KR20130031693A - 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조 - Google Patents

메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 관한 것으로서, 특히 다수의 메카넘휠(100)과; 상기 메카넘휠(100)을 연결하는 다수의 링크(110)와; 상기 메카넘휠(100)에 장착되어 상기 링크(110)로 구동력을 전달하는 모터(120)로 구성되어, 메카넘휠(100)의 구동력을 이용하여 횡방향 및 종방향 폭 조절이 가능하게 하여 종래에 비해 액추에이터와 같은 부품 사용을 삭제함으로써 생산 비용을 절감시키는 동시에 내부 공간 확보 및 구조 단순화를 통해 상품성과 작업 편의성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조{Width variable structure of vehicle for using mecanum wheel}
본 발명은 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 관한 것으로서, 특히 4개의 바퀴를 이용한 이동 및 운송수단의 횡방향 및 종방향 폭을 조절할 수 있게 하기 위한 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 관한 것이다.
일반적으로 메카넘휠은 전체 휠에 비스듬하게 아이들 롤러를 장착하여 회전하는 방향이 아닌 대각선 방향으로 움직이도록 하는 바퀴이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단에서 회전하는 메카넘휠에 아이들 롤러가 결합되어 상기 메카넘휠이 회전할 때 진행 방향이 화살표처럼 대각선 방향이 된다.
이때, 메카넘휠을 연결하면 각각의 메카넘휠의 대각선 방향의 합 벡터 방향으로 물체는 움직이게 되는데, 기울어진 방향이 서로 다른 것을 마주 보도록 장착하고, 한 방향으로 모두 회전 시키면 전진하게 된다.
도 1의 (a)는 이동 및 운송수단이 전후방향으로 움직일 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면이며, 도 1의 (b)는 이동 및 운송수단이 좌우방향으로 움직일 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면이다.
도 1의 (c)는 이동 및 운송수단이 좌우측 전방 대각선 방향으로 움직일 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면이며, 도 1의 (d)는 이동 및 운송수단이 좌우측 후방 대각선 방향으로 움직일 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면이다.
한편 도 1의 (e)는 이동 및 운송수단이 시계방향이나 시계반대방향으로 회전할 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면이다.
종래의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 메카넘휠을 이용하여 이동 및 운송수단의 종방향 폭을 가변시키는 구조로 개발되어 있다.
상술한 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조는 전방 좌우에 구비된 각각의 메카넘휠(10,11,12,13)이 전방 링크(21)를 통해 연결되며, 후방 좌우에 구비된 각각의 메카넘휠(10,11,12,13)은 후방 링크(22)를 통해 연결되고, 상기 전방 링크(21)와 후방 링크(22)를 구동시키는 액추에이터(30)가 추가로 구비된다.
이처럼, 종래에는 액추에이터(30)를 통해서만 이동 및 운송수단의 폭을 가변시킬 수 있기 때문에 부품 구성 증가로 인해 비용과 이동 및 운송수단의 무게가 증대되어 상품성이 저하되는 문제점이 있었으며, 이동 및 운송수단에서 가변되는 폭 또한 종방향으로만 조절시킬 수 있고 횡방향 조절은 불가능하기 때문에 기술이 한정되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 관한 것으로서, 특히 4개의 바퀴를 이용한 이동 및 운송수단의 횡방향 및 종방향 폭을 조절할 수 있게 하기 위한 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 다수의 메카넘휠과; 상기 메카넘휠을 연결하는 다수의 링크와; 상기 메카넘휠에 장착되어 상기 링크로 구동력을 전달하는 모터;를 포함함으로써 달성된다.
또한, 상기 메카넘휠은 전방 좌측에 위치하는 제1메카넘휠과; 전방 우측에 위치하는 제2메카넘휠과; 후방 좌측에 위치하는 제3메카넘휠과; 후방 우측에 위치하는 제4메카넘휠로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모터는 상기 제1메카넘휠에 장착되는 제1모터와; 상기 제2메카넘휠에 장착되는 제2모터와; 상기 제3메카넘휠에 장착되는 제3모터와; 상기 제4메카넘휠에 장착되는 제4모터로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 링크는 상기 제1모터와 연결되는 제1링크와; 상기 제2모터와 연결되는 제2링크와; 상기 제3모터와 연결되는 제3링크와; 상기 제4모터와 연결되는 제4링크로 이루어지되, 상기 제1링크와, 제2링크와, 제3링크와, 제4링크를 연결하는 링키지가 추가로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 링키지는 상기 제1링크와, 제2링크와, 제3링크와, 제4링크와 폴딩 가능하게 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 메카넘휠의 구동력을 이용하여 횡방향 및 종방향 폭 조절이 가능하게 하여 종래에 비해 액추에이터와 같은 부품 사용을 삭제함으로써 생산 비용을 절감시키는 동시에 내부 공간 확보 및 구조 단순화를 통해 상품성과 작업 편의성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1은 종래의 이동 및 운송수단을 움직일 수 있게 하는 메카넘휠의 구동 원리를 도시하는 도면,
도 2는 종래의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 종방향 폭 가변구조를 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조를 도시하는 단면도,
도 4의 (a)는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 종방향 폭 변화 이전상태를 도시하는 도면,
도 4의 (b)는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 종방향 폭 변화 이후상태를 도시하는 도면,
도 5의 (a)는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 횡방향 폭 변화 이전상태를 도시하는 도면,
도 5의 (b)는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 횡방향 폭 변화 이후상태를 도시하는 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 관한 것으로, 도 3은 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조를 도시하는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 종방향 폭 변화 상태를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에서 횡방향 폭 변화 상태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 모터(120)와 연동된 메카넘휠(100)과, 상기 메카넘휠(100)을 연결하는 다수의 링크(110)로 이루어져, 상기 메카넘휠(100)의 구동력을 이용하여 횡방향 및 종방향 폭 조절이 가능하게 하여 상품성을 향상시키게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
이하 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.
우선 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 메카넘휠(100)과, 상기 메카넘휠(100)을 연결하는 링크(110)와, 상기 메카넘휠(100)에 장착되는 모터(120)로 이루어지는 것을 기본으로 한다.
메카넘휠(100)은 이동 및 운송수단 하부에 장착되어 상기 이동 및 운송수단을 전후 방향, 좌우 방향, 좌우측 대각선 방향으로 진행하는 것이 가능하게 하며 또한 시계방향이나 시계반대방향으로 회전하는 것이 가능하게 한다.
여기서, 메카넘휠(100)이 상술한 여러 방향으로 진행할 수 있게 되는 것은 상기 메카넘휠(100)을 형성하는 다수의 롤러에 의한 것으로, 상기 메카넘휠(100)의 구동 원리는 종래기술에 기재되어 있으므로 생략하도록 한다.
한편, 메카넘휠(100)은 이동 및 운송수단의 전방 좌측에 위치하는 제1메카넘휠(101)과, 전방 우측에 위치하는 제2메카넘휠(102)과, 후방 좌측에 위치하는 제3메카넘휠(103)과, 후방 우측에 위치하는 제4메카넘휠(104)로 이루어져 도 1에 도시된 바와 같이 상기 이동 및 운송수단이 전후 방향, 좌우 방향, 좌우측 대각선 방향으로 진행하거나 시계방향, 시계반대방향으로 회전하는 것이 가능하게 한다.
링크(110)는 메카넘휠(100)을 연결한다.
모터(120)는 메카넘휠(100)에 장착되어 상기 메카넘휠(100)에서 발생되는 구동력을 링크(110)로 전달한다.
이때, 모터(120)는 제1메카넘휠(101)에 장착되는 제1모터(121)와, 제2메카넘휠(102)에 장착되는 제2모터(122)와, 제3메카넘휠(103)에 장착되는 제3모터(123)와, 제4메카넘휠(104)에 장착되는 제4모터(124)로 이루어져 각각의 메카넘휠(100)에서 발생되는 구동력을 링크(110)로 전달할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
또한, 링크(110)는 제1모터(121)와 연결되는 제1링크(111)와, 제2모터(122)와 연결되는 제2링크(112)와, 제3모터(123)와 연결되는 제3링크(113)와, 제4모터(124)와 연결되는 제4링크(114)로 이루어져 각각의 메카넘휠(100)로부터 발생된 구동력을 각각의 모터(120)를 통해 각각의 링크(110)로 전달될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편, 제1링크(111)와, 제2링크(112)와, 제3링크(113)와, 제4링크(114)를 연결하는 링키지(130)가 추가로 구비되도록 하여 각각의 링크(110)를 통해 전달된 구동력에 의해 상기 링키지(130)와 각각의 링크(110)가 횡방향 또는 종방향으로 폴딩되는 것이 가능하게 하여 이동 및 운송수단의 좌우방향 폭 또는 전후방향 폭이 가변될 수 있게 한다.
이때, 링키지(130)는 상기 제1링크(111)와, 제2링크(112)와, 제3링크(113)와, 제4링크(114)와 폴딩(folding)구조로 연결되어 접힐 수 있도록 하여 이동 및 운송수단의 횡방향 또는 종방향 폭 가변이 이루어질 수 있게 하는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 제1모터(121)를 포함하는 제1메카넘휠(101)이 전방 좌측에 구비되며, 제2모터(122)를 포함하는 제2메카넘휠(102)이 전방 우측에 구비되며, 제3모터(123)를 포함하는 제3메카넘휠(103)이 후방 좌측에 구비되며, 제4모터(120)를 포함하는 제4메카넘휠(104)이 후방 우측에 구비된다.
또한 제1메카넘휠(101)과 연동되는 제1모터(121)는 제1링크(111)와 연결되며, 제2메카넘휠(102)과 연동되는 제2모터(122)는 제2링크(112)와 연결되며, 제3메카넘휠(103)과 연동되는 제3모터(123)는 제3링크(113)와 연결되며, 제4메카넘휠(104)과 연동되는 제4모터(124)는 제4링크(114)와 연결된 상태에서 상기 제1링크(111)와, 제2링크(112)와, 제3링크(113)와, 제4링크(114)는 링키지(130)를 통해 상호 연결된다.
그 결과, 이동 및 운송수단 하부에 장착된 다수의 메카넘휠(100)로부터 발생되는 구동력이 각각의 모터(120)를 거쳐 링크(110)를 연결하는 링키지(130)로 전달되어 도 4에 도시된 바와 같이 상기 링키지(130)와 각각의 링크(110) 사이에서 전후방향으로 폴딩이 이루어지거나 도 5에 도시된 바와 같이 좌우방향으로 폴딩이 이루어지게 함으로써 상기 링키지(130)와 링크(110)에 의해 횡방향 또는 종방향으로 폴딩되어 이동 및 운송수단에 장착된 메카넘휠(100)의 좌우방향 폭 또는 전후방향 폭이 가변될 수 있게 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조는 다수의 메카넘휠과; 상기 메카넘휠을 연결하는 다수의 링크와; 상기 메카넘휠에 장착되어 상기 링크로 구동력을 전달하는 모터로 구성되어 메카넘휠의 구동력을 이용하여 횡방향 및 종방향 폭 조절이 가능하게 하여 종래에 비해 액추에이터와 같은 부품 사용을 삭제함으로써 생산 비용을 절감시키는 동시에 내부 공간 확보 및 구조 단순화를 통해 상품성과 작업 편의성을 향상시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.
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 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 메카넘휠 110 : 링크
120 : 모터

Claims (5)

  1. 다수의 메카넘휠과;
    상기 메카넘휠을 연결하는 다수의 링크와;
    상기 메카넘휠에 장착되어 상기 링크로 구동력을 전달하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 메카넘휠은
    전방 좌측에 위치하는 제1메카넘휠과;
    전방 우측에 위치하는 제2메카넘휠과;
    후방 좌측에 위치하는 제3메카넘휠과;
    후방 우측에 위치하는 제4메카넘휠로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 모터는
    상기 제1메카넘휠에 장착되는 제1모터와;
    상기 제2메카넘휠에 장착되는 제2모터와;
    상기 제3메카넘휠에 장착되는 제3모터와;
    상기 제4메카넘휠에 장착되는 제4모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 링크는
    상기 제1모터와 연결되는 제1링크와;
    상기 제2모터와 연결되는 제2링크와;
    상기 제3모터와 연결되는 제3링크와;
    상기 제4모터와 연결되는 제4링크로 이루어지되,
    상기 제1링크와, 제2링크와, 제3링크와, 제4링크를 연결하는 링키지가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 링키지는 상기 제1링크와, 제2링크와, 제3링크와, 제4링크와 폴딩 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 메카넘휠을 이용한 이동 및 운송수단의 폭 가변구조.
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