KR102196767B1

KR102196767B1 - Agv 및 자율주행로봇용 조향 장치

Info

Publication number: KR102196767B1
Application number: KR1020190057720A
Authority: KR
Inventors: 안승욱; 강대원; 하태곤
Original assignee: (주) 티로보틱스
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-12-30
Also published as: KR20200132349A

Abstract

본 발명은, 주행 장치용 조향 장치에 있어서, 관통 홀 및 스티어링 모터 축 수용홈이 형성된 바디 플레이트, 상기 스티어링 모터 축 수용홈에 모터 축이 구동 가능하도록 상기 바디 플레이트의 일면 상에 결합되는 스티어링 모터, 상기 관통 홀의 축에 회동 가능하도록 설치되고, 일단이 상기 스티어링 모터의 상기 모터 축에 결합되어 구동력을 전달하는 결합부, 및 상기 바디 플레이트의 타면 상에 위치하며, 상기 결합부의 타단에 결합되어 상기 결합부의 회동에 연동하여 회전하고, 양측에 각각 제1 구동 모터에 연동하여 회전하는 제1 구동 휠 및 제2 구동 모터에 연동하여 회전하는 제2 구동 휠이 설치된 휠 어셈블리를 포함하는 조향 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 주행 장치의 본체는 정적 상태를 유지한 채로 휠 어셈블리만 주행 방향을 변경할 수 있고, 양측 휠에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도와 스티어링 모터에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도를 동일하게 제어함으로써 본체를 정적 상태로 유지할 수 있다.

Description

AGV 및 자율주행로봇용 조향 장치{STEERING APPARATUS FOR AUTOMATED GUIDED VEHICLE AND AUTONOMOUS MOBILE ROBOT}

본 발명은 AGV 및 자율주행로봇용 조향 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관통 홀 및 스티어링 모터 축 수용홈이 형성된 바디 플레이트, 상기 스티어링 모터 축 수용홈에 모터 축이 구동 가능하도록 상기 바디 플레이트의 일면 상에 결합되는 스티어링 모터, 상기 관통 홀의 축에 회동 가능하도록 설치되고, 일단이 상기 스티어링 모터의 상기 모터 축에 결합되어 구동력을 전달하는 결합부, 및 상기 바디 플레이트의 타면 상에 위치하며, 상기 결합부의 타단에 결합되어 상기 결합부의 회동에 연동하여 회전하고, 양측에 각각 제1 구동 모터에 연동하여 회전하는 제1 구동 휠 및 제2 구동 모터에 연동하여 회전하는 제2 구동 휠이 설치된 휠 어셈블리를 포함하는 조향 장치에 관한 것이다.

AGV(Automated Guided Vehicle)는 산업 화물이나 자재와 같은 물류를 적재하여 무인으로 이송시키는 차량을 일컬으며, 자율주행로봇(Autonomous Mobile Robot)은 스스로 주변 환경을 감지하고 경로를 찾는 로봇으로서, 이러한 AGV와 자율주행로봇은 무인으로 주행 가능한 주행 장치의 개념에 포함된다.

일반적으로 종래의 AGV 및 자율주행로봇과 같은 주행 장치에 이용되는 조향 장치들은 휠(바퀴)에 스티어링 모터를 직접 연결하여 주행 방향을 제어하거나, 양측 휠들의 속도를 각각 제어하는 방식 등을 이용하는데, 이 때 주행 장치의 본체도 휠의 회전에 따라 함께 방향이 변경된다. 이 경우, 주행 장치의 방향 변경을 위한 충분한 회전 반경을 확보하여야 할 뿐만 아니라, 물류 등을 적재하였을 경우 적재된 물류 등에 따른 회전 반경을 확보하여야 하는 문제점이 있다.

따라서, 주행 방향을 변경하고자 하는 경우, 주행 장치의 본체는 정적 상태를 유지한 채로 휠 어셈블리만 주행 방향을 변경할 수 있도록 하는 조향 장치를 제안하고자 한다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 주행 장치의 본체는 정적 상태를 유지한 채로 휠 어셈블리만 주행 방향을 변경할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 양측 휠에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도와 스티어링 모터에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도를 동일하게 제어함으로써 본체를 정적 상태로 유지하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 주행 장치용 조향 장치(1000)에 있어서, 관통 홀(110) 및 스티어링 모터 축 수용홈(120)이 형성된 바디 플레이트(100); 상기 스티어링 모터 축 수용홈(120)에 모터 축이 구동 가능하도록 상기 바디 플레이트(100)의 일면 상에 결합되는 스티어링 모터(200); 상기 관통 홀(110)의 축에 회동 가능하도록 설치되고, 일단이 상기 스티어링 모터(200)의 상기 모터 축에 결합되어 구동력을 전달하는 결합부(300); 및 상기 바디 플레이트(100)의 타면 상에 위치하며, 상기 결합부(300)의 타단에 결합되어 상기 결합부(300)의 회동에 연동하여 회전하고, 양측에 각각 제1 구동 모터(410a)에 연동하여 회전하는 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 모터(420a)에 연동하여 회전하는 제2 구동 휠(420b)이 설치된 휠 어셈블리(400);를 포함하는 조향 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 제어부;를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 주행 장치의 주행 방향을 특정 방향으로 변경하고자 할 경우, 상기 제1 구동 모터(410a)와 상기 제2 구동 모터(420a)가 각각 서로 다른 방향으로 구동되게 하여 상기 제1 구동 휠(410b)과 상기 제2 구동 휠(420b)이 서로 다른 방향으로 회전하게 함으로써, 상기 휠 어셈블리(400)가 상기 특정 방향으로 회전하도록 하며, 상기 스티어링 모터(200)를 구동하여 상기 결합부(300)가 상기 특정 방향에 대응하여 회동하도록 함으로써, 상기 휠 어셈블리(400)가 상기 특정 방향으로 회전하는 동안 상기 바디 플레이트(100)가 정적 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 조향 장치가 제공된다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.

본 발명에 따르면, 주행 장치의 본체는 정적 상태를 유지한 채로 휠 어셈블리만 주행 방향을 변경할 수 있다.

또한, 양측 휠에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도와 스티어링 모터에 의한 휠 어셈블리의 회전 속도를 동일하게 제어함으로써 본체를 정적 상태로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 저면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 구동 모터 및 스티어링 모터의 제어를 설명하기 위한 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 단면도.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.

또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(1000)의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 저면 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 장치용 조향 장치(1000)는 바디 플레이트(100), 스티어링 모터(200), 결합부(300), 휠 어셈블리(400)를 포함할 수 있으며, 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 바디 플레이트(100)는 AGV나 자율주행로봇과 같은 주행 장치의 본체 또는 본체의 일부에 해당되며, 도 4를 참조하면, 관통 홀(110) 및 스티어링 모터 축 수용홈(120)이 형성될 수 있다.

다음으로, 스티어링 모터(200)는 스티어링 모터 축 수용홈(120)에 모터 축이 구동 가능하도록 바디 플레이트(100)의 일면 상에 결합될 수 있으며, 조향을 위한 구동력을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.

다음으로, 결합부(300)는 관통 홀(110)의 축에 회동 가능하도록 설치되고, 일단이 스티어링 모터(200)의 모터 축에 결합되어 후술할 휠 어셈블리(400)에 구동력을 전달할 수 있다.

다음으로, 휠 어셈블리(400)는 바디 플레이트(100)의 타면 상에 위치하며, 결합부(300)의 타단에 결합되어 결합부(300)의 회동에 연동하여 회전할 수 있다.

이 때, 도 4을 참조하면, 휠 어셈블리(400)의 양측에 각각 제1 구동 모터(410a)에 연동하여 회전하는 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 모터(420a)에 연동하여 회전하는 제2 구동 휠(420b)이 설치될 수 있다.

다음으로, 제어부(미도시)는 주행 장치의 주행 방향, 주행 속도 및 방향 전환 속도 등을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 주행 장치의 주행 방향을 특정 방향으로 변경하고자 할 경우, 제어부는, 제1 구동 모터(410a)와 제2 구동 모터(420a)가 각각 서로 다른 방향으로 구동되게 하여 제1 구동 휠(410b)과 제2 구동 휠(420b)이 서로 다른 방향으로 회전하게 함으로써, 휠 어셈블리(400)가 특정 방향으로 회전하도록 할 수 있다.

가령, 주행 장치를 좌회전시키고자 하는 경우, 좌측 휠은 후진 방향으로 회전하도록 제어하고, 우측 휠은 전진 방향으로 회전하도록 제어함으로써, 휠 어셈블리(400)가 좌측 방향으로 회전하도록 할 수 있을 것이다.

또한, 주행 장치를 우회전시키고자 하는 경우에는, 좌측 휠은 전진 방향으로 회전하도록 제어하고, 우측 휠은 후진 방향으로 회전하도록 제어함으로써 휠 어셈블리(400)가 우회전하도록 할 수 있을 것이다.

그리고, 제어부는, 스티어링 모터(200)를 구동하여 결합부(300)가 특정 방향에 대응하여 회동하도록 함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 휠 어셈블리(400)가 특정 방향으로 회전하는 동안(즉, 좌측 이미지의 상태에서 우측 이미지의 상태로 회전하는 동안) 바디 플레이트(100)가 정적 상태를 유지하도록 할 수 있다.

예시적으로, 휠 어셈블리(400)를 좌회전시키고자 하여 좌측 휠은 후진방향으로, 우측 휠은 전진 방향으로 회전하도록 제어하는 경우, 스티어링 모터(200)를 통해 휠 어셈블리(400)가 좌회전 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.

이를 통해, 스티어링 모터(200)를 이용하지 않는 경우에 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 휠(420b)에 의한 휠 어셈블리(400)의 회전으로 인해 휠 어셈블리(400) 및 바디 플레이트(100) 사이에 반탄력이 작용하거나 바디 플레이트(100)가 휠 어셈블리(400)와 함께 회전하는 현상을 방지할 수 있다.

여기서, 바람직하게는, 주행 장치의 주행 방향이 특정 방향으로 변경되는 동안, 제어부가 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 휠(420b)에 의한 휠 어셈블리(400)의 회전속도와, 스티어링 모터(200)에 의한 결합부(300)의 회전속도가 동일하게 되도록 제1 구동 모터(410a), 제2 구동 모터(420a), 및 스티어링 모터(200)를 제어할 수 있다.

즉, 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 휠(420b)에 의해 휠 어셈블리(400)가 회전하는 속도와, 스티어링 모터(200)의 구동에 의해 결합부(300)를 통해 회전하는 휠 어셈블리(400)의 회전 속도가 동일하도록 제어하면, 바디 플레이트(100)는 정적 상태를 유지한 채 휠 어셈블리(400)만이 방향 전환을 하게 된다.

도 3을 참조로 하여 제어부에 의한 구동 모터(410a, 420a) 및 스티어링 모터(200)의 제어 예시를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 구동 모터(410a, 420a) 및 스티어링 모터(200)의 제어를 설명하기 위한 예시도를 도시하고 있다.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 휠(420b) 사이의 거리가 688mm, 휠 지름 150mm, 제1 구동 모터(410a) 및 제2 구동 모터(420a)의 사양이 350W, 3000 rpm(MAX), BRAKE, ENCODER, 감속비(1/30)이고, 스티어링 모터(200)의 사양이 100W, 2500rpm(MAX), ENCODER, 감속비(1/50), 기어비(72:32)인 경우를 상정할 수 있다.

여기서, 제1 구동 모터(410a) 및 제2 구동 모터(420a)를 각각 다른 방향으로 1031.97 rpm으로 작동시키면 휠 어셈블리(400)를 2초만에 90도로 회전시킬 수 있다.

구체적으로, 90도 원주의 길이는 688*π/4 = 540.35mm이므로, 해당 원주 길이를 2초만에 회전 시키기 위한 회전 속도 v는,

v = r*w = r*(rpm/60*2π) = 150/2*1031.97/60*2π*1/30(감속비)

= 270.17 mm/s

가 된다.

이 때, 스티어링 모터(200)는 결합부(300)를 동일 속도로 회전시키기 위해서 2초동안 1/4회전, 즉, 1초동안 1/8회전을 시켜야 하므로, 스티어링 모터(200)를 구동시켜야 하는 rpm은,

rpm = w*60/2π = 2π*1/8*60/2π*50(감속비)*72/32(기어비)

= 843.75 rpm

이 된다.

같은 방식으로, 상기 사양의 제1 구동 모터(410a) 및 제2 구동 모터(420a)를 최대 속도인 3000rpm으로 구동 시, 스티어링 모터(200)는 2452.8rpm으로 구동시키면 바디 플레이트(100)는 정적 상태를 유지한 채로 휠 어셈블리(400)만 회전하게 된다.

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조로 하여 본 발명에 따른 조향 장치의 구성에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 결합부(300)는, 크로스 롤러 베어링(310), 제1 결합부재(320) 및 제2 결합부재(330)를 포함할 수 있다.

먼저, 크로스 롤러 베어링(310)은 내륜과 외륜 사이에 롤러가 직교되게 배열된 베어링으로, 내륜에 결합되는 부재와 외륜에 결합되는 부재가 독립되어 운동하도록 할 수 있다.

다음으로, 제1 결합부재(320)는 휠 어셈블리(400)에 고정 결합되며 크로스 롤러 베어링(310)의 외륜에 결합될 수 있다.

또한, 제2 결합부재(330)는 바디 플레이트(100)의 일면 상에 고정 결합되며 크로스 롤러 베어링(310)의 내륜에 결합될 수 있다.

즉, 크로스 롤러 베어링(310)의 외륜에 결합된 제1 결합부재(320) 및 휠 어셈블리(400)가 회전 운동할 때, 크로스 롤러 베어링(310)의 내륜에 결합된 제2 결합부재(330) 및 바디 플레이트(100)는 고정되어 정적 상태를 유지하게 된다.

더욱 구체적으로, 제1 결합부재(320)는 외륜 서포트(323), 스티어링 기어(322), 모터 기어(321) 및 스티어링 서포트(324)를 포함할 수 있으며, 서포트 컬럼(325)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 외륜 서포트(323)는 크로스 롤러 베어링(310)의 외주면에 내주면이 결합되며 하단의 내주면에 크로스 롤러 베어링(310)을 지지하는 단차가 형성되고, 관통 홀(110)의 내주면에 외주면의 적어도 일부가 대면할 수 있다.

다음으로, 스티어링 기어(322)는 외륜 서포트(323)의 상부면에 고정 결합되며 외륜 서포트(323)의 상단의 내경보다 작은 내경을 가지고, 관통 홀(110)의 내주면에 외주면의 적어도 일부가 대면할 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면, 외륜 서포트(323) 하단의 단차와, 외륜 서포트(323) 상단보다 내경이 작은 스티어링 기어(322)로 인해 크로스 롤러 베어링(310)의 외륜에 제1 결합부재(320)가 고정될 수 있다.

이 때, 스티어링 기어(322) 및 외륜 서포트(323)는 볼트를 통해 고정 결합될 수 있다.

다음으로, 모터 기어(321)는 스티어링 모터 축 수용홈(120)의 내주면에 외주면이 대면하도록 설치되며 스티어링 모터(200)의 모터 축에 결합되어 회동하고, 스티어링 기어(322)와 치합되어 스티어링 기어(322)에 구동력을 전달할 수 있다.

이 때, 모터 기어(321) 및 스티어링 기어(322)의 기어비에 따라 스티어링 모터(200)의 구동 rpm이 결정될 수 있을 것이다.

다음으로, 스티어링 서포트(324)는 바디 플레이트(100)의 타면 상에 위치하며 외륜 서포트(323)의 하부면에 결합되고, 외륜 서포트(323)의 외경보다 큰 외측면을 가질 수 있다. 이 때, 스티어링 서포트(324)의 외륜 서포트(323)가 결합되는 위치에 안정적인 결합을 위한 소정의 단차가 형성될 수 있을 것이다.

다음으로, 서포트 컬럼(325)은 스티어링 서포트(324)를 휠 어셈블리(400)에 고정 결합하는 기능을 수행하며, 스티어링 서포트(324)는 하나 이상의 서포트 컬럼(325)을 통해 휠 어셈블리(400)에 고정 결합될 수 있을 것이다.

한편, 제2 결합부재(330)는 내륜 서포트(331), 픽스 헤드(332), 커버 서포트(333) 및 커버(334)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 내륜 서포트(331)는 크로스 롤러 베어링(310)의 내주면에 외주면이 결합되며 하단의 외주면에 크로스 롤러 베어링(310)을 지지하는 단차가 형성될 수 있다.

다음으로, 픽스 헤드(332)는 내륜 서포트(331)의 상부면에 고정 결합되며 내륜 서포트(331)의 상단의 외경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면, 내륜 서포트(331) 하단의 단차와, 내륜 서포트(331)의 상단보다 외경이 큰 픽스 헤드(332)로 인해 크로스 롤러 베어링(310)의 내륜에 제2 결합부재(330)가 고정될 수 있다.

다음으로, 커버 서포트(333)는 바디 플레이트(100)의 일면의 관통 홀(110) 및 스티어링 모터 축 수용홈(120) 상에 고정 결합되며 모터 기어(321), 스티어링 기어(322) 및 픽스 헤드(332)를 수용하는 내부 홀을 가질 수 있다.

여기서, 도 4를 참조하면, 커버 서포트(333)는, 스티어링 기어(322) 및 픽스 헤드(332)를 수용 가능한 제1 커버 서포트 부재(333a), 모터 기어(321)를 수용 가능한 제2 커버 서포트 부재(333b)로 구성될 수 있을 것이다.

다음으로, 커버(334)는 픽스 헤드(332) 및 커버 서포트(333)의 상부면에 고정 결합되고, 스티어링 모터(200)의 모터 축이 구동 가능하게 결합되도록 스티어링 모터 축 수용홈(120)의 위치에 대응되는 모터 축 홀이 형성될 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면, 커버(334)는 커버 서포트(333)를 통해 바디 플레이트(100)에 고정 결합되며, 픽스 헤드(332) 및 내륜 서포트(331)를 통해 크로스 롤러 베어링(310)의 내륜에 고정 결합될 수 있다.

이 때, 커버(334), 픽스 헤드(332) 및 내륜 서포트(331)는 볼트를 통해 고정 결합될 수 있을 것이다.

또한, 도 4를 참조하면, 커버(334)는, 스티어링 기어(322) 및 픽스 헤드(332)의 위치에 대응되는 제1 커버 부재(334a), 모터 기어(321)의 위치에 대응되는 제2 커버 부재(334b)로 구성될 수 있을 것이다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 커버(334), 픽스 헤드(332), 내륜 서포트(331) 및 스티어링 서포트(324)는 중공을 가질 수 있는데, 상기 중공들에는 구성요소들의 케이블 통로로 이용되는 케이블 튜브(500)가 설치될 수 있을 것이다.

다음으로, 도 4를 참조로 하여 휠 어셈블리(400)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

구체적으로, 휠 어셈블리(400)는 휠 플레이트(430), 모터 브라켓 서포트(440) 및 휠 서포트(450)를 더 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 휠 플레이트(430)는 제1 구동 모터(410a)에 제1 구동 휠(410b)이 결합된 제1 이송부와, 제2 구동 모터(420a)에 제2 구동 휠(420b)이 결합된 제2 이송부를 각각 양측에 고정 결합할 수 있다.

다음으로, 모터 브라켓 서포트(440)는 복수 개로 구성되어 제1 구동 모터(410a) 및 제2 구동 모터(420a)를 각각 지지하는 형태일 수 있다.

다음으로, 복수의 휠 서포트(450)들은 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 휠(420b)을 각각 지지할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000 : 조향 장치 100 : 바디 플레이트
110 : 관통 홀 120 : 스티어링 모터 축 수용홈
200 : 스티어링 모터 300 : 결합부
310 : 크로스 롤러 베어링 320 : 제1 결합부재
321 : 모터 기어 322 : 스티어링 기어
323 : 외륜 서포트 324 : 스티어링 서포트
325 : 서포트 컬럼 330 : 제2 결합부재
331 : 내륜 서포트 332 : 픽스 헤드
333 : 커버 서포트 334 : 커버
400 : 휠 어셈블리 410a : 제1 구동 모터
410b : 제1 구동 휠 420a : 제2 구동 모터
420b : 제2 구동 휠 430 : 휠 플레이트
440 : 모터 브라켓 서포트 450 : 휠 서포트
500 : 케이블 튜브

Claims

주행 장치용 조향 장치(1000)에 있어서,
관통 홀(110) 및 스티어링 모터 축 수용홈(120)이 형성된 바디 플레이트(100);
상기 스티어링 모터 축 수용홈(120)에 모터 축이 구동 가능하도록 상기 바디 플레이트(100)의 일면 상에 결합되는 스티어링 모터(200);
상기 관통 홀(110)의 축에 회동 가능하도록 설치되고, 일단이 상기 스티어링 모터(200)의 상기 모터 축에 결합되어 구동력을 전달하는 결합부(300); 및
상기 바디 플레이트(100)의 타면 상에 위치하며, 상기 결합부(300)의 타단에 결합되어 상기 결합부(300)의 회동에 연동하여 회전하고, 양측에 각각 제1 구동 모터(410a)에 연동하여 회전하는 제1 구동 휠(410b) 및 제2 구동 모터(420a)에 연동하여 회전하는 제2 구동 휠(420b)이 설치된 휠 어셈블리(400);
를 포함하며,
상기 결합부(300)는,
내륜과 외륜 사이에 롤러가 직교되게 배열된 크로스 롤러 베어링(310);
상기 크로스 롤러 베어링(310)의 내주면에 외주면이 결합되며 하단의 외주면에 상기 크로스 롤러 베어링(310)을 지지하는 단차가 형성된 내륜 서포트(331);
상기 내륜 서포트(331)의 상부면에 고정 결합되며 상기 내륜 서포트(331)의 상단의 외경보다 큰 외경을 가지는 픽스 헤드(332);
상기 크로스 롤러 베어링(310)의 외주면에 내주면이 결합되며 하단의 내주면에 상기 크로스 롤러 베어링(310)을 지지하는 단차가 형성되고, 상기 관통 홀(110)의 내주면에 외주면의 적어도 일부가 대면하는 외륜 서포트(323);
상기 외륜 서포트(323)의 상부면에 고정 결합되며 상기 외륜 서포트(323)의 상단의 내경보다 작은 내경을 가지고, 상기 관통 홀(110)의 내주면에 외주면의 적어도 일부가 대면하는 스티어링 기어(322);
상기 스티어링 모터 축 수용홈(120)의 내주면에 외주면이 대면하도록 설치되며 상기 스티어링 모터(200)의 상기 모터 축에 결합되어 회동하고, 상기 스티어링 기어(322)와 치합되어 상기 스티어링 기어(322)에 구동력을 전달하는 모터 기어(321);
상기 바디 플레이트(100)의 일면의 상기 관통 홀(110) 및 상기 스티어링 모터 축 수용홈(120) 상에 고정 결합되며 상기 모터 기어(321), 상기 스티어링 기어(322) 및 상기 픽스 헤드(332)를 수용하는 내부 홀을 가지는 커버 서포트(333);
상기 픽스 헤드(332) 및 상기 커버 서포트(333)의 상부면에 고정 결합되고, 상기 스티어링 모터(200)의 상기 모터 축이 구동 가능하게 결합되도록 상기 스티어링 모터 축 수용홈(120)의 위치에 대응되는 모터 축 홀이 형성된 커버(334); 및
상기 바디 플레이트(100)의 타면 상에 위치하며 상기 외륜 서포트(323)의 하부면에 결합되고, 상기 외륜 서포트(323)의 외경보다 큰 외측면을 가지는 스티어링 서포트(324);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
제1항에 있어서,
제어부; 를 더 포함하되,
상기 제어부는, 상기 주행 장치의 주행 방향을 특정 방향으로 변경하고자 할 경우,
상기 제1 구동 모터(410a)와 상기 제2 구동 모터(420a)가 각각 서로 다른 방향으로 구동되게 하여 상기 제1 구동 휠(410b)과 상기 제2 구동 휠(420b)이 서로 다른 방향으로 회전하게 함으로써, 상기 휠 어셈블리(400)가 상기 특정 방향으로 회전하도록 하며,
상기 스티어링 모터(200)를 구동하여 상기 결합부(300)가 상기 특정 방향에 대응하여 회동하도록 함으로써, 상기 휠 어셈블리(400)가 상기 특정 방향으로 회전하는 동안 상기 바디 플레이트(100)가 정적 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주행 장치의 주행 방향이 상기 특정 방향으로 변경되는 동안,
상기 제1 구동 휠(410b) 및 상기 제2 구동 휠(420b)에 의한 상기 휠 어셈블리(400)의 회전속도와, 상기 스티어링 모터(200)에 의한 상기 결합부(300)의 회전속도가 동일하게 되도록 상기 제1 구동 모터(410a), 상기 제2 구동 모터(420a), 및 상기 스티어링 모터(200)를 제어하는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
제1항에 있어서,
상기 결합부(300)는,
내륜과 외륜 사이에 롤러가 직교되게 배열된 크로스 롤러 베어링(310);
상기 휠 어셈블리(400)에 고정 결합되며 상기 크로스 롤러 베어링(310)의 상기 외륜에 결합되는 제1 결합부재(320); 및
상기 바디 플레이트(100)의 일면 상에 고정 결합되며 상기 크로스 롤러 베어링(310)의 상기 내륜에 결합되는 제2 결합부재(330);를
포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치
삭제
제1항에 있어서,
상기 커버(334), 상기 픽스 헤드(332), 상기 내륜 서포트(331) 및 상기 스티어링 서포트(324)는 중공을 가지는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
제1항에 있어서,
상기 스티어링 서포트(324)는 하나 이상의 서포트 컬럼(325)을 통해 상기 휠 어셈블리(400)에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 조향 장치.
제1항에 있어서,
상기 휠 어셈블리(400)는, 제1 구동 모터(410a)에 제1 구동 휠(410b)이 결합된 제1 이송부와, 제2 구동 모터(420a)에 제2 구동 휠(420b)이 결합된 제2 이송부가 각각 휠 플레이트(430)의 양측에 고정 결합된 것을 특징으로 하는 조향 장치.