KR20210067377A - Mecanum wheel with self-deceleration function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업현장에서 사용하는 차량, 이동로봇, 휠체어 및 모터사이클 등에 적용되는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시킬 수 있도록 함과 아울러 감속상태의 동력을 제공할 수 있도록 한 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠을 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a Mecanum wheel having a self-deceleration function applied to vehicles, mobile robots, wheelchairs and motorcycles used in industrial fields, and more specifically, to reduce vibrations generated in the vertical direction when in contact with the road surface. It is intended to provide a Mecanum wheel with a self-deceleration function that can provide power in a decelerated state as well as to provide power in a decelerated state.
일반적으로 지면을 지지하며 회전하는 바퀴를 통해 이동하는 차량, 휠체어 및 모터사이클 등의 운송장치는, 하나의 회전축 단부에 복수 개의 바퀴가 같은 방향으로 회전하기 때문에, 전후방향이동 또는 선회운동은 가능하지만, 가로방향이동이나 무게중심에 일치하는 회전중심에서 선회반경없는 회전운동은 허용되지 아니하고 사선 이동도 거의 불가능하다.In general, transport devices such as vehicles, wheelchairs, and motorcycles that support the ground and move through rotating wheels, because a plurality of wheels rotate in the same direction at the end of one rotating shaft, forward and backward movement or turning movement is possible, but , lateral movement or rotational movement without a turning radius at the center of rotation coincident with the center of gravity is not permitted, and diagonal movement is almost impossible.
이러한 문제점을 해결하기 위해 메카넘 휠이 제공되고 있으며, 메카넘 휠이 운송장치에 장착되어 일정한 위치에서 전방향으로 이동이 가능하며 선회반경없이 제자리에서의 회전이 가능하다.In order to solve this problem, a Mecanum wheel is provided, and the Mecanum wheel is mounted on a transportation device to move in all directions at a certain position and to rotate in place without a turning radius.
메카넘 휠의 선행기술로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-1133996호(2012.04.05.)의 메카넘 휠이 제안되고 있으며, 그 구성은 서로 독립된 복수 개의 구동모터가 구비된 운송장치의 각 구동모터에 개별적으로 장착되어 상기 운송장치를 전(全)방향으로 이동시키는 메카넘 휠에 있어서, 복수 개의 둘레면을 갖는 다각기둥(Polyprism) 형태로 형성되고 중앙에는 상기 구동모터의 구동축이 삽입되며 고정되기 위한 구동축체결공이 형성된 휠허브와, 상기 휠허브의 각 둘레면마다 외측으로 연장된 형태로 일정간격 이격되어 배치되는 두 개의 지지대로 이루어지며, 상기 지지대의 단부에는 상기 구동축체결공의 중심축선과 일정각도로 기울어진 중심축선을 갖는 롤러축체결공이 각각 형성된 복수 개의 휠스포크로 이루어진 휠베이스;를 포함하되, 상기 휠베이스는, 상기 휠허브와 휠스포크가 하나의 덩어리로 이루어진 일체형으로 형성되고, 상기 두 개의 지지대에 양측부가 각각 지지되도록 각 롤러축체결공에 삽입되어 체결되는 롤러축;을 더 포함하되, 상기 롤러축의 양측에는 두 개의 지지대에 각각 삽입되어 지지되는 지지대체결부가 형성되고, 상기 롤러축상에서 각 지지대체결부의 내측 위치에는 상기 롤러축의 둘레를 따라 일정 두께로 돌출되어 상기 롤러축이 롤러축체결공에 삽입된 상태에서 각 지지대의 내측면에 각각 지지되는 고리 형태의 지지환부가 배치되고, 상기 롤러축상에서 상기 지지환부가 배치된 위치에는 롤러축의 둘레를 따라 나사산부이 형성되고, 상기 지지환부는, 중앙에 상기 롤러축에 삽입되기 위한 롤러축삽입공이 형성되며, 상기 롤러축삽입공의 내경에는 상기 나사산부와 치합되는 나사산이 형성되어, 상기 나사산부에 회전결합되면서 상기 각 지지대의 내측면에 지지되는 것이다.As a prior art of the Mecanum wheel, the Mecanum wheel of Republic of Korea Patent Publication No. B1 10-1133996 (April 2012.04.05) has been proposed, and the configuration of the Mecanum wheel is each of a transport device equipped with a plurality of independent driving motors. In the Mecanum wheel that is individually mounted on the driving motor to move the transport device in all directions, it is formed in the form of a polygonal prism having a plurality of circumferential surfaces and the driving shaft of the driving motor is inserted in the center, It consists of a wheel hub having a driving shaft fastening hole for fixing, and two supports arranged at a predetermined distance apart from each other in a form extending outward on each circumferential surface of the wheel hub. and a wheelbase comprising a plurality of wheel spokes each formed with a roller shaft fastening hole having a central axis inclined at a predetermined angle, wherein the wheelbase is integrally formed with the wheel hub and the wheel spokes as a single mass, , A roller shaft which is inserted into and fastened to each roller shaft fastening hole so that both sides are respectively supported by the two supports; but, on both sides of the roller shaft, a support fastening part which is respectively inserted into and supported on the two supports is formed, the At the inner position of each support fastening part on the roller shaft, a ring-shaped support ring part protrudes to a certain thickness along the circumference of the roller shaft and is supported on the inner surface of each support in a state in which the roller shaft is inserted into the roller shaft fastening hole. Arranged, on the roller shaft at the position where the support ring part is arranged, a thread part is formed along the circumference of the roller shaft, and the support ring part is formed with a roller shaft insertion hole for insertion into the roller shaft in the center, the roller shaft insertion A screw thread meshing with the screw thread portion is formed on the inner diameter of the ball, and is supported on the inner surface of each support while rotationally coupled to the screw thread portion.
다른 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-1467081호(2014.12.01.)의 메카넘 휠이 제안되고 있으며, 그 구성은 중앙에 위치되는 허브; 상기 허브의 회전축에 대해 기울어져 상기 허브의 외주부에 방사상으로 연결되는 복수 개의 지지대; 및 상기 복수 개의 지지대에 각각 장착되어 지지되며, 상기 허브의 이동방향에 따라 회전하는 패시브 롤러;를 포함하고, 상기 지지대에는 완충 부재가 마련되어 상기 패시브 롤러가 노면과 접촉 시 진동을 저감시킬 수 있고, 상기 지지대는, 일단이 상기 허브에 연결되어 연장하는 제1 부재; 상기 제1 부재의 타단에 연결되며 상기 제1 부재의 길이방향에 대해 기울어져 연장하는 제2 부재; 및 'ㄷ'의 형상으로 마련되며, 상기 형상의 폐쇄된 일측에 상기 제2 부재가 연결되고 상기 형상의 개방된 타측에 상기 패시브 롤러가 장착되는 제3 부재;를 포함하고, 상기 완충 부재는 상기 제3 부재와 제1 부재 또는 제2 부재를 연결하고, 상기 완충 부재의 일단은 상기 제1 부재와 제2 부재의 연결 부분에 마련되고, 상기 완충 부재의 타단은 상기 지지대의 제3 부재의 폐쇄된 일측에서, 제2 부재와 제3 부재가 연결되는 부분의 반대측 단부로부터 제3 부재 전체 길이의 1/4 내지 1/2 위치에 마련되고, 상기 지지대의 제2 부재 및 제3 부재가 연결되는 부분에는 리볼루트 조인트가 형성되어 상기 제3 부재가 상기 제2 부재에 대해 한 방향으로 움직일 수 있도록 한 것이다.As another example, the Mecanum wheel of Republic of Korea Patent Publication (B1)10-1467081 (2014.12.01.) has been proposed, and the configuration includes a hub located in the center; a plurality of supports that are inclined with respect to the rotation axis of the hub and are radially connected to the outer periphery of the hub; and a passive roller that is respectively mounted and supported on the plurality of supports and rotates according to the moving direction of the hub, wherein a cushioning member is provided in the support to reduce vibration when the passive roller comes into contact with the road surface, The support includes: a first member having one end connected to the hub and extending; a second member connected to the other end of the first member and extending at an angle with respect to the longitudinal direction of the first member; and a third member provided in a 'c' shape, the second member connected to one closed side of the shape, and the passive roller mounted at the other open side of the shape; The third member and the first member or the second member are connected, and one end of the buffer member is provided at a connection portion between the first member and the second member, and the other end of the buffer member closes the third member of the support. is provided at a position of 1/4 to 1/2 of the total length of the third member from the opposite end of the portion where the second member and the third member are connected, and the second member and the third member of the support are connected A revolute joint is formed in the portion so that the third member can move in one direction with respect to the second member.
상기와 같은 종래 메카넘 휠의 경우 대부분 패시블 롤러의 결합구성 등에 주안점을 두고 구성한 것이며, 허브에 모터축을 결합하여 구동이 이루어질 수 있도록 하고 있으며, 모터축에서 제공되는 구동력을 감속 제공하기 위해서는 별도의 감속기가 구비되어야 하므로, 그로 인해 메카넘 휠에 부속되는 모터 및 감속기가 외부에 함께 장착되는 경우 외형이 커지는 등의 문제점이 있었다.In the case of the conventional Mecanum wheel as described above, most of the configuration is focused on the coupling configuration of the passable roller, etc., and the motor shaft is coupled to the hub to be driven. In order to reduce the driving force provided by the motor shaft, a separate Since the reducer must be provided, there is a problem in that the external appearance increases when the motor and the reducer attached to the Mecanum wheel are mounted together on the outside.
이에 본 발명자는 상기한 종래 노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시킬 수 있도록 한 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠에 구동력을 제공함과 아울러 감속기를 내장 구성하여 속도제어가 가능하도록 한 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠을 연구 개발한 것이다.Accordingly, the present inventor provides driving force to the Mecanum wheel having a self-deceleration function that can reduce the vibration generated in the vertical direction when in contact with the conventional road surface, and also has a built-in reducer to enable speed control. It is research and development of Mecanum wheel with deceleration function.
즉, 본 발명에서는 외주연에 패시브롤러가 복수개 설치되어 있는 허브의 내측으로 입력되는 구동력을 고비율로 감속할 수 있는 감속기를 내장 설치하고, 허브에 자유회전 상태로 결합된 브래킷에 구동모터를 설치하여 감속기에 구동력을 입력할 수 있도록 함으로써 노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시키는 기본 기능과 함께 내장되어 있는 감속기를 통해서 다양한 속도의 동작 구현이 가능하도록 한 자체 구동 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.That is, in the present invention, a built-in reducer capable of decelerating the driving force input to the inside of a hub having a plurality of passive rollers installed on the outer periphery at a high rate is installed, and a driving motor is installed in a bracket coupled to the hub in a free-rotating state. It has a self-driving self-deceleration function that enables operation of various speeds through the built-in reducer along with the basic function of reducing the vibration generated in the vertical direction when contacting the road surface by allowing the driving force to be input to the speed reducer. The present invention has been completed with the technical problem of the invention in providing a Mecanum wheel.
과제 해결 수단으로 본 발명에서는,In the present invention as a means to solve the problem,
첫째 고정판과 직각으로 휠결합판을 형성한 브래킷과; 상기 휠결합판에 설치되는 구동모터와; 구동모터의 반대쪽으로 돌출 형성되며, 구동모터에서 인출되는 모터축을 제1베어링으로 지지하도록 휠결합판에 돌출되게 형성한 축지부와; 외주연에 복수의 패시브롤러를 설치한 허브와; 축지부에 제1베어링으로 지지된 상태에서 모터축의 동력을 감속상태로 허브로 전달하도록 허브 내부에 설치한 유성기어 타입의 감속기를 포함하는 것을 특징으로 한다.a bracket having a wheel coupling plate formed at a right angle to the first fixing plate; a driving motor installed on the wheel coupling plate; a shaft supporting part protruding from the opposite side of the driving motor and protruding from the wheel coupling plate to support the motor shaft drawn out from the driving motor with a first bearing; a hub having a plurality of passive rollers installed on its outer periphery; It is characterized in that it includes a planetary gear type reducer installed inside the hub to transmit the power of the motor shaft to the hub in a decelerated state in a state supported by the first bearing on the shaft supporting part.
둘째 상기 유성기어 타입의 감속기는, 축지부에 제2베어링으로 결합되도록 허브에 결합한 제1링기어와; 모터축의 동력이 제공되는 제1태양기어와, 제1링기어와 제1태양기어 사이에 위치하는 복수의 제1유성기어로 구성하여 제1감속군으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Second, the planetary gear-type reducer includes: a first ring gear coupled to the hub so as to be coupled to the shaft by a second bearing; It is characterized in that it consists of a first sun gear to which power of the motor shaft is provided, and a plurality of first planetary gears positioned between the first ring gear and the first sun gear to form a first reduction group.
셋째 상기 유성기어 타입의 감속기는, 축지부에 제2베어링으로 결합되도록 허브에 결합한 제1링기어와, 구동력이 제공되는 제1태양기어와, 제1링기어와 제1태양기어 사이에 위치하는 복수의 제1유성기어로 이루어진 제1감속군과; 상기 제1링기어에 제3베어링으로 지지되도록 축지부에 고정 설치한 제2링기어와, 상기 모터축에 형성한 제2태양기어와, 제2링기어와 제2태양기어 사이에 위치하는 복수의 제2유성기어로 이루어진 제2감속군을 포함하되; 상기 제1태양기어는 제2유성기어가 결합된 유성기어고정체와 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.Third, the planetary gear type reducer is located between a first ring gear coupled to the hub to be coupled to the shaft by a second bearing, a first sun gear to which a driving force is provided, and the first ring gear and the first sun gear a first reduction group consisting of a plurality of first planetary gears; A second ring gear fixedly installed on a shaft support portion so as to be supported by a third bearing on the first ring gear, a second sun gear formed on the motor shaft, and a plurality of positions positioned between the second ring gear and the second sun gear including a second reduction group consisting of a second planetary gear of The first sun gear is characterized in that it is integrally formed with the planetary gear fixture to which the second planetary gear is coupled.
넷째 상기 패시브롤러를 설치하는 허브는 좌측부재와 우측부재로 분할되며; 상기 좌측부재와 우측부재는 감속기를 구성하고 있는 제1링기어의 외부 양단이 끼워진 상태에서 제1링기어와 고정볼트에 의해 상호 고정되도록 한 것을 특징으로 한다.Fourth, the hub for installing the passive roller is divided into a left member and a right member; The left member and the right member are characterized in that they are fixed to each other by the first ring gear and fixing bolts in a state in which both external ends of the first ring gear constituting the reduction gear are fitted.
본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠을 사용하는 경우 하기와 같은 효과가 있다.When the Mecanum wheel having a self-deceleration function provided in the present invention is used, the following effects are obtained.
-노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시킬 수 있다.- Vibration generated in the vertical direction when contacting the road surface can be reduced.
-각종 운반장치에 적용하는 경우 자체 구동력이 제공되므로 별도 구동수단을 설치하는 번거로움을 해소할 수 있다.-When applied to various transport devices, the self-driving force is provided, so the hassle of installing a separate driving means can be eliminated.
-각종 운반장치에 적용하여 제어기를 통해 제어할 때 속도 조절이 용이하며, 이웃하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 회전력을 달리하여 조향을 부드럽게 제공할 수 있다.-Applied to various transport devices, it is easy to control the speed when controlling it through the controller, and it can provide smooth steering by varying the rotational force of the neighboring Mecanum wheel with self-deceleration function.
도 1은 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 바람직한 일 실시례를 보인 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 분해 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 정단면도1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view of a Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention;
3 is a front cross-sectional view of a Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention;
이하 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention will be described based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 바람직한 일 실시례를 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠의 정단면도를 각각 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention. 3 is a front sectional view of a Mecanum wheel having a self-deceleration function provided by the present invention, respectively.
본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠(1)은 산업현장에서 사용하는 산업현장에서 사용하는 차량, 이동로봇, 휠체어 및 모터사이클 등에 적용될 수 있으며, 노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시키고, 감속상태의 동력을 제공할 수 있도록 구성하고 있다.The Mecanum
본 발명은 브래킷(2)과, 패시브롤러(31)를 설치한 허브(3), 허브(3) 내부에 설치한 유성기어 타입의 감속기(4) 및 감속기(4)에 구동력을 제공하는 구동모터(5)로 대분된다.The present invention relates to a bracket (2), a hub (3) provided with a passive roller (31), a planetary gear type reducer (4) installed inside the hub (3), and a driving motor providing driving force to the reducer (4) It is divided into (5).
상기 브래킷(2)은 각종 이동로봇 등에 설치할 수 있는 고정판(21)이 상측에 마련되며, 고정판(21)의 하측으로는 직각으로 휠결합판(22)을 형성하고 있으며, 휠결합판(22)은 강성을 높일 목적으로 고정판(21)과 사이에 리브(23)를 더 설치할 수 있다.The
상기 휠결합판(22)에는 일측으로 축지부(24)가 돌출되어 있으며, 축지부(24)의 중심에는 축공(25)을 관통한다.The
상기 축지부(24)의 반대쪽으로는 구동모터(5)를 배치하여 휠결합판(22)에 고정설치하며, 구동모터(5)의 모터축(51)은 축지부(24)의 바깥쪽으로 인출되도록 축공(25) 내에 설치된 제1베어링(26)에 지지되게 한다.The
축지부(24)의 바깥쪽에는 제2베어링(27)이 설치되며, 제2베어링(27)에는 제1링기어(41)가 결합된다. 이때 제1링기어(41)는 패시브롤러(31)를 설치한 허브(3)에 결합되어 허브(3)와 함께 회전하게 된다.A second bearing 27 is installed outside the
상기 제1링기어(41)의 중심에는 제1태양기어(42)가 배치되며, 제1링기어(41)와 제1태양기어(42) 사이에는 복수의 제1유성기어(43)가 결합되어 제1태양기어(42)에서 입력되는 구동력을 감속 상태로 제1링기어(41)로 제공하는 제1감속군(4-1)을 구비하여 허브(3)를 구동한다.A
이때 제1태양기어(42)는 구동모터(5)의 모터축(51)이 될 수 있으며, 후술할 제2감속군(4-2)의 유성기어고정체(47)에 일체가 될 수도 있다.In this case, the
즉, 상기 제1감속군(4-1)으로 구동모터(5)의 구동력을 감속 제공할 수 있으나, 필요에 따라 더욱 감속된 상태의 구동력을 전달코자 할 시에는 후술한 것과 같은 제2감속군(4-2)을 허브(3) 내부에 더 설치토록 한다.That is, the driving force of the driving
상기 제2감속군(4-2)은 축지부(24)의 측면에 제2링기어(44)가 배치되어 축지부(24)에 고정되며, 제2링기어(44)의 내측 중심에는 모터축(51)의 선단에 형성한 제2태양기어(45)가 배치되며, 제2링기어(44)와 제2태양기어(45)의 사이에는 복수의 제2유성기어(46)가 기어 결합되어 제2태양기어(45)에서 입력되는 구동력을 제2유성기어(46)로 감속되도록 한다. 이때 제2유성기어(46)들은 유성기어고정체(47)에 결합되며, 유성기어고정체(47)에는 제1태양기어(42)를 형성한다.In the second reduction group 4-2, a
상기와 같이 구성되는 제2감속군(4-2)은 제1링기어(41)가 고정상태이므로, 구동모터(5)에서 제공되는 구동력이 제2링기어(44)를 따라 회전하는 제2유성기어(46)를 통해 감속된 상태에서 유성기어고정체(47)를 통해 출력되는 구성이다.In the second reduction group 4-2 configured as described above, since the
상기와 같이 제2감속군(4-2)가 부가 구성되는 경우 제1링기어(41)의 내측과 제2링기어(44)의 외측에는 제3베어링(28)이 결합되어 제1링기어(41)을 지지할 수 있도록 한다. When the second reduction group 4-2 is additionally configured as described above, the third bearing 28 is coupled to the inner side of the
한편 본 발명에서 제공하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠(1)의 허브(3)는 좌측부재(32)와 우측부재(33)로 분할되며, 이들 좌측부재(32)와 우측부재(33)에는 각각 패시브롤러(31)를 조립하기 위한 롤러용 베어링(34)이 구비되며, 이 롤러용 베어링(34)에 패시브롤러(31)의 양측 축부를 끼워 패시브롤러(31)가 자유회전 상태로 허브(3)에 조립되도록 한다.Meanwhile, the
또한 상기 좌측부재(32)와 우측부재(33)는 감속기(4)를 구성하고 있는 제1링기어(41)의 외부 양단이 끼워진 상태에서 제1링기어(41)와 고정볼트(6)에 의해 상호 고정되는 구성을 갖는다.In addition, the
이상과 같이 구성되는 본 발명의 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠(1)은 허브(3) 외주연에 복수의 패시브롤러(31)가 설치되어 있는 구성으로 노면과의 접촉시 수직방향으로 발생하는 진동을 저감시킬 수 있으며, 구동모터(5)가 함께 제공되므로 자체구동력을 제공할 수 있고, 특히 내장되어 있는 제1,2감속군(4-1)(4-2)로 구성된 감속기(4)를 통해서 다양한 속도의 출력이 가능하므로 산업현장에서 사용하는 각종 이동로봇이나 이동장비의 바퀴로 사용할 경우 운반물을 보다 안전하게 운반할 수 있고, 다양한 속도 조절을 통해서 이동 효율성을 높일 수 있는 것이다.The Mecanum
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention, although specific embodiments are described, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the following claims as well as equivalents.
1:자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠 2:브래킷
21:고정판 22:휠결합판
23:리브 24:축지부
25:축공 26:제1베어링
27:제2베어링 28:제3베어링
3:허브 31:패시브롤러
32:좌측부재 33:우측부재
34:롤러용 베어링 4:감속기
4-1:제1감속군 4-2:제2감속군
41:제1링기어 42:제1태양기어
43:제1유성기어 44:제2링기어
45:제2태양기어 46:제2유성기어
47:유성기어고정체 5:구동모터
51:모터축 6:고정볼트1: Mecanum wheel with self-reducing function 2: Bracket
21: fixed plate 22: wheel coupling plate
23: rib 24: shaft branch
25: shaft hole 26: first bearing
27: second bearing 28: third bearing
3: Hub 31: Passive Roller
32: left member 33: right member
34: Bearing for roller 4: Reducer
4-1: 1st reduction group 4-2: 2nd reduction group
41: first ring gear 42: first sun gear
43: first planetary gear 44: second ring gear
45: second sun gear 46: second planetary gear
47: planetary gear fixed body 5: drive motor
51: motor shaft 6: fixing bolt
Claims (4)
상기 휠결합판(22)에 설치되는 구동모터(5)와;
구동모터(5)의 반대쪽으로 돌출 형성되며, 구동모터(5)에서 인출되는 모터축(51)을 제1베어링(26)으로 지지하도록 휠결합판(22)에 돌출되게 형성한 축지부(24)와;
외주연에 복수의 패시브롤러(31)를 설치한 허브(3)와;
축지부(24)에 제1베어링(26)으로 지지된 상태에서 모터축(51)의 동력을 감속상태로 허브(3)로 전달하도록 허브(3) 내부에 설치한 유성기어 타입의 감속기(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠.
a bracket (2) having a wheel coupling plate (22) formed at a right angle to the fixing plate (21);
a driving motor 5 installed on the wheel coupling plate 22;
A shaft support portion 24 protruding from the opposite side of the drive motor 5 and formed to protrude from the wheel coupling plate 22 so as to support the motor shaft 51 drawn out from the drive motor 5 with the first bearing 26 . )Wow;
a hub 3 provided with a plurality of passive rollers 31 on the outer periphery;
A planetary gear-type reducer 4 installed inside the hub 3 so as to transmit the power of the motor shaft 51 to the hub 3 in a decelerated state while being supported by the first bearing 26 on the shaft support part 24 . ) Mecanum wheel with self-reduction function, characterized in that it includes.
상기 유성기어 타입의 감속기(4)는, 축지부(24)에 제2베어링(27)으로 결합되도록 허브(3)에 결합한 제1링기어(41)와;
모터축(51)의 동력이 제공되는 제1태양기어(42)와;
제1링기어(41)와 제1태양기어(42) 사이에 위치하는 복수의 제1유성기어(43)로 구성한 제1감속군(4-1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠.
The method of claim 1 ;
The planetary gear type reduction gear 4 includes: a first ring gear 41 coupled to the hub 3 so as to be coupled to the shaft portion 24 by a second bearing 27 ;
a first sun gear 42 to which power of the motor shaft 51 is provided;
Self-reduction function, characterized in that it includes a first reduction group (4-1) composed of a plurality of first planetary gears (43) positioned between the first ring gear (41) and the first sun gear (42) Having Mecanum Wheels.
상기 유성기어 타입의 감속기(4)는, 축지부(24)에 제2베어링(27)으로 결합되도록 허브(3)에 결합한 제1링기어(41)와, 구동력이 제공되는 제1태양기어(42)와, 제1링기어(41)와 제1태양기어(42) 사이에 위치하는 복수의 제1유성기어(43)로 이루어진 제1감속군(4-1)과;
상기 제1링기어(41)에 제3베어링(28)으로 지지되도록 축지부(24)에 고정 설치한 제2링기어(44)와, 상기 모터축(51)에 형성한 제2태양기어(45)와, 제2링기어(44)와 제2태양기어(45) 사이에 위치하는 복수의 제2유성기어(46)로 이루어진 제2감속군(4-2)을 포함하되;
상기 제1태양기어(42)는 제2유성기어(46)가 결합된 유성기어고정체(47)와 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠.
The method of claim 1 ;
The planetary gear type reducer 4 includes a first ring gear 41 coupled to the hub 3 so as to be coupled to the shaft portion 24 by a second bearing 27, and a first sun gear to which a driving force is provided ( 42) and a first reduction group 4-1 comprising a plurality of first planetary gears 43 positioned between the first ring gear 41 and the first sun gear 42;
A second ring gear 44 fixed to the shaft support 24 so as to be supported by a third bearing 28 on the first ring gear 41, and a second sun gear formed on the motor shaft 51 ( 45) and a second reduction group 4-2 comprising a plurality of second planetary gears 46 positioned between the second ring gear 44 and the second sun gear 45;
The first sun gear (42) is a mecanum wheel having a self-reduction function, characterized in that it is integrally formed with the planetary gear fixture (47) to which the second planetary gear (46) is coupled.
상기 패시브롤러(31)를 설치하는 허브(3)는 좌측부재(32)와 우측부재(33)로 분할되며;
상기 좌측부재(32)와 우측부재(33)는 감속기(4)를 구성하고 있는 제1링기어(41)의 외부 양단이 끼워진 상태에서 제1링기어(41)와 고정볼트(6)에 의해 상호 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 자체감속 기능을 갖는 메카넘 휠.The method of claim 1 ;
The hub (3) for installing the passive roller (31) is divided into a left member (32) and a right member (33);
The left member 32 and the right member 33 are formed by the first ring gear 41 and the fixing bolt 6 in a state in which both external ends of the first ring gear 41 constituting the reduction gear 4 are fitted. Mecanum wheel with self-reduction function, characterized in that it is fixed to each other.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116062034A (en) * | 2023-01-06 | 2023-05-05 | 北京工业大学 | Mecanum wheel chassis carrying strain decoupling suspension |
KR20230109384A (en) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | 주식회사 로탈 | Mecanum wheel with a shape and structure that can automate the manufacturing process |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080024682A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-19 | 하용수 | Planetary gear reduction wheel |
KR101133996B1 (en) | 2011-11-09 | 2012-04-05 | (주)엔티렉스 | Mecanum wheel |
KR101467081B1 (en) | 2013-03-07 | 2014-12-01 | 경북대학교 산학협력단 | mecanum wheel |
KR101871161B1 (en) * | 2012-04-09 | 2018-06-27 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel working device |
JP2018131068A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | ナブテスコ株式会社 | Drive device for transport dolly |
JP2018203041A (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 株式会社富士製作所 | Omnidirectional movement wheel and omnidirectional movement vehicle comprising the same |
CN109681557A (en) * | 2018-06-12 | 2019-04-26 | 杭州程天科技发展有限公司 | Damping device and its wheel structure |
-
2019
- 2019-11-29 KR KR1020190156913A patent/KR102277252B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080024682A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-19 | 하용수 | Planetary gear reduction wheel |
KR101133996B1 (en) | 2011-11-09 | 2012-04-05 | (주)엔티렉스 | Mecanum wheel |
KR101871161B1 (en) * | 2012-04-09 | 2018-06-27 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel working device |
KR101467081B1 (en) | 2013-03-07 | 2014-12-01 | 경북대학교 산학협력단 | mecanum wheel |
JP2018131068A (en) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | ナブテスコ株式会社 | Drive device for transport dolly |
JP2018203041A (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | 株式会社富士製作所 | Omnidirectional movement wheel and omnidirectional movement vehicle comprising the same |
CN109681557A (en) * | 2018-06-12 | 2019-04-26 | 杭州程天科技发展有限公司 | Damping device and its wheel structure |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230109384A (en) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | 주식회사 로탈 | Mecanum wheel with a shape and structure that can automate the manufacturing process |
CN116062034A (en) * | 2023-01-06 | 2023-05-05 | 北京工业大学 | Mecanum wheel chassis carrying strain decoupling suspension |
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