KR20150116382A - 계단용 카트의 손잡이 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 계단용 카트의 손잡이는 상부에 손잡이부가 결합되는 바디부와, 상기 바디부의 하부의 좌우 각각에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 바퀴와, 상기 바디부의 하단부 전면부에 구비되는 적재부를 포함하여 구성되는 카트에 있어서, 상기 손잡이부는, 상기 바디부와 결합하는 손잡이 바디와, 상기 손잡이 바디와 힌지 운동이 가능하게 결합하여 상하 및 전후 방향으로 회전 가능하게 설치되는 손잡이 연결부와, 상기 손잡이 연결부의 상부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 상부 손잡이와, 상기 손잡이 연결부의 하부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 하부 손잡이 및 상기 손잡이 연결부와 연결되어 상기 손잡이 연결부를 회전 가능한 상태로 하거나 고정된 상태로 하기 위한 손잡이 고정부를 포함하여 구성되고, 상기 손잡이 연결부의 회전에 의해 상기 상부 손잡이보다 아래에 있던 상기 하부 손잡이가 상기 상부 손잡이보다 위로 갈 수 있게 구성된다.

Description

계단용 카트의 손잡이 {HANDLE OF CART FOR STAIRS}

본 발명은 계단용 카트의 손잡이에 관한 것으로서, 종래에는 계단으로 이루어진 곳에서는 물건이 적재된 일반적인 핸드 카트로는 안전하게 운송하는 것이 힘이 들고 어려움이 많으며, 계단 특성상 높은 곳으로 올라가는 것과 낮은 곳으로 내려올 때 매우 위험한바, 이와 같은 어려움을 없애고 안전하게 이동시킬 수 있는 계단용 카트의 손잡이에 관한 것이다.

일반적인 핸드 카트는 물품을 적재하고 굴곡이 적고 단이 없는 곳에서 바퀴를 통해 쉽게 이동시킬 수 있도록 하는 운반 장치이다.

그러나 계단을 오르내리는 경우에는 계단의 단차로 인해 핸드 카트 바퀴로는 이동이 어렵게 된다. 이러한 경우 핸드 카트를 사용자가 들어서 한 칸씩 이동시키거나 한 칸씩 내리면서 멈추는 힘을 가하는 것을 반복하는데, 이러한 작업에는 많은 힘과 시간이 소요되는 문제가 있고 물건 추락 및 사용자 추락의 위험이 있고, 계단을 내려가는 경우에는 심한 요동에 의해 물품이 파손될 우려가 있다는 문제점이 있다.

또한, 계단을 내려가거나 올라갈 때에는 평지에서 카트를 잡고 움직일 때와는 카트가 기울어지는 정도가 다른데도 불구하고 손잡이의 각도는 고정되어 있기 때문에 사용자가 카트를 끌어올리거나 끌어내릴 때 적절한 자세를 취하기가 어려워서 많은 어려움이 발생한다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1179804호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 계단 운반 시 사용자의 편리함과 안전함을 주기 위해서 핸드 카트의 손잡이 구조를 개선하여 사용자의 신체조건 및 적재된 물건의 부피와 중량에 따라 손잡이의 길이와 각도를 용이하게 조절하여 사용할 수 있는 계단용 카트의 손잡이를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 계단용 카트의 손잡이는 상부에 손잡이부가 결합되는 바디부와, 상기 바디부의 하부의 좌우 각각에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 바퀴와, 상기 바디부의 하단부 전면부에 구비되는 적재부를 포함하여 구성되는 카트에 있어서, 상기 손잡이부는, 상기 바디부와 결합하는 손잡이 바디와, 상기 손잡이 바디와 힌지 운동이 가능하게 결합하여 상하 및 전후 방향으로 회전 가능하게 설치되는 손잡이 연결부와, 상기 손잡이 연결부의 상부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 상부 손잡이와, 상기 손잡이 연결부의 하부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 하부 손잡이 및 상기 손잡이 연결부와 연결되어 상기 손잡이 연결부를 회전 가능한 상태로 하거나 고정된 상태로 하기 위한 손잡이 고정부를 포함하여 구성되고, 상기 손잡이 연결부의 회전에 의해 상기 상부 손잡이보다 아래에 있던 상기 하부 손잡이가 상기 상부 손잡이보다 위로 갈 수 있게 구성된다.

또한, 상기 손잡이 연결부는 측면에서 볼 때 직각으로 구부러져서 일부는 앞쪽으로 뻗고 나머지 일부는 아래쪽으로 뻗으며, 상기 상부 손잡이는 상기 손잡이 연결부의 앞쪽으로 뻗은 부분의 전단부에 결합하고, 상기 하부 손잡이는 상기 손잡이 연결부의 아래쪽으로 뻗은 부분의 하단부에 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부 손잡이 및 상기 하부 손잡이는 좌우 방향으로 뻗은 봉 형태의 부재인 것이 바람직하다.

또한, 상기 손잡이 바디의 말단부에는 결합 핀 구멍이 형성되고, 상기 손잡이 고정부는, 상하 및 전후 방향으로 돌릴 수 있는 손잡이 고정부 레버와, 상기 손잡이 고정부 레버와 결합되어 함께 회전하는 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재A와, 스프링에 의해 탄성 지지되며 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재B와, 상기 쐐기부재B와 결합되는 결합핀 및 상기 쐐기부재B와 상기 손잡이 바디 사이에 회전 가능하게 끼워지고, 상기 손잡이 연결부와 일체로 형성되며, 결합핀 구멍이 형성된 힌지부를 포함하여 구성되며, 상기 쐐기부재A의 빗면과 상기 쐐기부재B의 빗면이 서로 포개지면서 맞닿아 있게 되면 상기 스프링의 미는 힘에 의해 상기 쐐기부재B가 상기 손잡이 고정부 레버가 있는 쪽으로 밀려나며 상기 결합핀이 상기 손잡이 바디의 결합핀 구멍 및 상기 힌지부의 결합핀 구멍에서 빠진 상태가 되어 상기 손잡이 연결부를 돌릴 수 있는 상태가 되고, 상기 손잡이 고정부 레버를 돌리면 상기 쐐기부재A가 상기 쐐기부재B를 밀어냄으로써 상기 결합핀이 상기 손잡이 바디의 결합핀 구멍 및 상기 힌지부의 결합핀 구멍에 끼워진 상태가 되어 상기 손잡이 연결부가 상기 손잡이 바디에 대하여 고정되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 바디부에는 계단에서의 자동 주행을 위한 계단 구동부가 설치되고, 상기 상부 손잡이 및 상기 하부 손잡이 각각에는 상기 계단 구동부의 작동을 조작하기 위한 조작버튼이 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 계단용 카트의 손잡이는 손잡이의 위치를 조절할 수 있어서 사용자가 카트를 계단에서 움직이기에 편리하도록 손잡이 위치를 고정시킨 상태에서 안정적인 자세로 카트를 밀거나 끌 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계단 카트 카의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계단 카트 카의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 바디부의 사시도,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시 예에 따른 적재부의 사시도,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 따른 손잡이부의 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 모터부의 측단면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 계단 구동부의 사시도,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 계단 구동부의 측면도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 장치의 사시도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 브레이크 장치의 측면도이다.

본 발명에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구성 및 적용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 계단용 카트는 도 1에서 적재되는 적재부(100), 손잡이부(200), 바디부(300), 좌측 바퀴부(400L), 우측 바퀴부(400R), 계단 구동부(500)를 포함하여 구성된다.

계단용 카트의 적재부(100)는 도 4a에 도시된 것과 같이 보관이나 운송을 하는 데 있어서 편리하도록 적재부 펼침 상태(100B) 또는 적재부 접이 상태(100A)가 될 수 있도록 힌지축을 중심으로 힌지 운동함으로써 접거나 펼 수 있게 접이식으로 구성되고, 손잡이부(200)는 손잡이 C 상태(200C)에서 90˚ 회전시켜 손잡이 B 상태(200B)와 같이 되게 하거나, 손잡이A 상태(200A) 위치로 내려서 전체 부피를 최소화시킬 수 있게 구성된다.

적재부(100)는 접이식으로 구성되어 도 4a에 도시된 것과 같이 물품을 적재할 수 있도록 펼쳐서 적재부 펼침 상태(100B)로 하거나 도 4c 및 도 4d에 도시된 것과 같이 수직하게 되도록 접어 올려서 적재부 접이 상태(100A)로 만들어서 보관에 편리하도록 부피를 최소화시킬 수 있게 구성된다.

도 4b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 적재판 경첩(104)이 적재바디(102)에 부착되어 있고 적재판 경첩(104)에 적재판(101)이 결합되어 있어서 적재판 경첩(104)을 축으로 하여 적재판(101)을 올려서 접거나 내려가 펼 수 있게 구성된다.

적재판(101)을 수평하게 되도록 펼친 상태에서는 적재판(101)의 후단부가 적재바디(102)의 하단부와 일체로 형성되어 있는 적재판 고정턱(103)과 맞닿음으로써 적재판(101)이 적재바디(102)에 대해 일정각도 이상을 펼쳐지지 않게 구성된다.

적재판(101)의 밑에는 적재판(101)을 펼친 상태에서 적재판(101)의 앞뒤 중간을 좌우로 가로지르는 적재판 바퀴 A(105)와, 적재판(101)을 펼친 상태에서 적재판(101)의 후단을 좌우로 가로지르는 적재판 바퀴 B(106)가 서로 나란하게 위치하며 적재부(100)에 회전 가능하게 결합되어 있어서, 적재판(101)이 수평하게 되도록 계단용 카트를 세워놓으면 적재판 바퀴 A(105)와 적재판 바퀴 B(106)가 동시에 지면에 닿게 되어 판금 구조의 적재판(101)의 바닥이 긁히는 것이 방지되며, 적재판 바퀴 A(105)와 적재판 바퀴 B(106)의 구르는 작용에 의해 계단용 카트를 세운 상태를 유지하면서 그대로 카트를 이동시키기에 용이하기 때문에 마치 지게차가 화물의 밑에 포크를 집어 넣은 다음 물건을 들어올리는 것과 유사하게, 적재판(101)을 화물 밑에 넣은 다음 카트를 기울여서 물건을 적재판(101) 위에 싣는 것을 쉽게 할 수 있다.

적재판 바퀴 A(105)와 적재판 바퀴 B(106)는 탄성 소재로 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 적재판(101)의 좌우측 말단에는 적재판 고정블럭(107)이 구비된다. 적재부 펼침 상태(100B)를 기준으로 할 때, 적재판 고정블럭(107)의 하부는 적재판(101)의 상면 아래쪽 부위에 위치하고 적재판 고정블럭(107)의 상부는 적재판(101)의 상면 위로 돌출되며 걸고리 형태를 가지도록 구성된다.

적재판 고정 가이드(108)는 위 아래로 움직일 수 있고 적재판 고정블럭(107)이 통과할 수 있는 구멍이 형성되어 있다. 적재판 고정 가이드(108)를 위에서 아래로 눌러서 적재판 고정블럭(107)이 적재판 고정 가이드(108)의 구멍을 통과할 수 있도록 한 다음, 적재판(101)을 위로 들어올려 접으면 적재판 고정블럭(107)의 돌출된 부분이 적재판 고정 가이드(108)의 구멍을 통과하며, 적재판 고정 가이드(108)를 누른 힘을 제거하면 적재판 고정 가이드(108)의 위치를 처음으로 되돌리는 스프링에 의해 적재판 고정 가이드(108)가 올라가서 적재판 고정블럭(107)의 걸고리 형태를 가진 부분이 적재판 고정 가이드(108)의 구멍 아래쪽 부분에 걸리게 되어 적재판(101)이 접힌 상태로 빠지지 않게 고정된다. 적재판(101)을 펼 때는 적재판 고정블럭(107)이 적재판 고정 가이드(108)의 구멍에서 빠질 수 있게 하면 되므로 적재판 고정 가이드(108)를 위에서 누르고 적재판(101)을 밀면 된다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 손잡이부(200)의 구성을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 손잡이부(200)는 적재된 물건 및 이동 상태에 따라 손잡이(201) 및 손잡이(201)와 연결되는 손잡이 연결부(204)를 손잡이 바디(202)를 회전 중심으로 하여 원하는 방향으로 회전시킨 다음 고정시킬 수 있게 구성된다.

손잡이 연결부(204)는 도 5d에 도시된 것과 같이, 측면에서 보면 직각으로 구부러져서 일부는 앞쪽으로 뻗고 나머지 일부는 아래쪽으로 뻗는다. 손잡이(201)는 손잡이 연결부(204)와 일체로 형성되어 좌우 일직선 방향으로 뻗는 것으로서 ㅅ서로 평행하게 위아래로 두 개가 구비된다. 손잡이 연결부(204) 중 직각으로 구부러진 부분의 바로 아래쪽 부분이 손잡이 바디(202)와 힌지 결합되어 전후 방향으로 회전이 가능하다. 도 5d에 도시된 것과 같은 상태로부터 손잡이(201) 및 손잡이 연결부(204)를 180°만큼 회전시키면 도 1에 도시된 것과 같이 손잡이(201) 및 손잡이 연결부(204)의 전방으로 뻗어있던 부분이 후방으로 뻗고 손잡이(201) 및 손잡이 연결부(204)의 하방으로 뻗어있던 부분이 상방으로 뻗게 된다.

계단용 카트를 밀거나 끌어서 이동시킬 때 사용자는 계단용 카트를 비스듬하게 되도록 약간 눕혀야 한다. 계단용 카트를 평지에서 운행하거나 계단을 타고 내려올 때 사용자는 손잡이부(200)를 손잡이 B 상태(200B)로 하여 조작버튼A(205)와 조작버튼B(206)가 구비된 손잡이(201)를 잡고서 미는 것이 편리하다. 이렇게 하면 계단용 카트를 많이 기울어진 상태로 유지하면서도 잡는 부위가 위쪽으로 돌출해 있어서 사용자가 몸을 굽히지 않고도 손잡이(201)를 편하게 붙든 상태에서 밀 수 있기 때문이다. 계단용 카트가 조금만 기울어진 상태에서는 계단용 카트를 평지에서 미는 것이 힘들고, 계단을 타고 내려올 때는 손잡이(201)의 위치가 너무 낮게 되면 계단용 카트가 너무 많이 기울어지는 문제점이 생기기 때문에 이와 같이 하는 것이 바람직하다.

한편, 계단용 카트를 계단에서 끌어올릴 때는 계단용 카트가 너무 많이 기울어지면 카트의 몸체가 계단이 이루는 턱에 닿게 되는 문제점이 있기 때문에 이 경우 손잡이부(200)를 손잡이 C 상태(200C)로 하여 조작버튼C(207)와 조작버튼D(208)가 구비된 손잡이(201)를 잡고서 미는 것이 편리하다.

손잡이 연결부(204)를 회전 가능한 상태로 하거나 회전되지 않게 고정된 상태로 하는 것은 손잡이 바디(202)의 양 말단부에 구비된 좌우 한 쌍의 손잡이 고정부(203)를 이용한다. 도 5f에 도시된 것과 같이, 손잡이 고정부 레버(203A)와 결합되어 함께 회전하는 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재A(203C)와, 스프링에 의해 탄성 지지되며 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재B(203E)의 두 빗면이 서로 포개지면서 맞닿아 있게 되면 스프링의 미는 힘에 의해 쐐기부재B(203E)가 손잡이 고정부 레버(203A)가 있는 쪽으로 밀려나는데, 이 상태에서는 쐐기부재B(203E)와 결합되어 있는 결합핀들이 손잡이 바디(202)의 양 말단부에 형성된 결합핀 구멍 및 쐐기부재B(203E)와 손잡이 바디(202) 사이에 위치하는 손잡이 연결부(204)와 일체로 형성된 힌지부(204A)에 구비되어 있는 결합핀 구멍들로부터 빠진 상태가 되어 손잡이부(200)를 손잡이 바디(202)에 대해 돌릴 수 있는 상태가 된다.

한편, 손잡이 고정부 레버(203A)를 잡고 반바퀴 돌리면 도 5g에 도시된 것과 같이, 쐐기부재A(203C)와 쐐기부재B(203E)의 뾰족한 끝부분들이 서로 닿게 되면서 쐐기부재A(203C)가 쐐기부재B(203E)를 밀어냄으로써 쐐기부재B(203E)와 결합되어 있는 결합핀들이 손잡이 바디(202)의 양 말단부에 형성된 결합핀 구멍 및 힌지부(204a)에 구비되어 있는 결합핀 구멍에 끼워진 상태가 됨으로써 손잡이부(200)를 손잡이 바디(202)에 대해 돌릴 수 없게 됨으로써 손잡이부(200)가 고정된다.

손잡이(201)의 상측에는 조작버튼A(205), 조작버튼B(206)를 구비하여 사용하고 사용상 편리를 위하여 손잡이 위치를 손잡이 C 상태(200C)가 되도록 변경할 경우를 대비하여 손잡이(201)의 하측에는 조작버튼C(207), 조작버튼D(208)가 구비되어 있다. 조작버튼A(205) 및 조작버튼B(206)와 조작버튼C(207) 및 조작버튼D(208)는 기능은 동일한 것으로서 손잡이의 위치 변경에 따라 쉽게 작동할 수 있게 하기 위해 조작버튼A(205) 대신 조작버튼C(207)를 사용할 수 있고, 조작버튼B(206) 대신 조작버튼D(208)를 사용할 수 있게 한 것이다.

각각의 조작버튼의 기능은 다양한 조합으로 제작할 수 있다. 예를 들어 조작버튼 A(205)는 상승 버튼으로 하고, 조작버튼 B(205)는 하강 버튼으로 할 수 있다.상승 버튼을 누르면 계단 구동부(500)가 상승 운동을 하고 하강 버튼을 누르면 계단 구동부(500)가 하강 운동을 한다. 또는 조작버튼 A(205)는 상승 또는 하강을 선택하는 버튼으로 하고, 조작버튼 B(205)는 자동 운동 또는 수동 운동을 선택 및 작동하는 버튼으로 할 수 있다. 조작버튼의 개수를 필요에 따라 늘릴 수 있음은 물론이다.

손잡이 바디(202)를 밑에서 지지하며 수직 방향으로 길게 뻗는 좌측 손잡이 프레임(209)과 우측 손잡이 프레임(210)이 좌우로 서로 간격을 두고 나란하게 설치되며, 좌측 손잡이 프레임(209)의 우측면에는 상하로 간격을 두고 다수 개의 좌측 손잡이 프레임 홀(209A)가 형성되고, 우측 손잡이 프레임(210)의 좌측면에는 좌측 손잡이 프레임 홀(209A)가 마주 보는 위치에 다수 개의 우측 손잡이 프레임 홀(210A)이 상하로 간격을 두고 다수 개가 형성된다. 좌측 손잡이 프레임 홀(209A)과 우측 손잡이 프레임 홀(210A)은 손잡이부(200)의 높이를 조절하기 위해 구비된다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 바디부(300)는 좌우 방향으로 길게 뻗으며 바디부(300)의 하단부를 형성하는 하측바디(301)와, 하측바디(301)의 좌측단부와 결합하여 상방으로 길게 뻗는 좌측 바디프레임(302)과, 하측바디(301)의 우측단부와 결합하여 상방으로 길게 뻗는 우측 바디프레임(303)과, 좌측 바디프레임(302)의 상단부와 우측 바디프레임(303)의 상단부와 연결되면서 좌우 방향으로 뻗는 상측바디(304)로 구성된다. 상측바디(304)의 좌측단부 및 우측단부 각각에는 상측 바디홀(304A)이 구비되어 있어서 왼쪽 상측 바디홀(304A)에는 좌측 손잡이 프레임(209)이 들어가고 오른쪽 상측 바디홀(304B)에는 우측 손잡이 프레임(210)이 들어가도록 구성된다.

또한 바디부(300)의 상부에 구비되고 외부에서 조작 가능하도록 상측바디(304)의 상면에 구비되는 핸들 손잡이(307)를 회전시키면, 바디부(300) 내의 핸들(306)이 좌측 핸들핀(308)과 우측 핸들핀(309)을 동시에 안쪽으로 모이게 하여 좌측 핸들핀(308)과 우측 핸들핀(309)과 핸들(306)이 연결되어 이루어지는 부분의 길이가 짧아지게 되는데, 이와 같이 좌측 핸들핀(308)과 우측 핸들핀(309)이 안쪽으로 움직이게 되면 좌측 핸들핀(308)은 좌측 손잡이 프레임 홀(209A)에서 빠지고 우측 핸들핀(309)은 우측 손잡이 프레임 홀(210A)에서 빠져서 좌측 바디프레임(302)과 우측 바디프레임(303)을 상하로 움직일 수 있고, 핸들 손잡이(307)를 반대로 회전시켜서 좌측 핸들핀(308)과 우측 핸들핀(309)이 모두 바깥쪽으로 이동하면 좌측 핸들핀(308)은 좌측 손잡이 프레임 홀(209A)에 삽입되고 우측 핸들핀(309)은 우측 손잡이 프레임 홀(210a)에 삽입됨으로써 손잡이부(200)가 바디부(300)에 대하여 고정된다.

또한, 상측바디(304)에는 배터리가 내장되는데, 내장된 배터리를 교체하거나 바꾸기 위해서 상측바디(304)의 뒤쪽에는 배터리 덮개(305)가 구성되어 있다.

도 7a 및 도 7b와 도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 의한 계단 구동부(500)를 나타낸다.

계단 구동부(500)는 측면에서 바라볼 때 도 8a에 도시된 것과 같이 바퀴(400)의 영역 내에 있다가 계단 주행시에는 도 8b 및 도 8c에 도시된 것과 같이 주행암(502)의 후단부와 결합된 계단구동바퀴(501)가 부채꼴을 그리면서 움직여 바퀴(400)의 영역 바깥까지 나갔다가 들어오게 된다.

계단을 올라갈 때는 계단구동바퀴(501)가 도 8c에 도시된 계단 상승 방향(500I)을 따라 움직이며, 계단을 내려갈 때는 계단구동바퀴(501)가 도 8c에 도시된 계단 하강 방향(500J)을 따라 움직인다.

계단구동바퀴(501)의 중심이 500A, 500B, 500C, 500D에 위치할 때는 제1 계단구동바디(503)가 바깥으로 펼쳐져서 계단구동바퀴(501)가 바퀴(401)의 영역 밖으로 돌출하여 호를 그리는 선을 따라 이동하고, 계단구동바퀴(501)의 중심이 500E, 500F, 500G, 500H에 위치할 때는 바퀴(401) 영역 내에 들어오도록 접혀져서 바퀴축 중심의 오른편에 위치하면서 이동된 후 다시 계단 상승 또는 계단 하강을 위해서 계단을 지지하고 주행하기 위해 바깥으로 펼쳐지는 동작을 준비하도록 구성된다.

또한, 이러한 부채꼴 궤적을 만들기 위하여 제2 계단구동바디(504)의 주행암(502)과의 결합지점이 그리는 궤적(500L)과 제1 계단구동바디(503)의 주행암(502)과의 결합지점이 그리는 궤적(500K)이 한쪽 끝에서 맞물리도록 구성된다.

동력원인 모터(600)와 연결된 주행 동력축(503A)의 양 말단에 한 쌍의 제1 계단구동바디(503)가 결합하여 제1 계단구동바디(503)에 회전력이 전달되고, 구동축(503B)이 제1 계단구동바디(503)와 주행암(502)을 서로 연결하며, 보조구동축(504B)이 주행암(502)과 제2 계단구동바디(504)를 서로 연결한다. 회전축(504A)의 양 말단에는 한 쌍의 제2 계단구동바디(504)가 결합한다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 것과 같이, 계단구동바퀴(501)와 주행암(502), 제1 계단구동바디(503)와 제2 계단구동바디(504)로 구성된 조합체가 좌우로 한 쌍이 평형을 이루며 설치되며, 구동축(503B)과 회전축(504A)을 사이에 두고 대칭되게 설치된다.

제2 구동바디(504)의 양 말단부 각각에는 돌출구(504C)가 형성되며, 제1 계단구동바디(503)의 양 말단부 각각에는 상기 돌출구(504C)가 삽입될 수 있도록 돌출구홈(503C)이 형성된다.

도 8a에 도시된 것과 같이 제1 계단구동바디(503)와 제2 계단구동바디(504)의 한쪽 끝이 서로 맞물리면서 일렬로 연달아 길게 위치한 상태일 때, 돌출구(504C)가 돌출구홈(503C)에 삽입되고, 이 상태에서 주행 동력축(503A)의 구동에 의하여 돌출구홈(503C)이 위쪽으로 돌면 이와 맞물려있는 돌출구(504C) 역시 위쪽으로 돌고, 구동축(503B)의 구동에 의하여 돌출구홈(503C)이 아래쪽으로 돌면 이와 맞물려있는 돌출구(504C) 역시 아래쪽으로 돌게 됨으로써 제2 계단구동바디(504)의 회전 방향이 정해지게 된다. 도 8c에서 보는 것과 같이 제1 계단구동바디(503)와 제2 계단구동바디(504)는 측면 방향에서 볼 때 항상 서로 반대 방향으로 회전된다.

도 8a와 같은 상태로부터 구동축(503B)이 시계 방향으로 회전하여 제1 계단구동바디(503)가 시계 방향으로 회전하면 제2 계단구동바디(504)는 돌출구(504C)의 작용에 의해 반시계 방향으로 회전한다. 구동축(503B)과 회전축(504A)은 계단구동부(500)의 모터케이스(603)에 회전 가능하게 결합되어 모터케이스(603) 상에서의 위치는 고정된 상태에서 자전 운동만 할 수 있기 때문에 제1 계단구동바디(503)는 구동축(503B)을 회전 중심으로 하여 회전하고, 제2 계단구동바디(504)는 회전축(504B)을 회전 중심으로 하여 회전한다.

이에 따라 도 8b에 도시된 것과 같이 주행암(502)의 중심부는 구동축(503B)의 상승에 의해 올라가고 주행암(502)의 전단부는 보조구동축(504B)의 하강에 의해 내려감으로써 주행암(502)은 계단구동바퀴(501)의 중심이 상승시 원점(500A)에 도달할 때까지 급작스럽게 세워지게 된다. 그런 다음 제1 계단구동바디(503)가 바깥으로 펼쳐져서 계단상승방향(500I)을 따라 움직이면서 계단구동바퀴(501)가 윗 계단을 짚은 상태에서 카트 전체를 위로 들어올리는 힘을 가한다. 본 발명에 의하면 이와 같이 주행암(502)의 중심부를 내려주면서 주행암의 전단부는 올려주는 힘이 주행암(502)의 두 군데에서 동시에 가해지기 때문에 하나의 축을 중심으로만 회전하면서 계단을 오르는 힘을 가하도록 구성된 장치에 비해 월등하게 힘의 사용이 효율적이라는 장점이 있다.

계단구동바퀴(501)의 중심이 500C에 위치한 상태에서는 제2 계단구동바디(504)가 반바퀴 회전하여 다시 제2 계단구동바디(504)의 돌출구(504C)가 제1 계단구동바디(503)의 돌출구홈(503C)에 삽입되며 계단구동바퀴(501)의 진행 방향은 계속적으로 유지된다.

계단구동바퀴(501)가 가장 밑인 500E까지 내려온 다음에는 계단구동바퀴(501)가 바퀴(400)의 영역 내에서 급격하게 올라가는 운동을 한다.

계단을 내려가는 경우에는 주행 동력축(503A)이 위의 경우와 반대쪽 방향으로 회전되며, 계단구동바퀴(500)는 계단하강방향(500J)을 따라 이동한다.

계단을 주행할 때 계단구동바퀴(501)가 도 8c에 도시된 것과 같이 부채꼴 모양으로 궤적을 이루면서 계단을 주행함으로써 비교적 좁은 계단을 주행하는 데 있어서 계단구동바퀴(501)의 구동 폭이 최적화되어 있다.

계단구동바퀴(501)의 원점 설정에 관한 내용은 다음과 같다. 계단구동바퀴(501)의 원점은 두 가지가 있는데 하나는 상승시 원점(500A)이고 다른 하나는 하강시 원점(500C)이다. 상승시 원점(500A)은 계단을 올라갈 때 계단을 딛으려고 움직일 필요가 없을 때 계단구동바퀴(501)가 멈춰있는 지점을 말하며, 계단구동바퀴(501)는 이 상태에 멈춰있으면서 다음 구동을 기다리게 된다. 또한, 하강시 원점(500D)은 계단을 내려갈 때 계단을 딛으려고 움직일 필요가 없을 때 계단구동바퀴(501)가 멈춰있는 지점을 말하며, 계단구동바퀴(501)는 이 상태에 멈춰있으면서 다음 구동을 기다리게 된다

회전축(504A)이 회전하면 회전축(504A)에 고정되어 있고, 좌우 방향으로 간격을 두고 나란하게 설치되는 상승원점디스크(505A)와 하강원점디스크(505B)가 같이 회전되는데, 상승원점디스크(505A)와 하강원점디스크(505B) 각각에는 슬릿(slit)이 형성되어 있어서 슬릿이 지날 때 센서가 슬릿이 지나는 순간을 감지할 수 있게 구성된다. 상승원점디스크(505A)의 운동을 감지하는 센서는 상승원점센서(505C)이고, 하강원점디스크(505B)의 운동을 감지하는 센서는 하강원점센서(505D)로서, 계단 상승모드에서는 상승원점센서(505C)가 회전하는 상승원점디스크(505A)의 슬릿을 감지하면 신호를 보냄으로써 계단구동바퀴(501)를 계단상승 원점부(500A)에 위치시키며, 계단 하강모드에서는 하강원점센서(505D)가 회전하는 하강원점디스크(505B)의 슬릿을 감지하면 신호를 보냄으로써 계단구동바퀴(501)를 계단하강 원점부(500D)에 위치시킨다.

도 6에 도시된 것과 같이, 계단 구동 동력원으로 사용되는 모터축(601)이 구비된 모터(600)는 수직한 모터축(601)의 회전을 웜기어세트(602)가 수평 회전으로 전환하며, 이 회전력이 주행 동력축(503A)을 회전하도록 구성된다.

도 2에 도시된 것과 같이 바퀴(400)는 좌측 바퀴(400L)와 우측 바퀴(400R) 한 쌍이 구비되며, 좌측 바퀴(400L)와 우측 바퀴(400R)는 동일하게 다음과 같이 구성된다.

도 9 및 도 10에 도시된 것과 같이, 바퀴(400)는 계단(412)의 모서리를 바퀴(400)가 넘어서면 바퀴(400)에 제동이 가해지는 구성을 가진다. 바퀴(400)가 계단(412)의 모서리를 넘어서 바퀴(400)가 떨어지려고 할 때 바퀴(400)가 계속 회전 가능한 상태를 유지하는 경우에는 바퀴(400)가 계단을 내려오면서 계속적으로 굴러서 카트 전체가 계단에서 굴러 떨어지는 상황을 막을 수가 없어 위험할 수 있기 때문에 본 발명과 같이 계단 모서리나 높은 턱에서 바퀴가 내려올 때 자동으로 바퀴(400)의 회전을 멈추게 하면 안전사고가 방지될 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 바퀴(400)의 구성에 따르면, 회전하지 않는 브레이크 바퀴(402)가 계단(412)의 모서리 위에 거치되면서 브레이크 바퀴(402)가 계단(412)을 디디는 힘이 발생하고, 바퀴축(401)을 중심으로 브레이크 감지 바디(404)가 도 10를 기준으로 할 때 반시계 방향으로 회전하고. 이에 따라 브레이크 축(406)은 아래쪽으로 내려가게 된다.

브레이크 축(406)과 회전 가능하게 연결된 브레이크 바디(407)는 브레이크 축(406)과 결합된 앞쪽 부위는 아래쪽으로 잡아당기는 힘을 받게 되고, 브레이크 관절 고정축(410)에 의해 브레이크 감지 바디(404)와 연결된 브레이크 관절 바디(409)도 브레이크 바디(407)의 뒤쪽 부분의 하단부를 붙잡고 있는데, 바퀴축(401)을 중심으로 볼 때 브레이크 축(406)이 하강하면 브레이크 관절 축(408)은 상승하게 되므로 브레이크 바디(407)는 반시계 방향으로 회전하는 운동을 하게 되며, 이에 따라 브레이크 바디(407)의 앞쪽 상단부에 고정되어 있고 바퀴의 외면과 약간 간격을 두고 좌우 방향으로 길게 뻗어있던 브레이크 디스크(411)가 바퀴(400) 외주면을 가압하게 됨으로써 바퀴에 제동을 가하게 된다. 바퀴(400)가 다음 계단으로 완전히 내려가서 브레이크 바퀴(402)가 계단 모서리에 의해 간섭을 받는 것이 해소되면 브레이크 바퀴(402)는 바퀴축(401)에 감겨있는 브레이크 원점유지 스프링(405)의 탄성에 의해 원상복귀되어 지면에 가까이 되도록 내려간다.

브레이크 장치와 관련하여 도시되지 않은 다른 실시 예에 의하면, 브레이크 감지 바디(404)가 바퀴축(401)으로부터 앞쪽으로 뻗어있으며, 평지를 갈 때는 회전하지 않는 브레이크 바퀴(402)가 지면에 닿아서 지면에 의해 위쪽으로 힘을 받고 있다가 브레이크 바퀴(402)가 계단의 모서리를 넘으면 바퀴축(401)에 감긴 브레이크 원점유지 스프링(405)에 의해 반시계 방향으로 움직여서 내려가게 된다.

이로 인해 브레이크 감지 바디(404)의 상단부와 결합된 브레이크 축(406)은 올라가게 되어 브레이크 축(406)과 결합된 브레이크 바디(407A)는 아래쪽 후단부가 위로 밀어올려지는 한편, 브레이크 관절축(408)과 결합된 브레이크 바디(407A)의 아래쪽 전단부는 브레이크 관절 바디(409)의 상단부에 있는 브레이크 관절축(408)이 내려가기 때문에 함께 내려감으로써 브레이크 바디(407A)가 전체적으로 반시계 방향으로 회전됨으로써 브레이크 바디(407A)의 후단부의 상단부에 결합된 브레이크 디스크(411)가 상승하다가 턱이 져서 돌출되어 있는 바퀴(400)의 내주면과 닿게 되면 마찰을 일으켜서 바퀴(400)를 제동하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 적재부 100A : 적재부 접이 상태
100B : 적재부 펼침 상태 101 : 적재판
102 : 적재바디 103 : 적재판 고정턱
104 : 적재판 경첩 105 : 적재판 바퀴A
106 : 적재판 바퀴B 107 : 적재판 고정블럭
108 : 적재판 고정 가이드 200 : 손잡이부
200A : 손잡이 A 상태 200B : 손잡이 B 상태
200C : 손잡이 C 상태 201 : 손잡이
202 : 손잡이 바디 203 : 손잡이 고정부
203a : 손잡이 고정부 레버 203c : 쐐기부재 A
203e : 쐐기부재 B 204 : 손잡이 연결부
204A : 힌지부 205 : 조작버튼A
206 : 조작버튼B 207 : 조작버튼C
208 : 조작버튼D 209 : 좌측 손잡이 프레임
209A : 좌측 손잡이 프레임 홀 210 : 우측 손잡이 프레임
210A : 우측 손잡이 프레임 홀 300 : 바디부
301 : 하측바디 302 : 좌측 바디프레임
303 : 우측 바디프레임 304 : 상측바디
304A : 왼쪽 상측바디홀 304B : 오른쪽 상측바디홀
305 : 배터리 덥개 306 : 핸들
307 : 핸들 손잡이 308 : 좌측 핸들 핀
309 : 우측 핸들 핀 310 : 배터리 덮개 경첩
311 : 배터리 400 : 바퀴
400L : 좌측 바퀴 400R : 우측 바퀴
401 : 바퀴 축 402 : 브레이크 바퀴
404 : 브레이크 감지 바디 405 : 브레이크 원점유지 스프링
406 : 브레이크 축 407, 407A : 브레이크 바디
408 : 브레이크 관절 축 409 : 브레이크 관절 바디
410 : 브레이크 관절 고정축 411 : 브레이크 디스크
412 : 계단 500 : 계단 구동부
500A : 상승시 원점 500C : 하강시 원점
500I : 계단 상승 방향 500J : 계단 하강 방향
500K : 제1 계단구동바디 반시계방향
500L : 제2 계단구동바디 시계방향
501 : 계단 구동 바퀴 502 : 주행암
503 : 제1 계단 구동 바디 503A : 주행 동력축
503B : 구동축 503C : 돌출홈
504 : 제2 계단 구동 바디 504A : 회전축
504B : 보조 구동축 504C : 돌출구
505A : 상승 원점 디스크 505B : 하강 원점 디스크
505C : 상승 원점 센서 505D : 하강 원점 센서
600 : 모터 601 : 모터축
602 : 웜기어 세트 603 : 모터 케이스

Claims (5)

1. 상부에 손잡이부가 결합되는 바디부와, 상기 바디부의 하부의 좌우 각각에 회전 가능하게 구비되는 한 쌍의 바퀴와, 상기 바디부의 하단부 전면부에 구비되는 적재부를 포함하여 구성되는 카트에 있어서,
   상기 손잡이부는,
   상기 바디부와 결합하는 손잡이 바디;
   상기 손잡이 바디와 힌지 운동이 가능하게 결합하여 상하 및 전후 방향으로 회전 가능하게 설치되는 손잡이 연결부;
   상기 손잡이 연결부의 상부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 상부 손잡이;
   상기 손잡이 연결부의 하부와 결합하여 상기 손잡이 연결부와 함께 회전되는 하부 손잡이; 및
   상기 손잡이 연결부와 연결되어 상기 손잡이 연결부를 회전 가능한 상태로 하거나 고정된 상태로 하기 위한 손잡이 고정부를 포함하여 구성되고,
   상기 손잡이 연결부의 회전에 의해 상기 상부 손잡이보다 아래에 있던 상기 하부 손잡이가 상기 상부 손잡이보다 위로 갈 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 계단용 카트의 손잡이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 손잡이 연결부는 측면에서 볼 때 직각으로 구부러져서 일부는 앞쪽으로 뻗고 나머지 일부는 아래쪽으로 뻗으며,
   상기 상부 손잡이는 상기 손잡이 연결부의 앞쪽으로 뻗은 부분의 전단부에 결합하고,
   상기 하부 손잡이는 상기 손잡이 연결부의 아래쪽으로 뻗은 부분의 하단부에 결합하는 것을 특징으로 하는 계단용 카트의 손잡이.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 상부 손잡이 및 상기 하부 손잡이는 좌우 방향으로 뻗은 봉 형태의 부재인 것을 특징으로 하는 계단용 카트의 손잡이.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 손잡이 바디의 말단부에는 결합 핀 구멍이 형성되고,
   상기 손잡이 고정부는,
   상하 및 전후 방향으로 돌릴 수 있는 손잡이 고정부 레버;
   상기 손잡이 고정부 레버와 결합되어 함께 회전하는 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재A;
   스프링에 의해 탄성 지지되며 빗면을 가진 쐐기와 같은 형태의 쐐기부재B;
   상기 쐐기부재B와 결합되는 결합핀; 및
   상기 쐐기부재B와 상기 손잡이 바디 사이에 회전 가능하게 끼워지고, 상기 손잡이 연결부와 일체로 형성되며, 결합핀 구멍이 형성된 힌지부를 포함하여 구성되며,
   상기 쐐기부재A의 빗면과 상기 쐐기부재B의 빗면이 서로 포개지면서 맞닿아 있게 되면 상기 스프링의 미는 힘에 의해 상기 쐐기부재B가 상기 손잡이 고정부 레버가 있는 쪽으로 밀려나며 상기 결합핀이 상기 손잡이 바디의 결합핀 구멍 및 상기 힌지부의 결합핀 구멍에서 빠진 상태가 되어 상기 손잡이 연결부를 돌릴 수 있는 상태가 되고,
   상기 손잡이 고정부 레버를 돌리면 상기 쐐기부재A가 상기 쐐기부재B를 밀어냄으로써 상기 결합핀이 상기 손잡이 바디의 결합핀 구멍 및 상기 힌지부의 결합핀 구멍에 끼워진 상태가 되어 상기 손잡이 연결부가 상기 손잡이 바디에 대하여 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 계단용 카트의 손잡이.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 바디부에는 계단에서의 자동 주행을 위한 계단 구동부가 설치되고,
   상기 상부 손잡이 및 상기 하부 손잡이 각각에는 상기 계단 구동부의 작동을 조작하기 위한 조작버튼이 구비되는 것을 특징으로 하는 계단용 카트의 손잡이.

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