(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6852854
(24)【登録日】2021年3月15日
(45)【発行日】2021年3月31日
(54)【発明の名称】上下左右回転式のロボット清浄機
(51)【国際特許分類】
F24F 7/003 20210101AFI20210322BHJP
【FI】
F24F7/00 A
【請求項の数】12
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2019-528570(P2019-528570)
(86)(22)【出願日】2017年12月19日
(65)【公表番号】特表2020-513527(P2020-513527A)
(43)【公表日】2020年5月14日
(86)【国際出願番号】KR2017014998
(87)【国際公開番号】WO2018128301
(87)【国際公開日】20180712
【審査請求日】2019年5月27日
(31)【優先権主張番号】10-2017-0000580
(32)【優先日】2017年1月3日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】514170813
【氏名又は名称】コーウェイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】COWAY CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(72)【発明者】
【氏名】ユン, バイヤン スー
(72)【発明者】
【氏名】キム, ハン スー
(72)【発明者】
【氏名】キム, ユン イオン
(72)【発明者】
【氏名】カン, タエ キョン
(72)【発明者】
【氏名】キム, ドン フイ
(72)【発明者】
【氏名】カン, サン ウー
【審査官】
柳本 幸雄
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第2016/0278593(US,A1)
【文献】
韓国登録実用新案第20−0333880(KR,Y1)
【文献】
米国特許出願公開第2016/0100733(US,A1)
【文献】
中国特許出願公開第105299862(CN,A)
【文献】
韓国公開特許第10−2014−0096971(KR,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 7/003
F04D 25/08
A47L
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を吸入して浄化した後に吐出する清浄部(100)と、
前記清浄部(100)の下段に位置して、自律走行が可能な走行部(200)と
を含み、
前記清浄部(100)は、前記走行部(200)に対して水平方向に回転可能である、ロボット清浄機。
【請求項2】
前記走行部(200)は、
ボディ(210)と、
前記ボディ(210)に固定されたボールベアリング(221)と、
前記ボールベアリング(221)上で回転可能に固定され、歯車を含むギア(222)と
を含み、
前記清浄部(100)の外側下段に下部カバー(112)が位置して、前記下部カバー(112)の中央において前記走行部(200)と連結される部分にウィンドウ下部カバー(114)が位置し、前記ウィンドウ下部カバー(114)の一側にギアヘッド(113)が位置して、
前記ギアヘッド(113)の外側が前記ギア(222)の内側に締結される、請求項1に記載のロボット清浄機。
【請求項3】
前記ギア(222)の歯車が、前記走行部(200)の動力部材のギアに係合される、請求項2に記載のロボット清浄機。
【請求項4】
前記ギア(222)の中央と前記ギアヘッド(113)の中央は開放されて、
開放された前記ギア(222)の中央と前記ギアヘッド(113)の中央を通過するようにコネクタ(225)が具備され、
前記コネクタ(225)によって前記清浄部(100)と前記走行部(200)が左右回転可能に連結される、請求項3に記載のロボット清浄機。
【請求項5】
開放された前記ギア(222)の中央と前記ギアヘッド(113)の中央を通過するようにケーブルが具備され、前記ケーブルを介して前記走行部(200)から前記清浄部(100)に電力と電気的信号が送受信される、請求項4に記載のロボット清浄機。
【請求項6】
前記清浄部(100)は、水平方向に360度回転可能である、請求項1に記載のロボット清浄機。
【請求項7】
前記清浄部(100)は、前記走行部(200)に対して水平方向への360度回転が可能であると同時に、前記走行部(200)に対して垂直方向への回転が可能である、請求項6に記載のロボット清浄機。
【請求項8】
前記清浄部(100)に空気吐出口が位置して、
前記清浄部(100)の垂直方向回転時、前記空気吐出口を介して空気が吐出される方向が上方または下方に変更される、請求項7に記載のロボット清浄機。
【請求項9】
前記清浄部(100)の外側下段には下部カバー(112)が位置して、前記下部カバー(112)の中央に前記走行部(200)と連結される部分にウィンドウ下部カバー(114)が位置し、
前記清浄部(100)は、空気を内側に吸入し、前記下部カバー(112)に締結されるガイドファン組立体(120)をさらに含み、
前記ガイドファン組立体(120)は、ガイドファン(122)を含み、
弧(arc)形状の上下運動ギアが前記ウィンドウ下部カバー(114)及び前記ガイドファン(122)のいずれか一つに位置して、ピニオンギアが前記ウィンドウ下部カバー(114)及び前記ガイドファン(122)の他の一つに位置して、
前記上下運動ギアが前記ピニオンギアに係合されて、前記清浄部(100)の垂直方向回転が可能である、請求項8に記載のロボット清浄機。
【請求項10】
前記下部カバー(112)は、半球形である、請求項9に記載のロボット清浄機。
【請求項11】
前記清浄部(100)の前面に前記空気吐出口が位置して、前記清浄部(100)の左側面、または右側面、または左側面と右側面の両方に空気吸入口が位置し、
前記空気吸入口は、前記ガイドファン組立体(120)に具備されたカバーフィルタ(124)であり、前記空気吐出口は、前記ガイドファン組立体(120)に具備された吐出グリル(129)であり、前記吐出グリル(129)は、前記清浄部(100)の前面に位置し、
前記前面は前記空気吐出口が向く第1の方向に向けられている、請求項9に記載のロボット清浄機。
【請求項12】
空気を吸入して浄化した後に吐出する清浄部(100)と、
前記清浄部(100)の下段に位置して自律走行が可能な走行部(200)と
を含み、
前記清浄部(100)は、前記走行部(200)に対して水平方向に360度回転が可能であり、前記走行部(200)に対して垂直方向への回転が可能であり、空気吸入方向及び空気吐出方向の上下左右の制御が可能である、ロボット清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、清浄部の上下左右の回転が可能なロボット清浄機に関する。
【背景技術】
【0002】
自律走行が可能なロボットが掃除の機能を実行するロボット掃除機(robot cleaner)が広く使用されている。また、自律走行が可能なロボットが、空気清浄の機能を実行するロボット清浄機(robot purifier)も特許文献1以降、継続的に開発されている。
【0003】
ロボット掃除機とは異なり、ロボット清浄機は、使用スペースのすべての床面をもれなく走行する必要がない代わりに、単位空間(例えば、一般的な家庭の場合、部屋、キッチン、リビングルームなど)内の一地点に走行して、該当空間の空気清浄が必要と判断されると、空気清浄を行う。
【0004】
空気清浄機で浄化された空気が吐出される方向を転換させる技術は、公知の技術である。
【0005】
しかし、空気清浄機は、ある場所に固定されるように設置され、空間全体の空気の循環のために、主に上方に吐出するという点からみると、空気が吐出される方向を転換する必要性が少ない。
【0006】
これに反して、ロボット清浄機は、移動しながら空気を清浄しなければならないため、空気の質が低下した空間に移動して、空気の質が良くない部分の空気を集中的に吸入するために使用することができ、空気吸入口の方向を調節することが望ましい。
【0007】
また、使用者によっては、使用者に向けて浄化された空気を集中的に吐出するようにしたり、または上方に吐出して単位空間全体に浄化された空気を循環させようとする。したがって、空気吐出口の方向を調節することもロボット清浄機に要求される機能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】韓国実用新案番号第20−0333880号
【特許文献2】米国特許登録番号第9,392,920号
【特許文献3】日本公開特許番号第2005−111432号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものである。
具体的には、空気吸入口と空気吐出口の方向を上下左右に回転させることができるロボット清浄機を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記のような課題を解決するための本発明の一実施形態は、空気を吸入して浄化した後に吐出する清浄部100;及び前記清浄部100の下段に位置して、自律走行が可能な走行部200を含み、前記清浄部100は、水平方向に360度回転が可能である、ロボット清浄機を提供する。
【0011】
また、前記清浄部100の外側下段に下部カバー112が位置して、前記下部カバー112の中央に前記走行部200と連結される部分にウィンドウ下部カバー114が位置し、前記ウィンドウ下部カバー114の一側にギアヘッド113が位置して、前記ギアヘッド113の外側が前記ギア222の内側に締結されることが望ましい。
【0012】
また、前記ギア222の歯車が前記走行部200の動力部材のギアに
係合されることが望ましい。
【0013】
また、前記ギア222の中央と前記ギアヘッド113の中央は開放されて、開放された前記ギア222の中央と前記ギアヘッド113の中央を通過するようにコネクタ225が具備され、前記コネクタ225によって前記清浄部100と前記走行部200が左右回転可能に連結されることが望ましい。
【0014】
また、開放された前記ギア222の中央と前記ギアヘッド113の中央を通過するようにケーブルが具備され、前記ケーブルを介して前記走行部200から前記清浄部100に電力と電気的信号が送受信されることが望ましい。
【0015】
また、前記清浄部100は、水平方向に360度回転が可能であると同時に、垂直方向への回転が可能であることが望ましい。
【0016】
また、前記清浄部100に空気吐出口が位置して、前記清浄部100の垂直方向回転時、前記空気吐出口を介して空気が吐出される方向が上方または下方に変更されることが望ましい。
【0017】
また、前記清浄部100の外側下段には下部カバー112が位置して、前記下部カバー112の中央に前記走行部200と連結された部分にウィンドウ下部カバー114が位置し、前記清浄部100は空気を内側に吸入し、前記下部カバー112に締結されるガイドファン組立体120をさらに含み、前記ガイドファン組立体120はガイドファン122を含み、弧(arc)形状の上下運動ギアが前記ウィンドウ下部カバー114及び前記ガイドファン122のいずれか一つに位置して、ピニオンギアが前記ウィンドウ下部カバー114及び前記ガイドファン122のうち他の一つに位置し、前記上下運動ギアが前記ピニオンギアに
係合されて、前記清浄部100の垂直方向の回転が可能であることが望ましい。
【0018】
また、前記下部カバー112は、半球形であることが望ましい。
【0019】
また、前記清浄部100の前面に前記空気吐出口が位置して、前記清浄部100の左側面、または右側面、または左側面と右側面の両方に空気吸入口が位置し、前記空気吸入口は、前記ガイドファン組立体120に具備されたカバーフィルタ124であり、前記空気吐出口は、前記ガイドファン組立体120に具備された吐出グリル129であり、前記吐出グリル129は、前記清浄部100の前面に位置することが望ましい。
【0020】
前記のような課題を解決するための本発明の他の実施形態は、空気を吸入して浄化した後に吐出する清浄部100;及び前記清浄部100の下段に位置して自律走行が可能な走行部200を含み、前記清浄部100は、水平方向に360度回転が可能であり、垂直方向への回転が可能であり、空気吸入方向及び空気吐出方向の上下左右の制御が可能である、ロボット清浄機を提供する。
【発明の効果】
【0021】
本発明によって、清浄部の上下左右に自由回転が可能で、これにより、空気吸入口と空気吐出口の方向調節が可能である。
【0022】
したがって、空気の質が低下した部分で集中的に空気を吸入する方式も可能で、使用者に直接的に浄化された空気を吐出する方式、単位空間全体の空気を循環させるために、上方に浄化された空気を吐出する方式などの自由な使用設定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本発明に係るロボット清浄機の前面上側から見た斜視図である。
【
図2】本発明に係るロボット清浄機の後面下側から見た斜視図である。
【
図3】本発明に係るロボット清浄機の前面上側から見た分解斜視図である。
【
図4】本発明に係るロボット清浄機の後面下側から見た分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
ロボット清浄機でフィルタリングされた空気が吐出される主面(main facade)が存在するところ、以下ではこれを「前面」と称する。
図2及び
図4を参照すると、ベース部に矢印が示されるが、矢印の方向が前面である。前面を基準に、その反対方向を「後面」と称する。
図1〜
図4に前面と後面はもちろん上面と下面の方向が示される。
【0025】
また、「前面」が進行する方向への移動を「前進」と呼び、その反対方向への移動を「後進」と称する。
【0026】
また、「左右回転」は、前面と後面に連結される水平方向への回転を意味し、「上下回転」は、上面と下面が連結される垂直方向への回転を意味する。
【0027】
ロボット清浄機の説明
図1〜
図4を参照して、本発明に係るロボット清浄機を詳細に説明する。
図3及び
図4は、分解斜視図を示すが、説明のために内側に実装される動力部材、センサー、バッテリー、基板、ケーブル等の一部の部品は、図示を省略した。
【0028】
本発明に係るロボット清浄機は、清浄部100と、走行部200と、ドッキング部300に区分することができる。
【0029】
清浄部100は、空気を吸入してフィルタリングした後に吐出する機能をする。
【0030】
清浄部100の主要部品は、上部カバー111と下部カバー112で保護されて内側に実装される。
【0031】
図面で清浄部100が球形状に示されるが、この場合、上部カバー111及び下部カバー112は半球形状である。後述するが、清浄部100の回転のために下部カバー112のみ半球形状であれば十分であり、上部カバー111の形状は、他のどのような形態であっても構わないことに注意する。
【0032】
下部カバー112の中央で走行部200と
連結される部分にウィンドウ下部カバー114が位置し、ウィンドウ下部カバー114の一側には、ウィンドウ下部カバー114と一体または別個にギアヘッド113が位置する。
【0033】
ギアヘッド113の外側凹凸がギア222の内側凹凸に連結される。これにより、ギア222回転時、清浄部100の左右回転が可能である。図面では、凹凸による連結として示されるが、スクリュー方式など、他のどのような方法で連結されても構わない。
【0034】
また、コネクタ225がギアヘッド113を通過して清浄部100の内側に動力を供給する。
【0035】
ガイドファン組立体120は、空気を清浄する部品である。
【0036】
ガイドファン組立体120のファン121は、動力部材(図示せず)から動力を伝達され回転して、空気を両側面から吸入してフィルタリングされるようにし、フィルタリングされた空気を吐出グリル129を介して吐出する。
【0037】
つまり、吐出グリル129が、空気吐出口として機能する。
【0038】
図示された図面では、吐出グリル129が位置する部分がロボット清浄機の前面を構成する。すなわち、本発明に係るロボット清浄機の前面でフィルタリングされた空気が吐出される構成である。もちろん、空気吐出口である吐出グリル129が前面ではなく、上面または後面に位置する構成も可能である。
【0039】
空気が吸入される部分は左右両側であるが、それぞれガイドファン122、空気清浄フィルタ123、カバーフィルタ124からなる。
【0040】
カバーフィルタ124は、清浄部100の外側に露出される部品であって、多数の微細孔が備えられていて吸入される空気を1次フィルタリングすると同時に、空気清浄フィルタ123を保護する。つまり、カバーフィルタ124が空気吸入口として機能する。
【0041】
空気清浄フィルタ123は、吸入された空気をフィルタリングする重要部品であって、従来知られている任意のフィルタを含んでもよい。例えば、脱臭フィルタ、ヘパフィルタなどがここに含まれてもよい。
【0042】
ガイドファン122は、空気清浄フィルタ123を通過した空気を内側に案内する。
【0043】
一方、図では、空気吐出口が前面に位置して、左右の両方に空気吸入口であるカバーフィルタ124が位置されたものとして示されるが、他の実施形態では、左右のいずれか一つだけにカバーフィルタ124が位置して、一側だけで空気が吸入される方式も可能である。
【0044】
また、空気吐出口が上面や後面に位置する場合、フィルタを含むガイドファン組立体120の位置も同様に前面、後面、上面などにその位置を変更することができる。
【0045】
走行部200は清浄部100を支持し、条件に応じて自律走行機能を実行して、ドッキング部300にドッキングされて電源を供給される。
【0046】
走行部200の外側にボディ210が具備される。ボディ210は、内側に実装されたバッテリー、基板、カメラ、電動部材、各種センサーなどを保護する。
【0047】
ボディ210の前面にディスプレイ部211が位置する。ディスプレイ部211は、充電状態、フィルタ状態、使用モードなどの様々な情報を出力する。
【0048】
ボディ210の後面にはカメラ216が位置する。
【0049】
走行部200の内側には、ボールベアリング221と、ギア222と、LED基板223と、基板カバー224が具備され、コネクタ225によって清浄部100と連結される。
【0050】
ボールベアリング221とギア222によって、走行部200上で清浄部100の回転が可能である。
【0051】
ギア222の歯車は走行部200内側の動力部材(図示せず)の他のギア(図示せず)に連結されることで回転可能である。ギア222の内側凹凸は、前述したギアヘッド113の外側凹凸に連結されて、清浄部100を左右回転させる。
【0052】
LED基板223上には、放射状に多数のLEDが位置する。
【0053】
基板カバー224がLED基板223の上部に置かれてこれを保護する。基板カバー224の一側には、リードスイッチ(図示せず)が具備される。ギア222には、磁石が位置するが、リードスイッチ(図示せず)を用いて正位置を確認することができる。マイクロスイッチまたは光センサーを用いて正位置を確認する方式も可能である。
【0054】
コネクタ225は、清浄部100と走行部200の結合時、清浄部100に向かって突出される部分であり、ギアヘッド113を通過することになる。コネクタ225の内側には、スリップリングワイヤー(図示せず)が具備されて、清浄部100の左右360度回転時にも走行部200と清浄部100とを連結するケーブルがねじれないようにすることができ、またはスリップリングワイヤーなしで、正回転と逆回転が繰り返すように設定して、ケーブルのよじれを防止することもできる。
【0055】
このように、コネクタ225によって清浄部100と走行部200が連結されることはもちろん、左右及び上下回転においても清浄部100と走行部200の分離ないし離脱を防止し、清浄部100の中心が維持される。
【0056】
走行部200の下面には、ベース230が位置する。
【0057】
ベース230には、走行部200を移動させる主車輪231と、これを補助する補助輪232が具備される。
【0058】
主車輪231及び補助輪232のいずれか一つには、ロボット清浄機の進行方向を転換させるための別の方向転換部材(図示せず)がさらに連結されてもよい。
【0059】
ベース230には、ドッキング部300が挿入されるドッキング溝233が具備され、ドッキング溝233内に本体接続端子238が具備される。本体接続端子238は、ドッキング部300のドッキング接続端子308に接続されてもよい。
【0060】
ドッキング溝233は、ロボット清浄機の後面を向くように形成される。
【0061】
ドッキング部300は、有線で外部から電力を供給され、ドッキング接続端子308を介して走行部200内のバッテリー(図示せず)に動力を供給する。
【0062】
ドッキング部300または走行部200のいずれか一つにセンサーが具備されて、他の一つに識別子が具備されてもよい。これにより、ドッキング部300とロボット清浄機との間の距離が確認可能である。
【0063】
ロボット清浄機の上下左右の回転方法の説明
本発明に係るロボット清浄機は、上部の清浄部100が左右360度回転(つまり、水平方向)が可能であると同時に、上下に所定の角度の回転(つまり、垂直方向)が可能である。上下所定の角度は、
図1に示された基準角度を中心に上下約45度であってもよいが、これは、清浄部100と走行部200との
連結方式及び
連結溝の形状に応じて調節可能である。
【0064】
このように、上下左右の回転がすべて可能な構造のために、清浄部100は球形状であることが望ましい。もちろん、前面が円形である円筒状、または上面が円形である円筒状であっても、本発明に係る概念を逸脱することなく可能である。
【0065】
前述したように、走行部200はボディ210に固定されたボールベアリング221と、ここに回転可能に固定され、歯車と内側凹凸を含むギア222を含む。
【0066】
ギア222の歯車は、走行部200の動力部材(図示せず)のギア(図示せず)に
係合されて、動力部材によってギア222が回転する。
【0067】
ギア222の内側凹凸は、清浄部100の外側下段のウィンドウ下部カバー112の下側末端に位置するギアヘッド113の外側凹凸に締結される。
【0068】
これにより、走行部200の動力部材によってギア222が回転すると、清浄部100が左右回転することになる。
【0069】
ここで、ギア222の中央とギアヘッド113の中央には開放されており、電力と電気的信号が送受信されるケーブルがここを貫通する。
【0070】
図面に示されるように、清浄部100が球形状であることを仮定して、上下回転方式を説明する。
【0071】
ここで、回転される範囲を考慮すると、清浄部100の下部カバー112のみ半球形であれば十分である。上部カバー111は、どのような形態であっても構わず、例えば、図に示すように半球形であって清浄部100が球形状であってもよいが、円筒形、四角形などのどのような形状であっても構わない。
【0072】
弧(arc)形状の上下運動ギアがウィンドウ下部カバー114またはガイドファン122のいずれか一つに位置して、ピニオンギアが他の一つに位置する。
【0073】
つまり、ウィンドウ下部カバー114に上下運動ギアが位置して、ガイドファン122にピニオンギアが位置する方式も可能であり、逆に、ウィンドウ下部カバー114にピニオンギアが位置して、ガイドファン122に上下運動ギアが位置する方式も可能である。
【0074】
上下運動ギアとピニオンギアが
係合された状態で動力が供給されると、コネクタ225などによって固定されたウィンドウ下部カバー114に対してガイドファン122が上下回転するようになり、これにより、ガイドファン組立体120及び上部カバー111と下部カバー112が上下回転することになる。
【0075】
以上、本明細書では、本発明を当業者が容易に理解して再現できるように、図面に示した実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者であれば、本発明の実施形態から様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するべきである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定められなければならない。
【符号の説明】
【0076】
100:清浄部
111:上部カバー
112:下部カバー
113:ギアヘッド
114:ウィンドウ下部カバー
120:ガイドファン組立体
121:ファン
122:ガイドファン
123:空気清浄フィルタ
124:カバーフィルタ
129:吐出グリル
200:走行部
210:ボディ
211:ディスプレイ部
216:カメラ
221:ボールベアリング
222:ギア
223:LED基板
224:基板カバー
225:コネクタ
230:ベース
231:主車輪
232:補助輪
233:ドッキング溝
238:本体の接続端子
300:ドッキング部
308:ドッキング接続端子