KR20060088662A - 단차 승월용 캐스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요철이나 단턱, 계단 등의 단차를 용이하게 넘을 수 있는 단차 승월용 캐스터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 캐스터는 기기에 하부에 회전 가능하게 체결되는 브라켓과, 브라켓에 회전 가능하게 부착된 주바퀴와 보조바퀴를 구비하는 캐스터에 있어서, 보조바퀴는 브라켓의 회전축과 주바퀴의 사이에 마련되되 주바퀴의 좌우측에 한 쌍으로 형성된다. 따라서 단차에 정면으로 접근할 경우에는 주바퀴의 전방 상측에 마련된 보조바퀴에 의해 단차를 용이하게 넘을 수 있으며, 단차에 측면에서 비스듬히 접근할 경우에는 보조바퀴 및 브라켓에 의해 진행방향을 단차의 정면으로 교정함으로써 작은 구동력으로도 단차를 수월하게 넘을 수 있다.

Description

단차 승월용 캐스터{Caster for going up and down stairs}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 승월용 캐스터의 사시도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 캐스터가 단차의 정면으로 진행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 캐스터가 단차의 측면으로 비스듬히 진행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

1..단차 10..브라켓

12..고정브라켓 14..사이드브라켓

16..수직회전축 18..베어링

20..주바퀴 30..보조바퀴

P..접촉점

본 발명은 단차 승월용 캐스터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요철, 턱, 계단 등과 같은 단차를 용이하게 넘을 수 있는 단차 승월용 캐스터에 관한 것이다.

일반적으로 캐스터는 캐리어, 휠체어, 핸드카트 등의 수동력에 의해 동작되는 기구나, 로봇, 전동 휠체어 등의 전동력에 의해 작동하는 기기의 하부에 이동부재로서 장착된다.

캐스터는 브라켓과 바퀴로 이루어진다. 브라켓은 기기 몸체에 회전 가능하도록 체결되며, 바퀴는 회전중심이 상기 브라켓의 회전축과 일치하지 않도록 부착되어 캐스터의 진행방향이 바뀌더라도 항상 회전축의 후방에 위치한다.

이와 같은 종래의 캐스터는 평평한 노면에 있어서는 이동에 큰 불편이 없지만, 요철이나 턱 계단 등의 단차에 접할 경우 그 높이가 바퀴의 반경보다 크면 쉽게 넘지 못하는 문제점이 있었다. 바퀴의 크기가 커질수록 넘을 수 있는 단차의 높이는 높아지지만, 너무 커질 경우 기기의 외형이나 밸런스가 나빠지기 때문에 바퀴 사이즈의 확장은 제한적이었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 일본 특개평 2004-237970호에는 대직경의 주바퀴 전방에 소직경의 보조바퀴를 설치하여 단차를 수월하게 넘을 수 있도록 한 캐스터가 개시되어 있다. 이러한 종래의 캐스터는 보조바퀴가 주바퀴의 궤적과 일치하도록 설치되는 구조를 갖기 때문에 단차를 정면으로 넘는 것은 용이하지만, 측면에서 단차에 비스듬히 접근할 경우에는 캐스터가 뒤틀어져 넘지 못하는 경우가 생기게 된다. 따라서 단차를 넘기 위해서는 후진하여 단차에 대해 정면을 향하도록 방향을 교정한 후 재접근 해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 다른 목적은 단차에 접근하는 캐스터의 진행방향에 관계 없이 작은 구동력으로 단차를 용이하게 넘을 수 있는 단차 승월용 캐스터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 주바퀴의 반경을 확장시키지 않고도 작은 구동력으로 단차를 용이하게 넘을 수 있는 단차 승월용 캐스터를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단차 승월용 캐스터는 기기에 하부에 회전 가능하게 체결되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회전 가능하게 부착된 주바퀴와 보조바퀴를 구비하는 캐스터에 있어서, 상기 보조바퀴는 브라켓의 회전축과 주바퀴의 사이에 마련되되, 주바퀴의 좌우측에 한 쌍으로 형성된다.

상기 보조바퀴는 외측을 향해 직경이 작아지도록 형성되며, 바람직하게는 반구형인 것을 특징으로 한다.

상기 보조바퀴는 상기 주바퀴에 비해 반경이 작거나, 또는 회전중심이 주바퀴의 회전중심보다 상방에 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단차 승월용 캐스터를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 단차 승월용 캐스터는 기기의 몸체(미도시) 하부에 이동부재로서 체결되는 것으로서, 브라켓(10), 주바퀴(20) 및 보조 바퀴(30)를 구비한다.

브라켓(10)은 몸체에 체결되는 고정브라켓(12)과, 주바퀴(20)가 부착되는 사이드브라켓(14)으로 이루어진다.

사이드브라켓(14)은 절곡된 수직브라켓(14a)과 수평브라켓(14b)로 이루어진다. 수직바라켓(14a)은 고정브라켓(14)의 직하방에 위치하며, 수평브라켓(14b)은 그 후방에 위치하여 보조바퀴(30)는 수직브라켓(14a)에 설치되고 주바퀴(20)는 수평브라켓(14b)에 설치된다. 수직브라켓(14a)은 고정브라켓(12)에 상대적으로 회전 가능하게 결합된다. 결합방식은 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 고정브라켓(12)과 사이드브라켓(14) 사이에 수직회전축(16) 및 베어링(18)을 개재하는 방식이 채용될 수 있다.

주바퀴(20)는 통상의 튜브식 타이어, 또는 폴리우레탄(PU)과 같은 합성수지재로 형성되며, 진행방향으로 수직회전축(16)보다 후방에 위치하고 회전 가능하도록 수평브라켓(14b)에 설치된다. 이것은 전술한 바와 같이 회전축(16)과 바퀴(20)의 회전중심이 일치할 경우 주바퀴(20)가 회전축(16)의 후방에 항상 위치하도록 주바퀴(20)의 진행방향을 원활히 바꿀 수 없기 때문이다.

보조바퀴(30)는 상술한 주바퀴(20) 보다 경질의 합성수지재로 형성되며, 수직브라켓(14a)에 회전 가능하도록 설치된다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이 보조바퀴(30)는 진행방향으로 주바퀴(20)보다 단차에 먼저 접촉될 수 있도록 주바퀴(20) 보다 전방으로 돌출 형성되되, 그 중심은 회전축(16)보다 뒤에 위치하고 좌우 한 쌍(30R, 30L)으로 형성된다. 즉 보조바퀴(30)는 회전축(16)과 주바퀴(20)의 사이에 마련된다.

또 보조바퀴(30)는 외측을 향해 직경이 작아지도록 형성된다. 이러한 보조바퀴(30)의 형상은 단차에 대해 정면 이외의 방향에서 접근하는 주바퀴(20)의 진행방향이 단차의 정면을 향하도록 하기 위한 것으로, 원호나 반구 등의 곡선부(32)를 포함한다. 바퀴의 형상이 반구에 가까울수록 주바퀴(20)를 단차의 정면에 위치하도록 움직이는 캐스터의 동작 반경이 좁아지며, 보조바퀴(30)가 단차(1)와 접촉하는 접촉점(P)이 바퀴의 내측으로 이동된다. 접촉점(P)이 내측에 위치할수록 더 작은 구동력으로 단차를 넘을 수 있다.

또한 작은 구동력으로 단차를 수월하게 넘기 위해서는 보조바퀴(30)가 단차(1)와 접촉하는 접촉점(P)이 주바퀴(20)의 전방에서 주바퀴(20)의 반경보다 높은 지점에 형성되어야 한다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 보조바퀴(30)의 회전중심을 주바퀴(20)의 회전중심보다 상방에 마련하면, 보조바퀴(30)의 단차 접촉점(P)이 상대적으로 높아진다.

상기 실시예에서는 보조바퀴(30)의 회전중심을 높여 접촉점(P)을 상방으로 이동시켰지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 주바퀴(20)와 보조바퀴(30)의 회전중심이 동일 높이에 있더라도 보조바퀴(30)의 반경을 주바퀴(20)의 반경보다 작게 할 경우에도 보조바퀴(30)의 단차 접촉점(P)을 높일 수 있음은 물론이다.

이하에서는 본 발명에 따른 단차 승월용 캐스터의 구체적인 동작을 설명한다.

도 3은 단차(1)에 대해 캐스터가 정면으로 진행한 상태를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 캐스터가 단차(1)에 대해 정면 즉, 수직한 방향으로 접근할 경우에는 한 쌍의 보조바퀴(30R, 30L)가 단차에 먼저 접촉하게 된다. 이때 보조바퀴(30)는 주바퀴(20)에 비해 상대적으로 접촉점(P)이 상방에 위치하므로, 주바퀴(20)만 구비할 때보다 높은 단차를 작은 구동력으로 수월하게 넘을 수 있게 된다.

도 4는 단차(1)에 대해 캐스터가 측면에서 비스듬히 접근할 때의 상태를 도시한 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 캐스터가 측면으로부터 단차(1)에 접근할 경우에도 보조바퀴(30R)는 주바퀴(20)보다 단차(1)에 먼저 접촉하게 된다. 이때 주바퀴(20)는 실선으로 나타낸 바와 같이 원래의 진행방향으로 계속 나아가려 하는 구동력을 후방으로부터 받게 되지만, 보조바퀴(30R)가 단차에 걸려 있으므로 접촉점(P)을 기준으로 사이드브라켓(14)이 시계방향으로 회전하면서 한 쌍의 보조바퀴(30R, 30L)가 모두 단차(1)에 접촉하게 된다. 아울러 사이드브라켓(14)의 회전시 주바퀴(20)도 후방 구동력에 의해 진행방향을 바꾸게 되어 최종적으로는 점선으로 나타낸 바와 같이 한 쌍의 보조바퀴(30R, 30L)가 단차(1)에 모두 접촉하고 주바퀴(20)도 단차와 마주보는 상태가 된다. 단차와 캐스터가 정면으로 마주보게 되면 보조바퀴(30R, 30L)는 접촉점(P)이 주바퀴(20)보다 전방 및 상측에 있으므로 주바퀴만 있을 경우보다 작은 구동력으로 높은 단차(1)를 수월하게 넘을 수 있게 된다.

또한, 캐스터가 단차에 대해 90도로 접근하여 회전 후 바로 단차를 넘으려는 경우에도 보조바퀴(30)의 회전중심이 수직회전축(16)보다 후방에 있으면, 상기와 마찬가지로 접촉면(P)을 기준으로 사이드브라켓(14)이 시계방향으로 회전하면서 보 조바퀴가 모두 단차(1)에 접촉하게 되어 단차를 수월하게 넘을 수 있게 된다. 하지만 보조바퀴(30)의 회전중심이 수직회전축(16)보다 전방에 있는 경우에는 사이드브라켓(14)이 반대방향으로 회전하여 진행방향이 바뀌게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단차 승월용 캐스터는 수직회전축과 주바퀴의 사이에 위치한 한 쌍의 보조바퀴에 의해 진행방향을 교정할 수 있기 때문에, 캐스터가 단차에 대해 정면으로 진행하지 않더라도 그 방향을 교정하여 작은 구동력으로 단차를 수월하게 넘을 수 있다. 또한 주바퀴의 전방에 마련된 보조바퀴는 주바퀴보다 반경이 작거나, 주바퀴의 회전중심보다 회전중심이 상방에 위치함으로써 접촉점이 주바퀴의 반경보다 전방 및 상측에 하기 때문에 작은 구동력으로도 보다 높은 단차를 수월하게 넘을 수 있다.

Claims (5)

1. 기기에 하부에 회전 가능하게 체결되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회전 가능하게 부착된 주바퀴와 보조바퀴를 구비하는 캐스터에 있어서,

   상기 보조바퀴는 상기 브라켓의 회전축과 주바퀴의 사이에 마련되되, 주바퀴의 좌우측에 한 쌍으로 형성된 것을 특징으로 하는 단차승월용 캐스터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보조바퀴는 외측을 향해 직경이 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 단차 승월용 캐스터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보조바퀴는 반구형인 것을 특징으로 하는 단차 승월용 캐스터.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 보조바퀴는 회전중심이 상기 주바퀴의 회전중심보다 상방에 있는 것을 특징으로 하는 단차 승월용 캐스터.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 보조바퀴는 상기 주바퀴에 비해 반경이 작은 것을 특징으로 하는 단차 승월용 캐스터.

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