KR101317652B1 - 자유 회전 방지 바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정지 상태에서 운송자의 의도와 무관한 회전을 방지하여 안전성을 향상시킨 자유 회전 방지 바퀴에 관한 것으로서,
바퀴축에 베어링을 게재하여 회전가능하게 축결합되는 휠을 구비한 바퀴부;와, 상기 바퀴축에 회동 가능하게 축결합되어 정지상태에서는 상기 휠내측벽에 접촉되어 바퀴에 제동력을 인가하고, 바퀴의 구름 작용 시에는 휠의 내측 벽과의 접촉이 해제되어 바퀴의 제동력을 해제하는 제동부;를 포함하여 구성되어,
상기 바퀴가 적용된 무동력 이송장치가 정지한 경우 제동부가 휠내측벽에 접촉되어 제동력을 인가하여, 무동력 이송장치의 정지 시 사용자가 조작하지 않은 상태에서도 제동력이 걸리어 사용상의 편리성을 향상시키며, 사용자의 원하지 않는 구름이 방지되어 무동력 이송장치의 운요 상의 안전성을 현저히 향상시킨다.

Description

자유 회전 방지 바퀴{CASTER HAVING A FUNCTION OF PREVENTING FREE ROLLING}

본 발명은 구동력을 가지지 않은 이송장치의 바퀴에 관한 것으로서, 정지 상태에서 운송자의 의도와 무관한 회전을 방지하여 안전성을 향상시킨 자유 회전 방지 바퀴에 관한 것이다.

일반적으로 유모차, 손수레 등의 무동력 이송장치는 이송 중의 하중을 감소시키기 위해 무게가 가벼운 소형 바퀴(Wheel 또는 Caster)를 구비한다.

이러한 종래기술의 소형 바퀴를 구비한 무동력 이송장치의 경우에는 별도의 제동장치를 구비하지 않아 정지 상태를 유지하고자 하는 경우 바퀴의 회전을 방지하기 위하여 브레이크 장치를 구비하게 된다.

상술한 바와 같은 브레이크 장치는 사용자의 핸들 조작에 의해 구동 중 정지 작용을 수행하는 브레이크 장치와 캐스터에 장착되어 정지 상태에서 정지 상태를 유지하도록 구성되는 브레이크 장치가 있다.

사용자의 핸들 조작에 의해 브레이크 기능을 수행하는 종래기술의 무동력 이송장치의 예로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-210491호의 '제동장치 유모차'를 들 수 있다.

상기 종래기술의 유모차는 브레이크끈에 설치한 브레이크끈 중심조절고리를 좌,우 브레이크 손잡이 중앙에 설치하며 이곳에 브레이크 손잡이끈 한쪽을 연결하고 다른 한쪽은 브레이크 손잡이에 설치된 브레이크 작동축에 고정시켜서, 좌,우 양쪽 브레이크 손잡이를 동시에 잡거나 또는 한쪽만을 잡거나 관계없이 브레이크 라이닝이 동시에 작동하도록 하여 브레이크끈이 꼬이는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.

그리고 캐스터에 직접 장착되어 브레이크 기능을 수행하도록 하는 종래기술의 예로는 상하로 설치된 동일형상의 회전구와 승하강구로 구성되되, 상기 회전구가 작동레버의 조작을 통해 회전되면서 승하강구와 압지레버를 하강시켜 바퀴에 압지력을 가하는 구조로 구성되어, 상기 작동레버의 회전력을 통해 압지레버를 하강시켜 바퀴를 압지 고정하도록 구성된 ' 대한민국 공개특허 제2010-0072442호의 '캐스터용 브레이크'를 들 수 있다.

즉, 상술한 종래기술들의 무동력 이동장치의 정지 상태를 유지하도록 하기 위해서는 캐스터 등의 바퀴에 별도의 브레이크 장치를 정지시마다 정지상태로 되도록 조작하여야 하는 번거로움을 가지게 된다.

또한, 종래기술의 무동력 이동장치의 경우 경사면 등에서 사용자가 브레이크 장치를 정지상태로 조작하지 않은 경우 안전사고가 발생할 수 있는 문제점을 가진다.

또한, 상기 종래기술들의 무동력 이동장치의 브레이크 장치는 브레이크 기능을 수행하기 위한 구조가 복잡해지는 문제점을 가진다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무동력 이송장치가 정지하나 경우 자동으로 바퀴에 제동력을 인가하고, 무동력 이송장치의 이동 중에는 자동으로 바퀴에 인가된 제동력이 해제되는 자유 회전 방지 바퀴를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자유 회전 방지 바퀴는, 바퀴축에 베어링을 게재하여 회전가능하게 축결합되는 휠을 구비한 바퀴부;와, 상기 바퀴축에 회동 가능하게 축결합되어 정지상태에서는 상기 휠내측벽에 접촉되어 바퀴에 제동력을 인가하고, 바퀴의 구름 작용 시에는 휠의 내측 벽과의 접촉이 해제되어 바퀴의 제동력을 해제하는 제동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제동부는, 바퀴의 정지상태에서는 상기 휠내측벽에 접촉되어 바퀴에 제동력을 인가하고, 바퀴의 구름작용 시에는 휠의 내측 벽과의 접촉이 해제되어 바퀴의 제동력을 해제하도록 상기 바퀴축에 일단부가 힌지결합되어 상기 휠내측벽과 상기 축 사이에 회동가능하게 위치되는 제동자;와, 바퀴의 정지 상태 시 상기 바퀴축의 축방향에 수직인 방향으로 상기 제동자를 위치시키도록 상기 바퀴축과 상기 제동자에 결합되는 탄성체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제동자는, 상기 휠내측벽에 접촉하는 면에 휠과의 접촉 및 접촉해제를 용이하게 하기 위하여 휠내측벽 방향으로 돌출되어 접촉되는 제동돌기;가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제동돌기는 휠내측벽과의 마찰력을 크게 하기 위해 마찰부재로 상기 제동자와 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제동부는, 상기 바퀴축의 축상에 결합되며 상기 제동자의 상기 바퀴축에 대향하는 단부가 외측면에서 힌지결합되고, 상기 제동자의 양측단 각각과 상기 지지링의 힌지결합된 양측 각각을 탄성지지하는 상기 탄성체가 결합되도록 형성되는 지지링;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지링은 또한, 상기 제동자가 힌지결합된 위치의 양측에서 돌출 형성된 탄성체지지부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제동부는, 상기 휠의 양측 형성되는 휠내측벽에서 각각 접촉되도록 상기 휠의 양측에서 한 쌍이 상기 바퀴축의 양측에 결합 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 자유 회전 바퀴는, 사용자의 보행기, 카트, 손수레 등의 무동력 이송장치가 정지한 경우 제동자의 제동돌기가 휠내측벽에 접촉된 상태를 유지하여 제동력을 제공한다. 이에 의해 무동력 이송장치의 정지 시 사용자가 원하지 않는 바퀴의 회전을 방지하여 무동력 이송장치가 정지상태에서의 안전성을 향상시킨다. 이러한 안전성 향상의 효과는 사용자가 경사면에서 무동력 이송장치를 조작하는 경우 무동력 이송장치의 원하지 않는 구름 운동을 방지하는 면에서 더욱 커진다.

또한, 본 발명은 무동력 이송장치가 정지하는 경우 제동자에 의해 자동으로 제동력이 가해지므로, 종래기술의 보행기, 카트, 손수레 등과 같이 경사면에 무동력 이송장치를 정차시키는 경우 캐스터브레이크 등의 별도의 브레이크 잠금 조작을 수행하지 않아도 되므로 사용자의 사용 편리성을 현저히 향상시킨다.

또한, 본 발명은 무동력 이송장치의 정지 시의 제동력 제공을 위한 제동장치를 종래기술에 비하여 현저히 간소화시킴으로써 제동장치의 부품수를 줄이고, 이로 인해 생산비용을 절감시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 자유 회전 방지 바퀴의 우측면 사시도,
도 2는 도 1의 바퀴(100)의 좌측면 분해 사시도,
도 3은 도 1의 바퀴(100)의 우측면 분해 사시도,
도 4는 도 1의 바퀴(100)의 정지상태의 제동자(55)의 정지제동 작용을 위한 구동 상태도,
도 5는 도 1의 바퀴(100)의 반 시계방향 회전 시의 제동 해제 작용을 위한 구동 상태도,
도 6은 도 1의 바퀴(100)의 시계방향 회전 시의 제동 해제 작용을 위한 구동상태도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 자유 회전 방지 바퀴의 우측면 사시도이고, 도 2는 도 1의 바퀴(100)의 좌측면 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 바퀴(100)의 우측면 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3과 같이 상기 바퀴(100)는 바퀴축(30)에 베어링을 게재하여 축결합되는 탄성바퀴(100)가 외주면에 형성된 휠(20)을 구비한 바퀴부(50)와, 바퀴축(30)에 회동 가능하게 결합되는 제동자(55)를 구비한 제동부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 바퀴부(50)는 바퀴축(30)에 베어링(40)이 축결합된 후 베어링(40)의 위치에 휠(20)이 축결합되어 바퀴축(30)을 중심으로 휠(20)이 회전 가능하게 결합 구성된다.

상기 휠(20)은 양 측면이 원통형으로 요입형성되어 양측 각각에 휠내측벽(23)을 가지도록 구성된다. 상기 휠내측벽(23)은 휠(20)의 양측면이 원통형으로 돌출되어 형성될 수도 있다. 상기 휠내측벽(23)은 무동력 이송장치의 정지시 바퀴(100)의 회전을 방지하도록 제동력을 작용시키는 제동디스크면과 같은 기능을 수행하게 된다.

상기 제동부(50)는 베어링(40)의 양측에서 상기 바퀴축(30)에 축결합되는 지지링(51)과, 지지링(51)에 일단이 힌지결합되고 타단은 휠내측벽(23)을 향해 위치되어 회동되는 제동자(55)와, 제동자(55)가 바퀴축(30)에 수직 방향으로 위치하도록 탄성력을 제공하는 탄성체(59)를 포함하여 구성된다.

상기 지지링(51)의 외축면에는 제동자(55)의 일단부가 힌지축(57)에 의해 힌지 결합되는 힌지지지부(52)가 바퀴축(30)의 축방향에 수직으로 돌출형성된다. 상기 힌지지지부(52)의 양측에는 한 쌍의 탄성체지지부(53)가 돌출 형성된다.

상기 제동자(55)는 휠내측벽(23)과 면하는 면의 중심에 바퀴축(30)에 대하여 수직으로 위치되는 경우 휠내측벽(23)에 접촉되는 제동돌기(56)가 돌출형성된다. 이 경우 상기 제동돌기(56)는 정지상태에서는 휠(20)의 회전에 대한 제동을 부여할 수 있도록 마찰부재로 형성되고, 제동돌기(56)를 제외한 제동자(55)는 힌지축(57)에 의해 회전을 용이하게 하고 휠 내측벽과 접촉하는 경우 마찰력을 최소로하는 저마찰부재로 분리형성될 수 있다.

상기 구성의 제동자(55)는 도 1 내지 도 3과 같이 일단부는 힌지지지부(52)에 힌지결합되고, 양측 각각은 탄성체지지부(53) 각각에 일단이 결합된 탄성체(59)의 타 단부가 각각 결합되어 지지링(51)에 회동 가능하며 정지시 바퀴축(30)에 수직인 방향으로 위치 복원되도록 결합 구성된다. 본 발명의 실시예에서 상기 탄성체(59)가 제동자(55)의 양측에 연결 구성되는 것으로 도시하여 설명하였으나, 상기 탄성체(59)는 제동자(55)에 일체로 형성되어 제동자(55)를 항상 바퀴축(30)에 수직으로 위치하도록 탄성복원력을 제공하는 단일 구성 또는 다수의 구성을 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 탄성체(59)는 제동자(55)를 바퀴축(30) 수직으로 위치되도록 하는 탄성력을 제공하도록 압축스프링, 인장스프링, 비틀림스프링, 와이어포밍 스프링, 판스프링 등의 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

상술한 구성의 바퀴(100)는 바퀴축(30)에 베어링(40)이 삽입된 후 베어링(40)에 휠(20)이 축결합된다. 이 후 바퀴축(30)에 제동자(55)와 탄성체(59)가 결합된 지지링(51)을 축결합시키는 것에 의해 제동부(50)가 바퀴축(30)과 휠내측벽(23)의 사이 영역에 위치되도록 바퀴(100)에 결합 장착된다.

이 경우 상기 지지링(51)은 상기 바퀴축(30)에 대하여 억지끼움식으로 결합되거나 핀 등의 별도의 고정수단에 의해 바퀴축(30)에 대하여 회전하지 않도록 고정될 수 있다.

상술한 바와 같이 바퀴(100)에 결합되는 제동부(50)는 도 1과 같이 바퀴(100)의 일 측면에서 바퀴축(30)에 결합된다. 이와 달리, 도 2 및 도 3과 같이 휠(20)의 양 측면에서 각각 제1제동부(50A)와 제2제동부(50B)를 이루며 결합되는 다른 구성의 바퀴(100A)로 제작될 수도 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바퀴(100)의 정지 상태에서의 회전방지를 위한 제동력을 인가하는 기능 및 회전 상태에서의 제동력 해제 기능에 대하여 설명한다.

도 4는 도 1의 바퀴(100)의 정지상태의 제동자(55)의 정지제동 작용을 위한 구동 상태도이고, 도 5는 도 1의 바퀴(100)의 시계방향 회전 시의 제동 해제 작용을 위한 구동상태도이며, 도 6은 도 1의 바퀴(100)의 반 시계방향 회전 시의 제동 해제 작용을 위한 구동 상태도이다.

본 발명의 바퀴(100)가 적용된 무동력 이송장치(미 도시)가 정지 상태에 있게 되면, 도 4와 같이, 제동자(55)의 양측에 위치되는 탄성체(59)가 양방향으로 잡아당기는 탄성력을 제공하는 것에 의해 제동자(55)가 바퀴축(30)에 수직으로 위치된다. 이에 의해 제동돌기(56)가 휠내측벽(23)에 접촉되어 제동 기능을 수행하게 된다. 이에 따라 무동력 이송장치가 사용자가 원하지 않는 이동을 수행하지 않게 된다.

이와 달리 무동력 이송장치를 사용자가 견인하여 이동하는 경우 바퀴(100)가 회전하게 되며, 이에 따라 도 5 및 도 6과 같이 제동돌기(56)와 휠내측벽(23) 사이의 마찰력에 의해 제동자(55)가 힌지축(57)을 중심으로 바퀴(100(100A))의 회전 방향을 회전하여 제동돌기(56)의 휠내측벽(23)과의 접촉이 해제되어 제동력이 해제됨으로써 바퀴(100)가 자유롭게 구름 운동하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바퀴는 무동력 이송장치가 정지한 경우에는 자동으로 제동력을 부여하고, 무동력 이송장치가 이동하는 경우에는 자동으로 바퀴(100)의 제동력이 해제된다. 이에 따라 본 발명은 무동력 이송장치의 이용편리성을 증가시킴은 물론 이용 안전성을 현저히 향상시킨다.

100, 100A: 바퀴, 110: 바퀴부, 10: 탄성바퀴, 20: 휠, 23: 휠내측벽
30: 바퀴축, 40: 베어링, 50: 제동부, 50A: 제1제동부, 50B: 제2제동부
51: 지지링, 52: 힌지지지부, 53: 탄성체지지부, 55: 제동자
56: 제동돌기, 57: 힌지축, 59: 탄성체

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 바퀴축에 베어링을 게재하여 회전가능하게 축결합되는 휠을 구비한 바퀴부;와,
   상기 바퀴축에 회동 가능하게 축결합되어 정지상태에서는 상기 휠의 내측벽에 접촉되어 바퀴에 제동력을 인가하고, 바퀴의 구름 작용 시에는 상기 휠의 내측 벽과의 접촉이 해제되어 바퀴의 제동력을 해제하는 제동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴로서,
   상기 제동부는,
   바퀴의 정지상태에서는 상기 휠의 내측벽에 접촉되어 바퀴에 제동력을 인가하고, 바퀴의 구름작용 시에는 상기 휠의 내측 벽과의 접촉이 해제되어 바퀴의 제동력을 해제하도록 상기 바퀴축에 일단부가 힌지결합되어 상기 휠의 내측벽과 상기 축 사이에 회동가능하게 위치되는 제동자;와,
   바퀴의 정지 상태 시 상기 바퀴축의 축방향에 수직인 방향으로 상기 제동자를 위치시키도록 상기 바퀴축과 상기 제동자에 결합되는 탄성체;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 제동자는,
   상기 휠의 내측벽에 접촉하는 면에 상기 휠과의 접촉 및 접촉해제를 용이하게 하기 위하여 상기 휠의 내측벽 방향으로 돌출되어 접촉되는 제동돌기;가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 제동돌기는,
   상기 휠의 내측벽과의 마찰력을 크게 하기 위해 마찰부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 제동부는,
   상기 바퀴축의 축상에 결합되며 상기 제동자의 상기 바퀴축에 대향하는 단부가 외측면에서 힌지결합되는 지지링을 더 포함하여 구성되고,
   상기 지지링은,
   상기 제동자의 양측단 각각과 상기 지지링의 힌지결합된 양측 각각을 탄성지지하는 상기 탄성체가 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 지지링은,
   상기 제동자가 힌지결합된 위치의 양측에서 돌출 형성된 탄성체지지부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴.
7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제동부는,
   상기 휠의 양측에서 한 쌍이 상기 바퀴축의 양측에 결합 구성되는 것을 특징으로 하는 자유회전 방지 바퀴.

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