KR102500260B1 - Structure of mecanum wheel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법에 관한 것으로서, 메카넘 휠의 구조는, 구동축 관통공이 형성된 부쉬부와, 상기 부쉬부를 감싸며 마련되는 접촉부를 포함하는 다수의 롤러부재; 상기 롤러부재의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부와, 상기 롤러 수납부와 나란하게 배치되고 상기 구동축 관통공을 관통하는 롤러 구동축을 포함하는 다수의 브라켓부재; 상기 롤러 수납부에 수납된 상기 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축을 관통시키면, 상기 롤러부재가 지면에 대해 기울어진 상태에서 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되는데 그 내측면에 오버몰딩으로 형성되는 바퀴본체부재;를 포함하며, 상기의 구조에 따르면, 제조방식이 간단하므로 생산성을 향상시킬 수 있고, 각 부분품의 플라스틱의 두께가 생산성에 영향을 주지 않도록 균일하게 분산하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 스틸 계열의 부분품을 사용하지 않아 자원 재활용 용이성이 우수한 효과가 있다.The present invention relates to a structure of a Mecanum wheel and a manufacturing method of a Mecanum wheel, and the structure of the Mecanum wheel includes: a plurality of roller members including a bush portion having a drive shaft through-hole formed therein, and a contact portion provided to surround the bush portion; a plurality of bracket members including a roller accommodating portion in which a portion of the roller member is accommodated to be exposed to the outside, and a roller drive shaft disposed parallel to the roller accommodating portion and passing through the drive shaft through-hole; When the roller drive shaft of the adjacent bracket member passes through the drive shaft through-hole of the roller member accommodated in the roller accommodating unit, the plurality of bracket members form a ring in a state in which the roller member is inclined with respect to the ground and a wheel body member formed by overmolding on the inner surface thereof. According to the above structure, the manufacturing method is simple, so productivity can be improved, and the thickness of the plastic of each part does not affect productivity. Productivity can be further improved by uniformly dispersing, and there is an excellent effect of easiness in recycling resources because steel-based parts are not used.
Description
본 발명은 제조방식이 간단하고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 스틸 계열의 부분품을 사용하지 않아 자원 재활용 용이성이 우수한 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a mecanum wheel having a simple manufacturing method, improved productivity, and excellent recycling of resources because steel-based parts are not used, and a method for manufacturing a mecanum wheel.
최근 들어 이동로봇의 적용 분야가 넓어지며, 이동로봇에 대한 기대 수준이 높아지고 있다. 장애인이나 환자, 노약자를 돕기 위한 서비스 로봇이나, 복잡하고 좁은 환경에서 다양한 작업을 해야 하는 로봇 등이 그 예이다.In recent years, the field of application of mobile robots has been widening, and the level of expectations for mobile robots has increased. Examples include service robots to help the disabled, patients, and the elderly, and robots that have to perform various tasks in a complex and narrow environment.
많은 산업현장에서 성공적으로 적용되어 이용되고 있는 이동로봇은 대체로 독립적인 두 바퀴 구동방식(Two Independent Driving Wheels Mechanism)이나 조향-구동방식(Steering and Driving Mechanism)으로 구동되는데, 이러한 기존의 이동로봇은 로봇 자체의 움직임에 많은 제약이 따른다. 예를 들어, 서비스 로봇의 경우에 로봇의 도움을 받는 사람이 임의의 방향으로 움직이려 할 때, 로봇은 자체의 제약조건으로 인해서 사람의 움직임을 방해할 수 있으며, 협소한 장소에서 회전이나 선회를 하기 위해서는 넓은 공간으로 이동하거나 아니면 복잡한 경로로 움직여야 할 수도 있다. 그래서 전방향 이동로봇에 대하여 연구되고 있다. 전방향 로봇은 이동로봇의 운동능력을 향상시켜 2차원 평면에서 3자유도(전후, 좌우, 회전)의 운동이 가능해서 바퀴의 자세 전환 없이 임의의 방향으로 주행이 가능하다. 이때 메카넘 휠(mecanum wheel)을 포함하는 무지향성(omni-directional) 바퀴와 같은 다양한 종류의 바퀴가 전방향 이동로봇을 위해 활용될 수 있다.Mobile robots that have been successfully applied and used in many industrial sites are generally driven by an independent two-wheel drive mechanism or a steering and driving mechanism. These existing mobile robots are robots There are many restrictions on its movement. For example, in the case of a service robot, when a person assisted by the robot tries to move in an arbitrary direction, the robot may interfere with the person's movement due to its own constraints, and may not rotate or turn in a narrow place. You may have to move to a large space or move on a complicated path to get there. Therefore, omnidirectional mobile robots are being studied. The omnidirectional robot improves the motor ability of the mobile robot and enables movement in three degrees of freedom (front and back, left and right, rotation) on a two-dimensional plane, so it can travel in any direction without changing the attitude of the wheels. At this time, various types of wheels such as omni-directional wheels including mecanum wheels may be used for the omnidirectional mobile robot.
종래 '인휠모터로 구동되는 메카넘 휠을 가지는 전동휠체어'가 대한민국 등록특허 제10-1467081호(2014.11.24)에 제시되어 있다.A conventional 'electric wheelchair having Mecanum wheels driven by an in-wheel motor' is presented in Korean Patent Registration No. 10-1467081 (November 24, 2014).
그러나 종래 메카넘 휠은 구조적인 난해함으로 인하여 사출성형 일체형 구조로 제조가 어렵다는 문제점이 있다.However, the conventional mecanum wheel has a problem in that it is difficult to manufacture it as an injection molding integrated structure due to structural difficulties.
또한, 부분품을 조립하여 제조된 메카넘 휠은 플라스틱 및 스틸 계열의 소재를 활용, 조립하여 다양하게 출시되어 왔으나 취약한 조립부로 인해 한계하중에 제약이 발생하고, 조립 및 관리비용으로 인하여 제조원가가 높다는 단점이 있다.In addition, Mecanum wheels manufactured by assembling parts have been released in various ways by using and assembling plastic and steel-based materials. there is
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제조방식이 간단하므로 생산성을 향상시킬 수 있고, 각 부분품의 플라스틱의 두께가 생산성에 영향을 주지 않도록 균일하게 분산하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 스틸 계열의 부분품을 사용하지 않아 자원 재활용 용이성이 우수한 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and since the manufacturing method is simple, productivity can be improved, and productivity can be further improved by uniformly distributing the thickness of the plastic of each part so that it does not affect productivity, The purpose is to provide a Mecanum wheel structure and a manufacturing method of Mecanum wheels, which are excellent in recycling resources without using steel-based parts.
본 발명에 따른 메카넘 휠의 구조는, 구동축 관통공이 형성된 부쉬부와, 상기 부쉬부를 감싸며 마련되는 접촉부를 포함하는 다수의 롤러부재; 상기 롤러부재의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부와, 상기 롤러 수납부와 나란하게 배치되고 상기 구동축 관통공을 관통하는 롤러 구동축을 포함하는 다수의 브라켓부재; 상기 롤러 수납부에 수납된 상기 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축을 관통시키면, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되는데 그 내측면에 오버몰딩으로 형성되는 바퀴본체부재;를 포함하여, 상기 롤러 구동축은 상기 바퀴본체부재의 축에 대해 일정각도로 기울어진 상태이다.The structure of the Mecanum wheel according to the present invention includes a plurality of roller members including a bush portion having a drive shaft through hole and a contact portion provided surrounding the bush portion; a plurality of bracket members including a roller accommodating portion in which a portion of the roller member is accommodated to be exposed to the outside, and a roller drive shaft disposed parallel to the roller accommodating portion and passing through the drive shaft through-hole; When the roller drive shaft of the neighboring bracket member passes through the drive shaft through-hole of the roller member housed in the roller accommodating unit, the plurality of bracket members are connected in a ring shape, which is formed by overmolding on the inner surface Including the wheel body member, the roller driving shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the wheel body member.
본 발명에 있어서, 상기 부쉬부에는, 외주면 둘레를 따라 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the bush portion is characterized in that irregularities are formed along the circumference of the outer circumferential surface.
본 발명에 있어서, 상기 롤러수납부는, 상면이 개방되어 있고, 하면에는 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축의 하단이 삽입되는 구동축 고정부가 형성되어 있으며, 상기 롤러 구동축의 상부에는, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러수납부의 개방된 상면을 막는 상면 폐쇄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the roller accommodating part has an open upper surface, a drive shaft fixing part into which the lower end of the roller drive shaft of the adjacent bracket member is inserted is formed on the lower surface, and the upper side of the roller drive shaft, the neighboring bracket It is characterized in that an upper surface closing portion is formed to block the open upper surface of the roller accommodating portion of the member.
본 발명에 있어서, 상기 롤러 구동축의 하단은 상기 구동축 고정부에 방향성을 가지고 삽입되도록 마련되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the lower end of the roller driving shaft is characterized in that it is provided to be inserted into the driving shaft fixing part with a direction.
본 발명에 있어서, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the plurality of bracket members are connected in a ring shape, it is characterized in that the molten resin spill prevention bump is formed continuously along the circumferential edge.
한편, 메카넘 휠의 제조방법은, 구동축 관통공이 형성된 부쉬부와, 상기 부쉬부를 감싸며 마련되는 접촉부를 포함하는 다수의 롤러부재를 제조하는 제1단계; 상기 롤러부재의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부와, 상기 롤러 수납부와 나란하게 배치되고 상기 구동축 관통공을 관통하는 롤러 구동축을 포함하는 다수의 브라켓부재를 제조하고, 상기 롤러 수납부에 수납된 상기 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축을 관통시키면, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되도록 조립하는 제2단계; 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되도록 조립된 상태에서 내측면에 바퀴본체부재를 오버몰딩하는 제3단계;를 포함하여, 상기 롤러 구동축은 상기 바퀴본체부재의 축에 대해 일정각도로 기울어진 상태이다.On the other hand, a method for manufacturing a Mecanum wheel includes a first step of manufacturing a plurality of roller members including a bush portion having a drive shaft through hole and a contact portion provided to surround the bush portion; A plurality of bracket members including a roller accommodating part accommodated so that a portion of the roller member is exposed to the outside, and a roller drive shaft disposed parallel to the roller accommodating part and penetrating the drive shaft through-hole, the roller accommodating part A second step of assembling the plurality of bracket members to be connected in a ring shape when the roller drive shaft of the neighboring bracket member passes through the drive shaft through-hole of the roller member housed in; A third step of overmolding a wheel body member on an inner surface in a state in which the plurality of bracket members are assembled to be connected in a ring shape; including, the roller driving shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the wheel body member It is a state.
본 발명에 있어서, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the plurality of bracket members are connected in a ring shape, it is characterized in that the molten resin spill prevention bump is formed continuously along the circumferential edge.
본 발명의 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the structure of the Mecanum wheel and the manufacturing method of the Mecanum wheel of the present invention, there are the following effects.
첫째, 롤러 수납부에 수납된 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 브라켓부재의 롤러 구동축을 관통시키면, 롤러부재가 지면에 대해 기울어진 상태에서 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되고, 그 내측면에 오버몰딩으로 바퀴본체부재를 형성하여, 롤러 구동축이 바퀴본체부재의 축에 대해 일정각도로 기울어진 상태의 메카넘 휠을 제조함으로써, 제조방식이 간단하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.First, when a roller drive shaft of a neighboring bracket member passes through the drive shaft through-hole of a roller member housed in a roller accommodating unit, a plurality of bracket members are connected in a ring shape while the roller member is inclined with respect to the ground, and the By forming a wheel body member by overmolding on the inner surface to manufacture a mecanum wheel in which the roller drive shaft is tilted at a predetermined angle with respect to the axis of the wheel body member, productivity can be improved because the manufacturing method is simple.
또한, 롤러부재, 브라켓부재, 바퀴본체부재로 이루어진 각 부분품의 플라스틱의 두께가 생산성에 영향을 주지 않도록 균일하게 분산하여 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 스틸 계열의 부분품을 사용하지 않아 자원 재활용 용이성이 우수하다.In addition, productivity can be further improved by uniformly distributing the plastic thickness of each part consisting of roller member, bracket member, and wheel body member so as not to affect productivity, and resource recycling is easy because steel-based parts are not used. great.
둘째, 부쉬부의 외주면 둘레를 따라 요철이 형성됨으로써, 서로 다른 재질을 가지는 부쉬부와 접촉부는 인서트 사출시 서로 견고하게 고정될 수 있다.Second, since irregularities are formed along the outer circumference of the bush unit, the bush unit and the contact unit having different materials can be firmly fixed to each other during insert injection.
셋째, 롤러 구동축의 삽입돌기는 구동축 고정부에 방향성을 가지고 삽입됨으로써, 롤러부재와 브라켓부재의 조립후 흐트러짐을 방지할 수 있다. Third, the insertion protrusion of the roller driving shaft is inserted into the driving shaft fixing unit with a directionality, so that the roller member and the bracket member can be prevented from being disturbed after assembling them.
넷째, 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱이 형성됨으로써, 브라켓부재 조립후 외곽부에 연속적으로 형성된 턱구조로 인하여 바퀴본체부재 사출시 용융수지가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.Fourth, when a plurality of bracket members are connected in a ring shape, molten resin outflow prevention jaws are continuously formed along the circumferential edge, so that molten resin is released to the outside when the wheel body member is injected due to the jaw structure continuously formed on the outer portion after assembling the bracket member. leakage can be prevented.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러부재를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브라켓부재를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 도 2의 롤러부재와 도 3의 브라켓부재가 조립되는 과정을 보여주기 위하여 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 다수의 롤러부재와 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결된 상태를 도시한 도면.
도 8 및 도 9은 도 6의 내측면에 바퀴본체부재가 오버몰딩으로 형성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘 휠을 도시한 도면.1 and 2 are views showing a roller member according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing a bracket member according to a preferred embodiment of the present invention.
4 and 5 are views showing a process in which the roller member of FIG. 2 and the bracket member of FIG. 3 are assembled.
6 and 7 are views showing a state in which a plurality of roller members and a plurality of bracket members are connected in a ring shape.
8 and 9 are views showing a Mecanum wheel according to a preferred embodiment of the present invention in which the wheel body member is formed on the inner surface of FIG. 6 by overmolding.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, various alternatives may be used at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명은 무지향성(omni-directional) 바퀴 중 메카넘 휠(mecanum wheel)의 구조 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and manufacturing method of a mecanum wheel among omni-directional wheels.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘 휠의 구조는 롤러부재(100)와 브라켓부재(200)와 바퀴본체부재(300)를 포함한다.The structure of the Mecanum wheel according to a preferred embodiment of the present invention includes a
롤러부재(100)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 부쉬부(110)와 접촉부(150)를 포함하는 것이 바람직하다.The
부쉬부(110)는 원통 형상 또는 배럴 형상으로서, 본 실시예에서 부쉬부(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 양끝보다 가운데 부분이 외측으로 더 볼록한 배럴 형상이다. The
부쉬부(110)에는 길이방향을 따라 구동축 관통공(111)이 형성되어 있다. A drive shaft through
부쉬부(110)의 양끝에는 둘레를 따라 외측으로 연장된 연장부(112)가 형성되어 있고, 부쉬부(110) 양끝의 연장부(112) 사이에 하기에서 설명할 접촉부(150)가 배치된다.
이러한 부쉬부(110)의 외주면 둘레를 따라 요철(113)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 부쉬부(110)의 외주면 둘레에 볼록하게 철부(113a)가 형성되어 있고, 철부(113a)에 다수의 홈(113b)가 형성되어 있다. 철부(113a)에 형성된 다수의 홈(113b)이 요부(113b)가 된다. 본 명세서에서 제시한 요철(113)의 형상은 일실시예에 불과하며, 실시예에 따라 다양한 형태로 요철(113)을 형성할 수 있다. 이렇게, 부쉬부(110)의 외주면 둘레를 따라 요철(113)이 형성되면, 서로 다른 재질을 가지는 부쉬부(110)와 접촉부(150)는 인서트 사출시 서로 견고하게 고정될 수 있다.It is preferable that
롤러 구동축(250)과 닿는 부쉬부(110)는 부드럽게 회전이 가능하도록 낮은 마찰계수특성을 지님과 동시에 내구성 및 강성을 지닐 수 있는 재질인 것이 바람직하다.The
접촉부(150)는 원통 형상 또는 배럴 형상으로서, 본 실시예에서 접촉부(150)는 도 2에 도시한 바와 같이 가운데 부분이 외측으로 더 볼록한 배럴 형상으로 되어 있다. The
접촉부(150)는 부쉬부(110)를 감싸며 마련되는데, 본 실시예에서는 부쉬부(110) 양끝의 연장부(112) 사이에 접촉부(150)가 배치됨으로써, 접촉부(150)의 외면과, 부쉬부(110) 양끝 연장부(112)의 외면이 매끄럽게 이어져 전체적인 외관이 배럴 형상을 이룬다.The
부쉬부(110)의 연장부(112)가 접촉부(150) 보다 바깥으로 나와 있어, 부쉬부(110)의 전체길이가 접촉부(150)의 전체길이보다 길도록 설정된다. 이렇게 부쉬부(110)의 전체길이가 접촉부(150)의 전체길이보다 길도록 설정하는 것이 추후 바퀴본체부재(300)의 측면에 마찰력이 높은 접촉부(150)가 닿지 않도록 할 수 있다는 측면에서 바람직하다.The
외부의 지면과 닿는 접촉부(150)는 미끄러지지 않도록 높은 마찰계수특성을 지님과 동시에 내마모성 및 진동감쇠 기능을 위해 신축성 있는 재질인 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기와 같이 구성되는 다수의 롤러부재(100)는 다수의 브라켓부재(200)에 의해 조립된다.A plurality of
브라켓부재(200)는, 도 3에 도시한 바와 같이 롤러 수납부(210)와 롤러 구동축(250)을 포함하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the
롤러 수납부(210)는 롤러부재(100)의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되도록 마련된다. 본 실시예에서 롤러 수납부(210)는 롤러부재(100)의 반경방향을 따라 반정도만 수납될 수 있도록 롤러부재(100)의 길이방향을 따라 마련되어 있다. The roller accommodating
롤러 수납부(210)의 상면은 개방되어 있고, 롤러 수납부(210)의 하면에는 구동축 고정부(230)가 홈 형태로 형성되어 있다. 따라서, 도 4와 같이 롤러 수납부(210)에 수납되는 롤러부재(100)의 외측면 일부분이 외부로 노출되고, 롤러부재(100)의 상면은 외부로 노출되며, 롤러부재(100)의 하면은 폐쇄된다.The upper surface of the
롤러 구동축(250)은, 도 3과 같이 롤러 수납부(210)의 일측에 롤러 수납부(210)와 나란하게 배치된다. 이때 롤러 수납부(210)와 롤러 구동축(250)은 평행하지 않게 마련되지 않고, 롤러 수납부(210)의 지면에 대한 기울기(S)와 롤러 구동축(250)의 지면에 대한 기울기(s)가 서로 다르게 마련될 수 있다. The
또한, 롤러 구동축(250)은, 도 4 및 도 5와 같이 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 수납부(210)에 수납되어 있는 롤러부재(100)의 구동축 관통공(111)을 관통할 수 있도록 마련된다. 이때 롤러 구동축(250)의 하단에는, 구동축 관통공(111)을 관통한 롤러 구동축(250)의 하단이 롤러 수납부(210) 하면의 구동축 고정부(230)에 삽입되기 용이하도록 삽입돌기(251)가 형성되어 있다. 나아가 롤러 구동축(250)의 삽입돌기(251)는 구동축 고정부(230)에 방향성을 가지고 삽입되는 것이 조립후 흐트러짐을 방지할 수 있는 측면에서 바람직하다. 이를 위하여 본 실시예에서 구동축 고정부(230)는 완전히 원형이 아니라 원형의 일측에 일부분이 외측으로 연장되어 있고, 삽입돌기(251)도 이러한 구동축 고정부(230)의 형상에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 삽입돌기(251)는 구동축 고정부(230)에 방향성을 가지며 삽입될 수 있다.In addition, the
롤러 구동축(250)의 상부에는 상면 폐쇄부(260)가 형성되어 있으며, 상면 폐쇄부(260)가 롤러 수납부(210)의 외측면과 연결되어 있다. 상면 폐쇄부(260)는 도 4 및 도 5와 같이 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 수납부(210)의 개방된 상면을 막을 수 있도록 마련된다.An upper
상기와 같이 구성된 브라켓부재(200)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 어느 하나의 브라켓부재(200)의 롤러 수납부(210)에 수납되어 있는 롤러부재(100)의 구동축 관통공(111)에, 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 구동축(250)을 관통시키면, 도 6 및 도 7과 같이 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결된다. 이렇게 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결될 때 각 브라켓부재(200) 사이 사이에 빈틈없이 연결될 수 있도록 롤러 수납부(210)의 외측에는 도 4와 같이 이음부(220)가 형성되어 있다. 즉, 롤러 수납부(210)의 롤러 구동축(250)이 연결된 반대측의 외측에는 이음부(220)가 외측으로 돌출 형성되어 있어, 도 5와 같이 브라켓부재(200)가 연결될 때 어느 하나의 브라켓부재(200)의 이음부(220)는 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 수납부(210) 외측과 하단과 맞닿으면서 도 6 및 도 7과 같이 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 빈틈없이 연결된다. 이와 같이 브라켓부재(200)는 이음부(220)로 일부분이 겹치면서 링 형태로 연결되고, 브라켓부재(200)의 개수에 따라 롤러부재(100)의 지면 접촉면적을 마음대로 조절할 수 있다. 즉, 롤러부재(100)의 개수가 많아질수록 지면과 닿는 접촉면적이 넓어진다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
메카넘 휠의 구동 특성을 고려하여 롤러부재(100)의 롤러 구동축(250)이 하기에서 설명할 바퀴본체부재(300)의 축에 대해 45도 정도로 기울어진 상태로 조립되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 도 6과 같이 10개의 롤러부재(100)가 조립되는 것으로 도시하였다.Considering the driving characteristics of the mecanum wheel, it is preferable that the
이처럼 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱(270)이 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 실시예에서는 도 3과 같이 상면 폐쇄부(260)가 롤러 수납부(210)의 외측면과 연결되어 있는데, 상면 폐쇄부(260) 가장자리와 롤러 수납부(210) 외측면의 가장자리를 따라 연속적으로 돌출턱 형상으로 용융수지 유출방지턱(270)이 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 용융수지 유출방지턱(270)은 도 6과 같이 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결될 때 상면 폐쇄부(260)가 위치한 상면 둘레를 따라 연속적으로 형성되어 있어, 브라켓부재(200) 조립후 외곽부에 연속적으로 형성된 턱구조로 인하여 바퀴본체부재(300) 사출시 용융수지가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.As such, when the plurality of
바퀴본체부재(300)는, 도 9에 도시한 바와 같이 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결된 내측면에 오버몰딩으로 형성된다.As shown in FIG. 9 , the
상기에서 언급한 바와 같이, 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱(270)이 형성되어 있어, 바퀴본체부재(300) 형성시 용융수지가 유출되지 않는다. As mentioned above, when the plurality of
바퀴본체부재(300)의 지름(d)은 롤러부재(100)의 외곽 간격에 따른 지름(D)보다 작도록 형성되어 있어, 지면이 바퀴본체부재(300)에 닿지 않고, 내구성 및 기능성을 향상시킬 수 있다.The diameter (d) of the
바퀴본체부재(300)는 내구성 및 강성이 우수한 재질인 것이 바람직하다.The
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메카넘 휠의 제조방법은 다음과 같이 이루어질 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the mecanum wheel according to a preferred embodiment of the present invention can be made as follows.
먼저, 도 1 및 도 2와 같이 구동축 관통공(111)이 형성된 부쉬부(110)와, 부쉬부(110)를 감싸며 마련되는 접촉부를 포함하는 다수의 롤러부재(100)를 제조한다. (제1단계)First, as shown in FIGS. 1 and 2 , a plurality of
롤러부재(100)는 부분별 기능성을 다르게 부여하기 위하여 인서트 사출을 통하여 두 종류의 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 롤러 구동축(250)과 닿는 부쉬부(110)는 부드럽게 회전이 가능하도록 낮은 마찰계수특성을 지님과 동시에 내구성 및 강성을 지닐 수 있는 재질인 것이 바람직하고, 외부의 지면과 닿는 접촉부(150)는 미끄러지지 않도록 높은 마찰계수특성을 지님과 동시에 내마모성 및 진동감쇠 기능을 위해 신축성 있는 재질인 것이 바람직하다.The
이렇게 다른 재질로 구성되는 부쉬부(110)와 접촉부(150)는 두 개의 이종재질로 생산이 가능한 한 대의 사출성형기를 사용하는 것이 바람직하나, 한 개의 재질만 사출가능한 일반적인 사출기 두 대를 사용하는 것도 가능하다. 두 개의 이동재질로 생산이 가능한 한 대의 사출성형기 사용사에는 인서트작업을 위한 자동화설비를 활용하는 것이 바람직하나, 인력에 의한 작업도 가능하다.It is preferable to use one injection molding machine capable of producing the
다음으로, 도 3과 같이 롤러부재(100)의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부(210)와, 롤러 수납부(210)와 나란하게 배치되고 구동축 관통공(111)을 관통하는 롤러 구동축(250)을 포함하는 다수의 브라켓부재(200)를 제조하고, 도 4 및 도 5와 같이 롤러 수납부(210)에 수납된 롤러부재(100)의 구동축 관통공(111)에, 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 구동축(250)을 관통시키면, 도 6과 같이 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결되도록 조립한다. (제2단계) Next, as shown in FIG. 3, a
이처럼, 브라켓부재(200)는 조립시 외곽부 형상이 원형을 유지할 수 있도록 형성되어 있고, 개방된 롤러 수납부(210)의 상면은 이웃하는 브라켓부재(200)의 상면 폐쇄부(260)에 의해 막힌다. As such, the
또한, 롤러 구동축(250)의 하단은 이웃하는 브라켓부재(200)의 롤러 수납부(210) 하단에 형성된 구동축 고정부(230)에 삽입되어 고정되고, 조립후 흐트러짐 방지를 위하여 롤러 구동축(250) 하단과 구동축 고정부(230)는 방향성이 있는 형상으로 형성되어 있다.In addition, the lower end of the
나아가, 다수의 브라켓부재(200)의 조립후 외곽부에는 연속적인 턱구조로 용융수지 유출방지턱(270)이 형성되어 있어, 바퀴본체부재(300) 사출시 용융수지가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, after assembling the plurality of
다음으로, 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결되도록 조립된 상태에서 내측면에 도 8 및 도 9과 같이 바퀴본체부재(300)를 오버몰딩하면, 롤러부재(100)의 롤러 구동축(250)은 바퀴본체부재(300)의 축에 대해 45도 정도로 기울어진 상태이다. (제3단계) Next, when the
이때, 다수의 브라켓부재(200)가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱(270)이 형성되어 있어, 바퀴본체부재(300) 형성시 용융수지가 유출되지 않는다. At this time, when the plurality of
바퀴본체부재(300)는 내구성 및 강성이 우수한 재질인 것이 바람직하다.The
본 발명의 메카넘 휠의 구조 및 메카넘 휠의 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the structure of the Mecanum wheel and the manufacturing method of the Mecanum wheel of the present invention, there are the following effects.
제조방식이 간단하고, 롤러부재(100), 브라켓부재(200), 바퀴본체부재(300)로 이루어진 각 부분품의 플라스틱이 두께가 생산성에 영향을 주지 않도록 균일하게 분산하여 생산성이 향상되고, 스틸 계열의 부분품을 사용하지 않아 자원 재활용 용이성이 우수하다.The manufacturing method is simple, and the plastic of each part composed of the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention belongs Of course, various modifications and variations are possible within the equivalent scope of the claims to be described.
100 : 롤러부재 110 : 부쉬부
111 : 구동축 관통공 113 : 요철
150 : 접촉부 200 : 브라켓부재
210 : 롤러 수납부 230 : 구동축 고정부
250 : 롤러 구동축 260 : 상면 폐쇄부
270 : 용융수지 유출방지턱 300 : 바퀴본체부재100: roller member 110: bush part
111: drive shaft through hole 113: unevenness
150: contact part 200: bracket member
210: roller receiving part 230: drive shaft fixing part
250: roller drive shaft 260: upper surface closure
270: molten resin outflow prevention bump 300: wheel body member
Claims (7)
상기 롤러부재의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부와, 상기 롤러 수납부와 나란하게 배치되고 상기 구동축 관통공을 관통하는 롤러 구동축을 포함하는 다수의 브라켓부재;
상기 롤러 수납부에 수납된 상기 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축을 관통시키면, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되는데 그 내측면에 오버몰딩으로 형성되는 바퀴본체부재;를 포함하여,
상기 롤러 구동축이 상기 바퀴본체부재의 축에 대해 일정각도로 기울어진 메카넘 휠의 구조.a plurality of roller members including a bush portion having a drive shaft through hole and a contact portion provided to surround the bush portion;
a plurality of bracket members including a roller accommodating portion in which a portion of the roller member is accommodated to be exposed to the outside, and a roller drive shaft disposed parallel to the roller accommodating portion and passing through the drive shaft through-hole;
When the roller drive shaft of the neighboring bracket member passes through the drive shaft through hole of the roller member housed in the roller accommodating unit, the plurality of bracket members are connected in a ring shape, which is formed by overmolding on the inner surface Including; wheel body member;
A structure of a mecanum wheel in which the roller drive shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the wheel body member.
상기 부쉬부에는,
외주면 둘레를 따라 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠의 구조.According to claim 1,
In the bush part,
Structure of the mecanum wheel, characterized in that irregularities are formed along the outer circumference.
상기 롤러수납부는,
상면이 개방되어 있고, 하면에는 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축의 하단이 삽입되는 구동축 고정부가 형성되어 있으며,
상기 롤러 구동축의 상부에는,
이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러수납부의 개방된 상면을 막는 상면 폐쇄부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠의 구조.According to claim 1,
The roller storage unit,
An upper surface is open, and a drive shaft fixing part into which the lower end of the roller drive shaft of the neighboring bracket member is inserted is formed on the lower surface,
At the top of the roller drive shaft,
The structure of the mecanum wheel, characterized in that the upper surface closing portion is formed to block the open upper surface of the roller accommodating portion of the neighboring bracket member.
상기 롤러 구동축의 하단은 상기 구동축 고정부에 방향성을 가지고 삽입되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠의 구조. According to claim 3,
The structure of the Mecanum wheel, characterized in that the lower end of the roller drive shaft is provided to be inserted into the drive shaft fixing part with a direction.
상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠의 구조.
According to claim 1,
The structure of the mecanum wheel, characterized in that when the plurality of bracket members are connected in a ring shape, a molten resin outflow prevention bump is continuously formed along the circumferential edge.
상기 롤러부재의 일부분이 외부로 노출되도록 수납되는 롤러 수납부와, 상기 롤러 수납부와 나란하게 배치되고 상기 구동축 관통공을 관통하는 롤러 구동축을 포함하는 다수의 브라켓부재를 제조하고,
상기 롤러 수납부에 수납된 상기 롤러부재의 상기 구동축 관통공에, 이웃하는 상기 브라켓부재의 상기 롤러 구동축을 관통시키면, 상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되도록 조립하는 제2단계;
상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결되도록 조립된 상태에서 내측면에 바퀴본체부재를 오버몰딩하는 제3단계;를 포함하여,
상기 롤러 구동축이 상기 바퀴본체부재의 축에 대해 일정각도로 기울어진 메카넘 휠의 제조방법.A first step of manufacturing a plurality of roller members including a bush portion having a drive shaft through hole and a contact portion provided to surround the bush portion;
Manufacturing a plurality of bracket members including a roller accommodating portion in which a portion of the roller member is accommodated so as to be exposed to the outside, and a roller drive shaft disposed parallel to the roller accommodating portion and passing through the drive shaft through-hole,
a second step of assembling the plurality of bracket members to be connected in a ring shape when the roller drive shaft of the adjacent bracket member passes through the drive shaft through hole of the roller member housed in the roller accommodating unit;
A third step of overmolding the wheel body member on the inner surface in a state in which the plurality of bracket members are assembled to be connected in a ring shape; including,
A method of manufacturing a mecanum wheel in which the roller drive shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the wheel body member.
상기 제2단계에서,
상기 다수의 브라켓부재가 링 형태로 연결될 때 둘레 가장자리를 따라 연속적으로 용융수지 유출방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠의 제조방법.According to claim 6,
In the second step,
A method of manufacturing a mecanum wheel, characterized in that when the plurality of bracket members are connected in a ring shape, molten resin outflow prevention bumps are continuously formed along the circumferential edge.
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