KR101648260B1

KR101648260B1 - Composite actuator

Info

Publication number: KR101648260B1
Application number: KR1020140099261A
Authority: KR
Inventors: 안성훈; 송성혁; 김민수; 로드리그 유고; 추원식; 김형수; 웨이 왕
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-08-16
Also published as: KR20160017278A

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 와이어; 상기 와이어를 지지하면서 외부 형태를 규정하는 기저재료; 및 상기 와이어의 일단을 고정시키면서 상기 기저재료의 일측에 형성된 적어도 하나의 와이어 고정부를 포함하고, 상기 와이어의 타단을 끌어당길 경우 상기 와이어 고정부가 상기 기저재료를 압축함으로써 굽힘 및 비틀림 중 적어도 하나의 변형이 가해지는 것을 특징으로 하는 복합재 작동기에 관한 것이다.The present invention relates to a wire comprising: at least one wire; A base material defining an outer shape while supporting the wire; And at least one wire fixing part formed on one side of the base material while fixing one end of the wire, wherein when the other end of the wire is pulled, the wire fixing part compresses the base material so that at least one of bending and twisting And a deformation is applied to the composite actuator.

Description

Composite actuator

본 발명은 복합재 작동기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 와이어를 이용한 복합재 작동기에 관한 것이다. The present invention relates to a composite actuator, and more particularly to a composite actuator using wire.

복합재 작동기는 로봇과 같은 구조체에 적용되어 상기 구조체의 추진력을 제공할 수 있다. The composite actuator can be applied to a structure, such as a robot, to provide the driving force of the structure.

이와 같은 복합재 작동기로는 일반적으로 형상기억합금, 압전소재, 및 전기 활성 고분자와 같은 지능형 재료를 이용하는 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. Such composite actuators are commonly studied using intelligent materials such as shape memory alloys, piezoelectric materials, and electroactive polymers.

상기 형상기억합금을 이용한 복합재 작동기의 예로는 대한민국 출원 제10-2011-0098619가 있다. An example of a composite actuator using the shape memory alloy is Korean Patent Application No. 10-2011-0098619.

본 발명은 지능형 재료 대신에 와이어를 이용한 복합재 작동기를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a composite actuator using wire instead of an intelligent material.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 적어도 하나의 와이어; 상기 와이어를 지지하면서 외부 형태를 규정하는 기저재료; 및 상기 와이어의 일단을 고정시키면서 상기 기저재료의 일측에 형성된 적어도 하나의 와이어 고정부를 포함하고, 상기 와이어의 타단을 끌어당길 경우 상기 와이어 고정부가 상기 기저재료를 압축함으로써 굽힘 및 비틀림 중 적어도 하나의 변형을 구현할 수 있는 복합재 작동기를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a semiconductor device comprising: at least one wire; A base material defining an outer shape while supporting the wire; And at least one wire fixing part formed on one side of the base material while fixing one end of the wire, wherein when the other end of the wire is pulled, the wire fixing part compresses the base material so that at least one of bending and twisting The present invention provides a composite actuator capable of implementing a deformation.

본 발명은 또한, 적어도 하나의 와이어; 상기 와이어를 지지하면서 외부 형태를 규정하는 기저재료; 및 상기 와이어의 일단을 고정시키면서 상기 기저재료의 일측에 형성된 적어도 하나의 와이어 고정부; 및 특정방향으로 변형을 억제할 수 있는 제1 방향성 재료를 추가로 포함하고, 상기 기저재료는 상기 방향성 재료의 상면에 형성된 제1 기저재료 및 상기 방향성 재료의 하면에 형성된 제2 기저재료로 이루어져 압축함으로써 굽힘 및 비틀림 중 적어도 하나의 변형을 구현할 수 있는 복합재 작동기를 제공한다.The present invention also relates to a wire comprising: at least one wire; A base material defining an outer shape while supporting the wire; And at least one wire fixing part formed on one side of the base material while fixing one end of the wire; And a first directional material capable of restraining deformation in a specific direction, wherein the base material comprises a first base material formed on an upper surface of the directional material and a second base material formed on a lower surface of the directional material, Thereby providing a composite actuator capable of implementing at least one of bending and twisting.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

본 발명에 의하면 사용자가 원하는 변형을 와이어 및 방향성 재료의 배치를 변경하는 것만으로 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 사용자가 원하는 변형을 와이어의 배치 및 방향성 재료의 방향성과 배치를 바꾸는 것만으로 구현할 수 있다. 또한 방향성 재료 구조의 배열 혹은 방향성 재료와 와이어의 배열을 달리함으로써 대변형이 가능한 복합재 작동기를 구성할 수 있다. 또한, 형상가변층을 추가하여 더욱 다양한 형태로 복합재 작동기를 변형할 수 있다. 따라서 기존에 사용되던 작동기에 비해 그 구조가 간단하여 제어가 용이하다. 또한 다양한 방향성 재료의 재료 방향의 배열을 통하여 굽힘 및 비틀림이 동시에 나타나는 작동기의 제작도 가능하다.According to the present invention, a desired deformation can be realized by simply changing the arrangement of wires and directional materials. Further, according to the present invention, a desired deformation can be realized by simply changing the arrangement of wires and the orientation and orientation of the directional material. It is also possible to construct a large deformable composite actuator by varying the arrangement of the directional material structure or the arrangement of the directional material and the wire. It is also possible to modify the composite actuator in a more varied form by adding a shape-variable layer. Therefore, it is easier to control the actuator than the conventional actuator. It is also possible to produce actuators in which bending and twisting occur simultaneously through arrangement of material directions of various directional materials.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 사시도로서, 이는 와이어(100)를 자동으로 끌어당길 수 있는 장치를 구비한 복합재 작동기에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제11 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a composite actuator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a second embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a third embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a fifth embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view of a composite actuator according to a seventh embodiment of the present invention, which relates to a composite actuator with a device capable of automatically pulling the wire 100. FIG.
8 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to an eighth embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a ninth embodiment of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a tenth embodiment of the present invention.
11 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to an eleventh embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a composite actuator according to a first embodiment of the present invention.

도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100a, 100b), 와이어 고정부(200) 및 기저재료(300)를 포함하여 이루어진다. 1, the composite actuator according to the first embodiment of the present invention comprises wires 100a and 100b, a wire fixing part 200, and a base material 300. As shown in FIG.

상기 와이어(100a, 100b)는 본 발명에 따른 복합재 작동기의 굽힘 또는 비틀림 변형을 일으키게 하는 구성으로서, 외부의 힘에 의해 상기 와이어(100a, 100b)가 당겨지면 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)를 압축하게 되고, 그에 따라 복합재 작동기가 굽힘 또는 비틀림 변형을 일으키게 된다. 따라서, 상기 와이어(100a, 100b)는 상기 와이어 고정부(200)에 고정되어 있다. When the wires 100a and 100b are pulled by an external force, the wires 100a and 100b may be bent or twisted by the wire fixing part 200, The material 300 is compressed, resulting in bending or twisting deformation of the composite actuator. Accordingly, the wires 100a and 100b are fixed to the wire fixing part 200. [

이와 같은 와이어(100a, 100b)는 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)는 상기 와이어 고정부(200)에 각각 고정되어 있다. 도면에는 하나의 와이어 고정부(200)에 상기 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)가 각각 고정되어 있는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정될 필요는 없고, 2개의 와이어 고정부(200)를 형성하여 각각의 와이어 고정부(200)가 상기 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)와 각각 연결되게 구성할 수도 있다. The wires 100a and 100b may include the first wire 100a and the second wire 100b. The first wire 100a and the second wire 100b are fixed to the wire fixing part 200, respectively. Although the first wire 100a and the second wire 100b are respectively fixed to one wire fixing part 200 in the figure, it is not necessarily limited thereto, and the two wire fixing parts 200 So that each wire fixing portion 200 is connected to the first wire 100a and the second wire 100b, respectively.

상기 제1 와이어(100a)는 상기 복합재 작동기의 일측, 예로서 상측에 위치하고, 상기 제2 와이어(100b)는 상기 복합재 작동기의 타측, 예로서 하측에 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 와이어(100a)는 상기 복합재 작동기를 상측 방향으로 굽힘 또는 비틀리게 할 수 있고, 상기 제2 와이어(100b)는 상기 복합재 작동기를 하측 방향으로 굽힘 또는 비틀리게 할 수 있다. The first wire 100a may be located on one side of the composite actuator, for example, on the upper side, and the second wire 100b may be on the other side of the composite actuator, for example, the lower side. In this case, the first wire 100a may bend or twist the composite actuator in the upward direction, and the second wire 100b may bend or twist the composite actuator in the downward direction.

상기 와이어 고정부(200)는 상기 와이어(100a, 100b)의 일단을 고정시키면서 상기 기저재료(300)의 일측에 형성된다. 상기 와이어 고정부(200)는 상기 기저 재료(300)의 일측에 고정될 수도 있고 고정되지 않을 수도 있다. The wire fixing part 200 is formed on one side of the base material 300 while fixing one end of the wires 100a and 100b. The wire fixing part 200 may be fixed to one side of the base material 300 or may not be fixed.

상기 와이어 고정부(200)는 상기 기저재료(300)를 압축함으로써 복합재 작동기의 굽힘 및 비틀림 중 적어 하나의 변형이 가해지도록 한다. 구체적으로 설명하면, 상기 와이어(100a, 100b)의 타단을 끌어당기게 되면 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300) 방향으로 이동하면서 상기 기저재료(300)를 압축하게 되고, 그에 따라 상기 복합재 작동기가 굽혀지거나 비틀리게 된다. The wire fixing portion 200 compresses the base material 300 so that at least one of the bending and twisting of the composite actuator is applied. More specifically, when the other end of the wire 100a or 100b is pulled, the wire fixing unit 200 moves in the direction of the base material 300 to compress the base material 300, The composite actuator is bent or twisted.

상기 기저재료(300)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합재 작동기의 외부형태를 규정하는 것이다.The base material 300 defines the outer shape of the composite actuator according to the first embodiment of the present invention.

상기 기저재료(300)는 상기 와이어(100a, 100b)를 지지하는 역할을 한다. 상기 와이어(100a, 100b)는 상기 기저재료(300)의 내부 또는 표면에 형성될 수 있다. 상기 기저재료(300)는 상기 와이어(100)의 큰 변형에 견딜 수 있도록 유연한 재료로 이루어진다.The base material 300 serves to support the wires 100a and 100b. The wires 100a and 100b may be formed on the inside or the surface of the base material 300. The base material 300 is made of a flexible material so as to withstand a large deformation of the wire 100.

한편, 상기 와이어(100a, 100b)는 하나만 배치될 수도 있지만, 그 경우에는 복합재 작동기가 한 방향으로만 변형이 가능할 수 있다. 따라서, 복합재 작동기가 복수의 방향으로 변형이 가능할 수 있도록 하기 위해서는 도시된 바와 같이 상기 와이어(100a, 100b)가 서로 상이한 위치에 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다. 이하, 모든 실시예에서도 상기 와이어(100a, 100b)는 하나 또는 복수 개가 서로 상이한 위치에 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 반복설명을 생략하기로 한다.On the other hand, only one of the wires 100a and 100b may be disposed, but in this case, the composite actuator can be deformed in only one direction. Therefore, in order to allow the composite actuator to be deformable in a plurality of directions, it is preferable that a plurality of the wires 100a and 100b are disposed at mutually different positions as shown in the figure. Hereinafter, in all the embodiments, one or a plurality of the wires 100a and 100b may be disposed at different positions, and a repeated description thereof will be omitted.

본 발명의 제1 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 상기 제1 와이어(100a)를 끌어당길 경우, 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 상측을 압축함으로써 복합재 작동기가 아래쪽으로 굽혀진다. 상기 제2 와이어(100b)를 끌어당길 경우, 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 하측을 압축함으로써 복합재 작동기가 위쪽으로 굽혀진다. 상기 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)를 끌어당길 경우, 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 상측과 하측을 압축함으로써 복합재 작동기가 비틀리게 된다.The composite actuator according to the first embodiment of the present invention may be configured such that when the first wire 100a is pulled, the wire fixing portion 200 compresses the upper side of the base material 300, . When the second wire 100b is pulled, the wire fixing portion 200 compresses the lower side of the base material 300 so that the composite actuator is bent upward. When the first wire 100a and the second wire 100b are pulled, the wire fixing unit 200 compresses the upper and lower sides of the base material 300, and the composite actuator is twisted.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 따른 복합재 작동기는 튜브(400a, 400b)가 추가로 구성된 것을 제외하고 전술한 제1 실시예에 따른 복합재 작동기와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다. The composite actuator according to FIG. 2 is identical to the composite actuator according to the first embodiment described above except that tubes 400a and 400b are additionally constructed. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and only the different components will be described below.

도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합재 작동기는 제1 튜브(400a) 및 제2 튜브(400b)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the composite actuator according to the second embodiment of the present invention includes a first tube 400a and a second tube 400b.

상기 제1 튜브(400a) 및 제2 튜브(400b)는 각각 상기 기저재료(300) 내에 형성되어 있다. 이와 같은 제1 튜브(400a) 및 제2 튜브(400b)는 각각 상기 제1 와이어(100a) 및 상기 제2 와이어(100b)의 이동 통로로서 기능 한다. The first tube 400a and the second tube 400b are formed in the base material 300, respectively. The first tube 400a and the second tube 400b function as a path for moving the first wire 100a and the second wire 100b, respectively.

즉, 상기 제1 와이어(100a)는 상기 제1 튜브(400a) 내에 삽입되어 있고, 상기 제2 와이어(100b)는 상기 제2 튜브(400b) 내에 삽입되어 있다. That is, the first wire 100a is inserted into the first tube 400a, and the second wire 100b is inserted into the second tube 400b.

상기 튜브(400a, 400b)는 상기 와이어(100a, 100b)와 같이 상기 와이어 고정부(200)에 고정될 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The tubes 400a and 400b may be fixed to the wire fixing part 200 like the wires 100a and 100b, but the present invention is not limited thereto.

이하에서 설명하는 모든 실시예는 상기 튜브(400a, 400b)가 형성되지 않은 경우를 도시하고 있지만, 각각의 와이어(100a, 100b)의 이동통로서 튜브(400a, 400b)가 형성되는 것도 본 발명에 포함된다. Although all the embodiments described below show the case where the tubes 400a and 400b are not formed, the tubes 400a and 400b may be formed as moving tubes of the wires 100a and 100b, .

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a third embodiment of the present invention.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합재 작동기는 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200) 및 기저재료(300)를 포함하여 이루어지며, 이와 같은 제3 실시예에 따른 복합재 작동기는 제1 실시예와는 다른 변형이 구현될 수 있다.3, the composite actuator according to the third embodiment of the present invention includes a first wire 100a, a second wire 100b, a wire fixing portion 200, and a base material 300 , The composite actuator according to the third embodiment can be modified from the first embodiment.

상기 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200) 및 기저재료(300)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다. Since the first wire 100a, the second wire 100b, the wire fixing part 200, and the base material 300 are the same as those in the above-described embodiment, repetitive description will be omitted.

이와 같이 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200) 및 기저재료(300)를 포함하여 이루어진 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합재 작동기는 상기 제 1 와이어(100a) 및 상기 제2 와이어(100b)가 기저재료(300) 내의 한 지점에서 교차하여 형성된다. The composite actuator according to the third embodiment of the present invention including the first wire 100a, the second wire 100b, the wire fixing portion 200, and the base material 300 is formed by the first wire 100a And the second wire 100b are formed at a point in the base material 300 at an intersection.

이에 따라 제1 와이어(100a)의 일단 및 제2 와이어(100b)의 일단이 상기 와이어 고정부(200) 내의 상이한 두 지점에 고정된다.One end of the first wire 100a and one end of the second wire 100b are fixed to two different points in the wire fixing portion 200. [

상기 제 1 와이어(100a) 및 상기 제2 와이어(100b)의 교차각도는 다양하게 변경될 수 있다. The angle of intersection of the first wire 100a and the second wire 100b may be variously changed.

본 발명의 제3 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 제1 방향으로 배열된 상기 제1 와이어(100a)를 끌어당길 경우, 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 위쪽을 압축함으로써 복합재 작동기가 제1 방향의 아래쪽으로 굽혀진다. 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 상기 제2 와이어(100b)를 끌어당길 경우, 상기 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 아래쪽을 압축함으로써 복합재 작동기가 제2 방향의 위쪽으로 굽혀진다. 상기 제1 와이어(100a) 및 제2 와이어(100b)를 끌어당길 경우, 상기 제1 와이어 고정부(200)가 상기 기저재료(300)의 상측과 하측을 압축함으로써 복합재 작동기가 비틀리게 된다.The composite actuator according to the third embodiment of the present invention may have a structure in which when the first wire 100a arranged in the first direction is pulled, By compression, the composite actuator is bent downward in the first direction. When the second wire 100b arranged in a second direction intersecting the first direction is pulled, the wire fixing portion 200 compresses the lower portion of the base material 300, It bends upward. When the first wire 100a and the second wire 100b are pulled, the first wire fixing part 200 compresses the upper side and the lower side of the base material 300, and the composite actuator is twisted.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 복합재 작동기는 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200), 제1 기저재료(300a), 제2 기저재료(300b), 방향성 재료(500a, 500b, 500c)를 포함하여 이루어진다.4, the composite actuator according to the fourth embodiment of the present invention includes a first wire 100a, a second wire 100b, a wire fixing part 200, a first base material 300a, A base material 300b, and directional materials 500a, 500b, and 500c.

상기 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 및 와이어 고정부(200)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다. Since the first wire 100a, the second wire 100b, and the wire fixing part 200 are the same as those of the above-described embodiment, repetitive description will be omitted.

상기 기저재료(300a, 300b)는 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 상면에 형성된 제1 기저재료(300a) 및 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 하면에 형성된 제2 기저재료(300b)로 이루어지며, 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 일면에 와이어 고정부(200)가 형성된다.The base materials 300a and 300b may include a first base material 300a formed on the upper surface of the directional materials 500a 500b and 500c and a second base material 300b formed on the lower surfaces of the directional materials 500a, And wire fixing parts 200 are formed on one side of the directional materials 500a, 500b, and 500c.

상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 상기 제1 기저재료(300a)와 상기 제2 기저재료(300b) 사이에 형성되어있으며, 제1 방향성 재료(500a), 제2 방향성 재료(500b) 및 제3 방향성 재료(500c)로 이루어진다.The directional material 500a, 500b, 500c is formed between the first base material 300a and the second base material 300b and includes a first directional material 500a, a second directional material 500b, And a third directional material 500c.

또한, 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 상기 기저재료(300a, 300b)가 와이어 고정부(200)의 압축에 의해서 변형될 때 특정방향으로의 변형을 억제함으로써 상기 복합재 작동기를 다양한 형태로 변형시킬 수 있도록 한다. The directional materials 500a, 500b and 500c may also be configured to restrict the deformation of the composite material actuator 300 in a specific direction when the base materials 300a and 300b are deformed by the compression of the wire fixing portion 200, So that it can be deformed.

예를 들어, 상기 기저재료(300a, 300b)가 상기 와이어 고정부(200)의 압축에 의해서 굽힘 변형을 일으킬 때, 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)가 특정 방향으로의 굽힘 변형을 억제함으로써 상기 복합재 작동기가 비틀림 변형을 일으키도록 할 수 있다. 따라서, 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 방향성을 다양하게 변경할 경우 복합재 작동기가 다양한 방향으로 비틀리도록 구성할 수 있다. 본 명세서 전체에서 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 방향성은 변형을 억제하는 방향을 의미한다. For example, when the base material 300a, 300b causes bending deformation by compression of the wire fixing portion 200, the directional material 500a, 500b, 500c suppresses bending deformation in a specific direction The composite actuator can cause a twist deformation. Thus, the composite actuator can be configured to twist in various directions when varying the directionality of the directional material (500a, 500b, 500c). The directionality of the directional materials (500a, 500b, 500c) throughout the present specification means a direction in which deformation is suppressed.

상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 특정 방향으로 정렬된 방향성 재료층을 포함하여 이루어질 수 있으며, 특히, 서로 상이한 방향으로 정렬된 복수 개의 방향성 재료층의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 4의 상측 화살표에서와 같이 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 서로 방향성이 상이한 제1 방향성 재료(500a) 및 제2 방향성 재료(500b)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 복합재 작동기가 상측으로 변형되는 모습과 상기 복합재 작동기가 하측으로 변형되는 모습이 서로 상이하게 된다. 또한, 도 4의 하측 화살표에서와 같이 서로 방향성이 상이한 제1 방향성 재료(500a) 및 제2 방향성 재료(500b) 사이에 제3 방향성 재료(500c)가 추가될 수 있다. 이 경우, 상기 복합재 작동기가 상측으로 변형될 때에는 상기 제1 방향성 재료(500a)와 상기 제3 방향성 재료(500c)의 방향성에 따라서 상기 복합재 작동기가 변형될 수 있고, 상기 복합재 작동기가 하측으로 변형될 때에는 상기 제2 방향성 재료(500b)와 상기 제3 방향성 재료(500c)의 방향성에 따라서 상기 복합재 작동기가 변형될 수 있다. The directional material 500a, 500b, 500c may comprise a directional material layer aligned in a particular direction, and may in particular be a combination of a plurality of directional material layers aligned in different directions. For example, as shown by the upper arrow in FIG. 4, the directional materials 500a, 500b, and 500c may be formed of a first directional material 500a and a second directional material 500b, which are different in direction from each other. In this case, a state in which the composite actuator is deformed upward and a state in which the composite actuator is deformed in a downward direction are different from each other. In addition, a third directional material 500c may be added between the first directional material 500a and the second directional material 500b, which are different in direction from each other, as shown by the lower arrow in Fig. In this case, when the composite actuator is deformed upward, the composite actuator may be deformed depending on the orientation of the first directional material 500a and the third directional material 500c, and the composite actuator may be deformed downward The composite actuator may be deformed depending on the orientation of the second directional material 500b and the third directional material 500c.

이하, 모든 실시예에서도 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)와 기저재료(300a, 300b)는 하나 또는 복수 개가 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 반복설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, one or more of the directional materials 500a, 500b, and 500c and the base materials 300a and 300b may be disposed in all embodiments, and a repeated description thereof will be omitted.

또한, 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 특정 방향으로 변형을 억제하기 위해서 거친(stiff) 재료로 이루어지며, 특히, 영률(Young? modulus)이 1GPa 이상의 재료로 이루어진 것이 상기 기능을 수행하는데 보다 바람직할 수 있다.The directional materials 500a, 500b and 500c are made of a stiff material in order to suppress deformation in a specific direction. In particular, a material having a Young's modulus of 1 GPa or more performs the above function May be more preferable.

이와 같은 특성의 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 섬유의 직조공정, 쾌속조형공정, 또는 사출공정을 통해 얻으질 수 있다. 얻어진 방향성 재료(500a, 500b, 500c)는 메쉬(mesh) 구조로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 방향성 재료(500a, 500b, 500c)로 이용가능한 재료로는 다양한 섬유(fiber) 또는 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지를 들 수 있다.The directional materials 500a, 500b, and 500c having such characteristics can be obtained through a fiber weaving process, a rapid prototyping process, or an injection process. The obtained directional materials 500a, 500b, and 500c may have a mesh structure, but are not limited thereto. Examples of materials usable as the aromatic materials (500a, 500b, 500c) include various fibers or ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer) resins.

이후 모든 실시예에서, 방향성 재료(500a, 500b, 500c)의 재료는 상기와 마찬가지이므로, 반복설명은 생략하기로 한다.In all the following embodiments, the materials of the directional materials 500a, 500b, and 500c are the same as those described above, so repeated description will be omitted.

이와 같이 특정 방향으로 변형을 억제하는 방향성 재료(500a, 500b, 500c)와 상이한 위치에 복수 개로 위치하는 와이어(100a, 100b)를 적절히 조합할 경우, 복합재 작동기의 다양한 변형이 구현될 수 있다.When various combinations of the wires 100a and 100b located at different positions from the directional materials 500a, 500b, and 500c that suppress deformation in a specific direction are combined as described above, various modifications of the composite actuator can be realized.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100), 와이어 고정부(200), 와이어 가이드(250), 기저재료(300a, 300b), 및 방향성 재료(500)를 포함하여 이루어진다. 도 5에 따른 실시예는 하나의 와이어(100)를 포함하고 있는 점 및 상기 와이어 가이드(250)를 추가로 구비하는 점에서 전술한 실시예와 상이하다. 즉, 도 5에 도시한 복합재 작동기에 따르면, 하나의 와이어(100)가 복합재 작동기의 상측에서부터 하측까지 연장되어 있으며 상기 하나의 와이어(100)를 끌어당길 경우 복합재 작동기의 상측에서의 변형 및 복합재 작동기의 하측에서 변형이 동시에 구현됨으로써 비틀림과 같은 변형이 구현될 수 있다. 5, the composite actuator according to the fifth embodiment of the present invention includes a wire 100, a wire fixing portion 200, a wire guide 250, base materials 300a and 300b, and a directional material 500 ). The embodiment according to FIG. 5 differs from the above-described embodiment in that it includes one wire 100 and further includes the wire guide 250. FIG. That is, according to the composite actuator shown in Fig. 5, when one wire 100 extends from the upper side to the lower side of the composite actuator and pulls the one wire 100, the deformation at the upper side of the composite actuator and the composite actuator A deformation such as a twist can be realized.

이와 같이 하나의 와이어(100)가 복합재 작동기의 상측에서부터 하측까지 연장되기 때문에 상기 와이어(100)가 상기 기저재료(300a, 300b)의 일측 외부로 노출되면서 굽어진 상태로 연장되고 따라서 상기 굽어진 상태로 노출되는 와이어(100)를 가이드하기 위해서 상기 와이어 가이드(250)가 추가로 형성되는 것이다. Since the wire 100 extends from the upper side to the lower side of the composite actuator, the wire 100 is extended in a curved state while being exposed to one side of the base materials 300a and 300b, The wire guide 250 is additionally formed to guide the wire 100 exposed to the outside.

따라서, 상기 와이어 가이드(250)는 상기 기저재료(300a, 300b)의 일측 외부에 형성되어 있으며, 또한 상기 굽어진 상태로 연장되는 와이어(100)를 가이드하기 위해서 관통홀(600a, 600b)이 구비되어 있다. Accordingly, the wire guide 250 is formed on one side of the base material 300a and 300b, and the through holes 600a and 600b are provided to guide the wire 100 extending in the bent state. .

상기 관통홀(600a, 600b)은 예로서 상기 와이어 가이드(250)의 상측에 형성된 제1 관통홀(600a) 및 상기 와이어 가이드(250)의 하측에 형성된 제2 관통홀(600b)을 포함하여 이루어진다. The through holes 600a and 600b include a first through hole 600a formed on the upper side of the wire guide 250 and a second through hole 600b formed on the lower side of the wire guide 250 .

결국, 상기 와이어(100)는 제1 기저재료(300a) 내부에서부터 상기 와이어 가이드(250)의 제1 관통홀(600a)을 경유하여 굽어지고 다시 상기 와이어 가이드(250)의 제2 관통홀(600b)을 경유한 후 제2 기저재료(300b) 내부를 통해서 연장되어 있다. 한편, 상기 제1 기저재료(300a)의 타측에는 상기 와이어(100)를 고정하기 위해서 상기 와이어 고정부(200)가 형성되어 있다. The wire 100 is bent from the inside of the first base material 300a through the first through hole 600a of the wire guide 250 and is then bent through the second through hole 600b of the wire guide 250 And then extends through the inside of the second base material 300b. On the other hand, on the other side of the first base material 300a, the wire fixing part 200 is formed to fix the wire 100.

상기 와이어(100), 와이어 고정부(200), 제1 기저재료(300a), 제2 기저재료(300b) 및 방향성 재료(500)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다. Since the wire 100, the wire fixing part 200, the first base material 300a, the second base material 300b, and the directional material 500 are the same as those in the above embodiment, repetitive description will be omitted.

한편, 도면에는 상기 와이어 고정부(200)가 제1 기저재료(300a)의 일면에 고정되어 있는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정될 필요는 없고, 제2 기저재료(300b)에 고정되게 구성할 수도 있다.Although the wire fixing part 200 is shown as being fixed to one surface of the first base material 300a, the wire fixing part 200 is not necessarily limited thereto, and may be fixed to the second base material 300b It is possible.

본 발명의 제5 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 상기 와이어(100)를 끌어당기면, 상기 와이어 고정부(200)와 상기 와이어 가이드(250)의 상측이 상기 제1 기저재료(300a)를 압축하고, 동시에 상기 와이어 가이드(250)의 하측이 상기 제2 기저재료(300b)를 압축함으로써 복합재 작동기가 비틀리게 된다.The composite actuator according to the fifth embodiment of the present invention is an example in which when the wire 100 is pulled, the upper side of the wire fixing part 200 and the wire guide 250 are connected to the first base material 300a And at the same time, the composite actuator is twisted by compressing the second base material 300b under the wire guide 250.

도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a sixth embodiment of the present invention.

도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 6실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100), 기저 재료(미도시), 와이어 고정부(200), 제1 방향성 재료(500a), 제2 방향성 재료(500b), 및 제3 방향성 재료(500c)를 포함하여 이루어진다.6, the composite actuator according to the sixth embodiment of the present invention includes a wire 100, a base material (not shown), a wire fixing portion 200, a first directional material 500a, (500b), and a third directional material (500c).

도 6에 따른 복합재 작동기는 전술한 도 4에 따른 복합재 작동기의 일측 및 타측에 추가적으로 제2 및 제3 방향성 재료(500b, 500c)를 구비한 것이다. 즉, 상기 와이어(100), 기저 재료(미도시), 와이어 고정부(200) 및 제1 방향성 재료(500a)의 조합은 전술한 도 4에 따른 복합재 작동기와 동일하며, 그에 더하여 제2 및 제3 방향성 재료(500b, 500c)가 추가된 것이다. The composite actuator according to Fig. 6 is additionally provided with second and third directional materials 500b and 500c on one side and the other side of the composite actuator according to Fig. That is, the combination of the wire 100, the base material (not shown), the wire fixing part 200 and the first directional material 500a is the same as that of the composite actuator according to FIG. 4 described above, Three-way materials 500b and 500c are added.

이와 같은 도 6에 따른 복합재 작동기는 도 4에 따른 복합재 작동기의 변형과 더불어 그와 같은 변형에 의존하여 상기 제2 및 제3 방향성 재료(500b, 500c) 부분의 변형이 추가되는 것을 특징으로 하는 것이다. 즉, 상기 제2 및 제3 방향성 재료(500b, 500c) 부분은 별도의 와이어(100)를 구비하고 있지 않으며, 상기 와이어(100)가 구비된 부분의 변형에 의존하여 변형된다. 특히, 상기 제2 및 제3 방향성 재료(500b, 500c)의 방향성을 다양하게 변형할 경우, 상기 제1 방향성 재료(500a)가 형성된 부분, 상기 제2 방향성 재료(500b)가 형성된 부분 및 상기 제3 방향성 재료(500c)가 형성된 부분이 모두 상이하게 변형될 수 있다. Such a composite actuator according to FIG. 6 is characterized in that a deformation of the portions of the second and third directional materials 500b, 500c is added, in addition to the deformation of the composite actuator according to FIG. 4, . That is, the portions of the second and third directional materials 500b and 500c do not have a separate wire 100, but are deformed depending on the deformation of the portion where the wire 100 is provided. Particularly, when the directionality of the second and third directional materials 500b and 500c is variously modified, a portion where the first directional material 500a is formed, a portion where the second directional material 500b is formed, All the portions where the three-directional material 500c is formed can be deformed differently.

상기 제2 방향성 재료(500b)는 상기 제1 방향성 재료(500a)의 일측에 연결되고, 상기 제3 방향성 재료(500c)는 제1 방향성 재료(500a)의 타측에 연결될 수 있다. The second directional material 500b may be connected to one side of the first directional material 500a and the third directional material 500c may be connected to the other side of the first directional material 500a.

도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 사시도로서, 이는 와이어(100)를 자동으로 끌어당길 수 있는 장치를 구비한 복합재 작동기에 관한 것이다. FIG. 7 is a schematic perspective view of a composite actuator according to a seventh embodiment of the present invention, which relates to a composite actuator with a device capable of automatically pulling the wire 100. FIG.

도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100)를 자동으로 끌어당길 수 있는 장치로서 와이어 제어부(110), 캠(120), 구동축(130), 구동축 지지부(140), 및 지지 플레이트(150)을 포함한다. 7, the composite actuator according to the seventh embodiment of the present invention includes a wire control unit 110, a cam 120, a drive shaft 130, (140), and a support plate (150).

상기 지지플레이트(150)는 상기 장치를 지지하는 것으로서, 상기 지지플레이트(150)의 일측 및 타측에는 각각 구동축 지지부(140)가 형성되어 있고, 상기 구동축 지지부(140)에는 구동축(130)이 연결되어 있다. 상기 구동축(130)의 일측에는 모터(미도시)가 형성되어 구동축(130)을 회전시킨다.The support plate 150 supports the device and a drive shaft support part 140 is formed on one side and the other side of the support plate 150. A drive shaft 130 is connected to the drive shaft support part 140 have. A motor (not shown) is formed at one side of the driving shaft 130 to rotate the driving shaft 130.

상기 구동축(130)에는 캠(120)이 연결되어 있다. 상기 캠(120)은 와이어(100)와 같은 개수로 연결된다. 예를 들어, 4개의 와이어(100)가 구비된 경우 상기 캠(120)도 4개가 상기 구동축(130)에 연결된다. A cam 120 is connected to the driving shaft 130. The cams 120 are connected in the same number as the wires 100. For example, when four wires 100 are provided, four cams 120 are also connected to the driving shaft 130.

상기 와이어 제어부(110)에는 상기 와이어(100)가 고정되어 있으며, 상기 와이어 제어부(110)는 상기 캠(120)에 의해 움직임이 조절된다. 따라서, 와이어 제어부(110)의 움직임이 조절됨으로써 상기 와이어(100)의 끌어당김 정도가 조절될 수 있다. The wire 100 is fixed to the wire control unit 110 and the movement of the wire control unit 110 is controlled by the cam 120. Accordingly, the degree of pulling of the wire 100 can be adjusted by controlling the movement of the wire control unit 110.

본 발명의 제7 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 상기 모터(미도시)가 작동되면, 상기 모터(미도시)와 연결되어 있는 상기 구동축(130)이 회전하면서, 상기 구동축(130)에 구성되어있는 상기 캠(120)이 동시에 회전하게 된다. 이때, 상기 캠(120)은 상기 구동축(130)의 상이한 위치에 복수 개로 형성될 수 있다. 따라서, 상이한 위치에 있는 상기 캠(120)이 순차적으로 와이어 제어부(110)를 밀고, 이에따라 상기 와이어 제어부(110)에 연결되어 있는 상기 와이어(100)가 당겨지면서 복합재 작동기가 구동된다.In the composite actuator according to the seventh embodiment of the present invention, when the motor (not shown) is operated, the driving shaft 130 connected to the motor (not shown) rotates, So that the cam 120 is rotated at the same time. At this time, the cam 120 may be formed at a plurality of different positions on the driving shaft 130. Accordingly, the cams 120 at different positions sequentially push the wire control unit 110, and the wire 100 connected to the wire control unit 110 is pulled to drive the composite actuator.

도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to an eighth embodiment of the present invention.

도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제8 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100a, 100b), 와이어 고정부(200), 기저재료(300), 방향성 재료(500), 및 형상가변층(800)을 포함하여 이루어진다. 도 8에 따른 복합재 작동기는 상기 형상 가변층(800)이 추가로 형성된 것을 제외하고 전술한 도 4에 따른 복합재 작동기와 동일하다. 8, the composite actuator according to the eighth embodiment of the present invention includes the wires 100a and 100b, the wire fixing portion 200, the base material 300, the directional material 500, and the shape-variable layer 800). The composite actuator according to FIG. 8 is identical to the composite actuator according to FIG. 4 described above except that the shape-variable layer 800 is additionally formed.

상기 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200), 기저재료(300) 및 방향성 재료(500)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다. Since the first wire 100a, the second wire 100b, the wire fixing part 200, the base material 300, and the directional material 500 are the same as those in the above-described embodiment, repetitive description will be omitted.

상기 형상 가변층(800)은 용융부재(830) 및 가열수단(860)을 포함하여 이루어진다. The shape-variable layer 800 includes a melting member 830 and a heating means 860.

상기 가열수단(860)은 상기 용융부재(830)를 가열하여 상기 용융부재(830)를 유동화시키는 역할을 하는 것으로서 예로서 열선으로 이루어질 수 있다. 상기 가열수단(860)은 상기 용융부재(830)를 가열해야 하므로 상기 용융부재(830)와 접촉하도록 형성된다. 또한, 상기 용융부재(830)는 예로서 왁스 또는 녹는점이 낮은 금속과 같은 용융이 가능한 재료로 이루어질 수 있다.The heating means 860 serves to fluidize the molten member 830 by heating the molten member 830, and may be made of heat wire, for example. The heating means 860 is formed to contact the molten member 830 because the molten member 830 must be heated. In addition, the molten member 830 may be made of a meltable material such as, for example, wax or a low melting point metal.

상기 형상 가변층(800)은 상기 용융부재(830)가 유동화됨으로 인해서 그 형상이 변화되는 것으로서, 상기 용융부재(830)에 열이 가해지지 않으면 상기 형상 가변층(800)이 형상이 고정되어 상기 복합재 작동기의 변형을 억제하게 되고, 상기 용융부재(830)에 열이 가해지면 상기 형상 가변층(800)이 형상이 변형되면서 상기 복합재 작동기의 변형을 억제하지 않게 된다. The shape variable layer 800 has a shape that is changed due to fluidization of the molten member 830. When the molten member 830 is not heated, the shape of the shape variable layer 800 is fixed, The deformable layer 800 suppresses the deformation of the composite actuator 800 and the shape of the deformable layer 800 is deformed when the fusion member 830 is heated.

구체적으로 설명하면, 상기 가열수단(860)에 의해서 상기 가열수단(860)에 열이 가해지면 상기 용융부재(830)가 녹게 되고, 그에 따라 상기 형상가변층(800)의 상태가 유연해져 상기 기저재료(300)의 변형에 영향을 미치지 않게 되어 복합재 작동기가 원하는 변형이 수행될 수 있다. 그러나, 상기 가열수단(860)에 열이 가해지지 않을 경우 상기 용융부재(830)가 굳게 되고, 그에 따라 상기 형상가변층(800)의 상태가 단단해져 상기 기저재료(300)의 변형을 억제하게 되어 결국 복합재 작동기가 원하는 변형이 수행되지 않는다. More specifically, when the heating means 860 applies heat to the heating means 860, the molten material 830 melts and the state of the shape variable layer 800 becomes flexible, The deformation of the material 300 is not affected and the desired deformation of the composite actuator can be performed. However, if heat is not applied to the heating means 860, the molten member 830 hardens and the shape of the deformable layer 800 becomes hard, thereby suppressing the deformation of the base material 300 Eventually, the desired deformation of the composite actuator is not performed.

상기 형상가변층(800)은 상기 기저재료(300)의 일면에 형성된 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 상기 형상가변층(800)은 형성 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 형상가변층(800)은 상기 기저재료(300)와 상기 방향성 재료(500) 사이에 형성될 수도 있고, 상기 방향성 재료(500) 내부에 형성될 수도 있다. Although the shape variable layer 800 is formed on one surface of the base material 300, the shape of the shape variable layer 800 is not limited thereto. The shape of the shape variable layer 800 may be variously changed. For example, the shape-variable layer 800 may be formed between the base material 300 and the directional material 500, or may be formed inside the directional material 500.

이상은 형상가변층(800)이 도 4에 따른 복합재 작동기에 추가된 경우된 경우를 설명하였지만, 본 발명은 도 4에 따른 실시예 이외의 다양한 실시예에 따른 복합재 작동기에 상기 형상가변층(800)이 추가되는 것도 포함한다. 4, the present invention can be applied to composite actuators according to various embodiments other than the embodiment according to FIG. 4, in which the shape-variable layer 800 ).

도 9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a ninth embodiment of the present invention.

도 9에 따른 실시예는 도 8에 따른 복합재 작동기에서 형상가변층(800)이 복수 개 형성된 것이다. The embodiment according to FIG. 9 is a plurality of shape-variable layers 800 formed in the composite actuator according to FIG.

전술한 바와 같이 상기 형상가변층(800)은 복합재 작동기의 변형을 제어하는 역할을 하는데, 이와 같은 형상가변층(800)을 복수 개 형성함으로써 상기 복합재 작동기의 복수의 영역을 각각 상이하게 제어할 수 있다. As described above, the shape-variable layer 800 serves to control the deformation of the composite actuator 800. By forming a plurality of such shape-variable layers 800, the plurality of regions of the composite actuator 800 can be controlled differently have.

도 9에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제9 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100a, 100b), 와이어 고정부(200), 기저재료(300), 방향성 재료(500) 및 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)을 포함하여 이루어진다.9, the composite actuator according to the ninth embodiment of the present invention includes the wires 100a and 100b, the wire fixing part 200, the base material 300, the directional material 500, and the shape-variable layer 800a , 800b, 800c, and 800d.

상기 제1 와이어(100a), 제2 와이어(100b), 와이어 고정부(200), 기저재료(300), 방향성 재료(500), 용융부재(830) 및 가열수단(860)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다.The first wire 100a, the second wire 100b, the wire fixing unit 200, the base material 300, the directional material 500, the melting member 830, And thus the repetitive description will be omitted.

상기 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)은 상기 기저재료(300)의 상이한 면에 위치한 각각 제1 형상가변층(800a), 제2 형상가변층(800b), 제3 형상가변층(800c) 및 제4 형상가변층(800d)을 포함하여 이루어질 수 있다. The shape variable layers 800a, 800b, 800c, and 800d may include a first shape variable layer 800a, a second shape variable layer 800b, and a third shape variable layer 800b located on different surfaces of the base material 300 800c and a fourth shape variable layer 800d.

한편, 도면에는 상기 제1 형상가변층(800a), 제2 형상가변층(800b), 제3 형상가변층(800c) 및 제4 형상가변층(800d)이 상기 기저재료(300)의 일면에 형성되어있는 모습을 도시였지만, 반드시 그에 한정될 필요는 없고, 각각 다른 면에 형성할 수도 있다.In the figure, the first shape variable layer 800a, the second shape variable layer 800b, the third shape variable layer 800c, and the fourth shape variable layer 800d are formed on one surface of the base material 300 It is not always necessary to be limited thereto, but they may be formed on different surfaces.

상기 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)은 상기 가열수단(860)에 열이 가해져 상기 용융부재(830)가 녹게 되면 상기 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)의 상태가 유연해져 상기 기저재료(300)의 변형에 영향을 미치지 않지만, 상기 가열수단(860)에 열이 가해지지 않을 경우 상기 용융부재(830)가 굳게 되어 상기 기저재료(300)의 변형을 억제하게 된다. 이때, 상기 제1 형상가변층(800a), 제2 형상가변층(800b), 제3 형상가변층(800c) 및 제4 형상가변층(800d)의 각각의 위치에 따라 다양한 변형이 구현될 수 있다.The shape variable layers 800a, 800b, 800c and 800d are formed such that when the heating means 860 is heated to melt the molten material 830, the shape of the shape variable layers 800a, 800b, 800c, But does not affect the deformation of the base material 300. When the heating means 860 is not heated, the molten material 830 hardens to suppress the deformation of the base material 300. [ At this time, various modifications can be implemented depending on the positions of the first shape variable layer 800a, the second shape variable layer 800b, the third shape variable layer 800c, and the fourth shape variable layer 800d have.

한편, 상기 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)은 하나만 배치될 수도 있지만, 그 경우에는 복합재 작동기가 한 방향으로만 변형이 가능할 수 있다. 따라서, 복합재 작동기가 복수의 방향으로 변형이 가능할 수 있도록 하기 위해서는 도시된 바와 같이 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)이 서로 상이한 위치에 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다. 이하, 모든 실시예에서도 형상가변층(800a, 800b, 800c, 800d)은 하나 또는 복수 개가 서로 상이한 위치에 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 반복설명을 생략하기로 한다.On the other hand, only one shape variable layer 800a, 800b, 800c, 800d may be disposed, but in this case, the composite actuator can be deformed in only one direction. Accordingly, in order to allow the composite actuator to be deformable in a plurality of directions, it is preferable that a plurality of the shape-variable layers 800a, 800b, 800c, and 800d are disposed at positions different from each other as illustrated. Hereinafter, in all the embodiments, one or more of the shape-variable layers 800a, 800b, 800c, and 800d may be disposed at different positions from each other, and a repeated description thereof will be omitted.

도 10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.10 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to a tenth embodiment of the present invention.

도 10에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제10 실시예에 따른 복합재 작동기는 블록(700a, 700b) 및 블록 연결부(750)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 10, the composite actuator according to the tenth embodiment of the present invention includes blocks 700a and 700b and a block connector 750.

상기 블록(700a, 700b)은 제1 블록(700a) 및 제2 블록(700b)을 포함하여 이루어지고, 상기 블록 연결부(750)는 상기 제1 블록(700a)과 상기 제2 블록(700b) 사이에 형성되어 상기 제1 블록(700a)와 제2 블록(700b)을 연결한다. The blocks 700a and 700b include a first block 700a and a second block 700b and the block connection part 750 is formed between the first block 700a and the second block 700b And connects the first block 700a and the second block 700b.

상기 제1 블록(700a)은 와이어(100), 제1 및 제2 기저재료(300a, 300b), 및 제1 방향성 재료(500a)를 포함하여 이루어지고, 상기 제2 블록(700b)은 상기 와이어(100), 와이어 가이드(250), 제3 및 제4 기저재료(300c, 300d), 및 제2 방향성 재료(500b)를 포함하여 이루어진다. The first block 700a comprises a wire 100, first and second base materials 300a and 300b and a first directional material 500a, A wire guide 250, third and fourth base materials 300c and 300d, and a second directional material 500b.

도 10에 도시한 복합재 작동기에 따르면, 하나의 와이어(100)가 상기 제1 블록(700a)에서부터 상기 제2 블록(700b)까지 연장되어 있으며 상기 하나의 와이어(100)를 끌어당길 경우 상기 제1 블록(700a)에서의 변형 및 제2 블록(700b) 동시에 구현될 수 있다. 10, when one wire 100 is extended from the first block 700a to the second block 700b and the one wire 100 is pulled, The deformation in block 700a and the second block 700b can be implemented simultaneously.

특히, 상기 하나의 와이어(100)가 상기 제1 블록(700a)에서는 복합재 작동기의 하측에만 형성되어 있는 반면에 상기 제2 블록(700b)에서는 복합재 작동기의 상측과 하측에 모두 형성되어 있기 때문에 상기 하나의 와이어(100)를 끌어당길 경우 상기 제1 블록(700a)에서의 변형과 상기 제2 블록(700b)에서의 변형이 서로 상이하게 구현될 수 있다. Particularly, since the one wire 100 is formed only on the lower side of the composite actuator in the first block 700a, and on the upper and lower sides of the composite actuator in the second block 700b, The deformation in the first block 700a and the deformation in the second block 700b may be implemented differently when the wire 100 of the first block 700a is drawn.

복합재 작동기의 상측에서는 상기 제2 블록(700b)에만 와이어(100)가 형성되므로, 상기 와이어(100)는 상기 블록연결부(750)에 고정되어 있다. 즉, 복합재 작동기의 상측에서 상기 블록연결부(750)는 와이어 고정부로서 기능하게 된다. The wires 100 are formed on only the second block 700b on the upper side of the composite actuator so that the wires 100 are fixed to the block connector 750. That is, the block connecting portion 750 on the upper side of the composite actuator functions as a wire fixing portion.

또한, 복합재 작동기의 하측에서는 상기 제1 블록(700a) 및 제2 블록(700b) 모두에 와이어(100)가 형성되므로, 상기 와이어(100)는 상기 와어이 가이드(250)를 경유하면서 굽어진 후 상기 블록 연결부(750)를 통과하게 된다. 따라서, 상기 와어이 가이드(250)는 제1 관통홀(600a) 및 제2 관통홀(600b)을 구비하고 있고, 또한 블록 연결부(750)는 제3 관통홀(600c)을 구비하고 있다. 즉, 복합재 작동기의 하측에서 상기 블록연결부(750)는 와이어 가이드로서 기능하게 된다. Since the wire 100 is formed on both the first block 700a and the second block 700b on the lower side of the composite actuator, the wire 100 is bent while passing through the wire guide 250, And passes through the block connecting portion 750. Accordingly, the wire guide 250 includes a first through hole 600a and a second through hole 600b, and the block connecting portion 750 includes a third through hole 600c. That is, under the composite actuator, the block connector 750 functions as a wire guide.

이와 같이 하나의 와이어(100)가 복합재 작동기의 상측에서부터 하측까지 연장되기 때문에 상기 와이어(100)가 상기 제3 기저재료 및 제4 기저재료(300c, 300d)의 일측 외부로 노출되면서 굽어진 상태로 연장되고, 다시 하나의 와이어(100)가 제1 블록(700a)에서 제2 블록(700b)까지 연장되기 때문에 상기 와이어(100)가 상기 제4기저재료(300d)에서 상기 제2 기저재료(300b)로 연장된다.Since the single wire 100 extends from the upper side to the lower side of the composite actuator, the wire 100 is exposed to one side of the third base material and the fourth base material 300c and 300d, And the wire 100 extends from the fourth base material 300d to the second base material 300b since the wire 100 extends from the first block 700a to the second block 700b. .

따라서 상기 굽어진 상태로 노출되는 와이어(100)를 가이드하기 위해서 상기 와이어 가이드(250)가 형성되고, 다시 상기 와이어(100)가 제1 블록(700a)에서 제2 블록(700b)까지 연장되는 것을 가이드하기 위해서 상기 블록 연결부(750)가 형성된다.Therefore, the wire guide 250 is formed to guide the wire 100 exposed in the curved state, and the wire 100 is extended from the first block 700a to the second block 700b The block connection portion 750 is formed to guide the guide portion.

결국, 상기 와이어(100)는 제3 기저재료(300c) 내부에서부터 상기 와이어 가이드(250)의 제1 관통홀(600a)을 경유하여 굽어지고 다시 상기 와이어 가이드(250)의 제2 관통홀(600b)을 경유한 후 제4 기저재료(300d) 내부를 통해서 연장되어 있다. 그리고 나서 연장된 상기 와이어(100)는 다시 상기 블록 연결부(750)의 제3 관통홀(600c)를 경유하여 상기 제2 기저재료(300b)의 내부를 통해서 연장되어 있다.The wire 100 is bent from the inside of the third base material 300c via the first through hole 600a of the wire guide 250 and is then bent through the second through hole 600b of the wire guide 250 And then extends through the inside of the fourth base material 300d. Then, the extended wire 100 again extends through the inside of the second base material 300b via the third through hole 600c of the block connecting part 750. [

본 발명의 제10 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 상기 와이어(100)의 일단을 끌어당길 경우, 상기 제1 블록(700a)에서는 상기 와이어(100)가 상기 제1 블록(700a)의 하단에만 위치하기 때문에 상기 블록 연결부(750)에 의해 상기 제2 기저재료(300b)만을 압축함으로써 복합재 작동기가 위쪽으로 굽혀진다. 또한, 상기 제2 블록(700b)은 상기 와이어 가이드(250)가 상기 제3 및 제4 기저재료(300c, 300d)를 압축함으로써 복합재 작동기가 비틀리게 된다.In a composite actuator according to a tenth embodiment of the present invention, for example, when one end of the wire 100 is pulled, in the first block 700a, the wire 100 contacts the lower end of the first block 700a The composite actuator is bent upward by compressing only the second base material 300b by the block connection portion 750. [ Also, in the second block 700b, the composite material actuator is twisted by the wire guide 250 compressing the third and fourth base materials 300c and 300d.

도 11은 본 발명의 제11 실시예에 따른 복합재 작동기의 개략적인 단면도이다.11 is a schematic cross-sectional view of a composite actuator according to an eleventh embodiment of the present invention.

도 11에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제11 실시예에 따른 복합재 작동기는 와이어(100a, 100b, 100c, 100d), 와이어 가이드(250), 기저재료(300) 및 블록 연결부(750a, 750b)를 포함하여 이루어진다.11, the composite actuator according to the eleventh embodiment of the present invention includes the wires 100a, 100b, 100c and 100d, the wire guide 250, the base material 300 and the block connectors 750a and 750b .

상기 와이어 가이드(250) 및 기저재료(300)는 전술한 실시예와 동일하므로 반복설명은 생략하기로 한다. Since the wire guide 250 and the base material 300 are the same as those in the above-described embodiment, repetitive description will be omitted.

상기 와이어(100a, 100b, 100c, 100d)는 상기 제1 블록(700a)의 상측에 형성된 제1 와이어(100a), 상기 제1 블록(700a), 제2 블록(700b) 및 제3 블록(700c)의 하측에서 상기 제2 블록(700b) 및 제3 블록(700c)의 상측으로 연장되어 형성된 제2 와이어(100b), 상기 제1 블록(700a)의 하측에 형성된 제3 와이어(100c), 상기 제1 블록(700a) 및 제2 블록(700b)의 상측에서 상기 제2 블록(700b)의 하측으로 연장되어 형성된 제4 와이어(100d)로 이루어진다.The wires 100a, 100b, 100c and 100d are connected to a first wire 100a formed on the first block 700a, a first block 700a, a second block 700b and a third block 700c A third wire 100c formed on the lower side of the first block 700a, a second wire 100b extending downward from the second block 700b and the third block 700c, And a fourth wire 100d extending from the upper side of the first block 700a and the second block 700b to the lower side of the second block 700b.

상기 관통홀(600a, 600b, 600c, 600d, 600e, 600f, 600g, 600h)은 예로서 상기 제1 블록 연결부(750a)를 관통하여 상기 제2 와이어(100b) 및 제4 와이어(100d)가 각각 연장되는 제1 관통홀(600a) 및 제2 관통홀(600b), 상기 제2 블록 연결부(750b)를 관통하여 상기 제2 와이어(100b) 및 제4 와이어(100d)가 각각 연장되는 제3 관통홀(600c), 제4 관통홀(600d), 제5 관통홀(600e) 및 제6 관통홀(600f), 상기 와이어 가이드(250)를 관통하여 상기 제2 와이어(100b)가 연장되는 제7 관통홀(600g) 및 제8 관통홀(600h)을 포함하여 이루어진다.The through holes 600a, 600b, 600c, 600d, 600e, 600f, 600g and 600h penetrate through the first block connecting portion 750a and the second wire 100b and the fourth wire 100d, respectively, A first through hole 600a and a second through hole 600b extending through the second block connecting portion 750b and a third through hole 600b through which the second wire 100b and the fourth wire 100d extend, Hole 600c, a fourth through-hole 600d, a fifth through-hole 600e and a sixth through-hole 600f, and a third through-hole 600b through which the second wire 100b extends, A through hole 600g and an eighth through hole 600h.

블록 연결부(750a, 750b)는 상기 제1 블록(700a)의 일면과 제2 블록(700b)의 일면에 연결되어 있는 제1 블록 연결부(750a) 및 상기 제2 블록(700b)의 다른 면과 제3 블록(700c)의 일면에 연결되어 있는 제2 블록 연결부(750b)로 이루어진다.The block connecting portions 750a and 750b may include a first block connecting portion 750a connected to one surface of the first block 700a and one surface of the second block 700b, And a second block connection part 750b connected to one surface of the third block 700c.

본 발명의 제11 실시예에 따른 복합재 작동기는 예로서, 상기 제1 와이어(100a)의 일단을 끌어당길 경우, 상기 제1 와이어(100a)가 상기 제1 블록(700a)의 상단에만 위치하기 때문에 상기 제1블록 연결부(750a)에 의해 복합재 작동기가 아래쪽으로 굽혀진다. In the composite actuator according to the eleventh embodiment of the present invention, for example, when one end of the first wire 100a is pulled, since the first wire 100a is located only at the upper end of the first block 700a The composite actuator is bent downward by the first block connector 750a.

상기 제2 와이어(100b)의 일단을 끌어당길 경우, 상기 제2 와이어(100b)가 상기 제1 블록(700a)의 하단에만 위치하기 때문에 상기 제1블록 연결부(750a)에 의해 복합재 작동기가 위쪽으로 굽혀진다. 또한, 상기 제2 와이어(100b)가 상기 제2 블록(700b) 및 상기 제3 블록(700c)에는 상단 및 하단에 모두 위치하고 있어서 상기 제2 블록 연결부(750b) 및 상기 와이어 가이드(250)에 의해서 복합재 작동기가 비틀리게 된다.Since the second wire 100b is located only at the lower end of the first block 700a when the one end of the second wire 100b is pulled, the composite actuator is moved upward by the first block connector 750a It is bent. The second wire 100b is located at both the upper and lower ends of the second block 700b and the third block 700c so that the second wire connecting portion 750b and the wire guide 250 The composite actuator is twisted.

상기 제3 와이어(100c)의 일단을 끌어당길 경우, 상기 제3와이어(100c)가 상기 제1 블록(700a)의 하단에만 위치하기 때문에 상기 제1블록 연결부(750a)에 의해 복합재 작동기가 위쪽으로 굽혀진다.Since the third wire 100c is located only at the lower end of the first block 700a when the one end of the third wire 100c is pulled, the composite actuator is moved upward by the first block connector 750a It is bent.

상기 제4 와이어(100d)의 일단을 끌어당길 경우, 상기 제4 와이어(100d)가 상기 제1 블록(700a)의 상단에만 위치하기 때문에 상기 제1블록 연결부(750a)에 의해 복합재 작동기가 아래쪽으로 굽혀진다. 또한, 상기 제4 와이어(100d)가 상기 제2 블록(700b)에는 상단 및 하단에 모두 위치하고 있어서 상기 제2 블록 연결부(750b)에 의해서 복합재 작동기가 비틀리게 된다.Since the fourth wire 100d is positioned only at the upper end of the first block 700a when the one end of the fourth wire 100d is pulled, the composite actuator is moved downward by the first block connector 750a It is bent. In addition, the fourth wire 100d is located at the upper and lower ends of the second block 700b, and the composite actuator is twisted by the second block connector 750b.

한편, 상기 블록(700a, 700b, 700c) 및 블록 연결부(750a, 750b)는 하나만 배치될 수도 있지만, 그 경우에는 복합재 작동기가 한 방향으로만 변형이 가능할 수 있다. 따라서, 복합재 작동기가 복수의 방향으로 변형이 가능할 수 있도록 하기 위해서는 도시된 바와 같이 상기 블록(700a, 700b, 700c) 및 블록 연결부(750a, 750b)가 서로 상이한 위치에 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다. 이외의 다른 실시예에서도 블록(700a, 700b, 700c) 및 블록 연결부(750a, 750b)는 하나 또는 복수 개가 서로 상이한 위치에 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 반복설명을 생략하기로 한다.On the other hand, only one of the blocks 700a, 700b, and 700c and the block connectors 750a and 750b may be disposed, but in this case, the composite actuator can be deformed in only one direction. Therefore, in order to allow the composite actuator to be deformable in a plurality of directions, it is preferable that a plurality of the blocks 700a, 700b, 700c and the block connection portions 750a, 750b are disposed at different positions from each other. In other embodiments, one or more of the blocks 700a, 700b, 700c and the block connecting portions 750a, 750b may be disposed at different positions, and a repeated description thereof will be omitted.

100: 와이어 200: 와이어 고정부
250: 와이어 가이드 300: 기저재료
400: 튜브 500: 방향성 재료
600: 관통홀 700: 블록
750: 블록 연결부 800: 형상가변층
830: 용융부재 860: 가열수단100: wire 200: wire fixing portion
250: wire guide 300: base material
400: tube 500: directional material
600: Through hole 700: Block
750: block connection part 800: shape variable layer
830: Melting member 860: Heating means

Claims

At least one wire;
A base material defining an outer shape while supporting the wire; And
And at least one wire fixing portion formed on one side of the base material while fixing one end of the wire,
At least one of bending and twisting is applied by compressing the base material when the other end of the wire is pulled,
Further comprising a first directional material capable of restraining deformation in a specific direction,
Wherein the base material comprises a first base material formed on an upper surface of the directional material and a second base material formed on a lower surface of the directional material,
A wire guide having a first through hole and a second through hole for guiding the wire is further formed on one side of the first base material and the second base material,
Wherein the wire extends from the first base material to the second base material via the first through hole and the second through hole.

The method according to claim 1,
Wherein a tube is additionally formed in the base material and the wire is inserted into the tube.

The method according to claim 1,
Wherein the wire comprises a first wire arranged in a first direction and a second wire arranged in a second direction intersecting the first direction,
And the wire fixing portion fixes one end of the first wire and the second wire.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the wire comprises a first wire formed in the first base material and a second wire formed in the second base material.

delete

At least one wire;
A base material defining an outer shape while supporting the wire; And
And at least one wire fixing portion formed on one side of the base material while fixing one end of the wire,
At least one of bending and twisting is applied by compressing the base material when the other end of the wire is pulled,
Further comprising a first directional material capable of restraining deformation in a specific direction,
Wherein the base material comprises a first base material formed on an upper surface of the directional material and a second base material formed on a lower surface of the directional material,
And a second directional material is further included on one side of the first directional material.

At least one wire;
A base material defining an outer shape while supporting the wire; And
And at least one wire fixing portion formed on one side of the base material while fixing one end of the wire,
At least one of bending and twisting is applied by compressing the base material when the other end of the wire is pulled,
A rotating drive shaft;
A cam connected to the drive shaft; And
Further comprising a wire control part whose movement is controlled by the cam,
Wherein the wire control unit controls pulling of the wire while fixing the other end of the wire.

The method according to claim 1,
Further comprising a shape-variable layer comprising a heating means and a molten member in contact with said heating means.

A first block and a second block spaced apart from each other;
A block connecting portion formed between the first block and the second block;
A wire formed in the first block and the second block; And
And a wire guide having a first through hole and a second through hole formed at one side of the second block for guiding the wire,
Wherein the first block comprises a first directional material, a first base material formed on one surface of the first directional material, and a second base material formed on the other surface of the first directional material,
Wherein the second block comprises a second directional material, a third base material formed on one side of the second directional material, and a fourth base material formed on the other side of the second directional material.

11. The method of claim 10,
Wherein the block connecting part further comprises a third through hole for guiding the wire.

11. The method of claim 10,
Wherein the wire is fixed to the block connection.