KR102839604B1

KR102839604B1 - 청소기용 배터리 및 청소기

Info

Publication number: KR102839604B1
Application number: KR1020240034911A
Authority: KR
Inventors: 임준형; 현기탁; 김한신; 한재훈; 황인규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2023-05-31
Filing date: 2024-03-13
Publication date: 2025-07-30
Anticipated expiration: 2044-03-13
Also published as: KR20240172025A; AU2024279044A1; AU2024282384A1; KR102839584B1; KR20250142264A; CN121358383A; CN121335654A; TW202512990A; KR20240172028A; WO2024248385A1; KR20250141660A; TW202504533A; KR20240172024A; KR20240172027A; WO2024248387A1

Abstract

본 발명은 배터리를 포함하는 청소기에 관한 것으로, 배터리는 배터리 바디에서 일 측으로 돌출된 돌출부와 돌출부에 배치되고 배터리 바디를 배터리 수용부에 선택적으로 고정하는 버튼을 포함하는 바, 손잡이를 분리하기 위하여 버튼의 작동이 용이하고, 버튼이 외측으로 돌출되지 않고 컴팩트하게 형성된 배터리를 형성할 수 있는 청소기에 관한 것이다.

Description

청소기용 배터리 및 청소기{BATTERY FOR CLEANER AND CLEANER}

본 발명은 청소기용 배터리 및 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리와 본체의 조립이 용이한 청소기용 배터리 및 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 전기를 이용하여 공기를 흡입하는 방식으로 작은 쓰레기나 먼지를 빨아들여 제품 속에 있는 먼지통에 채우는 가전기기로, 진공 청소기로 불리는 것이 일반적이다.

이러한 청소기는 사용자가 직접 청소기를 이동시키면서 청소를 수행하기 위한 수동 청소기와, 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 자동 청소기로 구분될 수 있다. 수동 청소기는 청소기의 형태에 따라, 캐니스터형 청소기, 업라이트 청소기, 핸디형 청소기 및 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

가정용 청소기에서는 과거 캐니스터형 청소기가 많이 사용되었지만, 최근에는 먼지통과 청소기 본체를 일체로 제공하여 사용 편의성이 좋아진 핸디형 청소기와 스틱 청소기가 많이 사용되는 추세이다.

캐니스티형 청소기는 본체와 흡입구가 고무호스나 파이프로 연결되어 있고 경우에 따라 흡입구에 솔을 끼어서 사용 가능하다.

핸디형 청소기(Hand Vacuum Cleaner)는 휴대성을 극대화시킨 것으로, 무게가 가볍지만 길이가 짧기 때문에 앉아서 청소 영역에 제한이 있을 수 있다. 따라서, 책상 또는 소파 위나, 자동차 안과 같이 국부적인 장소를 청소하는데 사용된다.

스틱 청소기는 서서 사용할 수 있어 허리를 숙이지 않고도 청소가 가능하다. 따라서 넓은 영역을 이동하면서 청소하는데 유리하다. 핸디형 청소기가 좁은 공간의 청소를 한다면, 스틱형은 그보다는 넓은 공간 청소를 할 수 있고 손에 닿지 않는 높은 곳의 청소를 할 수 있다. 최근에는 스틱 청소기를 모듈 타입으로 제공하여 다양한 대상에 능동적으로 청소기 타입을 변경하여 사용하기도 한다.

한편, 청소기는 청소 방식에 따라 습식 청소 방식 또는 건식 청소 방식으로 구분될 수 있다. 습식 청소 방식은 물 또는 스팀을 분사하여 청소영역을 청소하거나, 젖은 걸레로 청소영역을 청소하는 방식이다. 건식 청소 방식은 먼지를 빨아들이거나 솔로 문질러 청소하는 방식이다.

한편, 물걸레 중 스팀을 발생시키는 스팀기를 구비한 물걸레가 있다. 스팀기는 내부에 물을 저장하는 탱크를 포함하고, 탱크에 저장된 물을 기화하여 증기를 생성한다. 상기 스팀 물걸레는 발생된 스팀을 걸레에 공급하여, 스팀으로 걸레를 소독하고, 바닥에 존재하는 세균 등을 고온의 스팀으로 살균한다.

한국공개특허 KR10-2021-0024148A 에는 배터리의 후방 중앙에 버튼이 배치되고, 사용자는 상기 버튼을 눌러 배터리를 배터리 수용부로부터 분리할 수 있는 청소기가 개시되어 있다.

하지만, 상기의 청소기는 사용자에 의해 작동될 때 버튼의 적어도 일부가 배터리의 내부로 이동되므로, 배터리의 내부에 버튼이 이동되기 위한 공간을 구비하여야 하며, 배터리 내부 공간을 감소시키기 위해서는 버튼이 외부로 돌출될 수밖에 없다. 이에 따라, 공간의 효율적인 활용이 어렵다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 손잡이를 분리하기 위하여 버튼의 작동이 용이한 청소기용 배터리 및 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 버튼이 외측으로 돌출되지 않고 컴팩트하게 형성된 청소기용 배터리 및 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 컴팩트한 공간 내에서도 배터리 또는 인쇄회로기판에서 발생되는 발열을 최소화시킬 수 있는 청소기용 배터리 및 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 구성 부품을 서로 용이하게 조립할 수 있는 청소기용 배터리 및 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청소기용 배터리는, 상부 하우징; 상기 상부 하우징과 결합되어 내부에 배터리 셀 및 인쇄회로기판을 수용하는 공간을 형성하는 하부 하우징; 상기 인쇄회로기판과 결합되고, 단자가 구비된 커넥터;를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 비대칭의 판 형태로 형성된다.

구체적으로, 상기 인쇄회로기판은, 기판 바디; 상기 기판 바디의 길이 방향 일측 단부에서 연장 형성되고, 상기 커넥터와 결합되는 커넥터 연결부; 및 상기 기판 바디의 길이 방향 타측 단부에서 연장 형성되는 기판 연장부;를 포함한다.

이때, 상기 기판 연장부의 폭은, 상기 기판 바디의 폭보다 작을 수 있다.

구체적으로, 상기 기판 연장부의 폭은, 상기 기판 바디의 폭의 절반 이하일 수 있다.

이를 통하여, 배터리의 하우징 내부에서 공기가 유동하는 것을 유발할 수 있다.

한편, 상기 커넥터 연결부의 폭은, 상기 기판 바디의 폭의 절반 이상일 수 있다.

이를 통하여 인쇄회로기판에 실장된 회로에서 과열이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 기판 바디의 폭은, 상기 한 쌍의 측면 커버부 사이의 폭의 0.8배 이상일 수 있다. 이는 배터리를 제어하는 회로 뿐만 아니라 본체를 제어하는 회로가 함께 실장되기 때문이다.

한편, 상기 상부 하우징은, 상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부; 및 상기 상측 커버부의 양측 단부에서 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면 커버부;를 포함하고, 상기 기판 연장부의 폭 방향 양측 단부는, 상기 한 쌍의 측면 커버부 까지의 최단 거리가 다를 수 있다.

이를 통하여 내부 공기가 정체되는 것을 방지하여 공기의 열순환이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 상기 상측 커버부는, 상기 기판 바디의 적어도 일부와 마주보는 상측 커버면; 및 상기 기판 연장부의 적어도 일부와 마주보는 후측 커버면;을 포함하고, 상기 기판 바디에서 상기 상측 커버면까지의 최단거리보다, 상기 기판 연장부에서 상기 후측 커버면까지의 최단거리가 클 수 있다.

이를 통하여 배터리 셀 또는 인쇄회로기판에 열이 발생될 경우, 공기가 유동하면서 열을 방출시킬 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 청소기용 배터리는, 상기 배터리 셀의 적어도 일부를 감싸는 셀 홀더;를 더 포함하고, 상기 셀 홀더의 상단에서부터 상기 측면 커버부의 상단 까지의 최단 거리는 상기 셀 홀더의 상단에서부터 상기 상측 커버면까지의 최단거리보다 크고, 상기 셀 홀더와 상기 상측 커버면 사이에는 상기 기판 바디가 배치될 수 있다.

이때, 상기 상측 커버부는, 상기 상측 커버면의 좌우 방향 양측 단부에서 각각 상측으로 돌출 형성된 후, 서로 마주보는 방향으로 연장 형성된 결합 가이드부;를 더 포함하고, 상기 측면 커버부는 상기 결합 가이드부의 좌우 방향 양측 단부에서 연장 형성될 수 있다.

또한, 상기 측면 커버부의 상단은 상기 상측 커버면보다 높게 배치되고, 상기 배터리 셀의 전극은 상기 측면 커버부의 연직 하측에 배치될 수 있다.

즉, 상기 기판 바디의 양측 단부 및 후단 외측에는 공기가 유동할 수 있는 공간이 형성되고, 상기 공간의 높이는 상기 기판 바디와 상기 상부 하우징 사이의 간격보다 크게 형성될 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판 또는 배터리 셀에서 발생된 열이 공기와 함께 좌우 방향 양측 또는 후단으로 전달되어 열이 집중되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 인쇄회로기판에는, 상기 배터리 셀과 연결된 회로 및 청소기에 연결되는 회로가 함께 실장될 수 있다.

즉, 상기 인쇄회로기판에는, 상기 본체를 제어하는 인버터 회로가 실장될 수 있다.

한편, 상기 상부 하우징은, 상기 하부 하우징과의 결합을 고정시키는 한 쌍의 고정부;를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 고정부 사이에는 상기 커넥터 연결부가 배치될 수 있다.

또한, 상기 하부 하우징은, 상기 상부 하우징과의 결합을 고정시키는 한 쌍의 고정부;를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 고정부 사이에는 상기 커넥터가 배치될 수 있다.

한편, 상기 하부 하우징은, 상기 셀 홀더를 고정시키는 한 쌍의 셀 홀더 고정부;를 포함하며, 상기 인쇄회로기판의 상측에서 바라볼 때, 상기 한 쌍의 셀 홀더 고정부 사이에는 상기 커넥터 연결부가 배치될 수 있다.

또한, 상기 셀 홀더 고정부는 상기 기판 바디보다 전방에 배치될 수 있다.

이를 통하여, 조립 시에 작업용 공구가 용이하게 셀 홀더 고정부로 접근할 수 있다.

한편, 상기 하부 하우징은, 상기 배터리 셀 홀더의 전방을 덮는 전방 커버부;를 포함하고, 상기 커넥터는, 상기 상부 하우징보다 하측에 배치되고, 상기 전방 커버부보다 전방에 배치될 수 있다.

따라서, 커넥터에 먼지 등이 쌓이는 것을 방지할 수 있으면서도, 본체와는 용이하게 결합될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 청소기용 배터리에 따르면, 사용자가 배터리를 잡은 상태에서 손가락으로 버튼부를 눌러 용이하게 배터리를 분리시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 버튼부의 힌지 및 후크가 배터리의 하우징 내측에 배치되므로, 컴팩트한 형태를 가질 수 있는 효과가 있다.

또한, 컴팩트한 공간 내에서도 공기를 유동시킬 수 있도록 방열 공간 및 유로를 형성하여 배터리 또는 인쇄회로기판에서 발생되는 발열을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 작업용 공구의 접근이 용이하도록 배치하여 구성 부품을 서로 용이하게 조립할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 청소기의 본체로부터 배터리가 분리된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리의 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 정면도이다.
도 6은 도 3의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 상부 하우징을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 도 7의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 하부 하우징을 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 도 9의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 버튼부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 도 11을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 13은 도 12의 측면도이다.
도 14는 도 12의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 버튼부가 청소기의 본체에 결합된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 버튼부가 청소기의 본체와 결합이 해제된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 인쇄회로기판을 설명하기 위한 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 상부 하우징이 분리된 상태의 사시도이다.
도 19은 도 18의 평면도이다.
도 20 및 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 셀 홀더를 설명하기 위한 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 상부 하우징 및 인쇄회로기판이 분리된 상태의 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에서 청소기의 본체로부터 배터리가 분리된 상태를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

한편, 본 명세서에서 "바닥면"은 거실이나 방의 바닥면을 의미할 뿐만 아니라, 카펫 등과 같은 청소면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명에 따른 청소기(100)의 주요 구성요소를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

청소기(100)는 사용자가 수동으로 조작하는 청소기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 청소기(100)는 핸디형 청소기나, 스틱 청소기를 의미할 수 있다.

청소기(100)는 본체(110)를 포함할 수 있다. 본체(110)는 청소기(100)의 외관을 형성하고, 청소 시에 공기를 흡입하여 배출시키는 구성요소이다.

청소기의 본체(110)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

본체(110)는 본체 하우징(111), 흡입부(112), 먼지 분리부(미도시), 흡입 모터(미도시) 및 배출부(113)를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(100)는 지면 위에 먼지통(120) 및/또는 배터리(200)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 방향을 정의할 수 있다.

이때, 전방이란 본체 하우징(111)을 기준으로 흡입부(112)가 배치되는 방향이고, 후방이란 본체 하우징(111)을 기준으로 손잡이(131)이 배치되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 본체 하우징(111)에서 흡입부(112)를 바라볼 때를 기준으로 오른쪽에 배치되는 방향을 우측이라 부를 수 있고, 왼쪽에 배치되는 방향을 좌측이라 부를 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 지면 위에 먼지통(120) 및 배터리(200)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 지면과 수직한 방향을 따라 상측 및 하측을 정의할 수 있다.

본체(110)는 청소모듈(미도시)에 분리 가능하게 결합된다. 구체적으로, 본체(110)는 청소모듈(미도시)에 직접 결합될 수 있고, 연장관(미도시)을 통하여 간접적으로 결합될 수도 있다. 즉, 흡입부(112)는 청소모듈(미도시) 또는 연장관(미도시)에 결합된다.

청소모듈(미도시)에 흡입구가 형성된 경우, 흡입 모터(미도시)는 청소모듈(미도시)에 흡입력을 제공한다.

본체(110)는 연장관(미도시)과 연결될 수 있다. 본체(110)는 연장관(미도시)을 통해 청소모듈(미도시)과 연결될 수 있다. 본체(110)는 흡입 모터(미도시)를 통해 흡입력을 발생시키고, 연장관(미도시)을 통해 청소모듈(미도시)에 흡입력을 제공할 수 있다. 이 경우, 본체(110)에는 청소모듈(미도시)과, 연장관(미도시)을 통해 외부의 먼지가 유입될 수 있다.

본체 하우징(111)은 청소기(100)의 외형을 형성하고, 내부에 주요 구성요소들을 수납한다. 본체 하우징(111)에는 먼지 분리부(미도시)의 적어도 일부, 흡입 모터(미도시) 및 필터(미도시)가 구비될 수 있다.

흡입부(112)는 본체 하우징(111)과 연결될 수 있다. 흡입부(112)는 먼지를 포함한 공기가 본체(110)의 내부로 유입되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 흡입부(112)는 내부에 공기가 유입될 수 있는 유로(흡입 유로)가 형성될 수 있다.

흡입부(112)는 연장관(미도시)에 결합될 수 있다. 또는 흡입부(112)는 청소모듈(미도시)에 직접 결합될 수 있다.

배출부(113)는 본체 하우징(111)의 상단에 배치될 수 있다.

배출부(113)는 흡입 모터(미도시)를 통과한 공기를 외부로 배출하도록 구비될 수 있다. 배출부(113)에는 흡입 모터(미도시)를 통과한 공기가 토출되는 유로가 형성될 수 있다.

먼지 분리부(미도시)는 흡입 유로를 통하여 연장관(미도시)과 연통된다. 먼지 분리부는 연장관(미도시) 및 흡입 유로를 통해 내부로 흡입된 먼지를 분리할 수 있다.

먼지 분리부는 먼지통(120)과 연통될 수 있다. 보다 상세하게, 먼지 분리부의 적어도 일부는 먼지통(120)의 내부에 배치될 수 있다. 따라서, 먼지 분리부에서 분리된 먼지는 먼지통(120)에 집진되고, 공기는 먼지 분리부 외부로 배출된다.

먼지 분리부는 싸이클론 유동에 의해 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론일 수 있다. 즉, 먼지 분리부는 적어도 하나 이상의 싸이클론부를 포함할 수 있다. 따라서, 연장관(미도시)을 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 먼지 분리부의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다. 따라서, 먼지 분리부의 중심 축을 기준으로 싸이클론 유동이 발생할 수 있다.

흡입 모터(미도시)는 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시키는 구성요소이다.

흡입 모터(미도시)는 본체 하우징(111) 내에 수용된다. 흡입 모터(미도시)는 임펠러를 포함하여 회전에 의한 흡입력을 발생시킨다.

흡입 모터(미도시)는 먼지통(120)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 배치로, 흡입 모터(미도시)로 빨아들여지는 공기 중에서 일부 먼지는 중력에 의하여 먼지통(120)에 집진되고, 흡입 모터(미도시)의 수명이 증가하는 효과가 있다.

흡입 모터(미도시)는 먼지통(120)의 하류에 배치된다. 이러한 배치로, 흡입부(112)를 통하여 유입된 공기는, 먼지통(120) 내부에 배치된 먼지 분리부에서 여과된 후 흡입 모터(미도시)로 유입될 수 있다.

필터(미도시)는 유동하는 공기중에 포함된 이물질을 여과하는 구성요소이다. 필터는 프리필터 또는 헤파필터를 포함할 수 있다.

프리필터는 필터들 중 가장 상류에 배치되는 필터로, 메쉬 형상으로 형성되어 물리적으로 큰 먼지들을 일차로 여과한다. 프리필터는 메쉬의 간격보다 큰 먼지들을 물리적으로 여과하며, 다른 필터들의 수명을 향상시키는 구성요소이다.

헤파(HEPA: High Efficiency Particulate Air)필터는 미세먼지를 여과하는 구성요소이다. 일반적으로 헤파필터는 정전기력에 의하여 미세먼지를 여과한다. 헤파필터는 먼지통(120)에서 유입된 먼지에 포함된 미세먼지를 여과하여, 청소기(100) 외부로 미세먼지가 배출되는 것을 차단한다.

필터는 흡입 모터(미도시)의 상류 및/또는 하류에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 흡입 모터(미도시)로 유입되는 공기에서 먼지를 여과하여 흡입 모터(미도시)를 보호할 수 있다. 그리고, 흡입 모터(미도시)에서 외부로 배출되는 공기를 여과하여 먼지가 청소기(100)의 외부로 비산하는 것을 방지할 수 있다.

청소기(100)는 먼지통(120)을 포함할 수 있다. 먼지통(120)은 먼지 분리부(미도시)와 연통될 수 있다. 먼지통(120)은 먼지 분리부에서 분리된 먼지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 먼지통(120)은 원통 형태로 형성되고 내부에 먼지를 저장할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 또한, 먼지통(120)이 본체 하우징(111)과 결합된 상태에서, 먼지통(120)의 내부에는 먼지 분리부(미도시)의 적어도 일부가 배치될 수 있다.

먼지통(120)의 하측 면은 개방부가 형성되며 일부가 개방될 수 있다. 먼지통(120)은 개방된 하부면을 개폐하는 배출커버를 포함한다.

배출커버(미도시)는 먼지통(120)의 개방된 하부면을 커버하는 구성요소이다. 청소기(100)의 작동 시 흡입된 공기에 중의 먼지는 먼지통(120) 내부에 집진된다. 그리고, 먼지통(120) 내부에 집진된 먼지는 배출커버가 개방되면 외부로 배출될 수 있다.

배출커버는 먼지통(120)의 하측 면에 배치될 수 있다. 배출커버는 하방으로 개방된 먼지통(120)의 하부면을 선택적으로 개폐시킬 수 있다.

청소기(100)는 손잡이 어셈블리(130)를 포함한다. 손잡이 어셈블리(130)는 사용자에 의해 파지되는 구성요소이다.

손잡이 어셈블리(130)는 사용자에 의해 파지될 수 있는 손잡이(131)를 포함한다.

손잡이(131)는 파지 가능하게 형성된다. 일 예로, 손잡이(131)는 원기둥 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 또는, 손잡이(131)는 구부러진 원기둥 형태로 형성될 수 있다.

손잡이 어셈블리(130)는 청소모듈(미도시) 또는 본체(110)에 대한 제어명령을 입력하는 조작부(132)를 포함한다.

조작부(132)는 사용자로부터 명령을 입력받는 구성요소이다. 조작부(132)는 손잡이(131)의 상부에 배치될 수 있다.

조작부(132)의 전단은 조작부(132)의 후단보다 상부에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 가짐으로써, 사용자가 손잡이를 파지하면서 엄지손가락으로 조작부(132)를 눌러 조작할 수 있다.

배터리 결합부(133)는 본체(110)의 후방 하측에 배치될 수 있다. 배터리 결합부(133)는 먼지통(120)의 후방에 배치될 수 있다. 배터리 결합부(133)는 손잡이(131)의 하측에 배치될 수 있다.

배터리 결합부(133)에는 배터리(200)가 탈착 가능하게 결합된다. 배터리 결합부(133)는 배터리(200)가 슬라이드 방식으로 착탈 가능하게 결합된다. 구체적으로, 배터리 결합부(133)에는 전후 방향을 따라 가이드 레일(1331)이 형성될 수 있다. 가이드 레일(1331)은 배터리(200)에 형성된 결합 가이드부(211d)를 따라 이동될 수 있다. 배터리(200)는 배터리 결합부(133)의 후방에서 전방으로 이동하며 결합될 수 있고, 배터리 결합부(133)에서 후방으로 이동하며 분리될 수 있다.

청소기(100)는 연장관(미도시)을 포함한다. 연장관(미도시)은 청소모듈(미도시)에서 흡입한 공기를 본체(110)로 안내하는 구성요소이다.

연장관(미도시)은 전단이 청소모듈(미도시)에 결합되고, 후단이 본체(110) 또는 손잡이 어셈블리(130) 중 어느 하나에 택일적으로 결합된다.

연장관(미도시)은 일 단이 청소모듈(미도시)과 연통되고, 타 단이 본체(110)와 연통된다. 연장관(미도시)은 본체(110)의 흡입부(112)와 연통될 수 있다. 연장관(미도시)은 긴 원통 형상으로 형성된다.

도 3 내지 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리가 도시되어 있고, 도 7a, 도 7b 및 도 8에는 상부 하우징을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 9 및 도 10에는 하부 하우징을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 11 내지 도 14에는 버튼부를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 15 및 도 16에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 버튼부가 청소기의 본체에 결합 및 결합 해제된 상태를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 17에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리에서 인쇄회로기판을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있고, 도 18 및 도 19에는 상부 하우징이 분리된 상태 도면 도시되어 있으며, 도 20 및 도 21에는 셀 홀더를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있고, 도 22에는 상부 하우징 및 인쇄회로기판이 분리된 상태의 사시도가 도시되어 있다.

도 3 내지 도 22를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기용 배터리를 설명하면 다음과 같다.

배터리(200)는 흡입 모터(미도시)를 포함한 청소기(100)의 각 구성요소들에 전원을 공급하는 구성요소이다.

배터리(200)는 배터리 결합부(133)에 분리 가능하게 결합되고, 본체(110)에 전력을 공급한다.

배터리(200)가 배터리 결합부(133)에 결합된 상태에서, 배터리(200)는 손잡이(131)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 배터리(200)는 먼지통(120)의 후방에 배치될 수 있다.

즉, 흡입 모터(미도시)와 배터리(200)는 상하 방향으로 중첩되지 않도록 배치되고, 배치 높이 또한 다르게 될 수 있다. 손잡이(131)를 기준으로, 무게가 무거운 흡입 모터(미도시)가 손잡이(131)의 전방에 배치되고, 무게가 무거운 배터리(200)가 손잡이(131)의 하방에 배치되므로, 청소기(100) 전체적으로 무게가 고르게 분배될 수 있다. 이를 통해, 사용자가 손잡이(131)를 잡고 청소를 할 때, 사용자의 손목에 무리가 가는 것을 방지할 수 있다.

배터리(200)는 상부 하우징(210), 하부 하우징(220), 버튼부(230), 인쇄회로기판(240), 셀 홀더(250) 및 배터리 셀(260)을 포함한다.

상부 하우징(210) 및 하부 하우징(220)은 배터리(200)의 외형을 형성하고, 내부에 다른 구성요소들을 수납할 수 있는 공간을 형성한다.

상부 하우징(210)은 배터리(200)의 상부 외형을 형성하고, 손잡이(131)의 하측에 결합된다.

상부 하우징(210)은 하측이 개방된 박스 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부 하우징(210)은 상측 커버부(211), 상측 커버부(211)의 장축 방향 양측에서 하측으로 연장 형성된 한 쌍의 측면 커버부(212), 상측 커버부(211)의 전단에서 하측으로 연장 형성된 전방 커버부(213) 및 상측 커버부(211)의 후단에서 하측으로 연장 형성된 후방 커버부(214)를 포함할 수 있다.

상측 커버부(211)는 손잡이(131)의 하측과 결합되도록, 손잡이(131)의 하측의 형상에 대응한 형태로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상측 커버부(211)는 평판 형태로 형성된 상측 커버면(211a) 및 상측 커버면(211a)에서 상측으로 돌출된 형태로 단을 이루어 형성된 후측 커버면(211b)을 포함할 수 있다. 이때, 상측 커버면(211a)은 좌우 방향 폭이 일정한 형태로 형성되되 후측은 반원 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상측 커버면(211a)은 직사각형의 면의 후측에 반원 형태의 면이 연결된 형태일 수 있다. 이때, 상측 커버면(211a)의 좌우 방향 폭은 손잡이(131)의 하단의 좌우 방향 폭과 같을 수 있다. 그리고, 후측 커버면(211b)은 상측 커버면(211a)과 소정 높이 차이를 두고 형성될 수 있다. 후측 커버면(211b)은 직사각형의 평면에서 반원을 제거한 형태로 형성될 수 있다(도 7a 참조). 그리고, 상측 커버면(211a)의 후단과 후측 커버면(211b)의 전단은 스토퍼벽(211c)에 의하여 연결될 수 있다. 즉, 스토퍼벽(211c)은 상측 커버면(211a)의 후측 외곽에서 상측으로 연장 형성되어, 후측 커버면(211b)의 전측 외곽과 연결되는 면을 의미할 수 있다.

이러한 구성으로, 손잡이(131)의 하단은 상측 커버면(211a)을 따라 슬라이드 이동된 후, 스토퍼벽(211c)과 접촉되어 이동이 제한될 수 있다.

한편, 상측 커버부(211)는 한 쌍의 결합 가이드부(211d)를 더 포함한다. 결합 가이드부(211d)는 상측 커버면(211a)에서 상측으로 돌출 형성될 수 있다. 구체적으로, 결합 가이드부(211d)는 상측 커버면(211a)의 장축 방향 양측에 대칭적으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합 가이드부(211d)는 상측 커버면(211a)의 좌우 방향 양측 단부에서 각각 상측으로 소정 높이만큼 돌출 형성된 후, 서로 마주보는 방향으로 소정 길이만큼 연장 형성될 수 있다. 이때, 한 쌍의 결합 가이드부(211d) 사이의 최단 거리는 손잡이(131)의 하단의 좌우 방향 폭보다 작다. 즉, 결합 가이드부(211d)는 일종의 가이드 레일과 같은 역할을 수행할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 배터리(200)가 결합될 때, 손잡이(131)의 하단이 결합 가이드부(211d)를 따라 슬라이드 이동되어 안정적으로 결합될 수 있다. 또한, 배터리(200)가 먼지통(120) 및 손잡이 어셈블리(130)와 결합된 상태에서, 배터리(200)가 상하 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 결합 가이드부(211d)는 후술할 버튼 결합부(215)의 상측에 형성될 수 있다. 이때, 결합 가이드부(211d)의 상단과 버튼 결합부(215)의 손잡이 진입면(215a) 사이의 높이차는 상측 커버면(211a)과 결합 가이드부(211d)의 상단 사이의 높이차보다 크다. 이러한 구성으로, 손잡이(131)의 하단이 진입하는 공간을 넓게 제공하여, 사용자가 손쉽게 손잡이(131)와 배터리(200)를 결합시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 한 쌍의 측면 커버부(212)는 서로 대칭적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 측면 커버부(212)는 상측 커버부(211)를 기준으로 하방으로 연장 형성되되, 소정 곡률을 갖는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상측 커버부(211)와 한 쌍의 측면 커버부(212)는 서로 연속된 면의 형태로 연결될 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 측면 커버부(212)는 한 쌍의 결합 가이드부(211d)와 연결되어 연속적인 면의 형태로 형성될 수 있다. 이러한 구성으로, 배터리(200)에 충격이 인가될 경우, 충격이 배터리(200)의 특정 위치에 집중되는 것을 방지할 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 결합 가이드부(211d)와 측면 커버부(212)의 경계는 손잡이(131)와 마주보는 면이 존재하는지 여부로 판단할 수 있다. 즉, 결합 가이드부(211d)는 손잡이(131)와 결합된 상태에서 손잡이(131)와 마주보는 면 및 그 연직 상방 부분을 포함하고, 측면 커버부(212)는 청소기(100)의 외측을 향하는 부분을 의미할 수 있다.

전방 커버부(213)는 상부 하우징(210)의 전방을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 전방 커버부(213)는 상측 커버부(211)의 전단에서 하방으로 연장 형성될 수 있다. 전방 커버부(213)는 상측 커버면(211a)의 전단에서 하방으로 연장 형성될 수 있다.

한편, 전방 커버부(213)가 형성된 상하 방향 높이는 측면 커버부(212)가 상하 방향으로 형성된 높이보다 작다. 즉, 측면 커버부(212)의 하단과 전방 커버부(213)의 하단 사이에는 높이차가 발생될 수 있다. 그리고, 상기의 높이차로 인하여 상부 하우징(210)의 전방 하측에는 소정 높이의 공간이 형성될 수 있다. 상기의 공간을 통하여 후술할 인쇄회로기판(240)과 본체(110)를 전기적 및/또는 신호적으로 연결시키는 커넥터(245)가 상부 하우징(210)의 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(240)의 적어도 일부 및/또는 커넥터(245)는 상기 공간(이하, 커넥터 통과홀(213a))을 통과하여 상부 하우징(210)의 외부에 배치될 수 있다.

한편, 전방 커버부(213)에는 고정부(213b)가 형성될 수 있다. 고정부(213b)는 전방 커버부(213)에서 후방으로 돌출되도록 배치될 수 있고, 돌출된 부분에 홈 또는 홀이 형성될 수 있다. 고정부(213b)는 나사 등의 결합 부재를 통하여 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)의 결합을 고정시킬 수 있다.

후방 커버부(214)는 상부 하우징(210)의 후방을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 후방 커버부(214)는 상측 커버부(211)의 후단에서 하방으로 연장 형성될 수 있다. 후방 커버부(214)는 상측 커버부(211)의 후측 커버면(211b) 후단에서 하방으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 실시예에 따라 후측 커버면(211b)의 후단과 후방 커버부(214)는 곡면을 이루며 연속된 면의 형태로 연결될 수 있다. 이를 통하여, 외력이 인가될 때 충격이 특정 위치에 집중되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상부 하우징(210)은 버튼 결합부(215)를 더 포함한다. 버튼 결합부(215)는 한 쌍의 측면 커버부(212)가 전방으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 버튼 결합부(215)는 한 쌍의 결합 가이드부(211d)가 전방으로 연장 형성될 수 있다. 버튼 결합부(215)는 적어도 일부가 전방 커버부(213)보다 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

한편, 버튼 결합부(215)는 상측 커버면(211a)의 좌우 방향 양측에서 전방으로 연장 형성되되, 전방으로 갈수록 하방 경사지게 형성된 진입면(215a)을 포함할 수 있다.

한편, 한 쌍의 버튼 결합부(215)가 서로 마주보는 내측에는 인쇄회로기판(240)의 커넥터(245)가 배치될 수 있다.

그리고, 버튼 결합부(215) 각각에는 후술할 버튼부(230)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 버튼 결합부(215)의 외측(내측의 반대 방향)에는 버튼부(230)가 힌지 결합될 수 있다. 예를 들어, 버튼 결합부(215) 각각에는 버튼부(230)의 바닥과 서로 마주보는 면이 형성되고, 버튼부(230)의 힌지 돌기와 상대 회전 가능하게 결합되는 힌지홈(215b)이 형성될 수 있다.

한편, 상부 하우징(210)에는 하부 하우징(220)과 결합되는 체결부(216)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 체결부(216)는 측면 커버부(212) 및 후방 커버부(214)의 내측 면에서 돌출 형성될 수 있다. 일 예로, 체결부(216)는 일종의 후크 형태로 돌출 형성될 수 있다.

이때, 체결부(216)는 복수 개 형성되되, 소정 거리 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 체결부(216)는 한 쌍의 측면 커버부(212) 각각에 한 쌍, 후방 커버부(214)에 한 쌍 형성될 수 있다. 이를 통하여, 배터리(200)의 전방 또는 후방에 외력이 인가되더라도 결합력을 유지할 수 있고, 배터리(200)의 좌측 또는 우측에 외력이 인가되더라도 결합력을 유지시킬 수 있다.

이와 같은 구성으로, 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)이 끼워지면, 상부 하우징(210)의 체결부(216)와 후크 결합될 수 있다.

상부 하우징(210)의 전체적인 형태를 보면, 상부 하우징(210)의 상면 중 일부는 하방으로 함몰된 홈을 형성할 수 있다. 상기의 홈에는 손잡이(131)의 하단이 삽입될 수 있다. 또한, 상기의 홈 양쪽 측면에는 손잡이(131)의 하단의 슬라이드 이동되는 것을 가이드하는 가이드 레일이 형성될 수 있다. 이러한 구성으로, 사용자가 손잡이(131)의 하단을 가이드 레일에 끼운 후 슬라이드 이동시켜 순쉽게 결합시킬 수 있고, 안정적으로 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상부 하우징(210)의 내부에는 인쇄회로기판(240)이 수용될 수 있다. 따라서, 상부 하우징(210)은 인쇄회로기판(240)을 내부에 수용하여 외부의 충격이나 수분으로부터 보호할 수 있다.

한편, 상부 하우징(210)의 내부 구조는 상부 하우징(210)의 외형에 대응하여 형성된다. 즉, 상부 하우징(210)의 내부 공간의 좌우 방향 폭은, 상측 커버면(211a)의 폭보다 크다. 이는 상부 하우징(210)의 내부 공간은 상측 커버면(211a)의 좌우 방향 공간 및 측면 커버부(212)의 좌우 방향 공간을 포함하기 때문이다.

또한, 상부 하우징(210)의 내부 공간의 전후 방향 길이(장축 방향 길이)도 상측 커버면(211a)의 길이보다 크다. 이는 상부 하우징(210)의 내부 공간은 상측 커버면(211a)의 전후 방향 공간 및 후측 커버면(211b)의 전후 방향 공간을 포함하기 때문이다.

한편, 후측 커버면(211b)의 하측 공간의 높이는 상측 커버면(211a)의 하측 공간의 높이보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 측면 커버부(212)의 하측의 공간의 높이는 상측 커버면(211a)의 하측 공간의 높이보다 크게 형성될 수 있다.

한편, 인쇄회로기판(240)이 상부 하우징(210) 내에 배치된 상태를 기준으로 상부 하우징(210)의 내부 공간을 설명하면 다음과 같다. 인쇄회로기판(240)이 상부 하우징(210) 수용되면, 상측 커버부(211)가 인쇄회로기판(240)의 상측을 덮을 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(240)은 상측 커버면(211a)과 소정 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 이때의 간격은 전체적인 부피 감소를 위하여 매우 좁을 수 있다. 다만, 상기와 같이 인쇄회로기판(240)과 상측 커버면(211a) 사이의 간격이 좁은 경우, 인쇄회로기판(240)에서 발생되는 열이 대류를 통하여 순환되지 않고 그 자리에 누적될 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 배터리(200)에서는 인쇄회로기판(240)의 양 측면 단부 및 후측 단부의 상측에는 소정 높이의 공간이 형성될 수 있다. 이 때의 공간은 인쇄회로기판(240)과 상측 커버면(211a) 사이의 간격보다 큰 높이차를 제공할 수 있다. 이를 통하여 인쇄회로기판(240)에서 발생될 수 있는 열을 상기의 공간(이하 방열 공간(217))으로 방출할 수 있고, 인쇄회로기판(240)이 과열되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다(도 6 참조).

하부 하우징(220)은 배터리(200)의 하부 외형을 형성하고, 상부 하우징(210)과 결합하여 내부에 인쇄회로기판(240) 및 배터리 셀(260)을 포함한 부품을 수용할 수 있는 공간을 제공한다.

하부 하우징(220)은 상측이 개방된 박스 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 하부 하우징(220)은 하측 커버부(221), 하측 커버부(221)의 장축 방향 양측에서 상측으로 연장 형성된 한 쌍의 측면 커버부(222), 하측 커버부(221)의 전단에서 상측으로 연장 형성된 전방 커버부(223) 및 하측 커버부(221)의 후단에서 상측으로 연장 형성된 후방 커버부(224)를 포함할 수 있다.

하측 커버부(221)는 평판 형태로 형성되고, 상측 면에 셀 홀더(250) 및 배터리 셀(260)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 하측 커버부(221)는 직사각형의 평판 형태로 형성되어 상측 면에 셀 홀더(250)가 배치되어 셀 홀더(250) 내부에 배치된 배터리 셀(260)을 지지할 수 있다.

한 쌍의 측면 커버부(222)는 서로 대칭적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 측면 커버부(222)는 하측 커버부(221)를 기준으로 상방으로 연장 형성되되, 소정 곡률을 갖는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 즉, 하측 커버부(221)와 한 쌍의 측면 커버부(222)는 서로 연속된 면의 형태로 연결될 수 있다. 이러한 구성으로, 배터리(200)에 충격이 인가될 경우, 충격이 배터리(200)의 특정 위치에 집중되는 것을 방지할 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있다.

전방 커버부(223)는 하부 하우징(220)의 전방을 덮도록 형성될 수 있다. 전방 커버부(223)는 배터리 셀(260)의 전방을 덮을 수 있다. 예를 들어, 전방 커버부(223)는 하측 커버부(221)의 전단에서 상방으로 연장 형성될 수 있다.

한편, 하부 하우징(220)의 전방 커버부(223)는 상부 하우징(210)의 전방 커버부(213)보다 후측에 배치될 수 있다. 즉, 하부 하우징(220)의 전방 커버부(223)와 상부 하우징(210)의 전방 커버부(213)는 서로 맞닿는 위치에 배치되지 않을 수 있다. 다시 말하면, 하부 하우징(220)의 전방 커버부(223)와 상부 하우징(210)의 전방 커버부(213) 사이에는 단차가 존재할 수 있다. 이는 커넥터(245)의 상측은 전방 커버부(213)에 의하여 덮이되, 커넥터(245)의 하측은 청소기(100)와의 연결을 위하여 외부에 노출되도록 하기 위함이다. 즉, 커넥터(245)는 상부 하우징(210)보다 하측에 배치되고, 하부 하우징(220)의 전방 커버부(223)보다 전방에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 커넥터(245)에 먼지 등이 쌓이는 것을 방지할 수 있으면서도, 본체(110)와는 용이하게 결합될 수 있다.

한편, 전방 커버부(223)가 형성된 상하 방향 높이는 측면 커버부(222)가 상하 방향으로 형성된 높이와 같을 수 있으나 이에 한정적인 것은 아니고, 실시예에 따라 높이차가 발생할 수 있다. 상기 높이차가 발생된 경우, 상기 높이차로 인하여 발생된 공간을 인쇄회로기판(240)이나 커넥터(245)의 적어도 일부가 통과할 수 있다.

한편, 전방 커버부(223)에는 고정부(223a)가 형성될 수 있다. 고정부(223a)는 전방 커버부(223)에서 전방으로 돌출되도록 배치될 수 있고, 돌출된 부분에 홈 또는 홀이 형성될 수 있다. 고정부(223a)는 나사 등의 결합 부재를 통하여 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)의 결합을 고정시킬 수 있다.

후방 커버부(224)는 하부 하우징(220)의 후방을 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 실시예에 따라 후측 커버부(221)의 후단과 후방 커버부(224)는 곡면을 이루며 연속된 면의 형태로 연결될 수 있다. 이를 통하여, 외력이 인가될 때 충격이 특정 위치에 집중되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 하부 하우징(220)은 버튼 결합부(225)를 더 포함한다. 버튼 결합부(225)는 한 쌍의 측면 커버부(222)가 전방으로 연장 형성될 수 있다. 버튼 결합부(225)는 적어도 일부가 전방 커버부(223)보다 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

그리고, 버튼 결합부(225) 각각에는 후술할 버튼부(230)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 버튼 결합부(225)의 외측(버튼 결합부(225)가 마주보는 방향의 반대 방향)에는 버튼부(230)가 힌지 결합될 수 있다. 예를 들어, 버튼 결합부(225) 각각에는 버튼부(230)의 바닥과 서로 마주보는 면이 형성되고, 버튼부(230)의 힌지 돌기와 상대 회전 가능하게 결합되는 힌지홈(225b)이 형성될 수 있다.

한편, 버튼부(230)와 버튼 결합부(225) 사이에는 스프링이 배치될 수 있다. 구체적으로, 버튼 결합부(225)에는 탄성부재(235)의 일측 단부가 접촉 지지될 수 있는 탄성부재 결합부(225c)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄성부재 결합부(225c)는 원형의 평면 형태로 형성되되, 그 외곽에는 적어도 하나 이상의 리브가 돌출 형성되어, 탄성부재(235)의 결합 위치를 가이드할 수 있다.

한편, 하부 하우징(220)에는 상부 하우징(210)과 결합되는 체결부(226)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 체결부(226)는 측면 커버부(222) 및 후방 커버부(224)의 내측 면에서 돌출 형성되되, 상측을 향하여 연장되어 측면 커버부(222) 및 후방 커버부(224)의 상단보다 높게 연장될 수 있다. 체결부(226)의 상측 일부에는 후크가 걸릴 수 있도록 홈 또는 홀이 형성될 수 있다.

이때, 체결부(226)는 복수 개 형성되되, 소정 거리 간격을 두고 형성될 수 있다. 예를 들어, 체결부(226)는 한 쌍의 측면 커버부(222) 각각에 한 쌍, 후방 커버부(224)에 한 쌍 형성될 수 있다. 이를 통하여, 배터리(200)의 전방 또는 후방에 외력이 인가되더라도 결합력을 유지할 수 있고, 배터리(200)의 좌측 또는 우측에 외력이 인가되더라도 결합력을 유지시킬 수 있다.

한편, 하부 하우징(220)에는 셀 홀더 고정부(227)가 형성될 수 있다. 셀 홀더 고정부(227)는 전방 커버부(223)보다 후측에 형성될 수 있고, 측면 커버부(222)보다 내측에 형성될 수 있다. 또한, 상측에서 바라볼 때, 셀 홀더 고정부(227)는 기판 바디(241)보다 전방에 배치될 수 있다. 셀 홀더 고정부(227)는 나사 등의 결합 부재가 결합될 수 있도록 홈 형태로 형성될 수 있다. 이를 통하여 셀 홀더(250)와 하부 하우징(220)을 고정시킬 수 있다.

따라서, 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)이 결합된 배터리(200)의 하우징의 전체적인 형태를 살펴보면, 직육면체와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 배터리(200)의 하우징의 내부에는 인쇄회로기판(240)과 셀 홀더(250) 및 배터리 셀(260)이 수용될 수 있다.

한편, 상부 하우징(210)의 버튼 결합부(215)와 하부 하우징(220)의 버튼 결합부(225)는 직육면체 형상으로 형성된 배터리(200)의 하우징 좌우 양측에서 전방으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 버튼 결합부(215, 225)에는 버튼부(230)가 결합될 수 있다.

버튼부(230)는 배터리(200)를 배터리 결합부(133)에 고정하거나, 배터리 결합부(133)로부터 분리하는 구성요소이다. 버튼부(230)는 버튼 결합부(215, 225)에 배치되고, 배터리(200)의 하우징을 배터리 결합부(133)에 선택적으로 고정한다.

버튼부(230)는 버튼 결합부(215, 225)에 배치된다. 본 발명에 따르면, 버튼부(230)는 배터리(200)의 하우징의 내측으로 이동되면서 배터리 결합부(133)로부터 해제된다.

이때, 버튼부(230)의 후크가 이동될 수 있도록 버튼부(230)의 내측에 여유공간이 형성되어야 하며, 이로 인해 종래기술들은 버튼부(230)는 배터리(200)의 하우징의 외측으로 돌출될 수밖에 없었다.

하지만, 본 발명에 따르면, 버튼부(230)는 버튼 결합부(215, 225)에 배치됨으로써, 버튼부(230)의 외측단이 배터리(200)의 하우징의 측면과 동일한 면 상에 배치될 수 있고, 배터리(200)의 형상이 보다 컴팩트해지는 효과가 있다.

버튼 결합부(215, 225)는 전방으로 돌출된다. 이러한 배치를 가짐으로써, 배터리(200)와 배터리 결합부(133)가 접촉하는 면적이 증가하게 되므로, 배터리(200)가 배터리 결합부(133)에 보다 안정적으로 지지되는 효과가 있다.

이러한 배치를 가짐으로써, 사용자는 한 손으로 배터리(200)를 쥔 상태로 버튼부(230)를 눌러 손쉽게 배터리(200)를 분리할 수 있다.

또한, 한 쌍의 버튼부(230)는 커넥터(245)의 좌우 방향 양측을 덮는 위치에 배치된다. 이를 통하여, 버튼부(230) 및 버튼 결합부(215, 225)가 커넥터(245)의 양측을 보호할 수 있다.

이를 통하여 배터리(200)가 본체(110)에 결합된 상태를 기준으로, 커넥터(245)의 좌우는 버튼부(230) 및 버튼 결합부(215, 225)가 보호하고, 커넥터(245)의 상측은 손잡이 어셈블리(130)가 보호하므로, 커넥터(245)와 본체(110)의 연결에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.

버튼부(230)는 가압부(231), 힌지(232), 후크(233) 및 스토퍼(234)를 포함할 수 있다.

가압부(231)는 버튼부(230)를 구동하는 구성요소이다. 가압부(231)는 외력에 의해 가압되면 작동을 개시한다. 가압부(231)는 사용자의 손가락에 의하여 가압되어 버튼부(230)를 회전시킬 수 있다.

가압부(231)는 좌측면 및 우측면이 넓고, 전면/후면/상부면/하부면이 좁은 판 형상으로 형성될 수 있다.

가압부(231)는 배터리(200)의 외형의 일부를 구성할 수 있다. 구체적으로, 배터리(200)의 하우징의 좌측면 일부 또는 우측면 일부에는 홈이 형성되고, 상기 홈에 가압부(231)가 배치되어 상기 홈의 외측을 덮을 수 있다.

한편, 버튼부(230)는 가압부(231)의 내측 면에서 돌출 형성되고, 탄성부재(235)가 결합되는 탄성부재 홀더(231a)를 더 포함할 수 있다. 탄성부재 홀더(231a)는 탄성부재(235)의 위치를 고정한다.

힌지(232)는 버튼부(230)를 회전시키는 기준이 되는 구성요소이다. 힌지(232)는 가압부(231)의 후단에 배치되고, 배터리(200)의 하우징에 회전 가능하게 결합된다.

힌지(232)는 가압부(231)에서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 힌지(232)는 가압부(231)의 후단 상하측 면에서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다.

힌지(232)는 배터리(200)의 하우징에 형성된 힌지홈(215b, 225b)에 회전 가능하게 결합된다.

이때, 한 쌍의 힌지홈(215b, 225b)을 서로 연결한 가상의 연장선(L1)은 전방 커버부(213, 223)보다 후방에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 사용자의 조작력이 인가되더라도 상부 하우징(210) 및 하부 하우징(220)이 이를 지지할 수 있다.

또한, 한 쌍의 힌지홈(215b, 225b)을 서로 연결한 가상의 연장선(L1)은 셀 홀더(250)의 전단보다 전방에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 사용자가 버튼부(230)를 조작하는 조작력이 배터리 셀(260)로 인가되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 힌지(232)는 버튼부(230)를 회전시킬 수 있는 중심축을 제공할 수 있다. 그러므로, 힌지(232)를 축으로 하여 버튼부(230)는 배터리(200)의 좌우 측면에서 회전될 수 있다.

힌지(232)는 배터리 셀(260)의 외측에 배치된다. 전후 방향을 기준으로, 힌지(232)는 배터리 셀(260)보다 전방에 배치될 수 있다. 또한, 좌우 방향을 기준으로, 힌지(232)는 배터리 셀(260)보다 외측에 배치될 수 있다. 또한, 좌우 방향을 기준으로, 힌지(232)는 배터리 셀(260)의 좌우 방향 양측 단부를 감싸는 셀 홀더(250)의 좌우 방향 양측 단부와 동일선 상에 배치될 수 있다.

이러한 배치를 통하여, 사용자가 버튼부(230)를 눌러 조작하거나, 버튼부(230)가 배터리 결합부(133)에 체결되는 과정에서 충격이 힌지(232)로 인가되더라도, 그 충격이 배터리 셀(260)에 전달되는 것을 피할 수 있다.

후크(233)는 배터리(200)를 배터리 결합부(133)에 고정하는 구성요소이다. 후크(233)는 가압부(231)의 전단에 배치되고, 배터리 결합부(133)에 걸릴 수 있도록 구비된다.

후크(233)는 가압부(231)의 전단에서 전방으로 돌출되도록 형성된다.

이때, 후크(233)는 쐐기 형상으로 형성되어, 배터리 결합부(133)에 형성된 후크 걸림턱(1332)에 걸려 고정될 수 있다.

후크(233)는 비작동시 배터리 셀(260)의 좌우 방향 외측에 배치되고, 사용자에 의하여 가압부(231)가 회전되면 배터리 셀(260)의 좌우 방향 내측에 배치된다. 즉, 도 19를 참조하면, 배터리 셀(260)의 좌우 방향 단부는 한 쌍의 가상의 배터리 셀 배치선(L2) 상에 배치된다. 여기에서, 한 쌍의 배터리 셀 배치선(L2) 사이를 내측이라고 할 수 있고, 내측에서 멀어지는 방향을 외측이라고 할 수 있다. 후크(233)가 결합부(133)에 결합되어 있거나, 배터리(200)가 분리되어 있는 상태에서는 후크(233)의 적어도 일부는 한 쌍의 배터리 셀 배치선(L2)의 연장선보다 외측에 배치될 수 있다. 한편, 사용자에 의하여 가압부(231)가 눌리면, 후크(233)는 한 쌍의 배터리 셀 배치선(L2)의 내측으로 이동될 수 있다.

이러한 배치를 가짐으로써, 배터리(200)를 배터리 결합부(133)로부터 해제하기 위하여 버튼부(230)가 이동되어야 하는 최소한의 공간을 확보할 수 있음과 동시에, 배터리(200)의 공간을 효율적으로 가져갈 수 있다는 효과가 있다.

한편, 배터리(200)가 배터리 결합부(133)에 결합되는 방향을 제1방향이라고 할 때, 힌지(232)는 배터리 셀(260)로부터 제1방향에 교차되는 제2방향을 따라 동일선상 이거나 외측에 배치되고, 후크(233)는 배터리 셀(260)로부터 제1방향을 따라 외측에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1방향은 전방이고, 제2방향은 측방(좌우 방향)이다. 즉, 힌지(232)는 L2 선상 또는 L2의 외측에 배치된다. 후크(233)는 배터리 셀(260)의 전단보다 전방에 배치된다. 이러한 배치를 가짐으로써, 후크(233)가 결합부(133)에 결합되어 있거나, 배터리(200)가 분리되어 있는 경우, 배터리 셀(260)의 외측에 배치되며, 사용자에 의하여 가압부(231)가 눌릴 경우 배터리 셀(260)의 전방에 형성된 공간 - 버튼 결합부(215, 225)의 전단에 형성된 공간 - 으로 이동될 수 있다.

이는, 후크(233)와 배터리 결합부(133)의 결합위치, 힌지(232) 및 셀 홀더(250)의 좌우측 단부를 정렬시켜 배터리 셀(260)을 지지하고 충격을 분산시킬 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 본 발명에 따르면, 배터리 셀 배치선(L2)과 측면 커버부(212) 사이에 후크(233)와 힌지(232) 및 셀 홀더(250)의 좌우측 단부가 집중 배치되어 배터리 셀(260)의 좌우 측 단부를 보호할 수 있습니다. 또한, 측면 커버부(212)와 셀 홀더(250), 버튼부(230) 및 배터리 결합부(133)가 전후 방향을 따라 서로 연결되어 있으므로, 배터리(200)에 충격이 인가되더라도 어느 한 점에 집중되지 않고 전후 방향을 따라 분산되면서 충격을 완화시키는 효과가 있다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 배터리 셀(260)을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.

한편, 스토퍼(234)는 가압부(231)에서 연장 형성되고, 버튼 결합부(225)와 접촉되어 버튼부(230)의 이동 범위를 제한할 수 있다.

스토퍼(234)는 가압부(231)에서 상하 방향으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 전후 방향을 기준으로, 스토퍼(234)는 힌지(232)와 후크(233) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 스토퍼(234)는 탄성부재 홀더(231a)보다 전방에 배치될 수 있다.

스토퍼(234)는 외측(배터리(200)의 바깥 방향) 면이 버튼 결합부(225)의 걸림턱(215d, 225d)와 마주보도록 배치될 수 있다. 따라서, 탄성부재(235)의 탄성력에 의하여 버튼부(230)가 배터리(200)의 바깥쪽으로 밀리더라도, 스토퍼(234)가 걸림턱(215d, 225d)과 접촉하여 지지될 수 있다.

한편, 배터리(200)는 탄성부재(235)를 더 포함한다.

탄성부재(235)는 버튼부(230)가 이동시, 복원력을 인가시켜 버튼부(230)를 원위치로 복귀시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성부재(235)는 코일 스프링일 수 있다.

탄성부재(235)의 일측 단부는 버튼 결합부(225)에 형성된 탄성부재 결합부(225c)에 결합될 수 있다. 또한, 탄성부재(235)의 타측 단부는 버튼부(230)의 탄성부재 홀더(231a)에 결합될 수 있다. 이때, 탄성부재 홀더(231a)는 후크(233)와 힌지(232) 사이에 배치될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 탄성부재(235)는 버튼 결합부(225)에 의하여 지지되고, 버튼부(230)가 회전 이동될 때, 버튼부(230)에 대하여 복원력을 인가할 수 있다.

한편, 종래의 인쇄회로기판의 경우, 배터리의 충방전을 제어하기 위한 회로만이 배터리에 실장되어 있고, 흡입 모터의 제어를 위한 회로는 별도의 인쇄회로기판에 실장되어 청소기의 본체 내에 구비되었다.

이 경우, 청소기의 본체 내의 인쇄회로기판이 공기의 흐름을 막아 먼지를 흡입하는 효율을 저하시키거나, 청소기 본체의 부피를 증가시키는 불편함을 줄 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 배터리의 충방전은 물론 흡입 모터의 제어를 위하여 인버터용 소자까지 함께 실장되어 있는 인쇄회로기판을 배터리(200)에 배치시켜, 청소기의 본체(110) 내부의 구조를 단순화할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(200)는 인쇄회로기판(240)을 포함한다. 인쇄회로기판(240)에는 배터리(200)의 제어를 위한 소자 및 본체(110)를 제어하기 위한 소자가 실장될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(240)에는 배터리 셀(260)과 연결되어 배터리 셀(260)의 충전 및 방전을 제어하기 위한 회로 소자들은 물론, 청소기(100)에 연결되어 흡입 모터(미도시)를 구동하기 위한 회로 소자들이 실장될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(240)에는 전원 라인에 연결되는 인버터의 스위칭 소자 및 dc 단 저항 소자와 같은 발열 소자가 실장될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(240)에는 MCU, 게이트 드라이버, SMPS, LDO와 같은 소자들 역시 실장될 수 있다.

인쇄회로기판(240)은 기판 바디(241), 커넥터 연결부(242), 기판 연장부(243) 및 가이드 홀(244)을 포함한다.

기판 바디(241)와 커넥터 연결부(242) 및 기판 연장부(243)는 일체로 형성된 기판일 수 있다.

이때, 기판 바디(241)는 직사각 형태로 형성된 기판일 수 있으며, 인쇄회로기판(240)의 면적 중 대부분을 차지한다. 예를 들어, 기판 바디(241)는 인쇄회로기판(240)의 면적 중 70% 이상을 차지할 수 있다.

한편, 기판 바디(241)의 적어도 일부는 상측 커버면(211a)과 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)은 한 쌍의 측면 커버부(222) 사이의 폭의 0.8배 이상일 수 있다. 이는 배터리(200)를 제어하는 회로뿐만 아니라 본체(110)를 제어하는 회로가 함께 실장되기 때문이다.

한편, 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)은 상부 하우징(210) 또는 하부 하우징의 좌우 방향 폭 또는 셀 홀더(250)의 좌우 방향 폭(W1)보다 작다(W2<W1). 이 경우, 상측에서 바라볼 때, 배터리 셀(260)의 좌우 방향 양측 단부는 기판 바디(241)보다 좌우 방향 바깥쪽으로 노출될 수 있다.

이때, 셀 홀더(250)의 상단에서부터 측면 커버부(212)의 상단 까지의 최단 거리는 셀 홀더(250)의 상단에서부터 상측 커버면(211a)까지의 최단거리보다 크고, 셀 홀더(250)와 상측 커버면(211a) 사이에는 기판 바디(241)가 배치될 수 있다.

또한, 측면 커버부(212)의 상단은 상측 커버면(211a)보다 높게 배치되고, 배터리 셀(260)의 전극은 측면 커버부(212)의 연직 하측에 배치될 수 있다.

이러한 구성으로, 기판 바디(241)의 좌우 방향 양측 단부와 측면 커버부(212, 222) 사이에 공간을 형성시킬 수 있다. 또한, 기판 바디(241)가 셀 홀더(250)의 상측을 완전히 덮는 것을 방지하고 공기가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

그 결과, 기판 바디(241)에 실장된 발열 소자에서 방출되는 열이 배터리 셀(260)로 집중 전달되어 배터리 셀(260)의 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 배터리 셀(260)에서 방출되는 열이 인쇄회로기판(240)에 계속적으로 전달되어 인쇄회로기판(240)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에서는 기판 바디(241)의 좌우 방향 양측 단부와 측면 커버부(212, 222) 사이에 형성된 공간의 상측에는 상측 커버면(211a)과 결합 가이드부(211d)와의 높이차에 해당하는 공간이 형성된다. 상기의 공간은 기판 바디(241)와 상측 커버면(211a) 사이의 공간과 비교하여 높은 공간을 제공한다. 또한, 상기의 공간은 방열공간(217)과도 서로 연통하도록 형성된다.

이를 통하여, 인쇄회로기판(240) 및 배터리 셀(260)에서 발생된 열이 유동할 수 있는 공간을 제공할 수 있고, 열이 특정 지점에 집중되어 배터리 셀(260) 또는 인쇄회로기판(240)에 손상을 일으키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 커넥터 연결부(242)는 기판 바디(241)에서 연장되고, 커넥터(245)와 결합된다. 구체적으로, 커넥터 연결부(242)는 기판 바디(241)의 전단에서 전방으로 연장 형성될 수 있다.

한편, 커넥터 연결부(242)의 좌우 방향 폭(W3)은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)보다 작을 수 있다(W3<W2). 즉, 커넥터 연결부(242)의 좌우 방향 폭(W3)은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)의 100% 미만이다.

이를 통하여, 배터리 셀(260)을 수용하는 부분의 단면적보다 커넥터(245)가 차지하는 단면적을 감소시킬 수 있고, 줄어든 공간에 버튼부(230)를 배치하여 전체적인 배터리(200)의 부피를 줄일 수 있다.

한편, 배터리의 충방전은 물론 흡입 모터의 제어를 위하여 인버터용 소자까지 함께 실장되어 있는 인쇄회로기판의 경우에는 흡입 모터로 연결되는 회로까지 커넥터에 연결될 필요가 있다. 따라서, 배터리의 제어를 위한 회로와 비교하여 2배 이상의 회로가 인쇄회로기판에 실장될 수 있다.

이때, 하나의 인쇄회로기판(240)에 다수의 회로가 모여 있으므로, 이를 수용하는 배터리(200)가 비대해지거나, 커넥터(245)와 본체(110)가 연결되는 지점이 충격에 취약해질 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(200)에서는 커넥터 연결부(242)의 좌우 방향 폭(W3)을 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)의 50% 이상으로 한다. 커넥터 연결부(242)의 좌우 방향 폭(W3)은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)의 50% 미만인 경우, 기판의 폭이 너무 좁아 배터리의 충방전을 위한 회로 및 흡입 모터의 제어를 위한 회로를 모두 커넥터(245)와 연결하는 것이 어렵고, 연결이 가능하더라도 외부 충격에 약한 한계가 있다.

따라서, 본 발명에서는 커넥터 연결부(242)의 폭을 비교적 넓게 형성하여 인쇄회로기판(240)에 실장된 회로와 커넥터(245)가 안정적으로 연결되도록 하고, 커넥터(245)와 본체(110) 사이의 내구성을 향상시켜, 청소기(100)의 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 커넥터 연결부(242)의 좌우 방향 외측에는 셀 홀더 고정부(227)가 배치될 수 있다. 즉, 한 쌍의 셀 홀더 고정부(227) 사이에는 커넥터 연결부(242)가 배치될 수 있다. 또한, 셀 홀더 고정부(227)는 하부 하우징(220)의 전방 커버부(223)보다 후방에 배치되되, 기판 바디(241)보다 전방에 배치될 수 있다.

이를 통하여, 셀 홀더(250)를 하부 하우징(220)의 내부에 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이와 함께, 셀 홀더 고정부(227)와 셀 홀더(250)가 나사 등의 결합 부재에 의하여 고정되면, 한 쌍의 셀 홀더 고정부(227) 사이의 영역은 외부의 충격에 대하여 내구성이 향상될 수 있다. 이를 통하여 한 쌍의 셀 홀더 고정부(227) 사이에 배치된 커넥터 연결부(242)도 보호될 수 있다.

또한, 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)이 분리되면, 인쇄회로기판(240)의 상측에서 볼 때, 셀 홀더 고정부(227)가 노출되므로, 배터리(200)의 조립 및 분해 시에 드라이버 등의 작업용 공구가 셀 홀더 고정부(227)로 용이하게 진입할 수 있는 장점이 있다.

한편, 기판 연장부(243)는 기판 바디(241)에서 연장된다. 구체적으로, 기판 연장부(243)는 기판 바디(241)의 후단에서 후방으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 기판 연장부(243)의 적어도 일부는 후측 커버면(211b)과 마주보도록 배치될 수 있다.

한편, 기판 연장부(243)의 좌우 방향 폭은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)보다 작을 수 있다. 즉, 기판 연장부(243)의 좌우 방향 폭은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)의 100% 미만이다.

본 발명에서 기판 연장부(243)는 인쇄회로기판(240)에 비대칭적으로 형성된다. 일 예로, 기판 연장부(243)는 기판 바디(241)의 후단 우측의 일부만 후방으로 연장될 수 있다. 다른 예로, 기판 연장부(243)는 기판 바디(241)의 후단 좌측의 일부만 후방으로 연장될 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(240)은 전체적으로 비대칭의 판 형태로 형성될 수 있다.

이때, 기판 연장부(243)의 좌우 방향 폭은 기판 바디(241)의 좌우 방향 폭(W2)의 절반 이하일 수 있다.

따라서, 기판 연장부(243)의 폭 방향 양측 단부는, 한 쌍의 측면 커버부(212) 까지의 최단 거리가 다를 수 있다.

이를 통하여, 배터리(200)의 내부 공간에서 발열에 따른 공기의 대류가 발생되는 경우, 공기가 균일하게 상승 유동하여 정체되는 것을 방지하고, 와류의 발생을 유발시킬 수 있다. 따라서, 배터리(200)의 내부 공간에서 가열된 공기가 열순환하여 최대한 섞일 수 있고, 특정 위치에 열이 집중되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 기판 연장부(243)의 후단과 후방 커버부(214, 224) 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 또한, 기판 바디(241)의 후단과 후방 커버부(214, 224) 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 이때, 기판 바디(241)의 후단에 기판 연장부(243)가 존재하지 않는 영역에서는 더 넓은 공간이 형성될 수 있다.

이를 통하여, 인쇄회로기판(240)이 셀 홀더(250)의 상측을 완전히 덮는 것을 방지하고 공기가 유동할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

그 결과, 인쇄회로기판(240)에 실장된 발열 소자에서 방출되는 열이 배터리 셀(260)로 집중 전달되어 배터리 셀(260)의 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 배터리 셀(260)에서 방출되는 열이 인쇄회로기판(240)에 계속적으로 전달되어 인쇄회로기판(240)이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에서는 인쇄회로기판(240)의 후단와 후방 커버부(214, 224) 사이에 형성된 공간의 상측에는 방열공간(217)이 형성된다. 즉, 기판 바디(241)에서 상측 커버면(211a)까지의 최단거리보다, 기판 연장부(243)에서 후측 커버면(211b)까지의 최단거리가 클 수 있다. 그리고, 이러한 거리차에 해당하는 공간이 방열공간(217)을 형성할 수 있다.

한편, 가이드 홀(244)은 기판 바디(241)에 복수 개 형성되고, 셀 홀더(250)와 인쇄회로기판(240)의 결합 위치를 가이드할 수 있다.

예를 들어, 가이드 홀(244)은 기판 바디(241)에 4개 형성되되, 2개(244a)는 후술할 가이드 핀(252)이 통과할 수 있고, 다른 2개(244b)는 나사 등의 결합 부재가 통과할 수 있다. 여기에서, 4개의 가이드 홀(244)이 사각형의 꼭지점 상에 배치된다고 할 때, 가이드 핀(252)이 통과하는 한 쌍의 가이드 홀(244a)과 결합 부재가 통과하는 한 쌍의 가이드 홀(244b)은 서로 대각선 상에 배치될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 최소한의 조립 과정으로 전후 방향 및 좌우 방향에 대한 충분한 고정력을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 배터리(200)는 본체(110)와 전기적 및 회로적으로 연결되는 커넥터(245)를 더 포함한다.

커넥터(245)는 인쇄회로기판(240)과 결합되어 전기적 및 회로적으로 연결된다. 구체적으로, 커넥터(245)는 커넥터 연결부(242)와 결합되고, 커넥터 연결부(242)에 실장된 회로와 연결될 수 있다.

커넥터(245)는 본체(110)와 착탈 가능하게 결합되고, 본체(110)와 결합되면 본체(110)에 전원 및 전기 신호를 전달할 수 있다. 구체적으로, 커넥터(245)에는 적어도 하나 이상의 단자(핀)가 구비되어, 배터리(200)가 배터리 결합부(133)에 결합되면 배터리 결합부(133)에 구비된 단자(핀)와 접속될 수 있다.

한편, 커넥터(245)는 인쇄회로기판(240)의 하측에 결합될 수 있다. 이를 통하여, 커넥터(245)의 상측을 인쇄회로기판(240) 및 상부 하우징(210)이 덮을 수 있고, 배터리(200)가 본체(110)로부터 분리되어 별도 보관 중인 경우에도, 먼지가 커넥터(245)에 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 이를 통하여, 커넥터(245)의 접속 오류를 감소시킬 수 있다.

또한, 커넥터(245)의 좌우 방향 양측에는 상부 하우징(210) 및 하부 하우징(220)을 서로 고정시키는 고정부(213b, 223a)가 배치될 수 있다. 이때, 실시예에 따라 고정부(213b, 223a)에는 커넥터(245)의 적어도 일부가 수용되는 홈이 형성될 수 있다.

이를 통하여, 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)의 조립 과정에서 고정부(213b, 223a)에 강한 고정력이 인가되고, 인쇄회로기판(240)과 커넥터(245) 사이에 강한 고정력이 유지될 수 있다.

한편, 셀 홀더(250)는 상부 하우징(210)과 하부 하우징(220)이 결합되어 형성하는 배터리(200)의 내부 공간에 배치되고, 배터리 셀(260)의 적어도 일부를 감싸도록 구비된다.

셀 홀더(250)는 홀더 바디(251), 가이드 핀(252), 기판 고정부(253), 홀더 고정부(254), 정리 홀(255), 전원 연결 홀(256) 및 방열 홀(257)을 포함한다.

홀더 바디(251)는 배터리 셀(260)의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 홀더 바디(251)는 좌우 방향을 따라 내부 공간을 형성하는 형태를 갖는다. 일 예로, 홀더 바디(251)는 좌우 방향을 따라 원통형의 내부 공간을 갖도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 홀더 바디(251)는 좌우 방향을 따라 직육면체가 수용될 수 있는 내부 공간을 갖도록 형성될 수 있다.

이를 통하여, 홀더 바디(251)는 배터리 셀(260)의 형태에 대응하는 내부 공간을 갖도록 형성되고, 배터리 셀(260)을 감싸 보호할 수 있다.

한편, 홀더 바디(251)는 복수 개의 배터리 셀(260)이 서로 나란하게 배치되도록 형성될 수 있다. 여기에서 나란하다는 것은 배터리 셀(260)의 길이 방향(장축 방향)을 기준으로, 복수 개의 배터리 셀(260)의 길이 방향이 서로 나란하게 배치되는 것을 의미한다. 예를 들어, 홀더 바디(251)는 5개 또는 6개의 배터리 셀(260)이 서로 나란하게 배치되도록 형성될 수 있다.

한편, 홀더 바디(251)는 전체가 일체로 형성될 수 있는 것은 물론, 2개의 부분으로 제조되어 서로 결합되도록 구성될 수도 있다. 홀더 바디(251)가 2개의 부분으로 이루어진 경우에는, 배터리 셀(260)의 길이 방향 양측에 홀더 바디(251)의 일부를 각각 끼운 후, 이들을 서로 결합하는 방식으로 조립이 가능하므로, 조립이 용이한 장점이 있다.

한편, 홀더 바디(251)는 하측 커버부(221)의 상측에 배치되고, 인쇄회로기판(240)의 하측에 배치될 수 있다. 이때, 홀더 바디(251)의 하측 면(하측 커버부(221)와 마주보는 위치에 배치된 면)에는 복수 개의 리브(258)가 돌출 형성될 수 있다.

이를 통하여, 배터리 셀(260)과 하측 커버부(221) 사이에 공간을 형성할 수 있다. 따라서, 배터리 셀(260)이 하측 커버부(221)와 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 배터리 셀(260)의 열로 인하여 하부 하우징(220)이 파손되거나, 사용자에게 열이 전도되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 홀더 바디(251)의 하측 면 좌우 방향 단부(259)는 절개된 형태로 형성될 수 있다. 이를 통하여 배터리 셀(260)의 좌우 방향 단부에 배치된 전극의 일부가 셀 홀더(250)의 외부에 노출될 수 있고, 전극에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 장점이 있다.

가이드 핀(252)은 홀더 바디(251)에서 상측으로 돌출 연장 형성된다. 구체적으로, 가이드 핀(252)은 홀더 바디(251) 중에서 인쇄회로기판(240)과 마주보는 면에서 돌출 연장 형성된다. 예를 들어, 가이드 핀(252)은 원기둥 형태의 중심부에서 반경 방향 외측으로 복수 개의 리브가 돌출 형성될 수 있다(도 20 참조).

이때, 리브를 포함한 가이드 핀(252)의 최대 직경은 가이드 홀(244)의 직경보다 크고, 가이드 핀(252)의 상단의 직경은 가이드 홀(244)의 직경보다 작게 형성할 수 있다. 이를 통하여, 가이드 핀(252)의 리브는 셀 홀더(250)와 인쇄회로기판(240)의 간격을 유지할 수 있고, 인쇄회로기판(240)이 중력에 의하여 하방으로 쳐지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 가이드 핀(252)은 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 가이드 핀(252)은 2개 구비될 수 있다.

기판 고정부(253)는 홀더 바디(251)에서 상측으로 연장 형성된다. 구체적으로, 기판 고정부(253)는 홀더 바디(251) 중에서 인쇄회로기판(240)과 마주보는 면에서 연장 형성된다. 예를 들어, 기판 고정부(253)는 원통 형태로 형성되어 내부에 나사 못 등의 고정 부재가 결합되는 홈 또는 홀이 형성될 수 있다.

한편, 기판 고정부(253)는 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 기판 고정부(254)는 2개 구비될 수 있다.

한편, 한 쌍의 가이드 핀(252)과 한 쌍의 기판 고정부(253)는 서로 대각의 위치에 배치될 수 있다. 이를 통하여 최소한의 조립 과정으로 전후 방향 및 좌우 방향에 대한 충분한 고정력을 제공할 수 있다.

정리 홀(255)은 홀더 바디(251) 중에서 인쇄회로기판(240)과 마주보는 위치에 형성된다. 정리 홀(255)을 통하여 인쇄회로기판(240)에 구비된 부품 등이 일부 수용될 수 있다.

전원 연결 홀(256)은 홀더 바디(251)의 좌우 방향 단부 면에 각각 형성되고, 배터리 셀(260)의 전극을 노출시킨다.

이때, 전원 연결 홀(256)은 하나의 배터리 셀(260)에 대응하여, 해당 배터리 셀(260)을 감싸는 홀더 바디(251)의 좌우 방향 양단에 독립적으로 하나의 홀이 형성될 수 있다. 이와는 달리, 전원 연결 홀(256)은 인접한 2개의 배터리 셀(260)의 전극을 서로 연결시키는 것이 가능하도록 전후 방향을 따라 형성된 장홀 형태로 형성되는 것도 가능하다(도 20 참조).

이를 통하여, 인쇄회로기판(240)과 연결된 단자가 배터리 셀(260)의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.

방열 홀(257)은 홀더 바디(251)의 상하 방향 외주면 상에 형성될 수 있다. 이때, 방열 홀(257)의 좌우 방향 폭은 홀더 바디(251)의 좌우 방향 폭의 절반 이상일 수 있다. 또는, 인쇄회로기판(240)에서 배터리 셀(260)을 바라볼 때 기준으로, 방열 홀(257)의 면적은 홀더 바디(251)의 상측 면적의 절반 이상일 수 있다.

이를 통하여, 배터리 셀(260)에서 발생하는 열을 최대한 외부로 방출할 수 있다.

배터리 셀(260)은 셀 홀더(250)에 결합되어, 배터리(200)의 하우징 내부에 수용되고, 청소기(100)에 전원을 공급한다. 배터리 셀(260)은 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 복수의 배터리 셀(260)은 서로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 직렬 및 병렬이 전환될 수 있다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(200)를 본체(110)에 결합하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는, 사용자는 배터리(200)를 쥐고, 배터리(200)를 배터리 결합부(133)의 후방에서 전방으로 밀어 결합할 수 있다. 이때, 사용자는 배터리 결합부(133)에 형성된 가이드 레일(1331)을 상부 하우징(210)의 결합 가이드부(211d)에 끼우고, 배터리(200)를 전방으로 밀어 결합시킬 수 있다.

이때, 버튼부(230)의 후크(233)는 후크 걸림턱(1332)에 형성된 경사면을 따라 삽입되면서 회전되고, 이와 함께 탄성부재(235)가 압축될 수 있다. 이후, 후크(233)가 후크 걸림턱(1332)의 경사면을 통과하면, 탄성부재(235)의 복원력 의하여 원위치로 회전되어 후크 걸림턱(1332)에 걸린다. 그에 따라, 배터리(200)가 배터리 결합부(133)에 결합된다(도 15 참조).

이와 함께, 손잡이(131)의 하측 후단(배터리 결합부(133)의 후단)도 스토퍼벽(211c)과 맞닿으면서 지지된다. 그리고, 커넥터(245)는 배터리 결합부(133)에 구비된 단자(미도시)와 연결된다. 이를 통하여, 배터리(200)는 본체(110)와 물리적, 전기적 및 신호적으로 연결된다.

한편, 배터리(200)가 본체(110)에 결합된 상태에서, 사용자는 배터리(200)를 파지한 후, 배터리(200)를 후방으로 당겨 배터리 결합부(133)로부터 분리할 수 있다. 사용자는 한 손으로는 본체(110)를 파지한 상태로, 다른 한 손으로 배터리(200)를 조작하여 배터리(200)를 본체(110)로부터 분리할 수 있다.

구체적으로, 사용자는 한 손으로 손잡이(131)를 잡고, 다른 한 손은 손바닥이 하부 하우징(220)을 감싼 상태에서 엄지손가락과 검지손가락 또는 엄지손가락과 중지손가락이 한 쌍의 가압부(231)를 각각 누를 수 있다. 가압부(231)가 눌리면 힌지(232)를 중심으로 후크(233)가 회전하여 버튼 결합부(215, 225)의 내측으로 이동되고, 후크(233)가 후크 걸림턱(1332)으로부터 해제된다(도 16 참조). 이후, 사용자는 가압부(231)를 누른 상태에서 배터리(200)를 후방으로 당겨 본체(110)로부터 배터리(200)를 분리시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100: 청소기
110: 본체
120: 먼지통
130: 손잡이 어셈블리
131: 손잡이
133: 배터리 결합부
1331: 가이드 레일
1332: 후크 걸림턱
200: 배터리
210: 상부 하우징
211d: 결합 가이드부
215: 버튼 결합부
217: 방열 공간
220: 하부 하우징
225: 버튼 결합부
230: 버튼부
231: 가압부
232: 힌지
233: 후크
234: 스토퍼
240: 인쇄회로기판
242: 커넥터 연결부
243: 후방 연장부
245: 커넥터
250: 셀 홀더
260: 배터리 셀

Claims

상부 하우징;
상기 상부 하우징과 결합되어 내부에 배터리 셀 및 인쇄회로기판을 수용하는 공간을 형성하는 하부 하우징; 및
상기 인쇄회로기판과 결합되고, 단자가 구비된 커넥터;
를 포함하고,
상기 인쇄회로기판은,
기판 바디;
상기 기판 바디의 길이 방향 일측 단부에서 연장 형성되고, 상기 커넥터와 결합되는 커넥터 연결부; 및
상기 기판 바디의 길이 방향 타측 단부에서 연장 형성되는 기판 연장부;
를 포함하고,
상기 기판 연장부의 폭은, 상기 기판 바디의 폭보다 작고,
상기 상부 하우징은,
상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부;
를 포함하고,
상기 상측 커버부는,
상기 기판 바디의 적어도 일부와 마주보는 상측 커버면; 및
상기 기판 연장부의 적어도 일부와 마주보는 후측 커버면;
을 포함하고,
상기 기판 바디에서 상기 상측 커버면까지의 최단거리보다, 상기 기판 연장부에서 상기 후측 커버면까지의 최단거리가 큰 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제1항에 있어서,
상기 기판 연장부의 폭은, 상기 기판 바디의 폭의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제2항에 있어서,
상기 상부 하우징은,
상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부; 및
상기 상측 커버부의 양측 단부에서 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면 커버부;
를 포함하고,
상기 기판 연장부의 폭 방향 양측 단부는,
상기 한 쌍의 측면 커버부 까지의 최단 거리가 다른 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
삭제
제2항에 있어서,
상기 배터리 셀의 적어도 일부를 감싸는 셀 홀더;
를 더 포함하고,
상기 상부 하우징은,
상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부; 및
상기 상측 커버부의 양측 단부에서 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면 커버부;
를 포함하고,
상기 상측 커버부는,
상기 기판 바디와 마주보는 상측 커버면;
을 포함하고,
상기 셀 홀더의 상단에서부터 상기 측면 커버부의 상단 까지의 최단 거리는 상기 셀 홀더의 상단에서부터 상기 상측 커버면까지의 최단거리보다 크고,
상기 셀 홀더와 상기 상측 커버면 사이에는 상기 기판 바디가 배치되는 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제5항에 있어서,
상기 상측 커버부는,
상기 상측 커버면의 좌우 방향 양측 단부에서 각각 상측으로 돌출 형성된 후, 서로 마주보는 방향으로 연장 형성된 결합 가이드부;
를 더 포함하고,
상기 측면 커버부는 상기 결합 가이드부의 좌우 방향 양측 단부에서 연장 형성된 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제2항에 있어서,
상기 상부 하우징은,
상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부; 및
상기 상측 커버부의 양측 단부에서 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면 커버부;
를 포함하고,
상기 기판 바디의 폭은,
상기 한 쌍의 측면 커버부 사이의 폭의 0.8배 이상인 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제2항에 있어서,
상기 상부 하우징은,
상기 인쇄회로기판의 상측을 덮는 상측 커버부; 및
상기 상측 커버부의 양측 단부에서 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 측면 커버부;
를 포함하고,
상기 상측 커버부는,
상기 기판 바디의 적어도 일부와 마주보는 상측 커버면;
을 포함하며,
상기 측면 커버부의 상단은 상기 상측 커버면보다 높게 배치되고,
상기 배터리 셀의 전극은 상기 측면 커버부의 연직 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제2항에 있어서,
상기 기판 바디의 양측 단부 및 후단 외측에는 공기가 유동할 수 있는 공간이 형성되고, 상기 공간의 높이는 상기 기판 바디와 상기 상부 하우징 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판에는,
상기 배터리를 제어하는 회로 및 청소기의 본체를 제어하는 회로가 함께 실장되는 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
비대칭의 판 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판에는,
흡입 모터를 포함하는 청소기의 본체를 제어하는 인버터 회로가 실장되는 것을 특징으로 하는 청소기용 배터리.