KR20070015494A

KR20070015494A - 동적 운동 마운트

Info

Publication number: KR20070015494A
Application number: KR1020067001774A
Authority: KR
Inventors: 졸탄 에이. 케메니
Original assignee: 졸탄 에이. 케메니; 가부시키가이샤 베스트 솔루션즈
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2007-02-05
Also published as: JP2007534910A; US8413948B2; NZ544446A; TW200536082A; WO2005107528A3; JP4836940B2; MY143072A; CN101060798B; CN101060798A; WO2005107528A2; AU2004319282A1; TWI376775B; US20060054767A1

Abstract

동적 운동 마운트는 세 볼과, 제 1플레이트, 그리고 상기 제 1플레이트와 마주하는 제 2플레이트를 구비한다. 제 1플레이트는 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고, 상기 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉한다. 또한, 제공되는 것은 제 1면과 제 2면 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 관통하여 연장되는 세 구멍들을 가지는 스페이서이다. 상기 세 볼들은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 세 구멍들 중의 하나에 각각 배치되고, 상기 세 볼은 상기 제 1면과 상기 제 2면 바깥으로 돌출된다. 상기 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하고 상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란하다.

Description

동적 운동 마운트{Dynamic kinematic mount}

본 발명은 운동 마운트들에 관련된 것이다.

운동 연결장치들 또는 억제장치들로도 알려진 운동 마운트들은 일반적으로 측정장비 또는 기구들을 기초(base) 또는 하부구조(substructure)에 연결하기 위해 그리고 굳은 부속품을 단단한 결합 표면들에 연결하기 위해 사용되며, 거기에서 반복되는 분리와 결합에도 불구하고 플레이트들은 다른 것에 대해 이전에 조립했을 때와 같은 상대적인 위치에 남는다.

세 선형운동들 또는 이동들(X, Y, Z) 그리고 3개의 각운동들 또는 회전들(θ_x, θy, θ_z)은 공간에서 고체 몸체의 운동과 위치를 충분히 기술할 필요가 있다. 공간에서 완전히 고정되어지는 굳은 몸체를 위해, 반복되는 분해와 조립에도 불구하고, 모든 여섯 자유도들은 억제되어질(to be constrained) 필요가 있다. 달리 말하면, 3개의 이동들과 3개의 회전들은 어떤 임의의 고정된 좌표 시스템에 관하여 억제되어져야 한다. 마운트는 모든 여섯 자유도들이 억제될 때에도 동적이고, 거기에서 어떠한 부가적인 억제들(constraints)은 중복이 될 것이다. 따라서 하나의 운동 마운트는 여섯 개의 독립적인 억제들을 가진다.

단순한 운동 마운트들은 원하지 않는 운동을 억제하기 위해 상기 마운트의 정면판에 원뿔체(cone) 또는 볼(ball), 홈(groove), 그리고 평면을 사용한다. 상기 볼은 X, Y 및 Z축들의 운동을 억제한다. 상기 홈은 운동 θ_y(피치, pitch)와 θ_x(롤, roll)를 억제한다. 상기 평면은 운동 θ_z(요, yaw)를 억제한다. 원뿔체/볼 마운트들(cone/ball mounts)의 주요 불리한 점은, 상기 회전축들이 상기 탑재된 부분의 표면에서 중심이 맞지 않기 때문에 상기 이동의 그리고 회전의 축들 사이에 있어서 어떤 교차 연결(cross- coupling)이 발생된다는 것이고, 이는 중요한 이동적 에러들의 원인이 될 수 있다.

잘 알려진 운동 마운트는 3개의 V-모양의 홈들을 가지는 고정된 베이스 플레이트와 합동하며, 홈들 각각은 서로 다른 홈들과 대략 120˚로 형성된다.

각 홈의 벽들은 상기 베이스 플레이트의 표면과 대략 45˚의 각도를 형성한다. 제 2의 플레이트에서, 3개의 볼록한 구상의 부재들은 대략 등변의 삼각의 배열로 설치된다. 상기 제 2의 플레이트가 상기 제 1플레이트 위에 있을 때, 상기 3개의 볼록한 구상의 부재들 각각은 상기 3개의 홈들 중의 하나 안에 놓이고, 각각 대응되는 제 2플레이트의 두 측벽들에 접촉되고, 그 것은 상기 베이스 플레이트로부터 들어올려지고 그리고, 대체될 때, 상기 베이스에 대해 상대적으로 동일한 위치를 점유할 것이고, 그 것은 정상적으로 고정되어 남는다.

그러나 위에서 기술된 각 구상 부재와 홈 간의 점접촉들은 이들 접촉점들에 힘들이 집중되도록 한다. 이들 집중되는 힘들은 상기 구상 부재와 상기 홈 양쪽에 헤르츠시언 응력들(Hertzian stresses)로 알려져 있는 높은 응력들을 초래한다. 따라서 이 종래 기술의 마운트는 실험실의 응용물들(applications) 또는 경량 분야의 응용물들과 같은 가벼운 하중들에는 충분하지만, 우주 발진 탈것들, 교량들, 건물들, 그리고 건조물들에서 사용될 때, 고강도 진동들과 충격들이 접촉점들에서의 파손을 일으키는 중량의 응용물들(applications)에 사용할 수 없다.

종종 격리기들(isolators)로 언급되는 어떤 운동 마운트들은 일시적인 자유도 수의 변경(즉, 경사 및 크기의 변경(tilt and magnitude changes))을 허용하도록 설계되고, 운동의 격리를 위해 사용된다. 자유도 수의 일시적 변경은, 어떤 경우에, 임시적이다. 전형적 경사들은 정박하고 있는 해양 오일 굴착장치와 로켓 발사장치들에서 일어난다. 전형적인 크기 변경들은 전체 관측 망원경들, 거울들, 렌즈 및 안테나들의 지진 베이스 운동에서 일어난다.

많은 숙련된 기술자들은 탄성적 특성들을 합동하는 것에 의해 굳은 운동 마운트들을 개선하는 것을 시도해오고 있다. 예를 들면, 하나의 그러한 마운트는 볼-인-콘(ball-in-cone) 베어링들을 채용하는 3다리 플랫폼 지주의 V-지주들을 가지는 억제된(constrained) 탄성중합체층들과 합동한다.

그러나 이 배열은 만약 동요들이 극히 작거나 중요하지 않은 것이 아니라면 일시적 경사들 또는 크기의 변화들을 가지는 가로대로 할 수 없다. 그래서 이 마운트의 사용은, 불행하게도, 광학의 그리고 반도체 응용물들(applications)에 제한된다. 다른 굳은 운동 마운트들(rigid kinematic mounts)에 선택된 탄성을 도입하 기 위한 다른 노력들 또한 시도되어 왔지만, 한계가 따르거나 받아들이기 어려운 결과를 일으킨다.

그리고 그러한 운동 억제 마운팅 장치의 기술 상태에서의 현재의 경향은 가장 짧은 시간에 실행할 수 있는 능동적인 제어 없이, 상기 마운트를 덮어 사용하는 다른 능동적 제어 시스템들에 대한 부가적 요구들을 부과하지 않고 그리고 가속 동요들이 지나간 후에 그러한 시스템들을 되뛰우기(reboot) 하거나 초기상태로 돌릴 필요 없이 이행하는 가속들의 균형을 잡고 자동적인 재 중심잡기를 위한 탄성적 댐핑(damping) 능력들을 더하는 것이다. 폭발 방호구(blast protection) 또는 테러리스트 통제(terrorist hardening of control) 및 명령 플랫폼들 그리고 데이터 센터들과 같은 어떤 응용물들(applications)은 그러한 시스템들의 연속적인 운전이 치명적일 때 되뛰우기 하거나 초기상태로 되돌릴 여유가 없다. 인위적인 중력 또는 우주 정거장에서 야기된 구심력장들(centripetal fields)에서의 장착된 제어 장치들의 연속적인 조종성은 그러한 장의 과도현상들은 피할 수 없고 그리고 빈발한다는 사실에 비추어 차라리 명백하게 요구된다.

본 발명에 따라, 동적 운동 마운트는 세 볼들, 마주하는 제 1 및 제 2플레이트들, 상기 제 1플레이트는 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고, 그리고 상기 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉한다.

스페이서(spacer)는 마주하는 제 1면 및 제 2면과 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통하도록 연장된 세 구멍들을 가진다. 상기 세 볼들은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 세 구멍들 중의 하나에 각각 배치되고, 상기 세 볼들은 상기 제 1면 및 제 2면의 바깥으로 돌출한다. 상기 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하게 놓이고, 상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란하게 놓인다.

특정의 실시예에는 제 4볼이 있고, 거기에서 상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고, 그리고 상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고, 상기 제 1접촉점과 제 2접촉점 중 적어도 하나는 유연한 접촉점(compliant contact point)이다.

제 4볼을 고려하여, 상기 스페이서에는 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 제 4구멍이 제공된다. 상기 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 제 4구멍에 배치되고, 상기 제 1면과 상기 제 2면의 바깥으로 돌출한다.

상기 유연한 접촉점은 상기 제 4볼과 상기 제 1 및 제 2플레이트들 중 하나 간의 접촉점에서 탄성중합체(elastomer)에 의해 제공된다.

다른 실시예에서, 탄소성 재료/층(elastoplastic material/layer)은 상기 탄성중합체(elastomer)에 적용되어진다.

상기 탄성중합체는 상기 제 4볼, 상기 제 1플레이트, 그리고 상기 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동된다.

특정의 실시예에서, 상기 탄성중합체는 표면에 부착된 층의 형태로 제공되어진다. 특정한 실시예에서, 상기 제 1 플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 그리고 프레임에 부착된 형태로 만들어진다.

본 발명에 따르면, 동적 운동 마운트의 다른 실시예는 마주하는 제 1 및 제 2표면들과 상기 제 1표면으로부터 상기 제 2면을 통과하여 연장된 세 구멍들을 가지는 스페이서를 구비한다.

세 볼들은 상기 스페이서와의 상대적인 회전을 위해 상기 세 구멍들 중의 하나에 각각 배치되고, 그리고 상기 세 볼들은 상기 제 1 및 제 2표면들의 바깥으로 돌출한다. 상기 제 1면에 나란한 제 1플레이트는 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들에 접촉하고, 그리고 상기 제 2면에 나란한 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점에서 상기 세 볼들과 접촉한다. 제 4구멍은 상기 제 1면으로부터 제 2면까지 상기 스페이서를 통과하여 연장한다. 제 4볼은 상기 스페이서에 상대적인 회전을 위해 제 4구멍에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2면들 바깥으로 돌출한다.

상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼에 접촉하고, 상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼에 접촉하고, 그리고 제 1 및 제 2접촉점들 중 적어도 하나는 유연한 접촉점이다.

바람직하게, 상기 유연한 접촉점은 상기 제 4볼과 상기 제 1 및 제 2플레이트들 중 하나 간의 접촉점에서 탄성중합체에 의해 제공되고, 상기 탄성중합체는 상기 제 4볼, 상기 제 1플레이트, 그리고 상기 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동된다. 특정 실시예에서, 탄소성 재료/층이 탄성중합체 표면에 부착될 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 탄성중합체는 표면에 부착된 층의 형태로 제공되어진다. 한 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다.

또 다른 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 프레임에 부착된 형태로 만들어진다.

본 발명에 따른 동적 운동 마운트의 또 다른 실시예는 세 볼들, 제 4볼을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 볼, 제 1플레이트, 그리고 제 1플레이트와 마주하는 제 2플레이트를 구비한다. 상기 제 1플레이트는 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고, 그리고 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하다. 상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고, 상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고, 그리고 상기 제 1 및 제 2접촉점들 중 적어도 하나는 유연한 접촉점이다.

이 실시예에 더 있는 것은 마주하는 제 1 및 제 2면들 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 4개의 구멍들을 가지는 스페이서이다. 상기 세 볼들과 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 4개의 구멍들 중 하나에 각각 배치되고, 상기 4개의 볼들은 상기 제 1 및 제 2면들의 바깥으로 돌출한다. 상기 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하고, 상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란하다. 바람직하게, 사기 유연한 접촉점은 상기 제 4볼과 상기 제 1 및 제 2플레이트들 중 하나 간의 접촉점에서 탄성중합체에 의해 제공된다. 특정의 실시예에서, 탄소성 재료/층은 상기 탄성중합체의 표면에 붙여진다.

상기 탄성중합체는 상기 제 4볼, 상기 제 1플레이트, 그리고 상기 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동된다. 특정의 실시예에서, 상기 탄성중합체는 표면에 붙여진 층의 형태로 제공된다. 어떤 특정의 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다. 여전히 또 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다.

본 발명에 따라, 운동 마운트의 또 다른 실시예는 마주하는 제 1 및 제 2면들 그리고 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 구멍들을 가지는 스페이서, 세 볼들, 그리고 제 4볼을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 볼을 구비한다.

상기 세 볼들 그리고 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 구멍들 중 하나에 각각 배치되고, 그리고 상기 4개의 볼들은 상기 제 1 및 제 2면들의 바깥으로 돌출한다. 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하고 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉한다. 상기 제 2플레이트는 상기 제 2면과 나란하고 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점들에서 상기 제 4볼과 접촉한다. 상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고 상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고, 그리고 상기 제 1 및 제 2접촉점들 중 적어도 하나는 유연한 접촉점이다. 바람직하게, 상기 유연한 접촉점은 상기 제 4볼과 상기 제 1 및 제 2플레이트들 중 하나 간의 접촉점에 탄성중합체에 의해 제공된다. 상기 탄성중합체는 상기 제 4볼, 상기 제 1플레이트, 그리고 제 2플레이트들 중 하나에 의해 이동된다. 특정의 실시예에서, 탄소성 재료/층이 상기 탄성중합체의 표면에 붙여진다.

특정의 실시예에서, 상기 탄성중합체는 표면에 붙여진 층의 형태로 제공되어진다. 특정의 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다. 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진다.

또 다른 실시예에서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 그리고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다. 여전히 또 다른 실시예에서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고, 그리고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진다.

바람직 실시예들의 이전의 요약과 본 발명의 개시로 함께 취급되는 본 발명의 실시를 위한 베스트 모드의 다음의 개시에 일치하여, 본 발명은 또한 다른 장치들과 방법 실시예들을 예기한다.

도면들 참조하기:

도 1A는 잠긴 상태를 보여주는 종래 기술의 운동 마운트의 등각도;

도 1B는 풀린 상태를 보여주는 도 1A에 나타낸 종래 기술의 운동 마운트의 등각도;

도 1C는 도 1A에 나타낸 운동 마운트의 한 플레이트의 상부 등각도,

도 1D는 도 1C 플레이트의 평면도;

도 2A는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 볼들을 유지하기 위한 구멍들을 가지는 스페이서(spacer)의 상부 등각도;

도 2B는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된, 마주하는 플레이트들과 상기 플레이트들 사이에 놓이는 볼들을 유지하기 위한 도 2A의 스페이서를 포함하는 운동 마운트의 등각도로서, 풀린 상태를 보여주는 도면;

도 2B´는 본 발명의 원리에 따라 마주하는 공동들에 접촉되는 볼의 수직단면도;

도 2C는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트의 교체 실시예로서, 풀린 상태를 나타낸 도면;

도 2D는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트의 다른 교체 실시예로서, 풀린 상태를 나타낸 도면;

도 2E는 도 2B 운동 마운트의 등각도로서 잠긴 상태를 나타낸 도면;

도 2F는 운동 마운트의 잠김을 도와주는 스프링과 연합된 것을 나타낸 도 2E 운동 마운트의 등각도;

도 2G는 도 2E에 나타낸 실시예의 측면도;

도 3A는 평면과 접촉하고 있는 볼을 포함하는 접촉상태의 부분적 개략 측면도;

도 3A´는 볼에 의해 도 3A의 평면에 남겨진 볼자국(footprint)의 평면도;

도 3B는 본 발명의 원리에 따른 상기 볼로부터 평면에 남겨진 볼과 트랙(track)을 포함하는 접촉상태를 나타낸 부분적 개략 측면도;

도 3B´는 본 발명의 원리에 따라 상기 볼에 의해 도 3B의 평면에 남겨진 트랙의 평면도;

도 3C는 본 발명의 원리에 따라 탄성중합체가 코팅된 평면에 접촉하고 있는 탄성중합체가 코팅된 볼을 포함하는 다른 접촉상태의 수직 단면도;

도 3D는 본 발명의 원리에 따라 평면상의 탄성중합체에 표면에 붙여진 표면피복과 접촉하고 있는, 탄성중합체가 코팅되고 탄소성적(elastoplastic) 껍질을 입힌 볼을 포함하는 접촉상태의 수직 단면도;

도 4는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트들과 합동하는 위치정하기 플랫폼(positioning platform)의 부분적인 개략 등각도;

도 5A는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위한 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 등각도;

도 5B는 도 5A에 도시된 빌딩 블록에 따라 만들어지고 배열된 빌딩 블록들로부터 각각 만들어진, 설명의 목적으로 가상 윤곽으로 그려진 볼들을 가지는 운동 마운트를 위한 마주하는 플레이트들의 등각도;

도 5C는 설명의 목적으로 가상 윤곽으로 그려진 볼들을 가지는 도 5B의 상기 플레이트들의 다른 등각도;

도 5D는 본 발명의 원리에 따라 잠금상태를 나타내고 도 5C의 마주보는 플레이트들과 그들 사이에 배치되어 볼들과 합동하는 스페이서를 포함하는 운동 마운트의 등각도;

도 5E는 도 5D의 운동 마운트의 부분적으로 분리된 등각도;

도 6A는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩블록의 대체 실시예의 등각도;

도 6A´는 도 6A의 빌딩블록의 접촉 표면의 외형을 나타낸 개략도;

도 6B는 본 발명의 원리에 따라 풀린 상태를 나타내고 도 6A의 빌딩블록의 조립체로 만들어지는 마주하는 플레이트들과 그들 사이에 배치되고 4개의 볼들을 유지하는 스페이서를 포함하는 운동 마운트의 등각도;

도 6C는 도 6B 운동 마운트의 잠긴 상태를 나타낸 등각도;

도 6D는 본 발명의 원리에 따라 잠긴 상태를 나타내고 도 6A의 빌딩블록들로부터 각각 만들어진 마주하는 베이스 플레이트들 사이에 위치되는 볼들을 포함하는 운동 마운트의 등각도;

도 7A와 도 7A´는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 다른 대체 실시예의 등각도;

도 7B는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 또 다른 대체 실시예의 등각도;

도 7C는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열되고 잠긴 상태를 나타내며, 도 7B의 빌딩 블록들의 조립체로 만들어지는 마주하는 플레이트들과 그들 사이에 배치되어 4개의 볼들을 유지하는 스페이서를 포함하는 운동 마운트의 등각도;

도 7D는 도 7C 운동 마운트의 잠긴 상태를 나타낸 등각도;

도 7E는 본 발명의 원리에 따라 잠긴 상태를 나타내고 도 7B의 빌딩 블록들의 조립체로 각각 만들어진 마주하는 베이스 플레이트들 사이에 위치하는 볼들을 포함하는 운동 마운트의 등각도;

도 8A는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 또 다른 대체 실시예의 등각도;

도 8B는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 또 다른 대체 실시예의 등각도;

도 8C는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록과 운동 마운트를 위해 베이스 플레이트들을 형성하기 위한 그러한 복수의 빌딩 블록들의 조립에 사용하기 위한 프레임의 또 다른 대체 실시예의 등각도;

도 8D는 프레임에 부착되는 두 빌딩 블록들을 합동시키는 운동 마운트를 위한 플레이트의 등각도;

도 8E는 프레임에 부착되는 4개의 빌딩 블록을 합동시키는 운동 마운트를 위한 플레이트의 등각도;

도 8F는 프레임에 부착되는 6개의 빌딩 블록을 합동시키는 운동 마운트를 위한 플레이트의 등각도;

도 9는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트에 채용되어지는 트러스 조립체를 나타낸 도면;

도 10은 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 다른 실시예를 나타낸 등각도;

도 11은 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위해 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록에 채용되어지는 표면 공동 형태의 실시예를 나타낸 도면;

도 12는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들을 위한 플레이트들을 만드는 데 사용하기 위한 빌딩 블록의 또 다른 실시예를 나타낸 등각도;

도 13은 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트를 위해 플레이트들을 형성하기 위한, 도 12에 나타낸 빌딩 블록에 따라 각각 만들고 배열되어진 빌딩 블록들을 서로 연결시키기 위해 사용되는 커플링의 등각도;

도 14는 본 발명의 원리에 따라 도 13의 커플러 블록에 따라 만들어지고 배열된 커플링들에 연결된, 도 12의 빌딩 블록에 따라 각각 만들어지고 배열된 운동 마운트를 위한 플레이트들의 등각도;

도 15A는 운동 마운트에 유연성을 도입하기 위한 유연한 표면층의 평면도;

도 15B는 도 15A의 유연한 표면층의 수직 단면도;

도 16은 운동 마운트에 유연성을 도입하기 위한 유연한 표면층의 다른 실시예의 수직 단면도; 및

도 17은 볼 접촉 표면 외형을 나타낸 개략도이다.

(발명의 실시를 위한 최선의 형태)

여기에 개시된 운동 마운트들은 자연적 그리고 인위적인 중력 환경들에서 큰 과도기적 크기들 및 경사 변경들의 균형잡기를 할 수 있고, 그리고 신속하게, 효율적으로, 그리고 그러한 동요들이 닥쳐온 후에 자동적으로 다시 중심맞추기를 할 수 있고, 그것은 그러한 마운트들에 대한 능동적 제어에 대한 요구를 감하거나 그렇지 않으면 실질적으로 제거하고, 그러한 마운트들에 대한 전자공학 및 기계적 시스템들의 조종성을 보장한다.

이제부터 도면들을 참조하면, 같은 참조 부호들은 여러 도면들에 걸쳐서 대응되는 요소들을 나타내고, 도 1A - D에 나타낸 것을 먼저 살펴보면, 그 것은 관련된 부분에서, 마주하는 굳은 플레이트들(11 및 12)을 합동시키는 종래 기술의 운동 마운트(10)를 나타낸다. 검토의 편의를 위해 플레이트(11)는 제 1플레이트로 고려되고 그리고 플레이트(12)는 제 2플레이트로 고려된다.

제 1플레이트(11)는 그 안에 형성된 3개의 공동들(13, 14, 15)을 가지고, 그 것은 대략 등변 삼각형 배열로 배치되어 있다. 제 2플레이트(12)는 3개의 트러스트 베어링들(thrust bearings) 또는 볼들(16a, 16b, 16c)을 가지며, 그 것은 대략 등변 삼각형 배열로 굳게 고착되어 있다. 도 1B는 풀린 상태로서의 운동 마운트(10)를 나타내고, 도 1A는 잠긴 상태로서의 운동 마운트(10)를 나타내며, 여기에서 볼들(16a, 16b, 16c)은 각각 공동들(13, 14, 15) 안에 놓여있고 공동들을 맞물고 있다. 중력과 같은 가속도장은 운동 마운트(10)를 잠근다.

플레이트들(11 및 12)은 평행한 뒷면들을 가지는 데, 그 것은 가속도장의 방향에 대해 각각 수직이다. 플레이트(11)는 전형적으로 고정되고, 그리고 베이스 플레이트로 간주된다. 플레이트(12)는 가속도장에 의해 플레이트(11)와 마주대하여 제공된다. 전형적으로, 도시되지는 않은, 한 물체는 플레이트(12) 상에 겹쳐지고 그리고 플레이트(12) 상의 유효 탑재량으로 작용한다. 상기 물체는 기계, 정착물, 구조상의 지주 등이 될 수 있다. 플레이트(12)에 적용된 상기 유효 탑재량은 부가물을 가져 증가될 수 있고, 유압 조립체, 스프링 등과 같은 외부 영향이 작용될 수 있다.

도 1B 및 도 1C를 참조하면, 공동(13)은 원뿔꼴이고(conical), 공동(14)은 산꼭대기 모양이고(crested), 그리고 공동(15)은 편평(flat)하다. 공동(13)은 원뿔체(cone)로 언급되고, 공동(14)은 홈(groove)으로 언급되고, 그리고 공동(15)은 평면 또는 오목홈(plane or recess)으로 언급된다.

볼들(16a, 16b, 16c)은 공동들(13, 14, 15)과 각각 마주하고 그리고 그 안에 각각 위치될 수 있다. 도 1A에 나타낸 바와 같이 운동 마운트(10)가 잠겨있을 때, 볼(16a)의 표면은 3 점들(또는 크라운 포인트들이라고 불리는 세 점들의 원 안에서)에서 공동(13)의 표면과 접촉하고, 볼(16b)의 표면은 두 점들에서 공동(14)에 접촉하고, 그리고 볼(16c)의 표면은 한 점에서 공동(15)에 접촉한다. 이들 여섯 접촉점들은 굳은 접촉점들이다.

도 1C와 1D는 플레이트(11)의 X, Y 및 Z 좌표시스템을 나타낸다. 상기 X축은 공동(13, 14)의 중심을 통과하여 지나가고, 상기 Y축은 공동(13)의 중심을 통과하여 지나가고 X 및 Z축에 수직이고, 그리고 상기 Z축은 Y축에 수직이고 가속도장의 방향에 평행하다. 어떤 예들에서, 플레이트(11)의 표면 외형은 Y좌표가 플레이트(11)의 기하학적 중심 위로 지나가도록 적합화 및 배열될 수 있다.

플레이트들(11 및 12)은 X, Y 및 Z축들에 따른 세 이동들과, 그리고 세 축들 주위의 세 회전들, 즉 θ_x(롤, roll), θ_y(피치, pitch) 및 θ_z(요, yaw) 각각을 포함하는, 서로에 대해 상대적으로 움직이는 여섯 자유도를 가진다. 볼(16a)과 공동(13) 간의 세 접촉점들은 X, Y 및 Z 방향의 이동들에서 플레이트들(11 및 12)의 운동을 억제한다. 그래서 볼(16a) 및 공동(13)은 운동 마운트(10)의 제 1억제물이다. 볼 (16b)과 공동(14) 간의 두 접촉점들은 플레이트들(11 및 12)의 θ_y(피치) 및 θ_x(롤) 각각의 운동을 억제한다. 볼(16a) 및 공동(14)은 운동 마운트(10)의 제 2억제물이다. 마지막으로, 볼(16c)과 공동(15) 간의 하나의 접촉점은 θ_z(요)에서의 플레이트들(11 및 12)의 운동을 억제한다. 일반적인 기술자들은 운동 마운트(10)가 굳고, 그러므로 플레이트들(11 및 12)을 서로 잠그는 기능을 하는 가속도장 의 각 및 크기 동요들의 균형을 잡을 수 없다는 것을 즉시 평가할 수 있을 것이다.

본 발명의 원리에 따라, 여기에 개시된 것은 가속도장에서의 각 및 크기 동요들의 균형을 잡을 수 있는 운동 마운트들의 바람직한 실시예들이다. 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트들의 바람직한 실시예들은 스페이서에 의해 마주하는 플레이트들 사이에 유지되는 회전하는 볼들 및/또는 여섯의 굳은 접촉점들과 협력하는 유연한 특징물과 합동하는 여분의 접촉점들을 포함한다.

이제부터 본 발명의 바람직한 실시예들을 살펴보면, 도 2A에 참조부호가 붙어 있으며, 거기에는 운동 마운트를 위한 스페이서(17)가 도시되어 있다. 스페이서(17)는 대략 등변의 삼각형 배열을 이루며 배치되고, 그것을 관통하여 형성된 둥근 구멍들(18a, 18b, 18c)을 가진다.

구멍들(18a, 18b, 18c) 각각은 회전을 위해 트러스트 베어링(thrust bearing) 또는 볼을 그 안에 받아들인다. 스페이서(17)는 실질적으로 굳은 재료 또는 강철, 알루미늄, 티타늄, 플래스틱 등과 같은 재료들의 조합으로 만들어진다. 스페이서(17)는 주조 또는 기계가공에 의해 일체로 형성될 수 있고, 또는 굳게 부착된 복수의 부분들로부터 형성된다.

도 2B와 2E에서, 도시된 것은 마주하는 굳은 플레이트들(11A 및 11A´)을 합동시킨 운동 마운트(20)이다. 플레이트들(11A 및 11A´)은 10으로 지정된 종래기술 실시예와 관련하여 이전에 검토 되었던 플레이트(11)와 동일하고, 플레이트(11)의 이전의 검토는 플레이트들(11A 및 11A´) 각각에 적용되는 것이 이해되어진다. 플레이트(11)와 같이, 플레이트들(11A 및 11A´) 각각은 공동들(13, 14, 15)을 포 함하고, 거기에서 플레이트(11A)와 관련하여 부호문자들 13, 14, 15에는 각각 A 표시들을 합동시켰고, 그리고 플레이트(11A´)에 관련 부호문자들 13, 14, 15들에는 각각 A´ 표시들을 합동시켰다.

플레이트들(11A 및 11A´) 사이에 위치한 것은 구멍들(18a, 18b, 18c) 안에 배치된 볼들(19a, 19b, 19c)을 가지는 스페이서(17)이다. 스페이서(17)는 대략 등변의 삼각형 배열로 볼들(19a, 19b, 19c)을 유지하고, 그리고 볼들(19a, 19b, 19c)은 각각, 본 발명의 원리에 따라, 구멍들(18a, 18b, 18c) 안에서 자유롭게 회전할 수 있고, 여기에서 스페이서(17)와 볼들(19a, 19b, 19c)은 한정된 자유몸체 소조립부품을 구성한다. 스페이서(17)는 반대되는 주요 표면들(17A 및 17B)을 가지고, 표면(17A)은 공동들(13A, 14A, 15A)과 마주하고, 표면(17B)은 공동들(13A´, 14A´, 15A´)과 마주한다. 볼들(19a, 19b, 19c)은 구멍들(18a, 18b, 18c)에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 뿐만 아니라, 그들은 또한 표면들(17A 및 17B)의 바깥으로 돌출한다. 볼들(19a, 19b, 19c)은 구멍들(18a, 18b, 18c) 안에 각각 배치되고, 볼들(19a, 19b, 19c)은 스페이서(17)의 부분으로 고려되어진다.

볼들(19a, 19b, 19c)은 바람직하게 같은 크기를 가지고, 이는 구멍들(18a, 18b, 18c)에서도 마찬가지이다. 구멍들(18a, 18b, 18c)은 각각 볼들(19a, 19b, 19c)보다 약간 크고, 이는 구멍들(18a, 18b, 18c)이 볼들(19a, 19b, 19c)을 받아들이는 것을 허용하고, 그리고 볼들(19a, 19b, 19c)이 구멍들(18a, 18b, 18c)에 대해 상대적인 회전을 허용한다.

도 2B는 풀린 상태의 운동 마운트(20)를 나타내고, 도 2E는 잠긴 상태의 운 동 마운트(20)를 나타낸다. 플레이트들(11A, 11A´)과 스페이서(17) 간의 분리는 설명의 목적상 과도하게 나타내었다.

도 2E의 잠긴 상태에서, 볼들(19a, 19b, 19c)을 포함하는 스페이서(17)는 플레이트들(11A 및 11A´) 사이에 끼워져 있으며, 여기에서 볼들(19a, 19b, 19c)은 각각 플레이트(11A)의 공동들(13A, 14A, 15A) 및 플레이트(11A´)의 공동들(15A´, 14A´, 13A´)에 각각 놓여있다. 중력과 같은 가속도장은 운동 마운트(20)의 잠금을 보장한다. 플레이트들(11A 및 11A´)은 평행한 뒷면들을 가지고, 이들은 각각 가속도장의 방향에 수직하다. 플레이트(11A)는 전형적으로 고정되어 있고, 그리고 베이스 플레이트로 언급될 수 있다.

플레이트(11A´)는 스페이서(17)에 기대어 제공되고 스페이서(17)는 가속도장에 의해 플레이트(11)에 기대어 제공된다.

전형적으로, 도시되지 않은 질량 또는 물체는 플레이트(11A´) 위에 놓이고 플레이트(11A´)상의 유효탑재량으로 작용한다. 플레이트(11A´)에 작용하는 상기 유효탑재량은 유압조립체, 스프링 등과 같은 부가적인 외부 영향들로 증가될 수 있다. 이의 예로서, 도 2F 및 2G는 운동 마운트(20)에 부가적인 외부 잠금력을 작용시키는 플레이트(11A´)의 뒷면에 적용된 스프링(25)을 가지는 것을 나타낸 운동 마운트(20)를 나타낸다. 그 분야에 일반적인 기술을 가진 사람은 다른 장치들이 운동 마운트(20)의 잠금력의 증가를 위해 사용될 수 있음은 즉시 평가할 수 있다.

10 으로 지정된 실시예와 관련하여 만들어진 플레이트(11)의 검토 및 도 2B에서 특정한 참조와 일치하는 공동들(13A, 13A´)은 각각 원뿔꼴의(conical) 것들( 즉, 원뿔체들, cones)이고, 공동들(14A, 14´)은 각각 산꼭대기 모양의(crested) (즉, 홈들, grooves)이고, 그리고 공동들(15A, 15A´)은 각각 편평한(flat) 모양(즉, 평면들 또는 오목홈들, planes or recesses)이다. 운동 마운트(20)가 도 2E 및 2F와 같이 잠겨있을 때, 볼(19a)은 3점들에서 공동(13A)의 표면에 그리고 한 점에서 공동(15A´)의 표면에 접촉하고, 볼(19b)은 두 점들에서 공동(14A)에 그리고 두 점들에서 공동(14A´)의 표면에 접촉하고, 그리고 볼(19c)은 한 점에서 공동(15A)에 그리고 3점들에서 공동(13A´)의 표면에 접촉한다.

공동(13)은 삼각 프리즘, 다각 프리즘, 또는 원한다면 원뿔꼴보다는 로프트된(lofted) 표면으로 형성될 수 있다. 예의 문제로서, 도 2B´는 볼(19a)이 한 점에서 공동(15A´)의 표면에 접촉되고, 세 점들에서 공동(S´)의 로프트된(lofted) 표면(S)에 접촉되는 것을 보여준다. 이점에서, 로프트된(lofted) 표면에 의해 특징지어지는 공동(S´)은 원한다면 공동들(13A 및 13A´)을 대신할 수 있다.

볼들(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A)의 사이에 여섯 접촉점들이 있고, 그리고 볼들(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A´) 사이에 여섯 접촉점들이 있다. 볼(19a)과 공동(13A) 사이의 세 접촉점들과 볼(19c)과 공동(13A´) 사이의 세 접촉점들은 세 X, Y 및 Z방향 이동들에서 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 볼(19a)과 공동(13A), 그리고 볼(19c)과 공동(13A´)은 함께 운동 마운트(20)의 제 1억제물을 구성한다. 볼(19b)과 공동(14A) 간의 두 접촉점들 그리고 볼(19b)과 공동(14A´) 사이의 두 접촉점들은 각각 θ_Y(피치) 및 θ_x(롤)에서의 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제/지연한다. 볼(19a)과 공동(14A), 그리고 볼(19a)과 공동(14A´)은 함께 운동 마운트(20)의 제 2억제물을 구성한다.

결국, 볼(19a)과 공동(15A´) 사이의 한 접촉점과 볼(19c)과 공동(15A) 사이의 한 접촉점은 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 θ_z(요)에서 각각 억제한다. 볼(19a) 및 공동(15A´), 그리고 볼(19c)과 공동(15A)은 함께 운동 마운트(20)의 제 3의 억제물을 구성한다.

볼들(19a, 19b, 19c)은 굳게 부착되어있지 않고, 구멍들(18a, 18b, 18c)에 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 운동 마운트(20)는, 본 발명의 원리에 따라, 유연하다. 이 유연성은 운동 마운트(20)가 가속도장에서 각 및 크기 동요들을 동적으로 그리고 자동적으로 균형잡기 하는 것을 허용한다. 균형잡기 이벤트들 동안, 운동 마운트(20)의 운동의 특성은 섞이는 것이고, 섞이는 이유는 공동들(14A, 14A´) 간의 볼(19b)의 회전은 특성상 난-홀로노믹(non-holonomic, 즉, 감소되는 마찰 회전)이고, 그리고 볼들(19a, 19c)의 회전은 특성상 홀로노믹(holonomic, 즉, 증가되는 마찰 회전)이기 때문이다. 달리 말하면, 볼들(19a, 19c)이 회전할 때 그들의 접촉점들에서는 볼(19b)에서보다 큰 마찰이 발생된다.

볼들(19a, 19c)에서 마찰은 운동 마운트(20)에 제동력을 주고, 운동 마운트(20)가 본 발명의 원리에 따라 균형잡기 이벤트들 후에 자동적으로 다시 중심잡기를 하게 한다. 그러므로 운동 마운트(20)는 볼들(19a, 19c)의 회전의 난-홀로노믹 특성 때문에 난-홀로노믹 운동 마운트이다.

접촉하는 것을 받치고 있는 표면들이 상대적으로 서로 평행하다면, 플레이트들(11A, 11A´)의 마주하는 공동들의 운동 마운트(20)의 볼의 회전은 난-홀로노믹(non-holonomic)이다. 볼의 회전축은 볼과 마주하는 평행한 표면들 간의 두 접촉점들 사이의 볼을 통하여 연장된다.

그래서 운동 마운트(20)의 볼의 난-홀로노믹 특성은, 즉, 무조건 운동 마운트(20)의 볼의 회전마찰을 감소시키는 특성은 오직 볼이 접촉하는 플레이트들(11A, 11A´)의 공동의 표면들이 상대적으로 서로 평행할 때 보장된다. 더구나, 운동 마운트(20)의 볼의 홀로노믹 특성(holonomic characteristic), 즉, 조건적인, 운동 마운트(20)의 볼의 회전의 증가되는 마찰 회전(increased-friction rotation)은 오직 접촉하는 플레이트들(11A, 11A´)의 공동들의 표면들이 서로 평행하지 않을 때 보장된다.

무조건의, 운동 마운트(20)의 볼(19b)의 감소되는 마찰 회전(reduced-friction rotation)은 접촉하는 공동(14A)의 표면들이 접촉하는 공동(14A´)의 표면들에 평행하기 때문에 성취된다.

무조건의, 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트의 볼의 증가되는 마찰 회전은 운동 마운트(20)에서 플레이트들(11A, 11A´)의 방향을 맞추는 것과 마주하는 공동들(14A, 14A´) 사이에 볼을 위치시키는 것에 의해 성취된다. 무조건의, 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트의 볼의 증가되는 마찰은 또한 도 2C의 운동 마운트(21) 실시예에서 플레이트들(11A, 11A´)의 방향을 맞추는 것과 마주하는 공동들(15A, 15A´) 사이에 볼을 위치시키는 것에 의해 성취된다. 플레이트들(11A, 11A´)이 난-홀로노믹 볼 회전들과, 그리고 선택된 수의 홀로노믹 볼 회전들을 제공하기 위해 공동들의 다양한 조합들을 합동시킬 수 있는 것은 이해되어진다.

도 2C를 명확하게 참조하면, 운동 마운트(21)는 플레이트들(11A, 11A´)과 볼들(19a, 19b, 19c)을 유지하고 있는 스페이서(17)를 포함한다. 21로 지정된 이 실시예에서, 플레이트들(11A, 11A´)은 운동 마운트(21)가 잠겨질 때 볼(19a)의 표면이 세 점들에서 공동(13A)의 표면에 그리고 두 점들에서 공동(14A´)의 표면에 접촉되고, 볼(19b)의 표면은 두 점들에서 공동(14A)에 그리고 세 점들에서 공동(13A´)의 표면에 접촉되고, 그리고 볼(19c)의 표면은 한 점에서 공동(15A)에 그리고 한 점에서 공동(15A´)의 표면에 접촉되도록 스페이서(17)에 대해 상대적으로 방향이 맞추어진다.

그리고 21로 지정된 운동 마운트의 실시예에서, 볼들(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A) 간에 여섯 접촉점들이 있고, 볼들(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A´) 간에 여섯 접촉점들이 있다. 볼(19a)과 공동(13A) 간의 세 접촉점들과 볼(19c)과 공동(13A´) 간의 세 접촉점들은 각각 세 X, Y 및 Z 이동들에서 플레이트(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 그래서 볼(19a)과 공동(13A), 그리고 볼(19c)과 공동(13A´)은 함께 운동 마운트(21)의 제 1억제물을 구성한다.

볼(19b)과 공동(14A) 간의 두 접촉점들과 볼(19a)과 공동(14A´) 간의 두 접촉점들은 함께 각각 θ_y(피치) 및 θ_x(롤)에서, 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 볼(19b)과 공동(14A) 그리고 볼(19a)과 공동(14A´)은 함께 운동 마운트(21)의 제 2억제물을 구성한다.

마지막으로, 볼(19c)과 공동(15A´) 간의 한 접촉점과 볼(19c)과 공동(15A) 간의 한 접촉점은 각각 θ_z(요)에서 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 볼(19c)과 공동(15A´), 그리고 볼(19c)과 공동(15A)은 함께 운동 마운트(20)의 제 3억제물을 구성한다. 볼들(19a, 19b, 19c)은 굳게 부착되어있지 않고, 차라리 구멍들(18a, 18b, 18c)에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 운동 마운트(21)는 유연하고 가속도장에서 동적으로 그리고 자동적으로 각과 크기 동요에 대한 균형잡기를 할 수 있다. 볼(19c)이 접촉하는 공동들(15A, 15A´)의 표면들은 서로 평행하다. 그것만으로도, 볼(19c)의 회전은 특성에 있어 난-홀로노믹이다. 그러므로 운동 마운트(21)는 난-홀로노믹 운동 마운트이다.

도 2D에 관련하여, 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트(22)는 플레이트들(11A, 11A´), 그리고 볼들(19a, 19b, 19c)을 포함하는 스페이서(17)를 구비한다. 22로 지정된 실시예에서, 플레이트들(11A, 11A´)은 운동 마운트(21)가 잠길 때 볼(19a)의 표면이 세 점들에서 공동(13A)의 표면에 그리고 세 점들에서 공동(13A´)의 표면에 접촉하도록, 볼(19b)의 표면은 두 점들에서 공동(14A)에 그리고 한 점에서 공동(15A´)의 표면에 접촉하도록, 그리고 볼(19c)의 표면은 한 점에서 공동(15A)에 그리고 두 점들에서 공동(14A´)의 표면에 접촉하도록 스페이서(17)에 상대적으로 일정한 방향으로 맞추어진다.

그리고 22로 지정된 운동 마운트의 실시예에서, 볼(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A) 간에 여섯 접촉점들이 있고, 볼들(19a, 19b, 19c)과 플레이트(11A´) 간에 여섯 접촉점들이 있다. 볼(19a)과 공동(13A) 간의 세 접촉점들과 볼(19a)과 공동(13A´) 간의 세 접촉점들은 각각 세 X, Y 및 Z 이동들에서 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 그래서 볼(19a)과 공동(13A), 그리고 볼(19a)과 공동(13A´)은 함께 운동 마운트(22)의 제 1억제물을 구성한다.

볼(19b)과 공동(14A) 간의 두 접촉점들 및 볼(19c)과 공동(14A´) 간의 두 접촉점들은 함께 각각 θ_y(피치) 및 θ_x(롤)에서, 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 볼(19b)과 공동(14A) 그리고 볼(19c)과 공동(14A´)은 운동 마운트(22)의 제 2억제물을 구성한다. 마지막으로, 볼(19b)과 공동(15A´) 간의 한 접촉점과 볼(19c)과 공동(15A) 간의 한 접촉점은 각각 θ_z(요)에서 플레이트들(11A 및 11A´)의 운동을 억제한다. 볼(19b)과 공동(15A´), 그리고 볼(19c)과 공동(15A)은 함께 운동 마운트(22)의 제 3억제물을 구성한다. 볼들(19a, 19b, 19c)은 굳게 부착되어있지 않고, 차라리 구멍들(18a, 18b, 18c)에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 운동 마운트(22)는 유연하고 가속도장에서 동적으로 그리고 자동적으로 각과 크기 동요들에 대한 균형잡기를 할 수 있다. 볼들(19a, 19b. 19c)이 접촉하는 플레이트들(11A, 11A´)의 공동의 표면들 아무것도 서로에 대해 평행하지 않다.

따라서 볼들(19a, 19b, 19c)의 회전들은 특성에 있어 난-홀로노믹이다. 그 러므로 운동 마운트(22)는 난-홀로노믹 운동 마운트이다.

전형적인 실시예들이 20, 21 및 22로 지정된 운동 마운트로 기술되었다면, 이제 본 발명의 원리에 따라 표면 또는 평면(32)과 접촉하는 볼(31)을 포함하는 30으로 지정된 접촉상태(contact condition)를 나타내는 도 3A로 주의를 돌려보자. 접촉 상태(30, contact condition)는 이전에 개시된 본 발명의 운동 마운트들(20, 21, 22)과 다음의 바람직한 실시예들을 포함하여 여기에 개시된 운동 마운트들의 바람직한 실시예들의 하나 또는 그 이상의 볼들과 공동들 간의 하나 또는 그 이상의 표면 접촉점들로 사용될 수 있다. 도 3A에 그려진 표현에서, 볼(31)이 평면(32)에 홈(intent)이나 볼자국(footprint)을 형성하도록 강제적인 충격이 볼(31)에 작용되어 볼(31)이 평면(32)을 향하게 하며, 그것은 또한 도 3A´의 평면도로 보일 수 있다. 이 예에서, 볼(31)은 평면(32)보다 굳고, 이는 평면(32)에 대해 볼(31)에 가해지는 강제적인 충격에 의해 표면(32)에 볼자국(34)을 형성하는 원인이 된다.

바람직하게, 평면(32)은 탄성적이고, 이 경우 볼(31)이 평면(32)으로부터 풀려지면 볼자국(34)은 복원될 것이고 그리고 평면(32)은 원래의 모양으로 될 것이다. 평면(32)이 탄성적이지 않다면, 볼자국(34)은 남을 것이다. 접촉상태(30)는 유연한 접촉 상태이고, 그리고 운동 마운트(운동마운트 20, 21 또는 22)에 접촉 상태(30)를 도입하는 것은 부가의 유연층을 제공하고 균형잡기 이벤트를 더 개선한다.

비록 평면(32)이 볼(31)보다 더 굳더라도, 이는 접촉 상태(30)의 대체 실시 예로 환원될 수 있다. 그 경우 볼(31)이 평면보다 덜 단단하고, 만입(indentation)은 평면(32) 보다는 볼(31) 표면에 형성된다. 이점에서, 볼(31)은 탄성중합체 재료 또는 복수의 탄성중합체 재료들로 형성되어질 수 있고, 이 경우 평면(32)은 강, 알루미늄 등과 같은 볼(31) 보다 단단한 재료로 만들어진다.

도 3B에 나타낸 것은 본 발명의 원리에 따라 평면(32)에 접촉하는 볼(31)을 포함하는, 40으로 지정된 다른 접촉 상태이다.

접촉 상태(40)는 이전에 개시된 본 발명의 운동 마운트들(20, 21, 22)과 다음의 바람직한 실시예들을 포함하여 여기에 개시된 운동 마운트들의 바람직한 실시예들의 하나 또는 그 이상의 볼들과 공동들 간의 하나 또는 그 이상의 표면 접촉점들을 위해 사용되어질 수 있다. 도 3B에 그려진 표현에서, 볼(31)은 화살표 A로 지시된 방향으로 평면(32)을 가로질러 움직이고 강제적인 충격은 볼(31)이 평면(32) 속으로 들어간 오목한 트랙(39)을 형성하게 볼(31)이 평면(32)을 향하도록 그리고 볼(31)에 동시에 작용하고, 그 것은 도 3B´의 평면도에서 또한 보일 수 있다. 도 3B´에 나타낸 바와 같이, 트랙(39)은 머리 윤곽(35), 마주하는 부분이 가늘어지는 꼬리(38) 그리고 그들 사이의 마주하는 평행한 측면들(37)을 포함한다. 머리 윤곽(35)은 변천형태의 전반부 또는 일시적인 만입 볼자국이고, 그것은 타원형이다. 트랙(39)은 회복되지 않은 상태이고, 꼬리(38)는 회복과정에 있는 것이다. 그 경우 평면(32)은 탄성적이고, 그것이 바람직하고, 도 3B의 자국은 회복될 것이다.

이 예에서, 볼(31)은 평면(32)보다 단단하고, 그것은 평면(32)에 대해 그것 을 가로질러 움직이도록 볼(31)에 가해지는 강제적인 충격에 반응하여 평면(32)에 트랙(39)을 형성하도록 한다. 바람직한 실시예에서 평면(32)은 탄성적이고, 거기에서 트랙(39)은 볼이 평면(32)으로부터 풀린 후에 회복될 것이고, 그리고 평면(32)은 그것의 원래의 모양으로 될 것이다. 만약 평면(32)이 탄성적이지 않으면, 트랙(39)은 남을 것이다. 더 나아가, 평면(32)이 어떠한 소성적 특성들을 가지는 재료로 만들어진 것이라면 트랙(39)은 평면(32) 위에 남을 것이다. 영속하는 트랙은 지진과 폭풍 방호를 위해 사용하는 운동 마운트에 바람직하지만 반도체 산업 또는 광학에서 정밀한 위치잡기에는 바람직하지 않다.

이제부터 도 3C를 참조하면, 또 다른 접촉 상태(41)가 도시되어 있고, 그것은 본 발명의 원리에 따라 굳은 볼(43)과 굳은 표면 또는 평면(45)을 포함하고 있다. 접촉 상태(41)는 이전에 개시된 본 발명의 운동 마운트들(20, 21, 22)과 다음의 바람직한 실시예들을 포함하여 여기에 개시된 운동 마운트들의 바람직한 실시예들의 하나 또는 그 이상의 볼들과 공동들 간의 하나 또는 그 이상의 표면 접촉점들을 위해 사용되어질 수 있다.

이 실시예에서, 탄성중합체는 껍질/층(42)의 형태로 볼(43)에 적용되어지고, 그리고 평면(45)은 또한 탄성중합체 재료가 층(44)의 형태로 입혀진다.

층들(42 및 44)은 각각 분사하기(spraying), 바르기(spreading) 또는 다른 전통적인 코팅기법에 의해 만들어진다. 도 3C에 그려진 표현에서, 볼(43)이 평면(45)에, 그리고, 더 특별히 탄성중합체 층(44)에 홈(intent)이나 볼자국(46, footprint)을 형성하도록 강제적인 충격이 볼(42)에 작용되어 볼(42)이 평면(45)을 향하게 한다.

탄성중합체층들(42 및 44)의 변형은 설명의 목적으로 도 3C에서 과장되었다. 평면(45)은 탄성중합체 층(44)으로 입혀져 있기 때문에, 볼자국(46), 그리고 중합체 층(42)의 어떠한 변형은 평면(45)으로부터 볼의 이동으로 완전히 회복될 것이다. 볼(43)상의 탄성중합체 층(42)과 평면(45)상의 탄성중합체 층(44)의 준비는 볼(43)과 평면(45) 간의 접촉에서 유연성을 도입한다. 접촉상태(41)는 유연한 접촉 상태이고, 운동 마운트(운동 마운트 20, 21, 또는 22)에 접촉상태(41)를 도입하는 것은 유연성의 부가적인 층을 제공하고 균형맞추기 이벤트들을 더 개선한다.

본 발명의 원리에 따라, 도 3D는 49로 지정된 또 다른 개선된 접촉 상태가 이전에 개시된 본 발명의 운동 마운트들(20, 21, 22)과 다음의 바람직한 실시예들을 포함하여 여기에 개시된 운동 마운트들의 바람직한 실시예들의 하나 또는 그 이상의 볼들과 공동들 간의 하나 또는 그 이상의 표면 접촉점들을 위해 사용되어질 수 있음을 나타낸다. 도 3D의 접촉상태는, 다른 것의 위에 하나가 입혀진, 별개의 두 재료들 즉, 코팅 볼(43) 껍질/층(42a) 형태의 탄성중합체 재료(elastomer material)와 탄성중합체 껍질/층(42a) 코팅 껍질/층(47a) 형태의 탄소성체(elastoplastic material)가 입혀진 굳은 볼(43)에 의해 특징지어진다.

층(42b)의 형태의 탄성중합체는 평면(45)에 붙여지고, 그리고 층(47b)의 형태의 탄소성체는 탄성중합체 층(42b)에 붙여진다. 볼(43)은 평면(45)을 향하고, 탄소성체 층(47a)은 탄소성체 층(47b)에 접촉된다. 이 실시예에서 평면(45)은 단단하다. 도 3D에 그려진 표현에서, 강제적인 충격은 볼(43)이 평면(45)을 향하도 록 볼(43)에 가해지고 작은 볼자국(48)을 형성한다. 볼자국(48)은 탄소성체 층(47B)과 탄성중합체 층(42b)에 형성된 변형이다. 탄소성체 층(47a)과 탄소성체 층(47b)은 각각 탄성중합체 층(42a)과 탄성중합체 층(42b)의 접촉 응력을 분배하고, 유연성을 제공한다. 원한다면, 탄소성체 층들(47a, 47b)의 하나는 제거될 수 있다. 접촉상태(49)는 테이블 위치조정 응용품들(positioning table applications), 베이스 조정 응용품들(manipulator base applications), 그리고 다른 유사한 응용품들(other similar applications)에 채용된 운동 마운트들에 유용하다. 접촉상태(49)는 유연한 접촉상태이고, 그리고 운동 마운트(운동 마운트 20, 21 또는 22)에 접촉상태(49)를 도입하는 것은 유연성의 부가적인 층을 제공하고 그리고 균형잡기 이벤트들을 더 개선한다.

본 발명의 운동 마운트들의 응용의 예의 문제로서, 도 4를 참조하면, 기초 구조물(51)과 합동하는 위치조정 플랫폼 조립체(50), 기초 구조물(51)을 덮는 조종자 베이스(53), 조종자 베이스(53)와 마주하는 유효 탑재량 베이스(55), 조종자 암들(54), 그리고 기초 구조물(51)과 조종자 베이스(53) 간의 탑재 스페이스(52)가 도시되어 있다. 이 예에서, 기초 구조물(51)은 조종자 베이스(53)를 지지하기 위해 기초 구조물(51)과 조종자 베이스(53) 사이의 공간(52)에 위치한, 각각 본 발명에 따라 만들어지고 배열된(즉, 운동 마운트들 20, 21, 22) 세 운동 마운트들과 합동한다. 조종자 암(54)들은 유효탑재량 베이스(55)의 위치를 정하고 유효탑재량 베이스(55)의 꼭대기 표면은 중력과 같은 가속도장에 대해 수직이다.

공간(52)에 있는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트들은 가속도장이 동요될 때 암들(54)의 제어 요구를 감소시킨다. 제어 요구의 이 감소는 지진이나 폭발 사건들을 야기하는 테러리스트로부터 방호할 필요가 있는 정박 중인 바다 기반 유정굴착장치들, 큰 원양항로 배들, 큰 지면 기반 안테나들, 망원경들, 렌즈들, 거울들 그리고 레이저 무기류에 있어서 매우 바람직하다. 비록, 본 발명의 운동 마운트들이 큰 장비 응용물들과 같은 중량의 하중 응용물들에 폭넓은 응용성을 가지지만, 과학이나 교육 장비, 반도체 응용물들, 그리고 다른 경량의 하중 응용물과 같은 작은 경량의 응용물들에 사용될 수 있다.

본 발명의 원리에 따라, 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트들의 플레이트들은 빌딩 블록들의 조립체들로 만들어질 수 있다. 도 5a는 일반적으로 60으로 지정된 바로 그러한 빌딩 블록의 전형적인 실시예를 나타낸다.

특정한 응용물들과 필요들에 의존하여, 블록(60)은 탄성적, 탄소성적 또는 단단하게 될 수 있다. 블록(60)은 일체로 형성되거나, 둘 또는 그 이상의 굳게 부착된 부분들의 조립체형이 될 수 있고, 그리고 이는 블록(60)에 뿐만 아니라 뒤의 바람직한 빌딩 블록 실시예들 모두에도 적용될 수 있다.

블록(60)은 분리된 것, 모듈러 유닛(modular unit)이고 비결합 표면들(non-mating surfaces), 즉, 마주하는 평행한 표면들(61a 및 61b), 그리고 마주하는 평행한 표면들(62a 및 62b)을 가진다.

표면들(61a 및 61b)은 블록(60)의 마주하는 끝단들이고, 그리고 표면들(62a 및 62b)은 블록(60)의 마주하는 측면들이다. 블록(60)은 또한 마주하는 주요 표면들(60a 및 60b)을 가진다. 마주하는 평행한 X-Z 평면들에 있는 표면들(61a 및 61b)은 블록(60)의 끝단 표면들로 고려될 수 있고, 그리고 마주하는 평형한 Y-Z 평면들에 있는 표면들(62a 및 62b)은 블록(60)의 측면 표면들로 고려될 수 있다. 표면(60a)은 유효탑재중량을 받도록 고정되거나 배열될 수 있다. 블록(60)의 축 Z는 운동 마운트의 플레이트에 채용될 때 가속도장과 나란하게 된다. 홈/원뿔체(groove/cone)는 표면(60b) 속으로 형성되고, 마주보고, 내측으로 향하고 축 X에 대해 수직이고 표면(61a)에서 표면(61b)까지 X-Y평면에 상대적으로 아래쪽으로 경사진 홈선(65)에서 만나는 표면들(63 및 64)에 의해 특징지어진다.

상기 홈의 양측의 마주하는 표면들(60b´ 및 60b″)은 같은 평면에 있고, 홈선(65)과 같이 X-Y 평면에 대해 유사하게 기울어져 있다. 더구나, 블록(60)은 표면(61a)으로부터 표면(61b)까지 점점 가늘어진다.

이와 관련하여, 표면(61B)에서의 블록(60) 끝단은 블록(60)의 테이퍼 진 끝단으로 볼 수 있다. 블록(60)의 크기는 일반적으로 X 및 Y 좌표에서 모서리(68)의 길이와 모서리(69)의 길이에 각각에 의해 정의된다. 모서리들(68 및 69)들의 길이는 도시된 바와 같이 같을 필요는 없다. 빌딩 블록(60)의 홈에는 도 3C의 접촉상태와 관련하여 위에서 검토된 바와 같은 탄성중합체층이 또는 도 3D에서 나타낸 접촉상태와 관련하여 위에서 검토된 바와 같은 탄성중합체층과 탄소성 층이 제공되어질 수 있다.

도 5B와 도 5C는 블록(60)으로부터 각각 만들어진 마주하는 플레이트들(70A 및 71B)을 포함하는 운동 마운트 플레이트 조립체를 나타낸다. 플레이트(71A)는 블록들(60)의 마주하는 짝들을 포함하는 네 개의 블록들(60)로 만들어진다.

블록들(60) 짝의 각 블록들(60)은 나란히 배열되고, 블록들(60)의 마주하는 짝들이 도시된 바와 같이 테이퍼 진 끝단들에 테이퍼 진 끝단들이 향하도록 더 배치되어, 마주하는 블록의 짝들은 서로 다른 것의 미러 이미지이다. 플레이트(71A)의 블록들(60)은 용접 또는 접착제에 의해 굳게 서로 부착되어 있다. 플레이트(71A)는 네 블록들(60)을 합동하기 때문에, 플레이트(71A)는 4개의 홈들을 가지고, 각 홈은 볼과 두 접촉점들을 제공한다.

플레이트(71B)는 또한 마주하는 블록들(60)의 짝들을 포함하여 4개의 블록들(60)로부터 만들어진다. 플레이트(71B)와 관련하여, 블록들(60) 각 쌍의 블록들(60)은 나란하게 배열되고, 그리고 마주하는 블록들(60)의 쌍들은 블록들(60)의 마주하는 짝들이 테이퍼 진 끝단들에 테이퍼 진 끝단들이 향하도록 더 배치되고, 마주하는 블록의 짝들이 서로 다른 것의 미러 이미지이다. 플레이트(71B)의 블록들(60)은 용접 또는 접착제에 의해 굳게 서로 부착되어 있다. 플레이트(71B)는 네 블록들(60)을 합동하기 때문에, 플레이트(71B)는 4개의 홈들을 가지고, 각 홈은 볼과 두 접촉점들을 제공한다.

비록 플레이트(71A)를 만드는 데 4개의 블록들이 사용되지만, 더 적게 또는 더 많게 사용될 수 있다. 또한, 플레이트(71B)를 만드는 데 4개의 블록들(60)이 사용되지만, 더 적게 또는 더 많게 사용될 수 있다.

도 5B와 도 5C에 그려진 배열의 X-Y 평면에서, 플레이트(71A)의 홈들은 플레이트(71B)의 홈들에 대해 수직이다. 도 5B와 5C에서, 플레이트(71A)는 꼭대기 플레이트이고, 플레이트(71B)는 바닥 플레이트이다.

도 5D와 5E는 꼭대기 플레이트(71A), 바닥 플레이트(71B), 4개의 볼들(75) 및 볼들(75) 간에 일정 거리를 유지하도록 하면서 구멍들 안에서 볼의 회전과 홈들 위에서 볼이 구르는 것을 허용하도록 하기 위한 둥근 구멍들을 가지는 스페이서(76)를 포함하는 운동 마운트(73)를 나타낸다.

도 5D에서, 각 볼(75)은 마주하는 플레이트들(71A, 71B)의 두 홈들에 의해 유지되고, 그리고 홈들에 접촉된다. 네 개의 볼들(75)과 스페이서(76)에 의해 제공되는 네 개의 대응되는 구멍들을 제외하고, 스페이서(76)와 볼들(75)은 이전에 검토되었던 스페이서(17) 및 볼들(19a, 19b, 19c)과 동일하고, 그리고 스페이서(17)와 볼들(19a, 19b, 19c)의 검토는 스페이서(76)와 볼들(75)에 적용된다는 것은 이해될 수 있을 것이다.

도 5D에서, 각 볼(75)은 마주하는 플레이트들(71A, 71B)의 두 홈들에 의해 각각 유지되고 그리고 홈들에 접촉된다.

플레이트(71A)의 각 홈은 두 볼 접촉점들을 제공하고, 그리고 플레이트(71B)의 각 홈은 두 볼 접촉점들을 제공하기 때문에, 볼들(75)은 플레이트(75A)와 여덟 접촉점들을 제공하고, 플레이트(71 B)와 여덟 접촉점들을 제공한다.

각 플레이트를 위해 오직 여섯 접촉점들이면 세 이동들과 세 회전들에 따른 플레이트의 운동을 억제하는 데에 충분하기 때문에, 각 플레이트(71A, 71B)를 위한 부가적인 두 접촉점들은 여분의 것이다. 그러나 이는 본 발명의 원리에 따르는 것인 데, 그 이유는 볼들 중 하나와 플레이트 중 하나의 대응되는 접촉점 간의 적어도 하나의 접촉점은 유연하고, 그리고 도 3C 및 3D에 나타낸 유연한 접촉상태들 즉 , 유연한 접촉상태(41) 또는 유연한 접촉상태(42) 중 하나와 합동한다는 것은 이해되어지기 때문이다. 운동 마운트(73)에서 유연성은 볼 회전의 예비뿐만 아니라 볼들(75) 중의 하나에 의한 것이고, 각 플레이트를 위한 남은 여섯 접촉점들은 근본적으로 동적이다. 비록 오직 한 접촉점이 바람직한 실시예에 따라 필요한 유연성을 제공하기 위해 볼과 플레이트 사이에 필요하고, 원한다면 더 많이 제공될 수 있다.

이전의 스페이서(17)와 관련하여 친숙한 것과 같이, 스페이서(76)와 볼들(75)은 한정된 자유 몸체 조립부품을 만든다. 가속도장 동요가 지나간 후에, 운동 마운트(73)는 플레이트들(71A, 71B)의 홈들의 경사뿐만 아니라 볼들(75) 중 하나에 도입된 유연성과 볼들의 회전 때문에 다시 중심잡기를 한다.

스페이서(75)는 원한다면 운동 마운트(73)에서 제거될 수 있다. 비록 스페이서(75)가 운동 마운트(73)에서 여분의 것으로 보일 수 있지만, 그것의 존재는 운동 마운트(73)의 동적 특성을 증가시키고 그리고 증가된 튼튼함을 제공한다.

도 6A는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들의 플레이트들을 만드는 데 사용되는 빌딩 블록(80)의 다른 실시예를 나타낸다. 블록(80)은 기능에 있어서 블록(60)에 유사하고, 그리고 블록(60)과 관련하여 기술된 플레이트들을 형성하기 위해 다른 유사한 블록들과 결합되지만, 운동 특성들을 변경하는 다른 외형의 것과 합동한다. 블록(80)을 잠시 살펴보면, 면들(61 및 62)은 비결합적(non-mating)이고, 그리고 X, Y 및 Z 좌표계는 기본적으로 블록(60)과 같고, 축 Z는 가속도장을 규정한다.

블록(80)의 꼭대기 표면(81)은 볼에 대해 두 접촉점들을 제공하는 표면 공동을 가진다. 도 6A에 대한 참조를 계속하고 도 6A´에 대해 부가적으로 참조하면, 공동은 두 포물선 모서리 선들(84)에서 표면(81)과 만나는 원형의 홈선(83)에서 서로 만나는 마주하는 두 원뿔 표면들(82)에 의해 특징지어진다. 블록(80)의 크기는 일반적으로 모서리 선(85)에 의해 정해진다.

도 6A´에 대한 명확한 참조로, 공동에서 볼의 회전축은 축 Z를 따라 규정된 가속도장에 대해 반대 정렬(즉, +/- 50°의 큰 공차 내에서 수직)이다. 도 6A´에서, 볼은 오직 설명의 목적을 위해 가상의 윤곽으로 그려졌다.

원뿔체 표면들(82)의 축은 X-Y 평면에 평행이고, 그리고 그래서 가속도장에 수직이다. 이는 원뿔체 방위에 대비된다. 이와 관련하여, 난-홀로노믹 또는 감소되는 마찰 볼 구르기는 오로지 두 회전 방향들(가속도장의 방향에 대해 방사상으로 그리고 접선방향으로)에서 가속도장과 나란하게 정렬되는 축을 따르는 원뿔체 표면상에 발생될 수 있지만, 그러한 운동은 원뿔체 표면들(82)의 어디에서나 발생되고 그래서 향상된 재정렬 특성들을 제공한다.

또한, 콘(13)(이전에 검토된)은 세 점들에서 볼에 접촉하고, 볼은 오직 두 점들에서 원뿔체 표면들(82)에 접촉한다.

도 6B 및 6C는 블록들(80)로부터 각각 만들어진 마주하는 플레이트들(86A 및 86B)을 포함하는 운동 마운트(87)를 나타낸다. 플레이트(86A)는 용접에 의한 것과 같이 굳게 서로 부착된 4개의 블록들(80)로 만들어진다.

플레이트(86B)는 또한 용접에 의한 것과 같이 서로 굳게 부착된 4개의 블록 들(80)로 만들어진다. 플레이트들(86A 및 86B)은 각각 4개의 블록들(80)로 만들어진다. 비록 4개의 블록들(80)이 플레이트(86A)를 만드는 데 사용되지만, 보다 적게 또는 보다 많게 사용될 수 있다. 또한, 비록 4개의 블록들(80)이 플레이트(86B)를 만드는 데 사용되지만, 보다 적게 또는 보다 많게 사용될 수 있다. 운동 마운트(87)는 스페이서(76)와 4개의 볼들(75)(도 6C에 나타내지 않음), 그리고 볼들 중의 하나와 플레이트들 중 하나의 대응되는 접촉 표면 간의 적어도 하나의 유연한 접촉점들과 더 합동한다. 도 6B는 풀린 상태에서의 운동 마운트(87)를 나타내고, 그리고 도 6C는 잠긴 상태에서의 운동 마운트(87)를 나타낸다. 모든 더 나아간 관련 사항에 있어서, 운동 마운트(87)는 운동 마운트(73)와 같이 기능한다. 원한다면, 스페이서(76)는 제거될 수 있고, 그리고 도 6D는 마주하는 플레이트들(86A 및 86B) 사이에 끼워진 4개의 볼들(75)을 포함하는 운동 마운트(89)에서 이를 나타낸다.

도 7A 및 7A´는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들의 플레이트를 만드는 데 사용되는 빌딩 블록(90)의 또 다른 실시예를 나타낸다.

이전의 빌딩 블록 실시예(80)에서 설명된 바와 같이, 빌딩 블록(90)은 표면들(61 및 62), 모서리 선(85), 및 대응되는 X, Y 및 Z 좌표를 공유한다. 이 실시예에서, 공동은 꼭대기 표면(91) 속으로 형성되고, 그 것은 원형 홈 선(93)과 두 마주하는, 홈(strait), 홈 선(83)의 마주하는 측면들 상의 표면(91)상의 평행한 선들(94) 사이의 로프트된(lofted) 두 개의 제 2의 정렬 표면들(order surfaces)을 가진다. 그러한 로프트된 표면들은 볼을 위해 두 접촉점들을 제공하고 그리고 가 변의 경사를 가지며, 그 가변 경사는 직선(95) 위로 이동하고, 선들(94)에 수직이다.

이 가변 경사는 원활한 다시 중심맞추기 반응을 일으키고, 일정한 경사 표면들은 적당하게 제공될 수 없다.

도 7C 및 7D는 블록(90)으로부터 각각 만들어진 마주하는 플레이트들(96A 및 96B)을 포함하는 운동 마운트(97)를 나타낸다. 플레이트(96A)는 4개의 블록들(90)로 만들어지고, 그 것은 용접에 의한 것과 같이 굳게 서로 부착되어 있다.

플레이트(96B)는 또한 4개의 블록들(90)로 만들어지고, 그 것은 용접에 의한 것과 같이 굳게 서로 부착되어 있다. 플레이트들(96A 및 96B)은 각각 4개의 블록들(90)로부터 만들어진다. 비록 4개의 블록들(90)이 플레이트(96A)를 만드는 데 사용되지만, 더 적게 또는 더 많게 사용되어질 수 있다. 또한, 비록 4개의 블록들(90)이 플레이트(96B)를 만드는 데 사용되지만, 더 적게 또는 더 많게 사용되어질 수 있다.

운동 마운트(97)는 스페이서(76)와 4개의 볼들(75)(도 7D에 도시되지 않음), 그리고 볼들 중의 하나와 플레이트들 중 하나의 대응되는 접촉 표면들 간의 적어도 하나의 유연한 접촉점과 더 합동한다.

도 7C는 풀린 상태의 운동 마운트(97)를 나타내고, 그리고 도 7D는 잠긴 상태의 운동 마운트(97)를 나타낸다. 모든 더 나아간 관련 사항들에 있어서, 운동 마운트(97)는 운동 마운트(73 및 87)와 같이 기능한다. 원한다면, 스페이서(76)는 제거될 수 있고, 그리고 도 7E는 마주하는 플레이트들(96A 및 96B) 사이에 끼워진 4개의 볼들(75)을 포함하는 운동 마운트(100)에 이를 나타낸다.

도 7B는 두 블록들(90)로 구성된 또 다른 빌딩 블록(96)을 나타내고, 그 것은 홈 선들(93)이 서로에 대해 평행하도록 굳게 서로 부착되어 있다. 블록(96)은 원한다면, 일체로 형성될 수 있다.

도 8A는 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들의 플레이트를 만들기 위해 사용되는 빌딩 블록(101)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 블록(101)은 원통형이고, 그리고 바 스톡(bar stock)으로부터 쉽게 가공될 수 있고, 베이스 플레이트들에서 경화된 삽입물들로 사용되어질 수 있다.

블록(101)은 하나의 둥근 베이스(102), 두 개의 볼 접촉점들을 제공하는 두 원뿔꼴 표면들(103), 하나의 홈선(104) 및 꼭대기 둘레의 공간적인 곡선(95)을 가진다. 블록(101)은 작은 규모의 응용물들에 유용하다. 빌딩 블록(101)은 여기에 개시된 다른 블록들의 그것과 같이 운동 마운트에 배열되고, 그리고 이와 관련하여 본 발명의 이전의 빌딩 블록들의 검토들이 빌딩 블록(101)에 적용됨은 쉽게 이해되어진다.

도 8B는 운동 마운트들의 베이스 플레이트들을 만들기 위해 사용되는 빌딩 블록(106)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 블록(106)은 정사각형 또는 직사각형 베이스와 이중의 제 2의 정렬 쌍곡선의 포물면으로 경사진 표면(107)을 가지고, 그 것은 두 개의 볼 접촉점들을 제공한다. 표면(107)의 홈선은 그러한 홈선(미도시)을 가로지르는 안내 곡선들의 가변 반경들 때문에 사라진다. "홈선 효과"는 그러나 블록들(106) 단독으로 만들어진 운동 마운트들의 동적 반응에서 나타난다. 그 래서 블록(106)의 홈선은 잠재적이고 실재하지 않는다. 표면(107)은 제 2의 정렬 외형을 초과하지 않는 한 돔으로 언급될 수 있다.

보다 높은 정렬 운동 표면들은 응용물의 제안된 분야에서 불리한점을 가지고, 그래서 이 발명의 주제가 아니다. 블록(106)은 커진 표면(107)을 필요로 하는 큰 규모의 응용물들을 위해 바람직하게 사용된다.

중력장 동요 균형에서 야기된 흔들림과 폭발은 그러한 큰 크기의 블록(106)을 필요로 한다. 바다 기반 유정굴착장치와 항공모함과 같은 큰 배들과 순항선들은 안정된 상태 중력장 기울기 불균형들(steady state gravity field inclination imbalances)을 가지고, 그리고 큰 블록들(106) 형태의 큰 플레이트들과 합동하는 개시된 운동 마운트들의 이점을 취할 수 있다.

빌딩 블록(106)은 여기에 개시된 다른 빌딩 블록들의 그 것과 같이 운동 마운트에 배열되고, 이와 관련하여 본 발명의 이전 빌딩 블록들의 검토들이 빌딩 블록(106)에 적용됨은 이해되어진다. 큰 규모의 운동 마운트는 서로 짜맞추어진 넓은 별개의 블록들을 필요로 할 것이다. 하나의 그러한 짜맞추기는 다음에 보인다. 운동 마운트에서 세 개의 볼들보다 많은 것은 블록들을 서로 잡는 짜맞추기의 프레임 유연성을 필요로 하고, 세 개의 볼들 보다 많은 네 개 또는 그 이상의 것과 합동하는 운동 마운트에서 필요로 하는 프레임 유연성을 필요로 함에 주의하여야 한다.

이와 일치하여, 도 8C는 블록(106)과 같은 표면 공동을 가지는 두 블록들(111)을 포함하는 부분적으로 조립된 운동 마운트(110)를 보여주고, 더 자세한 것 은 검토되지 않을 것이다. 도 8C에 제공된 가르침은 블록들(111)이 플레이트를 형성하기 위해 프레임(112)과 연결된다는 것으로, 거기에서 블록들(111)에는 프레임(112)을 받아들이기 위한 바깥을 향하는 매개홈들(111A)이 설치되고, 블록들(111)을 프레임(112)에 견고하게 부착하기 위해 용접, 볼트들, 스크루들 또는 유사한 것이 사용된다. 어떠한 수의 블록들도 프레임을 가지는 플레이트로 형성될 수 있고, 그리고 그 프레임은 어떠한 원하는 형상을 가질 수 있고, 프레임에 블록들을 고정하는 어떤 적당한 방법도 본 발명으로부터 벗어남 없이 사용되어질 수 있다. 상기 블록들은 서로 이웃하여, 또는 떨어져서, 그리고 원한다면 서로로부터 넓게 떨어져 배치될 수 있고, 그리고 이는 특정한 응용물에 의존할 것이다.

설명의 문제로, 도 8D는 프레임으로 연결된 두 블록들을 포함하는 운동 마운트(110A)를 보여주고, 도 8E는 프레임으로 연결된 네 개의 불록들을 포함하는 운동 마운트(110B)를 보여주고, 그리고 도 8F는 프레임으로 연결된 여섯 블록들을 포함하는 운동 마운트(110C)를 보여준다. 마운트들(110A, 110B 및 110C)의 블록들은 여기에 개시된 것과 일치하는 어떠한 원하는 공동 외형을 가질 수 있다. 프레임에 의해 연결되는 어떠한 수의 블록들도 본 발명으로부터 벗어남 없이 운동 마운트를 위한 플레이트에 사용되어질 수 있다.

도 9는 여기에 개시된 본 발명에 따라 만들어지고 배열된 규모가 큰 운동 마운트의 볼과 결합된 환형의 시트(115)를 중앙에 가지는 플레이트(114)를 포함하는 트러스 조립체(113)를 나타낸다. 플레이트(114)는 짜맞추기 지주들(117)을 받아들이기 위해 시트(115) 주위를 따라 배열된 복수의 간격을 두는 홀들(116)을 가진다. 지주들(117)은 비록 볼트들이 도 9에 도시되지는 않았지만 볼트로 플레이트(114)에 체결된다. 다수의 홈선들을 가지는 표면 공동들을 가지는 빌딩 블록들은 실용적이고 그리고 여기에 개시된 것과는 동떨어진 빌딩 블록들의 한 개의 홈 공동 표면들을 뛰어 넘는 이점이 있을 것이다.

설명의 문제로서, 도 10은 본 발명의 원리에 따라 운동 마운트들의 베이스 플레이트들을 만들기 위해 사용되는 빌딩 블록(120)의 더 나아간 실시예를 나타낸다. 블록(120)은 블록(120)의 정사각형 또는 직사각형 베이스(127)에 대해 대각선인 교차하는 쌍의 홈 선들(121 및 122)의 표면 공동을 포함한다. 두 원형의 또는 포물선의 표면들(123 및 124)은 홈선(121)과 둘레선(125) 사이에서 그리고 홈선(122)과 둘레선(126) 사이에서 각각 경사지며, 중심 대칭을 가지는 사분면 표면들로 형성된다.

셋 또는 그 이상의 홈선들을 말하는 복수의 홈선들의 그리고 쌍곡선의 포물면 사분면들의 유사한 중앙 대칭 공동 표면들의 만들기는 이 발명의 가르침 내의 교훈이다. 이를 더 설명하기 위해, 도 11은 이 발명의 바람직한 실시예의 표면 공동(130)을 나타낸 것으로, 그 것은 정사각형 둘레 선(131)과 원형의 안내선(132) 사이에 로프트되고, 라인들(131 및 132)은 마주하는, 가속도장에 대해 수직한 평행한 평면들에 배치된다. 로프트(loft) 표면(133)은 의사 홈선들(pseudo groove lines, 134)에 의해 분할되고 사분면을 나타내는 단일 표면이다. 로프트 표면(133)에 접하는 구면의 표면(135)은 이 표면 공동의 바닥을 닫는다. 그러한 로프트(loft)는 여전히 2차 표면의 쌍곡선 포물면(hyperbolic-paraboloid)이다.

그리고 도 10은 교차하는 홈선들과 합동하는 경사진 표면들을 나타내는 반면에, 도 11의 실시예는 교차하지 않은 홈선들과 합동하는 표면 공동의 구성을 나타낸다.

이제부터 도 12를 살펴보면, 거기에는 운동 마운트들의 베이스 플레이트들을 만들기 위해 사용되는 또 다른 빌딩 블록(140)이 도시되어 있다. 블록(140)은 4개의 연속적인 표면 공동들(141)을 구비한다. 각 공동(141)은 둥글게 된 홈선들을 가지는 마주하는 측면 원주모양의 표면들(142), 그리고 둥글게 된 홈선들을 가지는 마주하는 끝단 원주모양의 표면들(143)을 가지고, 상기 둥글게 된 홈선들은 각각 144로 표시되고 일정한 반경의 표면을 가진다.

공동들(141)은 높은 굳기 그리고 낮은 댐핑의 하중 베어링 볼들 또는 높은 댐핑을 가지는 부드러운 재료의 난-베어링 볼들을 받아들이기에 적당하다. 블록(140)의 측벽(145)은 베어링 베드 또는 트랙을 형성하기 위해 보다 많은 플레이트들(140)을 연결하기 위한 연결 블록들을 받아들일 수 있다. 대신에 끝단 벽(146)은 같은 연결 목적을 위해 끝단 바들을 받아들이기에 적당하다.

예의 문제로서, 도 13은 운동 마운트에 사용하기 위한 큰 규모 플레이트를 형성하기 위해 플레이트(140)를 서로 연결하기 위해 사용되는 커플링(150)을 나타낸다. 이 실시예에서, 커플링(150)은 4개의 짧은 측이 있는 측벽들을 형성하는 상부 표면(151) 속으로 형성된 공동(152)을 구비한다. 짧은 측벽들은 블록(150)을 플레이트들(140)에 연결하기 위해 볼트들 또는 스크루들을 받아들이기 위한 구멍들(153)을 가진다.

도 14를 보면, 거기에는 플레이트들(140)과 커플링(150)에 의해 형성된 짜맞추어진 플랫폼(160)이 있다. 보다 많은 커플링들과 플레이트들이 여러 벌의 전자 캐비넷들과 다른 유효 탑재량 유닛들을 받아들이기에 적당한 큰 규모의 트랙들 또는 플레이트들에 더해질 수 있다.

추가적인 댐핑(damping)이 필요할 때, 상기 볼들이 그 위에서 구르는 표면 공동들의 표면은, 예를 들면, 모진 부분 없이 형성된 한 방향 홈들(one-way grooves), 또는 두 방향 홈들(two-way grooves), 사다리꼴, 드릴 포인트(drill point), 또는 볼 포인트 절단기들(ball point cutters), 접촉상태(41), 접촉상태(42) 등을 포함하는 유연한 표면층들을 가지도록 처리될 수 있다. 이와 관련하여, 도 15A 및 15B는 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트의 볼과 플레이트의 공동의 표면 사이에 유연한 접촉을 형성하기 위해 적용되고 사용되어질 수 있는 탄성중합체 층(107)을 나타낸다. 층(107)은 볼, 및/또는 플레이트의 접촉표면 측, 플레이트의 공동에 적용될 수 있다. 층(107)은 교차하는 경도방향과 위도방향의 골들(109 및 110)에 의해 분할되는 간격을 두고 떨어진 타워(tower)들의 평행한 열의 행렬 또는 격자를 포함한다. 층(107)상에서 구르는 동안, 볼들은 보다 향상된 댐핑을 제공하는 보다 큰 구름마찰을 달성한다. 도 15A와 15B에 그려진 실시예에서, 타워들(108)은 일반적으로 정사각형이다. 도 16에서, 탄성중합체층(120)의 대체 실시예가 도시되어 있고, 그 것은 골(122)에 의해 분리되고 볼 포인트 커터(125, ball point cutter)에 의해 잘려진 버섯 모양의 타워(122)를 구비하며, 여기에서 골들(122)은 둥글게 된 모양이다. 타워들과 골들을 위한 다른 모양 들이 본 발명으로부터 벗어남 없이 사용될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 위에서 설명되었다. 그러나 이 기술분야의 기술자는 본 발명의 본질과 범위로부터 벗어남 없이 상기 기술된 실시예들에서 변경과 변형이 만들어질 수 있음은 알 것이다. 예를 들어, 도 17을 참조하면 거기에는 마주하는 꼭대기와 바닥 공동들(151 및 152)에 접촉하는 볼(150)을 갖는 볼 접촉 외형(145)의 개략적 표현이 나타나 있고, 거기에서 축 X에 대한 바닥 공동(152) 회전은 축 Y에 대한 꼭대기 공동(151) 회전에 대해 직교하고, 그리고 두 회전들은 이 실시예에서 중력과 같은 방향으로 정렬되는 가속도장 Z에 대해 직교한다. 볼을 위한 접촉 표면들로서 직교하는 그리고 쐐기 모양의 공동들이 본 발명의 원리에 따라 만들어지고 배열된 운동 마운트에서 플레이트들을 위해 도 17에 사용되어질 수 있다. 도 2B´에서 결합구조는 원한다면 도 17의 결합구조를 가지도록 정렬되어질 수 있다.

참조의 문제로서, 도 2B´에 그려진 실시예에서 공동(S´)의 경사진 표면(S)은 횡단면에서 보이는 공동들(151 및 152) 각각에서와 같이 실질적으로 같은 공동 외형을 나타낸다. 설명의 목적으로 여기에서 선택된 실시예들에 대한 다양한 더 나아간 변경들과 변형들은 이 분야의 기술자들에게 즉시 떠오를 것이다. 그러한 변형들과 변화들은 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위까지, 본 발명의 범위 안에 포함되어지는 것으로 의도되어진다.

이 기술분야의 기술자들이 이해하고 같이 실시할 수 있도록 명확하고 간결한 용어들로 충분히 기술된 본 발명의 권리요구는 특허청구범위에 기재된 바와 같다.

Claims

세 볼들;

제 1플레이트, 그리고 상기 제 1플레이트와 마주하는 제 2플레이트를 포함하고,

상기 제 1플레이트는 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하는 장치.
제 1항에 있어서,

마주하는 제 1면 및 제 2면과 상기 제 1면에서 상기 제 2면으로 통하도록 연장된 세 구멍들을 가지는 스페이서를 더 포함하고;

상기 세 볼들은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 세 구멍들 중의 하나에 각각 배치되고, 상기 제 1면 및 제 2면의 바깥으로 돌출하고,

상기 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하게 놓이고,

상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란하게 놓이는 장치.
제 1항에 있어서,

제 4볼을 더 포함하고,

상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고,

상기 제 1접촉점과 제 2접촉점 중 적어도 하나는 유연한 접촉점인 장치.
제 3항에 있어서,

마주하는 제 1면과 제 2면 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 4개의 구멍들을 가지는 스페이서를 더 포함하고,

상기 세 볼들과 상기 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 4개의 구멍들 중 하나 안에 각각 배치되고, 상기 4개의 볼들은 상기 제 1면과 상기 제 2면의 바깥으로 돌출하고,

상기 제 1플레이트는 상기 제 1면과 나란하고, 그리고

상기 제 2플레이트는 상기 제 2면과 나란한 장치.
제 3항에 있어서, 상기 유연한 접촉점은 상기 접촉점에 탄성중합체에 의해 제공되는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 탄성중합체에 붙여진 탄소성체를 더 포함하는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 탄성중합체는 제 4볼, 상기 제 1플레이트 및 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동되는 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로 만들어진 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로 만들어진 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡히고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
마주하는 제 1면과 제 2면 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 세 구멍들을 가지는 스페이서;

상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 세 구멍들 중의 하나 안에 각각 배치되고, 상기 제 1면과 상기 제 2면의 바깥으로 돌출하는 세 볼들;

상기 제 1면에 나란하고 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점들에서 상기 세볼들과 접촉하는 제 1플레이트; 및

상기 제 2면과 나란하고 이동 및 회전 운동을 제한하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하는 제 2플레이트를 포함하는 장치.
제 12항에 있어서,

상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 상기 스페이서를 통해 연장된 제 4구멍;

상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 제 4구멍에 배치되고, 상기 제 1면과 상기 제 2면의 바깥으로 돌출하는 제 4볼을 더 포함하고,

상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼에 접촉되고,

상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼에 접촉되고,

상기 제 1접촉점과 제 2접촉점 중 적어도 하나는 유연한 접촉점인 장치.
제 13항에 있어서, 상기 유연한 접촉점은 상기 접촉점에 탄성중합체에 의해 제공되는 장치.
제 14항에 있어서, 상기 탄성중합체는 제 4볼, 제 1플레이트 및 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동되는 장치.
제 14항에 있어서, 상기 탄성중합체층에 붙여진 탄소성체를 더 포함하는 장치.
제 12항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어지는 장치.
제 12항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착되는 복수의 블록들로부터 만들어지는 장치.
제 12항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
제 12항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡히고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
세 볼들;

제 4볼을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 볼;

제 1플레이트, 그리고 상기 제 1플레이트와 마주하는 제 2플레이트를 포함하고,

상기 제 1플레이트는 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고,

상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고,

상기 제 1접촉점과 상기 제 2접촉점들 중의 적어도 하나는 유연한 접촉점인 장치.
제 21항에 있어서,

마주하는 제 1면과 제 2면 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 4개의 구멍들을 가지는 스페이서를 더 포함하고,

상기 세 볼들과 상기 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 4개의 구멍들 중의 하나 안에 각각 배치되고, 상기 4개의 볼들은 상기 제 1면과 상기 제 2면 바깥으로 돌출하고,

상기 제 1플레이는 상기 제 1면에 나란하고,

상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란한 장치.
제 21항에 있어서, 상기 유연한 접촉점은 상기 접촉점에 탄성중합체에 의해 제공되는 장치.
제 23항에 있어서, 상기 탄성중합체에 붙여지는 탄소성체를 더 포함하는 장치.
제 23항에 있어서, 상기 탄성중합체는 제 4볼, 제 1플레이트 및 제 2플레이트 중 하나에 의해 이동되는 장치.
제 21항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어지는 장치.
제 21항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어지는 장치.
제 21항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡히고 프레임에 고정되는 형태로 만들어진 장치.
제 21항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡히고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
마주하는 제 1면과 제 2면 및 상기 제 1면으로부터 상기 제 2면까지 통과하여 연장된 구멍들을 가지는 스페이서;

세 볼들;

제 4볼을 포함하는 적어도 하나의 부가적인 볼;

상기 세 볼들과 제 4볼은 상기 스페이서에 대한 상대적인 회전을 위해 상기 구멍들 중 하나에 각각 배치되고, 상기 4개의 볼들은 상기 제 1면과 상기 제 2면의 바깥으로 돌출하고,

상기 제 1플레이트는 상기 제 1면에 나란하고 상기 제 1플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 상기 제 2면에 나란하고 상기 제 2플레이트의 이동 및 회전 운동을 억제하는 여섯 접촉점들에서 상기 세 볼들과 접촉하고,

상기 제 1플레이트는 제 1접촉점에서 상기 제 4볼과 접촉하고,

상기 제 2플레이트는 제 2접촉점에서 상기 제 4볼에 접촉하고,

상기 제 1접촉점과 상기 제 2접촉점 중 적어도 하나는 유연한 접촉점인 장치.
제 30항에 있어서, 상기 유연한 접촉점은 상기 접촉점에서 탄성중합체에 의해 제공되는 장치.
제 31항에 있어서, 상기 탄성중합체는 상기 제 4볼, 제 1플레이트 및 제 2플레이트들 중 하나에 의해 이동되는 장치.
제 31항에 있어서, 상기 탄성중합체에 붙여지는 탄소성체를 더 포함하는 장치.
제 30항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 굳게 부착된 복수의 블록들로부터 만들어진 장치.
제 30항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 굳게 부착되는 복수의 블록들로부터 만들어진 장치.
제 30항에 있어서, 상기 제 1플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.
제 30항에 있어서, 상기 제 2플레이트는 프레임에 의해 잡혀지고 프레임에 부착된 블록들의 형태로 만들어진 장치.