WO2024144373A1 - Wire tension maintenance structure using link or dual discs to facilitate stable movement of artificial joint - Google Patents
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- WO2024144373A1 WO2024144373A1 PCT/KR2023/022049 KR2023022049W WO2024144373A1 WO 2024144373 A1 WO2024144373 A1 WO 2024144373A1 KR 2023022049 W KR2023022049 W KR 2023022049W WO 2024144373 A1 WO2024144373 A1 WO 2024144373A1
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Definitions
- Patent document 002 relates to a joint driving device, which has a base, a protrusion connected to the base through a first rotation shaft, and into which the first rotation shaft is inserted, and one end of a first wire and a second wire are fixed to the outside of the protrusion.
- a second wire is connected to one link and one end of the first link through a second rotation shaft, has a protrusion facing one end of the first link into which the second rotation shaft is inserted, and one end of a third wire is fixed to the outside of the protrusion.
- a joint driving device for a robot including a link is proposed as an embodiment.
- the number of motors and batteries required to drive a joint of a multi-link structure can be minimized, and thus the joint for a robot can be implemented in a compact and lightweight manner.
- it provides the effect of increasing the driving force of the joint end devices for robots by increasing the power output compared to the space occupied by the multiple links.
- Patent document 003 relates to a wire connection structure for robot joints, and includes a plurality of wires that drive the joints of the robot and a connection member that contacts the wires and guides the movement path of the wires according to the rotation of the joints. It includes a rotating assembly, wherein the connecting member is provided with a rotating shaft on a central vertical line of the vertical cross-section, and moves clockwise or counterclockwise from the bottom in contact with the wire to the top, from the rotating shaft to the wire. The distance to each point of the outer border being contacted increases sequentially. Since the movement path of the wire in contact with the connecting member is guided through the connecting member having the above shape, sagging of the wire is prevented during the process of pulling or unwinding the wire, thereby enabling more precise manipulation of the wire.
- the rotating assembly can be rotated by connecting one drive motor to a pair of wires in contact with the connecting member, providing the effect of being economical and simplifying the structure.
- Patent Document 004 relates to a robot joint device using wires and a modular robot joint system using wires.
- the robot joint device according to the present invention includes a main frame, a joint module that is rotatably installed on the main frame and performs joint movement, a first wire and a second wire, each of which has one side connected to the joint module, and the first wire.
- a first wire driving module that is connected to the other side of the joint module and pulls the first wire so that the joint module rotates clockwise, and a second wire that is connected to the other side of the second wire so that the joint module rotates counterclockwise.
- the first wire driving module and the second wire driving module pull the first wire and the second wire, respectively, and adjust the stiffness of the joint movement of the joint module by the tension formed in the first wire and the second wire. and; As the first wire driving module and the second wire driving module are driven in opposite directions, the joint module is rotated clockwise or counterclockwise by a pulling force of either the first wire or the second wire. It is characterized by joint movement. Accordingly, movement of the joint can be generated by forming a joint structure using a combination of the tension of the first and second wires of the two strands forming a pair, and the structural joint stiffness can be adjusted from the tension applied to the joint module. This provides possible effects.
- the present invention seeks to provide a wire tension maintenance structure that compensates for slack or tension increase in a support wire that changes with rotation of an artificial joint.
- the present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint, comprising a plurality of artificial joints, each of the artificial joints comprising: a driving unit containing a rotational degree of freedom; and supporting the outside of the driving unit. It consists of a configuration including a wire portion provided with a wire; and a tension adjustment portion that adjusts the length of the wire portion.
- the present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- the adjustment module includes a first sliding pulley on which a portion of the first adjustment wire is wound; and a first adjustment module including a second sliding pulley on which a portion of the second adjustment wire is wound.
- the present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- the first adjustment module includes a first link at one end of which is fastened to the first sliding pulley; A second link, one end of which is engaged with the second sliding pulley; and a pivot axis sharing the other end of the first link and the other end of the second link.
- the present invention relates to a wire tension maintenance structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- the control module includes a second control module, and the second control module includes a rotatable reel; , a gear rotating coaxially with the reel; , a rack engaged with the gear and generating linear displacement; and a rod shaft, one end of which is fastened to the rack, and the other end of the rod shaft is fastened to the pivot shaft.
- the present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- the tension adjusting unit includes a first support hole that changes the direction of the first adjusting wire; It consists of a configuration including a second support hole that changes the direction of the two adjustment wires.
- the present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- a portion of the wire whose direction has been changed by the first support hole is wound around the first sliding pulley. and a portion of the wire whose direction has been changed by the second support hole is wound around the second sliding pulley.
- the present invention can prevent slack or increase in tension of the wire by compensating for changes in the length of the support wire for rotation of a driving part such as an artificial joint. Through this, stable driving durability of the artificial joint can be secured.
- Figure 5 is a cross-sectional view showing the operating state of the control module when the driving unit is tilted according to another embodiment of the present invention.
- Figure 8 is a perspective view of a guide according to an embodiment of the present invention.
- Figure 9 is a perspective view of a third control module and a fourth control module according to an embodiment of the present invention.
- Figure 11 is a cross-sectional view before and after the driving unit is tilted while wires are connected to the third and fourth adjustment modules according to an embodiment of the present invention.
- Figure 13 is a 3D perspective view of the third control module and the fourth control module according to an embodiment of the present invention.
- a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint comprising: a driving unit 100 having a plurality of artificial joints, each of the artificial joints containing a rotational degree of freedom; It includes a wire portion 200 provided with a wire supporting the outside of the 100; and a tension adjusting portion 300 that adjusts the length of the wire portion 200.
- Example 1-1 the driving unit 100 includes a first joint 110 whose outer sides contact each other and a second joint 120.
- Example 1-4 In Example 1-3, the curved surface is formed to have a constant curvature.
- the present invention may relate to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint.
- the present invention may include a driving unit 100, a wire unit 200, and a tension adjusting unit 300.
- the driving unit 100 may include a first joint 110 and a second joint 120.
- the third and fourth joints may be further included, but since the technical idea of the present invention regarding two joints can be applied even when multiple joints are included, only two joints will be described. .
- the wire portion 200 may include a wire that supports the artificial joint.
- the wire may support the outer surface of the artificial joint.
- the tension adjusting unit 300 may be configured to prevent slack or increase in tension of the wire by adjusting the length of the wire unit 200 according to the driving of the driving unit 100.
- the outer sides of the first joint 110 and the second joint 120 may be in contact with each other.
- the outer side that is in contact can be defined as a junction.
- the joint may be formed as a curved surface, and the curvature may be formed to be constant. Referring to FIG. 1, the joint may be formed with a constant curvature of radius R.
- the length of the two links is the same as the distance between one end of the first link 414 fastened to the first sliding pulley 411 and the other end of the first link 414, which is the position of the pivot axis 416.
- This may mean that the distance between one end of the second link 415 coupled to the second sliding pulley 412 and the other end of the second link 415, which is the position of the pivot axis 416, is equal to each other.
- the first adjustment module 410 and the second adjustment module 420 may be interlocked by a rod shaft 424.
- the rod shaft 424 moves linearly according to the linear movement of the rack 423 of the second adjustment module 420, and the pivot axis ( 416), the same linear displacement may also occur.
- the first link 414 and the second link 415 rotate according to the linear displacement of the pivot axis 416.
- the first adjustment wire 221 is wound or wound around the first sliding pulley 411 located at the bottom, and the second adjustment wire 222 is connected to the second sliding pulley located at the top. (412) may be coiled or coiled.
- the first sliding pulley 411 may be located at the top and the second sliding pulley 412 may be located at the bottom.
- the change in length of the control wire 220 by the second control module 420 according to the rotation of the reel 421 is the same, but the change in length of the control wire 220 by the first control module 410 is It may change.
- the length of the adjustment wire 220 changes by the first adjustment module 410 depending on whether the first sliding pulley 411 and the second sliding pulley 412 are located at the bottom and top or the top and bottom. The direction of can be determined.
- the positions of the first sliding pulley 411 and the second sliding pulley 412 are expressed as top and bottom, but this is not an absolute standard, and the positions of the first adjustment wire 221 and the second adjustment wire 222 It may be determined depending on relative location.
- the driving units may be tilted toward each other as the reel 421 rotates, and conversely, the reel 421 may be rotated as the driving unit is tilted.
- the tilt or rotation of the driving unit may be parallel to the rotation of the reel 421.
- Example 5-1 In Example 4-4, the tension adjusting unit 300 includes a first support hole 310 that changes the direction of the first adjustment wire 221;, the second adjustment wire It includes a second support hole 320 that changes the direction of (222).
- Example 5-1 a portion of the wire whose direction has been changed by the first support hole 310 is wound around the first sliding pulley 411, and the second support hole A portion of the wire whose direction has been changed by 320 is wound around the second sliding pulley 412.
- R is the radius of curvature of the joint
- d is half the width of the driving part
- B is the length of the variable part
- Example 4-4 the radius of the reel 421 is The radius of the gear 422 is , the lengths of the first link and the second link , the rotation angle of the driving unit is , the rotation angle of the reel When said, the following relational expression is satisfied.
- R is the radius of curvature of the joint
- d is half the width of the driving part
- B is the length of the variable part
- the radius of the reel 421 and the gear 422, the rotation angle of the first link 414, the second link 415, and the drive unit 100, and the rotation of the reel 421 Angle , the relationship between the width of the first joint 110 and the second joint 120, the radius of curvature of the joint, and the length of the variable portion can be specified.
- the first sliding pulley 411 may be located at the bottom and the second sliding pulley 412 may be located at the top.
- the first adjustment wire 221 and the second adjustment wire 222 are adjusted by the first adjustment module 410.
- the length decreases.
- the first sliding pulley 411 may be located at the top and the second sliding pulley 412 may be located at the bottom.
- the first adjustment wire 221 and the second adjustment wire 222 are adjusted by the first adjustment module 410.
- the length increases.
- the rotation angle of the reel 421 and the gear 422 may be driven by a separate electric motor (not shown).
- the rotation angle of the reel 421 according to an embodiment of the present invention can be determined by considering the rotation angle of the driving unit.
- the electric motor provides driving force to the reel 421 to rotate the reel 421 and the gear 422, and the rack 423 can move linearly according to the rotation of the gear 422.
- the electric motor that applies driving force can be replaced with a linear motor that directly or indirectly provides linear driving force to the rack 423.
- the control module 400 includes a rotatable first disk 511; and a first crank hole protruding from one surface of the first disk 511.
- a third adjustment module 510 including a first yoke 513 that converts the rotational movement of the first crank hole 512 into linear movement; and a rotatable second disk 521; and a second crank hole 522 protruding from one surface of the second disk 521; and a third crank hole 523
- a fourth control module 520 including a second yoke 524 that converts the rotational movement of the second crank hole 522 and the third crank hole 523 into linear motion; and a third yoke 525 Includes ;
- Example 7-2 In Example 7-1, the third adjustment module 510 extends from one side of the first yoke 513 in a direction parallel to the linear movement of the first yoke 513.
- a first shaft 514 is formed;
- control pulley 515 includes a first winding portion 516 around which the first control wire 221 and the second control wire 222 can be wound. It includes a second winding portion 517.
- Example 7-4 In Example 7-3, the first control wire 221 is partially wound around the first winding part 516, and the second control wire 222 is connected to the second control wire 222. A portion is wound on the winding portion 517.
- Example 7-5 In Example 7-3, the lengths of the first control wire 221 and the second control wire 222 are varied by the linear movement of the control pulley 515.
- the first crank hole 512 may be configured to protrude from one surface of the first disk 511. As the first disk 511 rotates, the first crank hole 512 may rotate at the same angular speed as the first disk 511.
- the first yoke 513 may be formed by being in contact with the first crank hole 512. The rotational displacement of the first crank hole 512 may be converted to a linear displacement of the first yoke 513.
- the first yoke 513 may be linearly displaced.
- the first yoke 513 may be formed integrally with the first shaft 514.
- the first shaft 514 may be coupled to the adjustment pulley 515, and the adjustment pulley 515 may be a first winding portion around which the first adjustment wire 221 and the second adjustment wire 222 can be wound, respectively. It may include (516) and a second winding portion (517).
- Winding the first and second control wires may mean that the wire is wound around the control pulley 515 in a “U” shape and the direction is changed.
- the distance between the center of the first disk 511 and the first crank hole 512 may be determined as B-R or R-B.
- crank hole 522 and the third crank hole 523 can be located at the top and bottom, and when expressed in terms of phase, as shown in Figure 4 (a) , respectively It can exist in a position that is the topology of .
- a line connecting the center of the first disk 511 and the first crank hole 512 and a line connecting the second crank hole 522 and the third crank hole 523 Not only are they perpendicular to each other, but the phases of the initial positions of the first, second, and third crank holes (512, 522, and 523) are It may need to be provided in the location of .
- the phase at the position of the right horizontal line based on Figure 4 is set to 0, and the counterclockwise direction is set as the direction in which the phase increases.
- the magnitude of the rotational displacement of the first disk 511 and the second disk 521 caused by the electric motor is the same.
- the rotational displacement of the first disk 511 and the second disk 521 may be generated the same, and the same rotational displacement may be half the tilt angle of the driving unit 100 as described above.
- Example 10-3 In Example 10-2, a part of the wire whose direction has been changed by the third support body 630 is fastened to the second shaft 526 and is connected to the fourth support body 640. A portion of the wire whose direction has been changed is fastened to the third shaft 527.
- the first support 610 may be composed of two stands.
- the first control wire 221, whose direction is changed by each holder, may be hung or wound around the control pulley 515.
- the second support 620 may also be composed of two stands.
- the second control wire 222 whose direction is changed by each holder, may be hung or wound around the control pulley 515.
- the third support body 630 and the fourth support body 640 may each be composed of one stand, and may be configured to change the directions of the first adjustment wire 221 and the second adjustment wire 222, respectively.
- the second control wire 222 whose direction has been changed by the fourth support 640, may be fixed and fastened to the end of the third shaft 527.
- the third support body 630 and the fourth support body 640 may be configured to assist the operation of the fourth adjustment module 520.
- the present invention compensates for changes in the length of the support wire with respect to the rotation of a driving part such as an artificial joint through the various embodiments described above, thereby preventing the generation of slack or an increase in tension in the wire, and through this, stable driving durability of the artificial joint. can be secured.
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Abstract
Description
본 발명은 링크 또는 이중 디스크를 이용한 관절 구동 와이어의 장력 유지 구조체에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 인공 관절이 서로에 대하여 회전 변위가 발생하게 되면, 이를 지지하는 와이어의 필요 길이가 변하게 된다. 이때 와이어에 슬랙이 발생하거나 텐션이 증가될 수 있는데, 이러한 불필요한 효과를 보상해주는 관절 구동 와이어의 장력 유지 구조체에 대한 것이다. The present invention relates to a tension maintaining structure for a joint drive wire using a link or double disk. More specifically, when rotational displacement of a plurality of artificial joints occurs with respect to each other, the required length of the wire supporting it changes. At this time, slack may occur in the wire or tension may increase. This is about a tension-maintaining structure for the joint drive wire that compensates for these unnecessary effects.
특허문헌 001은 와이어를 이용한 관절 구동 장치에 대한 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어를 이용한 관절 구동 장치는 구동부; 제 1 관절체; 상기 제 1 관절체와 제 1 힌지 축을 중심으로 회전가능하게 결합되며, 상기 구동부를 기준으로 상기 제 1 관절체보다 가까이 위치하는 제 2 관절체; 일단은 상기 제 2 관절체에 고정되고, 타단은 상기 구동부에 의하여 당겨지도록 배치되되, 당겨질 때, 상기 제 1 관절체가 상기 제 1 힌지 축을 중심으로 회전하도록 일부분이 상기 제 1 관절체의 외면을 감싸며 배치되는 제 1 와이어 및 상기 제 1 와이어가 당겨질 때, 상기 제 1 관절체의 외면에 상기 제 1 와이어가 거치 되도록 상기 제 1 관절체의 외면에 형성되는 제 1 와이어 가이드를 포함하여 제공한다.Patent document 001 relates to a joint actuation device using a wire. A joint driving device using a wire according to an exemplary embodiment of the present invention includes a driving unit; first joint; a second joint body rotatably coupled to the first joint body about a first hinge axis and located closer to the first joint body relative to the driving unit; One end is fixed to the second joint body, and the other end is arranged to be pulled by the driving unit, and a portion surrounds the outer surface of the first joint body so that the first joint body rotates about the first hinge axis when pulled. It is provided including a first wire that is disposed and a first wire guide formed on the outer surface of the first joint body so that the first wire is mounted on the outer surface of the first joint body when the first wire is pulled.
특허문헌 002는 관절 구동장치에 관한 것으로 베이스와, 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크 및 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치를 일 실시예로 제안한다. 본 발명에 의하면 다중 링크 구조의 관절을 구동시키기 위하여 필요한 모터와 배터리의 개수를 최소화할 수 있으며 이에 따라 로봇용 관절을 소형 및 경량으로 구현할 수 있다. 또한 다중 링크가 차지하는 공간대비 동력 출력을 증가시켜 로봇용 관절 말단 장치의 구동력을 증가시키는 효과를 제공한다.Patent document 002 relates to a joint driving device, which has a base, a protrusion connected to the base through a first rotation shaft, and into which the first rotation shaft is inserted, and one end of a first wire and a second wire are fixed to the outside of the protrusion. A second wire is connected to one link and one end of the first link through a second rotation shaft, has a protrusion facing one end of the first link into which the second rotation shaft is inserted, and one end of a third wire is fixed to the outside of the protrusion. A joint driving device for a robot including a link is proposed as an embodiment. According to the present invention, the number of motors and batteries required to drive a joint of a multi-link structure can be minimized, and thus the joint for a robot can be implemented in a compact and lightweight manner. In addition, it provides the effect of increasing the driving force of the joint end devices for robots by increasing the power output compared to the space occupied by the multiple links.
특허문헌 003은 로봇 관절용 와이어 연결구조에 관한 것으로, 로봇의 관절을 구동시키는 복수의 와이어 및 상기 와이어와 접촉하며 상기 관절의 회전에 따른 상기 와이어의 이동경로를 가이드하는 연결부재를 포함하는 다수의 회전 조립체;를 포함하고, 상기 연결부재는, 수직 단면의 중심 수직선상에 회전축이 구비되며, 상기 와이어와 접촉되 는 하단부터 상단까지 시계방향 또는 반시계방향으로 진행함에 따라 상기 회전축으로부터 상기 와이어와 접촉되는 외측 테두리 각 지점까지의 거리가 순차적으로 증가한다. 상기와 같은 형상을 갖는 연결부재를 통해 상기 연결부재에 접촉되는 와이어의 이동 경로가 가이드되므로 와이어를 당기거나 푸는 과정에서 와이어의 늘어짐이 방지되므로 보다 정밀한 와이어의 조작이 가능하다. 또한, 상기 연결부재에 접촉되는 한 쌍의 와이어에 하나의 구동모터를 연결하여 회전조립체를 회전시킬 수 있어 경제적이고 구조의 단순화가 가능한 효과를 제공한다.Patent document 003 relates to a wire connection structure for robot joints, and includes a plurality of wires that drive the joints of the robot and a connection member that contacts the wires and guides the movement path of the wires according to the rotation of the joints. It includes a rotating assembly, wherein the connecting member is provided with a rotating shaft on a central vertical line of the vertical cross-section, and moves clockwise or counterclockwise from the bottom in contact with the wire to the top, from the rotating shaft to the wire. The distance to each point of the outer border being contacted increases sequentially. Since the movement path of the wire in contact with the connecting member is guided through the connecting member having the above shape, sagging of the wire is prevented during the process of pulling or unwinding the wire, thereby enabling more precise manipulation of the wire. In addition, the rotating assembly can be rotated by connecting one drive motor to a pair of wires in contact with the connecting member, providing the effect of being economical and simplifying the structure.
특허문헌 004는 와이어를 이용한 로봇 관절 장치 및 와이어를 이용한 모듈형 로봇 관절 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇 관절 장치는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임에 회전 가능하게 설치되어 관절 운동하는 관절 모듈과, 일측이 상기 관절 모듈에 각각 연결되는 제1 와이어 및 제2 와이어와, 상기 제1 와이어의 타측에 연결되어 상기 관절 모듈이 시계 방향으로 회전하도록 상기 제1 와이어를 당기는 제1 와이어 구동 모듈과, 상기 제2 와이어의 타측에 연결되어 상기 관절 모듈이 반시계 방향으로 회전하도록 상기 제2 와이어를 당기는 제2 와이어 구동 모듈을 포함하고; 상기 제1 와이어 구동 모듈과 상기 제2 와이어 구동 모듈이 각각 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어를 당겨 상기 제1 와이어 및 상기 제2 와이어에 형성된 장력에 의해 상기 관절 모듈의 관절 운동의 강성을 조절하며; 상기 제1 와이어 구동 모듈과 상기 제2 와이어 구동 모듈의 상호 반대 방향으로의 구동에 따라 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어 중 어느 하나의 당기는 힘에 의해 상기 관절 모듈이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 관절 운동하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 한 쌍을 이루는 두 가닥의 제1 와이어와 제2 와이어의 장력 조합을 이용하여 관절 구조를 형성하여 관절의 움직임을 생성해 낼 수 있으며, 관절 모듈에 가해지는 장력으로부터 구조적 관절 강성의 조절이 가능한 효과를 제공한다.Patent Document 004 relates to a robot joint device using wires and a modular robot joint system using wires. The robot joint device according to the present invention includes a main frame, a joint module that is rotatably installed on the main frame and performs joint movement, a first wire and a second wire, each of which has one side connected to the joint module, and the first wire. A first wire driving module that is connected to the other side of the joint module and pulls the first wire so that the joint module rotates clockwise, and a second wire that is connected to the other side of the second wire so that the joint module rotates counterclockwise. It includes a second wire driving module that pulls; The first wire driving module and the second wire driving module pull the first wire and the second wire, respectively, and adjust the stiffness of the joint movement of the joint module by the tension formed in the first wire and the second wire. and; As the first wire driving module and the second wire driving module are driven in opposite directions, the joint module is rotated clockwise or counterclockwise by a pulling force of either the first wire or the second wire. It is characterized by joint movement. Accordingly, movement of the joint can be generated by forming a joint structure using a combination of the tension of the first and second wires of the two strands forming a pair, and the structural joint stiffness can be adjusted from the tension applied to the joint module. This provides possible effects.
본 발명은 인공 관절의 회전에 따라 변화하는 지지 와이어의 슬랙 발생 또는 텐션 증가를 보상하는 와이어 장력 유지 구조체를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a wire tension maintenance structure that compensates for slack or tension increase in a support wire that changes with rotation of an artificial joint.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 복수의 인공 관절을 구비하고, 각각의 상기 인공 관절은 회전 자유도를 내포하는 구동부;, 상기 구동부의 외측을 지지하는 와이어를 구비하는 와이어부;, 상기 와이어부의 길이를 조절하는 텐션 조절부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint, comprising a plurality of artificial joints, each of the artificial joints comprising: a driving unit containing a rotational degree of freedom; and supporting the outside of the driving unit. It consists of a configuration including a wire portion provided with a wire; and a tension adjustment portion that adjusts the length of the wire portion.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 와이어부는 상기 구동부를 지지하는 지지 와이어; 및 상기 지지 와이어의 길이를 조절하는 조절 와이어;를 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the wire portion includes a support wire supporting the driving portion; And an adjustment wire for adjusting the length of the support wire.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 텐션 조절부는 상기 조절 와이어의 길이를 조절하는 조절모듈을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the tension adjusting unit is configured to include an adjusting module that adjusts the length of the adjusting wire.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 조절모듈은 제1 조절 와이어의 일부가 권취되는 제1 슬라이딩 풀리; 및 제2 조절 와이어의 일부가 권취되는 제2 슬라이딩 풀리;를 포함하는 제1 조절모듈;을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the adjustment module includes a first sliding pulley on which a portion of the first adjustment wire is wound; and a first adjustment module including a second sliding pulley on which a portion of the second adjustment wire is wound.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1 조절모듈은 상기 제1 슬라이딩 풀리와 일단이 체결되는 제1 링크;, 상기 제2 슬라이딩 풀리와 일단이 체결되는 제2 링크; 및 상기 제1 링크의 타단과 상기 제2 링크와 타단을 공유하는 피봇축;을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the first adjustment module includes a first link at one end of which is fastened to the first sliding pulley; A second link, one end of which is engaged with the second sliding pulley; and a pivot axis sharing the other end of the first link and the other end of the second link.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크의 길이는 동일하게 구성된다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the length of the first link and the second link are configured to be the same.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 조절모듈은 제2 조절모듈을 포함하고, 상기 제2 조절모듈은 회전 가능한 릴;, 상기 릴과 동축으로 회전하는 기어;, 상기 기어와 맞물려있고, 직선변위가 발생되는 랙; 및 일단이 상기 랙과 체결되는 막대샤프트;를 포함하고, 상기 막대샤프트의 타단은 상기 피봇축에 체결되는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintenance structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the control module includes a second control module, and the second control module includes a rotatable reel; , a gear rotating coaxially with the reel; , a rack engaged with the gear and generating linear displacement; and a rod shaft, one end of which is fastened to the rack, and the other end of the rod shaft is fastened to the pivot shaft.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1 슬라이딩 풀리 및 상기 제2 슬라이딩 풀리의 직선변위는 상기 랙의 직선변위와 수직하게 구동되는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the linear displacement of the first sliding pulley and the second sliding pulley is perpendicular to the linear displacement of the rack. It consists of a configuration that operates properly.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 조절 와이어는 상기 릴의 외측에 연결되는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the control wire is configured to be connected to the outside of the reel.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 텐션 조절부는 상기 제1 조절 와이어의 방향을 변환하는 제1 지지공;, 상기 제2 조절 와이어의 방향을 변환하는 제2 지지공;을 포함하는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the tension adjusting unit includes a first support hole that changes the direction of the first adjusting wire; It consists of a configuration including a second support hole that changes the direction of the two adjustment wires.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 제1 지지공에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 상기 제1 슬라이딩 풀리에 권취되고, 상기 제2 지지공에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 상기 제2 슬라이딩 풀리에 권취되는 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, a portion of the wire whose direction has been changed by the first support hole is wound around the first sliding pulley. and a portion of the wire whose direction has been changed by the second support hole is wound around the second sliding pulley.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 릴의 반지름을
[관계식][Relational Expression]
(단, R은 접합부의 곡률반경, d는 구동부의 폭의 절반, B는 가변부의 길이)(However, R is the radius of curvature of the joint, d is half the width of the driving part, and B is the length of the variable part)
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 릴의 반지름을
[관계식][Relational Expression]
(단, R은 접합부의 곡률반경, d는 구동부의 폭의 절반, B는 가변부의 길이)(However, R is the radius of curvature of the joint, d is half the width of the driving part, and B is the length of the variable part)
본 발명의 다른 실시예는 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 조절모듈은 회전할 수 있는 제1 디스크;와 상기 제1 디스크의 일면에 돌출된 제1 크랭크공;, 상기 제1 크랭크공의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제1 요크;를 포함하는 제3 조절모듈; 및 회전할 수 있는 제2 디스크;와 상기 제2 디스크의 일면에 돌출된 제2 크랭크공;과 제3 크랭크공; 상기 제2 크랭크공과 제3 크랭크공의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제2 요크;와 제3 요크;를 포함하는 제4 조절모듈;을 포함하는 구성으로 이루어진다.Another embodiment of the present invention is an invention for a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. In the invention presented above, the adjustment module includes a rotatable first disk; and the first disk. A third control module including a first crank ball protruding from one surface; a first yoke that converts the rotational motion of the first crank ball into linear motion; and a rotatable second disk; and a second crank hole protruding from one surface of the second disk; and a third crank hole; It consists of a configuration including a fourth adjustment module including a second yoke that converts the rotational motion of the second and third crank balls into linear motion; and a third yoke.
본 발명은 인공 관절과 같은 구동부의 회전에 대하여 지지 와이어의 길이변화를 보상해주어 와이어의 슬랙 발생 또는 텐션 증가를 방지할 수 있다. 이를 통해, 인공 관절의 안정적인 구동 내구성을 확보할 수 있다.The present invention can prevent slack or increase in tension of the wire by compensating for changes in the length of the support wire for rotation of a driving part such as an artificial joint. Through this, stable driving durability of the artificial joint can be secured.
본 발명의 내구성 확보에 따라 인공 관절의 구동에 있어, 조작의 정밀성 또한 확보될 수 있다.By ensuring durability of the present invention, precision of operation can also be secured when driving an artificial joint.
또한, 본 발명은 링크 구조 또는 이중 디스크 구조를 이용하여 상당히 정밀한 와이어의 길이를 조절할 수 있는 구조체를 제공할 수 있다.Additionally, the present invention can provide a structure that can control the length of a wire with considerable precision using a link structure or a double disk structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 구동 전,후를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing before and after driving a driving unit according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절모듈에 대한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of an adjustment module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부가 기울어진 경우, 조절모듈의 작동상태를 나타낸 단면도이다. Figure 3 is a cross-sectional view showing the operating state of the control module when the driving unit is tilted according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절모듈에 대한 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of an adjustment module according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부가 기울어진 경우, 조절모듈의 작동상태를 나타낸 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing the operating state of the control module when the driving unit is tilted according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절모듈의 작동상태를 세부적으로 나타낸 세부 단면도이다.Figure 6 is a detailed cross-sectional view showing in detail the operating state of the control module according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조절모듈의 작동상태를 세부적으로 나타낸 세부 단면도이다.Figure 7 is a detailed cross-sectional view showing in detail the operating state of the control module according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드의 사시도이다.Figure 8 is a perspective view of a guide according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 조절모듈 및 제4 조절모듈에 대한 사시도이다.Figure 9 is a perspective view of a third control module and a fourth control module according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어가 제3 조절모듈 및 제4 조절모듈에 연결되어 있는 것을 나타낸 구성도이다.Figure 10 is a configuration diagram showing a wire connected to a third control module and a fourth control module according to an embodiment of the present invention.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 조절모듈 및 제4 조절모듈에 와이어가 연결된 상태에서 구동부가 기울어지기 전, 후에 대한 단면도이다.Figure 11 is a cross-sectional view before and after the driving unit is tilted while wires are connected to the third and fourth adjustment modules according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3 조절모듈 및 제4 조절모듈에 와이어가 연결된 상태에서 구동부가 기울어지기 전, 후에 대한 단면도이다.Figure 12 is a cross-sectional view before and after the driving unit is tilted while wires are connected to the third and fourth adjustment modules according to another embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 조절모듈 및 제4 조절모듈의 3D 사시도이다.Figure 13 is a 3D perspective view of the third control module and the fourth control module according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.Numbers cited in the examples below are not limited to the objects of citation and can be applied to all examples. An object that has the same purpose and effect as the configuration presented in the examples is an equivalent replacement object. The high-level concept presented in the examples includes low-level concept objects that are not described.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 것이다. 본 발명은 대분류로서, 링크를 이용한 와이어 텐션 유지 구조체와 이중 디스크를 이용한 와이어 텐션 유지 구조체로 나뉘어진다.The present invention relates to a wire tension maintenance structure for assisting stable movement of an artificial joint. The present invention is a major category and is divided into a wire tension maintaining structure using a link and a wire tension maintaining structure using a double disk.
먼저, 링크를 이용한 와이어 텐션 유지 구조체를 기술한다.First, a wire tension maintaining structure using links is described.
(실시예 1-1) 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 있어서, 복수의 인공 관절을 구비하고, 각각의 상기 인공 관절은 회전 자유도를 내포하는 구동부(100);, 상기 구동부(100)의 외측을 지지하는 와이어를 구비하는 와이어부(200);, 상기 와이어부(200)의 길이를 조절하는 텐션 조절부(300);를 포함한다.(Example 1-1) A wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint, comprising: a driving unit 100 having a plurality of artificial joints, each of the artificial joints containing a rotational degree of freedom; It includes a wire portion 200 provided with a wire supporting the outside of the 100; and a tension adjusting portion 300 that adjusts the length of the wire portion 200.
(실시예 1-2) 실시예 1-1에 있어서, 상기 구동부(100)는 외측이 서로 접하는 제1 관절(110);과 제2 관절(120);을 포함한다.(Example 1-2) In Example 1-1, the driving unit 100 includes a first joint 110 whose outer sides contact each other and a
(실시예 1-3) 실시예 1-2에 있어서, 상기 제1 및 제2 관절(120)의 상기 외측은 곡면으로 형성된다.(Example 1-3) In Example 1-2, the outer sides of the first and
(실시예 1-4) 실시예 1-3에 있어서, 상기 곡면은 곡률이 일정하게 형성된다.(Example 1-4) In Example 1-3, the curved surface is formed to have a constant curvature.
본 발명은 인공 관절의 안정적인 움직임을 보조하기 위한 와이어 텐션 유지 구조체에 대한 것일 수 있다. 본 발명은 구동부(100), 와이어부(200), 텐션 조절부(300)를 포함할 수 있다. 구동부(100)는 제1 관절(110) 및 제2 관절(120)을 포함할 수 있다. 다만, 경우에 따라 제3, 제4 관절을 더 포함할 수 있으나, 두 개의 관절에 대한 본 발명의 기술적 사상이 복수의 관절을 포함하는 경우에도 적용될 수 있으므로, 두 개의 관절에 대해서만 기술하기로 한다.The present invention may relate to a wire tension maintaining structure for assisting stable movement of an artificial joint. The present invention may include a driving unit 100, a wire unit 200, and a tension adjusting unit 300. The driving unit 100 may include a first joint 110 and a
와이어부(200)는 인공 관절을 지지하는 와이어를 포함할 수 있다. 와이어는 인공 관절의 외측면을 지지할 수 있다.The wire portion 200 may include a wire that supports the artificial joint. The wire may support the outer surface of the artificial joint.
텐션 조절부(300)는 구동부(100)의 구동에 따른 와이어부(200)의 길이를 조절하여 와이어의 슬랙 방지 또는 텐션 증가를 차단하는 구성일 수 있다.The tension adjusting unit 300 may be configured to prevent slack or increase in tension of the wire by adjusting the length of the wire unit 200 according to the driving of the driving unit 100.
제1 관절(110)과 제2 관절(120)의 외측은 서로 접할 수 있다. 접하는 외측을 접합부라고 정의할 수 있다. 접합부는 곡면으로 형성되고, 곡률이 일정하게 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 접합부는 반지름이 R인 일정한 곡률로 형성되어질 수 있다.The outer sides of the first joint 110 and the second joint 120 may be in contact with each other. The outer side that is in contact can be defined as a junction. The joint may be formed as a curved surface, and the curvature may be formed to be constant. Referring to FIG. 1, the joint may be formed with a constant curvature of radius R.
또한 본 발명의 접합부는 곡률이 일정한 곡면으로 형성될 수 있음은 물론이고, 곡률이 일정하지 아니할 수 있다. 접합부는 인공 관절이 서로 접하는 부분을 의미할 수 있으며, 인공 관절간에 회전 자유도를 확보할 수 있다면, 접합부의 형상은 다양하게 구성되어질 수 있다.In addition, the joint of the present invention can be formed as a curved surface with a constant curvature, and the curvature may not be constant. The joint may refer to a part where artificial joints come into contact with each other, and as long as the degree of freedom of rotation between artificial joints can be secured, the shape of the joint can be configured in various ways.
또한 와이어부(200)는 사전적인 와이어만으로 특정되는 것은 아니며, 다양한 케이블, 합성섬유 등 유사한 기능을 제공하는 다양한 구성으로 치환되거나 대체될 수 있다.In addition, the wire portion 200 is not specified only as a wire in the dictionary, and may be replaced or replaced with various configurations that provide similar functions, such as various cables and synthetic fibers.
(실시예 2-1) 실시예 1-1에 있어서, 상기 와이어부(200)는 상기 구동부(100)를 지지하는 지지 와이어(210); 및 상기 지지 와이어(210)의 길이를 조절하는 조절 와이어(220);를 포함한다.(Example 2-1) In Example 1-1, the wire unit 200 includes a
본 발명의 와이어부(200)는 지지 와이어(210)와 조절 와이어(220)를 포함할 수 있다. 지지 와이어(210)는 인공 관절과 같은 구동부(100)를 지지하는 와이어일 수 있다. 조절 와이어(220)는 지지 와이어(210)와 일체로 구성되어 있는 부분일 수 있고, 조절 와이어(220)의 길이 조절에 따라 지지 와이어(210)의 길이가 자동적으로 조절될 수 있다.The wire portion 200 of the present invention may include a
(실시예 2-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 지지 와이어(210)는 상기 복수의 인공 관절이 회전되었을 경우, 회전 중심 방향에 위치하는 제1 지지 와이어(211); 및 상기 제1 지지 와이어(211)와 반대편에 위치하는 제2 지지 와이어(212);를 포함한다.(Example 2-2) In Example 2-1, the
(실시예 2-3) 실시예 2-2에 있어서, 상기 복수의 인공 관절이 회전된 경우, 상기 제1 지지 와이어(211)는 길이는 감소하고, 상기 제2 지지 와이어(212)의 길이는 증가하도록 형성된다.(Example 2-3) In Example 2-2, when the plurality of artificial joints are rotated, the length of the
도 1을 참조하면, 지지 와이어(210)는 제1 지지 와이어(211)와 제2 지지 와이어(212)로 구분되어질 수 있다. 제1 지지 와이어(211)는 인공 관절이 회전하였을 때, 회전 중심 방면에 위치하는 지지 와이어(210)이고, 제2 지지 와이어(212)는 그 반대편에 위치하는 지지 와이어(210) 일 수 있다.Referring to FIG. 1, the
따라서, 제1 관절(110) 및 제2 관절(120)이 서로 기울어졌을 경우, 제1 지지 와이어(211)의 길이는 감소하고, 제2 지지 와이어(212)의 길이는 증가하도록 형성될 수 있다.Therefore, when the first joint 110 and the second joint 120 are tilted toward each other, the length of the
(실시예 2-4) 실시예 2-1에 있어서, 상기 지지 와이어(210)는 구동부(100)의 회전에 따라 길이가 변화하는 가변부(213);, 구동부(100)의 회전과 무관하게 길이가 변하지 않는 불변부(214);를 포함한다.(Example 2-4) In Example 2-1, the
(실시예 2-5) 실시예 2-4에 있어서, 상기 와이어부(200)는 상기 가변부(213)와 상기 불변부(214)를 구분하는 고정마디(215);를 포함한다.(Example 2-5) In Example 2-4, the wire part 200 includes a fixed
본 발명의 지지 와이어(210)는 가변부(213)와 불변부(214)로 구분되어질 수 있다. 가변부(213)와 불변부(214)는 고정마디(215)에 의하여 구분되어질 수 있다. 도 1를 참조하면, 가변부(213)는 고정마디(215)들의 사이에 존재하는 부분일 수 있고, 구동부가 회전하지 않았을 때, 즉 기울어지지 않았을 때, 가변부(213)의 초기 길이는 총 4B임을 알 수 있다. 도 1(b)와 참조하면, 인공 관절이 서로 기울어질 수 있는데 이때, 불변부(214)의 길이는 그대로이며 다만, 가변부(213)의 길이는 변화되어질 수 있다.The
본 발명은 가변부(213)의 길이 변화만큼을 텐션 조절부(300)에서 보상해주어 총 와이어의 길이변화를 상쇄하고, 그에 따라 와이어의 슬랙을 방지 및 텐션 증가를 차단하기 위한 발명일 수 있다.The present invention may be an invention for compensating for changes in the length of the
또한 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 도1(a)를 참조하면, 구동부(100)에 포함되는 제1 관절(110) 및 제2 관절(120)의 폭의 절반을 d로 설정할 수 있다.In addition, in an exemplary embodiment of the present invention, referring to Figure 1 (a), half the width of the first joint 110 and the second joint 120 included in the driving unit 100 can be set to d. .
(실시예 3-1) 실시예 2-1에 있어서, 상기 텐션 조절부(300)는 상기 조절 와이어(220)의 길이를 조절하는 조절모듈(400)을 포함한다.(Example 3-1) In Example 2-1, the tension adjustment unit 300 includes an adjustment module 400 that adjusts the length of the adjustment wire 220.
조절 와이어(220)는 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)로 구분될 수 있다.The control wire 220 may be divided into a
제1 조절 와이어(221)는 제1 지지 와이어(211)와 연결된 부분이고, 제2 조절 와이어(222)는 제2 지지 와이어(212)와 연결된 부분일 수 있다.The
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제1 지지 와이어(211)와 제1 조절 와이어(221)의 길이의 합은 일정하다.In an exemplary embodiment of the present invention, the sum of the lengths of the
마찬가지로, 제2 지지 와이어(212)와 제2 조절 와이어(222)의 길이의 합도 일정하다.Likewise, the sum of the lengths of the
따라서, 본 발명은 제1 조절 와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)의 길이를 조절하여 제1 지지 와이어(211) 및 제2 지지 와이어(212)의 길이를 조절하는 기술에 대한 것일 수 있다.Therefore, the present invention may relate to a technology for adjusting the lengths of the
제 1 조절 와이어(211)와 제2 조절 와이어(222)의 길이 조절은 후술할 조절모듈(400)에 의하여 조절되어질 수 있다. 구체적인 내용은 후술하기로 한다.The length of the
전술한 바와 같이 제1 지지 와이어(211)는 상기 구동부(100)가 기울어졌을 때, 필요한 길이가 감소되는 와이어이므로, 제1 조절 와이어(221)의 길이를 증가시켜서 제1 지지 와이어(211)의 길이를 감소시켜야 하는 부분일 수 있다.As described above, the
또한, 제2 지지와이어(212)는 상기 구동부(100)가 기울어 졌을 때, 필요한 길이가 증가하는 와이어이므로, 제2 조절와이어(222)에 의하여 길이가 증가하여야 하는 부분, 즉 추가적으로 제2 조절와이어(222)로부터 와이어가 풀어지는 부분일 수 있다.In addition, since the
따라서 본 발명은 구동부(100)의 기울어짐에 따라, 제1 조절와이어(221)와 제2 조절와이어(222)의 길이를 조절하여 지지 와이어(210)의 필요한 길이 변화를 보충하는 기술에 대한 것일 수 있다.Therefore, the present invention relates to a technology that compensates for the necessary change in length of the
이하 구동부(100)의 기울어짐에 따라 조절 와이어(220)를 어떻게 조절하는지에 대하여 서술하기로 한다.Hereinafter, how to adjust the adjustment wire 220 according to the inclination of the driving unit 100 will be described.
(실시예 4-1) 실시예 3-1에 있어서, 상기 조절모듈(400)은 상기 제1 조절 와이어(221)의 일부가 권취되는 제1 슬라이딩 풀리(411);, 상기 제2 조절 와이어(222)의 일부가 권취되는 제2 슬라이딩 풀리(412);를 포함하는 제1 조절모듈(410);을 포함한다.(Example 4-1) In Example 3-1, the control module 400 includes a first sliding
제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)는 제한된 구간에서 직선운동을 할 수 있다. The first sliding
제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)에는 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)가 권취될 수 있다.A
따라서 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)에 직선변위가 발생하게 되면, 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 길이가 조절될 수 있다.Therefore, when linear displacement occurs in the first sliding
또한, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)에 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)가 권취된다는 것은 와이어가 "U"형태로 풀리를 감싸서 방향이 전환되는 형태를 의미할 수 있다.In addition, the fact that the
(실시예 4-2) 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1 조절모듈(410)은 상기 제1 슬라이딩 풀리(411)와 일단이 체결되는 제1 링크(414);, 상기 제2 슬라이딩 풀리(412)와 일단이 체결되는 제2 링크(415);, 상기 제1 링크(414)의 타단과 상기 제2 링크(415)와 타단을 공유하는 피봇축(416);을 포함한다.(Example 4-2) In Example 4-1, the first adjustment module 410 includes a
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제1 조절모듈(410)은 제1 슬라이딩 풀리(411), 제1 링크(414), 제2 슬라이딩 풀리(412), 제2 링크(415) 및 피봇축(416)을 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the first adjustment module 410 includes a first sliding
도 3을 참조하면, 제1 슬라이딩 풀리(411)가 상단으로 이동하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)가 하단으로 이동하게 되면, 제1 링크(414)와 제2 링크(415)는 일직선을 이룬 상태에서부터 서로 소정의 각을 이룬 상태가 될 수 있다.Referring to FIG. 3, when the first sliding
다시말해, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 거리가 가까워지면 제1 링크(414)와 제2 링크(415)가 서로 기울어지게되어, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)에 권취되어 있는 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 길이가 조절되어질 수 있다.In other words, when the distance between the first sliding
(실시예 4-3) 실시예 4-2에 있어서, 상기 제1 링크(414)와 상기 제2 링크(415)의 길이는 동일하다.(Example 4-3) In Example 4-2, the lengths of the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 제1 링크(414)와 상기 제2 링크(415)의 길이는 동일하게 형성될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the
본 명세서에서 두 링크의 길이가 동일하다는 것은, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 체결된 제1 링크(414)의 일단과 피봇축(416)의 위치인 제1 링크(414)의 타단까지의 거리가, 제2 슬라이딩 풀리(412)와 체결된 제2 링크(415)의 일단과 피봇축(416)의 위치인 제2 링크(415)의 타단까지의 거리와 서로 같다는 것을 의미할 수 있다.In this specification, the length of the two links is the same as the distance between one end of the
(실시예 4-4) 실시예 4-2에 있어서, 상기 조절모듈(400)은 제2 조절모듈(420)을 포함하고, 상기 제2 조절모듈(420)은 상기 구동부의 기울어짐을 발생시키기 위한 회전가능한 릴(421);, 상기 릴(421)과 동축으로 회전하는 기어(422);, 상기 기어(422)와 맞물려있고, 직선변위가 발생되는 랙(423);, 일단이 상기 랙(423)과 체결되는 막대샤프트(424);를 포함하며, 상기 막대샤프트(424)의 타단은 상기 피봇축(416)에 체결된다.(Example 4-4) In Example 4-2, the control module 400 includes a second control module 420, and the second control module 420 is used to cause tilt of the drive unit. A
(실시예 4-5) 실시예 4-4에 있어서, 상기 제1 슬라이딩 풀리(411) 및 상기 제2 슬라이딩 풀리(412)의 직선변위는 상기 랙(423)의 직선변위와 수직하다.(Example 4-5) In Example 4-4, the linear displacement of the first sliding
(실시예 4-6) 실시예 4-4에 있어서, 상기 조절 와이어는 상기 릴(421)의 외측에 감겨진다.(Example 4-6) In Example 4-4, the adjustment wire is wound around the outside of the
본 발명의 예시적인 실시예는 도2 내지 도 5를 참조하면, 조절 와이어(220)는 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)로 구분되어질 수 있는데, 이는 개념적인 구분일 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 5 for an exemplary embodiment of the present invention, the adjustment wire 220 may be divided into a
제1 지지 와이어(211)의 길이를 조절하는 부분은 제1 조절 와이어(221)이며, 제2 지지 와이어(212)의 길이를 조절하는 부분은 제2 조절 와이어(222)일 수 있다.The part that adjusts the length of the
다만 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)는 결국 릴(421)의 외측에서 서로 만나서 일체의 조절 와이어를 구성할 수 있다.However, the
또한, 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)는 물리적으로 구분되어질 수도 있다.Additionally, the
구분되어진 제1 조절 와이어(221)의 단부는 릴(421)의 외측에 고정되어질 수 있고, 구분되어진 제2 조절 와이어(222)의 단부도 릴(421)의 외측에 고정되어질 수 있다.The separated end of the
본 발명의 예시적인 실시예에 따라 릴(421)은 고리 또는 원통의 형상으로 구성될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 제1 조절모듈(410)과 제2 조절모듈(420)은 막대샤프트(424)에 의해 연동되어질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the first adjustment module 410 and the second adjustment module 420 may be interlocked by a
도 3 및 도 5를 참조하면, 제2 조절모듈(420)의 랙(423)의 직선운동에 따라 막대샤프트(424)가 직선운동을 하고, 막대샤프트(424)의 직선변위에 따라 피봇축(416)에도 동일한 직선변위가 발생될 수 있다.Referring to Figures 3 and 5, the
피봇축(416)의 직선변위에 따라 제1 링크(414) 및 제2 링크(415)가 회전한다.The
제1 링크(414) 및 제2 링크(415)의 회전에 따라, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 거리가 가까워지고, 이에 따라 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 길이가 변화될 수 있다.As the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 랙(423), 제1 슬라이딩 풀리(411) 및 제2 슬라이딩 풀리(412)의 직선운동을 보조하고, 이동경로를 제한하기 위한 가이드(413)를 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 가이드(413)는 "LM가이드"로 명명되는 구성이 이용될 수 있다. 가이드(413)는 랙(423), 제1 슬라이딩 풀리(411), 제2 슬라이딩 풀리(412)의 직선운동이 구현되도록 작동하는 구성일 수 있다. 본 발명의 가이드(413)는 도 8의 형상으로 제한되지 아니하며, 동일한 기능을 제공하는 구성으로 치환되거나 대체될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, a
구체적으로 도2 및 도 3을 참조하면, 제1 조절 와이어(221)가 하단에 위치한 제1 슬라이딩 풀리(411)에 감겨지거나 권취되고, 제2 조절 와이어(222)가 상단에 위치한 제2 슬라이딩 풀리(412)에 감겨지거나 권취될 수 있다.Specifically, referring to Figures 2 and 3, the
이때, 전동모터(미도시)를 통해 릴(421)을 회전시키면, 제1 조절 와이어(221)는 릴(421)에 의해 당겨지고, 제2 조절 와이어(222)는 릴(421)에 의해 풀어지게된다.At this time, when the
또한, 릴(421)의 회전에 따라 랙(423) 및 막대샤프트(424)가 이동하고, 이에 따라 제1 슬라이딩 풀리(411)가 상단으로 이동하여 제1 조절모듈(410)에 의한 제1 조절 와이어(221)의 길이가 감소한다.In addition, the
또한, 릴(421)의 회전에 따라 랙(423) 및 막대샤프트(424)가 이동하고, 이에 따라 제2 슬라이딩 풀리(412)가 하단으로 이동하여 제1 조절모듈(410)에 의한 제2 조절 와이어(222)의 길이도 감소한다.In addition, as the
반면, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 슬라이딩 풀리(411)가 상단에 위치하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)가 하단에 위치할 수도 있다.On the other hand, referring to FIGS. 4 and 5, the first sliding
이 경우, 릴(421)의 회전에 따른 제2 조절모듈(420)에 의한 조절 와이어(220)의 길이변화는 동일하나, 제1 조절모듈(410)에 의한 조절 와이어(220)의 길이변화는 변동될 수 있다.In this case, the change in length of the control wire 220 by the second control module 420 according to the rotation of the
구체적으로, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 거리가 가까워지면, 제1 조절모듈(410)에 의한 제1 조절 와이어(221)의 길이는 증가하고, 제2 조절 와이어(222)의 길이도 증가하게 된다.Specifically, as the distance between the first sliding
이렇듯, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 위치가 하단과 상단, 또는 상단과 하단에 위치하는지에 따라 제1 조절모듈(410)에 의한 조절 와이어(220)의 길이변화의 방향성이 정해질 수 있다.In this way, the length of the adjustment wire 220 changes by the first adjustment module 410 depending on whether the first sliding
다시 말해, 도2 및 도3과 같이 제1 슬라이딩 풀리(411)가 제2 조절 와이어측인 하단에 위치하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)가 제1 조절 와이어측인 상단에 위치한 경우, 제1 링크와 제2 링크가 서로 기울어지면 제1 조절 와이어와 제2 조절 와이어의 길이가 감소하게 된다.In other words, as shown in Figures 2 and 3, when the first sliding
반면, 도 4 및 도 5와 같이 제1 슬라이딩 풀리(411)가 제1 조절 와이어측인 상단에 위치하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)가 제2 조절 와이어측인 하단에 위치한 경우, 제1 링크와 제2 링크가 서로 기울어지면 제1 조절 와이어와 제2 조절 와이어의 길이가 증가하게 된다. 와이어의 길이변화를 결정할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, when the first sliding
본 발명에서 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 위치를 상단과 하단으로 표현하였지만, 이는 절대적인 기준은 아니며, 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 상대적인 위치에 따라 결정되어지는 것일 수 있다.In the present invention, the positions of the first sliding
또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 릴(421)의 회전에 의하여 구동부가 서로 기울어질 수 있으며, 반대로 구동부의 기울어짐에 따라 릴(421)이 회전되어질 수도 있다. 다만, 결과적으로 구동부의 기울어짐 또는 회전은 릴(421)의 회전과 병행되어질 수 있다.Additionally, in an exemplary embodiment of the present invention, the driving units may be tilted toward each other as the
(실시예 5-1) 실시예 4-4에 있어서, 상기 텐션 조절부(300)는 상기 제1 조절 와이어(221)의 방향을 변환하는 제1 지지공(310);, 상기 제2 조절 와이어(222)의 방향을 변환하는 제2 지지공(320);을 포함한다.(Example 5-1) In Example 4-4, the tension adjusting unit 300 includes a
(실시예 5-2) 실시예 5-1에 있어서, 상기 제1 지지공(310)에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 상기 제1 슬라이딩 풀리(411)에 권취되고, 상기 제2 지지공(320)에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 상기 제2 슬라이딩 풀리(412)에 권취된다.(Example 5-2) In Example 5-1, a portion of the wire whose direction has been changed by the
(실시예 6-1) 실시예 4-4에 있어서, 상기 릴(421)의 반지름을
[관계식][Relational Expression]
(단, R은 접합부의 곡률반경, d는 구동부의 폭의 절반, B는 가변부의 길이)(However, R is the radius of curvature of the joint, d is half the width of the driving part, and B is the length of the variable part)
(실시예 6-2) 실시예 4-4에 있어서, 상기 릴(421)의 반지름을
[관계식][Relational Expression]
(단, R은 접합부의 곡률반경, d는 구동부의 폭의 절반, B는 가변부의 길이)(However, R is the radius of curvature of the joint, d is half the width of the driving part, and B is the length of the variable part)
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 릴(421)과 기어(422)의 반지름, 제1 링크(414), 제2 링크(415), 구동부(100)의 회전 각도, 릴(421)의 회전 각도
다만, <실시예 6-1>에서 제시한 제원은
위의 실시예는 도 2, 도 3, 도 6에서와 같이, 제1 슬라이딩 풀리(411)가 하단에 위치하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)는 상단에 위치하는 경우일 수 있다.In the above embodiment, as shown in FIGS. 2, 3, and 6, the first sliding
이 경우, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 거리가 가까워지게되면, 제1 조절모듈(410)에 의한 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 길이가 감소하게 된다.In this case, when the distance between the first sliding
또한, <실시예 6-2>에서 제시한 제원은
다만, 위의 실시예는 도 4, 도 5, 도 7에서와 같이, 제1 슬라이딩 풀리(411)는 상단에 위치하고, 제2 슬라이딩 풀리(412)는 하단에 위치하는 경우일 수 있다.However, in the above embodiment, as shown in FIGS. 4, 5, and 7, the first sliding
이 경우, 제1 슬라이딩 풀리(411)와 제2 슬라이딩 풀리(412)의 거리가 가까워지게되면, 제1 조절모듈(410)에 의한 제1 조절 와이어(221)와 제2 조절 와이어(222)의 길이가 증가하게 된다.In this case, when the distance between the first sliding
위의 제원 조건들을 만족한다면, 구동부(100)의 기울어짐에 따라 와이어의 슬랙을 방지하고 텐션 증가를 최대한 효과적으로 제거할 수 있는 구성일 수 있다.If the above specification conditions are satisfied, it can be configured to prevent wire slack and eliminate tension increase as effectively as possible due to the inclination of the driving unit 100.
또한 구동부의 기울어짐에 따라 릴(421) 및 기어(422)의 회전각도는 별도의 전동모터(미도시)에 의하여 구동될 수 있다. 구동부의 회전각도를 고려하여 본 발명의 일 실시예에 따른 릴(421)의 회전각도를 결정할 수 있다.Additionally, depending on the inclination of the driving unit, the rotation angle of the
또한, 전동모터가 구동력을 릴(421)에 제공하여 릴(421) 및 기어(422)가 회전하고, 기어(422)의 회전에 따라 랙(423)이 직선운동할 수 있음은 전술하였다. 다만, 구동력을 가하는 전동모터는 랙(423)에 직/간접적으로 직선 구동력을 제공하는 선형모터로 대체될 수 있다.In addition, as described above, the electric motor provides driving force to the
이상으로 링크를 이용한 와이어의 텐션 유지 구조체에 대한 기술이었다.The above was a technology for a wire tension maintenance structure using links.
이하의 내용에서는 이중 디스크를 이용한 와이어의 텐션 유지 구조체에 대하여 기술하도록 한다.In the following, a wire tension maintenance structure using a double disk will be described.
(실시예 7-1) 실시예 3-1에 있어서, 상기 조절모듈(400)은 회전할 수 있는 제1 디스크(511);와 상기 제1 디스크(511)의 일면에 돌출된 제1 크랭크공(512);, 상기 제1 크랭크공(512)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제1 요크(513);를 포함하는 제3 조절모듈(510); 및 회전할 수 있는 제2 디스크(521);와 상기 제2 디스크(521)의 일면에 돌출된 제2 크랭크공(522);과 제3 크랭크공(523); 상기 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 제2 요크(524);와 제3 요크(525);를 포함하는 제4 조절모듈(520);을 포함한다.(Example 7-1) In Example 3-1, the control module 400 includes a rotatable
(실시예 7-2) 실시예 7-1에 있어서, 상기 제3 조절모듈(510)은 상기 제1요크(513)의 일측에서부터 상기 제1 요크(513)의 직선운동과 평행한 방향으로 연장형성되는 제1 샤프트(514);(Example 7-2) In Example 7-1, the third adjustment module 510 extends from one side of the
상기 제1 샤프트(514)와 일체로 형성되는 조절풀리(515);를 포함한다.It includes; an
(실시예 7-3) 실시예 7-2에 있어서, 상기 조절풀리(515)는 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)가 권취될 수 있는 제1 권취부(516) 및 제2 권취부(517)를 포함한다.(Example 7-3) In Example 7-2, the
(실시예 7-4) 실시예 7-3에 있어서, 상기 제1 조절와이어(221)는 상기 제1 권취부(516)에 일부가 권취되고, 상기 제2 조절와이어(222)는 상기 제2 권취부(517)에 일부가 권취된다.(Example 7-4) In Example 7-3, the
(실시예 7-5) 실시예 7-3에 있어서, 상기 조절풀리(515)의 직선운동에 의하여 상기 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)의 길이가 가변된다.(Example 7-5) In Example 7-3, the lengths of the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 도9 및 도10을 참조하면, 제1 크랭크공(512)은 제1 디스크(511)의 일면에서 돌출되어 있는 구성일 수 있다. 제1 디스크(511)의 회전에 따라 제1 크랭크공(512)은 제1 디스크(511)와 같은 각속도로 회전할 수 있다. 제1 요크(513)는 제1 크랭크공(512)과 내접하여 형성될 수 있다. 제1 크랭크공(512)의 회전변위는 제1 요크(513)의 직선변위로 변환될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, referring to FIGS. 9 and 10, the first crank
결과적으로 제1 디스크(511)가 회전하게되면 제1 요크(513)는 직선변위가 발생될 수 있다.As a result, when the
제1 요크(513)는 제1 샤프트(514)와 일체로 형성될 수 있다.The
제1 샤프트(514)는 조절풀리(515)와 결합되어 있을 수 있고, 조절풀리(515)는 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)가 각각 권취될 수 있는 제1 권취부(516) 및 제2 권취부(517)를 포함할 수 있다.The
제1 및 제2 조절와이어가 권취된다는 것은 "U"자 형으로 와이어가 조절풀리(515)에 감겨서 방향이 전환되어지는 것을 의미할 수 있다.Winding the first and second control wires may mean that the wire is wound around the
제1 요크(513)의 직선변위가 발생하게되면, 제1 조절와이어(221)와 제2 조절와이어(222)의 길이가 조절될 수 있다.When linear displacement of the
또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 도2 내지 도6에는 단일한 조절풀리(515)에 제1 권취부(516)와 제2 권취부(517)가 포함되게 표현하였지만, 조절풀리(515) 자체가 2개로 구성되어, 제1 풀리와 제2 풀리 각각에 제1 권취부(516) 및 제2 권취부(517)가 구비되어질 수 있다. 이러한 구성의 차이는 당업자에게 균등한 기술적 범위로 해석될 수 있다.In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, in Figures 2 to 6, a
(실시예 8-1) 실시예 7-1에 있어서, 상기 제4 조절모듈(520)은 상기 제2 요크(524)의 일측에서부터 상기 제2 요크(524)의 직선운동과 평행한 방향으로 연장형성되는 제2 샤프트(526); 및 상기 제3 요크(525)의 일측에서부터 상기 제3 요크(525)의 직선운동과 평행한 방향으로 연장형성되는 제3 샤프트(527);를 포함한다.(Example 8-1) In Example 7-1, the fourth adjustment module 520 extends from one side of the
(실시예 8-2) 실시예 8-1에 있어서, 상기 제2 디스크(521)의 회전에 의하여 발생되는 상기 제2 요크(524)와 상기 제3 요크(525)의 변위는 반대방향이다.(Example 8-2) In Example 8-1, the displacement of the
(실시예 8-3) 실시예 8-1에 있어서, 상기 제2 크랭크공(522)과 상기 제3 크랭크공(523)은 각각 상기 제2 디스크(521)의 중심을 기준으로 정반대의 위치에 형성된다.(Example 8-3) In Example 8-1, the second crank
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제4 조절모듈(520)의 제2 디스크(521)의 회전에 따라 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)이 동일한 각속도로 회전할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the second crank
제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)은 제2 디스크(521)의 일면에서 돌출되어 있는 구성일 수 있다.The
제2 요크(524)는 제2 크랭크공(522)과 내접하여 형성될 수 있다. 제2 크랭크공(522)의 회전변위는 제2 요크(524)의 직선변위로 변환될 수 있다.The
제3 요크(525)는 제3 크랭크공(523)과 내접하여 형성될 수 있다. 제3 크랭크공(523)의 회전변위는 제3 요크(525)의 직선변위로 변환될 수 있다.The
제2요크(524)와 제3 요크(525)는 각각 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)과 내접하여 형성될 수 있다. The
제2 디스크(521)의 회전에 따라 발생되는 제2 요크(524)와 제3 요크(525)의 직선변위의 방향은 서로 반대방향으로 설계될 수 있다.The directions of linear displacement of the
이를 위해 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)의 위치는 제2 디스크(521)의 중심을 기준으로 마주보는 위치, 즉 정반대의 위치에 형성될 수 있다.To this end, the positions of the second crank
(실시예 8-4) 실시예 8-1에 있어서, 상기 제1 조절와이어(221)는 상기 제2 샤프트(526)의 단부에 체결되고, 상기 제2 조절와이어(222)는 상기 제3 샤프트(527)의 단부에 체결된다.(Example 8-4) In Example 8-1, the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 구동부가 서로 기울어진 경우, 즉 제1 관절과 제2 관절이 소정의 각도를 이룰 경우, 제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)가 회전하여 크랭크공에 의하여 제1 요크(513), 제2 요크(524) 및 제3 요크(525)의 직선변위가 발생될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, when the driving units are inclined to each other, that is, when the first joint and the second joint form a predetermined angle, the
이러한 직선변위에 의하여 제1 샤프트(514), 제2 샤프트(526) 및 제3 샤프트(527)도 동일한 직선변위가 발생되고, 제1 샤프트(514), 제2 샤프트(526) 및 제3 샤프트(527)와 체결되어 있는 제1 조절와이어 및 제2 조절와이어(222)의 길이가 조절되어질 수 있다.Due to this linear displacement, the same linear displacement is also generated in the
보다 구체적으로는, 제1 샤프트(514)에는 조절풀리(515)가 형성되어 있고, 조절풀리(515)에는 제1 조절와이어(221)와 제2 조절와이어가 일부 권취되어 있을 수 있다.More specifically, an
또한, 제1 조절와이어(221)는 제2 샤프트(526)와 체결될 수 있고, 제2 조절와이어(222)는 제3 샤프트(527)와 체결되어질 수 있다. Additionally, the
따라서 제2 디스크(521)의 회전에 따라 제2 샤프트(526) 및 제3 샤프트(527)의 직선변위가 발생되고, 이러한 직선변위에 따라 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)의 길이가 조절될 수 있다. Therefore, as the
도 10을 참조하면, 제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)가 각각 반시계방향으로 회전하게 되면, 제3 조절모듈(510)에 의하여 제1 조절와이어(221)의 길이는 감소하게 된다. 제4 조절모듈(520)에 의하여는 제1 조절와이어(221)의 길이가 감소하게 된다.Referring to FIG. 10, when the
또한, 제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)가 각각 반시계방향으로 회전하게 되면, 제3 조절모듈(510)에 의하여 제2 조절와이어(222)의 길이는 감소하게 된다. 제4 조절모듈(520)에 의하여는 제2 조절와이어(222)의 길이가 증가하게 된다.In addition, when the
따라서, 제3 조절모듈(510) 및 제4 조절모듈(520)에 의하여 제1 조절와이어(221)의 길이는 증가하거나 감소할 수 있고, 제2 조절와이어(222) 또한 마찬가지이다.Accordingly, the length of the
다만, 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)가 증가하거나 감소하는 것, 나아가 얼마나 증가하거나 감소하는지에 대한 결과값은 조절모듈(400)의 구성에 따라 결정되어질 수 있다.However, the result of whether the
구체적으로, 제1 디스크(511)의 중심과 제1 크랭크공(512)까지의 거리, 제2 디스크(521)의 중심에서 제2 크랭크공(522), 제3 크랭크공(523)까지의 거리에 따라 제1 및 제2 조절와이어(221,222)의 길이변화의 정도가 결정되어질 수 있다.Specifically, the distance from the center of the
또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제1 디스크(511)의 중심과 제1 크랭크공(512)까지의 거리는 B-R 또는 R-B로 결정될 수 있다. Additionally, in an exemplary embodiment of the present invention, the distance between the center of the
이는
또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제2 디스크(521)의 중심에서 제2 크랭크공(522)까지의 거리, 제2 디스크(521)의 중심에서 제3 크랭크공(523)까지의 거리는 각각
전술한 바와 같이 B는 가변부의 초기 길이를 결정하는 값이고, R은 접합부의 반지름이며, d는 제1 및 제2 관절의 폭의 절반을 의미할 수 있다.As described above, B is a value that determines the initial length of the variable part, R is the radius of the joint, and d may mean half the width of the first and second joints.
(실시예 9-1) 실시예 7-1에 있어서, 상기 구동부(100)가 기울어지지 않았을 때, 상기 제1 디스크(511)의 중심과 상기 제1 크랭크공(512)을 잇는 선과 상기 제2 크랭크공(522)과 상기 제3 크랭크공(523)을 잇는 선은 수직을 이룬다.(Example 9-1) In Example 7-1, when the driving unit 100 is not tilted, the line connecting the center of the
본 발명의 구동부 즉, 제1 관절과 제2 관절이 기울어지지 않은 상태에서 제1 크랭크공(512)은 도4(a)와 같이 위상이 0인 위치에 존재할 수 있다.When the driving unit of the present invention, that is, the first joint and the second joint, are not tilted, the first crank
또한, 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)은 상단과 하단에 위치할 수 있고, 이를 위상으로 표현하면, 도4(a)와 같이 각각
다시말해, 본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 제1 디스크(511)의 중심과 제1 크랭크공(512)을 잇는 선과 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)을 잇는 선은 서로 수직을 이루는 뿐 아니라, 제1,제2,제3 크랭크공(512,522,523)의 초기 위치의 위상은
이는 구동부(100)의 기울어짐에 따라 가변부의 길이변화를 완전하게 보완하기 위한 구성일 수 있다.This may be a configuration to completely compensate for the change in length of the variable part as the driving part 100 is tilted.
또한, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 있어서, 제1 디스크(511)의 중심과 제1 크랭크공(512)을 잇는 선과 제2 크랭크공(522)과 제3 크랭크공(523)을 잇는 선은 서로 수직을 이루는 뿐 아니라, 제1, 제2 및 제3 크랭크공(523)의 초기 위치의 위상은
제1 크랭크공(512)의 초기 위상은 0 또는
보다 구체적으로는
도11을 참조하면, 이는
도12를 참조하면, 이는
(실시예 9-2) 실시예 9-1에 있어서, 상기 구동부(100)가 서로
(실시예 9-3) 실시예 9-1에 있어서, 상기 제1 디스크(511)와 상기 제2 디스크(521)을 회전시킬 수 있는 전동모터;를 포함하고,(Example 9-3) In Example 9-1, it includes an electric motor capable of rotating the
상기 전동모터에 의한 상기 제1 디스크(511)와 상기 제2 디스크(521)의 회전변위의 크기는 동일하다.The magnitude of the rotational displacement of the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 구동부의 회전 또는 기울어짐, 다시 말해, 제1 관절과 제2 관절이 서로 소정의 각도
제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)의 회전변위는 전동모터에 의해 발생될 수 있다.Rotational displacement of the
제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)의 회전변위는 제1 관절과 제2 관절이 기울어진 각도의 절반만큼 발생할 수 있다.Rotational displacement of the
제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)의 회전변위는 동일하게 발생될 수 있고, 그 동일한 회전 변위가 전술한 바와 같이 구동부(100)의 기울어진 각도의 절반일 수 있다.The rotational displacement of the
위와 같이 제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)에 형성되어 있는 제1 크랭크공(512), 제2 크랭크공(522) 및 제3 크랭크공(523)의 초기 위치, 그리고 구동부(100)의 회전변위에 따른 제1 디스크(511)와 제2 디스크(521)의 회전변위를 특정하게 설정할 수 있다.As described above, the initial positions of the first crank
이러한 이유는 구동부(100)의 회전에 따른 지지 와이어(210)의 길이변화를 조절 와이어(220)를 통해 정밀하게 보완해주기 위함이다.The reason for this is to precisely compensate for the change in length of the
(실시예 10-1) 실시예 8-4에 있어서, 상기 텐션 조절부(300)는 상기 제1 조절와이어(221)의 방향을 변환하는 제1 지지체(610);, 상기 제2 조절와이어(222)의 방향을 변환하는 제2 지지체(620);을 포함하고, 상기 제1 지지체(610) 및 제2 지지체(620)에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 상기 조절풀리(515)에 권취된다.(Example 10-1) In Example 8-4, the tension adjusting unit 300 includes a
(실시예 10-2) 실시예 10-1에 있어서, 상기 텐션 조절부(300)는 상기 제1 조절와이어(221)의 방향을 변환하는 제3 지지체(630);, 상기 제2 조절와이어(222)의 방향을 변환하는 제4 지지체(640);을 포함한다.(Example 10-2) In Example 10-1, the tension adjusting unit 300 includes a
(실시예 10-3) 실시예 10-2에 있어서, 상기 제3 지지체(630)에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 제2 샤프트(526)에 체결되고, 상기 제4 지지체(640)에 의해 방향이 변환된 와이어의 일부가 제3 샤프트(527)에 체결된다.(Example 10-3) In Example 10-2, a part of the wire whose direction has been changed by the
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 도10 및 도11을 참조하면, 제1 지지체(610) 및 제2 지지체(620)에 의해 제1 조절와이어(221)와 제2 조절와이어(222)가 방향이 전환될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, referring to FIGS. 10 and 11, the
제1 지지체(610)은 2개의 거치대로 구성될 수 있다. 각각의 거치대에 의해 방향이 전환된 제1 조절와이어(221)는 조절풀리(515)에 걸쳐지거나 권취될 수 있다. The
제2 지지체(620)도 마찬가지로 2개의 거치대로 구성될 수 있다. 각각의 거치대에 의해 방향이 전환된 제2 조절와이어(222)는 조절풀리(515)에 걸쳐지거나 권취될 수 있다.The
이에 따라 전술한 바와 같이 조절풀리(515)의 움직임에 따라 조절 와이어(220)의 길이가 조절되어질 수 있다.Accordingly, as described above, the length of the adjustment wire 220 can be adjusted according to the movement of the
제1 지지체(610)과 제2 지지체(620)은 제3 조절모듈(510)의 작동을 보조하는 구성일 수 있다.The
또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 제3 지지체(630)과 제4 지지체(640)을 포함할 수 있다.Additionally, an exemplary embodiment of the present invention may include a
제3 지지체(630)과 제4 지지체(640)은 각각 1개의 거치대로 구성될 수 있으며, 각각 제1 조절와이어(221)와 제2 조절와이어(222)의 방향을 변환하는 구성일 수 있다.The
제3 지지체(630)에 의해 방향이 변환된 제1 조절와이어(221)는 제2 샤프트(526)의 단부에 고정 및 체결될 수 있다.The
제4 지지체(640)에 의해 방향이 변환된 제2 조절와이어(222)는 제3 샤프트(527)의 단부에 고정 및 체결될 수 있다.The
따라서, 제2 디스크(521)의 회전에 따라 제2 요크(524) 및 제3 요크(525), 제2 샤프트(526) 및 제3 샤프트(527)의 직선변위가 발생하고, 이에 따라 제1 조절와이어(221) 및 제2 조절와이어(222)의 길이가 조절될 수 있다.Therefore, as the
제3 지지체(630) 및 제4 지지체(640)은 제4 조절모듈(520)의 작동을 보조하는 구성일 수 있다.The
본 발명은 전술한 다양한 실시예들에 의하여 인공 관절과 같은 구동부의 회전에 대하여 지지 와이어의 길이변화를 보상해주어 와이어의 슬랙 발생 또는 텐션 증가를 방지할 수 있으며, 이를 통해, 인공 관절의 안정적인 구동 내구성을 확보할 수 있다.The present invention compensates for changes in the length of the support wire with respect to the rotation of a driving part such as an artificial joint through the various embodiments described above, thereby preventing the generation of slack or an increase in tension in the wire, and through this, stable driving durability of the artificial joint. can be secured.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.
Claims (20)
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2023
- 2023-12-29 WO PCT/KR2023/022049 patent/WO2024144373A1/en not_active Ceased
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