KR20220018173A

KR20220018173A - 로봇 청소기

Info

Publication number: KR20220018173A
Application number: KR1020200098357A
Authority: KR
Inventors: 송현섭; 이상익; 이승진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-15
Also published as: WO2022030680A1; US20230301476A1

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 외관을 형성하는 본체, 상기 본체에 구비되는 흡입부, 상기 본체에 구비되어 상기 흡입부를 통해 유입된 먼지를 포집하는 집진부, 상기 본체를 이동시키도록 회전력을 제공하며, 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합되는 구동기어를 포함하는 구동모터, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠, 상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부, 상기 구동모터에 결합되며, 상기 구동휠의 적어도 일부를 커버하는 제1하우징, 및 상기 구동휠과 상기 제1하우징 사이에 구비되어 상기 구동휠 및 상기 제1하우징에 각각 결합되며, 일 측에는 상기 구동휠을 수용하는 휠 수용부가 마련되고, 타 측에는 상기 감속 기어부를 수용하는 기어 수용부가 마련되는 제2하우징을 포함하는 로봇 청소기에 관한 것이다. 상기 제1하우징은 상기 구동모터와의 결합에 의해 고정될 수 있으며, 상기 제2하우징 및 이에 결합된 상기 구동휠은 함께 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

Description

로봇 청소기{Robot Cleaner}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 구동휠이 유동 가능하도록 구비되는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 일정 범위의 작업영역 내를 스스로 주행하면서 주행면으로부터 먼지, 이물질 등을 흡입하는 청소장치로 센서나 카메라 등을 통해 장애물이나 벽의 위치를 판별하고 판별된 정보를 이용하여 장애물이나 벽을 회피하여 주행하면서 청소작업이 수행된다.

상기 로봇 청소기는 구동모터로부터 동력을 제공받아 주행면을 이동하도록 마련되는 구동휠을 포함하며, 상기 구동휠은 특정 범위만큼 유동 가능하도록 구비되게 된다. 예를 들어, 상기 로봇 청소기가 카펫이나 문턱 등의 장애물이 있는 주행면을 이동하는 경우, 상기 구동휠은 위로 유동하도록 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 로봇 청소기는 상기 장애물을 용이하게 극복하여 주행할 수 있다. 이와는 달리, 상기 로봇 청소기가 오목하게 파인 구덩이가 있는 주행면을 이동하는 경우, 상기 구동휠은 아래로 유동하도록 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 로봇 청소기는 상기 구덩이를 용이하게 극복하여 주행할 수 있다. 즉, 상기 구동휠이 상하로 유동하도록 구비됨에 따라, 상기 로봇 청소기는 주행면이 편평한 표면으로 이루어진 경우뿐만 아니라, 주행면이 편평하지 않은 표면으로 이루어진 경우에도 원할하게 이동하여 청소작업을 수행할 수 있다.

종래의 로봇 청소기는 구동휠의 피봇 회전을 위한 피봇 회전축을 별도로 마련하여 상기 구동휠이 상하로 유동하게 되며, 일반적으로 상기 피봇 회전축은 상기 구동휠에 연결되는 구동모터의 하부에 위치하게 된다. 상기 종래의 로봇 청소기에 의하는 경우, 상기 구동휠이 피봇 회전할 때, 상기 피봇 회전축과 인접한 상기 구동모터 및 상기 구동모터에 연결된 배선들도 함께 회전하게 되며, 이에 따라 상기 배선들의 단선이 발생할 수 있다.

이와 관련하여, 한국 공개특허공보 10-2012-0082813(이하 선행기술이라 함)에서는 구동휠이 상하로 유동하는 로봇 청소기를 개시하고 있으며, 이때 상기 구동휠의 피봇 회전축과 구동모터의 구동 회전축은 동축선상에 마련되게 된다. 상기 선행기술에 의하는 경우, 상기 구동휠이 피봇 회전할 때 상기 구동모터가 고정되게 되므로, 이에 따라 상기 구동모터에 연결된 배선들의 단선이 방지될 수 있다.

하지만, 상기 선행기술에 의하는 경우, 상기 구동휠의 중심축의 높이가 상기 구동휠의 피봇 회전축으로서의 역할을 수행하는 상기 구동모터의 구동 회전축의 높이보다 상대적으로 낮아지게 된다. 따라서, 상기 선행기술에 따른 로봇 청소기는 상기 종래의 로봇 청소기에 비해 구동휠의 수직반력이 감소하게 되며, 이에 따라 구동휠의 서스펜션이 효과적으로 수행되지 않는다는 단점이 있다. 또한, 상기 선행기술에 의하는 경우, 상기 종래의 로봇 청소기에 비해 상기 구동휠의 중심축과 상기 구동휠의 피봇 회전축 사이의 거리가 증가하게 되어, 상기 구동휠의 서스펜션에 필요한 공간이 증가하게 된다는 단점도 있다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 구동모터가 고정된 상태를 유지하면서도 구동휠의 서스펜션이 효과적으로 수행될 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 로봇 청소기는, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체에 구비되어 청소 작업을 수행하는 청소부; 상기 본체를 이동시키도록 회전력을 제공하며, 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합되는 구동기어를 포함하는 구동모터; 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠; 및 상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부;를 포함할 수 있으며, 상기 구동휠은 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다. 상기 구동휠의 피봇 회전축으로서의 역할을 수행하는 상기 기어축은 상기 구동모터의 상기 구동축과 동축선상에 마련되지 않을 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 로봇 청소기는, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체에 구비되는 흡입부; 상기 본체에 구비되어 상기 흡입부를 통해 유입된 먼지를 포집하는 집진부; 상기 본체를 이동시키도록 회전력을 제공하며, 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합되는 구동기어를 포함하는 구동모터; 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠; 상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부; 상기 구동모터에 결합되며, 상기 구동휠의 적어도 일부를 커버하는 제1하우징; 및 상기 구동휠과 상기 제1하우징 사이에 구비되어 상기 구동휠 및 상기 제1하우징에 각각 결합되며, 일 측에는 상기 구동휠을 수용하는 휠 수용부가 마련되고, 타 측에는 상기 감속 기어부를 수용하는 기어 수용부가 마련되는 제2하우징;을 포함할 수 있다. 상기 제1하우징은 상기 구동모터와의 결합에 의해 고정될 수 있으며, 상기 제2하우징 및 이에 결합된 상기 구동휠은 함께 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 감속 기어부는 상기 기어 수용부에 배치되어 서로 맞물리도록 구비되는 복수 개의 감속 기어들 및 상기 복수 개의 감속 기어들 각각의 중앙부를 관통하는 복수 개의 기어축들을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 감속 기어들은 각각 복수 개의 기어축들에 의해 상기 기어 수용부에 결합될 수 있으며, 상기 제2하우징은 상기 복수 개의 기어축들 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 상기 제1하우징에 결합될 수 있고, 상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 복수 개의 기어축들 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 제2하우징은 상기 복수 개의 감속 기어들 중 상기 구동모터와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 상기 제1하우징에 결합될 수 있으며, 상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 구동모터와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 감속 기어부는 상기 구동기어에 치합되도록 구비된 제1감속 기어, 상기 제1감속 기어에 치합되도록 구비된 제2감속 기어, 및 상기 제2감속 기어에 치합되도록 구비된 제3감속 기어를 포함할 수 있으며, 상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 제1감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 감속 기어부는 상기 제1감속 기어의 중앙부를 관통하는 제1기어축, 상기 제2감속 기어의 중앙부를 관통하는 제2기어축, 및 상기 제3감속 기어의 중앙부를 관통하는 제3기어축을 더 포함할 수 있으며, 상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 제1기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 구동휠의 피봇 회전축으로서의 역할을 수행하는 상기 제1기어축은 상기 구동축과 동축선상에 마련되지 않을 수 있다.

상기 기어 수용부는 상기 휠 수용부로부터 돌출되는 제1격벽 및 상기 제1격벽에 의해 구획되어 상기 감속 기어부가 배치되는 제1배치면을 포함할 수 있으며, 상기 제1격벽 및 상기 제1배치면은 각각 상기 휠 수용부에 비해 상기 구동모터를 향해 더 연장되어 상기 제1하우징과 부분적으로 겹쳐지는 연장부를 가질 수 있다.

상기 제1격벽의 연장부는 상기 제1기어축을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 연장될 수 있다.

상기 제1격벽의 연장부는 상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 상기 제1기어축보다 높은 위치에 배치되는 상부, 및 상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 상기 제1기어축보다 낮은 위치에 배치되는 하부를 포함할 수 있고, 상기 제1격벽 연장부의 상부와 상기 제2격벽 연장부의 하부는 서로 이격되도록 형성되어 이들 사이에 상기 구동기어가 배치될 수 있다.

상기 제1하우징은 상기 제1격벽의 연장부 및 상기 제1배치면의 연장부와 각각 부분적으로 겹쳐지는 제2하우징 결합부를 포함할 수 있고, 상기 제2하우징 결합부는 상기 제1하우징으로부터 상기 제1격벽이 돌출되는 방향과 동일한 방향으로 돌출되는 제2격벽 및 상기 제2격벽에 의해 구획되어 상기 제1배치면의 연장부가 배치되는 제2배치면을 포함할 수 있으며, 상기 제1배치면의 연장부 및 상기 제2배치면은 상기 제1기어축에 의해 차례로 관통되어 서로 결합될 수 있다.

상기 제2배치면의 면적은 상기 제1배치면 연장부의 면적보다 작을 수 있다.

상기 제2격벽은 상기 제1격벽 연장부의 상부 및 상기 제1격벽 연장부의 하부를 함께 커버하도록 연속적으로 연장될 수 있으며, 상기 제2격벽, 상기 제1격벽 연장부의 상부, 상기 제1격벽 연장부의 하부 및 상기 제1배치면의 연장부에 의해 둘러싸인 공간에, 상기 제2하우징이 피봇 회전할 때 상기 구동기어가 슬라이딩되는 구동기어 이동부가 형성될 수 있다.

상기 구동기어 이동부는 상기 제1기어축을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 상기 제2하우징의 회전각도보다 크거나 같은 각도만큼 연장될 수 있고, 상기 구동기어는 상기 제2하우징이 피봇 회전할 때 상기 구동기어 이동부 내에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.

상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서, 상기 구동기어는 상기 구동기어 이동부 내에서 상기 제1격벽 연장부의 하부보다 상기 제1격벽 연장부의 상부에 인접하게 배치될 수 있으며, 상기 제2하우징이 피봇 회전한 이후의 상태에서, 상기 구동기어는 상기 구동기어 이동부 내에서 상기 제1격벽 연장부의 상부보다 상기 제1격벽 연장부의 하부에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 감속 기어부는 상기 구동휠에 결합되는 휠기어 및 상기 휠 기어의 중앙부를 관통하는 휠기어축을 더 포함할 수 있으며, 상기 휠기어 및 상기 휠기어축은 함께 상기 기어 수용부를 관통하여 상기 구동휠의 중앙부에 결합될 수 있다.

상기 기어 수용부는 상기 감속 기어부가 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제1감속 기어 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1감속 기어 커버는 상기 제1기어축에 의해 관통되어 상기 제1기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

상기 제1하우징은 상기 제1기어축 및 상기 제1감속 기어 커버의 상기 제1기어축에 인접한 부분이 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제2감속 기어 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 로봇 청소기는, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연결하며, 상기 제2하우징의 피봇 회전이 탄성적으로 이루어지도록 마련되는 서스펜션부;를 더 포함할 수 있다.

상기 서스펜션부는 상기 제1하우징에 각각 마련된 제1서스펜션 결합부와 제2서스펜션 결합부, 및 상기 제1서스펜션 결합부와 상기 제2서스펜션 결합부에 각각 결합되는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 로봇 청소기는, 본체에 마련되며, 회전하는 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합된 구동기어를 가지는 구동모터; 상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠; 상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부; 상기 구동모터에 결합되며, 상기 구동휠을 적어도 부분적으로 커버하는 제1하우징; 및 상기 구동휠과 상기 제1하우징 사이에 구비되어 상기 구동휠 및 상기 제1하우징에 각각 결합되며, 일 측에 상기 구동휠을 수용하는 휠 수용부가 마련되고, 상기 일 측에 대향하는 타 측에 상기 감속 기어부를 수용하는 기어 수용부가 마련되는 제2하우징;을 포함할 수 있다. 상기 제1하우징은 상기 구동모터와의 결합에 의해 고정될 수 있으며, 상기 제2하우징 및 이에 결합된 상기 구동휠은 함께 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어들 중 상기 구동모터와 두번째로 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 회전하도록 구비될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 로봇 청소기에 의하면, 구동휠이 피봇 회전할 때, 복수 개의 감속기어들을 통해 상기 구동휠에 연결된 구동모터가 함께 회전하지 않도록 고정될 수 있으며, 이에 따라 상기 구동모터에 연결된 배선들의 단선이 방지될 수 있다.

이때, 상기 구동휠은 상기 복수 개의 감속 기어들 중 상기 구동모터에 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 구동휠이 상기 구동모터의 구동축을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우에 비해, 상기 구동휠의 중심축의 높이가 상대적으로 높게 형성될 수 있고, 상기 구동휠의 수직반력이 증가할 수 있으며, 이에 따라 상기 구동휠의 서스펜션이 효과적으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 구동휠이 상기 구동모터에 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우, 상기 구동휠이 상기 구동모터의 구동축을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우에 비해, 상기 구동휠의 중심축과 상기 구동휠의 피봇 회전축 사이의 거리가 감소할 수 있으며, 이에 따라 상기 구동휠의 서스펜션에 필요한 공간이 감소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 상기 로봇 청소기에 포함되는 주행부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 상기 주행부의 조립 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 포함되는 구동휠의 피봇 회전을 설명하기 위한 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로, 도 1(a)는 로봇 청소기의 전체적인 외형을 설명하기 위한 사시도이며, 도 1(b)는 로봇 청소기의 하부 구조를 설명하기 위한 저면도이다.

도 1(a) 및 도 1(b)를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 본체(110)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 본체(110)의 각부분을 정의함에 있어서, 주행구역 내의 천장을 향하는 부분을 상면부로 정의하고, 주행구역 내의 바닥을 향하는 부분을 저면부로 정의하며, 상기 상면부와 상기 저면부 사이에서 본체(110)의 둘레를 이루는 부분 중 주행방향을 향하는 부분을 정면부라고 정의한다. 또한, 본체(110)의 상기 정면부로부터 반대 방향을 향하는 부분을 후면부로 정의한다. 본체(110)는 로봇 청소기(100)를 구성하는 각종 부품들이 수용되는 공간을 형성하는 케이스(111)를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 현재의 상태 정보를 획득하기 위해 감지를 수행하는 센싱부(130)를 포함할 수 있다. 센싱부(130)는 로봇 청소기(100)의 주행 중 로봇 청소기(100)의 주변 상황을 감지할 수 있으며, 또한 센싱부(130)는 로봇 청소기(100)의 상태를 감지할 수도 있다.

센싱부(130)는 주행 구역에 대한 정보를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 주행면 상의 벽체, 가구, 및 낭떠러지 등의 장애물, 및 로봇 청소기(100)를 충전하기 위한 로봇 청소기용 충전장치를 감지할 수 있다. 센싱부(130)는 천장에 대한 정보를 감지할 수도 있다. 로봇 청소기(100)는 센싱부(130)가 감지한 정보를 통해 주행 구역을 맵핑(Mapping)할 수 있다.

센싱부(130)는, 거리 감지 센서(131), 낭떠러지 감지 센서(132), 외부 신호 감지 센서(미도시), 충격 감지 센서(미도시), 영상 감지 센서(138), 3D 센서(138a, 139a, 139b) 및 도킹 여부 감지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센싱부(130)는 상기 로봇 청소기용 충전장치에 대한 도킹 성공 여부를 감지하는 도킹 감지 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 각 구성들에 구동 전원을 공급하기 위한 배터리(177)를 포함할 수 있다. 배터리(177)는 본체(110)에 장착될 수 있으며, 로봇 청소기(100)가 선택된 행동 정보에 따른 행동을 수행하기 위한 전원을 공급할 수 있다. 배터리(177)는 본체(110)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

배터리(177)는 로봇 청소기(100)가 상기 로봇 청소기용 충전장치에 도킹되어 이에 접속함에 따라 충전 가능하도록 구비될 수 있다. 배터리(177)의 충전량이 소정치 이하가 되면, 로봇 청소기(100)는 충전을 위해 도킹 모드를 시작할 수 있다. 상기 도킹 모드에서, 로봇 청소기(100)는 상기 로봇 청소기용 충전장치로 복귀하는 주행을 실시할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 바닥에 대해 본체(110)를 이동시키는 주행부(200)를 포함할 수 있다. 주행부(200)는 본체(110)를 이동시키는 적어도 하나의 구동휠과 이를 구동시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다. 도 1(b)는 주행부(200)를 하부에서 바라본 외형만을 간단히 도시하고 있으며, 주행부(200)에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 4를 참조로 하여 후술하기로 한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동휠는 본체(110)의 좌, 우 측에 각각 구비되는 좌륜 및 우륜을 포함할 수 있다. 상기 좌륜과 상기 우륜은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 상기 좌륜을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 상기 우륜을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 상기 좌륜과 상기 우륜의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(110)의 주행방향을 전환할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 주행부(200)는 별도의 구동력을 제공하지 않되, 보조적으로 바닥에 대해 본체를 지지하는 보조 바퀴(168)를 더 포함할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 소정의 작업을 수행하는 작업부를 포함할 수 있으며, 로봇 청소기(100)는 주행 구역을 이동하며 상기 작업부에 의해 바닥을 청소할 수 있다. 상기 작업부는 이물질의 흡입을 수행할 수 있으며, 걸레질을 수행할 수 있다.

상기 작업부는, 이물질을 흡입하는 흡입부, 비질을 수행하는 브러시(184, 185), 상기 흡입부나 브러시에 의해 수거된 먼지 내지 이물질을 집진하는 집진부(미도시) 및/또는 걸레질을 수행하는 걸레부(미도시) 등을 포함할 수 있다.

상기 흡입부는 본체(110)의 저면부에 구비되며 공기의 흡입이 이루어지는 흡입구(180h)를 포함할 수 있다. 본체(110) 내에는 흡입구(180h)를 통해 공기가 흡입될 수 있도록 흡입력을 제공하는 흡입장치(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 집진부는 흡입구(180h)를 통해 공기와 함께 흡입된 먼지를 집진하도록 본체(110)의 내부에 구비될 수 있다.

케이스(111)에는 상기 먼지통의 삽입과 탈거를 위한 개구부가 형성될 수 있고, 상기 개구부를 여닫는 먼지통 커버(112)가 케이스(111)에 대해 회전가능하게 구비될 수 있다.

상기 작업부는, 흡입구(180h)를 통해 노출되는 솔들을 갖는 롤형의 메인 브러시(184)와, 본체(110)의 저면부 전방측에 위치하며, 방사상으로 연장된 다수개의 날개로 이루어진 솔을 갖는 보조 브러시(185)를 포함할 수 있다. 브러시(184, 185)들의 회전에 의해 주행구역 내 바닥으로부터 먼지 내지 이물질이 제거되며, 이렇게 바닥으로부터 분리된 먼지 내지 이물질은 흡입구(180h)를 통해 흡입되어 집진부에 집진될 수 있다.

로봇 청소기(100)는 상기 로봇 청소기용 충전장치에 도킹 시, 배터리(177)의 충전을 위해 상기 로봇 청소기용 충전장치에 접촉되는 대응 단자(190)를 포함할 수 있다. 대응 단자(190)는 로봇 청소기(100)의 도킹 성공상태에서 상기 로봇 청소기용 충전장치에 마련된 충전 단자에 접속 가능하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 본체(110)의 저면부에는 한 쌍의 대응 단자(190)가 배치될 수 있다.

로봇 청소기(100)는 정보를 입력하는 입력부(171)를 포함할 수 있다. 입력부(171)는 On/Off 또는 각종 명령을 입력받을 수 있다. 입력부(171)는 버튼, 키 또는 터치형 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 입력부(171)는 음성 인식을 위한 마이크를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 정보를 출력하는 출력부(미도시), 외부의 다른 기기와 정보를 송수신하는 통신부(미도시), 및 각종 정보를 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(100)는 내부에 맵핑 및/또는 현재 위치를 인식하는 등 각종 정보를 처리하고 판단하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 로봇 청소기(100)의 각종 구성들의 제어를 통해, 로봇 청소기(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 상기 로봇 청소기에 포함되는 주행부를 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로, 도 2는 주행부의 전체적인 외형을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 주행부의 구성요소를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 4는 주행부의 구성요소를 설명하기 위한 분해상면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)에 포함되는 주행부(200)는 본체(110)를 이동시키는 구동휠(210), 구동휠(210)를 구동시키기 위한 구동모터(220), 구동휠(210)과 구동모터(220)를 연결하며 구동모터(220)로부터 발생하는 회전력을 구동휠(210)로 전달하는 감속 기어부(230), 구동모터(220)에 결합되며 구동휠(210)의 적어도 일부를 커버하는 제1하우징(240), 및 구동휠(210)과 제1하우징(240) 사이에 구비되며 이들에 각각 결합되는 제2하우징(250)을 포함할 수 있다.

고정모터(220)는 본체(110)의 내부에 고정되어 결합될 수 있으며, 고정모터로부터 발생한 회전력을 전달하기 위한 구동축(223) 및 구동기어(225)를 포함할 수 있다. 구동기어(225)는 구동축(223)의 일 단부에 결합될 수 있으며, 구동축(223) 및 구동기어(225)는 함께 회전하도록 구비될 수 있다.

제2하우징(250)의 일 측에는 구동휠(210)을 수용하는 휠 수용부(253)가 마련될 수 있으며, 상기 제2하우징(250)의 일 측에 대향하는 타 측에는 감속 기어부(230)를 수용하는 기어 수용부(255)가 마련될 수 있다. 제2하우징(250)은 제2하우징(250)의 피봇 회전이 기 설정된 영역 내에서 이루어지도록 방지턱 역할을 수행하는 스토퍼부(257)를 포함할 수 있으며, 스토퍼부(257)는 구동모터(220)에 인접한 제1하우징(240)의 일부에 안착될 수 있다.

구동휠(210)은 제2하우징의 휠 수용부(253)의 내부에 수용되어 제2하우징(250)에 결합될 수 있으며, 구동모터(220)로부터 전달받은 회전력에 의해 회전 운동하도록 구비될 수 있다.

제1하우징(240)은 구동모터(220)와의 결합에 의해 본체(110)에 고정될 수 있으며, 구동휠(210) 및 제2하우징(250)을 함께 커버하도록 구비될 수 있다.

도 2는 제1하우징(240)이 제2하우징(250)의 휠 수용부(253)와 기어 수용부(255)만을 커버하고, 구동모터(220)는 커버하지 않는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 도 3 및 도 4에 각각 도시되는 바와 같이, 제1하우징(240)은 제2하우징(250)의 휠 수용부(253)와 기어 수용부(255) 뿐만 아니라, 구동모터(220)도 함께 커버할 수도 있다. 즉, 제1하우징(240)의 형상은 특별히 제한되지 않는다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1하우징(240)은 이의 내주면 일부에 구비되는 제1하우징 결합홈(미도시)을 포함할 수 있고, 구동모터(220)는 이의 외주면으로부터 돌출된 형상을 가지는 제1하우징 결합부(227)를 포함할 수 있으며, 제1하우징(240)은 제1하우징 결합부(227)와 상기 제1하우징 결합홈의 결합에 의해 구동모터(220)의 외주면을 따라 회전되는 것이 방지될 수 있다.

감속 기어부(230)는 서로 치합되어 맞물려 회전하도록 구비되는 복수 개의 감속 기어들을 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 감속 기어들은 제2하우징의 기어 수용부(255)에 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 감속 기어부(230)는 구동기어(225)에 치합되도록 구비된 제1감속 기어(231), 제1감속 기어(231)에 치합되도록 구비된 제2감속 기어(233), 및 제2감속 기어(233)에 치합되도록 구비된 제3감속 기어(235)를 포함할 수 있다.

또한, 감속 기어부(230)는 제1감속 기어(231)의 중앙부를 관통하는 제1기어축(232), 제2감속 기어(233)의 중앙부를 관통하는 제2기어축(234), 및 제3감속 기어(235)의 중앙부를 관통하는 제3기어축(236)을 더 포함할 수 있다.

제1감속 기어(231) 내지 제3감속 기어(235)는 각각의 중앙부가 제1기어축(232) 내지 제3기어축(236)에 관통되어 제2하우징의 기어 수용부(255)에 결합될 수 있다.

도 3 및 도 4는 감속 기어부(230)에 3개의 감속 기어가 포함되는 것을 개시하고 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않는다. 즉, 감속 기어부(230)에 포함되는 감속 기어의 개수는 3개보다 많거나 적을 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2하우징(250)은 상기 복수 개의 기어축(232, 234, 236)들 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 제1하우징(240)에 결합될 수 있으며, 제2하우징의 휠 수용부(253)에 수용된 구동휠(210)도 제2하우징(250)과 함께 상기 복수 개의 기어축들(232, 234, 236) 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다. 즉, 제2하우징(250) 및 이에 결합된 구동휠(210)은 함께 감속 기어부(230)에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제2하우징(250)은 상기 복수 개의 감속 기어들 중 구동모터(220)와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 제1하우징(240)에 결합될 수 있으며, 구동휠(210)은 제2하우징(250)과 함께 상기 구동모터(220)와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축 즉, 제1감속 기어(231)의 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

이와는 달리, 비록 도시하지는 않았으나, 제2하우징(250)은 상기 복수 개의 감속 기어들 중 구동모터(220)와 두번째로 가깝게 위치한 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 제1하우징(240)에 결합될 수도 있으며, 구동휠(210)은 제2하우징(250)과 함께 상기 구동모터(220)와 두번째로 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축 즉, 제2감속 기어(233)의 제2기어축(234)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수도 있고, 혹은 세번째로 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축 즉, 제3감속 기어(235)의 제3기어축(236)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수도 있다.

다시 말해서, 구동휠(210)은 제2하우징(250)과 함께 피봇 회전하도록 구비될 수 있는데, 이때 구동휠(210)의 피봇 회전축은 구동모터(220)에 포함되는 구동축(223)이 아니라, 감속 기어부(230)에 포함되는 복수 개의 감속 기어들 중 하나일 수 있으며, 구동휠(210)의 피봇 회전축으로서의 역할을 수행 가능한 제1기어축(231), 제2기어축(233) 또는 제3기어축(235)은 구동축(223)과 동축선상에 마련되지 않을 수 있다.

한편, 감속 기어부(230)는 구동휠(210)에 결합되는 휠기어(237) 및 휠 기어(237)의 중앙부를 관통하는 휠기어축(238)을 더 포함할 수 있으며, 휠기어(237) 및 휠기어축(238)은 함께 기어 수용부(230)를 관통하여 구동휠(210)의 중앙부에 결합될 수 있다.

기어 수용부(255)는 감속 기어부(230)가 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제1감속 기어 커버(239)를 더 포함할 수 있으며, 제1감속 기어 커버(239)는 제1기어축(232)에 의해 관통되어 제2하우징(250)에 결합될 수 있다.

제1하우징(240)은 제1기어축(232) 및 제1감속 기어 커버(239)의 제1기어축(232)에 인접한 부분이 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제2감속 기어 커버(260)를 더 포함할 수 있다.

제1하우징(240)과 제2하우징(250) 사이에는 이들을 서로 연결하며, 제2하우징(250)의 피봇 회전이 탄성적으로 이루어지도록 마련되는 서스펜션부가 구비될 수 있다. 상기 서스펜션부는 제1하우징(240)에 각각 마련된 제1서스펜션 결합부(245)와 제2서스펜션 결합부(255), 및 제1서스펜션 결합부(245)와 제2서스펜션 결합부(250)에 각각 결합되며 제2하우징(250)이 제1하우징(240)에 대해 기 설치된 위치로 복귀되도록 복원력을 제공하는 탄성 부재(미도시)를 포함할 수 있다.

제1서스펜션 결합부(245)는 구동휠(210)을 커버하는 제1하우징(240)의 부분으로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있고, 제2서스펜션 결합부(247)는 제1하우징(240)의 제2감속 기어 커버(260)로부터 외측으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 제1서스펜션 결합부(245) 및 제2서스펜션 결합부(247)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1서스펜션 결합부(245) 및 제2서스펜션 결합부(247)는 서로 평행하도록 형성될 수 있다.

상기 탄성 부재는 예를 들어, 스프링으로 이루어질 수 있다.

이하에서는, 도 5 내지 도 9를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)에 포함되는 주행부(200)의 조립 방법을 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)에 포함되는 주행부(200)의 조립 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1하우징(240)의 부분들 중 제2하우징(250)의 휠 수용부(253)과 기어 수용부(255)를 커버하는 부분은 생략하고, 제1하우징(240)의 부분들 중 구동모터(220)에 결합되는 부분만을 도시하고 있으며, 제2하우징(250)의 휠 수용부(253)과 기어 수용부(255)를 커버하는 상기 제1하우징(240)의 부분은 도 3 및 도 4를 참조로 설명한 제1하우징(240)의 형상과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 동일한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 구동모터(220)의 일 측은 로봇 청소기(100)의 본체(110)에 결합되어 고정될 수 있고, 제1하우징(240)은 구동모터(220)의 상기 일 측에 대향하는 타 측에 결합되어 고정될 수 있다. 이때, 제1하우징(240)은 구동모터(220)의 상기 타 측으로부터 상기 일 측으로 슬라이딩되어 구동모터(220)를 감싸면서 결합될 수 있다. 이때, 제1하우징(240)은 제1하우징(240)의 내주면 일부에 구비되어 제1하우징 결합홈(미도시)과 구동모터(220)의 외주면으로부터 돌출된 형상을 가지는 제1하우징 결합부(227)가 결합됨에 따라 구동모터(220)의 외주면을 따라 회전되는 것이 방지될 수 있다.

제1하우징(240)은 구동모터(220)의 상기 타 측에 배치되는 측면의 적어도 일부를 커버하는 제2하우징 결합부를 포함할 수 있으며, 상기 제2하우징 결합부는 구동축(223)에 의해 관통되며 구동기어(225)가 배치되는 제2배치면(242) 및 제2배치면(242)의 외주면을 부분적으로 둘러싸는 제2격벽(241)을 포함할 수 있다. 제2배치면(242)은 제2격벽(241)에 의해 구획되어 후술되는 제1배치면의 연장부(252b)가 배치되는 면일 수 있다.

제2배치면(242)의 일부에는 구동축(223)에 의해 관통되는 구동축 관통부(미도시)가 형성될 수 있으며, 제2배치면(242)의 다른 일부에는 제1기어축(232)에 의해 관통되는 제1기어축 관통부(243)가 형성될 수 있다.

이때, 제1기어축 관통부(243)에는 베어링(244)이 삽입될 수 있으며, 이에 따라 제2하우징(250)은 제1기어축(232)을 회전축으로 하되, 제1기어축(232) 자체의 회전에는 영향을 받지 않을 수 있다. 즉, 제2하우징(250)은 제1기어축(232) 자체의 회전과 관계없이 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1기어축(232)에 의해 관통되는 제1기어축 관통부(243)는 구동축(223)에 의해 관통되는 상기 구동축 관통부보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1기어축 관통부(243)와 구동휠(210) 사이의 거리는 상기 구동축 관통부와 구동휠(210) 사이의 거리보다 작을 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제2하우징(250)이 제1하우징(240)에 배치될 수 있고, 감속 기어부(230)가 제2하우징(250)의 기어 수용부(255)에 배치될 수 있으며, 제2하우징(250)은 감속 기어부(230)에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 제1하우징(250)에 결합될 수 있다.

제2하우징(250)의 기어 수용부(255)는 휠 수용부(253)로부터 돌출되는 제1격벽(251a) 및 제1격벽(251a)에 의해 구획되어 감속 기어부(230)가 배치되는 제1배치면(252a)을 포함할 수 있으며, 제1격벽(251a) 및 제1배치면(252a)은 각각 휠 수용부(253)에 비해 구동모터(220)를 향해 더 연장되어 제1하우징(240)의 상기 제2하우징 결합부와 부분적으로 겹쳐지는 연장부(251b, 252b)를 가질 수 있다.

제1격벽의 연장부(251b)는 제1기어축(232)을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 연장될 수 있다.

제1격벽의 연장부(251b)는 제2하우징(250)이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 제1기어축(232)보다 높은 위치에 배치되는 상부(2510), 및 제2하우징(250)이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 제1기어축(232)보다 낮은 위치에 배치되는 하부(2515)를 포함할 수 있다. 제1격벽 연장부의 상부(2510)와 제1격벽 연장부의 하부(2515)는 서로 이격되도록 형성되어 이들 사이에 구동기어(225)가 배치될 수 있다.

제1격벽의 연장부(251b) 및 제1배치면의 연장부(252b)는 제1하우징(240)의 상기 제2하우징 결합부와 부분적으로 겹쳐지도록 배치될 수 있다.

제1격벽(251a) 및 제1격벽의 연장부(251b)는 각각 제2하우징(250)으로부터 외측으로 돌출될 수 있으며, 제2격벽(241)은 제1하우징(240)으로부터 외측으로 돌출될 수 있다, 이때, 제1격벽(251a), 제1격벽의 연장부(251b) 및 제2격벽(241)은 서로 동일한 방향으로 돌출될 수 있으며, 서로 동일한 높이를 가질 수 있다.

제1배치면의 연장부(252b)는 제2배치면(242)에 배치될 수 있으며, 제1배치면의 연장부(252b) 및 제2배치면(242)은 제1기어축(232)에 의해 차례로 관통되어 서로 결합될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2배치면(242)의 면적은 제1배치면 연장부(252b)의 면적보다 작을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2배치면(242)의 하부는 제2배치면(242)의 상부보다 작은 면적을 가질 수 있으며, 이에 따라 제2하우징(250)이 피봇 회전할 때 휠 수용부(253)가 상기 제2배치면(242)의 하부에 안착될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2격벽(242)은 제1격벽 연장부(251b)의 상부(2510) 및 제1격벽 연장부(251b)의 하부(2515)를 함께 커버하도록 연속적으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 제2격벽(242), 제1격벽 연장부(251b)의 상부(2510), 제1격벽 연장부(251b)의 하부(2515) 및 상기 제1배치면의 연장부(252b)에 의해 둘러싸인 공간에, 제2하우징(250)이 피봇 회전할 때 구동기어(255)가 슬라이딩되는 구동기어 이동부(2520)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 구동기어 이동부(2520)는 제1기어축(232)을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 제2하우징(250)의 회전각도보다 크거나 같은 각도만큼 연장될 수 있다.

구동기어(225)는 제2하우징(250)이 피봇 회전할 때 구동기어 이동부(2520) 내에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 즉, 제2하우징(250)이 피봇 회전할 때, 구동기어 이동부(2520)도 제2하우징(250)과 함께 회전하게 되지만, 구동기어(225)의 위치는 고정되어 있으므로, 구동기어 이동부(2520) 내에서의 구동기어(225) 위치가 상대적으로 변화될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 구동기어(225)는 제2하우징(250)이 피봇 회전하기 이전의 상태에서, 구동기어 이동부(2520) 내에서 제1격벽 연장부(251b)의 하부(2515)보다 제1격벽 연장부(251b)의 상부(2510)에 인접하게 배치될 수 있다. 이와는 달리, 구동기어(225)는 제2하우징(250)이 피봇 회전한 이후의 상태에서, 구동기어 이동부(2520) 내에서 제1격벽 연장부(251b)의 상부(2510)보다 제1격벽 연장부(251b)의 하부(2515)에 인접하게 배치될 수 있다.

감속 기어부(230)는 구동기어(225)에 치합되도록 구비된 제1감속 기어(231), 제1감속 기어(231)에 치합되도록 구비된 제2감속 기어(233), 제2감속 기어(233)에 치합되도록 구비된 제3감속 기어(235), 및 제3감속 기어(235)에 치합되도록 구비되며 구동휠(210)에 결합되는 휠기어(237)를 포함할 수 있고, 제1감속 기어(231)의 중앙부를 관통하는 제1기어축(232), 제2감속 기어(233)의 중앙부를 관통하는 제2기어축(234), 및 제3감속 기어(235)의 중앙부를 관통하는 제3기어축(236)을 더 포함할 수 있으며, 제1감속 기어 내지 제3 감속 기어(231, 233, 235)는 각각 제1기어축 내지 제3기어축(232, 234, 236)에 의해 관통되어 제2하우징(250)의 기어 수용부(255)에 결합될 수 있다.

제1감속 기어(231)는 제1배치면의 연장부(252b)에 배치될 수 있으며, 제1기어축(232)은 제1감속 기어(231)를 관통하여 제2하우징(250)에 결합될 수 있다. 이때, 제1기어축(232)은 제1하우징(240)의 상기 제2하우징 결합부에 형성된 제1기어축 관통부(243) 및 베어링(244)도 함께 관통할 수 있으며, 이에 따라 제1기어축(232)은 제1하우징(240)에도 결합될 수 있다. 따라서, 제2하우징(250)은 제1기어축(232)을 통해 제1하우징(240)에 결합될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1기어축(232)은 제1감속 기어(231) 및 제2하우징(250)을 관통하는 제1부분(232a) 및 제1기어축 관통부(243) 및 베어링(244)을 관통하는 제2부분(232b)으로 이루어질 수 있으며, 제1기어축의 제1부분(232a)의 직경과 제1기어축의 제2부분(232b)의 직경은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1기어축의 제2부분(232b)은 제1기어축의 제1부분(232a)보다 큰 직경을 갖도록 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1기어축의 제2부분(232b)의 표면에는 제2하우징(250)의 피봇 회전을 용이하게 하기 위한 부싱이 더 형성될 수 있다.

제2감속 기어(233), 제3감속 기어(235) 및 휠기어(237)은 제1배치면(252a)에 배치될 수 있으며, 제2기어축(234) 및 제3기어축(236)은 제2감속 기어(233) 및 제3감속 기어(235)를 각각 관통하여 제2하우징(250)에 결합될 수 있다. 이때, 제1배치면의 연장부(252b)를 관통하여 제2하우징(250)에 결합될 뿐만 아니라, 제2배치면(242)의 제1기어축 관통부(243)도 함께 관통하여 제1하우징(240)에도 결합되는 제1기어축(232)과는 달리, 제2기어축(234) 및 제3기어축(236)은 제1배치면의 연장부(252b)만을 완전히 또는 부분적으로 관통하여 제2하우징(250)에만 결합될 수 있다. 한편, 휠기어(237)는 후술되는 제1감속 기어 커버(239)에 구비되는 휠기어축(238)에 의해 관통될 수 있으며, 이에 따라 휠기어(237) 및 휠기어축(238)은 함께 기어 수용부(230)를 관통하여 구동휠(210)의 중앙부에 결합될 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 감속 기어부(230)를 커버하는 제1감속 기어 커버(239)를 제2하우징(250)의 기어 수용부(255)에 결합시킨 후, 제1감속 기어 커버(239)의 제1기어축(232)에 인접한 부분이 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제2감속 기어 커버(260)를 제1하우징(240)에 결합시킬 수 있다.

제1감속 기어 커버(239)는 제1기어축(232)에 의해 관통되어 제2하우징(250)에 결합될 수 있으며, 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다. 제1감속 기어 커버(239)는 제1기어축(232) 이외에 추가 결합부재들을 통해 제2하우징(250)과 더 결합될 수도 있다. 이때, 제1기어축(232)은 제1감속 기어 커버(239)를 관통하여 외부로 노출될 수 있다.

제2감속 기어 커버(260)는 제1감속 기어 커버(239) 및 제1기어축(232)을 함께 커버하도록 마련될 수 있으며, 별도로 마련된 결합부재들을 통해 제1하우징(240)에 결합되어 고정될 수 있다. 따라서, 제2하우징(250)의 피봇 회전은 제1하우징(240)의 상기 제2하우징 결합부와 제2감속 기어 커버(260)에 의해 양 측에서 지지될 수 있다.

이후, 제2하우징(250)의 휠 수용부(253)에 구동휠(210)을 결합시킴으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)의 주행부(200)의 조립 방법을 완성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)에 포함되는 구동휠(210)의 피봇 회전을 설명하기 위한 측면도이다. 보다 구체적으로, 도 10(a)는 구동휠(210)이 제2하우징(250)과 함께 제1감속 기어(231)의 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전한 이후의 상태를 설명하기 위한 측면도이며, 도 10(b)는 구동휠(210)이 제2하우징(250)과 함께 제1감속 기어(231)의 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하기 이전의 상태를 설명하기 위한 측면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)에 포함되는 구동휠(210)은 서스펜션이 수행될 때, 감속 기어부(230)에 포함된 감속 기어(231, 233, 235)의 기어축(232, 234, 236)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 구동휠(210)은 구동모터와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축 즉, 제1감속 기어(231)의 제1기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 로봇 청소기(100)에 의하면, 구동휠(210)이 피봇 회전할 때, 복수 개의 감속기어들(231, 233, 235)을 통해 구동휠(210)에 연결된 구동모터(220)가 함께 회전하지 않도록 고정될 수 있으며, 이에 따라 구동모터(220)에 연결된 배선들의 단선이 방지될 수 있다.

이때, 구동휠(210)은 상기 복수 개의 감속 기어들(231, 233, 235) 중 구동모터(220)에 가장 가깝게 위치한 감속 기어(231)의 기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 구동휠(210)이 구동모터(220)의 구동축(223)을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우에 비해, 구동휠(210)의 중심축의 높이가 상대적으로 높게 형성될 수 있고, 구동휠(210)의 수직반력이 증가할 수 있으며, 이에 따라 구동휠(210)의 서스펜션이 효과적으로 수행될 수 있다.

또한, 구동휠(210)이 상기 구동모터(220)에 가장 가깝게 위치한 감속 기어(231)의 기어축(232)을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우, 구동휠(210)이 구동모터(220)의 구동축(223)을 회전축으로 하여 피봇 회전하는 경우에 비해, 상기 구동휠(210)의 중심축과 구동휠(210)의 피봇 회전축 사이의 거리가 감소할 수 있으며, 이에 따라 상기 구동휠(210)의 서스펜션에 필요한 공간이 감소할 수 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 로봇 청소기 110: 본체
200: 주행부 210: 구동휠
220: 구동모터 223: 구동축
225: 구동기어 230: 감속 기어부
231: 제1감속 기어 232: 제1기어축
233: 제2감속 기어 234: 제2기어축
235: 제3감속 기어 236: 제3기어축
237: 휠기어 238: 휠기어축
240: 제1하우징 245: 제1서스펜션 결합부
250: 제2하우징 255: 제2서스펜션 결합부
260: 제2감속 기어 커버

Claims

외관을 형성하는 본체;
상기 본체에 구비되는 흡입부;
상기 본체에 구비되어 상기 흡입부를 통해 유입된 먼지를 포집하는 집진부;
상기 본체를 이동시키도록 회전력을 제공하며, 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합되는 구동기어를 포함하는 구동모터;
상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠;
상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부;
상기 구동모터에 결합되며, 상기 구동휠의 적어도 일부를 커버하는 제1하우징; 및
상기 구동휠과 상기 제1하우징 사이에 구비되어 상기 구동휠 및 상기 제1하우징에 각각 결합되며, 일 측에는 상기 구동휠을 수용하는 휠 수용부가 마련되고, 타 측에는 상기 감속 기어부를 수용하는 기어 수용부가 마련되는 제2하우징;을 포함하며,
상기 제1하우징은 상기 구동모터와의 결합에 의해 고정되고,
상기 제2하우징 및 이에 결합된 상기 구동휠은 함께 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 감속 기어부는 상기 기어 수용부에 배치되어 서로 맞물리도록 구비되는 복수 개의 감속 기어들 및 상기 복수 개의 감속 기어들 각각의 중앙부를 관통하는 복수 개의 기어축들을 포함하고,
상기 복수 개의 감속 기어들은 각각 복수 개의 기어축들에 의해 상기 기어 수용부에 결합되며,
상기 제2하우징은 상기 복수 개의 기어축들 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 상기 제1하우징에 결합되고, 그리고
상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 복수 개의 기어축들 중 하나를 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 제2하우징은 상기 복수 개의 감속 기어들 중 상기 구동모터와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 상기 제1하우징에 결합되고, 그리고
상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 구동모터와 가장 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 감속 기어부는 상기 구동기어에 치합되도록 구비된 제1감속 기어, 상기 제1감속 기어에 치합되도록 구비된 제2감속 기어, 및 상기 제2감속 기어에 치합되도록 구비된 제3감속 기어를 포함하며,
상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 제1감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
상기 감속 기어부는 상기 제1감속 기어의 중앙부를 관통하는 제1기어축, 상기 제2감속 기어의 중앙부를 관통하는 제2기어축, 및 상기 제3감속 기어의 중앙부를 관통하는 제3기어축을 더 포함하고, 그리고
상기 구동휠은 상기 제2하우징과 함께 상기 제1기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제5항에 있어서,
상기 구동휠의 피봇 회전축으로서의 역할을 수행하는 상기 제1기어축은 상기 구동축과 동축선상에 마련되지 않는 로봇 청소기.
제5항에 있어서,
상기 기어 수용부는 상기 휠 수용부로부터 돌출되는 제1격벽 및 상기 제1격벽에 의해 구획되어 상기 감속 기어부가 배치되는 제1배치면을 포함하고, 그리고
상기 제1격벽 및 상기 제1배치면은 각각 상기 휠 수용부에 비해 상기 구동모터를 향해 더 연장되어 상기 제1하우징과 부분적으로 겹쳐지는 연장부를 가지는 로봇 청소기.
제7항에 있어서,
상기 제1격벽의 연장부는 상기 제1기어축을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 연장되는 로봇 청소기.
제8항에 있어서,
상기 제1격벽의 연장부는 상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 상기 제1기어축보다 높은 위치에 배치되는 상부, 및 상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서 상기 제1기어축보다 낮은 위치에 배치되는 하부를 포함하고, 그리고
상기 제1격벽 연장부의 상부와 상기 제1격벽 연장부의 하부는 서로 이격되도록 형성되어 이들 사이에 상기 구동기어가 배치되는 로봇 청소기.
제9항에 있어서,
상기 제1하우징은 상기 제1격벽의 연장부 및 상기 제1배치면의 연장부와 각각 부분적으로 겹쳐지는 제2하우징 결합부를 포함하며,
상기 제2하우징 결합부는 상기 제1하우징으로부터 상기 제1격벽이 돌출되는 방향과 동일한 방향으로 돌출되는 제2격벽 및 상기 제2격벽에 의해 구획되어 상기 제1배치면의 연장부가 배치되는 제2배치면을 포함하고, 그리고
상기 제1배치면의 연장부 및 상기 제2배치면은 상기 제1기어축에 의해 차례로 관통되어 서로 결합되는 로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제2배치면의 면적은 상기 제1배치면 연장부의 면적보다 작은 로봇 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제2격벽은 상기 제1격벽 연장부의 상부 및 상기 제1격벽 연장부의 하부를 함께 커버하도록 연속적으로 연장되고, 그리고
상기 제2격벽, 상기 제1격벽 연장부의 상부, 상기 제1격벽 연장부의 하부 및 상기 제1배치면의 연장부에 의해 둘러싸인 공간에, 상기 제2하우징이 피봇 회전할 때 상기 구동기어가 슬라이딩되는 구동기어 이동부가 형성되는 로봇 청소기.
제12항에 있어서,
상기 구동기어 이동부는 상기 제1기어축을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 상기 제2하우징의 회전각도보다 크거나 같은 각도만큼 연장되고, 그리고
상기 구동기어는 상기 제2하우징이 피봇 회전할 때 상기 구동기어 이동부 내에서 서로 다른 위치에 배치되는 로봇 청소기.
제13항에 있어서,
상기 제2하우징이 피봇 회전하기 이전의 상태에서, 상기 구동기어는 상기 구동기어 이동부 내에서 상기 제1격벽 연장부의 하부보다 상기 제1격벽 연장부의 상부에 인접하게 배치되고, 그리고
상기 제2하우징이 피봇 회전한 이후의 상태에서, 상기 구동기어는 상기 구동기어 이동부 내에서 상기 제1격벽 연장부의 상부보다 상기 제1격벽 연장부의 하부에 인접하게 배치되는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 감속 기어부는 상기 구동휠에 결합되는 휠기어 및 상기 휠 기어의 중앙부를 관통하는 휠기어축을 더 포함하고, 그리고
상기 휠기어 및 상기 휠기어축은 함께 상기 기어 수용부를 관통하여 상기 구동휠의 중앙부에 결합되는 로봇 청소기.
제2항에 있어서,
상기 기어 수용부는 상기 감속 기어부가 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제1감속 기어 커버를 더 포함하고, 그리고
상기 제1감속 기어 커버는 상기 제1기어축에 의해 관통되어 상기 제1기어축을 회전축으로 하여 피봇 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.
제16항에 있어서,
상기 제1하우징은 상기 제1기어축 및 상기 제1감속 기어 커버의 상기 제1기어축에 인접한 부분이 외부로 노출되지 않도록 커버하는 제2감속 기어 커버를 더 포함하는 로봇 청소기.
제17항에 있어서,
상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연결하며, 상기 제2하우징의 피봇 회전이 탄성적으로 이루어지도록 마련되는 서스펜션부;를 더 포함하는 로봇 청소기.
제18항에 있어서,
상기 서스펜션부는 상기 제1하우징에 각각 마련된 제1서스펜션 결합부와 제2서스펜션 결합부, 및 상기 제1서스펜션 결합부와 상기 제2서스펜션 결합부에 각각 결합되는 탄성 부재를 포함하는 로봇 청소기.
본체에 마련되며, 회전하는 구동축 및 상기 구동축의 일 단부에 결합된 구동기어를 가지는 구동모터;
상기 구동모터의 구동에 의해 회전하는 구동휠;
상기 구동모터와 상기 구동휠을 연결하며, 상기 구동모터로부터 발생하는 회전력을 상기 구동휠로 전달하는 감속 기어부;
상기 구동모터에 결합되며, 상기 구동휠을 적어도 부분적으로 커버하는 제1하우징; 및
상기 구동휠과 상기 제1하우징 사이에 구비되어 상기 구동휠 및 상기 제1하우징에 각각 결합되며, 일 측에 상기 구동휠을 수용하는 휠 수용부가 마련되고, 상기 일 측에 대향하는 타 측에 상기 감속 기어부를 수용하는 기어 수용부가 마련되는 제2하우징;을 포함하며,
상기 제1하우징은 상기 구동모터와의 결합에 의해 고정되고, 그리고
상기 제2하우징 및 이에 결합된 상기 구동휠은 함께 상기 감속 기어부에 포함된 감속 기어들 중 상기 구동모터와 두번째로 가깝게 위치한 감속 기어의 기어축을 회전축으로 하여 회전하도록 구비되는 로봇 청소기.