WO2017200237A1 - 진공 청소기 - Google Patents

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WO2017200237A1
WO2017200237A1 PCT/KR2017/004874 KR2017004874W WO2017200237A1 WO 2017200237 A1 WO2017200237 A1 WO 2017200237A1 KR 2017004874 W KR2017004874 W KR 2017004874W WO 2017200237 A1 WO2017200237 A1 WO 2017200237A1
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connector
cleaner body
cleaner
vacuum cleaner
main body
Prior art date
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PCT/KR2017/004874
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French (fr)
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신진혁
류정완
고무현
김성준
김민성
양인규
한재훈
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엘지전자 주식회사
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    • A47L5/32—Suction cleaners with handles and nozzles fixed on the casings, e.g. wheeled suction cleaners with steering handle with means for connecting a hose

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner.
  • a vacuum cleaner is a device that sucks dust and foreign substances present on the surface to be cleaned by using a suction motor provided inside the main body and then filters the dust and foreign substances inside the main body.
  • Such a vacuum cleaner is an up-right vacuum cleaner in which a suction nozzle is connected to a main body and moves together with the main body, and a suction nozzle is connected to the main body by an extension tube, a handle, a hose, and the like. It can be classified as a vacuum cleaner.
  • the cleaner of the prior art controls the cleaner body by detecting a user's manipulation movement at a speed (or acceleration) at a body specific point or at a relative speed (or relative acceleration) of two or more specific points.
  • the vacuum cleaner of the prior art document has a rotation center; Wheels for moving the body; A driving unit for driving the wheels; A suction hose coupler coupled to the main body at a distance from the rotation center; At least one detector configured to detect a moving speed of the rotation center due to the movement of the suction hose coupling unit; And a controller for controlling the driver by the sensing information of the detector.
  • the active driving cleaner of the prior art automatically detects when the main body is tilted forward and controls the main body to move forward to automatically follow the movement of the user. Therefore, in order for the main body to automatically follow, the main body is required to be tilted.
  • the main body of the cleaner accommodates a large number of parts such as a suction motor, the weight is increased to increase the inertia moment. Therefore, the user needs a relatively large force to tilt the main body of the cleaner, and there is a problem that it is difficult to follow the minute movement of the user.
  • the active drive cleaner of the prior art may cause a problem that the main body of the cleaner is inclined to move forward by the twist of the suction hose irrespective of the user's intention.
  • the conventional active drive cleaner described in the prior art may cause a problem that the main body is overturned by excessively tilting the main body backward when the user moves backward.
  • An object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that minimizes the traction force that a user moves the cleaner body and controls the cleaner body to move as the user intended.
  • an object of the present invention is to provide a vacuum cleaner in which the phenomenon that the vacuum cleaner having an active driving function is tilted backward in the process of tilting backward is prevented.
  • the cleaner body having a suction motor; A moving wheel for moving the cleaner body; A drive motor for driving the moving wheels; A suction device in communication with the cleaner body; A connector rotatably connected to the cleaner body, to which the suction device is mounted; A sensing unit provided in the connector to sense movement of the connector; An elastic member providing rotational force to the connector to move the connector to an initial position; And a control unit controlling the driving motor based on the information detected by the detection unit.
  • the sensing unit mounted on the connector detects the user's intention to move the cleaner body
  • driving wheels are driven by a driving motor, thereby reducing the effort of the user required to move the cleaner separately.
  • the elastic member may prevent the cleaner body from moving excessively by repositioning the hose connector.
  • the rear damper is provided on the bottom of the main body, it is possible to restrict excessive rotation of the main body. Accordingly, the main body portion can be prevented from overturning.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a front view of the connector of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing a view of the connector of FIG.
  • 5 is an operating state diagram showing the connector rotates forward.
  • FIG. 6 is an operational state diagram showing a state in which the cleaner body moves forward.
  • FIG. 7 is a view showing a case in which the center of gravity of the body portion and the rotation center of the moving wheel lie on the same vertical line.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the body portion is inclined rearward.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
  • a vacuum cleaner 1 includes a cleaner main body 10 having a suction motor 31 for generating a suction force, and a cleaner main body 10. Is connected, it may include a suction device 20 for sucking the air and foreign matter on the bottom surface.
  • the suction device 20 may include a suction nozzle 21 which may move along a bottom surface, and a connection mechanism for connecting the suction nozzle 21 to the cleaner body 10.
  • the connecting mechanism is an extension tube 24 connected to the suction nozzle 21, a handle 25 connected to the extension tube 24, and a connection connecting the handle 25 to the cleaner body 10. It may include a hose (23).
  • the cleaner body 10 may include a main body 11 and one or more moving wheels 12 provided in the main body 11.
  • the cleaner body 10 may include a driving motor 32 for driving the moving wheel 12 and a controller 30 for controlling the driving motor 32.
  • the cleaner body 10 may include a battery 33 for supplying power to the driving motor 32 and the control unit 30.
  • the controller may control the driving motor so that the cleaner body 10 automatically follows a user's movement. Details regarding automatic tracking will be described later with reference to FIG. 4.
  • the cleaner body 10 may further include a connector 100 to which the suction device 20 is connected.
  • connection hose 23 may be connected to the connector 100. Accordingly, air introduced through the connection hose 23 may be introduced into the main body 11 through the connector 100.
  • the main body 11 may include a dust container (not shown) in which dust separated from air is stored.
  • the connector 100 may be in communication with the dust container by a guide tube (not shown) provided inside the main body 11.
  • FIG. 3 is a view showing the front view of the connector of Figure 1
  • Figure 4 is a view showing a side view of the connector of FIG.
  • the connector 100 may include a first portion 101, a second portion 102, and a third portion 103.
  • the first portion 101 to the third portion 103 may be formed of a pipe connected integrally.
  • the first portion 101 is directly connected to the main body portion 11 and extends forward from the main body portion 11.
  • the second portion 102 may extend to incline upward from the first portion 101. Accordingly, the first portion 101 and the second portion 102 may be arranged to form a predetermined angle.
  • the third portion 103 extends from the second portion 102.
  • the third portion 103 may be formed to have a larger diameter than the first portion 101 and the second portion 102 so that the connection hose 23 is inserted.
  • the connector 100 may be formed with an opening 104 in communication with the connection hose 23.
  • the opening 104 communicates with an internal space of the main body 11.
  • the main body 11 may further include a support 115 that rotatably supports the connector 100.
  • the connector 100 may be provided with a rotation shaft 105 connected to the support portion 105.
  • the rotation shaft 105 is inserted into the support portion 115 is rotatably supported. Accordingly, the connector 100 may rotate in the vertical direction within a predetermined range. For example, the connector 100 may be rotated about a rotation shaft 105 extending in the horizontal direction.
  • the main body 11 may include an upper stopper 113 for limiting the rotation range of the connector 100 to the rear (clockwise direction with reference to FIG. 4).
  • the main body 11 may include a lower stopper 114 that limits the rotation range of the connector 100 in the front (counterclockwise direction with reference to FIG. 4).
  • the upper stopper 113 and the lower stopper 114 may be integrally formed with the main body 11.
  • the cleaner body 10 may further include an elastic member 120 connecting the body part 11 and the connector 100.
  • the main body portion 11 is provided with a first fixing portion 117 for fixing one side of the elastic member 120, the connector 100, a second fixing portion for fixing the other side of the elastic member 120. 107 may be provided.
  • the connector 100 When the connector 100 rotates forward, a restoring force may act backward on the connector 100 as the elastic member 120 is tensioned. Therefore, the connector 100 may rotate to its original position by the restoring force of the elastic member 120.
  • the connector 100 may further include a detector 130 for detecting a movement of the connector 100.
  • the sensing unit 130 may be provided above the connector 100 as shown, but is not limited thereto.
  • the detector 130 may detect a present angle and a present speed of the connector 100.
  • the sensing unit 130 may use a conventional gyro-sensor.
  • a gyro sensor is a Coriolis force that acts perpendicularly to the velocity direction when a moving object rotates. It uses the gyro principle that detects angular velocity by using this physics. Not only the angle but also the change in position can be measured.
  • the controller 30 may control the rotation of the moving wheel 12 based on the sensing information of the detector 130.
  • controlling the rotation of the moving wheel 12 means controlling the driving of the driving motor 32.
  • FIG. 5 is an operating state diagram showing a state in which the connector rotates forward
  • Figure 6 is an operating state diagram showing the state in which the cleaner body moves forward.
  • the connector 100 may rotate in conjunction with the movement of the connection hose 23.
  • the main body 11 is rotated forward by the weight of the suction device 20.
  • the connector 100 In the process of rotating the cleaner body 10 rearward, the connector 100 is rotated backward together with the cleaner body 10, and the detector 130 detects the movement of the connector 100.
  • the detection unit 130 may detect whether the connector 100 is rotated by detecting a moving speed of the rotation center of the connector 100.
  • the controller 30 may determine whether the rear rotation angle of the connector 100 is greater than or equal to the reference angle.
  • the reference angle may be set larger than an angle at which the cleaner body is rotated backward as shown in FIG. 6 by the user in the state in which the cleaner body 10 is stopped.
  • connection hose 23 may also move forward.
  • the connector 100 may move in conjunction with the movement of the connection hose 23.
  • the controller 30 controls the cleaner body 10 to move forward when detecting that the connector 100 is tilted forward. At this time, the controller 30 controls the drive motor 32 to apply a rotational force to the moving wheel (12). Accordingly, the moving wheel 12 can be rotated forward.
  • the connector 100 When the cleaner body 10 moves forward, the connector 100 may be rotated back to the original position like the inverted pendulum. At this time, the restoring force of the elastic member 130 acts on the connector 100 to help the connector 100 be homed.
  • the controller 30 may continuously apply a driving force to the moving wheel 12.
  • the elastic member 130 may solve the problem by immediately repositioning when the connector 100 is inclined forward.
  • the sensing unit 130 may be mounted on the connection hose 23. If the detector 130 is a position capable of detecting the rotation of the connector 100, the position of the detector 130 may be changed.
  • the vacuum cleaner 1 may automatically follow the movement of the user by moving the cleaner body 10 forward by the operation of the driving motor by the user pulling the suction device 20 forward.
  • the moment of inertia of the connector 100 is smaller than that of the cleaner body 10. Therefore, since the magnitude of the force required to tilt the connector 100 decreases as compared to the tilting of the cleaner body 10, the user may automatically follow the cleaner body 10 without incurring a large force. Accordingly, the user's convenience can be increased.
  • FIG. 7 is a view showing a case in which the center of gravity of the body portion and the rotation center of the moving wheel lie on the same vertical line.
  • bottom surfaces 118 and 119 of the cleaner body 11 may be formed to be inclined to form a predetermined angle with the bottom surface 2.
  • the bottoms 118 and 119 of the cleaner body 11 may include a front part 118 and a rear part 119.
  • the front portion 118 may form an angle of 20 degrees with the bottom surface 2 as an example
  • the rear portion 119 may form an angle of 17 degrees with an example.
  • the front means a direction in which the connection hose 23 is provided with respect to the moving wheel 12, and the rear means the opposite direction.
  • the moving wheel 12 When the hose connector 100 is rotated forward and the drive motor 32 is operated, the moving wheel 12 is rotated forward. At this time, the moving wheel 12 so that the center of gravity (M) of the cleaner body 10 by the front rotation of the moving wheel 12 is located on the vertical line (V) passing through the rotation center (O) of the moving wheel (12).
  • the driving of 12 can be controlled.
  • the bottom surface 118, 119 of the main body portion 11 can be spaced apart from the bottom surface 2, as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a view showing a main body tilted rearward.
  • the cleaner body 10 is inclined backward in association with the suction device 20.
  • the connector 100 When the main body 11 is inclined backward, the connector 100 also inclines backward with the main body 11. When the connector 100 is inclined backward, the sensing unit 130 detects the rear inclination of the connector 100.
  • the controller 30 may control the moving wheel 12 only when the main body 11 is inclined rearward by a predetermined angle or more. That is, the angle ( ⁇ ) formed by the line B connecting the center of gravity M of the main body 11 and the rotation center O of the moving wheel 12 and the vertical line V is a predetermined value. In the above case, the rotation force may be applied to the moving wheel 12 rearward. In this case, the inclination angle of the main body 11 may be the same as the rear inclination angle of the connector 100.
  • the vacuum cleaner 1 may further include a rear damper 200.
  • the rear damper 200 may be provided at the rear portion 119 of the bottom of the main body portion 11. That is, the angle ( ⁇ ) formed by the line B connecting the center of gravity M of the main body 11 and the rotation center O of the moving wheel 12 and the vertical line V is a predetermined value.
  • the above case is a case where the rear damper 200 contacts the bottom surface 2.
  • the connector 100 when the connector 100 rotates backward, the connector 100 rotates backward with respect to the cleaner main body 10, and the connector 100 and the cleaner main body 10. Is the second case that rotates together.
  • the angular velocity detected by the detection unit is different from the angular velocity when the connector 100 and the cleaner body 10 rotate together.
  • the controller 100 distinguishes the first case from the second case based on the angular velocity detected by the detector 130.
  • the controller 30 is configured such that the main body 11 is rearward.
  • the driving motor 32 may be controlled such that the moving wheel 12 rotates backward when the tilting angle is greater than a predetermined angle.
  • the rear damper 200 may restrict the body portion 11 from excessively rotating backward. Accordingly, it is possible to prevent the main body 11 from overturning in the process of moving the user backward.
  • FIG. 9 is an exploded view of the rear damper
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the rear damper.
  • the rear damper 200 includes a contact portion 210.
  • the contact portion 210 may selectively contact the bottom surface 2.
  • the rear damper 200 may further include an elastic member 220.
  • One side of the elastic member 220 may be connected to the contact portion 210 and may elastically support the contact portion 210.
  • the other side of the elastic member 220 may be fixed to the inner side of the body portion (11).
  • a fixing part fixing the other side of the elastic member 220 may be provided inside the main body part 11.
  • the rear damper 200 may further include a housing 230 provided in the main body 11.
  • An inner space 233 may be formed in the housing 230 to accommodate at least a portion of the contact portion 210 and the elastic member 220.
  • the contact portion 210 can be in contact with the bottom surface to prevent the main body 11 is overturned.
  • the contact portion 210 may be selectively introduced into the inner space 233 of the housing 230 by the elastic force of the elastic member 220.
  • the impact force applied to the bottom surface by the rotational force of the body portion 11 may be reduced. Accordingly, it is possible to prevent the bottom surface from being damaged by the rear damper 200.
  • the main body 11 may be excessively inclined rearward during the automatic following motion. Accordingly, the phenomenon in which the main body 11 is overturned can be prevented.
  • the cleaner body 10 may include a switch that is turned on while the contact portion 210 is in contact with the bottom surface 2 and drawn into the internal space 233 of the housing 230.
  • the controller 30 may control the driving motor 30 so that the moving wheel 12 rotates backward.

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Abstract

본 발명은 청소기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 청소기는, 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체를 이동시키기 위한 이동 바퀴; 상기 이동 바퀴를 구동하기 위한 구동 모터; 상기 청소기 본체와 연통되는 흡입 장치; 상기 청소기 본체에 회전 가능하게 연결되며, 상기 흡입 장치가 장착되는 커넥터; 상기 커넥터에 구비되어 상기 커넥터의 움직임을 감지하는 감지부; 상기 커넥터가 초기 위치로 이동하도록 상기 커넥터로 회전력을 제공하는 탄성부재; 및 상기 감지부에서 감지된 정보에 기초하여 상기 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

진공 청소기
본 발명은 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 진공 청소기는, 본체 내부에 구비되는 흡입 모터를 이용하여 피청소면에 존재하는 먼지 및 이물 등을 흡입한 다음 상기 본체 내부에서 먼지 및 이물 등을 필터링하는 장치이다.
상기와 같은 진공 청소기는 흡입 노즐이 본체와 연결되어 본체와 함께 이동하는 업라이트(up-right) 타입의 진공 청소기와, 흡입 노즐이 본체와 연장관, 핸들, 호스 등에 의해서 연결되어 캐니스터(canister) 타입의 진공 청소기로 구분될 수 있다.
선행문헌인 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0876696호에는 "능동 구동 청소기"가 개시된다. 상기 선행문헌의 청소기는 사용자의 조작 움직임을 본체 특정지점에서의 속도(혹은 가속도) 또는 2이상의 특정지점의 상대속도(혹은 상대가속도)로 감지하여 청소기 본체를 제어한다.
상기 선행 문헌의 청소기는 회전중심을 갖는 본체; 상기 본체를 이동시키기 위한 바퀴; 상기 바퀴를 구동시키는 구동부; 상기 회전중심에서 떨어져서 상기 본체에 결합 되는 흡입호스 결합부; 상기 흡입호스 결합부의 움직임에 의한 상기 회전중심의 이동속도를 감지하는 적어도 하나의 감지부; 및 상기 감지부의 감지정보에 의하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
구체적으로, 선행 문헌의 능동 구동 청소기는 본체가 전방으로 기울어지면 이를 감지하여 본체가 전방으로 이동하도록 제어함으로써 사용자의 이동을 자동 추종한다. 따라서, 본체가 자동 추종하기 위해서는 본체가 기울어질 것이 요구된다.
그러나, 청소기의 본체는 흡입모터 등 다수의 부품이 수용되므로 무게가 증가하여 관성 모멘트가 크다. 따라서, 사용자가 청소기의 본체를 기울이기 위해서는 비교적 큰 힘을 필요로 하며, 사용자의 미세한 움직임을 추종하기 어려운 문제가 있다.
또한, 선행문헌의 능동 구동 청소기는 흡입호스의 꼬임 등에 의해 사용자의 의도와 관계없이 본체가 기울어져 청소기의 본체가 전방으로 이동하는 문제가 발생할 수 있다.
선행문헌에 기재된 종래의 능동 구동 청소기는 사용자가 후방으로 이동할 때 본체가 후방으로 과도하게 기울어짐으로써 본체가 전복되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은, 사용자가 청소기 본체를 움직이는 견인력을 최소화하고, 청소기 본체가 사용자가 의도하는 대로 이동하도록 제어하는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 능동 구동 기능을 갖춘 진공 청소기가 후방으로 기울어지는 과정에서 전복되는 현상이 방지되는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 청소기는, 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체를 이동시키기 위한 이동 바퀴; 상기 이동 바퀴를 구동하기 위한 구동 모터; 상기 청소기 본체와 연통되는 흡입 장치; 상기 청소기 본체에 회전 가능하게 연결되며, 상기 흡입 장치가 장착되는 커넥터; 상기 커넥터에 구비되어 상기 커넥터의 움직임을 감지하는 감지부; 상기 커넥터가 초기 위치로 이동하도록 상기 커넥터로 회전력을 제공하는 탄성부재; 및 상기 감지부에서 감지된 정보에 기초하여 상기 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 커넥터에 장착된 감지부가 사용자의 청소기 본체 이동 의도를 감지하면 구동 모터로 이동 바퀴를 구동함으로써 청소행위 외에 별도로 청소기 이동에 필요한 사용자의 노력을 절감시켜 준다.
또한, 커넥터가 전방으로 기울어진 경우 곧바로 탄성부재가 호스 커넥터를 원위치 시킴으로써 청소기 본체가 과도하게 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본체부 저면에 후방 댐퍼가 구비됨으로써 본체부가 후방으로 과도하게 회전하는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 상기 본체부가 전복되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 청소기의 사시도.
도 3은 도 1의 커넥터를 전방에서 바라본 모습을 보여주는 도면.
도 4는 도 1의 커넥터를 측면에서 바라본 모습을 보여주는 도면.
도 5는 커넥터가 전방으로 회전하는 모습을 보여주는 작동 상태도.
도 6은 청소기 본체가 전방으로 이동하는 모습을 보여주는 작동 상태도.
도 7은 본체부의 무게 중심과 이동 바퀴의 회전 중심이 동일 연직선 상에 놓인 경우를 보여주는 도면.
도 8은 본체부가 후방으로 기울어진 모습을 보여주는 도면.
도 9는 후방 댐퍼의 분해도.
도 10은 후방 댐퍼의 종단면도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기의 블럭도이다.
도 1및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터(31)를 구비하는 청소기 본체(10)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되며, 바닥면의 공기 및 이물을 흡입하기 위한 흡입장치(20)를 포함할 수 있다.
상기 흡입장치(20)는, 바닥면을 따라 이동할 수 있는 흡입 노즐(21)과, 상기 흡입 노즐(21)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키기 위한 연결기구를 포함할 수 있다.
상기 연결기구는, 상기 흡입 노즐(21)에 연결되는 연장관(24)과, 상기 연장관(24)에 연결되는 핸들(25)과, 상기 핸들(25)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키는 연결 호스(23)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는, 본체부(11)와, 상기 본체부(11)에 구비되는 하나 이상의 이동 바퀴(12)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는 상기 이동 바퀴(12)를 구동하기 위한 구동 모터(32) 및 상기 구동 모터(32)를 제어하는 제어부(30)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 청소기 본체(10)는 상기 구동 모터(32) 및 제어부(30)에 전원을 공급하는 배터리(33)를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 청소기 본체(10)가 사용자의 움직임을 자동으로 추종하도록 상기 구동 모터를 제어할 수 있다. 자동 추종에 관한 내용은 도 4 이하에서 후술한다.
상기 청소기 본체(10)는 상기 흡입 장치(20)가 연결되는 커넥터(100)를 더 포함할 수 있다.
상기 커넥터(100)에는 상기 연결 호스(23)가 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 호스(23)를 통해 유입되는 공기는 상기 커넥터(100)를 통해 상기 본체부(11)로 유입될 수 있다.
상기 본체부(11)는 공기에서 분리된 먼지가 저장되는 먼지통(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 커넥터(100)는 상기 본체부(11) 내부에 구비되는 안내관(미도시)에 의해서 상기 먼지통과 연통될 수 있다.
이하에서는, 상기 커넥터(100)의 기능에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 커넥터를 전방에서 바라본 모습을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 1의 커넥터를 측면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 커넥터(100)는 제1부분(101), 제2부분(102) 및 제3부분(103)을 포함할 수 있다. 상기 제1부분(101) 내지 상기 제3부분(103)은 일체로 연결된 관(管)으로 형성될 수 있다.
상기 제1부분(101)은 상기 본체부(11)에 직접 연결되는 곳으로, 상기 본체부(11)로부터 전방을 향하여 연장된다. 상기 제2부분(102)은 상기 제1부분(101)으로부터 전방으로 상향 경사지도록 연장될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1부분(101)과 상기 제2부분(102)은 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 상기 제3부분(103)은 상기 제2부분(102)에서 연장된다. 상기 제3부분(103)은 상기 연결 호스(23)가 삽입되도록 상기 제1부분(101) 및 상기 제2부분(102)에 비해 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 커넥터(100)에는 상기 연결 호스(23)와 연통되는 개구부(104)가 형성될 수 있다. 상기 개구부(104)는 상기 본체부(11)의 내부 공간과 연통된다.
상기 본체부(11)는 상기 커넥터(100)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(115)를 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터(100)에는 상기 지지부(105)에 연결되는 회전축(105)이 구비될 수 있다. 상기 회전축(105)은 상기 지지부(115)에 삽입되어 회전 가능하게 지지된다. 이에 따라, 상기 커넥터(100)는 소정의 범위 내에서 상하 방향으로 회전할 수 있다. 일 예로 상기 커넥터(100)는 수평 방향으로 연장되는 회전축(105)을 중심으로 회전될 수 있다.
상기 본체부(11)는 상기 커넥터(100)의 후방(도 4를 기준으로 시계 방향)으로의 회전 범위를 제한하는 상부 스토퍼(113)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 본체부(11)는 상기 커넥터(100)의 전방(도 4을 기준으로 반시계 방향)으로의 회전 범위를 제한하는 하부 스토퍼(114)를 포함할 수 있다.
상기 상부 스토퍼(113)와 상기 하부 스토퍼(114)는 상기 본체부(11)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는 상기 본체부(11)와 상기 커넥터(100)를 연결하는 탄성부재(120)를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부(11)에는 상기 탄성부재(120)의 일측을 고정하는 제1고정부(117)가 구비되고, 상기 커넥터(100)에는 상기 탄성부재(120)의 타측을 고정하는 제2고정부(107)가 구비될 수 있다.
상기 커넥터(100)가 전방으로 회전한 경우, 상기 탄성부재(120)가 인장됨에 따라 상기 커넥터(100)에 후방으로 복원력이 작용할 수 있다. 따라서, 상기 커넥터(100)는 상기 탄성부재(120)의 복원력에 의해 원위치로 회전할 수 있다.
상기 커넥터(100)는 상기 커넥터(100)의 움직임을 감지하기 위한 감지부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지부(130)는 도시된 것과 같이 상기 커넥터(100)의 상측에 구비될 수 있으나, 이와 같은 사항으로 제한되는 것은 아니다.
상기 감지부(130)는 상기 커넥터(100)의 현재각도와 현재속도 등을 감지할 수 있다. 일례로, 상기 감지부(130)는 통상의 자이로 센서(gyro-sensor)가 사용될 수 있다.
자이로 센서란, 운동하고 있는 물체가 회전하면 그 속도 방향에 수직으로 코리올리의 힘이 작용하는데 이러한 물리현상을 이용하여 각속도를 검출하는 자이로의 원리를 이용한 것으로 최초 기준점에서 시작하여 변화량을 누적시켜 나가므로 각도뿐 아니라 위치의 변화량도 측정할 수 있다.
상기 제어부(30)는 상기 감지부(130)의 감지 정보에 기초하여 상기 이동 바퀴(12)의 회전을 제어할 수 있다. 본 명세서에서 상기 이동 바퀴(12)의 회전을 제어하는 것은 상기 구동모터(32)의 구동을 제어하는 것을 의미한다.
이하에서는, 상기 제어부(30)에 의한 상기 이동 바퀴(120)의 제어방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 커넥터가 전방으로 회전하는 모습을 보여주는 작동 상태도이고, 도 6은 청소기 본체가 전방으로 이동하는 모습을 보여주는 작동 상태도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 커넥터(100)는 상기 연결 호스(23)의 움직임에 연동하여 회전할 수 있다.
구체적으로, 상기 커넥터(100)에 외력이 작용하지 않는 경우 전방 상측으로 기울어진 상태를 유지하나, 상기 연결 호스(23)에 의해 전방으로 힘이 가해지면 상기 회전축(105)을 중심으로 전방으로 회전할 수 있다.
사용자가 상기 진공 청소기(1)를 사용하지 않는 상태(흡입 모터가 오프된 상태)에서는 상기 흡입 장치(20)의 무게에 의해서 상기 본체부(11)가 전방으로 회전된 상태가 된다.
이 상태에서, 사용자가 상기 흡입 모터(31)를 온시키고, 상기 핸들(25)을 파지하면, 상기 청소기 본체(10)가 도 6과 같은 상태로 후방으로 회전된다.
상기 청소기 본체(10)가 후방으로 회전되는 과정에서는 상기 커넥터(100)가 상기 청소기 본체(10)와 함께 후방으로 회전되고, 상기 감지부(130)는 상기 커넥터(100)의 움직임을 감지한다. 상기 감지부(130)는 상기 커넥터(100)의 회전중심의 이동속도를 감지함으로써 상기 커넥터(100)의 회전 여부를 감지할 수 있다.
상기 제어부(30)는 상기 커넥터(100)의 후방 회전 각도가 기준 각도 이상이 되는지 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 기준 각도는 상기 청소기 본체(10)가 정지된 상태에서 사용자에 의해서 상기 청소기 본체가 도 6과 같이 후방으로 회전되는 각도 보다 크게 설정될 수 있다.
도 6과 같은 상태에서, 상기 흡입 장치(20)를 전방으로 이동시키면 상기 연결 호스(23)도 전방으로 이동할 수 있다. 상기 연결 호스(23)가 전방으로 이동하면, 상기 커넥터(100)는 상기 연결 호스(23)의 움직임에 연동하여 움직일 수 있다.
상기 제어부(30)는 상기 커넥터(100)가 전방으로 기울어진 것을 감지하면 상기 청소기 본체(10)가 전방으로 이동하도록 제어한다. 이때, 상기 제어부(30)는 상기 구동 모터(32)를 제어하여 상기 이동 바퀴(12)에 회전력을 인가한다. 이에 따라, 상기 이동 바퀴(12)가 전방으로 회전할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)가 전방으로 이동하면, 상기 커넥터(100)는 도립 진자와 같이 다시 후방으로 회전하여 원위치 될 수 있다. 이 때, 상기 커넥터(100)에는 상기 탄성부재(130)의 복원력이 작용하여 상기 커넥터(100)가 원위치되는 것을 도울 수 있다.
상기 커넥터(100)가 전방으로 기울어진 상태가 지속되면 상기 제어부(30)가 상기 이동바퀴(12)에 연속적으로 구동력을 가하는 문제가 발생할 수 있다. 상기 탄성부재(130)는 상기 커넥터(100)가 전방으로 기울어진 경우 곧바로 이를 다시 원위치 시킴으로써 상기 문제를 해결할 수 있다.
한편, 다른 실시 예로서, 상기 감지부(130)는 상기 연결 호스(23)에 장착될 수 있다. 상기 감지부(130)가 상기 커넥터(100)의 회전을 감지할 수 있는 위치이면 상기 감지부(130)의 위치를 변경할 수 있다.
이처럼, 상기 진공 청소기(1)는 사용자가 상기 흡입 장치(20)를 전방으로 당기는 행위에 의해 상기 청소기 본체(10)가 구동 모터의 작동에 의해 전방으로 이동함으로써 사용자의 움직임을 자동 추종할 수 있다.
종래의 진공 청소기는 본체의 기울어짐에 따라 자동 추종되었으나, 본 발명의 실시 예는 상기 커넥터(100)의 기울어짐에 연동하여 청소기 본체가 자동 추종하도록 제어한다.
상기 커넥터(100)의 관성 모멘트는 상기 청소기 본체(10)의 관성 모멘트에 비해 작다. 따라서, 상기 청소기 본체(10)를 기울이는 것에 비해 상기 커넥터(100)를 기울이는데 필요한 힘의 크기가 감소하므로 사용자가 큰 힘을 들이지 않고도 상기 청소기 본체(10)를 자동 추종시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자의 편의성이 증대될 수 있다.
도 7은 본체부의 무게 중심과 이동 바퀴의 회전 중심이 동일 연직선 상에 놓인 경우를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 청소기 본체(11)의 저면(118, 119)은 바닥면(2)과 소정의 각도를 이루도록 경사진 형상으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 청소기 본체(11)의 저면(118, 119)은 전방부(118)와 후방부(119)를 포함할 수 있다. 상기 전방부(118)는 바닥면(2)과 일 예로 20도의 각도를 이루며, 상기 후방부(119)는 일 예로 17도의 각도를 이룰 수 있다. 본 명세서에서 전방이라 함은 상기 이동 바퀴(12)를 기준으로 상기 연결 호스(23)가 구비된 방향을 의미하고, 후방이라 함은 그 반대 방향을 의미한다.
상기 호스 커넥터(100)가 전방으로 회전되어 상기 구동 모터(32)가 작동하면, 상기 이동 바퀴(12)가 전방으로 회전된다. 이때, 상기 이동 바퀴(12)의 전방 회전에 의해서 상기 청소기 본체(10)의 무게 중심(M)이 이동 바퀴(12)의 회전 중심(O)을 지나는 연직선(V) 상에 위치하도록 상기 이동 바퀴(12)의 구동이 제어될 수 있다.
상기 이동 바퀴(12)가 전방으로 회전되면, 도 7과 같이 상기 본체부(11)의 저면(118, 119)이 바닥면(2)으로부터 이격될 수 있다.
도 8을 참조하여 상기 본체부(11)가 후방으로 기울어진 경우의 제어방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본체부가 후방으로 기울어진 모습을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 사용자가 상기 흡입 장치(20)를 후방으로 이동시키는 경우 상기 청소기 본체(10)는 이에 연동하여 후방으로 기울어진다.
상기 본체부(11)가 후방으로 기울어지면, 상기 커넥터(100)도 상기 본체부(11)와 함께 후방으로 기울어진다. 상기 커넥터(100)가 후방으로 기울어지면 상기 감지부(130)가 상기 커넥터(100)의 후방 기울어짐을 감지한다.
상기 본체부(11)가 후방으로 기울어진 경우는, 상기 본체부(11)의 무게 중심(M)이 상기 연직선(V)을 기준으로 후방으로 이동한 경우를 의미한다.
상기 제어부(30)는 상기 본체부(11)가 후방으로 소정의 각도 이상으로 기울어진 경우에만 상기 이동 바퀴(12)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 본체부(11)의 무게 중심(M)과 상기 이동 바퀴(12)의 회전 중심(O)을 연결한 선(B)과 상기 연직선(V)이 이루는 각도(θ)가 소정의 값 이상인 경우에 상기 이동 바퀴(12)에 후방으로 회전력이 인가될 수 있다. 이때, 상기 본체부(11)의 기울어짐 각도는 상기 커넥터(100)의 후방 기울어짐 각도와 동일할 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는 후방 댐퍼(200)를 더 포함할 수 있다. 상기 후방 댐퍼(200)는 상기 본체부(11)의 저면의 후방부(119)에 구비될 수 있다. 즉, 상기 본체부(11)의 무게 중심(M)과 상기 이동 바퀴(12)의 회전 중심(O)을 연결한 선(B)과 상기 연직선(V)이 이루는 각도(θ)가 소정의 값 이상인 경우는 상기 후방 댐퍼(200)가 상기 바닥면(2)에 접촉하는 경우이다.
본 발명에서 상기 커넥터(100)가 후방으로 회전하는 경우는 상기 커넥터(100)가 상기 청소기 본체(10)에 대해서 후방으로 회전하는 제1경우와, 상기 커넥터(100)와 상기 청소기 본체(10)가 함께 회전하는 제2경우이다.
상기 커넥터(100)가 상기 청소기 본체(10)에 대해서 후방으로 회전하는 경우, 상기 감지부에서 감지되는 각속도는 상기 커넥터(100)와 상기 청소기 본체(10)가 함께 회전하는 경우의 각속도와 다르다.
따라서, 상기 제어부(100)는 상기 감지부(130)에서 감지되는 각속도를 기준으로 제1경우와 제2경우를 구분하고, 제2경우에서 상기 제어부(30)는 상기 본체부(11)가 후방으로 소정의 각도 이상으로 기울어진 경우에 상기 이동 바퀴(12)가 후방으로 회전되도록 상기 구동 모터(32)를 제어할 수 있다.
상기 후방 댐퍼(200)는 상기 본체부(11)가 후방으로 과도하게 회전하는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 후방으로 이동하는 과정에서 상기 본체부(11)가 전복되는 것을 방지할 수 있다.
상기 후방 댐퍼(200)의 상세 구조에 대하여 도 9 및 도 10에서 상세히 설명한다.
도 9는 후방 댐퍼의 분해도이고, 도 10은 후방 댐퍼의 종단면도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 후방 댐퍼(200)는 접촉부(210)를 포함한다. 상기 접촉부(210)는 바닥면(2)과 선택적으로 접촉할 수 있다.
상기 후방 댐퍼(200)는 탄성부재(220)를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성부재(220)의 일측은 상기 접촉부(210)와 연결되며, 상기 접촉부(210)를 탄성 지지할 수 있다. 상기 탄성부재(220)의 타측은 상기 본체부(11)의 내측에 고정될 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 본체부(11) 내부에는 상기 탄성부재(220)의 타측을 고정하는 고정부가 구비될 수 있다.
상기 후방 댐퍼(200)는 상기 본체부(11)에 구비되는 하우징(230)을 더 포함할 수 있다. 상기 하우징(230)에는 상기 접촉부(210)와 상기 탄성부재(220)의 적어도 일부분을 수용하는 내부 공간(233)이 형성될 수 있다.
상기 본체부(11)가 후방으로 과도하게 회전하면, 상기 접촉부(210)가 바닥면과 접촉하여 상기 본체부(11)가 전복되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 상기 탄성부재(220)의 탄성력에 의해 상기 접촉부(210)는 상기 하우징(230) 내부 공간(233)으로 선택적으로 인입될 수 있다.
상기 탄성부재(220)가 구비됨에 따라, 상기 본체부(11)의 회전력에 의해 바닥면에 가해지는 충격력이 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 후방 댐퍼(200)에 의해 바닥면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 진공 청소기(1)에는 후방 댐퍼(200)가 구비됨에 따라, 자동 추종 운동 시 상기 본체부(11)가 후방으로 과도하게 기울어지는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 상기 본체부(11)가 전복되는 현상을 방지할 수 있다.
다른 예로서, 상기 청소기 본체(10)에는 상기 접촉부(210)가 바닥면(2)에 접촉되어 상기 하우징(230)의 내부 공간(233)으로 인입된 상태에서 온되는 스위치를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스위치가 온되면, 상기 제어부(30)는 상기 이동 바퀴(12)가 후방으로 회전하도록 상기 구동 모터(30)를 제어할 수 있다.

Claims (12)

  1. 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체를 이동시키기 위한 이동 바퀴;
    상기 이동 바퀴를 구동하기 위한 구동 모터;
    상기 청소기 본체와 연통되는 흡입 장치;
    상기 청소기 본체에 회전 가능하게 연결되며, 상기 흡입 장치가 장착되는 커넥터;
    상기 커넥터에 구비되어 상기 커넥터의 움직임을 감지하는 감지부;
    상기 커넥터가 초기 위치로 이동하도록 상기 커넥터로 회전력을 제공하는 탄성부재; 및
    상기 감지부에서 감지된 정보에 기초하여 상기 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 진공 청소기.
  2. 제 1 에 있어서,
    상기 감지부는 상기 호스 커넥터에 설치되는 자이로 센서인 진공 청소기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터는, 회전축을 포함하고,
    상기 청소기 본체는, 외면에서 돌출되어 상기 회전축이 결합되는 지지부를 포함하는 진공 청소기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 커넥터의 상면이 상기 청소기 본체와 가까워지는 방향으로 회전되도록 탄성력을 상기 커넥터에 제공하는 진공 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 청소기 본체의 전면에는 상기 탄성부재의 일측을 고정하는 제1고정부가 구비되고,
    상기 커넥터의 상면에는 상기 탄성부재의 타측을 고정하기 위한 제2고정부가 구비되는 진공 청소기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체는, 상기 커넥터의 제1방향 회전을 제한하는 제1스토퍼와,
    상기 커넥터의 제1방향과 반대 방향인 제2방향 회전을 제한하는 제2스토퍼를 더 포함하는 진공 청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 커넥터의 상면이 상기 청소기 본체와 멀어지도록 회전하는 방향인 제1방향으로 상기 커넥터가 회전하면, 상기 이동 바퀴가 상기 제1방향으로 회전하도록 상기 구동 모터를 제어하는 진공 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커넥터가 상기 탄성 부재에 의해서 최초 위치로 복귀된 상태에서 상기 커넥터가 상기 청소기 본체와 함께 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 소정 각도 회전되면, 상기 제어부는, 상기 이동 바퀴가 상기 제2방향으로 회전되도록 상기 구동 모터를 제어하는 진공 청소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체의 저면은 전방으로 상향 경사지는 전방부와, 후방으로 상향 경사진 후방부를 포함하는 진공 청소기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 청소기 본체의 상기 후방부에는 상기 청소기 본체가 상기 이동 바퀴에 대해서 후방으로 회전하는 과정에서 바닥면과 접촉하는 후방 댐퍼를 더 포함하는 진공 청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 후방 댐퍼는, 하우징과,
    상기 하우징에 수용되며, 상기 바닥면과 접촉하는 접촉부와,
    상기 하우징 내에서 상기 접촉부를 탄성 지지하는 탄성 부재를 더 포함하는 진공 청소기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 청소기 본체는 상기 접촉부가 상기 바닥면에 접촉한 상태에서 온되는 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 스위치가 온되면, 상기 이동 바퀴가 후방으로 이동하도록 상기 구동 모터를 제어하는 진공 청소기.
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