KR102252408B1 - 완충 기능을 가진 캐스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송 수단의 하부에 고정 설치되는 연결 브라켓; 상기 연결 프레임 하부에 형성되며, 소정 간격 이격되어 서로 마주보는 한 쌍의 커버 브라켓; 한 쌍의 상기 커버 브라켓 사이에 위치하며, 한 쌍의 상기 커버 브라켓의 중심부를 연결하는 회전축에 체결되어 회전하는 바퀴; 및 일단은 상기 연결 브라켓에 설치되고, 타단은 상기 커버 브라켓에 설치되어 상기 바퀴에 탄성력을 제공하는 완충부재;를 포함하는 완충 기능을 가진 캐스터에 관한 것이다.

Description

완충 기능을 가진 캐스터 {Casters with shock absorbing function}

본 발명은 완충 기능을 가진 캐스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송 수단의 하부에 설치되어 이송 수단을 소정 방향으로 이동시키는 바퀴에 완충 기능을 부여할 수 있는 완충 기능을 가진 캐스터에 관한 것이다.

일반적으로 캐스터(Caster)란 운반장치의 하부측에 결합되어 방향을 자유로이 변경할 수 있는 바퀴를 말하며, 사용 용도나 목적에 따라 다용한 장소에서 사용된다.

이러한 캐스터는 상부 중앙에 연결축을 형성하여, 상기 연결축에 의해 각각의 상기 물품들의 하단에 수평방향으로 회동되는 본체하우징과 상기 본체하우징의 내측에 회전 가능하게 연결되는 바퀴부재를 포함하여 구성된다.

노면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 제대로 흡수하지 못할 경우 주행성이 현저히 떨어져 대차의 운용이 힘들어 지게 되며, 특히 물류로봇은 내부 정밀부품이 손상되거나 센서가 이탈되는 등의 문제가 생길 수 있다. 또한, 캐스터 자체의 손상이 발생하여, 이를테면 휠샤프트가 절단되거나 휠 벗겨짐 등의 문제가 발생하기도 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방식의 완충기술이 적용된 캐스터가 개발되고 있다. 가령, 국내 등록특허공보 제10-0441165호(캐스터 완충장치)에는, 다수개의 고정공을 가진 고정판의 하방으로 지지 브라켓을 약간 경사지게 고정을 하여 일측에 바퀴를 고정한 암의 중간부위와 고정을 하고, 지지 브라켓의 후방으로는 연결부재를 연장 돌출시켜 암의 타측과 고정하여 설치된 캐스터 완충장치에 있어서, 상기 바퀴를 고정한 암의 후단 양측에는 후술하는 우레탄 캡을 결착할 수 있도록 결착홈을 형성하고, 상기 우레탄으로 형성한 우레탄 캡은 스프링의 길이보다 작게 형성하여 하중에 따라 스프링과 우레탄이 이중으로 완충하도록 하며, 안정적인 완충작용을 위하여 내부 양측에 스프링을 삽입하여 안착하도록 삽입부를 형성하며, 상기 우레탄 캡의 삽입부에 삽입되는 스프링은 상기 지지 브라켓의 후방에 연장 돌출시킨 연결부재의 끝단에 형성된 스프링을 안착할 수 있는 안착돌 부에 스프링을 안착하여 우레탄 캡과 스프링에 의해 캐스터의 완충이 이루어지게 한 캐스터 완충장치가 개시된 바 있다.

하지만, 종래의 캐스터에 구비되는 완충장치는 구조가 복잡하여 제조 비용이 증가한다는 문제점이 있으며, 완충장치의 고장 발생 시, 캐스터 전체를 교체해야된다는 한계가 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-2090806호

본 발명의 일측면은 간단한 구조로 바퀴에 완충 기능을 부여할 수 있으며, 완충장치의 고장 발생 시, 완충장치만을 분리 교체함으로써 유지보수의 편의성을 향상시킬 수 있는 완충 기능을 가진 캐스터를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 완충 기능을 가진 캐스터는, 이송 수단의 하부에 고정 설치되는 연결 브라켓; 상기 연결 프레임 하부에 형성되며, 소정 간격 이격되어 서로 마주보는 한 쌍의 커버 브라켓; 한 쌍의 상기 커버 브라켓 사이에 위치하며, 한 쌍의 상기 커버 브라켓의 중심부를 연결하는 회전축에 체결되어 회전하는 바퀴; 및 일단은 상기 연결 브라켓에 설치되고, 타단은 상기 커버 브라켓에 설치되어 상기 바퀴에 탄성력을 제공하는 한 쌍의 완충부재;를 포함한다.

상기 커버 브라켓은,

양 측면부는 상부에서 하부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 구조로 형성되고, 하단부는 아래로 오목한 만곡부가 형성되고,

상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 반원형의 가이드 홈이 형성되고, 상기 가이드 홈이 형성된 부분을 따라 하우징이 상기 커버 브라켓의 내측면으로부터 돌출 형성되며,

상기 하우징은,

상기 가이드 홈과 맞닿는 부분에 오목 홈이 형성되는 것을 특징으로 하고,

상기 커버 브라켓은,

상기 가이드 홈 및 상기 오목 홈에 의해 단면이 원 형상인 설치공이 상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 형성되는 것을 특징으로 하고,

상기 완충부재는,

상기 연결 브라켓의 하부면에 고정 설치되는 고정부;

상기 고정부의 일측으로부터 연장 형성되며, 스프링 형상으로 권취되는 코일부;

상기 코일부의 일측으로부터 연장 형성되며, 상기 고정부와 소정 각도를 이루도록, 연장부;

상기 연장부의 일측으로부터 연장 형성되며, 상기 설치공 내부에 삽입 설치될 수 있도록 U자 형상으로 절곡된 절곡부;

상기 절곡부의 일측으로부터 연장 형성되는 돌출부; 및

한 쌍의 상기 커버 브라켓 각각에 설치되는 한 쌍의 상기 완충부재에 형성된 한 쌍의 상기 돌출부를 연결하는 연결부;를 포함하고,

상기 완충 기능을 가진 캐스터는,

상기 설치공 내측에 설치되어 상기 설치공 내부로 삽입된 상기 완충부재를 지지하는 완충부재 지지부를 더 포함하고,

상기 완충부재 지지부는,

상기 완충부재의 외측면에 밀착되어 상기 완충부재를 지지하는 베이스 프레임;

상기 베이스 프레임의 하부에 형성되는 제1 힌지부;

상기 설치공 내측면에 고정 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 지지 레그;

상기 지지 레그의 상부에 형성되는 제2 힌지부; 및

일단은 상기 제1 힌지부에 힌지 결합되고, 타단은 상기 제2 힌지부에 힌지 결합되는 연결 프레임;을 포함한다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 고정부, 코일부, 절곡부 및 돌출부로 구성된 완충부재를 이용하여 간단한 구조로 바퀴에 완충 기능을 부여할 수 있으며, 완충장치의 고장 발생 시, 하우징을 개폐하여 완충장치만을 분리 교체함으로써 유지보수의 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 기능을 가진 캐스터의개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3은 도 1의 완충부재의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 커버 브라켓의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 완충부재 지지부의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 기능을 가진 캐스터의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 기능을 가진 캐스터(1)는 연결 브라켓(100), 커버 브라켓(200), 바퀴(300) 및 완충부재(400)를 포함한다.

연결 브라켓(100)은 이송 수단의 하부에 고정 설치되는 부재로, 이송 수단의 하부면에 고정 설치되는 상부 연결 브라켓(110)과, 상부 연결 브라켓(110)의 하부에 설치되며, 상부 연결 브라켓(110)에 대하여 상대 회전하는 하부 연결 브라켓(120)으로 구성된다.

커버 브라켓(200)은 상기 연결 프레임 하부에 형성되며, 바퀴(300)의 양 측면에 하나씩 구비될 수 있도록 한 쌍으로 마련된다.

도 3을 함께 참조하면, 커버 브라켓(200)은 역삼각형 형상의 부재로, 양 측면부는 상부에서 하부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 구조로 형성되고, 하단부는 아래로 오목한 만곡부가 형성된다.

각각의 커버 브라켓(200)의 중심부에는 통공이 형성되며, 이 통공에 회전축(230, 도 4 참조)에 체결됨으로써 바퀴(300)가 회전축(230)에 체결되어 소정 방향으로 회전될 수 있도록 한다.

바퀴(300)는 한 쌍의 상기 커버 브라켓 사이에 위치하며, 한 쌍의 상기 커버 브라켓의 중심부를 연결하는 회전축(300)에 중심부가 체결되어 회전축(300)을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함으로써 이송 수단에 구동력을 제공한다.

완충부재(400)는 일단은 상기 연결 브라켓(100)에 설치되고, 타단은 상기 커버 브라켓(200)에 설치되어 상기 바퀴에 탄성력을 제공한다.

구체적으로, 도 3을 함께 참조하면, 완충부재(400)는 상기 연결 브라켓(100)의 하부면에 고정 설치되는 고정부(410), 상기 고정부(410)의 일측으로부터 연장 형성되며, 스프링 형상으로 권취되는 코일부(420), 상기 코일부(420)의 일측으로부터 연장 형성되며, 지면과 수평한 방향을 따라 설치된 상기 고정부(410)와 소정 각도를 이루도록, 대각선 하방 방향으로 연장 형성되는 연장부(430), 상기 연장부(430)의 일측으로부터 연장 형성되며, 커버 브라켓(200)의 측면부 및 하단부 형상을 따라 커버 브라켓(200)의 내측에 설치될 수 있도록, U자 형상으로 절곡된 절곡부(440), 상기 절곡부의 일측으로부터 연장 형성되는 돌출부(450); 및 한 쌍의 상기 커버 브라켓 각각에 설치되는 한 쌍의 상기 완충부재에 형성된 한 쌍의 상기 돌출부를 연결하는 연결부(460)로 구성된다.

즉, 완충부재(400)는 토션스프링 형태의 코일부(420)가 형성되고, 각각의 커버 브라켓(200)에 설치되는 두 개의 완충부재(400)는 연결부(460)를 통해 연결되며, 한 쌍의 돌출부(450)와 이를 연결하는 연결부(460)를 통해 끝단이 ㄷ자 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충 기능을 가진 캐스터(1)는 종래의 복잡한 완충 장치 대신, 토션 스프링 구조를 갖는 간단한 형태의 완충부재(400)를 이용하여 바퀴(300)에 완충 기능을 부여할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 완충부재(400)는 완충 효과를 극대화시킬 수 있도록 체결 브라켓과 체결되는 것을 특징으로 한다. 이와 관련하여, 도 4 내지 도 7을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 4는 도 3의 A 부분에 대한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 커버 브라켓(200)은 상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 반원형의 가이드 홈(271)이 형성된다.

이때, 상기 가이드 홈(271)이 형성된 부분을 따라 하우징(250)이 상기 커버 브라켓(200)의 내측면으로부터 돌출 형성된다. 도시되지는 않았으나, 하우징(250)은 일측이 커버 브라켓(200)가 힌지 결합되어 가이드 홈(271)을 개폐시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

하우징(250)이 힌지 결합됨에 따라, 사용 중 완충부재(400)가 파손되는 경우 하우징(250)을 개방시켜 커버 브라켓(200) 내측에 설치된 완충부재(400)를 커버 브라켓(200)으로부터 분리시킬 수 있다. 후술하겠지만, 완충부재(400)는 커버 브라켓(200) 내측에 고정 설치되는 것이 아니라 설치공(270)을 통해 삽입 설치된 형태이므로, 하우징(250)을 개방시켜 이 부분에 삽입 설치된 완충부재(400)을 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 완충 기능을 가진 캐스터(1)는 완충장치(부재)의 고장 발생 시, 완충장치만을 분리 교체함으로써 유지보수의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.

한편, 하우징(250)의 하부면 중 상기 가이드 홈과 맞닿는 부분에는 오목 홈(272)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 커버 브라켓(200)은 상기 가이드 홈(271) 및 상기 오목 홈(272)에 의해 단면이 원 형상인 설치공(270)이 내측면에 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 설치공(270)은 커버 브라켓(200)의 상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 U자 형상으로, 다시 말해 가이드 홈(271)이 형성된 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

완충부재(400)를 구성하는 절곡부(440)는 이 설치공(270)의 내부에 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 완충 기능을 가진 캐스터는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 설치공(270) 내측에 설치되어 상기 설치공(270) 내부로 삽입된 상기 완충부재(400)를 지지함으로써 완충부재(400)에 의한 완충 효과를 극대화하는 완충부재 지지부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 6 및 도 7은 도 5의 완충부재 지지부(500)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

완충부재 지지부(500)는 설치공(270) 내부에 설치되며, 설치공(270)의 길이 방향을 따라 소정 간격마다 설치되며, 설치 위치에서는 적어도 두 개의 완충부재 지지부(500)가 설치되어 완충부재(400)를 서로 다른 방향으로 지지하는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 도시된 바와 같이 완충부재 지지부(500)가 완충부재(400)의 상부 및 하부에 설치되어 완충부재(400)를 위쪽 방향과 아래쪽 방향으로 지지한다.

이때, 완충부재 지지부(500)는 충격을 흡수할 수 있는 구조로 마련되어 절곡부(440)로 가해지는 충격을 흡수함으로써 코일부(420)와 함께 이중으로 충격을 흡수할 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 완충부재 지지부(500)는 상기 완충부재의 외측면에 밀착되어 상기 완충부재를 지지하는 베이스 프레임(510), 상기 베이스 프레임의 하부에 형성되는 제1 힌지부(520), 상기 설치공 내측면에 고정 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 한 쌍의 지지 레그(530), 각각의 지지 레그의 상부에 형성되는 제2 힌지부(540) 및 일단은 상기 제1 힌지부에 힌지 결합되고, 타단은 상기 제2 힌지부에 힌지 결합되는 연결 프레임(550)을 포함한다.

즉, 하나의 베이스 프레임(510)에는 적어도 두 개의 지지 레그(530)가 결합되며, 지지 레그와 베이스 프레임은 연결 프레임(550)에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

이러한 경우, 베이스 프레임(510)은 완충부재(400), 정확하게는 완충부재(400)의 절곡부(440) 외주면을 따라 슬라이딩 이동하면서 지지함으로써 절곡부(440)에 대한 지지력을 향상시킬 수 있다.

또한, 지지 레그(530)는 베이스 프레임(510)에 탄성력을 제공함으로써 베이스 프레임(510)이 지지하는 완충부재(400)의 절곡부(440)로 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.

이러한 지지 레그는, 하부 지지체(531), 상부 지지체(532), 각각의 지지체에 구비되는 탄성부재(533, 534) 및 작동 프레임(535)로 구성된다.

하부 지지체(531)는 설치공(270)의 내측면에 고정 설치되며, 상부에 개구부가 형성되고, 내측면에서는 개구부의 직경보다 큰 수용부가 형성된다.

상부 지지체(532)는 하부 지지체(531)의 상부여 형성되며, 하부면에 개구부가 형성되고, 내측면에서는 개구부의 직경보다 큰 수용부가 형성된다.

즉, 하부 지지체와 상부 지지체는 개구부가 서로 마주보도록 설치된다.

하부 지지체(531) 및 상부 지지체(532)에 형성된 수용부의 바닥면에는 각각 스프링 등과 같은 탄성부재(533, 534)가 설치된다.

작동 프레임(535)은 일단이 하부 지지체(531)의 개구부에 삽입 설치되고, 타단이 상부 지지체(532)의 개구부에 삽입 설치되며, 양 단이 각각의 탄성부재(533, 534)에 연결 설치된다.

작동 프레임(535)은 전체적으로 I자 형상을 이루고 있으며, 구체적으로 작동 프레임(535) 양 단은 개구부의 직경보다는 크면서 수용부의 직경보다는 작은 직경으로 이루어지고, 양 단을 연결하는 중간부는 개구부의 직경보다 작은 직경을 갖도록 설계된다.

이에 따라 작동 프레임(535)의 양 단은 하부 지지체(531) 및 상부 지지체(532)에 삽입된 상태에서 말단부에 개구부에 걸려 일정 길이 이상 빠져나오지 못하며, 양 끝단이 탄성부재(533, 534)에 연결됨으로써 베이스 프레임(510)에 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따른 완충부재 지지부(500)가 설치공 내측에 설치되어 완충부재(400)를 지지함으로써, 완충부재(400)가 1차적으로 충격을 흡수하고 완충부재 지지부(500)가 2차적으로 충격을 흡수하여 완충 기능이 향상될 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 완충 기능을 가진 캐스터
100: 연결 브라켓
200: 커버 브라켓
300: 바퀴
400: 완충부재

Claims (2)

1. 이송 수단의 하부에 고정 설치되는 연결 브라켓;
   상기 연결 브라켓 하부에 형성되며, 소정 간격 이격되어 서로 마주보는 한 쌍의 커버 브라켓;
   한 쌍의 상기 커버 브라켓 사이에 위치하며, 한 쌍의 상기 커버 브라켓의 중심부를 연결하는 회전축에 체결되어 회전하는 바퀴; 및
   일단은 상기 연결 브라켓에 설치되고, 타단은 상기 커버 브라켓에 설치되어 상기 바퀴에 탄성력을 제공하는 한 쌍의 완충부재;를 포함하고,
   상기 커버 브라켓은,
   양 측면부는 상부에서 하부로 향할수록 폭이 좁아지는 테이퍼 구조로 형성되고, 하단부는 아래로 오목한 만곡부가 형성되고,
   상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 반원형의 가이드 홈이 형성되고, 상기 가이드 홈이 형성된 부분을 따라 하우징이 상기 커버 브라켓의 내측면으로부터 돌출 형성되며,
   상기 하우징은,
   상기 가이드 홈과 맞닿는 부분에 오목 홈이 형성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 커버 브라켓은,
   상기 가이드 홈 및 상기 오목 홈에 의해 단면이 원 형상인 설치공이 상단부 일측으로부터 상단부 타측까지 측면부 및 하단부 형상을 따라 형성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 완충부재는,
   상기 연결 브라켓의 하부면에 고정 설치되는 고정부;
   상기 고정부의 일측으로부터 연장 형성되며, 스프링 형상으로 권취되는 코일부;
   상기 코일부의 일측으로부터 연장 형성되며, 상기 고정부와 소정 각도를 이루는 연장부;
   상기 연장부의 일측으로부터 연장 형성되며, 상기 설치공 내부에 삽입 설치될 수 있도록 U자 형상으로 절곡된 절곡부;
   상기 절곡부의 일측으로부터 연장 형성되는 돌출부; 및
   한 쌍의 상기 커버 브라켓 각각에 설치되는 한 쌍의 상기 완충부재에 형성된 한 쌍의 상기 돌출부를 연결하는 연결부;를 포함하고,
   상기 완충 기능을 가진 캐스터는,
   상기 설치공 내측에 설치되어 상기 설치공 내부로 삽입된 상기 완충부재를 지지하는 완충부재 지지부를 더 포함하고,
   상기 완충부재 지지부는,
   상기 완충부재의 외측면에 밀착되어 상기 완충부재를 지지하는 베이스 프레임;
   상기 베이스 프레임의 하부에 형성되는 제1 힌지부;
   상기 설치공 내측면에 고정 설치되어 상기 베이스 프레임을 지지하는 지지 레그;
   상기 지지 레그의 상부에 형성되는 제2 힌지부; 및
   일단은 상기 제1 힌지부에 힌지 결합되고, 타단은 상기 제2 힌지부에 힌지 결합되는 연결 프레임;을 포함하는, 완충 기능을 가진 캐스터.
   
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