KR20220044318A - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 로봇 청소기가 경사로 또는 장애물을 등반 시, 주행바퀴가 바닥에 접지가 되지 않아 로봇 청소기가 등반할 수 없는 경우, 로봇 청소기의 보조바퀴를 회전시킴으로써 경사로 또는 장애물을 등반할 수 있는 구조가 적용된 로봇 청소기에 관한 것이다.

Description

로봇 청소기

본 발명은 바닥을 스스로 주행하면서 먼지, 이물질 등을 흡입하여 청소를 수행하는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 흡입장치 및 먼지통을 구비한 본체와, 상기 본체에 연결되어 청소 대상구역의 바닥면에 근접한 상태로 청소를 실시하는 청소 노즐을 포함하여 구성된다.

상기 청소기는 사용자가 직접 수동으로 바닥면의 청소를 실시하는 수동 청소기와, 본체 스스로 주행을 하면서 바닥면의 청소를 실시하는 로봇 청소기로 구분된다.

수동 청소기는 상기 흡입장치가 전기 모터의 구동력에 의해 흡입력을 발생시킨 상태에서, 사용자가 상기 청소 노즐 또는 상기 본체를 손으로 잡은 상태로 상기 청소 노즐을 바닥면 위에 올려놓으면, 상기 흡입력에 의해 상기 청소 노즐이 바닥 위에 있는 먼지를 비롯한 이물질을 흡입하고, 상기 흡입된 이물질은 상기 먼지통에 수거됨으로써, 상기 바닥면의 청소가 실시된다.

로봇 청소기는 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입한다. 즉, 상기 로봇 청소기는 일정 구역의 청소를 자동으로 수행한다. 이를 위하여, 상기 로봇 청소기에는, 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 센서, 그리고 상기 로봇 청소기의 이동을 위한 좌, 우측 바퀴가 구비된다. 여기서, 상기 좌, 우측 바퀴는 각각 좌륜모터와 우륜모터에 의해 회전하도록 구성되어, 상기 좌륜모터와 우륜모터의 구동에 따라 상기 로봇 청소기가 스스로 방향 전환을 하면서 실내의 청소를 수행한다.

또한, 상기 로봇 청소기의 하부에는, 바닥에서 이물질을 흡입하는 흡입 노즐이 구비된다. 상기 흡입 노즐은, 상기 청소기 본체에 움직일 수 없도록 고정되는 노즐 케이스와 상기 노즐 케이스의 바닥에 형성되어 이물질을 흡입하는 흡입구와 상기 흡입구에 회전 가능하게 구비되어 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 상기 흡입구로 쓸어 올리는 에지테이터를 포함하여 구성된다.

상기 로봇 청소기가 주행 시, 청소대상구역에 존재하는 문턱과 같이 일정 높이를 형성하는 장애물의 높이가 높은 경우에는 상기 본체의 바퀴가 장애물을 타고 넘지 못하는 문제가 발생하게 된다.

또한 로봇 청소기가 경사면을 오를 시, 경사진 부분에서 상기 로봇 청소기의 좌, 우측에 위치하는 바퀴가 바닥에 접지되지 않아 헛도는 경우가 발생할 수 있다.

이 경우 로봇 청소기는 구속상태가 발생할 수 있다. 로봇 청소기가 구속된 상태에서는 상기 바퀴가 상기 장애물에 걸린 상태에서 상기 모터가 계속 회전하게 되어 바퀴가 손상되거나, 모터의 과부화 로봇 청소기의 배터리 소모 등의 문제가 발생할 수 있다.

한국 공개특허(10-2014-0067705, 공개일자: 2014년 06월 05일)는 문턱과 같은 장애물을 등반하기 위해 이동보조장치(200)가 구비되고, 상기 이동보조장치(200)는 제2구동부(210), 상기 제2구동부(210)로부터 동력을 전달받는 가동부재(230), 상기 제2구동부(210)의 동력을 가동부재(230)로 전달하는 동력전달부(220)와 상기 동력전달부(220)를 수용하는 하우징(201)을 게시하고 있다.

즉, 선행문헌의 경우 swing suspension 타입으로써, 별도의 모터가 필요하며 별도의 센서를 통해 로봇 청소기의 바퀴가 바닥에 닿지 않는 바퀴 빠짐 현상과 같은 구속상태에 있음을 감지한 후, 구동되어야 하는 별도의 제어가 필요하여 기술적, 구조적으로 복잡하다는 문제가 있다.

따라서 본 문서에 의해 게시되는 다양한 실시예의 발명은 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 로봇 청소기가 경사로 혹은 장애물을 등반하는 경우, 캐스터를 로봇 청소기의 주행방향으로 정렬하여 회전시킴으로써 장애물을 등반할 수 있는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 360도로 회전하는 캐스터를 로봇 청소기의 주행방향으로 정렬시키고, 상기 캐스터에 동력을 전달하는 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 장애물을 등반하기 위한 별도의 추가적인 구조물 없이, 로봇 청소기 본체의 회전을 보조하는 캐스터에 동력을 전달하여 회전시킴으로써 경사로 혹은 장애물을 등반할 수 있는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 예시적인 실시예는 로봇 청소기에서 주 구동휠은 로봇 청소기의 중앙 양측에 각각 구비되고, 캐스터는 로봇 청소기의 전후방에 각각 구비되어 상기 로봇 청소기가 경사로, 장애물 등을 등반하는 경우 서스펜션의 힘이 충분하지 않아 주 구동휠이 헛도는 경우, 후방 캐스터가 구동하여 경사로, 장애물을 등반할 수 있는 로봇 청소기를 게시한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 보조 바퀴가 로봇 청소기의 주행 시에는 캐스터의 역할을 수행하며 로봇 청소기의 주행을 보조하고, 로봇 청소기가 경사로를 등반할 시 구동하여 오르막을 주행할 수 있는 로봇 청소기를 게시한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 본체와 상기 본체의 전후방에 배치되는 보조 바퀴와 상기 보조 바퀴 사이에 배치되는 주 바퀴 및 상기 보조 바퀴에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부를 포함하고, 상기 전달부는, 상기 보조 바퀴에 선택적으로 접촉되어 상기 보조 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.

바람직하게 상기 보조 바퀴는 전달부에 의해 주 바퀴와 독립적으로 동력을 제공받을 수 있다.

또한, 상기 전달부는, 상기 보조 바퀴와 접촉하여 회전함으로써, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 회전부재와 상기 회전부재에 동력을 제공하는 모터 및 상기 회전부재 및 상기 모터와 연결되고, 상기 본체에 대해 상하로 이동하여 상기 보조 바퀴와 상기 회전부재를 선택적으로 접촉시키는 제1부재를 포함할 수 있으며, 상기 보조 바퀴는 회전축을 형성하고, 홈이 형성되는 고정부재를 포함하고, 상기 제1부재는 상기 홈에 삽입되는 돌출부를 포함하여, 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입됨으로써, 상기 보조 바퀴와 상기 회전부재를 정렬시킬 수 있다.

또한, 상기 고정부재는, 상기 고정부재의 양측에서 상기 홈을 향해 경사를 형성하는 가이드부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 가이드부를 따라 상기 홈에 삽입되어, 상기 보조 바퀴의 회전축과 상기 회전부재의 회전축을 평행하도록 정렬시킬 수 있다.

한편, 상기 전달부는, 상기 제1부재와 접촉하며, 상기 제1부재를 상하로 이동시키는 제2부재를 더 포함할 수 있고, 상기 제2부재는 상기 본체에 대해 좌우로 이동하는 제1접촉부를 포함하고, 상기 제1부재는 상기 제1접촉부의 좌우 이동에 따라 상기 본체에 대해 상하로 이동될 수 있으며, 상기 제1접촉부는 경사면을 형성하고, 상기 제1부재는 상기 경사부의 경사면에 맞물리는 경사면을 형성하는 제2접촉부를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 본체와 상기 본체의 전후방에 배치되는 보조 바퀴와 상기 보조 바퀴 사이에 배치되는 주 바퀴와 상기 보조 바퀴의 회전축을 형성하고, 상기 본체에 대해 회전 가능하게 구비되는 고정부재 및 상기 보조 바퀴에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부를 포함하고, 상기 전달부는, 상기 가이드부재와 선택적으로 결합됨으로써, 상기 보조 바퀴를 상기 본체의 주행방향으로 정렬시키고, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공하고자 한다.

바람직하게 상기 전달부는, 상기 본체에 대해 상하로 이동하는 제1모듈을 포함하고, 상기 고정부재는, 상기 제1모듈과 결합되는 홈이 형성된 가이드부를 포함할 수 있고, 상기 가이드부는 상기 고정부재의 양측에서 상기 홈을 향해 경사면을 형성할 수 있으며, 상기 제1모듈은 상기 경사면을 따라 상기 본체에 대해 상하로 이동함으로써, 상기 보조 바퀴를 상기 본체의 주행방향으로 정렬하여 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 제1모듈은, 상기 보조 바퀴와 접촉하여 회전함으로써, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 회전부재와 상기 회전부재에 동력을 제공하는 모터 및 상기 제1모듈이 상기 본체에 대해 상하로 이동함에 따라 상기 홈에 선택적으로 삽입되는 제1부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전달부는, 상기 제1모듈과 접촉하며, 상기 제1모듈을 상하로 이동시키는 제2모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2모듈은 상기 본체에 대해 좌우로 왕복운동을 수행하고, 상기 제2모듈의 왕복운동에 따라 상기 제1모듈이 상기 본체에 대해 상하로 이동될 수 있다.

본 개시내용의 적용 가능성의 추가 범위는 이후에 주어진 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내며 단지 예시에 불과한 것으로 이해되어야 한다. 그 이유는 본 발명의 상세한 설명에서의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 자명할 것이기 때문이다.

본 문서에 의해 게시되는 다양한 실시예에 의하면, 로봇 청소기가 경사로 혹은 장애물의 등반 시 주 바퀴가 바닥에 접지되지 않아 헛도는 경우 캐스터가 로봇 청소기의 주행방향으로 정렬하여 회전함으로써, 장애물을 등반할 수 있다.

또한, 경사로 혹은 장애물의 등반을 위한 별도의 추가적인 구조물 없이 로봇 청소기의 본체의 회전을 보조하는 캐스터에 동력을 제공함으로써, 로봇 청소기의 등반성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 캐스터는 로봇 청소기의 주행 시 로봇 청소기의 수평 방향으로 회전이 자유롭게 구비되어 로봇 청소기의 주행을 보조하고, 로봇 청소기가 경사로 혹은 장애물을 등반할 때에는 로봇 청소기의 주행방향으로 정렬하여 로봇 청소기의 등반을 보조할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 시 보조 바퀴를 도시한 도면.
도3은 도2의 측면 투시도.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 등반 시 보조 바퀴를 도시한 도면.
도5는 도4의 측면 투시도.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 보조 바퀴 동력전달 모듈을 도시한 도면.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 등반 예시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 참고해서 설명한다.

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

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

상기 본체(10)의 전후방 주행 시, 상기 바퀴(40)는 같은 방향으로 회전하고, 상기 본체(10)의 회전 시, 상기 바퀴(40)는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.

상기 본체(10)의 회전은 상기 로봇 청소기의 주행방향을 바꾸기 위해 수행될 수 있으며, 예로써 본체(10)가 벽, 높은 높이의 장애물 등에 가로막혀 앞으로 주행할 수 없는 경우, 상기 본체(10)의 주행방향을 바꾸기 위해 본체(10)를 회전할 수 있을 것이다.

한편, 상기 본체(10)에는 이물질 등을 흡입하는 흡입부(14)와 상기 본체(10)가 단차를 오를 때에 상기 본체(10)를 안내하는 경사부(12)가 구비된다. 상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 전방 일측 하단에 형성되어, 소정 각도로 경사지도록 마련되는 부분을 의미한다.

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.

상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 최전방에 배치되고, 그 후방에 상기 전방 보조 바퀴(20)가 마련되며, 상기 전방 보조 바퀴(20)의 후방에는 상기 바퀴(40)가 배치된다.

한편 상기 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 바퀴(40)는 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 바퀴(40)는 상기 전방 보조 바퀴(20)와는 달리 상기 본체(10)를 기준으로 높이가 변화되도록 마련된다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 시 보조 바퀴를 도시한 도면이고, 도3은 도2의 측면 투시도이다. 이하 도2 및 도3을 참고하여 설명한다.

본 실시예의 로봇 청소기는 본체(10), 본체(10)의 전후방에 배치되는 보조 바퀴(20,30), 상기 보조 바퀴에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부(50)를 포함하고, 상기 전달부(50)는 보조 바퀴에 선택적으로 접촉되어 상기 보조 바퀴를 회전시킬 수 있다.

상기 보조 바퀴는, 본체(10)의 전방에 배치되는 전방 보조바퀴(20), 상기 본체(10)의 후방에 배치되는 후방 보조바퀴(30)를 포함할 수 있으며, 전방 및 후방의 기준은 상기 본체(10)의 청소 시 주행방향을 기준으로 한다.

물론, 상기 본체(10)는 전후방으로 이동 가능하나, 청소 시 상기 본체(10)는 상기 흡입부(14)가 구비되는 측이 전방을 향하여 주행하게 되므로 전방 보조바퀴(20)는 상기 본체(10)의 하면에서 상기 흡입부(14)와 상대적으로 근접한 위치에 구비되고, 후방 보조바퀴(30)는 상기 전방 보조바퀴(20)와 대향되는 위치에 구비됨이 바람직하다.

이하 보조 바퀴는, 전달부(50)에 의해 선택적으로 동력을 제공받는 후방 보조바퀴(30)를 지칭할 수 있다. 다만, 사용자의 선택에 의해 상기 전달부(50)는 전방 보조바퀴(20)에도 구비될 수도 있으며, 이 경우 상기 전달부(50)의 구성 및 특징은 이하 후술하는 후방 보조바퀴(30)에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부(50)의 구성과 동일할 것이다.

상기 후방 보조바퀴(30)는 전달부(50)에 의해 주 바퀴(40)와 독립적으로 동력을 제공받을 수 있다. 상술한 바와 같이 주 바퀴(40)는 본체(10)의 좌측 및 우측에서 서로 독립적으로 구동될 수 있도록 각각의 모터가 구비될 수 있으며, 상기 전달부(50)는 상기 주 바퀴(40)에 동력을 제공하는 모터와 별개의 모터를 구비하여 상기 보조바퀴(30)에 동력을 제공할 수 있다.

상기 전달부(50)는, 상기 보조 바퀴(30)와 접촉하여 회전함으로써, 상기 보조 바퀴(30)를 회전시키는 회전부재(53)와 상기 회전부재(53)에 동력을 제공하는 모터(54) 및 상기 회전부재(53) 및 상기 모터(54)와 연결되고, 상기 본체(10)에 대해 상하로 이동하여 상기 보조 바퀴(30)와 상기 회전부재(53)를 선택적으로 접촉시키는 제1부재(51)를 포함할 수 있고, 상기 보조 바퀴(30)는 상기 보조 바퀴(30)의 회전축을 형성하고, 홈(311)이 형성되는 고정부재(31)를 포함하고, 상기 제1부재(51)는 상기 홈(311)에 삽입되는 돌출부(511)를 포함하여, 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 삽입됨으로써, 상기 보조 바퀴(30)와 상기 회전부재(53)를 정렬시킬 수 있다.

상기 후방 보조바퀴(30)는 상기 고정부재(31)에 의해 회전축이 형성되고, 상기 고정부재(31)는 상기 본체(10)의 내측에서 상기 본체(10)에 대해 수평방향으로 회전이 자유롭게 연결됨으로써, 상기 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)의 주행 시, 상기 본체(10)에 대해 수평방향으로 360도 회전이 가능케 구비될 수 있다.

예를 들면, 상기 보조 바퀴(30)는 일종의 캐스터(Caster)로써, 상기 본체(10)의 주행 시, 본체(10)의 전후방을 지지하고, 상기 주 바퀴(40)에 의한 상기 본체(10)의 회전을 보조할 수 있다.

상기 제1부재(51)에는 상기 모터(54), 상기 회전부재(53), 상기 돌출부(511)가 연결 또는 형성되어 상기 제1부재(51)가 상기 본체(10)에 대해 상하로 이동함으로써, 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 끼워져 상기 보조 바퀴(30)를 정렬시키고, 상기 회전부재(53)가 상기 보조 바퀴(30)에 접함으로써, 상기 보조 바퀴(30)와 맞물려 회전할 수 있다.

상기 고정부재(31)는 상기 고정부재(31)의 양측에서 상기 홈(311)을 향해 경사를 형성하는 가이드부(313)를 더 포함하고, 상기 돌출부(511)는 상기 가이드부(313)를 따라 상기 홈(311)에 삽입되어 상기 보조 바퀴(30)의 회전 축과 상기 회전부재(53)의 회전축을 평행하도록 정렬시킬 수 있다.

상기 보조바퀴(30)는 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 끼워짐으로써, 상기 본체(10)의 주행방향으로 회전하도록 정렬된다. 즉, 상기 보조 바퀴(30)의 회전축과 상기 회전부재(53)의 회전축 그리고 주 바퀴(40)의 회전축은 서로 평행하게 정렬된다.

상기 가이드부(313)는 고정부재(31)의 선단 양측에서부터 상기 홈(311)을 향해 경사지게 구비되어 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 끼워 맞춰지는 것을 가이드 할 수 있다. 그리고 상기 돌출부(511)가 상기 가이드부(313)를 따라 상기 홈(311)에 삽입됨으로써, 상기 보조 바퀴(30)를 정렬시킬 수 있다.

상기 고정부재(31)는 본체(10)의 수평방향으로 회전 가능하게 구비되므로, 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 삽입되는 경우 상기 보조 바퀴(30)가 상기 회전부재(53)와 접하며 회전부재(53)의 회전력을 전달받기 위해 회전부재(53)의 회전축과 평행하게 정렬될 필요가 있다. 따라서, 상기 가이드부(313)에 의해 상기 돌출부(511)와 상기 홈(311)이 용이하게 결합될 수 있으며, 또한 상기 보조 바퀴(30)를 본체(10)의 주행방향으로 정렬시킬 수 있다.

한편, 상기 전달부(50)는, 상기 제1부재(51)와 접촉하며, 상기 제1부재(51)를 상하로 이동시키는 제2부재(52)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2부재(52)는 상기 본체(10)에 대해 전후로 이동하는 제1접촉부(521)를 포함하고, 상기 제1부재(51)는 상기 제1접촉부(521)의 전후 이동에 따라 상기 본체(10)에 대해 상하로 이동될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제1접촉부(521)는 경사면을 형성하고, 상기 제1부재(51)는 상기 제1접촉부(521)의 경사면에 맞물리는 경사면을 형성하는 제2접촉부(512)를 포함하여, 상기 제1접촉부(521)가 전후 이동 시, 상기 제2접촉부(512)는 상기 제1접촉부(521)와 접하는 경사면을 따라 상하로 이동할 수 있다.

덧붙여 상기 제1접촉부(521)의 전후 이동을 위해 상기 제2부재(52)는 모터(523)를 더 포함할 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 등반 시 보조 바퀴를 도시한 도면이고, 도5는 도4의 측면 투시도이다. 이하 도4 및 도5를 참고하여 설명한다.

상술한 바와 같이 전달부(50)는 후방 보조바퀴(30)에 선택적으로 동력을 전달할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 전달부(50)는 상기 고정부재(31)와 선택적으로 결합됨으로써, 상기 보조 바퀴(30)를 상기 본체(10)의 주행방향으로 정렬시키고, 상기 보조 바퀴(30)를 회전시킬 수 있다.

상기 전달부는, 제1모듈과 제2모듈로 구성될 수 있으며, 상기 제1모듈은, 상기 본체(10)에 대해 상하로 이동하고, 돌출부(511)가 형성되며, 회전부재(53), 모터(54), 제1부재(51)를 포함할 수 있다.

상기 제2모듈은 상기 본체(10)에 대해 전후로 이동하고, 제1접촉부(521), 모터(523)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1모듈은 본체(10)에 대해 상하로 이동하는 구성 및 상하로 이동하기 위해 동력을 제공하는 구성을 포함할 수 있으며, 상기 제2모듈은 본체(10)에 대해 전후로 이동하는 구성 및 전후로 이동하기 위해 동력을 제공하는 구성을 포함할 수 있다.

즉, 상기 후방 보조바퀴(30)는 제2모듈, 제1모듈 순으로 동력을 전달받을 수 있으며, 자세히 제2모듈의 제1접촉부(521)가 본체(10)에 대해 전후로 이동함에 따라 상기 제1접촉부(521)의 경사면과 맞물리는 경사면을 형성하는 제2접촉부(512)가 아래로 이동하게 되어 제1모듈의 제1부재(51)가 아래로 이동하게 된다.

상기 제1부재(51)가 아래로 이동함에 따라 상기 돌출부(511)는 가이드부(313)를 따라 홈(311)에 삽입되면서, 후방 보조바퀴(30)의 회전축, 또는 위치를 본체(10)의 주행방향을 향하도록 정렬시키고, 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 삽입되면, 상기 회전부재(53)가 상기 후방 보조바퀴(30)와 접하게 된다.

그리고, 상기 모터(54)의 동력에 의해 상기 회전부재(53)가 회전하게 되면, 상기 회전부재(53)와 맞물린 후방 보조바퀴(30)가 같이 회전하여 본체(10)가 경사로 또는 장애물을 등반할 수 있도록 한다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 보조 바퀴 동력전달 모듈을 도시한 도면이다. 이하 도6을 참고하여 설명한다.

전달부(50)에 의한 후방 보조바퀴(30)의 동력전달 과정을 살펴보면, 모터(523)에 의해 제1접촉부(521)는 본체(10)에 대해 전후로 이동하게 된다.

상기 제1접촉부(521)는 경사면을 형성하고 있으며, 제2접촉부(512)는 상기 제1접촉부(521)의 경사면과 맞물리는 경사면을 형성하고 있어, 제1접촉부(521)가 상하로 이동하면서 상기 제2접촉부(512)를 본체(10)에 대해 하부로 이동시킨다.

상기 제1부재(51)의 일부에 형성되어 있는 상기 제2접촉부(512)가 본체(10)에 대해 하부로 이동하면서 상기 제1부재(51)도 상기 본체(10)에 대해 하부로 이동하게 되며, 상기 돌출부(511)가 고정부재(31)에 형성되어 있는 홈(311)에 삽입되게 된다.

상기 돌출부(511)는 가이드부(313)를 따라 상기 홈(311)에 삽입되면서, 후방 보조바퀴(30)를 정렬시킨다. 그리고 상기 돌출부(511)가 상기 홈(311)에 삽입되면, 상기 회전부재(53)는 상기 후방 보조바퀴(30)와 접하게 된다.

상기 회전부재(53)는 상기 모터(54)에 의해 동력을 전달받아 회전함으로써, 회전부재(53)와 접하는 후방 보조바퀴(30)도 함께 회전하게 된다.

상기 제1부재(51)는 상기 제2부재(52)의 모터(523)와 상기 제1부재(51)의 모터(54)가 정지한 후, 상기 고정부재(31)의 회전에 따라 상기 돌출부(511)가 상기 가이드부(313)를 따라 본체(10)에 대해 상부로 이동하면서 상기 후방 보조바퀴(30)와의 결합이 해제될 수 있다.

또는 도면에는 미도시 되었으나, 상기 제1부재(51)는 상기 본체(10) 내부에서 소정의 탄성력을 가진 소재로 연결되어 상기 제1부재(51)에 위치 복원력을 부여함으로써, 상기 모터(523,54)들의 구동이 정지되면 상기 제1부재(51)의 위치가 복원될 수 있을 것이다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 등반 예시도이다. 이하 도7을 참고하여 설명한다.

상기 본체(10)가 바닥(1)으로부터 소정의 경사를 하는 경사면(3)을 주행 시, 본체(10)의 전방측은 경사(3)에 접지되어 있고, 본체(10)의 후방측은 바닥(1)에 접지될 수 있다. 이 경우 상기 본체(10)의 중앙부분은 바닥으로부터 소정간격 이격된 위치에 구비되어 주 바퀴(40)가 주 바퀴 안착부(41)에서 이탈될 수 있다. 상술한 바와 같이 주 바퀴(40)는 상기 보조 바퀴(20,30)와는 달리 상기 본체(10)를 기준으로 높이가 변화되도록 마련된다.

상기 주 바퀴(40)가 주 바퀴 안착부(41)에서 이탈된 경우, 주 바퀴(40)는 바닥면과 충분히 접지하지 못하기 때문에, 본체(10)가 등반할 수 있는 접지마찰력을 발생시킬 수 없게 된다. 즉, 로봇 청소기의 본체(10)는 전후방으로 소정길이를 형성하고 있으며, 상기 주 바퀴(40)는 상기 로봇 청소기의 좌우측 중앙부분에 구비되기 때문에 경사진 부분에서 로봇 청소기의 전후방이 경사면(3), 바닥면(1)에 위치하게 되고 경사진 부분에서 주 바퀴(40)가 빠지게 되어, 주 바퀴(40)와 바닥면의 접지력이 약해 로봇 청소기가 등반하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이 경우, 상기 바닥(1)과 접지하고 있는 후방 보조 바퀴(30)가 회전함으로써, 상기 본체(10)를 등반시킬 수 있을 것이다.

한편, 본 실시예에 도시되어 있지는 않으나, 일반적으로 로봇 청소기는 클리프 센서, 자이로 센서, 장애물 감지 센서 등의 다양한 센서를 장착하고 있으며, 상기 전달부(50)는 상기 센서들에 의해 수집된 정보에 의해 상기 본체(10)가 경사로 또는 장애물을 등반하고 있다고 판단되는 경우, 상기 후방 보조 바퀴(30)에 동력을 전달할 수 있을 것이다.

또한, 상기 전달부(50)는 상기 본체(10)의 빠른 주행을 위해 상기 후방 보조 바퀴(30)에 상시 동력을 전달하다가, 상기 본체(10)가 주행 시, 벽, 등반하지 못하는 장애물 등에 가로 막혀 회전할 시에 상기 후방 보조 바퀴(30)와 분리되어 상기 후방 보조 바퀴(30)가 상기 본체(10)의 회전을 보조하도록 할 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

1. 본체;
   상기 본체의 전후방에 배치되는 보조 바퀴;
   상기 보조 바퀴 사이에 배치되는 주 바퀴; 및
   상기 보조 바퀴에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부;를 포함하고,
   상기 전달부는,
   상기 보조 바퀴에 선택적으로 접촉되어 상기 보조 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조 바퀴는 전달부에 의해 주 바퀴와 독립적으로 동력을 제공받는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기
3. 제1항에 있어서,
   상기 전달부는,
   상기 보조 바퀴와 접촉하여 회전함으로써, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 회전부재;
   상기 회전부재에 동력을 제공하는 모터; 및
   상기 회전부재 및 상기 모터와 연결되고, 상기 본체에 대해 상하로 이동하여 상기 보조 바퀴와 상기 회전부재를 선택적으로 접촉시키는 제1부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보조 바퀴는, 상기 보조 바퀴의 회전축을 형성하고, 홈이 형성되는 고정부재;를 포함하고,
   상기 제1부재는, 상기 홈에 삽입되는 돌출부;를 포함하여,
   상기 돌출부가 상기 홈에 삽입됨으로써, 상기 보조 바퀴와 상기 회전부재를 정렬시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정부재는, 상기 고정부재의 양측에서 상기 홈을 향해 경사를 형성하는 가이드부;를 더 포함하고,
   상기 돌출부는, 상기 가이드부를 따라 상기 홈에 삽입되어, 상기 보조 바퀴의 회전축과 상기 회전부재의 회전축을 평행하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 전달부는, 상기 제1부재와 접촉하며, 상기 제1부재를 상하로 이동시키는 제2부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2부재는, 상기 본체에 대해 전후로 이동하는 제1접촉부;를 포함하고,
   상기 제1부재는 상기 제1접촉부의 전후 이동에 따라 상기 본체에 대해 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1접촉부는 경사면을 형성하고,
   상기 제1부재는 상기 제1접촉부의 경사면에 맞물리는 경사면을 형성하는 제2접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 본체;
   상기 본체의 전후방에 배치되는 보조 바퀴;
   상기 보조 바퀴 사이에 배치되는 주 바퀴;
   상기 보조 바퀴의 회전축을 형성하고, 상기 본체에 대해 회전 가능하게 구비되는 고정부재; 및
   상기 보조 바퀴에 선택적으로 동력을 제공하는 전달부;를 포함하고,
   상기 전달부는,
   상기 고정부재와 선택적으로 결합됨으로써, 상기 보조 바퀴를 상기 본체의 주행방향으로 정렬시키고, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 전달부는, 상기 본체에 대해 상하로 이동하고, 돌출부가 형성된 제1모듈;을 포함하고,
    상기 고정부재는, 상기 돌출부가 삽입되는 홈이 형성된 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 고정부재의 양측에서 상기 홈을 향해 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1모듈은, 상기 본체에 대해 상하로 이동함으로써, 상기 돌출부가 상기 경사면을 따라 상기 홈에 삽입되어 상기 보조 바퀴를 상기 본체의 주행방향으로 정렬하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
13. 제10항에 있어서,
    상기 제1모듈은,
    상기 보조 바퀴와 접촉하여 회전함으로써, 상기 보조 바퀴를 회전시키는 회전부재;
    상기 회전부재에 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 돌출부가 형성되고, 상기 회전부재 및 상기 모터와 연결되어 상기 본체에 대해 상하로 이동하는 제1부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
14. 제10항에 있어서,
    상기 전달부는, 상기 제1모듈과 접촉하며, 상기 제1모듈을 상하로 이동시키는 제2모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2모듈은 상기 본체에 대해 전후로 이동하고, 상기 제2모듈의 전후 이동에 따라 상기 제1모듈이 상기 본체에 대해 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.

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