KR20240026852A - 로봇청소기 - Google Patents

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KR20240026852A
KR20240026852A KR1020230093449A KR20230093449A KR20240026852A KR 20240026852 A KR20240026852 A KR 20240026852A KR 1020230093449 A KR1020230093449 A KR 1020230093449A KR 20230093449 A KR20230093449 A KR 20230093449A KR 20240026852 A KR20240026852 A KR 20240026852A
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KR
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tread
grooves
outer ring
deformation
wheel
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Application number
KR1020230093449A
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Inventor
최세웅
고영호
권기환
송석기
정재열
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삼성전자주식회사
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Abstract

로봇청소기는 본체, 상기 본체에 설치되고, 구동모터에 의해 구동되어 상기 본체를 구동하는 바퀴를 포함하고, 상기 바퀴는 피청소면과 접촉하는 외륜, 상기 외륜의 내부에 설치되고, 상기 구동모터에 의해 구동력을 전달받는 내륜;을 포함한다. 상기 외륜은 피청소면과 접촉하는 트레드, 상기 트레드의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월과 제2사이드월을 포함하는 사이드월을 포함한다. 상기 외륜은 상기 트레드에 함몰되어 형성되는 복수개의 트레드 홈을 포함한다. 상기 외륜은 상기 복수개의 트레드 홈과 대응되는 위치에 상기 외륜의 축 방향으로 형성되는 복수개의 변형홈을 포함한다.

Description

로봇청소기{ROBOT CLEANER}
개시된 발명은 주행 성능과 장애물 승월 성능을 모두 향상시킬 수 있도록 개선된 바퀴를 포함하는 로봇청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 피청소면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.
로봇청소기는 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 설치된 가구, 사무용품, 벽, 문턱과 같은 장애물까지의 거리를 검출하고, 검출된 정보를 이용하여 장애물과 충돌이 발생되지 않도록 주행하면서 청소 영역을 청소하게 된다.
로봇청소기는 로봇청소기 본체를 구동하기 위한 바퀴를 포함하며, 바퀴는 바퀴와 접한 피청소면 사이에서 발생하는 마찰력을 이용하여 로봇청소기 본체를 구동시킨다.
개시된 발명은 바퀴의 트레드에 형성된 패턴이 바퀴의 원주 방향으로 연결되도록 하여 바퀴의 트레드와 피청소면이 항상 선접촉되도록 함으로써 주행 성능을 향상시킬 수 있는 로봇청소기를 제공한다.
또한, 바퀴의 측면에 바퀴의 축방향으로 홈이 형성되도록 하여 별도의 문턱 등의 장애물을 감지하거나 주행할 수 있는 알고리즘 없이도 문턱 등의 장애물을 승월하여 주행할 수 있는 로봇청소기를 제공한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 , 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
개시된 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기는 본체, 상기 본체에 설치되고, 구동모터에 의해 구동되어 상기 본체를 구동하는 바퀴를 포함하고, 상기 바퀴는 피청소면과 접촉하는 외륜, 상기 외륜의 내부에 설치되고, 상기 구동모터에 의해 구동력을 전달받는 내륜;을 포함한다. 상기 외륜은, 피청소면과 접촉하는 트레드, 상기 트레드의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월과 제2사이드월을 포함하는 사이드월, 상기 트레드에 함몰되어 형성되고, 일측이 상기 제1사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제1트레드 홈과, 일측이 상기 제2사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제2트레드 홈이 교대로 마련되는 복수개의 트레드 홈을 포함한다. 상기 제1트레드 홈 및 제2트레드 홈과 대응되는 위치에 상기 외륜의 축 방향으로 형성되는 복수개의 변형홈을 포함한다.
상기 복수개의 변형홈 각각은 상기 외륜의 축 방향으로 끝부분이 상기 복수개의 변형홈 각각의 바닥면으로부터의 높이가 점차적으로 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제1트레드 홈은 상기 제1사이드월을 향해 개방되는 제1개구를 포함하고, 상기 제2트레드 홈은 상기 제2사이드월을 향해 개방되는 제2개구를 포함할 수 있다.
상기 제1트레드 홈 및 제2트레드 홈은 각각 상기 외륜의 축 방향으로 상기 제1개구 및 제2개구의 반대측의 끝부분이 상기 복수개의 변형홈의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에 각각 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈 중 상기 제1트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 변형홈은 상기 제2사이드월에 형성되고, 상기 제2트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 변형홈은 상기 제1사이드월에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈은 원주 방향으로의 길이가 상기 복수개의 트레드 홈의 원주 방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.
상기 복수개의 트레드 홈은 상기 외륜의 축 방향으로 상기 외륜의 폭의 절반보다 길게 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈은 상기 외륜의 축 방향으로 상기 외륜의 폭의 절반보다 짧게 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 장애물의 일부가 수용된 상기 트레드 홈과 대응되는 위치에 형성된 상기 변형홈에 의해 상기 외륜이 변형되면서 상기 장애물을 넘어갈 수 있다.
상기 외륜은 상기 외륜의 양 측면 중 상기 변형홈이 형성된 일측으로만 변형이 발생될 수 있다.
상기 외륜은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에서 상기 트레드로 전환되는 숄더(115)를 포함하고, 상기 복수개의 변형홈은 상기 숄더와 교차가 방지되도록 형성될 수 있다.
상기 복수개의 트레드 홈은 사각 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 복수개의 트레드 홈은 삼각 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈은 사각 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 개시된 발명의 일실시예에 따른 로봇청소기는 본체, 상기 본체에 설치되고, 구동모터에 의해 구동되어 상기 본체를 구동하는 바퀴를 포함하고, 상기 바퀴는 피청소면과 접촉하는 트레드, 상기 트레드의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월과 제2사이드월을 포함하는 사이드월을 포함한다. 상기 바퀴는 상기 트레드에 함몰되어 형성되고, 일측이 상기 제1사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제1트레드 홈과, 일측이 상기 제2사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제2트레드 홈이 교대로 형성되는 복수개의 트레드 홈을 포함한다. 상기 바퀴는 상기 바퀴의 축 방향으로 상기 바퀴의 양 측면에 형성되고, 상기 바퀴의 축 방향으로 상기 복수개의 트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 복수개의 변형홈을 포함한다.
상기 복수개의 변형홈은 상기 바퀴의 축 방향으로 끝부분이 점차적으로 높이가 낮아지도록 경사지게 형성되고, 상기 복수개의 트레드 홈은 일측이 상기 바퀴의 축 방향으로 개방되도록 형성되고, 타측이 상기 바퀴의 축 방향으로 끝부분이 상기 복수개의 변형홈의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에 각각 형성될 수 있다.
상기 복수개의 변형홈이 상기 바퀴의 축 방향으로 연장되는 길이가 길어질수록 상기 복수개의 트레드 홈은 상기 바퀴의 축 방향으로 연장되는 길이가 짧아질 수 있다.
상기 바퀴의 원주 방향을 기준으로 상기 복수개의 변형홈의 길이는 상기 복수개의 트레드 홈의 길이와 동일하거나 더 길게 형성될 수 있다.
개시된 발명의 실시예들에 따르면, 바퀴의 트레드에 형성된 패턴에 의해 바퀴의 트레드와 피청소면이 항상 선접촉되도록 하여 마찰계수가 낮은 상황에서도 높은 주행 성능을 제공할 수 있다.
또한, 주행 성능을 향상시키기 위해 바퀴의 트레드와 피청소면이 항성 선접촉되도록 하면서도 문턱 등의 장애물을 용이하게 승월할 수 있는 성능을 제공할 수 있다.
또한, 별도의 문턱 등의 장애물을 감지하는 기능 없이도 문턱 등의 장애물을 용이하게 승월할 수 있는 성능을 제공할 수 있다.
또한, 별도의 문턱 등의 장애물을 주행할 수 있는 알고리즘 없이도 문턱 등의 장애물을 용이하게 승월하여 주행할 수 있는 성능을 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 , 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 로봇청소기의 사시도.
도 2는 일 실시예에 따른 로봇청소기의 본체와 커버가 분리된 모습을 도시한 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 로봇청소기의 저면을 도시한 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 바퀴를 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 바퀴의 다른 측면이 보이도록 도시한 사시도.
도 6은 일 실시예에 따른 바퀴의 측면을 도시한 도면.
도 7은 일 실시예에 따른 바퀴의 단면을 도시한 도면.
도 8은 일 실시예에 따른 트레드 홈이 삼각 형상을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면.
도 9는 일 실시예에 따른 트레드 홈이 외륜의 폭의 절반보다 짧게 연장된 모습을 도시한 도면.
도 10은 일 실시예에 따른 트레드 홈이 모두 외륜의 일 측면을 향해 개방된 모습을 도시한 도면.
도 11은 일 실시예에 따른 변형홈이 삼각 형상의 단면을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면.
도 12는 일 실시예에 따른 변형홈이 타원 형상의 단면을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 “선단”, “후단”, “상부”, “하부”, “전면”, “후면”, “상단” 및 “하단”등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 로봇청소기의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 로봇청소기의 본체와 커버가 분리된 모습을 도시한 도면이다. 도 3은 일 실시예에 따른 로봇청소기의 저면을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇청소기는 본체(10)와, 본체(10)의 상부를 덮는 커버(20)와, 청소 공간에 존재하는 먼지를 쓸거나 비산시키는 브러시유닛(30)과, 본체(10)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부(40)와, 본체(10)를 구동시키는 구동장치(50)를 포함할 수 있다.
본체(10)는 로봇청소기의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지할 수 있다.
커버(20)는 본체(10)의 주행방향에 수직한 상방의 이미지를 촬상하기 위한 상방 카메라부(미도시)에서 생성되는 빛을 투과시키는 투과창(21)을 포함할 수 있다.
브러시유닛(30)은 본체(10)의 후면 하부에 형성된 흡입구(11)에 장착되는 메인 브러시(31)와, 메인 브러시(31)를 회전시키는 메인 브러시 모터(33)와, 메인 브러시(31)에 결합되며 메인 브러시 모터(33)의 회전력을 전달받아 메인 브러시(31)를 회전시키는 회전축(35)과, 메인 브러시(31)에 의해 집진된 먼지 등의 이물질을 모으는 먼지통(37)을 포함하여 구성될 수 있다.
메인 브러시(31)는 본체(10)의 하측 바닥면의 먼지를 쓸거나 비산시킴으로써 먼지의 흡입 효율을 향상시킬 수 있다. 이러한 메인 브러시(31)는 드럼 형상을 가지며 롤러(31a)와 브러시(31b)로 구성될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만 브러시유닛(30)은 청소 효율을 향상시키기 위해 메인 브러시(31)의 양측에 배치되어 메인 브러시(31)가 쓸지 못하는 곳의 먼지를 쓸어 주는 사이드 브러시(미도시)를 더 포함할 수 있다.
메인 브러시 모터(33)는 회전력을 발생시켜 메인 브러시(31)의 롤러(31a)를 회전시킬 수 있다. 메인 브러시 모터(33)와 메인 브러시(31)는 회전축(35)에 의해 연결되어 메인 브러시 모터(33)의 회전력은 메인 브러시(31)에 전달될 수 있다.
전원부(40)는 구동장치(50)를 회전시키는 구동모터(53)와 메인 브러시(31)를 회전시키는 메인 브러시 모터(33) 및 그 외 본체(10)를 구동시키기 위한 각 구동부와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리(41)를 포함할 수 있다. 배터리(41)는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련될 수 있다. 배터리(41)는 본체(10)가 청소 과정을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
구동장치(50)는 구동모터(53)에 의해 회전되어 본체(10)가 청소를 위해 이동하도록 할 수 있다. 구동장치(50)는 본체(10)에 설치되어 본체(10)를 구동하는 바퀴(100)와, 바퀴(100)를 회전시키기 위해 회전력을 생성하는 구동모터(53)와, 바퀴(100)에 마련되며 구동모터(53)의 회전력을 전달받아 바퀴(100)를 회전시키는 구동축(55)을 포함할 수 있다. 구동모터(53)와 바퀴(100)는 구동축(55)에 의해 연결되어 구동모터(53)의 회전력을 바퀴(100)로 전달할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 바퀴를 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 바퀴의 다른 측면이 보이도록 도시한 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 바퀴의 측면을 도시한 도면이다. 도 7은 일 실시예에 따른 바퀴의 단면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 바퀴(100)는 피청소면과 접촉하는 외륜(110)과, 외륜(110)의 내부에 설치되고 구동모터(53, 도 2 내지 도 3 참조)에 의해 구동력을 전달받는 내륜(150)을 포함할 수 있다.
외륜(110)은 타이어로 형성될 수 있다. 외륜(110)은 피청소면과 접촉하는 트레드(111)를 포함할 수 있다. 즉, 트레드(111)는 피청소면과 접촉하는 타이어의 표면일 수 있다. 트레드(111)는 외륜(110)의 외주면일 수 있다.
외륜(110)은 트레드(111)의 양 측면에 마련되는 사이드월(113, 114)을 포함할 수 있다. 사이드월(113, 114)은 한 쌍으로 마련되어 트레드(111)의 양 측면에 각각 마련될 수 있다. 사이드월(113, 114)은 트레드(111)의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월(113)과 제2사이드월(114)을 포함할 수 있다. 외륜(110)은 제1사이드월(113) 및 제2사이드월(114)에서 트레드(111)로 전환되는 숄더(115)를 포함할 수 있다. 즉, 숄더(115)는 트레드(111)의 테두리인 동시에 사이드월(113, 114)의 테두리일 수 있다.
외륜(110)은 트레드(111)에 원주 방향으로 연결되도록 형성되는 트레드 패턴(120)을 포함할 수 있다. 트레드(111)에 트레드 패턴(120)이 형성된 경우 트레드 패턴(120)이 피청소면과 접촉하기 때문에, 트레드 패턴(120)이 트레드(111)일 수 있다. 트레드 패턴(120)은 트레드(111)에 함몰되어 형성되는 복수개의 트레드 홈(130)에 의해 형성될 수 있다. 피청소면과 접촉하는 트레드 패턴(120)이 트레드(111)에 원주 방향으로 연결되도록 형성되기 때문에, 바퀴(100)는 피청소면과 항상 접촉되어 있을 수 있다. 이로 인해, 바퀴(100)와 피청소면 사이의 마찰계수가 낮은 상황에서도 로봇청소기의 높은 주행 성능을 제공할 수 있다. 즉, 피청소면에 물이 묻어 미끄러운 상태에서도 트레드 패턴(120)에 의해 바퀴(100)가 항상 피청소면과 접촉되어 있기 때문에, 로봇청소기는 높은 주행 성능을 가질 수 있다.
이를 다시 자세히 설명하면, 로봇청소기는 건식 청소와 습식 청소로 나누어 질 수 있는데, 로봇청소기가 건식 청소로 사용되는 경우에는 피청소면이 미끄럽지 않기 때문에, 바퀴(100)가 피청소면과 항상 접촉되어있지 않아도 마찰계수가 높으므로 미끄러지지 않고 주행할 수 있다. 로봇청소기가 습식 청소로 사용되는 경우에는 피청소면에 묻은 물로 인해 피청소면이 미끄러운 상태가 되어 마찰계수가 낮아지기 때문에, 바퀴(100)가 미끄러질 수 있다. 그러나, 트레드(111)에 원주 방향으로 연결되도록 형성되는 트레드 패턴(120)에 의해 바퀴(100)가 항상 피청소면과 접촉되기 때문에, 바퀴(100)는 미끄러지지 않고 로봇청소기가 주행할 수 있도록 할 수 있다.
외륜(110)은 트레드(111)에 함몰되어 형성되는 복수개의 트레드 홈(130)을 포함할 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)은 외륜(110)의 반경 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)은 사각 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)에 의해 트레드(111)에 형성되는 트레드 패턴(120)은 외륜(110)의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월(113) 및 제2사이드월(114)과 교대로 연결되는 형상을 가질 수 있다.
복수개의 트레드 홈(130)은 외륜(110)의 축 방향으로 일측이 개방되도록 형성될 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)은 외륜(110)의 일 측면에서 일측은 외륜(110)의 축 방향으로 개방되고, 타측은 외륜(110)의 축 방향으로 개방되지 않을 수 있다. 즉, 복수개의 트레드 홈(130)은 외륜(110)의 축 방향으로의 길이가 트레드(111)의 폭보다 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)은 외륜(110)의 폭인 트레드(111)의 폭보다는 짧고, 외륜(110)의 폭의 절반보다는 길게 연장되도록 형성될 수 있다.
복수개의 트레드 홈(130)은 외륜의 축 방향을 기준으로 할 때, 외륜(110)의 일 측면인 제1사이드월(113)을 향해 개방되는 복수개의 제1트레드 홈(131)과, 외륜(110)의 타 측면인 제2사이드월(114)을 향해 개방되는 복수개의 제2트레드 홈(133)을 포함할 수 있다. 복수개의 제1트레드 홈(131)과 복수개의 제2트레드 홈(133)은 교대로 형성될 수 있다.
복수개의 제1트레드 홈(131) 각각은 제1사이드월(113)을 향해 개방되는 제1개구(132)를 포함할 수 있다. 복수개의 제1트레드 홈(131) 각각은 제1개구(132)의 반대측이 외륜(110)의 축 방향으로 끝부분이 경사지게 형성될 수 있다. 제1개구(132)의 반대측인 복수개의 제1트레드 홈(131) 각각의 끝부분은 변형홈(140)의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성될 수 있다. 이에 대한 설명은 하기하도록 한다.
복수개의 제2트레드 홈(133) 각각은 제2사이드월(114)을 향해 개방되는 제2개구(134)를 포함할 수 있다. 복숙의 제2트레드 홈(133) 각각은 제2개구(134)의 반대측이 외륜(110)의 축 방향으로 끝부분이 경사지게 형성될 수 있다. 제2개구(134)의 반대측인 복수개의 제2트레드 홈(133) 각각의 끝부분은 복수개의 제1트레드 홈(131)과 마찬가지로 변형홈(140)의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성될 수 있다. 이에 대한 설명은 하기하도록 한다.
외륜(110)은 외륜(110)의 축 방향으로 일부만 절개되도록 형성되는 복수개의 변형홈(140)을 포함할 수 있다. 로봇청소기는 문턱 등의 장애물을 넘어갈 때, 장애물이 복수개의 트레드 홈(130) 중 하나에 일부가 수용되면서 장애물의 일부가 수용된 트레드 홈(130)과 대응되는 위치에 형성된 변형홈(140)에 의해 외륜(110)이 변형되어 장애물을 용이하게 넘어갈 수 있다. 외륜(110)은 변형홈(140)의 높이만큼 변형량이 제한될 수 있다.
로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 용이하게 승월하기 위해서는 트레드(111)에 형성되는 트레드 패턴이 원주 방향으로 연결되지 않고, 끊어지게 형성되어야 유리할 수 있다. 로봇청소기가 장애물을 넘어갈 때, 로봇청소기는 장애물로부터 가로 방향과 세로 방향으로 각각 반력을 받을 수 있다. 로봇청소기가 장애물을 넘어가기 위해서는 장애물의 가로 방향 반력보다 큰 외륜(110)의 접지력을 필요로 할 수 있다. 로봇청소기가 장애물의 가로 방향 반력보다 큰 외륜(110)의 접지력을 갖지 못하면, 외륜(110)은 그 자리에서 슬립상태가 되기 때문에, 장애물을 승월하기 어려울 수 있다. 트레드(111)에 형성되는 트레드 패턴이 원주 방향으로 연결되지 않고, 끊어지게 형성되면, 로봇청소기가 장애물을 넘어갈 때, 외륜(110)의 접지력이 향상되어 장애물을 용이하게 승월할 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같이, 로봇청소기가 습식 청소로 사용되는 경우 미끄러지지 않고 주행 성능을 향상시킬 수 있도록 트레드 패턴(120)이 트레드(111)의 원주 방향으로 연결되도록 형성되기 때문에, 로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 넘어갈 때는 트레드 패턴(120)이 원주 방향으로 연결되지 않고 끊어지게 형성된 것과 동일한 효과를 얻기 위해 외륜(110)에는 복수개의 변형홈(140)이 형성될 수 있다. 즉, 로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 넘어갈 때, 장애물이 복수개의 트레드 홈(130) 중 하나에 일부가 수용되면서 장애물의 일부가 수용된 트레드 홈(130)과 대응되는 위치에 형성된 변형홈(140)이 변형될 수 있다. 변형홈(140)이 변형되면, 외륜(110)의 축 방향으로 트레드 홈(130)이 형성된 위치에서는 트레드(111) 전체에 트레드 홈(130)이 형성된 효과가 있을 수 있다. 즉, 로봇청소기가 장애물을 넘어갈 때는 장애물의 일부가 수용된 트레드 홈(130)이 트레드(111)의 폭의 길이만큼 연장된 효과가 있기 때문에, 트레드 패턴(120)이 원주 방향으로 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 로봇청소기는 문턱 등의 장애물을 용이하게 승월할 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 축 방향으로 복수개의 트레드 홈(130)과 대응되는 위치의 사이드월(113, 114)에 형성될 수 있다. 즉, 복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 축 방향으로 제1트레드 홈(131) 및 제2트레드 홈(133)과 대응되는 위치의 사이드월(113, 114)에 형성될 수 있다. 복수개의 트레드 홈(130)은 복수개의 제1트레드 홈(131)과 복수개의 제2트레드 홈(133)이 교대로 형성되기 때문에, 복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 양 측면에 각각 형성될 수 있다. 즉, 복수개의 변형홈(140)은 제1사이드월(113) 및 제2사이드월(114)에 각각 형성될 수 있다. 따라서, 로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 넘어갈 때, 외륜(110)은 외륜(110)의 양 측면 중 변형홈(140)이 형성된 일측으로만 변형이 발생될 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 축 방향으로 외륜(110)의 폭의 절반보다 짧게 연장되도록 형성될 수 있다. 즉. 복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 축 방향으로 복수개의 트레드 홈(130)과 대응되는 위치에 형성되기 때문에, 외륜(110)의 폭의 절반보다 길게 연장되도록 형성되는 복수개의 트레드 홈(130)으로 인해 외륜(110)의 폭의 절반보다 짧게 연장되도록 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 변형홈(140)이 바퀴(100)의 축 방향으로 연장되는 길이가 길어질수록 복수개의 트레드 홈(130)은 바퀴(100)의 축 방향으로 연장되는 길이가 짧아질 수 있다. 복수개의 변형홈(140)이 바퀴(100)의 축 방향으로 연장되는 길이가 짧을수록 로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 승월할 수 있는 승월 성능이 향상될 수 있다. 복수개의 변형홈(140)이 바퀴(100)의 축 방향으로 연장되는 길이가 길어질수록 로봇청소기의 주행 성능이 향상될 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 원주 방향으로의 길이가 복수개의 트레드 홈(130)의 원주 방향 길이와 동일하거나 원주 방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 외륜(110)의 축 방향으로 끝부분이 복수개의 변형홈(140)의 바닥면으로부터의 높이가 점차적으로 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 로봇청소기가 문턱 등의 장애물을 넘어갈 때, 바퀴(100)가 장애물에 지지되는 지지력을 향상시킬 수 있다. 복수개의 변형홈(140)은 복수개의 트레드 홈(130)과 대응되는 위치에 형성되기 때문에, 복수개의 트레드 홈(130)의 타측은 외륜(110)의 축 방향으로 끝부분이 복수개의 변형홈(140)의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성될 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 숄더(115)와 교차가 방지되도록 형성될 수 있다. 즉, 사이드월(113, 114)에 형성되는 복수개의 변형홈(140)은 숄더(115)와 교차되지 않도록 숄더(115)의 아래 부분에 형성될 수 있다.
복수개의 변형홈(140)은 사각 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 바퀴(100)의 측면에서 볼 때, 복수개의 변형홈(140)은 사각 형상으로 형성될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 트레드 홈이 삼각 형상을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면이다. 도 9는 일 실시예에 따른 트레드 홈이 외륜의 폭의 절반보다 짧게 연장된 모습을 도시한 도면이다. 도 10은 일 실시예에 따른 트레드 홈이 모두 외륜의 일 측면을 향해 개방된 모습을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 트레드 홈(135)은 삼각 형상으로 형성될 수 있다. 트레드 홈(135)의 형상이 삼각 형상으로 형성됨에 따라 트레드 패턴(125)의 형상이 도 4 내지 도 5에 도시된 트레드 패턴(120)의 형상과는 상이하지만, 형상만 상이할 뿐 다른 구성은 모두 동일할 수 있다. 또한, 변형홈(145)이 도 4 내지 도 5에 도시된 변형홈(140)과는 형상이 일부 상이할 수 있지만, 다른 구성은 모두 동일할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 트레드 홈(136)은 사각 형상으로 형성되되, 도 4 내지 도 5에 도시된 트레드 홈(130)과 비교하여 트레드 홈(136)은 외륜(110)의 축 방향으로의 길이가 외륜(110)의 폭의 절반보다 짧게 연장되도록 형성될 수 있다. 트레드 홈(136)의 외륜(110)의 축 방향으로의 길이가 짧아진 만큼 변형홈(146)의 외륜(110)의 축 방향으로의 길이는 길어질 수 있다. 즉, 변형홈(146)의 외륜(110)의 축 방향으로의 길이는 외륜(110)의 폭의 절반보다 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 트레드 홈(136)과 변형홈(146)의 외륜(110)의 축 방향으로의 길이가 달라져 트레드 패턴(126)의 형상도 도 4 내지 도 5에 도시된 트레드 패턴(120)과는 형상이 상이하지만, 트레드 패턴(126)이 트레드(111)에 외륜(110)의 원주 방향으로 연결되도록 형성되는 구성은 동일할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 트레드 홈(137)은 모두 외륜(110)의 일 측면을 향해 개방되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 4 내지 도 5에 도시된 트레드 홈(130)과 비교하여 트레드 홈(137)은 외륜(110)의 양 측면을 향해 개방되도록 형성되는 구성이 교대로 배치되는 구성이 아닌 모든 트레드 홈(137)이 외륜(110)의 일 측면을 향해서만 개방되도록 형성될 수 있다. 트레드 홈(137)이 형성되는 위치가 달라졌기 때문에, 변형홈(147)의 위치도 외륜(110)의 일 측면에만 형성될 수 있다. 또한, 트레드 패턴(127)도 도 4 내지 도 5에 도시된 트레드 패턴(120)과는 형상이 상이하지만, 트레드 패턴(127)이 트레드(111)에 외륜(110)의 원주 방향으로 연결되도록 형성되는 구성은 동일할 수 있다. 또한, 도면상에는 트레드 홈(137)이 외륜(110)의 양 측면 중 우측면을 향해 개방된 구성이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 트레드 홈(137)은 외륜(110)의 양 측면 중 좌측면을 향해 개방되도록 형성될 수도 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 변형홈이 삼각 형상의 단면을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면이다. 도 12는 일 실시예에 따른 변형홈이 타원 형상의 단면을 갖도록 형성된 모습을 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 변형홈(148)이 삼각 형상의 단면을 갖도록 형성되거나, 변형홈(149)이 타원 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 변형홈(148, 149)의 형상이 도 6에 도시된 사각 형상의 단면을 갖는 변형홈(140)의 형상과 차이가 있지만, 형상의 차이만 있을 뿐, 나머지 구성은 모두 동일할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 로봇청소기를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 이는 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 개시된 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 본체 11 : 흡입구
20 : 커버 21 : 투과창
30 : 브러시유닛 31 : 메인 브러시
31a : 롤러 31b : 브러시
33 : 메인 브러시 모터 35 : 회전축
37 : 먼지통
40 : 전원부 41 : 배터리
50 : 구동장치
53 : 구동모터 55 : 구동축
100 : 바퀴
110 : 외륜 111 : 트레드
113 : 제1사이드월 114 : 제2사이드월
115 : 숄더
120, 125, 126, 127 : 트레드 패턴
130, 135, 136, 137 : 트레드 홈
131 : 제1트레드 홈 132 : 제1개구
133 : 제2트레드 홈 134 : 제2개구
140, 145, 146, 147, 148, 149 : 변형홈
150 : 내륜

Claims (20)

  1. 본체;
    상기 본체에 설치되고, 구동모터에 의해 구동되어 상기 본체를 구동하는 바퀴;를 포함하고,
    상기 바퀴는,
    피청소면과 접촉하는 외륜;
    상기 외륜의 내부에 설치되고, 상기 구동모터에 의해 구동력을 전달받는 내륜;을 포함하고,
    상기 외륜은,
    피청소면과 접촉하는 트레드;
    상기 트레드의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월과 제2사이드월을 포함하는 사이드월;
    상기 트레드에 함몰되어 형성되고, 일측이 상기 제1사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제1트레드 홈과, 일측이 상기 제2사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제2트레드 홈이 교대로 마련되는 복수개의 트레드 홈; 및
    상기 제1트레드 홈 및 제2트레드 홈과 대응되는 위치에 상기 외륜의 축 방향으로 형성되는 복수개의 변형홈;
    을 포함하는 로봇청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈 각각은 상기 외륜의 축 방향으로 끝부분이 상기 복수개의 변형홈 각각의 바닥면으로부터의 높이가 점차적으로 낮아지도록 경사지게 형성되는 로봇청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1트레드 홈은 상기 제1사이드월을 향해 개방되는 제1개구를 포함하고, 상기 제2트레드 홈은 상기 제2사이드월을 향해 개방되는 제2개구를 포함하는 로봇청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1트레드 홈 및 제2트레드 홈은 각각 상기 외륜의 축 방향으로 상기 제1개구 및 제2개구의 반대측의 끝부분이 상기 복수개의 변형홈의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성되는 로봇청소기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에 각각 형성되는 로봇청소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈 중 상기 제1트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 변형홈은 상기 제2사이드월에 형성되고, 상기 제2트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 변형홈은 상기 제1사이드월에 형성되는 로봇청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈은 원주 방향으로의 길이가 상기 복수개의 트레드 홈의 원주 방향 길이보다 길게 형성되는 로봇청소기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 트레드 홈은 상기 외륜의 축 방향으로 상기 외륜의 폭의 절반보다 길게 연장되도록 형성되는 로봇청소기.
  9. 제 1 항에 있어서.
    상기 복수개의 변형홈은 상기 외륜의 축 방향으로 상기 외륜의 폭의 절반보다 짧게 연장되도록 형성되는 로봇청소기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 장애물의 일부가 수용된 상기 트레드 홈과 대응되는 위치에 형성된 상기 변형홈에 의해 상기 외륜이 변형되면서 상기 장애물을 넘어가는 로봇청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 외륜은 상기 외륜의 양 측면 중 상기 변형홈이 형성된 일측으로만 변형이 발생되는 로봇청소기.
  12. 제 1 항에 있어서.
    상기 외륜은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에서 상기 트레드로 전환되는 숄더를 포함하고, 상기 복수개의 변형홈은 상기 숄더와 교차가 방지되도록 형성되는 로봇청소기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 트레드 홈은 사각 형상을 갖도록 형성되는 로봇청소기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 트레드 홈은 삼각 형상을 갖도록 형성되는 로봇청소기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈은 사각 형상의 단면을 갖도록 형성되는 로봇청소기.
  16. 본체;
    상기 본체에 설치되고, 구동모터에 의해 구동되어 상기 본체를 구동하는 바퀴;를 포함하고,
    상기 바퀴는,
    피청소면과 접촉하는 트레드;
    상기 트레드의 양 측면에 각각 마련되는 제1사이드월과 제2사이드월을 포함하는 사이드월;
    상기 트레드에 함몰되어 형성되고, 일측이 상기 제1사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제1트레드 홈과, 일측이 상기 제2사이드월을 향해 개방되도록 형성되는 제2트레드 홈이 교대로 형성되는 복수개의 트레드 홈; 및
    상기 바퀴의 축 방향으로 상기 바퀴의 양 측면에 형성되고, 상기 바퀴의 축 방향으로 상기 복수개의 트레드 홈과 대응되는 위치에 형성되는 복수개의 변형홈;
    을 포함하는 로봇청소기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈은 상기 바퀴의 축 방향으로 끝부분이 점차적으로 높이가 낮아지도록 경사지게 형성되고, 상기 복수개의 트레드 홈은 일측이 상기 바퀴의 축 방향으로 개방되도록 형성되고, 타측이 상기 바퀴의 축 방향으로 끝부분이 상기 복수개의 변형홈의 끝부분과 대응되는 경사를 갖도록 경사지게 형성되는 로봇청소기.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈은 상기 제1사이드월 및 제2사이드월에 각각 형성되는 로봇청소기.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수개의 변형홈이 상기 바퀴의 축 방향으로 연장되는 길이가 길어질수록 상기 복수개의 트레드 홈은 상기 바퀴의 축 방향으로 연장되는 길이가 짧아지는 로봇청소기.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 바퀴의 원주 방향을 기준으로 상기 복수개의 변형홈의 길이는 상기 복수개의 트레드 홈의 길이와 동일하거나 더 길게 형성되는 로봇청소기.
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