KR101743363B1 - 캐스터를 구비하는 카트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아주 작은 힘으로도 방향 전환이 가능한 카트를 제공하고자 한다. 본 발명의 카트는, 물건을 지지할 수 있는 프레임(12)과; 회전중심축(24)과, 상기 회전중심축에 대하여 회전 가능하도록 지지되는 캐스터브라켓(22), 그리고 상기 캐스터브라켓에 회전 가능하도록 지지되면서 지면에 대하여 주행하는 캐스터(28)휠로 구성되고, 상기 프레임의 저면에 설치되는 전방캐스터(20)로 구성된다. 그리고 전방캐스터(20)에는 슬롯(14)이 형성되고, 회전중심축(24)은 상기 슬롯(14)의 내부에서 전후 방향으로 일정 간격 이동 가능하게 설치된다. 그리고 회전중심축(24)의 전후에는 스프링(40A,40B)이 설치되어 있어서, 회전중심축(24)을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 방향 전환을 위한 외력이 작용하면, 캐스터휠(28) 보다 선행하는 회전중심축(24)이 슬롯(14)의 내부에서 이동하면서 캐스터휠(28)이 이동하는 것 보다 먼저 회전하고자 하는 방향으로 선행하여 움직이게 되어, 방향 전환 시 슬립의 발생을 최대한 방지하고 힘을 작게 필요로 하게 된다.

Description

캐스터를 구비하는 카트{A cart having caster wheel}

본 발명은 캐스터를 구비하는 카트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무거운 하중체를 싣은 상태에서도 원활한 회전이 가능하도록 구성되는 캐스터를 구비하는 카트에 관한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 카트는 프레임(4)에 다수의 물건을 올려놓은 상태에서, 프레임(4)의 저면에 설치되어 지면에 대하여 구름운동 하는 다수의 캐스터(2)를 이용하여 이동하는 장치라고 할 수 있다. 그리고 이와 같은 카트는, 일반 소비자들이 대형 마트에서 쇼핑 시 이용하는 것 뿐만 아니라, 산업 현장에서의 부품과 같은 이동 대상물을 싣어 나르는 등 다양한 형태로 이용되고 있다. 이 뿐만 아니라, 유모차 등과 같은 것도 실질적으로 카트와 동일한 개념이라고 할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 프레임(4)은 물건을 올려놓은 상태로 지지할 수 있으며, 캐스터(2)은 프레임(4)을 주행시킬 수 있도록 지면에 대하여 구름 접촉을 수행하게 된다. 그리고 이러한 카트에 사용되는 휠은 캐스터(2)가 많이 사용된다. 이러한 캐스터(2)는, 프레임(4)과 연결된 회전축(8)을 중심으로 수평방향으로 회전하는 캐스터브라켓(2a)과, 상기 캐스터브라켓(2a)에 회전축이 결합되어 주행 방향으로 회전하는 캐스터휠(2b)로 구성되고 있다.

여기서 상기 캐스터브라켓(2a)은 경사진 경사각을 가지고 있는데, 이를 캐스터각(caster angle)이라고 한다. 그리고 이러한 캐스터 각이 있다는 것은 실질적으로 주행 방향을 기준으로 할 때 상기 회전축(8)과 캐스터휠(2b)의 중심(즉, 지면과접촉하는 부분의 중심)과는 일정한 거리가 있다는 것을 의미하는데, 이러한 거리를 캐스터오프셋(Caster offset)이라고 칭한다. 이와 같이 캐스터(2)을 사용하는 것은, 시미(Shimmy) 현상을 방지함으로써 직진 주행을 확보할 수 있고, 회전이 완료되면 보다 쉽게 직진 기능을 회복할 수 있기 때문이라고 할 수 있다.

일반적으로 널리 사용되는 캐스터휠을 가지는 카트는, 수동 카트라고 할 수 있는데 사용자가 직접 밀어서 이동하게 된다. 이와 같은 캐스터휠을 가지고 있는 카트에서, 직진은 어떠한 경우에도 큰 어려움은 없으나 회전 시 불편한 단점이 지적되고 있다. 즉 직진하는 상태에서는 모든 캐스터휠(2b)이 지면에 대하여 구름운동을 하기 때문에 문제가 발생할 여기가 없다. 그러나 카트가 좌측 또는 우측으로 회전하게 되면, 실질적으로 슬립이 발생하게 되어 직진 주행에 비하여 더 큰 힘을 필요로 하게 된다.

카트의 회전과 관련하여 도 2를 참조하면서 살펴보면, 카트는 일정한 간격을 가지는 전륜(2bf)와 후륜(2br)을 구비하고 있다. 여기서 후륜(2br)의 상부에 설치되어 있는 핸들을 이용하여 카트를 C방향으로 표시한 우회전시키는 경우를 고려하면, 이러한 우회전방향(C)을 기준으로 할 때, 이러한 방향 성분은 직진방향 성분(Y)과, 직전성분과 직각을 가지는 가로방향 성분(X)으로 이루어진다고 할 수 있다.

여기서 우회전 방향으로 회전하게 되면, 이러한 우회전 방향에 대응하는 직진 성분에 해당하는 거리만큼은 전륜(2bf)이 지면에 대하여 구름운동을 할 수 있을 것이나, 우회전 방향에 대응하는 가로 방향 성분(X)에 대응하는 정도의 이동은 슬립에 의하여 일어난다고 할 수 있다. 그리고 이러한 슬립은 전륜(2bf)에서 지면과접촉하는 접촉면적(2c)의 범위에서 발생할 것인데, 수동카트에 있어서의 상술한 슬립은 실질적으로 사용자의 힘에 의하여 발생되기 때문에, 그 만큼 사용자의 힘이 더 들어간다고 할 수 있다.

여기서 카트를 사용하는 사용자는 후륜(2br)의 상부에 설치된 핸들(6)을 잡고 운전하게 되기 때문에, 후륜에서 발생하는 슬립은 크게 문제 시 되지 않는다. 그러나 후륜(2br)과의 사이에서 상당한 거리라고 할 수 있는 축간거리(Ds)를 가지고 있는 전륜(2bf)에서 발생하는 슬립은 실제로 사용자에게는 큰 힘의 부담으로 작용하게 되는 것은 명백하다. 그리고 이와 같이 조향 조작 시, 사용자가 느끼는 힘의 부담은, 카트의 차륜거리(Dw) 보다 축간거리(Ds)에 현저하게 큰 원인이 있음은 알 수 있다.

즉, 카트의 회전을 위해서는 사용자의 힘이 핸들(6)에 작용하고, 이어서 프레임(4)을 경유하여, 회전축(8)을 회전하고자 하는 방향을 밀어야 한다. 여기서 상기 회전축(8)은 전륜(2bf) 보다 캐스터오프셋의 길이 만큼 전방에 있어서 특히 전륜(2bf)은 슬립이 발생하게 되는 것이다. 그리고 이렇게 발생하는 슬립은 전륜(2bf)와 지면 사이의 마찰력을 이길 수 있는 사용자의 힘에 의하여 이루어져야 하는 것이기 때문에, 사용자는 그만큼 더 힘이 들게 되는 것이다.

더욱이 이러한 회전 시 요구되는 힘을 상기 회전축(8)에 직접 가할 수 있으면 상대적으로 편할 수 있으나, 실제로는 축간거리(Ds) 만큼 후방에 위치하는 핸들(6)에 가할 수 밖에 없다. 즉, 상기 회전축(8)을 가로 방향 성분(X)으로 힘을 가해야 하는데, 이는 회전축(8)에 직접 힘을 가하는 것에 비하여, 축간거리(Ds) 만큼 후방에 있는 핸들(6)을 이용하여 회전축(8)에 힘을 가하는 것은 더욱 힘든 일이다. 이와 같이 카트의 회전을 위해서 회전축(8)을 방향 전환시키기 위하여 필요한 힘은, 축간거리(Ds)에 비례하여 더 커지게 되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 전륜(2bf)은 카트의 전방에 설치되는 캐스터휠을 의미하고, 후륜(2br)은 후방에 설치되는 캐스터휠을 의미함은 쉽게 알 수 있을 것이다.

그리고 위에서 설명한 바와 같은 수동카트를 모터를 이용하는 전동카트화하기 위해서는, 상술한 한 쌍의 후륜(2br)에 허브모터를 내장시키는 것으로 충분하다. 그러나 이와 같이 허브모터를 내장시킨다고 하더라도, 위에서 설명한 바와 같이 조향 시 더 큰 힘을 필요로 한다는 단점은 해결할 수 없을 것이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 무거운 하중을 싣고 있는 상태에서도 회전 조작이 용이한 카트를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카트는, 물건을 지지할 수 있는 프레임과; 회전중심축과, 상기 회전중심축에 대하여 회전 가능하도록 지지되는 캐스터브라켓, 그리고 상기 캐스터브라켓에 회전 가능하도록 지지되면서 지면에 대하여 주행하는 캐스터휠로 구성되고, 상기 프레임의 저면에 설치되는 전방캐스터; 상기 전방캐스터의 회전중심축을 프레임에 대하여 전후 방향으로 일정 간격 이동 가능하게 지지하는 지지수단; 그리고 상기 지지수단에 의하여 지지되는 회전중심축을 정해진 위치로 복귀시키는 복귀수단으로 구성된다.

다른 실시예의 카트는, 물건을 지지할 수 있는 프레임과; 회전중심축과, 상기 회전중심축에 대하여 회전 가능하도록 지지되는 캐스터브라켓, 그리고 상기 캐스터브라켓에 회전 가능하도록 지지되면서 지면에 대하여 주행하는 캐스터휠로 구성되고, 상기 프레임의 저면에 설치되는 전방캐스터; 상기 전방캐스터의 회전중심축을 프레임에 대하여 후방으로 일정 간격 이동 가능하게 지지하는 지지수단; 그리고 상기 지지수단에 의하여 지지되는 회전중심축을 정해진 위치로 복귀시키는 복귀수단으로 구성되고 있다.

본 발명에서의 지지수단은, 상기 프레임에 대하여 일정한 높이에서 지지되는 회전중심축이 들어갈 수 있도록 프레임의 전방에서 전후 방향으로 성형된 슬롯 또는 길이방향 홈으로 구성될 수 있다.

본 발명에서의 복귀수단은, 상기 슬롯 또는 길이방향 홈의 내부에서, 회전중심축의 전방 및 후방에 설치되는 전방스프링 및 후방스프링으로 구성될 수 있다. 또는 복귀 수단은 회전중심축의 후방에만 설치되는 스프링으로 구성되는 것도 가능할 것이다. 그리고 본 발명 카트의 전방캐스터는 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 무거운 물건을 싣고 있는 상태에서도, 좌회전 또는 우회전과 같은 방향 전환이 아주 편리한 장점을 기대할 수 있다. 본 발명의 카트는 방향 전환 시 아주 작은 힘을 필요로 하기 때문에 수동 카트에 적용되면 사용의 편의성이 현저하게 향상될 수 있는 잇점으로 나타나게 될 것이다. 그리고 구동모터를 이용하는 전동 카트에 본 발명이 적용되면, 보다 작은 힘을 가지는 모터를 사용한다고 하더라도 방향 전환에 전혀 무리가 발생하지 않는 장점을 가질 수 있게 될 것이다.

그리고 본 발명에 의하면, 전방 캐스터에 가해지는 충격은 스프링에서 일정 수준까지 흡수하는 것이 가능하게 되는 장점도 기대할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면 스프링이 압축되는 과정에서도 후방의 캐스터는 구름운동을 할 수 있기 때문에 장애물에 의하여 카트 자체가 바로 정지하게 되거나 이에 기인하는 재출발 시의 불편함 등을 해소할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 종래의 카트의 하나를 보인 예시 사시도,.
도 2는 종래 카트의 캐스터휠과 주행 시 저항을 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명 카트의 예시 사시도.
도 4는 본 발명 카트의 단면 예시도.
도 5는 본 발명의 카트의 회전 시 작용을 설명하는 설명도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명의 카트는, 물건을 올려놓을 수 있는 프레임(12)과, 상기 프레임(12)을 지면에 대하여 지지하면서 주행하는 다수의 캐스터(20)로 구성된다. 여기서 프레임(12)은 이동 대상물인 물건을 올려 놓을 수 있도록 성형됨과 동시에, 본 발명 카트에서 기본적인 베이스로써의 기능을 가지고 있다.

이러한 프레임(12)에는 다수의 캐스터(20)가 설치되어, 지면에 대하여 구름접촉으로 주행할 수 있게 된다. 상기 캐스터(20)는, 캐스터브라켓(22)과, 상기 캐스터브라켓(22)에 구비되는 수평방향의 휠회전축(26)에 회전 가능하게 지지되는 캐스터휠(28)로 구성된다. 여기서 캐스터브라켓(22)은 수직으로 설치되는 회전중심축(24)에 대하여 회전 가능하게 설치되는데, 이는 캐스터브라켓(22)이 수평면에 대하여 수직축(회전지지축)을 기준으로 회전 가능하다는 것을 의미한다.

그리고 상기 캐스터휠(28)은 횔지지축(26)을 통하여 캐스터브라켓(22)과 연결되어 있다. 본 발명에서도, 상기 캐스터브라켓(22)은 일정한 경사(캐스터 앵글)를 가지고 있기 때문에, 실질적으로 회전중심축(24)과 휠회전축(26) 사이에는 일정한 간격, 즉 캐스터오프셋이 존재하게 된다. 즉, 카트의 직선 주행을 가정하여 살펴보면, 상기 회전중심축(24)은, 휠회전축(26)보다 캐스터오프셋만큼 선행하게 되는 것이다. 여기서 이와 같은 캐스터(20) 자체의 구성은 실질적으로 일반적인 것과 동일하다.

본 발명에 의하면, 상기 회전중심축(24)은 캐스터브라켓(22)을 회전 가능하게 지지하고 있음과 동시에, 상기 프레임(12)에 대하여 주행 방향으로 일정 간격 이동 가능하게 지지된다. 또한 상기 회전중심축(24)은 프레임(12)에 대하여 정해진 위치(전후 방향의 위치)로 복귀할 수 있도록 구성된다. 즉, 본 발명에 의하면, 캐스터(20)를 프레임(12)에 대하여 수평면 상에서 회전 가능하게 지지하는 회전축(24)이 프레임(12)에서 전후 방향으로 일정 구간 이동 가능함과 동시에 정해진 위치로 복귀할 수 있도록 탄성적으로 지지되고 있는 것이다.

도 3 및 도 4에 도시한 본 발명의 제1실시 예를 살펴보면, 전방에 위치하는 캐스터(20)에 대응하는 위치의 프레임(12)에는 일정한 길이를 가지는 전후방향의 슬롯(14)이 성형되어 있다. 그리고 캐스터브라켓(22)을 회전 가능하게 지지하고 있는 회전중심축(24)이 상기 슬롯(14)의 내부에 설치되어 있어서, 실질적으로 상기 회전중심축(24)은 상기 슬롯(14)의 내부에서, 전후 방향으로 일정 범위 이동 가능하게 설치되는 것이라고 할 수 있다.

그리고 상기 슬롯(14)의 내부에서 지지되는 상기 회전중심축(24)은 스프링(40)에 의하여 지지된다. 즉, 회전중심축(24)의 전방에 해당하는 슬롯(14) 내부에는 전방스프링(40A)이 설치되어 있고, 회전중심축(24)의 후방에 해당하는 슬롯(14)의 내배에는 후방스프링(40B)이 설치되어 있다. 따라서 상기 회전중심축(24)은 전후방에서 모두 스프링(40)에 의하여 지지되고 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 도 3 및 도 4에 도시한 실시 예에 의하면, 상기 슬롯(14)은 회전중심축(24)이 전후 방향으로 일정 범위 내에서 이동할 수 있도록 하기 위한 수단이라고 할 수 있을 것이다. 그리고 스프링(40)은 상기 슬롯(14)의 내부에서 전방 또는 후방으로 외력에 의하여 이동한 회전중심축(24)을 다시 원래의 위치로 복귀시키기 위한 수단으로써의 의미를 가지고 있음을 알 수 있다.

그리고 도시한 실시 예에서도, 상기 회전중심축(24)은, 상기 프레임(12)에 대하여 정해진 높이에서 지지될 수 있어야 하는 것은 당연하다. 즉 회전중심축(24)이 프레임(12)에 대하여 일정한 높이에서 지지될 수 있어야, 캐스터브라켓(22)에 대하여 회전 가능하게 지지될 수 있을 것이고, 상기 캐스터브라켓(22)과 프레임(12) 사이에 어떠한 접촉에 의한 마찰 또는 간섭 등은 발생하지 않아야 할 것임은 당연하다. 실질적으로 도시한 실시예에서, 상기 회전중심축(24)이 프레임(12)에 대하여 일정한 높이에서 지지되는 구성의 도시는 생략하고 있는 것이다.

이와 같이 회전중심축(24)이 직접 또는 간접적으로 프레임(12)에 대하여 일정한 높이에서 지지되도록 하는 구성은 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 당연한 구성이다. 예를 들면 상기 회전중심축(24)의 중간부분에 프레임(12)의 저면에 접촉할 수 있는 지지돌기부를 형성하고 이러한 지지돌기부에 롤러를 설치하게 되면, 회전중심축(24)은 프레임(12)에 대하여 정해진 높이에서 지지될 수 있을 것이다. 그리고 이와 같이, 회전중심축(24)이 정해진 높이에서 프레임에 지지되도록 하는 구성에 대해서는, 공지된 다른 어떠한 구조를 이용하는 것도 가능함은 물론이다.

이상과 같은 구성에 의하면, 상기 전방 캐스터(20)는 슬롯(14)의 내부에 삽입되어 있는 회전중심축(24)과 같이, 슬롯(14)의 내부에서 전방 또는 후방으로 일정 범위 내에서 이동할 수 있음을 알 수 있고, 예를 들면 어떠한 형태의 외력에 의하여 상기 슬롯(14)의 범위 내에서 이동할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 실질적으로 후방 캐스터(30)에 대해서는 어떠한 한정 또는 조건 등을 설정하지 않고 있다. 캐스터오프셋을 가지는 것을 사용하는 것도 가능하고 그렇지 않은 다른 형태의 휠을 사용하는 것도 가능함은 물론이다. 또한 본 발명의 구조는, 실질적으로 사용자가 손으로 잡고 밀어서 주행하는 수동 카트에 구현되는 것도 가능함은 물론이고, 모터를 이용하는 전동 카트에 적용되는 것도 가능하다. 예를 들면 한 쌍의 후방 캐스터(30)를 허브모터를 각각 내장한 휠로 실시하게 되면, 전진 및 후진, 그리고 코너링이 가능한 전동 카트가 구현될 것이고, 이러한 전동카트에 본 발명의 구조를 적용하는 것도 가능하다.

다음에는 본 발명의 카트의 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명의 카트가 직전 또는 후진 등과 같은 직선 주행 성능은 종래의 카트와 유사하다고 할 수 있다. 단, 캐스터브라켓(22)이 회동 가능하게 지지되는 회전중심축(24)이 전후 방향으로 일정 범위 내에서 이동할 수 있기 때문에, 주행 방향에서 받는 외력에 대한 충격 흡수효과는 종래 카트의 직선 주행에 비하여 현저한 작용 효과라고 할 수 있음은 당연히 이해될 것이다.

도 5는 본 발명의 카트가 우회전하는 경우의 예를 설명하고 있는데, 본 발명의 카트의 회전 작용이 우수함을 설명하기 위하여, 최고 극한 상황 하에서의 회전을 보이고 있다. 즉, 도 5에서는, 한 쌍의 후방 캐스터(30) 사이의 중심(C)을 기준으로 하여, 90도 우회전하는 상태를 보이고 있다.

본 발명 카트의 작용을 설명하기 전에, 종래의 카트에서 이와 같은 회전방향을 고려하면, 실질적으로 한 쌍의 후방 캐스터(30)을 중심(C)을 기준으로 회전시키는 것은 비록 약간의 슬립이 발생하기는 하지만 비교적 작은 힘으로도 충분히 가능하다. 그러나 도 5에 도시한 바와 같이 우회전시키게 되면, 실질적으로 전방에 설치되는 한 쌍의 캐스터(20)는 큰 원호를 따라 이동하게 되는데 이 때 마찰력을 이길 수 있는 큰 힘이 캐스터(20)를 슬립시켜야 한다.

그러나 본 발명에 의하면 다음과 같이 아주 원활한 방향 전환이 가능하게 된다. 본 발명에서 착안하고 있는 원리에 대하여 간단하게 설명하면, 스스로 힘을 발생하지 않고 외력에 의하여 회전하는 전방 캐스터(20)에서, 한 위치에서 이동하지 않고 회전만 하는데 필요한 힘은, 한 위치에서 다른 위치로 이동(구름접촉을 포함할 수도 있으나 적어도 슬립에 의한 이동을 포함하는 의미에서의 이동)할 때 필요한 힘에 비하여 현저하게 작은 힘을 필요로 하게 된다는 점에 착안하고 있다.

먼저 (a)에 도시한 정지 상태에서, 핸들(16)에 힘을 가하거나 후방 캐스터(30) 내에 설치된 허브모터를 동작시켜서 중심(C)을 기준으로 회전시키게 되면, (b)에 도시한 바와 같이, 전방캐스터(20)의 회전중심축(24)은 프레임(12)의 슬롯(14) 내부에서 후방으로 밀리게 된다. 따라서 후방스프링(40B)가 압축되고, 이에 따라서 전방스프링(40A)가 늘어나게 되는 것이다.

카트의 핸들(16)에 가하는 힘 또는 후방캐스터(30)에 내장된 허브모터의 힘(이하에서는 카트에 작용하는 외력이라고 칭하기로 한다)이 가해지면, 전방 캐스터(20)가 다른 장소로 이동하기 전에, 외력에 의하여 회전하는 프레임(12)의 슬롯(14) 내부에 있는 회전중심축(24)이 슬롯(14)이 내부에서 이동하게 된다. 즉, 외력이 작용하여 프레임(12)이 회전하게 되면, 회전중심축(24)은 슬롯(14)의 이동에 따라서 그 내부에서 그 반대 방향으로 움직이게 되고, 이 때 캐스터(20)는 지면과의 마찰력에 의한 저항으로 움직이지는 못하고 그 자리에서 회전만하게 된다.

즉, 카트의 회전 시, 프레임(12)을 우회전시키는 외력은, 캐스터(20)를 다른 장소로 이동시킬 큰 힘(외력)이 아니라고 하더라도, 캐스터(20)가 제자리에서 회전할 수 있는 힘으로는 작용할 수 있게 되는데, 이는 프레임(12)이 회전하는 힘이 슬롯(14)을 통하여 회전중심축(12)을 미리 회전 방향으로 이동시켜 (b)에 도시한 바와 같이 회전 방향에서 선행하고 있기 때문이라고 할 수 있다.

이러한 동작 과정 및 작용을 다시 정리하면, 외력에 의하여 프레임(12)의 회전이 시작되면, 프레임(12)의 전방 부분이 일측(예를 들면 도 5에서와 같이 우측)으로 회전하기 시작한다. 이렇게 회전이 시작되는 순간, 캐스터휠(28)은 지면과의 마찰력을 받게 되고, 프레임(12)의 슬롯(14) 내부에 있는 회전중심축(24)은 슬롯(14)의 안내에 따라서 이동하게 된다.

이 때 회전중심축(24)이 슬롯을 따라 이동하는데 필요한 힘은, 전방 캐스터(20)가 슬립되어 이동하는데 드는 힘 보다 현저하게 작기 때문에, 회전중심축(24)이 슬롯을 따라서 회전 방향으로 먼저 이동하게 된다. 그리고 이러한 이동에 따라서 상기 캐스터휠(28)은 그 자리에서 방향만 전화된다. 이와 같이 상기 회전중심축(24)이 선행함에 따라서 캐스터휠(28)이 그 자리에서 방향이 전환되면 실질적으로 카트 전체는 회전하고자 하는 방향으로 구름 접촉할 준비가 되어 있다는 것을 의미한다.

이와 같이 본 발명에서는, 캐스터(20)가 제자리에서 회전하는데 필요한 힘의 크기가, 캐스터(20)가 다른 장소로 이동(회전 방향을 따르는 방향이기 때문에, 순수 구름 접촉에 의한 직선 이동은 제외함)하는데 필요한 힘의 크기 보다 현저하게 작기 때문에, 프레임(12)의 회전 시 슬롯(14)의 내부에서 선행하고 있는 회전중심축(24)을 회전하는 방향으로 먼저 이동시키도록 구성하고 있음을 알 수 있다.

따라서 외력이 회전시키고자 하는 방향 만큼 프레임(12)을 회전시킬 수 있고, 예를 들면 (c)에 도시한 바와 같이 거의 직각으로 회전시키는 것도 현저하게 작은 힘으로 할 수 있을 것으로 생각된다. 여기서 전방의 캐스터(20)를 한 쌍으로 구성하는 경우에는, 회전 시 회전 반경이 큰 측의 캐스터가 더욱 많이 후방으로 밀려서 그에 대응하는 후방스프링이 더 압축될 것이다.

그리고 원하는 정도의 회전이 완료되면, 외력은 실질적으로 프레임(12)을 직직 방향으로 밀게 될 것이다. 이러한 상태가 되면 좌우 회전 방향에 대한 힘이 없어지기 때문에, 상기 스프링(40)은 탄성 복원력에 의하여 원래의 상태로 회전중심축(24)을 복귀시키게 될 것이다. 이와 같이 상기 한 쌍의 스프링(40A,40B)은 직진을 위한 복귀수단으로써 동작하고 있음을 알 수 있다. 또한 본 발명에서 슬롯(14)은, 외력에 의한 프레임(12)의 방향 전환에 기초하여 회전중심축(24)을 회전 방향 측으로 선행하여 이동시키는 수단으로써의 의미를 가지고 있음도 상술한 바와 같다.

이와 같은 본 발명의 전방 캐스터(20)는 도시한 바와 같이 한 쌍의 경우에 가장 바람직하게 적용할 수 있음을 당연하지만, 그 외에도 후방에 구동원을 가지는 카트의 전방에 설치되는 캐스터의 갯수에 의하여 한정될 수 없을 것이다. 또한 본 발명의 카트에 있어서, 후방의 캐스트(30)에 대해서는 어떠한 한정도 하지 않고 있음도 알 수 있을 것이다.

다음에는 본 발명의 다른 실시 예에 대하여 생각해 보기로 한다. 위에서 설명한 실시예에 있어서는 전방 캐스터(20)의 회전중심축(24)이, 프레임(12)의 슬롯(14) 속에 설치되어 있어서 슬롯을 따라 내부에 전후 방향(주행 방향)으로 이동 가능하도록 구성하고 있었다. 그러나 실질적으로 본 발명은, 캐스터 자체가 주행 방향을 따라 일정 간격 이동 가능하게 구성하는데 요지가 있다고 할 수 있다.

따라서 카트의 프레임(12)에 슬롯(14)을 성형하지 않더라도, 캐스터(20)의 회전중심축(24)이 프레임(12)에 대하여 전후 방향으로 일정 간격 유동 가능하도록 지지되면 충분하다. 물론 이러한 경우에도, 캐스터(20)의 회전중심축(24)은 스프링에 의하여 지지되어, 방향 전환 이후에는 직진으로 신속하게 복귀될 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.

그리고 위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시 예의 설명에 있어서, 회전중심축(24)이 상기 프레임(12)에 대하여 일정한 높이에서 지지될 수 있도록 하는 구체적인 구성에 대해서는 도시 및 설명을 생략하고 있으나, 이는 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 여러 가지 구성이 가능함은 당연한 것이라고 할 수 있다. 예를 들면 회전중심축에 프레임에 대하여 상하 관계로 지지되는 구조를 가지도록 함으로써, 회전중심축이 프레임에 대하여 정해진 높이를 유지하면서 주행 방향으로 일정 간격 이동 가능하게 구성할 수 있을 것이다.

구체적인 예를 들면, 상기 회전중심축이 프레임의 저면에서 전후 방향으로 이동 가능하게 지지될 수 있도록 구성될 수 있을 것이다. 이 때 상기 회전중심축의 전후 방향 이동은, 프레임의 저면에 설치되는 별도의 케이싱 내부에서 이루어지도록 구성할 수 있을 것임은 당연하다.

도시한 실시 예에 있어서는, 상기 회전중심축이 전방스프링 및 후방 스프링에 의하여 같이 지지되도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 여기서 상기 후방스프링은 실질적으로 앞으로 주행하면서 회전하는 경우에 주로 동작하는 것임을 도 5에서 충분히 알 수 있을 것이다. 그리고 뒤로 주행하면서 회전하는 경우에는, 이와 반대로 전방스프링이 압축되면서 기능을 수행하게 될 것임도 당연하다고 할 수 있다.

그리고 도시한 실시 예에 있어서는, 스프링을 회전중심축의 전방 및 후방에 각각 설치하고 있다. 그러나 앞으로 주행하는 경우만을 고려하면, 회전중심축의 후방에만 스프링을 설치하는 것도 가능할 것이고, 이러한 구성으로는 앞으로 주행 시 좌우 회전에 대해서는 충분한 효과를 가질 수 있을 것으로 기대된다.

도시한 실시 예에 있어서는, 상기 회전중심축이 전후 방향으로 일정 간격 이동 가능하도록 하는 구성은 슬롯(14)이다. 그러나 도시한 바와 같이 프레임(12)의 상하를 관통하도록 성형되는 슬롯에 대신하여, 프레임의 저면에서 전후 방향으로 성형된 일정한 길이를 가지는 길이방향 홈으로 구성하고, 회전중심축이 이러한 길이 방향홈의 내부에서 전후 방향으로 이동 가능하도록 지지하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자는 여러 가지 다양한 변형을 통하여 본 발명을 실시할 수 있을 것이다. 그리고 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기재된 바에 기초하여 해석되어야 할 것임도 당연하다고 할 수 있다.

12 ..... 프레임
14 ..... 슬롯
16 ..... 핸들
20 ..... 전방 캐스터
22 ..... 캐스터브라켓
24 ..... 회전중심축
26 ..... 휠회전축
28 ..... 캐스터휠
40 ..... 스프링
40A ..... 전방스프링
40B ..... 후방스프링

Claims (6)

1. 물건을 지지할 수 있는 프레임과;
   회전중심축과, 상기 회전중심축에 대하여 회전 가능하도록 지지되는 캐스터브라켓, 그리고 상기 캐스터브라켓에 회전 가능하도록 지지되면서 지면에 대하여 주행하는 캐스터휠로 구성되고, 상기 프레임의 저면에 설치되는 한 쌍의 전방캐스터;
   카트의 방향 전환 시 발생하는 외력에 기초하여, 전방캐스터의 회전중심축을 프레임에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지수단; 그리고
   카트의 방향 전환이 완료되어 직진하게 되면, 상기 지지수단에 의하여 지지되는 회전중심축을 원래의 위치로 복귀시키는 복귀수단으로 구성되는 카트.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지수단은, 상기 프레임에 대하여 일정한 높이에서 지지되는 회전중심축이 들어갈 수 있도록 프레임의 전방에서 전후 방향으로 성형된 슬롯 또는 길이방향 홈으로 구성되는 카트.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 복귀수단은, 상기 슬롯 또는 길이방향 홈의 내부에서, 회전중심축의 전방 및 후방에 설치되는 전방스프링 및 후방스프링으로 구성되는 카트.
   
   
5. 삭제
6. 삭제

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