KR20120088314A

KR20120088314A - 왕복운동가능한 걸레장착판을 포함하는 로봇청소기

Info

Publication number: KR20120088314A
Application number: KR1020110009580A
Authority: KR
Inventors: 선창화; 이승엽; 신동명
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-08

Abstract

본 발명은 청소기 하부에 걸레가 부착되는 걸레장착판이 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 로봇청소기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로봇청소기는 스스로 이동가능한 본체, 상기 본체의 하부에서 왕복운동하는 걸레장착판, 및 상기 걸레장착판을 왕복운동시키는 구동장치를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 로봇청소기에 의하면, 로봇청소기의 하부에 장착되는 걸레장착판을 왕복운동시킴으로써, 걸레가 바닥면을 닦는 청소 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

Description

왕복운동가능한 걸레장착판을 포함하는 로봇청소기{A ROBOT CLEANER COMPRISING A MOP MOUNTING PLATE WHICH IS ABLE TO RECIPROCATE}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 청소기 하부에 걸레가 부착되는 걸레장착판이 직선왕복운동을 할 수 있도록 구성된 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 청소기 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 진공압을 이용하여, 먼지가 포함되어 있는 공기를 흡입한 다음, 본체 내부에서 이물질을 필터링하는 장치이다.

이러한 진공청소기는 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공청소기와 사용자의 조작 없이 스스로 청소를 수행하는 로봇청소기로 분류된다.

로봇청소기는 충전된 배터리를 동력원으로, 입력된 프로그램을 따라 청소하고자 하는 구역의 바닥을 이동하면서 스스로 청소를 수행하는 장치이다.

일반적으로, 로봇청소기는 본체에 설치된 센서를 통하여 벽이나 장애물로 둘러싸인 청소영역의 외곽을 주행하여 청소할 영역을 결정하고 결정된 청소 영역을 청소하기 위한 청소 경로를 계획한다. 그런 다음, 바퀴의 회전수 및 회전각도를 검출하는 센서를 통해 검출된 신호로부터 주행거리 및 현재 위치를 산출하면서 계획된 청소 경로를 주행할 수 있도록 바퀴를 구동시킨다.

상기 로봇청소기의 하측에는 바닥면의 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된다. 그리고, 상기 흡입구를 통하여 흡입된 공기는 상기 로봇청소기에 제공되는 집진장치에 저장된다.

최근에는 소비자의 다양한 요구에 부응하기 위하여 로봇청소기에 걸레를 부착하여 바닥면을 닦을 수 있도록 구성된 것이 개발되고 있다.

이를 위해, 로봇청소기의 하부에 걸레 또는 부직포를 부착함으로써, 로봇청소기가 진공청소를 위해 움직일 때 상기 걸레가 바닥면을 닦도록 하고 있다.

그러나, 종래기술에 의한 로봇청소기에서는 걸레가 청소기 하부 일측에 고정되어 있기 때문에, 걸레가 바닥을 제대로 닦지 못하는 문제점이 있다.

즉, 걸레가 자동으로 움직이는 로봇청소기의 이동궤적에 따라 수동적으로 이동되면서 바닥면을 닦기 때문에, 걸레의 바닥면 청소 능력에 한계가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 로봇청소기의 하부에 장착되는 걸레장착판을 왕복운동시킴으로써 걸레가 바닥면을 닦는 청소 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기는, 스스로 이동가능한 본체, 상기 본체의 하부에서 왕복운동하는 걸레장착판, 및 상기 걸레장착판을 왕복운동시키는 구동장치를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 구동장치는, 상기 본체 내부에 장착되는 모터, 및 상기 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 바꾸어 상기 걸레장착판으로 전달하는 운동변환장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 운동변환장치는, 상기 모터에 의해 회전되는 디스크부, 상기 디스크부의 일측에 연결되어 디스크부의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 전달하는 크랭크, 및 일측이 상기 크랭크의 단부에 연결되어, 타측에 연결된 상기 걸레장착판을 왕복운동시키는 슬라이더를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동장치는, 상기 슬라이더의 왕복운동을 안내하는 가이드레일을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동장치는, 상기 슬라이더에 체결되고 상기 크랭크의 단부가 회동가능하게 결합되는 크랭크장착부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 로봇청소기에 의하면, 로봇청소기의 하부에 장착되는 걸레장착판을 왕복운동시킴으로써, 걸레가 바닥면을 닦는 청소 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 걸레장착판이 로봇청소기에 착탈가능하게 결합되도록 구성함으로써, 걸레의 탈부착이 용이하고 필요한 경우에만 걸레장착판을 장착하여 걸레 청소를 수행할 수 있다.

또한, 걸레장착판의 착탈구조를 개선함으로써 사용자가 로봇청소기 본체에 걸레장착판을 쉽게 착탈할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 로봇청소기의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇청소기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에서 구동장치의 구성을 중심으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 구동장치의 돌기부가 하부 케이스의 슬롯을 통과하여 걸레장착판의 체결홈과 결합되는 것을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 걸레장착판의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 슬라이더의 돌기부와 걸레장착판의 후크부재가 결합되는 것을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 3의 구동장치가 하부 케이스에 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 구동장치가 걸레장착판과 결합된 상태로 작동되는 것을 나타내는 측면도이다.
도 9는 걸레장착판의 다른 형태를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 하지만, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 로봇청소기의 외관을 나타내는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 로봇청소기의 본체(1)는 상부 케이스(10)와 중간부 케이스(20) 및 하부 케이스(30)로 구성된다.

상기 상부 케이스(10)의 중앙부에는 먼지통 커버(12)가 구비되어 있다. 이 먼지통 커버(12)를 열면, 내부에 구비되는 먼지통(60, 도 2 참조)을 꺼내서 먼지 등의 이물질을 버릴 수 있도록 이루어진다.

상기 중간부 케이스(20)의 전방에는 초음파 센서(25)들이 일정 간격으로 설치되어 있다. 이 초음파 센서(25)들은 로봇청소기가 움직일 때 주변에 있는 가구 등의 장애물을 감지하여, 로봇청소기의 이동방향을 제어할 수 있도록 한다.

상기 하부 케이스(30)의 하면에는 한 쌍의 구동휠(45)이 장착된다. 이 구동휠(45)은 후술하는 휠구동모터(42, 도 2 참조)에 의해 각각 선택적으로 회전된다.

상기 로봇청소기의 본체(1)는 상기 초음파 센서(25) 등의 센서와 구동휠(45) 등에 의해 스스로 이동하면서 바닥면을 청소할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 의한 로봇청소기의 분해 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상부 케이스(10)와 중간부 케이스(20) 및 하부 케이스(30)가 조립되면서 그 내부에 로봇청소기의 부품들이 장착될 수 있도록 한다.

상기 상부 케이스(10)의 상면 후방측에는 사용자가 로봇청소기를 조작하기 위해 누르는 조작버튼(14)들이 마련되어 있다.

상기 하부 케이스(30)의 하면 양측에는 상기 한 쌍의 구동휠(45)이 장착되는 구동휠장착부(34)가 직사각형 구멍의 형태로 형성되어 있다.

상기 하부 케이스(30)의 하면 전방측에는 흡입구(86)가 마련되어 있어서, 청소하고자 하는 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질이 포함된 공기를 흡입하는 입구가 된다.

상기 로봇청소기의 내부 중앙부에는 먼지통(60)이 장착되어 상기 흡입구(86)로부터 흡입되는 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 집진한다.

상기 먼지통(60)은 대체로 로봇청소기의 중앙부, 즉 상기 한 쌍의 구동휠장착부(34)의 사이에 배치된다.

상기 먼지통(60)의 후면측으로는 로봇청소기가 공기흡입구를 통해 외부로부터 공기를 흡입하도록 흡입력을 제공하는 흡입팬모듈(70)이 연결된다. 이 흡입팬모듈(70)은 공기를 빨아들이는 흡입팬과 상기 흡입팬을 회전시키는 팬모터를 포함하여 하나의 모듈로 이루어진다.

한편, 상기 흡입구(86)는 상기 하부 케이스(30)의 하면 전방측에 마련될 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(30)에 직접 형성되는 것이 아니라 애지테이터 커버(85)에 형성될 수도 있다. 즉, 본 실시예의 로봇청소기는 공기가 흡입되는 부위에 애지테이터(80)를 더 구비하고 이 애지테이터를 덮는 커버(85)에 흡입구(86)가 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 케이스(30)에는 하방에서 애지테이터(80)를 장착할 수 있는 애지테이터 장착부(38)가 형성되어 있어서, 애지테이터(80)가 하방에서 회전가능하게 장착된다.

상기 애지테이터 커버(85)는 상기 애지테이터 장착부(38)의 하측 개구부를 막도록 결합되고, 이 애지테이터 커버(85)에 형성된 복수의 흡입구(86)를 통해 공기가 흡입될 수 있다.

상기 애지테이터(80)는 로봇청소기를 작동시킬 때 회전하면서 청소하고자 하는 바닥에 있는 먼지를 비산시킴으로써 공기 흡입시 먼지가 잘 흡입되도록 촉진한다.

상기 애지테이터 장착부(38)의 후방측으로는 개구부(도 3 참조)가 형성되어 있어서 상기 먼지통(60)과 연결되는 공기 유로를 형성한다.

상기 하부 케이스(30)의 아래에는 걸레장착판(100)이 착탈가능하게 마련된다. 이 걸레장착판(100)은 후술하는 구동장치(200)에 의해 전후방향으로 왕복운동을 할 수 있다.

상기 걸레장착판(100)을 왕복운동시키는 구동장치(200)는, 상기 본체 내부에 장착되는 모터(210)와, 상기 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 바꾸어 상기 걸레장착판(100)으로 전달하는 운동변환장치를 포함한다.

상기 운동변환장치의 일예로는, 상기 모터에 의해 회전되는 디스크부(220)와, 상기 디스크부의 일측에 연결되어 디스크부의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 전달하는 크랭크(230)와, 일측이 상기 크랭크의 단부에 연결되어, 타측에 연결된 상기 걸레장착판(100)을 왕복운동시키는 슬라이더(slider, 250)를 포함하여 이루어진다.

상기 모터(210)는 상기 하부 케이스(30)의 상면에 형성된 모터장착부(212)에 안착된다. 상기 모터(210)의 위에는 모터 커버(214)가 배치되어 상기 모터장착부(212)와 체결됨으로써 상기 모터(210)를 고정한다.

상기 모터(210)의 축은 디스크부(220)와 연결되어 디스크부(220)를 회전시킨다. 상기 디스크부(220)의 표면 일측에는 상기 크랭크(230)의 일측이 상대적으로 회전가능하게 결합된다.

상기 크랭크(230)는 상기 모터(210)에 의해 회전되는 디스크부(220)의 회전운동을 왕복운동으로 변환하여 상기 슬라이더(250)로 전달한다. 이를 위해, 상기 크랭크(230)는 일측 단부가 디스크부(220)의 일측면에 결합되고 타측 단부가 상기 슬라이더(250)와 상대적으로 회동가능하게 결합된다.

상기 슬라이더(250)는 일측이 상기 크랭크(230)와 결합되고, 타측 단부는 상기 걸레장착판(100)과 결합되어 걸레장착판(100)을 왕복운동시킨다.

상기 구동장치(200)는 상기 슬라이더(250)의 왕복운동을 안내하는 가이드레일(260)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가이드레일(260)은 상기 하부 케이스(30)의 바닥에 고정되고, 상기 슬라이더(250)는 상기 가이드레일(260) 상에서 슬라이딩되면서 왕복운동하도록 안내된다.

상기 가이드레일(260)은 상기 하부 케이스(30)의 바닥에 형성된 레일장착부(36)에 장착된다.

또한, 상기 구동장치(200)는 상기 슬라이더(250)에 장착되어 상기 크랭크(230)와 슬라이더(250)를 연결하는 크랭크장착부(240)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 크랭크장착부(240)는 상기 슬라이더(250)에 나사로 체결되고 그 상단부에 상기 크랭크(230)의 단부가 회동가능하게 결합된다.

한편, 본 실시예에서 상기 모터(210)는 상기 걸레장착판(100)을 왕복운동시키기 위해 별도로 구비되어 있으나, 종래 로봇청소기에 구비되어 있던 다른 모터가 이용될 수도 있다.

로봇청소기에는 상기한 한 쌍의 휠구동모터(42)와 상기 흡입팬모듈(70)의 흡입팬모터가 구비되어 있고, 상기 애지테이터(80)를 구동하는 모터(도시 생략)도 구비될 수 있다. 따라서, 상기 구동장치의 디스크부(220)를 상기 3가지 모터 중 하나와 연결하여 회전되도록 구성한다면 상기한 별도의 모터(210)를 구비하지 않아도 된다.

다만, 이 경우에는 상기 디스크부(220)가 기존의 모터와 연결되어 회전될 수 있도록 하는 연결 메커니즘이 필요하다.

그리고, 상기 걸레장착판(100)은 상기 슬라이더(250)의 단부에 착탈가능하게 장착되는 것이 바람직하다.

상기 걸레장착판(115)에는 그 일측에 슬라이더(250)의 돌기(256, 도 3 참조)가 삽입될 수 있는 하나 이상의 체결홈(115)이 형성되어 있다.

도시된 실시예에서는 상기 돌기(256)가 2개 형성되어 있고, 상기 걸레장착판(100)에도 체결홈(115)이 2개 형성되어 있어서, 서로 삽탈가능하게 결합된다.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 로봇청소기의 구성을 구동장치를 중심으로 더욱 구체적으로 설명한다.

상기 모터(210)는 전체적으로 원기둥 형태로 이루어져 있고, 모터의 회전축이 로봇청소기의 좌우방향으로 향하도록 설치된다.

상기 하부 케이스(30)의 상면에는 모터장착부(212)가 형성되어 있는데, 이 모터장착부(212)의 상면부는 상기 원기둥 형태의 모터(210) 측면부의 절반 정도가 안착되도록 형성되어 있다.

그런 다음, 상기 모터(210)의 위에 모터 커버(214)를 올려놓고 이 모터 커버(214)를 상기 모터장착부(212)와 나사 등으로 체결함으로써 상기 모터(210)를 고정한다. 상기 모터 커버(214)와 상기 모터장착부(212)에는 서로 대응되는 복수의 나사구멍이 형성되어 있다.

상기 모터(210)의 축은 디스크부(220)와 연결되어 디스크부(220)를 일측방향으로 회전시킨다. 상기 디스크부(220)의 표면 일측에는 상기 크랭크(230)의 일측 단부가 상대적으로 회전가능하게 결합된다.

상기 디스크부(220)에는 상기 모터(210)의 반대쪽 표면에 돌기(222)가 돌출형성되어 있다. 이 돌기(222)는 모터(210)의 회전축 또는 디스크부(220)의 중심에서 소정 거리 이격된 위치에 형성된다.

이에 대응하여, 상기 크랭크(230)의 일측 단부에는 상기 돌기(222)가 삽입되는 구멍(232)이 형성되어 있다.

한편, 상기 디스크부(220)와 상기 크랭크(230)의 결합구조는 다르게 구성할 수도 있다. 즉, 상기 디스크부(220)의 일측면에 돌기가 형성되는 것이 아니라 구멍이 형성되고, 이 구멍과 상기 크랭크(230)의 구멍(232)을 맞댄 상태에서 나사 또는 볼트와 너트로 고정할 수도 있다.

또한, 상기 디스크부(220)의 형상 자체도 원판형이 아니라 다른 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 모터(210)의 회전축과 결합되는 디스크부(220)의 중심부가 상기 돌기부(222) 또는 구멍이 형성되는 위치까지 연결되기만 한다면, 막대 모양 또는 부채 모양 등의 다양한 형태를 가질 수도 있을 것이다.

상기한 바와 같이, 상기 크랭크(230)는 일측 단부가 상기 구멍(232)과 상기 디스크부(220)의 돌기(222)가 결합하여 디스크부(220)의 일측면에 결합된다.

상기 크랭크(230)의 타측 단부에도 구멍(234)이 형성되어 있어서 상기 크랭크장착부(240)와 상대적으로 회동가능하게 결합된다.

상기 크랭크장착부(240)의 상부(242)는 상기 크랭크(230)의 타측 단부가 샌드위치 형태로 삽입되도록 형성되어 있고, 이 상부(242)에 상기 크랭크(230)의 구멍(234)과 대응되는 구멍이 형성되어 있어서, 볼트와 너트 등으로 회동가능하게 체결될 수 있다.

그래서, 상기 크랭크(230)는 상기 모터(210)에 의해 회전되는 디스크부(220)의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환하여 상기 크랭크장착부(240)로 전달한다.

아울러, 상기 크랭크장착부(240)의 하부에도 슬라이더(250)와의 결합을 위한 2개의 구멍(244)이 형성되어 있다.

상기 슬라이더(250)는 일측이 상기 크랭크(230)와 결합되고, 타측 단부는 상기 걸레장착판(100)과 착탈가능하게 결합되어 걸레장착판(100)을 왕복운동시킨다.

상기 슬라이더(250)는 상부에 상기 크랭크장착부(240)의 하부가 샌드위치 형태로 삽입되도록 형성되어 있고, 그 부위에 상기 크랭크장착부(240)의 구멍(244)들과 대응되는 구멍(252)들이 형성되어 있어서, 나사 등으로 결합된다.

한편, 도시된 실시예에서는 상기 크랭크(230)는 상기 슬라이더(250)에 고정된 크랭크장착부(240)와 회동가능하게 결합되는 것이 도시되어 있으나, 상기 크랭크(230)가 상기 슬라이더(250)에 바로 결합되도록 구성할 수도 있다.

즉, 상기 크랭크장착부(240)가 상기 슬라이더(250)의 일부를 이루도록 일체로 형성하면, 상기 크랭크(230)가 상기 슬라이더(250)에 바로 결합될 수 있다.

상기 슬라이더(250)의 측방으로는 한 쌍의 암부(254)가 서로 대칭되도록 수평으로 연장형성되어 있다. 상기 한 쌍의 암부(254)는 각각 좌우방향으로 연장되다가 수직으로 절곡되어 서로 평행하게 형성되어 있다.

상기 한 쌍의 암부(254)의 단부에는 각각 하방으로 돌기부(256)가 돌출형성되어 있다.

상기 암부(254)는 도시된 형상이 아니라 다른 형상으로 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 슬라이더(250)로부터 상기 돌기부(256)의 위치까지 연장되면서 다른 부품과 간섭되지 않는다면 직선 또는 곡선 등 다른 형태로 이루어질 수 있는 것이다.

상기 돌기부(256)는 상기 걸레장착판(100)에 형성된 체결홈(115)에 삽입된다. 이 체결홈(115)을 포함하여 걸레장착판(100)의 구조에 대하여는 뒤에서 상세히 설명할 것이다.

한편, 도시된 실시예에서는 상기 슬라이더(250)의 암부(254)가 서로 대칭되도록 한 쌍이 마련되어 있으나, 걸레장착판과 결합될 수만 있다면 암부는 하나만 형성될 수도 있다. 다만, 상기 암부(254) 및 돌기부(256)가 2개 구비된 실시예의 경우, 하나만 형성된 경우보다 걸레장착판이 더 견고하게 체결될 수 있고 걸레장착판의 회전도 방지될 수 있다.

이 가이드레일(260)은 상기 하부 케이스(30)의 바닥에 형성된 레일장착부(36)에 장착된다. 이 레일장착부(36)는 가이드레일(260)의 일측을 고정하도록 형성되어 있으나, 가이드레일(260)을 고정하면서 왕복운동하는 상기 슬라이더(250) 등과 간섭되지 않는다면 다른 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.

상기 가이드레일(260)의 단면은 사다리꼴 모양으로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 슬라이더(250)의 하면에는 가이드레일(260)의 상면과 대응되는 모양으로 그루브가 형성되어 있다.

상기 가이드레일(260)의 단면 모양을 사다리꼴 모양으로 형성함으로써, 그 위에서 슬라이딩하는 슬라이더(250)를 안정적으로 지지하면서도 슬라이더(250)가 좌우방향으로 기울어지지 않도록 할 수 있다.

상기 하부 케이스(30)의 바닥에는 상기 슬라이더(250)의 돌기부(256)가 통과하여 왕복운동할 수 있도록 하는 위치에 한 쌍의 슬롯(270)이 형성되어 있다.

상기 슬롯(270)은 로봇청소기의 전후방향으로 길게 형성되어 있고, 그 전후방향 단부가 원호면을 이루도록 형성되어 있다.

도 4는 구동장치의 돌기부(256)가 하부 케이스의 슬롯(270)을 통과하여 걸레장착판의 체결홈(115)과 결합되는 것을 아래에서 바라본 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 구동장치(200)가 하부 케이스(30)에 장착되면, 상기 슬라이더(250)의 한 쌍의 돌기부(256)는 상기 한 쌍의 슬롯(270)을 통과하여 그 단부가 하부 케이스(30) 하면보다 더 돌출된 상태가 된다.

상기 걸레장착판(100)의 하면에는 걸레(300)가 장착되어 있다. 이 걸레(300)는 걸레장착판(100)의 하면에 벨크로부재가 구비되어 있어서 이 벨크로부재에 부착될 수 있다. 또한, 걸레장착판(100)에 걸레(300)를 부착하는 것은 걸레의 양측을 팽팽하게 당긴 상태에서 집게가 집는 방식으로 고정될 수도 있다.

상기한 바와 같이, 걸레장착판(100)의 상면측에는 한 쌍의 체결홈(115)이 형성되어 있어서, 상기 한 쌍의 돌기부(256)가 삽입되어 결합된다.

한편, 도 4에서 설명되지 않은 도면부호 50은 로봇청소기가 청소 중에 바닥면의 상태를 감지하는 하부카메라센서이다. 또한, 상기 하부 케이스(30)의 하면에는 하방에서 장착되는 한 쌍의 보조휠(32)이 양측에 마련되어 있다. 이 한 쌍의 보조휠(32)은 상기 한 쌍의 구동휠(45)과 함께 로봇청소기를 지지하고 로봇청소기의 이동을 보조한다.

도 5에는 일실시예에 따른 걸레장착판의 구조가 도시되어 있고, 도 6에는 슬라이더의 돌기부와 걸레장착판의 후크부재가 결합되는 것을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 걸레장착판(100)은 하나의 플레이트로 형성할 수도 있겠지만, 하면에 걸레(300)가 부착되는 하부 플레이트(120)와 상측에서 상기 돌기부(256)와 결합되는 체결홈(115)이 형성되어 있는 상부 플레이트(140)로 이루어질 수 있다.

상기 걸레장착판(100)의 체결홈(115)에는 후크부재(150)를 구비하는 것이 바람직하다.

구체적으로 살펴보면, 상기 하부 플레이트(120)에는 후크부재(150)가 안착되는 홈이 형성되어 있다.

상기 상부 플레이트(140)에는 체결홈(115)을 형성하게 되는 한 쌍의 구멍이 형성되어 있다. 상기 하부 플레이트(120)와 상부 플레이트(140)를 결합하면, 상기 후크부재(150)의 단부가 상기 체결홈(115)에 삽입되도록 이루어진다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 후크부재(150)는 사각형 모양의 후크판(152)과 이 후크판(152)의 양 단부에서 돌출형성되는 한 쌍의 후크부(154)로 이루어져 있다. 상기 후크부재(150)는 상기 걸레장착판(100)의 체결홈(115)에 장착되지만, 도 6에서는 편의상 걸레장착판(100)을 생략하고 상기 후크부재(150)만을 도시하였다.

상기 한 쌍의 후크부(154)는 서로 마주보는 방향으로 볼록하게 절곡되어 있다. 또한, 한 쌍의 후크부(154)는 탄성적으로 벌어질 수 있도록 형성된다.

상기 슬라이더(250)의 한 쌍의 돌기부(256)는 상기 하부 케이스(30)의 바닥에 형성된 한 쌍의 슬롯(270)을 통과하여 하부 케이스(30)의 하면보다 아래로 더 돌출되어 있다.

상기 돌기부(256)의 돌출된 단부에는 그 전후방측에 상기 후크부(154)의 일부가 선택적으로 삽입되도록 후크체결홈(258)이 형성되어 있다.

상기 후크체결홈(258)은 전후방으로 관통된 구멍 형태인 것이 도시되어 있으나, 상기 후크부(154)의 일부와 결합가능하게 홈 형태로 형성할 수도 있을 것이다.

상기 걸레장착판(100)을 장착할 때, 상기 후크부재(150)의 한 쌍의 후크부(154)는 상기 돌기부(256)의 측면을 따라 탄성적으로 벌어지면서 상기 돌기부(256)의 후크체결홈(258)에 이르게 된다.

상기 후크부(154)가 상기 후크체결홈(258)에 이르면, 벌어져 있던 한 쌍의 후크부(154)의 내측부가 후크체결홈(258)에 탄성적으로 들어가서 걸리게 된다. 이에 의해 상기 걸레장착판(100)과 상기 구동장치(200)가 결합되는 것이다.

상기 후크부재(150)를 상기 돌기부(256)로부터 분리할 때에는, 결합시와 반대로 걸레장착판(100)을 잡아당겨서 분리할 수 있다.

즉, 상기 걸레장착판(100)을 잡아당기면 상기 후크부재(150)의 한 쌍의 후크부(154)가 서로 벌어지면서 상기 후크체결홈(258)에서 빠져나오게 된다. 이어서, 상기 걸레장착판(100)을 계속 잡아당기면 상기 돌기부(256)의 측면에 접촉되어 있던 한 쌍의 후크부(154)가 완전히 분리됨으로써, 걸레장착판(100)이 분리되는 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 로봇청소기에서 구동장치의 작동을 설명한다.

도 7에는 상기 구동장치의 각 부품들이 상기 하부 케이스(30)에 장착된 상태가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 모터(210)는 모터장착부(212)와 모터 커버(214) 사이에 고정되어 있고, 이 모터(210)의 회전축이 상기 디스크부(220)와 결합되어 있다.

상기 모터가 A 방향으로 회전하면 디스크부(220)에 결합되어 있는 크랭크(230)가 움직이면서 상기 크랭크장착부(240)를 B 방향 중 좌측방향으로 밀어준다.

그러면, 상기 크랭크장착부(240)와 결합되어 있는 슬라이더(250)도 상기 가이드레일(260) 위에서 좌측방향으로 움직인다.

상기 디스크부(220)가 더 회전되면 상기 크랭크(230)는 상기 크랭크장착부(240)를 B 방향 중 우측방향으로 잡아당긴다. 이에 따라 슬라이더(250)도 상기 가이드레일(260) 위에서 우측방향으로 움직인다.

이렇게 상기 모터(210)가 디스크부(220)를 A 방향으로 회전시키면, 상기 슬라이더(260)는 B 방향으로 왕복운동을 계속하게 된다.

도 8에는 도 7의 구동장치가 걸레장착판과 결합된 상태로 작동되는 것을 나타내는 측면도가 도시되어 있다.

도 8(a)에서 디스크부(220)가 회전되면 크랭크(230)가 디스크부(220)의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환하여 상기 크랭크장착부(240) 및 슬라이더(250)로 전달한다.

이에 따라, 상기 슬라이더(250)에 일체로 연장형성되어 있는 암부(254) 및 돌기부(256)도 좌측(B) 방향으로 움직이게 된다.

상기 디스크부(220)가 회전하여 도 8(b)에 도시된 바와 같은 위치에 이르면, 상기 크랭크(230)는 크랭크장착부(240) 및 슬라이더(250)를 우측(A) 방향으로 잡아당기기 시작한다.

상기한 바와 같은 구동장치의 구동에 의해 상기 돌기부(256)에 장착된 걸레장착판(100) 및 걸레(300)는 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 두 위치 사이에서 직선왕복운동을 하면서 로봇청소기가 이동하는 바닥면을 닦게 된다.

한편, 도 9에는 상기 걸레장착판의 다른 실시예를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.

도시된 실시예의 걸레장착판(100A)은, 상기 체결홈(115)이 형성되는 한 쌍의 프레임부(170)와, 상기 한 쌍의 프레임부 사이에 걸레(300)가 감기도록 마련되는 2 이상의 축부(180)를 포함하여 이루어진다.

상기 한 쌍의 프레임부(170)는 서로 대칭되는 직사각형 모양의 플레이트가 상기 걸레(300)의 폭에 해당하는 거리만큼 이격되도록 형성되어 있다.

두 프레임부(170)의 사이에 한 쌍의 축부(180)가 연결되어 있어서 상기 걸레(300)가 이 한 쌍의 축부(180)에 감기는 형태로 장착된다.

상기 한 쌍의 축부(180)는 상기 한 쌍의 프레임부(170)에 고정적으로 연결될 수도 있으나, 회전가능하게 연결될 수도 있다. 즉, 두 축부(180)가 회전가능하면 축부(180)에 감겨 있는 걸레(300)가 회전될 수 있도록 한다.

물론, 상기 두 축부(180)가 고정되어 있더라도 사용자가 걸레(300)를 손으로 회전시켜 걸레의 청소면을 이동시킬 수 있다. 하지만, 두 축부(180)가 회전가능하면 청소중에 걸레(300)가 회전하면서 바닥면을 더욱 깨끗한 면으로 닦을 수 있다.

또한, 상기 두 축부(180)는 일측 단부에 래칫(ratchet)장치 등을 구비함으로써 일방향으로만 회전되도록 구성할 수도 있다. 상기 걸레장착부(100)와 이에 장착된 걸레(300)는 직선왕복운동을 하기 때문에, 상기 축부(180)가 일방향으로만 회전되는 것이 더 바람직하다.

본 실시예에서 사용되는 걸레(300)는 상기 축부(180)에 장착될 수 있도록 원형 밴드 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 밴드 형태의 걸레를 상기 축부(180)에 감은 다음, 걸레의 양 단부를 서로 결합하는 방식도 가능하다.

1: 로봇청소기 10: 상부 케이스
12: 먼지통 커버 14: 조작버튼
20: 중간부 케이스 25: 초음파 센서
30: 하부 케이스 32: 보조휠
34: 구동휠장착부 36: 레일장착부
38: 애지테이터장착부 40: 구동휠 모듈
42: 휠구동모터 45: 구동휠
50: 하부카메라센서 60: 먼지통
80: 애지테이터 85: 애지테이터 커버
86: 흡입구 100: 걸레장착판
115: 체결홈 120: 하부 플레이트
140: 상부 플레이트 150: 후크부재
152: 후크판 154: 후크부
170: 프레임부 180: 축부
200: 구동장치 210: 모터
212: 모터장착부 214: 모터 커버
220: 디스크부 230: 크랭크
240: 크랭크장착부 250: 슬라이더
254: 암부 256: 돌기부
258: 후크체결홈 260: 가이드레일
270: 슬롯 300: 걸레

Claims

스스로 이동가능한 본체;
상기 본체의 하부에서 왕복운동하는 걸레장착판; 및
상기 걸레장착판을 왕복운동시키는 구동장치를 포함하는 로봇청소기.
제1항에 있어서,
상기 구동장치는,
상기 본체 내부에 장착되는 모터; 및
상기 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 바꾸어 상기 걸레장착판으로 전달하는 운동변환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제2항에 있어서,
상기 운동변환장치는,
상기 모터에 의해 회전되는 디스크부;
상기 디스크부의 일측에 연결되어 디스크부의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 전달하는 크랭크; 및
일측이 상기 크랭크의 단부에 연결되어, 타측에 연결된 상기 걸레장착판을 왕복운동시키는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제3항에 있어서,
상기 구동장치는, 상기 슬라이더의 왕복운동을 안내하는 가이드레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제2항에 있어서,
상기 구동장치는, 상기 슬라이더에 체결되고 상기 크랭크의 단부가 회동가능하게 결합되는 크랭크장착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 걸레장착판은 상기 슬라이더의 단부에 착탈가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제6항에 있어서,
상기 슬라이더는 수평으로 연장형성된 암부와 상기 암부의 단부에서 하방으로 돌출형성된 돌기부를 포함하고,
상기 걸레장착판은 상기 돌기부가 삽입되도록 이루어진 체결홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제7항에 있어서,
상기 암부는 서로 대칭되도록 한 쌍이 마련되고,
상기 돌기부는 상기 암부의 단부에서 각각 돌출형성된 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제8항에 있어서,
상기 돌기부의 측면에는 서로 마주보는 한 쌍의 홈이 형성되며,
상기 걸레장착판의 체결홈에는 상기 돌기부의 홈에 걸리게 되는 후크부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제9항에 있어서,
상기 걸레장착판은,
상기 체결홈이 형성되는 한 쌍의 프레임부와,
상기 한 쌍의 프레임부 사이에 걸레가 감기도록 마련되는 2 이상의 축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.