KR101785067B1 - Arc-shaped compression spring module for series elasitic actuator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직렬탄성 액추에이터의 구성품인 탄성체 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 회전동력원의 구동축에 직렬로 연결하여, 탄성체의 변위로 시스템에 발생한 토크를 측정하는 아크형 압축 스프링 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an elastic module, which is a component of a series elastic actuator, and more particularly, to an arc type compression spring module connected in series to a driving shaft of a rotary power source to measure torque generated in the system by displacement of the elastic body.

Description

직렬 탄성 액추에이터를 위한 아크형 압축 스프링 모듈 {ARC-SHAPED COMPRESSION SPRING MODULE FOR SERIES ELASITIC ACTUATOR}[0001] ARC-SHAPED COMPRESSION SPRING MODULE FOR SERIES ELASTIC ACTUATOR [0002]

본 발명은 직렬탄성 액추에이터의 구성품인 탄성체 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 회전동력원에 직렬로 연결하여, 시스템에 발생한 토크를 탄성체의 변위를 통해 측정하는 아크형 압축 스프링 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an elastic module, which is a component of a series elastic actuator, and more particularly, to an arc compression spring module connected in series to a rotary power source to measure torque generated in the system through displacement of an elastic body.

직렬 탄성 액추에이터(Series Elastic Actuator)는 도 1과 같이 일반적으로 모터와 같은 동력원의 구동축에 소정의 탄성체를 직렬로 설치한 액추에이터이다. 결합된 탄성체로 인해 액추에이터가 외력에 유연하게 적응할 수 있고, 탄성체의 변위를 측정하면 액추에이터의 토크를 알아낼 수 있어, 이를 액추에이터의 피드백 제어에 이용하여 구동강성을 가변적으로 제어할 수도 있다. As shown in FIG. 1, a Series Elastic Actuator is an actuator in which a predetermined elastic body is installed in series on a drive shaft of a power source such as a motor. The actuator can be flexibly adapted to an external force due to the combined elastic body and the torque of the actuator can be obtained by measuring the displacement of the elastic body so that the driving rigidity can be variably controlled by using it for feedback control of the actuator.

이러한 직렬 탄성 액추에이터에서 토크측정을 위해 일반적으로 비틀림 스프링과 인장-압축 스프링을 사용한다. 비틀림 스프링은 감김 방향과 풀림 방향의 비틀림 강성 및 사용가능 범위가 상이하여, 양쪽 방향을 모두 사용하게 되면 정밀한 토크 측정에 부적합하다. 아울러, 인장-압축 스프링도, 압축 시의 탄성 계수와 인장 시의 탄성 계수가 서로 상이한 이유로 정밀한 토크를 측정할 수 없는 한계를 갖는다.Torsion springs and tension-compression springs are commonly used for torque measurement in these series elastic actuators. The torsion spring differs in the torsional rigidity and the usable range in the winding direction and in the unwinding direction, and it is not suitable for precise torque measurement if both directions are used. In addition, the tensile-compression spring also has a limitation in that accurate torque can not be measured because the elastic modulus at the time of compression and the elastic modulus at the time of tension are different from each other.

따라서, 정밀한 토크 측정에 적합한 스프링 모듈을 개발할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to develop a spring module suitable for precise torque measurement.

공개특허 2010-0122797Published Patent 2010-0122797

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 직렬 탄성 액추에이터에서 토크 측정이 정확히 이루어지며 간단한 구조를 갖고, 탄성 계수의 조절 또한 가변적으로 이루어질 수 있는 아크형 압축 스프링 모듈을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an arc type compression spring module which can accurately measure torque in a series elastic actuator and has a simple structure, .

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은, 회전동력원의 구동축과 동일 선상에 연결되는 아크형 압축 스프링 모듈로서, 축방향으로 전방에 위치하며 상기 회전동력원 구동축과 연결되어 회전하는 입력 로터리부; 축방향으로 후방에 위치하며 외부에 구동력을 전달하는 출력 로터리부; 입력 로터리부와 출력 로터리부 사이에 배치되되 상기 입력 로터리부와 출력 로터리부의 회전력 차이에 따른 토크에 비례하여 변형되는 탄성 부재; 및 축방향으로 전방에 위치하며 상기 입력 로터리부와 탄성 부재가 수용되는 수용 공간을 갖는 케이싱;을 포함한다.An arc compression spring module according to an embodiment of the present invention is an arc compression spring module connected in the same line as a drive shaft of a rotary power source, An input rotary unit that is connected to the rotary power source drive shaft and rotates; An output rotary unit positioned rearward in the axial direction and transmitting a driving force to the outside; An elastic member disposed between the input rotary part and the output rotary part, the elastic member being deformed in proportion to a torque corresponding to a difference in rotational force between the input rotary part and the output rotary part; And a casing which is located forward in the axial direction and has a receiving space in which the input rotary part and the elastic member are accommodated.

바람직하게는, 상기 입력 로터리부는, 상기 회전동력원의 구동축과 동심으로 배치되며 소정의 직경을 갖는 원통형의 로터리 몸체, 상기 로터리 몸체의 직경 방향 외측으로 돌출되는 하나 이상의 입력 돌부, 및 상기 로터리 몸체의 중심에 형성되며 상기 회전동력원의 구동축과 연결되는 연결부를 포함하며, 상기 출력 로터리부는, 상기 로터리 몸체와 동심으로 배치되며 축방향으로 전방에 위치하는 전면과 축방향으로 후방에 위치하는 후면을 갖고 소정의 직경을 갖는 원반형의 지지부, 상기 지지부의 전면 상에 배치되되 직경 방향으로 외측에 위치하며 축방향 전방으로 돌출되는 하나 이상의 출력 돌부, 및 상기 지지부의 후면 상에 배치되되 외부에 구동력을 전달하는 회전축을 포함하고, 상기 탄성 부재는, 상기 로터리 몸체의 외측 둘레에 걸쳐서 아크(arc)형으로 배치되며, 상기 원통형의 로터리 몸체의 둘레면에 의해서 상기 탄성 부재의 내측 아크가 가이드되되, 상기 탄성 부재는 상기 출력 돌부와 입력 돌부 사이에 위치하여 상기 회전동력원의 구동축을 통해 입력 로터리부에 제공되는 회전력과 상기 회전축을 통해 출력 로터리부에 제공된 회전력의 차이에 따른 토크에 비례하여 변형되는 구성을 갖는다.Preferably, the input rotary part includes: a cylindrical rotary body disposed concentrically with the drive shaft of the rotary power source and having a predetermined diameter; at least one input protrusion protruding outward in the radial direction of the rotary body; And the output rotary part is disposed concentrically with the rotary body and has a front surface positioned forward in the axial direction and a rear surface positioned rearward in the axial direction, And at least one output protrusion which is disposed on the front surface of the support portion and is located radially outward and protrudes in the axial direction forward and a rotation shaft which is disposed on the rear surface of the support portion and transmits the driving force to the outside, Wherein the elastic member comprises: an elastic member provided on the outer periphery of the rotary body, Wherein an inner arc of the elastic member is guided by a circumferential surface of the cylindrical rotary body and the elastic member is positioned between the output projection and the input projection so as to be rotatable through a driving shaft of the rotary power source And is deformed in proportion to a torque corresponding to a difference between a rotational force provided to the input rotary part and a rotational force provided to the output rotary part through the rotational shaft.

바람직하게는, 상기 탄성 부재는 코일 스프링으로 구성되되, 상기 코일 스프링은, 상기 로터리 몸체의 외주면을 따라서 아크(arc)형으로 배치되되 상기 로터리 몸체의 둘레 방향을 따라서 권선되어 둘레 방향으로 탄성력이 인가되게 배치되며, 탄성 방향으로 일 단의 적어도 일 부분은 상기 입력 돌부에 지지되게 위치하고 타 단의 적어도 일 부분은 상기 출력 돌부에 지지되게 위치하여, 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이의 상대 회전에 따른 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이의 둘레 방향 간격의 변화에 따라서 가압되어 탄성 변형되는 구성을 갖는다.Preferably, the elastic member is constituted by a coil spring, and the coil spring is disposed in an arc shape along an outer circumferential surface of the rotary body, and is wound along the circumferential direction of the rotary body to apply an elastic force in the circumferential direction At least a portion of one end of the one end is supported by the input protrusion and at least a portion of the other end of the other end of the other end is supported by the output protrusion, And is elastically deformed in accordance with a change in a circumferential gap between the input projection and the output projection.

바람직하게는, 상기 입력 돌부는 축방향으로 전방에 위치하며, 상기 출력 돌부는 축방향으로 후방에 위치하여, 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부는 축방향 겹쳐짐이 없이 배치되어 상대 회전 중 간섭되지 않도록 위치하며, 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부는 각각 상기 입력 로터리부 및 출력 로터리부의 회전에 따라서 회전 변위하여 상기 아크형 코일 스프링이 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이에서 가압되어 변형되는 구성을 갖는다.Preferably, the input protrusion is located axially forward, the output protrusion is axially rearward, and the input protrusion and the output protrusion are disposed without overlapping in the axial direction so as not to interfere during relative rotation And the input protrusion and the output protrusion are rotated and displaced in accordance with rotation of the input rotary part and the output rotary part, respectively, so that the arc type coil spring is pressed and deformed between the input protrusion and the output protrusion.

바람직하게는, 상기 입력 돌부는 복수 개 마련되며, 서로 상기 로터리 몸체의 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되게 배치되고, 상기 출력 돌부는, 복수 개 마련되고, 서로 상기 지지부의 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되게 배치되되, 상기 출력 돌부의 위치와 상기 입력 돌부의 위치는 둘레 방향으로 대응되어 축방향으로 중첩되는 위치에 배치되는 구성을 갖는다.Preferably, a plurality of the input projections are provided and are spaced apart from each other in a circumferential direction of the rotary body at a predetermined interval, and a plurality of the output projections are provided, And the position of the output projecting portion and the position of the input projecting portion are arranged at positions overlapping in the axial direction so as to correspond to each other in the circumferential direction.

바람직하게는, 상기 로터리 몸체는, 축방향으로 소정의 직경을 갖는 원통형으로 구성되고, 상기 입력 돌부의 축방향 폭은 상기 로터리 몸체의 축방향 폭보다 작으며, 상기 로터리 몸체의 축방향 전방에 배치되어 축방향 후방과 소정 간격을 갖는다.Preferably, the rotary body is formed in a cylindrical shape having a predetermined diameter in the axial direction, the axial width of the input projection is smaller than the axial width of the rotary body, and is disposed in the axial direction of the rotary body And has a predetermined distance from the rear in the axial direction.

바람직하게는, 상기 케이싱은, 상기 지지부의 형상에 대응하는 원반형 형상을 갖고 중심부에 연결 홀이 형성된 전면부, 및 상기 전면부의 둘레에 걸쳐 축방향으로 소정 폭 돌출되어 원통형으로 구성되는 둘레부를 포함하여, 상기 수용 공간은 원통형 형상을 갖도록 형성되어 상기 입력 로터리부 및 탄성 부재가 수용되며 상기 둘레부의 축방향 단부는 상기 지지부의 외주부와 연결되고, 상기 둘레부의 내주면에 의해서 상기 코일 스프링의 외측 아크가 가이드되는 구성을 갖는다.Preferably, the casing includes a front portion having a disk-like shape corresponding to the shape of the support portion and having a connecting hole formed in the central portion thereof, and a circumferential portion formed in a cylindrical shape protruding a predetermined width in the axial direction around the front portion The receiving space is formed to have a cylindrical shape so that the input rotary part and the elastic member are accommodated, the axial end part of the circumferential part is connected to the outer circumferential part of the supporting part, and the outer arc of the coil spring is guided by the inner circumferential surface of the circumferential part, .

바람직하게는, 상기 회전동력원의 구동축과 연결되는 입력 로터리 센서, 및 상기 회전축과 연결되는 출력 로터리 센서를 더 포함한다.Preferably, an input rotary sensor connected to the driving shaft of the rotary power source, and an output rotary sensor connected to the rotary shaft.

본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은 압축 스프링을 아크형으로 배치하여 동일한 축방향 두께 대비 큰 비틀림 강성을 구현할 수 있다. 또한, 로터리부가 시계방향, 또는 시계반대방향의 어떠한 방향으로 회전하는 경우에도, 인장됨이 없이 단지 압축되도록 구성됨으로써, 탄성계수가 일정한 상태에서 측정이 이루어질 수 있다. 즉, 전체적인 모듈의 비틀림 강성이 비틀림 방향에 관계없이 일정하게 적용된다.The arc compression spring module according to the present invention can arrange compression springs in an arc shape to realize a large torsional rigidity with respect to the same axial thickness. Further, even when the rotary part rotates in any direction in the clockwise direction or the counterclockwise direction, it is configured so as to be compressed without being pulled, so that measurement can be made with a constant elastic modulus. That is, the torsional rigidity of the entire module is constantly applied regardless of the direction of torsion.

또한, 케이싱 및 출력 로터리부 사이에 형성되는 소정의 수용 공간 내에 압축 스프링을 수용시킴으로써 별도의 고정 구조가 필요 없으며 조립 구조가 매우 간단하다.Further, by accommodating the compression spring in a predetermined accommodation space formed between the casing and the output rotary part, a separate fixing structure is not required and the assembling structure is very simple.

아울러, 탄성 부재로 사용되는 스프링을 아크형으로 배치함으로써 공간 효율이 높으며, 이로 인해 탄성체 모듈의 사용가능 변위 및 비틀림 강성의 설계 자유도가 높다. 즉, 출력 돌부 및 입력 돌부의 개수에 따라서 복수 개의 수용 공간이 마련되며, 상기 수용 공간 내에 수용되는 스프링의 개수에 따라서 더욱 큰 비틀림 강성을 설계할 수 있다. 또한, 상기 스프링은 병렬로 연결된 구조로서, 수용 공간의 개수, 및 스프링의 개수에 따라서 탄성 계수가 조절되며, 그에 따라서 큰 폭의 비틀림 강성 조절이 구현될 수 있다.In addition, by arranging the spring used as the elastic member in an arc shape, the space efficiency is high, and the flexibility of designing usable displacement and torsional rigidity of the elastic module is high. That is, a plurality of accommodating spaces are provided according to the number of the output projecting portions and the input projecting portions, and a greater torsional rigidity can be designed according to the number of the springs accommodated in the accommodating space. In addition, the spring is connected in parallel, and the modulus of elasticity is adjusted according to the number of accommodating spaces and the number of the springs, so that a large torsional stiffness control can be realized.

도 1 은 본 발명의 배경 기술에 따른 직렬 탄성 액추에이터(Series Elastic Actuator) 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 2 의 아크형 압축 스프링 모듈을 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 4 는 입력 로터리부와 출력 로터리부 및 탄성 부재의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 는 도 4 를 다른 방향에서 본 도면이다.
도 6 은 입력 로터리부와 출력 로터리부 및 케이싱의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈을 분해하여 나타낸 도면이다.
도 8 은 도 7 에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 작동을 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a Series Elastic Actuator structure according to the background art of the present invention.
2 is an exploded view of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view of the arc compression spring module of FIG. 2 viewed from another direction.
4 is a view showing a coupling structure of an input rotary part, an output rotary part and an elastic member.
Fig. 5 is a view of Fig. 4 taken in another direction.
6 is a view showing a coupling structure of an input rotary part, an output rotary part and a casing.
7 is an exploded view of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the operation of the arc compression spring module according to FIG.
9 is a view showing a structure of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a structure of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈을 분해하여 나타낸 도면이고, 도 3 은 도 2 의 아크형 압축 스프링 모듈을 다른 방향에서 바라본 도면이며, 도 4 는 입력 로터리부와 출력 로터리부 및 탄성 부재의 결합 구조를 나타낸 도면이고, 도 5 는 도 4 를 다른 방향에서 본 도면이며, 도 6 은 입력 로터리부와 출력 로터리부 및 케이싱의 결합 구조를 나타낸 도면이고, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈을 분해하여 나타낸 도면이며, 도 8 은 도 7 에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 작동을 나타낸 도면이고, 도 9 및 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is an exploded view of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view of the arc compression spring module of FIG. 2 viewed from another direction, Fig. 5 is a view showing the coupling structure of the rotary part and the elastic member, Fig. 5 is a view of Fig. 4 viewed from the other direction, Fig. 6 is a view showing a coupling structure of the input rotary part, the output rotary part and the casing, FIG. 8 is a view showing an operation of the arc compression spring module according to FIG. 7, and FIGS. 9 and 10 are views showing an operation of the arc compression spring module according to an embodiment of the present invention Fig. 2 is a view showing a structure of an arc compression spring module according to the present invention;

본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은, 출력 로터리부(200); 입력 로터리부(100); 탄성 부재(300); 및 케이싱(400);을 포함한다.An arc type compression spring module according to the present invention comprises an output rotary part (200); An input rotary unit 100; An elastic member (300); And a casing (400).

먼저, 입력 로터리부(100)에 대해 설명한다.First, the input rotary unit 100 will be described.

입력 로터리부(100)는 원통형으로 구성된 로터리 몸체(110), 및 입력 돌부(120)를 포함하여 구성된다.The input rotary part 100 includes a rotary body 110 formed in a cylindrical shape, and an input projection part 120.

로터리 몸체(110)는 직경 방향으로 소정의 외경 및 축방향 폭을 갖는 원통형으로 구성된다. 로터리 몸체(110)는 상술한 회전동력원 구동축과 연결될 수 있는 부재로서, 도 2 및 3 에 도시된 바와 같이, 회전동력원 구동축과 연결될 수 있도록 하는 연결부(130)를 가질 수 있다. 상기 연결부(130)는 상기 로터리 몸체(130)의 중심부가 관통되어 입력축이 삽입될 수 있는 소정의 관통 홀로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 아니한다.The rotary body 110 is formed in a cylindrical shape having a predetermined outer diameter and axial width in the radial direction. The rotary body 110 may be connected to the driving power source driving shaft as described above and may have a connecting portion 130 to be connected to the driving power source driving shaft as shown in FIGS. The connection portion 130 may be formed as a predetermined through hole into which the center portion of the rotary body 130 is inserted so that the input shaft can be inserted, but the present invention is not limited thereto.

상기 입력 돌부(120)는 상기 로터리 몸체(110)의 외측 둘레면에 구비되며, 로터리 몸체(110)의 둘레면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되게 구성된다. 상기 입력 돌부(120)는 직경 방향으로 소정의 너비를 갖고 돌출되고, 축 방향으로도 소정의 폭을 가져서, 소정의 판상으로 구성될 수 있다.The input protrusion 120 is provided on an outer peripheral surface of the rotary body 110 and protrudes radially outward from the peripheral surface of the rotary body 110. The input protrusion 120 may protrude with a predetermined width in the radial direction and may have a predetermined width in the axial direction, and may have a predetermined plate shape.

상기 입력 돌부(120)는 복수 개 구비될 수 있으며, 일 예에 의하면 도 2 및 3 에 도시된 바와 같이, 2 개 구비되어 제1 입력 돌부(122), 및 제2 입력 돌부(124)를 가지며, 둘레 방향으로 소정의 중심각 및 그에 따른 간격을 갖고 서로 이격되게 배치될 수 있다. 한편, 도 7 과 같이 입력 돌부(120)가 하나 구비되는 것도 가능하다.
As shown in FIGS. 2 and 3, the input protrusions 120 may include a plurality of input protrusions 120, and may include a first input protrusion 122 and a second input protrusion 124, , And may be spaced apart from each other with a predetermined central angle in the circumferential direction and spacing therefrom. On the other hand, it is also possible that one input protrusion 120 is provided as shown in FIG.

다음으로, 출력 로터리부(200)에 대해 설명한다.Next, the output rotary unit 200 will be described.

출력 로터리부(200)는 원반형의 지지부(210), 출력 돌부(220), 및 회전축(230)을 포함한다.The output rotary section 200 includes a disk-shaped support section 210, an output projection section 220, and a rotation axis 230.

지지부(210)는 축방향으로 전방에 위치하는 전면(212)과 축방향으로 후방에 위치하는 후면(214)을 갖고 소정의 직경을 갖는 원반형으로 구성된다. The support portion 210 is formed in a disc shape having a predetermined diameter with a front surface 212 positioned in the axial direction and a rear surface 214 positioned rearward in the axial direction.

출력 돌부(220)는 상기 지지부(210)의 전면(212) 상에 하나 이상 배치된다. 상기 출력 돌부(220)는 상기 원반형의 지지부(210)의 직경 방향으로 외측에 위치하며 축방향 전방으로 소정의 폭을 갖고 돌출되고 직경 방향으로 소정의 너비를 갖는다. 상기 출력 돌부(220)는 도 7 과 같이 하나 구비될 수도 있으나, 도 1 및 2 와 같이 2 개 이상 구비될 수도 있다. 이에 따라서, 출력 돌부(220)는 2 개 구비되어 제1 출력 돌부(122), 및 제2 출력 돌부(124)를 가지며, 제1 출력 돌부(122)와 제2 출력 돌부(124)는 둘레 방향으로 소정의 중심각을 갖고, 그에 따른 간격을 가지며 서로 이격되게 배치될 수 있다.One or more output protrusions 220 are disposed on the front surface 212 of the support portion 210. The output protrusions 220 are located radially outward of the disc-shaped support portion 210, protrude with a predetermined width in the axial direction, and have a predetermined width in the radial direction. The output protrusions 220 may be provided as shown in FIG. 7, but may be provided as two or more as shown in FIGS. The first output protruding portion 122 and the second output protruding portion 124 are arranged in the circumferential direction (the first output protruding portion 122 and the second output protruding portion 124) And may be spaced apart from each other and spaced apart from each other.

한편, 지지부(210)의 중심과 각각의 출력 돌부(220) 사이의 거리는 상기 로터리 몸체(110)의 반경과 대응하거나, 그보다 작을 수 있다. 즉, 이를 달리 설명하면, 로터리 몸체(110)의 외경은 상기 지지부(210)에 구비되는 복수 개의 출력 돌부(220)의 내면이 형성하는 원의 직경과 같거나 또는 그보다 작을 수 있다. 이에 따라서, 로터리 몸체(110)가 상기 지지부(210)의 전면에 구비된 상기 복수 개의 출력 돌부(220) 사이에서 회전할 수 있다.The distance between the center of the support portion 210 and each of the output protrusions 220 may be equal to or smaller than the radius of the rotary body 110. In other words, the outer diameter of the rotary body 110 may be equal to or smaller than the diameter of the circle formed by the inner surfaces of the plurality of output protrusions 220 provided in the support portion 210. Accordingly, the rotary body 110 can rotate between the plurality of output protrusions 220 provided on the front surface of the support portion 210.

회전축(230)은 상기 지지부(210)의 후면(214) 상에 배치된다.
The rotation shaft 230 is disposed on the rear surface 214 of the support portion 210.

이하에서는 입력 돌부(120)와 출력 돌부(220)의 위치 관계를 고찰한다.Hereinafter, the positional relationship between the input protrusion 120 and the output protrusion 220 will be discussed.

먼저, 둘레 방향으로 상기 입력 돌부(120)와 출력 돌부(220)의 위치 관계를 설명하면 하기와 같다. First, the positional relationship between the input protrusion 120 and the output protrusion 220 in the circumferential direction will be described.

바람직하게는, 상기 입력 돌부(120)의 둘레 방향 배치는 상술한 출력 돌부(220)의 둘레 방향 배치와 대응된다. 즉, 도 4 와 같이, 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200)를 동심으로 위치시켰을 때, 상기 출력 돌부(220)와 상기 입력 돌부(120)는 둘레 방향으로 서로 대응되는 위치에 놓일 수 있다. 여기서, 대응된다 함은 축방향으로 볼 때 서로 겹쳐질 수 있음을 의미한다. 이를 달리 설명하면, 각각의 입력 돌부(122, 224)가 서로 갖는 둘레 방향 간격과 복수의 출력 돌부(222, 124)가 서로 갖는 둘레 방향 간격은 서로 동일, 또는 매우 유사한 것으로 이해될 수 있다. 물론, 도 7 과 같이 하나의 입력 돌부(120) 및 출력 돌부(220)가 구비될 때에는 이러한 대응 관계가 필요치 아니할 것이다.Preferably, the circumferential arrangement of the input protrusions 120 corresponds to the circumferential arrangement of the output protrusions 220 described above. 4, when the input rotary part 100 and the output rotary part 200 are positioned concentrically, the output protrusions 220 and the input protrusions 120 are placed in positions corresponding to each other in the circumferential direction . Here, the correspondence means that they can overlap each other when viewed in the axial direction. In other words, it can be understood that the circumferential spacing of the respective input protrusions 122 and 224 and the circumferential spacing of the plurality of output protrusions 222 and 124 are equal to each other or very similar to each other. Of course, when one input protrusion 120 and the output protrusion 220 are provided as shown in FIG. 7, this correspondence relationship will not be required.

이어서, 상기 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이의 위치 관계를 축방향으로 고찰하면 하기와 같다.Next, a positional relationship between the output protrusion 220 and the input protrusion 120 is considered in the axial direction as follows.

상기 출력 돌부(220)는 축방향으로 후방에 위치하며, 상기 입력 돌부(120)는 축방향으로 전방에 위치하여, 상기 출력 돌부(220)와 상기 입력 돌부(120)는 축방향 겹쳐짐이 없이 배치되어 상기 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200)의 상대 회전 중 서로 간섭되지 않도록 위치할 수 있다. The output protrusions 220 and the input protrusions 120 are axially disposed on the rear side in the axial direction and the input protrusions 120 are disposed on the front side in the axial direction, And can be positioned so as not to interfere with each other during the relative rotation of the input rotary unit 100 and the output rotary unit 200.

즉, 도 4 및 5 에 도시된 바와 같이, 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120)는 각각 축방향으로 전후 위치에 위치하며, 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200)가 각각 동심으로 회전해도 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이의 걸림이 없는 배치를 가질 수 있다. 4 and 5, the output protrusions 220 and the input protrusions 120 are located at the front and rear positions in the axial direction, respectively, and the input rotary part 100 and the output rotary part 200 are concentric The output protrusion 220 and the input protrusion 120 can be prevented from being engaged with each other.

이를 위해, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 입력 로터리부(100)는 축방향으로 소정의 폭을 갖는 원통형의 로터리 몸체(110)를 갖되, 상기 입력 돌부(120)의 축방향 폭 A 은 상기 로터리 몸체(110)의 축방향 폭 B 보다 작으며, 상기 로터리 몸체(110)의 축방향 전방에 배치되어 축방향 후방과 소정의 간격 C 을 갖는 공간이 형성되고, 상기 공간에 상기 출력 돌부(220)가 위치하여 회전하는 위치 관계를 가질 수 있다. 물론 이때, 상기 출력 돌부(220)의 축방향 돌출 높이 D 는 상기 간격의 크기 C 보다 작거나 같을 수 있다.
6, the input rotary part 100 has a cylindrical rotary body 110 having a predetermined width in the axial direction, and a width A in the axial direction of the input projection 120 is smaller than a width A space having an axial width B smaller than the axial width B of the rotary body 110 and disposed axially forward of the rotary body 110 and having a predetermined distance C from the rear of the rotary body 110 is formed, ) Can be positioned and rotated. Of course, the axial protrusion height D of the output protrusion 220 may be smaller than or equal to the size C of the gap.

다음으로는 탄성 부재(300)에 대해 설명한다. Next, the elastic member 300 will be described.

탄성 부재(300)는 상기 출력 로터리부(200)와 입력 로터리부(100)의 상대 회전에 따라서 회전력의 차이에 따른 가압력에 비례하여 변형되는 부재로서, 예컨대 도면에 도시된 바와 같이, 코일 스프링으로 구성될 수 있다. The elastic member 300 is a member that is deformed in proportion to the pressing force corresponding to the difference in rotational force in accordance with the relative rotation of the output rotary unit 200 and the input rotary unit 100. For example, Lt; / RTI >

상기 탄성 부재(300)는 상기 로터리 몸체(110)의 외주면을 따라서 아크(arc)형으로 배치된다. 이에 따라서, 상기 로터리 몸체(110)의 둘레면은 상기 탄성 부재(300)의 내측 아크를 가이드한다. 아울러 상기 탄성 부재(300)는 탄성 방향으로 상기 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이에 위치하여 상기 입력 로터리부(100)와 상기 출력 로터리부(200)의 회전력 차이에 의해 발생되는 토크에 비례하여 변형될 수 있다.The elastic member 300 is disposed in an arc shape along the outer circumferential surface of the rotary body 110. Accordingly, the circumferential surface of the rotary body 110 guides the inner arc of the elastic member 300. The elastic member 300 is disposed between the output protrusions 220 and the input protrusions 120 in the elastic direction so that the torque generated by the rotational force difference between the input rotary part 100 and the output rotary part 200 As shown in FIG.

예컨대 상기와 같이 탄성 부재(300)가 스프링인 경우, 스프링의 탄성력 인가 방향은 둘레 방향이 되도록 수납됨으로써, 상기 스프링은 상기 로터리 몸체(110)의 둘레의 형태에 대응하여 아크(arc)형의 배치를 갖게 된다. 즉, 후술하는 케이싱(400)의 내측면과 로터리 몸체(110)의 둘레, 출력 돌부(220) 및 입력 돌부(120)로 이루어진 소정의 수납 공간이 아크(arc) 형으로 구성되어, 스프링의 탄성력 인가 방향을 적절하게 가이드할 수 있다.For example, when the elastic member 300 is a spring as described above, the direction of applying the elastic force of the spring is accommodated in the circumferential direction, so that the spring has an arc-shaped arrangement corresponding to the shape of the circumference of the rotary body 110 . That is, a predetermined storage space formed by the inner side surface of the casing 400 and the rotary body 110, the output protrusion 220, and the input protrusion 120 is formed in an arc shape, It is possible to appropriately guide the application direction.

상술한 탄성 부재(300)는 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이에 배치되어 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이의 간격의 변화에 따라서 변형될 수 있다. 즉, 출력 로터리부(200)와 입력 로터리부(100)가 서로 상대 회전하여 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이의 간격이 작아지면 압축 변형될 수 있다. The elastic member 300 may be disposed between the output protrusion 220 and the input protrusion 120 and deformed according to a change in the distance between the output protrusion 220 and the input protrusion 120. [ That is, when the output rotary part 200 and the input rotary part 100 rotate relative to each other and the gap between the output protrusion 220 and the input protrusion 120 becomes small, compression deformation can be achieved.

한편, 상기와 같이, 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120)가 복수 개 구비되면, 복수의 출력 돌부(220)와 입력 돌부(120) 사이에 상기 탄성 부재(300)가 배치될 수 있다. 즉, 도 3 과 같이, 제1 출력 돌부(222), 및 제2 출력 돌부(224)와 제1 입력 돌부(122), 및 제2 입력 돌부(124)가 서로 축방향으로 나란히 대응되게 배치되며, 상기 제1 출력 돌부(222) 및 제1 입력 돌부(122)와 제2 출력 돌부(224) 및 제2 입력 돌부(124) 사이에 상기 탄성 부재(300)가 배치되는 구성을 가질 수 있다.
The elastic member 300 may be disposed between the output protrusions 220 and the input protrusions 120 when the output protrusions 220 and the input protrusions 120 are provided. 3, the first output protruding portion 222, the second output protruding portion 224, the first input protruding portion 122, and the second input protruding portion 124 are disposed so as to be aligned in the axial direction with each other The elastic member 300 may be disposed between the first output protrusion 222 and the first input protrusion 122 and between the second output protrusion 224 and the second input protrusion 124. [

이하에서는 케이싱(400)에 대해 설명한다.Hereinafter, the casing 400 will be described.

케이싱(400)은 축방향으로 전방에 위치하여 상기 입력 로터리부(100)와 탄성 부재(300)가 수용될 수 있도록 수용 공간을 갖는 부재이다.The casing 400 is a member having an accommodation space for accommodating the input rotary part 100 and the elastic member 300 in the axial direction.

구체적으로는, 상기 케이싱(400)은 전체적으로 원통형으로 구성되는 부재로서, 원통형의 일 단을 구성하는 전면부(410), 및 원통형의 둘레를 구성하는 둘레부(420)를 포함하여 구성된다.Specifically, the casing 400 is formed as a generally cylindrical member, and includes a front portion 410 constituting one end of a cylindrical shape and a peripheral portion 420 constituting a cylindrical periphery.

전면부(410)는 지지부(210)의 형상에 대응하는 원반형 형상을 가져서 소정의 직경을 가지며, 중심부에 회전동력원 구동축이 통과하여 상기 로터리 몸체(110)의 연결부(130)와 연결될 수 있도록 하는 연결 홀(430)이 형성되는 구성을 갖는다.The front part 410 has a disk shape corresponding to the shape of the support part 210 and has a predetermined diameter and is connected to a connection part 130 of the rotary body 110 through a driving power source drive shaft And a hole 430 is formed.

둘레부(420)는 전면부(410)의 둘레에 걸쳐 축방향으로 소정의 폭을 가져서 원통형 형상을 갖는다. 상기 둘레부(420)의 내주 둘레면은 상기 탄성 부재(300)의 외측 아크를 가이드한다. 아울러, 둘레부(420)의 축 방향 단부는 지지부(210)의 외주부와 연결됨으로써, 전체적으로 케이싱(400)과 지지부(210)가 결합되어 내부에 상기 입력 로터리부(100) 및 탄성 부재(300)가 수용될 수 있는 수용 공간(440)을 형성한다.The peripheral portion 420 has a cylindrical shape with a predetermined width in the axial direction around the front portion 410. The inner circumferential surface of the circumferential portion 420 guides the outer arc of the elastic member 300. The axial end portion of the peripheral portion 420 is connected to the outer peripheral portion of the supporting portion 210 so that the casing 400 and the supporting portion 210 are combined as a whole to connect the input rotary portion 100 and the elastic member 300, Thereby forming a receiving space 440 in which the receiving space 440 can be received.

한편, 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 수용 공간(440)은 입력 로터리부(100) 및 탄성 부재(300)를 수용하고 지지부(210)에 결합되기 알맞도록, 적절한 깊이 E 및 직경 F 을 가질 수 있다.6, the accommodating space 440 has an appropriate depth E and a diameter F to suitably receive the input rotary part 100 and the elastic member 300 and to be coupled to the support part 210 .

한편, 상기와 같이 회전동력원 구동축에는 입력 로터리 센서(500)이 더 연결되고, 출력 로터리부(200)의 회전축(230)에는 출력 로터리 센서(600)가 더 연결되어, 탄성 부재의 변위를 측정할 수 있다.The input rotary sensor 500 is connected to the driving power source drive shaft and the output rotary sensor 600 is connected to the rotary shaft 230 of the output rotary unit 200 to measure the displacement of the elastic member. .

한편, 도 9 와 같이, 본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은 소정의 회전동력원 구조체와 연결되어 사용될 수 있다. 회전동력원 구조체는 소정의 모터(710), 기어 세트(720)를 포함할 수 있으며, 기어 세트(720)는 연결부(130)와 연결될 수 있는 소정의 입력 기어(730)를 포함할 수 있다.
Meanwhile, as shown in FIG. 9, the arc compression spring module according to the present invention can be used in connection with a predetermined rotary power source structure. The rotational power source structure may include a predetermined motor 710 and a gear set 720 and the gear set 720 may include a predetermined input gear 730 that can be connected to the connection portion 130.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 작동을 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 8 을 참조하여 본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈의 작동에 대해 설명하되, 보다 명확한 설명을 위해, 도 7 에 도시된 바와 같이 입력 돌부(120)와 출력 돌부(220)가 각각 하나씩 마련된 실시 형태를 통해 설명한다.8 is a view illustrating an operation of an arc compression spring module according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the arc compression spring module according to the present invention will be described with reference to FIG. 8. For the sake of clarity, as shown in FIG. 7, the input protrusion 120 and the output protrusion 220 And will be described with reference to the embodiments.

도 8 의 (a) 에서는 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200) 사이에 회전력의 차이가 없으므로 상대 회전이 없는 상태를 나타내며, 이때 탄성 부재(300)는 압축 변형되지 아니한다. 8 (a), there is no difference in rotational force between the input rotary unit 100 and the output rotary unit 200, so that there is no relative rotation. At this time, the elastic member 300 is not compressively deformed.

도 8 의 (b) 에서는 회전력의 차이로 인해 입력 로터리부(100)가 화살표 P 와 같이 반시계방향으로 상대 회전하는 것을 나타내며, 이때 입력 돌부(120)와 출력 돌부(220) 사이의 간격이 작아져서 탄성 부재(300)가 압축되게 된다.8B shows that the input rotary part 100 rotates counterclockwise as indicated by the arrow P due to the difference in the rotational force. At this time, the interval between the input protrusion 120 and the output protrusion 220 is small So that the elastic member 300 is compressed.

도 8 의 (c) 에서는 회전력의 차이로 인해 입력 로터리부(100)가 화살표 Q 와 같이 시계방향으로 상대 회전하는 것을 나타낸다. 이때, 입력 로터리부(100)가 시계방향으로 1 회전 하면서 입력 돌부(120)가 출력 돌부(220)를 지나게 되며 탄성 부재(300)를 밀게 된다. 이어서 입력 로터리부(100)가 더욱 회전하면 입력 돌부(120)와 출력 돌부(220) 사이에 탄성 부재(300)가 위치하며 간격이 작아짐에 따라서 탄성 부재(300)가 압축되게 된다. 이에 따르면, 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200)가 시계 방향이나, 반시계 방향으로 상대 회전하는 경우 모두 탄성 부재(300)가 압축되게 된다.In FIG. 8 (c), the input rotary unit 100 is rotated in the clockwise direction as indicated by the arrow Q due to the difference in rotational force. At this time, the input rotary part 120 passes through the output protruding part 220 and pushes the elastic member 300 while the input rotary part 100 makes one rotation in the clockwise direction. When the input rotary part 100 further rotates, the elastic member 300 is positioned between the input protrusion 120 and the output protrusion 220 and the elastic member 300 is compressed as the gap is reduced. Accordingly, when the input rotary part 100 and the output rotary part 200 rotate relative to each other clockwise or counterclockwise, the elastic member 300 is compressed.

이에 따라서, 탄성 부재(300)는 회전동력원의 구동축을 통해 입력 로터리부(100)에 제공되는 회전력과 회전축(230)을 통해 출력 로터리부(200)에 제공된 회전력의 차이에 따른 토크에 비례하여 변형된다. 이때, 탄성 부재에 작용하는 토크의 크기와 탄성 부재(300)의 압축 변형량은 비례하게 된다.
The elastic member 300 is deformed in proportion to the torque generated by the difference between the rotational force provided to the input rotary unit 100 through the drive shaft of the rotational power source and the rotational force provided to the output rotary unit 200 through the rotational shaft 230, do. At this time, the magnitude of the torque acting on the elastic member and the compression deformation amount of the elastic member 300 are proportional to each other.

본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은 다음과 같은 효과를 갖는다.The arc compression spring module according to the present invention has the following effects.

토크 측정을 위해 비틀림 스프링을 사용하는 경우, 감김 방향과 풀림 방향의 비틀림 강성 및 사용가능 범위가 상이하여, 정밀한 토크 측정에 부적합하다. 아울러, 일반 스프링을 사용할 경우에도, 일반 스프링은 압축 시의 탄성 계수와 인장 시의 탄성 계수가 서로 상이한 이유로 정밀한 토크를 측정할 수 없는 한계를 갖는다.When a torsion spring is used for torque measurement, the torsional rigidity and the usable range in the winding direction and the unwinding direction are different, which is not suitable for accurate torque measurement. In addition, even when a normal spring is used, a normal spring has a limit that can not measure a precise torque because the elastic modulus at the time of compression and the elastic modulus at the time of tension are different from each other.

그러나, 본 발명에 따른 아크형 압축 스프링 모듈은 압축 스프링을 아크형으로 배치하여 동일한 축방향 두께 대비 큰 비틀림 강성을 구현할 수 있다. 또한, 입력 로터리부(100)와 출력 로터리부(200)가 시계방향, 또는 시계반대방향의 어떠한 방향으로 회전하는 경우에도, 인장됨이 없이 단지 압축되도록 구성됨으로써, 탄성계수가 일정한 상태에서 측정이 이루어질 수 있다. 즉, 전체적인 모듈의 비틀림 강성이 비틀림 방향에 관계없이 일정하게 적용된다.However, in the arc compression spring module according to the present invention, compression springs may be arranged in an arc shape to realize a large torsional rigidity with respect to the same axial thickness. Further, even when the input rotary unit 100 and the output rotary unit 200 are rotated in any direction in the clockwise or counterclockwise direction, they are configured to be compressed without being pulled, Lt; / RTI > That is, the torsional rigidity of the entire module is constantly applied regardless of the direction of torsion.

또한, 케이싱(400) 과 출력 로터리부(200) 사이에 형성되는 소정의 수납 공간 내에 탄성 부재(300)를 수납시킴으로써 별도의 복잡한 수납 구조가 필요 없으며 조립 구조가 매우 간단하다.Further, by housing the elastic member 300 in a predetermined storage space formed between the casing 400 and the output rotary unit 200, a complicated storage structure is not required and the assembling structure is very simple.

아울러, 탄성 부재(300)로 사용되는 스프링을 아크형으로 배치함으로써 축 방향 두께가 얇아져서 공간 효율이 높다. 아울러, 스프링을 고정할 필요가 없이 수납 공간 내에 수납하는 것으로 충분하므로, 복잡한 구조가 필요없게 된다.In addition, by arranging the spring used as the elastic member 300 in an arc shape, the thickness in the axial direction is reduced, and the space efficiency is high. In addition, since it is sufficient to store the spring in the storage space without fixing the spring, a complicated structure is not required.

또한, 탄성체 모듈의 사용가능 변위 및 비틀림 강성의 설계 자유도가 높다. 즉, 출력 돌부(220) 및 입력 돌부(120)의 개수에 따라서 복수 개의 수납 공간이 마련되며, 상기 수납 공간 내에 수납되는 스프링의 개수에 따라서 더욱 큰 비틀림 강성을 설계할 수 있다. 예컨대, 도 10 에 도시된 바와 같이, 3 개의 출력 돌부 및 입력 돌부(122, 224, 226)가 마련되어 3 개의 수납 공간이 마련되며, 상기 3 개의 수납 공간 내에 각각 K 의 탄성 계수를 갖는 스프링을 수납시킬 경우, 전체적인 탄성 계수는 3 배인 3K 가 될 수 있다. 즉, 상기 스프링은 마치 직렬 연결과 같은 형상을 가지나, 실질적으로는 병렬로 연결된 구조이다. 따라서 수납 공간의 개수, 및 스프링의 개수에 따라서 탄성 계수가 조절되며, 그에 따라서 큰 폭의 비틀림 강성 조절이 구현될 수 있다.Also, the design flexibility of the available displacement and torsional stiffness of the elastomeric module is high. That is, a plurality of storage spaces are provided according to the number of the output protrusions 220 and the input protrusions 120, and a greater torsional rigidity can be designed according to the number of springs housed in the storage space. For example, as shown in Fig. 10, three output protrusions and input protrusions 122, 224, and 226 are provided to provide three storage spaces, and a spring having elastic modulus K of K , The overall modulus of elasticity can be three times as high as 3K. That is, the spring has the same shape as a series connection, but is substantially connected in parallel. Therefore, the modulus of elasticity is adjusted according to the number of the accommodating spaces and the number of the springs, so that a large torsional stiffness adjustment can be realized.

이상에서는 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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 입력 로터리부
110: 로터리 몸체
112: 외주부
120: 입력 돌부
122: 제1 입력 돌부
124: 제2 입력 돌부
130: 연결부
200: 출력 로터리부
210: 지지부
212: 전면
214: 후면
220: 출력 돌부
222: 제1 출력 돌부
224: 제2 출력 돌부
230: 회전축
300: 탄성 부재
400: 케이싱
410: 전면부
420: 둘레부
430: 연결 홀
440: 수납 공간
500: 입력 로터리 센서
600: 출력 로터리 센서
700: 회전동력원 구조체
710: 모터
720: 기어 세트
730: 입력 기어100: input rotary part
110: Rotary body
112: outer periphery
120: input projection
122: first input projection
124: second input projection
130:
200: Output rotary part
210: Support
212: Front
214: rear
220: output protrusion
222: first output protrusion
224: second output projection
230:
300: elastic member
400: casing
410: front part
420:
430: connection hole
440: Storage space
500: Input rotary sensor
600: Output rotary sensor
700: Rotational power source structure
710: Motor
720: Gear set
730: input gear

Claims (8)

소정의 회전동력원의 구동축과 동일 선상에 연결되는 아크형 압축 스프링 모듈에 있어서,
축방향으로 전방에 위치하며 상기 회전동력원의 구동축과 연결되어 회전하는 입력 로터리부;
축방향으로 후방에 위치하며 외부에 구동력을 전달하는 출력 로터리부;
입력 로터리부와 출력 로터리부 사이에 배치되되 상기 입력 로터리부와 출력 로터리부의 회전력의 차이에 따른 토크에 비례하여 변형되는 탄성 부재; 및
축방향으로 전방에 위치하며 상기 입력 로터리부와 탄성 부재가 수용되는 수용 공간을 갖는 케이싱;을 포함하며,
상기 입력 로터리부는,
상기 회전동력원의 구동축과 동심으로 배치되며 소정의 직경을 갖는 원통형의 로터리 몸체,
상기 로터리 몸체의 직경 방향 외측으로 돌출되는 하나 이상의 입력 돌부, 및
상기 로터리 몸체의 중심에 형성되며 상기 회전동력원의 구동축과 연결되는 연결부를 포함하며,
상기 출력 로터리부는,
상기 로터리 몸체와 동심으로 배치되며 축방향으로 전방에 위치하는 전면과 축방향으로 후방에 위치하는 후면을 갖고 소정의 직경을 갖는 원반형의 지지부,
상기 지지부의 전면 상에 배치되되 직경 방향으로 외측에 위치하며 축방향 전방으로 돌출되는 하나 이상의 출력 돌부, 및
상기 지지부의 후면 상에 배치되되 외부에 구동력을 전달하는 회전축을 포함하고,
상기 탄성 부재는,
상기 로터리 몸체의 외측 둘레에 걸쳐서 아크(arc)형으로 배치되며, 상기 원통형의 로터리 몸체의 둘레면에 의해서 상기 탄성 부재의 내측 아크가 가이드되되,
상기 탄성 부재는 상기 출력 돌부와 입력 돌부 사이에 위치하여 상기 회전동력원의 구동축을 통해 입력 로터리부에 제공되는 회전력과 상기 회전축을 통해 출력 로터리부에 제공된 회전력의 차이에 따른 토크에 비례하여 변형되는 아크형 압축 스프링 모듈.An arc type compression spring module connected in line with a drive shaft of a predetermined rotational power source,
An input rotary unit positioned forward in the axial direction and connected to the drive shaft of the rotary power source to rotate;
An output rotary unit positioned rearward in the axial direction and transmitting a driving force to the outside;
An elastic member disposed between the input rotary part and the output rotary part, the elastic member being deformed in proportion to a torque corresponding to a difference in rotational force between the input rotary part and the output rotary part; And
And a casing disposed in the axial direction and having a receiving space in which the input rotary part and the elastic member are accommodated,
The input rotary unit includes:
A cylindrical rotary body disposed concentrically with the drive shaft of the rotary power source and having a predetermined diameter,
One or more input protrusions projecting radially outward of the rotary body, and
And a connection portion formed at the center of the rotary body and connected to a driving shaft of the rotary power source,
The output rotary unit includes:
A disk-shaped support portion disposed concentrically with the rotary body and having a front surface located forward in the axial direction and a rear surface located rearward in the axial direction and having a predetermined diameter,
One or more output projections disposed on the front surface of the support portion and positioned radially outward and projecting axially forward, and
And a rotating shaft disposed on a rear surface of the support portion for transmitting a driving force to the outside,
The elastic member
An inner arc of the elastic body is guided by the circumferential surface of the cylindrical rotary body,
Wherein the elastic member is disposed between the output protrusion and the input protrusion and has an arc that is deformed in proportion to a torque corresponding to a difference between a rotational force provided to the input rotary unit through the drive shaft of the rotational power source and a rotational force provided to the output rotary unit through the rotational shaft, Type compression spring module. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 탄성 부재는 코일 스프링으로 구성되되,
상기 코일 스프링은,
상기 로터리 몸체의 외주면을 따라서 아크형으로 배치되되 상기 로터리 몸체의 둘레 방향을 따라서 권선되어 둘레 방향으로 탄성을 인가하게 배치되며,
탄성 방향으로 일 단의 적어도 일 부분은 상기 입력 돌부에 지지되게 위치하고 타 단의 적어도 일 부분은 상기 출력 돌부에 지지되게 위치하여,
상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이의 상대 회전에 따른 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이의 둘레 방향 간격의 변화에 따라서 가압되어 탄성 변형되는 아크형 압축 스프링 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the elastic member is composed of a coil spring,
Wherein the coil spring comprises:
A rotary body disposed in an arc shape along an outer circumferential surface of the rotary body and being wound along a circumferential direction of the rotary body so as to apply elasticity in a circumferential direction,
At least a part of one end of the one end in the elastic direction is supported by the input projection and at least a part of the other end of the other end is supported by the output projection,
And is elastically deformed in response to a change in a circumferential gap between the input protrusion and the output protrusion due to a relative rotation between the input protrusion and the output protrusion. 청구항 3에 있어서,
상기 입력 돌부는 축방향으로 전방에 위치하며,
상기 출력 돌부는 축방향으로 후방에 위치하여, 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부는 축방향 겹쳐짐이 없이 배치되어 상대 회전 중 간섭되지 않도록 위치하며,
상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부는 각각 상기 입력 로터리부 및 출력 로터리부의 회전에 따라서 회전 변위하여 상기 코일 스프링이 상기 입력 돌부와 상기 출력 돌부 사이에서 가압되어 변형되는 아크형 압축 스프링 모듈.The method of claim 3,
Wherein the input projection is located axially forward,
Wherein the output protrusion is located axially rearward and the input protrusion and the output protrusion are disposed without overlapping in an axial direction so as not to interfere during relative rotation,
The input protrusion and the output protrusion are rotated and displaced in accordance with rotation of the input rotary part and the output rotary part, respectively, so that the coil spring is pressed and deformed between the input protrusion and the output protrusion. 청구항 4에 있어서,
상기 입력 돌부는 복수 개 마련되며, 서로 상기 로터리 몸체의 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되게 배치되고,
상기 출력 돌부는 복수 개 마련되며, 서로 상기 지지부의 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되게 배치되며,
상기 입력 돌부의 위치와 상기 출력 돌부의 위치는 둘레 방향으로 대응되어 축방향으로 중첩되는 위치에 배치되는 아크형 압축 스프링 모듈.The method of claim 4,
Wherein a plurality of the input protrusions are provided and are spaced apart from each other at a predetermined interval in a circumferential direction of the rotary body,
A plurality of output protrusions are provided and are spaced apart from each other at a predetermined interval in a circumferential direction of the support portion,
Wherein the position of the input projecting portion and the position of the output projecting portion are disposed at positions overlapping in the axial direction so as to correspond to the circumferential direction. 청구항 5에 있어서,
상기 로터리 몸체는,
축방향으로 소정의 폭을 갖는 원통형으로 구성되고,
상기 입력 돌부의 축방향 폭은 상기 로터리 몸체의 축방향 폭보다 작으며, 상기 로터리 몸체의 축방향 전방에 배치되어 축방향 후방과 소정 간격을 갖는 아크형 압축 스프링 모듈.The method of claim 5,
The rotary body includes:
And has a cylindrical shape having a predetermined width in the axial direction,
Wherein an axial width of the input protrusion is smaller than an axial width of the rotary body and is disposed axially forward of the rotary body and spaced a predetermined distance from an axial rear. 청구항 6에 있어서,
상기 케이싱은,
상기 지지부의 형상에 대응하는 원반형 형상을 갖고 중심부에 연결 홀이 형성된 전면부, 및
상기 전면부의 둘레에 걸쳐 축방향으로 소정 폭 돌출되어 원통형으로 구성되는 둘레부를 포함하여,
상기 수용 공간은 원통형 형상을 갖도록 형성되어 상기 입력 로터리부 및 탄성 부재가 수용되며 상기 둘레부의 축방향 단부는 상기 지지부의 외주부와 연결되고,
상기 둘레부의 내주면에 의해서 상기 코일 스프링의 외측 아크가 가이드되는 아크형 압축 스프링 모듈.The method of claim 6,
The casing includes:
A front portion having a disk-like shape corresponding to the shape of the support portion and having a connection hole formed in a central portion thereof,
And a circumferential portion which is formed in a cylindrical shape and protrudes a predetermined width in the axial direction around the front surface portion,
The receiving space is formed to have a cylindrical shape so that the input rotary part and the elastic member are accommodated and the axial end part of the circumferential part is connected to the outer peripheral part of the supporting part,
And an outer arc of the coil spring is guided by an inner circumferential surface of the circumferential portion. 청구항 1에 있어서,
상기 회전동력원의 구동축과 연결되는 입력 로터리 센서, 및
상기 회전축과 연결되는 출력 로터리 센서를 더 포함하여 상기 탄성 부재의 변위를 측정할 수 있는 아크형 압축 스프링 모듈.
The method according to claim 1,
An input rotary sensor connected to the drive shaft of the rotary power source,
And an output rotary sensor connected to the rotary shaft to measure the displacement of the elastic member.
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