바디(100)는, 로봇 청소기(1)의 전체적인 외형을 이루거나, 프레임 형태로 이루어질 수 있다. 바디(100)에는 로봇 청소기(1)를 이루는 각 부품들이 결합될 수 있고, 로봇 청소기(1)를 이루는 일부 부품들은 바디(100) 내부에 수용될 수 있다.

구체적으로, 바디(100)는 하부 바디(110)와 하부 바디(110)를 덮는 상부 바디(105)로 구분될 수 있고, 하부 바디(110)와 상부 바디(105)가 서로 결합되어 이루어지는 공간상에 로봇 청소기(1)의 부품들이 구비될 수 있다. 일 예로, 바디(100)는 내부의 공간에 배터리(220), 물통(230) 및 모터(162, 172)를 수용할 수 있다(도 6 참조).

본 발명의 실시예에서, 바디(100)는 상하방향(Z와 평행한 방향) 높이보다 수평방향(X 및 Y와 평행한 방향)의 폭(또는 직경)이 더 큰 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 바디(100)는, 로봇 청소기(1)가 안정된 구조를 이루도록 돕고, 로봇 청소기(1)가 이동(주행)함에 있어서 장애물을 회피하는데 유리한 구조를 제공할 수 있다.

위 또는 아래에서 바라볼 때, 바디(100)는 원형, 타원형, 또는 사각형 등, 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

제1 회전판(10)은 바닥과 마주하는 제1 걸레(30)가 하측에 결합되고, 하부 바디(110)의 저면(112)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.

제1 회전판(10)은 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 납작한 판 또는 납작한 프레임 등의 형태로 이루어진다. 이러한 제1 회전판(10)은 대체로 가로로 눕혀지고, 이에 따라, 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 바디(100)에 결합된 제1 회전판(10)은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.

제1 회전판(10)은 원형의 판 형태로 이루어질 수 있고, 제1 회전판(10)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있다.

제1 회전판(10)은, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.

제1 회전판(10)은, 제1 중앙판(11), 제1 외곽판(12) 및 제1 스포크(13)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 중앙판(11)은 제1 회전판(10)의 중심을 이루면서 바디(100)에 회전 가능하게 결합된다. 제1 중앙판(11)은 바디(100)의 하측에 결합될 수 있고, 제1 중앙판(11)의 상면이 바디(100)의 저면을 향하면서 바디(100)에 결합될 수 있다.

제1 회전판(10)의 회전축(15)은 제1 중앙판(11)의 중앙을 관통하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 또한, 제1 회전판(10)의 회전축(15)은 바닥면(B)과 직교하는 방향을 따라 형성될 수 있고, 또는 바닥면(B)과 직교하는 방향에서 소정의 경사를 이룰 수 있다.

제1 외곽판(12)은 제1 중앙판(11)과 이격되게 제1 중앙판(11)을 둘러싸는 형태로 이루어진다.

제1 스포크(13)는 제1 중앙판(11)과 제1 외곽판(12)을 연결하고, 복수 개로 구비되어 제1 중앙판(11)의 원주방향을 따라 반복형성된다. 제1 스포크(13)는 등 간격으로 배열될 수 있고, 제1 스포크(13)들 사이에 상하로 관통된 복수개의 구멍(14)이 구비되며, 후술할 물공급튜브(240)에서 토출되는 액체(예컨대, 물)가 이러한 구멍(14)을 통하여 제1 걸레(30)쪽으로 전달될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 바디(100)에 결합된 제1 회전판(10)의 저면은 바닥면(B)과 소정의 경사를 이룰 수 있고, 이때 제1 회전 판(10)의 회전축(15)은 바닥면(B)에 수직인 방향과 소정의 경사를 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 회전판(10)의 저면이 바닥면(B)과 이루는 각도(θ1)는, 제1 회전판(10)의 회전축(15)이 바닥면(B)에 수직인 방향과 이루는 각도(θ2)와 동일하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 바디(100)를 상대로 제1 회전판(10)이 회전함에 있어서 제1 회전판(10)의 저면은 바닥면(B)과 동일한 각도를 유지하도록 이루어질 수 있다.

제2 회전판(20)은 바닥면(B)과 마주하는 제2 걸레(40)가 하측에 결합되고, 하부 바디(110)의 저면(112)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.

제2 회전판(20)은 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 납작한 판 또는 납작한 프레임 등의 형태로 이루어진다. 이러한 제2 회전판(20)은 대체로 가로로 눕혀지고, 이에 따라, 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 바디(100)에 결합된 제2 회전판(20)은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.

제2 회전판(20)은 원형의 판 형태로 이루어질 수 있고, 제2 회전판(20)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있다.

제2 회전판(20)은, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.

제2 회전판(20)은, 제2 중앙판(21), 제2 외곽판(22) 및 제2 스포크(23)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제2 중앙판(21)은 제2 회전판(20)의 중심을 이루면서 바디(100)에 회전가능하게 결합된다. 제2 중앙판(21)은 바디(100)의 하측에 결합될 수 있고, 제2 중앙판(21)의 상면이 바디(100)의 저면을 향하면서 바디(100)에 결합될 수 있다.

제2 회전판(20)의 회전축(25)은 제2 중앙판(21)의 중앙을 관통하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 또한, 제2 회전판(20)의 회전축(25)은 바닥면(B)과 직교하는 방향을 따라 형성될 수 있고, 또는 바닥면(B)과 직교하는 방향에서 소정의 경사를 이룰 수 있다.

제2 외곽판(22)은 제2 중앙판(21)과 이격되게 제2 중앙판(21)을 둘러싸는 형태로 이루어진다.

제2 스포크(23)는 제2 중앙판(21)과 제2 외곽판(22)을 연결하고, 복수 개로 구비되어 제2 중앙판(21)의 원주방향을 따라 반복형성된다. 제2 스포크(23)는 등 간격으로 배열될 수 있고, 제2 스포크(23)들 사이에 상하로 관통된 복수개의 구멍(24)이 구비되며, 후술할 물공급튜브(240)에서 토출되는 액체(물)가 이러한 구멍(24)을 통하여 제2 걸레(40)쪽으로 전달될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 바디(100)에 결합된 제2 회전판(20)의 저면은 바닥면(B)과 소정의 경사를 이룰 수 있고, 이때 제2 회전판(20)의 회전축(25)은 바닥면(B)에 수직인 방향과 소정의 경사를 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제2 회전판(20)의 저면이 바닥면(B)과 이루는 각도(θ3)는, 제2 회전판(20)의 회전축(25)이 바닥면(B)에 수직인 방향과 이루는 각도(θ4)와 동일하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 바디(100)를 상대로 제2 회전판(20)이 회전함에 있어서 제2 회전판(20)의 저면은 바닥면(B)과 동일한 각도를 유지하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제2 회전판(20)은 제1 회전판(10)과 동일하게 이루어질 수 있고, 또는 대칭되게 이루어질 수 있다. 제1회전판(10)이 로봇 청소기(1)의 왼쪽에 위치하는 것이라면 제2 회전판(20)는 로봇청소기(1)의 오른쪽에 위치할 수 있고, 이때 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 좌우대칭을 이룰 수 있다.

제1 걸레(30)는 바닥면(B)을 마주하는 하측 면이 소정의 면적을 갖도록 이루어질 수 있다. 또한, 제1 걸레(30)는 납작한 형태로 이루어진다. 제1 걸레(30)는, 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 제1 걸레(30)가 바디(100)쪽에 결합됨에 있어서 제1 걸레(30)의 하측 면은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.

제1 걸레(30)의 하측 면은 대체로 원형을 이룰 수 있다.

제1 걸레(30)는, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.

제1 걸레(30)는 바닥면(B)과 접촉하면서 바닥면(B)을 닦을 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 제1 걸레(30)의 하측 면은, 직물 또는 편물로 이루어지는 천, 부직포 및/또는 소정의 면적을 갖는 브러쉬 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 걸레(30)는 제1 회전판(10)의 하측 면에 탈부착되고, 제1 회전판(10)에 결합되어 제1 회전판(10)과 함께 회전하도록 이루어진다. 일 예로, 제1 걸레(30)는 제1 외곽판(12)의 저면에 밀착 결합될 수 있고, 제1 중앙판(11) 및 제1 외곽판(12)의 저면에 밀착결합될 수 있다.

제1 걸레(30)는, 다양한 장치 및 방식을 이용하여, 제1 회전판(10)에 탈부착될 수 있다. 일 예로, 제1 걸레(30)의 적어도 일부가 제1 회전판(10)에 걸림, 끼움 등의 방식으로 제1 회전판(10)에 결합될 수 있다.

다른 예로, 제1 걸레(30)와 제1 회전판(10)을 결합시키는, 클램프와 같은 별도의 장치가 구비될 수 있다.

또 다른 예로, 한 쌍을 이루며 서로 결합되고 분리되는 체결장치(체결장치의 구체적인 예로서, 서로 인력이 작용하는 한 쌍의 자석, 서로 결합되는 한 쌍의 벨크로(velcro), 또는 서로 결합되는 한 쌍의 단추(암단추와 수단추) 등이 사용될 수 있다)의 한쪽이 제1 걸레(30)에 고정되고 다른 한쪽이 제1 회전판(10)에 고정될 수 있다.

제1 걸레(30)가 제1 회전판(10)에 결합됨에 있어서, 서로 겹쳐지는 형태로 제1 걸레(30)와 제1 회전판(10)이 결합될 수 있고, 제1 걸레(30)의 중심이 제1 회전판(10)의 중심과 일치되도록 제1 걸레(30)가 제1 회전판(10)에 결합될 수 있다.

제2 걸레(40)는 바닥을 향하는 하측 면이 소정의 면적을 갖도록 이루어질 수 있다. 또한, 제2 걸레(40)는 납작한 형태로 이루어진다. 제2 걸레(40)는, 상하방향 높이 보다 수평 방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 제2 걸레(40)가 바디(100)쪽에 결합됨에 있어서 제2 걸레(40)의 저면은 바닥면(B)과 평행할 수 있고, 또는 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다.

제2 걸레(40)의 하측 면은 대체로 원형을 이룰 수 있다.

제2 걸레(40)는, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.

제2 걸레(40)는 바닥면(B)과 접촉하면서 바닥면(B)을 닦을 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 제2 걸레(40)의 하측 면은, 직물 또는 편물로 이루어지는 천, 부직포 및/또는 소정의 면적을 갖는 브러쉬 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제2 걸레(40)는 제2 회전판(20)의 하측 면에 탈부착되고, 제2 회전판(20)에 결합되어 제2 회전판(20)과 함께 회전하도록 이루어진다. 제2 걸레(40)는 제2 외곽판(22)의 하측 면에 밀착 결합될 수 있고, 제2 중앙판(21) 및 제2 외곽판(22)의 하측 면에 밀착 결합될 수 있다.

제2 걸레(40)는, 다양한 장치 및 방식을 이용하여, 제2 회전판(20)에 탈부착될 수 있다. 일 예로, 제2 걸레(40)의 적어도 일부가 제2 회전판(20)에 걸림, 끼움 등의 방식으로 제2 회전판(20)에 결합될 수 있다.

다른 예로, 제2 걸레(40)와 제2 회전판(20)을 결합시키는, 클램프와 같은 별도의 장치가 구비될 수 있다.

또 다른 예로, 한 쌍을 이루며 서로 결합되고 분리되는 체결장치(체결장치의 구체적인 예로서, 서로 인력이 작용하는 한 쌍의 자석, 서로 결합되는 한 쌍의 벨크로(velcro), 또는 서로 결합되는 한 쌍의 단추(암단추와 수단추) 등이 사용될 수 있다)의 한쪽이 제2 걸레(40)에 고정되고 다른 한쪽이 제2 회전판(20)에 고정될 수 있다.

제2 걸레(40)가 제2 회전판(20)에 결합됨에 있어서, 서로 겹쳐지는 형태로 제2 걸레(40)와 제2 회전판(20)이 결합될 수 있고, 제2 걸레(40)의 중심이 제2 회전판(20)의 중심과 일치되도록 제2 걸레(40)가 제2 회전판(20)에 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 바닥면(B)을 따라 직진하도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1)는 청소시 앞(X방향)을 향하여 직진할 수 있고, 또는 장애물 또는 낭떠러지의 회피가 필요한 경우 뒤를 향하여 직진할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)은, 서로 가까운 쪽이 서로 먼 쪽보다 바닥면(B)과 더 이격되도록, 각각 바닥면(B)과 경사를 이룰 수 있다. 즉, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)은, 로봇 청소기(1)의 중앙에 가까운 쪽보다 로봇 청소기(1)의 중앙에서 먼 쪽이 바닥과 더 가깝게 위치하도록 이루어질 수 있다.(도 3 및 도 4 참조)

그리고 이때, 제1 회전판(10)의 회전축(15)은 제1 회전판(10)의 하측 면에 수직하고, 제2 회전판(20)의 회전축(25)은 제2 회전판(20)의 하측 면에 수직하게 배치될 수 있다.

제1 걸레(30)가 제1 회전판(10)에 결합되고 제2 걸레(40)가 제2 회전판(20)에 결합되면, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)는 서로 먼 쪽의 부분이 각각 바닥과 더 강하게 접촉된다.

제1 회전판(10)의 회전시 제1 걸레(30)의 하측 면과 바닥면(B) 사이에는 마찰력이 발생하며, 이때, 마찰력의 발생지점 및 방향은 제1 회전판(10)의 회전축(15)에서 벗어나 있으므로, 바닥면(B)을 상대로 하여 제1 회전판(10)이 이동하게 되며, 아울러 로봇 청소기(1)가 바닥면(B)을 따라 이동할 수 있게 된다.

또한, 제2 회전판(20)의 회전시 제2 걸레(40)의 하측 면과 바닥면(B) 사이에는 마찰력이 발생하며, 이때, 마찰력의 발생지점 및 방향은 제2 회전판(20)의 회전축(25)에서 벗어나 있으므로, 바닥면(B)을 상대로 하여 제2 회전판(20)이 이동하게 되며, 역시, 이에 따라 로봇 청소기(1)가 바닥면(B)을 따라 이동할 수 있게 된다.

제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 서로 반대방향으로 동일한 속도로 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 직선방향으로 이동할 수 있고, 전진 또는 후진할 수 있다. 예를 들어, 위에서 바라볼 때, 제1 회전판(10)이 반시계방향으로 회전하고 제2 회전판(20)이 시계방향으로 회전하는 경우 로봇 청소기(1)는 앞으로 이동할 수 있다.

제1 회전판(10)과 제2 회전판(20) 중 어느 하나만이 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 방향을 전환할 수 있고, 선회할 수 있다.

제1 회전판(10)의 회전속도와 제2 회전판(20)의 회전속도가 서로 다르거나, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 같은 방향으로 회전하는 경우, 로봇 청소기(1)는 방향을 전환하면서 이동할 수 있고, 곡선방향으로 이동할 수 있다.

그러나, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 서로 가깝게 배치된 부분에서는 바닥면(B)과 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)가 바닥면(B)과 이격되는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 서로 맞닿는 부분에서는 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)가 바닥면(B)과 접촉이 이루어지지 않거나, 접촉이 있다고 하더라도 마찰이 매우 작아 바닥면(B)이 닦이지 않고, 로봇 청소기(1)의 청소 성능이 감소할 수 있다.

이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 하부 바디(110)에 걸레 지지부(118)가 구비되어 로봇 청소기(1)이 청소 성능을 향상시킬 수 있다.

걸레 지지부(118)의 구체적인 구성에 대해서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 제1 지지바퀴(120), 제2 지지바퀴(130) 및 제1 하부센서(250)를 포함하여 이루어진다.

제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 함께 바닥과 접촉하도록 이루어질 수 있다.

제1 지지바퀴(120)와 제2 지지바퀴(130)는 서로 이격되며, 각각 통상의 바퀴(wheel)와 같은 형태로 이루어질 수 있다. 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는 바닥과 접촉하여 구르면서 이동할 수 있고, 이에 따라 로봇 청소기(1)가 바닥면(B)을 따라 이동할 수 있다.

제1 지지바퀴(120)는 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 이격된 지점에서 바디(100)의 저면에 결합될 수 있고, 제2 지지바퀴(130) 또한 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 이격된 지점에서 바디(100)의 저면에 결합될 수 있다.

제1 회전판(10)의 중심과 제2 회전판(20)의 중심을 수평방향(바닥면(B)과 평행한 방향)을 따라 연결하는 가상의 선을 연결선(L1)이라고 할 때, 제2 지지바퀴(130)는 연결선(L1)을 기준으로 제1 지지바퀴(120)와 같은 쪽에 위치하고, 이때, 후술할 보조바퀴(140)는 연결선(L1)을 기준으로 제1 지지바퀴(120)와 다른쪽에 위치한다.

제1 지지바퀴(120)와 제2 지지바퀴(130)의 간격은, 로봇 청소기(1)의 전체 크기를 고려할 때, 비교적 넓은 형태로 이루어질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 바닥면(B)에 놓인 상태(제1 지지바퀴(120)의 회전축(125) 및 제2 지지바퀴(130)의 회전축(135)이 바닥면(B)과 평행한 상태)에서, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 로봇 청소기(1) 하중의 일부를 지지하면서도 옆으로 쓰러지지 않고 세워져 놓일 수 있을 정도의 간격을 갖도록 이루어질 수 있다.

제1 지지바퀴(120)는 제1 회전판(10)의 앞에 위치할 수 있고, 제2 지지바퀴(130)는 제2 회전판(20)의 앞에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 전체 무게중심(G)은 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)쪽보다, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)쪽으로 치우쳐 형성되고, 로봇 청소기(1)의 하중의 지지는 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)보다 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)에 의해 크게 이루어진다.

제1 하부센서(250)는 바디(100)의 하측에 형성되어, 바닥(B)과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어진다. 제1 하부센서(250)는, 제1 하부센서(250)가 형성된 지점과 바닥면(B)과의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다.

제1 하부센서(250)에 의해 감지되는, 바닥면(B)과의 상대적인 거리(바닥면에서 수직방향의 거리일 수 있고, 또는 바닥면에서 경사방향의 거리일 수 있음)가 소정의 값을 초과하는 경우, 또는 소정의 범위를 초과하는 경우는, 바닥면이 갑자기 낮아지는 경우일 수 있으며, 이에 따라 제1 하부센서(250)는 낭떠러지를 감지할 수 있다.

제1 하부센서(250)는, 광센서로 이루어질 수 있고, 빛을 조사하는 발광부 및 반사된 빛이 입사되는 수광부를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 하부센서(250)는 적외선센서로 이루어질 수 있다.

제1 하부센서(250)는 클리프센서(Cliff Sensor)로 칭하여 질 수 있다.

제1 하부센서(250)는, 연결선(L1)을 기준으로 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)와 같은 쪽에 형성된다.

제1 하부센서(250)는 바디(100)의 테두리 방향을 따라 제1 지지바퀴(120)와 제2 지지바퀴(130) 사이에 위치한다. 로봇 청소기(1)에서, 제1 지지바퀴(120)가 상대적으로 좌측에 위치하고 제2 지지바퀴(130)가 상대적으로 우측에 위치한다면, 제1 하부센서(250)는 대체로 가운데 위치한다.

제1 하부센서(250)는 지지바퀴(120, 130)보다 더 앞쪽에 형성된다.

제1 하부센서(250)가 바디(100)의 하부면에 형성됨에 있어서, 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지의 감지가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)에 의해 방해받지 않도록, 또한, 로봇 청소기(1)의 전방에 위치하는 낭떠러지의 신속한 감지를 위하여, 제1 하부센서(250)는 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 충분히 이격된 지점(또한 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 충분히 이격된 지점)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 하부센서(250)는 바디(100)의 테두리에 인접하게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 하부센서(250)에 의해 감지되는 거리에 따라, 작동이 제어되도록 이루어질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 하부센서(250)에 의해 감지되는 거리에 따라, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20) 중 어느 하나 이상의 회전이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 하부센서(250)에 의해 감지되는 거리가 소정값을 초과하거나 소정의 범위를 벗어나는 경우, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 회전이 정지하면서 로봇 청소기(1)가 정지되거나, 제1 회전판(10) 및/또는 제2 회전판(20)의 회전방향이 전환되면서 로봇 청소기(1)의 이동방향이 전환되도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 하부센서(250)가 감지하는 방향은, 바디(100)의 테두리쪽을 향하여 하향 경사지게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 하부센서(250)가 광센서로 이루어질 때, 제1 하부센서(250)에 의해 조사되는 빛의 방향이, 바닥면(B)에 수직하지 않고, 전방을 향하여 경사지게 이루어질 수 있다.

이에 따라, 제1 하부센서(250)는 제1 하부센서(250)보다 더 앞에 위치하는 낭떠러지를 감지할 수 있고, 비교적 바디(100)의 앞쪽에 위치하는 낭떠리지를 감지할 수 있으며, 로봇 청소기(1)가 낭떠러지로 진입하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 청소시 좌측 또는 우측으로 방향을 전환할 수 있고, 곡선 방향으로 이동할 수 있으며, 이때 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 바닥에 접촉하며 로봇 청소기(1)의 하중을 지지한다.

로봇 청소기(1)가 좌측으로 방향을 전환하면서 이동할 때, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있고, 적어도 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있다. 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 때, 로봇 청소기(1)는, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)에 의해 하중이 지지되고, 적어도, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40) 및 제2 지지바퀴(130)에 의해 하중이 지지된다.

로봇 청소기(1)가 우측으로 회전하면서 이동할 때, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있고, 적어도 제1 지지바퀴(120)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있다. 제1 하부센서(250)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 때, 로봇 청소기(1)는, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)에 의해 하중이 지지되고, 적어도, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40) 및 제1 지지바퀴(120)에 의해 하중이 지지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에 의하면, 로봇 청소기(1)가 직진하는 경우뿐 아니라 방향을 전환하는 경우에도, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 전에 제1 하부센서에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있으며, 로봇 청소기(1)가 낭떠러지(F)로 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 로봇 청소기(1)의 전체적인 균형이 무너지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 제2 하부센서(260) 및 제3 하부센서(270)를 포함하여 이루어진다.

제2 하부센서(260) 및 제3 하부센서(270)는, 연결선(L1)을 기준으로 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)와 같은 쪽에서 바디(100)의 하측에 형성되고, 바닥(B)과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다.

제2 하부센서(260)가 바디(100)의 하부면에 형성됨에 있어서, 제2 하부센서(260)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)에 의해 방해받지 않도록 제2 하부센서(260)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 이격되어 형성된다. 또한, 로봇 청소기(1)의 좌측방 또는 우측방에 위치하는 낭떠러지(F)의 신속한 감지를 위하여, 제2 하부센서(260)는 제1 지지바퀴(120) 또는 제2 지지바퀴(130)로부터 바깥쪽으로 이격된 지점에 형성될 수 있다. 제2 하부센서(260)는 바디(100)의 테두리에 인접하게 형성될 수 있다.

제2 하부센서(260)는, 제1 지지바퀴(120)를 기준으로 제1 하부센서(250)와 반대쪽에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지바퀴(120)의 어느 한쪽에서의 낭떠러지(F)의 감지는 제1 하부센서(250)에 의해 이루어지고, 다른 한쪽에서의 낭떠러지(F)의 감지는 제2 하부센서(260)에 의해 이루어질 수 있으며, 제1 지지바퀴(120) 주변에서의 낭떠러지(F)의 감지가 효과적으로 이루어질 수 있다.

제3 하부센서(270)가 바디(100)의 하부면에 형성됨에 있어서, 제3 하부센서(270)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)에 의해 방해받지 않도록 제3 하부센서(270)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 이격되어 형성된다. 또한, 로봇 청소기(1)의 좌측방 또는 우측방에 위치하는 낭떠러지(F)의 신속한 감지를 위하여, 제2 하부센서(260)는 제1 지지바퀴(120) 또는 제2 지지바퀴(130)로부터 바깥쪽으로 이격된 지점에 형성될 수 있다. 제2 하부센서(260)는 바디(100)의 테두리에 인접하게 형성될 수 있다.

제3 하부센서(270)는, 제2 지지바퀴(130)를 기준으로 제1 하부센서(250)와 반대쪽에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 지지바퀴(130)의 어느 한쪽에서의 낭떠러지(F)의 감지는 제1 하부센서(250)에 의해 이루어지고, 다른 한쪽에서의 낭떠러지(F)의 감지는 제2 하부센서(260)에 의해 이루어질 수 있으며, 제2 지지바퀴(130) 주변에서의 낭떠러지(F)의 감지가 효과적으로 이루어질 수 있다.

제2 하부센서(260) 및 상기 제3 하부센서(270) 각각은, 바닥면(B)과의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다. 제2 하부센서(260) 및 상기 제3 하부센서(270) 각각은, 그 형성되는 위치를 제외하고, 상술한 제1 하부센서(250)와 동일하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제2 하부센서(260)에 의해 감지되는 거리에 따라, 작동이 제어되도록 이루어질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제2 하부센서(260)에 의해 감지되는 거리에 따라, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20) 중 어느 하나 이상의 회전이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제2 하부센서(260)에 의해 감지되는 거리가 소정값을 초과하거나 소정의 범위를 벗어나는 경우, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 회전이 정지하면서 로봇 청소기(1)가 정지되거나, 제1 회전판(10) 및/또는 제2 회전판(20)의 회전방향이 전환되면서 로봇 청소기(1)의 이동방향이 전환되도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제3 하부센서(270)에 의해 감지되는 거리에 따라, 작동이 제어되도록 이루어질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제3 하부센서(270)에 의해 감지되는 거리에 따라, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20) 중 어느 하나 이상의 회전이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제3 하부센서(270)에 의해 감지되는 거리가 소정값을 초과하거나 소정의 범위를 벗어나는 경우, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 회전이 정지하면서 로봇 청소기(1)가 정지되거나, 제1 회전판(10) 및/또는 제2 회전판(20)의 회전방향이 전환되면서 로봇 청소기(1)의 이동방향이 전환되도록 이루어질 수 있다.

연결선(L1)으로부터 제2 하부센서(260)까지의 거리 및 연결선(L1)으로부터 제3 하부센서(270)까지의 거리는, 연결선(L1)으로부터 제1 지지바퀴(120)까지의 거리 및 연결선(L1)으로부터 제2 지지바퀴(130)까지의 거리보다 짧게 이루어질 수 있다.

또한, 제2 하부센서(260) 및 제3 하부센서(270)는, 제1 회전판(10)의 중심, 제2 회전판(20)의 중심, 제1 지지바퀴(120)의 중심 및 제2 지지바퀴(130)의 중심을 각 꼭지점으로 하는 사각형의 연직방향 영역 외부에 위치한다.

제2 하부센서(260)가 로봇 청소기(1)의 좌측에 위치할 때, 제3 하부센서(270)는 로봇 청소기(1)의 우측에 위치할 수 있다.

제2 하부센서(260)와 제3 하부센서(270)는 서로 대칭을 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 선회할 수 있고, 이때 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 바닥에 접촉하며 로봇 청소기(1)의 하중을 지지한다.

로봇 청소기(1)의 좌측에 낭떠러지(F)가 위치하고 로봇 청소기(1)가 좌측으로 방향을 전환하거나 선회할 때, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제2 하부센서(260)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있다. 제2 하부센서(260)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 때, 로봇 청소기(1)는, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)에 의해 하중이 지지된다.

또한, 로봇 청소기(1)의 우측에 낭떠러지(F)가 위치하고 로봇 청소기(1)가 우측으로 방향을 전환하거나 회전할 때, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 낭떠러지(F)로 진입하기 이전에 제3 하부센서(270)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 수 있다. 제3 하부센서(270)에 의한 낭떠러지(F)의 감지가 이루어질 때, 로봇 청소기(1)는, 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)에 의해 하중이 지지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에 의하면, 로봇 청소기(1)가 방향을 전환하거나 어느 한쪽으로 회전할 때 로봇 청소기(1)가 낭떠러지(F)로 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 로봇 청소기(1)의 전체적인 균형이 무너지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)와 함께 보조바퀴(140)를 포함하여 이루어질 수 있다.

보조바퀴(140)는 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)과 이격되어 바디(100)의 하측에 결합될 수 있다.

보조바퀴(140)는 연결선(L1)을 기준으로 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)와 다른 쪽에 위치한다.

본 발명의 실시예에서 보조바퀴(140)는, 통상의 바퀴(wheel)와 같은 형태로 이루어질 수 있고, 보조바퀴(140)의 회전축(145)은 바닥면(B)과 평행하게 이루어질 수 있다. 보조바퀴(140)는 바닥과 접촉하여 구르면서 이동할 수 있고, 이에 따라 로봇 청소기(1)가 바닥면(B)을 따라 이동할 수 있다.

다만, 본 발명의 실시예에서 보조바퀴(140)는, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 바닥과 접촉하는 경우, 바닥과 접촉하지 않도록 이루어진다.

제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)을 기준으로, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는 앞쪽에 위치하고, 보조바퀴(140)는 뒤쪽에 위치한다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 대칭(좌우대칭)을 이루고, 제1 지지바퀴(120)와 제2 지지바퀴(130)는 서로 대칭(좌우대칭)을 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 걸레(30)가 제1 회전판(10)에 결합되고 제2 걸레(40)가 제2 회전판(20)에 결합된 상태에서, 제1 지지바퀴(120), 제2 지지바퀴(130) 및 보조바퀴(140)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 바닥과 접촉하는 것을 방해하지 않는다.

이에 따라, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 바닥과 접촉이 이루어지며, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)의 회전에 의해 걸레질 및 청소가 이루어질 수 있다. 이때, 제1 지지바퀴(120), 제2 지지바퀴(130) 및 보조바퀴(140)는 모두 바닥에서 이격될 수 있고, 또는 보조바퀴(140)는 바닥에서 이격되고 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는 바닥과 접촉하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 바닥에 접촉하도록 로봇 청소기(1)가 놓인 상태에서, 바닥면(B)으로부터 제1 지지바퀴(120)의 가장 낮은 부분까지의 높이 및 바닥면(B)으로부터 제2 지지바퀴(130)의 가장 낮은 부분까지의 높이는 바닥면(B)으로부터 보조바퀴(140)의 가장 낮은 부분까지의 높이보다 낮게 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 액추에이터(160), 제2 액추에이터(170), 배터리(220), 물통(230) 및 물공급튜브(240)를 포함하여 이루어진다.

제1 액추에이터(160)는, 바디(100)에 결합되어 제1 회전판(10)을 회전시키도록 이루어진다.

제1 액추에이터(160)는, 제1 케이스(161), 제1 모터(162), 하나 이상의 제1 기어(163)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1 케이스(161)는, 제1 액추에이터(160)를 이루는 구성들을 지지하고, 바디(100)에 고정결합된다.

제1 모터(162)는 전기모터로 이루어질 수 있다.

복수 개의 제1 기어(163)는 서로 맞물려 회전하도록 이루어지고, 제1 모터(162)와 제1 회전판(10)을 연결하며, 제1 모터(162)의 회전동력을 제1 회전판(10)으로 전달한다. 따라서, 제1 모터(162)의 회전축의 회전시 제1 회전판(10)이 회전한다.

제2 액추에이터(170)는, 바디(100)에 결합되어 제2 회전판(20)을 회전시키도록 이루어진다.

제2 액추에이터(170)는, 제2 케이스(171), 제2 모터(172), 하나 이상의 제2 기어(173)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제2 케이스(171)는, 제2 액추에이터(170)를 이루는 구성들을 지지하고, 바디(100)에 고정결합된다.

제2 모터(172)는 전기모터로 이루어질 수 있다.

복수 개의 제2 기어(173)는 서로 맞물려 회전하도록 이루어지고, 제2 모터(172)와 제2 회전판(20)을 연결하며, 제2 모터(172)의 회전동력을 제2 회전판(20)으로 전달한다. 따라서, 제2 모터(172)의 회전축의 회전시 제2 회전판(20)이 회전한다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 액추에이터(160)의 작동에 의하여 제1 회전판(10) 및 제1 걸레(30)가 회전할 수 있고, 제2 액추에이터(170)의 작동에 의하여 제2 회전판(20) 및 제2 걸레(40)가 회전할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제1 액추에이터(160)는 제1 회전판(10) 바로 위에 배치될 수 있다. 이러한 구성으로, 제1 액추에이터(160)로부터 제1 회전판(10)으로 전달되는 동력의 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 제1 액추에이터(160)의 하중을 제1 회전판(10) 쪽으로 가하여 제1 걸레(30)가 바닥과 충분히 마찰하면서 걸레질이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 제2 액추에이터(170)는 제2 회전판(20) 바로 위에 배치될 수 있다. 이러한 구성으로, 제2 액추에이터(170)로부터 제2 회전판(20)으로 전달되는 동력의 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 제2 액추에이터(170)의 하중을 제2 회전판(20) 쪽으로 가하여 제2 걸레(40)가 바닥과 충분히 마찰하면서 걸레질이 이루어지도록 할 수 있다.

제2 액추에이터(170)는 제1 액추에이터(160)와 대칭(좌우대칭)을 이룰 수 있다.

배터리(220)는, 바디(100)에 결합되어 로봇 청소기(1)를 이루는 다른 구성들에 전원을 공급하도록 이루어진다. 배터리(220)는 제1 액추에이터(160) 및 제2 액추에이터(170)에 전원을 공급할 수 있고, 특히, 제1 모터(162)와 제2 모터(172)에 전원을 공급한다.

본 발명의 실시예에서 배터리(220)는, 외부의 전원에 의하여 충전될 수 있으며, 이를 위하여 바디(100)의 일측, 또는 배터리(220) 자체에는 배터리(220)의 충전을 위한 대응단자(222)가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서 배터리(220)는 바디(100)에 결합될 수 있다.

물통(230)은, 그 내부에 물과 같은 액체가 저장되도록 내부공간을 구비하는 용기 형태로 이루어진다. 물통(230)은 바디(100)에 고정 결합될 수 있고, 또는 바디(100)에서 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 물통(230)은 보조바퀴(140) 상측에 위치할 수 있다.

물공급튜브(240)는, 튜브 또는 파이프 형태로 이루어지고, 그 내부를 통하여 물통(230) 내부의 액체가 흐를 수 있도록 물통(230)과 연결된다. 물공급튜브(240)는, 물통(230)과 연결되는 반대쪽 단부가 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 상측에 위치하도록 이루어지며, 이에 따라 물통(230) 내부의 액체가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)쪽으로 공급될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서 물공급튜브(240)는 하나의 관이 2개로 분기된 형태로 이루어질 수 있고, 이때, 분기된 어느 하나의 단부는 제1 회전판(10) 상측에 위치하고, 분기된 다른 하나의 단부는 제2 회전판(20) 상측에 위치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 물공급튜브(240)를 통한 액체의 이동을 위하여, 별도의 펌프가 구비될 수 있다.

로봇 청소기(1)의 무게중심(G)은, 제1 회전판(10)의 중심, 제2 회전판(20)의 중심, 제1 지지바퀴(120)의 중심 및 제2 지지바퀴(130)의 중심을 각 꼭지점으로 하는 사각형의 연직방향 영역 내부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(1)는 제1 걸레(30), 제2 걸레(40), 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)에 의한 지지가 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 액추에이터(160), 제2 액추에이터(170), 배터리(220) 및 물통(230) 각각은, 로봇 청소기(1)에서 비교적 중량체를 이룰 수 있는데, 제1 액추에이터(160) 및 제2 액추에이터(170)는 연결선 상에 위치하거나 연결선과 인접하여 위치하고, 배터리(220)는 연결선의 앞에 위치하며 물통(230)은 연결선의 뒤에 위치함으로써, 로봇 청소기(1)의 전체적인 무게중심(G)이 로봇 청소기(1)의 중앙부분에 위치하도록 할 수 있고, 이에 따라 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 바닥과 안정되게 접촉되도록 할 수 있다.

또한, 제1 액추에이터(160), 제2 액추에이터(170), 배터리(220) 및 물통(230) 각각이 평면도상 서로 다른 영역상에 위치함으로써, 안정적인 무게배분이 이루어지면서 비교적 납작한 바디(100) 및 로봇 청소기(1)를 형성할 수 있고, 선반이나 테이블 등의 하측으로 진입이 용이한 로봇 청소기(1)를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에 의하면, 물통(230)에 액체가 충분히 수용된 로봇 청소기(1)의 초기구동시 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)만이 바닥과 접촉하면서 청소가 이루어지도록 각 무게를 배분할 수 있고, 이때, 물통(230) 내부의 액체가 소진되면서 로봇 청소기(1)의 무게중심(G)이 앞쪽으로 이동하는 경우에도, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)와 함께 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)가 바닥과 접촉하면서 청소가 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 물통(230) 내부의 액체의 소진여부에 관계없이, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 함께 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 바닥과 접촉하면서 청소가 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 바디(100)의 테두리 방향을 따라, 제2 하부센서(260), 제1 지지바퀴(120), 제1 하부센서(250), 제2 지지바퀴(130) 및 제3 하부센서(270) 순서로 배열되도록 이루어질 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 청소기(1) 및 그 구성들을 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 제어부(180), 범퍼(190), 제1 센서(200) 및 제2 센서(210)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제어부(180)는, 기 설정된 정보 또는 실시간 정보에 따라, 제1 액추에이터(160) 및 제2 액추에이터(170)의 작동을 제어하도록 이루어질 수 있다. 제어부(180)의 제어를 위하여 로봇 청소기(1)에는, 응용 프로그램이 저장된 저장매체가 구비될 수 있고, 제어부(180)는, 로봇 청소기(1)로 입력되는 정보, 로봇 청소기(1)에서 출력되는 정보 등에 따라 응용 프로그램을 구동하여 로봇 청소기(1)를 제어하도록 이루어질 수 있다.

범퍼(190)는, 바디(100)의 테두리를 따라 결합되되, 바디(100)를 상대로 움직이도록 이루어진다. 예를 들어, 범퍼(190)는, 바디(100)의 중앙쪽으로 가까워지는 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 바디(100)에 결합될 수 있다.

범퍼(190)는 바디(100)의 테두리 일부를 따라 결합될 수 있고, 또는 바디(100)의 테두리 전체를 따라 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기에서, 연결선(L1)을 기준으로 범퍼(190)와 같은 쪽을 이루는 바디(100)의 가장 낮은 부분은 범퍼(190)의 가장 낮은 부분보다 높거나 같게 이루어질 수 있다. 즉, 범퍼(190)가 바디(100)보다 낮거나 같게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 비교적 낮은 위치에 있는 장애물이 범퍼(190)와 부딪히고 범퍼(190)에 의해 감지될 수 있다.

제1 센서(200)는 바디(100)에 결합되고, 바디(100)를 상대로 한 범퍼(190)의 움직임(상대이동)을 감지하도록 이루어질 수 있다. 이러한 제1 센서(200)는, 마이크로스위치(microswitch), 포토인터럽터(photo interrupter), 또는 택트스위치(Tact Switch) 등을 이용하여 이루어질 수 있다.

제어부(180)는, 로봇 청소기(1)의 범퍼(190)가 장애물과 접촉한 경우 회피기동할 수 있도록 로봇 청소기(1)를 제어할 수 있고, 제1 센서(200)에 의한 정보에 따라 제1 액추에이터(160) 및/또는 제2 액추에이터(170)의 작동을 제어하도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(1)가 주행하면서 범퍼(190)가 장애물에 접촉한 경우, 제1 센서(200)에 의해 범퍼(190)가 접촉한 위치가 파악될 수 있으며, 제어부(180)는 이러한 접촉 위치를 벗어나도록, 제1 액추에이터(160) 및/또는 제2 액추에이터(170)의 작동을 제어할 수 있다.

제2 센서(210)는 바디(100)에 결합되고, 장애물과의 상대적인 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다. 제2 센서(210)는 거리센서로 이루어질 수 있다.

제어부(180)는, 제2 센서(210)에 의한 정보에 따라, 로봇 청소기(1)와 장애물 간의 거리가 소정의 값 이하인 경우, 로봇 청소기(1)의 주행방향이 전환하거나, 로봇 청소기(1)가 장애물과 멀어지도록, 제1 액추에이터(160) 및/또는 제2 액추에이터(170)의 작동을 제어할 수 있다.

또한 제어부(180)는, 제1 하부센서(250), 제2 하부센서(260) 또는 제3 하부센서(270)에 의해 감지되는 거리에 따라, 로봇 청소기(1)가 정지하거나 주행방향이 전환되도록, 제1 액추에이터(160) 및/또는 제2 액추에이터(170)의 작동을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 회전판(10)의 회전시 발생되는 제1 걸레(30)와 바닥면(B) 간의 마찰력과, 제2 회전판(20)의 회전시 발생되는 제2 걸레(40)와 바닥면(B) 간의 마찰력에 의하여, 이동(주행)이 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는, 바닥과의 마찰력에 의해 로봇 청소기(1)의 이동(주행)이 방해가 되지 않을 정도로 이루어질 수 있고, 로봇 청소기(1)의 이동(주행)시 부하 증가를 유발하지 않을 정도로 이루어질 수 있다.

이를 위하여, 제1 지지바퀴(120)의 폭과 제2 지지바퀴(130)의 폭은, 제1 회전판(10)의 직경 또는 제2 회전판(20)의 직경과 비교할 때 충분히 작게 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성으로, 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 함께 바닥에 접촉하여 로봇 청소기(1)가 구동되더라도, 제1 지지바퀴(120)와 바닥면(B) 간의 마찰력 및 제2 지지바퀴(130)와 바닥면(B) 간의 마찰력은, 제1 걸레(30)와 바닥면(B) 간의 마찰력 및 제2 걸레(40)와 바닥면(B) 간의 마찰력에 비하여 매우 작게 이루어지며, 이에 따라 불필요한 동력손실을 유발하지 않게 되고, 로봇 청소기(1)의 이동을 방해하지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는, 제1 지지바퀴(120), 제2 지지바퀴(130), 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)에 의해 안정적인 4점 지지가 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 제1 지지바퀴(120)의 회전축(125) 및 제2 지지바퀴(130)의 회전축(135)은, 연결선(L1)과 평행하게 이루어질 수 있다. 즉, 제1 지지바퀴(120)의 회전축(125) 및 제2 지지바퀴(130)의 회전축(135)은 바디(100) 상에서 그 위치가 고정(좌우방향으로 고정)될 수 있다.

제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)는, 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 함께 바닥과 접촉할 수 있고, 이때, 로봇 청소기(1)의 직선 이동을 위하여, 제1 걸레(30)와 제2 걸레(40)는 서로 반대방향으로 동일한 속도로 회전할 수 있는데, 제1 지지바퀴(120)와 제2 지지바퀴(130)는 로봇 청소기(1)의 전후방향 직선이동을 보조하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 보조바퀴몸체(150)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 보조바퀴몸체(150)는 바디(100)의 하측에 회전가능하게 결합되고, 보조바퀴(140)는 보조바퀴몸체(150)에 회전가능하게 결합된다.

즉, 보조바퀴(140)는 보조바퀴몸체(150)를 매개로 바디(100)에 결합된다.

그리고 보조바퀴(140)의 회전축(145)과 보조바퀴몸체(150)의 회전축(155)은 서로 교차하는 형태로 이루어질 수 있고, 보조바퀴(140)의 회전축(145)의 방향과 보조바퀴몸체(150)의 회전축(155)의 방향은 서로 직교할 수 있다. 예를 들어, 보조바퀴몸체(150)의 회전축(155)은 연직방향을 향하거나 연직방향에서 조금 기울어질 수 있고, 보조바퀴(140)의 회전축(145)은 수평방향을 향할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에서, 보조바퀴(140)는, 로봇 청소기(1)가 실질적으로 사용되지 않을 때(제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)가 로봇 청소기(1)에서 분리된 상태일 때) 바닥면(B)과 닿게되며, 이러한 상태에서 로봇 청소기(1)를 옮기고자 하는 경우, 보조바퀴몸체(150)에 의해 보조바퀴(140)가 향하는 방향이 자유롭게 변형되며, 로봇 청소기(1)의 이동이 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 도 8에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기에서 하부 바디를 설명하기 위한 사시도가 개시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기에서 하부 바디를 설명하기 위한 저면도가 개시되어 있으며, 도 10에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기에서 회전판과 걸레가 장착된 상태를 설명하기 위하여 연결선을 따라 자른 단면도가 개시되어 있다.

도 6과 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기(1)의 하부 바디(110)를 설명하면 다음과 같다.

하부 바디(110)는, 상측 면은 상부 바디(105)와 결합하여 배터리(220), 물통(230) 및 모터(162, 172)를 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있고, 하측 면은 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20), 제1 지지바퀴(120), 제2 지지바퀴(130) 및 보조바퀴(140)가 배치될 수 있다.

본 발명의 하부 바디(110)에서 하측 면에는 바닥의 바닥면(B)을 향하여 배치되는 저면(112)이 형성될 수 있다. 그리고, 저면(112)에는 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)이 회전 가능하게 배치될 수 있다.

저면(112)에는 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)이 대칭을 이루어 배치될 수 있다. 구체적으로, 저면(112)에는 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114)이 대칭적으로 형성될 수 있다.

제1 회전판(10)의 회전축(15)은 제1 회전축 홀(113)을 관통하여 제1 액추에이터(160)의 제1 기어(163)과 치합될 수 있다. 또한, 제2 회전판(20)의 회전축(25)은 제2 회전축 홀(114)을 관통하여 제2 액추에이터(170)의 제2 기어(173)과 치합될 수 있다.

한편, 본 발명에서 하부 바디(110)에는 제1 회전판(10)의 회전축(15)과 제2 회전판(20)의 회전축(25)을 연결하는 가상의 연결선(L1)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 회전판(10)의 회전축(15)과 제2 회전판(20)의 회전축(25)은 각각 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)을 관통하므로, 상기의 연결선(L1)은 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)을 연결하는 가상의 선을 의미할 수 있다.

제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)을 사이의 거리(C2)는 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)의 반경의 두배 보다 긴 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 간섭되지 않고 회전 가능하다.

또한, 본 실시예에서 저면(112)은 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114)의 중간 지점을 기준으로 하여 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114) 방향으로 갈수록 바닥면(B)과 가까워지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이러한 구성으로, 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 서로 먼 쪽의 부분이 각각 바닥과 더 강하게 접촉될 수 있다.

본 발명의 하부 바디(110)는 가이드면(111)을 더 포함할 수 있다. 가이드면(111)은 저면(112)을 기준으로 앞쪽에 배치될 수 있다. 또한, 가이드면(111)은 적어도 일부 바닥면(B)을 마주보도록 형성될 수 있다.

가이드면(111)은 저면(112)과 단을 이루어 바닥면(B)에 가깝게 배치될 수 있다. 가이드면(111)에는 제1 지지바퀴(120) 및 제2 지지바퀴(130)가 배치될 수 있다. 또한, 가이드면(111)에는 배터리 수용부(115)가 형성될 수 있다.

배터리 수용부(115)에는 배터리(220)가 수용될 수 있다. 일 예로, 배터리 수용부(115)는 배터리(220)가 삽입 결합 가능하도록 직사각형 홀과 유사한 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 배터리(220)는 배터리 수용부(115)에 삽입된 후 스크류 조립되어 바디(100)에 고정될 수 있다.

하부 바디(110)는 보조바퀴 수용부(116)를 더 포함할 수 있다. 보조바퀴 수용부(116)는 저면(112)을 기준으로 뒤쪽에 배치될 수 있다. 또한, 보조바퀴 수용부(116)는 하부 바디(110)의 하측 면에서 바닥면(B)을 향하여 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 보조바퀴 수용부(116)에는 보조바퀴(140) 및 보조바퀴 몸체(150)가 결합될 수 있다.

한편, 하부 바디(110)는 중심선(b)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 중심선(b)은 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114)의 중간 지점에서 연결선(L1)과 수직하고, 바닥면(B)과 평행한 가상의 선을 그려 형성될 수 있다.

그리고 연결선(L1)을 기준으로 배터리 수용부(115)가 일측에 배치되고, 연결선(L1)을 기준으로 보조 바퀴 수용부(116)가 타측에 배치될 수 있다.

이때, 중심선(b) 상에는 보조바퀴 수용부(116) 및 배터리 수용부(115)가 배치될 수 있다. 즉, 중심선(b)은 배터리 수용부(115)와 보조바퀴 수용부(116)를 연결하고, 연결선(L1)과 수직한 가상의 선일 수 있다.

따라서, 중심선(b)을 중심(기준)으로 제1 회전판(10)과 제2 회전판(20)은 대칭적(선대칭)으로 배치될 수 있다.

본 실시예에서 하부 바디(110)는 이물 방지 리브(117)를 더 포함할 수 있다. 이물 방지 리브(117)는 저면(112)에서 하측으로 돌출 형성되고, 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)의 외곽을 따라 형성될 수 있다.

일 예로, 이물 방지 리브(117)는 제1 회전축 홀(113)을 중심으로 하여 원주 방향을 따라 리브 형태로 돌출 형성된 제1 이물 방지 리브(117a) 및 제2 회전축 홀(114)을 중심으로 하여 원주 방향을 따라 리브 형태로 돌출 형성된 제2 이물 방지 리브(117b)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 회전축 홀(113)에서 제1 이물 방지 리브(117a)까지의 거리(d)는 제1 회전판(10)의 반경보다 크고, 제1 걸레(30)의 반경보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2 회전축 홀(114)에서 제2 이물 방지 리브(117b)까지의 거리(d)는 제2 회전판(20)의 반경보다 크고, 제2 걸레(40)의 반경보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 이물 방지 리브(117)는 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)과 소정 간격을 두고 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 이물 방지 리브(117)와 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20) 사이의 간격은, 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)의 회전 시, 이물 방지 리브(117)와 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)이 서로 간섭되지 않는 범위 내에서 좁을수록 바람직하다.

이와 같은 구성으로, 본 발명의 로봇 청소기(1)는 제1 회전판(10) 및 제2 회전판(20)이 회전하더라도 바닥의 머리카락, 먼지 등을 포함한 이물질이 로봇 청소기(1)의 내부로 유입되는 것을 방지시키는 효과가 있다.

한편, 도시하지는 않았지만 실시예에 따라 로봇 청소기(1)에는 제1 회전축 홀(113)과 제1 이물 방지 리브(117a)의 사이에 적어도 하나 이상의 추가적인 이물 방지 구조가 더 형성되는 것도 가능하다. 또한, 제2 회전축 홀(114)과 제2 이물 방지 리브(117b)의 사이에 적어도 하나 이상의 추가적인 이물 방지 구조가 더 형성되는 것도 가능하다. 이와 같은 구성으로, 이물질이 로봇 청소기(1)의 내부로 유입되는 것을 방지시키는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 하부 바디(110)는 걸레 지지부(118)를 더 포함할 수 있다.

걸레 지지부(118)는 저면(112)에 배치되고, 저면(112)에서 하측으로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 걸레 지지부(118)는 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 걸레 지지부(118)는 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)을 각각 중심으로 하는 원호 상에 배치될 수 있다.

구체적으로, 걸레 지지부(118)는 이물 방지 리브(117)의 일부 영역이 하측으로 더 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 걸레 지지부(118)는 다양한 돌출 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 걸레 지지부(118)는 이물 방지 리브(117)에서 납작한 종형(bell shape)으로 돌출 형성될 수 있다. 이와 같은 형상으로, 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)가 회전하면서 걸레 지지부(118)와 접촉하더라도, 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)와 걸레 지지부(118) 사이의 마찰을 최소화하여 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

걸레 지지부(118)는 연결선(L1)과 이물 방지 리브(117)가 교차하는 지점을 포함하여 이물 방지 리브(117)에서 돌출 연장 형성될 수 있다.

구체적으로, 연결선(L1)은 저면(112)에 대칭적으로 2개 형성된 이물 방지 리브(117)와 4개의 지점에서 교차할 수 있다. 이때, 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)의 사이에 배치된 2개의 교차 지점을 포함하는 영역에 걸레 지지부(118)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 걸레 지지부(118)는 연결선(L1)이 이물 방지 리브(117)와 서로 교차하는 지점의 돌출 길이(h1)가 가장 길게 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 저면(112)은 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114)의 중간 지점을 기준으로 하여 제1 회전축 홀(113) 및 제2 회전축 홀(114) 방향으로 갈수록 바닥면(B)과 가까워지도록 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 제1 회전축 홀(113)과 제2 회전축 홀(114)의 사이에 배치된 2개의 지점은 이물 방지 리브(117) 중에서 바닥면(B)으로부터의 거리가 가장 멀다. 또한, 상기한 2개의 지점은 이물 방지 리브(117) 중에서 로봇 청소기(1)의 중앙부에 가장 가까운 위치에 배치되어 있다. 그러므로, 로봇 청소기(1)의 중앙부의 청소력을 증가시키기 위해서는 상기한 위치에 걸레 지지부(118)가 형성되고, 상기한 2개의 지점이 돌출 길이가 가장 길게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 걸레 지지부(118)의 돌출 길이(h1)는 적어도 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)의 축 방향 두께보다 크다. 그리고, 걸레 지지부(118)의 돌출 길이(h1)는 저면(112)에서 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)의 하측 면 까지의 높이(h2)보다 큰 것(h1>h2)이 바람직하다.

이와 같은 구성으로, 걸레 지지부(118)는 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)보다 하측으로 더 돌출되어 제1 걸레(10) 및 제2 걸레(20)와 접촉될 수 있다.

일 예로, 걸레 지지부(118)는 제1 걸레와 접촉되는 제1 걸레 지지부(118a)와 제2 걸레와 접촉되는 제2 걸레 지지부(118b)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 회전축 홀(113)에서 제1 걸레 지지부(118a)까지의 거리는 제1 회전판(10)의 반경보다 클 수 있고, 제2 회전축 홀(114)에서 제2 걸레 지지부(118b)까지의 거리는 제2 회전판(20)의 반경보다 클 수 있다.

그리고, 제1 회전축 홀(113)에서 제1 걸레 지지부(118a)까지의 거리는 제1 걸레(30)의 반경보다 작을 수 있고, 제2 회전축 홀(114)에서 제2 걸레 지지부(118b)까지의 거리가 제2 걸레(40)의 반경보다 작을 수 있다.

즉, 제1 걸레(30)는 제1 회전판(10)보다 로봇 청소기(1)의 중앙을 향하여 돌출 형성되고, 제2 걸레(40)는 제2 회전판(20)보다 로봇 청소기(1)의 중앙을 향하여 돌출 형성되며, 걸레 지지부(118)는 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)의 상기 돌출된 부분의 상측에 배치될 수 있다.

이러한 구성으로, 걸레(30, 40)가 회전판(10, 20)에 부착된 상태에서 로봇 청소기(1)가 바닥면(B)에 높여지면, 걸레(30, 40)의 하면의 적어도 일부분은 바닥면(B)과 접촉할 수 있다. 그리고, 걸레(30, 40)의 상면은 회전판(10, 20)의 하면에 부착될 수 있다.

그리고, 걸레(30, 40)의 상면의 일부분과 회전판(10, 20)의 하면의 일부분은 바디(100)의 자중에 의하여 서로의 거리가 더 가까워질 수 있다.

한편, 걸레(30, 40)의 상면 중에서 걸레 지지부(118)과 접촉되는 부분은 회전판(10, 20)의 하면과의 거리가 더 멀어질 수 있다.

따라서, 회전판(10, 20)이 회전하면, 걸레(30, 40)와 회전판(10, 20) 및 바닥면(B) 사이의 거리가 주기적으로 변할 수 있다.

구체적으로, 걸레(30, 40)가 회전판(10, 20)에 부착된 상태에서 회전판(10, 20)이 회전하면, 회전판(10, 20)의 회전에 따라 걸레(30, 40)의 상면의 일부분과 회전판(10, 20)의 하면의 일부분 사이의 거리가 주기적으로 변할 수 있다. 또한, 걸레(30, 40)의 하면의 일부분과 바닥면(B) 사이의 거리도 주기적으로 변할 수 있다.

따라서, 제1 걸레(30)가 제1 걸레 지지부(118a)와 접촉되어 꺾이면서 바닥과 마찰되는 면적을 증가시키는 효과가 있다. 또한 제2 걸레(40)가 제2 걸레 지지부(118b)와 접촉되어 꺾이면서 바닥과 마찰되는 면적을 증가시키는 효과가 있다.

그리고, 제1 걸레(30)는 제1 걸레 지지부(118a)에 의하여 바닥 쪽으로 눌리면서 걸레와 바닥의 마찰력이 증가되는 효과가 있다. 또한, 제2 걸레(40)는 제2 걸레 지지부(118b)에 의하여 바닥 쪽으로 눌리면서 걸레와 바닥의 마찰력이 증가되는 효과가 있다.

결과적으로, 본 발명에 의하면 제1 걸레(30) 및 제2 걸레(40)와 바닥의 마찰력 증가에 의하여 로봇 청소기(1)의 중심부의 청소 성능이 향상되는 효과가 있다.

이하, 도 11 내지 도 25를 참조하여, 로봇청소기의 충전대를 설명한다.

충전대는 전원모듈을 구비한 충전대 바디(300), 상기 충전대 바디(300)의 하단에 결합된 도킹 플레이트(400)를 구비한다. 도킹 플레이트(400)의 상부에 로봇청소기가 도킹된다. 로봇청소기는 청소운전을 마친 후 충전대로 진입한다. 로봇청소기는 도킹 플레이트(400)를 등반하여, 도킹 플레이트(400)의 상부에 도킹된다. 로봇청소기가 도킹되는 때에, 충전대의 충전단자(330)와 로봇청소기의 대응단자는 서로 접촉한다. 즉, 로봇청소기는 도킹 플레이트(400)의 상부에 도킹되고, 충전대와 전기적으로 연결되어 충전된다.

도 13을 참조하면, 충전대 바디(300)는 내부에 전원모듈을 수납하는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)의 저면에 결합되고 충전단자(330)가 배치되는 바닥판(320)을 포함한다.

충전대 바디의 하우징(310)은 외형을 형성하고 내부에 공간을 형성한다.

충전대 바디의 하우징(310)의 내부공간에는 전원모듈이 수납된다. 하우징(310)의 내부공간에는 기타 전자장비들이 수납될 수 있다. 예를 들어, 제어부가 로봇청소기와 별도로 충전대에 구비되는 경우, 로봇청소기의 충전대의 제어부는 하우징(310)의 내부공간에 배치될 수 있다.

하우징(310)은 로봇청소기의 전방에 배치되고, 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 로봇청소기가 도킹되는 공간에서 벗어나는 경우, 하우징(310)은 스토퍼의 기능을 수행할 수 있다.

충전대 바디의 바닥판(320)은 하우징(310)과 도킹 플레이트(400)를 서로 체결시키는 구성요소이다.

도 13을 참조하면, 바닥판(320)은 하우징(310)의 저면에 결합된다. 또는, 바닥판(320)은 하우징(310)의 저면에서 하우징(310)과 일체로 형성될 수 있다. 바닥판(320)은 수평 방향으로 넓게 배치된 판 형상으로 형성된다.

바닥판(320)의 상부면에는 도킹 플레이트(400)가 연결된다.

바닥판(320)은 제1 상부면(321)과, 제2 상부면(322)과, 충전단자 설치면(323)을 포함한다.

제1 상부면(321)은 바닥판(320)의 상부에 형성되는 면이다. 제1 상부면(321)은 수평으로 형성된다. 제1 상부면(321)의 좌측은 좌측으로 하향하는 경사가 형성될 수 있다. 제1 상부면(321)의 우측은 우측으로 하향하는 경사가 형성될 수 있다.

제2 상부면(322)은 제1 상부면(321)의 후단에 형성된다. 제2 상부면(322)은 제1 상부면(321)과 단차를 형성할 수 있으며, 보다 상세하게, 제2 상부면(322)은 제1 상부면(321)보다 아래에 배치될 수 있다. 로봇청소기는 다양한 종류로 형성될 수 있으며, 로봇청소기의 저면 또한 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 제2 상부면(322)과 제1 상부면(321)의 형상은 특정한 저면 형상을 갖는 로봇청소기를 도킹할 수 있다.

충전단자 설치면(323)은 충전단자(330)가 설치되는 면이다. 충전단자 설치면(323)은 제1 상부면(321)에서 상방으로 돌출하여 형성된다. 충전단자 설치면(323)은, 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선(b)을 중심으로, 좌-우 대칭으로 형성될 수 있다. 충전단자 설치면(323)은 제1 상부면(321)과 단차를 형성하여, 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 결합하도록 안내한다.

충전대 바디의 바닥판(320)은 결합돌기(440)가 삽입되는 결합홈(340)이 형성된다. 도 13을 참조하면, 결합홈(340)은 제1 상부면(321)에 배치되고, 하방으로 함몰하여 형성된다.

충전대 바디의 바닥판(320)은 후크(450)가 갈리는 걸림홈(350)이 형성된다. 도 13을 참조하면, 걸림홈(350)은 제2 상부면(322)의 후단에 형성되고, 전방으로 함몰하여 형성된다.

충전단자(330)는 로봇청소기와 전기적 연결되어 로봇청소기 내부에 배치된 배터리를 충전하는 장치로, 충전대 바디의 바닥판(320)에서 상부로 돌출되고, 일 단은 하우징(310)에 수납된 전원모듈과 전기적으로 연결된다. 충전단자(330)는 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선(b)을 중심으로 좌/우 한쌍으로 배치될 수 있다.

로봇청소기에는 상기 충전단자(330)에 대응되는 대응단자를 포함한다. 로봇청소기의 대응단자는 충전단자(330)와 전기적으로 연결되도록 하부로 돌출하여 형성될 수 있다.

도킹 플레이트(400)는 상부에 로봇청소기를 도킹한다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 도킹 플레이트(400)는 충전대 바디의 바닥판(320)에 선택적으로 장착된다.

도킹 플레이트(400)는 결합돌기(440)를 포함하고, 바닥판(320)은 결합홈(340)을 포함한다. 결합돌기(440)는 결합홈(340)에 삽입되면서 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 체결되도록 안내한다.

도킹 플레이트(400)는 전반부에 배치되고, 적어도 일부가 충전대 바디(300)에 삽입되는 결합돌기(440)를 포함한다. 바닥판(320)은 결합돌기(440)의 적어도 일부가 삽입되는 결합홈(340)을 포함한다. 도 15를 참조하면, 결합돌기(440)는 결합홈(340)에 삽입되면서 도킹 플레이트(400)의 위치를 안내하고, 결합돌기(440)가 결합홈(340)에 모두 삽입된 경우 도킹 플레이트(400)를 충전대 바디(300)에 고정한다.

도 13을 참조하면, 결합돌기(440)는 도킹 플레이트(400)에서 하방으로 돌출된다.

결합돌기(440)는 전반부에 배치된다. 도 14b를 참조하면, 제1회전판의 회전축과 제2회전판의 회전축을 연결하는 가상의 연결선(L1)을 기준으로 전반부에 배치된다.

도킹 플레이트(400)는 충전대 바디의 바닥판(320)의 상부에 배치되되, 적어도 일부가 충전대 바디의 바닥판(320)과 상하로 중첩되게 배치된다. 결합돌기(440)는 충전대 바디의 바닥판(320)과 중첩된 도킹 플레이트(400)에 형성된다. 결합홈(340)은 도킹 플레이트(400)와 중첩된 충전대 바디의 바닥판(320)에 형성된다. 결합돌기(440)와 결합홈(340)은 상하로 중첩된다.

결합홈(340)은 충전대 바디의 바닥판(320)에 형성된다. 결합홈(340)은 제1 상부면(321)에 형성된다.

결합돌기(440)는 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선을 기준으로 좌-우 대칭으로 형성된다. 결합홈(340)은 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선을 기준으로 좌-우 대칭으로 형성된다.

결합돌기(440)는 하단의 수평방향 단면적이 상단의 수평방향 단면적보다 작게 형성된다. 다시 말해, 결합돌기(440)는 상광-하협의 형상으로 형성된다. 따라서, 결합돌기(440)의 하단이 결합홈(340)에 삽입될 때 보다 용이하게 삽입되고, 결합돌기(440)의 상단은 결합홈(340)에 맞물려 도킹 플레이트(400)가 정 위치에 위치하도록 안내한다.

도 13을 참조하면, 결합돌기(440)는 십자가(+) 형상으로 형성될 수 있다. 결합돌기(440)는 도킹 플레이트(400)에서 하방으로 돌출된 제1 결합돌기(441)와, 제1 결합돌기(441)에서 반경방향으로 돌출된 제2 결합돌기(442)로 구성될 수 있다.

제1 결합돌기(441)는 원기둥 형상으로 돌출된다. 제1 결합돌기(441)의 하단은 라운드진다.

제2 결합돌기(442)는 제1 결합돌기(441)에서 반경방향으로 복수개 돌출된다. 제2 결합돌기(442)는 전후좌우 4방향으로 돌출된다. 제2 결합돌기(442)는 십자가(+) 또는 X자 형상으로 형성된다. 제2 결합돌기(442)의 하단은 라운드진다.

결합돌기(440)는 하단의 수평방향 단면적이 상단의 수평방향 단면적보다 작게 형성된다. 결합돌기(440)의 하단은 결합홈(340)에 용이하게 삽입되도록 수평방향 단면적이 보다 작게 형성된다. 결합돌기(440)의 상단은 결합홈(340)에 정확한 위치로 삽입되도록 수평방향 단면적이 보다 크게 형성된다. 따라서, 결합돌기(440)는 결합돌기(440)에 용이하게 삽입되기 시작하며, 결합돌기(440)가 모두 삽입된 때에는 도킹 플레이트(400)의 위치를 정확하게 안내한다.

도 20을 참조하면, 결합돌기(440)는 도 13에서 도시한 형상 외에도 여러가지 형상으로 형성될 수 있다.

도 20a는 다른 실시예에 따른 결합돌기(440a)를 도시한 것이다. 결합돌기(440a)는 측면에서 바라볼 때 전방면은 전방으로 볼록한 곡면을 형성할 수 있다. 제2 결합돌기(442a) 중 전방에 배치된 제2 결합돌기(442a)는 전방으로 볼록한 곡면을 형성하며, 결합돌기를 측면에서 바라볼 때 전방으로 볼록한 곡면을 형성할 수 있다. 결합돌기는 전방으로 볼록한 곡면을 형성하여, 결합돌기의 하단이 결합홈(340)에 삽입될 때 보다 용이하게 삽입되게 한다. 또한, 도 21을 참조하면 도킹 플레이트(400)가 탈착될 때 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 회전축으로 회전하고, 결합돌기의 전방을 곡면으로 형성하여 도킹 플레이트(400)가 원활하게 회전하도록 한다.

도 20b는 또 다른 실시예에 따른 결합돌기(440b)를 도시한 것이다. 결합돌기(440b)는 측면에서 바라볼 때, 후방면은 하단에서부터 수직면을 형성하고, 전방면은 하단에서부터 전방 상향의 경사면을 형성할 수 있다. 제2 결합돌기(442b) 중 후방에 배치된 제2 결합돌기(442b)는 수직면을 형성하고, 전방에 배치된 제2 결합돌기(442b)는 전방 상향의 경사면을 형성하여, 결합돌기를 측면에서 바라볼 때 전방으로 볼록한 곡면을 형성할 수 있다. 결합돌기는 전방으로 볼록한 곡면을 형성하여, 결합돌기의 하단이 결합홈(340)에 삽입될 때 보다 용이하게 삽입되게 한다. 또한, 도 21을 참조하면 도킹 플레이트(400)가 탈착될 때 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 회전축으로 회전하고, 결합돌기의 전방을 경사면으로 형성하여 도킹 플레이트(400)가 원활하게 회전하도록 한다.

도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 포함하고, 바닥판(320)은 걸림홈(350)을 포함한다. 후크(450)는 걸림홈(350)에 걸리고, 도킹 플레이트(400)를 고정한다.

도킹 플레이트(400)는 결합돌기(440)의 후방에 배치되고, 적어도 일부가 충전대 바디(300)에 걸리는 후크(450)를 포함한다. 후크(450)는 도킹 플레이트(400)에서 하방으로 돌출된다.

도킹 플레이트(400)는 충전대 바디의 바닥판(320)의 측면에 접촉하는 벽이 형성될 수 있고, 후크(450)는 상기 벽의 일부에 형성될 수 있다. 따라서, 바닥판(320)의 측면은 상기 벽을 따라 슬라이딩되고, 후크(450)에 결려 고정된다.

걸림홈(350)은 후크(450)의 적어도 일부가 삽입되어, 도킹 플레이트(400)와 바닥판(320)을 고정하는 구성요소이다. 걸림홈(350)은 바닥판(320)의 후단에 형성된다.

도 13 및 도 17을 참조하면, 걸림홈(350)은 충전대 바디의 바닥판(320)의 후면과 저면이 형성하는 모서리에 형성된다. 따라서, 도킹 플레이트(400)의 후단을 하방으로 미는 경우, 도킹 플레이트(400)는 상기 바닥판(320)의 후면과 저면이 형성하는 모서리를 회전축으로 회전하고, 손쉽게 탈착될 수 있다.

도 19를 참조하면, 결합돌기(440)의 하단은 후크(450)의 하단보다 상부에 배치되되, 도킹 플레이트(400)가 충전대 바디(300)에 장착될 때, 후크(450)가 충전대 바디(300)에 걸리기 전에 결합돌기(440)가 충전대 바디(300)에 삽입된다.

도 19는 도킹 플레이트(400)가 충전대 바디(300)에 체결되는 과정에서, 결합돌기(440)가 결합홈(340)에 삽입하는 때를 도시한 도이다. 도 19를 참조하면, 결합돌기(440)는 결합홈(340)에 인접하는 데 반하여, 후크(450)는 걸림홈(350)과 이격되어있다. 따라서, 결합돌기(440)가 결합홈(340)에 삽입되며 도킹 플레이트(400)의 위치가 정해진 후에, 후크(450)가 걸림홈(350)에 걸려 도킹 플레이트(400)가 고정된다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 도킹 플레이트(400)가 장착될 때, 충전단자(330)는 결합돌기(440)와 후크(450) 사이에 배치된다.

결합돌기(440)는 충전단자(330)의 전방에 배치되고, 후크(450)는 충전단자(330)의 후방에 배치된다. 결합돌기(440)는 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 체결되도록 안내하는 구성요소이므로, 체결을 위하여 가해야 하는 최소힘이 작다. 이에 반하여, 후크(450)는 도킹 플레이트(400)를 고정하는 구성요소이므로, 체결을 위하여 가해야 하는 최소힘이 크다. 따라서, 결합돌기(440)를 충전단자(330)의 전방에 배치하고 후크(450)를 충전단자(330)의 후방에 배치함으로써, 보다 적은 힘으로 도킹 플레이트(400)가 체결되도록 한다.

결합돌기(440)는 충전단자(330)의 외측에 배치되고, 후크(450)는 충전단자(330)의 내측에 배치된다. 다시 말해, 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 중심선을 기준으로, 결합돌기(440)는 충전단자(330)보다 멀리 배치되고, 후크(450)는 충전단자(330)보다 가깝게 배치된다. 도킹 플레이트(400)는 넓은 판 형상으로, 체결시 좌-우가 수평일 유지하지 못하는 문제가 있다. 결합돌기(440)는 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 체결되도록 안내하는 구성요소이므로, 가장 외측에 배치하여, 좌-우 수평으로 체결되도록 안내한다. 후크(450)는 도킹 플레이트(400)를 구성하는 구성요소이므로, 가장 내측에 배치하여 중앙에서 지지한다.

도킹 플레이트(400)는 충전단자 설치면(323)에 대응하는 대응면(431)을 더 포함할 수 있다.

대응면(431)은 충전단자 설치면(323)과 상하로 중첩되게 배치되고, 상방으로 더욱 돌출된다.

대응면(431)은 도킹 플레이트(400)의 여러 부분 중 안착부(405)에 형성된다.

대응면(431)의 하부면은 충전단자 설치면(323)의 상부면과 서로 맞닿는다. 대응면(431)의 하부면은 도킹 플레이트(400)의 저면에서 상방으로 더욱 함몰되는 바, 충전단자 설치면(323)이 삽입되어 도킹 플레이트(400)의 위치를 고정할 수 있다.

대응면(431)의 상부면은 안착부(405)에서 상방으로 더욱 돌출되는 바, 충전단자(330)와 대응단자가 용이하게 접촉할 수 있다.

도킹 플레이트(400)는 충전단자(330)가 관통하는 충전단자 삽입홀(430)을 포함한다.

충전단자 삽입홀(430)은 사각형의 홀로 형성될 수 있다. 하지만 충전단자 삽입홀(430)의 형상은 이에 한하지 않고, 충전단자(330)의 단면적에 따라 여러가지 형상으로 형성될 수 있다.

충전단자 삽입홀(430)은 도킹 플레이트(400)를 상하로 관통한다. 충전단자(330)는 충전단자 삽입홀(430)을 아래에서 상방으로 관통하고, 충전단자(330)의 상단은 도킹 플레이트(400)의 상부로 돌출된다.

도 16을 참조하면, 도킹 플레이트(400)는 충전단자(330)가 도킹 플레이트(400) 상부로 돌출되는 간격을 유지하는 간격유지부재(432)를 포함한다. 간격유지부재(432)는 도킹 플레이트(400)의 일 측에서 하방으로 돌출되고, 하단이 충전단자(330)의 일 측을 지지한다.

간격유지부재(432)는 충전단자 삽입홀(430)의 일 측에서 하방으로 돌출하여 형성된다. 간격유지부재(432)는 충전단자 삽입홀(430)의 전단에서 하방으로 돌출하여 형성된다.

간격유지부재(432)는 충전단자(330)의 일 측을 지지한다. 간격유지부재(432)는 충전단자(330)의 전단과 충전단자 설치면(323) 사이의 틈으로 삽입되고, 충전단자(330)의 일 측에 접촉한다. 간격유지부재(432)는 충전단자(330)의 일 측을 지지하며, 도킹 플레이트(400)와 충전단자(330) 사이의 간격을 유지시킨다.

충전단자(330)가 너무 돌출되는 경우에는 로봇청소기는 충전단자(330)에 걸려 도킹될 수 없다. 반대로, 충전단자(330)가 돌출되지 않는 경우에는 로봇청소기의 대응단자와 접촉할 수 없다. 따라서, 간격유지부재(432)는 충전단자(330)가 도킹 플레이트(400) 상부로 돌출되는 간격을 유지하여, 로봇청소기가 완전히 도킹하게 함과 동시에, 충전단자(330)와 대응단자가 용이하게 접촉하게 한다.

도 21을 참조하면, 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 지나는 회전축을 포함하고, 회전축을 중심으로 회전하며 탈착된다. 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 지나는 회전축을 포함하고, 우측에서 볼 때 반시계방향으로 회전할 수 있다. 사용자는 도킹 플레이트(400)의 후단을 하방으로 눌러 도킹 플레이트(400)를 회전시킬 수 있다. 도킹 플레이트(400)는 반시계방향으로 회전하면 결합돌기(440)가 결합홈(340)에서부터 손쉽게 이탈된다. 따라서, 도킹 플레이트(400)는 충전대 바디(300)로부터 손쉽게 탈착된다.

이하, 도킹 플레이트(400)의 상부면의 형상을 설명한다. 도 12는 도킹 플레이트(400)를 상부에서 바라본 사시도이고, 도 18은 지지바퀴 삽입홈(460)을 지나는 도킹 플레이트(400)의 우측 단면도이다.

도 12를 참조하면, 플레이트는 복수개의 면으로 형성될 수 있다. 도킹 플레이트(400)는 초입부(401), 경사부(402), 도킹부(403), 상승부(404), 안착부(405)를 포함한다.

초입부(401)는 도킹 플레이트(400)의 일 측을 구성하는 부분으로, 로봇청소기가 진입한다.

초입부(401)는 도킹 플레이트(400)의 후방에 형성된다. 초입부(401)는 호 형상으로 형성된다. 초입부(401)의 후단은 호 형상으로 형성되여, 측방에서 사선으로 진입하는 로봇청소기는 전-후 방향으로 안내될 수 있다. 예를 들어, 좌측 후단에서 로봇청소기가 진입하는 경우, 좌측의 제1 지지바퀴가 초입부(401)의 상부에 진입한다. 따라서, 로봇청소기의 우측 걸레인 제2 걸레에 하중이 보다 크게 걸리므로, 로봇청소기는 좌측으로 선회하며 전진한다. 좌측 후방에서 진입하던 로봇청소기가 좌측으로 선회하는 경우, 정방향으로 위치한다.

경사부(402)는 도킹 플레이트(400)의 일 측을 구성하는 부분으로, 초입부(401)를 지난 로봇청소기가 도킹부(403)로 향하는 경사면을 가진다.

경사부(402)는 후단이 초입부(401)에 연결되고, 전단이 후단보다 상방에 배치된다. 경사부(402)의 전단은 도킹부(403)와 연결된다.

경사부(402)는 전방 상향의 경사면을 포함한다. 측방에서 사선으로 진입하는 로봇청소기는 경사부(402)를 지나며 전-후 방향으로 안내될 수 있다. 예를 들어, 좌측 후단에서 로봇청소기가 진입하는 경우, 경사부(402)를 오르는 로봇청소기의 제1 지지바퀴는 제2 지지바퀴보다 보다 상부에 배치된다. 따라서, 로봇청소기의 하중은 제2 지지바퀴보다 제1 지지바퀴에 더 크게 걸리고, 제1 걸레보다 제2 걸레에 더 크게 걸리므로, 로봇청소기는 좌측으로 선회하며 전진한다. 좌측 후방에서 진입하던 로봇청소기가 좌측으로 선회하는 경우, 정방향으로 위치한다.

경사부(402)에는 반력제거홈(420)이 형성된다.

경사부(402)에는 통기구(470)가 복수개 형성된다.

경사부에는 미끄럼방지를 위하여 복수개의 미세한 돌기들이 형성될 수 있다.

도킹부(403)는 도킹 플레이트(400)의 일 측을 구성하는 부분으로, 충전중인 로봇청소기가 도킹되는 평탄한 면을 가진다.

도킹부(403)는 후단이 경사부(402)의 전단에 연결되고, 로봇청소기가 도킹된 때에 제1 회전판 또는 제2 회전판 중 적어도 하나와 상하로 중첩되게 배치된다. 도킹부(403)의 전단은 상승부(404)에 연결된다.

도킹부(403)의 상부에는 제1 회전판 및 제1 걸레가 배치된다. 도킹부(403)의 상부에는 제2 회전판 및 제2 걸레가 배치된다.

로봇청소기가 도킹된 때, 로봇청소기의 무게중심(G)은 도킹부(403)의 상부에 위치한다.

도킹부(403)에는 반력제거홈(420)이 형성된다. 따라서, 제1 걸레 또는 제2 걸레의 일부 영역은 반력제거홈(420)의 상부에 위치하여 도킹 플레이트(400)와 이격된 상태로 있으며, 나머지 영역은 도킹 플레이트(400)와 접촉한 상태로 있다. 반력제거홈(420) 상부에 위치하는 걸레의 일부에 잔존하는 수분은 반력제거홈(420)으로 낙하하거나, 자연증발된다.

도킹부(403)에는 통기구(470)가 복수개 형성된다. 통기구(470)는 반력제거홈(420)의 외둘레에 형성된다. 따라서, 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40) 중 도킹 플레이트(400)와 접촉한 나머지 영역은 통기구(470)의 상부에 배치된다. 따라서, 나머지 영역에 잔존하는 수분은 통기구(470)를 통해 낙하하거나, 자연증발된다.

상승부(404)는 도킹 플레이트(400)의 일 측을 구성하는 부분으로, 전진하는 로봇청소기의 전단을 상방으로 약간 들어올려 충전단자(330)를 상부에서부터 접근시키는 볼록한 면을 가진다.

상승부(404)는 도킹부(403)의 전단과 안착부(405)의 후단을 연결하고, 상방으로 볼록한 곡면을 형성한다.

지지바퀴가 상승부(404)를 지날 때, 로봇청소기의 전단은 상부로 들어올려진다. 따라서, 로봇청소기의 전단은 충전단자(330)의 상단보다 상부에 배치된다. 그 결과, 로봇청소기는 충전단자(330)의 후방에서부터 접근하지 않고, 충전단자(330)의 상부에서부터 접근한다.

후크(450)는 상승부(404)의 최고점보다 후방에 배치된다. 후크(450)는 상승부(404)의 최고점보다 후방에서 하방으로 돌출되고, 충전대 바디(300)에 걸려 체결된다. 따라서, 지지바퀴가 상승부(404)를 지날 때, 로봇청소기의 자중에 의하여 후크(450)는 걸림홈(350)에 체결된다.

안착부(405)는 도킹 플레이트(400)의 일 측을 구성하는 부분으로, 충전단자(330)와 대응단자를 완전하게 밀착시키기 위하여 오목한 면을 가진다.

안착부(405)는 로봇청소기가 도킹된 때, 적어도 일부가 지지바퀴와 상하로 이격되게 배치된다. 안착부(405)의 후단은 상승부(404)의 전단과 연결되고, 안착부(405)의 전단에는 이탈방지벽(410)이 돌출된다.

안착부(405)는 도킹부(403)의 연장선상에 배치될 수 있다. 또는, 안착부(405)는 도킹부(403)의 연장선상보다 하부에 배치될 수 있다.

안착부(405)에는 지지바퀴 삽입홈(460)이 형성된다. 지지바퀴 삽입홈(460)은 로봇청소기가 도킹된 때 지지바퀴(120,130)의 하부에서 지지바퀴(120,130)와 이격되게 배치된다. 즉, 로봇청소기가 주행중인 경우, 로봇청소기 전방의 하중은 지지바퀴(120,130)가 지지하지만, 로봇청소기가 도킹중인 경우, 로봇청소기 전방의 하중은 대응단자가 지지한다. 로봇청소기 전방의 하중은 대응단자가 지지하는 바, 대응단자와 충전단자의 전기적 연결은 보다 견고해지는 효과가 있다.

이탈방지벽(410)은 도킹 플레이트(400)의 전반부에 배치되고, 외둘레면에서 상방으로 돌출하여 형성된다.

도킹 플레이트(400)의 전반부라 함은, 도킹 플레이트(400)의 좌측단과 우측단을 연결하는 직선을 기준으로 전방을 의미한다. 이탈방지벽(410)은 도킹 플레이트(400)의 전반부에 배치되어, 후방에서 전진하여 진입한 로봇청소기가 전방으로 더욱 이동하여 도킹 플레이트(400)를 이탈하는 것을 방지한다.

도 12를 참조하면, 이탈방지벽(410)은 호 형상으로 형성된다. 로봇청소기는 상부에서 볼 때 원형으로 형성되고, 도킹 플레이트(400)는 로봇청소기의 형상에 따라 원형으로 형성될 수 있다. 이탈방지벽(410)은 도킹 플레이트(400)의 외둘레면에서 상방으로 돌출하는 바, 로봇청소기의 형상에 따라 호 형상으로 형성될 수 있다.

이탈방지벽(410)은 로봇청소기로부터 보다 멀게 배치된 외측면(411) 및 로봇청소기로부터 보다 가깝게 배치된 내측면(412)을 포함한다. 이탈방지벽의 외측면(411)은 도킹 플레이트(400)의 외둘레면과 일치하며, 내측면(412)은 도킹 플레이트(400)의 외둘레면에서 일정 간격으로 내측으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 외측면(411)과 내측면(412)은 서로 대향한다.

도 12를 참조하면, 이탈방지벽의 외측면(411)의 후단은 내측면(412)의 후단보다 후방에 배치된다. 외측면(411)의 후단과 내측면(412)의 후단을 연결하는 면은 내측으로 볼록한 곡면을 형성할 수 있다. 로봇청소기가 측방에서부터 진입하는 경우, 이탈방지벽(410)의 후단에 충돌한다. 이탈방지벽의 외측면(411)의 후단을 내측면(412)의 후방보다 후방에 배치시킴으로써, 측방에서부터 진입하는 로봇청소기가 이탈방지벽(410)의 후단에 충돌하는 경우, 이탈방지벽(410)은 로봇청소기를 도킹 플레이트(400) 내부로 용이하게 안내할 수 있다.

도 14a를 참조하면, 이탈방지벽(410)은, 로봇청소기가 도킹된 때, 후단이 제1 회전판의 회전축(15) 또는 제2 회전판의 회전축(25) 중 적어도 어느 하나보다 전방에 배치된다. 도 14a를 참조하면, 제 1 회전축(15)과 제 2 회전축(25)을 연결하는 직선은 L1이고, 이탈방지벽(410)의 후단은 직선 L1보다 전방에 배치된다. 로봇청소기가 측방에서부터 진입하는 경우, 이탈방지벽(410)의 후단에 충돌한다. 이탈방지벽(410)의 후단은 제1회전축 또는 제2회전축보다 전방에 배치시킴으로써, 측방에서부터 진입하는 로봇청소기가 이탈방지벽(410)의 후단에 충돌하는 경우, 이탈방지벽(410)은 로봇청소기를 도킹 플레이트(400) 내부로 용이하게 안내할 수 있다.

도 12를 참조하면, 스토퍼(413)는 이탈방지벽(410)에서 후방으로 돌출되고, 로봇청소기가 도킹할 때 후단이 로봇청소기에 인접한다.

스토퍼(413)는 이탈방지벽의 내측벽에서 후방으로 돌출된다.

스토퍼(413)는 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선(b)을 기준으로 충전단자(330)보다 외측에 배치된다. 스토퍼(413)는 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선(b)을 기준으로 좌우 대칭으로 배치된다.

스토퍼(413)는 측방에서 로봇청소기가 진입하면, 정방향으로 위치하도록 로봇청소기를 안내하고, 충전단자(330)와 대응단자가 서로 접촉하도록 안내한다. 예를 들어, 좌측방에서 진입한 로봇청소기는 스토퍼(413)는 중심선(b)을 기준으로 우측에 배치된 스토퍼(413)에 먼저 접촉하고, 우측에 배치된 스토퍼(413)는 로봇청소기를 좌측으로 안내하여, 좌측에 배치된 스토퍼(413)와 로봇청소기가 접촉한다.

스토퍼(413)는 중심선(b)을 기준으로 충전단자(330)보다 외측에 배치되는 바, 로봇청소기의 대응단자(222)와 충전대의 충전단자(330)가 상하로 정확하게 중첩되도록 안내하는 효과가 있다.

반력제거홈(420)은 로봇청소기의 걸레의 회전에 따른 반력을 제거하여, 로봇청소기가 보다 용이하게 도킹되게 하는 구성요소이다.

반력제거홈(420)은 도킹 플레이트에서 하부로 함몰하여 형성되되, 로봇청소기가 도킹된 때 제1 회전판(10) 또는 제2 회전판(20)의 적어도 일부와 상하로 중첩되게 배치된다.

반력제거홈(420)은 제1 회전판의 회전축(15)과 제2 회전판의 회전축(25)의 사이에 배치된다.

반력제거홈(420)은 도킹부(403) 및 경사부(402)에 걸쳐 형성될 수 있다. 도킹부(403)와 경사부(402)의 연결부는 상부로 돌출되는 절곡부가 형성될 수 있다. 상기 절곡부의 전후로 로봇청소기의 하중이 작용하는 작용점이 변할 수 있고, 이에 따라 로봇청소기의 제어에 불확정요소가 더해질 수 있다는 문제가 있다. 따라서, 반력제거홈(420)이 도킹부(403) 및 경사부(402)에 걸쳐 형성되는 바, 도킹부(403)와 경사부(402) 사이의 절곡부에서 발생할 수 있는 반력을 제거하여, 로봇청소기를 용이하게 등반시킬 수 있다는 효과가 있다.

회전판은 회전축을 중심으로, 회전축의 외측부분은 주행력을 발생시키고, 내측부분은 반력을 발생시킨다. 예를 들어, 로봇청소기가 주행하고자 할 때, 도 22를 참조하면, 상부에서 볼 때를 기준으로 제1 회전판(10)은 반시계방향으로 회전하고 제2 회전판(20)은 시계방향으로 회전한다. 제1 회전판(10)의 좌반면과 제2 회전판(20)의 우반면은 바닥과 마찰을 일으켜 로봇청소기를 전진시키는 바, 주행력을 제공한다. 반대로, 제1 회전판(10)의 우반면과 제2 회전판(20)의 좌반면은 바닥과 마찰을 일으켜 로봇청소기의 전진을 방해하는 반력을 제공한다. 이때, 반력제거홈(420)은 제1 회전판의 회전축(15)과 제2 회전판의 회전축(25)의 사이에 배치되는 바, 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)가 제공하는 반력을 제거하는 역할을 한다.

또한, 반력제거홈(420)은 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40)에 남아있는 물을 집수한다. 예를 들어, 도 23을 참조하면, 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40) 중 일부 영역은 반력제거홈(420)의 상부에 배치된다. 상기 일부 영역은 도킹 플레이트(400)와 상하로 이격된 채 비접촉된다. 따라서, 상기 일부영역에 잔존하는 수분은 중력에 의하여 반력제거홈(420)에서 집수되거나 자연건조될 수 있다는 효과가 있다. 상기 제1 걸레(30) 또는 제2 걸레(40) 중 나머지 영역은 후술하는 바와 같이 통기구(470)에 의하여 건조될 것이다.

도 14b를 참조하면 반력제거홈은 전면, 후면, 좌측면, 및 우측면으로 구성될 수 있다. 전면은 반력제거홈의 전단을 구성한다. 전면은 중앙이 양 측단부보다 전방에 배치된다. 보다 상세하게, 전면은 전방으로 볼록한 곡면으로 형성된다. 후면은 반력제거홈의 후단을 구성한다. 후면은 중앙이 양 측단부보다 후방에 배치된다. 보다 상세하게, 후면은 후방으로 볼록한 곡면으로 형성된다. 좌측면은 반력제거홈의 좌측단을 구성한다. 좌측면은 전후로 연장된 평면으로 형성될 수 있다. 우측면은 반력제거홈의 우측단을 구성한다. 우측면은 전후로 연장된 평면으로 형성될 수 있다.

반력제거홈은 상부에서 볼 때, 후면의 중앙이 후면의 일 측단부보다 후방에 배치된다. 이러한 배치를 가지므로, 지지바퀴는 반력제거홈에 빠지지 않는 효과가 있다. 도 22의 예를 들어 보다 상세하게 설명한다. 도 22를 참조하면, 로봇청소기는 충전대의 좌측에서 진입할 수 있다. 이때에는 로봇청소기의 좌측 지지바퀴는 반력제거홈의 좌측 후방 모서리에 빠질 수 있고, 로봇청소기의 좌측 전방을 지지하지 못하는 바, 로봇청소기의 좌측 전방 바디가 충전대에 충돌할 우려가 있다. 따라서, 반력제거홈의 후면의 측단부가 중앙보다 전방에 배치하여, 로봇청소기가 어느 방향에서 진입하던지 지지바퀴가 반력제거홈에 빠지지 않도록 하는 효과가 있다.

반력제거홈의 좌측단과 우측단 사이의 거리(L3)은 반력제거홈의 전단과 후단 사이의 거리(L4)보다 짧을 수 있다. 이러한 배치를 가짐으로써, 측방에서 사선으로 진입하는 로봇청소기는 마찰력의 차이로 인하여 정 위치로 위치할 수 있다는 효과가 있다. 측방에서 사선으로 진입하는 로봇청소기는 반력제거홈의 후반부에서 정 위치로 위치하고, 반력제거홈을 따라 전방으로 직진할 수 있다. 로봇청소기를 올바른 위치로 안내하기 위하여, 반력제거홈의 좌측단과 우측단 사이의 거리(L3)은 반력제거홈의 전단과 후단 사이의 거리(L4)보다 짧게 형성함이 바람직하다.

반력제거홈은 중심선을 기준으로 측단이 지지바퀴 삽입홈보다 가깝게 배치된다. 보다 상세하게는, 반력제거홈은 한 쌍의 지지바퀴 삽입홈의 사이에 배치된다. 이러한 배치를 가짐으로써, 로봇청소기가 도킹 플레이트에 진입할 시에 지지바퀴가 반력제거홈에 빠지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 좌측 지지바퀴은 반력제거홈의 좌측단의 좌측을 지나가고, 우측 지지바퀴는 반력제거홈의 우측단의 우측을 지나갈 것이다. 반력제거홈의 측단부와 지지바퀴 삽입홈은 좌우로 약 3cm 정도의 틈을 가질 수 있다.

로봇청소기의 한 쌍의 지지바퀴 사이의 거리(L2)는 반력제거홈의 좌측단과 우측단 사이의 최대거리(L3)보다 멀게 배치될 수 있다. 따라서, 로봇청소기가 잘못된 위치에서 진입을 시도하여 로봇청소기의 지지바퀴 중 하나가 반력제거홈의 상부에 위치하게 되는 경우에도, 다른 하나의 지지바퀴은 항상 도킹 플레이트에 의하여 지지될 수 있기 때문에, 정 위치로 이동할 수 있다는 효과가 있다. 로봇청소기의 한 쌍의 지지바퀴 사이의 거리(L2)는 반력제거홈의 좌측단과 우측단 사이의 최대거리(L3)보다 약 6cm정도 적을 수 있다.

지지바퀴 삽입홈(460)은 로봇청소기가 도킹된 때 지지바퀴와 상하로 중첩되게 배치되고, 하부로 함몰된다.

좌측에 형성된 지지바퀴 삽입홈(460)은 제1 지지바퀴의 하부에 배치되고, 우측에 형성된 지지바퀴 삽입홈(460)은 제2 지지바퀴의 하부에 배치된다.

지지바퀴 삽입홈(460)은 안착부(405)에서 하부로 더욱 함몰된다.

로봇청소기가 도킹된 때, 충전대의 충전단자(330)와 로봇청소기의 대응단자는 서로 접촉하고, 지지바퀴 삽입홈(460)은 지지바퀴와 상하로 이격되게 배치된다. 다시 말해, 로봇청소기의 전반부에 걸리는 하중은 지지바퀴에 의해 지지되지 않고, 대응단자에 의해 지지된다.

지지바퀴 삽입홈(460)은 지지바퀴와 이격되게 배치되는 바, 자중에 의하여 충전단자(330)와 대응단자가 서로 접촉되게 한다. 따라서, 충전단자(330)와 대응단자의 접촉불량을 방지하는 효과가 있다.

통기구(470)는 제1 걸레 또는 제2 걸레와 상하로 중첩되게 배치된다.

도 24를 참조하면, 통기구(470)는 도킹부(403)에 배치되고, 도킹 플레이트(400)를 상하로 관통하여 형성되는 다수의 홀이다. 통기구(470)는 경사부(402) 또는 상승부(404)에 형성될 수도 있다.

도킹 플레이트(400)의 외둘레면에는 상기 통기구(470)와 연통되는 개구부가 형성될 수 있다. 도킹 플레이트(400)는 상기 개구부와 통기구(470)를 유동하는 유로를 형성하여, 제1 걸레 또는 제2 걸레를 건조시켜 악취발생을 방지할 수 있다.

통기구(470)는 도 12에 도시한 것과 같이 제1 걸레와 제2 걸레에 각각 매칭되도록 좌측 또는 우측에 형성될 수 있다. 또는, 도 25에 도시한 것과 같이, 경사부(402), 도킹부(403), 상승부(404), 및 안착부(405)에 걸쳐 형성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 충전대의 작용을 설명한다.

도 21을 참조하여, 충전대 바디(300)와 도킹 플레이트(400)의 장탈착 과정을 설명한다.

도킹 플레이트(400)의 장착을 위하여, 도킹 플레이트(400)의 결합돌기(440)를 충전대 바디의 바닥판(320)의 결합홈(340)의 상부에 위치킨다. 도킹 플레이트(400)를 누르면, 결합돌기(440)가 결합홈(340)에 삽입되고, 후크(450)가 걸림홈(350)에 걸려 고정된다.

도킹 플레이트(400)를 누르는 힘이 약해 후크(450)가 걸림홈(350)에 걸리지 않는 경우에도, 로봇청소기의 자중에 의해 후크(450)는 걸림홈(350)에 걸려 고정될 수 있다. 보다 상세하게, 로봇청소기의 지지바퀴가 상승부(404)를 지날 때, 로봇청소기의 하중에 의해서 후크(450)는 걸림홈(350)에 걸려 고정된다.

도킹 플레이트(400)의 탈착을 위하여, 도킹 플레이트(400)의 후단을 아래로 밀어낸다. 도킹 플레이트(400)의 후단을 아래로 밀어내는 경우, 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 중심으로 회전하고, 결합돌기(440)는 결합홈(340)으로부터 이탈된다. 따라서 보다 용이하게 탈착된다.

도 22를 참조하여, 로봇청소기의 도킹과정을 설명한다.

로봇청소기는 정 후방에서 진입함이 바람직하지만, 도 22에 도시한 것과 같이 측방에서 진입할 수도 있다. 좌측 후방에서 진입하는 로봇청소기는 이탈방지벽(410)의 좌측 후단에 충돌한다. 로봇청소기는 이탈방지벽(410)의 좌측 후단을 따라 우측으로 선회하고, 도킹 플레이트(400) 안쪽으로 안내된다. 로봇청소기는 우측 스토퍼(413)에 충돌할 수 있다. 로봇청소기는 우측 스토퍼(413)를 따라 좌측으로 선회하고, 도킹위치에 정확하게 위치할 수 있다.

도 23을 참조하여, 로봇청소기의 도킹과정을 설명한다.

로봇청소기의 지지바퀴는 초입부(401), 경사부(402), 도킹부(403), 상승부(404), "G 안착부(405)를 이동한다. 지지바퀴가 상승부(404)를 지나면 로봇청소기의 전단은 상부로 들어올려지며, 충전단자(330)의 상부로 상승하고, 로봇청소기의 전단과 충전단자(330)는 서로 충돌하지 않는다. 지지바퀴가 안착부(405)로 이동하면 로봇청소기의 전단은 다시 하강하고, 로봇청소기의 대응단자는 충전단자(330)의 상단에 접촉하여 전기적으로 연결된다. 이때, 지지바퀴의 하부에는 지지바퀴와 이격되게 배치된 지지바퀴 삽입홈(460)이 형성되는 바, 로봇청소기의 하중에 의하여 충전단자(330)와 대응단자는 보다 견고하게 연결된다.

충전대의 도킹 플레이트(400)는 결합돌기(440)를 구비하고, 충전대 바디의 바닥판(320)에는 상기 결합돌기(440)에 대응하는 결합홈(340)이 구비된다. 또한, 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 구비하고, 충전대 바디의 바닥판(320)에는 상기 후크(450)에 대응하는 걸림홈(350)이 구비된다. 결합돌기(440)는 결합홈(340)에 삽입되며 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 체결되도록 안내한다. 도킹 플레이트(400)가 정확한 위치에 안내되면, 후크(450)는 걸림홈(350)에 걸려 도킹 플레이트(400)와 충전대 바디(300)가 체결된다. 따라서, 도킹 플레이트(400)는 보다 손쉽고 보다 견고하게 충전대 바디(300)에 장착될 수 있다.

또한, 도킹 플레이트(400)는 후크(450)를 회전축으로 회전할 수 있고, 도킹 플레이트(400)가 회전하는 경우, 체결돌기는 결합홈(340)에서 이탈된다. 따라서, 도킹 플레이트(400)는 보다 손쉽게 충전대 바디(300)에서 탈착될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 : 로봇 청소기
10 : 제1 회전판 20 : 제2 회전판
30 : 제1 걸레 40 : 제2 걸레
100 : 바디 110 : 하부 바디
120: 제1 지지바퀴 130: 제2 지지바퀴
140: 보조바퀴
300: 충전대 바디 310: 본체의 하우징
320: 본체의 바닥판 330: 충전단자
340: 결합홈 350: 걸림홈
400: 도킹 플레이트 401: 초입부
402: 경사부 403: 도킹부
404: 상승부 405: 안착부
410: 이탈방지벽 411: 외측면
412: 내측면 413: 스토퍼
420: 반력제거홈 430: 충전단자 삽입홀
440: 결합돌기 450: 후크
460: 지지바퀴 삽입홈 470: 통기구
Ad: 후크를 지나는 회전축
b: 로봇청소기의 전단과 후단을 지나는 가상의 중심선
L1: 제1회전판의 회전축과 제2회전판의 회전축을 연결하는 가상의 연결선

Claims (15)

1. 내부에 전원모듈을 수납하는 하우징과, 상기 하우징의 저면에 결합되고 충전단자가 배치되는 바닥판을 포함하는 충전대 바디;
   상기 충전대 바디의 바닥판에 선택적으로 장착되고, 상부에 로봇청소기를 도킹하는 도킹 플레이트;를 포함하고,
   상기 도킹 플레이트는,
   전반부에 배치되고, 적어도 일부가 상기 충전대 바디에 삽입되는 결합돌기;
   상기 결합돌기의 후방에 배치되고, 적어도 일부가 상기 충전대 바디에 걸리는 후크;를 포함하는 로봇청소기의 충전대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도킹 플레이트는,
   상기 충전대 바디의 바닥판의 상부에 배치되되,
   적어도 일부가 상기 충전대 바디의 바닥판과 상하로 중첩되게 배치되는 로봇청소기의 충전대.
3. 제1항에 있어서,
   상기 결합돌기는 상기 도킹 플레이트에서 하방으로 돌출되고,
   상기 충전대 바디의 바닥판은 상기 결합돌기의 적어도 일부가 삽입되는 결합홈을 포함하는 로봇청소기의 충전대.
4. 제3항에 있어서,
   상기 결합돌기는,
   하단의 수평방향 단면적이 상단의 수평방향 단면적보다 작은 로봇청소기의 충전대.
5. 제3항에 있어서,
   상기 결합돌기는,
   측면에서 바라볼 때 전방면은 전방으로 볼록한 곡면을 형성하는 로봇청소기의 충전대.
6. 제3항에 있어서,
   상기 결합돌기는,
   측면에서 바라볼 때,
   후방면은 하단에서부터 수직면을 형성하고,
   전방면은 하단에서부터 전방 상향의 경사면을 형성하는
   로봇청소기의 충전대.
7. 제1항에 있어서,
   상기 도킹 플레이트는,
   상기 결합돌기의 하단이 상기 후크의 하단보다 상부에 배치되되,
   상기 도킹 플레이트가 상기 충전대 바디에 장착될 때, 상기 후크가 상기 충전대 바디에 걸리기 전에 상기 결합돌기가 상기 충전대 바디에 삽입되는 로봇청소기의 충전대.
8. 제1항에 있어서,
   상기 후크는 상기 도킹 플레이트에서 하방으로 돌출되고,
   상기 바닥판은 후단에 형성되고 상기 후크의 적어도 일부가 삽입되는 걸림홈을 포함하는 로봇청소기의 충전대.
9. 제8항에 있어서,
   상기 걸림홈은,
   상기 도킹 플레이트의 후면과 저면이 형성하는 모서리에 형성되는 로봇청소기의 충전대.
10. 제1항에 있어서,
    상기 도킹 플레이트는 상기 충전단자가 관통하는 충전단자 삽입홀을 더 포함하고,
    상기 도킹 플레이트가 장착될 때,
    상기 충전단자는 상기 결합돌기와 상기 후크 사이에 배치되는 로봇청소기의 충전대.
11. 제10항에 있어서,
    상기 결합돌기는 상기 충전단자의 전방에 배치되고,
    상기 후크는 상기 충전단자의 후방에 배치되는 로봇청소기의 충전대.
12. 제10항에 있어서,
    상기 결합돌기는 상기 충전단자의 외측에 배치되고,
    상기 후크는 상기 충전단자의 내측에 배치되는 로봇청소기의 충전대.
13. 제1항에 있어서,
    상기 충전대 바디의 바닥판은,
    상부에 상기 도킹 플레이트의 적어도 일부와 상하로 중첩되게 배치되는 제1 상부면;
    상기 제1 상부면에서 상방으로 더욱 돌출되고, 상기 충전단자가 설치되는 충전단자 설치면;을 더 포함하고,
    상기 도킹 플레이트는,
    상기 충전단자 설치면과 상하로 중첩되게 배치되고, 상방으로 더욱 돌출된 대응면을 더 포함하는 로봇청소기의 충전대.
14. 제1항에 있어서,
    상기 도킹 플레이트는,
    일 측에서 하방으로 돌출되고,
    하단이 상기 충전단자의 일 측을 지지하는 간격유지부재;를 더 포함하는 로봇청소기의 충전대.
15. 제1항에 있어서,
    상기 도킹 플레이트는,
    상기 후크를 지나는 회전축을 포함하고,
    상기 회전축을 중심으로 회전하며 탈착되는 로봇청소기의 충전대.
    

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