KR20220069647A

KR20220069647A - 힘 발생 장치

Info

Publication number: KR20220069647A
Application number: KR1020200156980A
Authority: KR
Inventors: 정민웅; 장석형
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2022-05-27
Also published as: US20220165246A1; DE102021003070A1

Abstract

힘 발생 장치가 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지지 유닛; 상기 지지 유닛의 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 링크 유닛; 상기 링크 유닛에 결합되고 외부에 파동 에너지를 전송하는 전송 유닛; 및 상기 링크 유닛을 구동하는 구동 유닛; 을 포함하고, 상기 링크 유닛의 움직임에 의해 상기 전송 유닛은 가상의 구 상에서 움직이고, 상기 전송 유닛은 상기 구의 중심에 상기 파동 에너지를 전송하는 힘 발생 장치가 개시된다.

Description

힘 발생 장치{Force-generating device}

본 발명은 힘 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 초음파 발생 유닛을 포함하는 힘 발생 장치에 관한 것이다.

물체와 직접 접촉하지 않고 물체의 움직임을 제어하는 방법 중 하나로 음파 또는 초음파를 방출하는 트랜스듀서(transducer)를 복수로 배치하여 트랜스듀서 각각에서 방출되는 파동 에너지의 위상(phase)을 컨트롤함으로써 일 영역에 힘을 가하는 방법이 있다.

한편, 물체가 존재하는 일 영역에 도달하는 파동 에너지는 트랜스듀서와 물체 간의 거리가 멀어짐에 따라 감소하게 된다. 그런데 종래 기술에 따르면, 복수의 트랜스듀서가 평면 상에 배치되므로, 제어하고자 하는 물체까지의 거리가 트랜스듀서 별로 다르게 된다. 이는, 제어하고자 하는 물체와의 거리가 먼 트랜스듀서의 경우 파장 에너지의 손실이 크다는 것을 의미하므로, 종래 기술에 따르면 복수의 트랜스듀서가 구비된 힘 발생 장치에서 전반적인 에너지 손실이 크게 발생한다는 문제가 있었다.

또한, 종래 기술에 따른, 복수의 트랜스듀서를 포함하는 힘 발생 장치의 경우, 단순히 물체를 들거나, 복수의 트랜스듀서에서 방출되는 힘이 특정 영역에 모이도록 하는 데에 초점이 맞춰져 있으므로, 회전 운동과 같이 물체의 세부적인 움직임을 제어하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래 기술보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는 힘 발생 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 물체의 세부적인 움직임을 제어할 수 있는 힘 발생 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 지지 유닛; 상기 지지 유닛의 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 링크 유닛; 상기 링크 유닛에 결합되는 전송 유닛; 및 상기 링크 유닛을 구동하는 구동 유닛; 을 포함하고, 상기 전송 유닛은, 외부에 파동 에너지를 전송하는 복수의 전송부; 를 포함하고, 상기 링크 유닛은 상기 복수의 전송부를 이동시키고, 상기 복수의 전송 유닛은 상기 복수의 전송부에 의해 형성되는 내부 공간의 중심(F)을 향해 상기 파동 에너지를 전송하는 힘 발생 장치가 제공된다.

상기 링크 유닛은, 상기 지지 유닛의 타 측에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 링크 유닛은, 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부; 및 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부; 를 포함하고, 상기 복수의 전송부는, 상기 제1 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부; 및 상기 제2 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부; 를 포함할 수 있다.

상기 링크 유닛은, 일 끝부가 상기 제1 링크부의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부; 및 일 끝부가 상기 제2 링크부의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제4 링크부; 를 포함하고, 상기 제3 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 상기 제4 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부는 서로 회전 가능하게 마주보도록 구비될 수 있다.

상기 복수의 전송부는, 상기 제3 링크부의 상기 타 끝부 및 상기 제4 링크부의 상기 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부는, 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가질 수 있다.

상기 제3 링크부 및 상기 제4 링크부는, 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가질 수 있다.

상기 구동 유닛은, 상기 제1 링크부의 상기 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 고정된 상태로 상기 제1 링크부를 회전시키는 제1 구동부; 를 포함할 수 있다.

상기 구동 유닛은, 상기 제2 링크부의 상기 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 고정된 상태로 상기 제2 링크부를 회전시키는 제2 구동부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 전송 유닛은, 상기 전송 유닛의 몸체를 형성하고 곡면을 포함하는 몸체부; 및 상기 몸체부의 내측면 상에 구비되고 상기 파동 에너지를 생성하는 복수의 에너지 생성부; 를 포함하고, 상기 복수의 에너지 생성부는 각각 상기 중심(F)에 상기 파동 에너지를 전송할 수 있다.

상기 몸체부는, 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 링크부와 상기 제3 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제1 링크부와 상기 제3 링크부를 서로 연결하는 제1 연결부; 상기 제2 링크부와 상기 제4 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제2 링크부와 상기 제4 링크부를 서로 연결하는 제2 연결부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 링크부와 상기 제4 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제3 링크부와 상기 제4 링크부를 서로 연결하는 제3 연결부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 링크 유닛은, 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부; 및 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부; 를 포함하고, 상기 복수의 전송부는, 상기 제1 링크부의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부; 및 상기 제2 링크부의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부; 를 포함할 수 있다.

상기 링크 유닛은, 일 끝부가 상기 제1 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되고, 타 끝부가 상기 제2 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 전송부는, 상기 제1 링크부의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부; 및 상기 제2 링크부의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제4 전송부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부의 상기 호의 중심각의 크기는, 상기 제3 링크부 및 상기 제4 링크부의 상기 호의 중심각의 크기에 대응될 수 있다.

상기 제1 내지 제4 링크부의 호의 중심각은 직각일 수 있다.

상기 제1 내지 제4 링크부의 호의 중심각은 둔각일 수 있다.

상기 제1 내지 제3 링크부는, 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가지고, 상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부의 상기 호의 중심각은, 상기 제3 링크부의 상기 호의 중심각보다 클 수 있다.

상기 제1 연결부의 회전축과 상기 제2 연결부의 회전축은 상기 중심(F)을 지날 수 있다.

상기 제3 연결부의 회전축은 상기 중심(F)을 지날 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래 기술보다 뛰어난 에너지 효율을 갖는 힘 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 물체의 세부적인 움직임을 제어할 수 있는 힘 발생 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 힘 발생 장치의 전송부의 구조를 확대 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 다양한 작동 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 힘 발생 장치의 구조 및 작동 원리를 설명한다.

힘 발생 장치

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 측면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 힘 발생 장치의 전송부의 구조를 확대 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 다양한 작동 예를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 힘 발생 장치(10)는 지지 유닛(100)을 포함할 수 있다. 지지 유닛(100)은 힘 발생 장치(10)의 하부에 구비되는 구성으로서, 힘 발생 장치(10)의 다른 구성들을 지지하기 위한 구성일 수 있다.

보다 상세하게, 지지 유닛(100)은 지지 유닛(100)의 하부 영역을 형성하고 평평한 형상을 갖는 바닥부(110), 바닥부(110)의 일 측에 구비되고 상방으로 돌출된 형상을 갖는 제1 지지부(120) 및 바닥부(110)의 타 측에 구비되고 상방으로 돌출된 형상을 갖는 제2 지지부(130)를 포함할 수 있다.

또한, 힘 발생 장치(10)는 지지 유닛(100)의 일 측 및 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 링크 유닛(200)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 링크 유닛(200)은 제1 지지부(120)에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있고, 제2 지지부(130)에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다.

계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 힘 발생 장치(10)는 링크 유닛(200)에 결합되고, 외부에 파동 에너지를 전송하는 전송 유닛(300) 및 링크 유닛(200)을 구동하는 구동 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 구동 유닛(400)이 제공하는 에너지에 의해 링크 유닛(200) 중 적어도 일부가 제1 지지부(120) 및/또는 제2 지지부(130)에 대해 회전 운동을 하게 되고, 그에 따라 링크 유닛(200)에 결합된 전송 유닛(300)도 함께 운동하게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)의 움직임에 따라 전송 유닛(300)이 다양한 위치에서 파동 에너지를 특정 영역에 전송할 수 있다.

보다 상세하게, 본 발명에 따르면, 전송 유닛(300)의 움직임은 링크 유닛(200)의 움직임에 의해 소정의 궤도 상에서 운동하도록 구속될 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)의 움직임에 의해 전송 유닛(300)은 가상의 구 상에서 움직일 수 있고, 전송 유닛(300)은 상기 가상의 구의 중심(F)에 파동 에너지를 전송할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)의 움직임에 의해 가상의 구 상에서 구속된 움직임을 갖는 전송 유닛(300)은, 상기 가상의 구 상에서 움직이면서 상기 가상의 구의 어느 지점에서든 상기 구의 중심(F)에 파동 에너지를 전송할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 가상의 구 상에 구비된 물체의 움직임을 자유롭게 제어할 수 있다. 하기에서는 본 발명에 따른 힘 발생 장치(10)의 링크 유닛(200) 및 전송 유닛(300)의 세부적인 구조에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 링크 유닛(200)은 일 끝부가 지지 유닛(100)의 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부(210) 및 일 끝부가 지지 유닛(100)의 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부(220)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 링크부(210)는 제1 지지부(120)의 상부 영역에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 제2 링크부(220)는 제2 지지부(130)의 상부 영역에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전송 유닛(300)은 외부에 전술한 파동 에너지를 전송하는 복수의 전송부를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 복수의 전송부는 제1 링크부(210)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부(310), 및 제2 링크부(220)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부(320)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 4에는 일 예로서, 제1 전송부(310)가 제1 링크부(210)의 상기 타 끝부에 결합되고, 제2 전송부(320)가 제2 링크부(220)의 상기 타 끝부에 결합된 모습이 도시되어 있다. 한편, 본 발명에 따르면, 전술한 링크 유닛(200)은 복수의 전송부를 소정의 궤도 상에서 이동시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 복수의 전송 유닛(300)은 복수의 전송부에 의해 형성되는 내부 공간의 중심(F)을 향해 전술한 파동 에너지를 전송할 수 있다. 이때, 복수의 전송부에 의해 형성되는 내부 공간은 전술한 가상의 구의 형상을 가질 수 있고, 내부 공간의 중심은 가상의 구의 중심일 수 있다.

계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 링크 유닛(200)은 일 끝부가 제1 링크부(210)의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부(230), 및 일 끝부가 상기 제2 링크부(220)의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제4 링크부(240)를 더 포함할 수 있다. 이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 링크부(230)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와, 제4 링크부(240)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부는 서로에 대해 회전 가능하게 마주보도록 구비될 수 있다.

또한, 전송 유닛(300)에 구비되는 복수의 전송부는 제3 링크부(230)의 상기 타 끝부 및 상기 제4 링크부(240)의 상기 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부(330)를 더 포함할 수 있다. 도 1 및 도 4에는 제3 전송부(330)가 제3 링크부(230)의 상기 타 끝부에 결합되고, 제4 링크부(240)의 상기 타 끝부는 상기 제3 링크부(230)를 사이에 두고 제3 전송부(330)와 마주보도록 구비된 모습이 도시되어 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)을 구성하는 각 링크부들은 소정의 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가질 수 있다. 보다 상세하게, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)는 상기 가상의 구의 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 가상의 동심구는 상기 가상의 구와 동일한 크기를 가질 수 있다. 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)가 휘어진 호의 형상을 갖는 것은 가상의 구 상에서 전송 유닛(300)이 링크 유닛(200)에 의해 구속된 운동 궤적을 갖도록 하기 위함일 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 내지 제4 링크부(210. 220, 230, 240)는 서로 동일한 크기의 곡률을 갖는 호의 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 구동 유닛(400)은 제1 링크부(210)의 상기 일 끝부가 지지 유닛(100)의 상기 일 측(즉, 제1 지지부(120))에 대해 고정된 상태로 제1 링크부(210)를 상기 가상의 구 상에서 회전시키는 제1 구동부(410), 및 제2 링크부(220)의 상기 일 끝부가 지지 유닛(100)의 상기 타 측(즉, 제2 지지부(130))에 대해 고정된 상태로 제2 링크부(220)를 상기 가상의 구 상에서 회전시키는 제2 구동부(420)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 구동부(410) 및 제2 구동부(420)는 각각 제1 지지부(120) 및 제2 지지부(130) 내에 삽입되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 구동부(410) 및 제2 구동부(420)는 각각 회전축이 구비된 모터일 수 있다. 이때, 제1 구동부(410) 및 제2 구동부(420)에 구비된 회전축은 각각 제1 링크부(210)의 상기 일 끝부 및 제2 링크부(220)의 상기 일 끝부에 결합될 수 있다.

한편, 도 3을 참고하면, 전송 유닛(300)을 구성하는 각각의 전송부(310, 320, 330)는 각각 전송부의 몸체를 형성하고 상기 중심(F)을 향하는 내측면에 곡면이 형성되는 몸체부(302), 및 몸체부(302)의 상기 내측면 상에 구비되고 파동 에너지를 생성하는 복수의 에너지 생성부(304)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명에 따르면, 복수의 에너지 생성부(304)는 각각 상기 가상의 구의 중심(F)에 파동 에너지를 전송하도록 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)의 움직임에 의해 전송 유닛(300)을 구성하는 전송부(310, 320, 330)이 어느 위치에 존재하든 본 발명에 따른 힘 발생 장치(10)는 특정 영역, 즉, 상기 중심(F)이 위치한 영역에 일관되게 파동 에너지를 전송할 수 있다. 보다 바람직하게, 본 발명에 따르면, 몸체부(302)의 내측면은 성기 가상의 구의 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)을 구성하는 링크부들이 서로 마주보는 영역에는 링크부들을 서로 연결하는 연결부(500)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게, 도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면, 연결부(500)는, 제1 링크부(210)와 제3 링크부(230)이 서로 만나는 영역에 구비되고 제1 링크부(210)와 제3 링크부(230)를 서로 연결하는 제1 연결부(510), 제2 링크부(220)와 제4 링크부(240)가 서로 만나는 영역에 구비되고 제2 링크부(220)와 제4 링크부(240)를 서로 연결하는 제2 연결부(520), 및 제3 링크부(230)와 제4 링크부(240)가 서로 만나는 영역에 구비되고 제3 링크부(230)와 제4 링크부(240)를 서로 연결하는 제3 연결부(530)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 연결부(510)는 제1 링크부(210)와 제3 링크부(230)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 연결부(510)는 L자 형상의 단면을 갖는 두 부재를 포함할 수 있고, 두 부재는 각각 제1 링크부(210)의 외측과 제3 링크부(230)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 또한, 제2 연결부(520)는 제2 링크부(220)와 제4 링크부(240)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 보다 바람직하게, 제2 연결부(520)는 L자 형상의 단면을 갖는 두 부재를 포함할 수 있고, 두 부재는 각각 제2 링크부(220)의 외측과 제4 링크부(240)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 마지막으로, 제3 연결부(530)는 제3 링크부(230)와 제4 링크부(240)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 보다 바람직하게, 제3 연결부(530)는 L자 형상의 단면을 갖는 두 부재를 포함할 수 있고, 두 부재는 각각 제3 링크부(230)의 외측과 제4 링크부(240)의 외측을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 힘 발생 장치(10)는 링크부와 연결부를 서로 결합하기 위해 링크부와 연결부를 관통하는 관통 부재를 더 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 링크부(210) 및/또는 제2 링크부(220)이 회전하는 경우, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240) 간의 결합 구조에 의해 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240) 각각의 움직임이 서로에 대해 구속된다. 그에 따라 전송 유닛(300)을 구성하는 제1 내지 제3 전송부(310, 320, 330) 각각의 움직임 역시 구속된다. 특히, 본 발명에 따르면, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)가 각각 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖는 호의 형상을 갖기 때문에, 제1 내지 제3 전송부(310, 320, 330) 역시 상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 구 상에서만 운동할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 중심(F, 도 1 참조)에 구비된 물체의 움직임을 자유롭게 제어할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따르면, 힘 발생 장치(10)의 구성들이 도 4의 (a)와 같이 구비되도록 하였다가, 도 4의 (b) 또는 (c)와 같이 구비되도록 함으로써, 중심에 구비된 물체를 공중에 띄움과 동시에 물체의 회전 운동을 구현할 수 있다.

보다 바람직하게, 도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따르면, 제1 연결부(510)의 회전축(A1), 제2 연결부(520)의 회전축(A2) 및 제3 연결부(530)의 회전축(A3)은 각각 가상의 구의 중심(F), 즉, 복수의 전송부에 의해 형성되는 내부 공간의 중심(F)을 지날 수 있다. 이때, 제1 연결부(510)의 회전축(A1)은 제1 링크부(210)와 제3 링크부(230)가 서로에 대해 회전 운동을 할 때의 중심축을 의미하고, 제2 연결부(520)의 회전축(A2)은 제2 링크부(220)와 제4 링크부(240)가 서로에 대해 회전 운동을 할 때의 중심축을 의미하고, 제3 연결부(530)의 회전축(A3)은 제3 링크부(230)와 제4 링크부(240)가 서로에 대해 회전 운동을 할 때의 중심축을 의미할 수 있다. 전술한 바와 같이, 연결부의 회전축이 각각 중심(F)을 지나도록 함으로써, 본 발명에 따르면, 링크 유닛(200)에 구비되는 복수의 링크부 및 전송부(310, 320, 330, 340)가 가상의 구 상에서 움직이도록 하여, 전송부(310, 320, 330, 340)의 위치에 관계없이 항상 중심(F)을 향해 파동 에너지를 전송할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)는 각각 호의 형상을 가질 수 있다. 이때, 제1 링크부(210) 및 제2 링크부(220)의 호의 중심각의 크기는 각각 제3 링크부(230) 및 제4 링크부(240)의 호의 중심각의 크기에 대응될 수 있다. 일 예로, 제1 링크부(210) 및 제2 링크부(220)의 호의 중심각의 크기는 각각 제3 링크부(230) 및 제4 링크부(240)의 호의 중심각의 크기와 동일할 수 있다. 또한, 일 예로, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)의 호의 중심각은 각각 직각일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이다. 지지 유닛(100)에 대한 자세한 내용은 본 발명의 제1 실시예에 대해서 전술한 내용으로 갈음한다.

도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 힘 발생 장치(10)의 링크 유닛(200)은, 일 끝부가 지지 유닛(100)의 일 측(즉, 제1 지지부(120))에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부(210) 및 일 끝부가 지지 유닛(100)의 타 측(즉, 제2 지지부(130))에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부(220)를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전송 유닛(300)은 제1 링크부(210)의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부(310) 및 제2 링크부(220)의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부(320)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예와 달리 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 전송부(310)는 제1 링크부(210)를 사이에 두고 제1 지지부(120)와 마주보도록 구비될 수 있고, 제2 전송부(320)는 제2 링크부(220)를 사이에 두고 제2 지지부(130)와 마주보도록 구비될 수 있다.

계속해서 도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 링크 유닛(200)은 일 끝부가 제1 링크부(210)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되고, 타 끝부가 제2 링크부(220)의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부(230)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 링크 유닛(200)은 총 세 개의 링크부(210, 220, 230)로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전송 유닛(300)에 구비되는 복수의 전송부는 제1 링크부(210)의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부(330), 및 제2 링크부(220)의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제4 전송부(340)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전송 유닛(300)에 구비되는 복수의 전송부는 총 네 개의 전송부(310, 320, 330, 340)로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예의 경우에도, 제1 내지 제3 링크부(210, 220, 230)는 상기 가상의 구의 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예와 달리, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 링크부(210) 및 제2 링크부(220)의 호의 중심각은 제3 링크부(230)의 호의 중심각보다 작을 수 있다. 일 예로, 제3 링크부(230)의 호의 중심각의 크기는 제1 링크부(210) 및 제2 링크부(220)의 호의 중심각의 크기의 두 배일 수 있다. 또한, 일 예로, 제1 링크부(210) 및 제2 링크부(220)의 호의 중심각의 크기는 각각 직각일 수 있고, 제3 링크부(230)의 호의 중심각의 크기는 180도일 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 힘 발생 장치의 구조를 도시한 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 힘 발생 장치(10)의 구성은 본 발명의 제1 실시예에 따른 힘 발생 장치의 구성과 대부분 유사할 수 있다. 다만, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따르면, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)의 호의 중심각은 각각 둔각일 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제4 링크부(210, 220, 230, 240)의 호의 중심각은 120도일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 힘 발생 장치에 구비되는 전송 유닛(300) 또는 에너지 생성부(304)는 초음파 에너지를 전송할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

10 : 힘 발생 장치
100 : 지지 유닛
110 : 바닥부
120 : 제1 지지부
130 : 제2 지지부
200 : 링크 유닛
210 : 제1 링크부
220 : 제2 링크부
230 : 제3 링크부
240 : 제4 링크부
300 : 전송 유닛
302 : 몸체부
304 : 에너지 생성부
310 : 제1 전송부
320 : 제2 전송부
330 : 제3 전송부
340 : 제4 전송부
400 : 구동 유닛
410 : 제1 구동부
420 : 제2 구동부
500 : 연결부
510 : 제1 연결부
520 : 제2 연결부
530 : 제3 연결부
F : 중심

Claims

지지 유닛;
상기 지지 유닛의 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 링크 유닛;
상기 링크 유닛에 결합되는 전송 유닛; 및
상기 링크 유닛을 구동하는 구동 유닛; 을 포함하고,
상기 전송 유닛은,
외부에 파동 에너지를 전송하는 복수의 전송부; 를 포함하고,
상기 링크 유닛은 상기 복수의 전송부를 이동시키고,
상기 복수의 전송 유닛은 상기 복수의 전송부에 의해 형성되는 내부 공간의 중심(F)을 향해 상기 파동 에너지를 전송하는 힘 발생 장치.
청구항 1에서,
상기 링크 유닛은,
상기 지지 유닛의 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 힘 발생 장치.
청구항 2에서,
상기 링크 유닛은,
일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부; 및
일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부; 를 포함하고,
상기 복수의 전송부는,
상기 제1 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부; 및
상기 제2 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부; 를 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 3에서,
상기 링크 유닛은,
일 끝부가 상기 제1 링크부의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부; 및
일 끝부가 상기 제2 링크부의 상기 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제4 링크부; 를 포함하고,
상기 복수의 전송부는,
상기 제3 링크부의 상기 타 끝부 및 상기 제4 링크부의 상기 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부; 를 더 포함하고,
상기 제3 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부와 상기 제4 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부는 서로에 대해 회전 가능하게 구비되는 힘 발생 장치.
청구항 4에서,
상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부는,
상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 갖는 힘 발생 장치.
청구항 5에서,
상기 제3 링크부 및 상기 제4 링크부는,
상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률과 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 갖는 힘 발생 장치.
청구항 3에서,
상기 구동 유닛은,
상기 제1 링크부의 상기 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 고정된 상태로 상기 제1 링크부를 회전시키는 제1 구동부; 및
상기 제2 링크부의 상기 일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 고정된 상태로 상기 제2 링크부를 회전시키는 제2 구동부; 를 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 1에서,
상기 전송 유닛은,
상기 전송 유닛의 몸체를 형성하고 곡면을 포함하는 몸체부; 및
상기 몸체부의 내측면 상에 구비되고 상기 파동 에너지를 생성하는 복수의 에너지 생성부; 를 포함하고,
상기 복수의 에너지 생성부는 각각 상기 중심(F)에 상기 파동 에너지를 전송하는 힘 발생 장치.
청구항 8에서,
상기 몸체부는,
상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 형상을 갖는 힘 발생 장치.
청구항 4에서,
상기 제1 링크부와 상기 제3 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제1 링크부와 상기 제3 링크부를 서로 연결하는 제1 연결부;
상기 제2 링크부와 상기 제4 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제2 링크부와 상기 제4 링크부를 서로 연결하는 제2 연결부; 를 더 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 10에서,
상기 제3 링크부와 상기 제4 링크부가 서로 만나는 영역에 구비되고 상기 제3 링크부와 상기 제4 링크부를 서로 연결하는 제3 연결부; 를 더 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 2에서,
상기 링크 유닛은,
일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 일 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제1 링크부; 및
일 끝부가 상기 지지 유닛의 상기 타 측에 대해 회전 가능하게 결합되는 제2 링크부; 를 포함하고,
상기 복수의 전송부는,
상기 제1 링크부의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제1 전송부; 및
상기 제2 링크부의 상기 일 끝부와 인접하게 구비되는 제2 전송부; 를 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 12에서,
상기 링크 유닛은,
일 끝부가 상기 제1 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되고, 타 끝부가 상기 제2 링크부의 상기 일 끝부의 반대편 타 끝부에 회전 가능하게 결합되는 제3 링크부; 를 더 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 13에서,
상기 복수의 전송부는,
상기 제1 링크부의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제3 전송부; 및
상기 제2 링크부의 상기 반대편 타 끝부와 인접하게 구비되는 제4 전송부; 를 더 포함하는 힘 발생 장치.
청구항 6에서,
상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부의 상기 호의 중심각의 크기는, 상기 제3 링크부 및 상기 제4 링크부의 상기 호의 중심각의 크기에 대응되는 힘 발생 장치.
청구항 15에서,
상기 제1 내지 제4 링크부의 호의 중심각은 직각인 힘 발생 장치.
청구항 15에서,
상기 제1 내지 제4 링크부의 호의 중심각은 둔각인 힘 발생 장치.
청구항 13에서,
상기 제1 내지 제3 링크부는,
상기 중심(F)과 동일한 중심을 갖는 가상의 동심구의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 휘어진 호의 형상을 가지고,
상기 제1 링크부 및 상기 제2 링크부의 상기 호의 중심각은, 상기 제3 링크부의 상기 호의 중심각보다 큰 힘 발생 장치.
청구항 12에서,
상기 제1 연결부의 회전축(A1)과 상기 제2 연결부의 회전축(A2)은 상기 중심(F)을 지나는 힘 발생 장치.
청구항 13에서,
상기 제3 연결부의 회전축(A3)은 상기 중심(F)을 지나는 힘 발생 장치.