KR101380249B1 - 조립식 바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사출 성형이 가능한 플라스틱 소재를 이용하되 바퀴의 중심을 기준으로 하여 방사형태로 다수의 바퀴 부품들을 조립하여 완성되는 기술로서 바퀴의 강성 유지를 위하여 바퀴 중심부를 결속시킬 수 있는 결속수단을 구비함으로써 단위 시간당 생산성을 극대화할 수 있는 조립식 바퀴 구조물이다. 본 발명에서 제시되는 기술은 지게차 등의 산업용 차량 바퀴 뿐만 아니라 기타 완구 산업, 일반적인 수송 차량 등에도 충분히 적용가능하다.

Description

조립식 바퀴{Fabricated wheel}

본 발명은 바퀴를 이루는 구성요소들을 각각 결합하여 하나의 바퀴 완성체를 제작하는 기술 분야에 속한다.

본 발명은 주로 산업용 지게차(fork lift) 등에 사용되는 바퀴에 관한 것이다. 도 9에서 도시된 바와 같이 종래의 지게차용 바퀴는 주로 고무를 주 재료로 사용하여 각종 첨가물을 섞어서 성형하게 된다.

이러한 고무 재질의 바퀴는 고무라는 재질의 특성으로 인해 성형 과정이 매우 어려워 불량품 제조비율이 매우 높아 원가 상승, 제조기간의 연장 및 제조 설비의 복잡성 등의 문제가 있다는 것은 주지의 사실이다. 이러한 상황하에서도 이를 개선할 수 있는 획기적인 기술은 제시되지 못하고 있는 상황이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 고무 재질의 바퀴 성형에 따른 문제점을 개선함과 동시에 제작 시간을 획기적으로 줄이고 불량제품이 거의 나오자 않는 조립식 바퀴 구조물을 제시한다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 그 해결과제는 다음과 같다.

첫째, 고무 재료가 아닌 사출 성형이 가능한 플라스틱 소재를 이용하되 바퀴의 중심을 기준으로 하여 방사형태로 다수의 바퀴 부품들을 조립하여 완성되는 기술을 제시한다.

둘째, 바퀴의 강성 유지를 위하여 바퀴 중심부를 결속시킬 수 있는 결속수단을 구비한 바퀴 구조물을 제시하고자 한다.

세째, 단위 시간당 생산성을 극대화할 수 있는 조립식의 바퀴 구조물을 제시하고자 한다.

본 발명에서 제시되는 기술은 지게차 등의 산업용 차량 바퀴 뿐만 아니라 기타 완구 산업, 일반적인 수송 차량 등 그 적용 범위에 제한되지 않음은 물론이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.

즉 바퀴 형태를 이루는 구성요소들은 각각 부채꼴 형상들의 단위 구성요소, 즉 바퀴단위부재들이 상호 결합되어진다. 플랜지 장착부위(A부위)에는 플랜지가 결합되어 바퀴를 이룬다. 바퀴중간단면(310) 안쪽 방향(원 중심 방향)에는 바퀴단위부재들을 상호 결속시키는 결속수단(200)이 형성되어져 있다. 결속수단은 링 형태로 형성됨이 바람직하며, 그 소재는 한정되지 않으나 장력에 매우 강한 재료이어야만 후프스트레스(hoop stress)를 견딜 수 있다. 바퀴단위부재(110,111,112)들은 측면에서 볼 때 폭이 좁은 부채꼴 형상으로 형성되어 전체적인 바퀴형태를 이루게 된다. 바퀴단위부재들의 결합은 일측으로 돌출된 여러개의 돌기인 결합돌기 (10,20,30,40,50,60,70)들이며, 결합돌기들은 이웃하는 다른 바퀴단위부재의 결합돌기 장착부(11,21,31,41,51,61,71)에 삽입되고, 결합돌기들을 결합돌기 장착부에 삽입시 흔들림이 최소화되도록 상호 대응된 크기로 형성되어야 한다. 결합돌기의 형태는 결합돌기 후면폭(w1)이 결합돌기 전면폭(w2) 이상이며 결합돌기 후면높이(b)는 결합돌기 전면높이(a) 이하인 것이 조립을 위하여 바람직하다. 각각의 결합돌기들의 형태와 크기는 다소 변형 적용될 수 있다.

기타 상세한 발명의 구조 및 기능의 설명은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명키로 한다.

본 발명으로부터 발휘되는 효과로는 고무 재료가 아닌 사출 성형이 가능한 플라스틱 소재를 이용하되 바퀴의 중심을 기준으로 하여 방사형태로 다수의 바퀴 부품들을 조립하여 완성되므로 각 부품들이 매우 단순하고 기존의 바퀴 생산 공정에 따른 설비들이 불필요하며, 단위시간당 생산 속도가 월등하고 불량품이 거의 생산되지 않는다.

둘째, 바퀴의 강성 유지를 위하여 바퀴 중심부를 결속시킬 수 있는 결속수단을 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

세째, 기존 차량 바퀴에 주재료로 사용되는 고무 및 성형 과정의 각종 첨가물을 사용하지 않아도 되고 되므로 환경보호 차원에서도 매우 우수한 제품에 해당한다.

네째, 본 발명에서 제시되는 기술은 지게차 등의 산업용 차량 바퀴 뿐만 아니라 기타 완구 산업, 일반적인 수송 차량 등 그 적용 범위에 제한되지 않아 산업전반에 걸친 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다.

도 1은 본 발명의 바퀴단위 부재들이 상호 결합되어 있는 상태도,
도 2는 도 1의 바퀴대칭선(300)을 따라 절단한 도면,
도 3은 도 1의 중심부에 장착되기 위한 플랜지의 사시도,
도 4는 바퀴단위 부재의 전면을 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 반대편에서 관찰한 사시도,
도 6은 링 형태의 결속수단(200)의 사시도,
도 7은 도 6의 D 부분을 확대한 일부 사시도,
도 8은 바퀴단위부재(2개)에 형성된, 결속수단 가이드돌기(115)를 통해 결속수단을 통과시켜 상호 결합한 상태도,
도 9는 종래의 지게차 바퀴를 도시한 사진이다.

이하 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며 청구항에 기재된 발명의 권리범위와 균등 범위에 모두 미친다는 것을 미리 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 바퀴단위 부재들이 상호 결합되어 있는 상태도, 도 2는 도 1의 바퀴대칭선(300)을 따라 절단한 도면, 도 3은 도 1의 중심부에 장착되기 위한 플랜지의 사시도, 도 4는 바퀴단위 부재의 전면을 도시한 사시도, 도 5는 도 4의 반대편에서 관찰한 사시도, 도 6은 링 형태의 결속수단(200)의 사시도, 도 7은 도 6의 D 부분을 확대한 일부 사시도, 도 8은 바퀴단위부재(2개)에 형성된, 결속수단 가이드돌기(115)를 통해 결속수단을 통과시켜 상호 결합한 상태도이다.

도 1 내지 도 8 이외에도 바퀴에 필요한 각종 부품들은 통상적인 수단을 상호하므로 상세 설명을 생략하고 본 발명의 특징 위주로 설명한다.

먼저 도 1을 참조하면 외관상 통상적인 바퀴와 유사하게 보일지라도 바퀴 형태를 이루는 구성요소들은 각각 측면에서 보아, 부채꼴 형상들로 형성된 단위 구성요소, 즉 바퀴단위부재(110,111,112)들이 상호 결합되어진 것이다.

보다 정확하게는 각 바퀴단위부재의 측면 형상은, 부채꼴 형상에서 내측부위가 작은 원에 의해서 잘린 형태로 형성된다.(도1, 도 8 참조)

도 1의 구조물 중 플랜지 장착부위(A부위)에는 도 3과 같은 플랜지가 결합되어진다. 플랜지의 구성 및 기능은 통상적인 경우와 동일하여 상세 설명을 생략한다.

도 1의 바퀴대칭선을 따라서 절단한 것이 도 2에 해당되는데 바퀴중간단면(310) 안쪽 방향(원 중심 방향)에는 바퀴단위부재들을 상호 결속시키는 결속수단(200)이 형성되어져 있다. 결속수단은 링 형태로 형성됨이 바람직하며, 그 소재는 한정되지 않으나 장력에 매우 강한 재료이어야만 후프스트레스(hoop stress)를 견딜 수 있을 것이다.

바퀴단위부재(110,111,112)들은 모두 같은 크기와 형상으로 제작됨이 바람직할 것이며, 측면에서 볼 때 폭이 좁은 부채꼴 형상으로 형성되어 상호 결합시 도 1과 같은 전체적인 바퀴형태를 이루게 된다. 다만, 바퀴단위부재들의 크기(측면에서 볼때 기준으로는 두께)는 각기 달리하여 상호 결속되는 경우도 있을 수 있다.

바퀴단위부재(110)의 자세한 구조는 도 4, 도 5에 도시되고 있는데 상측부는 바퀴 바깥쪽에 해당되고 , 하측부는 바퀴의 중심부 쪽에 해당한다.

바퀴단위부재들의 결합은 일측으로 돌출된 여러개의 돌기인 결합돌기(10,20,30,40,50,60,70)들에 해당한다. 이러한 결합돌기의 뒷면은 도 5에서 파악된다. 즉 도 4의 돌기들은 이웃하는 다른 바퀴단위부재의 뒷면에 형성된 결합돌기 장착부(11,21,31,41,51,61,71)에 삽입된다. 결합돌기들을 결합돌기 장착부에 삽입시 흔들림이 최소화하도록 상호 대응된 크기로 형성되어야 함은 물론이다.

상기 결합돌기의 크기와 개수는 특정하게 한정되지 않으며 조절할 수 있음은 물론이다.

도 4를 참조하면 결합돌기의 형태는 결합돌기 후면폭(w1)이 결합돌기 전면폭(w2) 이상이며 결합돌기 후면높이(b)는 결합돌기 전면높이(a) 이하인 것이 조립을 위하여 바람직하다.

각각의 결합돌기들의 형태와 크기는 다소 변형 적용될 수 있다.

한편, 바퀴단위부재들(110,111,112)들을 상호 결속한 상태에서는 외력에 대하여 저항력이 부족하므로, 이들을 상호 단단히 결속시키기 위한 수단이 필요한데, 결속수단 가이드 구멍(116)을 통하여 링 형상의 결속수단(200)이 관통됨으로써 이러한 기능이 발휘된다. 물론 결속수단 가이드구멍(116) 외측으로 결속수단가이드돌기(115)가 형성되어도 좋다. 결속수단가이드구멍의 크기는 결속수단(200)을 삽입하였을 때 움직임이 최소화되도록 결속수단의 폭(h) 및 두께(t)가 선정되어야 할 것이다.

결속수단의 단부를 이어주는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 그 한가지 예로서 도 6 및 도 7과 같이 결속수단의 단부는 결속수단 단부돌기(210,211) 및 그에 대응한 결속수단 단부홈(212,213)이 형성되어져 단부끼리 단단히 결속될 수 있다. 물론 그 외에도 당업자 수준에서 결속수단의 단부 연결방법은 다양하게 변형 적용가능하며, 굳이 그 방법을 한정짓지는 않는다.

도 8에서는 상호 결합된 이웃한 두개의 바퀴단위부재 및 링 형상의 결속수단이 상기 바퀴단위부재의 결속수단 가이드 구멍(116)에 삽입된 상태를 도시하고 있다. 다른 바퀴단위부재들은 도 8의 바퀴단위부재들에 이웃하여 추가 장착되어 결국 도 1과 같은 형태로 조립이 되어진다.

본 발명의 특징을 요약하면, 고무 재료가 아닌 사출 성형이 가능한 플라스틱 소재를 이용하되 산업용 차량 바퀴를 제작할 수 있으며, 바퀴의 중심을 기준으로 하여 방사형태로 다수의 바퀴 부품들을 조립하여 완성될 수 있다.

바퀴를 이루는 각 부품들이 매우 단순하고 기존의 바퀴 생산 공정에 따른 설비들이 불필요하다는 장점이 있으며, 단위시간당 생산 속도가 월등하고 불량품이 거의 생산되지 않는 이점이 있다.

또한, 바퀴의 강성 유지를 위하여 바퀴 중심부를 결속시킬 수 있는 결속수단을 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있고 기존 차량 바퀴에 주재료로 사용되는 고무 및 성형 과정의 각종 첨가물을 사용하지 않아도 되고 되므로 환경보호 차원에서도 매우 우수한 제품에 해당한다.

본 발명에서 제시되는 기술은 지게차 등의 산업용 차량 바퀴 뿐만 아니라 기타 완구 산업, 일반적인 수송 차량 등 그 적용 범위에 제한되지 않아 산업전반에 걸친 파급효과는 매우 클 것으로 예상된다.

A:플랜지장착부위 B,C:결합선
a:결합돌기 전면높이 b:결합돌기 후면높이
w1:결합돌기 후면폭 w2:결합돌기 전면폭
h:결속수단 폭 t:결속수단 두께
10,20,30,40,50,60,70:결합돌기 11,21,31,41,51,61,71:결합돌기 장착부
100:바퀴단위부재 조립체 110,111,112:바퀴단위부재
115:결속수단 가이드 돌기 116: 결속수단 가이드 구멍
140:지면접촉부
150:바퀴홈 200:결속수단
210,211:결속수단 단부 돌기 212,213:결속수단 단부 홈
220:접촉선 300:바퀴대칭선
310:바퀴중간단면 400:플랜지

Claims (1)

1. 다수개의 바퀴단위부재가 각각 이웃하여 조립되는 조립식 바퀴에 있어서,
   상기 조립식 바퀴는, 중심부의 플랜지;
   상기 플랜지를 둘러싸는 위치에 형성되는 다수의 바퀴단위부재;
   상기 바퀴단위부재들의 내부를 관통하는 링 형상의 결속수단(200)을 포함하되,
   조립식바퀴를 측면에서 보았을 때, 상기 바퀴단위부재는 소정의 각도로 부채꼴 형상으로 형성되며,
   바퀴중간단면(310) 안쪽 방향(원 중심 방향)에는 바퀴단위부재들을 상호 결속시키는 결속수단(200)이 형성되고,
   바퀴단위부재들을 상호 결합시 전체적인 바퀴형태를 이루며
   바퀴단위부재들의 일측면에는 돌출된 다수개의 결합돌기(10,20,30,40,50, 60, 70)가 형성되며, 상기 결합돌기들은 이웃하는 다른 바퀴단위부재의 타측면에 형성된 결합돌기 장착부(11,21,31,41,51,61,71)에 삽입되되, 상기 결합돌기들을 결합돌기 장착부에 삽입시 흔들림이 최소화하도록 결합돌기와 결합돌기장착부는 상호 대응된 크기로 형성되며,
   상기 결합돌기의 결합돌기후면폭(w1)이 결합돌기 전면폭(w2) 이상이며 결합돌기 후면높이(b)는 결합돌기 전면높이(a) 이하이며,
   상기 바퀴단위부재에 형성된 결속수단 가이드구멍(116)을 통하여 링 형상의 결속수단(200)이 관통됨으로써 다수의 바퀴단위부재가 결속됨을 특징으로 하는 조립식 바퀴.
   

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