KR20100056969A

KR20100056969A - 캐스터장치

Info

Publication number: KR20100056969A
Application number: KR1020090105376A
Authority: KR
Inventors: 안형균; 김기영
Original assignee: 주식회사 메디슨
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2010-05-28
Also published as: JP5571363B2; ATE495029T1; JP2010120634A; KR101100545B1; DE602009000569D1

Abstract

본 발명은 의료장비 또는 이동식침대와 같은 이동체에 장착되고 캐스터의 작동모드를 연속적으로 전환가능한 캐스터장치에 관한 것이다. 본 발명의 캐스터장치는 크랭크샤프트와, 회전부재와, 누름부재와, 커넥팅로드를 구비한다. 크랭크샤프트는 캐스터의 왕복회전하는 캠요소에 동축으로 연결되어 있다. 회전부재는 이동체에 회전가능하게 장착되어 있다. 회전부재는 원주방향으로 이격되어 있는 복수개의 핀을 구비한다. 누름부재는 이동체에 상하방으로 탄성적으로 이동하도록 장착되어 있다. 누름부재는 하방이동시 핀과 접촉하여 회전부재를 회전시킨다. 회전부재의 회전이 커넥팅로드와 크랭크샤프트에 의해 캠요소의 왕복회전으로 전환되고, 캠요소의 왕복회전에 응하여 캐스터는 복수개의 작동모드 중의 하나로 설정된다.

초음파진단장치, 의료영상장비, 카트, 캐스터, 페달

Description

캐스터장치{CASTER DEVICE}

본 발명은 의료장비 또는 이동식침대와 같은 이동체에 취부되는 캐스터장치에 관한 것이다.

물품을 운반하기 위한 장비 또는 카트에는 복수개의 캐스터가 취부되어 있다. 일반적으로, 캐스터는 장비 또는 카트의 하면에 장착되는 베이스와, 휠아암을 통해 베이스에 결합되는 휠을 구비한다. 이러한 캐스터는 휠아암이 베이스에 대해 회전하지 않는 비회전식 캐스터와 휠아암이 베이스에 대해 회전하는 회전식 캐스터로 분류될 수 있다. 유저는 휠아암을 회전시켜 회전식 캐스터가 취부된 장비 또는 카트의 이동방향을 바꿀 수 있다. 캐스터는 장비 또는 카트를 임의의 개소에 고정시키기 위해, 휠 또는 휠아암을 선택적으로 록킹하고 록킹해제하기 위한 로킹장치를 구비할 수 있다.

상기 장비 또는 카트의 일 예로서, 의료시설에서 사용되는 이동식 침대 또는 의료장비는 의료시설 내에서 이동되거나 임의의 장소에서 안정적으로 고정될 필요가 있다. 이를 위해, 의료장비 또는 이동식 침대에는 전술한 캐스터가 장착될 수 있다. 그러나, 의료장비 또는 이동식 침대의 위치를 고정하거나 이동시키기 위해 서는, 각각의 캐스터에 마련된 로킹장치가 조작되어야 하므로 이동과 고정시 번거로움이 있다. 특히, 응급상황 시에는 이러한 번거로움으로 인해 적절한 대처가 늦어지는 문제점이 있다. 또한, 캐스터의 작동모드 별로 로킹장치가 마련된 캐스터가 사용되는 경우, 유저가 각 조작장치를 혼동하게 되는 문제점도 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이동체에 장착되어 캐스터의 작동모드를 연속적으로 전환할 수 있는 캐스터장치를 제공하는 것이다.

이동체에 장착되는 캐스터장치의 다양한 실시예가 제공된다. 캐스터장치는 왕복회전하는 캠요소를 구비하고 이동체에 장착되는 캐스터와, 캠요소에 연결되는 크랭크샤프트와, 이동체에 회전가능하게 장착되고, 원주방향을 따라 이격되는 복수개의 핀을 구비하는 회전부재와, 이동체에 상하로 이동하도록 장착되고, 핀에 접촉하여 회전부재를 회전시키는 누름부재와, 회전부재와 크랭크샤프트를 연결하는 커넥팅로드를 구비하고, 누름부재의 이동에 의한 회전부재의 회전이 커넥팅로드와 크랭크샤프트에 의해 캠요소의 왕복회전으로 전환된다.

누름부재는 누름판을 구비하고, 누름판은 누름부재의 하방이동시 핀에 접촉하는 제1 접촉면과 누름부재의 상방이동시 핀에 접촉하는 제2 접촉면을 가진다.

누름판은 수직판과 수직판에서 연장되는 수평판을 구비한다.

제2 접촉면은 상단의 편평면과 테이퍼면을 구비한다.

누름부재는 누름판을 회전부재 쪽으로 바이어스하는 스프링을 더 구비한다.

누름부재는 일단에서 이동축에 회동가능하게 결합되는 회동바를 포함하고, 회동바는 하방회동시 핀에 접촉하는 제1 접촉면과 상방회동시 핀에 접촉하는 제2 접촉면을 가진다.

캐스터장치는 이동체와 회동바와의 사이에 배치되고 회동바를 상방으로 바이어스하는 스프링을 더 구비한다.

핀은 회전부재에 후퇴가능하게 장착되고, 핀은 그 선단에 누름부재와 접촉하는 테이퍼면을 가진다.

누름부재는 페달플레이트를 구비한다.

캐스터는 캠요소의 회전에 의해 각각의 작동모드에서 다른 높이로 상하이동하는 푸쉬로드를 구비한다.

본 발명의 캐스터장치에 의하면, 유저는 누름부재를 일방향으로 이동 또는 회동시킴으로써 캐스터의 작동모드를 연속적으로 또는 단속적으로 변경할 수 있다. 따라서, 유저는 작동모드의 혼동 없이 단시간에 캐스터의 작동모드를 변경할 수 있다. 또한, 작동모드의 전환이 회전부재의 1회 회전에 의해 하나의 사이클로 행해지므로, 유저는 용이하게 캐스터의 작동모드를 전환할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 캐스터장치의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐스터장치를 도시하는 사시도이다. 도 2및 도 3은 각각 도 1의 캐스터장치의 우측면도 및 좌측면도이다. 도 4는 본 발명에 채용되는 캐스터의 단면도이고, 도 5는 도 4의 캐스터의 캠요소와 작동모드를 도시한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐스터장치(100)는 크랭크샤프트(110)와, 누름부재(120)와, 회전부재(130)와, 커넥팅로드(140)와, 캐스터(150)를 포함한다. 캐스터장치(100)는 이동체(도시하지 않음)에 장착되어 이동체를 지지 및 이동시킨다. 캐스터장치(100)는 캐스터(150)의 캠요소(155)를 왕복회전시켜 캐스터(150)를 복수개의 작동모드 중의 하나로 설정한다. 캐스터장치(100)가 장착되는 이동체는 이동식침대, 초음파진단장치와 같은 의료장비를 포함할 수 있다. 또한, 전기 이동체는 물품을 운반하도록 구성된 카트 등 캐스터가 취부되는 임의의 이동체를 포함할 수 있다.

크랭크샤프트(110)는, 일 예로서, 일단이 캐스터(150)의 캠요소(155)에 동축으로 연결 또는 결합되어 있는 연결축(111)과, 일단이 연결축(111)의 타단에 결합되는 크랭크아암(112)과, 크랭크아암(112)의 타단에 결합되어 있고 커넥팅로드(140)와 연결되어 있는 크랭크핀(113)을 포함한다. 커넥팅로드(140)는 일단에서 크랭크핀(113)에 회동가능하게 연결되고 타단에서 회전부재(130)에 회동가능하게 연결되어 있다.

누름부재(120)는 수직방향으로 이동가능하게 이동체에 장착된다. 이 실시예에 있어서, 누름부재(120)는 페달플레이트(121)를 구비한다. 또한, 누름부재(120) 는 가이드로드(123)와 압축스프링(124)을 구비하여 수직방향으로 탄력적으로 이동가능하다. 가이드로드(123)는 페달플레이트(121)의 중앙부에 하나가 배치되거나 페달플레이트(121)의 전후방에 2개가 배치될 수 있다. 이동체에는 가이드로드(123)를 가이드하고 지지하기 위한 브라켓(11)이 제공된다. 가이드로드(123)의 일단은 페달플레이트(121)에 고정되고, 그 타단은 브라켓(11)에 대하여 이동가능하게 결합된다. 페달플레이트(121)와 브라켓(11)과의 사이에서 압축스프링(124)은 가이드로드(123)의 둘레에 배치되어 있다. 유저가 누름부재(120)을 하방으로 누르면, 예컨대 페달플레이트(121)를 밟으면, 압축스프링(124)이 압축되면서 가이드로드(123)가 페달플레이트(121)와 함께 하방으로 이동한다. 가이드로드(123)는 브라켓(11)으로부터 분리되지 않도록 타단에 스토퍼(도시하지 않음)를 구비할 수 있다.

캐스터(150)는 이동체의 하부에 취부된다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 캐스터(150)는 휠(151)과, 휠(151)을 지지하는 휠아암(152)과, 휠아암(152)과 상대적으로 회전하도록 결합되고 이동체에 장착되는 휠베이스(153)와, 휠베이스(153)에 고정되어 있는 작동부(154)와, 작동부(154)에 왕복회전가능하게 장착되고 작동모드 전환을 위한 캠요소(155)와, 캠요소(155)의 작동모드에 응하여 수직방향으로 이동되는 푸쉬로드(156)를 구비한다. 휠아암(152)과 휠베이스(153)와의 사이에는 베어링(157)이 배치되어 있다. 또한, 푸쉬로드(156)의 하단에는 체결수단(156b)에 의해 고무패드(156a)가 취부되어 있고, 푸쉬로드(156)의 상단에는 캠요소(155)의 주면에 접촉하는 접촉부(156c)가 마련되어 있다. 접촉부(156c)와 작동부(154)와의 사이에 압축스프링(156d)이 배치되어 접촉부(156c)를 캠요소(155) 쪽으로 상시 바 이어스하고 있다. 또한, 고무패드(156a)의 상방에는 결합편(156e)이 푸쉬로드(156)에 일체로 취부되어 있고, 휠아암(152)에는 결합편(156e)이 선택적으로 결합하는 리세스(152a, recess)가 형성되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 캠요소(155)는 그 주면에 회전축(A)으로부터의 반경방향의 길이가 각기 다른 제1 내지 제3 캠면(155a, 155b, 155c)을 가진다. 푸쉬로드(156)의 접촉부(156c)는 압축스프링(131dd)의 바이어스힘 하에서 캠요소(155)의 캠면(155a, 155b, 155c)과 접촉하므로, 캠요소(155)의 회전축선(A)을 중심으로 한 왕복회전에 의해, 푸쉬로드(156)는 수직방향으로 탄성적으로 이동할 수 있다. 전술한 캐스터(150)의 구성에 대해서는 상기의 선행기술문헌이 참조될 수 있다. 도시된 예에 있어서는, 제1 캠면(155a)과 제3 캠면(155c)이 오목한 형상이고 제2 캠면(155b)은 평평한 형상이다. 그러나, 캠요소(155)의 캠면의 개수와 각 캠면의 프로파일은 캐스터(150)의 작동모드에 따라서 다양하게 설계될 수 있다.

전술한 캐스터(150)는 제1 내지 제3 모드로 작동할 수 있다. 제1 모드에 있어서는, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제1 캠면(155a)에 결합되어 있고, 결합편(156e)과 리세스(152a)는 분리되어 있다. 따라서, 캐스터(150)의 휠아암(152)은 방향전환을 위해 회전될 수 있고 휠(151)은 회전가능하다. 제2 모드에 있어서는, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제2 캠면(155b)에 접촉되어 있고, 푸쉬로드(156)가 하방으로 이동되어 고무패드(156a)가 휠(151)의 주면에 가압 접촉된다. 따라서, 캐스터(150)의 휠(151)은 회전할 수 없다. 제3 모드에 있어서는, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제3 캠면(155c)에 결합되어 있고, 결합편(156e)과 리세스(152a)는 상호 결합되어 있다. 따라서, 캐스터(150)의 휠아암(152)는 회전될 수 없고 휠(151)은 회전가능하다.

도 6은 도 1의 캐스터장치를 도시하는 부분확대 사시도이고, 도 7은 누름판과 페달과의 결합을 예시하는 개략도이다.

누름부재(120)는 하방이동에 의해 회전부재(130)의 회전을 실행하기 위한 누름판(122)을 더 구비한다. 이 실시예에 있어서, 누름판(122)은 페달플레이트(121)에 취부되어 페달플레이트(121)와 함께 수직방향으로 이동가능하다. 도시된 예에 있어서, 누름판(122)은 일단에서 페달플레이트(121)에 취부되어 있는 수직판(122a)과 수직판(122a)으로부터 연장되어 있는 수평판(122b)으로 되어 있다.

도 6을 참조하면, 누름판(122)은 회전부재(130)의 핀(131, 132, 133, 134)과 접촉하는 제1 접촉면(122c)과 제2 접촉면(122d)을 가진다. 제1 접촉면(122c)은 누름부재(120)의 하방이동시 핀(131, 132, 133, 134)과 접촉되고, 제2 접촉면(122d)은 누름부재(120)의 상방이동시 핀(131, 132, 133, 134)과 접촉된다. 이 실시예에 있어서, 제1 접촉면(122c)은 수평판(122b)의 하측단부면을 포함한다. 제1 접촉면(122c)은 핀(131, 132, 133, 134)과 맞닿아서 핀(131, 132, 133, 134)을 하방으로 이동시킨다. 제2 접촉면(122d)은 상측 단부면과 테이퍼면을 포함한다.

누름판(122)은 페달플레이트(121)에 회전부재(130) 쪽으로 바이어스되면서 회전부재(130)에 대하여 회동가능하게 취부되어 있다. 예를 들어, 도 7에 도시하는 바와 같이, 누름판(122)의 수직판(122a)은 페달플레이트(121)에 하측에 취부되어 있는 지지브라켓(125)에 회동축(127)을 통해 결합되어 있다. 수직판(122a)과 지지브라켓(125)과의 사이에는 수직판(122a)을 회전부재(130) 쪽으로 바이어스하는 인장스프링(126)이 개재되어 있다. 따라서, 누름판(122)은 인장스프링(126)의 바이어스힘 하에서 회전부재(130)의 일면(핀(131, 132, 133, 134)이 돌출해 있는 면)에 접촉되고, 페달플레이트(121)에 대하여 회동할 수 있다.

누름판(122)의 제2 접촉면(122d)는 누름판(122)의 수평판(122b)이 핀(131, 132, 133, 134)를 용이하게 넘어갈 수 있도록 소정의 각도로 경사져 있는 테이퍼면을 포함한다. 누름판(122)의 수평판(122b)이 핀(131, 132, 133, 134)을 넘어갈 때(즉, 수평판(122b)이 핀(131, 132, 133, 134)를 아래에서 위로 지날 때), 누름판(122)은 회전부재(130)로부터 회동한다. 누름판(122)의 수평판(122b)이 핀(131, 132, 133, 134)을 넘어간 후에, 누름판(122)은 인장스프링(126)에 의해 그 초기의 회동되지 않은 위치(회전부재(130)에 접촉하는 위치)로 복귀할 수 있다.

도 8은 회전부재와 핀과의 결합을 도시하는 단면도이다. 도 9 내지 도 11은 누름판과 핀과의 접촉을 도시하는 확대사시도이다.

이 실시예에 있어서, 회전부재(130)에는 제1 내지 제4 핀(131, 132, 133, 134)이 마련되어 있으며, 제1 내지 제4 핀(131, 132, 133, 134)은 회전부재(130)의 회전축(130a)을 중심으로 서로 90도 간격으로 이격되어 있다.

핀(131, 132, 133, 134)은 회전부재(130)에 일체로 형성될 수도 있고, 회전부재(130)에 후퇴가능하게 장착될 수도 있다. 후자의 일 예가 도 8에 예시되어 있다. 도 8을 참조하면, 회전부재(130)와 핀(131)과의 결합의 일 예로서, 핀(131)는 회전부재(130)에 형성되는 구멍에 삽입장착되어 있다. 핀(131)은 그 돌출하는 선 단에 수평판(122b)의 제2 접촉면(122d)과 상보적으로 접촉하는 테이퍼면(131a)을 가진다. 또한, 핀(131)은 가이드부(131b)와 스토퍼(131c)와 압축스프링(131d)을 갖는다. 핀(131)의 테이퍼면(131a)을 정해진 방향으로 유지하도록, 가이드부(131b)와 전기 구멍은 다각형 단면을 가질 수 있다. 핀(131)이 누름판(122)의 제2 접촉면(122d)에 의해 눌러지면, 핀(131)은 압축스프링(131d)을 압축하면서 회전부재(130) 내로 후퇴한다(도 11 참조). 누름판(122)이 핀(131)을 지나고 핀(131)이 누름상태로부터 벗어나면, 핀(131)은 압축스프링(131d)의 복원력에 의해 초기위치로 복귀한다. 스토퍼(131c)는 핀(131)이 회전부재(130)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 핀(132, 133, 134)도 핀(131)과 동일한 구성이다.

도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 회전부재(130)는 원형의 판상 부재 또는 원형의 디스크 부재로 이루어질 수 있다. 회전부재(130)는 그 일면에 핀(131, 132, 133, 134)이 돌출되어 있고, 이동체에 회전가능하게 장착되어 있다. 이 실시예에 있어서, 회전부재(130)는 회전축(130a)에 의해 이동체에 회전가능하게 장착되어 있다. 또한, 회전부재(130)는 원-웨이 베어링(one-way bearing)에 의해 회전축(130a)과 결합되어 일방향으로 회전가능하다. 누름판(122)이 핀(131, 132, 133, 134) 중 하나를 하방으로 이동시키면, 회전부재(130), 커넥팅로드(140) 및 크랭크샤프트(110)의 상호작용에 의해 캐스터(150)의 작동모드 중 하나가 다른 작동모드로 전환된다.

커넥팅로드(140)의 일단은 크랭크핀(113)에 회동가능하게 결합되어 있고, 타단은 조인트수단(141)에 의해 회전부재(130)의 타면에 회동가능하게 결합되어 있 다. 조인트수단(141)은 핀조인트, 리벳조인트 등을 포함할 수 있다. 커넥팅로드(140)의 타단의 결합위치에 관하여, 도 3을 참조하면, 예컨대 캐스터(150)의 제2 모드가 초기 모드로 설정되는 경우, 전기 결합위치는 회전부재(130)의 회전축(130a)의 중심을 원점으로 하는 X-Y 좌표계에서의 양의 X축을 따라 정해질 수 있다. 또 다른 예로서, 캐스터(150)의 제1 모드가 초기 모드로 설정되는 경우, 전기 결합위치는 전기 X-Y 좌표계에서의 양의 Y축을 따라 정해질 수 있다.

회전부재(130)가 1회 회전하면, 커넥팅로드(140)의 타단은 원운동을 한다. 이때, 커넥팅로드(140)의 일단은 연결축(111)을 중심으로 하고, 크랭크핀(113)과 연결축(111)에서 크랭크핀(113)에 평행하게 연장하는 직선 간의 최단거리를 반경으로 하고 중심각이 각도(θ1+θ2)(도 5 참조)인 원호경로를 따라 왕복회동한다. 커넥팅로드(140)의 일단의 왕복회동에 의해 크랭크핀(113)이 각도(θ1+θ2) 범위 내에서 왕복회동 한다. 결국 연결축(111)과 캐스터(150)의 캠요소(155)가 각도(θ1+θ2) 범위 내에서 왕복회전한다. 제2 모드에 있어서의 크랭크아암(112)은 제1 모드에 있어서의 크랭크아암(112)과 제1 각도(θ1)를 이루고, 제3 모드에 있어서의 크랭크아암(112)은 제1 모드에 있어서의 크랭크아암(112)과 제2 각도(θ2)를 이룬다(도 5 참조). 전기 제1 및 제2 각도(θ1, θ2)는 캐스터(150)의 설계시에 결정되는 값이다.

전술한 제1 실시예의 캐스터장치(100)에 있어서, 캐스터(150)는 3개의 모드에서 작동하고, 이에 대응하게 4개의 핀(131, 132, 133, 134)이 90도 간격으로 회전부재(130)에 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 모드-핀의 구성에 한정 되지는 않는다. 예컨대, 캐스터(150)가 2개 또는 4개의 모드로 작동하도록 캠요소가 구성되는 경우, 핀의 개수는 모드 간의 전환을 허용하도록 2개 또는 6개가 될 수 있음이 이해될 것이다.

이하, 이 실시예의 캐스터 장치(100)의 작동예를 설명한다. 이 실시예에 있어서, 캐스터(150)는 초기에 제1 모드로 설정되어 있다. 커넥팅로드(140)의 타단이 1회전하는 동안, 캐스터(150)가 제1 모드로부터 제2 모드로, 제2 모드로부터 제1 모드로, 제1 모드로부터 제3 모드로, 제3 모드로부터 다시 제1 모드로 되도록, 캐스터 장치(100)가 구성되어 있다. 이하의 작동예의 설명과 관련하여, 회전부재(130)가 누름판(122)에 의해 회전하는 방향은 시계방향으로 참조된다. 또한, 커넥팅로드(140)의 일단과 크랭크핀(113)과가 회전부재(130) 쪽으로 이동하는 방향은 제1 방향으로 참조되고, 그 반대반향은 제2 방향으로 참조된다.

제1 모드에 있어서는, 휠(151)의 회전 및 캐스터(150)의 방향전환이 가능하다. 또한, 제1 모드에 있어서, 커넥팅로드(140)의 타단은 회전부재(130)의 회전축(130a)의 직상방에 위치한다. 유저가 누름부재(120)를 하방으로 누르면, 누름부재(120)의 누름판(122)의 수평판(122b)이 제1 핀(131)과 당접하여 제1 핀(131) 및 회전부재(130)를 시계방향으로 회전시킨다. 회전부재(130)가 약 90도 회전하면, 회전부재(130)의 타면에 결합되는 커넥팅로드(140)의 타단이 시계방향으로 약 90도로 회전한다. 또한, 커넥팅로드(140)의 일단에 결합되어 있는 크랭크핀(113)은 전기 제1 방향에서 제1 각도(θ1)의 범위로 이동하고, 연결축(111)이 제1 각도(θ1)만큼 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 연결축(111)에 결합되어 있는 캠요 소(155)가 제1 각도(θ1)로 반시계방향으로 회전하고, 접촉부(156)가 제2 캠면(155b)에 접촉하여 푸쉬로드(156)가 하방으로 이동하고 고무패드(156a)가 휠(151)에 접촉된다. 그 결과, 캐스터(150)는 제2 모드로 된다. 모드의 전환 후, 유저가 누름부재(120)의 누름을 해제하면, 누름판(122)의 수평판(122b)은 압축스프링(124)의 복원력에 의해 상방으로 이동한다. 이 때, 수평판(122b)에 형성되는 제2 접촉면(122d)이 제1 핀(131)에 형성되어 있는 테이퍼면(131a)과 당접하면, 제2 접촉면(122d)과 테이퍼면(131a)의 작용에 의해 페달플레이트(121)에 회동가능하게 결합되어 있는 누름판(122)이 회전부재(130)의 일면으로부터 회동된다. 따라서, 누름판(122)의 수평판(122b)은 제1 핀(131)을 넘어서 제2 핀(132)의 상방에 놓이게 된다. 핀이 회전부재에서 후퇴가능하게 구성되는 경우, 제1 핀(131)이 회전부재(130)의 내측으로 후퇴하고, 누름판(122)의 수평판(122b)이 제1 핀(131)을 넘어서 제2 핀(132)의 상방에 놓일 수도 있다.

제1 모드로부터 전환된 제2 모드에 있어서, 유저가 누름부재(120)를 하방으로 누르면, 전술한 작동 메커니즘과 유사하게, 커넥팅로드(140)의 타단이 시계방향으로 약 90도로 더 회동하여 회전부재(130)의 회전축(130a)의 직하방에 위치한다. 커넥팅로드(140)의 타단이 회동하면, 커넥팅로드(140)의 일단과 크랭크핀(113)은 전기 제2 방향으로 제1 각도(θ1)의 범위로 이동하여 연결축(111) 및 캠요소(155)를 반시계방향으로 회전시킨다. 따라서, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제2 캠면(155b)으로부터 이동하여 제1 캠면(155a)에 결합하여, 푸쉬로드(156)가 상방으로 이동하고 고무패드(156a)가 휠(151)로부터 분리된다. 그 결과, 캐스터(150)는 제1 모드로 복귀한다.

제2 모드로부터 전환된 제1 모드에 있어서, 유저가 누름부재(120)를 조작하면, 커넥팅로드(140)의 타단이 전기 시계방향으로 약 90도 회동한다. 그러면, 커넥팅로드(140)의 타단의 회동과 함께, 커넥팅로드(140)의 일단과 크랭크핀(113)이 제2 방향에서 제2 각도(θ2)의 범위로 이동하여 연결축(111)과 캠요소(155)를 시계방향으로 회전시킨다. 따라서, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제1 캠면(155a)로부터 제3 캠면(155c)으로 접촉되면서, 푸쉬로드(156)가 상방으로 이동하고, 결합편(156e)이 리세스(152a)에 결합된다. 그 결과, 캐스터(150)는 제3 모드로 된다.

제1 모드로부터 전환된 제3 모드에 있어서, 유저가 누름부재(120)를 조작하면, 커넥팅로드(140)의 타단이 전기 시계방향으로 약 90도 더 회동한다. 그러면, 커넥팅로드(140)의 타단의 회동과 함께, 커넥팅로드(140)의 일단과 크랭크핀(113)이 전기 제1 방향으로 제2 각도(θ2)의 범위로 이동하여 연결축(111)과 캠요소(155)를 반시계방향으로 회전시킨다. 따라서, 접촉부(156c)가 캠요소(155)의 제3 캠면(155c)으로부터 제1 캠면(155a)으로 결합하여, 푸쉬로드(156)가 하방으로 이동하고 결합편(156e)과 리세스(152a)가 분리된다. 그 결과, 캐스터(150)는 초기의 제1 모드로 복귀한다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐스터장치의 사시도이다. 이 실시예의 캐스터장치(200)는 누름부재의 장착구조를 제외하고는 제1 실시예의 캐스터장치(100)와 유사하므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐스터장치(200)는 힌지 축(228)에 의해 이동체(도시되지 않음)에 힌지결합되는 누름부재(220)를 구비한다. 상세하게는, 누름부재(220)는 힌지축(228)에 의해 이동체에 힌지결합되는 페달플레이트(221)를 구비하여, 힌지축(228)을 중심으로 하여 회동가능하다. 또한, 누름부재(220)는 압축스프링(224)과 가이드로드(223)를 구비하여 힌지축(228)을 중심으로 하여 탄성적으로 회동가능하다. 제1 실시예에 있어서는, 가이드로드(123)의 일단이 누름부재(120)에 고정되는 반면(도 2 참조), 이 실시예에 있어서는 가이드로드(223)의 일단은 힌지(도시하지 않음)를 통해 누름부재(220)에 회동가능하게 결합되어 있다. 가이드로드(223)의 타단은 이동체의 브라켓(11)에 이동가능하게 결합된다. 압축스프링(224)은 누름부재(220)와 브라켓(11)과의 사이에서 가이드로드(223)의 둘레에 배치된다. 유저가 누름부재(220)를 하방으로 회동시키면 압축스프링(224)이 압축하면서 가이드로드(223)가 회동한다. 이 상태에서 유저가 누름부재(220)의 회동을 해제하면 압축스프링(224)의 복원력에 의해 누름부재(220)는 상방으로 회동한다. 가이드로드(223)의 타단에는 브라켓(11)으로부터 이탈을 방지하기 위해 스토퍼(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐스터장치의 사시도이다. 이 실시예의 캐스터장치(300)는 누름부재의 구조를 제외하고는 제1 실시예의 캐스터장치(100)와 유사하므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐스터장치(300)는 일단에서 회전축(130a)에 회전가능하게 장착되고 타단에서 페달플레이트(321)에 결합되어 있는 회동바(322)를 갖는 누름부재(320)를 구비한다. 또한, 회동바(322)는 하방회 동시 핀(131, 132, 133, 134)과 접촉하는 제1 접촉면(322a)과, 상방회동시 핀(131, 132, 133, 134)과 접촉하는 제2 접촉면(322b)을 구비한다. 회동바(322)의 제1 접촉면(322a)은 회동바(322)의 하측단부면을 포함하고, 제2 접촉면(322b)은 회동바(322)의 상측단부면을 포함한다. 제2 접촉면(322b)은 제1 실시예에서의 제2 접촉면(122d)과 유사하게 회전부재(130) 쪽으로 경사져 있는 테이퍼면을 포함할 수 있다(도 6 참조).

또한, 이 실시예의 캐스터장치(300)는 이동체와 회동바(322)에 연결되고 회동바(322)를 상방으로 바이어스하는 토션스프링(도시하지 않음)을 더 구비할 수 있다. 회동바(322)는 도 13에서 시계방향으로 회전하여 토션스프링을 압축한다. 토션스프링의 복원력에 의해 회동바(322)는 반시계방향으로 회전하여 초기위치로 복귀할 수 있다. 토션스프링은 회동바(322)와 회전축(130a)과의 사이에 공지의 방법에 의해 설치될 수 있다. 예컨대, 토션스프링의 일단이 회동바(322)에 고정되고 그 타단이 회전축(130a)에 고정될 수 있다. 또한, 회동바(322)와 회전부재(130)와의 사이에는 인장스프링(도시하지 않음)이 개재되어, 회동바(322)를 회전부재(130) 쪽으로 탄성적으로 바이어스할 수 있다. 이는 제1 실시예에 있어서의 누름판(122)이 탄성적으로 바이어스되는 것과 동일한 효과를 가져온다(도 6 참조).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부되는 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐스터장치를 도시하는 사시도이다.

도 2는 도 1의 캐스터장치를 도시하는 우측면도이다.

도 3은 도 1의 캐스터장치를 도시하는 좌측면도이다.

도 4는 도 1의 캐스터를 도시하는 단면도이다.

도 5는 도 4의 캐스터의 캠요소와 작동모드를 도시한다.

도 6은 도 1의 캐스터장치의 부분확대사시도이다.

도 7은 페달플레이트와 누름판과의 결합을 예시하는 개략도이다.

도 8은 회전부재와 핀과의 결합을 도시하는 단면도이다.

도 9는 누름판과 핀과의 접촉을 도시하는 확대사시도이다.

도 10은 누름판과 핀과의 접촉을 도시하는 확대사시도이다.

도 11은 누름판과 핀과의 접촉을 도시하는 확대사시도이다.

도 12는 본 발명의 제２ 실시예에 따른 캐스터장치를 도시하는 사시도이다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 캐스터장치를 도시하는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200, 300: 캐스터장치

110: 크랭크샤프트

111: 연결축

112: 크랭크아암

113: 크랭크핀

120, 220, 320: 누름부재

122, 222: 누름판

130: 회전부재

140: 커넥팅로드

150: 캐스터

155: 캠요소

Claims

왕복회전하는 캠요소를 구비하고 이동체에 장착되는 캐스터와,

상기 캠요소에 연결되는 크랭크샤프트와,

상기 이동체에 회전가능하게 장착되고, 원주방향을 따라 이격되는 복수개의 핀을 구비하는 회전부재와,

상기 이동체에 상하로 이동하도록 장착되고, 상기 핀에 접촉하여 상기 회전부재를 회전시키는 누름부재와,

상기 회전부재와 상기 크랭크샤프트를 연결하는 커넥팅로드를 구비하고,

상기 누름부재의 이동에 의한 상기 회전부재의 회전이 상기 커넥팅로드와 상기 크랭크샤프트에 의해 상기 캠요소의 왕복회전으로 전환되는

캐스터장치.
제1항에 있어서,

상기 누름부재는 누름판을 구비하고,

상기 누름판은 상기 누름부재의 하방이동시 상기 핀에 접촉하는 제1 접촉면과 상기 누름부재의 상방이동시 상기 핀에 접촉하는 제2 접촉면을 가지는

캐스터장치.
제2항에 있어서,

상기 누름판은 수직판과 수직판에서 연장되는 수평판을 구비하는

캐스터장치.
제3항에 있어서,

상기 제2 접촉면은 상단의 편평면과 테이퍼면을 구비하는

캐스터장치.
제2항에 있어서,

상기 누름부재는 상기 누름판을 상기 회전부재 쪽으로 바이어스하는 스프링을 더 구비하는

캐스터장치.
제2항에 있어서,

상기 누름부재는 상기 이동체에 상하로 이동하도록 장착되는 가이드바와 상기 가이드바 둘레에 배치되는 압축스프링을 더 구비하는

캐스터장치.
제6항에 있어서,

상기 누름부재는 상기 이동체에 힌지결합되는

캐스터장치.
제1항에 있어서,

상기 누름부재는 일단에서 상기 이동축에 회동가능하게 결합되는 회동바를 포함하고,

상기 회동바는 하방회동시 상기 핀에 접촉하는 제1 접촉면과 상방회동시 상기 핀에 접촉하는 제2 접촉면을 가지는

캐스터장치.
제8항에 있어서,

상기 이동체와 상기 회동바와의 사이에 배치되고 상기 회동바를 상방으로 바이어스하는 스프링을 더 구비하는

캐스터장치.
제1항에 있어서,

상기 핀은 상기 회전부재에 후퇴가능하게 장착되고, 상기 핀은 그 선단에 상기 누름부재와 접촉하는 테이퍼면을 가지는

캐스터장치.
제1항에 있어서,

상기 누름부재는 페달플레이트를 구비하는

캐스터장치.
제1항에 있어서,

상기 캐스터는 상기 캠요소의 회전에 의해 상기 각각의 작동모드에서 다른 높이로 상하이동하는 푸쉬로드를 구비하는

캐스터장치.