KR20220105671A - 롤링 장치 - Google Patents

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KR20220105671A
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KR1020227022427A
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아뜰레 티메네스
롤프 리바켄
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휠.미 아에스
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Abstract

제어 장치(40)에 연결된 무선 수신기(30)와 제어 장치에 연결된 위치결정 수단(50)을 포함하는 제어 및 통신 모듈 및 롤링 요소를 수용하는 하우징(11)을 포함하는 롤링 장치가 개시되며, 롤링 장치는 위치결정 수단에 의해 획득된 제 1 위치, 및 이동 명령과 제 2 위치를 포함하는 수신된 무선 신호에 따라 롤링 요소의 이동을 구동 및 제어하기 위해 제어 장치와 롤링 요소에 연결된 구동 수단(60), 및 제어 및 통신 모듈과 구동 수단에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 수단(70)을 더 포함하고, 하우징은 롤링 요소를 지지하고 하우징과의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성된 지지 조립체, 및 제어 및 통신 모듈과 전력 공급 수단 및 롤링 요소 사이에 연결을 설정하도록 구성된 전기적 인터페이스를 구비한다.

Description

롤링 장치
본 발명은 표면을 따라 장치를 이동시키기 위해 장치에 장착하거나 통합하기 위한 롤링 장치에 관한 것이다. 롤링 장치는 원격으로 제어될 수 있으며, 사전 설정된 시나리오에 따라 장치 그룹을 자동으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 이동시킬 장치는 실내용 및 실외용 모두에 적합할 수 있다. 실내용 장치는 일반적으로 가구 또는 벽이나 문과 같은 건물 내부 요소이다. 실외용으로, 롤링 장치는 예를 들어 유로 팔레트(euro pallet) 또는 이동이 번거로운 기타 장치를 이동시키기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 표면, 예를 들어 바닥을 따라 이동이 발생하는 실내 및 실외 모두의 다양한 위치 사이에서 이동시킬 모든 종류의 장치를 이동시키는 데 적합하다.
예를 들어 장치들을 재정리하기 위해 또는 장치를 이동시켜 장치가 차지하는 공간에 접근하거나 장치 자체에 대한 접근을 제공하기 위해 다양한 장치, 특히 가구는 하나의 위치로부터 또 다른 위치로 장치의 이동을 용이하게 하기 위한 휠 또는 롤러 요소를 구비할 수 있다.
본 출원인은 표면을 따라 장치를 이동시키기 위해 가구, 이동식 벽 등과 같은 장치에 통합될 수 있는 롤링 장치를 이전에 개발하였다. 롤링 장치는 물체의 이동을 용이하게 하며, 신체 상태 및 능력에 상관없이 롤링 장치가 통합된 다양한 장치를 들어올리기 위해 모든 사람이 사용할 수 있다. 이 장치는 노르웨이 특허 NO 316760 B1에 기술되어 있다.
NO 316760 B1의 롤링 장치는 예를 들어 가구 다리에 장착하기 위한 원통형 슬리브 장치 및 원통형 슬리브 장치에 이동 가능하게 배치되는 피스톤을 포함한다. 피스톤에는 볼 형태 또는 구형 휠이 배치된다. 피스톤은 스프링을 포함하는 클릭 시스템(click system)의 도움으로 상부 위치와 하부 위치 사이에서 움직일 수 있다. 피스톤이 하부 위치에 있을 때, 가구는 가구가 서있는 바닥을 가로질러 굴러갈 수 있고, 피스톤이 상부 위치에 있을 때, 휠은 원통형 슬리브 장치 내부에 있고, 롤링 장치가 내부에 배치된 가구의 다리는 따라서 바닥에 서있다. 따라서 가구에 작은 힘이 가해질 때 가구는 뜻하지 않게 바닥을 가로질러 굴러가지 않고 원하는 위치에 서있게 된다. 솔루션은 완전히 기계적이다.
본 출원인은 개념을 더 발전시켜 상부와 하부 위치 사이에 롤링 요소가 있는 피스톤을 이동시키기 위한 자동 액추에이터 시스템을 갖는 롤링 장치를 제공했다. 이 개념은 EP 3102429에 개시되어 있다. 상부 위치는 휠 요소가 롤링 장치에서 수축되는 수동 정지 위치이고, 하부 위치는 표면을 따라 롤링 장치를 이동시키기 위한 능동 위치이다. 액추에이터는 무선으로 제어될 수 있다.
WO 2018138320에 기술된 추가 버전에서, 출원인은 롤링 장치의 개념을 더 발전시켰다. WO 2018138320은 표면을 따라 제 1 위치에서 제 2 위치로 장치를 자율적으로 이동시키기 위한 배치를 위한 롤링 장치를 제시하고 있다. 롤링 장치는 위치 획득과 주어진 위치 및 이동 명령에 따라 롤링 요소의 이동을 제어한다. EP 3102429 및 NO 316760 B1에 기술된 바와 같이, 롤링 요소는 롤링 장치에 대해 설정된 또는 고정된 수직 위치를 가질 수 있고, 또는 휠 요소가 표면을 따라 이동하는 것이 방지되는 수축 위치와 휠 요소가 표면을 따라 이동할 준비가 된 확장 위치 사이에서 변위하도록 구성될 수 있다.
상기한 바와 같이 출원인의 공개공보에 기술된 롤링 장치는 상호작용하는 기계적 구성요소 및 전기적 구성요소를 포함한다. 수리할 필요가 있거나 구성요소 중 하나를 신규 또는 대체 구성요소로 교체해야 하는 경우, 문제의 구성요소를 분리하고 나중에 연결하는 절차에는 상호작용하는 모든 구성요소의 복잡성이 포함된다. 롤링 장치의 대부분의 구성요소는 고정되어 있는 반면, 롤링 요소는 움직이고 마모에 노출되므로 수시로 교체할 필요가 있다. 그 결과, 롤링 요소와 같은 롤링 장치의 구성요소 중 하나의 교체를 용이하게 할 필요성이 제기되었다.
본 발명의 목적은 따라서 롤링 요소의 교체를 위해 분해 및 조립을 위한 간단하고 신뢰할 수 있는 배치가 가능한 롤링 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 롤링 요소를 교체하는 비용을 최소화하고, 또한 롤링 장치의 고객 또는 사용자가 숙련된 정비사의 전문 지식 없이 롤링 요소를 교체하는 것을 가능하게 하는 솔루션을 제공하는 것이다.
또 다른 예는 표면을 따라 하나의 위치에서 다른 위치로 다양한 제품을 운반하기 위해 하나 이상의 롤링 장치를 지지 구조 또는 프레임워크에 통합하는 것이다.
롤링 장치는 실내 및 실외 모두에서 사용될 수 있다. 이는 육상 및 해상, 예를 들어, 굴착 장치 및 선박의 갑판과 같은 해상 설비에서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 롤링 장치는 장치가 생산될 때 장치에 통합될 수 있거나, 초기에는 이동하기 위한 것이 아닌 장치에 새로 장착될 수 있다. 본 발명은 건물의 실내 및 실외 모두에서 사용될 수 있다.
본 발명의 이들 및 기타 특징은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로서 주어진 예시적인 실시형태의 다음 설명으로부터 명백할 것이다.
본 발명은 표면을 따라 장치를 이동시킬 수 있는 장치를 위한 롤링 장치에 관한 것이다. 롤링 장치는 일반적으로 다양한 종류의 가구, 유로 팔레트 또는 하나 이상의 롤링 장치를 사용에 의해 이동이 가능한 다른 장치와 결합하도록 구성될 수 있다. 롤링 장치는 다양한 방식으로, 예를 들어 이동시킬 장치(예를 들어, 가구의 일부)의 공동에 롤링 장치를 통합함으로써, 고정 수단에 의해 이동시킬 장치에 롤링 장치를 직접 또는 간접적으로 장착함으로써, 장치에 장착될 수 있다.
롤링 장치는, 장치에 부착되도록 구성되고 롤링 요소를 수용하도록 구성된 하우징을 포함한다. 하우징은, 제어 장치에 연결된 무선 수신기와, 주변 환경에 대한 롤링 장치의 위치를 획득하기 위해 제어 장치에 연결된 위치결정 수단을 포함하는 제어 및 통신 모듈을 수용하도록 구성된다. 롤링 장치는, 위치결정 수단에 의해 획득된 제 1 위치, 및 이동 명령과 제 2 위치를 포함하는 수신된 무선 신호에 따라 롤링 요소의 이동을 구동 및 제어하기 위해 제어 장치와 롤링 요소에 연결된 구동 수단을 더 포함한다. 또한, 롤링 장치는 제어 및 통신 모듈과 구동 수단에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 수단을 포함한다.
하우징은, 롤링 요소를 지지하고 하우징과의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성된 지지 조립체를 더 구비한다. 하우징은 또한 제어 및 통신 모듈과 전력 공급 수단 중 적어도 하나와 롤링 요소 사이에 연결을 설정하도록 구성된 전기적 인터페이스를 포함한다.
본 발명에 따른 롤링 장치의 배치에 의해, 롤링 요소를 지지하는 지지 조립체는 일반적으로 사용자로부터의 손잡이 당기는 힘에 의해 제공되는 해제력을 가함으로써 하우징으로부터 쉽게 해제될 수 있다.
롤링 요소는 일반적인 휠 형태 또는 볼 형태나 구형 형태를 갖거나 또는 표면과 상호작용하여 롤링 운동을 제공할 수 있는 임의의 다른 형태와 같은 다양한 요소를 포함할 수 있다.
롤링 요소는 일반적으로 휠축을 구비한 휠 요소를 포함할 수 있다. 그리고 그 경우에 지지 조립체는 휠축의 단부에 각각 연결된 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재를 포함할 수 있다.
제 1 휠 베어링 부재는 하우징의 내부에 배치된 제 1 안내홈(guiding recess)에 해제 가능하게 배치될 수 있다. 제 2 휠 베어링 부재는 하우징의 내부에 배치된 제 2 안내홈에 해제 가능하게 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 안내홈은 하우징의 내벽 또는 하우징 내에 설치된 구성 요소에 구성될 수 있다. 휠 요소를 지지하는 제 1 휠 베어링 부재와 제 2 휠 베어링 부재는 하나의 유닛으로서 하우징으로부터 해제되고 하우징 내부에 설치될 수 있다.
롤링 장치와 함께 사용하기 위한 휠의 한 가지 예는 메카넘 휠(Mecanum wheel)이다. 메카넘 휠은 어느 방향으로든 움직일 수 있는 구성을 갖고, 둘레에 일련의 롤러가 부착된 종래의 휠이다. 이들 롤러는 일반적으로 각각, 휠의 평면에 대해 45° 및 휠의 회전축에 평행한 롤러의 중심을 통과하는 선에 대해 45°의 회전축을 가질 수 있지만, 물론 45° 이외의 다른 기울기를 갖는 회전축을 구비할 수도 있다.
또한, 롤링 요소가 볼 형태 또는 구형 형태를 가질 때, 롤링 요소를 지지하는 지지 조립체는 하우징 내부의 제 1 및 제 2 안내홈에 해제 가능하게 배치될 수 있다. 안내홈은 이후, 지정된 설치 위치에 배치될 때 롤링 요소와 함께 지지 조립체가 제자리에 끼워지는 구성을 가질 수 있고, 롤링 요소와 함께 지지 조립체가 설치 위치로 쉽게 들어오고 나갈 수 있도록 안내홈의 경사진 부분을 더 구비할 수 있다. 이 경우 지지 조립체는 또한 사용자로부터의 손잡이 당기는 힘에 의해 해제될 수 있다.
롤링 장치는 지지 조립체와 하우징 사이에 해제 가능한 연결을 설정하기 위한 부착 수단을 더 포함할 수 있다. 이들 부착 수단은 다음 장치 중에서 선택될 수 있다: 자석, 클릭/아웃 연결(click/out connection), 해제 가능한 클로 연결(releasable claw connection), 플러그 및 소켓 연결(plug and socket connection).
롤링 장치는 제 1 안내홈에 배치된 제 1 안내 부재를 더 포함할 수 있다. 제 1 안내 부재는 예를 들어 앞서 언급된 부착 수단의 사용에 의해 제 1 휠 베어링 부재와의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성될 수 있다. 또한, 롤링 장치는 제 2 안내홈에 배치된 제 2 안내 부재를 포함할 수 있다. 제 2 안내 부재는 예를 들어 앞서 언급한 부착 수단의 사용에 의해 제 2 휠 베어링 부재와의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성될 수 있다.
롤링 장치는, 부착 수단에 의해 유닛으로서 연결될 때 제 1 안내 부재와 제 1 휠 베어링 부재를 변위시키기 위한 구동 모터를 포함할 수 있다. 결합된 제 1 안내 부재와 제 1 휠 베어링 부재는 제 1 안내홈에서 변위된다. 또한, 구동 모터는, 부착 수단에 의해 하나의 유닛으로서 연결될 때 제 2 안내 부재와 제 2 휠 베어링 부재를 변위시키도록 구성된다. 결합된 제 2 안내 부재와 제 2 휠 베어링 부재는 제 2 안내홈에서 변위된다. 구동 모터에 의한 각각의 안내홈에서의 이들 유닛의 변위는, 롤링 요소의 일부가 하우징 외부로 돌출하는 확장 위치 및 롤링 요소가 하우징 내부에 위치하는 수축 위치로의 롤링 요소의 이동을 유발한다.
구동 모터는 톱니형 맞물림 배열에 의해 브리지 구조에 연결된 스핀들을 구비할 수 있다. 브리지 구조는 확장 위치와 수축 위치 사이에서 휠 요소를 변위시키기 위해 제 1 안내 부재에 연결된 제 1 부착 섹션 및 제 2 안내 부재에 연결된 제 2 부착 섹션을 구비할 수 있다.
대안적인 버전에서, 구동 모터는 두 개의 자유 단부를 갖는 중심 스핀들을 구비할 수 있으며, 확장 위치와 수축 위치 사이에서 휠 요소를 변위시키기 위해,
- 단부 중 하나는 제 1 안내 부재에 연결된 제 1 부착 섹션과 톱니형 맞물림 결합을 형성하고,
- 다른 단부는 제 2 부착 섹션과 톱니형 맞물림 결합을 형성한다.
전기적 인터페이스는 롤링 요소와의 통신을 위한 유선 인터페이스 또는 무선 인터페이스를 포함할 수 있다. 전기적 인터페이스가 유선 인터페이스를 포함하는 경우, 하우징으로부터의 지지 조립체의 해제를 보장하기 위해 해제 가능한 전기 연결이 제공될 수 있다. 그 다음, 제 2 안내 부재는 제 1 커넥터 부분을 포함할 수 있고, 제 2 휠 베어링 부재는 제 2 커넥터 부분을 포함할 수 있다. 그 다음, 제 1 및 제 2 커넥터 부분은 해제 가능한 연결로 구성될 수 있고, 플러그와 소켓으로서 구성될 수 있다.
안내 부재(들), 휠 베어링 부재(들), 내부 하우징 부품(들), 및 휠 요소는 하우징에 삽입 및 제거될 수 있는 카세트와 같은 모듈 유닛으로서 구성될 수 있다. 구동 모터는 휠 요소 위의 위치 또는 휠 요소로부터 측방향으로 변위된 위치를 가질 수 있다.
구동 수단은 일반적으로 롤링 요소의 내부에 배치될 수 있지만, 롤링 장치의 다른 곳에 위치할 수도 있다. 롤링 요소의 내부에 기어 장치가 배치될 수 있고, 롤링 요소는 예를 들어 허브 휠(hub wheel)로서 제공될 수 있다.
구동 수단과 기어 장치는 대안으로 휠 요소 위에 또는 휠 요소로부터 측방향으로 변위된 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 구동 수단과 기어 장치는 여전히 모듈 유닛의 일부로서 통합될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다, 도면에서:
도 1은 롤링 장치의 주요 구성요소의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 롤링 요소가 두 개의 다른 위치에 있는 롤링 장치의 두 개의 개략적인 측면도이다.
도 4는 휠 요소를 해제하도록 구성된 롤링 장치의 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 휠 요소를 해제하도록 구성된 롤링 장치의 세부 사항을 도시한다.
도 10 및 도 11은 도 5의 롤링 장치 배치의 대안적인 실시형태를 도시한다.
도 12는 도 5의 롤링 장치의 배치의 대안적인 실시형태를 추가로 도시한다.
도 1은 표면을 따라 장치를 이동시키기 위해 장치에 장착하거나 장치에 통합하기 위한 롤링 장치의 다양한 구성요소 및 장치의 개략적인 설정을 도시하고 있다. 이동시킬 장치는 가정용 또는 기관용 가구, 이동식 벽, 문, 실내외 다양한 용도의 캐리지 등일 수 있다. 롤링 장치는, 바퀴 또는 롤링 요소를 원래 구비하지 않은 모든 종류의 장치에 적용할 수 있으며, 재배치가 필요한 경우 이러한 롤링 수단의 제공은 이동을 용이하게 한다.
도 1에 도시된 롤링 장치(10)는 하우징(11)을 구비하고, 하우징(11)의 일 단부에 배치된 롤링 요소(20)를 구비한다. 롤링 요소는 장치의 이동이 수행될 때 표면과 맞물리기 위한 것이다.
롤링 요소(20)는 하우징의 단부에 위치한 설정 위치, 일반적으로 이동시킬 장치에 연결된 설치 위치에 있을 때 하우징의 하단부에 배치될 수 있다. 대안적인 버전에서, 롤링 요소는 상부 및 하부 위치 사이에서 하우징 내에서 이동 가능하게 배치될 수 있다. 상부의 수축 위치는 휠 요소가 롤링 장치에서 수축되는 수동 정지 위치이고, 하부 위치는 표면을 따라 롤링 장치를 이동시키기 위한 추출된 능동 위치이다.
롤링 요소(20)를 제어하기 위한 다양한 장치가 하우징(11) 내에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 수신기(30)와 제어 장치(40)는 하우징 내에 위치한다. 무선 수신기(30)와 제어 장치(40)는 서로 신호에 의해 연결되고, 수신기(30)는 무선 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 롤링 장치(10)는 주변 환경에 대한 롤링 장치(10)의 위치를 획득하기 위한 위치결정 수단(50)을 구비한다. 위치결정 수단(50)은 제어 장치(40)에 연결된다.
롤링 장치(10)의 위치를 검출하고 획득하는 다양한 방법이 있다. 한 가지 예는 카메라와 같은 외부 장치에서 위치를 결정하거나, 기준점에서 롤링 장치(10)까지의 거리를 측정하기 위해 라이다(Lidar)를 사용하는 것이다. 또 다른 예는 롤링 장치(10) 또는 이동시킬 장치에 연결된 RFID 칩을 사용하는 것이다. 또 다른 방법은 롤링 장치(10)의 위치를 결정하기 위해 롤링 장치(10)에 연결된 블루투스 송신기 또는 초음파 송신기를 사용하는 것이다. 정확한 위치는 이후 삼각측량에 의해 발견될 수 있다.
위치는 이후 롤링 장치(10)의 위치결정 수단(50)으로 전송될 수 있다. 이들은 모두 잘 알려진 방법이며 여기에서 더 이상 설명하지 않을 것이다.
위치결정 수단(50)에 의해 획득된 제 1 위치, 및 이동 명령과 제 2 위치를 포함하는 수신된 무선 신호에 따라 롤링 요소(20)의 이동을 구동 및 제어하기 위해 구동 수단(60)은 제어 장치(40)와 롤링 요소(20)에 연결된다. 도 1에, 구동 수단(60)이 하우징 내에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 대안으로서 구동 수단(60)은 롤링 요소(20) 내에 배치될 수 있다. 롤링 요소(20)는 구동 수단(60)을 수용할 수 있는 내부 공간을 구비할 수 있다.
롤링 요소(20)를 이동시키기 위한 다양한 유형의 공지된 구동 수단이 실현 가능하다. 또 다른 실시형태에서, 롤링 요소(20)는 모터에 연결된 체인에 의해 구동된다. 모터는 바람직하게 전기 또는 전자기 모터이다.
무선 수신기(30), 위치결정 수단(50) 및 제어 장치(40)는 이하에서 단순화를 위해 제어 및 통신 모듈이라 지칭될 수 있다.
구동 수단 및 다양한 전자 장치에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 수단(70)은 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 전력 공급 수단(70)은 제어 및 통신 모듈과 구동 수단 모두에 전력을 공급하기 위한 공통 전력 공급 시스템을 포함할 수 있다. 대안으로, 전력 공급 수단은 두 개의 개별 전력 공급 시스템을 포함할 수 있는데, 하나는 제어 및 통신 모듈에 전력을 공급하기 위한 것이고, 다른 하나는 구동 수단에 전력을 공급하기 위한 것이다. 전력 공급 수단(70)은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(11) 내에 위치할 수 있다. 그러나, 전력 공급 수단(70)이 두 개의 개별 전력 공급 시스템으로서 제공되고 구동 수단(60)이 롤링 요소(20) 내에 위치하는 경우, 구동 수단(60)에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 시스템은 롤링 요소(20) 내에 위치할 수 있다.
전력은 전자 장치에 연결된 배터리에 의해 제공될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 전력은 시변 전기장(time-varying electric field), 자기장 또는 전자기장을 기반으로 무선 전력 전송 수단에 의해 제공될 수 있다. 장 에너지(field energy)를 수신하기 위한 수신기는 롤링 장치(10)의 하우징 내에 배치된다. 수신된 장 에너지는 하우징 내에 배치된 다양한 전자 장치의 전원으로 사용되는 전류로 변환된다. 본 발명의 또 다른 실시형태에서, 무선 전력 전송은 하우징 내에 배치된 전자 장치에 연결된 배터리를 충전하기 위해 사용된다.
롤링 장치(10)는 다음과 같이 작동한다: 제어 장치(40)는 무선 수신기(30)에 의해 이동 명령을 수신한다. 수신기(30)에 연결된 제어 장치(40)는, 이동 명령을 포함하는 전송된 시퀀스를 해석하고 그에 따라 작동하는 마이크로 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이동 명령을 수신하면, 롤링 장치(10)는 위치결정 수단(50)에 주변 환경에 대한 자신의 위치를 요청할 것이다. 이는 현재 및 제 1 위치이다.
현재 위치가 설정되면, 롤링 요소(20)의 이동을 제어하기 위한 이동 명령이 제어 장치(40)에서 실행된다. 이동은 롤링 장치(10)의 상기 획득된 제 1 위치 및 경로와 제 2 위치를 포함하는 수신된 이동 명령을 기반으로 한다. 롤링 장치(10)는 이후 경로에 따라 제 1 위치에서 제 2 위치로 장치를 이동시킬 준비가 된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 롤링 장치(10)는 무선 송신기(80)를 더 포함한다. 이 실시형태는 일련의 여러 롤링 장치(10)의 동시 작동을 조정하는 데 유용하다.
무선 수신기(30)는 롤링 장치(10)에 대한 이동 명령을 수신한다. 명령은 예를 들어 사전 설정되거나 현장에서 생성된 다양한 시나리오를 제어하기 위해 애플리케이션이 설치된 태블릿, 스마트폰, 또는 원격 제어를 통해 전송될 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 롤링 요소는 휠 요소(100)로 도시되어 있다.
도 2는 휠 요소(100)가 하우징(11) 내부에 휠 요소(100)를 위치시키는 수축 위치에 있는, 롤링 장치를 도시하고 있다.
도 3에는, 휠 요소(100)의 적어도 일부가 하우징(11) 외부로 돌출된 확장 위치에 휠 요소(100)가 도시되어 있다.
도 4는 휠 요소(100)의 간단한 교체를 가능하게 하는 솔루션을 도시하고 있다. 휠 교체를 가능하게 하는 것과 관련된 구성요소만이 도시되어 있으며, 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있고 이들 도면을 참조하여 위에서 기술되었다.
휠 요소(100)는 휠축(53)의 일 단부에서 제 1 휠 베어링 부재(51)에 연결된 휠축(53)을 갖는다. 휠축(53)의 다른 단부는 도 4에 도시된 바와 같이 제 2 휠 베어링 부재(52)에 연결된다 휠축(53)의 단부는 도 6에 도시된 바와 같이 개구(54)를 통해 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)에 연결된다. 제 1 휠 베어링 부재(51)는 제 1 안내홈(55)에 수용되고, 제 2 휠 베어링 부재는 제 2 안내홈(도면에 도시되지 않음)에 수용된다. 제 1 및 제 2 안내홈은 도 6에 도시된 바와 같이 T자형 단면을 가질 수 있고, 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)는 각각의 제 1 및 제 2 안내홈(55) 내에서 변위 가능한 슬라이딩 부재로서 구성될 수 있다. 안내홈(55)은 하우징 내부의 내벽 또는 내부 하우징 부분(90)과 같은 내벽을 따라 배치된 요소 내에 배치된다. 안내홈(55)은 또한 하우징의 내벽에 설치된 레일에 의해 제공될 수 있다.
휠 요소(100)를 지지하는 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)는 유닛으로서 하우징(11)으로부터 해제되도록 구성된다.
제 1 휠 베어링 부재(51)는 제 1 안내홈(55)에서 또한 변위하도록 구성된 제 1 안내 부재(57)에 연결된다. 제 1 휠 베어링 부재(51)는 자석(61, 62)과 같은 해제 가능한 부착 수단에 의해 제 1 안내 부재(57)에 연결된다. 제 1 휠 베어링 부재(51)는 여기서 자석(61, 62)으로 도시된 부착 수단 사이에 자기력을 초과하는 해제력을 인가함으로써 제 1 안내 부재(57)와의 연결로부터 쉽게 해제될 수 있다. 해제력은 일반적으로 사용자로부터의 손잡이 당기는 힘에 제공될 수 있다.
도 2 내지 도 12에 도시된 예에서, 구동 수단(60)은 휠 요소(100)의 내부에 배치되고, 따라서 휠 요소(100)와 도 1에 도시된 나머지 구성요소 사이의 전기적 연결이 설정될 필요가 있다.
제 2 휠 베어링 부재(52)는 도면에 도시되지 않은 제 2 안내홈 내에서 변위하도록 또한 구성된 제 2 안내 부재(58)에 연결된다. 휠 요소와 도 1의 나머지 구성요소 사이의 전기적 연결을 설정하기 위해, 제 2 안내 부재(58)는 제 2 커넥터 부분(64)에 연결하기 위한 제 1 커넥터 부분(63)을 구비한다. 제 1 및 제 2 커넥터 부분은 도 7에 도시된 바와 같이 플러그와 소켓으로 구성될 수 있다. 롤링 장치(10)의 나머지 부분에 연결하기 위한 케이블(65)이 도시되어 있다.
이들 부분은 연결 및 분리하기가 용이하며, 해제는 사용자로부터의 손잡이 당기는 힘에 의해 쉽게 수행될 수 있다. 도 8은 연결된 제 1 및 제 2 커넥터 부분(63, 64)을 도시하는 반면, 도 7은 분리된 커넥터 부분(63, 64)을 도시하고 있다. 필요한 경우, 플러그와 소켓 외에 자석이 배치될 수 있다. 물론 플러그와 소켓 이외의 다른 전기적 인터페이스도 구현될 수 있다.
휠 요소(100)를 분리할 필요가 있을 때, 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)는 각각의 제 1 및 제 2 안내 부재(57, 58)와의 결합으로부터 해제된다. 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)는 각각의 제 1 및 제 2 안내홈(55)으로부터 당겨지고, 휠 요소(100)의 조립체와 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)는 하나의 유닛으로서 해제된다.
휠 베어링 부재와 안내 부재 사이에 해제 가능한 결합을 제공하기 위해 자석을 사용하는 대안으로, 스냅 또는 클릭 인/아웃 연결이 선택될 수 있다. 도 9는 이 솔루션의 예를 도시하고 있다. 제 1 안내 부재(57)는 제 1 휠 베어링 부재(51)에 구성된 적절한 구멍 내로 돌출된 리세스 볼트(recessed bolt, 66)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 스프링이 장착된 볼(68)을 갖는 스크류 요소(67)는 구멍을 가로질러 위치하고, 스크류 요소(67)가 구멍에 삽입될 때 볼트(66)의 리세스(69)와 결합하도록 구성된다. 도 9는 제 1 안내 부재(57)와 제 1 휠 베어링 부재(51)가 연결된 상태를 도시하고 있다. 분리가 필요할 때, 사용자의 손잡이로부터의 당기는 힘은 리세스(69)에 위치한 볼(68)의 스프링력을 쉽게 극복하고, 제 1 휠 베어링 부재(51)는 제 1 안내 부재(57)에서 분리된다. 나중에 새로운 휠 요소를 설치해야 할 때, 제 1 휠 베어링 부재(51)는 제 1 안내홈(55)에 삽입되고, 스프링이 장착된 볼(68)은 볼트(66)와 접촉하여 압축되고 잠금을 위해 리세스(69)에 스냅 결합된다.
안내 부재와 휠 베어링 부재를 연결하기 위해, 예를 들어 리세스와 결합하는 해제 가능한 클로 요소와 같은 다른 해제 가능한 잠금 수단을 사용하는 것도 가능하다.
도 4 내지 도 9는 휠 요소(100)를 수축 위치로 변위시키기 위한 제 1 구동 방향 및 휠 요소(100)를 확장 위치로 변위시키기 위한 제 2 구동 방향을 가질 수 있는 구동 모터(71) 및 기어 장치를 구비한 롤링 장치(10)를 도시하고 있다. 구동 모터의 스핀들(72)은 제 1 안내 부재(57)와 결합하도록 배치되어, 제 1 안내 부재(57)와 제 1 휠 베어링 부재(51)의 유닛을 제 1 안내홈(55)에서 변위시키고, 이에 따라 휠 요소(100)를 수축시키거나 확장시킨다. 제 2 안내 부재(58)와 제 2 휠 베어링 부재(52)의 유닛은, 두 개의 유닛이 휠 요소(100)에 연결됨에 따라, 구동 모터(71)에 의해 수행되는 제 1 안내 부재(57)와 제 2 휠 베어링 부재(52) 유닛의 변위를 따를 것이다. 안내 부재(57, 58) 각각을 변위시키기 위해 휠 요소(100)의 각각의 측면에 하나씩, 두 개의 구동 모터를 사용하는 것도 가능하다.
안내 부재(들), 휠 베어링 부재(들), 내부 하우징 부분(들)(90), 및 휠 요소는 하우징(11)에 삽입 및 제거될 수 있는 카세트와 같은 모듈 유닛으로서 구성될 수 있다. 구동 모터(71)는 도 4에 도시된 바와 같은 위치를 가질 수 있지만, 구동 모터(71)가 대안적인 위치에 도시되고 구동 모터(71)의 설계가 다소 다른 도 10 내지 도 12 도시된 바와 같이 제공될 수도 있다.
도 10 및 도 11은 구동 모터(71)로부터 제 1 및 제 2 안내 부재(57, 58)로 토크를 전달하기 위한 대안적인 장치를 도시하고 있다. 구동 모터(71)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 하우징의 일부로서 구성된 지지 구조(75) 상에 배치되거나, 대안적으로 지지 구조(75)는 하우징의 내벽에 부착된 별도의 부분일 수 있다. 구동 모터(71)는 지지 구조의 통로를 통해 확장되는 스핀들(72)을 구비한다. 스핀들(72)의 일부는 슬리브(76)의 외부 톱니형 구성과 맞물리도록 구성된 톱니형 구성을 갖는다. 슬리브(76)는 지지 구조(75)를 통해 배치되는 제 2 통로(79)를 통해 볼 베어링 장치에 수용된다. 슬리브(76)는 또한 브리지 구조(73)에 연결된 원통형 부분(81)의 톱니형 구성과 맞물리는 내부 톱니형 구성을 구비한다. 브리지 구조(73)는 제 1 안내 부재(57)에 연결된 제 1 부착 섹션(82) 및 제 2 안내 부재(58)에 연결된 제 2 부착 섹션(83)을 갖는다. 구동 모터(71)를 구동시킬 때, 스핀들(72)은 지지 구조(75)의 제 2 통로(79) 내에서 슬리브(76)를 회전시킨다. 슬리브(76)의 내부 톱니는 원통형 부분(81)의 톱니와 맞물리는 배열을 형성하고, 원통형 부분(81)을 이동시키고, 따라서 구동 모터(71)의 구동 방향에 따라 브리지 구조(73)를 위 또는 아래로 이동시킨다. 구동 모터(71)가 제 1 구동 방향으로 작동하면, 브리지 구조(73)의 이동은 제 1 휠 베어링 부재(51)와 결합된 제 1 안내 부재(57)와 제 2 휠 베어링 부재(52)와 결합된 제 2 안내 부재(58)를 위로 이동시키며, 휠 요소(100)를 수축 위치로 이동시킨다. 그리고 구동 모터(71)를 제 2 구동 방향으로 작동시키면, 브리지 구조(73), 안내 부재(57, 58) 및 휠 베어링 부재(51, 52)의 조립체는 휠 요소(100)를 확장 위치로 변위시킨다.
도 12는 스핀들(72)의 축방향 축이 휠축(53)의 축방향 축과 평행하게 배치되는 위치에 스핀들(72)을 배치함으로써 구동 모터(71)로부터 토크를 전달하기 위한 대안적인 방식을 도시하고 있다. 구동 모터(71)는 휠 요소(100) 위에 중심을 두고 있다. 스핀들(72)은 구동 모터를 통해 배치되고 구동 모터에 대해 중심에 위치되며, 따라서 스핀들의 제 1 나사 단부(83)는 제 1 부착 섹션(82)에 연결된 제 1 나사 캡(86)과 맞물리도록 배치된다. 스핀들의 제 2 나사 단부(84)는 제 2 부착 섹션(83)의 제 2 나사 캡(87)과 맞물리도록 배치된다. 스핀들(72)의 회전축은 기본적으로 제 1 및 제 2 나사 캡(86, 87)의 회전축에 수직으로 배향된다. 스핀들의 나사 단부(83, 84)와 나사 캡(86, 87)은 웜 스크류(worm screw) 구성을 가질 수 있다. 구동 모터(71)가 제 1 구동 방향 위쪽으로 작동하면, 부착 섹션(82, 83), 안내 부재(57, 58) 및 휠 베어링 부재(51, 52)의 조립체는 휠 요소(100)를 수축 위치로 변위시킨다. 구동 모터(71)를 제 2 구동 방향으로 작동시키면, 부착 섹션(82, 83), 안내 부재(57, 58) 및 휠 베어링 부재(51, 52)의 조립체는 휠 요소(100)를 확장 위치로 변위시킨다.

Claims (10)

  1. 표면을 따라 장치를 이동시킬 수 있는 장치를 위한 롤링 장치(10)로서, 롤링 장치(10)는:
    - 장치에 부착되도록 구성되고 롤링 요소를 수용하도록 구성된 하우징(11)을 포함하고, 하우징(11)은 제어 및 통신 모듈을 수용하도록 구성되고, 제어 및 통신 모듈은:
    제어 장치(40)에 연결된 무선 수신기(30)와,
    주변 환경에 대한 롤링 장치(10)의 위치를 획득하기 위해 제어 장치(40)에 연결된 위치결정 수단(50)과,
    - 위치결정 수단(50)에 의해 획득된 제 1 위치, 및 이동 명령과 제 2 위치를 포함하는 수신된 무선 신호에 따라 롤링 요소(20)의 이동을 구동 및 제어하기 위해 제어 장치(40)와 롤링 요소(20)에 연결된 구동 수단(60)과,
    제어 및 통신 모듈과 구동 수단에 전력을 공급하기 위한 전력 공급 수단(70)을 포함하고,
    - 하우징(11)은,
    롤링 요소(20)를 지지하고 하우징(11)과의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성된 지지 조립체와,
    제어 및 통신 모듈과 전력 공급 수단(70) 중 적어도 하나와 롤링 요소(20) 사이에 연결을 설정하도록 구성된 전기적 인터페이스를 포함하는, 롤링 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 롤링 요소(20)는 휠축(53)을 구비한 휠 요소(100)를 포함하고,
    - 지지 조립체는 휠축(53)의 단부에 각각 연결된 제 1 및 제 2 휠 베어링 부재(51, 52)를 포함하고,
    - 제 1 휠 베어링 부재(51)는 하우징(11)의 내부에 배치된 제 1 안내홈(55)에 해제 가능하게 배치되고,
    - 제 2 휠 베어링 부재(52)는 하우징(11)의 내부에 배치된 제 2 안내홈에 해제 가능하게 배치되고, 휠 요소(100)를 지지하는 제 1 휠 베어링 부재(51)와 제 2 휠 베어링 부재(52)는 하나의 유닛으로서 하우징(11)으로부터 해제되고 하우징 내부에 설치되는, 롤링 장치(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    지지 조립체와 하우징(11) 사이에 해제 가능한 연결을 설정하기 위한 부착 수단은 자석, 클릭/아웃 연결, 해제 가능한 클로 연결, 플러그 및 소켓 연결에서 선택되는, 롤링 장치(10).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    - 제 1 안내 부재(57)는 제 1 안내홈(55)에 배치되고, 제 1 휠 베어링 부재(51)와의 해제 가능한 연결을 설정하도록 구성되고,
    - 제 2 안내 부재(58)는 제 2 안내홈에 배치되고, 제 2 휠 베어링 부재(52)와의 연결을 설정하도록 구성되는, 롤링 장치(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    롤링 장치(10)는 구동 모터(71)를 포함하고,
    - 제 1 안내 부재(57)와 제 1 휠 베어링 부재(51)는 유닛으로서 연결되고,
    - 제 2 안내 부재(58)와 제 2 휠 베어링 부재(52)는 유닛으로서 연결되며,
    - 구동 모터(71)는, 휠 요소(100)가 하우징(11) 외부로 돌출하는 확장 위치 및 롤링 요소(20)가 하우징(11) 내부에 위치하는 수축 위치 사이에서 휠 요소(100)를 이동시키기 위해 이들 유닛을 각각의 안내홈(55)에서 변위시키도록 구성되는, 롤링 장치(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    구동 모터(71)는 톱니형 맞물림 배열에 의해 브리지 구조(73)에 연결된 스핀들(72)을 갖고, 브리지 구조(73)는 확장 위치와 수축 위치 사이에서 휠 요소(100)를 변위시키기 위해 제 1 안내 부재(57)에 연결된 제 1 부착 섹션(82) 및 제 2 안내 부재(58)에 연결된 제 2 부착 섹션(83)을 갖는, 롤링 장치(10).
  7. 제 5 항에 있어서,
    구동 모터(71)는 두 개의 자유 단부(83, 84)를 갖는 중심 스핀들을 구비하고,
    확장 위치와 수축 위치 사이에서 휠 요소(100)를 변위시키기 위해,
    - 단부 중 하나는 제 1 안내 부재(57)에 연결된 제 1 부착 섹션(82)과 톱니형 맞물림 결합을 형성하고,
    - 다른 단부는 제 2 부착 섹션(83)과 톱니형 맞물림 결합을 형성하는, 롤링 장치(10).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 인터페이스는 롤링 요소와의 통신을 위한 유선 인터페이스를 포함하고,
    - 제 2 안내 부재(58)는 제 1 커넥터 부분(63)을 포함하고,
    - 제 2 휠 베어링 부재(52)는 제 2 커넥터 부분(64)을 포함하며, 제 1 및 제 2 커넥터 부분은 해제 가능한 연결로 구성되는, 롤링 장치(10).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    롤링 요소(20)는 구동 수단을 포함하는, 롤링 장치(10).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 인터페이스는 롤링 요소와의 통신을 위한 무선 인터페이스를 포함하는, 롤링 장치(10).
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