KR20210067275A - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입부가 구비되는 본체; 상기 본체를 이동시키는 주 바퀴; 상기 본체에 마련되고, 상기 주 바퀴의 회전축에 대해 수직한 회전축을 가지고 회전하는 사이드 브러시 어셈블리;를 포함하고, 상기 사이드 브러시 어셈블리는, 외관을 형성하는 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되고, 구동력을 전달받아서 회전하는 제1전달부와, 상기 제1전달부에 접촉해서, 상기 제1전달부가 회전될 때에 함께 회전되는 제2전달부와, 상기 제2전달부에 결합되어 상기 제2전달부와 동일한 회전각으로 회전되는 사이드 브러시를 포함하는 로봇 청소기를 제공한다.

Description

로봇 청소기{Robot Cleaner}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행 시에 사이드 브러시에 장애물이 걸리더라도, 장애물 또는 사이드 브러시에 손상이 발생하지 않는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는, 청소기 본체 내부에 구비되어 공기 흡입력을 발생시키는 공기 흡입장치의 구동에 의해, 외부에서 이물질이 포함된 공기를 흡입한 후, 이물질을 분리하여 집진하는 장치이다.

상기의 기능을 수행하는 진공 청소기는, 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 진공 청소기, 그리고 사용자의 조작없이 스스로 청소를 수행하는 로봇 청소기로 분류된다. 로봇 청소기는 청소면을 자율적으로 주행하면서 청소면에 놓여 있는 다양한 이물질을 흡입하는 기능을 수행한다.

한국 공개특허 공보 10-2006-0111788에 따르면, 로봇 청소기가 청소를 할 때에 사이드 브러시를 구비해서, 바닥의 다양한 면을 청소하는 기술을 게시한다. 선행 기술에 따르면, 사이드 브러시가 장애물을 타격하면 장애물이 흡입부에 가까워지도록 이동되면서 장애물이 청소기에 흡입될 수 있다. 그러나, 선행 기술에서는 사이드 브러시가 장애물을 타격할 때에 장애물이 이동되지 않으면 사이드 브러시가 장애물에 걸려서 사이드 브러시가 파손되거나, 장애물에 강한 회전력이 전달되어서 장애물이 파손될 수 있다. 특히 장애물이 전선에 해당하는 경우에는 전선이 절단되어 누전이 발생하는 등의 현상이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 주행 시에 안정성이 향상된 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 사이드 브러시에 장애물이 걸리면, 사이드 브러시의 회전이 달라져서, 장애물 또는 사이드 브러시의 파손이 방지될 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 흡입부가 구비되는 본체; 상기 본체를 이동시키는 주 바퀴; 상기 본체에 마련되고, 상기 주 바퀴의 회전축에 대해 수직한 회전축을 가지고 회전하는 사이드 브러시 어셈블리;를 포함하고, 상기 사이드 브러시 어셈블리는 장애물을 타격하는지 여부에 따라 회전이 달라질 수 있다.

상기 사이드 브러시 어셈블리는, 외관을 형성하는 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되고, 구동력을 전달받아서 회전하는 제1전달부와, 상기 제1전달부에 접촉해서, 상기 제1전달부가 회전될 때에 함께 회전되는 제2전달부와, 상기 제2전달부에 결합되어 상기 제2전달부와 동일한 회전각으로 회전되는 사이드 브러시를 포함할 수 있다. 사이드 브러시가 장애물을 타격하는 상황에서 상기 제1전달부와 상기 제2전달부의 회전 방식이 달라질 수 있다.

상기 제1전달부와 상기 제2전달부는 회전각이 달라질 수 있도록 결합되어서,장애물을 상기 사이드 브러시가 타격했을 때에, 상기 제1전달부의 회전각과 상기 제2전달부의 회전각에 차이가 발생되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공한다.

상기 제1전달부는 이가 형성된 기어를 포함하고, 구동력이 상기 제1전달부에 기어 맞물림에 의해서 전달되어서, 구동력이 일정하면 상기 제1전달부는 일정하게 회전된다. 구동력이 연속적으로 제공되면, 상기 제1전달부도 연속적으로 회전된다.

상기 제1전달부는 제1자석을 포함하고, 상기 제2전달부는 상기 제1자석에 인력을 작용하는 제2자석을 포함하며, 상기 제1전달부의 회전력은 자력에 의해서 상기 제2전달부에 전달되는 것이 가능하다.

상기 제1전달부는 상기 제2전달부에 마찰력에 의해서 회전력을 전달하는 것이 가능하다. 이때 상기 제1전달부는, 스프링과, 상기 스프링에 의해서 눌려지는 마찰부를 포함하고, 상기 제2전달부는 상기 마찰부에 의해서 마찰되는 마찰면이 형성되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면 사이드 브러시에 의해서 이동되지 않는 장애물을 사이드 브러시가 타격하더라도, 사이드 브러시 또는 장애물에 파손이 발생되지 않아, 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있다.

즉 본 발명에 따르면 사이드 브러시에 일정한 이상 크기의 회전력이 가해지는 경우에는 사이드 브러시가 더 이상 장애물을 타격하지 않도록 사이드 브러시의 회전력이 변화될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면.
도 3은 도 2의 요부를 설명한 도면.
도 4는 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 작동을 설명한 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 참조해서 설명한다.

본 발명은 외관을 형성하는 본체(10), 상기 본체(10)에 마련되어 상기 본체(10)를 전후로 이동시키거나 회전이 가능하도록 회전하는 주 바퀴(40), 및 상기 본체(10)의 일 측을 지지하고 상기 주 바퀴(40)에 의한 상기 본체(10)의 회전을 보조하는 전방 보조 바퀴(20)를 구비한다.

이때 상기 주 바퀴(40)는 상기 본체(10)의 좌측 및 우측에 서로 독립적으로 구비되어, 좌측 및 우측은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.

상기 본체(10)에는 이물질 등을 흡입하는 흡입부(14)가 구비된다. 상기 흡입부(14)는 상기 본체(10)에 구비되어 회전되면서 청소가 이루어지는 바닥면에 접촉하는 에지테이터, 상기 본체(10)에 형성되어 상기 본체(10) 내측에서 발생된 흡입력에 의해서 외부의 이물질을 흡입할 수 있는 흡입구 등을 포함할 수 있다.

한편 상기 주 바퀴(40)의 후방에는 상기 본체(10)의 타측을 지지하도록 후방 보조 바퀴(30)가 마련될 수 있다.

상기 전방 보조 바퀴(20)와 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 수평 방향으로 회전이 자유롭게 가능하도록 마련된다. 한편 상기 전방 보조 바퀴(20) 및 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 높이가 고정되도록 마련된다.

한편 상기 주 바퀴(40)는 상기 본체(10)에 대해서 수평 방향으로 회전이 가능하지는 않지만, 양측에 두 개의 바퀴로 구성되어 있고, 양측의 바퀴가 서로 다른 회전 속도로 회전하거나 서로 다른 회전 방향으로 회전해서 상기 본체(10)가 어느 좌측 또는 우측으로 회전이 가능하도록 한다.

특히 상기 주 바퀴(40)는 상기 전방 보조 바퀴(20)와는 달리 상기 본체(10)를 기준으로 높이가 변화되도록 마련된다. 상기 주 바퀴(40)는 대략 이동하는 바닥면 또는 청소면에 평행하게 회전축이 배치된 상태에서, 바퀴가 회전하는 힘에 의해서 원하는 위치로 이동되거나 원하는 방향으로 회전될 수 있다.

상기 본체(10)의 일측에는 사이드 브러시 어셈블리(100)가 구비된다. 상기 사이드 브러시 어셈블리(100)는 브러시가 회전되면서, 상기 본체(10)의 바닥을 벗어난 위치에 있는 장애물이나 벽에 맞닿아 있는 장애물을 이동시켜서 상기 흡입부(14)로 흡입될 수 있도록 한다. 상기 사이드 브러시 어셈블리(100)는 로봇 청소기가 구동될 때에 상기 흡입부(14)와 함께 구동되는 것이 가능하다.

상기 사이드 브러시 어셈블리(100)에 브러시가 회전되는 구동력은 상기 흡입부(14)에서 발생되는 흡입력을 이용하거나, 상기 주 바퀴(40)가 회전되는 구동력을 이용하는 것이 가능하다. 물론, 상기 사이드 브러시 어셈블리(100)가 개별적인 모터를 구비해서, 별도의 회전력을 발생시키는 것도 가능하다.

도 2는 일 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면이고, 도 3은 도 2의 요부를 설명한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 사이드 브러시 어셈블리(100)는 외관을 형성하는 하우징(110, 120)과, 상기 하우징(110, 120) 내에 배치되고, 구동력을 전달받아서 회전하는 제1전달부(200)와, 상기 제1전달부에 접촉해서, 상기 제1전달부가 회전될 때에 함께 회전되는 제2전달부(300)와, 상기 제2전달부에 결합되어 상기 제2전달부와 동일한 회전각으로 회전되는 사이드 브러시(400)를 포함한다.

상기 하우징은 상측 외관을 마감하는 제1하우징(110)과 하측 외관을 마감하는 제2하우징(120)을 포함한다. 상기 제1하우징(110)과 상기 제2하우징(120)에 의해서 내부에 복수 개의 기어 및 다양한 부속품이 수용될 수 있는 공간이 마련된다. 상기 제2하우징(120)의 하측에는 상기 사이드 브러시(400)가 노출되도록 배치되어서, 상기 본체(10)의 하부로 상기 사이드 브러시(400)의 일부가 노출될 수 있다.

상기 제1전달부(200)는 이(212)가 형성된 기어(210)를 포함하고, 구동력이 상기 제1전달부(200)에 기어 맞물림에 의해서 전달된다. 즉 상기 하우징 내에는 상기 제1전달부(200)에 회전력을 전달하기 위해서, 이가 형성된 다른 기어가 구비되고, 그 기어에 의해서 상기 기어(210)에 회전력이 전달된다. 이때 상기 기어끼리는 이빨에 의해서 맞물려 있는 결합관계를 가지기 때문에, 구동력이 상기 제1전달부(200)에 그대로 전달될 수 있다. 이가 있는 기어끼리 회전력이 전달되는 구조는 각각의 기어의 이가 맞물려 있기 때문에, 어느 하나의 기어가 회전되면 맞물려 있는 기어는 기어비에 따라 회전수는 다르지만 반드시 회전되어야 하는 구조이다. 따라서 외부의 구동력이 상기 제1전달부(200)에 전달될 때에는 상기 제1전달부(200)는 반드시 회전되는 결합 구조를 가진다.

상기 제1전달부(200)는 제1자석(220)을 포함하고, 상기 제2전달부(300)는 상기 제1자석(220)에 인력을 작용하는 제2자석(230)을 포함한다. 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)은 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(230) 사이에 발생되는 인력에 의해서 결합된 상태를 유지할 수 있다. 즉 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(230)의 자력에 영향을 주는 요인이 발생되지 않으면, 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)는 동일한 회전각을 유지하면서, 함께 회전될 수 있다. 즉, 상기 제1전달부(200)의 회전력은 자력에 의해서 상기 제2전달부(300)에 전달되는 것이 가능하다.

상기 제1전달부(200)가 구동력을 전달받을 때에는 기어의 이에 맞물려 있는 구조이기 때문에, 기어가 회전하면 상기 제1전달부(200)는 반드시 회전해야 하는 구조이다. 반면에, 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)는 자력에 의해서 결합된 구조이기 때문에 자력에 영향을 발생시키거나 자력 보다 큰 힘의 발생되면 상기 제1전달부(200)는 회전됨에도 상기 제2전달부(300)는 회전되지 않는 상황이 발생할 수 있다. 즉 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)는 회전각이 달라질 수 있도록 결합된다. 특히, 장애물을 상기 사이드 브러시(410)가 타격했을 때에, 상기 제1전달부(200)의 회전각과 상기 제2전달부(300)의 회전각에 차이가 발생될 수 있다.

상기 사이드 브러시(400)는 회전력에 의해서 회전되는 브러시(402)를 포함한다. 상기 사이드 브러시(400)는 복수 개, 예를 들어 세 개의 브러시(402)를 포함해서, 상기 브러시(402)가 바닥면 또는 상기 본체(10)의 측면에 해당하는 부분의 장애물을 타격하는 것이 가능하다. 상기 브러시(402)는 모와 같은 재질로 이루어져 복수 개가 함께 묶여 있는 것이 가능하다. 또한 상기 브러시(402)는 고무와 같이 일정 크기 이상의 힘이 가해지면 변형이 이루어져서, 타격되는 장애물이 파손되지 않는 재질로 이루어지는 것도 가능하다.

상기 제2전달부(300)는 상기 제1전달부(200)의 상측에 배치되고, 상기 사이드 브러시(400)는 상기 제1전달부(200)의 하측에 배치되는 것이 가능하다. 즉 상기 제2전달부(300)와 상기 사이드 브러시(400)는 상기 제1전달부(200)를 사이에 두고 상측과 하측에 배치될 수 있다.

이때 상기 제2전달부(300)는 상기 제1전달부(200)를 관통하도록 마련된 연장부(310)가 마련된다. 상기 제1전달부(200)의 중앙에는 상기 연장부(310)가 관통될 수 있는 중공이 형성된다. 상기 중공은 상기 연장부(310)의 단면보다는 크거나 유사하게 형성되어서, 상기 연장부(310)가 상기 중공 내에서 회전이 용이하게 구비될 수 있다. 상기 중공과 상기 연장부(310)는 수평 단면이 원형으로 형성되어서, 상기 중공 내에서 상기 연장부(310)가 회전될 수 있다.

상기 제2하우징(120)에는 상기 연장부(310)가 관통되어 상기 사이드 브러시(400)에 결합되도록 관통공(122)가 형성된다. 상기 관통공(122)은 상기 연장부(310)는 물론, 상기 제1전달부(200)의 중앙에 마련된 돌출된 부분도 함께 관통될 수 있도록 마련된다.

상기 사이드 브러시(400)는 상기 연장부(310)에 스크류(410)에 의해서 결합된다. 상기 스크류(410)는 상기 제2전달부(300)로부터 상기 사이드 브러시(400)가 탈거되지 않도록 나사 결합을 유지한다. 상기 연장부(310)는 상기 사이드 브러시(400)에 맞닿을 정도까지 연장되어서, 상기 스크류(410)는 상기 제1전달부(200)에 접촉하지 않고, 상기 사이드 브러시(400)와 상기 제2전달부(300)을 결합할 수 있다. 상기 제2전달부(300)가 회전되는 회전각이나 회전수는 상기 사이드 브러시(400)에 그대로 전달되어서, 상기 사이드 브러시(400)도 상기 제2전달부와 동일하게 회전된다.

구동력이 상기 제1전달부(200)에 이가 형성된 기어에 의해 전달되기 때문에, 구동력이 있으면 상기 제1전달부(200)는 반드시 회전되어야 한다. 또한 상기 제2전달부(300)는 상기 사이드 브러시(400)에 스크류(410)에 결합되기 때문에, 상기 제제2전달부(300)가 회전되면 동일하게 상기 사이드 브러시(400)도 회전되어야 하는다. 그러나 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)는 자력에 의해서 힘이 전달되는 구조이기 때문에, 외부에서 발생되는 다른 힘에 의해서 제1전달부와 제2전달부의 회전수 또는 회전각이 일시적 또는 일정 시간 동안 달라질 수 있는 상황이 존재한다. 따라서, 상기 브러시(402)가 전선과 같은 장애물을 타격할 때에 전선과 같은 장애물이 이동되지 않으면, 상기 사이드 브러시(400)의 회전각이 상기 제1전달부(200)의 회전각과 달라지면서, 전선을 파손시키지 않아 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있다. 상기 제1전달부(200)에는 구동력이 연속적으로 전달되더라도, 상기 제2전달부(300)는 상기 제1전달부(200)와 동일하게 회전하지 않아도 되기 때문에,일시적으로 상기 사이드 브러시(400)가 회전되지 않는 상황이 발생할 수 있기 때문이다.

상기 제1자석(220)은 복수 개가 마련되어, 도넛 형상을 이루도록 배치되는 것이 가능하다. 상기 제1자석(220)는 복수 개가 서로 이격되도록 배치되어서, 상기 제1전달부(200)의 상면에 넓게 배치될 수 있다.

상기 제2자석(320)은 복수 개가 마련되어, 도넛 형상을 이루도록 배치되는 것이 가능하다. 상기 제2자석(320)은 상기 제1자석을 마주보도록 배치되어서, 상기 제1자석(220)과 자력에 의한 인력이 쉽게 발생할 수 있도록 배치되는 것이 가능하다.

상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)은 동일 개수를 가지고, 마주보는 면적이 동일하게 형성되어서, 두 개의 자석에 의해서 발생되는 인력을 효율적으로 크게 유지할 수 있다.

상기 제1하우징(110)은 상기 제2전달부(300)의 회전을 감지하는 센서(130)를 구비하는 것이 가능하다. 상기 센서(130)는 상기 제2전달부(300)의 회전 수를 감지해서, 상기 사이드 브러시(400)의 회전 수가 변화되는 것을 감지할 수 있다. 즉 상기 사이드 브러시(400)의 회전 수가 이전 보다 감소하면, 상기 브러시(402)에서 장애물을 타격한 것으로 판단하는 것이 가능하다.

도 4는 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면이다.

도 4의 다른 실시예에서는 제1전달부(200), 제2전달부(300) 및 사이드 브러시(400)의 결합 관계 중 일부만 다르고, 대체로 상술한 실시예와 동일하기 때문에, 종복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 당업자라면 본 실시예에 대해서도 상술한 실시예에 설명된 부분이 적용될 수 있을 것으로 판단한다.

상기 제1전달부(200)는 상기 제2전달부(300)의 상측에 배치된다. 그리고, 상기 제2전달부(300)는 상기 사이드 브러시(400)와 일체로 형성되는 것이 가능하다. 따라서 상기 제2전달부(300)와 상기 사이드 브러시(400)는 함께 동일한 회전각과 동일한 회전수로 회전된다.

상기 제1전달부(200)는 내측에 중공이 형성된 제1원통(230)을 구비한다. 사기 제1원통(230)의 상측에는 상기 기어(210)가 배치된다.

상기 제2전달부(300)는 상기 제1원통(230)의 중공에 삽입되는 제2원통(330)을 구비한다. 상기 제2원통(330)은 상기 제1원통(230)의 중공에서 상기 제1원통(230)의 회전과 회전수 또는 회전각이 다르게 회전이 가능하도록, 상기 제1원통(230)의 중공의 단면보다 작게 형성되는 것이 가능하다. 상기 제1원통(230)과 상기 제2원통(330)은 높이 방향으로 서로 중첩되도록 배치된다. 따라서, 상기 제1원통(230)과 상기 제2원통(330)이 서로 결합되었을 때에, 옆에서 바라보면 상기 제2원통(330)의 상측이 외부로 노출되지 않는다.

상기 제1자석(220)은 상기 제1원통(230)의 지름에 대해 수직한 높이 방향으로 길게 배치된다. 상기 제1자석(220)은 상기 제2원통(330)을 바라보는 내측면에 배치되고, 상기 제2자석(320)은 상기 제1자석을 바라보도록, 상기 제2원통(330)의 외측면에 배치되는 것이 가능하다. 상기 제1원통(230)과 상기 제2원통(330)은 서로 높이 방향으로 중첩된 부분이 크기 때문에, 자석을 원통의 높이 방향을 따라 배치해서 두 개의 자석끼리의 인력이 커질 수 있도록 배치한다.

상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)은 각각 복수 개가 배치되되, 각각의 원통의 측면에 서로 마주보도록 배치한다. 상기 제1자석(220)은 상기 제2자석(320)의 외주면을 둘러싸도록 배치된다. 원통을 위에서 바라봤을 때에, 복수 개의 제1자석(220)의 둘레를 이은 선은 복수 개의 제2자석(320)의 둘레를 이은 선의 바깥에 존재하게 되기 때문이다. 복수 개의 제1자석에 의한 원의 형상이 복수 개의 제2자석에 의한 원의 형상보다 크기 때문에, 제1자석과 제2자석이 원통의 높이 방향을 따라 길게 배치되어서, 자석끼리 바라보는 면적이 커져, 자력을 키울 수 있다.

한편 상기 제2하우징(120)에는 상기 제2전달부(300)의 상기 제2원통(330)이 삽입되는 원통 형상의 관통공(124)이 마련된 것이 가능하다. 상기 제1전달부(200)와 상기 제2전달부(300)는 자석끼리의 자력에 의해서 서로 결합될 수 있기 때문에, 상기 관통공(124)에 상기 제2원통(330)을 고정하는 구조는 마련될 필요가 없다. 자석이 원통의 높이 방향으로 길게 연장되기 때문에 순간적으로 자석끼리 마주보는 면적이 줄어들어 자력에 줄어들더라도, 상기 제2전달부(300)는 상기 제1전달부(200)의 하측으로 낙하되지 않고, 따라서 상기 제2전달부(300)를 하우징으로부터 탈거되는 것이 방지될 수 있다.

두 개의 원통의 중심이 동일한다. 이때 두 개의 자석은 두 원통의 중심에 대해서, 반지름이 다른 위치에 배치되어서 자석간에 인력을 발생시킬 수 있다.

도 5는 또 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면이다.

도 5의 또 다른 실시예에서는 제1전달부(200), 제2전달부(300) 및 사이드 브러시(400)의 결합 관계 중 일부만 다르고, 대체로 상술한 실시예와 동일하기 때문에, 종복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 당업자라면 본 실시예에 대해서도 상술한 실시예에 설명된 부분이 적용될 수 있을 것으로 판단한다.

특히 도 5의 실시예에서는 도 4의 실시예와 달리, 자석이 원통의 하면과 상면에 배치되어서, 결합되는 구조이다. 반면에 도 4에서는 자석이 원통의 내측면과 외측면에 배치되어 결합되는 구조이다. 도 5의 실시에에서는 도 4의 실시예와 달리 전단면에 자석을 배치해서, 자석끼리 발생되는 인력을 이용하는 실시예이다.

상기 제1자석(220)은 복수 개가 마련되고, 상기 제1전달부(200)의 하부에 배치된다.

상기 제2자석(320)은 복수 개가 마련되고, 상기 제1자석을 마주보도록 상기 제2전달부(300)의 상부에 배치된다.

상기 제1자석(220)은 상측에 배치되고, 상기 제2자석(320)은 상기 제1자석(220)의 하측에 배치되어서, 두 개의 자석은 서로 높이를 다르게 배치된다. 높이를 달리하는 자석끼리 인력이 발생되어서 제1전달부(200)의 회전력이 상기 제2전달부(300)로 전달될 수 있다.

상기 제2하우징(120)에는 상기 제2전달부(300)가 관통될 수 있도록 관통공(126)이 형성된다. 상기 관통공(126)은 상기 제2전달부(300)와 동일하게 원통형 형상을 이루되, 상기 전달부(300)의 단면보다는 크게 형성되어서, 상기 제2전달부(300)가 상기 관통공(126)을 관통한 상태에서 자유롭게 회전될 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 사이드 브러시 어셈블리를 설명한 도면이다.

도 6의 또 다른 실시예에서는 제1전달부(200), 제2전달부(300) 및 사이드 브러시(400)의 결합 관계 중 일부만 다르고, 대체로 상술한 실시예와 동일하기 때문에, 종복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 당업자라면 본 실시예에 대해서도 상술한 실시예에 설명된 부분이 적용될 수 있을 것으로 판단한다.

본 실시예에서 상기 제1전달부(200)는 상기 제2전달부(300)에 마찰력에 의해서 회전력을 전달하는 것이 가능하다. 상술한 실시예에서는 자력에 의해서 제1전달부의 회전력이 제2전달부로 전달된다는 차이가 있다.

상기 제1전달부(200)는 스프링(260)과, 상기 스프링(260)에 의해서 눌려지는 마찰부를 포함한다. 상기 마찰부는 상기 스프링(260)의 하부에 배치되는 마찰판(270)과, 하면에 상기 마찰판(270)을 고정하는 마찰판 고정 프레임(280)을 포함하는 것이 가능하다.

상기 제2전달부(300)는 상기 마찰부에 의해서 마찰되는 마찰면(380)이 형성된다.

상기 스프링(260)은 상기 기어(210)의 하면에 의해서 하방으로 가압된다. 따라서 상기 스프링(260)은 복원력에 의해서 하방으로 힘을 가한다. 상기 스프링(260)은 압축되면, 원래 크기로 복귀하려고 인장되는 방향으로 힘을 가하는 압축 스프링인 것이 가능하다.

상기 마찰판 고정 프레임(280)의 하면에는 상기 마찰판(270)이 고정되는데, 상기 스프링(260)에 의해서 상기 마찰판(270)은 하방으로 계속 눌리게 된다. 상기 마찰판(270)의 하방에는 상기 마찰면(380)이 배치되어서, 상기 마찰판(270)과 상기 마찰면(380)의 사이에는 마찰이 발생된다. 이때 상기 마찰판(270)의 하방과 상기 마찰면(380)의 상면은 서로 마찰이 잘 이루어지도록 마찰 계수가 큰 재질로 이루어지는 것이 가능하다.

한편 상기 제2전달부(300)와 상기 사이드 브러시(400)은 일체로 형성되어서, 상기 제2전달부(300)와 상기 사이드 브러시(400)는 함께 회전되는 것이 가능하다.

본 실시예는 일부 영역에는 나사산이 형성되고, 다른 영역에는 나사산이 형성되지 않은 결합부(420)를 포함한다. 상기 결합부(420)의 타단에는 상기 사이드 브러시(400)가 빠지지 않도록 나사산이 형성된 영역보다 큰 단면을 가지는 플랜지가 형성된다. 상기 제2전달부(300)는 상기 제1전달부(200)에 상기 결합부(420)에 의해서 결합된다.

상기 결합부(420)는 상기 제1전달부(200)에 결합되는 부분에 나사산이 형성된다. 따라서, 결합부(420)는 상기 제1전달부(200)가 회전되더라도, 상기 제1전달부(200)로부터 분리되지 않고 결합된 상태를 유지할 수 잇다. 상기 제2전달부(300)에 결합되는 부분은 나사산이 없이 상기 제2전달부가 상기 결합부에 대해서 회전가능하게 배치되는 것이 가능하다. 즉 도 6을 기준으로, 상기 결합부(420)의 상측에는 상기 제1전달부(200)에 결합되고, 하측에는 상기 제2전달부(300) 및 상기 사이드 브러시(400)가 결합된다. 상기 결합부(420)의 하측에 마련된 플랜지에 의해서 상기 제2전달부(300)와 상기 사이드 브러시(400)는 상기 결합부(420)로부터 분리되지 않는다.

상기 스프링(260)에 의해서 상기 마찰판(270)이 눌려서 상기 마찰면(380)에 접촉하면서 마찰이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제1전달부(200)의 회전력이 상기 제2전달부(300)에 전달될 수 있다.

상술한 실시예에서는 상기 제1전달부(200)는 외부 구동력이 전달되는 부재와 이가 있는 기어에 의해서 결합된다. 따라서, 구동력이 일정하게 발생되면 상기 제1전달부는 항상 일정하게 회전되어야 한다. 그런데 상기 브러시(402)가 장애물, 특히 전선과 같이 이동되지 않는 장애물을 만나는 경우에는 브러시(402)가 회전되지 못하는 상황을 만나게 되고, 사이드 브러시(400)에 과도한 회전력이 걸리는 상황이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 제1전달부가 회전되더라도 일시적 또는 일정 시간 동안 제2전달부는 회전되지 않아도, 제2전달부와 사이드 브러시에 파손 등이 발생하지 않도록 제2전달부와 제1전달부의 결합을 유지한다. 즉 브러시가 장애물을 타격하면 제1전달부와 제2전달부의 회전각 또는 회전수에 차이가 발생하도록 유도해서, 제2전달부 및 사이드 브러시에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 작동을 설명한 도면이다.

도 7은 상기 브러시(402)가 장애물을 만나기 전이고, 도 8은 상기 브러시(402)가 장애물을 만난 상태를 설명한다.

도 7a는 장애물을 만나기 전의 상황의 개념도이고, 도 7b는 제2자석의 위치를 설명한 도면이고, 도 7c는 제1자석의 위치를 설명한 도면이다. 도 7에서와 같이, 상기 브러시(402)가 장애물(O)를 만나기 전에는 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)은 서로 간에 발생되는 인력에 의해서, 초기에 위치를 그대로 유지하면서, 접촉된 상태로 함께 회전한다. 즉 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320) 및 상기 브러시(402)는 동일한 회전속도와 동일한 회전각으로 함께 회전한다. 즉 도 7b와 도 7c에서와 같이, 제1자석과 제2자석의 회전각은 동일한 상태로 회전된다.

도 8a는 장애물을 만난 상황의 개념도이고, 도 8b는 제2자석의 위치를 설명한 도면이고, 도 8c는 제1자석의 위치를 설명한 도면이다.

도 8에서와 같이, 상기 브러시(402)를 만나게 되면, 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)이 초기와는 다르게 어긋난 상태로 변화되면서, 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)의 회전각과 회전 속도가 달라진다. 도 8b와 도 8c에서와 같이 제1자석과 제2자석의 회전각은 달라져서, 각각의 자석의 모든 면이 접촉되지 않고, 어긋난 상태로 배치된다. 구체적으로 제1자석(220)은 구동력을 전달받아 일정한 회전속도로 도는 반면에, 제2자석(320)은 장애물(O)로 인해서 회전이 지체되기 때문에, 제1자석(220)은 제2자석(320)에 비해서 반시계 방향으로 더 많이 회전된 각을 가질 수 있다.

물론 상기 브러시(402)가 장애물(O)를 벗어나서 만나지 않게 되면, 도 7에서와 같이 상기 제1자석(220)과 상기 제2자석(320)의 회전각이 다시 동일하게 구현될 수 있다.

도 7 및 도 8은 상술한 모든 실시예에서도 동일하게 적용되는 내용이다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 본체 40: 주 바퀴
100: 사이드 브러시 어셈블리 200: 제1전달부
300: 제2전달부 400: 사이드 브러시

Claims (17)

1. 흡입부가 구비되는 본체;
   상기 본체를 이동시키는 주 바퀴;
   상기 본체에 마련되고, 상기 주 바퀴의 회전축에 대해 수직한 회전축을 가지고 회전하는 사이드 브러시 어셈블리;를 포함하고,
   상기 사이드 브러시 어셈블리는,
   외관을 형성하는 하우징과,
   상기 하우징 내에 배치되고, 구동력을 전달받아서 회전하는 제1전달부와,
   상기 제1전달부에 접촉해서, 상기 제1전달부가 회전될 때에 함께 회전되는 제2전달부와,
   상기 제2전달부에 결합되어 상기 제2전달부와 동일한 회전각으로 회전되는 사이드 브러시를 포함하고,
   상기 제1전달부와 상기 제2전달부는 회전각이 달라질 수 있도록 결합된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   장애물을 상기 사이드 브러시가 타격했을 때에, 상기 제1전달부의 회전각과 상기 제2전달부의 회전각에 차이가 발생되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1전달부는 이가 형성된 기어를 포함하고, 구동력이 상기 제1전달부에 기어 맞물림에 의해서 전달되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1전달부는 제1자석을 포함하고,
   상기 제2전달부는 상기 제1자석에 인력을 작용하는 제2자석을 포함하며,
   상기 제1전달부의 회전력은 자력에 의해서 상기 제2전달부에 전달되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2전달부는 상기 제1전달부의 상측에 배치되고,
   상기 사이드 브러시는 상기 제1전달부의 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2전달부는 상기 제1전달부를 관통하도록 마련된 연장부가 마련되고,
   상기 사이드 브러시는 상기 연장부에 스크류 결합된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1자석은 복수 개가 마련되어, 도넛 형상을 이루도록 배치되고,
   상기 제2자석은 복수 개가 마련되어, 상기 제1자석을 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1자석과 상기 제2자석은 동일 개수를 가지고, 마주보는 면적이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제4항에 있어서,
   상기 제1전달부는 내측에 중공이 형성된 제1원통을 구비하고,
   상기 제2전달부는 상기 제1원통의 중공에 삽입되는 제2원통을 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1자석은 상기 제1원통의 지름에 대해서 수직한 높이 방향으로 길게 배치되고, 상기 제2원통을 바라보는 내측면에 배치되고,
    상기 제2자석은 상기 제1자석을 바라보도록, 상기 제2원통의 외측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1자석은 상기 제2자석의 외주면을 둘러싸도록 배치된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
12. 제9항에 있어서,
    상기 하우징에는,
    상기 제2전달부의 상기 제2원통이 삽입되는 원통 형상의 관통공이 마련된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
13. 제4항에 있어서,
    상기 제1자석은 복수 개가 마련되고,
    상기 제2자석은 복수 개가 마련되고, 상기 제1자석의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1전달부는 상기 제2전달부에 마찰력에 의해서 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1전달부는,
    스프링과,
    상기 스프링에 의해서 눌려지는 마찰부를 포함하고,
    상기 제2전달부는 상기 마찰부에 의해서 마찰되는 마찰면이 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 마찰부는,
    상기 스프링의 하부에 배치되는 마찰판과,
    하면에 상기 마찰판을 고정하는 마찰판 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2전달부는 상기 제1전달부에 결합부에 의해서 결합되는데,
    상기 결합부는 상기 제1전달부에 결합되는 부분에 나사산이 형성되고, 상기 제2전달부에 결합되는 부분은 나사산이 없이 상기 제2전달부가 상기 결합부에 대해서 회전가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
    
    

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