KR101133996B1 - 메카넘휠 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 특징에 따르면, 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 메카넘휠에 있어서, 복수 개의 둘레면(116)을 갖는 다각기둥(Polyprism) 형태로 형성되고 중앙에는 상기 구동모터의 구동축이 삽입되며 고정되기 위한 구동축체결공(112)이 형성된 휠허브(111)와, 상기 휠허브(111)의 각 둘레면(116)마다 외측으로 연장된 형태로 일정간격 이격되어 배치되는 두 개의 지지대(115)로 이루어지며, 상기 지지대(115)의 단부에는 상기 구동축체결공(112)의 중심축선(L1)과 일정각도(θ)로 기울어진 중심축선(L2)을 갖는 롤러축체결공(114)이 각각 형성된 복수 개의 휠스포크(113)로 이루어진 휠베이스(110);를 포함하되, 상기 휠베이스(110)는, 상기 휠허브(111)와 휠스포크(113)가 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠이 제공된다.
Description
본 발명은 메카넘휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 메카넘휠에 관한 것이다.
일반적으로 지면을 지지하며 회전하는 바퀴를 통해 이동하는 차량, 휠체어 및 모터사이클 등의 운송장치는, 하나의 회전축 단부에 복수 개의 바퀴가 같은 방향으로 회전하기 때문에, 전후방향이동 또는 선회운동은 가능하지만, 가로방향이동이나 무게중심에 일치하는 회전중심에서 선회반경없는 회전운동은 허용되지 아니하고 사선이동도 거의 불가능하다.
여기서, 도 1에는 종래의 운송장치에 메카넘휠이 장착된 구성이 개시되어 있다. 도 1과 같이, 최근에는 상기 바퀴를 대신하여 메카넘휠이 운송장치에 장착되어 일위치에서 전방향으로 이동이 가능하며 선회반경없이 제자리에서의 회전이 가능하였다.
종래의 메카넘휠의 경우, 하나의 메카넘휠의 둘레에는 휠의 중심축선과 일정각도 기울어진 중심축선을 갖는 다수 개의 롤러가 장착되며, 각각의 메카넘휠이 상대적으로 다른 방향 및 다른 속도로 회전함에 따라 선회반경이 없는 회전운동은 물론 사선이동이 가능하도록 구비되었다.
도 2는 종래의 메카넘휠을 구성하는 각 부분품이 상호 체결된 상태를 나타낸 사시도, 도 3은 종래의 메카넘휠의 중앙을 구성하는 허브와 이 허브의 둘레에 롤러가 끼움결합되는 다수 개의 지지대가 상호 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도, 도 4는 종래의 메카넘휠의 지지대에 롤러회전축 및 롤러가 장착되는 상태를 나타낸 분리사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 메카넘휠은, 메카넘휠의 중앙을 구성하며 모터구동축이 중앙홀에 삽입되어 고정되는 허브(10)와, 상기 허브의 둘레면에 하부면이 나사결합되어 고정되며 상부에는 롤러회전축공(22a)가 형성된 다수 개의 지지대(20) 및, 상기 지지대(20)의 롤러회전축공(22a)에 삽입되어 고정되며 양측부에는 롤러(31,32)가 회전가능하게 장착되는 롤러회전축(40)으로 구성되었다.
여기서, 종래의 메카넘휠의 경우에는, 상기 허브(10)에 지지대(20)가 고정장착됨에 있어서 지지대(20)와 허브(10)에 각각 형성된 볼트공(21a,12a)에 회전삽입되는 볼트(23)에 의해 상기 지지대(20)가 허브(10)의 각 지지대 결합부(12)에 고정장착될 수 있었다. 또한, 상기 지지대(20)에 롤러회전축(40)이 고정장착됨에 있어서 롤러회전축(40)이 지지대(20)의 롤러회전축공(22a)에 삽입되고 지지대(20)의 외부면에서 상기 롤러회전축공(22a)으로 연통되는 볼트공(22b,22c)에 볼트(24)가 삽입되면서 상기 롤러회전축(40)의 외부면을 가압함으로써 롤러회전축(40)이 지지대(20)에 고장장착될 수 있었다.
그러나, 종래의 메카넘휠은 일반적인 바퀴와 같이 회전하면서 둘레면이 지면과 연속적으로 접촉하는 것이 아니라, 각 롤러 간의 빈 간격으로 인해 지면과 비연속적으로 접촉하며 회전하기 때문에 각각의 롤러가 지면에 닿는 순간에 소정의 진동이 발생될 수밖에 없었다.
더욱이, 상술한 바와 같이, 허브(10)와 각 지지대(20), 상기 각 지지대(20)와 롤러회전축(40)은 상호 볼트(23,24)에 의해 끼움결합되거나 지지된 상태로 고정되기 때문에, 상기와 같은 진동에 의해 볼트(23,24)에 의한 체결력이 약화되면서 유격이 발생하여 각 구성품간의 마모 및 손상을 초래하였다.
또한, 허브(10)와 각 지지대(20)가 휠베이스를 형성함에 있어서, 각각 개별부품으로 제조되며, 운송장치의 주행안정성을 위해 허브(10)와 각 지지대(20)는 정해진 외형 수치대로 정밀하게 가공되기 때문에 제조단가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 메카넘휠의 베이스를 형성하는 휠베이스의 제조공정을 간소화할 수 있는 구조로 구성되어 제조단가를 절감할 수 있으며, 상기 휠베이스에 롤러축이 견고하게 장착되어 주행간에 발생하는 진동에도 각 구성품간의 체결력이 약화되지 않는 견고한 구조로 구비된 메카넘휠을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 메카넘휠에 있어서, 복수 개의 둘레면(116)을 갖는 다각기둥(Polyprism) 형태로 형성되고 중앙에는 상기 구동모터의 구동축이 삽입되며 고정되기 위한 구동축체결공(112)이 형성된 휠허브(111)와, 상기 휠허브(111)의 각 둘레면(116)마다 외측으로 연장된 형태로 일정간격 이격되어 배치되는 두 개의 지지대(115)로 이루어지며, 상기 지지대(115)의 단부에는 상기 구동축체결공(112)의 중심축선(L1)과 일정각도(θ)로 기울어진 중심축선(L2)을 갖는 롤러축체결공(114)이 각각 형성된 복수 개의 휠스포크(113)로 이루어진 휠베이스(110);를 포함하되, 상기 휠베이스(110)는, 상기 휠허브(111)와 휠스포크(113)가 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
휠허브와 휠스포크로 이루어지는 휠베이스를 형성함에 있어서, 주물 등의 가공방식으로 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 제조되므로, 종래의 볼트결합에 의해 휠베이스를 제조하는 방식과 비교하여 제조단가를 대폭절감할 수 있음은 물론, 주행간에 발생하는 진동에 의해 휠허브와 휠스포크간의 체결력이 약화되어 유격이 발생하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 휠스포크에 롤러축이 장착됨에 있어서, 롤러축에 형성된 지지환부, 롤러축고정부 및, 록킹와셔에 의해 롤러축이 휠스포크에 견고하게 고정장착되므로, 주행간에 발생하는 진동에 의해 롤러축이 휠스포크의 롤러축체결공으로부터 이탈되지 않는다.
도 1은 종래의 운송장치에 메카넘휠이 장착된 구성을 나타낸 측면도,
도 2는 종래의 메카넘휠을 구성하는 각 부분품이 상호 체결된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 종래의 메카넘휠의 중앙을 구성하는 허브와 이 허브의 둘레에 롤러가 끼움결합되는 다수 개의 지지대가 상호 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 4는 종래의 메카넘휠의 지지대에 롤러회전축 및 롤러가 장착되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠의 구성을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠베이스의 구성을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠의 측면 및, 구동축체결공과 롤러축 체결공의 중심축선을 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축에 롤러부가 장착되어 휠스포크의 롤러축체결공에 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축에 록킹와셔가 끼움결합되는 상태를 나타낸 측면도,
도 10는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러부에 롤러축고정부가 회전결합되는 상태를 나타낸 측면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 록킹와셔의 고정편이 절곡되며 롤러축고정부의 고정편지지홈에 끼움결합되어 롤러축고정부가 롤러축의 둘레에서 회전되지 않고 고정되는 구성을 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠스포크에 롤러축 및 롤러부가 장착된 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 2는 종래의 메카넘휠을 구성하는 각 부분품이 상호 체결된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 종래의 메카넘휠의 중앙을 구성하는 허브와 이 허브의 둘레에 롤러가 끼움결합되는 다수 개의 지지대가 상호 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 4는 종래의 메카넘휠의 지지대에 롤러회전축 및 롤러가 장착되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠의 구성을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠베이스의 구성을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠의 측면 및, 구동축체결공과 롤러축 체결공의 중심축선을 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축에 롤러부가 장착되어 휠스포크의 롤러축체결공에 체결되는 상태를 나타낸 분리사시도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축에 록킹와셔가 끼움결합되는 상태를 나타낸 측면도,
도 10는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러부에 롤러축고정부가 회전결합되는 상태를 나타낸 측면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 록킹와셔의 고정편이 절곡되며 롤러축고정부의 고정편지지홈에 끼움결합되어 롤러축고정부가 롤러축의 둘레에서 회전되지 않고 고정되는 구성을 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠스포크에 롤러축 및 롤러부가 장착된 구성을 나타낸 측단면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠은, 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 장치로서, 도 5 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 휠베이스(110), 롤러축(120), 롤러축고정부(130) 및, 롤러부(140)를 포함하여 구비된다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠베이스(110)는, 메카넘휠의 베이스를 이루며 상기 구동모터의 구동축과 함께 회전하여 메카넘휠을 회전시키는 구성요소로서, 복수 개의 둘레면(116)을 갖는 다각기둥(Polyprism) 형태로 형성되고, 중앙에는 상기 구동모터의 구동축이 삽입되며 고정되기 위한 구동축체결공(112)이 형성된 휠허브(111)와, 상기 휠허브(111)의 각 둘레면(116)마다 외측으로 연장된 형태로 일정간격 이격되어 배치되는 두 개의 지지대(115)로 이루어지며, 상기 지지대(115)의 단부에는 상기 구동축체결공(112)의 중심축선(L1)과 일정각도(θ)로 기울어진 중심축선(L2)을 갖는 롤러축체결공(114)이 각각 형성된 복수 개의 휠스포크(113)로 이루어진다.
여기서, 상기 휠베이스(110)에 휠허브(111)와 휠스포크(113)를 형성함에 있어서, 상기 휠허브(111)와 휠스포크(113)는 주물 등의 가공방식으로 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 제조되어 휠베이스(110)를 형성하는 것이 바람직하며, 이로 인해 운송장치의 주행간에 발생하는 진동에 의해 휠허브(111)와 휠스포크(113)의 체결력이 약화되어 유격이 발생하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 휠베이스(110)와 대칭되는 내부형상을 갖는 형틀에 용융된 재료를 넣는 주물방식으로 휠베이스(110)의 대략적인 외부형상을 형성하고, 밀링 등의 절삭가공을 통해 구동축체결공(112) 및 롤러축체결공(114)을 천공하거나 지지대(115)의 구체적인 형상을 가공할 수 있다. 상기 휠베이스(110)를 형성하는 재질은 운송장치의 무게 및 메카넘휠의 내구성을 고려하여 소정의 강성을 갖는 금속 또는 합성수지 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구동축체결공(112)의 중심축선(L1)과 롤러축 체결공(114)의 각 중심축선(L2)은 상호 일정각도(θ)로 기울어진 상태로 형성되는데, 보다 바람직하게 상기 일정각도(θ)은 운송장치의 전진성 및 회전성을 고려하여 45도로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 휠허브(111)의 둘레면(116)은, 휠허브(111)의 외부면에서 각이진 모서리를 기준으로 구분되는 일정영역으로, 하나의 둘레면(116)에는 하나의 휠스포크(113)가 장착된다. 상기 둘레면(116)은 휠베이스(110)에 장착되는 롤러부(140)의 개수와 동일한 개수로 휠허브(111)에 형성되는데, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 휠베이스(110)에 6개의 롤러부(140)가 장착될 경우 상기 휠허브(111)는 6각 기둥 형태로 형성되어 6개의 둘레면(116)을 갖게 된다. 이 밖에 장착되는 롤러부(140)의 개수에 따라 8개 또는 12개 등 다양한 개수로도 구비될 수 있음은 물론이다.
더불어, 하나의 둘레면(116)에 배치되는 두 개의 지지대(115)의 사이에는 후술되는 롤러부(140)의 메인롤러유닛(141a)이 롤러축(120)에 삽입되어 배치되므로, 상기 두 개의 지지대(115)가 상호 이격된 일정간격은 상기 메인롤러유닛(141a)의 길이에 따라 정해진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축(120)은, 상기 휠스포크(113)의 두 지지대(115)에 양측이 각각 지지되도록 각 롤러축체결공(114)에 삽입되어 체결되어, 중앙부 및 양측부에 장착되는 롤러부(140)가 회전가능하게 지지하는 구성요소로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 롤러축(120)의 양측에는 두 개의 지지대(115)에 각각 삽입되어 지지되는 지지대체결부(125)가 형성되고, 상기 롤러축(120)상에서 각 지지대체결부(125)의 내측 위치에는 상기 롤러축(120)의 둘레를 따라 일정두께로 돌출되어 상기 롤러축(120)이 롤러축체결공(114)에 삽입된 상태에서 각 지지대(115)의 내측면에 각각 지지되는 고리형태의 지지환부(121)가 배치된다.
여기서, 상기 지지대체결부(125)의 내측과 외측, 그리고 지지대(115)의 내측면과 외측면을 구분함에 있어서, 지지대체결부(125) 또는 지지대(115)가 형성된 위치를 기준으로 롤러축(120)의 중앙을 향하는 방향은 내측 또는 내측면이며 그 반대로 외부를 향하는 방향은 외측 또는 외측면인 것으로 정의하기로 한다.
또한, 도면에는 상기 지지대체결부(125)의 형상이 원형상인 것을 예시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며 상기 지지대(115)의 롤러축체결공(114)에 삽입되었을 때 회전되지 않도록 삼각, 사각 등의 다각형상을 가질 수 있음은 물론이다. 이때, 상기 롤러축체결공(114)의 내부형상은 상기 지지대체결부(125)와 치합되도록 대응되는 형상으로 형성된다.
더불어, 상기 롤러축(120)에는 롤러부(140)가 회전가능하게 삽입장착되는데, 상기 롤러부(140)는, 두 지지환부(121)의 사이에 배치되어 롤러축(120)에 삽입되는 베어링(142a)에 지지되어 회전가능하게 장착되는 메인롤러유닛(141a)과, 상기 롤러축(120)상에서 상기 두 지지환부(121)의 외측방향에 배치되어 롤러축(120)에 삽입되는 베어링(142b)에 지지되어 회전가능하게 장착되는 두 개의 보조롤러유닛(141b)을 포함하여 구비된다. 상기 롤러축(120)의 양단부에는 삽입된 보조롤러유닛(141b)가 이탈되지 않도록 고정시키는 고정나사(146a,146b)가 회전결합되기 위한 나사홈이 형성된다.
여기서, 상기 메인롤러유닛(141a)과 보조롤러유닛(141b)이 롤러축(120)의 중앙과 양측에 각각 삽입된 상태에서 상기 보조롤러유닛(141b)의 양단에는 고정나사(146b)가 삽입되어 외부로 이탈되는 것이 방지되는데, 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이 이를 위해 보조롤러유닛(141b)의 단부에는 상기 고정나사(146b)와 마찰에 의해 회전력이 감소되지 않도록 부싱(144b) 및 와셔(145b)가 장착될 수 있다.
그리고, 상기 롤러축(120)상에서 각 지지대체결부(125)의 내측 위치에는 상기 롤러축(120)의 둘레를 따라 일정두께로 돌출되어 상기 롤러축(120)이 롤러축체결공(114)에 삽입된 상태에서 상기 각 지지대(115)의 내측면에 각각 지지되는 고리형태의 지지환부(121)가 배치된다.
상기 지지환부(121)는, 두 지지환부(121)의 사이에 삽입되는 메인롤러유닛(141a)의 장착되는 위치를 지정함과 동시에, 상기 지지대(115)의 내측면에 끼움결합되어 롤러축(120)이 휠스포크(113)상에서 수평방향으로 이동하지 않도록 고정시키는 기능을 수행한다.
여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 롤러축(120)상에서 상기 지지환부(121)이 배치된 위치에는 롤러축(120)의 둘레를 따라 나사산부a(126)가 형성되고, 상기 지지환부(121)의 중앙에 상기 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(121a)가 형성되며 상기 롤러축삽입공(121a)의 내경에는 상기 나사산부a(126)와 치합되는 나사산(121b)이 형성되어, 상기 나사산부a(126)에 회전결합되면서 상기 각 지지대(115)의 내측면에 지지도록 구비될 수 있다.
이로 인해, 제조공차 또는 마모 등의 이유로 지지대(115)의 내측면과 지지환부(121) 사이에 유격이 발생하게 될 경우, 상기 나사산부a(126)에 회전결합된 지지환부(121)를 각 지지대(115)의 내측면 방향으로 더욱 회전시킴으로써 두 지지환부(121) 간의 이격거리를 늘림으로써 롤러축(120)을 휠스포크(113) 상에 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 지지대(115)의 롤러축체결공(114)이 원형으로 형성될 경우, 롤러축(120)이 지지대(115)의 롤러축체결공(114)에 삽입되는 과정에서 삽입되는 방향의 지지환부(121)의 측부가 롤러축체결공(114)의 둘레에 걸리게 되어 삽입이 불가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠에서는 도면에 도시된 바와 같이 휠스포크(113)의 각 지지대(115)에 형성된 롤러축체결공(114)은, 상기 롤러축(120)의 두 지지대체결부(125)가 휠스포크(113)의 두 지지대(115)에 동시에 삽입될 수 있도록, 일측으로 개구된 'U'자 형상으로 형성될 수 있다. 이로 인해, 지지환부(121)가 롤러축체결공(114)의 둘레에 걸리는 일이 없이 용이하게 롤러축(120)을 롤러축체결공(114)에 삽입할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러축고정부(130)는, 메카넘휠의 주행중에 발생하는 진동에 의해 휠스포크(113)의 롤러축체결공(114)에 끼움결합된 롤러축(120)이 풀리면서 이탈되지 않도록 상기 롤러축(120)을 휠스포크(113)상에 고정시키는 구성요소로서, 상기 롤러축(120)상에서 각 지지대체결부(125)의 외측 위치에는 상기 롤러축(120)의 둘레를 따라 나사산부b(123)가 형성되는데, 상기 롤러축고정부(130)의 중앙에는 상기 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(131)이 형성되며, 상기 롤러축삽입공(131)의 내경에는 나사산부b(123)의 나사산사산부(123)의 나사산(122)과 치합되는 나사산(132)이 형성된다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 나사산부b(123)는 두 지지대체결부(125)의 외측 위치에 형성되어, 상기 롤러축(120)이 휠스포크(113)의 롤러축체결공(114)에 체결된 상태에서 상기 나사산부b(123)가 롤러축체결공(114)의 외측으로 노출되는데, 상기 롤러축고정부(130)는, 롤러축(120)에 삽입되며 노출된 나사산부b(123)에 회전결합되어 상기 지지대(115)의 외측면에 지지되면서 롤러축(120)과 휠스포크(113)의 체결상태를 고정시키는 기능을 수행한다. 즉, 지지대(115)는 지지환부(121)과 롤러축고정부(130)에 의해 내측면과 외측면이 동시에 가압되며 압박되므로 상기 롤러축(120)이 휠스포크(113) 상에 견고하게 장착될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 휠스포크(113)와 롤러축(120) 및 롤러축고정부(130)는 상호 나사산에 의한 나사결합으로 고정되기 때문에 메카넘휠을 장시간 주행시키거나 외부로부터 강한 충격을 지속적으로 받게 되면 상기 나사결합이 약화될 수도 있다.
이를 위해, 상기 나사산부b(123)의 일측에는 롤러축(120)의 길이방향으로 일정 두께의 돌기삽입홈(124)이 형성되고, 롤러축고정부(130)의 외경에는 일정간격 이격된 복수 개의 고정편지지홈(133)이 형성됨과 동시에, 롤러축고정부(130)와 지지대(115)의 외측면 사이에는, 링 형상으로 형성되어 중앙에는 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(135)이 형성되고, 외경에는 상기 고정편지지홈(133)과 대응되는 두께를 갖는 고정편(136)이 방사형으로 복수 개가 형성되며, 상기 롤러축삽입공(135)의 내경에는 나사산부b(123)의 돌기삽입홈(124)에 삽입되는 고정돌기(137)가 형성된 록킹와셔(134)가 배치된다.
따라서, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 록킹와셔(134)는, 고정돌기(137)가 나사산부b(123)의 돌기삽입홈(124)에 삽입되는 방향으로 지지대(115)의 외측면에 지지되도록 롤러축(120)에 삽입되어 롤러축(120)의 둘레에서 회전되지 않고 고정되며, 상기 롤러축고정부(130)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 록킹와셔(134)가 롤러축(120)에 삽입된 상태에서 상기 록킹와셔(134)에 밀착되도록 상기 롤러축(120)의 나사산부b(123)에 회전결합되며, 도 11에 도시된 바와 같이 록킹와셔(134)의 고정편(136)이 롤러축고정부(130) 방향으로 절곡되며 상기 고정편지지홈(133)에 끼움결합되어 나사산부(123)의 둘레에서 회전되지 않고 고정되도록 장착될 수 있다.
여기서, 상기 롤러축고정부(130)는 도 10 및 도 11과 같이 롤러축(120)의 나사산부b(123)에 회전삽입됨에 있어서, 나사산 피치의 크기, 록킹와셔(134) 및 롤러축고정부(130)의 두께에 따라 나사산부b(123)에 삽입되는 회전수가 달라질 수 있으나, 상기 록킹와셔(134)에 형성된 고정편(136)은 그 둘레를 따라 다수 개가 방사형으로 형성되기 때문에 상기 롤러축고정부(130)가 나사산부b(123)의 나사산에 최대한 삽입되도록 회전된 상태에서 다수 개의 고정편(136) 중 롤러축고정부(130)에 형성된 고정편지지홈(133)과 대응되는 위치에 형성된 임의의 고정편(136a)이 절곡되며 고정편지지홈(133)에 끼움결합될 수 있다.
이로 인해, 회전결합된 롤러축고정부(130)는, 롤러축(120) 상에 회전되지 않게 고정결합된 록킹와셔(134)의 고정편(136)에 의해 상기 록킹와셔(134)와 함께 회전되지 않도록 고정시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘휠의 각 구성 및 기능에 의해 , 휠스포크(113)에 롤러축(120)이 장착됨에 있어서 롤러축(120)에 형성된 지지환부(121), 롤러축고정부(130) 및 록킹와셔(134)에 의해 롤러축(120)이 휠스포크(113)에 견고하게 고정장착되므로, 장시간 주행간에 발생하는 진동 또는 강한 외부충격에 의해 롤러축(120)에 휠스포크(113)의 롤러축체결공(114)로부터 이탈되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110...휠베이스 111...휠허브
113...휠스포크 114...롤러축체결공
115...지지대 120...롤러축
121...지지환부 123...나사산부b
130...롤러축고정부 134...록킹와셔
140...롤러부 141a...메인롤러유닛
141b...보조롤러유닛
113...휠스포크 114...롤러축체결공
115...지지대 120...롤러축
121...지지환부 123...나사산부b
130...롤러축고정부 134...록킹와셔
140...롤러부 141a...메인롤러유닛
141b...보조롤러유닛
Claims (8)
- 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 메카넘휠에 있어서,
복수 개의 둘레면(116)을 갖는 다각기둥(Polyprism) 형태로 형성되고 중앙에는 상기 구동모터의 구동축이 삽입되며 고정되기 위한 구동축체결공(112)이 형성된 휠허브(111)와, 상기 휠허브(111)의 각 둘레면(116)마다 외측으로 연장된 형태로 일정간격 이격되어 배치되는 두 개의 지지대(115)로 이루어지며, 상기 지지대(115)의 단부에는 상기 구동축체결공(112)의 중심축선(L1)과 일정각도(θ)로 기울어진 중심축선(L2)을 갖는 롤러축체결공(114)이 각각 형성된 복수 개의 휠스포크(113)로 이루어진 휠베이스(110);를 포함하되,
상기 휠베이스(110)는, 상기 휠허브(111)와 휠스포크(113)가 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 형성되고,
상기 두 개의 지지대(115)에 양측부가 각각 지지되도록 각 롤러축체결공(114)에 삽입되어 체결되는 롤러축(120);을 더 포함하되,
상기 롤러축(120)의 양측에는 두 개의 지지대(115)에 각각 삽입되어 지지되는 지지대체결부(125)가 형성되고,
상기 롤러축(120)상에서 각 지지대체결부(125)의 내측 위치에는 상기 롤러축(120)의 둘레를 따라 일정두께로 돌출되어 상기 롤러축(120)이 롤러축체결공(114)에 삽입된 상태에서 각 지지대(115)의 내측면에 각각 지지되는 고리형태의 지지환부(121)가 배치되고,
상기 롤러축(120)상에서 상기 지지환부(121)가 배치된 위치에는 롤러축(120)의 둘레를 따라 나사산부a(126)가 형성되고,
상기 지지환부(121)는, 중앙에 상기 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(121a)가 형성되며, 상기 롤러축삽입공(121a)의 내경에는 상기 나사산부a(126)와 치합되는 나사산(121b)이 형성되어, 상기 나사산부a(126)에 회전결합되면서 상기 각 지지대(115)의 내측면에 지지되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 롤러축(120)상에서 각 지지대체결부(125)의 외측 위치에는 상기 롤러축(120)의 둘레를 따라 나사산부b(123)가 형성되고,
중앙에는 상기 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(131)이 형성되며, 상기 롤러축삽입공(131)의 내경에는 상기 나사산부b(123)와 치합되는 나사산(132)이 형성된 롤러축고정부(130);를 더 포함하되,
상기 지지환부(121)가 각 지지대(115)의 내측면에 지지되도록 상기 롤러축(120)이 롤러축체결공(114)에 삽입된 상태에서, 상기 롤러축고정부(130)가 각 나사산부b(123)에 회전결합되면서 상기 각 지지대(115)의 외측면에 지지되어, 상기 롤러축(120)이 휠스포크(113)에 삽입된 상태로 고정결합되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
- 제 4항에 있어서,
상기 나사산부b(123)의 일측에는 상기 롤러축(120)의 길이방향으로 일정 두께의 돌기삽입홈(124)이 형성되고,
상기 롤러축고정부(130)의 외경에는, 일정간격 이격되어 복수 개의 고정편지지홈(133)이 형성되며,
상기 롤러축고정부(130)와 롤러축체결공(114)의 외측면 사이에는, 링 형상으로 형성되어 중앙에는 상기 롤러축(120)에 삽입되기 위한 롤러축삽입공(135)이 형성되고 외경에는 상기 고정편지지홈(133)과 대응되는 두께를 갖는 고정편(136)이 방사형으로 복수 개가 형성되며 상기 롤러축삽입공(135)의 내경에는 상기 나사산부b(123)의 돌기삽입홈(124)에 삽입되는 고정돌기(137)가 절곡 또는 돌출 형성된 록킹와셔(134)가 배치되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
- 제 5항에 있어서,
상기 록킹와셔(134)는, 상기 고정돌기(137)가 상기 나사산부b(123)의 돌기삽입홈(124)에 삽입되는 방향으로 각 지지대(115)의 타측면에 지지되도록 롤러축(120)에 삽입되어 상기 롤러축(120)의 둘레에서 회전되지 않고 고정되며,
상기 롤러축고정부(130)는, 상기 록킹와셔(134)가 롤러축(120)에 삽입된 상태에서 상기 록킹와셔(134)에 밀착되도록 상기 롤러축(120)의 나사산부b(123)에 회전결합되며 상기 록킹와셔(134)의 고정편(136)이 롤러축고정부(130) 방향으로 절곡되며 상기 고정편지지홈(133)에 끼움결합되어 상기 나사산부(123)의 둘레에서 회전되지 않고 고정되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
- 제 1항에 있어서,
상기 휠스포크(113)의 각 지지대(115)에 형성된 롤러축체결공(114)은, 일측으로 개구된 'U'자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
- 제 1항에 있어서,
상기 롤러축(120)에 회전가능하게 삽입장착되는 롤러부(140)를 더 포함하되,
상기 롤러부(140)는, 두 지지환부(121)의 사이에 배치되어 롤러축(120)에 삽입되는 베어링(142a)에 지지되어 회전가능하게 장착되는 메인롤러유닛(141a)과, 상기 롤러축(120)상에서 상기 두 지지환부(121)의 각 외측방향에 배치되어 롤러축(120)에 삽입되는 베어링(142b)에 지지되어 회전가능하게 장착되는 두 개의 보조롤러유닛(141b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메카넘휠.
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|---|---|
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101467081B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-12-01 | 경북대학교 산학협력단 | 메카넘 휠 |
| CN106427387A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-02-22 | 旗瀚科技有限公司 | 一种由轮毂电机驱动的一体式麦克纳姆轮 |
| KR101803533B1 (ko) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 목포대학교 산학협력단 | 진동 저감형 메카넘 바퀴 및 그 제작 방법 |
| CN108482008A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-09-04 | 东莞理工学院 | 一种新型重载麦克纳姆轮 |
| CN110116579A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 纳博特斯克有限公司 | 轮子及其组装方法 |
| US20190389265A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | Southwest Research Institute | Movement System for an Omnidirectional vehicle |
| CN111846018A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-30 | 浙江大学 | 一种医用智能送药小车 |
| KR20210067377A (ko) | 2019-11-29 | 2021-06-08 | 주식회사 알파로보틱스 | 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠 |
| KR20210126945A (ko) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 주식회사 로보로보 | 메카넘 휠 |
| US11453237B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-09-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Omni-directional wheel and moving device including the same |
| KR20230126162A (ko) | 2022-02-22 | 2023-08-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 무인 이동 차량 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340065B1 (en) * | 2000-04-14 | 2002-01-22 | Airtrax Corporation | Low vibration omni-directional wheel |
| JP2005067334A (ja) | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Hideki Nemoto | 全方向移動用車輪およびこれに使用されるフレキシブルタイヤ |
| KR20100038861A (ko) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | (주)스맥 | 전방향 바퀴 |
| KR101012719B1 (ko) * | 2010-01-15 | 2011-02-09 | (주)엔티렉스 | 메카넘 전동 휠체어 |
-
2011
- 2011-11-09 KR KR1020110116590A patent/KR101133996B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6340065B1 (en) * | 2000-04-14 | 2002-01-22 | Airtrax Corporation | Low vibration omni-directional wheel |
| JP2005067334A (ja) | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Hideki Nemoto | 全方向移動用車輪およびこれに使用されるフレキシブルタイヤ |
| KR20100038861A (ko) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | (주)스맥 | 전방향 바퀴 |
| KR101012719B1 (ko) * | 2010-01-15 | 2011-02-09 | (주)엔티렉스 | 메카넘 전동 휠체어 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101467081B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-12-01 | 경북대학교 산학협력단 | 메카넘 휠 |
| KR101803533B1 (ko) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 목포대학교 산학협력단 | 진동 저감형 메카넘 바퀴 및 그 제작 방법 |
| CN106427387A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-02-22 | 旗瀚科技有限公司 | 一种由轮毂电机驱动的一体式麦克纳姆轮 |
| CN110116579A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 纳博特斯克有限公司 | 轮子及其组装方法 |
| US10696115B2 (en) * | 2018-06-22 | 2020-06-30 | Southwest Research Institute | Movement system for an omnidirectional vehicle |
| US20190389265A1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | Southwest Research Institute | Movement System for an Omnidirectional vehicle |
| CN108482008A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-09-04 | 东莞理工学院 | 一种新型重载麦克纳姆轮 |
| US11453237B2 (en) | 2018-11-14 | 2022-09-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Omni-directional wheel and moving device including the same |
| KR20210067377A (ko) | 2019-11-29 | 2021-06-08 | 주식회사 알파로보틱스 | 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠 |
| KR20210126945A (ko) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | 주식회사 로보로보 | 메카넘 휠 |
| KR102399822B1 (ko) * | 2020-04-13 | 2022-05-20 | 주식회사 로보로보 | 메카넘 휠 |
| CN111846018A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-30 | 浙江大学 | 一种医用智能送药小车 |
| KR20230126162A (ko) | 2022-02-22 | 2023-08-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 무인 이동 차량 |
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