WO2022019405A1 - 로봇 청소기 - Google Patents

로봇 청소기 Download PDF

Info

Publication number
WO2022019405A1
WO2022019405A1 PCT/KR2020/017952 KR2020017952W WO2022019405A1 WO 2022019405 A1 WO2022019405 A1 WO 2022019405A1 KR 2020017952 W KR2020017952 W KR 2020017952W WO 2022019405 A1 WO2022019405 A1 WO 2022019405A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
tread
robot cleaner
rib
driving module
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/017952
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이승진
이상익
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US18/017,338 priority Critical patent/US20230320547A1/en
Publication of WO2022019405A1 publication Critical patent/WO2022019405A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03—Tread patterns
    • B60C11/11—Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of isolated elements, e.g. blocks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2852—Elements for displacement of the vacuum cleaner or the accessories therefor, e.g. wheels, casters or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03—Tread patterns
    • B60C11/0311—Patterns comprising tread lugs arranged parallel or oblique to the axis of rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
    • B60C7/10—Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2200/00—Type of product being used or applied
    • B60B2200/40—Articles of daily use
    • B60B2200/49—Domestic appliances, e.g. vacuum cleaners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0061—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being parallel to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle

Definitions

  • vacuum cleaners that help people clean have appeared.
  • the types of vacuum cleaners may be roughly classified into a hand-stick cleaner, a bar-type cleaner, a robot cleaner, and the like.
  • the robot vacuum cleaner cleans the space on behalf of the user in a specific space such as home or office.
  • a robot vacuum cleaner generally performs cleaning by sucking in the dust in the area to be cleaned.
  • the suction unit housing 41 may provide a flow path through which air containing dust can be sucked so that dust existing on the driving surface can be removed.
  • the receiving part 111 may be formed on the bottom surface of the robot cleaner 100 .
  • the type and number of the sensor units 11 are not limited. That is, a plurality of photographing sensors may be provided, and when a plurality of photographing sensors are provided, the photographing sensors may be of the same type or different types of photographing sensors.
  • the guide bar 3121 is formed through the left and right sides of the driving module 32, respectively.
  • the elastic member 3122 may be provided to absorb a shock when the driving module 32 moves up and down.
  • the elastic member 3122 may be respectively connected to the wheel cover 31 and the driving module 32 .
  • the wheel body 331 may be provided to be coupled to the driving module 32 .
  • the wheel body 331 may form the exterior of the wheel 33 . That is, the wheel body 331 may include a sidewall and a bead.
  • the robot cleaner may be able to run normally.
  • the main case 3221 has a buffer space 321 through which the guide bar 3121 passes.
  • a driving motor is mounted on one side of the main case 3221 , and the first planetary gear unit 323 is accommodated on the other side of the main case 3221 .
  • the rotation shaft of the driving motor is formed to pass through the main case 3221 .
  • the first sun gear 3231 is coupled to the rotation shaft of the driving motor and exposed to the other side of the main case 3221 .
  • the first sun gear 3231 may be configured to be rotatable in both directions according to a driving signal applied from the controller.
  • the first cage 3234 rotatably supports the rotation axis of each of the plurality of first planetary gears 3233 .
  • the first cage 3234 is disposed to cover a portion of each of the plurality of first planetary gears 3233 .
  • the first cage 3234 may be disposed to cover the first sun gear 3231 , and in this case, may be configured to rotatably support the rotation shaft of the first sun gear 3231 .
  • the front case 3223 is coupled to the middle case 3222 and is disposed to cover the second planetary gear unit 324 .
  • a hole for connection between the second planetary gear unit 324 and the wheel 33 is formed in the front case 3223 .
  • the rib portion 334 When the rib portion 334 is provided, it is difficult for the bent portion 333 to sit on the stepped terrain. Therefore, the rib portion 334 may be provided to be bent when caught in the stepped terrain as shown in the drawings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

로봇 청소기(ROBOT CLEANER)가 개시되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는 외관을 형성하는 본체, 상기 본체에 탈착 가능하게 구비되는 휠 커버, 상기 휠 커버에 이동 가능하게 결합되는 구동모듈 및 상기 구동모듈과 결합되어 상기 구동모듈로부터 구동력을 제공받아 회전되는 휠을 포함하고, 상기 휠은 상기 구동모듈과 결합되며 상기 휠의 외관을 형성하는 휠바디, 복수개로 마련되어 상기 휠바디의 원주면을 따라 서로 이격되어 배치되는 트레드부 및 상기 트레드부 사이에 배치되고, 상기 휠의 반경방향 외측으로 돌출되도록 형성되는 리브부를 포함한다.

Description

로봇 청소기
본 발명은 로봇 청소기에 관한 발명이다.
인간은 위생과 청결을 위해 자신이 생활하는 공간을 청소한다. 청소를 하는 이유는 여러 가지가 있을 수 있다. 예를 들어, 질병으로부터 신체를 보호하거나 기관지의 손상을 막기 위해 청소를 하기도 하고, 자신이 있는 공간을 청결하고 이용하기 위함과 같이 삶의 질을 위해 청소를 하기도 한다.
먼지나 이물질은 중력에 의해 바닥에 가라앉는다. 따라서, 청소를 하기 위해서 사람들은 허리를 숙이거나 앉아서 청소를 수행하므로 허리나 관절에 무리가 가기 쉽다.
이를 위해 근래에는 사람의 청소를 도와주는 청소기들이 등장하고 있다. 청소기의 종류는 대략적으로 핸디스틱 청소기, 바형 청소기 또는 로봇 청소기 등으로 분류될 수 있다.
이 중 로봇 청소기는 가정 또는 사무실 등 특정 공간에서 사용자 대신 공간을 청소한다. 로봇 청소기는 일반적으로 청소대상영역의 먼지를 흡입하며 청소를 수행한다.
로봇 청소기의 바퀴(휠)에는 안정적인 주행을 위해 트레드 패턴이 형성될 수 있다. 다만, 로봇 청소기가 주행되는 가정이나 사무소 등의 청소대상영역에는 가전제품 사용을 위한 전선이나 큰 입경을 갖는 이물질들이 트레드 패턴 사이에 끼는 경우가 발생하여 안정적인 주행이 방해될 수 있다.
특히 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 타이어 트레드 패턴 사이에 리브가 형성된다는 내용이 개시되어 있으나, 특허문헌 1은 자동차 타이어에 대한 문헌으로서, 로봇 청소기의 타이어와 적용범위가 다르다는 차이가 있다.
특허문헌 3에서는 탈착 가능하며 바닥면에 대한 충격을 완화시킬 수 있는 구동부 모듈에 대한 내용을 개시하고 있으나 트레드부 사이에 이물이 끼인 경우 제거가 쉽지 않으므로 안정적인 주행을 위한 내용에 대해서는 개시하고 있지 않다.
- 특허문헌 -
특허문헌 1: 한국공개특허공보 제10-2013-0117131호(2015.01.02)
특허문헌 2: 한국공개특허공보 제10-2016-7020870호(2016.09.02)
특허문헌 3: 한국공개특허공보 제10-2019-0021294호(2019.03.05)
본 발명의 실시예들은 휠에 이물질이 끼이는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 이물끼임방지와 동시에 등반성능도 효과적으로 확보할 수 있는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에는 로봇 청소기의 휠에 형성되는 트레드 형상을 변경한 로봇 청소기를 제공한다.
구체적으로, 트레드 사이에 이물이 끼이지 않도록 할 때 발생하는 등반성능 저하를 방지할 수 있는 로봇 청소기를 제공한다.
특히 문턱 등과 같이 단차진 지형을 등반할 때 얇은 리브가 휘어져 등반이 수월하게 수행될 수 있는 로봇 청소기를 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는 본체, 휠 커버, 구동모듈 및 휠을 포함한다. 본체는 로봇 청소기의 외관을 형성하고, 휠 커버는 상기 본체에 탈착 가능하게 구비된다.
구동모듈은 상기 휠 커버에 이동 가능하게 결합되고, 휠은 상기 구동모듈과 결합되어 상기 구동모듈로부터 구동력을 제공받아 회전된다.
상기 휠은 휠바디, 트레드부 및 리브부를 포함한다. 휠바디는 상기 구동모듈과 결합되며 상기 휠의 외관을 형성한다. 트레드부는 복수개로 마련되어 상기 휠바디의 원주면을 따라 서로 이격되어 배치된다. 리브부는 상기 트레드부 사이에 배치되고, 상기 휠의 반경방향 외측으로 돌출되도록 형성된다.
상기 리브부는 상기 트레드부와 동일한 높이를 가지도록 돌출될 수 있다. 상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 낮은 높이를 가지도록 돌출될 수 있다.
상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 얇은 두께를 가지도록 마련될 수 있다. 상기 트레드부는 상기 휠바디의 너비방향을 기준으로 중심측 두께가 양단측보다 더 두껍게 형성될 수 있다.
상기 트레드부는 노면과 접지되는 접지면이 팔각형으로 형성될 수 있다. 상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 좁은 너비를 가지도록 마련될 수 있다.
상기 리브부는 상기 트레드부와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 리브부는 상기 트레드부와 상이한 재질로 형성될 수 있다.
상기 리브부는 상기 복수의 트레드부 사이마다 형성되는 복수의 이격공간 중 일부를 제외한 나머지에 마련될 수 있다. 상기 리브부는 지면에 의해 가압되어 휘어지도록 탄성을 가질 수 있다.
상기 구동모듈은 상기 휠 커버 내에서 상하로 이동 가능하게 구비되고, 상기 리브부는 상기 구동모듈이 상기 휠 커버에 최대로 밀착된 상태에서 상기 휠 커버에 접촉되지 않는 높이를 가지도록 마련될 수 있다.
상기 휠은 상기 트레드부 사이에서 상기 휠바디의 내측 방향으로 함입되어 형성되는 굴곡부를 포함하고, 상기 리브부는 상기 굴곡부에서 상기 휠바디의 반경방향의 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다.
상기 리브부는 상기 휠 바디의 너비방향을 기준으로 중심부 및 상기 중심부의 양측에 위치되는 날개부를 포함할 수 있다. 상기 날개부는 상기 중심부보다 두껍게 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 전선 등과 같은 이물질에 의해 주행을 방해받지 않아 안정적인 주행이 가능한 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 트레드 사이에 이물 끼임을 방지할 수 있는 부재가 형성되어도 등반 성능이 저하되지 않아 청소를 효과적으로 수행할 수 있는 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 이물질이 끼임을 방지함으로써, 이물끼임으로 인한 오작동 여부를 사용자가 지속적으로 로봇 청소기의 주행 상황을 감독할 필요가 없어 사용자의 편의성이 극대화될 수 있는 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 저면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구동부를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초봇 청소기의 구동부의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 작동을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동모듈의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리브부의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리브부을 나타낸 도면이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 작동을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도이다.
일 실시예에 따른 로봇 청소기(100)는 본체(1), 집진부(2) 및 구동부(3), 를 포함할 수 있다. 또한, 상술한 구동부 및 집진부가 전기적으로 작동될 수 있도록 전력을 제공하는 배터리(미도시)를 더 포함할 수 있다.
배터리는 이차전지로 구비되어 반복적으로 충전 및 방전될 수 있다. 따라서, 사용자는 배터리의 잔량이 적을 때 별도로 전지를 교체하거나 추가하지 않고도 반복적으로 충전하여 로봇청소기를 사용할 수 있다.
배터리가 이차전지로 구비되는 경우 로봇 청소기가 충전될 수 있는 충전대(미도시)를 더 포함할 수 있다.
물론, 배터리가 이차전지가 아닌 건전지로 구비될 수 있다. 이 경우 건전지의 용량을 다 소모하면 교체가 필요할 수 있다.
즉, 로봇 청소기가 전력을 제공받는 방식에는 제한을 두지 않는다.
본체(1)는 로봇 청소기(100)의 외관을 형성하도록 구비될 수 있다.
본체(1)는 제1 하우징(11) 및 제2 하우징(12)을 포함할 수 있다.
제1 하우징(11)은 본체(1)의 일부를 형성하며 로봇 청소기(100)에 필요한 전장품들 또는 로봇 청소기에 필요한 부품들이 장착되는 공간을 제공할 수 있다.
예를 들면 로봇 청소기(100)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)가 장착될 수 있다.
또한, 제1 하우징(11)은 먼지를 포함하는 공기가 후술하는 집진부(2)로 안내되는 유동 유로(미도시)를 제공할 수 있도록 구비될 수 잇다. 즉, 후술하는 흡입부(4)를 통해 흡입된 공기가 제1 하우징(11)의 내부 공간을 지나 집진부(2)로 안내될 수 있다.
제2 하우징(12)은 제1 하우징(11)을 덮는 커버의 형태로 구비될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 하우징(12)의 일면에는 디스플레이부(미도시)가 구비될 수 있다. 디스플레이부는 터치패널의 형태로 구비되어 사용자가 간단히 명령을 입력할 수 있도록 구비될 수 있다.
제2 하우징(12)은 제1 하우징(11)과 결합될 수 있도록 구비되면 족하다. 예를 들면 제2 하우징(12)은 제1 하우징(11)에 힌지 결합되거나 일체로 형성되어도 무방하다.
다만, 제1 하우징(11)에 장착되는 부품들이 설치 편의성을 고려할 때 제2 하우징(12)이 별개로 구비되는 것이 바람직하다. 제2 하우징(12)은 제1 하우징(11)에 장착되는 부품들이 외부에 의해 오염되거나 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 로봇 청소기는 제1 하우징(11)에 장착되는 부품들이 제2 하우징(12)에 의해 가려져 외부로 드러나지 않도록 구비될 수 있다. 따라서, 부품들이 작동할 때 사용자의 부주의 또는 오작동 등으로 인해 사용자의 신체가 다칠 수 있다. 따라서 본체(1)가 내부 부품들을 가려주어 안전사고를 예방할 수 있다. 또한, 본체(1)가 존재함으로써 복잡한 내부가 외부로 노출되지 않아 미감을 자아내 디자인적 요소로 활용될 수도 있다.
센서부(11)는 본체(1)에 구비될 수 있다. 센서부(11)는 로봇 청소기(100)가 청소대상지역을 주행할 수 있도록 영상정보를 제공할 수 있다. 센서부(11)는 카메라 또는 촬영센서일 수 있다.
구체적으로 설명하면, 센서부(11)는 로봇 청소기(100)의 자율주행에 필요한 정보를 수집할 수 있다.
예를 들어 주변을 촬영하여 주행지도를 작성하는 촬영 센서, 장애물을 감지하는 장애물 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 센서 이외에 추가적인 센서들이 더 구비될 수 있음은 물론이다.
예를 들면 벽 감지 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 따라서 로봇 청소기(100)에 벽 감지 센서 및 촬영 센서 등을 통해 청소대상지역에 대한 정보가 입력될 수 있다. 로봇 청소기(100)가 주행하며 공간의 형태를 입력하고 벽 감지 센서를 통해 청소대상지역을 분할하여 복수 개의 청소영역을 분할할 수 있다.
집진부(2)는 먼지가 포집되는 부분일 수 있다. 집진부(2)에는 사이클론부(미도시)가 구비될 수 있다. 집진부(2)는 흡입부(4)과 연통될 수 있다.
집진부(2)에 의해 공기가 로봇 청소기 내부로 유입될 수 있다. 집진부(2)에서 공기를 흡입하여 먼지가 제거된 공기를 외부로 토출하면 로봇 청소기(100) 내에 음압이 발생하여 흡입부 하우징(41)을 통해 먼지를 포함하는 공기가 유입될 수 있다.
집진부(2)는 상대적으로 큰 먼지가 일차적으로 분리되고 상대적으로 작은 먼지가 이차적으로 분리되는 형태로 구비될 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고 주행면에 존재하는 먼지를 흡입할 수 있으면 족하다.
집진부(2)는 본체(1)에 탈착 가능하게 구비될 수 있다. 따라서 로봇 청소기가 청소를 마친 경우 또는 집진부(2)에 과도하게 먼지가 쌓인 경우 사용자가 손쉽게 집진부(2)를 분리하여 먼지를 제거하여 편의성이 확보될 수 있다.
흡입부(4)은 로봇 청소기(100)의 본체에 결합되어 청소를 수행하는 부분일 수 있다.
흡입부(4)을 흡입부 하우징(41) 및 롤러(42)를 포함할 수 있다.
흡입부(4)을 주행면을 청소할 수 있도록 구비될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 흡입부(4)은 주행면에 존재하는 먼지를 흡입하도록 구비될 수 있다.
주행면은 바닥면이 될 수도 있고, 카펫 등이 구비되는 경우 카펫의 상면이 될 수도 있다.
먼지는 흡입부 하우징(41)을 통해 제1 하우징(11)이 제공하는 공간으로 흡입될 수 있다. 흡입된 먼지는 집진부(2)에 포집되고 먼지가 제거된 공기는 본체(1)의 외부로 토출될 수 있다.
흡입부 하우징(41)은 본체(1)에 결합되어 후술하는 마핑부(50)가 수용되는 공간을 제공하도록 구비될 수 있다.
또한, 흡입부 하우징(41)은 주행면에 존재하는 먼지가 제거될 수 있도록 먼지를 포함하는 공기가 흡입될 수 있는 유로를 제공할 수 있다.
구체적으로 흡입부 하우징(41)은 상술한 바와 같이 롤러(42)가 수용되는 공간을 제공하여 롤러(42)가 원활하게 주행면을 청소할 수 있도록 구비될 수 있다.
흡입부 하우징(41)과 본체(1)의 연결관계에 대해서는 제한을 두지 않는다. 즉, 흡입부 하우징(41)과 본체(1)는 일체로 형성될 수도 있고, 별개로 형성될 수 도 있다. 다만, 롤러 내부의 청소나 고장시 교체 편의성 측면에서 본체(1)와 흡입부 하우징(41)은 별개로 구비되는 것이 바람직하다.
도 2는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 저면을 나타낸 도면이다.
로봇 청소기(100)는 구동부(3)를 포함할 수 있다.
구동부(3)는 본체(1)를 이동시키도록 구비될 수 있다. 구동부(3)는 본체(1)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 구동부(3)에는 체결부(311)가 구비될 수 있고, 본체(1)에는 구동부(3)가 수용될 수 있는 수용부(111)가 형성될 수 있다. 수용부(111)에는 체결부(311)와 대응되는 형상를 가지는 결합부(미도시)가 구비될 수 있다. 체결부(311)가 결합부에 연결되면서 구동부(3)는 본체(1)에 결합될 수 있다.
체결부(311) 및 결합부가 서로 접속되어 구동부(3)가 본체(1)와 일체로 결합될 수 있다. 이로써 구동부(3)의 작동으로 본체(1)가 이동하며 청소대상영역의 청소를 수행할 수 있다.
수용부(111)는 로봇 청소기(100)의 저면에 형성될 수 있다.
구동부(3)는 휠 커버(31), 구동모듈(32) 및 휠(33)을 포함할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 구동부(3)는 구동력을 발생하는 구동모듈(32), 구동모듈(32)에 의해 회전 가능하게 구비되는 휠(33) 및 구동모듈(32)과 휠(33)을 덮도록 구비되는 휠 커버(31)를 포함할 수 있다.
휠 커버(31)는 후술하는 구동모듈(32) 및 휠(33)을 수용하는 공간을 제공하는 부분일 수 있다. 휠 커버(31)가 구동모듈(32) 및 휠(33)을 수용하는 공간을 제공한다는 것은 단순히 구동모듈(32)과 휠(33) 전체를 감싸도록 수용한다는 의미는 아닐 수 있다. 즉, 휠 커버(31)는 휠(33) 및 구동모듈(32)이 안착될 공간을 제공하면 족하다.
상술한 체결부(311)는 휠 커버(31)에 구비되어 구동부(3)를 본체(1)에 연결할 수 있다.
구동모듈(32)은　구동력을 발생하여　휠(33)에　구동력을 전달하도록 구비되며, 휠 커버(31)에 상하로 이동 가능하게 결합된다.　구동　모듈(122)의 상하 이동은 후술하는 완충부(312)의 가이드바(3121)에 의해 가이드될 수 있다.　구동　모듈(122)의 상세 구성에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
휠(33)은 전기적인 동력을 제공받아 회전되도록 구비될 수 있다. 휠(33)은 본체(1)의 양측에 각각 구비될 수 있다.
일측에 구비되는 휠(33)과 타측에 구비되는 휠(33)는 각각 서로 별개로 제어될 수 있다. 즉, 일측에 구비되는 휠(33)과 타측에 구비되는 휠(33)이 서로 다른 회전속도로 회전될 수 있다.
따라서, 로봇 청소기(100)는 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 것이 가능하다. 또한, 직진 또는 후진과 겸하여 방향을 전환하는 것도 가능하다.
즉, 로봇 청소기(100)의 주행속도는 휠(33)의 회전 속도에 따라 결정될 수 있고 주행 방향을 휠(33)들의 회전속도 차이에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어 로봇 청소기의 좌측에 위치하는 휠(33)은 정지한 상태를 유지하고 우측에 위치하는 휠(33)은 회전되면 로봇 청소기(100)가 좌측 방향을 향해 회전될 수 있다. 양측의 휠(33)이 모두 동작하고 있으나, 좌측의 휠(33)보다 우측의 휠(33)이 더 빨리 회전하면 좌측으로 방향전환이 되면서 직진운동을 계속할 수 있다.
로봇 청소기(100)는 필수적으로 청소대상지역을 이동하며 청소를 수행하므로 주행간 흡입부 하우징(41)이 원활하게 이동되지 않을 수 있다. 따라서 원활한 주행을 위해 보조휠(112)이 구비될 수 있다. 보조휠(112)이 구비됨에 따라 로봇 청소기(100)의 주행간에 흡입부 하우징(41)이 더욱 부드럽게 움직여질 수 있다.
다만 상술한 예에 제한되는 것은 아니고, 하나의 실시예에 불과하며 촬영 센서나 장애물 센서가 벽 감지를 동시에 수행할 수도 있다.
촬영 센서는 청소대상지역만 감지하는데 그치는 것뿐만 아니라 기 입력된 청소대상지역에서 본체(1)의 위치를 특정할 수 있도록 구비될 수 있다. 이로써, 로봇 청소기(100)가 청소를 수행하는 공간의 위치를 특정할 수 있고, 로봇 청소기(100)의 위치가 특정됨으로써 다음 청소 영역으로의 이동이 가이드될 수 있다.
센서부(11)의 종류 및 개수에는 제한을 두지 않는다. 즉, 촬영 센서는 복수 개 구비될 수 있고, 복수 개 구비될 때 동종 또는 이종의 촬영 센서로 구비될 수 있다.
로봇 청소기(100)는 바닥의 재질에 따라 집진부(2)의 흡입강도가 달라지도록 구비될 수 있다. 집진부(2)가 항시 동일한 강도로 먼지를 흡입하면 카펫 등의 특수한 바닥면에서는 청소가 완벽하게 이루어지기 어려울 수 있기 때문이다.
로봇 청소기(100)는 바닥의 재질을 감지하기 위해 바닥감지센서(미도시)를 포함할 수 있다. 바닥감지센서는 바닥의 재질을 감지하는 센서일 수 있다. 바닥감지센서는 상술한 센서부(11)에 구비될 수도 있고 센서부(11)와 다른 위치에 구비될 수도 있다.
로봇 청소기(100)가 사용되는 청소대상지역은 경우에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 청소대상지역의 바닥재가 대리석의 형태로 구비될 수 있고 장판의 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상술한 예 이외의 다른 재질로 구비될 수 있다.
바닥재의 재질에 따라 집진부(2)가 효과적으로 먼지를 흡입하기 위해 구동되는 세기가 달라질 수 있다.
구체적으로 설명하면 일반적인 장판에서 청소가 수행되는 경우보다 카페트가 깔린 지역에서는 집진부(2)가 더 강하게 작동되어야 청소를 효과적으로 수행할 수 있다. 로봇 청소기(100)의 제어부는 바닥재의 종류에 따라 집진부(2)의 작동세기가 조절되도록 구비될 수 있다.
장애물 센서는 청소대상지역에 존재하는 장애물의 존재여부를 파악할 수 있다. 이는 상술한 센서부(11)와 일체로 구비될 수도 있고 별개로 구비될 수도 있다. 즉, 촬영 센서가 장애물 센서의 역할도 겸할 수 있다.
장애물 센서가 장애물을 감지함에 따라 로봇 청소기(100)의 주행경로가 변경될 수 있다. 동선이 복잡해짐에 따라 배터리 소모량이 달라질 수 있다. 상세하게 설명하면 장애물이 존재하면 로봇 청소기(100)는 장애물을 우회하도록 이동되는데 이때 동선이 길어질 수 있고, 동선이 길어짐에 따라 해당 영역을 청소하는데 소요되는 배터리 량이 커질 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 구동부(3)에 대해 구체적으로 설명한다.
구동부(3)는 구동모듈(32) 및 휠(33)이 휠 커버(31) 내에서 상하로 이동될 수 있도록 구비되는 완충부(312)를 포함할 수 있다.
완충부(312)는 가이드바(3121)와 탄성부재(3122)를 포함할 수 있다.
완충부(312)는 휠 커버(31)에 구비되는 관통홀(312a)에 삽입되어 구동모듈(32)과 연결될 수 있다.
가이드바(3121)는　구동모듈(32)의 상하 이동을 가이드하도록 구성된다. 가이드바(3121)는 일방향으로 연장되게 형성되며,　구동모듈(32)을 관통하여 휠 커버(31)의 상하로 배치된다.
본 도면에서는, 가이드바(3121)가　구동모듈(32)의 좌우 양측에 각각 관통 형성된 것을 보이고 있다.
가이드바(3121)의 상하 양단부는 휠 커버(31)에 고정될 수 있다. 본 도면에서는, 가이드바(3121)의 상단부가 휠 커버(31)의 상부에 고정되고 가이드바(3121)의 하단부가 휠 커버(31)의 하부에 고정될 수 있다.
탄성부재(3122)는 구동모듈(32)의 상하 이동시에 충격을 흡수하도록 구비될 수 있다. 탄성부재(3122)는 휠 커버(31)와 구동모듈(32)에 각각 연결될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 탄성부재(3122)가 가이드바(3121)를 감싸는 코일 스프링으로 형성될 수 있다. 다만 탄성부재의 종류가 이에 제한되는 것은 아니며 충격을 완화하고 구동모듈(32)을 상하 운동시킬 수 있으면 족하다.
구동모듈(32)에는 완충부(312)가 수용될 수 있는 공간을 제공하는 완충공간(321)이 구비될 수 있다. 완충공간(321)에 완충부(312)가 수용될 수 있다.
휠(33)은 휠 바디(331), 트레드부(332), 굴곡부(333) 및 리브부(334)를 포함할 수 있다.
휠 바디(331)는 구동모듈(32)과 결합될 수 있도록 구비될 수 있다. 휠 바디(331)는 휠(33)의 외관을 형성할 수 있다. 즉, 휠 바디(331)는 사이드월 및 비드를 포함할 수 있다.
트레드부(332)는 휠 바디(331)와 일체로 형성되며 휠 바디(331)의 원주면을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 트레드부(332)는 휠(33)의 패턴을 형성할 수 있다.
트레드부(332)의 두께는 일정하지 않을 수 있다. 즉, 트레드부(332) 중 휠 바디(331)의 너비방향의 중심에 위치하는 부분의 두께가 휠 바디(331)의 너비방향 양측에 위치하는 부분보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들어 트레드부(332) 중 노면과 접지되는 접지면의 형상이 휠바디의 두께방향 중심에 위치하는 부분의 두께가 두껍고 휠 바디(331)의 두께방향 양측에 위치하는 부분의 두께가 얇도록 구비될 수 있다.
트레드부(332) 중 노면과 접지되는 접지면이 팔각형으로 형성됨으로써 주행 및 등반을 안정적으로 수행할 수 있다. 구체적으로 설명하면 트레드부(332)의 중심 부근에서의 두께가 두껍고 가장자리 부근의 두께는 트레드부(332)의 중심 부근의 두께보다 얇을 수 있다. 직선으로 주행할때는 주행면에 안정적으로 접촉할 수 있고, 방향 전환시에는 주행면에 의한 저항을 줄여 부드럽게 방향전환이 가능해질 수 있다.
즉, 트레드부(332)는 노면과 접지되는 접지면이 팔각형 또는 팔각형과 유사한 형태로 구비될 수 있다.
트레드부(332)의 패턴 형상에 따라 접지력이나 노면과의 마찰력이 달라져 주행안정성이 달라질 수 있다.
트레드부(332)는 휠 바디(331)의 원주면에 서로 이격되도록 구비될 수 있다.
굴곡부(333)는 트레드부(332)들 간의 사이 부분을 의미할 수 있다. 굴곡부(333)는 트레드부(332) 사이에 휠 바디(331)의 내측으로 함입된 형태로 구비될 수 있다.
리브부(334)는 휠 바디(331)와 일체로 형성될 수 있고, 트레드부(332) 사이에 휠(33)의 반경방향의 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 즉 리브부(334)는 트레드부(332) 사이 굴곡부(333)에 위치될 수 있다.
리브부(334)는 트레드부(332)의 높이와 동일하거나 트레드부(332)의 높이와 유사한 높이를 가지도록 돌출되어 형성될 수 있다. 리브부(334)가 트레드부(332)보다 더 돌출되는 경우에는 로봇청소기가 주행할 때 주행안정성이 떨어질 수 있다.
예를 들어 리브부(334)가 트레드부(332)보다 더 돌출되도록 구비되는 경우 로봇 청소기가 청소를 수행할 때 덜컹거림이 발생할 수 있다. 주행안정성이 떨어지는 것뿐만 아니라 지속적으로 로봇 청소기가 흔들리게 되면 내부에 배치되는 전장품들의 연결이 약화되거나 본래의 위치에서 이탈될 수 있다.
따라서, 리브부(334)는 트레드부(332)보다 높은 높이로 구비되는 것은 바람직하지 못하다.
리브부(334)가 구비됨으로써 굴곡부(333)에 이물질이 끼는 경우를 방지할 수 있다. 구체적으로 설명하면 트레드부(332) 사이에 구비되는 굴곡부(333)에 전선 등과 같은 이물질이 끼이는 것이 방지될 수 있다. 전선이 로봇 청소기가 주행될 때 끼이게 되면, 가전제품이 원활하게 수행되지 않을 수도 있고, 로봇 청소기의 고장을 유발할 수도 있다.
리브부(334)의 두께는 트레드부(332)의 두께보다 얇게 구비될 수 있다. 리브부(334)는 트레드부(332)와는 달리 노면과의 접지력을 상승시키거나 노면과의 마찰력을 확보하기 위해 구비되는 것이 아니므로 리브부(334)는 두께가 두껍게 구비될 필요가 없다.
또한, 리브부(334)는 트레드부(332)보다 너비가 작도록 구비될 수 있다. 다시 말하면 리브부(334)의 너비는 트레드부(332)의 너비보다 작도록 구비될 수 있다.
리브부(334)는 이물 끼임현상을 방지하기 위해 구비되므로 굳이 트레드부(332)보다 크게 구비될 필요는 없다. 즉, 리브부(334)는 트레드부(332)의 너비와 동일하거나 작도록 구비될 수 있다.
도 3 내지 도 5에서는 리브부(334)가 트레드부(332) 사이에 모두 구비된 것으로 도시되어 있으나, 모든 굴곡부(333)에 리브부(334)가 구비될 필요는 없다. 리브부(334)는 이물의 끼임을 방지하는 역할을 수행하므로 로봇 청소기의 주행속도, 휠의 크기 등을 고려하여 적절한 개수가 배치되도록 구비되면 족하다.
따라서, 리브부(334)는 복수 개의 트레드부(332)가 형성하는 공간 중 일부에 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 트레드부(332) 사이에 각각에 모두 구비되어도 무방하다.
도 6은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 구동부의 다양한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6(a)는 휠이 휠 커버의 가장 내측으로 인입된 상태를 도시한 도면이고, 도 6(b)는 휠이 휠 커버의 가장 외측으로 돌출된 상태를 도시한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 도 6(a)와 같은 상태를 제1 상태, 도 6(b)와 같은 상태를 제2 상태로 설명한다.
제1 상태는 로봇 청소기의 휠이 노면에 접촉되어 로봇 청소기의 자중이 휠(33)에 전달되는 상태일 수 있다. 다시 말하면, 휠(33)이 바닥에 접지되어 로봇 청소기의 본체(1)를 지지하고 있는 상태를 나타낸다.
즉, 제1 상태에서는 로봇 청소기가 정상적으로 주행이 가능할 수 있다.
제2 상태에서는 로봇 청소기의 자중이 노면까지 전달되지 않는 상태일 수 있다. 다시 말하면 휠(33)이 바닥에 대한 접지를 잃은 상태를 나타낸다. 즉, 로봇 청소기 중 일부가 단차진 지형에 걸리는 등 휠(33)의 회전에도 불구하고 로봇 청소기가 정상적으로 주행을 하기 어려울 수 있다.
일 실시예에 따른 로봇 청소기는 휠(33)이 바닥에 접지하였는지 여부를 판단하여 휠(33)의 회전을 제어할 수 있다.
구체적으로 설명하면 휠(33)이 바닥에 대한 접지를 잃어 로봇 청소기가 제2 상태가 되면 구동 모터의 구동을 정지하여 불필요하게 휠(33)이 공회전되는 경우를 방지할 수 있다.
휠(33)이 다시 바닥에 접지되면 구동모터를 다시 구동시켜 휠(33)을 회전시킬 수 있다. 이로써, 로봇 청소기의 상태에 따라 적절하게 휠을 제어할 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여 구동모듈(32)에 대해서 설명한다.
구동모듈(32)은 휠 바디(331) 및 휠 커버(31)에 결합될 수 있다. 구체적으로 구동모듈(32)은 휠 커버(31)에 상하로 이동 가능하게 결합될 수 있다.
케이스(322)에는 가이드바(3121)가 관통하는 완충공간(321)이 형성된다. 완충공간(321)은 케이스(322)의 좌우 양측에 각각 형성될 수 있다. 케이스(322)는 가이드바(3121)를 따라 상하로 이동 가능하게 구성된다.
케이스(322)의 일측에는 구동 모터(미도시)가 장착된다.
유성기어장치는 구동 모터와 휠(33)을 연결하고, 구동 모터의 회전을 감속시켜 휠(33)에 전달한다. 유성기어장치는 케이스(322)의 타측에 구비된다. 유성기어장치는 1단 이상으로 구성될 수 있다. 본 도면에서는 유성기어장치가 2단으로 구성된 것을 도시하고 있으나 이에 제한되지 않는다.
구동 모터의 회전축에는 선기어가 장착되고, 복수의 유성기어 각각의 자전축을 회전 가능하게 지지하는 케이지에는 휠(33)이 장착된다. 상기 구조에 의해, 구동 모터의 회전축과 휠(33)의 회전축은 동일한 축 상에 놓이게 된다.
휠(33)의 내측에는 구동 모듈(122)의 적어도 일부를 수용할 수 있는 공간이 형성된다. 유성기어장치는 상기 공간 내에 완전히 수용되어, 유성기어장치의 둘레가 휠(33)에 의해 둘러싸일 수 있다. 따라서, 외부에서는 유성기어장치가 보이지 않게 된다.
이처럼 구동 모터의 회전을 감속시켜 휠(33)에 전달하는 기어장치가 유성기어장치로 구성되어 구동 모터의 회전축과 휠(33)의 회전축이 동일한 축 상에 놓이며, 유성기어장치가 휠(33)의 내측에 수용됨으로써, 휠(33)의 구동과 관련된 구조가 소형화될 수 있다. 이는 청소기(100)의 소형화 내지는 다른 구성의 부피 증대에 기여할 수 있다.
적절한 감속비를 얻기 위하여, 유성기어장치는 제1유성기어부(323)와 제2유성기어부(324)의 조합, 즉 2단으로 구성될 수 있다. 제1유성기어부(323)는 구동 모터의 회전축과 연동된다. 제2유성기어부(324)는 제1유성기어부(323)와 연동되고, 휠(33)과 연결된다.
그 구조를 구체적으로 살펴보면, 케이스(322)는 메인 케이스(3221), 미들 케이스(3222) 및 전방 케이스(3223)를 포함한다.
메인 케이스(3221)는 가이드바(3121)가 관통하는 완충공간(321)을 구비한다. 메인 케이스(3221)의 일측에는 구동모터가 장착되며, 메인 케이스(3221)의 타측에는 제1유성기어부(323)가 수용된다. 구동모터의 회전축은 메인 케이스(3221)를 관통하도록 형성된다.
제1유성기어부(323)는 제1선기어(3231), 제1링기어(3232), 복수의 제1유성기어(3233) 및 제1케이지(3234)를 포함한다.
제1선기어(3231)는 구동모터의 회전축에 결합되어 메인 케이스(3221)의 타측으로 노출된다. 제1선기어(3231)는 제어부에서 인가되는 구동 신호에 따라 양방향으로 회전 가능하게 구성될 수있다.
제1링기어(3232)는 메인 케이스(3221)의 타측에 제1선기어(3231)를 둘러싸도록 형성된다. 제1선기어(3231)는 제1링기어(3232)의 중심에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제1링기어(3232)는 메인 케이스(3221)자체에 형성될 수 있다.
복수의 제1유성기어(3233)는 제1선기어(3231) 및 제1링기어(3232)와 맞물려, 자전함과 동시에 제1선기어(3231)를 중심으로 공전하도록 구성된다. 제1링기어(3232)가 고정된 본 구조에서, 복수의 제1유성기어(3233) 각각의 자전 방향은 제1선기어(3231)의 회전 방향에 반대되는 방향이며, 공전 방향은 제1선기어(3231)의 회전 방향과 동일한 방향이다.
제1케이지(3234)는 복수의 제1유성기어(3233) 각각의 자전축을 회전 가능하게 지지한다. 제1케이지(3234)는 복수의 제1유성기어(3233) 각각의 일부를 덮도록 배치된다. 제1케이지(3234)는 제1선기어(3231)를덮도록 배치될 수 있으며, 이 경우 제1선기어(3231)의 회전축을 회전 가능하게 지지하도록 구성될 수도 있다.
미들 케이스(3222)는 메인 케이스(3221)에 결합된다. 미들 케이스(3222)의 일측은 제1유성기어부(323)를 덮도록 배치되고, 미들 케이스(3222)의 타측에는 제2유성기어부(324)가 수용된다. 미들 케이스(3222)에는 제1유성기어부(323)와 제2유성기어부(324) 간의 연결을 위한 홀이 형성된다.
제2유성기어부(324)는 제2선기어(3241), 제2링기어(3242), 복수의 제2유성기어(3243) 및 제2케이지(3244)를 포함한다.
제2선기어(3241)는 제1케이지(3234)에 돌출 형성되어 홀을 통해 미들 케이스(3222)의 타측으로 노출된다.
제2링기어(3242)는 미들 케이스(3222)의 타측에 제2선기어(3241)를 둘러싸도록 형성된다. 제2선기어(3241)는 제2링기어(3242)의 중심에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제2링기어(3242)는 미들 케이스(3222)자체에 형성될 수 있다.
복수의 제2유성기어(3243)는 제2선기어(3241) 및 제2링기어(3242)와 맞물려, 자전함과 동시에 제2선기어(3241)를 중심으로 공전하도록 구성된다. 제2링기어(3242)가 고정된 본 구조에서, 복수의 제2유성기어(3243) 각각의 자전 방향은 제2선기어(3241)의 회전 방향에 반대되는 방향이며, 공전 방향은 제2선기어(3241)의 회전 방향과 동일한 방향이다.
제2케이지(3244)는 복수의 제2유성기어(3243) 각각의 자전축을 회전 가능하게 지지한다. 제2케이지(3244)는 복수의 제2유성기어(3243) 각각의 일부를 덮도록 배치된다. 제2케이지(3244)는 제2선기어(3241)를 덮도록 배치될 수 있으며, 이 경우 제2선기어(3241)의 회전축을 회전 가능하게 지지하도록 구성될 수도 있다.
전방 케이스(3223)는 미들 케이스(3222)에 결합되어 제2유성기어부(324)를 덮도록 배치된다. 전방 케이스(3223)에는 제2유성기어부(324)와 휠(33) 간의 연결을 위한 홀이 형성된다.
제2케이지(3244)에는 홀에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에는 휠(33)의 결합홈과 맞물리는 결합돌기가 형성된다. 결합돌기는 결합홈(123b)에 맞물려 휠(33)이 유성기어장치를 통해 구동력을 전달받아 회전시 헛도는 것을 방지하도록 이루어진다.
도 8은 로봇 청소기의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8(a)는 리브부가 휠과 동일한 재질로 형성되는 것을 나타낸 도면이고, 도 8(b)는 리브부가 휠과 상이한 재질로 형성되는 것을 나타낸 도면이다.
휠(33)의 재질에 대해서는 제한을 두지 않지만, 일반적으로 휠(33)은 고무, 우레탄 등과 같이 탄성력이 뛰어난 재질로 구비될 수 있다.
리브부(334)의 종류에는 제한을 두지 않는다. 즉, 도 8(a)에 도시된 바와 같이 트레드부(332)과 동일한 재질로 구비될 수도 있고, 도 8(b)에 도시된 바와 트레드부(332)와 상이한 재질로 구비될 수도 있다.
트레드부(332)와 리브부(334)가 동일한 재질로 구비되는 경우 제조가 용이해질 수 있다. 트레드부(332)와 리브부(334)가 동일한 재질로 구비되더라도 트레드부(332)와 리브부(334)의 두께나 형태는 서로 다르게 구비될 수 있다.
트레드부(332)는 노면과의 접지를 통해 로봇 청소기(100)의 주행이 안정적으로 수행되도록 구비되는 부분이고, 리브부(334)는 트레드부(332) 사이에 이물질이 끼이는 것을 방지하기 위해 구비되는 부분이므로 트레드부(332)와 리브부(334)는 동일한 형태로 구비되는 것은 바람직하지 않다.
도 8(b)와 같이 트레드부(332)와 리브부(334)는 서로 다른 재질로 구비될 수 있다. 상술한 바와 같이 트레드부(332)와 리브부(334)의 역할이 상이하므로 리브부(334)는 트레드부(332)와 반드시 동일한 재질로 구비될 필요는 없다.
즉, 트레드부(332)와 리브부(334)는 서로 다른 경도를 갖는 재질로 구비될 수 있다. 구체적으로 설명하면 트레드부(332)의 경도가 리브부(334)의 경도보다 크게 구비될 수 있다.
리브부(334)는 이물의 끼임방지를 위해 구비되는 부분이므로 리브부(334)와 트레드부(332) 사이에 전선 등과 같은 이물이 끼이는 경우 이물을 쉽게 제거하기 위해서는 리브부(334)는 적은 힘으로도 휘어지도록 구비되는 것이 바람직하다. 이에 반해 트레드부(332)는 로봇 청소기의 안정적인 주행을 위해 쉽게 휘어지지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.
구체적으로 설명하면 트레드부(332)는 로봇 청소기의 자중에 의해서 휘어지지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.
물론 리브부(334)가 트레드부(332)와 동일한 재질로 구비되더라도 트레드부(332)와 리브부(334)의 두께가 서로 다르도록 구비되므로 상술한 바와 같이 트레드부(332)가 로봇 청소기의 자중에 의해서 휘어지지 않도록 구비되고 리브부(334)는 사용자가 손으로 쉽게 구부러지도록 구비될 수 있다.
다만, 트레드부(332)와 리브부(334)를 동일한 재질로 구비하는 경우 두께와 형상을 조절하여 트레드부(332)는 로봇 청소기의 자중에도 구부러지지 않게 형성해야하고, 리브부(334)는 사용자가 쉽게 이물을 제거할 수 있도록 형성해야하므로 제조자의 선택의 폭이 좁아질 수 있다.
따라서, 트레드부(332)와 리브부(334)를 서로 상이한 재질로 선택하여 휠(33)의 크기 및 형상을 자유롭게 선택할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 로봇 청소기의 리브부를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 리브부(334)는 중심부(3341)와 날개부(3342)를 포함할 수 있다.
중심부(3341)는 트레드부(332)의 중심과 인접하게 위치되는 부분이고, 날개부(3342)는 중심부(3341)의 양측에 위치되는 부분일 수 있다. 중심부(3341)와 날개부(3342)는 일체로 형성될 수 있다.
휠 바디(331)를 중심으로 설명하면 날개부(3342)는 휠 바디(331)의 너비방향을 기준으로 양측에 위치되는 부분이고 중심부(3341)는 휠 바디(331)의 너비방향 중심을 포함하도록 구비되는 부분이다.
날개부(3342)의 두께는 중심부(3341)의 두께보다 두껍게 구비될 수 있다. 일반적으로 로봇 청소기의 주행 중 전선 등이 트레드부(332) 사이에 끼이는 것은 날개부(3342)의 위치에서 끼이기 시작한다.
따라서 날개부(3342)의 두께가 중심부(3341)의 두께보다 두껍게 구비되면, 이물이 끼이는 것을 어느 정도 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
또한 날개부(3342)가 중심부(3341)보다 두껍게 구비되면 로봇 청소기가 문턱이나 단차진 지형을 사선으로 이동할 때 날개부(3342)부터 단차진 지형에 닿게 된다. 이러한 경우 날개부(3342) 중 일측에 큰 하중이 가해지므로 날개부(3342)가 두껍게 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이 트레드부(332)의 가장자리들은 트레드부(332)의 휠 바디(331)의 너비방향 중심에 위치한 부분보다 얇게 구비될 수 있다. 즉, 트레드부(332)들 간의 거리는 휠 바디(331)의 너비방향 중심보다 가장자리 부분이 길다. 다시 말하면 트레드부(332)의 가장자리 부분들의 간격이 트레드부(332)의 휠 바디(331)의 너비방향 중심에 위치한 부분보다 크다. 따라서, 날개부(3342)에 큰 하중이 작용해도 충분히 굽혀질 수 있는 공간이 제공되어 등반이 수월하게 수행될 수 있다.
중심부(3341)는 로봇 청소기가 직진하며 단차진 지형을 이동할 때 굽혀질 수 있다. 또한, 날개부(3342)만 굽혀지는 경우에도 본래의 위치로 돌아오는 복원력을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
도 10는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 등반시 상태를 나타낸 도면이다.
도 10를 참조하면, 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 리브부(334)는 단차진 지형을 이동할 때 휘어지도록 구비될 수 있다.
리브부(334)가 구비됨으로써 트레드부(332) 사이에 이물이 끼는 경우를 방지할 수 있으나, 리브부(334)에 의해 등반성능이 저하될 수 있다. 일반적으로 로봇 청소기가 단차진 지형을 이동할 때는 트레드부(332) 사이에 형성되는 굴곡부(333)가 단차진 지형에 걸려 트레드부(332)가 지형을 밀어냄에 따라 로봇 청소기가 단차진 지형을 등반한다.
리브부(334)가 구비되는 경우 굴곡부(333)가 단차진 지형에 안착되기 어렵다. 따라서 리브부(334)는 도면에 도시된 것처럼 단차진 지형에 걸리면 휘어지도록 구비될 수 있다.
리브부(334)가 리브부(334)의 일면에 로봇 청소기의 하중이 전달될 때 휘어지도록 구비되면 이물끼임방지 효과와 등반성능감소 방지 효과를 동시에 발휘할 수 있다.
이때 리브부(334)의 일면이란, 휠(33)이 회전될 때 단차진 지형에 의해 눌려지는 면을 의미한다. 다시 말하면 리브부(334)의 일면은 평평한 노면을 주행할 때 노면과 접지되는 면이 아닌 평평한 노면을 주행할 때 노면과 접지되는 면과 이웃한 면을 뜻한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

Claims (15)

  1. 외관을 형성하는 본체;
    상기 본체에 탈착 가능하게 구비되는 휠 커버;
    상기 휠 커버에 이동 가능하게 결합되는 구동모듈; 및
    상기 구동모듈과 결합되어 상기 구동모듈로부터 구동력을 제공받아 회전되는 휠;을 포함하고,
    상기 휠은,
    상기 구동모듈과 결합되며 상기 휠의 외관을 형성하는 휠바디;
    복수개로 마련되어 상기 휠바디의 원주면을 따라 서로 이격되어 배치되는 트레드부; 및
    상기 트레드부 사이에 배치되고, 상기 휠의 반경방향 외측으로 돌출되도록 형성되는 리브부;를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부와 동일한 높이를 가지도록 돌출되는 로봇 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 낮은 높이를 가지도록 돌출되는 로봇 청소기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 얇은 두께를 가지도록 마련되는 로봇 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트레드부는 상기 휠바디의 너비방향을 기준으로 중심측 두께가 양단측보다 더 두껍게 형성되는 로봇 청소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트레드부는 노면과 접지되는 접지면이 팔각형으로 형성되는 로봇 청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부보다 더 좁은 너비를 가지도록 마련되는 로봇 청소기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부와 동일한 재질로 형성되는 로봇 청소기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 트레드부와 상이한 재질로 형성되는 로봇 청소기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 복수의 트레드부 사이마다 형성되는 복수의 이격공간 중 일부를 제외한 나머지에 마련되는 로봇 청소기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 지면에 의해 가압되어 휘어지도록 탄성을 가지는 로봇 청소기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구동모듈은 상기 휠 커버 내에서 상하로 이동 가능하게 구비되고,
    상기 리브부는 상기 구동모듈이 상기 휠 커버에 최대로 밀착된 상태에서 상기 휠 커버에 접촉되지 않는 높이를 가지도록 마련되는 로봇 청소기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 휠은 상기 트레드부 사이에서 상기 휠바디의 내측 방향으로 함입되어 형성되는 굴곡부를 포함하고,
    상기 리브부는 상기 굴곡부에서 상기 휠바디의 반경방향의 외측으로 돌출되도록 구비되는 로봇 청소기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 리브부는 상기 휠 바디의 너비방향을 기준으로 중심부 및 상기 중심부의 양측에 위치되는 날개부를 포함하는 로봇 청소기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 중심부보다 두껍게 구비되는 로봇 청소기.
PCT/KR2020/017952 2020-07-22 2020-12-09 로봇 청소기 WO2022019405A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/017,338 US20230320547A1 (en) 2020-07-22 2020-12-09 Robot cleaner

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0090970 2020-07-22
KR1020200090970A KR102373832B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 로봇 청소기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022019405A1 true WO2022019405A1 (ko) 2022-01-27

Family

ID=79729215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/017952 WO2022019405A1 (ko) 2020-07-22 2020-12-09 로봇 청소기

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230320547A1 (ko)
KR (1) KR102373832B1 (ko)
TW (1) TWI786488B (ko)
WO (1) WO2022019405A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0591910U (ja) * 1992-05-18 1993-12-14 株式会社ブリヂストン モーターサイクル用空気入りタイヤ
KR100613809B1 (ko) * 2004-06-23 2006-08-21 한국타이어 주식회사 공기입 타이어
KR100619786B1 (ko) * 2005-05-17 2006-09-06 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 미끄럼 방지 장치
KR20090013349A (ko) * 2007-08-01 2009-02-05 삼성전자주식회사 이동로봇
KR20180079068A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지전자 주식회사 청소기

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130117131A (ko) 2012-04-17 2013-10-25 주식회사 코코키즈 휴대용 소변기의 소변 역류방지장치
TWI582322B (zh) * 2016-01-26 2017-05-11 日本電產股份有限公司 車輪驅動裝置及使用該裝置的掃除機器人
TWI664943B (zh) * 2016-02-29 2019-07-11 Ｌｇ電子股份有限公司 真空吸塵器
KR102460609B1 (ko) 2018-03-09 2022-10-31 엘지전자 주식회사 청소기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0591910U (ja) * 1992-05-18 1993-12-14 株式会社ブリヂストン モーターサイクル用空気入りタイヤ
KR100613809B1 (ko) * 2004-06-23 2006-08-21 한국타이어 주식회사 공기입 타이어
KR100619786B1 (ko) * 2005-05-17 2006-09-06 엘지전자 주식회사 로봇 청소기의 미끄럼 방지 장치
KR20090013349A (ko) * 2007-08-01 2009-02-05 삼성전자주식회사 이동로봇
KR20180079068A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지전자 주식회사 청소기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220011998A (ko) 2022-02-03
TW202203838A (zh) 2022-02-01
TWI786488B (zh) 2022-12-11
US20230320547A1 (en) 2023-10-12
KR102373832B1 (ko) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016195266A1 (ko) 로봇 청소기
WO2022005013A1 (ko) 진공 청소기와 도킹 스테이션을 포함하는 청소 장치
WO2016129770A1 (ko) 청소 로봇 및 그 제어방법
WO2018169180A1 (ko) 로봇 청소기
WO2016021808A1 (ko) 로봇 청소기
WO2016104992A1 (en) Autonomous mobile cleaner and control method thereof
WO2019177392A1 (en) Cyclone type dust collector and cleaner having the same
WO2019151753A1 (en) Cleaner
WO2018124543A1 (ko) 청소기
WO2015076630A1 (en) Robot cleaner
AU2019233998B2 (en) Cleaner
WO2017018691A1 (en) Robot cleaner
EP3893709A1 (en) Robot cleaner
WO2021210928A1 (ko) 스테이션 및 이를 포함하는 먼지 제거 시스템
WO2021145526A1 (en) Cleaner
WO2019093655A1 (ko) 청소기
WO2021187723A1 (ko) 로봇 청소기
WO2019039764A1 (ko) 청소기
WO2012005404A1 (ko) 자동 청소기
WO2022019405A1 (ko) 로봇 청소기
WO2022010052A1 (ko) 로봇 청소기
WO2022010029A1 (ko) 로봇 청소기
AU2017422304B2 (en) Autonomous cleaner
WO2021215592A1 (en) Robot cleaner
AU2019243374B2 (en) Cleaner

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20945986

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20945986

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1