KR101307990B1

KR101307990B1 - 메카넘휠의 조립구조

Info

Publication number: KR101307990B1
Application number: KR1020130081937A
Authority: KR
Inventors: 정진식
Original assignee: 현대엔지니어링(주)
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2013-09-13

Abstract

본 발명은 메카넘휠의 조립구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 결합되는 롤러들의 조립작업 및 롤러의 위치조정이 용이하게 이루어져 작업의 편의성을 높여줄 수 있고, 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 고효율·고기능성의 매카넘휠을 제공할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 원통형 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 45°의 경사를 이루는 롤러(20)들이 장착되어 회전되는 메카넘휠(1)에 있어서, 상기 휠 바디(10)의 외주면 둘레에는 45°의 경사를 이루는 안내홈(11)이 연속 형성되고, 안내홈(11)의 양측에는 가이드홈(12)이 각각 형성되어 롤러(20)의 회전축(22)이 결합되며, 회전축(22)의 양단에 뚫려진 결합공(24)을 관통하여 가이드홈(12)의 바닥에 체결되는 볼트(25)에 의하여 롤러(20)가 안내홈(11)의 내부에 고정되고, 롤러(20) 몸체의 일부는 휠 바디(10)의 외주면 보다 높게 돌출되어 각각 회전될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

메카넘휠의 조립구조{a prefabricatd structure of mecanum wheel}

본 발명은 메카넘휠의 조립구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 결합되는 롤러들의 조립작업 및 롤러의 위치조정이 용이하게 이루어져 작업의 편의성을 높여줄 수 있고, 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 고효율·고기능성의 매카넘휠을 제공할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

일반적으로 메카넘휠은 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 약45°의 각도를 이루는 롤러들이 연속 장착되어 어떠한 방향으로도 움직일 수 있도록 구성된 특수바퀴의 한 종류로 전·후·좌·우·이동 및 제자리회전 등이 가능하여 좁은 공간에서 큰 효과를 나타내는 것으로서 각종 이동대차나 지게차와 같은 특수목적의 차량에 사용된다.

그러나, 메카넘휠은 휠 바디의 둘레를 따라 45°의 각도를 이루도록 연속 장착되는 것이므로 롤러들의 조립작업이 까다롭고 복잡하여 작업의 효율 및 생산성(生産性)을 높여줄 수 없었을 뿐 아니라 타원체(楕圓體)를 이루는 롤러들에서 직경이 가장 큰 정점 부위들이 회전축에서 동일 원주에 위치되도록 조정하는 작업이 어려워 매카넘휠의 조립잡업에 발생되는 불량률이 매우 높게 나타나 롤러들의 조립이 간편하면서도 위치조정이 용이하게 이루어질 수 있는 메카넘휠의 제안이 절실히 요구되었다.

종래에는 등록특허 제10-1012719호 "메카넘 전동 휠체어"(선행기술1)가 제안된 바 있다.

상기 선행기술1은 허브(20)의 둘레를 따라 형성된 결합부(12)들에 "T"형의 지지대(20)가 방사형을 이루어 결합되고, 지지대(20)에 수직으로 세워진 롤러결합부(22)를 관통하는 롤러회전축(40)에는 2개의 롤러유닛(31,32)이 대향 장착되어 베어링(42)들로 지지되어 회전되며, 지지대(20)의 받침대(21)에 세워진 롤러결합부(22)가 45°기울어져 한쌍을 이루는 2개의 롤러유닛(31,32)이 회전축에 대해 경사지게 장착되는 구조이다.

그러나, 선행기술1의 롤러유닛(31,32)은 2개가 한쌍을 이루어 결합된 것이므로 타원체(楕圓體)에서 직경이 가장 큰 정점(頂点) 부위가 공간(空間)을 형성하여 회전축에서 동일선상 원주에 위치되는 정확한 정점(頂点)이 형성되지 않는 것으로서 안정적이 주행(走行)이 이루어지지 않고, 공간을 중심으로 양측 모서리 부위가 쉽게 마모되어 롤러의 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생되었다.

또한, 양측으로 분할된 롤러유닛(31,32)들의 결합작업이 번거롭고 까다로워 상당한 시간이 소요되어 조립작업의 효율을 높여줄 수 없었을 뿐 아니라 매카넘휠의 전체적인 내구성이 약하고 안정적이고 정확한 주행을 이룰 수 없어 정밀이동을 요구하는 이동대차와 같은 특수목적의 차량에는 적합하지 않았다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 결합되는 롤러들의 조립작업 및 롤러들의 위치조정이 용이하게 이루어져 작업의 효율을 높여줄 수 있고, 유동이 발생되지 않는 정밀 주행이 이루어져 고효율·고기능성을 갖는 메카넘휠의 조립구조를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 원통형 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 45°의 경사를 이루는 롤러(20)들이 장착되어 회전되는 메카넘휠(1)에 있어서, 상기 휠 바디(10)의 외주면 둘레에는 45°의 경사를 이루는 안내홈(11)이 연속 형성되고, 안내홈(11)의 양측에는 가이드홈(12)이 각각 형성되어 롤러(20)의 회전축(22)이 결합되며, 회전축(22)의 양단에 뚫려진 결합공(24)을 관통하여 가이드홈(12)의 바닥에 체결되는 볼트(25)에 의하여 롤러(20)가 안내홈(11)의 내부에 고정되고, 롤러(20) 몸체의 일부는 휠 바디(10)의 외주면 보다 높게 돌출되어 각각 회전될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은, 상기 롤러(20)는, 타원형의 몸체로 이루어진 타원체(21)에는 회전축(22)이 관통 결합되어 베어링(26)으로 지지되어 회전되고, 타원체(21)의 외부에는 합성수지 피복층(21a)이 형성되어 지면과 접촉되며, 회전축(22)의 양측에 형성된 나선부(23)에는 조정용 너트체(30)가 나사 결합되어 타원체(21)의 양측 이동이 제어되고, 너트체(30)의 외측을 관통하여 체결되는 렌치볼트(31)에 의하여 너트체(30)가 고정되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 휠 바디(10)의 외주면 안내홈(11)에 형성된 양측 가이드홈(12)에 롤러(20)의 회전축(22)을 결합하여 볼트(25)를 체결하면 롤러(20)의 조립작업이 신속 간편하게 이루어져 조립작업의 효율을 높여줄 수 있을 뿐 아니라 별도의 연결부품을 사용할 필요 없이, 롤러(20)가 휠 바디(10)에 직접 결합되어 일체화되는 것이므로 부품의 수가 감소되어 견고한 결합구조를 이루면서도 가이드홈(12)의 경사를 따라 정확한 45°의 경사를 이루어 롤러(20)가 장착되는 것이므로 정확한 작동을 이루고 안정적인 주행이 이루어지는 고효율의 매카넘휠을 구현할 수 있는 동시에 회전축(22)의 양측 너트체(30)를 회전시켜 타원체(21)의 위치를 조정한 후 렌치볼트(31)를 조여서 고정시키면 타원체(21)의 위치 조정이 신속·간편하게 이루어지는 이점이 있고, 회전축(22)에서 동일선상 원주에 위치되는 정확한 정점(頂点)이 형성되어 매카넘휠(1)의 운행시 롤링(rolling)이 발생되지 않는 안정적이 주행(走行)이 이루어지는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고효율·고기능성의 매카넘휠(1)을 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 매카넘휠의 롤러를 예시한 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 매카넘휠의 롤러를 예시한 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 매카넘휠의 롤러를 예시한 분해사시도,
도 6은 본 발명에 의한 매카넘휠의 롤러를 일부 확대한 사시도.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 원통형으로 형성된 휠 바디(wheel body)의 외주면에는 둘레를 따라 약 45°의 경사를 이루는 롤러(20)들이 장착되어 회전되는 구조이다.

물론, 전술한 구성으로 이루어진 메카넘휠(1)은 이미 알려진 공지의 기술사상이다. 그러나, 본 발명에 있어서 가장 중요한 특징은 상기 휠 바디(10)의 외주면에 안내홈(11)과 가이드홈(12)이 연속 형성되어 간편하게 롤러(20)를 장착하여 조립작업의 효율성을 높여줄 수 있도록 한 것에 있다.

즉, 상기 휠 바디(10)의 외주면 둘레에는 45°의 경사를 이루는 안내홈(11)이 연속 형성되어 있고, 안내홈(11)의 양측에는 가이드홈(12)이 각각 형성되어 있다.

상기 안내홈(11)에는 롤러(20)의 몸체가 결합되고, 양측 가이드홈(12)에는 롤러(20) 양단의 회전축(22)이 결합된다.

상기 회전축(22)의 양단에는 결합공(24)이 뚫려져 있고, 결합공(24)을 관통하는 볼트(25)가 가이드홈(12)의 바닥에 뚫려진 너트공에 체결되어 롤러(20)가 안내홈(11)의 내부에 회전 가능하게 장착된다.

상기 볼트(25)에는 와셔(25a)와 스프링(25b)이 결합되어 회전축(22)이 가이드홈(12)에 견고하게 결합되도록 하고, 진동(振動)에 효과적으로 대처할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 롤러(20) 몸체의 일부는 휠 바디(10)의 외주면 보다 높게 돌출되어 지면과 접촉되어 회전될 수 있도록 구성되어 있다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 휠 바디(10)의 외주면에 형성된 안내홈(11)의 양측 가이드홈(12)에 롤러(20)의 회전축(22)을 결합하여 볼트(25)를 체결하여 조여주면 롤러(20)의 조립작업이 신속 간편하게 이루어져 조립작업의 효율을 높여줄 수 있을 뿐 아니라 별도의 연결부품을 사용할 필요 없이, 롤러(20)가 휠 바디(10)에 직접 결합되어 일체화되는 것이므로 부품의 수가 감소되어 견고한 결합구조를 이루면서도 신속·정확하게 조립작업이 완료되는 동시에 가이드홈(12)의 경사를 따라 정확한 45°의 경사를 이루면서 장착되는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고기능성·고효율의 매카넘휠(1)을 제공할 수 있는 것이다.

한편, 타원형의 몸체로 이루어진 타원체(21)에는 회전축(22)이 관통 결합되어 있고, 회전축(22)의 양측에 결합된 4개의 베어링(26)에 의하여 지지되어 안정적으로 회전되는 구조이다.

상기 타원체(21)의 외부에는 합성수지 피복층(21a)이 형성되어 지면과 부드럽게 접촉면서 회전될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 피복층(21a)은 탄력성과 내구성이 양호한 고분자물질의 합성수지를 사용하였다. 그러나 본 발명에서는 피복층(21a)의 재질에 국한되지는 않는다.

상기 회전축(22)의 양측에는 나선부(23)가 형성되어 있고, 나선부(23)에는 조정용 너트체(30)가 나사 결합되어 타원체(21)를 양측으로 이동하여 조정하면 타원체(21)의 위치를 정확하게 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 너트체(30)의 외측에 뚫려진 너트공(30a)에는 렌치볼트(31)가 관통 체결되어 위치가 조정된 너트체(30)를 회전축(22)에 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 상기 너트체(30)를 회전시키면서 타원체(21)의 위치를 조정하여 회전축(22)에서 동일선상 원주에 위치되는 정확한 정점(頂点)이 형성되도록 한 후 렌치볼트(31)를 조여서 너트체(30)를 고정시키면 타원체(21)의 위치 조정이 신속·간편하게 이루어지고, 정확한 정점(頂点)에 의하여 매카넘휠(1)의 롤링(rolling)이 발생되지 않는 안정적이 주행(走行)이 이루어지는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 매카넘휠 10 : 휠 바디
11 : 안내홈 12 : 가이드홈
20 : 롤러 21 : 타원체
21a : 피복층 22 : 회전축
23 : 나선부 24 : 결합공
25 : 볼트 25a : 와셔
25b : 스프링 26 : 베어링
30 : 너트체 30a : 너트공
31 : 렌치볼트

Claims

원통형 휠 바디(wheel body)의 외주면 둘레를 따라 45°의 경사를 이루는 롤러(20)들이 장착되어 회전되는 메카넘휠(1)에 있어서,
상기 휠 바디(10)의 외주면 둘레에는 45°의 경사를 이루는 안내홈(11)이 연속 형성되고, 안내홈(11)의 양측에는 가이드홈(12)이 각각 형성되어 롤러(20)의 회전축(22)이 결합되며, 회전축(22)의 양단에 뚫려진 결합공(24)을 관통하여 가이드홈(12)의 바닥에 체결되는 볼트(25)에 의하여 롤러(20)가 안내홈(11)의 내부에 고정되고, 롤러(20) 몸체의 일부는 휠 바디(10)의 외주면 보다 돌출되어 각각 회전될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조.
제 1항에 있어서, 상기 롤러(20)는,
타원형의 몸체로 이루어진 타원체(21)에는 회전축(22)이 관통 결합되어 베어링(26)으로 지지되어 회전되고, 타원체(21)의 외부에는 합성수지 피복층(21a)이 형성되어 지면과 접촉되며, 회전축(22)의 양측에 형성된 나선부(23)에는 조정용 너트체(30)가 나사 결합되어 타원체(21)의 양측 이동이 제어되고, 너트체(30)의 외측을 관통하여 체결되는 렌치볼트(31)에 의하여 너트체(30)가 고정되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조.
제 1항에 있어서,
상기 볼트(25)에는 와셔(25a)와 스프링(25b)이 결합되어 회전축(22)이 가이드홈(12)에 견고하게 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 메카넘휠의 조립구조.