KR102604440B1 - 캐스터 구조 - Google Patents

Abstract

[과제] 캐스터를 가지는 이동체 전체를 들어 올린 경우나, 요철을 가지는 주행면을 이동하는 경우라도, 그 캐스터의 방향을 특정 방향으로 향해지도록 한 캐스터 구조를 제공한다.
[해결 수단] 랩(wrap) 머신의 본체(10)에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능한 선회축(33)과, 상기 선회축(33)으로부터 수평 방향의 떨어진 위치에 마련된 수평 방향의 차축(55)과, 상기 차축(55)에 장착된 타이어(20)를 구비한 캐스터 구조(1)에 있어서, 상기 본체(10)와 타이어(20)를 일체적으로 들어 올린 경우에, 타이어(20)를 상하 이동시키지 않고, 지지 로드(21)와 연결 로드(8)의 사이에 마련된 레버(92)나 스프링(94)을 이용하여 연결 로드(8)를 중립 위치로 되돌리고, 타이어(20)를 직진 방향으로 향해지도록 한다.

Description

캐스터 구조{caster structure}

본 발명은, 선회(旋回) 기능을 가지는 캐스터 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 캐스터를 포함하는 이동체를 그대로 들어 올린 경우라도, 캐스터의 방향을 특정 방향으로 향해지도록 한 캐스터 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 이동 가능한 견인차, 대차(台車), 의자 등의 하단 부분에는, 캐스터가 구비되어 있다. 이 캐스터는, 연직축 둘레로 선회(旋回)하는 선회부에, 수평축 둘레로 회전하는 타이어를 장착하도록 한 것으로서, 이동시에 진행 방향으로 전진시키는 것에 의해서, 타이어의 차축을 선회부의 후방에 위치시키고, 이것에 의해서 진행 방향에 대한 선회에 추종할 수 있도록 한 것이다.

그런데, 이러한 캐스터를 가지는 이동체를 이동시키는 경우, 이동체 전체를 들어 올려 이동시키는 경우가 있다.

그런데, 이러한 이동체 전체를 들어 올린 경우, 각각의 캐스터가 들어 올릴 때의 방향으로 향한 채로 되거나 진동 등에 의해서 자유로운 방향으로 향해 버리는 경우가 있다. 이 때문에, 다음에 접지하여 다른 방향으로 이동하는 경우, 진행 방향과 다른 방향으로 향한 캐스터에 의해서 선회부 등에 부담이 걸려 버린다.

이것에 대해서, 이러한 이동체 등을 들어 올리지 않고 타이어만을 바닥면 등으로부터 띄운 경우에, 그 타이어를 특정 방향으로 향해지도록 한 구조가 특허 문헌 1에 제안되어 있다.

이 특허 문헌 1에 기재되는 구조는, 회의용의 데스크를 이동시킬 때에 캐스터를 바닥면에 접지시켜 이동시킬 수 있도록 한 것으로서, 데스크를 이동시킬 때에, 천판(天板)을 사용 위치로부터 90도 회동시키고, 이것에 따라서, 다리의 내부에 마련된 지주(支柱)를 하강시켜 타이어를 고정 다리부의 하부로 돌출시켜 이동할 수 있도록 한 것이다. 또, 이 데스크를 설치 상태에서 사용하는 경우에는, 천판을 수평면 모양으로 회동시킴으로써, 다리의 내부에 마련된 지주와 함께 타이어를 고정 다리부의 상부로 이동시키고, 그 타이어의 상부에 마련된 가이드면을 따라서, 캐스터를 특정 방향으로 향해지도록 한 것이다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2005-96713호 공보

그렇지만, 상기 특허 문헌 1의 구조에서는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 상기 특허 문헌 1에 나타내어지는 구조는, 타이어를 바닥면에 접지시켜 이동시키고 있는 도중에, 단차 등을 타고 넘기 위해서 데스크 전체를 들어 올리는 경우, 캐스터가 여러 가지의 방향으로 향해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 다음에 접지하여 이동시킬 때, 캐스터가 자유로운 상태로 되어 있기 때문에, 여러 가지의 방향으로 향한 캐스터의 선회축 등에 부담을 걸어 버린다고 하는 문제가 있다.

또, 이러한 구조를, 예를 들면, 대형의 견인차의 캐스터 구조에 사용하는 경우, 중량을 가지는 타이어를 승강시킬 필요가 있기 때문에, 구조가 대규모가 될 뿐만 아니라, 승강 부분에 토사(土砂) 등이 들어가 고장의 원인이 될 수도 있다.

또한, 이러한 캐스터를 복수 개소에 장착한 경우, 예를 들면, 농지나 돌층계 등과 같이 주행면에 요철을 가지고 있으면, 그 요철에 의해서 타이어가 각각 다른 방향으로 향해 버려, 주행이 불안정하게 되어 버린다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 주목하여 이루어진 것이며, 캐스터를 가지는 이동체 전체를 들어 올린 경우나, 요철을 가지는 주행면을 이동하는 경우라도, 그 캐스터의 방향을 특정 방향으로 향해지도록 한 캐스터 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 본체에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능한 선회축과, 상기 선회축으로부터 수평 방향의 떨어진 위치에 마련된 수평 방향의 회동축과, 상기 회동축에 장착된 타이어를 구비한 캐스터 구조에 있어서, 상기 본체와 타이어를 일체적으로 들어 올린 경우에, 타이어를 상하 이동시키지 않고, 타이어의 방향을 특정 방향으로 향하게 하는 가압 수단을 마련하도록 한 것이다.

이와 같이 구성하면, 이동체의 본체 전체를 들어 올린 경우라도, 타이어의 방향을 특정 방향으로 향하게 할 수 있기 때문에, 다음에 접지시켜 다른 방향으로 이동시키는 경우라도, 선회축 등에 걸리는 부담을 없앨 수 있게 된다. 또, 요철을 가지는 주행면을 이동하는 경우라도, 캐스터의 방향을 어느 정도 특정 방향으로 가압시켜 주행시킬 수 있기 때문에, 주행을 안정시킬 수 있게 된다.

또, 이러한 발명에 있어서, 좌우에 마련된 타이어에 연결되고, 좌우의 타이어의 각도를 일치시키는 연결 로드를 마련하며, 상기 연결 로드에 상기 가압 수단을 마련하도록 한다.

이와 같이 구성하면, 연결 로드에 마련된 하나의 가압 수단에 의해서, 본체를 들어 올린 경우에 좌우의 타이어의 방향을 동시에 특정 방향으로 향하게 할 수 있게 된다.

게다가, 좌우의 타이어를 지지하는 지지 로드와, 상기 지지 로드와 떨어진 위치에 마련되고, 좌우에 마련된 타이어의 각도를 일치시키는 연결 로드를 마련하며, 상기 가압 수단을, 상기 지지 로드에 대해서 연결 로드의 좌우 방향의 위치를 중립 위치로 되돌리는 탄성체를 마련하여 구성한다.

이와 같이 구성하면, 지지 로드와 연결 로드 등에 의해서 링크 기구를 구성할 수 있고, 그 링크 기구에 의해서 좌우의 선회시에서의 내륜과 외륜의 각도를 바꿀 수 있음과 아울러, 본체를 들어 올렸을 때에는, 그 링크 기구를 중립 상태로 되돌림으로써, 좌우의 타이어를 직진 방향으로 향하게 할 수 있게 된다.

또, 상기 가압 수단을, 상기 지지 로드와 연결 로드와의 사이에 장착된 회동 가능한 좌우 한 쌍의 레버와, 상기 좌우의 레버의 사이에 장착된 탄성체를 구비하도록 구성한다. 　

이와 같이 구성하면, 탄성체에 의해서 좌우의 레버를 서로 끌어당길 수 있고, 연결 로드를 중립 위치로 되돌려 좌우의 타이어를 직진 방향으로 향하게 할 수 있게 된다. 이 때, 좌우의 레버의 사이에 탄성체를 마련함으로써, 좌우 방향의 인장력을 동일하게 할 수 있어, 한쪽의 타이어만이 강하게 당겨져 버리는 경우가 없게 된다.

또, 상기 좌우의 레버를 서로 중앙으로부터 타방의 레버측으로 회동하지 않도록 회동을 규제하는 규제 부재를 마련하도록 한다.

이와 같이 구성하면, 규제 부재에 의해서 좌우의 레버를 중립 위치로부터 반대 방향으로 회동시키지 않도록 할 수 있고, 좌우의 레버의 사이에 마련된 탄성체에 의해서, 연결 로드를 중립 위치로 되돌려 타이어를 직진 방향으로 일치시킬 수 있게 된다.

또, 차체의 전진시와 후진시에 지지 로드를 경계로 차축을 전후 방향으로 이동시키는 차축 이동부를 마련하도록 한다. 　

이와 같이 구성하면, 본체를 들어 올렸을 때에, 전진시와 후진시에서의 가압 수단의 위치를 바꾸지 않고 타이어의 방향을 특정 방향으로 향하게 할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 이동체의 본체에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능한 선회축과, 상기 선회축으로부터 수평 방향의 떨어진 위치에 마련된 수평 방향의 회동축과, 상기 회동축에 장착된 타이어를 구비한 캐스터 구조에 있어서, 상기 본체와 타이어를 일체적으로 들어 올린 경우에, 타이어를 상하 이동시키지 않고, 타이어의 방향을 특정 방향으로 향하게 하는 가압 수단을 마련하도록 했으므로, 다음에 접지시켜 다른 방향으로 이동시키는 경우에, 선회축 등에 걸리는 부담을 없앨 수 있게 된다. 또, 요철을 가지는 주행면을 이동하는 경우라도, 캐스터의 방향을 어느 정도 특정 방향으로 가압시켜 주행시킬 수 있기 때문에, 주행을 안정시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 캐스터 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태에서의 캐스터의 분해 사시도이다.　
도 3은 일 실시 형태에서의 전진시의 래칫부와 차축의 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에서의 후진시의 래칫부와 차축의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 형태에서의 좌선회 상태와 가압 수단의 상태를 나타내는 도면이다.　
도 6은 일 실시 형태에서의 우선회 상태와 가압 수단의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 형태에서의 다른 맞닿음부를 마련한 상태의 작용을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

이 실시 형태에서의 캐스터 구조(1)를 가지는 이동체는, 예를 들면, 트랙터의 후부(後部)에 연결되는 랩(wrap) 머신을 예로 들어 설명한다.

이 실시 형태에서의 캐스터 구조(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본체(10)의 좌우에 캐스터(2)를 가지는 것으로서, 전진시에는 전방의 트랙터로부터의 견인력을 이용하여 타이어(20)를 선회축(33)의 후방으로 이동시키고, 후진시에는, 타이어(20)를 180도 연직축 둘레로 반전시키지 않고 선회축(33)에 추종시키도록 타이어(20)를 전방측으로 이동시키도록 한 것이다. 그리고, 특징적으로, 좌우의 타이어(20)의 사이를 지지 로드(21)와 연결 로드(8)를 이용하여 링크 기구를 구성하도록 연결하고, 타이어(20)의 방향을 선회 방향으로 향해지도록 함과 아울러, 트랙터에 의해서 본체(10)를 전체적으로 들어 올린 경우에, 지지 로드(21)와 연결 로드(8)와의 사이에 마련된 가압 수단(9)에 의해서, 연결 로드(8)를 중립 위치로 되돌려 타이어(20)를 직진 방향으로 향해지도록 한 것이다.

먼저, 좌우의 캐스터(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연직축 둘레의 선회축(33)을 가지는 선회부(3)와, 그 선회축(33)에 대해서 차축(55)을 지지 로드(21)에 대해서 전후 방향으로 이동시키는 차축 이동부(4) 등을 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 이러한 차축 이동부(4)를 이용하는 것에 의해서, 타이어(20)를 연직축 둘레로 180도 반전시키지 않고, 타이어(20)를 선회축(33)에 추종시키도록 구성되어 있다.

이 캐스터(2)의 선회부(3)는, 본체(10)에 장착된 지지 로드(21)의 양단측에 마련되어 있고, 상하에 대향하도록 마련된 상측 베어링부(31)나 하측 베어링부(32)의 중앙에 축 삽입 구멍(35)을 마련하고, 그곳에 상하 방향으로부터 일정한 간극을 가지고 선회축(33)을 삽입하여 구성되어 있다. 이 축 삽입 구멍(35)에 삽입되는 선회축(33)의 선단 부분에는 수나사부(34)가 형성되어 있고, 차축 이동부(4)를 구성하는 차축 가이드(41)의 중앙에 마련된 상하의 나사 구멍(42)에 삽입하여 고정되도록 되어 있다. 그리고, 이와 같이 선회축(33)을 차축 가이드(41)의 나사 구멍(42)에 삽입하여 고정하는 것에 의해서, 축 삽입 구멍(35)에 삽입된 선회축(33)의 중심을 축으로 하여 차축 이동부(4)를 연직축 둘레로 회동시키도록 되어 있다.

한편, 이 선회부(3)에 장착되는 차축 이동부(4)는, 타이어(20)의 회전력을 이용하여 차축(55)을 선회축(33)의 전후 방향으로 이동시키도록 한 것으로서, 타이어(20)의 측면과 평행한 가이드면(43)을 가지는 차축 가이드(41)와, 그 차축 가이드(41)를 따라서 전후 방향으로 슬라이드할 수 있도록 구성된 차축 지지 부재(5)와, 그 차축 지지 부재(5)의 차축(55)을 타이어(20)의 회전력을 따라서 전후 방향으로 이동시키는 래칫부(6) 등을 가지도록 구성되어 있다. 　

이 중, 차축 가이드(41)는, 타이어(20)의 측면과 평행한 가이드면(43)과, 그 상하에 대향하는 평행한 홈(44)을 형성하여 마련되어 있다. 그리고, 그 홈(44)과 가이드면(43)을 따라서 차축 지지 부재(5)의 가이드 플레이트(51)를 전후 방향으로 슬라이드시키도록 하고 있다. 　

이 가이드 플레이트(51)의 전후 양단에는, 차축 가이드(41)의 홈(44)을 따라서 스무스하게 이동할 수 있도록 하기 위해서, 상하 방향으로 돌출되는 핀(52)이 마련되어 있고, 그 핀(52)의 선단에 베어링(53) 등을 장착함으로써 홈(44)의 내부에서의 마찰을 저감시키도록 하고 있다. 　

또, 이 가이드면(43)에는, 전후 방향을 따른 긴 구멍(45)이 마련된다. 이 긴 구멍(45)은, 선회축(33)에 대해서 차축(55)을 전후 방향으로 이동시킬 때에, 차축 가이드(41)를 전후 방향으로 슬라이드시키는 거리를 설정할 수 있도록 한 것으로서, 볼트(54)를 가이드 플레이트(51)의 배면측에 장착하고, 이것을 긴 구멍(45)의 내측에 맞닿게 한다. 이것에 의해, 긴 구멍(45)의 범위 내에서 차축(55)을 이동할 수 있게 되고, 차축(55)이 선회축(33)의 후방에 위치하는 것에 의해서 전진시에서의 선회가 가능하게 되고, 또, 반대로, 차축(55)이 선회축(33)의 전방에 위치하는 것에 의해서, 후진시에서의 선회가 가능해진다. 　

래칫부(6)는, 이 차축(55)을 긴 구멍(45)을 따라서 강제적으로 전후 방향으로 이동시키도록 한 것으로서, 타이어(20)의 회전력을 이용하여 차축(55)을 선회축(33)의 전후 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 이 래칫부(6)는, 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 차축 가이드(41)의 상면에, 각각의 선단부(62)(도 3, 도 4 참조)를 대향시킨 전후 한 쌍의 회동 가능한 클로부(61)와, 그 클로부(61)의 선단부(62)에 맞닿을 수 있는 돌기를 가지는 회전 플레이트(7)를 마련하여 구성되어 있다. 이 클로부(61)는, 차축 가이드(41)의 상면에 마련된 지점(63)을 중심으로 각각의 선단부(62)를 상하 이동시키도록 되어 있고, 한편, 회전 플레이트(7)는 타이어(20)와 일체적으로 회전하도록 되어 있다. 또, 이 회전 플레이트(7)의 표면에는, 복수의 돌기(71)가 동심원 상에 마련되어 있으며, 타이어(20)를 전진시킴으로써, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 플레이트(7)를 그 방향으로 회전시키고, 그 회전 플레이트(7)의 돌기(71)를 전방측의 클로부(61)의 선단부(62)에 맞닿게 한다(도 3의 상부 도면). 이 때, 돌기(71)가 클로부(61)의 선단부(62)에 닿는 것에 의해서, 그곳에서 회전 플레이트(7)의 움직임이 규제되고, 도 3의 하부 도면에 나타내는 바와 같이, 차축(55)이 차축 가이드(41)의 긴 구멍(45)을 따라서 후방으로 달아나도록 이동한다. 이것에 의해, 차축(55)이 선회축(33)을 넘어 후방으로 이동하게 된다. 이 위치에서는, 회전 플레이트(7)의 돌기(71)는 후방의 클로부(61)의 하면(64)을 스치도록 접촉하기 때문에, 계속하여 타이어(20)를 회전시키는 것이 가능해진다. 반대로, 이 상태로부터 본체(10)를 후진시키면, 도 4의 상부 도면에 나타내는 바와 같이, 타이어(20)가 반대 방향으로 회전하고, 이것에 따라서 회전 플레이트(7)도 동일 방향으로 회전한다. 그러면, 그 회전 플레이트(7)에 마련된 돌기(71)가 후방의 클로부(61)의 선단부(62)에 닿고, 그 회전력을 놓치도록 차축(55)이 긴 구멍(45)을 따라서 전방측으로 이동한다(도 4 하측 도면). 그리고, 긴 구멍(45)의 전방측으로 차축(55)을 이동시킨 상태에서, 그 돌기(71)를 전방의 클로부(61)의 하면(64)에 스치도록 접촉시켜, 타이어(20)의 회전이 긴 구멍(45)의 전방에서만 허용된다. 이것에 의해, 전진시에는 선회축(33)의 후방에 차축(55)을 위치시켜 선회를 허용할 수 있음과 아울러, 후진시에는 선회축(33)의 전방으로 차축(55)을 위치시켜, 선회를 허용할 수 있다. 　

이와 같이 차축(55)을 전후로 이동시키는 것에 의해, 타이어(20)를 연직축 둘레로 180도 반전시키는 것이 불필요하게 되고, 후진 직후에서의 방향성을 안정시킬 수 있지만, 지면에 요철이 있는 경우, 좌우의 캐스터(2)가 각각 다른 방향으로 향해 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 도 1에 나타내는 바와 같이, 좌우의 차축 이동부(4)를 힌지(81)를 매개로 하여 연결 로드(8)에 의해 연결하고, 이것에 의해서 좌우의 캐스터(2)의 타이어(20)의 방향을 일치시키도록 하고 있다. 　

이 연결 로드(8)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 좌우의 차축 가이드(41)에 힌지(81)를 매개로 하여 장착된다. 이 때, 그 연결 로드(8)는, 지지 로드(21)의 전방측에서 평행하게 마련되고, 좌우의 선회축(33), 및, 좌우의 힌지(81)에 의해서 링크 기구를 구성하도록 해 둔다. 이 좌우의 힌지(81)의 거리는 좌우의 선회축(33)의 거리보다도 짧게 되어 있고, 이것에 의해서 좌우의 선회축(33)과 힌지(81)에 의해서 사다리꼴 링크를 구성하고 있다.

이러한 구성에서, 본 실시의 형태에서는, 트랙터를 이용하여 본체(10)를 들어 올려 이동할 때에, 좌우의 타이어(20)를 직진 방향으로 향해지도록 하기 위한 가압 수단(9)을 마련하고 있다.

이 가압 수단(9)은, 본체(10)를 들어 올렸을 때에, 타이어(20)를 직진 방향으로 향해지도록 하는 방법이면 어떠한 방법이라도 좋지만, 이 실시 형태에서는, 도 5 등에 나타내는 바와 같이, 지지 로드(21)의 중앙에 좌우 한 쌍의 레버(92)를 회동 가능하게 마련함과 아울러, 연결 로드(8)의 중앙에 돌기부(82)를 마련하고, 레버(92)의 맞닿음부(93)를 이 돌기부(82)에 맞닿게 하도록 구성하고 있다. 이 레버(92)는, 지지 로드(21)에 마련된 회동축(91)에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능하게 장착되어 있고, 그 선단 부분에 좌우의 레버(92)에 걸치는 스프링(94)을 장착하여 잡아 당겨 맞추도록 하고 있다. 또, 지지 로드(21)에는, 좌우의 레버(92)를 각각 반대 방향으로 회동시키지 않도록 하는 스토퍼(95)가 마련되어 있고, 이것에 의해서, 돌기부(82)가 좌우 어느 하나의 방향으로 이동한 경우(도 5나 도 6의 상태), 한쪽의 레버(92)를 스토퍼(95)에 닿게 하고 반대측의 레버(92)를 스프링(94)에 의해 잡아 당기도록 하고 있다. 또, 이와 같이 스프링(94)에 의해 돌기부(82)를 중립 위치로 되돌리도록 한 경우, 좌우의 타이어(20)가 직진 방향으로 향하게 되지만, 타이어(20)가 접지하고 있는 상황하에서는, 스프링(94)의 탄성력보다도 타이어(20)의 접지에 의한 마찰력이 크게 되기 때문에, 주행시에서의 타이어(20)의 방향으로 영향을 주는 것은 아니다.

또, 돌기부(82)에 맞닿는 레버(92)의 맞닿음부(93)는, 돌기부(82)측으로 돌출시킨 만곡 형상을 이루도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 레버(92)를 회동시킨 경우라도, 스프링(94)에 의한 레버(92)로부터의 힘을 연결 로드(8)를 따른 방향으로 향해지도록 하고 있다. 즉, 이 레버(92)가 직선 모양으로 구성되어 있는 경우, 도 7의 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 돌기부(82)가 한쪽으로 이동하면, 레버(92)의 경사 각도와 직각인 방향으로 레버(92)로부터의 힘이 작용해 버려, 복원력을 연결 로드(8)의 방향으로 향하게 하는 것이 불가능하게 된다. 그래서, 여기에서는 맞닿음부(93)를 원호 모양으로 만곡시킴으로써, 도 7의 좌측 도면에 나타내는 바와 같이, 스프링(94)에 의한 복원력을 연결 로드(8)의 방향으로 향해지도록 하고 있다.

다음으로, 이와 같이 구성된 캐스터 구조(1)를 본체(10)를 사용하는 경우의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 트랙터를 이용하여 본체(10)를 전방으로 이동시키는 경우, 타이어(20)는 트랙터에 의해서 견인되는 방향으로 향해 회전한다. 그러면, 도 3의 상측 도면에 나타내는 바와 같이, 그 타이어(20)의 회전에 따라서 회전 플레이트(7)가 회전하고, 그 표면에 마련된 돌기(71)가 전방의 클로부(61)의 선단부(62)에 닿는다. 그러면, 회전 플레이트(7)가 그것으로부터 달아나도록 차축(55)을 후방으로 이동시킨다. 이것에 의해, 차축(55)이 선회축(33)의 후방에 위치하게 되고(도 3의 하측 도면), 전진시에 견인 방향을 따라서 타이어(20)를 추종시킬 수 있게 된다.

이 때, 본체(10)가 도 5에 나타내는 방향으로 선회하려고 하면, 타이어(20)가 견인 방향으로 추종하여 선회축(33)을 중심으로 선회하게 된다. 이 때, 지지 로드(21)의 선회축(33)이나 연결 로드(8)의 힌지(81)에 의해 사다리꼴 링크를 구성하고 있기 때문에, 선회 방향의 내측의 타이어(20)의 각도를 크게 할 수 있음과 아울러, 선회 방향 외측의 타이어(20)의 각도를 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 타이어(20)의 축심을 선회 중심측에 초점을 연결하도록 하는 것이 가능하여, 트러스트(thrust) 하중의 발생을 방지할 수 있다.

한편, 이와 같이 전진하고 있는 상태로부터, 후진 방향으로 방향 전환하는 경우, 트랙터에 의해서 본체(10)를 백(back)시킨다. 그러면, 타이어(20)가 후진 방향으로 회전하고, 이것에 따라서, 회전 플레이트(7)도 후진 방향으로 향하도록 회전한다. 그러면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 회전 플레이트(7)의 돌기(71)가 후방의 클로부(61)의 선단부(62)에 닿고, 회전 플레이트(7)가 그것으로부터 달아나도록 전방측으로 이동한다. 그리고, 차축(55)을 선회축(33)의 전방에 위치시킨 상태에서 타이어(20)를 회전시키도록 한다. 이것에 의해, 차축(55)을 선회축(33)에 대해서 전후 방향으로 바꾸어 넣음으로써, 전진·후진으로의 방향 전환시에서의 방향 안정성과, 요철을 가지는 지면을 주행할 때의 주행 안정성을 확보할 수 있게 된다.

그리고, 이와 같이 후방 이동시에 본체(10)를 선회시킬 때, 마찬가지로, 사다리꼴 링크를 이용하여 선회 방향 내측의 타이어(20)의 각도를 크게 함과 아울러, 선회 방향 외측의 타이어(20)의 각도를 작게 한다. 이것에 의해, 타이어(20)의 축심이 선회 중심측에 초점을 연결하도록 되기 때문에, 트러스트 하중의 발생을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 이러한 본체(10)를 트랙터를 이용하여 들어 올려 이동시키는 경우, 트랙터의 로어 링크를 조작하여 본체(10)를 그대로 들어 올린다.

그러면, 타이어(20)가 주행면으로부터 떨어져, 타이어(20)에 걸리는 지면으로부터의 마찰력이 없어진다.

이 때, 타이어(20)가, 도 5에 나타내는 바와 같이, 좌측 방향으로 선회하도록 되어 있는 경우, 연결 로드(8)의 핀(82)이 우측 방향으로 이동하고 있기 때문에, 우측의 레버(92)의 맞닿음부(93)가 돌기부(82)에 압압되게 된다. 한편, 좌측의 레버(92)는, 스토퍼(95)에 맞닿아 중립 상태에 위치하고 있고, 그곳으로부터 스프링(94)에 의해서 우측의 레버(92)를 잡아 당기게 된다. 그러면, 그 연결 로드(8)가 중립 위치로 되돌아오려고 한다. 이 때, 우측의 레버(92)의 맞닿음부(93)가 만곡 형상을 이루고 있기 때문에, 레버(92)의 복원력이 연결 로드(8)의 축방향으로 향하게 되어, 가벼운 힘으로 연결 로드(8)를 중립 위치로 되돌릴 수 있게 된다.

한편, 타이어(20)가, 도 6에 나타내는 바와 같이, 우측 방향으로 선회하도록 되어 있는 경우, 연결 로드(8)의 핀(82)이 좌측 방향으로 이동하고 있기 때문에, 좌측의 레버(92)의 맞닿음부(93)가 돌기부(82)에 압압되게 된다. 한편, 우측의 레버(92)는, 스토퍼(95)에 맞닿아 중립 상태에 위치하고 있고, 그곳으로부터 스프링(94)에 의해서 좌측의 레버(92)를 잡아 당기게 된다. 그러면, 그 연결 로드(8)가 중립 위치로 되돌아오려고 한다. 이 때, 좌측의 레버(92)의 맞닿음부(93)가 만곡 형상을 이루고 있기 때문에, 레버(92)의 복원력이 연결 로드(8)의 축방향으로 향하게 되어, 가벼운 힘으로 연결 로드(8)를 중립 위치로 되돌릴 수 있게 된다.

이와 같이 레버(92)가 중립 위치로 되돌아오면, 연결 로드(8)에 연결된 좌우의 타이어(20)가 직진 방향으로 향하게 된다.

이와 같이 상기 실시 형태에 의하면, 랩 머신의 본체(10)에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능한 선회축(33)과, 당해 선회축(33)으로부터 수평 방향의 떨어진 위치에 마련된 수평 방향의 차축(55)과, 당해 차축(55)에 장착된 타이어(20)를 구비한 캐스터 구조(1)에 있어서, 상기 본체(10)와 타이어(20)를 일체적으로 들어 올린 경우에, 타이어(20)를 상하 이동시키지 않고, 타이어(20)의 방향을 직진 방향으로 향하는 가압 수단(9)을 마련하도록 했으므로, 다음에 접지시켜 다른 방향으로 이동시키는 경우에, 선회축(33) 등에 걸리는 부담을 없앨 수 있게 된다. 또, 농지 등과 같은 요철을 가지는 주행면을 이동하는 경우라도, 캐스터(2)의 방향을 어느 정도 직진 방향으로 향하게 하여 주행시킬 수 있기 때문에, 주행을 안정시킬 수 있게 된다.

또, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 여러 가지의 형태로 실시할 수 있다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 이동체의 예로서 랩 머신 등의 농업 기계를 예로 들어 설명했지만, 대차, 데스크, 책상 등, 주행면 상을 이동할 수 있도록 한 것에 적용할 수도 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 캐스터 구조(1)로서, 타이어(20)의 차축(55)을 지지 로드(21)에 대해서 전후 방향으로 이동시켜 전진과 후진의 차축(55)의 위치를 바꿀 수 있도록 했지만, 이것에 한정하지 않고, 타이어(20)를 선회축(33)에 대해서 연직축 둘레로 180도 선회시키는 구조에도 적용할 수 있다. 다만, 이러한 캐스터(2)에 본 발명을 적용하는 경우, 연결 로드(8) 등을 마련하고 있으면 타이어(20)를 180도 선회시킬 수 없게 된다. 이 때문에, 연결 로드(8)를 마련하지 않고, 선회축(33)을 항상 직진 방향으로 향하게 하는 스프링 등을 장착하여 타이어(20)를 직진 방향으로 향해지도록 해도 괜찮다.

1 - 캐스터 구조
2 - 캐스터(20 : 타이어, 21 : 지지 로드)
3 - 선회부(31 : 상측 베어링부, 32 : 하측 베어링부, 33 : 선회축, 34 : 수나사부)
4 - 차축 이동부(41 : 차축 가이드, 42 : 나사 구멍, 43 : 가이드면, 44 : 홈, 45 : 긴 구멍)
5 - 차축 지지 부재(51 : 가이드 플레이트, 52 : 핀, 53 : 베어링, 54 : 볼트, 55 : 차축)
6 - 래칫부(61 : 클로부, 62 : 선단부, 63 : 지점, 64 : 하면)
7 - 회전 플레이트(71 : 돌기)
8 - 연결 로드(81 : 힌지, 82 : 돌기부)
9 - 가압 수단(91 : 회동축, 92 : 레버, 93 : 맞닿음부, 94 : 스프링, 95 : 스토퍼)
10 - 차체

Claims (6)

1. 본체에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능한 선회축과,
   좌우에 마련된 타이어의 회전 중심을 상기 선회축에 대해서 전후 방향으로 이동시키는 좌우의 차축 이동부와,
   상기 좌우의 차축 이동부를 지지하는 지지 로드를 구비한 캐스터 구조에 있어서,
   상기 지지 로드의 전방에 평행하게 마련되고, 중앙에 돌기부가 마련되어 있으며, 좌우에 마련된 타이어의 각도를 일치시키는 연결 로드와,
   상기 지지 로드에 회동 가능하게 장착되고, 상기 돌기부에 맞닿는 맞닿음부가 마련되어 있는 좌우 한쌍의 레버와,
   상기 좌우 한쌍의 레버의 사이에 장착된 스프링을 구비하고,
   상기 본체와 타이어를 일체적으로 들어 올린 경우에, 타이어를 상하 이동시키지 않고, 타이어의 방향을 특정 방향으로 향하도록 한 것을 특징으로 하는 캐스터 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌우 한쌍의 레버를 서로 중앙으로부터 타방의 레버측으로 회동하지 않도록 회동을 규제하는 규제 부재를 마련하도록 한 캐스터 구조.
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