KR20230160504A - 스쿱형 고양이 화장실 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스쿱형 고양이 화장실은 내부공간을 형성하되 고양이가 출입할 수 있는 적어도 하나의 개구가 형성된 하우징, 내부공간의 하부에 구비되어 배변모래가 적재되는 배변함, 하우징의 마주보는 양 옆면의 내측면에 형성된 레일, 레일을 따라 이동하는 기어를 구비한 기어박스와 기어박스에 연결되어 배변함의 배변모래에 섞인 배설물을 스쿠핑하여 이송하기 위한 스쿠퍼를 포함하는 수거부 및 수거부에 의해 이송된 배설물을 수용하는 수거함을 포함하고, 레일은, 내부공간의 전방에서 후방으로 길이를 형성하는 제1직선부, 제1직선부로부터 연장형성되되 내부공간의 상방으로 제1곡률을 형성하는 제1곡률부, 제1곡률부로부터 연장형성되는 제2직선부, 제2직선부로부터 연장형성되되 내부공간의 후방으로 제2곡률을 형성하는 제2곡률부로 형성된다.

Description

스쿱형 고양이 화장실{SCOOP TYPE TOILET FOR A CAT}

본 발명은 스쿱형 고양이 화장실에 관한 것으로, 고양이가 배변할 수 있는 내부공간을 마련하고, 배설물의 발생시 스쿠퍼가 레일을 따라 이동하며 배설물을 스쿠핑하여 수거함으로 배출시킬 수 있는 스쿱형 고양이 화장실에 관한 것이다.

일반적으로, 고양이는 모래를 파고 대소변을 보고 모래를 다시 덮는 습성을 지닌다. 이에 따라, 집에서 고양이를 기르는 사람들은 대부분 상면이 개방된 용기에 모래를 적재한 형태의 일명 고양이 화장실을 마련해 주게 된다.

이와 같은 고양이 화장실에 쌓여가는 고양이의 배설물은 대부분 사용자가 삽 등의 도구를 이용하여 배설물과 모래를 함께 퍼서 별체로 이루어진 망체에 걸러서 치우거나, 모래가 빠져나가는 망체가 일체로 구비된 삽을 이용하여 배설물과 함께 모래를 퍼서 남겨진 배설물을 치우고 있는 실정이다.

이러한 과정은 사용자가 배설물을 일일이 찾아야 하는 번거로운 불편함과 작업시간이 많이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 또한, 고양이의 배설물은 시간이 지나면 냄새가 지독하여 사용자가 직접 삽으로 치울 때 매우 불쾌감을 느끼게 된다.

또한, 배설물을 찾는 과정에서 사용자의 손이 배설물에 오염된 모래와 접촉될 수 있고, 모래와 먼지가 공중으로 날리게 되어 호흡기를 통해 세균이 침투될 수 있는 등의 여러 가지 위생상 문제점이 발생된다.

한국공개특허 제10-2021-0142426호(2021.11.25.공개)

본 발명은 상술한 기술적 문제에 대응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고양이가 배변할 수 있는 내부공간을 마련하고, 배설물의 발생시 스쿠퍼가 레일을 따라 이동하며 배설물을 스쿠핑하여 수거함으로 배출시킬 수 있는 스쿱형 고양이 화장실에 관한 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스쿱형 고양이 화장실은, 내부공간을 형성하되 애완동물이 출입할 수 있는 적어도 하나의 개구가 형성된 하우징, 상기 내부공간의 하부에 구비되어 배변모래가 적재되는 배변함, 상기 하우징의 마주보는 양 옆면의 내측면에 형성된 레일, 상기 레일을 따라 이동하는 기어부와, 상기 기어부에 연결되어 상기 배변함의 배변모래에 섞인 배설물을 스쿠핑하여 이송시키는 스쿠퍼를 포함하는 수거부 및 상기 수거부에 의해 이송된 배설물을 수용하는 수거함을 포함할 수 있다.

이때, 상기 레일은, 상기 내부공간의 전방에서 후방으로 길이를 형성하는 제1직선부, 상기 제1직선부로부터 연장형성되되 상기 내부공간의 상방으로 제1곡률을 형성하는 제1곡률부, 상기 제1곡률부로부터 연장형성되는 제2직선부, 상기 제2직선부로부터 연장형성되되 상기 내부공간의 후방으로 제2곡률을 형성하는 제2곡률부로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1곡률은 제2곡률보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징 및 배변함은, 슬라이딩 확장가능한 다단구조의 확장부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 고양이 화장실은, 상기 하우징 및 배변함의 슬라이딩 확장시, 상기 하우징의 양 옆면의 확장부 내측면에 결합되되, 대응되는 레일에 연장되도록 상기 대응되는 레일과 일단이 끼움결합되는 추가레일을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 레일은, 길이방향을 따라 제1레인과 제2레인으로 구분된 상단 및 랙기어로 형성된 하단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기어부는, 서로 이격 배치되되, 상기 제1레인을 따라 이동하는 제1롤러 및 상기 제2레인을 따라 이동하는 제2롤러, 상기 랙기어에 맞물리는 피니언 기어 및 상기 제1롤러, 제2롤러, 피니언 기어 각각에 대해 베어링 결합되는 기어박스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 레일은 내부에 고정자 코일을 포함하는 연장레인을 더 포함하고,

상기 기어박스는, 상기 연장레인이 이격 삽입되는 함몰부가 형성되며, 상기 고정자 코일과 대면하는 함몰부의 상부 및 하부에 자석을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 피니언 기어는, 자기유도방식으로 상기 레일을 따라 이동할 수 있다.

또한, 상기 레일은, 상기 제1레인의 제1곡률부에 형성된 제1곡면함몰부 및 상기 제2레인의 제1곡률부에 형성된 제2곡면함몰부를 더 포함하고, 상기 제1곡면함몰부 및 제2곡면함몰부는, 상기 제1곡률부에서 상기 랙기어의 내측 곡률에 따른 제1곡률원을 따라 해당 롤러가 이동되도록 가이드하며, 상기 제1곡률원의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.

이때, 제1롤러 및 제2롤러는 동시점에 해당 곡면함몰부를 이동할 수 있다.

또한, 상기 제1롤러와 제2롤러의 중심간 거리는 상기 제1곡률원의 지름보다 작고, 상기 제1롤러의 중심과 상기 제1곡률원의 중심 간의 거리는 상기 제2롤러의 중심과 상기 제1곡률원의 중심 간의 거리와 동일할 수 있다.

또한, 상기 랙기어의 내부 곡률에 의한 제1곡률원, 랙기어의 외부 곡률에 의한 제2곡률원 및 스쿠퍼에 구비된 칼퀴부의 이동경로에 대응되는 곡률에 의한 제3곡률원의 중심이 하나의 동일한 중심점을 기준으로 형성될 때, 상기 배변함의 내부 곡률은 상기 제3곡률원의 내부곡률 또는 상기 제3곡률원의 내부곡률 보다 기설정값 큰값으로 형성될 수 있다.

또한, 제1곡률부를 경유하는 피니언 기어는, 상기 제1롤러와 제2롤러 대비 구동속도가 가속될 수 있다.

상기 피니언 기어는, 상기 기어박스에 베어링 결합되고, 상기 기어부는, 상기 기어박스로부터 베어링을 탄성지지하는 스프링 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스쿠퍼는, 상기 하우징의 제1옆면에서 제2옆면 방향으로 길이를 형성하며 양 끝단이 양측의 기어부와 결합되는 몸체, 상기 몸체로부터 하방으로 스쿱형태의 칼퀴를 형성한 칼퀴부 및 상기 칼퀴부의 상부 양 끝단에서 상기 하우징의 후방으로 일정길이를 형성한 덮개 오픈바를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수거함은, 상기 내부공간의 후방에 구비되되, 상기 하우징의 양 옆면에 고정결합되는 상단부 및 상단부의 하부에 구비되어 탈착가능한 수거통을 포함하고, 상기 상단부 및 수거통은 배설물을 수용하는 폐쇄공간을 형성하되, 상기 상단부에는 힌지결합되는 덮개가 구비되고, 상기 덮개는, 상기 기어부의 이동에 따라 이동되는 덮개 오픈바에 의해 상기 수거함을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 스쿱형 고양이 화장실은 고양이가 배변할 수 있는 내부공간을 마련하고, 배설물의 발생시 스쿠퍼가 레일을 따라 이동하며 배설물을 스쿠핑하여 수거함으로 배출시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자가 직접 배설물 처리과정을 거치지 않고, 수거함에 수거된 배설물만 비워주면 되어 사용이 용이하고 위생상 청결을 유지할 수 있다.

또한, 스쿠핑 구조를 통해, 배설물과 모래를 분리시킨 후 내부공간과 구분된 수거함에 배설물만 배출시킬 수 있고, 분리된 수거함에 배설물 수거 동작시에만 오픈되는 덮개를 구비하여 배설물에 의한 냄새를 방지할 수 있다.

또한, 배변함 및 수거통은 탈장착식으로 구비되어 배변함의 모래 교환 및 수거통의 배설물 처리를 용이하게 할 수 있고, 수거통에는 봉투를 삽입 및 교환하여 이용할 수 있어 배설물 처리가 더욱 용이하다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고양이 화장실을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 고양이 화장실의 슬라이딩 확장구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 배변함 및 수거통의 탈장착을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 레일 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 A-A'단면을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 레일에 형성된 제1곡면함몰부 및 제2곡면함몰부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일의 제1곡률부 및 배변함의 곡률을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어박스의 스프링댐퍼를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 고양이 화장실의 배변수거 동작을 설명하기 위한 동작도이다.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하의 설명에서 제1, 제2 등과 같은 서수식 표현은 서로 동등하고 독립된 객체를 설명하기 위한 것이며, 그 순서에 주(main)/부(sub) 또는 주(master)/종(slave)의 의미는 없는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 발명은 배설물을 스쿠핑하여 수거할 수 있는 스쿱형 고양이 화장실에 관한 것으로, 도 1 내지 도 9를 참조하여 구조 및 동작을 설명할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고양이 화장실을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 고양이 화장실의 슬라이딩 확장구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1의 배변함 및 수거통의 탈장착을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고양이 화장실(100)은 하우징(110), 배변함(120), 레일(130), 기어부(145)와 스쿠퍼(146)를 포함하는 수거부(140) 및 수거함(150)을 포함할 수 있다.

하우징(110)은 제1옆면(111a), 제2옆면(111b), 전면(112), 상면(113)을 포함할 수 있고, 고양이가 들어갈 수 있는 내부공간을 형성할 수 있다. 이때, 하면(미도시)을 더 포함할 수도 있으며, 하면없이 하우징(110)의 하부공간에 배변함(120)을 배치할 수도 있다.

즉, 도 1의 실시 예에서 내부공간은 하우징(110), 하우징(110)의 하부공간에 배치되는 배변함(120) 및 하우징(110)의 후방공간에 배치되는 수거함(150)에 의해 형성될 수 있다. 이때, 하우징(110)은 내부가 보이는 투명 플라스틱 등으로 구비될 수 있고, 고양이의 출입을 위한 적어도 하나의 개구부(110h)를 구비할 수 있다.

배변함(120)은 내부공간의 하부에 구비되고 배변모래(도 9의 11)가 적재될 수 있다. 개구부(110h)를 통해 내부공간에 들어온 고양이는 배변함(120)에서 배변을 볼 수 있다.

하우징(110)과 배변함(120)은 하우징 확장부(111a',111b',113') 및 배변함 확장부(120')를 슬라이딩 다단구조로 더 구비할 수 있고, 고양이가 성장하여 몸집이 커질 경우 하우징(110)과 배변함(120) 확장부를 슬라이딩 확장시켜 내부공간을 넓힐 수 있다.

하우징 확장부는 제1옆면 확장부(111a'), 제2옆면 확장부(111b'), 상면 확장부(113')로 구비될 수 있고, 하우징(110)의 내측 또는 외측에 추가 구비되고 슬라이딩을 통해 확장 또는 축소되는 구조가 될 수 있으며, 확장 또는 축소시 하우징(110)과 확장부는 슬라이딩 구조를 고정시킬 수 있어야 한다.

또한, 배변함(120)도 배변함 확장부(120')가 중첩되어 슬라이딩 구조로 확장 또는 축소되도록 형성될 수 있다.

이때, 하우징(110)과 배변함(120)의 확장시, 레일(130)의 확장도 필요하다. 본 발명에서는 확장된 공간에 추가레일(130')을 삽입하여 레일(130)을 확장시킬 수 있다. 이때, 삽입되는 추가레일(130')은 하우징(110)의 옆면(111a, 111b)에 설치된 레일(130)과 상호 끼움결합 등을 통해 결합될 수 있다.

또는 슬라이드 확장형 대신 하우징 및 배변함의 확장부를 끼움결합 나사결합 등을 통해 추가적으로 결합시켜 확장구조를 형성할 수도 있다.

레일(130)은 하우징(110)의 마주보는 양 옆면(111a, 111b)의 내측면에 각각 형성될 수 있고, 배변함(120)에 적재된 고양이의 배설물을 스쿠퍼(146)가 스쿠핑하여 이동하도록 이동경로를 가이드할 수 있다. 본 발명의 고양이 화장실은 스쿠핑 이동경로를 가이드하기 위해, 도 4와 같은 레일(130)구조를 포함할 수 있으며, 구체적인 구조는 도 4에 대한 설명에서 설명하도록 한다.

수거부(140)는 제1옆면(111a), 제2옆면(111b)에 각각 형성된 레일(130)을 따라 이동하는 기어부(145)와, 기어부(145)에 연결되어 배변함(12)의 배변모래에 섞인 배설물을 스쿠핑하여 이송하기 위한 스쿠퍼(146)를 포함할 수 있다.

기어부(145)는 제1옆면(111a)의 레일(130)과 결합되는 제1기어부와, 제1옆면(111a)의 레일(130)과 결합되는 제2기어부를 포함할 수 있고, 두 개의 기어부(145)의 기어박스(143)는 스쿠퍼(146)의 몸체(1461) 양 끝단에 각각 결합될 수 있다.

또한, 고양이가 내부공간에서 레일(130) 및 기어부(145)에 접근하지 못하도록 즉, 레일(130)과 기어부(145)의 보호를 위해 하우징(110)은 기어박스(143)와 스쿠퍼(146)의 몸체(1461) 사이에 스쿠퍼(146)의 이동을 방해하지 않는 공간내에 프레임(115)을 더 추가 구비할 수 있으며, 프레임(115)도 슬라이딩 확장시 확장되는 구조로 구비될 수 있다.

스쿠퍼(146)는 도 1, 도 3 및 도 9를 참조하면, 제1옆면(111a)에서 제2옆면(111b) 방향으로 길이를 형성하며 양 끝단이 양측의 기어박스(143)와 나사결합(도5, 1461a) 등을 통해 결합되는 몸체(1461), 몸체(1461)로부터 하방으로 스쿱형태의 칼퀴를 형성한 칼퀴부(1462), 칼퀴부(1462) 상부의 양 끝단에서 하우징(110)의 후방으로 일정길이를 형성한 덮개 오픈바(1463)를 포함할 수 있다.

수거함(150)은 제1옆면(111a) 및 제2옆면(111b)에 고정결합되는 상단부(151)와 상단부(151)의 하단에 구비되어 탈착가능한 수거통(152)을 포함할 수 있다.

상단부(151)와 수거통(152)은 배설물을 수용하는 폐쇄공간을 형성할 수 있다. 이때, 상단부(151)에는 덮개(151a)가 힌지결합되어 배설물 수거 미동작시에는 덮개(151a)가 수거함(150)을 폐쇄시키고, 배설물 수거 동작시 스쿠퍼(146)의 덮개 온픈바(1463)가 덮개(151a)를 오픈시키는 구조로 형성될 수 있다. 또한, 수거통(152)에는 내부에 수거봉투를 넣어 고정시킬 수 있는 클립, 걸림턱 등의 봉투고정부(미도시)를 구비하여 수거봉투에 배설물이 수거되면 수거봉투만 교체하여 배설물을 처리할 수도 있다.

또한, 본 발명의 스쿱형 고양이 화장실(100)은 배변모래 교체 및 배설물 배출처리를 위해 배변함(120) 및 수거통(152)을 탈착가능한 형태로 구비될 수 있으며, 장착시 지지고정되도록 하우징(110)의 하부에 지지고정부(116a, 116b, 116c)를 구비할 수 있다.

또한, 수거함(150)의 상부에 공간(114)을 구비하여, 전원부(미도시)를 구비할 수도 있으며, 전원부는 교체가능한 배터리 또는 충방전 가능한 배터리 등으로 구비될 수도 있다.

본 발명의 스쿱형 고양이 화장실(100)은 레일(13)과 기어(142)의 랙피니언 구조를 통해 스쿠퍼의 이동을 가이드할 수 있으며, 본 발명에서는 도 4와 같은 레일구조를 형성함으로써, 스쿠핑 동작을 유도할 수 있다.

도 4는 도 1의 레일 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4의 A-A'단면을 나타내는 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일(130)은 하우징(110) 내부공간의 전방에서 후방으로 길이를 형성하는 제1직선부(L1), 제1직선부(L1)로부터 연장형성되되 내부공간의 상방으로 제1곡률을 형성하는 제1곡률부(C1), 제1곡률부(C1)로부터 연장형성되는 제2직선부(L2), 제2직선부(L2)로부터 연장형성되되 내부공간의 후방으로 제2곡률을 형성하는 제2곡률부(L2)로 형성될 수 있다. 이때, 제2곡률부(L2)는 덮개(151a) 상단의 높이에 대응되는 옆면(111a, 111b)까지 연장될 수 있다.

또한, 제1곡률부(C1)의 제1곡률은 제2곡률부(C2)의 곡률보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 레일(130)은 도 4의 a부분 확대도로 살펴보면 상단은 제1레인(131) 및 제2레인(132)으로 구분되고, 레일(130)의 하단은 톱니를 구비한 랙기어(도 7에서 133)로 형성될 수 있다.

레일(130)에 결합되는 기어부(145)는 제1롤러(141a), 제2롤러(141b), 기어(142) 및 기어박스(143)를 포함하고, 제1롤러(141a)는 제1레인(131)을 경유하여 이동하고, 제2롤러(141b)는 제2레인(132)을 경유하여 이동할 수 있다. 즉, 제1롤러(141a)와 제2롤러(141b)는 단차를 형성하는 서로 다른 길이로 기어박스(143)에 베어링 연결될 수 있다. 이때, 제1롤러(141a)와 제2롤러(141b)는 동일한 지름을 형성하고, 중력에 의해 레일(130)에 걸쳐지는 상태가 될 수 있다.

기어(142)는 피니언기어로 형성되고 레일(130) 하단의 랙기어(133)와 맞물려 회전이동되도록 기어박스(143)에 베어링 연결될 수 있으며, 도 5를 참조하면 기어(142)는 제2레인(132)에 대응되는 레일(130) 하단을 경유하여 이동할 수 있다.

이때, 레일(130)과 기어부(145)는 선형모터를 구성하여 자기유도방식으로 구동될 수 있다. 도 5를 참조하면, 레일(130)은 내부에 고정자 코일(134')을 포함하는 연장레인(134)을 더 포함할 수 있다. 기어박스(143)에는 연장레인(134)이 이격 삽입되는 함몰부(143')가 형성되고 레일(130)의 고정자 코일(134')에 대응되는 위치에 자석부(144a, 144b)를 구비할 수 있으며, 서로 다른 극의 자석을 배치할 수 있다. 일 예로, 제1자석부(144a)는 S극, 제2자석부(144b)는 N극으로 구성될 수 있다.

고정자 코일(134')에 전류가 흐르면 전자석이 되고, 이 전자석이 자석(144a,144b)과 인력 또는 척력을 받아서 기어부(145)가 전자기력의 방향으로 움직일 수 있게 된다. 이에, 고정자 코일(134')에 흐르는 전류의 방향과 세기를 조절하면, 힘(F)의 세기(즉, 기어부(145)의 이동속도)와 방향(배설물 수거방향 또는 원위치 회귀방향)을 조절할 수 있다.

전자기력은 자기장의 방향과 전류의 방향에 수직한 방향으로 힘을 받는다. 이에, 고정코일(134')에 전원부(미도시)로부터 전류가 인가되면, 전류(I), 자기장(B) 및 힘(F)의 방향이 결정되고, 기어부(145)는 레일(130)을 타고 힘(F)의 방향으로 이동될 수 있다.

또는, 레일연장부(134)의 구성없이 스쿠퍼 몸체(1461) 내부에 일반 모터를 구비하고, 피니언 기어를 연결하여 구동될 수도 있다.

또한, 본 발명은 기어부(145)가 일정속도로 매끄럽게 레일(130)을 따라 이동될 수 있도록, 기어부(145)의 운동방향이 변경되는 제1곡률부(C1)에 곡면함몰부(131a, 132a)를 형성할 수 있다.

즉, 제1직선부(L1), 제2직선부(L2) 및 제2곡률부(C2)는 일정두께로 형성되되, 제1곡률부(C1)는 곡면함몰부(131a, 132a)를 형성할 수 있다. 이를 통해, 기어부(145)는 제1직선부(L1)에서 직선 운동으로 이동하다 제1곡률부(C1)를 경유하며 수직운동으로 방향이 변경되는 경로로 이동시, 기어부(145)가 일정속도로 안정적으로 이동할 수 있게 된다.

이때, 제1곡률부(C1)를 경유하는 제1롤러(141a) 및 제2롤러(141b)는 동일속도로 이동하는 반면, 기어(142)는 랙기어(133) 외측 곡률을 따라 이동함으로써 구동속도가 올라가게 된다. 이에 기어부(145)가 안정적으로 이동할 수 있다.

본 발명에서 곡면함몰부(131a, 132a)의 위치 및 깊이는 제1곡률에 따른 곡률원에 기반하여 결정될 수 있다. 이때, 곡면함몰부(131a, 132a)는 랙기어(133)에 영향을 주지 않는 깊이로 형성되어야 한다. 이에 대한 설명은 도 6 및 도 7을 통해 설명할 수 있다.

도 6은 도 4의 레일에 형성된 제1곡면함몰부 및 제2곡면함몰부를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레일의 제1곡률부 및 배변함의 곡률을 설명하기 위한 도면이다.

곡면함몰부(131a, 132a)는 랙기어(133)의 톱니가 유지되는 범위내에서 형성되어야 한다. 이에, 피니언기어(142)와 맞물리는 톱니를 기준으로, 랙기어(133)의 내측 곡률에 따른 제1곡률원(D)을 따라 제1롤러(141a) 및 제2롤러(141b)가 이동되도록 곡면함몰부(131a, 132a)를 형성할 수 있다. 즉, 제1롤러(141a)가 이동하는 경로의 곡률에 따른 곡률원, 제2롤러(141b)가 이동하는 경로의 곡률에 따른 곡률원은 모두 중심점(o)이 동일한 제1곡률원(D)상에 있어야 한다.

또한, 제1롤러(141a)와 제2롤러(141b)가 제1곡률부(C1)를 따라 이동시 직선운동에서 수직운동으로 운동방향이 급격하게 변경되므로 경로의 이탈없이 안정적인 이동을 위해 제1롤러(141a)와 제2롤러(141b)는 서로 이격거리를 유지하며 이동할 수 있는 경로가 확보되어야 한다. 이를 위해, 본 발명에서는 레일(130)을 제1레인(131) 및 제2레인(132)으로 구분된 이중레일을 사용하여 제1롤러(141a) 및 제2롤러(141b)가 서로 다른 레인(131,132)을 타고 이동되는 구조를 가질 수 있다.

예를 들어, 제1레인(131)을 따라 제1롤러(141a)가 이동하고, 제2레인(132)을 따라 제2롤러(141b)가 이동되도록 제1롤러(141a) 및 제2롤러(141b)는 기어박스(143)로부터 돌출되는 길이를 다르게 적용할 수 있다.

도 6의 (a)를 참고하면, 본 발명의 랙기어(133)의 내측 곡률에 따른 제1곡률원(D)에 대응되는 이동경로를 따라 제1롤러(141a) 및 제2롤러(141b)가 이동되도록 제1레인(131) 및 제2레인(132)에 각각 곡면함몰부를 형성하되, 제1롤러(141a)가 제1레인(131)의 제1곡면함몰부(131a)에 맞닿는 시점에, 제2롤러(141b)도 제2레인(132)의 제2곡면함몰부(132a)에 맞닿아 곡면함몰부(131a,132a)에서 롤러(141a,141b)가 동시점에 이동되는 경로가 형성되도록 도 6의 (b)와 같이 제1곡면함몰부(131a) 및 제2곡면함몰부(132a)의 위치 및 깊이를 결정할 수 있다.

또한, 제1곡률원(D)에 대응되는 이동경로를 형성하기 위해, 제1롤러(141a)와 제2롤러(141b)의 중심간 거리(A)는 제1곡률원(D)의 지름(G)보다 작아야 하며, 제1롤러(141a)의 중심과 제1곡률원(D)의 중심(o)간의 거리는 제2롤러(141b)의 중심과 제1곡률원(D)의 중심(o)간의 거리와 동일하게 설정될 수 있다.

또한, 도 7을 참조하면, 배변함(120)의 내부 곡률은 스쿠퍼(146)의 칼퀴부(1462) 끝단의 이동경로에 따라 결정될 수 있다. 이때, 랙기어(133)의 내부 곡률, 랙기어(133)의 외부 곡률 및 배변함(120)의 내부 곡률에 의해 형성되는 각 곡률원이 하나의 동일한 중심점(o)을 이룰 때, 스쿠퍼(146)가 배설물을 스쿠핑하여 이송시킬 수 있다.

즉, 랙기어(133)의 내부 곡률에 의한 제1곡률원(D)과 랙기어(133)의 외부 곡률에 의한 제2곡률원(E) 및 스쿠퍼(146)의 칼퀴부(1462) 이동경로에 대응되는 곡률에 의한 제3곡률원(F)의 중심이 하나의 동일한 중심점(o)을 기준으로 형성될 수 있다. 이때, 칼퀴부(1462)가 이동하는 배변함(120)의 내부 곡률은 제3곡률원(F)의 내부곡률로 형성할 수 있다. 또는, 제3곡률원(F)의 내부곡률 보다 기설정값 큰값으로 형성하여 스쿠퍼(146)가 기어부(145)에 의해 이동될 때 배변함(120) 마찰에 따른 방해없이 이동되도록 할 수도 있다.

또는, 레일(130)의 제1직선부(L1), 제1곡률부(C1), 제2직선부(L2) 및 제2곡률부(C2)를 동일한 일정두께로 형성하면서, 기어부(145)가 제1곡률부(C1)에서 일정속도로 안정적으로 이동시키기 위한 수단으로, 스프링 댐퍼(160)를 이용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기어박스의 스프링댐퍼를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 피니언 기어(142)는, 기어박스(143)에 베어링(142a) 결합되고, 기어부(145)는 기어박스(143)로부터 베어링(142a)을 탄성지지하는 스프링 댐퍼(160)를 더 포함할 수 있다.

이를 통해, 제1곡률부(C1)를 경유할 때, 피니언 기어(142)와 제1롤러(141a), 제2롤러(141b) 사이의 간격이 제1곡률에 대응하여 이완될 수 있다. 이에, 곡면함몰부를 형성하지 않고도 기어부(145)를 안정적으로 이동시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 스쿱형 고양이 화장실은 도 1 내지 도 8의 구조를 통해 배변함(120)의 배설물을 수거통(152)으로 이동시킬 수 있다. 이에 따른 스쿱 동작은 도 9를 통해 설명할 수 있다.

도 9는 도 1의 고양이 화장실의 배설물 수거 동작을 설명하기 위한 동작도이다.

본 발명의 고양이 화장실(100)은 배변함(120) 하부에 무게 측정을 위한 센서 등을 구비할 수 있고, 배변함(120)에 모래(11)가 적재되었을 때의 무게를 제1기준무게로 설정하고, 고양이 무게 또는 기설정 무게를 제2기준무게로 설정하여, 제1기준무게 보다 크고 제2기준무게 보다 작은 무게가 센싱될 때 배설물 수거동작이 동작되도록 할 수 있다. 또한, 제2기준무게가 측정될 때에는 고양이가 배변 상태인 것으로 판단하여 전원을 차단할 수 있도 있다.

또는, 전원버튼을 구비하여 특정시점에 사용자의 동작제어에 따라 배설물 수거동작이 수행되게 할 수도 있다.

이때, 배설물 수거 동작완료 후 스쿠퍼(146)가 원위치로 회귀하도록 회귀동작이 수행될 수 있다.

구체적으로, 배설물 수거 동작을 살펴보면, 전원부(미도시)에서 레일(130)의 고정자 코일(134')에 전류를 인가하면, 자기유도에 의해 레일(130)을 따라 기어부(145)가 내부공간 전방에서 후방으로 이동할 수 있다.

기어(142)의 이동에 따라 기어박스(143)에 결합된 몸체(1461)가 이동되면서 갈퀴부(1462)가 모래(11)에 섞인 배설물(11)을 스쿠핑하여 이동시키고, 레일(130) 끝단에서 덮개 오픈바(1463)가 덮개(151a)의 상부를 밀어 수거함(151)을 오픈시키며 스쿠핑된 배설물(11)이 수거통(152)으로 낙하하게 된다.

또한, 회귀 동작시 전류의 방향이 변경되고 회귀방향으로 자기유도되어 덮개 오픈바(1463)가 덮개(151a)로부터 이격됨으로써 덮개(151a)가 수거함(151)을 폐쇄시키고, 기어부(145)는 원위치로 이동할 수 있다. 이에, 배설물에 의한 냄새가 밖으로 새는 것을 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 스쿱형 고양이 화장실
110 : 하우징
111a, 111b : 옆면 112 : 전면 113 : 상면
111a', 111b' : 옆면 확장부 113' : 상면 확장부
120 : 배변함 120' : 배변함 확장부
130 : 레일
131 : 제1레인 132 : 제2레인
133: 랙기어 134 : 레일연장부 134' : 고정자 코일
131a : 제1곡면함몰부 132a : 제2곡면함몰부
140 : 수거부
145 : 기어부
141a : 제1롤러 141b : 제2롤러
142 : 기어(피니언기어) 142a : 베어링
143 : 기어박스 143’ : 함몰부 144a, 144b : 자석부
146 : 스쿠퍼
1461 : 몸체 1462 : 갈퀴부 1463 : 덮개 오픈바
150 : 수거함
151 : 상단부 151a : 덮개 152 : 수거통
160 : 스프링댐퍼
10 : 배설물 11 : 배변모래

Claims (13)

1. 내부공간을 형성하되 애완동물이 출입할 수 있는 적어도 하나의 개구가 형성된 하우징;
   상기 내부공간의 하부에 구비되어 배변모래가 적재되는 배변함;
   상기 하우징의 마주보는 양 옆면의 내측면에 형성된 레일;
   상기 레일을 따라 이동하는 기어부와, 상기 기어부에 연결되어 상기 배변함의 배변모래에 섞인 배설물을 스쿠핑하여 이송시키는 스쿠퍼를 포함하는 수거부; 및
   상기 수거부에 의해 이송된 배설물을 수용하는 수거함;을 포함하고,
   상기 레일은, 상기 내부공간의 전방에서 후방으로 길이를 형성하는 제1직선부, 상기 제1직선부로부터 연장형성되되 상기 내부공간의 상방으로 제1곡률을 형성하는 제1곡률부, 상기 제1곡률부로부터 연장형성되는 제2직선부, 상기 제2직선부로부터 연장형성되되 상기 내부공간의 후방으로 제2곡률을 형성하는 제2곡률부로 형성된, 스쿱형 고양이 화장실.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1곡률은 제2곡률보다 작게 형성된, 스쿱형 고양이 화장실.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징 및 배변함은, 슬라이딩 확장가능한 다단구조의 확장부를 더 포함하고,
   상기 고양이 화장실은, 상기 하우징 및 배변함의 슬라이딩 확장시, 상기 하우징의 양 옆면의 확장부 내측면에 결합되되, 대응되는 레일에 연장되도록 상기 대응되는 레일과 일단이 끼움결합되는 추가레일을 더 포함하는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 레일은,
   길이방향을 따라 제1레인과 제2레인으로 구분된 상단 및 랙기어로 형성된 하단을 포함하는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 기어부는,
   상기 레일의 길이방향으로 서로 이격 배치되되, 상기 제1레인을 따라 이동하는 제1롤러 및 상기 제2레인을 따라 이동하는 제2롤러;
   상기 랙기어에 맞물리는 피니언 기어; 및
   상기 제1롤러, 제2롤러, 피니언 기어 각각에 대해 베어링 결합되는 기어박스;를 포함하는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 레일은 내부에 고정자 코일을 포함하는 연장레인을 더 포함하고,
   상기 기어박스는, 상기 연장레인이 이격 삽입되는 함몰부가 형성되며, 상기 고정자 코일과 대면하는 함몰부의 상부 및 하부에 자석을 더 포함하고,
   상기 피니언 기어는, 자기유도방식으로 상기 레일을 따라 이동하는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 레일은,
   상기 제1레인의 제1곡률부에 형성된 제1곡면함몰부 및 상기 제2레인의 제1곡률부에 형성된 제2곡면함몰부를 더 포함하고,
   상기 제1곡면함몰부 및 제2곡면함몰부는, 상기 제1곡률부에서 상기 랙기어의 내측 곡률에 따른 제1곡률원을 따라 해당 롤러가 이동되도록 가이드하되, 상기 제1곡률원의 서로 다른 위치에 형성되며,
   상기 제1롤러 및 제2롤러는 동시점에 해당 곡면함몰부를 이동하는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1롤러와 제2롤러의 중심간 거리는 상기 제1곡률원의 지름보다 작고, 상기 제1롤러의 중심과 상기 제1곡률원의 중심 간의 거리는 상기 제2롤러의 중심과 상기 제1곡률원의 중심 간의 거리와 동일한, 스쿱형 고양이 화장실.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 랙기어의 내부 곡률에 의한 제1곡률원, 랙기어의 외부 곡률에 의한 제2곡률원 및 스쿠퍼에 구비된 칼퀴부의 이동경로에 대응되는 곡률에 의한 제3곡률원의 중심이 하나의 동일한 중심점을 기준으로 형성될 때, 상기 배변함의 내부 곡률은 상기 제3곡률원의 내부곡률 또는 상기 제3곡률원의 내부곡률 보다 기설정값 큰 값으로 형성되는, 스쿱형 고양이 화장실.
   
10. 제7항에 있어서,
    제1곡률부를 경유하는 피니언 기어는, 상기 제1롤러와 제2롤러 대비 구동속도가 가속되는, 스쿱형 고양이 화장실.
    
11. 제5항에 있어서,
    상기 피니언 기어는, 상기 기어박스에 베어링 결합되고,
    상기 기어부는, 상기 기어박스로부터 베어링을 탄성지지하는 스프링 댐퍼;를 더 포함하는, 스쿱형 고양이 화장실.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 스쿠퍼는,
    상기 하우징의 제1옆면에서 제2옆면 방향으로 길이를 형성하며 양 끝단이 양측의 기어부와 결합되는 몸체;
    상기 몸체로부터 하방으로 스쿱형태의 칼퀴를 형성한 칼퀴부; 및
    상기 칼퀴부의 상부 양 끝단에서 상기 하우징의 후방으로 일정길이를 형성한 덮개 오픈바;를 포함하는, 스쿱형 고양이 화장실.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 수거함은,
    상기 내부공간의 후방에 구비되되, 상기 하우징의 양 옆면에 고정결합되는 상단부 및 상단부의 하부에 구비되어 탈착가능한 수거통을 포함하고,
    상기 상단부 및 수거통은 배설물을 수용하는 폐쇄공간을 형성하되, 상기 상단부에는 힌지결합되는 덮개가 구비되고,
    상기 덮개는, 상기 기어부의 이동에 따라 이동되는 덮개 오픈바에 의해 상기 수거함을 개방 또는 폐쇄시키는, 스쿱형 고양이 화장실.

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