KR101967160B1 - 강성 조절이 가능한 탄성체 - Google Patents

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Abstract

강성 조절이 가능한 탄성체는 제1 강성을 가지는 탄성체이며, 소정의 탄성계수를 가지며 일 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부의 일부에 고정되어 상기 탄성체가 가지는 상기 제1 강성을 변화시키는 복수의 탄성조절수단들을 포함한다.

Description

강성 조절이 가능한 탄성체{ELASTIC DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING STIFFNESS}
본 발명은 강성 조절이 가능한 탄성체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 탄성체들의 경우 탄성체 자체의 강성을 조절하는 것이 아닌 탄성체의 강성에 의해 발생한 에너지를 조절하는 것에 대비하여, 탄성체의 자체 강성을 변화시킬 수 있는 구조를 가진 강성 조절이 가능한 탄성체에 관한 것이다.
종래의 기계적 스프링 장치는 물체의 탄성 변형을 이용해서 에너지를 흡수 및 축적시켜 완충 등의 작용을 하게 하는 기계요소로서, 일단 형성되면 스프링의 탄성도는 열등의 물리적 영향을 가하여 가공하지 않는 한 변하지 않는 고정 탄성도를 가진다. 이에 따라 이러한 스프링은 외부의 압력 및 이완에 의한 고정된 반발력을 발휘하게 된다.
대한민국 등록특허 제20-0362818호에서는 복수의 강선을 꼬아서 된 강선부재로 만들어진 코일 스플링이 개시되어 있다. 상기 코일 스프링은 단일 스틸 재료로 형성되어 강성이 하나로 정해지게 되어 있다.
이러한 종래의 고정 탄성도를 갖는 코일 스프링의 경우, 단순 기계적 충격흡수 및 복원을 위한 목적으로는 사용이 용이하나, 다양하게 변하는 외부 압력에 대한 적응형 완충장치를 구현하기에는 한계가 있다.
나아가, 종래 상기 고정된 탄성도의 변화가 필요한 경우 탄성도를 변화하는 방법이 개발되고는 있으나 종래 기술에서는 탄성체 자체의 탄성도를 변경시켜 강성을 조절하는 것이 아닌 탄성체의 고유의 강성에 의해 발생한 에너지를 조절하는 것에 불과하였는바, 별도의 에너지 조절유닛이 구비되어야 하는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제20-0362818호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 탄성체의 탄성계수를 변화함으로써 강성을 조절할 수 있는 강성 조절이 가능한 탄성체에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 강성 조절이 가능한 탄성체는 제1 강성을 가지며, 소정의 탄성계수를 가지며 일 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부의 일부에 고정되어 상기 탄성체가 가지는 상기 제1 강성을 변화시키는 복수의 탄성조절수단들을 포함한다.
상기 탄성조절수단들은 상기 몸체부에 서로 단속적으로 고정되며, 상기 탄성조절수단들 중 적어도 2개 이상이 서로 연결되어 상기 탄성체의 제1 강성을 제2 강성으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 탄성조절수단들 중 적어도 2개 이상이 서로 연결됨에 따라, 상기 몸체부 중 상기 탄성조절수단들이 서로 연결된 부분에서는 하나의 강체(rigid body)가 될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성조절수단들 각각은, 외부로부터 전원이 제공됨에 따라 인접하는 적어도 2개 이상이 서로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몸체부는 코일 스프링이고, 상기 탄성조절수단들 각각은 상기 코일 스프링의 코일부들 중 일부에 각각 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성조절수단들은 바(bar) 형상을 가지며, 상기 탄성조절수단들의 연장 방향은 상기 코일 스프링의 연장방향과 평행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성조절수단들이 서로 연결됨에 따라 상기 탄성조절수단들이 고정된 코일부들은 서로 고정되어 강성이 소멸되어, 상기 탄성체는 제2 강성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성조절수단들은 상기 몸체부에 고정되는 고정 샤프트들이고, 상기 고정 샤프트들 중 적어도 2개 이상을 서로 고정시키는 평행 샤프트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정 샤프트의 일 끝단에는 관통부가 형성되며, 상기 평행 샤프트는 상기 몸체부의 연장방향과 평행하게 연장되며 상기 관통부를 통과할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정 샤프트의 관통부가 폐쇄됨에 따라 상기 평행 샤프트가 상기 고정 샤프트에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평행 샤프트를 고정시킨 고정 샤프트들 사이의 거리에 해당되는 상기 몸체부는 강성이 소멸되어, 상기 탄성체는 제2 강성을 가질 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 탄성체가 별도의 탄성조절수단을 구비함으로써, 탄성조절수단들의 작용으로 탄성체 자체의 탄성계수를 변화시켜 탄성체의 강성을 변화시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 외부로부터 전원이 인가되면 서로 부착되는 탄성조절수단들을 이용하여, 상기 탄성조절수단들이 서로 부착된 부분을 하나의 강체가 되게 함으로써, 탄성체가 갖는 본래의 강성을 조절할 수 있다.
또한, 평행 샤프트 및 고정샤프트의 관통부를 이용하여 상기 평행 샤프트를 고정시킨 고정 샤프트들 사이의 거리에 해당되는 부분의 강성을 소멸시킴으로써, 탄성체가 갖는 본래의 강성을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 탄성체에 전기신호를 인가하여 강성을 조절한 상태를 도시한 일 예이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체를 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3의 탄성체의 관통부에 평행 샤프트를 고정시켜 상기 탄성체의 강성을 조절한 상태를 도시한 일 예이다.
도 5는 도 3의 탄성체의 관통부에 평행 샤프트를 고정시켜 상기 탄성체의 강성을 조절한 상태를 도시한 다른 예이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체를 도시한 구성도이고, 도 2a는 도 1의 탄성체에 전기신호를 인가하여 강성을 변화시킨 상태를 도시한 일 예이다..
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체(10)는 몸체부(100) 및 복수의 탄성조절수단들(110)을 포함한다.
상기 몸체부(100)는 일 방향으로 연장되며 제1 강성을 갖는다.
상기 탄성조절수단들(110)은 바(bar) 형상을 가지며, 상기 몸체부(100)의 일부에 고정된다. 이 때, 상기 탄성조절수단들(110)은 서로 단속적으로 고정되며, 상기 몸체부(100)의 연장 방향으로 소정 간격으로 배열되며 고정된다.
여기서, 상기 몸체부(100)는 복수개의 코일부들(101)이 회전 나선형상을 이루는 코일 스프링으로 비틀림 탄성력(고유의 탄성계수)을 가지며 길이, 재질 및 나선형상의 개수 등에 따라 탄성계수가 달라질 수 있다. 이렇게 결정되는 탄성계수에 의한 상기 몸체부(100)의 강성을 제1 강성으로 정의한다.
상기 탄성조절수단들(110)은 전자석일 수 있으며, 상기 탄성조절수단들(110) 각각은 상기 몸체부(100)의 상기 코일부들(101) 중 일부에 각각 고정된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 탄성조절수단들(110) 각각은 상기 코일부들(101) 각각의 나선형 코일 1가닥의 중앙에 각각 고정될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 탄성조절수단들(110)은 상기 코일부의 나선형 코일 1가닥에서 동일한 위치, 예를 들면 외곽 중앙부 등에 형성되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 탄성조절수단들(110)의 연장 방향은 상기 코일 스프링의 연장방향과 평행하다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 탄성조절수단들(110)은 전원공급라인(111)을 통해 전원을 공급받을 수 있다. 도 1은 상기 전원공급라인(111)을 통해 상기 탄성조절수단들(110)에 전원이 투입되지 않은 상태로 상기 탄성조절수단들(110)은 극성이 없는 상태이다. 상기 상태에서의 상기 몸체부(100)의 탄성 계수를 하기 식 (1)을 통해 설명하면,
K = Ko 식 (1)
K는 상기 탄성체(10)의 탄성계수를 의미하며, Ko은 상기 몸체부(100)의 탄성계수를 의미한다. 한편, 상기 탄성체(10)가 K의 탄성계수를 가짐에 따라, 상기 탄성체(10)가 갖는 강성을 제1 강성으로 정의한다.
또한 여기서, 상기 몸체부(100)의 길이는 Lo이고, 상기 탄성조절수단들(110)이 배열된 구간의 길이는 Ln이다.
도 1에 도시된 상기 탄성조절수단들(110)에 모두 전원을 투입하면 상기 탄성조절수단들(110) 사이에는 전자기 인력이 발생하여, 도 2에 도시된 바와 같이 각 탄성조절수단(110)이 인접한 탄성조절수단(110)과 자력으로 밀착되어 고정된다.
즉, 외부로부터 전원이 제공됨에 따라, 상기 몸체부(100)에서 상기 탄성조절수단들(110)이 고정된 구간에서는 상기 탄성조절수단들(110) 각각이 (+)전극과 (-)전극을 교차로 나타내게 된다. 따라서 인접한 상기 탄성조절수단들(110)이 서로 자력으로 밀착되고, 서로 연결된 부분에서는 하나의 강체(rigid body)가 된다.
이와 같이, 상기 탄성조절수단들(110) 중 적어도 2개 이상이 서로 연결될 때, 하기 식 (2)와 같이 상기 탄성체(10)의 탄성계수가 변하게 되며, 상기 탄성체(10)의 탄성계수가 변화함에 따라, 상기 탄성체(10)의 강성은 초기값인 제1 강성으로부터 제2 강성으로 변하게 된다.
K = KoLo/(Lo-Ln) 식 (2)
상기와 같이, 상기 탄성조절수단들(110)이 서로 연결됨에 따라 상기 탄성조절수단들(110)이 고정된 상기 코일부(101)들은 서로 고정되어 강성이 소멸되어, 상기 탄성체(10)는 탄성계수가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 탄성체(10)는 제2 강성을 가지게 된다.
나아가, 상기 강성 조절이 가능한 탄성체(10)는 상기 전원공급라인(111)을 제어하여 상기 탄성조절수단들(110)에 흐르는 전류의 크기를 변화시켜 순간적으로 탄성계수를 조절할 수도 있다.
이와 같이, 상기 탄성조절수단들(110)의 자력을 선택적으로 형성하여 밀착되는 탄성조절수단들을 선택할 수 있으므로, 상기 탄성체(10)의 강성을 순간적으로 변화시켜 필요한 동작의 수행에 있어 강성을 최적화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체를 도시한 구성도이다.
본 실시예에 의한 강성 조절이 가능한 탄성체(20)는 몸체부(200), 복수의 탄성조절수단들(220) 및 평행 샤프트(240)를 포함한다.
상기 몸체부(200)는 일 방향으로 연장되며 소정의 탄성계수를 가지며, 그리하여 상기 몸체부(200)는 제1 강성을 갖는다.
상기 탄성조절수단들(220)은 바(bar) 형상을 가지며, 상기 몸체부(200)의 일부에 상기 몸체부(200)에 수직인 방향으로 연장되며 고정된다.
이 때, 상기 탄성조절수단들(220) 각각은 서로 단속적으로 고정되며, 상기 몸체부(200)의 연장 방향으로 소정 간격으로 배열되며 고정된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄성조절수단들(220)은 상기 몸체부(200)에 대하여 동일한 형상으로 고정되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 상기 탄성조절수단들(220)은 각각은 고정 샤프트이며, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 고정 샤프트들(221, 222, 223)일 수 있다.
이 경우, 상기 고정 샤프트들(221, 222, 223) 각각의 일 끝단에는 상기 고정 샤프트들(221, 222, 223)을 관통하며 관통부(230)가 형성된다.
상기 관통부(230)는 상기 제1 내지 제3 고정 샤프트들(221, 222, 223) 각각에 형성되는 제1 내지 제3 관통부들(231, 232, 233)이며, 도시된 바와 같이 상기 제1 관통부(231)는 항상 폐쇄된 상태로 유지되며, 후술되는 평행 샤프트(240)의 일단을 고정한다.
즉, 상기 평행 샤프트(240)는 상기 제1 내지 제3 고정 샤프트(221, 222, 223)들의 제1 내지 제3 관통부들(231, 232, 233)을 관통하며 연장되고, 상기 몸체부(200)의 연장방향과 평행한 방향으로 연장된다.
상기 평행 샤프트(240)의 일 끝단은, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 고정 샤프트(221)의 제1 관통부(231)가 폐쇄됨에 따라 고정된 상태이며, 다른 끝단은 상기 제2 내지 제3 관통부들(232, 233)을 관통하며 연장된다.
본 실시예에서는 상기 탄성조절수단들인 상기 고정 샤프트들이 3개인 것을 도시하였으나, 상기 고정 샤프트들의 개수는 제한이 없으며 이에 따라 상기 관통부들의 개수도 제한되지 않고, 상기 평행 샤프트(240)는 상기 관통부들을 모두 관통하며 연장될 수 있다.
상기 몸체부(200)는 일 방향으로 연장된 플레이트(plate) 형상 또는 바(bar) 형상으로 형성될 수 있으며, 도 1을 참조하여 설명한 상기 몸체부(100)와 마찬가지로, 고유의 탄성계수를 가지며 길이, 재질 및 나선형상의 개수 등에 따라 탄성계수가 달라질 수 있다. 이렇게 결정되는 탄성계수에 의한 상기 몸체부(200)의 강성을 제1 강성으로 정의함은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 고정 샤프트들(221, 222, 223) 각각도 바(bar) 형상으로 형성되며, 상기 몸체부(200)의 일부에 상기 몸체부(200)의 연장방향으로 소정간격으로 배열되며 고정된다. 이 경우, 상기 고정 샤프트들(221, 222, 223) 각각은 상기 몸체부(200)의 연장방향에 수직인 방향으로 연장되며, 상기 고정 샤프트들의 길이는 다양하게 변화될 수 있으며, 상기 평행 샤프트(240)를 고정할 수 있는 정도를 가지면 충분하다.
나아가, 상기 평행 샤프트(240)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(200)의 상부에 위치하며 연장될 수도 있고, 이와 달리 상기 몸체부(200)의 하부에 위치하며 연장될 수도 있다. 이에 따라, 상기 고정 샤프트들(221, 222, 223)의 관통부들(231, 232, 233)도 상기 몸체부(200)를 기준으로 상측 또는 하측에 형성될 수 있으며, 상기 관통부들(231, 232, 233)이 형성되지 않는 고정 샤프트들(221, 222, 223)의 일 측은 도 3에 도시된 바와 달리 연장부가 최소화될 수 있다.
상기 평행 샤프트(240)는 탄성이 없는 재질로 구성될 수 있으며, 실리콘 또는 고무소재를 사용한 탄성 재질로 구성되는 경우라면 탄성계수가 상기 탄성체(20)의 탄성계수보다 큰 값을 가지는 재질로 구성될 수 있다.
이하에서, 상기 평행 샤프트(240)가 제1 내지 제3 관통부들(231, 232, 233)에 각각 고정됨에 따라 상기 탄성체(20)의 강성이 변화하는 것을 상세히 설명한다.
먼저, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 고정 샤프트(221)에 형성된 상기 제1 관통부(231)는 항상 폐쇄된 상태를 유지하여 상기 평행 샤프트(240)의 일 끝단이 고정된다.
상기 제1 고정 샤프트(221)의 제1 관통부(231)에 고정된 상기 평행 샤프트(240)는 상기 몸체부(200)의 연장방향으로 연장됨에 따라 순차적으로 인접한 상기 제2 고정 샤프트(222)의 제2 관통부(232) 및 상기 제3 고정 샤프트(223)의 제3 관통부(233)에 선택적으로 고정될 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 평행 샤프트(240)가 제1 관통부(231)에만 일 끝단이 고정되며 연장되는 경우, 상기 몸체부(200)의 길이는 Lo이고, 상기 몸체부(200)의 탄성계수를 Ko라 한다면, 상기 탄성체(20)의 전체탄성계수 K는 하기 식 (3)에 도시된 바와 같다. 한편, 상기 탄성체(20)가 K의 탄성계수를 가짐에 따라, 상기 탄성체(20)가 갖는 강성을 제1 강성으로 정의함은 앞서 설명한 바와 같다.
K = Ko 식 (3)
도 4는 도 3의 탄성체의 관통부에 평행 샤프트를 고정시켜 상기 탄성체의 강성을 조절한 상태를 도시한 일 예이다.
도 4에 도시된 탄성체에서는, 상기 평행 샤프트(240)가 상기 제1 고정 샤프트(221)의 제1 관통부(231) 및 상기 제2 고정 샤프트(222)의 제2 관통부(232)에 고정되며, 상기 제3 고정 샤프트(223)의 제3 관통부(233)는 개방되어 상기 제3 고정 샤프트(223)에는 고정되지 않는다.
여기서, Lo은 상기 몸체부(200)의 길이임은 앞서 정의한 바와 같으며, L₁은 상기 제1 고정 샤프트(221)와 상기 제2 고정 샤프트(222) 사이의 거리라고 가정하면 상기 탄성체(20)의 강성은 하기와 같이 변화하게 된다.
즉, 전술한 바와 같이, 상기 평행 샤프트(240)는 상기 몸체부(200)보다 큰 탄성계수를 가지거나 탄성이 없는 재질이므로, 상기 몸체부(200)에서 상기 제1 고정 샤프트(221) 및 상기 제2 고정 샤프트(222)가 고정된 부분(L₂)을 결박할 수 있어, 상기 제1 고정 샤프트(221) 및 상기 제2 고정 샤프트(222)가 고정된 부분(L₂)은 강성이 소멸되어 하나의 강체(rigid body)가 된다.
그리하여, 상기 평행 샤프트(240)를 고정시킨 상기 제1 및 제2 고정 샤프트(221, 222)들 사이의 거리에 해당하는 만큼 상기 몸체부(200)는 강성이 소멸되어, 상기 탄성체(20)는 탄성계수가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 탄성체(20)는 제2 강성을 가지게 된다.
즉, 상기 탄성체(20)의 탄성계수는 하기 식 (4)와 같이 변하므로, 상기 탄성체(20)가 가지는 제1 강성은 제2 강성으로 변화하게 된다.
K = KoLo/(Lo-L₁) 식 (4)
한편, 본 실시예에서는 별도의 제어부(250)를 구비하여 상기 고정 샤프트(220)의 관통부(230)의 개폐를 선택적으로 제어함에 따라, 상기 평행 샤프트(240)가 상기 제2 고정 샤프트(222) 및 상기 제3 고정 샤프트(223)에 고정되는 것을 제어할 수 있다.
이와 같이, 상기 고정 샤프트(230)의 관통부(230)의 개폐를 선택적으로 제어하여 상기 평행 샤프트(240)에 결박되는 상기 탄성조절수단들(220)을 선택할 수 있으므로, 상기 탄성체(20)의 강성을 순간적으로 변화시켜 필요한 동작의 수행에 있어 강성을 최적화시킬 수 있다.
도 5는 도 3의 탄성체의 관통부에 평행 샤프트를 고정시켜 상기 탄성체의 강성을 조절한 상태를 도시한 다른 예이다.
도 5에 도시된 탄성체에서는, 상기 평행 샤프트(240)는 상기 제1 고정 샤프트(221)의 제1 관통부(231)에 고정되고, 상기 제2 고정샤프트(222)의 제2 관통부(232) 통과하여 상기 제3 고정샤프트(223)의 제3 관통부(233)에 고정된다.
여기서 Lo은 상기 몸체부(200)의 길이임은 이미 정의된 바와 같고, L₂는 상기 제1 고정 샤프트(221)와 상기 제3 고정 샤프트(223) 사이의 거리로 정의한다.
그리하여, 상기 평행 샤프트(240)가 상기 제1 고정 샤프트(221) 및 상기 제3 고정 샤프트(223)에 고정됨에 따라, 상기 몸체부(200)에서 상기 제1 고정 샤프트(221)와 상기 제3 고정 샤프트(223)가 고정된 부분(L₂)은 하나의 강체가 되며, 이 때 상기 탄성체(20)의 탄성계수는 하기 식 (5)와 같이 변하게 된다.
K = KoLo/(Lo-L₂) 식 (5)
이와 같이, 상기 탄성체(20)의 탄성계수가 변화함에 따라, 상기 탄성체(20)의 강성은 변화하게 된다.
상기와 같이, 본실시예에 따른 강성 조절이 가능한 탄성체(20)는 상기 평행 샤프트(240)가 고정되는 상기 고정 샤프트(220)의 관통부(230)를 개방 또는 패쇄하여, 탄성계수를 변화시키고 강성을 조절할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 강체탄성체가 별도의 탄성조절수단을 구비함으로써, 탄성조절수단들의 작용으로 탄성체 자체의 탄성계수를 변화시켜 탄성체의 강성을 변화시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 외부로부터 전원이 인가되면 서로 부착되는 탄성조절수단들을 이용하여, 상기 탄성조절수단들이 서로 부착된 부분을 하나의 강체가 되게 함으로써, 탄성체가 갖는 본래의 강성을 조절할 수 있다.
또한, 평행 샤프트 및 고정샤프트의 관통부를 이용하여 상기 평행 샤프트를 고정시킨 고정 샤프트들 사이의 거리에 해당되는 부분의 강성을 소멸시킴으로써, 탄성체가 갖는 본래의 강성을 조절할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10, 20 : 강성 조절이 가능한 탄성체
100, 200 : 몸체부
110, 220 : 탄성조절수단
221, 222, 223 : 고정 샤프트 230 : 관통부
240 : 평행 샤프트

Claims (10)

  1. 제1 강성을 가지는 탄성체에서,
    소정의 탄성계수를 가지며 일 방향으로 연장되는, 코일 스프링인 몸체부; 및
    상기 탄성체가 가지는 상기 제1 강성을 변화시키는 복수의 탄성조절수단들을 포함하며,
    상기 탄성조절수단들은, 각각 바(bar) 형상이고, 상기 코일 스프링의 코일부들 각각의 중앙에 고정되고, 상기 코일 스프링의 연장방향과 평행하게 서로 단속적으로 소정 간격 이격되며 연장되며,
    상기 탄성조절수단들 중 적어도 2개 이상이 일렬로 접촉되어 서로 연결된 부분에서는 하나의 강체(rigid body)로 형성되고, 상기 탄성체의 제1 강성을 제2 강성으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성조절수단들 각각은,
    외부로부터 전원이 제공됨에 따라 인접하는 적어도 2개 이상이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성조절수단들이 서로 연결됨에 따라 상기 탄성조절수단들이 고정된 코일부들은 서로 고정되어 강성이 소멸되어, 상기 탄성체는 제2 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  7. 제1 강성을 가지는 탄성체에서,
    소정의 탄성계수를 가지며 일 방향으로 연장되는 몸체부;
    상기 몸체부의 일부에 고정되는 고정 샤프트들이며, 상기 탄성체가 가지는 상기 제1 강성을 변화시키는 복수의 탄성조절수단들; 및
    상기 고정 샤프트들 중 적어도 2개 이상을 서로 고정시키는 평행 샤프트를 포함하며,
    상기 탄성조절수단들은 상기 몸체부에 서로 단속적으로 고정되며,
    상기 탄성조절수단들 중 적어도 2개 이상이 서로 연결되어 상기 탄성체의 제1 강성을 제2 강성으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정 샤프트의 일 끝단에는 관통부가 형성되며,
    상기 평행 샤프트는 상기 몸체부의 연장방향과 평행하게 연장되며 상기 관통부를 통과하는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고정 샤프트의 관통부가 폐쇄됨에 따라 상기 평행 샤프트가 상기 고정 샤프트에 고정되는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 평행 샤프트를 고정시킨 고정 샤프트들 사이의 거리에 해당되는 상기 몸체부는 강성이 소멸되어, 상기 탄성체는 제2 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 강성 조절이 가능한 탄성체.
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