보조 롤러

보조 롤러 {ADDITIONAL ROLLER}

본 발명은 강성 프레임을 갖는 보조 롤러에 관한 것으로서, 상기 프레임 내에 축을 갖는 구동가능한 휠이 장착되고, 상기 프레임과 함께 휠은 보조 롤러가 부착될 섀시에 대해 피봇팅에 의해 상승 또는 하강 가능하며, 상기 섀시에 한 단부가 회전가능하게 링크되는 압축 스프링이 지면 접촉과 관련하여 휠을 하강 위치에 로딩하기 위해 제공된다.

이러한 형태의 보조 롤러는 예를 들어, US 6,752,224 B2호로부터 공지된다. 공지된 보조 롤러에서, 압축 스프링은 레버를 통해서 프레임에 작용한다. 압축 스프링의 피봇 운동은 프레임의 피봇 운동과 반대이다. 레버는 섀시에 장착된다. 이러한 보조 롤러는 전체적으로 복잡한 구성을 나타낸다.

또한, 종래 기술에 대해서 WO 2007/093549 A1호가 참조되었다. 후에 인용된 공보의 개시 내용은 이에 의해서, 본 출원의 특허청구범위에 인용된 공보의 특징들을 병합할 목적을 포함한, 본 출원의 개시에 완전히 포함된다. 이러한 공보에서, 요지는 한편으로 보조 롤러 전체로서, 그러나 다른 한편으로는 또한 보조 롤러를 갖는 휠로서 지정되었다. 이러한 실체적 변경을 포함함이 없이 개념상의 구별을 이루기 위해서, 본 출원에서는 보조 롤러를 나타내는 전체 구조의 유닛과 휠 사이에 구별이 이루어졌다.

제 1 예에서 인용된 종래 기술에 기초하여, 일 양태에 따른 본 발명의 목적은 휠 또는 휠을 수용하는 프레임에 대한 압축 스프링의 간단하고 효과적인 배열을 제공하고자 하는 것이다. 추가의 양태들에는 아래에서 설명되는 본 발명의 추가의 특징들에 대해서 제공된다. 이들 추가의 양태들은 전술한 목적에 대해 독립적이거나, 대안적이거나, 또는 또한 보완적으로 중요할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 하나의 가능한 접근법은, 휠의 축의 방향으로 두 개의 프레임 부품들을 연결하는 횡방향 연결부가 제공되며, 압축 스프링의 다른 단부가 횡방향 연결부에 링크되며, 휠이 상승 및 하강될 때 프레임과 함께 압축 스프링이 섀시에 고정되는 피봇 지점을 중심으로 피봇하는 특징들에 의해, 제 1 발명의 개념에 따라 제공된다. 압축 스프링의 연동장치는 프레임의 구조물 내에 직접적으로 통합된다. 사이에 보조 롤러가 바람직하게 수용되는 두 개의 대향 위치된 프레임 부품들을 연결하기 위한, 프레임과 함께 이동하는 횡방향 연결부가 프레임, 및 보조 롤러에 작용하는 압축 스프링의 단부와 함께 피봇한다. 레버의 편향은 불필요하다. 또한, 프레임은 압축 스프링에 의해 직접적으로 작용된다. 선택된 배열은 실제적으로 동일한 가압력을 초래하며, 그 가압력에 의해 휠은 예를 들어, 충돌의 경우에 심지어 휠의 상이한 하강에 대해서도 지면으로 가압된다.

본 발명의 추가의 특징들은 전술한 개념과 그들의 바람직한 관련에서도 종종, 도면들의 설명 및 도면들에서도 또한 설명되거나 예시화되었으나, 또한 여기서 설명되거나 도면들에 예시화된 단지 하나 또는 그보다 많은 개개의 특징들과 관련하여, 또는 독립적으로 또는 몇몇 다른 전체의 개념에서 중요할 수 있다.

따라서, 압축 스프링이 휠을 상승된 위치에, 또한 이러한 상승된 위치로 가압하는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 휠의 상승된 상태에서 프레임에 대한 압축 스프링의 링크 지점은 섀시에 대한 압축 스프링의 링크 지점 위에 위치될 수 있다. 또한, 이와 관련하여 지레 장치(leverage)는 불필요하다. 상승된 위치에서의 바람직한 가압 상태는 제공된 링크 지점들로 인해 직접적으로 달성된다. 이러한 목적으로, 섀시 아래에, 섀시에, 또는 섀시에 고착될 보조 롤러의 전체 배열의 일부분에 있는 수직 거리에 돌출 암을 제공하는 것이 실용적일 수 있으며, 그곳에서 압축 스프링이 섀시 측에 연동되거나 섀시에 대해 고정된다. 따라서, 섀시에 대한 프레임 또는 보조 롤러의 연결 평면을 넘어서 및/또는 실질적인 수평 방위를 넘어서 프레임을 상승시킬 필요 없이, 상승 상태로의 바람직한 가압 상태가 달성될 수 있다.

안내 봉이 압축 스프링을 통해 통과하는 것이 추가로 바람직하다. 안내 봉은 바람직하게, 횡방향 연결부에 작용하는, 섀시에 또는 보조 롤러의 전체 구조물의 관련 부품에, 그리고 프레임에 직접적으로 적합하게 링크된다. 안내 봉은 바람직하게 나선형 스프링으로서 형성되는 압축 스프링이 편향되는 것을 방지한다. 특히, 안내 봉이 신축 성능(telescoping capability)을 갖는 것이 또한 바람직하다. 압축 스프링이 바람직하게, 섀시에 대한 프레임의 회전 구성 외측의 섀시에 고정되므로, 이는 피봇팅 과정에서 프레임에 대한 링크 지점과 섀시에 대한 링크 지점 사이에서 길이의 변경을 초래한다. 이러한 길이의 변화는 언급한 신축 성능에 의해 수용될 수 있다.

압축 스프링이 휠을 수용하는 프레임 내부에 수직으로 돌출되게 위치되는 것이 또한 바람직하다. 수평으로의 돌출에서, 즉 휠의 축의 방향으로의 돌출에서, 압축 스프링이 프레임 내부에 적어도 부분적으로 위치되는 것이 추가로 바람직하다. 프레임의 상방향으로 피봇된 위치에서, 압축 스프링은 바람직하게, 수평으로 돌출되게 프레임에 또한 수용된다. 구조물 유닛이 부착될 섀시에 대한 상당한 간섭들에 관한 필요성 없이 다양한 물체들 상에 장착될 수 있는 소형 구조물 유닛이 제공된다.

그러나, 또한 독립적인 홀로 설 수 있는 목적인 상기 목적의 추가의 부분은 하강된 휠이 가능한 한 신속하게 작동 상태로 되게 하는 상황에 대하여 또는 구동의 잠재적 실패에 대하여 유리한 구성을 제공하고자 하는 것이다.

내부에 구동가능한 휠이 장착되는 강성 프레임을 갖는 보조 롤러에 대하여, 프레임과 함께 휠은 휠이 부착될 섀시에 대해 피봇팅에 의해서 상승 또는 하강될 수 있으며, 그 목적은 모터 보조 없이 휠을 상승된 위치로 피봇시키기 위해 외측으로 돌출하는 작동 레버가 프레임에 링크되게 하는 것이다.

휠이 선택적으로 상승가능한 결과로써, 심지어 모터 보조 없이도 예를 들어, 휠이 하강된 위치에 있는 병원 침대에 장착되는 보조 롤러를 포함한 긴급사태와 같은 예외적인 상황들에서, 휠은 단지 신체만의 힘에 의해서 매우 신속히 작동 상태로 될 수 있다. 레버는 요구되는 힘에 대해 충분한 지레 장치가 제공되는 방식으로 구성될 수 있다.

또한 이와 관련하여, 추가의 특징들이 아래에서, 또한 부호들 및 도면들의 설명에서, 종종 이러한 개념과 이들의 바람직한 관련에서, 설명되거나 예시화된다. 그러나, 전술된 개념 또는 아래에서 설명되는 개념들의 특징들이 또한 중요할 수 있다.

레버가 프레임에 대해, 그리고 또한 장착 판에 대해, 또는 휠 또는 휠을 지지하는 프레임이 부착될 섀시에 대해 피봇가능한 것이 바람직하다. 따라서 레버의 호의적인 시작 위치가 달성될 수 있다. 피봇성능에 대해서, 레버는 또한 스프링에 의해서 프레임에 대해 바람직한 위치로 떠밀릴 수 있다.

레버가 휠의 하강 위치를 가능하게 하는 레버의 위치로 편향되는 것이 특히 바람직하다.

또한, 레버는 단지, 휠이 지면과 더 이상 어떠한 접촉도 없으나, 다른 한편으로 보통 모터에 의해 달성될 수 있는 상승 위치가 또한 취해지지 않을 때까지 휠이 비작동 위치, 즉 지면과 접촉하지 않는 위치로 상승될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

게다가, 레버에 의해 달성될 수 있는 상승 위치가 로크될 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 로크가 특정 수단들에 의해서 해제되지 않는 한 다시 하강하는 것이 불가능하다.

그러나 특히, 간단한 통상적인 모터 작동에 의해, 즉 레버의 사용에 의해 달성되는 상승 위치로부터 시작하는, 휠의 통상적인 모터식 상승이 시작될 때 로크가 해제될 수 있음으로써, 레버의 스프링 편향으로 인해 레버가 상승 및 하강을 방해하지 않는 그의 본래 위치로 다시 피봇할 때까지 레버를 수용하는 멈춤쇠 로크가 레버에 대해 이동되는 것도 또한 바람직하다.

여기에서의 경우처럼 휠이 부착되는 섀시에 대해 휠이 상승 또는 하강될 수 있는 모터 구동식 휠을 갖는 보조 롤러에 대해서, 가장 강력한 가능한 주행 구동기를 제공하거나 달성하기 위한 목적이 또한 초래된다.

이러한 목적은 휠의 주행 구동기를 위해 두 개의 전기 모터들이 제공되며, 그 전기 모터들이 휠에 대해 대향 측들에 위치된다는 점에서, 다른 발명의 개념에 따라서 달성된다. 이는 하나 또는 두 개의 전기 모터들이 구동기 측면에서 휠에 선택적으로 작동되는 것을 가능하게 한다. 이들 형태들의 휠들이 배터리 또는 충전가능한 배터리에 의해 종종 동작되므로, 따라서 에너지 절약 동작 방법이 가능해진다. 휠에 대해 대향 측들에 또한 위치되는 두 개의 전기 모터들을 제공하는 결과로써, 양측 전기 모터들은 휠의 동일 축 또는 샤프트에 직접적으로 작용할 수 있다. 대향 위치된 구성은 또한, 중량의 측면에서 호의적인 분포를 초래한다. 그러나, 양측 전기 모터들이 일체식으로 휠을 연속적으로 구동시키는 것이 또한 제공될 수 있다.

휠이 장착되는 물체의 두 개의 대향 방향들로의 운행을 가능하게 하도록 하나 또는 양측 전기 모터들이 전방 또는 후방으로 선택적으로 구동될 수 있게 하는 것이 또한 바람직하게 제공된다.

게다가, 하나 또는 양측 전기 모터들이 발전기로서 구동될 수 있게 하는 것이 또한 바람직하게 제공된다. 이는 예를 들어, 동작 중인 보조 롤러가 "중지" 또는 "정지"로 전환될 때와 같이, 보조 롤러가 장착되는 장치를 제동하기 위해 사용될 수 있다. 보조 휠이 단지 발전기 모드로 전환됨으로써 제동될 수 있게 하는 것이 또한 제공될 수 있다. 기계식 제동, 특히 마찰 방식으로 작용하는 것은 후에 전체적으로 폐기될 수 있다. 보조 롤러가 장착되는 물체는 하나 또는 그보다 많은 것이 차단될 수 있는 추가의 롤러들을 여전히 가지므로, 그와 같은 물체는 이들 롤러들을 통해서 고정되는데, 이는 특히 물체가 정적 상태일 때 보조 롤러의 휠이 일반적으로 상승 위치에 있기 때문이다.

이와 관련하여, 이러한 발전기 모드가 바람직하게 너무 오래 있지 않도록 선택되는 단지 특정 시간 주기 동안에만 계속되게 하는 것이 또한 바람직하게 제공된다. 휠에 의해서 운행 구동기를 스위치 오프하는 과정에서, 휠이 특정 시간 주기 후에 비작동 위치, 즉 지면과 접촉이 없는 위치로 자동으로 상승되게 하는 것이 바람직하게 추가로 제공된다. 휠에 대한 작용의 부재시에, 발전기 모드는 그 후에 더 이상 가능하지 않으며, 따라서 또한 제공되지도 않는다. 이러한 시간 주기는 예를 들어, 1 초 내지 20 초 범위가 되도록 선택될 수 있으며, 모든 중간 값들, 특히 1/10 초 증분값들, 예를 들어 1.1 또는 19.9 초 등의 값들이 상한 및/또는 하한으로부터 선택된 시간 주기를 한정할뿐만 아니라 언급된 범위 내의 개별 값들의 개시를 위해 이에 의해 본 개시에 포함된다.

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되나, 이는 단지 하나의 전형적인 실시예만을 예시한다. 도면들은 다음과 같다.

도 1은 위에서 비스듬히 본 보조 롤러 구조 유닛의 사시도를 도시하며,
도 2는 도 1에 따른 물체의 측면도를 도시하며,
도 3은 도 1에 따른 물체의 저면도를 도시하며,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따라 절단된, 도 1에 따른 물체의 횡단면도를 도시하며,
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선에 따라 절단된 다른 횡단면도를 도시하며,
도 6은 Ⅵ-Ⅵ에 따라 절단된, 도 2에 따른 물체의 횡단면도를 도시하며,
도 7은 도 4에 대응하지만 휠이 하강 상태에 있는 예시를 도시하며,
도 8은 도 5에 대응하지만 휠이 하강 상태에 있는 예시를 도시하며,
도 9는 도 7에 대응하지만 휠이 훨씬 더 하강 상태에 있는 예시를 도시하며,
도 10은 도 9의 화살표 Ⅹ의 방향으로 본 예시를 도시하며,
도 11은 도 8에 대응하지만 레버에 의해서 휠이 리프팅을 시작하는 예시를 도시하며,
도 12는 도 7에 대응하는 예시에서, 레버에 의해서 실행되는 상승 위치에 있는 휠을 도시하며,
도 13은 도 12에 대응하지만, 도 11에 대응하는 단면인 예시를 도시한다.

휠(2)을 갖는, 보조 롤러를 나타내는 구조 유닛(1)이 예시화되고 설명되며, 구조 유닛(1)은 전체로서 섀시에 장착될 수 있다. 휠(2)은 프레임(3) 내에 수용되며, 프레임은 전형적인 실시예에서, 유닛으로서 이동가능한 프레임(3)을 형성하도록 예를 들어, 횡방향 연결부(6)를 통해서 서로 연결되는 두 개의 프레임 부품(4,5)으로 구성된다.

그와 같은 구조 유닛(1)은 예를 들어, 병원 침대 상에 장착될 수 있다. 그러나, 구조 유닛은 또한, 컨테이너 또는 쇼핑 카트 등과 같은 이송 장치들에 장착될 수 있다. 구조 유닛은 그와 같은 물체의 주행 구동기에 사용된다.

또한, 후에 구조 유닛(1)에 적합하게 전기 연결되는 배터리 및 다양한 제어 요소들이 예를 들어, 섀시, 즉 병원 침대에 제공된다.

프레임 부품(4,5)들은 바람직하게 서로 평행하게 연장한다. 특히 도 3으로부터 자명하듯이, 휠(2)은 프레임 부품(4,5)들에 대해 중심을 벗어나, 즉 프레임 부품(5)에 가깝게 위치된다. 따라서, 예를 들어, 아래에서 설명되는 유닛들 내의 유리한 봉입(enclosure)이 달성된다.

휠(2)의 이동 방향은 프레임 부품(4,5)들에 평행하다. 휠(2)의 샤프트(7)(또한 도 4 참조)가 또한, 베어링들에 의해 프레임 부품(4,5)들 내에 수용된다.

전형적인 실시예에서, 두 개의 전기 구동기들을 갖춘 변형예와 관련하여 샤프트(7)는 양 측들에서 프레임 부품(4,5)을 넘어 돌출하며, 각각의 경우에 거기에서 기어링(8) 및 전기 모터(9)에 연결된다. 기어링(8) 및 전기 모터(9)는 외측으로부터 각각의 프레임 부품(4,5)들에 고착된다. 기어링(8)은 바람직하게, 기어링이 자체-로킹되지 않고 최저의 잠재적 내부 마찰을 갖는 방식으로 형성된다. 예를 들어, 프리-휠링 효과(free-wheeling effect)가 또한, 이러한 방식으로 달성될 수 있다.

전술한 적합한 전기 연결에 관하여, 예를 들어, 전기 모터(9)에 동력을 공급하기 위해 그러나 또한 제어 시스템을 위한 연결 플러그(10)들이 또한 프레임에 제공된다.

장착 판(11)이 프레임 부품(4,5)들에 추가로 제공된다. 전형적인 실시예에서, 장착 판(11)은 프레임 부품(4,5)들 사이에 위치되며, 장착 판의 영역들은 예를 들어, 병원 침대의 섀시의 하측과 관련된다. 프레임(3)은 설치 상태에서 해당 물체의 섀시에 고정되게 연결되는 장착 판(11)에 핀(12)을 통해서 피봇가능하게 연결된다. 전형적인 실시예에서, 핀(12)은 프레임 벽들로서 형성되는 프레임 부품(4,5)들에 나사들에 의해 연결된다. 프레임 부품(4,5)들은 바람직하게, 핀(12)을 통해서 뿐만 아니라, 휠(2)의 전술한 샤프트(7) 및 횡방향 연결부(6)를 통해서도 연결된다.

또한, 상기 실시예에서, 한 단부가 섀시에 또는 장착 판(11)에 연결되고(도 4 참조) 다른 단부가 프레임(3)에 연결되는 압축 스프링(13)이 제공된다.

압축 스프링(13)은 특히 나선형 스프링의 버클링(buckling)을 또한 방해하는 신축성 튜브(14) 상에 위치되며, 전형적인 실시예에서 신축성 튜브(14)는 클립 단부(15)들을 통해서, 한편으로 장착 판(11)의 피봇 핀(16)과 협력하며 다른 한편으로 횡방향 연결부(6)와 협력한다. 또한, 압축 스프링은 예를 들어, 프레임 부품(4,5)들 중 단지 하나에만 작용할 수 있다.

도 4에 따른 상승 위치에서, 압축 스프링(13)은 압축 스프링이 프레임(3)을 이러한 상승 위치로 가압하는 방식으로 작용한다. 하강 위치에서(예를 들어, 도 7 참조), 압축 스프링은 휠(2)을 지면 상으로 가압하는 주요 힘을 발생한다. 그러나, 또한 바람직하게 레그 스프링으로서 형성되는 하강 스프링(25)이 또한 제공된다. 하강 스프링(25)은 특히, 도 4에 대응하는 위치에서 상승 위치에 작용하는 압축 스프링(13)의 힘 성분이 하강 작동의 과정에서 극복될 수 있게 한다는 점에서 또한 중요하다.

압축 스프링(13)은 바람직하게, 하강 스프링(25)의 힘보다 대략 3 내지 5 배, 더 바람직하게 대략 4 배 더 큰 힘을 가한다.

압축 스프링(13)은 휠(2)이 상승 및 하강될 때, 본 경우에 피봇 핀(16)에 의해 제공되는, 섀시에 대해 고정된 피봇 지점을 중심으로 프레임(3)과 함께 이동한다.

자명하듯이, 본 경우에 횡방향 연결부(6)에 의한 프레임(3)에 대한 압축 스프링(13)의 링크 지점은 수직 거리가 비교적 작더라도, 도 4에 따른 상승 위치에서 링크 지점(16) 위의 섀시에 위치된다. 거리는 본 경우에 코일 스프링으로서 형성되는 압축 스프링(13)의 직경에 대응하는 거리보다 작다.

예를 들어, 도 1의 예시에 도시된 바와 같은 수직 돌출에서 압축 스프링(13)은 프레임 부품(4,5)들 사이에 위치된다. 도 4에 따른 상승 상태에서, 압축 스프링은 또한 수평으로 돌출되게 프레임 부품(4,5)들 내에 수용된다. 하강 상태에서(예를 들어, 도 7 참조) 압축 스프링은 프레임으로부터 압축 스프링의 길이의 일부분 위로 돌출할 수 있다.

피봇 핀(16)을 수용하는 하향 돌출 연동장치 구조물(17)이 장착 판(11) 상에 제공된다. 횡방향 연결부(6)에 대해 하강된 피봇 핀(16)의 바람직한 위치는 예를 들어, 도 4에 따른 상승 상태로 달성된다.

또한, 작동 레버(18)가 제공되며 그에 의해서 프레임(3)과 함께 휠(2)이 예를 들어, 유일하게 신체의 힘만으로 도 7 또는 도 8에 따른 하강 위치로부터 도 12에 따른 적어도 부분적인 상승 위치로 변위될 수 있다.

레버(18)는 한편으로, 예를 들어 도 4의 예시에 관하여 프레임 부품(4,5)들의 하부 에지와 관련된 추가의 횡방향 연결부(29)를 통해서 피봇가능하게 위치된다. 다른 한편으로, 작동 레버(18)는 또한, 스프링(19)에 의해 도 5에 따른 위치로 편향된다.

자명하듯이, 바람직하게 두 개가 제공되는 작동 레버(18)가 프레임 부품(4,5)들에 대략 평행하게 연장한다. 작동 레버는 프레임 부품(4,5)들에 대략 평행하게 유사하게 연장하는 각진 부분(20)을 가진다. 이러한 각진 부분(20)은 또한, 작동 상태에서(예를 들어, 도 11 또는 도 13 참조) 장착 판(11) 상에 형성된 멈춤쇠 저장소(22,23)와 협력하는 멈춤쇠 구조물(21)을 가진다.

자명하듯이, 장착 판(11)은 횡단면에서 각을 이루며 연장한다. 멈춤쇠 저장소(22,23)들은 이러한 각진 장착 판의 수직 부분 상에 형성된다. 임의의 경우에, 멈춤쇠 저장소들은 섀시에 대해 고정된다.

예를 들어, 도 13에 대응하는 위치는 작동 레버(18)의 자유 단부(24)에 힘이 작용한 후에 초래된다. 핀(12)에 대한 프레임 부품(4,5)의 연동장치로 인해, 각진 부분(21)이 장착 판(11)의 단차 표면(26)과 충돌하여, 추가의 개입 없이 휠(2)이 도 13에 대응하는 위치로부터 하강 위치로 다시 이동하는 것이 불가능하다.

그러나, 통상적인 방식으로 샤프트(27)의 모터 활성화의 결과로써 (추가의)상승이 편심체(28)를 통해서 발생할 수 있으며- 이에 관해서 위에서 인용한 WO 2007/093549 A1의 개시 내용을 또한 참조 -, 그러한 상승은 스프링(19)의 작용으로 인해 작동 레버(18)가 도 5에 대응하는 위치로 다시 피봇될 수 있게 하며, 그 후에 휠(2)의 통상적인 모터 활성화가 한 번 더 가능해진다.

설명된 모든 특징들은 (그 자체로)본 발명에 속한다. 관련/첨부 우선권 서류들(선 출원의 사본)의 개시 내용도 또한 본 출원의 특허청구범위에 이들 서류들의 특징들을 병합시킬 목적을 포함한, 본 출원의 개시에 이에 모두 포함된다. 청구항들의 선택적인 하위 형식의 종속 청구항들은 특히 이들 청구항들에 기초한 분할 출원들을 예정하고 있는, 종래 기술의 독립적인 발명의 개량을 특징으로 한다.

1 : 구조 유닛
2 : 보조 롤러
3 : 프레임
4 : 프레임 부품
5 : 프레임 부품
6 : 횡방향 연결부
7 : 샤프트
8 : 기어링
9 : 전기 모터
10 : 연결 플러그
11 : 장착 판
12 : 핀
13 : 압축 스프링
14 : 신축성 튜브
15 : 클립 단부들
16 : 피봇 핀
17 : 연동장치 구조물
18 : 작동 레버
19 : 스프링
20 : 각진 부분
21 : 멈춤쇠 구조물
22 : 멈춤쇠 저장소
23 : 멈춤쇠 저장소
24 : 자유 단부
25 : 하강 스프링
26 : 단차 표면
27 : 샤프트
28 : 편심체
29 : 횡방향 연결부