KR101792670B1 - 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무한궤도유닛이 복수 개의 궤도단위체가 일정간격 이격 배치되어 양단이 한 쌍의 와이어로프에 의해 한 쌍의 와이어로프에 의 상에 궤도단위체가 일정간격으로 고정 설치된 형태로 구성되어 내구성이 확보되고 중량이 절감되며 제조도 용이한 이점을 가지는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 회전 운동하는 구동휠을 따라 무한궤도유닛(20)이 회전하여 주행하게 되는 무한궤도 구동장치에 있어서, 상기 무한궤도유닛은 상호 일정간격으로 이격 배치되는 복수 개의 궤도단위체; 상기 궤도단위체의 양단에 각각 구비된 고정편; 상기 궤도단위체의 양단과 상기 고정편을 동시에 관통하는 한 쌍의 와이어로프; 및 상기 와이어로프의 일단과 타단을 연결하여 원형을 이루게 하는 연결부재;로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치를 기술적 요지로 한다.

Description

와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치{Caterpillar driving apparatus using wire rope}

본 발명은 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무한궤도유닛이 원형으로 연결된 한 쌍의 와이어로프 상에 궤도단위체가 일정간격으로 고정 설치된 형태로 구성되어 내구성이 확보되고 중량이 절감되며 제조도 용이한 이점을 가지는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 무한궤도 구동장치는 구동휠과 종동휠의 외측에서 구동휠의 구동에 따라 무한궤도유닛이 무한궤도로 회전하여 주행하게 되는 구조이다. 이러한 무한궤도 구동장치는 적용분야에 따라 무한궤도유닛의 크기와 구조 등에 차이가 있다.

즉, 모바일 로봇 등에 적용되는 무한궤도 구동장치의 무한궤도유닛은 탄성재질을 이용하여 궤도단위체의 형상이 일정간격으로 형성되도록 벨트 형상으로 성형한 후 원형이 되도록 양단은 연결한 벨트 타입이거나, 금속재질의 궤도단위체를 일정간격으로 배치하여 원형이 되도록 체인이나 연결핀으로 연결한 체인 타입이 대부분이다.

그러나 상기한 벨트 타입의 무한궤도유닛은 무한궤도유닛 전체가 탄성재질이므로 내구성이 좋지 않아 장시간 구동시 두께가 얇아 상대적으로 약한 부위가 쉽게 손상될 뿐만 아니라 일부가 손상되면 보수가 되지 않아 교체해야 하는 비효율적인 문제점이 있다.

그리고 상기한 체인 타입의 무한궤도유닛은 금속재질의 궤도단위체가 체인 방식으로 일일이 연결되므로 제조시 조립공수가 많아 제조효율이 떨어지고 궤도단위체와 체인 모두 금속재질이므로 중량이 상대적으로 무거워 부품 경량화가 어렵고 무거운 중량에 의해 에너지 소비도 많은 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2003-0011557호, 2003.02.11.자 공개. 대한민국 등록특허공보 제10-1627400호, 2016.06.03.자 공고.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 무한궤도유닛의 내구성을 보장하면서 제조성 향상과 부품 경량화를 이룰 수 있도록 복수 개의 궤도단위체가 원형으로 연결된 한 쌍의 와이어로프를 따라 일정간격으로 고정 설치된 구조를 가진 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치는 회전 운동하는 구동휠을 따라 무한궤도유닛이 회전하여 주행하게 되는 무한궤도 구동장치에 있어서, 상기 무한궤도유닛은 상호 일정간격으로 이격 배치되는 복수 개의 궤도단위체; 상기 궤도단위체의 양단에 각각 구비된 고정편; 상기 궤도단위체의 양단과 상기 고정편을 동시에 관통하는 한 쌍의 와이어로프; 및 상기 와이어로프의 일단과 타단을 연결하여 원형을 이루게 하는 연결부재;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 궤도단위체는 양단에 상기 와이어로프가 관통하는 관통홀이 각각 형성되는 금속재질의 지지체; 상기 지지체의 하부에 설치되는 탄성재질의 바닥체;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 바닥체는 상기 지지체의 하부에 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지체의 상부 양측에는 상기 구동휠의 가장자리부가 내측으로 삽입 가능한 간격으로 이탈방지돌부가 각각 돌출 형성되어 상기 무한궤도유닛이 상기 구동휠로부터 이탈되는 않게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 궤도단위체는 상기 고정편의 재치공간이 마련되도록 상기 관통홀을 둘러싸는 양단 중간부가 개방된 평면 형태로 구성되고, 상기 고정편은 상기 와이어로프가 관통한 상태에서 외력에 의해 외주면 일측이 내측으로 함몰 변형되면서 상기 와이어로프에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재는 한 쌍의 연결편; 상기 연결편의 내면 하측 양단과 상측 양단에 각각 상호 연장되게 형성되어 상기 와이어로프의 일단과 타단이 삽입되는 수평가이드홈과 수직가이드홈; 및 상기 연결편이 상기 와이어로프의 일단과 타단을 가압 고정하도록 상기 연결편을 서로 대향되게 체결하는 체결볼트;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구동휠의 외주면에는 상기 무한궤도유닛을 회전시킬 수 있도록 상기 궤도단위체 간의 이격 공간으로 삽입되는 견인돌부가 일정간격으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치는 복수 개의 궤도단위체가 인장강도가 높은 와이어로프에 의해 연결되어 무한궤도유닛을 구성함에 따라 제조 용이성을 크게 향상되고 내구성도 증대되며 부품 경량화가 가능하고 에너지소비도 줄일 수 있는 효과가 기대된다.

도 1은 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치의 구동휠을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치의 무한궤도유닛을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치의 무한궤도유닛을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치의 궤도단위체를 도시한 사시도.

본 발명은 요철이 심한 노면이나 진흙 바닥 등에서도 주행성을 높이기 위해 구동휠과 종동휠의 외측에서 회전하는 무한궤도유닛에 의해 주행하게 되는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치는 무한궤도유닛의 구조를 개선하여 기계적 내구성을 충분히 확보하면서 제조 용이성이 향상되고 부품 경량화도 가능한 것이 특징이다.

이러한 특징은 무한궤도유닛이 일정간격으로 이격 배치되는 복수 개의 궤도단위체와, 궤도단위체의 양단을 각각 관통하는 한 쌍의 와이어로프와, 궤도단위체의 양단을 와이어로프에 고정시키는 고정편과, 와이어로프의 각 양단을 원형으로 연결하는 연결부재로 구성된 것에 의해 달성된다.

즉, 무한궤도유닛을 이루는 복수 개의 궤도단위체가 한 쌍의 와이어로프에 의해 연결된 구조에 의한 것이다. 이때 궤도단위체는 금속재질의 지지체와 탄성재질의 바닥체가 상하로 결합된 구조를 가진다.

따라서 복수 개의 궤도단위체를 일렬로 배치하여 그 양단에 와이어로프를 통과시킨 후 각각의 궤도단위체를 고정편을 통해 일정간격을 두고 와이어로프에 고정시킨 다음 와이어로프의 양단을 연결부재로 연결하면 무한궤도유닛이 간단하게 완성되므로 제조 용이성을 크게 향상시킬 수 있다.

그리고 궤도단위체는 복수 개의 강선을 꼬아서 만들어 인장 강도가 높은 와이어로프에 의해 일정간격으로 연결되므로 기계적 강성이 보장되고 내구성도 강화시킬 수 있다.

또한, 궤도단위체가 상호 간의 일정간격을 두고 와이어로프에 의해 연결되고 궤도단위체의 하부가 탄성재질의 바닥체로 구성되므로 모든 구성품이 금속재질로 이루어진 종래의 궤도단위체에 비하여 중량도 가벼워 부품 경량화가 가능할 뿐만 아니라 에너지소비도 줄일 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 구동휠(10)과 무한궤도유닛(20)으로 구성된다.

먼저, 상기 구동휠(10)은 구동모터 또는 구동엔진의 구동축에 축설되어 구동모터 또는 구동엔진의 회전 동력을 통해 무한궤도유닛(20)을 견인하여 회전시키는 것이다.

이때 구동휠(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 외주면에 무한궤도유닛(20)을 견인하여 회전할 수 있도록 복수 개의 견인돌부(11)가 후술할 무한궤도유닛(20)을 이루는 궤도단위체(21)의 고정 간격과 대응되는 간격으로 돌출 형성된다.

다음으로, 상기 무한궤도유닛(20)은 구동휠(10)의 외측에 설치되어 구동휠(10)의 회전 동력을 전달받아 회전되는 것이다.

이때 무한궤도유닛(20)은 복수 개의 궤도단위체(21)이 한 쌍의 와이어로프(23)에 의해 양단이 상호 일정간격 이격되게 원형으로 연결된 구조를 가진다.

즉, 무한궤도유닛(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 궤도단위체(21)와, 궤도단위체(21)의 양단에 각각 재치되는 고정편(22)과, 궤도단위체(21)의 양단을 각각 연결하는 한 쌍의 와이어로프(23)와, 와이어로프(23)의 양단을 각각 원형으로 연결하는 연결부재(24)로 구성된다.

상기 궤도단위체(21)는 무한궤도유닛(20)의 회전시 하부가 바닥에 닿아 발생하는 마찰력을 통해 주행 가능하게 하는 것으로, 복수 개가 상호 일정간격으로 이격되게 배치된다. 즉, 궤도단위체(21)의 사이로 구동휠(10)의 견인돌부(11)가 삽입되도록 상호 일정간격으로 이격 배치된 것이다.

한편, 궤도단위체(21)는 도 5에 도시된 바와 같이 금속재질의 지지체(211)와 탄성재질의 바닥체(212)가 상하로 결합된 구조를 가진다.

상기 지지체(211)의 양단에는 와이어로프(23)가 관통하는 관통홀(211a)이 각각 수평방향으로 천공된다.

그리고 지지체(211)의 상부 양측에는 구동휠(10)의 가장자리부가 일정깊이 내측으로 수용되게 하여 무한궤도유닛(20)이 구동휠(10)로부터 좌우로 이탈하지 않도록 이탈방지돌부(211b)가 소정높이로 각각 돌출 형성된다. 단, 이탈방지돌부(211b)의 간격은 구동휠(10)이 꽉 끼지 않도록 구동휠(10)의 두께보다 더 크게 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 지지체(211)의 관통홀(211a) 중간부는 개방된 평면 형태로 구성되는데, 이는 후술할 고정편(22)이 재치되는 공간이 된다. 즉, 관통홀(211a)을 관통하는 와이어로프(23)가 고정편(22) 내측으로 동시에 관통하도록 고정편(22)의 재치 공간이 관통홀(211a)의 중간부에 형성된 것이다.

상기 바닥체(212)는 상기 지지체(211)의 하부에 설치된다. 단, 바닥체(212)가 지지체(211)의 하부에 분리 가능하게 결합 설치될 수 있는데, 이는 바닥체(212)의 재질 특성에 따라 장시간 주행시 갈라지거나 찢어질 경우 지지체(211)에서 간단하게 분리하여 교체하기 위함이다.

상기 고정편(22)은 궤도단위체(21)의 관통홀(211a)을 관통한 와이어로프(23) 상에 궤도단위체(21)를 일정간격으로 고정하기 위해 내측으로 관통한 와이어로프(23)를 압착하는 것으로, 궤도단위체(21)의 양단에 관통홀(211a)의 중간부에 관통홀(211a)과 동일선상에서 수평방향으로 재치된다.

단, 고정편(22)은 내측을 관통한 와이어로프(23)를 압착하여 고정시킬 수 있도록 외력에 의해 내측으로 함몰 변형 가능한 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 와이어로프(23)는 한 쌍으로 구성되어 각각이 궤도단위체(21)의 일단과 타단에 형성 및 재치된 관통홀(211a) 및 고정편(22)을 동시에 관통하여 궤도단위체(21)를 일렬로 연결하는 것이다.

상기와 같이 와이어로프(23)가 궤도단위체(21)의 관통홀(211a)과 고정편(22)에 동시에 관통된 상태에서, 고정편(22)에 외력을 가하여 압착 변형을 가하게 되면 고정편(22)의 외주면 일측이 내측으로 함몰 변형되면서 와이어로프(23)를 압착하게 된다.

그러면 와이어로프(23)에 고정편(22)이 고정되면서 도 4에 도시된 바와 같이 궤도단위체(21)는 와이어로프(23) 상에서 상호 일정간격으로 이격되게 배치된 상태로 고정된다.

단, 궤도단위체(21)의 간격이 유지되기 위해서는 고정편(22)이 궤도단위체(21)의 관통홀(211a)을 통과하지 않고 그 위치가 그대로 고정되도록 고정편(22)의 직경이 관통홀(211a)의 직경보다 더 크게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 연결부재(24)는 와이어로프(23)의 양단을 연결하는 것이다. 즉, 도 4와 같이 궤도단위체(21)의 양단이 한 쌍의 와이어로프(23)에 일정간격으로 이격 배치된 상태에서 와이어로프(23)의 양단을 원형으로 연결하여 도 3과 같이 루프 형태의 무한궤도유닛(20)으로 완성하는 것이다.

이때 연결부재(24)는 와이어로프(23)의 양단을 견고하게 연결할 수 있도록 압착 고정식 구조를 가진다. 즉, 연결부재(23)는 압착 고정식 구조를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 연결편(241)과 수평가이드홈(242)과 수직가이드홈(243) 및 체결볼트(244)로 구성된다.

상기 연결편(241)은 와이어로프(23)의 양단을 동시에 압착하여 연결하는 것으로, 한 쌍으로 구성되고 와이어로프(23)의 양단 일정부분이 사이 내측으로 삽입될 수 있는 면적을 가진다.

상기 수평가이드홈(242)과 수직가이드홈(243)은 연결편(241)의 내면 하부 양측과 상부 양측에 각각 연장되게 형성되어 와이어로프(23)의 양단이 연결편(241)의 사이에 정해진 위치에 삽입되도록 안내하면서 연결상태가 풀리지 않게 와이어로프(23)의 양단을 일정각도로 꺾이도록 안내하는 것이다.

상기 체결볼트(244)는 연결편(241)의 사이에 일정각도 꺽인 상태로 삽입된 와이어로프(23)의 양단을 연결편(241)이 양측에서 가압 고정할 수 있도록 두 연결편(241)에 나사 체결식으로 설치되어 두 연결편(241)을 대향되게 결합시키는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치는 복수 개의 궤도단위체가 인장강도가 높은 와이어로프에 의해 연결되어 무한궤도유닛을 구성함에 따라 제조 용이성을 크게 향상되고 내구성도 증대되며 부품 경량화가 가능하고 에너지소비도 줄일 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대해 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 무한궤도 구동장치
10: 구동휠
11: 견인돌부
20: 무한궤도유닛
21: 궤도단위체
21: 지지체
211a: 관통홀
211b: 이탈방지돌부
212: 바닥체
22: 고정편
23: 와이어로프
24: 연결부재

Claims (7)

1. 회전 운동하는 구동휠을 따라 무한궤도유닛이 회전하여 주행하게 되는 무한궤도 구동장치에 있어서,
   상기 무한궤도유닛은 상호 일정간격으로 이격 배치되는 복수 개의 궤도단위체; 상기 궤도단위체의 양단에 각각 구비된 고정편; 상기 궤도단위체의 양단과 상기 고정편을 동시에 관통하는 한 쌍의 와이어로프; 및 상기 와이어로프의 일단과 타단을 연결하여 원형을 이루게 하는 연결부재;로 구성되고,
   상기 궤도단위체는 양단에 상기 와이어로프가 관통하는 관통홀이 각각 형성되는 금속재질의 지지체; 및 상기 지지체의 하부에 설치되는 탄성재질의 바닥체;로 구성되며,
   상기 궤도단위체는 상기 고정편의 재치공간이 마련되도록 상기 관통홀을 둘러싸는 양단 중간부가 개방된 평면 형태로 구성되고,
   상기 고정편은 상기 와이어로프가 관통한 상태에서 외력에 의해 외주면 일측이 내측으로 함몰 변형되면서 상기 와이어로프에 고정되는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 바닥체는
   상기 지지체의 하부에 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지체의 상부 양측에는
   상기 구동휠의 가장자리부가 내측으로 삽입 가능한 간격으로 이탈방지돌부가 각각 돌출 형성되어 상기 무한궤도유닛이 상기 구동휠로부터 이탈되는 않게 하는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재는
   한 쌍의 연결편;
   상기 연결편의 내면 하측 양단과 상측 양단에 각각 상호 연장되게 형성되어 상기 와이어로프의 일단과 타단이 삽입되는 수평가이드홈과 수직가이드홈; 및
   상기 연결편이 상기 와이어로프의 일단과 타단을 가압 고정하도록 상기 연결편을 서로 대향되게 체결하는 체결볼트;로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 구동휠의 외주면에는
   상기 무한궤도유닛을 회전시킬 수 있도록 상기 궤도단위체 간의 이격 공간으로 삽입되는 견인돌부가 일정간격으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프를 이용한 무한궤도 구동장치.

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