나선형 구조의 크로스-스프링을 이용한 높은 회전각을 갖는 탄성 회전관절

Abstract

이 발명의 탄성 회전관절은 구조물에 고정되는 고정 관절부재(100)와, 구조물에 대해 회전 구동하는 구동 관절부재(200), 및 구동 관절부재를 고정 관절부재에 대해 크로스 방향으로 각각 연결해 크로스-스프링(Cross-spring) 구조를 갖되 일부 구간이 감긴 나선형 구조를 각각 갖는 한 쌍의 나선형 스프링(300)으로 구성된다. 이 발명은 기존의 크로스-스프링에 나선형 구조를 추가함에 따라 기존의 크로스-스프링보다 넓은 회전각도 범위를 가지면서 정밀한 움직임이 가능하다. 따라서, 다양한 산업에 사용되는 기계 장치의 정밀 구동 및 큰 회전량을 위한 회전관절에 활용이 가능하다. 특히, 크로스-스프링이 마찰력과 공차 없이 구동이 가능하기 때문에, 정밀 구동 및 고회전 변위가 필요한 로봇 관절에 적용이 가능할 뿐만 아니라, 마찰의 영향이 지배적인 나노/마이크로 크기의 구동소자의 회전관절에 적용할 수 있는 장점이 있다.