KR0155193B1 - Wheel of all direction for anti slip and heavy weight - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통로가 좁고 협소한 극한지역에서 점검 및 보수작업을 수행하기 위하여 이들 시설내로 자유로운 이동이 가능하고 취급하중이 크고 미끄럼 발생을 최소화 할 수 있도록 하는 중하중 취급 및 미끄럼 방지용 전방향 바퀴에 관한 것으로써, 이동시스템에 조향장치없이 사륜식으로 이동시스템과 평행하게 네부분 모서리에 부착되는 전방향 바퀴에 있어서, 전방향 바퀴는 바퀴 허브의 중앙부분에서 로울러를 지지하도록 구성되어지며, 전방향 바퀴에 부착되는 로울러의 갯수를 취급하중을 늘이고 로울러의 천이로 인한 위치 오차를 줄이기 위하여 6개로 사용하며, 상기 로울러를 지지하기 위하여 테이퍼 로울러 베어링이나 볼 베어링을 사용하여 배치하는 방식을 가지며, 로울러의 미끄럼 방지를 위하여 로울러 외벽에 고무로 코팅하거나 2∼3개의 고무 오링을 끼우거나, 로울러를 고무로 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heavy load handling and anti-skid omni-directional wheel that allows free movement into these facilities and minimizes the occurrence of slip in order to perform inspection and repair work in a narrow and narrow passageway. Whereby the omni-directional wheel is attached to the four-part corner parallel to the mobile system in a four-wheeled manner without a steering mechanism in the mobile system, the omnidirectional wheel is configured to support the roller at the center portion of the wheel hub, and the omnidirectional wheel The number of rollers attached to the roller is used to increase the handling load and reduce the positional error due to the transition of the rollers.The taper roller bearings or ball bearings are used to support the rollers, and the roller slides. To prevent the roller outer wall from rubber coated or 2-3 Fit the O-ring-free, or is characterized in that the configuration of a rubber roller.
Description
본 발명은 통로가 좁고 협소한 극한지역에서 점검 및 보수작업을 수행하기 위하여 이들 시설내로 자유로운 이동이 가능하고 취급하중이 크고 미끄럼 발생을 최소화하며, 모든 방향으로 이동이 가능한 중하중 취급 및 미끄럼 방지용 전(全)방향 바퀴에 관한 것이다.The present invention is free to move in these facilities in order to perform the inspection and repair work in the narrow and narrow passage area, the handling load is large and minimizes the occurrence of slip, all the heavy load handling and anti-slip movement that can move in all directions (All) directional wheels.
종래의 전(全)방향 바퀴는 삼륜식에 적용되는 것이 대부분이고, 사륜식에 적용이 가능한 것은 아이론(Ilon)이 개발한 전(全)방향 바퀴가 유일한 것이다. 그러나 이것은 바퀴 허브에 로울러가 12개 부착되어 있고 부착방식도 바퀴의 양쪽 측면에서 지지하는 방식을 사용하여 취급하중이 작고, 로울러 갯수가 많음으로 인하여 로울러간의 위치이동으로 인해 발생하는 위치 오차가 크다. 또한 상기의 방식은 로울러에 미끄럼 방지용 도료를 발라서 마찰력을 증대시키고 있으나 이 방식은 단지 일시적인 효과밖에 줄 수 없는 문제점이 있었다.Conventional all-wheels are mostly applied to three-wheeled type, and the only all-wheels developed by Iron are the only ones applicable to four-wheeled type. However, this is because 12 rollers are attached to the wheel hub and the attachment method is also supported on both sides of the wheel, so the handling load is small and the number of rollers is large, resulting in a large position error caused by the position movement between the rollers. In addition, the above method is to increase the friction by applying a non-slip paint to the roller, but this method has a problem that can only give a temporary effect.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 개선하여 평지에서 어느 방향으로나 이동이 가능하며, 취급하중이 크고, 미끄럼 발생을 최소화하는 중하중 취급 및 미끄럼 방지용 전(全)방향 바퀴를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide an all-wheel wheel for heavy load handling and anti-slip that can be moved in any direction on a flat surface to improve such a conventional problem and has a large handling load and minimizes slippage. .
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이동시스템에 조향장치 없이 사륜식으로 이동시스템과 평행하게 네부분 모서리에 부착되는 전(全)방향 바퀴에 있어서, 전(全)방향 바퀴는 바퀴 허브의 중앙부분에서 로울러를 지지하도록 구성되어지며, 전(全)방향 바퀴에 부착되는 로울러의 갯수를 취급하중을 늘이고 로울러의 위치이동으로 인한 위치 오차를 줄이기 위하여 6개로 사용하며, 상기 로울러를 지지하기 위하여 테이퍼 로울러 베어링이나 볼 베어링을 사용하여 배치하는 방식을 가지며, 로울러의 미끄럼 방지를 위하여 로울러 외벽에 고무로 코팅하거나 2∼3개의 고무오링을 끼우거나, 로울러를 고무로 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an omnidirectional wheel that is attached to four corners of a four-wheel type parallel to the mobile system without a steering system, and the omnidirectional wheel is a central portion of the wheel hub. It is configured to support the rollers, and the number of rollers attached to the all-round wheels is used to increase the handling load and reduce the positional error due to the positional movement of the rollers, and to use the tapered rollers to support the rollers. The bearing or ball bearing has a method of arranging, and in order to prevent the roller from slipping, the roller outer wall is coated with rubber or two or three rubber o-rings, or the roller is made of rubber.
제1a도는 전(全)방향 바퀴를 부착한 이동시스템의 구성도.1A is a configuration diagram of a mobile system with all-wheels attached thereto.
제1b도는 전(全)방향 바퀴를 부착한 이동시스템의 저면도.FIG. 1B is a bottom view of a mobile system with all-wheels attached. FIG.
제2도는 전(全)방향 바퀴 구성도.2 is an all-wheel structure.
제3도는 전(全)방향 바퀴의 몸체 구성도.3 is a body configuration diagram of all-round wheels.
제4도 (a)는 테이블 로울러 베어링이 사용된 로울러 부착방식.Figure 4 (a) is a roller attachment method using a table roller bearing.
(b)는 볼 베어링이 사용된 로울러 부착방식.(b) is roller attachment method using ball bearing.
제5도 (a)는 로울러 외벽에 고무 코팅하는 미끄럼 방지를 위한 로울러.Figure 5 (a) is a roller for anti-slip rubber coating the outer wall of the roller.
(b)는 로울러 외벽에 3개의 고무오링을 끼우는 미끄럼 방지를 위한 로울러.(b) Rollers for non-slip rollers fitted with three rubber O-rings on the outer wall of the rollers.
(c)는 로울러를 고무로 제작하는 미끄럼 방지를 위한 로울러.(c) is a roller for the non-slip roller made of rubber.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 이동시스템 2 : 바퀴 몸체1: moving system 2: wheel body
3 : 로울러 4 : 테이퍼 로울러 베어링3: roller 4: tapered roller bearing
5 : 볼 베어링 21 : 바퀴 허브5: ball bearing 21: wheel hub
22 : 바퀴 날개 31 : 우측 로울러22: wheel blade 31: right roller
32 : 좌측 로울러 33 : 볼트32: left roller 33: bolt
34, 36 : 고무 35 : 고무오링34, 36: rubber 35: rubber o-ring
100 : 전(全)방향 바퀴 221 : 홀100: omnidirectional wheel 221: hole
311 : 삽입부 321 : 삽입홀311: insertion portion 321: insertion hole
제1a도는 전(全)방향 바퀴를 채용한 이동시스템 구성도를 제1b도는 전방향 바퀴를 부착한 이동시스템의 저면도를 도시한 것으로, 모든 방향으로 회전이 가능한 전(全)방향 바퀴는 이동시스템에 조향장치 없이 이동시스템(1)과 평행하게 네부분 모서리에 사륜식으로 부착된다. 이때 이동시스템 중앙(O)으로부터 전(全)방향 바퀴 부착위치까지의 거리가 동일하도록 또한, 전방향 바퀴에 45°틀어져 설치된 로울러가 서로 대칭되도록 이동시스템의 전/후, 좌/우에 전방향 바퀴를 부착한다.FIG. 1a is a block diagram of a mobile system employing omnidirectional wheels, and FIG. 1b is a bottom view of a mobile system equipped with omnidirectional wheels. The four wheels are attached to the four corners of the system parallel to the mobile system 1 without steering. At this time, the front wheels on the front / rear, left / right wheels of the moving system so that the distances from the center of the moving system O to the front wheel attachment positions are the same, and the rollers installed at 45 ° twisted to the front wheels are symmetrical to each other. Attach.
제2도는 전(全)방향 바퀴의 구성도를 도시한 것으로, 전(全)방향 바퀴(100)는 바퀴 몸체(2)의 바퀴허브(21) 중앙부분에 의하여 바퀴 날개(22)에 부착되는 로울러(3)를 지지하도록 설계되어 있다. 즉, 바퀴 허브(21)의 중앙부분이 이동시스템(1)과 평행하게 이동시스템(1)의 네부분 모서리에 부착된다.2 is a diagram showing the configuration of all-round wheels, all-round wheels 100 are attached to the wheel blades 22 by the central portion of the wheel hub 21 of the wheel body (2) It is designed to support the roller (3). In other words, the central portion of the wheel hub 21 is attached to the four corners of the movement system 1 in parallel with the movement system 1.
상기 바퀴 날개(22)에 부착되는 로울러(3)의 갯수는 취급하중을 늘리고 로울러의 위치이동으로 인한 위치 오차를 줄이기 위하여 6개로 구성되어지며, 로울러(3)가 부착된 전(全)방향 바퀴(100)는 정면에서 볼 때 진원이 되어 전(全)방향 바퀴(100)가 회전할 때 로울러(3)와 지면이 점접촉되어야 한다.The number of the rollers (3) attached to the wheel blades 22 is composed of six to increase the handling load and reduce the position error due to the position movement of the rollers, all-wheels with the roller (3) attached 100 is a circle in front view and the roller 3 and the ground should be in point contact when the all-wheel 100 rotates.
제3도는 전(全)방향 바퀴의 몸체 구성도를 도시한 것으로, 상기 바퀴 몸체(2)는 이동시스템에 부착되는 바퀴 허브(21)와 상기 바퀴 허브(21)의 외부면에 형성되는 바퀴날개로 구성되어 있다.3 is a diagram illustrating a body configuration of an all-round wheel, wherein the wheel body 2 includes wheel hubs 21 attached to a moving system and wheel blades formed on an outer surface of the wheel hubs 21. Consists of
상기 전방향 바퀴(100)는 바퀴 허브(21)의 중앙부분에서 로울러(3)를 지지할 수 있도록 바퀴 몸체(2)의 중앙부에 형성된 바퀴 허브(21)의 중앙부분이 이동시스템(1)에 부착되고, 로울러(3)가 부착되는 6개의 바퀴 날개(22)가 바퀴 허브(21)의 외주면에 45도 틀어져 형성되며, 상기 바퀴 날개(22) 끝단부에 로울러(3)가 부착되는 홀(221)이 형성되어 있다.The omnidirectional wheel 100 has a central portion of the wheel hub 21 formed at the center of the wheel body 2 so as to support the roller 3 at the central portion of the wheel hub 21 to the moving system 1. Six wheel blades 22 to which the rollers 3 are attached are attached to the outer circumferential surface of the wheel hub 21 by 45 degrees, and the hole to which the rollers 3 are attached to the end of the wheel blades 22 is attached. 221 is formed.
제4도는 로울러의 부착방식에 관한 것으로, 지지방식은 로울러(3)의 크기와 취급하중을 고려하여 2개의 테이퍼 로울러 베어링(4)을 사용하는 방식과 2개의 볼 베어링(5)으로 지지하는 2가지 방식을 사용할 수 있다.Figure 4 relates to the attachment method of the roller, the support method is to use the two tapered roller bearings (4) in consideration of the size and handling load of the roller (3) and 2 to support the two ball bearings (5) There are ways to do this.
상기 로울러(3)는 일측단 내부에 나사산이 형성된 삽입부(311)를 구비하는 우측 로울러(31)와, 상기 삽입부(311)가 삽입되는 삽입홈(321)이 형성된 좌측 로울러(32)로 구성되어 있다.The roller 3 is a left roller 32 having a right roller 31 having a threaded insertion portion 311 inside one end and an insertion groove 321 into which the insertion portion 311 is inserted. Consists of.
즉, 바퀴 날개(22)에 형성된 홀(221)을 경유하여 우측 로울러(31)의 삽입부(311)를 좌측 로울러(32)의 삽입홈(321)내로 삽입한 다음, 볼트(33)를 이용하여 우측 로울러(31)와 좌측 로울러(32)를 체결하도록 되어 있다.That is, the insertion part 311 of the right roller 31 is inserted into the insertion groove 321 of the left roller 32 via the hole 221 formed in the wheel blade 22, and then the bolt 33 is used. The right roller 31 and the left roller 32 are fastened to each other.
상기 로울러(3)는 바퀴 허브(21)와 45도 틀어져 형성된 6개의 바퀴 날개(22)에 의해 바퀴 몸체(3)에 45도를 틀어져 부착되며, 좌측 로울러(32)와 우측 로울러(31) 사이에 바퀴 날개(22)가 위치하게 된다.The roller 3 is attached to the wheel body 3 by 45 degrees by six wheel blades 22 formed to be rotated by 45 degrees with the wheel hub 21, and between the left roller 32 and the right roller 31. The wheel blades 22 are located at.
이때, 상기 바퀴날개(22)에 삽입되는 로울러 삽입부(311) 즉, 바퀴 날개(22)와 로울러(3) 중앙에 형성된 삽입부(311) 사이에 2개의 테이퍼 로울러 베어링(4) 또는 2개의 볼 베어링(5)을 삽입하여 로울러(3)를 지지한다.In this case, two tapered roller bearings 4 or two are interposed between the roller insertion part 311 inserted into the wheel blade 22, that is, the wheel blade 22 and the insertion part 311 formed at the center of the roller 3. A ball bearing (5) is inserted to support the roller (3).
제5도는 로울러의 미끄럼 방지 방식에 관한 것으로서, 사용하는 로울러(3)의 미끄럼을 방지하기 위하여 로울러(3)의 바깥면을 고무(34)로 코팅하거나, 고무오링(35)을 로울러(3)의 바깥면에 형성된 홈내로 삽입하거나, 로울러(3)를 고무(36)로 제작하여 로울러(3)의 마찰력을 증대시키도록 되어 있다.Figure 5 relates to a non-slip method of the roller, the outer surface of the roller (3) is coated with a rubber (34) or the rubber o-ring (35) to the roller (3) in order to prevent sliding of the roller (3) to be used The roller 3 is inserted into a groove formed on the outer surface of the roller, or the roller 3 is made of rubber 36 to increase the friction force of the roller 3.
제6도는 전방향 바퀴가 장착된 이동시스템의 작동상태도를 도시한 것으로, 본 발명은 로울러의 위치가 서로 대칭되도록 이동시스템의 전/후, 좌/우에 전방향 바퀴가 장착된 이동시스템을 우측으로 이동시키고자 할 경우, 이동시스템(1)과 평행하게 네부분 모서리에 사륜식으로 부착되어 있는 전방향 바퀴(A)와 전방향 바퀴(D)를 a방향과 d방향으로 회전시키고, 전방향 바퀴(B)와 전방향 바퀴(C)를 b방향과 c방향으로 회전시키면 이동시스템이 우측으로 이동된다.6 is a view showing the operation state of the mobile system equipped with the front wheels, the present invention is to move the front and rear, left and right of the mobile system equipped with the front wheels to the right so that the position of the rollers are symmetrical to each other to the right In order to move, the omni-directional wheels (A) and omni-directional wheels (D), which are four-wheeled on four corners in parallel with the moving system (1), are rotated in the a and d directions, and the omnidirectional wheels Rotating (B) and omnidirectional wheels (C) in the b and c directions moves the movement system to the right.
즉, 전방향 바퀴(A,D)를 전진방향(a,d방향)으로 회전시키고, 전방향 바퀴(B,C)를 후진방향(b,c방향)으로 회전시키면, 전방향 바퀴(A,B,C,D)에 45°틀어져 설치된 로울러(3)는 회전하는 전방향 바퀴(A,B,C,D)에 의해 지면과 점접촉되면서 전방향 바퀴(A,B,C,D)의 회전방향에 대하여 ±135°방향 즉, 전방향 바퀴(A)의 로울러(3)는 a' 방향으로, 전방향 바퀴(B)의 로울러(3)는 b' 방향으로, 전방향 바퀴(C)의 로울러(3)는 c' 방향으로, 전방향 바퀴(D)의 로울러(3)는 d' 방향으로 자전하게 되므로, 전방향 바퀴(A,B,C,D)의 회전방향과 상기 전방향 바퀴(A,B,C,D)에 베어링에 의해 지지되는 로울러의 자전방향에 의해 이동시스템이 우측으로 이동하게 된다. 이때 이동시스템의 전/후, 좌/우에 전방향 바퀴의 로울러가 서로 비대칭되도록 이동시스템의 네부분 모서리에 전방향 바퀴를 설치할 경우, 전방향 바퀴(A,D)와 전방향 바퀴(B,C)가 서로 반대방향으로 회전하면 이동시스템은 이동되지 않는다.That is, when the forward wheels (A, D) are rotated in the forward direction (a, d direction) and the forward wheels (B, C) are rotated in the reverse direction (b, c direction), the forward wheels (A, D) The roller (3) installed at 45 ° twisted to B, C, and D is point-contacted with the ground by rotating omni-directional wheels (A, B, C, D) and the front wheels (A, B, C, D) ± 135 ° with respect to the direction of rotation, that is, the roller 3 of the omnidirectional wheel A is in the a 'direction, the roller 3 of the omnidirectional wheel B is in the b' direction, and the omnidirectional wheel C Since the roller 3 of the forward wheel D rotates in the c 'direction and the roller 3 of the omnidirectional wheel D rotates in the d' direction, the rotational direction of the forward wheels A, B, C, and D and the forward direction The moving system moves to the right by the rotating direction of the roller supported by the bearings on the wheels A, B, C, and D. In this case, when the forward wheels are installed at the four corners of the mobile system so that the rollers of the forward wheels are asymmetrical to the front and rear of the mobile system, the forward wheels (A, D) and the forward wheels (B, C). Are rotated in opposite directions, the mobile system does not move.
이와 같이 본 발명은 전방향 바퀴(A,D)를 전진방향으로, 전방향 바퀴(B,C)를 후진방향으로 회전하면 이동시스템이 우측으로 이동하고, 전방향 바퀴(A,D)를 후진방향으로 전방향 바퀴(B,C)를 전진방향으로 회전하면 이동시스템이 좌측으로 이동하며, 전방향 바퀴(A,B,C,D)를 전진 또는 후진방향으로 회전하면 이동시스템은 전/후 방향으로 이동된다. 또한, 상기 전방향 바퀴(A,C)를 전진방향으로, 전방향 바퀴(B,D)를 후진방향으로 회전하면 이동시스템은 시계방향으로 회전하고, 전방향 바퀴(A,C)를 후진방향으로, 전방향 바퀴(B,D)를 전진방향으로 회전하면 이동시스템은 반시계방향으로 회전하게 된다.As described above, in the present invention, when the forward wheels A and D are rotated in the forward direction and the forward wheels B and C are rotated in the backward direction, the moving system moves to the right, and the forward wheels A and D are reversed. When the forward wheels (B, C) rotate in the forward direction, the moving system moves to the left. When the forward wheels (A, B, C, D) rotate forward or backward, the moving system moves forward and backward. Is moved in the direction. In addition, when the forward wheels (A, C) rotate in the forward direction, the forward wheels (B, D) in the reverse direction, the moving system rotates clockwise, the forward wheels (A, C) in the reverse direction As a result, when the forward wheels B and D rotate in the forward direction, the movement system rotates counterclockwise.
즉, 상기 이동시스템(1)은 네부분 모서리에 평행하게 사륜식으로 부착되어 있는 전방향 바퀴(100)의 회전방향과, 상기 전방향 바퀴(100)의 회전에 의해 회전되는 로울러(3)의 자전방향에 의해 이동시스템의 방향이 제어된다.That is, the movement system 1 of the roller 3 is rotated by the rotational direction of the omni-directional wheel 100 attached to the four-wheel parallel to the four corners, and the rotation of the omnidirectional wheel 100. The direction of the mobile system is controlled by the rotating direction.
이와 같이 구성된 본 발명은 통로가 좁고 협소한 극한지역에서 점검 및 보수작업을 수행하기 위하여 이들 시설내로 자유로운 이동이 가능하고, 취급하중이 크며, 미끄럼 발생을 최소화함으로써 효율적인 작업 수행이 기대되는 등 산업 전분야에 걸쳐 그 효과가 기대되는 것이다.The present invention configured as described above can be freely moved into these facilities in order to perform inspection and repair work in a narrow and narrow passageway, the handling load is large, and the efficient operation is expected by minimizing slip occurrence. The effect is expected across the field.
Claims (4)
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Cited By (1)
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1994
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