KR20210090435A

KR20210090435A - 진공 청소기

Info

Publication number: KR20210090435A
Application number: KR1020200003717A
Authority: KR
Inventors: 황정배; 조진래; 황필재; 류충재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2021-07-20
Also published as: CN114786554A; US11564541B2; CN213883048U; EP4088637A1; TW202126247A; TWI752552B; AU2020421363B2; US20210212534A1; WO2021141232A1; AU2020421363A1; CN114786554B

Abstract

진공 청소기가 개시된다. 본 발명의 진공 청소기는, 본체 및 흡입노즐을 포함하여 구성된다. 흡입노즐은 하우징, 구동부 및 회전솔을 포함하여 구성된다. 하우징은 제1 리브를 형성한다. 제1 리브는 제1 축부재의 둘레를 따라 배치된다. 회전솔은 원통형 바디 및 솔부재를 포함하여 구성된다. 제1 리브는 하우징에서 바디의 회전축 방향으로 돌출된다. 솔부재는 다수의 모(毛)를 포함하여 구성된다. 모들의 일부는 제1 리브에 의해 밀려서 회전축 방향으로 탄성 휨 변형한다.

Description

진공 청소기{VACUUM CLEANER}

본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회전솔로 매끈한 바닥의 먼지도 깨끗이 청소할 수 있는 진공 청소기에 관한 것이다.

진공 청소기는 장착되는 브러시의 종류에 따라 청소능력에 차이가 있다.

울퉁불퉁한 카펫에서는 빳빳한 플라스틱 소재의 카펫용 브러시가 청소효율 면에서 유리하다.

한편 바닥이 매끈한 마루나 장판에서는 부드러운 융 소재의 마루용 브러시가 청소효율 면에서 유리하다.

융 소재의 마루용 브러시를 사용하면, 브러시에 의한 바닥의 긁힘이 방지된다. 또한 융 소재의 브러시를 고속으로 회전시키면, 바닥에 붙어 있는 미세한 먼지까지 띄운 뒤 흡입하여 제거할 수 있다.

이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2019-0080855호(이하 '선행문헌1')는 진공 청소기를 개시하고 있다. 선행문헌1의 진공 청소기는 본체 및 흡입노즐을 포함하여 구성된다. 흡입노즐은 하우징, 회전 청소부, 구동부 및 회전 지지부를 포함하여 구성된다.

하우징은 제1 측면커버 및 제2 측면커버를 포함하여 구성된다. 제1 측면커버 및 제2 측면커버는 회전 청소부의 양쪽 측면에 구비된다.

회전 청소부는 다수의 모(毛)로 바닥면과 마찰하면서 머리카락, 먼지 등 이물질을 후방으로 이동시키는 구성이다. 회전 지지부와 구동부는 회전 청소부의 양쪽 끝부분에 배치된다.

구동부는 회전 청소부의 한쪽 끝부분에 삽입된다. 구동부는 회전 청소부로 동력을 전달한다. 구동부는 제1 측면커버에 고정된다. 제1 측면커버는 하우징에 결합된다. 회전 청소부는 구동부를 통해 전달되는 구동력에 의해 회전하여 바닥면과 마찰한다. 회전 청소부와 하우징 간 마찰력은 회전 청소부의 회전속도를 감소시킬 수 있다. 따라서 다수의 모는 회전 청소부의 한쪽 끝에서 하우징과 다소 이격되거나 단순 접촉된다.

회전 지지부는 구동부와 반대쪽에서 회전 청소부의 끝부분에 삽입된다. 회전 지지부는 회전 청소부를 회전 가능하게 지지한다. 회전 지지부는 제2 측면커버에 구비된다. 회전 청소부와 제2 측면커버 간 마찰력은 회전 청소부의 회전속도를 감소시킬 수 있다. 따라서 다수의 모는 회전 청소부의 다른 한쪽 끝에서 제2 측면커버와 다소 이격되거나 단순 접촉된다.

그러나 선행문헌1의 진공 청소기는 바닥면의 머리카락, 먼지 등 이물질이 다수의 모와 하우징 사이, 그리고 다수의 모와 제2 측면커버 사이를 통해 회전지지부 및 구동부에 진입하는 문제가 있다. 회전하는 물체와 고정된 물체 사이에 진입한 이물질은 회전체와 고정체 사이의 회전운동을 방해하게 된다. 이는 구동력의 손실을 의미한다. 결과적으로 회전 청소부의 회전력이 감소하여 바닥의 이물질을 후방으로 이동시키는 힘이 감소하게 된다.

그러나 이를 방지하기 위해 다수의 모를 하우징 및 제2 측면커버에 각각 밀착시키면, 모들과 하우징, 그리고 모들과 제2 측면커버 간 마찰력이 증가한다. 결과적으로 회전 청소부의 회전력이 감소하여 바닥의 이물질을 후방으로 이동시키는 힘이 감소하게 된다.

한편, 모들은 섬유층 위에서 한쪽 방향으로 결을 형성한다. 즉, 식모된 모들은 한쪽 방향으로 비스듬하게 식모된다. 일 예로, 모들은 노즐 바디의 길이 방향을 따라 결을 형성할 수 있다. 또는, 모들은 노즐 바디의 원주 방향을 따라 결을 형성할 수 있다. 또는, 모들은 노즐 바디의 나선 방향을 따라 결을 형성할 수 있다.

회전 청소부가 회전하는 과정에서 다수의 모는 주기적으로 바닥에 접촉하여 굽혔다 펴졌다를 반복한다. 이 과정에서 머리카락, 먼지 등 이물질은 모들의 결을 따라 회전 청소부의 끝부분으로 이동하게 된다.

즉, 머리카락, 먼지 등 이물질은 ①'바닥면에서 다수의 모와 하우징 사이, 그리고 다수의 모와 제2 측면커버 사이를 통해 직접 회전지지부 및 구동부에 진입'하거나, ②'모들에 붙은 상태에서 모들의 결을 따라 회전 청소부의 끝부분으로 이동하여 회전지지부 및 구동부에 진입'할 수 있다.

①은 회전 청소부의 하부에 국한된다. ②는 회전 청소부의 원주방향을 따라 일정하게 발생한다. 따라서 머리카락, 먼지 등 이물질은 주로 회전 청소부의 하부에서 회전지지부 및 구동부에 진입한다. 본 발명의 발명자는 마찰력에 의한 구동력 손실과 이물질에 의한 구동력 손실을 동시에 최소화할 수 있는 방안을 연구하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 제2019-0080855호 (공개일: 2019.07.08)

본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 회전솔에 붙은 머리카락, 먼지 등 이물질이 모들의 결을 따라 회전솔의 끝부분으로 이동하더라도 이물질에 의한 회전력 손실이 차단되는 진공 청소기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 바닥면의 머리카락, 먼지 등 이물질이 회전솔의 양쪽 끝부분에서 하우징과의 사이 그리고 탈착커버와의 사이로 진입하는 현상이 차단되는 진공 청소기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 과제는, 이물질에 의한 회전력 손실을 차단하면서도, 마찰력에 의한 회전력 손실을 최소화할 수 있는 진공 청소기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 진공청소기는 하우징에 형성된 제1 리브가 제1 축부재의 둘레를 따라 솔부재와 접촉할 수 있다. 따라서, 회전솔에 붙은 머리카락, 먼지 등 이물질이 모들의 결을 따라 상기 회전솔의 끝부분으로 이동하더라도 이물질에 의한 상기 회전솔의 회전력 손실이 차단될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 진공청소기는 본체 및 흡입노즐을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 본체는 공기의 압력차를 형성할 수 있다. 상기 본체의 내부에 송풍기가 구비될 수 있다.

상기 흡입노즐은 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입할 수 있다.

상기 흡입노즐은 상기 하우징, 구동부, 상기 회전솔 및 탈착커버를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하우징은 먼지가 상기 본체로 이동하는 입구를 형성할 수 있다. 상기 입구는 상기 하우징의 뒤쪽에 형성될 수 있다. 상기 입구는 원통 형태를 형성할 수 있다.

상기 구동부는 상기 하우징에 설치될 수 있다. 상기 구동부는 회전력을 생성할 수 있다. 상기 구동부는 제1 축부재를 회전시킬 수 있다. 상기 구동부는 모터 및 전동장치를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전솔은 상기 바닥의 먼지를 상기 입구 쪽으로 밀도록 회전할 수 있다.

상기 회전솔은 원통형 바디 및 상기 솔부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 바디는 상기 제1 축부재의 회전운동을 전달받을 수 있다. 상기 구동부는 상기 바디에 회전운동을 전달할 수 있다. 상기 바디는 내부가 빈 원통형을 이룰 수 있다.

상기 솔부재는 상기 바닥과 마찰하도록 상기 바디의 외면에 부착될 수 있다. 상기 솔부재는 상기 바닥에 의해 탄성 휨 변형하며 상기 먼지를 상기 입구 쪽으로 미는 다수의 모를 포함할 수 있다. 상기 다수의 모는 외력에 의해 쉽게 탄성 휨 변형하는 부드러운 재질로 형성될 수 있다.

상기 하우징에 상기 제1 리브가 형성될 수 있다. 상기 제1 리브는 상기 솔부재와 접촉하도록 상기 하우징에서 상기 바디의 회전축 방향으로 돌출될 수 있다.

상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제1 리브 간 거리보다 멀 수 있다. 따라서, 상기 제1 리브는 상기 하우징과 상기 솔부재 사이에 개재되어 상기 하우징과 상기 솔부재 사이 틈 발생을 차단할 수 있다. 결과적으로, 이물질은 상기 하우징와 상기 솔부재 사이로 진입하지 못할 수 있다.

상기 제1 리브는 제1A 리브 및 제1B 리브를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제1A 리브와 상기 제1B 리브는 서로 연결될 수 있다. 상기 제1A 리브와 상기 제1B 리브는 상기 제1 축부재의 둘레를 둘러싸는 형태를 형성할 수 있다.

상기 제1A 리브는 상기 바디의 회전축과 일정한 거리를 형성할 수 있다. 상기 제1A 리브는 상기 바디의 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제1A 리브 간 거리보다 멀 수 있다. 따라서, 상기 회전솔이 회전하더라도 상기 제1A 리브와 상기 솔부재는 접촉면을 지속적으로 유지할 수 있다.

상기 제1B 리브는 상기 회전축 아래에 구비될 수 있다. 상기 제1B 리브는 상기 바닥과 일정한 거리를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제1B 리브는 상기 바디의 중심축 직하방에서 상기 바디의 중심축과 최단 거리를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 회전솔이 회전하더라도 상기 제1B 리브와 상기 솔부재는 지속적으로 접촉면을 유지할 수 있다.

상기 모들은 탄성 휨 변형하는 형태에 따라 다수의 제1 모, 다수의 제2 모 및 다수의 제3 모로 분류될 수 있다.

상기 제1 모들은 상기 제1 리브와 이격된 모를 의미할 수 있다. 상기 제1 모들은 상기 바디 회전시 상기 바닥과의 마찰에 의해서만 탄성 휨 변형할 수 있다.

상기 제2 모들은 상기 바디의 외면과 상기 제1 리브 사이에 개재되는 모를 의미할 수 있다. 상기 회전솔의 상기 제2 축부재를 상기 제1 축부재에 끼울 때, 상기 제2 모들은 상기 바디의 외면과 상기 제1 리브 사이에 개재될 수 있다.

상기 제2 모들은 상기 바디 회전시 상기 제1 리브와의 마찰에 의해 탄성 휨 변형할 수 있다. 상기 제1 리브가 상기 회전축 방향으로 돌출된 길이가 증가할수록 상기 제2 모들의 개수가 증가할 수 있다.

상기 바디 회전시 상기 제2 모들의 탄성 휨 변형량은 상기 제1 모들의 탄성 휨 변형량보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제2 모들은 상기 제1 모들보다 부피 밀도가 높을 수 있다.

상기 제3 모들은 상기 제1 리브에 의해 밀려서 상기 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 모를 의미할 수 있다. 상기 회전솔의 상기 제2 축부재를 상기 제1 축부재에 끼울 때, 상기 제3 모들은 상기 제1 리브에 의해 상기 회전축 방향으로 밀릴 수 있다.

상기 제3 모들은 상기 바디 회전시 상기 바닥과의 마찰에 의해 더 탄성 휨 변형할 수 있다. 상기 바디 회전시 상기 제3 모들의 전체적인 탄성 휨 변형량은 상기 제1 모들의 탄성 휨 변형량보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제3 모들은 상기 제1 모들보다 부피 밀도가 클 수 있다.

상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 1A 리브보다 상기 제1B 리브와 접촉할 때 부피 밀도가 커질 수 있다. 따라서, 바닥면의 머리카락, 먼지 등 이물질이 회전솔의 양쪽 끝부분에서 하우징과의 사이 그리고 탈착커버와의 사이로 직접 진입하는 현상이 차단될 수 있다.

상기 회전솔은 상기 제1 축부재에 맞물려 회전할 수 있다.

상기 탈착커버는 상기 제1 축부재와 반대쪽에서 상기 회전솔을 회전 가능하게 지지할 수 있다.

상기 탈착커버는 상기 솔부재와 접촉하는 제2 리브를 형성할 수 있다. 상기 제2 리브는 상기 탈착커버에서 상기 바디의 회전축 방향으로 돌출될 수 있다.

상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제2 리브 간 거리보다 멀 수 있다. 따라서, 상기 제2 리브는 상기 탈착커버와 상기 솔부재 사이에 개재되어 상기 탈착커버와 상기 솔부재 사이 틈 발생을 차단할 수 있다. 결과적으로, 이물질은 상기 상기 탈착커버와 상기 솔부재 사이로 진입하지 못할 수 있다.

상기 제2 리브는 제2A 리브 및 제2B 리브를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제2A 리브와 상기 제2B 리브는 서로 연결될 수 있다.

상기 제2A 리브는 상기 바디의 회전축과 일정한 거리를 형성할 수 있다. 상기 제2A 리브는 상기 회전축 앞쪽에 형성될 수 있다. 상기 제2A 리브는 상기 바디의 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제2A 리브 간 거리보다 멀 수 있다. 따라서, 상기 회전솔이 회전하더라도 상기 제2A 리브와 상기 솔부재는 접촉면을 지속적으로 유지할 수 있다.

상기 제2B 리브는 상기 회전축 아래에 구비될 수 있다. 상기 제2B 리브는 상기 바닥과 일정한 거리를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제1B 리브는 상기 바디의 중심축 직하방에서 상기 바디의 중심축과 최단 거리를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 회전솔이 회전하더라도 상기 제1B 리브와 상기 솔부재는 지속적으로 접촉면을 유지할 수 있다.

상기 제2 모들은 상기 바디의 외면과 상기 제2 리브 사이에 개재될 수 있다. 상기 바디가 상기 탈착커버에 회전가능하게 연결될 때, 상기 제2 모들은 상기 바디의 외면과 상기 제2 리브 사이에 개재될 수 있다.

상기 제2 모들은 상기 바디 회전시 상기 제2 리브와의 마찰에 의해 탄성 휨 변형할 수 있다. 상기 제2 리브가 상기 회전축 방향으로 돌출된 길이가 증가할수록 상기 제2 모들의 개수가 증가할 수 있다.

상기 제3 모들은 상기 제2 리브에 의해 밀려서 상기 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 모를 의미할 수 있다. 상기 바디가 상기 탈착커버에 회전가능하게 연결될 때, 상기 제3 모들은 상기 제2 리브에 의해 상기 회전축 방향으로 밀릴 수 있다.

상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 회전축의 직하방으로 갈수록 부피 밀도가 증가할 수 있다. 따라서, 바닥면의 머리카락, 먼지 등 이물질이 회전솔의 양쪽 끝부분에서 하우징과의 사이 그리고 탈착커버와의 사이로 직접 진입하는 현상이 차단될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 제1 축부재의 둘레를 따라 배치된 제1 리브가 하우징에서 바디의 회전축 방향으로 돌출되어, 부피 밀도가 큰 제2 모들 및 제3 모들이 솔부재의 원주방향 방향을 따라 배치됨으로써, 회전솔에 붙은 머리카락, 먼지 등 이물질이 모들의 결을 따라 회전솔의 끝부분으로 이동하더라도 제2 모들 및 제3 모들을 통과하여 제1 축부재 쪽으로 이동하는 현상이 차단될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 회전축 아래에 구비된 제1B 리브 및 제2B 리브가 각각 바닥과 일정한 거리를 형성하여, 회전축의 직하방으로 갈수록 제2 모들 및 제3 모들의 부피 밀도가 증가함으로써, 바닥면의 머리카락, 먼지 등 이물질이 회전솔의 양쪽 끝부분에서 제2 모들 및 제3 모들을 통과하여 제1 축부재 및 제3 축부재 쪽으로 이동하는 현상이 차단될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 제1A 리브 및 제2A 리브는 바디의 회전축과 일정한 거리를 형성하는 한편, 바닥면의 이물질이 직접 제1 축부재 및 제3 축부재 쪽으로 침투할 수 있는 회전축의 직하방으로 갈수록 제2 모들 및 제3 모들의 부피 밀도가 증가함으로써, 전체 회전력 손실량을 최소화하면서도, 바닥면의 이물질 직접 침투를 차단될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 진공 청소기의 흡입노즐을 위쪽에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1의 진공 청소기의 흡입노즐을 아래쪽에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 흡입노즐의 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 흡입노즐의 단면도이다.
도 6은 도 2의 흡입노즐에서 솔모듈이 분리된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 솔모듈의 분해사시도이다.
도 8은 도 7의 탈착커버를 나타내는 부분사시도이다.
도 9는 도 2의 흡입노즐의 제2 리브를 나타내는 부분단면도이다.
도 10은 도 2의 흡입노즐의 제2 리브를 아래쪽에서 바라본 부분사시도이다.
도 11은 도 2의 흡입노즐의 정면도이다.
도 12는 도 11의 흡입노즐의 단면도이다.
도 13은 도 12의 B 부분 확대도이다.
도 14는 도 12의 B 부분 확대도의 다른 실시예이다.
도 15는 도 6의 흡입노즐에서 제1 축부재를 나타내는 부분사시도이다.
도 16은 도 2의 흡입노즐의 제1 리브를 나타내는 부분단면도이다.
도 17은 도 2의 흡입노즐의 제1 리브를 아래쪽에서 바라본 부분사시도이다.
도 18은 도 12의 C 부분 확대도이다.
도 19는 도 12의 C 부분 확대도의 다른 실시예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(1)의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(1)는 본체(20) 및 흡입노즐(10)을 포함하여 구성된다.

흡입노즐(10)은 연장관(30)을 통해 본체(20)에 연결된다. 흡입노즐(10)은 본체(20)에 직접 연결될 수도 있다. 사용자는 본체(20)에 형성된 손잡이(21)를 잡고 바닥면에 놓인 흡입노즐(10)을 앞뒤로 이동시킬 수 있다.

본체(20)는 공기의 압력차를 형성하는 구성이다. 본체(20)의 내부에는 송풍기가 구비된다. 송풍기가 공기의 압력차를 형성하면, 바닥의 먼지 및 이물질이 흡입노즐(10)의 입구(111)와 연장관(30)을 통해 본체(20)로 이동한다.

본체(20)의 내부에는 원심분리식 집진 장치가 구비될 수 있다. 먼지 및 이물질은 먼지통(22)에 수용될 수 있다.

도 2는 도 1의 진공 청소기(1)의 흡입노즐(10)을 위쪽에서 바라본 사시도이다. 도 3은 도 1의 진공 청소기(1)의 흡입노즐(10)을 아래쪽에서 바라본 사시도이다. 도 4는 도 2의 흡입노즐(10)의 분해사시도이다.

흡입노즐(10)은 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 구성이다. 흡입노즐(10)은 하우징(100), 구동부(200), 솔모듈(300) 및 커넥터(400)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 주요한 기술적 특징은 솔모듈(300)의 회전솔(310)에 있다. 따라서 하우징(100), 구동부(200) 및 커넥터(400)는 개략적으로 설명하고자 한다.

이하에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 회전솔(310) 쪽을 흡입노즐(10)의 전방, 앞쪽으로 지칭하고, 커넥터(400) 쪽을 흡입노즐(10)의 후방, 뒤쪽으로 지칭하고자 한다.

도 1 내지 도 3에는 3차원 직각좌표계가 도시되어 있다. 3차원 직각 좌표계의 X축이 가리키는 방향은 상술한 전방, 앞쪽을 의미한다. 3차원 직각 좌표계의 Y축이 가리키는 방향은 회전솔의 회전축과 나란한 방향을 의미한다. 3차원 직각 좌표계의 Z축이 가리키는 방향은 위쪽을 의미한다.

흡입노즐(10)의 조립순서는 아래와 같다. 먼저, 커넥터(400)를 조립한다. 그 다음에는 커넥터(400)와 장착하우징(130)을 조립한다. 장착하우징(130)은 커넥터(400)에 회전 가능하게 장착된다. 그리고 나서 본체하우징(110)의 한쪽 측면에 구동부(200)를 결합한다.

이후 장착하우징(130)을 본체하우징(110)의 상부에 결합한다. 그 다음에는 하부하우징(120)을 본체하우징(110)의 하부에 결합한다. 그리고 나서 지지하우징(140)을 본체하우징(110)의 하부에 결합한다. 그 다음에는 누름버튼(141)을 지지하우징(140)에 장착한다. 그리고 측면커버(150)를 본체하우징(110)의 한쪽 측면에 결합한다.

마지막으로 회전솔(310)의 제2 축부재(313)에 제1 축부재(231)를 끼우고, 탈착커버(320)를 본체하우징(110)의 다른 한쪽 측면에 탈착 결합한다. 이로서 흡입노즐(10)이 조립이 완료된다.

도 5는 도 2의 흡입노즐(10)의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(100)은 바닥의 먼지 및 이물질을 커넥터(400)의 통로(401)로 안내하는 구성이다.

하우징(100)은 본체하우징(110), 하부하우징(120), 장착하우징(130) 및 지지하우징(140)을 포함하여 구성된다.

본체하우징(110)은 먼지가 본체(20)로 이동하는 입구(111)를 형성한다. 입구(111)는 본체하우징(110)의 뒤쪽에 형성된다. 입구(111)는 원통 형태를 형성한다. 본체하우징(110)의 앞쪽에는 회전솔(310)이 장착된다.

회전솔(310)은 구동부(200)에 의해 회전한다. 회전솔(310)은 바닥면의 먼지 및 이물질을 긁어서 뒤쪽으로 민다. 회전솔(310)의 뒤쪽으로 밀린 먼지 및 이물질은 입구(111)로 쉽게 진입할 수 있다. 본체하우징(110)은 회전솔(310)과 입구(111) 사이에서 바닥면 상부를 덮는다.

회전솔(310)과 입구(111) 사이에서 하우징(100)은 바닥면과 사이에 공간(이하 '흡입공간(101)')을 형성한다. 흡입공간(101)은 하우징(100)과 바닥면 간 틈을 제외하고 외부로부터 격리된다. 흡입공간(101)의 먼지 및 이물질은 입구(111)를 통해 통로(401)로 진입한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하부하우징(120)은 본체하우징(110)과 함께 흡입공간(101)을 형성한다.

하부하우징(120)은 제1 하부하우징(121) 및 제2 하부하우징(122)을 포함하여 구성된다. 제1 하부하우징(121) 및 제2 하부하우징(122)은 회전솔(310)과 입구(111) 사이에서 흡입공간(101)의 먼지 및 이물질을 입구(111) 쪽으로 안내하는 벽면을 형성한다. 제2 하부하우징(122)에는 한 쌍의 제1 바퀴(W1)가 장착된다.

장착하우징(130)은 커넥터(400)와 회전 가능하게 결합된다. 장착하우징(130)의 커버부(131)는 본체하우징(110)의 상부에 장착된다.

지지하우징(140)은 흡입노즐(10) 및 커넥터(400)의 하부를 지지한다. 지지하우징(140)에는 제2 바퀴(W2)가 장착된다. 제2 바퀴(W2)는 한 쌍의 제1 바퀴(W1)와 함께 회전하며 바닥면을 구른다.

커넥터(400)는 본체(20)와 흡입노즐(10)의 상대적 회전을 가능하는 구성이다. 또한, 커넥터(400)는 내부에 먼지가 본체(20)로 이동하는 통로(401)를 형성한다.

커넥터(400)는 삽입부(410), 제1 연결부(420), 제2 연결부(430), 결합부(440) 및 신축관(450)을 포함하여 구성된다.

커버부(131)가 본체하우징(110)의 상부에 장착되면, 삽입부(410)가 입구(111) 안쪽에 삽입된다.

결합부(440)는 장착하우징(130)과 커넥터(400)를 삽입부(410)를 중심으로 회전 가능하게 연결한다.

제1 연결부(420)와 제2 연결부(430)는 각각 파이프 형태를 형성한다. 제1 연결부(420)와 제2 연결부(430)는 회전 가능하게 결합된다.

제2 연결부(430)의 상부에는 탈착버튼(431)이 형성된다. 탈착버튼(431)은 걸림부(432)와 연결된다. 연장관(30)은 걸림부(432)에 의해 이동이 차단된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 신축관(450)은 입구(111)와 제2 연결부(430) 사이에 통로(401)를 형성한다. 신축관(450)은 신축튜브(451) 및 코일스프링(452)을 포함하여 구성된다.

신축튜브(451)는 내부에 통로(401)를 형성한다. 신축튜브(451)는 원통 형태를 형성한다. 신축튜브(451)는 연질의 수지로 제작된다.

따라서 신축튜브(451)는 제1 연결부(420)와 제2 연결부(430)의 상대적 회전, 그리고 장착하우징(130)과 제1 연결부(420)의 상대적 회전시 탄력적으로 변형한다.

코일스프링(452)은 신축튜브(451)의 내면 또는 외면에 부착된다. 코일스프링(452)은 신축튜브(451)의 원통 형태를 유지시킨다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(200)는 회전솔(310)을 회전시키는 구성이다. 구동부(200)는 본체하우징(110)의 한쪽 측면(이하 '좌측면')에 결합된다.

측면커버(150)는 구동부(200)를 커버한다. 측면커버(150)는 하우징(100)의 좌측면에 후크 등 걸림구조에 의해 결합된다. 측면커버(150)에는 공기가 출입하는 홀이 형성된다.

구동부(200)는 브래킷(210), 모터(220) 및 전동장치(230)를 포함하여 구성된다.

브래킷(210)은 본체하우징(110)에 볼트로 결합된다. 모터(220)는 회전력을 생성하는 구성이다. 모터(220)는 BLDC 모터(Brushless Direct Current motor)로 구비될 수 있다. 모터(220)는 브래킷(210)에 결합된다.

전동장치(230)는 모터(220)의 회전운동을 회전솔(310)에 전달하는 구성이다. 전동장치(230)는 브래킷(210)에 장착된다. 전동장치(230)는 벨트 전동 장치로 구비될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 축부재(231)는 벨트 전동 장치의 회전운동을 회전솔(310)에 전달하는 구성이다. 회전솔(310)의 회전축 방향 한쪽에는 제2 축부재(313)가 구비된다.

제1 축부재(231)와 제2 축부재(313)는 서로 맞물리는 복수의 면을 형성한다. 제1 축부재(231)와 제2 축부재(313)가 서로 맞물리면, 제1 축부재(231)의 회전축과 제2 축부재(313)의 회전축은 동일선상에 위치한다. 바디(311) 및 제3 축부재(314)의 회전축도 모두 동일선상에 위치한다. 이하에서 '회전축'은 바디(311)의 회전축을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

제1 축부재(231)의 회전력은 접촉면을 통해 제2 축부재(313)로 전달된다. 제1 축부재(231)와 제2 축부재(313)가 맞물린 상태에서 회전솔(310)의 회전축은 제1 축부재(231)의 회전축과 동일선상에 위치한다.

도 6은 도 2의 흡입노즐(10)에서 솔모듈(300)이 분리된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 7은 도 6의 솔모듈(300)의 분해사시도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 솔모듈(300)은 회전솔(310) 및 탈착커버(320)를 포함하여 구성된다.

회전솔(310)은 바닥면의 먼지 및 이물질을 뒤쪽으로 민다. 회전솔(310)은 바디(311), 솔부재(312), 제2 축부재(313) 및 제3 축부재(314)를 포함하여 구성된다.

바디(311)는 회전솔(310)의 뼈대를 형성한다. 바디(311)는 내부가 빈 원통 형태를 형성한다. 바디(311)의 중심축은 회전솔(310)의 중심축으로 작용한다. 바디(311)는 원주방향을 따라 균일한 회전 관성(rotational inertia)을 형성한다. 바디(311)는 합성수지 또는 금속 재질로 제조될 수 있다.

솔부재(312)는 바디(311)의 외면에 부착된다. 솔부재(312)는 다수의 모(毛)를 포함하여 구성된다. 다수의 모는 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해 탄성 휨 변형하며 바닥의 이물질을 입구 쪽으로 민다. 도시되지는 않았으나, 바디(311)의 외면에 섬유층이 부착되고, 다수의 모는 섬유층에 부착될 수 있다.

제2 축부재(313)는 제1 축부재(232D)의 회전운동을 전달받는 구성이다. 제2 축부재(313)는 바디(311)의 한쪽 개구 내에 삽입된다.

제2 축부재(313)의 외면에는 삽입홈(313H)이 형성된다. 바디(311)의 내면에는 길이방향을 따라 돌출부(311A)가 형성된다. 제2 축부재(313)가 바디(311)의 개구에 삽입될 때 돌출부(311A)는 삽입홈(313H)에 삽입된다. 돌출부(311A)는 제2 축부재(313)의 상대적 회전을 차단한다.

제2 축부재(313)는 제1 축부재(232D)가 삽입되는 공간을 형성한다. 회전솔(310)이 축방향으로 이동하면, 제1 축부재(232D)는 제2 축부재(313) 내로 삽입된다.

제1 축부재(232D)와 제2 축부재(313)는 서로 맞물리는 복수의 면을 형성한다. 제1 축부재(232D)와 제2 축부재(313)가 서로 맞물리면, 제1 축부재(232D)의 회전축과 제2 축부재(313)의 회전축은 동일선상에 위치한다.

제1 축부재(232D)의 회전력은 접촉면을 통해 제2 축부재(313)로 전달된다. 제1 축부재(232D)와 제2 축부재(313)가 맞물린 상태에서 회전솔(310)의 회전축은 제1 축부재(232D)의 회전축과 동일선상에 위치한다.

제3 축부재(314)는 바디(311)를 탈착커버(320)에 회전가능하게 연결하는 구성이다. 제3 축부재(314)는 바디(311)의 다른 한쪽 개구 내에 구비된다. 제3 축부재(314)는 바디(311)의 다른 한쪽 개구 내에 삽입된다.

제3 축부재(314)의 외면에는 삽입홈(314H)이 형성된다. 바디(311)의 내면에는 길이방향을 따라 돌출부(311A)가 형성된다. 제3 축부재(314)가 바디(311)의 개구에 삽입될 때 돌출부(311A)는 삽입홈(314H)에 삽입된다. 돌출부(311A)는 제3 축부재(314)의 상대적 회전을 차단한다.

제3 축부재(314)에는 베어링(B)이 장착된다. 탈착커버(320)에 고정축(A)이 구비된다. 베어링(B)은 고정축(A)을 회전 가능하게 지지한다. 고정축(A)에는 홈이 형성된다. 홈에는 스냅링(S)이 장착되어 고정축(A)과 제3 축부재(314)의 분리를 막는다.

도 8은 도 7의 탈착커버를 나타내는 부분사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 탈착커버(320)는 제1 축부재(231)와 반대쪽에서 회전솔(310)을 회전 가능하게 지지한다. 탈착커버(320)에 허브(322), 돌출리브(323) 및 제1 돌기(324)가 형성된다.

허브(322)는 고정축(A)이 결합되는 부분이다. 고정축(A)은 탈착커버(320) 사출시 금형에 인서트될 수 있다. 허브(322)는 탈착커버(320)의 안쪽면에 형성된다. 여기서 안쪽면은 하우징(100)을 향하는 면을 의미한다.

돌출리브(323)는 제1 돌기(324)를 탈착커버(320)의 안쪽면에서 일정 간격 이격시키는 부분이다. 돌출리브(323)는 탈착커버(320)의 안쪽면에 형성된다. 돌출리브(323)는 허브(322)를 중심으로 원주방향을 따라 형성된다.

돌출리브(323)에 복수의 제1 돌기(324)가 형성된다. 제1 돌기(324)들은 돌출리브(323)에서 허브(322) 쪽으로 돌출된다. 제1 돌기(324)들은 고정축(A)을 중심으로 원주방향을 따라 서로 이격된다.

제1 돌기(324)들은 돌출리브(323)에 의해 탈착커버(320)의 안쪽면과 일정 간격을 형성한다. 제1 돌기(324)들은 안내레일(112)의 외면에 안내되어 양방향으로 회전할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본체하우징(110)의 한쪽 측면(이하 '우측면')에는 안내레일(112) 및 복수의 제1 벽부(112A)가 형성된다.

안내레일(112)은 본체하우징(110)의 우측면에 형성된다. 안내레일(112)은 제1 축부재(232D)의 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 형성된다.

안내레일(112)의 외면은 제1 축부재(232D)의 회전축을 중심으로 제1 돌기(324)들의 회전을 안내한다. 제1 돌기(324)들은 안내레일(112)의 외면에 안내되어 회전축을 중심으로 양방향으로 회전할 수 있다.

제1 벽부(112A)들은 안내레일(112)의 외면에 형성된다. 제1 벽부(112A)들은 안내레일(112)의 외면에서 돌출된다. 제1 돌기(324)들은 회전하여 제1 벽부(112A)들과 본체하우징(110) 사이로 진입할 수 있다. 이때, 제1 벽부(112A)들은 제1 돌기(324)들의 축방향 이동을 차단한다. 또한, 제1 벽부(112A)들은 제1 돌기(324)들의 한쪽 방향 회전을 막는다.

도 6에 도시된 바와 같이, 지지하우징(140)에 누름버튼(141)이 장착된다. 누름버튼(141)은 탈착커버(320)의 회전을 선택적으로 차단한다. 따라서, 탈착커버(320)는 회전솔(310)의 회전축을 중심으로 회전하여 하우징(100)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

도 9는 도 2의 흡입노즐(10)의 제2 리브(321)를 나타내는 부분단면도이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 탈착커버(320)에 제2 리브(321)가 형성된다.

제2 리브(321)는 솔부재(312)와 접촉하도록 탈착커버(320)의 안쪽면에서 바디(311)의 회전축 방향으로 돌출된다. 제2 리브(321)는 탈착커버(320)와 솔부재(312) 사이에 개재되어 탈착커버(320)와 솔부재(312) 사이 틈 발생을 차단한다.

제2 리브(321)는 제2A 리브(321A) 및 제2B 리브(321B)를 포함하여 구성된다. 제2A 리브(321A)와 제2B 리브(321B)는 서로 연결된다.

제2A 리브(321A)는 회전축 앞쪽에 형성된다. 제2A 리브(321A)는 회전축 앞쪽에서 모들과 접촉한다. 제2A 리브(321A)는 바디(311)의 회전축과 일정한 거리(R3A)를 형성한다. 제2A 리브(321A)는 바디(311)의 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 형성된다.

바디(311)의 회전축을 중심으로 하는 솔부재(312)의 최외곽부 반경(R1)은 바디(311)의 회전축과 제2A 리브(321A) 간 거리(R3A)보다 멀다. 따라서, 회전솔(310)이 회전하더라도 제2A 리브(321A)와 솔부재(312)는 접촉면을 지속적으로 유지한다.

도 9에서 A는 제2A 리브(321A)가 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 구비된 영역을 의미한다. 바닥에 떨어진 머리카락 등 이물질은 바닥면에서 일정 높이를 형성할 수 있다. 따라서 A 영역은 머리카락 등 이물질의 높이보다 높을수록 유리하다.

상술한 바와 같이, 본체하우징(110)은 회전솔(310)의 상부를 원주방향을 따라 덮는다. 그리고 탈착커버(320)는 회전솔(310)의 회전축을 중심으로 회전하여 하우징(100)에 탈착 가능하게 결합된다. 따라서 A 영역의 최상단은 탈착커버(320)의 회전각도만큼 본체하우징(110)과 이격될 수 있다.

제2B 리브(321B)는 회전축 아래에 구비된다. 제2B 리브(321B)는 회전축 아래쪽에서 모들과 접촉한다. 제2B 리브(321B)는 바닥과 나란하다. 제2B 리브(321B)는 바닥과 일정한 거리를 형성한다. 따라서, 제2B 리브(321B)는 바디(311)의 중심축 직하방에서 바디(311)의 중심축과 최단 거리(R3B)를 형성한다.

도 9에서 L은 제2B 리브(321B)가 직선 형태로 구비된 영역을 의미한다. 제2A 리브(321A)와 제2B 리브(321B)가 서로 연결되는 지점에서 제2B 리브(321B)와 바디(311)의 회전축 간 거리는 R3A와 동일하다.

상술한 바와 같이, 바디(311)의 회전축을 중심으로 하는 솔부재(312)의 최외곽부 반경(R1)은 바디(311)의 회전축과 제2A 리브(321A) 간 거리(R3A)보다 멀다.

그리고 제2B 리브(321B)와 바디(311)의 회전축 간 최장 거리는 R3A이다. 따라서, 회전솔(310)이 회전하더라도 제2B 리브(321B)와 솔부재(312)는 접촉면을 지속적으로 유지한다.

도 10은 도 2의 흡입노즐(10)의 제2 리브(321)를 아래쪽에서 바라본 부분사시도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2 리브(321)는 탈착커버(320)와 솔부재(312) 사이에 개재되어 탈착커버(320)와 솔부재(312) 사이 틈 발생을 차단한다. 따라서, 바닥의 먼지, 머리카락 등 이물질은 탈착커버(320)와 솔부재(312) 사이로 진입하지 못한다.

회전솔(310)이 회전함에 따라, 솔부재(312)에 붙은 이물질은 제2 하부하우징(122)의 경사면에 밀려서 흡입공간(101) 쪽으로 이동하게 된다.

흡입공간(101)으로 이동한 먼지 및 이물질은 입구(111)를 통해 통로(401)로 진입한다. 도 10의 점선은 솔부재(312)에 붙은 이물질이 흡입공간(101) 쪽으로 이동하는 경로를 의미한다.

도 11은 도 2의 흡입노즐(10)의 정면도이다. 도 12는 도 11의 흡입노즐(10)의 단면도이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 진공 청소기(1) 작동시 솔부재(312)의 하부는 바닥면과 접촉한다. 이때, 하우징(100) 및 탈착커버(320)는 바닥면과 이격된다.

도 13은 도 12의 B 부분 확대도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 다수의 모는 외력에 의해 쉽게 탄성 휨 변형하는 부드러운 재질(융)로 형성된다. 다수의 모는 탄성 휨 변형하는 형태에 따라 제1 모(312A), 제2 모(312B) 및 제3 모(312C)로 분류될 수 있다. 제1 모(312A), 제2 모(312B) 및 제3 모(312C)는 각각 다수로 이루어진다.

제1 모(312A)는 제2 리브(321)와 이격된 모를 의미한다.

제1 모(312A)들은 제2 리브(321)에 의해 탄성 휨 변형하지 않는다. 제1 모(312A)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해서만 탄성 휨 변형한다. 제1 모(312A)들은 탄성 휨 변형하며 바닥의 이물질을 입구(111) 쪽으로 민다.

도 13에는 하나의 제1 모(312A)만을 도시하였다. 제1 모(312A)들은 D1 및 D2를 제외한 구간에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

제2 모(312B)는 바디(311)의 외면과 제2 리브(321) 사이에 개재되는 모를 의미한다.

바디(311)가 탈착커버(320)에 회전가능하게 연결될 때, 제2 모(312B)들은 바디(311)의 외면과 제2 리브(321) 사이에 개재될 수 있다. 제2 모(312B)들은 바디(311) 회전시 제2 리브(321)와의 마찰에 의해 탄성 휨 변형한다.

도 13에서 D1은 제2 모(312B)들이 위치하는 구간을 의미한다. 제2 리브(321)가 회전축 방향으로 돌출된 길이가 증가할수록 D1의 길이는 증가한다. 즉, D1의 길이는 제2 리브(321)가 돌출된 길이에 정비례하여 증가한다.

도 13에는 하나의 제2 모(312B)만을 도시하였다. 제2 모(312B)들은 D1 구간 내에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제2 리브(321)는 바닥면보다 바디(311) 외면과 가깝다. 즉, 바디(311) 외면과 바닥면 간 거리는 바디(311) 외면과 제2 리브(321) 간 거리보다 멀다. 따라서, 바디(311) 회전시 제2 모(312B)들의 탄성 휨 변형량은 제1 모(312A)들의 탄성 휨 변형량보다 크다.

부피 밀도(bulk density)는 섬유체 등의 충전 공간을 포함한 밀도를 의미한다. 바디(311)에 붙은 모들이 어떤 물체에 의해 탄성 휨 변형하는 양은 바디(311)와 물체와의 거리에 비례한다.

바디(311)와 물체와의 거리가 더 가까울수록 즉, 모들이 물체에 의해 더 눌릴수록 모들의 탄성 휨 변형량이 커지게 된다. 따라서, 제2 모(312B)들은 제1 모(312A)들보다 부피 밀도(bulk density)가 높다.

제3 모(312C)는 제2 리브(321)에 의해 밀려서 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 모를 의미한다.

바디(311)가 탈착커버(320)에 회전가능하게 연결될 때, 제3 모(312C)들은 제2 리브(321)에 의해 회전축 방향으로 밀릴 수 있다. 그리고 제3 모(312C)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해 더 탄성 휨 변형할 수 있다.

도 13에서 D2는 제3 모(312C)들이 위치하는 구간을 의미한다. D1 구간이 존재하는 경우, 제2 리브(321)가 회전축 방향으로 돌출된 길이에 무관하게 D2의 길이는 일정하다.

도 14는 도 12의 B 부분 확대도의 다른 실시예이다. 도 14는 D1 구간이 존재하지 않는 경우를 나타낸다. 제2 리브(321)가 회전축 방향으로 돌출된 길이가 짧으면, D1 구간이 존재하지 않을 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, D1 구간이 존재하지 않으면, 제2 리브(321)가 회전축 방향으로 돌출된 길이에 비례하여 D2의 길이가 증가한다. 즉, D1 구간이 존재하지 않으면, D2의 길이는 제2 리브(321)가 돌출된 길이에 정비례하여 증가한다.

도 13 및 도 14에는 하나의 제3 모(312C)만을 도시하였다. 제3 모(312C)들은 D2 구간 내에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 모(312C)들은 바디(311)의 미회전시에도 제2 리브(321)에 의해 밀려서 회전축 방향으로 탄성 휨 변형한 상태에 있다.

또한, 제3 모(312C)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해 더 탄성 휨 변형할 수 있다. 따라서, 바디(311) 회전시 제3 모(312C)들의 전체적인 탄성 휨 변형량은 제1 모(312A)들의 탄성 휨 변형량보다 클 수 있다.

제3 모(312C)들은 바디(311)의 미회전시에도 제2 리브(321)에 의해 밀려서 서로 가까워져 있다. 모들이 서로 가까워질수록 부피 밀도(bulk density)가 증가한다. 따라서, 제3 모(312C)들은 제1 모(312A)들보다 부피 밀도가 높다.

상술한 바와 같이, 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들은 제1 모(312A)들보다 부피 밀도가 높다. 따라서, 바닥의 먼지, 머리카락 등 이물질이 모들 사이를 통과하여 제3 축부재(314) 쪽으로 이동할 위험성이 차단된다.

상술한 바와 같이, 제2B 리브(321B)는 바닥과 일정한 거리를 형성한다. 따라서, 제2B 리브(321B)는 바디(311)의 중심축 직하방에서 바디(311)의 중심축과 최단 거리(R3B)를 형성한다.

그리고 바디(311)의 중심축과 제2B 리브(321B) 간 거리는 바디(311)의 중심축 직하방에서 멀어질수록 점차 증가한다.

제2 리브(321)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 제2 모(312B)들의 탄성 휨 변형량이 커지게 된다. 따라서, 제2 모(312B)들의 부피 밀도가 증가한다.

또한, 제2 리브(321)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 탄성 휨 변형하는 제3 모(312C)들의 개수가 증가한다. 즉, 제2 리브(321)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 제3 모(312C)들의 부피 밀도가 증가한다. 따라서, 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들은 회전축의 직하방으로 갈수록 부피 밀도가 증가한다.

머리카락, 먼지 등 이물질은 ①'바닥면에서 모들과 하우징(100) 사이, 그리고 모들과 탈착커버(320) 사이를 통해 제1 축부재(231) 및 제3 축부재(314)로 진입'하거나, ②'모들에 붙은 상태에서 모들의 결을 따라 회전솔(310)의 끝부분으로 이동하여 제1 축부재(231) 및 제3 축부재(314)로 진입'할 수 있다.

①은 회전솔(310)의 하부에 국한된다. ②는 회전솔(310)의 원주방향을 따라 일정하게 발생한다. 따라서 머리카락, 먼지 등 이물질은 주로 회전솔(310)의 하부에서 제1 축부재(231) 및 제3 축부재(314)로 진입한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(1)는 회전축의 직하방으로 갈수록 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들의 부피 밀도가 증가함으로써, 머리카락, 먼지 등 이물질이 주로 침투하는 회전솔(310)의 하부로 갈수록 이물질의 침투를 보다 견고하게 차단할 수 있다.

도 15는 도 6의 흡입노즐(10)에서 제1 축부재(231)를 나타내는 부분사시도이다. 도 16은 도 2의 흡입노즐(10)의 제1 리브(113)를 나타내는 부분단면도이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 하우징(100)에 제1 리브(113)가 형성된다. 제1 리브(113)는 솔부재(312)와 접촉하도록 하우징(100)에서 바디(311)의 회전축 방향으로 돌출된다.

제1 리브(113)는 제1 축부재(231)의 둘레를 따라 배치된다. 제1 리브(113)는 하우징(100)과 솔부재(312) 사이에 개재되어 하우징(100)과 솔부재(312) 사이 틈 발생을 차단한다.

제1 리브(113)는 제1A 리브(113A) 및 제1B 리브(113B)를 포함하여 구성된다. 제1A 리브(113A)와 제1B 리브(113B)는 서로 연결된다. 제1A 리브(113A)와 제1B 리브(113B)는 제1 축부재(231)의 둘레를 둘러싸는 형태를 형성한다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제1A 리브(113A)는 바디(311)의 회전축과 일정한 거리(R2A)를 형성한다. 제1A 리브(113A)는 바디(311)의 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 형성된다.

바디(311)의 회전축을 중심으로 하는 솔부재(312)의 최외곽부 반경(R1)은 바디(311)의 회전축과 제1A 리브(113A) 간 거리(R2A)보다 멀다. 따라서, 회전솔(310)이 회전하더라도 제1A 리브(113A)와 솔부재(312)는 접촉면을 지속적으로 유지한다.

제1B 리브(113B)는 회전축 아래에 구비된다. 제1B 리브(113B)는 회전축 아래쪽에서 모들과 접촉한다. 제1B 리브(113B)는 바닥과 일정한 거리를 형성한다. 제1B 리브(113B)는 바닥과 나란하다. 따라서, 제1B 리브(113B)는 바디(311)의 중심축 직하방에서 바디(311)의 중심축과 최단 거리(R2B)를 형성한다.

도 16에서 L은 제1B 리브(113B)가 직선 형태로 구비된 영역을 의미한다. 제1A 리브(113A)와 제1B 리브(113B)가 서로 연결되는 지점에서 제1B 리브(113B)와 바디(311)의 회전축 간 거리는 R2A와 동일하다.

상술한 바와 같이, 바디(311)의 회전축을 중심으로 하는 솔부재(312)의 최외곽부 반경(R1)은 바디(311)의 회전축과 제1A 리브(113A) 간 거리(R2A)보다 멀다. 그리고 제1B 리브(113B)와 바디(311)의 회전축 간 최장 거리는 R2A이다. 따라서, 회전솔(310)이 회전하더라도 제1B 리브(113B)와 솔부재(312)는 지속적으로 접촉면을 유지한다.

도 17은 도 2의 흡입노즐(10)의 제1 리브(113)를 아래쪽에서 바라본 부분사시도이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 제1 리브(113)는 하우징(100)와 솔부재(312) 사이에 개재되어 하우징(100)와 솔부재(312) 사이 틈 발생을 차단한다.

제1A 리브(113A)와 제1B 리브(113B)는 제1 축부재(231)의 둘레를 둘러싸는 형태를 형성한다. 따라서, 머리카락, 먼지 등 이물질은 하우징(100)와 솔부재(312) 사이로 진입하지 못한다.

회전솔(310)이 회전함에 따라, 솔부재(312)에 붙은 이물질은 제2 하부하우징(122)의 경사면에 밀려서 흡입공간(101) 쪽으로 이동하게 된다. 흡입공간(101)으로 이동한 먼지 및 이물질은 입구(111)를 통해 통로(401)로 진입한다. 도 17의 점선은 솔부재(312)에 붙은 이물질이 흡입공간(101) 쪽으로 이동하는 경로를 의미한다.

도 18은 도 12의 C 부분 확대도이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 다수의 모는 외력에 의해 쉽게 탄성 휨 변형하는 부드러운 재질(융)로 형성된다. 다수의 모는 탄성 휨 변형하는 형태에 따라 제1 모(312A), 제2 모(312B) 및 제3 모(312C)로 분류될 수 있다. 제1 모(312A), 제2 모(312B) 및 제3 모(312C)는 각각 다수로 이루어진다.

제1 모(312A)는 제1 리브(113)로부터 이격된 모를 의미한다. 제1 모(312A)들은 제1 리브(113)에 의해 탄성 휨 변형하지 않는다. 제1 모(312A)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해서만 탄성 휨 변형한다. 제1 모(312A)들은 탄성 휨 변형하며 바닥의 이물질을 입구(111) 쪽으로 민다.

도 18에는 하나의 제1 모(312A)만을 도시하였다. 제1 모(312A)들은 D1 및 D2를 제외한 구간에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

제2 모(312B)는 바디(311)의 외면과 제1 리브(113) 사이에 개재되는 모를 의미한다. 회전솔(310)의 제2 축부재(313)를 제1 축부재(231)에 끼울 때, 제2 모(312B)들은 바디(311)의 외면과 제1 리브(113) 사이에 개재될 수 있다. 제2 모(312B)들은 바디(311) 회전시 제1 리브(113)와의 마찰에 의해 탄성 휨 변형한다.

도 18에서 D1은 제2 모(312B)들이 위치하는 구간을 의미한다. 제1 리브(113)가 회전축 방향으로 돌출된 길이가 증가할수록 D1의 길이는 증가한다. 즉, D1의 길이는 제1 리브(113)가 돌출된 길이에 정비례하여 증가한다. 도 18에는 하나의 제2 모(312B)만을 도시하였다. 제2 모(312B)들은 D1 구간 내에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제1 리브(113)는 바닥면보다 바디(311) 외면과 가깝다. 즉, 바디(311) 외면과 바닥면 간 거리는 바디(311) 외면과 제1 리브(113) 간 거리보다 멀다. 따라서, 바디(311) 회전시 제2 모(312B)들의 탄성 휨 변형량은 제1 모(312A)들의 탄성 휨 변형량보다 크다.

제3 모(312C)는 제1 리브(113)에 의해 밀려서 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 모를 의미한다.

회전솔(310)의 제2 축부재(313)를 제1 축부재(231)에 끼울 때, 제3 모(312C)들은 제1 리브(113)에 의해 회전축 방향으로 밀릴 수 있다. 그리고 제3 모(312C)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해 더 탄성 휨 변형할 수 있다.

도 18에서 D2는 제3 모(312C)들이 위치하는 구간을 의미한다. D1 구간이 존재하는 경우, 제1 리브(113)가 회전축 방향으로 돌출된 길이에 무관하게 D2의 길이는 일정하다.

도 19는 도 12의 C 부분 확대도의 다른 실시예이다. 도 19는 D1 구간이 존재하지 않는 경우를 나타낸다. 제1 리브(113)가 회전축 방향으로 돌출된 길이가 짧으면, D1 구간이 존재하지 않을 수 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, D1 구간이 존재하지 않으면, 제1 리브(113)가 회전축 방향으로 돌출된 길이에 비례하여 D2의 길이가 증가한다. 즉, D1 구간이 존재하지 않으면, D2의 길이는 제1 리브(113)가 돌출된 길이에 정비례하여 증가한다.

도 18 및 도 19에는 하나의 제3 모(312C)만을 도시하였다. 제3 모(312C)들은 D2 구간 내에 빼곡히 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제3 모(312C)들은 바디(311)의 미회전시에도 제1 리브(113)에 의해 밀려서 회전축 방향으로 탄성 휨 변형한 상태에 있다. 또한, 제3 모(312C)들은 바디(311) 회전시 바닥과의 마찰에 의해 더 탄성 휨 변형할 수 있다.

따라서, 바디(311) 회전시 제3 모(312C)들의 전체적인 탄성 휨 변형량은 제1 모(312A)들의 탄성 휨 변형량보다 클 수 있다.

제3 모(312C)들은 바디(311)의 미회전시에도 제1 리브(113)에 의해 밀려서 서로 가까워져 있다. 모들이 서로 가까워질수록 부피 밀도(bulk density)가 증가한다. 따라서, 제3 모(312C)들은 제1 모(312A)들보다 부피 밀도가 높다.

상술한 바와 같이, 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들은 제1 모(312A)들보다 부피 밀도가 높다. 따라서, 먼지, 머리카락 등 이물질이 모들 사이를 통과하여 제3 축부재(314) 쪽으로 이동할 위험성이 차단된다.

상술한 바와 같이, 제1B 리브(113B)는 바닥과 일정한 거리를 형성한다. 따라서, 제1B 리브(113B)는 바디(311)의 중심축 직하방에서 바디(311)의 중심축과 최단 거리(R2B)를 형성한다.

그리고 바디(311)의 중심축과 제1B 리브(113B) 간 거리는 바디(311)의 중심축 직하방에서 멀어질수록 점차 증가한다.

제1 리브(113)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 제2 모(312B)들의 탄성 휨 변형량이 커지게 된다. 따라서, 제2 모(312B)들의 부피 밀도가 증가한다.

또한, 제1 리브(113)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 탄성 휨 변형하는 제3 모(312C)들의 개수가 증가한다. 즉, 제1 리브(113)와 바디(311)의 외면 간 거리(D3)가 짧아지면, 제3 모(312C)들의 부피 밀도가 증가한다.

따라서, 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들은 회전축의 직하방으로 갈수록 부피 밀도가 증가한다.

머리카락, 먼지 등 이물질은 ①'바닥면에서 모들과 하우징(100) 사이, 그리고 모들과 하우징(100) 사이를 통해 제1 축부재(231) 및 제3 축부재(314)로 진입'하거나, ②'모들에 붙은 상태에서 모들의 결을 따라 회전솔(310)의 끝부분으로 이동하여 제1 축부재(231) 및 제3 축부재(314)로 진입'할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(1)는 회전솔(310)의 원주방향을 따라 이물질의 침투를 차단할 수 있음은 물론, 회전축의 직하방으로 갈수록 제2 모(312B)들 및 제3 모(312C)들의 부피 밀도가 증가함으로써, 머리카락, 먼지 등 이물질이 주로 침투하는 회전솔(310)의 하부로 갈수록 이물질의 침투를 보다 견고하게 차단할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 진공 청소기
10 : 흡입노즐
100 : 하우징 300 : 솔모듈
101 : 흡입공간 310 : 회전솔
110 : 본체하우징 311 : 바디
111 : 입구 311A : 돌출부
112 : 안내레일 312 : 솔부재
112A : 제1 벽부 312A : 제1 모
113 : 제1 리브 312B : 제2 모
113A : 제1A 리브 312C : 제3 모
113B : 제1B 리브 313 : 제2 축부재
120 : 하부하우징 314 : 제3 축부재
121 : 제1 하부하우징 320 : 탈착커버
122 : 제2 하부하우징 321 : 제2 리브
130 : 장착하우징 321A : 제2A 리브
140 : 지지하우징 321B : 제2B 리브
141 : 누름버튼 322 : 허브
150 : 측면커버 323 : 돌출리브
W1 : 제1 바퀴 324 : 돌기
W2 : 제2 바퀴 400 : 커넥터
200 : 구동부 401 : 통로
210 : 브래킷 410 : 삽입부
220 : 모터 420 : 제1 연결부
230 : 전동장치 430 : 제2 연결부
231 : 제1 축부재 431 : 탈착버튼
20 : 본체 440 : 결합부
21 : 손잡이 450 : 신축관
22 : 먼지통 451 : 신축튜브
30 : 연장관 452 : 코일스프링

Claims

공기의 압력차를 형성하는 본체; 및
상기 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입노즐을 포함하고,
상기 흡입노즐은,
상기 먼지가 상기 본체로 이동하는 입구와, 제1 리브를 형성하는 하우징;
상기 하우징에 설치되고, 제1 축부재를 회전시키는 구동부;
상기 바닥의 먼지를 상기 입구 쪽으로 밀도록 회전하는 회전솔을 포함하고,
상기 회전솔은,
상기 제1 축부재의 회전운동을 전달받는 원통형 바디; 및
상기 바닥과 마찰하도록 상기 바디의 외면에 부착되고, 상기 제1 리브와 접촉하는 솔부재를 포함하고,
상기 제1 리브는 상기 제1 축부재의 둘레를 따라 배치되는,
진공 청소기.
제1항에 있어서,
상기 제1 리브는 상기 하우징에서 상기 바디의 회전축 방향으로 돌출되는,
진공 청소기.
제2항에 있어서,
상기 솔부재는 상기 바닥에 의해 탄성 휨 변형하며 상기 먼지를 상기 입구 쪽으로 미는 다수의 모(毛)를 포함하고,
상기 모들의 일부는 상기 제1 리브에 의해 밀려서 상기 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는,
진공 청소기.
제2항에 있어서,
상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제1 리브 간 거리보다 먼,
진공 청소기.
제4항에 있어서,
상기 솔부재는 상기 바닥에 의해 탄성 휨 변형하며 상기 먼지를 상기 입구 쪽으로 미는 다수의 모(毛)를 포함하고,
상기 모들은,
상기 제1 리브와 이격되는 다수의 제1 모;
상기 바디의 외면과 상기 제1 리브 사이에 개재되는 다수의 제2 모; 및
상기 제1 리브에 의해 밀려서 상기 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 다수의 제3 모를 포함하며,
상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 제1 모들보다 부피 밀도(bulk density)가 큰,
진공 청소기.
제5항에 있어서,
상기 제1 리브는,
상기 바디의 회전축과 일정한 거리를 형성하는 제1A 리브; 및
상기 회전축 아래에 구비되고, 상기 바닥과 일정한 거리를 형성하는 제1B 리브를 포함하고,
상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 1A 리브보다 상기 제1B 리브와 접촉할 때 부피 밀도가 큰,
진공 청소기.
제1항에 있어서,
상기 회전솔은 상기 제1 축부재에 맞물려 회전하며,
상기 흡입노즐은 상기 제1 축부재와 반대쪽에서 상기 회전솔을 회전 가능하게 지지하는 탈착커버를 포함하고,
상기 탈착커버는 상기 솔부재와 접촉하는 제2 리브를 형성하는,
진공 청소기.
제7항에 있어서,
상기 제2 리브는 상기 탈착커버에서 상기 바디의 회전축 방향으로 돌출되는,
진공 청소기.
제8항에 있어서,
상기 바디의 회전축을 중심으로 하는 상기 솔부재의 최외곽부 반경은 상기 바디의 회전축과 상기 제2 리브 간 거리보다 먼,
진공 청소기.
제9항에 있어서,
상기 솔부재는 상기 바닥에 의해 탄성 휨 변형하며 상기 먼지를 상기 입구 쪽으로 미는 다수의 모(毛)를 포함하고,
상기 모들은,
상기 제2 리브와 이격되는 다수의 제1 모;
상기 바디의 외면과 상기 제2 리브 사이에 개재되는 다수의 제2 모; 및
상기 제2 리브에 의해 밀려서 상기 회전축 방향으로 탄성 휨 변형하는 다수의 제3 모를 포함하며,
상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 제1 모들보다 부피 밀도(bulk density)가 큰,
진공 청소기.
제10항에 있어서,
상기 제2 리브는,
상기 바디의 회전축과 일정한 거리를 형성하는 제2A 리브; 및
상기 회전축 아래에 구비되고, 상기 바닥과 일정한 거리를 형성하는 제2B 리브를 포함하고,
상기 제2 모들 및 상기 제3 모들은 상기 회전축의 직하방으로 갈수록 부피 밀도가 증가하는,
진공 청소기.
공기의 압력차를 형성하는 본체; 및
상기 공기의 압력차에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입노즐을 포함하고,
상기 흡입노즐은,
상기 먼지가 상기 본체로 이동하는 입구와, 제1 리브를 형성하는 하우징;
상기 하우징에 설치되고, 회전력을 생성하는 구동부;
상기 구동부가 회전운동을 전달하는 원통형 바디; 및
상기 바닥과 마찰하도록 상기 바디의 외면에 부착되는 솔부재를 포함하고,
상기 제1 리브는 상기 바닥과 상기 바디 사이에서 상기 솔부재와 접촉하는,
진공 청소기.