KR100374755B1 - 계단승강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평지 및 계단을 주행할 수 있는 계단승강장치에 관한 것이다.

본 발명의 승강장치는, 상면에 적재부가 구비되는 프레임(30)과, 상기 프레임의 양측면에 설치되는 한쌍의 무한궤도(40a,40b), 상기 무한궤도의 전방 측에서, 상기 프레임에 자유회전이 가능한 상태로 지지되는 회전축(21)과 같이 회전하도록 연결 지지되고, 자유상태에서 상기 무한궤도 보다 낮은 위치를 가져서 무한궤도의 전방을 상향 지지하는 전륜(20)과, 상기 무한궤도의 후방 측에, 무한궤도의 상하로 이동 가능하게 설치되는 후륜(32), 그리고 상기 무한궤도를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성된다. 이러한 계단승강장치는, 평지에서는 상기 전륜 및 후륜에 의하여 주행하고, 계단에서는 상기 무한궤도의 회전에 의하여 승하강한다.

Description

계단승강장치{Apparatus for going up stairs}

본 발명은 계단을 올라가는 승강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 하중을 실은 상태로 계단을 올라가거나 평지를 이동할 수 있도록 구성되는 계단승강장치에 관한 것이다.

엘리베이터가 설치되어 있지 않은 건물 내부에서 비교적 낮은 층수로 물건을 이동시키기 위해서는, 계단을 이용하지 않으면 안된다. 이와 같이 계단을 올라갈 수 있는 계단승강장치를 이용하는 것에 의하여, 사람의 힘에 의존하지 않고, 편리하게 일정한 하중을 가지는 물건 등을 윗층으로 이동시키는 것이 가능하게 될 것이다.

현재까지 상술한 바와 같은 계단승강장치에 대해서는 다양한 방식의 것이 제안되어 왔다. 예를 들면, 관절운동을 수행할 수 있는 다리에 의한 방식이나 차륜에 의한 방식 또는 케터필러를 이용하는 크롤러(crawler)에 의한 방식 등이 대표적인 것이다.

관절 운동을 수행하는 다리에 의한 방식은, 인간 또는 동물의 보행해석을 기구적으로 구현한 것으로 기구적으로 복잡한 구성을 가지기 때문에, 경제적 및 기술적으로 어려움이 많은 단점이 있다. 또한 큰 하중을 지지하면서 계단을 승강할 수 있도록 구성하기 위해서는, 일정 이상의 하중을 지지할 수 있는 지지구조를 동시에 구비하지 않으면 안되는 단점도 지적된다.

그리고 차륜에 의한 방식에 있어서는, 평지에서의 주행 성능은 우수하지만, 각각의 바퀴가 계단을 올라갈 수 있도록 하기 위하여 복잡한 기구적인 구성을 필요로 함과 동시에 계단 승강시 안정성이 부족하다는 단점이 있다.

또한 단순한 크롤러 방식에 의하면, 평지의 주행성능 및 안정성이 부족할 뿐만 아니라, 계단의 모서리 부분을 손상시킬 가능성을 가지고 있다는 단점이 있다. 특히 단순 크롤러 방식에 있어서는 계단을 올라가는 경우, 처음의 계단을 올라갈 수 있도록 구성하는 부분에서 다소 어려움이 제기되고 있다.

본 발명은 상술한 종래의 여러가지 문제점을 해결하기 위한 것으로, 평지에서의 안정된 주행성과 계단 승강시의 안정성을 확보할 수 있는 계단승강장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 본 발명에 의한 계단승강장치의 사시도.

도 1b는 본 발명의 적재부의 구성을 보인 예시 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 승강장치의 내부 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 승강장치의 내부 구성을 보인 평면도.

도 4는 평지에서의 주행상태를 보인 예시도.

도 5a는 계단을 올라갈 때의 주행상태를 보인 예시도.

도 5b는 계단을 올라갈 때의 주행상태를 보인 예시도.

도 6은 계단을 다 올라가서 평지로 이동하는 상태의 예시도.

도 7은 후륜이 설치되는 후방부분의 구성을 보인 평면예시도.

도 8은 후륜의 구동을 예시적으로 보인 예시 블럭도.

도 9은 후륜의 이동을 위한 구성을 보인 설명도.

도 10a는 계단을 내려오기 시작할 때의 상태를 보인 예시도.

도 10b는 계단을 내려오는 도중의 상태를 보인 예시도.

도 10c는 계단을 내려오는 도중의 상태를 보인 예시도.

도 10d는 계단을 다 내려온 상태를 보인 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 .... 전륜 21 .... 회전축

22, 24 .... 보조바퀴 30 ..... 프레임

32 ..... 후륜 40 ..... 무한궤도

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 계단승강장치는, 상면에 적재부가 구비되는 프레임과; 상기 프레임의 양측면에 설치되는 한쌍의 무한궤도; 상기 무한궤도의 전방 측에서, 상기 프레임에 자유회전이 가능한 상태로 지지되는 회전축과 같이 회전하도록 연결 지지되고, 자유상태에서 상기 무한궤도 보다 낮은 위치를 가져서 무한궤도의 전방을 상향 지지하는 전륜과; 상기 무한궤도의 후방 측에, 무한궤도의 상하로 이동 가능하게 설치되는 후륜; 그리고 상기 무한궤도를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성된다. 그리고 이렇게 구성되어, 평지에서는 상기 전륜 및 후륜에 의하여 주행하고, 계단에서는 상기 무한궤도의 회전에 의하여 승하강을 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 전륜의 회전축과 연결되어 동일한 방향으로 회전하는 회전축에 설치되고, 상기 전륜과 후륜 사이에 설치되는 보조바퀴를 더 포함하여 구성된다. 그리고 이러한 보조바퀴는 일정한 간격을 가지는 한쌍으로 구성되는 실시예도 보이고 있다.

그리고 상기 보조바퀴는, 그것이 설치되는 회전축에 대하여, 진행방향으로만 접힐 수 있도록 구성되고, 탄성부재에 의하여 항상 펼쳐지는 상태로 탄성지지되도록 구성되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 적재부는, 프레임의 상부 양측면에 설치되는 레일에 슬라이딩에 의하여 출입 가능하게 설치되어 있다. 이러한 구성에 의하여, 계단의 승하강시 적재부에 올려지는 하중이 승강장치와의 관계에서 밸런스를 유지할 수 있도록 구성된다.

상기 적재부의 이면에는 랙기어가 설치되고, 상기 랙기어는 모터에 의하여 회전하는 구동기어와 맞물려서, 상기 모터에 의하여 슬라이딩 가능하게 구성되는실시예도 보이고 있다.

그리고 평지의 주행에서 사용되는 상기 후륜은 유압실린더장치에 의하여 무한궤도 하단면의 상하부로 이동 가능하게 구성하고 있다.

또한 상기 무한궤도를 구동하기 위한 상기 구동수단은, 무한궤도의 내주면에 설치되는 랙기어부와, 상기 랙기어부에 치합하는 구동기어, 그리고 상기 구동기어를 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 구성되는 실시예를 보이고 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1a는 본 발명에 의한 계단승강장치의 외관구성을 보인 사시도로써, 승강장치의 전체적인 구성을 보이고 있다.

도시한 바와 같이 본 발명에 의한 승강장치는, 계단승강시 짐을 싣기 위한 적재부(10)가 상측에 설치되는 프레임(30)과, 상기 프레임(30)의 양측면에 설치되어 회전함으로써 승강장치 자체를 주행시킬 수 있는 한쌍의 무한 궤도(40)를 포함하고 있다. 그리고 상기 무한 궤도(40)의 양측 외측면에 설치되고, 무한 궤도(40)의 상부 및 하부로 회동 가능하게 구성되는 전륜(20)과, 상기 무한 궤도(40)의 사이에 해당되는 승강장치의 후단부에 설치되는 후륜(32)을 포함하고 있다.

상기 무한 궤도(40)는, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 올라가는 경우에 사용되는 것으로, 동력의 전달에 의하여 승강장치 자체가 계단을 타고 올라갈 수 있도록 하기 위한 구성이다. 그리고 상기 전륜(20) 및 후륜(32)은, 본 발명에 의한 승강장치가 평지를 주행하는 경우에 사용되는 것이고, 실질적으로 상기 전륜(20) 및 후륜(32)에는 동력이 전달되지 않는다. 따라서 평지를 주행하는 경우에는, 사용자가 손잡이(2)를 잡고 밀어서 이동시키도록 구성된다. 그러나 필요에 따라서는 상기 전륜(20) 또는 후륜(30)의 어느 일측에 동력을 전달하는 것에 의하여, 평지 주행시에도 동력에 의하여 이동할 수 있도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

그리고 상기 전륜(20)은, 도시한 바와 같이 브라켓(도면부호 부여않음)에 의하여 회동 가능하게 지지되는 한쌍의 바퀴(20a,20b)로 구성하고 있으며, 이는 주행시의 안정성을 부여함은 물론, 계단을 올라가는 경우 계단의 모서리 부분을 고려한 것이다.

짐을 싣기 위한 적재부(10)는, 프레임(30)의 양측 상면에 설치되어 있는 한쌍의 레일(4a,4b)에 의하여 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있다. 즉 상기 적재부(10)의 양단부가 상기 레일(4a,4b)의 내부로 슬라이딩 가능한 상태로 삽입되도록 구성되어 있다. 이와 같이 상기 적재부(10)를 슬라이딩 가능하게 구성하는 것은, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 올라가거나 내려가는 경우, 무게중심을 조절하기 위한 구성이다. 즉, 계단을 이동하는 경우, 상기 적재부(10)를 승강장치의 프레임(30)에서 빼내어 펼쳐서, 경사진 상태에서의 무게중심을 더욱 안정적으로 유지하는 것이 가능하게 된다.

그리고 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드 가능한 적재부(10)는, 모터(Ma)에 의하여 슬라이딩 가능하게 구성할 수 있다. 상기 모터(Ma)의 회전동력은 구동기어(6a)에 전달된다. 그리고 상기 구동기어(6a)는, 상기 적재부(10)의 저면에 설치되어 있는 랙기어(6b)와 맞물려 있다. 따라서 상기 구동기어(6a)가 회전하게 되면, 상기 랙기어(6b)에 의하여, 적재부(10)는 레일(4a,4b)에 의하여 지지되면서 슬라이딩 운동이 가능하게 된다.

본 실시예에 있어서, 상기 적재부(10)의 슬라이딩 운동이 모터(Ma)에 의하여 이루어질 수 있도록 구성하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 수동으로 상기 적재부(10)를 슬라이딩 조작하는 것도 가능함은 물론이다. 이와 같이 수동으로 적재부(10)를 슬라이딩 시킬 수 있도록 구성하면, 모터(Ma) 및 기어(6a) 및 랙기어(6b) 등의 구성을 생략할 수 있기 때문에, 구조적으로 간단해지는 잇점이 있을 것이다.

다음에는 도 2 및 도 3에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

상기 도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 의한 승강장치의 적재부(10)을 제거한 상태에서 본 사시도 및 평면도이다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 승강장치에서, 동력의 전달은 상기 궤도(40)로만 이루어지고 있다. 이와 관련된 구성을 살펴보면, 구동모터(M)에서의 회전 동력은 감속기(D)를 통하여 출력축(Ds)로 전달된다. 상기 출력축(Ds)의 일단부에는 구동스프라켓(12)가 설치되어 있으며, 상기 구동스프라켓(12)는 체인(Ca)을 통하여 종동스프라켓(14a)와 연결되어 있다. 따라서 상기 감속기(D)의 회전 출력은, 체인(Ca)을 통하여 종동스프라켓(14a)로 전달된다. 그리고 도 2에서 우측에 설치되어 있는 종동스프라켓(14a)은, 회전축(14c)의 일단에 고정된 구동기어(14b)와 연결되어 있다. 따라서 실질적으로 종동스프라켓(14a)의 회전은 구동기어(14b)를 회전시킬 수 있게 된다.

그리고 도 2의 부분확대도에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 구동기어(14b)는, 상기 궤도(40a)의 내주연에 설치되는 랙기어부(42)와 맞물리게 되어 있기 때문에, 상기 구동기어(14b)의 회전에 의하여 상기 궤도(40a)가 회전할 수 있게 되는 것이다. 이상과 같은 동력전달 계통을 통하여, 상기 구동모터(M)의 회전동력이 궤도(40a)에 전달되고, 궤도(40a)의 회전에 의하여 본 발명에 의한 승강장치가 계단상을 이동하는 것이 가능하게 된다.

다음에는 도 2 내지 도 4를 참조하면서, 상기 전륜(20)과 제1보조바퀴(22) 및 제2보조바퀴(24)의 구동에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같이 상기 전륜(20)은 본 발명의 승강장치가 사용자가 미는 힘에 의하여 평지상을 주행할 때 사용되는 것이다. 그리고 상기 전륜(20)은, 프레임(30) 상에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전축(21)에 의하여, 상기 궤도(40a,40b)의 외측에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 회전축(21)의 중간부분에는 한쌍의 체인(23,25)에 의하여 회전축(28,29)이 각각 연동하도록 연결되어 있다. 즉, 상기 체인(23)은, 회전축(21)이 회전축(28)과 같이 연동하도록 연결하고 있기 때문에, 상기 회전축(21)이 회전하게 되면, 상기 회전축(28)도 같은 방향으로 회전하게 된다. 그리고 상기 회전축(21)에는 전륜(20)이 연결되어 있고, 회전축(28)에는 제1보조바퀴(22)가 연결되어 있기 때문에, 실질적으로 상기 전륜(20)이 회전축(21)을 중심으로 회전하게 되면, 상기 제1보조바퀴(22)가 상기 회전축(28)을 중심으로 회전하게 될 것이다.

그리고 상기 체인(25)은, 회전축(21)을 회전축(29)과 연동할 수 있도록 연결하고 있기 때문에, 회전축(21)의 회전은 회전축(29)을 동일한 방향으로 회전시키게 된다. 상기 회전축(21)은 전륜(20)에 연결되고, 회전축(29)은 제1보조바퀴(24)에 연결되어 있기 때문에, 상기 전륜(20)이 회전축(21)을 중심으로 회전하게 되면, 제2보조바퀴(24)도 동일한 방향으로 회전하게 되고, 그 역방향의 연동관계도 동일하다.

여기서 상기 회전축(21)과 회전축(29)사이에서 체인으로 동력을 전달하기 위해서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 각각의 회전축(21,29)에는 스프라켓(21a,19a)이 설치되어 있어야 함은 당연하다. 또한 상기 회전축(21)과 회전축(28)을 각각 체인(23)에 의하여 동력을 전달하기 위해서도, 각각의 회전축(21,29)에 스프라켓(21b,28b)이 설치되어 있어야 함은 당연하다.

이상의 설명을 정리하면, 상기 전륜(20)이 설치되어 있는 회전축(21)이 회전하게 되면, 제1보조바퀴(22)와 제2보조바퀴(24)도 동일한 회전방향으로 회전하게 되는 것임을 알 수 있다. 그리고 상기 보조바퀴(22,24)는, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 올라가거나 내려가는 경우에, 궤도(40)와 전륜(20)이 선택적으로 바닥면에 접촉하도록 하여 원활한 구동을 위한 것으로 이러한 부분의 동작에 관한 설명은 후술한다.

여기서 도 9를 참조하면서, 상기 보조바퀴(22,24)는 각각 회전축(28,29)에 고정되어 있어서, 같이 회전할 수 있음은 상술한 바와 같다. 그리고 상기 각각의 보조바퀴(22,24)는, 승강장치의 진행방향에 대하여 후방으로 일정 간격 접혀질 수 있도록 구성되어 있다. 도시한 실시예에 있어서는 상기 보조바퀴(22,24)를 회동 가능하게 지지하고 있는 회동부분(22a)는, 핀(P)에 의하여, 지지부(24a)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 그리고 상기 지지부(24a)와 회동부분(22a)는, 스프링(S)에 의하여 서로 연결되어 있다.

상기 보조바퀴(22,24)의 회동부분(22a)은, 상기 지지부(24a)와의 관계에서 후방으로 일정각도(예를 들면 화살표로 도시한 각도)만 회동 가능하다. 따라서 도 9에 도시한 상태에서, 상기 보조바퀴(22,24)는 반시계방향으로는 회전이 불가능하고, 시계방향으로만 회전이 가능한 상태이다. 여기서 회전이 가능한 시계방향이란, 실질적으로 본 발명의 승강장치의 진행방향을 의미한다. 따라서 승강장치가 계단을 따라 진행할 때, 상기 보조바퀴(22,24)가 계단의 모서리에 걸리는 경우에는, 상기 보조바퀴(22,24)의 회동부(22a)가 핀(P)을 중심으로, 진행방향의 후방으로 일정 각도 접히게 되고, 보조바퀴(22,24)가 계단의 모서리에 걸리지 않게 되면, 스프링(S)의 탄성복원력에 의하여 다시 수직상태로 펼쳐지게 된다. 또한 상기 보조바퀴(22,24)가 승강장치의 진행방향과는 역으로 계단을 내려오는 경우에는, 상기 보조바퀴(22,24)가 접히지 않게 되기 때문에, 회전축(28,29)을 중심으로 전체가 회전하도록 구성되어 있다.

다음에는 도 4 내지 도 6에 기초하면서 본 발명에 의한 승강장치의 동작상태 및 다른 구성요소의 동작 대하여 살펴보기로 한다.

먼저 도 4는 본 발명에 의한 승강장치가 평지상을 이용할 때의 상태를 도시한 것이다. 이와 같이 평지상을 이동하는 것은, 상술한 바와 같이 사용자가 본 발명에 의한 승강장치를 밀어서 이동시키게 된다. 평지상태에서는, 상대적으로 작은 힘으로도 용이하게 승강장치를 이동시킬 수 있기 때문에, 동력의 낭비를 줄이기 위하여, 이와 같이 직접 사용자가 밀어서 이동시키도록 구성하고 있다. 물론 승강장치의 적재부(10)에는, 이동시키고자 하는 짐을 싣고 있는 상태이다.

평지상태에서는, 상술한 궤도(40)의 양측면에 외측에 조립되고 궤도(40)의 하방으로 위치가 설정되어 있는 전륜(20)과, 승강장치의 후단부에 설치되는 후륜(32)에 의하여 이동하게 된다. 물론 상기 전륜(20)과 후륜(32)은 구동모터(M)에서의 회전 동력이 전달되지 않는 상태이다.

그리고 상기 전륜(20)과 후륜(32)은, 궤도(40)가 일정한 경사를 가지도록, 즉 전면부분이 상부로 일정간격 들린 상태를 유지할 수 있도록 소정의 높이차를 가지도록 설치되어 있다. 또한 이러한 상태에서, 상기 제1 및 제 2보조바퀴(22,24)는 지면과는 이격된 상태임을 알 수 있을 것이다. 따라서 상기 전륜(20)과 후륜(32)에 의하여 평지상을 이동할 수 있게 된다.

이러한 상태에서 사용자가 승강장치를 밀고 가다가, 계단을 만나게 되면, 상기 궤도(40a)에 동력의 전달을 시작하게 된다. 즉 구동모터(M)를 구동시키는 것에 의하여, 그 출력이 감속기(D)의 출력축(Ds)를 통하여 출력되고, 이러한 출력이 상술한 바와 같이 구동기어(14b)로 전달된다. 구동기어(14b)는 상기 궤도(40a) 내측면의 랙기어부(42)와 맞물려 있기 때문에, 실질적으로 상기 궤도(40a)에 회전동력이 전달되어 회전하게 됨으로써, 본 발명에 의한 승강장치는 한쌍의 궤도(40)에 의하여 계단상을 오르게 된다.

첫번째의 계단을 만나게 되면, 상기 궤도(40)의 전단이 일정각도 들려 있기 때문에, 궤도(40)는 첫번째 계단을 오를 수 있게 된다. 이렇게 하여 계단을 오르는 동작이 시작되면, 도 5a에 도시한 바와 같은 상태를 유지하면서 계단을 오르게 된다. 이 때, 전륜(20)은 계단의 모서리 부분에 부딪히게 되는데, 도 5a에서는 이러한 상태를 도시하고 있다.

상기 전륜(20)이 계단의 모서리 부분에 부딪히게 되면, 상기 전륜(20)은 반력에 의하여 반시계방향으로 접히게 된다. 이렇게 전륜(20)이 접히는 것은, 전륜(20)의 회전축(21)이 같이 반시계방향으로 접히게 됨은 물론이다. 그리고 계단을 오르는 동작이 조금 더 진행되면, 도 5b에 도시한 바와 같은 상태로 되는데, 이러한 상태는 상기 전륜(20)이 계단의 모서리 부분에 부딪혀 완전하게 접혀진 상태가 된다.

이와 같이 계단을 승강하는 경우, 상기 전륜(20)이 접히게 되면, 상기 전륜(20)의 회전축(21)도 같이 반시계방향으로 회전하게 되는데, 이러한 회전축(21)의 반시계방향으로의 회전은, 체인(23,25)을 통하여, 제1보조바퀴(22)의 회전축(28)과 제2보조바퀴(24)의 회전축(29)도 같이 동일한 각도 만큼 반시계방향으로 회전하게 되는 결과가 된다. 따라서 상기 도 5b에 도시한 바와 같이 전륜(20)이 계단의 모서리에 부딪힌 상태에서는, 상기 전륜(20)은 물론이고, 상기 보조바퀴(22,24)도 완전히 궤도(40a)의 내부로 들어가게 되어, 상기 궤도(40)의 회전에 의하여, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 용이하게 오를 수 있게 된다.

그러나 상술한 전륜(20)과 보조바퀴(22,24) 그리고 그 회전축(21,28,29)은 자유상태로 프레임(30)에 설치되어 있다. 즉, 예를 들어, 본 발명에 의한 승강장치를 양측에서 들어 올리게 되면, 상기 전륜(20)은 자중에 의하여 도 4에 도시한 바와 같은 상태로 자유롭게 회전하게 된다.

더욱이 상기 전륜(20)은 보조바퀴(22,24)를 각각 지지하는 모든 회전축(21,28,29)이 프레임(30)에 설치될 때, 자유상태를 더욱 확보할 수 있도록 하기 위하여 전체 회전축(21,28,29)이 베어링을 개재한 상태로 설치되어 있다. 따라서 상기 전륜(20) 등이 자유상태로 되면, 자중에 의하여 하방으로 매달리는 상태로 쉽게 전환할 수 있도록 구성되어 있다.

따라서 도 5b에 도시한 상태에서 승강이 조금 더 진행되면, 상기 전륜(20)이 자중에 의하여 시계방향으로 회전하여, 궤도(40)의 하방으로 자유상태로 되어 도 5a에 도시한 바와 같은 상태가 된다. 이와 같이 도 5a 및 도 5b에 도시한 상태가 반복적으로 진행되면서, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 올라가게 된다.

이러한 과정이 진행되면서 계단을 완전하게 올라가게 되면, 도 6에 도시한 바와 같은 상태가 된다. 즉, 궤도(40)의 전방부분은 계단이 끝난 상태인 평지상에 올려져 있어서, 지면(G)과 일정한 간격 이격된 상태로 되고, 궤도(40)의 후방부분은 아직 계단에 걸쳐져 있는 상태가 된다. 따라서 상기 전륜(20)은, 실질적으로 회전축(21)과 같이, 승강기구의 프레임(30)에 매달린 상태로 되기 때문에, 자중에 의하여 도시한 바와 같이 하방으로 내려와서, 도 4에 도시한 평지상의 주행상태와 거의 유사하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 궤도(40)의 후방이 완전하게 평지(G) 상에 올라서게 되면, 다시 도 4에 도시한 상태로 되어 평지를 주행할 수 있게 된다. 여기서 상기 후륜(32)의 동작을 주시하여야 한다. 기본적으로 상기 후륜(32)은, 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 올라갈 때는, 상부로 들어 올려져서 접혀져야 하고, 계단을 내려와서 평지상을 주행하게 될 때는 다시 하방으로 펴져야 한다. 이와 관련된 구성에 대하여 살펴 본 후, 다시 승강장치가 계단을 내려오는 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 후륜(32)은, 실질적으로 유압실린더 장치에 의하여 상승 및 하강할 수 있도록 구성되는 것이고, 도 7는 본 발명의 승강장치에서 후륜(32)이 설치되는 부분을 구성을 평면상에서 도시하고 있다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 승강장치에 사용되는 후륜(32)은, 프레임(30)의 후단부에서, 궤도의 사이에 설치되어 있으며, 상기 궤도(40)의 상부 및 하부로 이동 가능하게 설치된다. 즉, 평지를 이동할 때는, 상기 후륜(32)이 궤도(40)의 하방으로 이동하여, 실질적으로 평지상을 주행할 수 있도록 구성되고, 계단을 올라가는 경우에는 상기 궤도(40)의 상부로 이동하여, 궤도(40) 만이 계단을 타고 올라갈 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 후륜의 상하이동에 대한 구성을 살펴보면, 도 7에 도시한 바와 같이, 후륜(32)은 승하강플레이트(34)의 저면에 설치되어 있다. 상기 승하강플레이트 (34)가 상승 또는 하강함에 따라서, 상기 후륜(32)도 같이 이동할 수 있도록 구성된다. 그리고 상기 승하강플레이트(34)는 실질적으로 유압구동장치에 의하여 상승 또는 하강하게 되는데, 도 8에 구성예를 도시한 바와 같이, 오일이 내장된 유압탱크(T)는 유압펌프(P)에 의하여, 오일의 이동이 제어된다. 그리고 상기 유압펌프(P)에 의하여 제어되는 오일은 제어밸브(V)를 통과하여, 유압실린더(42)에 전달된다. 상기 유압실린더(42)에 연결된 로드(44)는, 유압실린더(42) 내부의 유압의 이동여부에 의하여 이동할 수 있게 된다.

상기 로드(44)는 도 7에 도시한 한쌍이 연결축(44a,44b)와 연결될 수도 있으며, 직접 승하강플레이트(34)에 연결되는 것도 가능하다. 물론, 상기 로드(44)와, 후륜(32)을 직접 연결하는 것도 가능함은 물론이다.

그리고 도 7에 있어서, 도면부호 46은 조작페달을 의미하는 것으로, 상기 조작페달(46)을 밟아서, 기계적으로 유압을 구동시킬 수 있도록 구성하는 예를 보이고 있다. 즉, 상기 후륜(32)이 하강하여 지면에서 주행시키고자 하는 경우에는, 상기 조작페달(46)을 밟음으로써, 상기 유압펌프(P)에 기계적에너지를 전달하여, 유압실린더(42)의 로드(44)가 구동되도록 구성하고 있다. 그리고 이러한 상태에서 상기 후륜(32)을 상부로 이동시켜 궤도(40)에 의하여 계단을 주행하고자 하는 경우에는, 별도의 스위치를 통하여, 전기적으로 상기 제어밸브(V)를 열어서 유압실린더(42)의 내부의 유압이 빠지도록 구성한다.

이와 같이, 상기 후륜(32)을 유압장치를 이용하여, 승하강 시키는 구성에는 많은 변형이 가능함은 물론이고, 이와 같은 유압장치에 대한 구성은 많은 분야에서 널리 이용되고 있는 것이어서, 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 실시예에 있어서는 후륜(32)이 유압장치에 의하여 승하강하도록 구성하고 있으나, 본 발명의 후륜에 대한 구성은 이에 한정될 수는 없다. 상기 후륜(32)이 설치되는 승하강플레이트(34)를 기구적으로 승하강 가능하게 구성하는 것도 가능함은 물론이다. 예를 들어, 상기 승하강플레이트(34)를 스프링 등과 같은 탄성부재를 이용하여 상방으로 탄성지지하고, 필요시에는 상기 페달(46)을 밟음으로써, 하방으로 이동시킨 후, 일정한 로킹구조를 가지도록 함으로써 평지를 주행하는 경우에 사용할 수 있을 것이다. 그리고 계단의 승강시에는, 상기 승하강플레이트(34)의 로킹상태를 해제하는 것에 의하여, 다시 상부로 이동시켜서, 궤도(40)의 상부로 올라가도록 구성하는 것이 가능함은 물론이다.

다음에는 본 발명에 의한 승강장치가 평지를 주행한 후에 계단을 하강하는 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명에 의한 승강장치가 계단을 내려가는 경우에는, 계단을 올라가는 경우와 동일한 방향으로 내려오게 된다. 즉 진행방향과는 역으로 계단을 내려오게 되는 것으로, 계단을 올라가는 경우와 동일한 방향을 유지하면서 역으로 계단을 내려오게 되는 점에 주의하여야 한다. 그리고 계단을 내려올때도 상술한 바와 같이 구동모터(M)이 동작하게 되고, 단순히 회전방향이 역으로 될 것이다.

도 10에는 계단을 내려오는 경우의 전륜(20) 및 보조바퀴(22,24)의 관계를 개략적으로 도시하고 있다. 먼저 도 10a에 도시한 상태에서, 평지에서 계단을 내려가기 시작하면 도 10b와 같은 상태로 된다. 여기서 계단을 내려오기 시작할 때에는 상술한 바와 같은 후륜(32)의 유압장치를 동작시켜, 후륜(32)을 상부로 들어 올려서 궤도(40)의 상부로 이동시켜야 하는 것이 전제되어야 한다.

도 10b에 도시한 상태로 되는 과정에서, 보조바퀴(24)가 먼저 계단의 모서리에 걸리게 되면서 시계방향으로 일정 각도 회전하게 되고, 따라서 전륜(20)도 동일하게 시계방향으로 일정한 각도 회전하게 된다.

그리고 도 10c에 도시한 상태, 즉 계단을 따라 조금 더 하강하게 되면, 상기 전륜(20)이 계단의 모서리 사이에 위치하게 되는데, 이 때 상기 전륜(20)은 자중에 의하여 반시계방향으로 회전하여 단순히 매달려 있는 상태로 변하게 된다. 이 때 상기 전륜(20)과 연결되어 있는 보조바퀴(22,24)도 동일한 방향으로 회전하는 것은 당연하다.

그리고 다시 계단을 계속하여 내려가는 경우에는 도 10a 내지 도 10c와 같은 과정을 반복하면서 내려가게 된다. 여기서 상기 보조바퀴(24)가 먼저 계단의 모서리에 걸리게 되어, 도면상에서 반시계 방향으로 회전하게 된다. 따라서 상기 보조바퀴(24)의 반시계방향의 회전에 따라 상기 전륜(20)도 반시계방향으로 회전하게 된다. 따라서 상기 전륜(20)이 계단의 모서리에 걸리게 되는 것을 최대한 방지할 수 있게 된다.

또한 상기 보조바퀴(22,24)를 한쌍으로 성형하는 것은, 모든 계단이 전부 동일한 치수를 가지고 있지 않기 때문이다. 즉 모든 계단의 폭(L)이 전부 상이하기 때문에, 보조바퀴를 한쌍으로 설치하여 폭이 좁은 계단에서는, 상기 전륜(20)과 더욱 가까이 있는 보조바퀴(22)가 계단의 모서리에 걸려서 회전하게 되도록 구성한다. 따라서 본 발명에 의한 보조바퀴(22,24)는, 계단을 내려가는 경우 전륜(20) 보다 먼저 계단의 모서리에 걸려서 뒷방향으로 회전하게 되고, 이러한 동작에 연동하여 상기 전륜(20)이 뒷방향으로 회전하게 됨으로써, 전륜(20)이 계단의 모서리에 걸리는 것을 최대한 방지하는 기능을 가지게 되는 것임을 알 수 있을 것이다.

그리고 도 9d에 도시한 바와 같이, 계단을 전부 내려온 경우에는, 궤도(40)의 도면상의 전방부분(F)은 평지에 올려져 있고, 후방부분(R)은 마지막 계단에 걸쳐져 있는 상태로 된다. 이러한 상태에서, 상기 전륜(20)은 마지막 계단과 평지 사이에서 떠 있는 자유상태로 되기 때문에, 자중에 의하여 도시한 바와 같이 하방으로 내려오게 된다. 따라서 궤도(40) 전체가 평지에 접하게 되면, 상기 전륜(20)은 도 4에 도시한 바와 같이 지면에 지지되면서, 주행이 가능한 상태로 된다. 그리고 이러한 상태에서, 유압장치를 작동시키는 것에 의하여 후륜(32)을 하방으로 빼내어서, 지면상에 지지될 수 있도록 한다. 이렇게 하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 전륜(20) 및 후륜(22)을 이용하여 평지상을 주행할 수 있는 상태로 되는 것임을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 기본적인 기술적 사상을 가지고 있음을 알 수 있다.

무한궤도(40)와 전륜(20) 및 후륜(32)을 적절하게 설계하는 것에 의하여 평지 상에서는 전륜(20) 및 후륜(32)을 이용하여 주행하고, 계단의 승강시에는 무한궤도(40)를 이용하고 있다.

그리고 계단을 올라가거나 내려오는 경우에는, 상기 전륜과 동일한 방향으로 회전하는 보조바퀴(22,24)를 이용하여, 전륜(20)이 계단의 모서리에 걸리는 것을 최대한 방지하고 있다. 그리고 상기 전륜(20) 및 보조바퀴(22,24)는 전부 자유상태로 지지되어 있어서, 자중에 의하여 전륜(20)은 항상 하방으로 내려올 수 있는 상태이다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상내에서, 당업계의 통상의 지식을가진자에 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이고, 본 발명은 다음과 같은 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 승강장치를 사용하는 것에 의하여, 짐을 싣고 있는 상태에서 계단을 수월하게 올라가거나 내려올 수 있게 되는 잇점이 기대된다. 그리고 계단의 승강시는 무한궤도를 이용하고 있기 때문에, 안정감을 충분히 확보하는 것이 가능하다.

Claims (9)

1. 상면에 적재부가 구비되는 프레임과;

   상기 프레임의 양측면에 설치되는 한쌍의 무한궤도;

   상기 무한궤도의 전방 측에서, 상기 프레임에 자유회전이 가능한 상태로 지지되는 회전축과 같이 회전하도록 연결 지지되고, 자유상태에서 상기 무한궤도 보다 낮은 위치를 가져서 무한궤도의 전방을 상향 지지하는 전륜과;

   상기 무한궤도의 후방 측에, 무한궤도의 상하로 이동 가능하게 설치되는 후륜; 그리고

   상기 무한궤도를 회전시키는 구동수단을 포함하여 구성되어;

   평지에서는 상기 전륜 및 후륜에 의하여 주행하고, 계단에서는 상기 무한궤도의 회전에 의하여 승하강하는 계단승강장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전륜은 무한궤도의 양측면에서 상기 회전축의 양측단부에 한쌍이 설치되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전륜의 회전축과 연결되어 동일한 방향으로 회전하고, 프레임에 자유회전이 가능하게 설치된 다른 회전축에 설치되고; 상기 전륜과 후륜 사이에 설치되는 보조바퀴를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 보조바퀴는 일정한 간격을 가지는 한쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 보조바퀴는, 그것이 설치되는 회전축에 대하여, 진행방향으로만 접힐 수 있도록 구성되고, 탄성부재에 의하여 항상 펼쳐지는 상태로 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 적재부는, 프레임의 상부 양측면에 설치되는 레일에 슬라이딩에 의하여 출입 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 적재부의 이면에는 랙기어가 설치되고, 상기 랙기어는 모터에 의하여 회전하는 구동기어와 맞물려서, 상기 모터에 의하여 슬라이딩 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 후륜은 유압실린더장치에 의하여 무한궤도 하단면의 상하부로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 계단승강장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은,

   무한궤도의 내주면에 설치되는 랙기어부와, 상기 랙기어부에 치합하는 구동기어, 그리고 상기 구동기어를 회전시키기 위한 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계단승강장치.