KR102069506B1

KR102069506B1 - 변형 가능한 캐터필러

Info

Publication number: KR102069506B1
Application number: KR1020140185791A
Authority: KR
Inventors: 정영대
Original assignee: 한화디펜스 주식회사
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2020-01-23
Also published as: KR20160076079A

Abstract

본 발명은 변형 가능한 캐터필러에 관한 발명이다. 본 발명의 변형 가능한 캐터필러는, 하나 이상의 힌지와 상기 힌지에 의해 연결되는 하나 이상의 플레이트를 포함하며 실질적인 평면 형상을 갖는 슈플레이트 및 상기 슈플레이트가 변형될 수 있도록 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘을 가하는 압축수단을 포함하되, 상기 슈플레이트는, 상기 압축수단에 의해 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘이 가해지면 상기 캐터필러의 상방 또는 하방으로 돌출된 형태로 변형되고, 상기 가해진 힘이 제거되면 상기 평면 형상으로 복원될 수 있다.

Description

변형 가능한 캐터필러 {Transformable Caterpillar}

본 발명은 변형 가능한 캐터필러에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 바닥과의 접지력을 높이기 위하여 변형 가능한 슈플레이트를 구비한 캐터필러에 관한 것이다.

캐터필러(caterpillar)의 트랙(track)은 슈플레이트(shoe plate)가 체인에 의해 연결된 구조로 되어 있다. 캐터필러는 일반적인 타이어로는 주행이 힘든 지형에서 기동이 필요한 중장비 또는 특수 장비의 차량에 이용된다. 캐터필러는 지면과의 마찰력이 높아 상기 차량의 접지력을 높일 수 있다.

그러나, 경사가 심한 곳이거나 눈이 많이 쌓인 지역의 경우에는 종래의 캐터필러도 미끄러지는 경우가 많이 발생한다. 이러한 지역에서 기동하기 위하여 접지력이 더 높은 슈플레이트로 교체할 수 있지만, 캐터필러의 모든 슈플레이트를 교체하는 것은 많은 시간이 필요한 어려운 작업이다.

따라서, 주행이 어려운 지형을 만나는 경우 캐터필러의 접지력을 간편하게 높일 수 있는 기술의 제공이 요구 된다.

한국공개실용신안 제 2000-001502 호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 변형 가능한 슈플레이트가 구비된 캐터필러를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 변형 가능한 캐터필러(caterpillar)는, 하나 이상의 힌지(hinge)와 상기 힌지에 의해 연결되는 하나 이상의 플레이트(plate)를 포함하며 실질적인 평면 형상을 갖는 슈플레이트(shoe plate) 및 상기 슈플레이트가 변형될 수 있도록 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘을 가하는 압축수단을 포함하되, 상기 슈플레이트는, 상기 압축수단에 의해 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘이 가해지면 상기 캐터필러의 상방 또는 하방으로 돌출된 형태로 변형되고, 상기 가해진 힘이 제거되면 상기 평면 형상으로 복원될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 플레이트는, 상기 슈플레이트가 상기 평면 형상으로 복원되었을 때 동일한 평면 내에 위치하는 복수의 플레이트들을 포함하고, 상기 하나 이상의 힌지가 상기 복수의 플레이트들 중 서로 간에 인접한 영역에 구비될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 플레이트는 서로 간의 인접 영역이 상기 적어도 하나 이상의 힌지로 연결된 6개의 삼각형 플레이트들로 구성되어, 상기 캐터필러의 측면 방향 및 전후 방향으로 대칭인 형상을 가지며, 상기 압축 수단이 상기 삼각형 플레이트들 중에서 상기 캐터필러의 내측 방향에 위치한 플레이트에 힘을 가하면 상기 삼각형 플레이트들 중에서 상기 캐터필러의 전후 방향에 위치한 플레이트들이 서로 가까워지도록 접혀질 수도 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 캐터필러의 슈플레이트가 변형됨으로써 차량에 더 높은 접지력을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 캐터필러의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 캐터필러의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 슈플레이트의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 슈플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 슈플레이트의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 슈플레이트의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러가 도시된 측면도이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 캐터필러의 측면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러의 기본 동작을 자세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(100)는 변형 가능한 슈플레이트(200) 및 구동부(110, 120)을 포함할 수 있다. 슈플레이트(200)는 복수개가 체인식으로 연결되어 구동부(110, 120) 둘레를 감싸며 장착될 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(100)는 슈플레이트(200)가 변형되기 전에는 종래의 캐터필러와 동일한 형상일 수 있다.

변형 가능한 캐터필러(100)는 경사도가 높은 경사면, 눈이 많이 쌓인 지형 등과 같이 종래의 캐터필러를 장착한 차량이 주행하기 힘든 지형에서 접지력을 높이기 위해서 슈플레이트(200)의 형상을 변형시킬 수 있다. 슈플레이트(200)의 형상을 변형시킴으로써, 슈플레이트의 교체 없이 접지력을 높일 수 있다.

예를 들어, 변형 가능한 캐터필러(100)의 슈플레이트(200)는 삼각뿔 형상의 슈플레이트(210)로 변형될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 변형된 캐터필러의 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(100)가 변형되는 것을 자세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(100)는, 외측 지지대(230), 내측 지지대(240), 압축수단(220) 및 하나 이상의 변형 가능한 슈플레이트(200)를 포함할 수 있다. 설명의 편의상 도 3에 도시된 것과 같이 상하좌우 대칭이므로 위쪽 캐터필러만을 가지고 설명하기로 한다.

외측 지지대(230)은 변형 가능한 캐터필러(100)가 외부로 도출되지 않게 지지하며, 변형 동작을 지지한다. 내측 지지대(240)은 변형 가능한 캐터필러(100)가 내부로 도출되지 않게 지지하며, 상기 변형 동작이 이루어 지는 동안 변형 가능한 슈플레이트(200)의 측면 방향에 힘을 전달할 수 있다.

압축수단(220)은 도 3에 도시된 것과 같이 캐터필러(100)의 앞뒤 방향으로 두 개가 장착될 수 있지만 이에 한정되지는 않는다. 압축수단(220)은 내측 지지대(240)에 힘을 가하여, 슈플레이트(200)의 외측 방향으로 힘이 작용되게 할 수 있다. 압축수단(220)은 길이 방향으로 확장되면서 내측 지지대(240)에 외측 방향으로 힘이 작용되게 할 수 있다. 앞뒤로 장착된 두 개의 압축수단이 동시에 내측 지지대(240)에 힘을 전달함으로써, 복수 개의 슈플레이트(200)가 일괄적으로 변형 되게 할 수 있다.

늘어난 압축수단(220)이 다시 길이 방향으로 축소되면, 이에 따라 내측 지지대(240)는 다시 원래의 상태로 복귀한다. 이 때, 변형된 슈플레이트(210)는 원래의 변형 가능한 슈플레이트(200)의 형상으로 되돌아갈 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 압축수단(220)은 왕복 운동을 하는 피스톤을 갖는 유압 실린더에 의해 구현될 수 있지만 이에 한하지 않고, 압축 컴프레서나 기구학적 링크 구조, 또는 리드 스크류 및 너트 조합에 의해 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 모터 어셈블리나 다른 종류의 수단에 의해 구현될 수도 있다. 즉, 압축수단(220)은 내측 지지대(230)에 힘을 가하여 내측 지지대(230)를 외측 또는 내측으로 이동시킬 수 있는 액츄에이터 기능을 갖는 한, 상기 장치의 구체적인 구성에 한정되지 않는다.

도 4는 압축수단(220)이 확장되면서 내측 지지대(240)를 외측 지지대(230) 쪽으로 압착한 변형된 캐터필러(150)의 평면도이다.

도 4에 도시된 화살표와 같이 압축수단(220)은 아래쪽 캐터필러 및 위쪽 캐터필러에 각각 위쪽 및 아래쪽 방향으로 힘을 가할 수 있다.

변형 가능한 슈플레이트(200)은 상기 압착하는 힘에 의해서 변형 가능한 슈플레이트(200)를 구성하는 하나 이상의 플레이트가 접히면서 삼각뿔 형상으로 돌출되어 변형된 슈플레이트(210)가 될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(170)의 평면도이다. 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(170)을 자세하게 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 가능한 캐터필러(170)는, 압축수단(310)가 변형 가능한 슈플레이트(200)의 측면과 내측 지지대(240) 사이에 장착될 수 있다. 하나의 변형 가능한 슈플레이트(200)에 하나의 압축수단(310)가 부착될 수 있다. 압축수단(310)은 내측 지지대(240)를 기반으로 변형 가능한 슈플레이트(200)를 외측 지지대(240) 방향으로 압착할 수 있다. 상기 압착에 의해 변형 가능한 슈플레이트(200)는 변형된 슈플레이트(210)가 될 수 있다.

변형 가능한 캐터필러(170)은, 각각의 슈플레이트에 각각 압축수단이 장착됨으로써, 모든 슈플레이트를 한번에 변형시키지 않고, 필요한 슈플레이트만 변형시킬 수 있다. 변형된 슈플레이트(210)는 돌출된 형상 때문에 접지면으로부터 많은 저항력을 받게 되고, 따라서 내구성에 손상이 발생할 수 있다. 이를 완화하기 위하여, 짝수 또는 홀수 번째 슈플레이트를 번갈아 가면서 변형되게 한다면, 접지력도 높이고 내구성도 늘릴 수 있는 효과가 있을 수 있다.

도 6 내지 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 슈플레이트(200)가 변형되는 과정을 구체적으로 나타낸 도면이다. 도 6 내지 도 9를 참조하여, 변형 가능한 슈플레이트(200)의 변형 과정을 자세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 가능한 슈플레이트(200)의 평면도이다.

변형 가능한 슈플레이트(200)는 제1 플레이트(410), 제2 플레이트(420), 제3 플레이트(430), 제4 플레이트(440), 제5 플레이트(450) 및 제6 플레이트(460)를 포함할 수 있으며, 제1 내지 제6 플레이트(410 내지 460)를 연결하기 위한 제1 힌지(510), 제2 힌지(520), 제3 힌지(530), 제4 힌지(540), 제5 힌지(550) 및 제6 힌지(560)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 캐터필터의 정주행 방향에 제5 플레이트(450) 및 제6 플레이트(460)가 위치하고, 제1 플레이트(410)가 외측 지지대(240) 쪽에 위치하며, 압축수단(220)으로부터 힘을 받는 측면 부분에 제4 플레이트(440)가 위치한다고 가정하고 설명하지만, 이것은 예시에 불과하며 이에 한정되지는 않는다.

제1 플레이트(410) 및 제4 플레이트(440)는 이등변 예각 삼각형 형태일 수 있다. 제2 플레이트(420), 제3 플레이트(430), 제5 플레이트(450), 제6 플레이트(460)는 직각 삼각형 형태일 수 있다.

제1 플레이트(410)와 제2 플레이트(420)는 제1 힌지(510)에 각각 연결되며, 제2 플레이트(420)와 제3 플레이트(430)는 제2 힌지(520)에 각각 연결되고, 제3 플레이트(430)와 제4 플레이트(440)는 제3 힌지(530)에 각각 연결되며, 제4 플레이트(440)와 제5 플레이트(450)는 제4 힌지(540)에 각각 연결되고, 제5 플레이트(450)와 제6 플레이트(460)는 제5 힌지(550)에 각각 연결되며, 제6 플레이트(460)와 제1 플레이트(410)는 제6 힌지(560)에 각각 연결될 수 있다.

변형 가능한 슈플레이트(200)은 변형 슈플레이트(210)로 변형되기 전에, 제1 플레이트(410) 내지 제6 플레이트(460)가 제1 힌지(510) 내지 제6 힌지(560)에 연결되어 평면을 형성할 수 있다.

도 7은, 변형된 슈플레이트(210)의 사시도이다. 도 7을 참조하여 변형된 슈플레이트(210)를 자세하게 설명한다.

제4 플레이트(440)가 압축수단(220)으로부터 힘을 받으면, 제1 플레이트(410) 및 제4 플레이트(440)의 상기 평면 중심부 방향에 위치한 부분이 상기 평면의 상방으로 움직인다. 즉, 도 7에 도시된 것과 같이, 제1 플레이트(410) 및 제4 플레이트(440)의 가운데 꼭지점 부분이 상기 평면의 상방으로 움직이고, 밑변 부분은 상기 평면 상에서 서로 가까워지면서 압착될 수 있다.

제2 플레이트(420)는 제1 힌지(510)에 의해서 상기 평면을 기준으로 하방으로 접힐 수 있다. 제3 플레이트(430)도 제3 힌지(530)에 의해서 상기 평면을 기준으로 하방으로 접힐 수 있다. 제2 플레이트(420) 및 제3 플레이트(430)는 상기 평면 하방으로 접히는 동시에 제2 힌지(520)에 의해서 상기 평면의 내부 방향으로 접힐 수 있다.

제5 플레이트(450)는 제4 힌지(540)에 의해서 상기 평면을 기준으로 하방으로 접힐 수 있다. 제6 플레이트(460)도 제6 힌지(560)에 의해서 상기 평면을 기준으로 하방으로 접힐 수 있다. 제5 플레이트(450) 및 제6 플레이트(460)는 상기 평면 하방으로 접히는 동시에 제5 힌지(550)에 의해서 상기 평면의 내부 방향으로 접힐 수 있다.

제1 플레이트(410) 내지 제6 플레이트(460)는 압축수단(220)으로부터 측면 방향의 압착하는 힘을 받아, 제1 힌지(510) 내지 제6 힌지(560)에 의해서 변형된 슈플레이트(210)로 변형될 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이 변형된 슈플레이트(210)는 두 개의 직각 삼각뿔이 서로 직각인 변이 맞닿아 있는 형상일 수 있지만, 이것에 한정되지는 않는다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 슈플레이트(210)의 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형된 슈플레이트(210)의 평면도이다.

제2 플레이트(420)는 제1 힌지(510)에 의해서 제1 플레이트(410)의 아래쪽으로 접히고, 제3 플레이트(430)는 제3 힌지(530)에 의해서 제4 플레이트(440)의 아래쪽으로 접히며, 제2 플레이트(420)와 제3 플레이트(430)는 제2 힌지(520)에 의해서 안쪽으로 접히게 된다. 동일한 방식으로, 제5 플레이트(450)는 제4 힌지(540)에 의해서 제4 플레이트(440)의 아래쪽으로 접히고, 제6 플레이트(460)는 제6 힌지(560)에 의해서 제1 플레이트(410)의 아래쪽으로 접히며, 제5 플레이트(450)와 제6 플레이트(460)는 제5 힌지(550)에 의해서 안쪽으로 접히게 된다.

위와 같이 접히게 되는 과정을 통해 변형이 완료되면, 도 8에 도시된 것과 같이, 변형된 슈플레이트(210)의 측면도는 두 개의 직각 삼각형이 직각인 변이 맞닿아 있는 형상일 수 있고. 도 9에 도시된 것과 같이, 변형된 슈플레이트(210)의 평면도는 두 개의 이등변 예각 삼각형이 맞닿아 있는 형상일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 변형 가능한 캐터필러
150: 변형된 캐터필러
200: 변형 가능한 슈플레이트
210: 변형된 슈플레이트
220: 압축수단
230: 내측 지지대
240: 외측 지지대

Claims

변형 가능한 캐터필러(caterpillar)에 있어서,
하나 이상의 힌지(hinge)와 상기 힌지에 의해 연결되는 하나 이상의 플레이트(plate)를 포함하며 실질적인 평면 형상을 갖는 슈플레이트(shoe plate); 및
상기 슈플레이트가 변형될 수 있도록 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘을 가하는 압축수단을 포함하되,
상기 슈플레이트는, 상기 압축수단에 의해 상기 캐터필러의 측면 방향으로 힘이 가해지면 상기 캐터필러의 상방 또는 하방으로 돌출된 형태로 변형되고, 상기 가해진 힘이 제거되면 상기 평면 형상으로 복원되는, 변형 가능한 캐터필러.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 플레이트는, 상기 슈플레이트가 상기 평면 형상으로 복원되었을 때 동일한 평면 내에 위치하는 복수의 플레이트들을 포함하고, 상기 하나 이상의 힌지가 상기 복수의 플레이트들 중 서로 간에 인접한 영역에 구비되는, 변형 가능한 캐터필러.
제2항에 있어서,
상기 하나 이상의 플레이트는 서로 간의 인접 영역이 상기 적어도 하나 이상의 힌지로 연결된 6개의 삼각형 플레이트들로 구성되어, 상기 캐터필러의 측면 방향 및 전후 방향으로 대칭인 형상을 가지며,
상기 압축 수단이 상기 삼각형 플레이트들 중에서 상기 캐터필러의 내측 방향에 위치한 플레이트에 힘을 가하면 상기 삼각형 플레이트들 중에서 상기 캐터필러의 전후 방향에 위치한 플레이트들이 서로 가까워지도록 접혀지는, 변형 가능한 캐터필러.