KR20240112638A - 청소기 노즐 - Google Patents

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KR20240112638A KR1020230004907A KR20230004907A KR20240112638A KR 20240112638 A KR20240112638 A KR 20240112638A KR 1020230004907 A KR1020230004907 A KR 1020230004907A KR 20230004907 A KR20230004907 A KR 20230004907A KR 20240112638 A KR20240112638 A KR 20240112638A
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홍우
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 청소기 노즐에 관한 것으로, 노즐 하우징, 상기 노즐 하우징에 대하여 회전 가능하게 결합되는 아지테이터, 상기 노즐 하우징에 결합되고 바닥을 따라 구름 이동하는 구동휠 및 상기 구동휠에 구동력을 제공하는 구동 모터를 포함하여, 흡입 모터의 흡입력에 의하여 청소기 노즐과 바닥이 흡착되더라도 사용자가 용이하게 청소기 노즐을 조작할 수 있는 효과가 있다.

Description

청소기 노즐 {NOZZLE FOR CLEANER}
본 발명은 청소기 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아지테이터를 회전시켜 바닥면의 먼지를 흡입하는 청소기 노즐에 관한 것이다.
진공 청소기는 청소기 본체의 내부에 장착되는 흡입 모터에서 발생되는 흡입력을 이용하여 먼지와 공기를 흡입하고, 공기로부터 먼지를 분리하여 집진하는 장치를 가리킨다.
흡입 노즐이란 바닥에 닿아 먼지와 공기를 직접적으로 흡입하는 부분을 가리킨다. 청소기 본체의 내부에 장착된 흡입 모터에서 발생된 흡입력은 흡입 모터로 전달되고, 이 흡입력에 의해 먼지와 공기는 흡입 노즐로 빨려 들어간다.
흡입 노즐에는 아지테이터(agitator)가 설치된다. 아지테이터는 회전하면서 바닥 또는 카페트 속의 먼지를 긁어내어 청소 성능을 향상시키는 역할을 한다.
한편, 바닥에 카펫 등이 있는 경우, 흡입 모터의 흡입력으로 인하여 흡입 노즐과 카펫 사이의 마찰이 증가되고, 흡입 노즐의 전진이 어려워지는 현상이 발생될 수 있다.
또한, 흡입 노즐의 흡입구에 카펫 등이 말려들어가 아지테이터의 회전을 막는 현상이 발생될 수 있다.
이와 관련하여, 미국등록특허 US 11039722에는 별도의 구동장치를 구비한 청소 장치가 개시되어 있다.
상기 청소 장치는 흡입구에 가해지는 조작력을 감지하고, 흡입구에 부착된 별도의 구동장치를 연동시켜 사용자의 조작성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 상기와 같은 청소 장치는 휠의 회전 방향과 반대 방향으로 사용자가 조작하는 경우, 동력 전달을 차단하는 장치를 구비하지 않아 기어나 풀리(pulley)와 같은 부품에 파손이 발생할 수 있다.
또한, 상기와 같은 청소 장치는 휠이 하우징에 고정되어 있으므로, 바닥에 굴곡 또는 높이차가 있는 경우 접지력이 저하될 수 있는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 청소기 노즐이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 흡입 모터 작동 중에 사용자가 작은 힘으로도 청소기 본체를 밀어 청소기 노즐을 전진 이동시킬 수 있는 청소기 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 카펫 등이 청소기 노즐의 흡입구를 막는 현상을 방지할 수 있는 청소기 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 사용자가 청소기 본체를 당겨 청소기 노즐을 후진 이동시킬 경우에 동력 전달을 위한 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 청소기 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 바닥이 균일하지 않은 경우에도 청소기 노즐과 바닥 사이의 접지력을 유지시킬 수 있는 청소기 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청소기 노즐은, 노즐 하우징; 상기 노즐 하우징에 대하여 회전 가능하게 결합되는 아지테이터; 상기 노즐 하우징에 결합되고, 바닥을 따라 구름 이동하는 구동휠; 및 상기 구동휠에 구동력을 제공하는 구동 모터;를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명에 의한 청소기 노즐은, 상기 구동 모터와 상기 구동휠을 연결시키는 감속기;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 감속기는, 상기 구동 모터의 동력을 전달받는 제1 기어; 및 상기 구동휠을 회전시키는 제2 기어;를 포함하고, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이의 동력 전달은 상기 노즐 하우징의 이동 방향에 따라 연결 또는 해제될 수 있다.
그리고, 상기 감속기는, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 연결시키는 클러치 기어;을 더 포함할 수 있다. 이를 통하여 제1 기어와 제2 기어의 동력 전달을 연결 또는 해제할 수 있다.
따라서, 상기 구동 모터가 작동되면, 상기 아지테이터와 상기 구동휠이 동일 방향으로 회전될 수 있다.
구체적으로, 상기 노즐 하우징이 제1 방향으로 이동될 경우, 상기 아지테이터와 상기 구동휠이 동일 방향으로 회전될 수 있다.
그리고, 상기 노즐 하우징이 상기 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 이동될 경우, 상기 아지테이터의 회전 방향과 상기 구동휠의 회전 방향이 서로 다를 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 청소기 노즐은, 상기 구동부 하우징에 힌지 결합되고, 상기 구동휠 및 상기 구동 모터가 결합되는 구동부 암; 상기 노즐 하우징에 결합되고, 상기 구동부 암이 힌지 결합되는 구동부 하우징; 및 상기 구동부 암과 상기 구동부 하우징과 접촉되고, 상기 구동부 암에 복원력을 제공하는 토션 스프링;을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 청소기 노즐은, 노즐 하우징; 상기 노즐 하우징에 대하여 회전 가능하게 결합되는 아지테이터; 상기 아지테이터에 구동력을 제공하는 구동 모터; 및 상기 노즐 하우징에 결합되고, 상기 구동 모터의 동력을 전달받아 회전되는 구동휠;을 포함하고, 상기 구동 모터가 작동되면, 상기 아지테이터 및 상기 구동휠이 서로 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
이를 통하여, 하나의 모터로 아지테이터 및 구동휠을 회전시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 청소기 노즐에 의하면, 구동 모터를 작동시켜 구동휠을 회전시킴으로써 청소기 노즐을 전진 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
그에 따라, 흡입 모터의 흡입력에 의하여 청소기 노즐과 바닥이 흡착되더라도 사용자가 용이하게 청소기 노즐을 조작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 구동휠이 카펫 등을 당기면서 카펫 등이 흡입구로 빨려 들어가는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 청소기 노즐의 이동 방향에 따라 구동 모터와 구동 휠 사이에 동력 전달을 연결 또는 해제시켜, 사용자가 청소기 본체를 당겨 청소기 노즐을 후진 이동시킬 경우 구동 모터와 구동휠 사이의 동력 전달을 해제시켜 동력 전달을 위한 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 구동휠이 힌지 결합되어 상하로 이동 가능하게 구비되므로, 바닥이 균일하지 않은 경우에도 청소기 노즐과 바닥 사이의 접지력을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐에서 구동부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해사시도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐의 구동부에서 감속기 내부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 도 7의 측면도이다.
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.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐을 설명하기 위한 측면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐을 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있고, 도 4 내지 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐에서 구동부를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐의 구동부에서 감속기 내부를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 청소기 노즐(1)을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 청소기 노즐(1)은, 일 예로 핸디형 청소기 또는 캐니스터형 청소기에 연결되어 사용될 수 있다.
또한 본 명세서에서 "바닥면"은 거실이나 방의 바닥면을 의미할 뿐만 아니라, 카펫 등과 같은 청소면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
즉, 청소기 노즐(1)은 청소기 본체(2) 또는 연장관(3)에 착탈 가능하게 연결될 수 있다. 청소기 노즐(1)은 상기 청소기 본체(2) 또는 연장관(3)과 연결됨에 따라서, 사용자가 상기 청소기 노즐(1)을 이용하여 바닥면을 청소할 수 있다. 이때, 청소기 노즐(1)이 연결되는 청소기 본체(2)는 멀티 싸이클론 방식으로 공기 중의 먼지를 분리할 수 있다.
청소기 노즐(1)은 청소기 본체(2)로부터 전원을 공급받아 작동될 수 있다. 구체적으로, 청소기 노즐(1)은 청소기 본체(2)에 구비된 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받아 작동될 수 있다.
청소기 노즐(1)이 연결되는 청소기 본체(2)는 흡입 모터(미도시)를 포함하므로, 흡입 모터(미도시)에 의해서 발생되는 흡입력이 청소기 노즐(1)로 인가될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 청소기 노즐(1)은 바닥면의 이물질과 공기를 흡입하여 청소기 본체(2)로 안내하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 노즐(1)은 노즐 하우징(100), 아지테이터(200), 구동부(300) 및 연결관(400)을 포함한다.
참고로, 본 발명에서 사용되는 방향을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 흡입구(121)를 기준으로 하여 청소기 노즐(1)의 방향을 정의할 수 있다. 구체적으로, 흡입구(121)를 기준으로 아지테이터(200)가 배치된 방향을 청소기 노즐(1)의 전방이라고 부를 수 있고, 흡입구(121)를 기준으로 구동부(300)가 배치된 방향을 청소기 노즐(1)의 후방이라고 부를 수 있다. 또한, 청소기 노즐(1)이 바닥면(지면)에 놓여진 상태(아지테이터(200)와 구동부(300)가 바닥면과 접촉하고 있는 상태)를 기준으로, 바닥면에서 멀어지는 방향을 상방(상측)이라고 부를 수 있고, 바닥면에 가까워지는 방향을 하방(하측)이라고 부를 수 있다.
노즐 하우징(100)은, 아지테이터(200) 및 구동부(300)가 결합되고, 청소기 노즐(1)의 외형을 이룰 수 있다. 또한, 노즐 하우징(100)에는 연결관(400)이 결합될 수 있다.
노즐 하우징(100)은 연결관(400)이 결합되는 노즐 하우징(100)의 상측 면(110)을 포함할 수 있다.
아지테이터(200)와 구동부(300)가 바닥면(지면)에 접촉된 상태를 기준으로, 노즐 하우징(100)의 상측 면(110)은 지면과 소정 각도록 경사지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 아지테이터(200)와 구동부(300)가 바닥면(지면)에 접촉된 상태를 기준으로, 상측 면(110)은 아지테이터(200)가 배치된 일측이 구동부(300)가 배치된 타측보다 지면에서 멀게 형성될 수 있다.
따라서 본 실시예에 의하면, 상기 노즐 하우징(100)의 전체 높이 중에서 후측의 높이를 줄일 수 있는 장점이 있다. 이 경우, 지면에서부터 연결관(400) 최상단까지의 높이를 낮아지게 할 수 있다. 상기와 같이, 지면에서부터 연결관(400) 최상단까지의 높이가 낮을수록 가구나 의자 등의 하측의 좁은 공간에도 청소기 노즐이 인입될 수 있고, 청소할 수 있는 구역이 더 넓어지는 효과가 있다.
노즐 하우징(100)은 아지테이터(200)와 구동부(300)가 배치되는 하측 면(120)을 포함할 수 있다.
이때, 하측 면(120)은 노즐 하우징(100)이 바닥면(지면)에 놓여진 상태에서 바닥면과 마주보도록 배치될 수 있다.
노즐 하우징(100)에는 흡입구(121)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 노즐 하우징(100)의 하측 면(120)에는 흡입구(121)가 형성될 수 있다. 흡입구(121)는 먼지가 포함된 공기가 유입될 수 있는 공간을 의미한다. 이와 같은 구성으로, 청소기 본체(2)의 흡입 모터(미도시)가 작동되면 바닥면 주변에 존재하는 먼지 및 공기가 흡입구(121)를 통하여 청소기 노즐(1)의 유로 내부로 흡입될 수 있다.
노즐 하우징(100)의 내부에는, 아지테이터 모터(미도시)를 제어하기 위한 인쇄 회로 기판(미도시)이 설치될 수 있다.
또한, 노즐 하우징(100)에는 흡입구(121)와 연통되어 흡입구(121)에서 유입되는 공기를 청소기 본체(2)로 유도하는 유로가 형성될 수 있다.
유로는 노즐 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있고, 유로의 하측 단부는 흡입구(121)와 연통되며, 유로의 상측 단부는 연결관(400)에 연결될 수 있다.
이때, 흡입구(121)와 연결관(400)을 연결시키는 유로는 대략 상하 방향을 따라 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 먼지를 포함한 공기가 흡입되는 경로를 최소화시킬 수 있고, 유량 손실을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
캐스터(미도시)는 노즐 하우징(100)에 회전 가능하게 결합되고, 하측 면(120) 상에 배치되어 바닥면(지면)을 따라 구를 수 있다.
캐스터는 하측 면(120)에 적어도 하나 구비될 수 있다. 일 예로, 캐스터는 하측 면(120)의 전방에 하나 배치될 수 있다. 다른 예로, 캐스터는 하측 면(120)에서 좌우 방향으로 이격되어 한 쌍 배치될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 청소기 노즐(1)을 바닥면 위에 놓을 경우, 캐스터가 바닥면과 접촉될 수 있다. 따라서, 청소기 노즐(1)이 사용자의 조작에 의하여 이동될 경우, 노즐 하우징(100)과 바닥면 사이의 마찰을 감소시킬 수 있고 청소기 노즐(1)의 이동성이 향상될 수 있다.
아지테이터(200)는 노즐 하우징(100)에 설치되어 청소 대상물로부터 이물질을 분리하는 역할을 한다. 아지테이터(200)는 청소기 노즐(1)에서 전방에 배치될 수 있다. 아지테이터(200)는 노즐 하우징(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
아지테이터(200)는 원통 형태로 형성되고, 노즐 하우징(100)의 좌우 방향을 따라 배치될 수 있다. 즉, 아지테이터(200)의 길이 방향(축 방향)은 청소기 노즐(1)의 전후 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다.
아지테이터(200)의 외주면에는 브러쉬 또는 마찰력을 증가시킬 수 있는 부재가 구비될 수 있다.
아지테이터(200)에는 적어도 하나 이상의 기어가 구비되어 아지테이터 모터(미도시)로부터 회전 동력을 전달 받을 수 있다.
아지테이터(200)는 회전에 의하여 외부의 먼지 및 공기를 흡입구(121)로 안내할 수 있다. 아지테이터(200)는 바닥면과 마주보는 외주면이 흡입구(121)를 향하여 이동하는 방향으로 회전될 수 있다. 다시 말하면, 청소기 노즐(1)의 좌측에서 청소기 노즐(1)을 바라볼 때를 기준으로, 아지테이터(200)는 반 시계 방향으로 회전될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 외부의 먼지 및 공기는 아지테이터(200)와 마찰되면서 흡입구(121) 방향으로 안내될 수 있다.
한편, 아지테이터(200)는 노즐 하우징(100)에 교체 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 청소 환경에 따라 아지테이터(200)를 교체하여 청소할 수 있다.
한편, 바닥에 카펫 등이 있는 경우, 청소기 본체(2)의 흡입 모터의 흡입력으로 인하여 청소기 노즐(1)과 카펫이 서로 흡착될 수 있고, 청소기 노즐(1)과 카펫 사이의 마찰력이 증가되어, 청소기 노즐(1)의 이동이 어려워지는 현상이 발생될 수 있다.
또한, 청소기 노즐(1)의 흡입구(121)가 카펫으로 막혀 먼지 흡입이 어려워지는 현상이 발생될 수 있다.
그리고, 카펫과 아지테이터(200) 사이에 마찰도 증가되어 아지테이터(200)가 회전하지 못하면서 아지테이터 모터(미도시)에 과부하가 발생될 수 있다.
이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 구동부(300)를 통하여 청소기 노즐(1)의 이동력을 증가시키고, 청소기 노즐(1)과 카펫 등이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
구동부(300)는 노즐 하우징(100)에 결합되어, 노즐 하우징(100)을 이동시키도록 작동될 수 있다.
구체적으로, 구동부(300)는 노즐 하우징(100)을 전진 이동시키도록 작동될 수 있다. 즉, 구동부(300)는 구동 모터(310)의 동력을 이용하여 구동휠(320)을 회전시키고, 구동휠(320)이 지면을 구르면서 노즐 하우징(100)을 전진시킬 수 있다.
구동부(300)는 구동 모터(310), 구동휠(320), 감속기(330), 구동부 암(340) 및 구동부 하우징(350)을 포함한다.
구동 모터(310)는 노즐 하우징(100)의 후방에 배치될 수 있다. 구동 모터(310)는 구동부 암(340)에 결합될 수 있다.
구동 모터(310)는 구동휠(320)에 구동력을 제공할 수 있다. 구동 모터(310)는 청소기 본체(2)로부터 전원을 공급받아 전기 에너지를 모터 샤프트의 회전력으로 전환시킬 수 있다.
구동휠(320)은 바닥면(지면)과 접촉하여 지면 위를 구름 이동할 수 있다.
구동휠(320)은 감속기(330)를 통하여 구동 모터(310)와 결합될 수 있다. 그리고, 구동휠(320)은 구동부 암(340)을 통하여 구동부 하우징(350) 및 노즐 하우징(100)에 결합될 수 있다.
구동휠(320)은 구동 모터(310)의 동력을 전달 받아 회전될 수 있다. 구동휠(320)은 감속기(330)를 통하여 구동 모터(310)의 회전력을 전달받고, 바닥면을 따라 구르면서 노즐 하우징(100)을 전방으로 이동시킬 수 있다.
구동휠(320)은 소정 반경을 갖도록 구비되고, 축 방향을 따라 소정 폭을 갖도록 구비된다.
구동휠(320)은 노즐 하우징(100)의 후방에 배치될 수 있다. 그리고, 구동휠(320)의 연직 상측에는 연결관(400)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이와 같은 배치를 통하여, 구동휠(320)은 노즐 하우징(100)의 후방에서 노즐 하우징(100)을 전방으로 밀 수 있다.
구동휠(320)의 외주면에는 타이어가 구비된다. 타이어의 외주면에는 타이어의 접지력을 향상시킬 수 있도록 소정 패턴의 홈들이 함몰 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 타이어는 탄성을 가진 고무 재질로 형성될 수 있다. 이를 통하여 구동휠(320)과 바닥면 사이의 접지력을 향상시킬 수 있고, 노즐 하우징(100)을 이동시키는 구동력을 향상시킬 수 있다.
감속기(330)는 구동 모터(310)와 구동휠(320)을 연결시킬 수 있다. 감속기(330)는 적어도 하나 이상의 기어로 이루어지고, 구동 모터(310)에서 인가되는 회전력을 구동휠(320)로 전달하되, 기어비를 통하여 구동휠(320)의 회전 속도를 감속시킬 수 있다. 이를 통하여 구동휠(320)의 정밀한 회전을 제어할 수 있고, 구동휠(320)에 상대적으로 큰 힘을 제공할 수 있도록 할 수 있다.
감속기(330)는 감속기 하우징(331), 제1 기어(332), 제2 기어(333), 벨트(334), 연결 기어(335) 및 휠 샤프트(336)를 포함한다.
감속기 하우징(331)은 노즐 하우징(100)의 후방에 결합되고, 감속기(330)의 외관을 구성한다.
감속기 하우징(331)은 내부에 제1 기어(332), 제2 기어(333), 벨트(334) 및 연결 기어(335)를 수용할 수 있다. 또한, 감속기 하우징(331)은 내부에 구동 모터(310)의 샤프트(311) 및 휠 샤프트(336)의 적어도 일부가 회전 가능하게 수용될 수 있다.
따라서, 감속기 하우징(331)의 내부에서 구동 모터(310)의 동력이 구동휠(320)로 전달될 수 있다. 즉, 구동 모터(310)가 작동되면 제1 기어(332), 제2 기어(333), 벨트(334) 및 연결 기어(335)는 감속기 하우징(331)의 내부에서 회전될 수 있다.
감속기 하우징(331)은 구동부 암(340)과 결합될 수 있다.
제1 기어(332)는 구동 모터(310)의 동력을 전달받아 회전될 수 있다.
일 예로, 제1 기어(332)는 벨트(334)를 통하여 구동 모터(310)의 샤프트(311)와 연결되어, 구동 모터(310)의 동력을 전달받아 회전될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았으나 제1 기어(332)는 벨트를 통하여 구동 모터(310)의 샤프트(311)와 연결될 수 있다. 또 다른 예로, 도시되지는 않았으나, 제1 기어(332)는 기어이가 구비된 구동 모터(310)의 샤프트(311)와 치합되어 연결되는 것도 가능하다.
제1 기어(332)는 구동 모터(310)에서 전달된 동력을 제2 기어(333)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 기어(332)는 연결 기어(335)와 연동하여 회전되고, 연결 기어(335)는 제2 기어(333)와 벨트(334)를 통하여 연결될 수 있다. 이를 통하여 제1 기어(332)가 회전되면, 제2 기어(333)가 회전될 수 있다.
제2 기어(333)는 제1 기어(332)로부터 구동 모터(310)의 동력을 전달받아 구동휠(320)을 회전시킬 수 있다.
일 예로, 제2 기어(333)는 벨트(334)를 통하여 제1 기어(332) 및 연결 기어(335)와 연결되어, 구동 모터(310)의 동력을 전달받아 회전될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았으나 제2 기어(333)는 벨트를 통하여 제1 기어(332) 및 연결 기어(335)와 연결될 수 있다. 또 다른 예로, 도시되지는 않았으나, 제2 기어(333)는 제1 기어(332) 및 연결 기어(335)와 치합되어 연결되는 것도 가능하다.
제2 기어(333)는 구동 모터(310)에서 전달된 동력을 구동휠(320)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 기어(333)의 회전 중심에는 휠 샤프트(336)가 스플라인 결합될 수 있고, 휠 샤프트(336)는 구동휠(320)에 삽입 결합될 수 있다. 따라서, 제2 기어(333)가 회전되면 휠 샤프트(336)가 제2 기어(333)와 연동하여 회전되고, 휠 샤프트(336)의 회전에 따라 구동휠(320)이 회전될 수 있다.
벨트(334)는 구동 모터(310) 및 적어도 하나 이상의 기어를 연결시켜, 구동 모터(310)의 동력을 전달시킬 수 있다. 예를 들어, 벨트(334)는 구동 모터(310)의 샤프트(311)와 제1 기어(332)를 연결시킬 수 있고, 연결 기어(335)와 제2 기어(333)를 연결시킬 수 있다.
벨트(334)는 구동 모터(310)의 샤프트(311)와 제1 기어(332), 연결 기어(335) 및 제2 기어(333)의 외주면에 접촉되어 구동 모터(310)의 회전력을 전달하는 수단일 수 있다. 예를 들어, 벨트(334)의 내측 면에는 제1 기어(332), 연결 기어(335) 및 제2 기어(333)의 기어이와 치합될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 구동 모터(310)의 샤프트(311)가 회전하면 벨트(334)가 순환 이동하게되고, 그에 따라 제1 기어(332), 연결 기어(335) 및 제2 기어(333)가 회전되어 구동휠(320)이 회전될 수 있다.
연결 기어(335)는 제1 기어(332)와 연동하여 회전되고, 외주면 상에 벨트(334)가 결합되어, 제1 기어(332)로부터 전달된 동력을 제2 기어(333)에 전달할 수 있다.
연결 기어(335)는 제1 기어(332)와 결합하여 함께 회전될 수 있다.
일 예로, 연결 기어(335)는 제1 기어(332)의 샤프트가 삽입될 수 있다. 이때, 연결 기어(335)에는 일 방향 베어링(one way bearing)이 구비될 수 있다. 다른 예로, 연결 기어(335)와 제1 기어(332) 사이에는 클러치가 배치될 수 있다.
따라서, 연결 기어(335)는 제1 기어(332)의 회전 방향에 따라 제1 기어(332)와 함께 회전될 수 있다.
기본적으로, 구동 모터(310)가 작동되면, 연결 기어(335)는 제1 기어(332)와 함께 회전될 수 있다. 즉, 구동 모터(310)가 작동되면, 연결기어(335)는 제1 기어(332)와 같은 회전 속도로 회전될 수 있다. 그에 따라, 구동휠(320)도 일 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 청소기 노즐(1)이 전방(이하, '제1 방향'이라고 부를 수 있다.)으로 이동될 경우, 연결 기어(335)는 제1 기어(332)와 함께 회전될 수 있다. 그리고, 청소기 노즐(1)이 전방으로 이동될 경우, 아지테이터(200)와 구동휠(320)이 동일 방향으로 회전될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 청소기 노즐(1)이 전방으로 이동될 경우, 구동 모터(310)가 작동되면, 구동휠(320)은 노즐 하우징(100)을 전방으로 이동시키는 방향으로 회전될 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 청소기 노즐(1)을 전방으로 이동시킬 경우, 구동 모터(310)를 작동시켜 구동휠(320)을 회전시킴으로써 청소기 노즐(1)에 추가적인 이동력을 제공할 수 있다.
그에 따라, 청소기 본체(2)의 흡입 모터의 흡입력에 의하여 청소기 노즐(1)과 바닥이 흡착되더라도, 청소기 노즐(1)의 이동력이 증가되어 사용자가 용이하게 청소기 노즐(1)을 조작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바닥에 카펫 등이 깔려있는 상태에서, 흡입 모터가 작동되어 청소기 노즐(1)의 흡입구(121)에 카펫이 흡입되더라도, 구동휠(320)이 카펫을 후방으로 잡아당기므로, 카펫이 흡입구(121)로 빨려들어가는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 구동휠(320)에 외력이 인가되어 구동휠(320)의 회전이 멈추거나 상기 일 방향과 반대 방향으로 회전될 경우, 연결 기어(335)와 제1 기어(332) 사이의 동력 전달은 해제될 수 있다. 즉, 청소기 노즐(1)이 후방으로 이동될 경우, 연결 기어(335)는 제1 기어(332)와의 동력 전달이 해제될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 구동 모터(310)가 작동 중인 상황에서 청소기 노즐(1)이 후방(이하, '제2 방향'이라고 부를 수 있다.)으로 이동될 경우, 연결 기어(335)와 제1 기어(332)의 연결이 해제될 수 있다. 이와 함께, 제1 기어(332)와 제2 기어(333) 사이의 동력 전달이 해제될 수 있다. 그리고, 청소기 노즐(1)이 후방으로 이동될 경우, 아지테이터(200)의 회전 방향과 구동휠(320)의 회전 방향이 서로 다를 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 구동 모터(310)의 회전 방향과 구동휠(320)의 회전 방향이 다르더라도 연결 기어(335)와 제1 기어(332)의 연결이 해제되어 감속기(330)가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
휠 샤프트(336)는 제2 기어(333)의 회전 중심에 관통 결합되고, 제2 기어(333)와 함께 회전된다. 휠 샤프트(336)는 구동휠(320)에 삽입 결합되어 제2 기어(333)로 인가되는 동력을 구동휠(320)에 전달할 수 있다.
예를 들어, 휠 샤프트(336)는 원기둥 형태로 형성되고, 축 방향 일측 단부는 감속기 하우징(331) 내부에 수용되어 베어링에 결합되고, 축방향 타측 단부는 구동휠(320)에 삽입 결합될 수 있다.
구동부 암(340)은 구동부 하우징(350)에 힌지 결합되고, 구동휠(320) 및 구동 모터(310)가 결합될 수 있다.
구동부 암(340)은 암 바디(341), 힌지(342) 및 지지핀(343)을 포함한다.
암바디(341)는 청소기 노즐(1)의 외관 일부를 구성하고, 힌지(342) 및 지지핀(343)과 연결될 수 있다. 암바디(341)는 구동휠(320)의 축 방향 일측을 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 암 바디(341)는 평판 형태로 형성되고, 힌지(342) 및 지지핀(343)이 돌출 형성될 수 있다. 따라서, 암바디(341)는 힌지(342)를 축으로하여 회전될 수 있다.
힌지(342)는 암바디(341)에서 돌출 형성되고, 구동부 하우징(350)에 회전 가능하게 삽입 결합된다. 그리고, 힌지(342)는 감속기 하우징(331)에 결합될 수 있다.
예를 들어, 힌지(342)는 원기둥 형태로 형성되고, 축 방향 일측 단부는 암바디(341)에 연결되고, 축 방향 타측 단부는 감속기 하우징(331)에 결합된다. 이때, 힌지(342)의 축 방향 타측 단부는 감속기 하우징(331)에 키(key) 결합 가능하도록 적어도 하나 이상의 홈(342a)이 형성될 수 있다. 그리고, 감속기 하우징(331)에는 힌지(342)의 홈과 결합되기 위하여 상기 홈의 형상에 대응하는 돌기(331a)가 적어도 하나 이상 돌출 형성될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 힌지(342)를 축으로 하여 구동부 하우징(350) 및 감속기 하우징(331)이 회전될 수 있다.
지지핀(343)은 암바디(341)에서 돌출 형성되고, 감속기 하우징(331)에 결합될 수 있다.
예를 들어, 지지핀(343)은 원기둥 형태로 형성되고, 축 방향 일측 단부는 암바디(341)에 연결되고, 축 방향 타측 단부는 감속기 하우징(331)에 결합된다.
이와 같은 구성으로, 지지핀(343)은 구동부 암(340)과 감속기 하우징(331)을 결합시켜, 구동부 암(340)에 외력이 인가되어 회전되더라도 구동부 암(340)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 구동부 암(340)에는 구동휠(320)의 적어도 일부에 삽입되는 지지 샤프트(344)가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 지지 샤프트(344)는 원기둥 형태로 형성되고, 축 방향 일측 단부는 암바디(341)에 고정 결합되고, 축 방향 타측 단부는 구동휠(320)에 삽입 결합된다. 이때, 지지 샤프트(344)의 축 방향 타측 단부는 구동휠(320)에 구비된 베어링에 결합될 수 있다.
구동부 하우징(350)은 노즐 하우징(100)에 결합되고, 구동부 암(340)이 힌지 결합될 수 있다.
구동부 하우징(350)은 베이스(351), 측벽(352) 및 힌지 홀(353)을 포함한다.
베이스(351)는 노즐 하우징(100)에 결합되고, 한 쌍의 측벽(352)이 연결될 수 있다.
베이스(351)는 평판 형태로 형성되어 바닥을 마주보도록 배치될 수 있다. 그리고, 한 쌍의 측벽(352)은 베이스(351)에서 수직한 방향으로 절곡 연장 형성될 수 있다.
측벽(352)에는 힌지(342) 및 감속기 하우징(331)이 관통 결합될 수 있다. 즉, 측벽(352)에는 힌지 홀(353)이 형성되고, 힌지(342) 및 감속기 하우징(331)이 삽입 결합될 수 있다.
토션 스프링(360)은 구동부 암(340) 및 구동부 하우징(350)과 접촉되고, 구동부 암(340)에 복원력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 토션 스프링(360)은 구동부 암(340) 및/또는 구동부 하우징(350)의 외주면 상에 권선되고, 일측 단부는 구동부 하우징(350)에 결합되고, 타측 단부는 구동부 암(340)에 결합될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 바닥의 높이가 높아지는 경우에는 구동휠(320)이 돌출된 부분을 따라 상측으로 회전 이동될 수 있다. 또한, 바닥의 높이가 낮아지는 경우에는 토션 스프링(360)의 복원력에 의하여 구동휠(320)이 하측으로 회전 이동될 수 있다.
따라서, 바닥이 균일하지 않은 경우에도 청소기 노즐(1)과 바닥 사이의 접지력을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 노즐(1)은 하나의 구동 모터(310)를 통하여 구동휠(320)과 아지테이터(200)를 회전시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 아지테이터 모터를 생략하고, 하나의 구동 모터(310)에 구동휠(320)과 아지테이터(200)가 모두 연결될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 하나의 구동 모터(310)에서 발생되는 동력으로 구동휠(320)과 아지테이터(200)를 모두 회전시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 하나의 모터만으로도 조작력과 청소 능력을 모두 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 모터의 수를 감소시킴으로써 전력 소모를 줄여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전체적인 청소기 노즐(1)의 무게를 감소시켜 사용자가 용이하게 조작할 수 있는 효과가 있다.
연결관(400)은 흡입구(121)와 연통되는 유로가 형성되고, 노즐 하우징(100)과 연장관(3) 또는 노즐 하우징(100)과 청소기 본체(2)를 연결시킨다.
연결관(400)은 제1 조향부(410), 제2 조향부(420) 및 제3 조향부(430)를 포함한다.
연결관(400)은 내부에 파이프가 구비되어 노즐 하우징(100) 내부에 형성된 유로와 연통될 수 있다. 따라서, 흡입구(121)에서부터 연결관(400) 내부의 파이프까지 공기 및 먼지가 유동할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.
제1 조향부(410)는 파이프(410)의 적어도 일부를 내부에 수용하고, 노즐 하우징(100)과 힌지 결합된다.
제1 조향부(410)는 내부에 파이프가 관통하도록 중공형으로 형성되고, 일측은 노즐 하우징(100)에 구비된 결합부와 힌지 결합되며, 타측은 제2 조향부(420)와 힌지 결합될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 사용자가 청소기 노즐(1)을 바닥면에 놓고 청소기 본체(2)를 들어 올리거나 내릴 경우, 상기 힌지 축을 중심으로 청소기 본체(2) 및 연결관(400)이 회전될 수 있다.
또한, 제1 조향부(410)와 노즐 하우징(100)에 구비된 결합부가 결합되는 힌지 축(이하, '제1 조향축(X)'이라고 부를 수 있다)의 방향과 제1 조향부(410)와 제2 조향부(420)가 결합되는 힌지 축(이하, '제2 조향축(Y)'이라고 부를 수 있다)의 방향은 서로 수직할 수 있다.
이와 같은 구성으로, 사용자가 청소기 노즐(1)을 바닥면에 놓고 청소기 본체(2)를 좌우 방향으로 이동시킬 경우, 상기 제2 조향축을 중심으로 청소기 본체(2) 및 연결관(400)이 회전될 수 있다.
제1 조향부(410)가 노즐 하우징(100)에 대하여 회전(피봇)하는 방향은 제2 조향부(420)가 제1 조향부(410)에 대하여 회전하는 방향과 서로 교차할 수 있다. 따라서, 본 발명의 청소기 노즐(1)에서 연결관(400)은 제1 조향부(410)의 회전 방향과 제2 조향부(420)의 회전 방향을 조합하여 다양한 각도로 꺾일 수 있는 장점이 있다.
제2 조향부(420)는 제1 조향부(410)와 힌지 결합되고, 제3 조향부(430)와 상대 회전 가능하게 결합된다.
구체적으로, 제2 조향부(420)는 내부에 파이프(410)가 관통하도록 중공형으로 형성되고, 일측은 제1 조향부(410)와 힌지 결합되며, 타측은 제3 조향부(430)가 상대 회전 가능하도록 결합된다.
제3 조향부(430)는 제2 조향부(420)에 대하여 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 제3 조향부(430)는 관 형태와 유사하게 형성되고, 제3 조향부(430)의 일측 내주면이 제2 조향부(420)의 타측 단부를 수용하여 결합될 수 있다. 이때, 제2 조향부(420)의 타측 단부에는 턱이 형성되어 제2 조향부(420)와 제3 조향부(430)의 분리를 방지할 수 있다.
제2 조향부(420)의 타측 단부를 회전 축으로하여 제3 조향부(430)는 회전할 수 있다. 이때, 제3 조향부(430)의 회전 축(이하, '제3 조향축(Z)'이라고 부를 수 있다)은 제1 조향축(X)의 방향 및 제2 조향축(Y)의 방향과 서로 수직할 수 있다.
이와 같은 구성으로, 사용자가 청소기 노즐(1)을 바닥면에 놓고 청소기 본체(2)를 돌리는 경우, 제3 조향부(430)가 회전될 수 있다. 이는, 침대 또는 가구의 하부와 같이 청소기 노즐이 들어갈 수 있는 공간이 좁은 장소를 청소할 때, 사용자가 엎드린 상태에서 청소기 본체(2)를 눕혀 바닥면을 청소하는 것이 가능하도록 한다.
결과적으로, 본 발명의 연결관(400)은 3개의 회전 축을 통하여 회전될 수 있고 다양한 각도로 꺾일 수 있어 사용자의 조작을 용이하게 하는 장점이 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: 청소기 노즐
2: 청소기 본체
100: 노즐 하우징
110: 상측 면
120: 하측 면
121: 흡입구
200: 아지테이터
300: 구동부
310: 구동 모터
320: 구동휠
330: 감속기
332: 제1 기어
333: 제2 기어
334: 벨트
335: 연결 기어
336: 휠 샤프트
340: 구동부 암
350: 구동부 하우징
400: 연결관

Claims (10)

  1. 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 노즐 하우징;
    상기 노즐 하우징에 대하여 회전 가능하게 결합되는 아지테이터;
    상기 노즐 하우징에 결합되고, 바닥을 따라 구름 이동하는 구동휠; 및
    상기 구동휠에 구동력을 제공하는 구동 모터;
    를 포함하는 청소기 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터와 상기 구동휠을 연결시키는 감속기;
    를 더 포함하는 청소기 노즐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감속기는,
    상기 구동 모터의 동력을 전달받는 제1 기어; 및
    상기 구동휠을 회전시키는 제2 기어;
    를 포함하고,
    상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이의 동력 전달은 상기 노즐 하우징의 이동 방향에 따라 연결 또는 해제되는 것을 특징으로 하는 청소기 노즐.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 감속기는,
    상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 연결시키는 연결 기어;
    를 더 포함하는 청소기 노즐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터가 작동되면, 상기 아지테이터와 상기 구동휠이 동일 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 청소기 노즐.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 하우징이 제1 방향으로 이동될 경우, 상기 아지테이터와 상기 구동휠이 동일 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 청소기 노즐.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐 하우징이 상기 제1 방향과 반대의 제2 방향으로 이동될 경우, 상기 아지테이터의 회전 방향과 상기 구동휠의 회전 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 청소기 노즐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동부 하우징에 힌지 결합되고, 상기 구동휠 및 상기 구동 모터가 결합되는 구동부 암; 및
    상기 노즐 하우징에 결합되고, 상기 구동부 암이 힌지 결합되는 구동부 하우징;
    을 더 포함하는 청소기 노즐.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동부 암과 상기 구동부 하우징과 접촉되고, 상기 구동부 암에 복원력을 제공하는 토션 스프링;
    을 더 포함하는 청소기 노즐.
  10. 노즐 하우징;
    상기 노즐 하우징에 대하여 회전 가능하게 결합되는 아지테이터;
    상기 아지테이터에 구동력을 제공하는 구동 모터; 및
    상기 노즐 하우징에 결합되고, 상기 구동 모터의 동력을 전달받아 회전되는 구동휠;
    을 포함하고,
    상기 구동 모터가 작동되면, 상기 아지테이터 및 상기 구동휠이 서로 동일한 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 청소기 노즐.
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