KR101961664B1

KR101961664B1 - 청소기

Info

Publication number: KR101961664B1
Application number: KR1020170134162A
Authority: KR
Inventors: 선창화; 김상조
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2019-03-26
Also published as: KR20180079165A

Abstract

본 발명은, 지지 부재와 청소 모듈이 서로 결합되어 둘이 함께 청소기 본체에 결합되거나 청소기 본체로부터 분리되는 구조의 청소기를 제공하며, 본 발명의 청소기는 모듈 장착부를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체의 저부를 통해 상기 모듈 장착부에 삽입 및 장착되고, 상기 청소기 본체의 저부를 통해 상기 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재의 삽입 또는 인출 시 상기 지지 부재와 함께 삽입 또는 인출되도록 상기 지지 부재에 결합되는 청소 모듈을 포함한다.

Description

청소기{CLEANER}

본 발명은 위생적으로 관리 가능한 청소 모듈을 구비하는 청소기에 관한 것이다.

청소기는 흡입된 공기에서 먼지와 이물질을 분리하여 집진하는 진공 청소 기능 또는 걸레질을 통한 걸레 청소 기능을 수행하는 장치이다.

청소기는 먼지와 공기를 동시에 흡입하며, 흡입된 공기로부터 먼지를 분리하게 된다. 공기로부터 분리된 먼지는 집진장치에 집진되고, 공기는 청소기의 외부로 배출되게 된다. 이 과정에서 필연적으로 집진장치뿐만 아니라 청소기 내부의 곳곳에 먼지가 누적된다.

따라서, 청소기를 깨끗하게 관리하고 청소 성능을 유지시키기 위해서는 청소기의 관리가 필요하다. 청소기의 관리란 집진장치에 집진된 먼지의 주기적인 배출, 집진장치 외에 청소기의 곳곳에 누적된 먼지의 제거 등을 가리킨다.

청소기의 관리를 위해서는 청소기의 부품들을 청소기 본체로부터 분리해야 한다. 그런데 이 과정에서 사용자가 불가피하게 청소기의 부품들을 손으로 만져야 하며, 청소기에 누적된 먼지까지 손으로 만지게 될 우려가 있다. 사용자가 먼지를 손으로 만지는 것은 위생상의 문제가 있다.

예를 들어 미국 등록특허 US 8,720,001 B2 (2014.05.13.)에서는 아지테이터(agitator)가 청소기 본체로부터 분리 가능하게 이루어진 구성을 보이고 있다. 상기 특허문헌에서는 아지테이터를 분해하기 위해서는 청소기를 뒤집어서 손으로 잡아 꺼내야 하는 구조를 개시하였다. 따라서 상기 특허문헌에는 아지테이터에 누적된 먼지까지도 사용자가 손으로 만져야 하는 위생상의 문제가 있다.

한편, 최근에는 진공 청소 기능과 걸레 청소 기능을 모두 구비하는 청소기도 개발되고 있다. 이러한 청소기에서, 사용자는 청소하고자 하는 유형에 따라 브러시 조립체 또는 걸레 조립체를 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합시켜 사용하게 된다. 그런데 장착된 조립체와 연동하여 청소기의 청소 모드가 변경되지는 않았다.

미국 등록특허 US 8,720,001 B2 (2014.05.13.)

본 발명은 청소기의 관리 등에 사용자의 위생을 고려한 청소기를 제안하기 위한 것이다. 특히 본 발명은 사용자가 청소기 본체로부터 일부 부품을 분해 또는 분리하는 과정에서 먼지를 손으로 만지지 않고도 부품을 분해 또는 분리할 수 있는 구조의 청소기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 청소기 본체에 결합되는 청소 부재의 종류를 선택적으로 교체 가능하며, 용이한 교체 구조를 갖는 청소기를 제안하기 위한 것이다.

본 발명은 청소기 본체에 장착되는 청소 부재의 종류를 자동으로 인식할 수 있는 구조의 청소기를 제안하기 위한 것이다.

본 발명은, 지지 부재와 청소 모듈이 서로 결합되어 둘이 함께 청소기 본체에 결합되거나 청소기 본체로부터 분리되는 구조의 청소기를 제공한다.

본 발명의 청소기는 모듈 장착부를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체의 저부를 통해 상기 모듈 장착부에 삽입 및 장착되고, 상기 청소기 본체의 저부를 통해 상기 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재의 삽입 또는 인출 시 상기 지지 부재와 함께 삽입 또는 인출되도록 상기 지지 부재에 결합되는 청소 모듈을 포함한다.

상기 청소 모듈은, 상기 지지 부재에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 모듈 장착부에 삽입됨에 따라 상기 회전 구동부의 회전 구동부에 결합되는 회전봉; 및 상기 회전봉의 외주면에 결합되며, 상기 회전 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 회전봉이 회전하게 되면 상기 회전봉과 함께 회전하여 바닥을 청소하도록 이루어지는 청소 부재를 포함한다.

상기 회전봉은, 상기 회전봉의 회전축 방향의 일단을 통해 노출되고, 상기 회전봉의 내부로 눌려지도록 형성되는 회전 결합 부재; 상기 회전봉의 내부로 눌려진 상기 회전 결합 부재를 초기 위치로 복원시키도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함한다.

상기 모듈 장착부는, 비스듬히 경사진 면 상에서 상기 회전 결합 부재를 미끄러지게 하도록 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재와 접촉되는 위치에 형성되고, 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재를 점진적으로 상기 회전봉 내부로 눌려지게 하는 경사면을 포함한다.

상기 경사면은 상기 모듈 장착부의 내측으로 갈수록 상기 회전 결합 부재에 가까워지도록 형성된다.

상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고, 상기 청소 모듈이 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서 상기 회전 결합 부재는 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 가압되어 상기 회전 구동부에 삽입된다.

상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고, 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재는 상기 경사면, 상기 모듈 장착부의 내측 평면을 순차적으로 지나간 후, 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 초기 위치로 복윈되어 상기 회전 구동부에 삽입된다.

상기 지지 부재는, 상기 회전봉을 상대 회전 가능하게 지지하도록 상기 회전봉의 일 단부를 감싸는 제1 지지부와 상기 회전봉의 타 단부를 감싸는 제2 지지부; 및 상호 이격되게 배치되어 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하도록 이루어지는 제1 연결부와 제2 연결부를 포함하며, 상기 청소 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이의 공간으로 노출되어 바닥을 청소하도록 이루어진다.

상기 모듈 장착부는 상기 지지 부재를 향해 돌출되는 돌기를 구비하고, 상기 지지 부재는 상기 모듈 장착부로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 돌기에 걸림되는 후크 결합부를 구비한다.

상기 후크 결합부는, 상기 지지 부재의 일 단으로부터 상기 모듈 장착부의 내측을 향해 돌출되는 제1 부분; 상기 제1 부분에서 벤딩되어 상기 모듈 장착부의 외측을 향해 돌출되는 제2 부분; 상기 후크 결합부의 조작을 가능하게 하도록 상기 제2 부분의 단부에서 돌출되는 조작부; 및 상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 삽입되면 상기 돌기에 걸리도록 상기 제2 부분의 중간 부분으로부터 상기 돌기를 향해 돌출되는 걸림 돌기를 포함한다.

상기 걸림 돌기는, 상기 지지 부재의 삽입 과정 동안 상기 돌기와 접촉되며, 상기 돌기의 표면을 따라 미끄러지도록 이루어지는 경사면; 및 상기 경사면의 반대쪽에 형성되며, 상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서 상기 돌기에 접촉되도록 이루어지는 걸림면을 포함한다.

상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서, 상기 조작부는 상기 청소기 본체를 향해 누름 조작 가능하도록 상기 청소기 본체로부터 이격된다.

상기 조작부가 상기 회전봉의 축 방향을 따라 가압되면, 상기 돌기와 상기 걸림 돌기의 결합이 해제되도록 형성된다.

상기 후크 결합부는 상기 회전 결합 부재의 반대쪽에 형성되고, 상기 돌기와 상기 걸림 돌기의 결합이 해제되면, 상기 지지 부재와 상기 청소 모듈은 상기 회전 결합 부재를 중심으로 틸팅되어 상기 모듈 장착부로부터 분리된다.

상기 청소 모듈은 선택적으로 상기 지지 부재에 장착 가능한 제1종 청소 모듈과 제2종 청소 모듈을 포함하고, 상기 제1종 청소 모듈의 회전봉과 상기 제2종 청소 모듈의 회전봉은 동일한 위치에 서로 다른 수의 접점 단자를 구비하며, 상기 회전 구동부는 상기 접점 단자와 접촉되는 위치에 접점 스위치를 구비한다.

상기 청소기의 제어부는 상기 접점 스위치에 접촉되는 접점 단자의 수에 따라 상기 모듈 장착부에 결합된 청소 모듈의 종류를 인식하며, 인식된 청소 모듈의 종류에 근거하여 청소기의 청소 알고리즘을 선택하도록 이루어진다.

본 발명과 같이 청소 모듈이 지지 부재와 함께 모듈 장착부에 삽입 및 장착되고, 지지 부재와 함께 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되면 위생적인 측면에서 장점을 갖는다. 대부분의 먼지는 지지 부재보다는 청소 모듈에 누적되게 되는데, 사용자가 청소 모듈을 만지지 않아도 청소 모듈을 모듈 장착부에 장착하거나 모듈 장착부로부터 분리할 수 있기 때문이다.

또한 지지 부재와 청소 모듈의 삽입 및 인출이 청소기 본체의 저부에서 상하 방향을 따라 이루어지기 때문에, 상기 지지 부재와 청소 모듈의 장착 및/또는 분리의 편의성이 증대될 수 있다. 이를테면, 사용자가 후크 결합부의 조작부를 가압한 상태에서 청소기 본체를 들어 올리면, 지지 부재와 청소 모듈이 자중에 의해 모듈 결합부로부터 자연스럽게 분리될 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 청소기 본체를 뒤집어야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

마지막으로 본 발명에 의하면 청소 모듈의 종류가 자동적으로 인식되며, 인식된 청소 모듈의 종류에 따라 청소 알고리즘이 선택되므로, 자율 주행 및 자동 청소 기능을 갖는 로봇 청소기의 성능이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 청소기의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 청소기의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 청소기 본체의 저부를 보인 개념도.
도 4는 도 1에 도시된 청소기 본체와 상기 청소기 본체로부터 분리된 지지 부재와 브러시 모듈을 보인 개념도.
도 5는 도 4에 도시된 지지 부재와 브러시 모듈의 분해 사시도.
도 6은 지지 부재와 걸레 모듈의 분해 사시도.
도 7은 청소기 본체에 브러시 모듈이 장착되는 과정을 보인 개념도.
도 8은 도 1에 도시된 라인 B-B를 따라 취한 단면도.
도 9는 도 1에 도시된 라인 C-C를 따라 취한 단면도.
도 10은 청소기 본체로부터 브러시 모듈이 분리되는 과정을 보인 개념도.
도 11는 메인 하우징, 구동휠, 모듈 장착 하우징을 분리하여 보인 사시도.
도 12는 메인 하우징과 구동휠의 물리적 및 전기적 결합 구조를 설명하기 위한 개념도.
도 13과 도 14는 스위치 커버가 노출되는 메인 하우징의 외관을 부분적으로 도시한 개념도들.
도 15는 전원 스위치와 스위치 커버의 내부 구조를 보인 단면도.

도 1은 본 발명에 따른 청소기의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 청소기의 측면도이다.

본 도면에서는 청소기의 일 예로, 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥의 먼지를 흡입하는 로봇 청소기(100)를 보이고 있다. 다만, 본 발명이 반드시 로봇 청소기(100)에만 적용되는 것은 아니고, 캐니스터 타입(canister type), 업라이트 타입(upright type) 등의 일반적인 진공 청소기에도 적용될 수 있다.

로봇 청소기(100)는 바닥의 먼지를 흡입하는 기능뿐만 아니라, 바닥을 걸레질하는 기능을 함께 수행하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110) 및 청소 모듈(120)을 포함한다.

청소기 본체(110)는 로봇 청소기(100)의 외관을 형성한다. 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시)를 포함하여 각종 부품들이 내장 또는 장착된다.

본 도면에서는, 청소기 본체(110)가 메인 하우징(111) 및 상기 메인 하우징(111)에 돌출된 형태로 결합된 모듈 장착 하우징(112)을 포함하는 것을 보이고 있다. 메인 하우징(111)에는 제어부를 구성하는 메인 인쇄회로기판(113, 도 12 참조)이 내장되며, 모듈 장착 하우징(112)에는 청소 모듈(120)이 착탈 가능하게 결합되는 모듈 장착부(110a)가 형성된다.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 청소기 본체(110)는 메인 하우징(111)만으로 구성될 수 있으며, 이 경우 모듈 장착부(110a)는 메인 하우징(111)에 형성될 수 있다.

청소기 본체(110)에는 물리적 충돌을 감지하는 범퍼 스위치(112a)가 설치될 수 있다. 범퍼 스위치(112a)는 장애물과의 물리적 충돌에 의해 내측으로 이동되는 범퍼 부재(112a') 및 상기 범퍼 부재(112a')가 내측으로 이동 시 가압되는 스위치(112a")를 포함할 수 있다.

본 도면에서는, 모듈 장착 하우징(112)에 범퍼 스위치(112a)가 구비된 것을 보이고 있다. 범퍼 스위치(112a)는 모듈 장착 하우징(112)의 전면에 배치되며, 경우에 따라서는 도시된 바와 같이 전면뿐만 아니라 양측면에도 각각 배치될 수 있다.

청소기 본체(110)에는 주행을 위한 휠이 구비된다. 휠은 청소기 본체(110)의 좌우 양측에 각각 구비될 수 있다. 휠에 의해 청소기 본체(110)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.

일 예로, 로봇 청소기(100)와 같이 자율 주행 기능을 가지는 경우, 휠은 구동 모터로부터 구동력을 전달받아 회전되는 구동휠(161)로 구성될 수 있다. 다른 일 예로, 청소기 본체(110)가 사용자의 조작에 의해 이동되는 경우라면, 휠은 통상적인 바닥에 대한 구름 기능만을 가지도록 구성될 수도 있다.

청소기 본체(110)에는 보조휠(162)이 추가로 구비될 수 있다. 보조휠(162)은 구동휠(161)과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 구동휠(161)에 의한 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다.

도시된 바와 같이 모듈 장착 하우징(112)이 메인 하우징(111)으로부터 돌출된 형태로 배치되는 경우, 로봇 청소기(100)의 안정적인 주행을 위하여 상술한 보조휠(162)은 모듈 장착 하우징(112)에도 구비될 수 있다.

청소 모듈(120)은 바닥을 청소하도록 이루어진다. 청소 모듈(120)을 통하여 흡입된 공기 중의 먼지와 이물질은 필터링되어 먼지통(170)에 집진되고, 먼지와 이물질로부터 분리된 공기는 청소기 본체(110)의 외부로 배출된다. 청소기 본체(110)의 내부에는 모듈 장착부(110a)에서 먼지통(170)까지 공기의 유동을 안내하는 흡기 유로(미도시)가 형성될 수 있다. 또한, 청소기 본체(110)의 내부에는 먼지통(170)에서 청소기 본체(110)의 외부까지 공기의 유동을 안내하는 배기 유로(미도시)가 형성될 수 있다.

청소 모듈(120)은 선택적으로 서로 다른 종류의 청소 부재를 포함할 수 있다. 청소 부재란 브러시(brush), 걸레(rag 또는 mop) 등을 가리킨다. 청소 부재의 종류에 따라 청소 모듈(120)의 종류가 구분될 수 있다.

예를 들어, 브러시를 구비하는 청소 모듈(120)은 브러시 모듈(140, 도 5 참조)로 구분되고, 걸레를 구비하는 청소 모듈(120)은 걸레 모듈(150, 도 6 참조)로 구분될 수 있다. 브러시 모듈과 걸레 모듈 중 어느 하나가 모듈 장착부(110a)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 사용자는 청소하고자 하는 목적에 따라 청소 부재를 교체하거나 청소 모듈(120)을 교체할 수 있다.

청소 부재의 종류가 브러시나 걸레에 한정되는 것은 아니다. 따라서 서로 다른 종류의 청소 부재를 갖는 청소 모듈을 일반화하여 제1종 청소 모듈과 제2종 청소 모듈로 명명할 수 있다. 제1 청소 모듈은 제1종 청소 부재를 포함하며, 제1종 청소 부재는 예를 들어 브러시를 의미할 수 있다. 마찬가지로 제2종 청소 모듈은 제2종 청소 부재를 포함하며, 제2종 청소 부재는 브러시 외에 걸레 등을 의미할 수 있다.

먼지통(170)에는 흡입된 공기 중의 먼지와 이물질을 필터링하기 위한 필터 또는 사이클론 중 적어도 하나가 구비될 수 있다.

로봇 청소기(100)는 먼지통(170)을 덮는 먼지통 덮개(180)를 구비할 수 있다. 먼지통 덮개(180)가 먼지통(170)의 상면을 덮도록 배치된 상태에서는, 먼지통 덮개(180)에 의해 먼지통(170)이 청소기 본체(110)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.

도 2에서는 먼지통 덮개(180)가 청소기 본체(110)에 힌지 결합되어 회동 가능하게 구성된 것을 예시하고 있다. 먼지통 덮개(180)는 먼지통(170) 또는 청소기 본체(110)에 고정되어 먼지통(170)의 상면을 덮은 상태를 유지할 수 있다.

로봇 청소기(100)가 로봇 청소기와 같이 자율 주행 기능을 가지는 경우, 청소기 본체(110)에는 주변 상황을 센싱하기 위한 센싱 유닛(190)이 구비될 수 있다. 제어부는 센싱 유닛(190)을 통하여 장애물을 감지하거나, 지형 지물을 감지하거나, 주행 영역의 지도를 생성할 수 있다.

다음으로는 청소기 본체의 저부 구조에 대해 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 청소기 본체(110)의 저부를 보인 개념도이다.

청소기 본체(110)의 저부에는 하방의 지형을 감지하는 클리프 센서(112b)가 구비될 수 있다. 본 도면에서는, 모듈 장착 하우징(112)의 저부에 클리프 센서(112b)가 배치된 것을 보이고 있다. 클리프 센서(112b)는 메인 하우징(111)의 저부에도 배치될 수 있다.

클리프 센서(112b)는 발광부와 수광부를 구비하며, 발광부에서 바닥으로 조사된 광이 수광부에서 수신된 시간을 측정하여 클리프 센서(112b)와 바닥 간의 거리를 측정하도록 이루어진다. 따라서, 전방에 급격하게 낮아지는 단턱이 있는 경우에는, 상기 수신된 시간이 급격히 증가하게 된다. 전방에 낭떠러지가 있는 경우에는, 수광부로 광이 수신되지 않게 된다.

제어부는 클리프 센서(112b)를 통하여 하방의 지형이 일정 수준 이상으로 낮아지는 것이 감지되면, 구동휠(161, 도 1 참조)의 구동을 제어하도록 이루어진다. 예를 들어, 제어부는 로봇 청소기(100)가 반대방향으로 주행하도록 구동휠(161)에 반대 방향의 구동 신호를 인가할 수 있다. 또는, 제어부는 로봇 청소기(100)가 회전하도록 어느 하나의 구동휠(161)에만 구동 신호를 인가하거나, 좌우 양측 구동휠(161)에 서로 다른 구동 신호를 인가할 수 있다.

청소 모듈은 바닥을 청소하기 위한 구성으로, 청소기 본체(110)의 모듈 장착부(110a)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 본 도면에서는, 청소 모듈의 일 예로 브러시 모듈(140)을 보이고 있다. 다만 본 발명에서 브러시 모듈(140)에 대한 설명은 후술하는 걸레 모듈 등 일반적인 청소 모듈에도 동일하게 적용될 수 있다.

지지 부재(130)는 브러시 모듈(140)을 지지하도록 이루어진다. 지지 부재(130)는 일측에 후크 결합부(138)를 구비한다. 후크 결합부(138)를 조작함에 따라 지지 부재(130)는 모듈 장착 하우징(112)으로 분리될 수 있다.

지지 부재(130)는 상호 이격되게 배치되는 제1 연결부(133)와 제2 연결부(134)를 포함한다. 제1 연결부(133)는 브러시 모듈(140)의 전방에 배치되고, 제2 연결부(134)는 브러시 모듈(140)의 후방에 배치된다. 브러시 모듈(140)은 제1 연결부(133)와 제2 연결부(134) 사이의 공간(135)으로 노출되어 바닥을 청소하게 된다.

다음으로 지지 부재와 브러시 모듈에 대하여 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 청소기 본체(110)와 상기 청소기 본체(110)로부터 분리된 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)을 보인 개념도다.

지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)은 모듈 장착 하우징(112)의 저부에 형성된 모듈 장착부(110a, 도 1 참조)에 착탈 가능하게 장착되는 구조를 갖는다. 구체적으로 브러시 모듈(140)은 상기 지지 부재(130)에 결합되고, 지지 부재(130)는 모듈 장착부에 장착 가능하게 형성된다.

지지 부재(130)는 모듈 장착 하우징(112)의 저부를 통해 모듈 장착부에 삽입 및 장착된다. 또한, 지지 부재(130)는 상기 모듈 장착 하우징(112)의 저부를 통해 모듈 장착부로부터 분리 및 인출된다.

브러시 모듈(140)은 지지 부재(130)에 결합되어 있으므로, 지지 부재(130)가 모듈 장착부에 삽입 및 장착되면, 브러시 모듈(140)은 지지 부재(130)와 함께 모듈 장착부 삽입 및 장착된다. 마찬가지로 지지 부재(130)가 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되면, 브러시 모듈(140)도 지지 부재(130)와 함께 모듈 장착부로부터 분리 및 인출된다.

도 4에 도시된 바와 같이 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)이 모듈 장착부에 삽입 및 장착되는 방향은 상하 방향이다. 따라서 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)이 모듈 장착부로부터 분리되는 경우, 외력을 가하지 않고도 지지 부재와 브러시 모듈의 자중에 의해 상기 모듈 장착부로부터 인출될 수 있다.

여기서는 지지 부재(130)가 브러시 모듈(140)을 회전 가능하게 지지한 상태로 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 브러시 모듈(140)은 지지 부재(130) 없이 청소기 본체(110)에 직접 착탈 가능하게 결합될 수도 있다. 이 경우, 청소기 본체(110)의 모듈 장착부에는 지지 부재(130)에 대응되는 구성이 구비될 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)의 분해 사시도다.

지지 부재(130)는 브러시 모듈(140)을 회전 가능하게 지지하도록 형성된다. 지지 부재(130)는 제1 지지부(131), 제2 지지부(132), 제1 연결부(133) 및 제2 연결부(134)를 포함한다.

제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)는 지지 부재(130)의 양 단부에 서로 마주보도록 배치된다. 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)의 이격 거리는 회전봉(141)의 길이와 동일할 수 있다.

제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)는 브러시 모듈(140)을 상대 회전 가능하게 지지하도록 회전봉(141)의 양 단부를 감싼다. 구체적으로 제1 지지부(131)는 회전봉(141)의 일 단부를 감싸고, 제2 지지부(132)는 회전봉(141)의 타 단부를 감싼다.

제1 연결부(133)와 제2 연결부(134)는 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)를 서로 연결하도록 이루어진다. 제1 연결부(133)와 제2 연결부(134)는 브러시 모듈(140)의 전방과 후방에 상호 이격되게 배치될 수 있다. 브러시 모듈(140)의 브러시(142)는 제1 연결부(133)와 제2 연결부(134) 사이의 공간(135)으로 노출되어 바닥을 청소하도록 이루어진다.

지지 부재(130)는 청소기 본체(110)의 모듈 장착부(110a)에 착탈 가능하게 결합된다. 상기 결합을 위하여, 지지 부재(130)에는 모듈 장착부(110a, 도 1 및 도 7 참조)에 걸림 가능하게 구성되는 적어도 하나의 후크(136)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서는 지지 부재(130)의 일단에 후크(136)가 형성되는 구성을 보이고 있다.

후크(136)는 제1 지지부(131)의 외측면으로부터 돌출된다. 지지 부재(130)가 모듈 장착부에 삽입되면, 상기 모듈 장착부의 내측면에 형성된 돌기(미도시)에 후크(136)가 걸리게 된다. 이에 따라 후크(136)는 지지 부재(130)의 임의 이탈을 방지하게 된다.

제2 연결부(134)의 후방에는 지지 부재(130)의 삽입 방향을 따라 돌출되는 돌출부(137)가 형성된다. 돌출부(137)는 모듈 장착부의 내측을 향해 돌출된다. 로봇 청소기(100, 도 1 참조)가 전방을 향해 이동하게 되면, 제1 연결부(133)와 제2 연결부(134)는 지속적으로 로봇 청소기의 후방쪽으로 외력을 받게 된다. 이때 제1 연결부(133)의 후방에는 브러시 모듈(140)이 결합되어 있으므로, 브러시 모듈(140)에 의해 제1 연결부(133)가 지지될 수 있다.

그러나, 제2 연결부(134)의 후방에는 브러시 모듈(140)이 없기 때문에 지속적인 외력에 의해 제2 연결부(134)가 파손될 우려가 존재한다. 이를 방지하기 위해 돌출부(137)는 제2 연결부(134)를 지지하도록 이루어진다.

모듈 장착부의 내측면에는 돌출부(137)에 대응되는 홈(미도시)이 형성되고, 상기 돌출부(137)는 상기 홈에 삽입된다. 돌출부(137)가 지지 부재(130)의 삽입 방향을 따라 돌출되어 있으며, 로봇 청소기의 이동 방향은 상기 삽입 방향에 교차하는 방향이다. 따라서 돌출부(137)는 제2 연결부(134)의 전후좌우 방향 이동을 방지하여 그 위치를 고정할 수 있다. 이에 따라 제2 연결부(134)의 파손 또한 방지될 수 있다.

브러시 모듈(140)은 회전봉(141)과 브러시(142)를 포함한다.

회전봉(141)은 일방향으로 연장 형성된다. 회전봉(141)의 회전축은 청소기 본체(110)의 정주행 방향에 직교하도록 배치될 수 있다. 회전봉(141)은 청소기 본체(110)에 장착 시 회전 구동부(110b, 도 7 참조)와 연결되어 적어도 일방향으로 회전 가능하게 구성된다.

회전봉(141)은 지지 부재(130)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전봉(141)은 지지 부재(130)에 구속된 상태에서 회전 가능하도록 이루어진다. 따라서, 회전봉(141)의 회전 위치가 지지 부재(130)에 의해 고정될 수 있다.

회전 결합 부재(141a)는 회전봉(141)의 일 단부에 구비된다. 회전 결합 부재(141a)는 회전봉(141)의 회전축 방향의 일 단을 통해 노출된다. 브러시 모듈이 청소기 본체의 모듈 장착부에 장착되면, 상기 회전 결합 부재(141a)는 회전 구동부(110b, 도 7 참조)에 결합된다. 이에 따라 회전 구동부(110b)의 구동 시 회전 결합 부재(141a)는 회전 구동부(110b)로부터 회전봉(141)으로 구동력을 전달하게 된다.

회전 결합 부재(141a)는 회전봉(141)의 일 단부를 통해 돌출되며, 회전봉(141)의 내부로 눌려지도록 형성된다. 회전 결합 부재(141a)는 후술하게 될 탄성 부재(141b, 도 7 참조)에 의해 탄성력을 제공받는다. 따라서 회전 결합 부재(141a)를 회전봉(141)의 내부로 누름 조작 하더라도, 외력을 제거하게 되면, 회전 결합 부재(141a)는 초기 위치로 복원된다.

*제1 지지부(131)와 제2 지지부(132) 간의 이격 거리가, 회전봉(141)의 길이와 동일하다면, 회전 결합 부재(141a)로 인해 브러시 모듈(140)을 지지 부재(130)에 결합하기 어려울 수 있다. 회전 결합 부재(141a)가 회전봉(141)의 일 단부에 돌출되어 있기 때문이다. 그러나, 회전 결합 부재(141a)는 누름 조작 가능하기 때문에, 이러한 브러시 모듈(140)과 지지 부재(130) 간의 결합의 어려움을 해소할 수 있다.

회전봉(141)의 타 단부에는 회전 지지부(141c)가 설치된다. 회전 지지부(141c)는 지지 부재(130)의 제2 지지부(132)에 구속된 상태에서 회전 가능하도록 곡면으로 이루어지는 외주면을 가질 수 있다. 회전 지지부(141c)는 베어링(141c', 도 7 참조)을 포함할 수 있다.

회전 지지부(141c)는 지지 부재(130)의 제2 지지부(132)에 의해 상대 회전 가능하게 지지된다. 구체적으로 제2 회전 지지부(141c)의 외주면은 제2 지지부(132)에 의해 감싸인다. 회전 지지부(141c)가 제2 지지부(132)에 의해 지지됨에 의해, 회전봉(141)의 회전축이 회전 구동부(110b)의 회전축과 일치되게 놓일 수 있다.

참고로, 회전봉(141)이 지지 부재(130) 없이 바로 모듈 장착부(110a)에 장착되는 구조를 가지는 경우라면, 모듈 장착부(110a)에는 회전봉(141)을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부가 별도로 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 회전봉(141)은 지지 부재(130)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 본 도면에서는, 제1 지지부(131)가 회전봉(141)이 삽입되는 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀을 통하여 노출된는 회전봉(141)의 일 단부에 회전 결합 부재(141a)가 돌출 형성된 것을 보이고 있다.

브러시(142)는 회전봉(141)의 외주면에 결합된다. 회전봉(141)의 외주면에 홈(141')이 형성되며, 브러시(142)는 상기 홈(141')에 회전봉(141)의 길이 방향을 따라 삽입될 수 있다.

브러시(142)는 먼지를 가운데로 모으기 위해 회전봉(141)의 중앙에서 예각을 형성하도록 배치될 수 있다. 청소기 본체로부터 제공되는 흡입 모터의 흡입력은 회전봉(141)의 중앙에서 가장 크기 때문이다.

브러시(142)는 회전봉(141)의 회전에 따라 상기 회전봉(141)과 함께 회전하여 바닥을 청소하도록 이루어진다. 브러시(142)는 청소 부재의 일 예에 해당한다. 따라서 브러시(142)는 걸레 등의 다른 청소 부재로 교체될 수 있다. 사용자는 선택에 따라 청소 부재를 교체하거나 청소 모듈을 교체할 수 있다.

브러시 모듈(140)은 접점 단자(143)를 더 포함할 수 있다. 도 5에서는 접점 단자(143)가 회전봉(141)의 일 단부를 통해 노출되는 회전 결합 부재(141a)의 표면에 형성되는 구성을 보이고 있다. 그러나 접점 단자(143)의 위치는 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 브러시 모듈(140)과 청소기 본체의 결합에 의해 자연스럽게 청소기 본체의 접점 스위치(110c, 도 7 참조)와 접촉될 수 위치면 족하다.

접점 단자(143)가 회전 결합 부재(141a)의 표면에 형성되면, 회전 구동부(110b, 도 7 참조)는 상기 접점 단자(143)와 접촉되는 위치에 접점 스위치(110c)를 구비한다. 따라서 브러시 모듈(140)이 청소기 본체(110, 도 1 참조)에 장착되면, 회전봉(141)의 회전 결합 부재(141a)는 회전 구동부에 삽입된다. 그리고, 회전 결합 부재(141a)의 표면에 형성된 접점 단자(143)는 접점 스위치와 자연스럽게 접촉하게 된다. 회전 결합 부재(141a)가 탄성 부재(141b, 도 7 참조)에 의해 탄성력을 제공받기 때문이다.

로봇 청소기의 제어부는 접점 스위치에 접촉되는 접점 단자(143)의 수에 따라 모듈 장착부에 장착된 청소 모듈의 종류를 인식할 수 있다. 예를 들어 도 5에는 접점 단자(143)의 수가 3개 구비되고, 후술하게 될 도 6에는 접점 단자(153)가 2개 구비되어 있다. 따라서 제어부는 접점 스위치와 접촉하게 되는 접점 단자가 3개라면 브러시 모듈(140)로 인식할 수 있고, 2개라면 걸레 모듈(150, 도 6 참조)로 인식할 수 있다.

제어부는 인식된 청소 모듈의 종류에 근거하여 로봇 청소기의 청소 알고리즘을 선택하도록 이루어진다. 예를 들어 인식된 청소 모듈이 브러시 모듈(140)이라면, 제어부가 브러시 모듈(140)의 회전과 동시에 흡입 모터와 팬을 구동시켜 흡입력을 발생시킬 수 있다. 반면, 인식된 청소 모듈이 걸레 모듈(150)이라면, 먼지 흡입 동작은 하지 않고, 걸레 모듈만 회전시킬 수 있다.

이어서 청소 모듈의 다른 예로 걸레 모듈에 대하여 설명한다.

도 6은 지지 부재(130)와 걸레 모듈(150)의 분해 사시도다.

지지 부재(130)에 대한 설명은 도 5의 설명으로 갈음하고, 여기서는 걸레 모듈(150)에 대하여 설명한다. 걸레 모듈(150)에 대한 설명도 브러시 모듈(140)과 중복되는 설명은 생략한다.

회전봉(151)의 내부에는 물 수용부(151d)가 형성된다. 그리고 회전봉(151)의 외주면에는 상기 물 수용부(151d)를 물을 주입할 수 있도록 마개(151e)가 형성된다. 사용자가 물 수용부(151d)의 내부에 물을 보충하고자 하는 경우, 마개(151e)를 개방하여 물 수용부(151d)에 물을 주입할 수 있다.

또한 회전봉(151)의 외주에는 물 수용부(151d)와 연통되는 물 배출구(151f)가 형성된다. 물 수용부(151d)에 채워진 물은 물 배출구(151f)를 통하여 배출된다.

물 배출구(151f)는 복수 개로 구비되어 일정 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 물 배출구(151f)가 회전봉(151)의 길이방향 및 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 이격 배치된 것을 보이고 있다. 이와 달리 물 배출구(151f)는 회전봉(151)의 길이방향을 따라 길게 연장 형성될 수도 있다.

모든 청소 모듈은 서로 호환성을 갖는다. 따라서 걸레 모듈(150)도 브러시 모듈(140, 도 5 참조)과 마찬가지로 모듈 장착부(110a, 도 7 참조)에 장착되어, 회전 구동부(110b, 도 7 참조)의 구동에 따라 회전 가능하게 구성된다. 따라서, 걸레 모듈(150)의 회전 시 회전봉(151)에는 원심력이 작용하게 된다.

이를 이용하여, 걸레 모듈(150)의 회전 시에만 물 수용부(151d)에 채워진 물이 원심력에 의해 물 배출구(151f)를 통하여 배출되도록, 물 배출구(151f)는 기설정된 크기를 가질 수 있다. 즉, 청소 모듈(150)이 회전되지 않을 때에는 물 배출구(151f)를 통하여 물이 배출되지 않도록 구성될 수 있다.

걸레 모듈(150)의 회전봉(151)은 브러시 모듈(140)의 회전봉(141)과 동일한 위치에 접점 단자(153)를 구비한다. 다만, 걸레 모듈(150)의 회전봉(151)에 구비되는 접점 단자(153)의 수는 브러시 모듈의 회전봉(141)에 구비되는 접점 단자(143)의 수와 다르다. 로봇 청소기의 제어부가 접점 스위치(110c, 도 7 참조)에 접촉되는 접점 단자의 수에 근거하여 청소 모듈의 종류를 인식하도록 이루어지기 때문이다. 이와 관련된 설명은 전술한 도 5를 참조한다.

브러시 모듈(140)과 걸레 모듈(150)을 각각 제1종 청소 모듈과 제2종 청소 모듈로 일반화하면, 로봇 청소기에 구비되는 청소 모듈은 선택적으로 지지 부재에 장착 가능한 제1종 청소 모듈과 제2종 청소 모듈로 이루어진다. 제1종 청소 모듈의 회전봉과 제2종 청소 모듈의 회전봉은 동일한 위치에 서로 다른 수의 접점 단자를 구비한다.

또한 로봇 청소기는 접점 단자(153)와 접촉되는 위치에 접점 스위치를 구비한다. 로봇 청소기의 제어부는 접점 스위치에 접촉되는 점점 단자의 수에 따라 모듈 장착부에 결합된 청소 모듈의 종류를 인식한다. 그리고 인식된 청소 모듈의 종류에 근거하여 로봇 청소기의 청소 알고리즘이 선택된다.

특히 접점 단자(153)와 접점 스위치의 접촉 위치가 서로 일치하기 위해 각 접점 단자(153)는 회전 결합 부재(151a)의 중심을 기준으로 동일한 거리 상에 배치되는 것이 바람직하다. 그래야 회전 결합 부재(151a)가 회전 구동부에 삽입되는 각도에 관계없이 접점 단자(153)와 접점 스위치가 접촉될 수 있기 때문이다.

걸레(152)는 회전봉(151)의 외주를 감싸도록 형성된다. 걸레(152)는 청소 부재의 일 예에 해당한다. 걸레(152)가 회전봉(151)에 결합되면, 청소 모듈은 걸레 모듈(150)로 구분된다.

걸레(152)는 마개(151e)를 덮지 않도록 구성될 수 있다. 본 도면에서는, 걸레(152)가 마개(151e)에 대응되는 절개부(152a)를 구비하는 구조를 보이고 있다.

마개(151e)가 걸레(152)에 의해 덮이지 않고 외부로 노출되도록 구성됨으로써, 물의 보충이 필요할 때 걸레(152)를 회전봉(151)으로부터 분리시키지 않고도 물 수용부(151d)에 물을 주입할 수 있다는 이점이 있다.

걸레(152)는 도시된 바와 같이 회전봉(151)에 대응되는 중공부를 구비하고, 길이 방향의 양단이 개구된 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 또는, 걸레(152)는 회전봉(151)의 외주에 감긴 후 양 단부가 벨크로(velcro)에 의해 접착되도록 구성될 수도 있다.

걸레(152)는 물 배출구(151f)를 덮도록 배치되어, 물 배출구(151f)에서 배출되는 물이 걸레(152)를 적시도록 이루어질 수 있다.

걸레(152)는 연질의 직물 재질로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 형태 유지를 위한 경질의 베이스부 상에 연질의 직물부가 형성된 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 베이스부는 회전봉(151)의 외주를 감싸도록 이루어지며, 물 배출구(151f)에서 배출된 물이 투과 가능하게 구성된다.

도 6에서 미설명된 도면부호 151c는 회전 지지부를 가리킨다.

다음으로 지지 부재와 브러시 모듈의 장착 구조에 대하여 설명한다.

도 7은 청소기 본체(110)에 브러시 모듈(140)이 장착되는 과정을 보인 개념도다. 도 8은 도 1에 도시된 라인 B-B를 따라 취한 단면도다. 도 9는 도 1에 도시된 라인 C-C를 따라 취한 단면도다. 도 8과 도 9는 모듈 장착부(110a)에 지지 부재와 브러시 모듈(140)의 장착이 완료된 상태를 보이고 있다.

여기서는 먼저 앞서 설명된 도면에서 미설명된 구성들에 대하여 추가로 설명하고, 이어서 청소기 본체(110)에 브러시 모듈(140)이 장착되는 과정을 설명한다.

앞서 설명한 바와 같이 회전 결합 부재(141a)는 회전봉(141)의 내부로 눌려지도록 형성된다. 회전봉(141)은 탄성 부재(141b)를 더 포함하며, 탄성 부재(141b)는 회전봉(141)의 내부로 눌려진 회전 결합 부재(141a)를 초기 위치로 복원시키도록 탄성력을 제공한다. 초기 위치란 회전 결합 부재(141a)가 외력에 의해 회전봉(141)의 내부로 눌려지기 전의 상태, 또는 회전 결합 부재(141a)에 가해진 외력이 제거된 상태에서의 위치를 가리킨다.

회전 결합 부재(141a)는 외주면에 이탈 방지부(141a')를 구비한다. 이탈 방지부(141a')는 회전 결합 부재(141a)의 외주면을 따라 돌출된다. 회전 결합 부재(141a)를 노출시키는 회전봉(141)의 구멍은 이탈 방지부(141a')보다 작으므로, 이탈 방지부(141a')는 회전 결합 부재(141a)가 회전봉(141)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 도 7을 참조하면 탄성 부재(141b)는 이탈 방지부(141a')를 가압하도록 이루어짐을 알 수 있다.

회전 구동부(110b)는 모듈 장착부(110a)의 일측에 구비된다. 회전 구동부(110b)의 위치는, 회전봉(141)의 회전 결합 부재(141a)와 대응되는 위치다. 따라서 브러시 모듈(140)이 모듈 장착부(110a)에 장착된 상태에서, 회전 결합 부재(141a)는 탄성 부재(141b)로부터 제공되는 탄성력에 의해 가압되어 자연스럽게 회전 구동부(110b)에 삽입된다.

모듈 장착부(110a)의 입구에는 경사면(110d)이 형성된다. 경사면(110d)의 위치는 회전 결합 부재(141a)를 브러시 모듈(140)의 장착 과정 동안 회전 결합 부재(141a)와 접촉되는 위치다. 따라서 브러시 모듈(140)의 장착 과정 동안 회전 결합 부재(141a)는 경사면(110d)을 따라 미끄러지면서 자연스럽게 회전봉(141)의 내부로 눌려질 수 있다.

경사면(110d)은 모듈 장착부(110a)의 내측으로 갈수록 회전 결합 부재(141a)에 가까워지도록 형성된다. 이에 따라 브러시 모듈(140)의 장착 과정 동안 경사면(110d)은 회전 결합 부재(141a)를 점진적으로 회전봉(141) 내부로 눌려지게 할 수 있다.

회전봉(141)의 타 단부를 살펴보면, 회전 지지부(141c)는 베어링(141c')을 구비한다. 베어링(141c')은 회전봉(141)의 타 단부를 통해 노출된다. 지지 부재(130)의 제2 지지부(132)는 베어링(141c')의 외주면을 감싼다. 그리고, 제2 지지부(132)는 베어링(141c')의 외곽에서 회전 지지부(141c)를 감싼다. 따라서 회전봉(141)은 제2 지지부(132)에 의해 구속된 상태에서 회전하게 된다.

지지 부재(130)는 모듈 장착부(110a)로부터 임의적으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 후크 결합부(138)를 구비한다. 후크 결합부(138)는 모듈 장착부(110a)의 돌기(110e)에 걸림된다. 도 7을 참조하면, 돌기(110e)는 모듈 장착부(110a)의 입구에서 지지 부재(130)를 향해 돌출된다.

후크 결합부(138)는 제1 부분(138a), 제2 부분(138b), 걸림 돌기(138c) 및 조작부(138d)를 포함한다.

제1 부분(138a)은 지지 부재(130)의 일 단으로부터 모듈 장착부(110a)의 내측을 향해 돌출된다. 도 7을 참조하면, 모듈 장착부(110a)의 내측 방향이란 위로 향하는 방향을 가리킨다. 그리고 제2 부분(138b)은 제1 부분(138a)에서 벤딩되어 모듈 장착부(110a)의 외측을 향해 돌출된다. 도 7을 참조하면, 모듈 장착부(110a)의 외측 방향이란 아래로 향하는 방향을 가리킨다.

제1 부분(138a)과 제2 부분(138b)의 돌출 방향이 서로 다름에 따라 제1 부분(138a)과 제2 부분(138b) 사이에서는 외력에 의해 굽힘 응력이 발생하게 된다. 굽힘 응력이란 굽힘 모멘트가 가해짐에 따라 재료의 내부에 발생하는 저항력을 의미한다. 따라서 상기 굽힘 응력에 의해 제1 부분(138a)과 제2 부분(138b)은 외력이 가해지기 전의 상태로 복원되려고 하는 성질을 갖는다.

조작부(138d)는 후크 결합부(138)의 조작을 가능하게 하도록 제2 부분(138b)의 단부에서 돌출된다. 조작부(138d)는 청소기 본체(110)의 저부를 통해 노출되므로, 사용자가 손가락을 이용하여 조작부(138d)를 조작할 수 있다.

걸림 돌기(138c)는 모듈 장착부(110a)의 돌기(110e)에 걸리도록 제2 부분(138b)의 중간 부분으로부터 돌기(110e)를 향해 돌출된다. 따라서 지지 부재(130)가 모듈 장착부(110a)에 삽입되면, 걸림 돌기(138c)는 모듈 장착부(110a)의 돌기(110e)에 걸리게 된다. 걸림 돌기(138c)와 돌기(110e)에 의해 지지 부재(130)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.

걸림 돌기(138c)는 경사면(138c1)과 걸림면(138c2)을 포함한다.

경사면(138c1)은 지지 부재(130)의 삽입 과정 동안 돌기(110e)와 접촉되며, 돌기(110e)의 표면을 따라 미끄러지도록 이루어진다. 이에 따라 지지 부재(130)의 삽입 과정에서 경사면(138c1)은 돌기(110e)와 접촉되면서 돌기(110e)를 지나가게 된다.

걸림면(138c2)은 경사면(138c1)의 반대쪽에 형성된다. 걸림면(138c2)은 지지 부재(130)가 모듈 장착부(110a)에 장착된 상태에서 돌기(110e)에 걸리도록 이루어진다. 임의적인 걸림 해제를 방지하기 위해 돌기(110e)는 모듈 장착부(110a)의 내측을 향해 돌출되고, 걸림면(138c2)은 돌기(110e)에 면접촉 하는 것이 바람직하다.

상기 지지 부재(130)가 모듈 장착부(110a)에 장착된 상태에서 조작부(138d)는 누름 조작 가능하도록 청소기 본체(110)로부터 이격된다. 도 7을 기준으로 청소기 본체(110)란 돌기(110e)의 배면을 의미한다. 만일 조작부(138d)가 돌기(110e)의 배면에 밀착되어 있으면, 조작부(138d)를 가압하여 걸림 돌기(138c)와 돌기(110e)의 걸림을 해제할 수 없다.

지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)을 모듈 장착부(110a)에 장착하기 위해서는, 우선 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)을 서로 결합한다. 그리고 청소기 본체(110)의 저부를 통해 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)을 모듈 장착부(110a)에 삽입한다.

지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)의 장착 과정 동안 회전봉(141)에 구비되는 회전 결합 부재(141a)는 경사면(110d)을 만나게 된다. 그리고, 지지 부재(130)에 구비되는 후크 결합부(138)는 돌기(110e)를 만나게 된다.

브러시 모듈(140)의 장착 과정 동안 경사면(110d)에 접촉되는 회전 결합 부재(141a)는 경사면(110d)을 따라 미끄러지게 된다. 브러시 모듈(140)이 모듈 장착부(110a)에 삽입될수록 회전 결합 부재(141a)는 경사면(110d)에 의해 점진적으로 회전봉(141) 내부로 눌려진다. 계속해서 브러시 모듈(140)이 모듈 장착부(110a)에 삽입되면 회전 결합 부재(141a)는 경사면(110d)을 지나 모듈 장착부(110a)의 내측 평면을 지나가게 된다. 모듈 장착부(110a)의 내측 평면을 지나가는 동안에도 회전 결합 부재(141a)는 상기 내측 평면에 의해 회전봉(141) 내부로 눌려진 상태를 유지한다.

회전 구동부(110b)는 회전 결합 부재(141a)를 수용하도록 형성된다. 브러시 모듈(140)이 계속해서 모듈 장착부(110a)에 삽입되면, 회전 결합 부재(141a)는 회전 구동부(110b)를 마주하는 위치에 도달하게 된다. 이때 탄성 부재(141b)로부터 제공되는 탄성력에 의해 회전 결합 부재(141a)는 초기 위치로 복원되어 회전 구동부(110b)에 삽입된다.

회전 결합 부재(141a)가 회전 구동부(110b)에 삽입되기까지의 과정 동안 동시에 후크 결합부(138)와 돌기(110e)의 결합도 이루어진다. 지지 부재(130)가 모듈 장착부(110a)에 삽입되는 과정 동안 후크 결합부(138)의 걸림 돌기(138c)는 모듈 장착부(110a)의 돌기(110e)를 만나게 되고, 돌기(110e)에 의해 가압된다. 돌기(110e)에 의해 걸림 돌기(138c)와 제2 부분(138b)은 제1 부분(138a)을 향하는 방향으로 가압된다. 지지 부재(130)에 외력이 추가로 가해져 지지 부재(130)가 모듈 장착부(110a)에 더욱 깊이 삽입되면, 걸림 돌기(138c)의 경사면(110d)은 돌기(110e)에 의한 저항력을 극복하게 된다. 그리고 걸림 돌기(138c)가 돌기(110e)에 걸림된다.

도 8과 도 9는 모듈 장착부(110a)에 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)의 장착이 완료된 상태를 보이고 있다. 지지 부재(130)는 제1 지지부(131)의 하단에 가림막(131a)을 구비한다. 모듈 장착부(110a)에 형성되는 경사면(110d)에 의해 지지 부재(130)와 모듈 장착부(110a) 사이의 공간이 외부로 노출될 수 있다. 그러나 가림막(131a)은 지지 부재(130)의 일 단부로부터 돌출되어 상기 공간을 가리도록 이루어진다. 이에 따라 상기 공간에 먼지 등의 이물질이 누적되는 것을 방지할 수 있다.

또한 브러시 모듈(140)의 장착이 완료되면 브러시 모듈(140)에 구비되는 접점 단자(143, 도 5 참조)와 회전 구동부(110b)에 구비되는 접점 스위치(110c) 간의 접촉이 자연스럽게 이루어짐을 앞서 설명한 바 있다.

다음으로 지지 부재와 브러시 모듈의 분리 구조에 대하여 설명한다.

도 10은 청소기 본체(110)로부터 브러시 모듈(140)이 분리되는 과정을 보인 개념도다.

청소기 본체(110)로부터 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)이 분리되는 과정은 장착 과정의 반대로 이해할 수 있다.

먼저 후크 결합부(138)의 조작부(138d)가 회전봉(141)의 축 방향을 따라 가압되면, 제2 부분(138b)과 걸림 돌기(138c)는 제1 부분(138a)에 가까워지는 방향으로 밀려나게 된다. 이에 따라 돌기(110e)와 걸림 돌기(138c) 간의 결합이 해제된다. 이에 따라 후크 결합부(138) 쪽은 자유단이 된다.

돌기(110e)와 걸림 돌기(138c) 간의 결합이 해제되면, 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)은 회전 결합 부재(141a)를 중심으로 틸팅되어 모듈 장착부(110a)로부터 분리된다. 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)이 원 위치로부터 기울어진 상태에서 회전봉(141)의 회전축 방향을 따라 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)을 당기면, 상기 지지 부재(130)와 브러시 모듈(140)은 모듈 장착부(110a)로부터 인출된다.

본 발명과 같이 청소 모듈(120, 도 2 참조)이 지지 부재(130)와 함께 모듈 장착부(110a)에 삽입 및 장착되고, 지지 부재(130)와 함께 모듈 장착부(110a)로부터 분리 및 인출되면 위생적인 측면에서 장점을 갖는다. 대부분의 먼지는 청소 모듈에 누적되게 되는데, 사용자가 청소 모듈을 만지지 않아도 지지 부재(130)만을 잡고 청소 모듈을 모듈 장착부(110a)에 장착하거나 모듈 장착부(110a)로부터 분리할 수 있기 때문이다.

또한 지지 부재(130)와 청소 모듈의 삽입 및 인출이 청소기 본체(110)의 저부에서 상하 방향을 따라 이루어지기 때문에, 상기 지지 부재(130)와 청소 모듈의 장착 및/또는 분리의 편의성이 증대될 수 있다. 이를테면, 사용자가 후크 결합부(138)의 조작부(138d)를 가압한 상태에서 청소기 본체(110)를 들어 올리면, 지지 부재(130)와 청소 모듈이 자중에 의해 모듈 장착부(110a)로부터 자연스럽게 분리될 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 청소기 본체(110)를 뒤집어야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

다음으로 구동휠(161)과 모듈 장착 하우징(112) 등이 메인 하우징(111)에 물리적 및 전기적으로 결합 구조에 대하여 설명한다.

도 11는 메인 하우징(111), 구동휠(161), 모듈 장착 하우징(112)을 분리하여 보인 사시도다. 도 12는 메인 하우징(111)과 구동휠(161)의 물리적 및 전기적 결합 구조를 설명하기 위한 개념도다.

구동휠(161)과 모듈 장착 하우징(112)은 메인 하우징(111)에 결합 및 분리 가능한 모듈로 이루어진다. 모듈이란 기계 또는 시스템 등의 구성 단위로서 부품들의 집합을 의미하며, 여러 전자 부품이나 기계 부품으로 조립되어 특정 기능을 갖는 독립된 장치를 가리킨다.

하나의 모듈로서 구동휠(161)은 메인 휠(161a), 모터(161b), 휠 커버(161c), 각종 센서(161d, 161d'), 서브 커넥터(161e, 161e', 161e"), 및 메인 커넥터(161f")를 포함한다.

메인 휠(161a)의 외주면에는 지면과의 마찰력을 향상시키기 위한 요철이 형성된다. 메인 휠(161a)과 지면 간의 마찰력이 충분하지 않으면 로봇 청소기가 경사면에서 미끄러지거나 의도한 방향으로 이동 또는 회전하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 메인 휠(161a)과 지면 간에는 충분한 마찰력이 형성되어야 한다.

이론적으로 마찰력은 접촉 면적에는 무관하고, 접촉면의 거칠기와 물체의 무게에 따라 달라진다. 따라서 메인 휠(161a)의 외주면에 요철이 존재하게 되면, 접촉면의 거칠기를 증가되어 충분한 마찰력이 확보될 수 있다.

모터(161b)는 메인 휠(161a)의 내측면에 결합된다. 모터(161b)에 구비되는 회전축(S)이 메인 휠(161a)을 향해 연장되어 메인 휠(161a)의 중심에 연결된다. 모터(161b)는 좌우측 구동휠(161)에 각각 구비될 수 있다. 이에 따라 좌우측 구동휠(161)의 독립적인 구동이 이루어질 수 있다.

휠 커버(161c)는 메인 휠(161a)의 보호, 모터(161b)와 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")의 지지, 및 구동휠(161)의 장착을 위한 것이다.

휠 커버(161c)는 메인 휠(161a)의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 도 11를 참조하면 휠 커버(161c)가 메인 휠(161a)의 외주면과 내측면을 감싼다. 메인 휠(161a)의 외측면은 휠 커버(161c)에 의해 감싸이지 않지만, 메인 하우징(111)에 의해 감싸이게 될 것임을 알 수 있다. 다만, 메인 휠(161a)의 회전을 방해하지 않기 위해 휠 커버(161c)의 내주면은 메인 휠(161a)로부터 이격되어 있다. 또한, 구동휠(161)이 메인 하우징(111)에 장착되었을 때, 휠 커버(161c)는 지면으로부터 이격된다.

휠 커버(161c)는 모터(161b)를 지지하도록 이루어진다. 휠 커버(161c)에는 모터(161b)의 장착을 위한 공간(미도시)이 마련되고, 메인 휠(161a)과 결합된 모터(161b)는 이 공간에 삽입된다.

도 12를 참조하면, 휠 커버(161c)에는 보스부(161c')가 형성될 수 있다. 그리고, 메인 하우징(111)의 저면부에는 상기 보스부(161c')에 대응되는 체결부재 삽입홀(111b)이 형성된다. 메인 하우징(111)의 저면부에 마련된 공간(111a)으로 구동휠(161)이 삽입되고, 상기 보스부(161c')와 체결부재 삽입홀(111b)에 체결 부재(F)가 결합되면, 구동휠(161)이 메인 하우징(111)에 장착된다.

구동휠(161)에는 선택적으로 각종 센서(161d, 161d')가 설치될 수 있다. 도 11에서는 클리프 센서(161d)와 휠 낙하 센서(161d')가 휠 커버(161c)에 설치된 구성을 보이고 있다.

클리프 센서(161d)에 대하여는 앞서 설명한 바 있다. 다만, 클리프 센서(161d)의 위치는 설계에 따라 변경 가능하다. 예를 들어 도 11에 도시된 바와 같이, 클리프 센서(161d)는 휠 커버(161c)의 저부에 설치될 수 있다.

휠 낙하 센서(161d')도 휠 커버(161c)에 설치될 수 있다. 휠 낙하 센서(161d')는 메인 휠(161a)의 처짐을 감지하도록 링크(L)와 스위치(미도시)로 이루어진다. 메인 휠(161a)이 본래의 위치에서 하 방향으로 이동하게 되면, 이때 메인 휠(161a)에 연결된 링크(L)가 회전하여 스위치를 가압하게 된다. 그리고, 스위치는 로봇 청소기의 제어부로 가압 신호를 전달하게 된다.

휠 낙하 센서(161d')는 메인 휠(161a)의 구동 제어 및 장애물 탈출 제어에 이용될 수 있다.

예를 들어 사용자가 로봇 청소기를 들어 올렸을 때, 자연스럽게 양측 메인 휠(161a)이 본래의 위치에서 하방향으로 이동하게 된다. 제어부는 스위치로부터 전달되는 가압 신호에 근거하여 양측 메인 휠(161a)의 구동을 정지시킬 수 있다.

또한 좌우측 메인 휠(161a) 중 어느 하나의 스위치로부터 가압 신호가 전달되면, 제어부는 메인 휠(161a)을 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 이는 청소기 본체110)가 장애물에 걸려 한쪽 메인 휠(161a)이 헛돌고 있을 때 장애물을 탈출하기 위한 제어에 해당한다.

이와 같은 각종 센서들(161d, 161d')은 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")에 의해 메인 커넥터(161f")에 전기적으로 연결된다.

서브 커넥터(161e, 161e', 161e")는 구동휠(161)에 구비되는 각종 전자 부품들을 메인 커넥터(161f")에 전기적으로 연결하도록 이루어진다. 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")는 전선(C)과 연결 단자(T)로 이루어질 수 있다. 전선(C)은 메인 커넥터(161f")로부터 돌출되며, 연결 단자(T)는 전선(C)의 끝에 설치된다. 휠 커버(161c)는 전선(C)의 배치 영역을 형성할 수 있으며, 전선(C)을 고정하는 케이블 홀더(미도시)를 구비할 수 있다.

도 11에서는 휠 커버(161c)의 외부면에 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")들이 노출되는 것으로 도시되었다. 그러나 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")들은 휠 커버(161c)에 의해 가려지도록 배치되는 것도 가능하다.

휠 커버(161c)에 결합되는 모터(161b) 또는 센서(161d, 161d')에는 전기적 연결을 위한 연결 소켓(미도시)이 구비된다. 서브 커넥터(161e, 161e', 161e")의 연결 단자(T)가 상기 연결 소켓에 삽입되면, 모터(161b)와 메인 커넥터(161f")의 전기적 연결, 센서(161d, 161d')와 메인 커넥터(161f")의 전기적 연결이 이루어진다. 이렇게 구동휠(161)에 구비되는 각 구성들 간의 물리적 연결과 전기적 연결이 이루어지면, 구동휠(161)이 하나의 모듈로 구분될 수 있다.

메인 커넥터(161f")는 휠 커버(161c)로부터 메인 하우징(111)의 내부를 향해 돌출될 수 있다. 메인 커넥터(161f")가 휠 커버(161c)로부터 돌출되는 방향은 구동휠(161)이 메인 하우징(111)에 삽입되는 방향과 동일하다. 메인 하우징(111)에는 구동휠(161)의 장착을 위한 공간(111a)이 마련되고, 구동휠(161)은 상기 공간(111a)에 삽입된다. 메인 하우징(111)의 내부에는 메인 인쇄회로기판(113)이 내장되며, 메인 인쇄회로기판(113)의 일 면은 구동휠(161)의 결합을 위한 공간(111a)을 통해 노출된다.

메인 인쇄회로기판(113)의 일 면에는 연결 단자(113a)가 구비되며, 이 연결 단자(113a)는 메인 커넥터(161f")와 대응되는 위치에 배치된다. 그리고 메인 커넥터(161f")는 메인 인쇄회로기판(113)의 연결 단자(113a)에 대응되는 연결 소켓의 형상으로 이루어진다.

따라서 구동휠(161)이 메인 하우징(111)에 삽입되면, 자연스럽게 메인 인쇄회로기판(113)의 연결 단자(113a)가 메인 커넥터(161f")의 연결 소켓에 삽입되게 된다. 이에 따라 메인 인쇄회로기판(113)과 구동휠(161)의 전기적 연결이 이루어진다. 연결 단자(113a)와 연결 소켓의 위치는 서로 바뀌는 것도 가능하다. 추가적으로 체결 부재(F)가 휠 커버(161c)와 메인 하우징(111)을 체결하도록 이루어질 수 있다.

이와 같은 물리적 및 전기적 연결 구조는 모듈 장착 하우징(112)과 메인 하우징(111)의 연결에도 동일하게 적용 가능하다. 도 11에는 모듈 장착 하우징(112)에도 구동휠(161)과 유사한 메인 커넥터(112c)가 구비되는 것으로 도시되어 있다.

모듈 장착 하우징(112)의 메인 커넥터(112c) 또한 서브 커넥터(미도시)를 통해 모듈 장착 하우징(112)에 구비되는 다양한 전자 부품들과 전기적으로 연결된다. 모듈 장착 하우징(112)이 메인 하우징(111)에 장착되면, 자연스럽게 모듈 장착 하우징(112)의 메인 커넥터(112c)가 메인 인쇄회로기판(113)의 연결 단자(미도시)와 결합될 수 있다.

특히 메인 커넥터(112c)가 모듈 장착 하우징(112)으로부터 돌출되는 방향은 모듈 장착 하우징(112)이 메인 하우징(111)에 삽입되는 방향과 동일하다.

본 발명의 물리적 및 전기적 연결 구조에 의하면, 구동휠(161) 또는 모듈 장착 하우징(112) 등이 메인 하우징(111)에 물리적으로 결합됨에 따라 전기적 연결 또한 자연스럽게 이루어진다. 이에 따라 각 모듈과 메인 하우징(111) 간의 조립이 용이해지고, 각 모듈을 메인 하우징(111)로부터 분해하는 경우에도 다른 모듈이나 부품들에는 영향을 주지 않게 되어 2차 불량을 예방할 수 있다.

만일 본 발명과 달리 각종 모듈을 1차적으로 메인 하우징(111)에 물리적으로 결합하고, 이어서 2차적으로 전기적 연결을 하게 된다면 조립의 어려움, 2차 불량의 문제가 발생하게 된다. 1회성 공정이 아니라 2회성 공정에 의해 물리적 및 전기적 연결이 이루어져야 하므로 조립 횟수가 증가하게 된다. 또한 1차 불량에 의해 로봇 청소기를 분해하는 경우에 다른 모듈이나 부품에 영향을 주어 2차 불량이 발생할 수 있다.

특히 본 발명과 같은 물리적 및 전기적 연결 구조는 자동화에 의한 대량 생산에 유리하다. 현대화된 로봇 청소기의 생산 공정은 기계적으로 작동하는 로봇에 의해 정밀하게 이루어지며, 그 과정에서 사람의 부정확한 개입은 배제되는 방향으로 발전해 가고 있다.

본 발명과 같이 물리적 및 전기적 연결 구조가 로봇 청소기에 적용되면, 1회성 자동화 공정에 의해 메인 하우징(111)과 각 모듈 간의 조립이 완성될 수 있다. 또한 여기서 조립이란 단순히 물리적 연결뿐만 아니라 전기적 연결도 함께 이루어지는 것이다. 메인 커넥터(161f")의 돌출 방향과 구동휠(161)의 삽입 방향이 동일하기 때문에 모듈 간의 물리적 결합 방향과 전기적 연결 방향이 동일한 것으로 이해될 수 있다. 따라서 본 발명의 구조는 사람의 개입이 없는 자동화 공정에 대단히 유리하다.

도 11 및 도 12에서 미설명된 도면부호들은 앞서 설명으로 갈음한다. 다만, 도면부호 111b는 스위치 커버를 가리키는 것으로 이하에서는 로봇 청소기의 전원 스위치 구조에 대하여 설명한다.

도 13과 도 14는 스위치 커버(111b)가 노출되는 메인 하우징(111)의 외관을 부분적으로 도시한 개념도들이다. 도 15는 전원 스위치(111c)와 스위치 커버(111b)의 내부 구조를 보인 단면도다.

전원 스위치(111c)는 로봇 청소기의 전원을 켜고 끄기 위한 것이다. 도 15를 참조하면, 전원 스위치(111c)는 토글 스위치로 이루어져 있다. 그리고 도 13과 도 14를 참조하면, 전원 스위치(111c)의 바깥쪽에 스위치 커버(111b)가 설치되어 있다. 스위치 커버(111b)는 메인 하우징(111)의 외관에 노출되도록 배치되며, 전원 스위치(111c)를 덮도록 이루어진다.

로봇 청소기는 정해진 알고리즘에 따라 일정 영역을 돌아다니면서 자율적으로 청소를 수행하기 때문에, 메인 하우징(111)로부터 특정 부분이 돌출되는 것은 바람직하지 않다. 예컨대 스위치 커버(111b)가 메인 하우징(111)로부터 과도하게 돌출된다면, 로봇 청소기가 움직이면서 벽, 문 등의 물체에 스위치 커버(111b)가 걸리게 될 우려가 있다.

또한 로봇 청소기의 미려한 외관을 위해서도 스위치 커버(111b)가 메인 하우징(111)로부터 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 특히 스위치 커버(111b)가 메인 하우징(111)로부터 돌출되지 말아야 하는 것은, 특히 전원 스위치(111c)가 켜져 있을 때이다.

본 발명의 스위치 커버(111b)는 메인 하우징(111)의 외면과 함께 일정한 곡률의 곡면을 형성하거나, 메인 하우징(111)의 외면과 함께 평면을 형성하도록 이루어진다. 도 13과 도 15를 참조하면, 전원 스위치(111c)가 켜져 있을 때(I 부분이 눌려져 있을 때) 스위치 커버(111b)가 메인 하우징(111)의 외면과 함께 일정한 곡률의 곡면을 형성하고 있음을 알 수 있다.

반면, 도 14를 참조하면 전원 스위치(111c)가 꺼져 있을 때(O 부분이 눌려져 있을 때)는 스위치 커버(111b)의 I 부분이 메인 하우징(111)의 외면으로부터 돌출되어 있는 것을 알 수 있다. 만일 전원 스위치(111c)가 푸시 버튼 스위치로 이루어지고, 스위치 커버(111b)에 탄성부재가 결합된다면, 전원 스위치(111c)의 켜짐과 꺼짐에 관계 없이 스위치 커버(111b)가 메인 하우징(111)로부터 돌출되지 않는 구조를 구현할 수 있다.

위에서는 본 발명이 적용된 로봇 청소기를 일 예로 들어 설명하였다. 로봇 청소기는 본 발명이 적용된 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 로봇 청소기에만 적용되는 것으로 제한적으로 해석하지 않아야 한다.

즉, 위에서 설명한 구조는 캐니스터 타입, 업라이드 타입 등 모든 청소기에 적용될 수 있다.

Claims

모듈 장착부를 구비하는 청소기 본체;
상기 모듈 장착부의 일측에 구비되는 회전 구동부;
상기 모듈 장착부의 저부에서 상측으로 이동하여 상기 모듈 장착부에 삽입 및 장착되고, 상기 모듈 장착부의 저부에서 하측으로 이동하여 상기 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되는 지지 부재; 및
상기 지지 부재의 삽입 또는 인출 시 상기 지지 부재와 함께 삽입 또는 인출되도록 상기 지지 부재에 결합되는 청소 모듈을 포함하고,
상기 청소 모듈은,
상기 지지 부재에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 모듈 장착부에 삽입됨에 따라 상기 회전 구동부에 결합되는 회전봉; 및
상기 회전봉의 외주면에 결합되며, 상기 회전 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 회전봉이 회전하게 되면 상기 회전봉과 함께 회전하여 바닥을 청소하도록 이루어지는 청소 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 회전봉은,
상기 회전봉의 회전축 방향의 일단을 통해 노출되고, 상기 회전봉의 내부로 눌려지도록 형성되는 회전 결합 부재;
상기 회전봉의 내부로 눌려진 상기 회전 결합 부재를 초기 위치로 복원시키도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하고,
상기 모듈 장착부는,
비스듬히 경사진 면 상에서 상기 회전 결합 부재를 미끄러지게 하도록 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재와 접촉되는 위치에 형성되고, 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재를 점진적으로 상기 회전봉 내부로 눌려지게 하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 경사면은 상기 모듈 장착부의 내측으로 갈수록 상기 회전 결합 부재에 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고,
상기 청소 모듈이 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서 상기 회전 결합 부재는 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 가압되어 상기 회전 구동부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고,
상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재는 상기 경사면, 상기 모듈 장착부의 내측 평면을 순차적으로 지나간 후, 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 초기 위치로 복윈되어 상기 회전 구동부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 지지 부재는,
상기 회전봉을 상대 회전 가능하게 지지하도록 상기 회전봉의 일 단부를 감싸는 제1 지지부와 상기 회전봉의 타 단부를 감싸는 제2 지지부; 및
상호 이격되게 배치되어 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하도록 이루어지는 제1 연결부와 제2 연결부를 포함하며,
상기 청소 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이의 공간으로 노출되어 바닥을 청소하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
모듈 장착부를 구비하는 청소기 본체;
상기 모듈 장착부의 일측에 구비되는 회전 구동부;
상기 모듈 장착부의 저부에서 상측으로 이동하여 상기 모듈 장착부에 삽입 및 장착되고, 상기 모듈 장착부의 저부에서 하측으로 이동하여 상기 모듈 장착부로부터 분리 및 인출되는 지지 부재; 및
상기 지지 부재의 삽입 또는 인출 시 상기 지지 부재와 함께 삽입 또는 인출되도록 상기 지지 부재에 결합되는 청소 모듈을 포함하고,
상기 청소 모듈은,
상기 지지 부재에 의해 회전 가능하게 지지되고, 상기 모듈 장착부에 삽입됨에 따라 상기 회전 구동부에 결합되는 회전봉; 및
상기 회전봉의 외주면에 결합되며, 상기 회전 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 회전봉이 회전하게 되면 상기 회전봉과 함께 회전하여 바닥을 청소하도록 이루어지는 청소 부재를 포함하고,
상기 모듈 장착부는 상기 지지 부재를 향해 돌출되는 돌기를 구비하며,
상기 지지 부재는 상기 모듈 장착부로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 돌기에 걸림되는 후크 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제7항에 있어서,
상기 후크 결합부는,
상기 지지 부재의 일 단으로부터 상기 모듈 장착부의 내측을 향해 돌출되는 제1 부분;
상기 제1 부분에서 벤딩되어 상기 모듈 장착부의 외측을 향해 돌출되는 제2 부분;
상기 후크 결합부의 조작을 가능하게 하도록 상기 제2 부분의 단부에서 돌출되는 조작부; 및
상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 삽입되면 상기 돌기에 걸리도록 상기 제2 부분의 중간 부분으로부터 상기 돌기를 향해 돌출되는 걸림 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제8항에 있어서,
상기 걸림 돌기는,
상기 지지 부재의 삽입 과정 동안 상기 돌기와 접촉되며, 상기 돌기의 표면을 따라 미끄러지도록 이루어지는 경사면; 및
상기 경사면의 반대쪽에 형성되며, 상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서 상기 돌기에 접촉되도록 이루어지는 걸림면을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제8항에 있어서,
상기 지지 부재가 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서, 상기 조작부는 상기 청소기 본체를 향해 누름 조작 가능하도록 상기 청소기 본체로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제10항에 있어서,
상기 조작부가 상기 회전봉의 축 방향을 따라 가압되면, 상기 돌기와 상기 걸림 돌기의 결합이 해제되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제10항에 있어서,
상기 회전봉에는 회전 결합 부재가 구비되고,
상기 회전 결합 부재는 회전축 방향의 일단을 통해 노출되고, 상기 회전봉의 내부로 눌려지도록 형성되며,
상기 후크 결합부는 상기 회전 결합 부재의 반대쪽에 형성되고,
상기 돌기와 상기 걸림 돌기의 결합이 해제되면, 상기 지지 부재와 상기 청소 모듈은 상기 회전 결합 부재를 중심으로 틸팅되어 상기 모듈 장착부로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 청소 모듈은 선택적으로 상기 지지 부재에 장착 가능한 제1종 청소 모듈과 제2종 청소 모듈을 포함하고,
상기 제1종 청소 모듈의 회전봉과 상기 제2종 청소 모듈의 회전봉은 동일한 위치에 서로 다른 수의 접점 단자를 구비하며,
상기 회전 구동부는 상기 접점 단자와 접촉되는 위치에 접점 스위치를 구비하고,
상기 청소기의 제어부는 상기 접점 스위치에 접촉되는 접점 단자의 수에 따라 상기 모듈 장착부에 결합된 청소 모듈의 종류를 인식하며, 인식된 청소 모듈의 종류에 근거하여 청소기의 청소 알고리즘을 선택하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
제7항에 있어서,
상기 회전봉은,
상기 회전봉의 회전축 방향의 일단을 통해 노출되고, 상기 회전봉의 내부로 눌려지도록 형성되는 회전 결합 부재;
상기 회전봉의 내부로 눌려진 상기 회전 결합 부재를 초기 위치로 복원시키도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하고,
상기 모듈 장착부는,
비스듬히 경사진 면 상에서 상기 회전 결합 부재를 미끄러지게 하도록 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재와 접촉되는 위치에 형성되고, 상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재를 점진적으로 상기 회전봉 내부로 눌려지게 하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제14항에 있어서,
상기 경사면은 상기 모듈 장착부의 내측으로 갈수록 상기 회전 결합 부재에 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제14항에 있어서,
상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고,
상기 청소 모듈이 상기 모듈 장착부에 장착된 상태에서 상기 회전 결합 부재는 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 가압되어 상기 회전 구동부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제14항에 있어서,
상기 회전 구동부는 상기 회전 결합 부재를 수용하도록 형성되고,
상기 청소 모듈의 장착 과정 동안 상기 회전 결합 부재는 상기 경사면, 상기 모듈 장착부의 내측 평면을 순차적으로 지나간 후, 상기 탄성 부재로부터 제공되는 탄성력에 의해 초기 위치로 복윈되어 상기 회전 구동부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제14항에 있어서,
상기 지지 부재는,
상기 회전봉을 상대 회전 가능하게 지지하도록 상기 회전봉의 일 단부를 감싸는 제1 지지부와 상기 회전봉의 타 단부를 감싸는 제2 지지부; 및
상호 이격되게 배치되어 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하도록 이루어지는 제1 연결부와 제2 연결부를 포함하며,
상기 청소 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부 사이의 공간으로 노출되어 바닥을 청소하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.