KR20230012278A - 텐던-쉬스 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는, 소정의 길이를 갖추고 유연성을 가지며 중공형으로 형성되는 쉬스; 상기 쉬스의 중공형 내부에 위치하는 텐던; 상기 텐던의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 로드; 상기 쉬스의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 파이프; 및 상기 파이프의 내부에 구비되고, 상기 파이프의 내부를 일부 채우도록 상기 쉬스와 상기 로드 사이의 상기 텐던을 감싸는 탄성부를 포함하고, 상기 로드의 일부가 상기 파이프 내부에 위치된 상태에서, 상기 로드가 상기 파이프에 의해 가이드되어 이동됨에 따라, 상기 텐던은 상기 쉬스와 상기 파이프를 통해 이동된다.

Description

텐던-쉬스 구동 장치{DEVICE FOR DRIVING TENDON-SHEATH}

본 발명은 텐던-쉬스 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로봇을 정밀하게 구동하기 위한 텐던-쉬스 구동 장치에 관한 것이다.

공간 등의 제약으로 인해 구동기를 직접 설치하지 못하고 동시에 로봇암 등이 유연하게 휘어져 들어가야 할 경우, 유연한 두 개의 케이블을 이용하여 힘을 전달하는 텐던-쉬스 구동방법이 사용된다. 텐던-쉬스를 사용하여 회전조인트를 구동하는 방법에 따라 다양한 방식이 존재 하는데, 양단에 모터 등의 구동기를 두고 회전방향에 따라 액티브하게 제어하는 것을 더블인풋 텐던-쉬스라고 한다. 이때 회전 방향으로 구동하는 것을 마스터 텐던이라고 부르고, 이에 따라 반대 쪽에서 딸려오는 것을 슬레이브 텐던이라고 한다. 회전 방향이 바뀌면 마스터, 슬레이브도 바뀐다.

마스터 텐던은 모터에 의해 직접 당겨지는 힘이 가해지므로 크게 문제가 없으나, 마스터 텐던에서 가해지는 힘에 의해 구동되는 슬래브 텐던은 쉬스에 삽입되지 않고 외부로 노출된 부분이 느슨해져 휘어지거나 마찰력 증가 등으로 인해 백래쉬가 크게 발생하여 정밀도를 저해하는 문제가 있다.

따라서, 슬래브 텐던이 느슨해져 휘어지지 않으면서도 백래쉬를 감소시킬 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로봇에 연결된 텐던의 움직임을 정밀하게 제어하는 텐던-쉬스 구동 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는, 소정의 길이를 갖추고 유연성을 가지며 중공형으로 형성되는 쉬스; 상기 쉬스의 중공형 내부에 위치하는 텐던; 상기 텐던의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 로드; 상기 쉬스의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 파이프; 및 상기 파이프의 내부에 구비되고, 상기 파이프의 내부를 일부 채우도록 상기 쉬스와 상기 로드 사이의 상기 텐던을 감싸는 탄성부를 포함하고, 상기 로드의 일부가 상기 파이프 내부에 위치된 상태에서, 상기 로드가 상기 파이프에 의해 가이드되어 이동됨에 따라, 상기 텐던은 상기 쉬스와 상기 파이프를 통해 이동될 수 있다.

이 때, 상기 탄성부는 상기 텐던이 상기 파이프의 내부에서 직선 운동되도록 가이드하도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 로드의 외경은 상기 파이프의 내경보다 작을 수 있다.

이 때, 상기 파이프에 대하여 상기 로드를 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 텐던-쉬스 구동 장치는, 상기 로드가 상기 파이프에 대하여 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 로드와 고정되는 제1 홀더; 상기 파이프를 지지하는 제2 홀더를 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 제1 홀더를 이동 가능하게 구동시킬 수 있다.

이 때, 상기 제1 홀더는, 상기 로드의 일 부분이 삽입되는 제1 홈이 구비되는 제1 하부 홀더; 및 상기 로드의 다른 부분이 삽입되는 제2 홈이 구비되고, 상기 제1 하부 홀더와 결합되는 제1 상부 홀더를 포함하고, 상기 로드는 상기 제1 홈과 상기 제2 홈에 삽입되어 상기 제1 홀더에 고정될 수 있다.

이 때, 상기 제2 홀더는, 상기 파이프의 일 부분이 삽입되는 제3 홈이 구비되는 제2 하부 홀더; 및 상기 파이프의 다른 부분이 삽입되는 제4 홈이 구비되고, 상기 제2 하부 홀더와 결합되는 제2 상부 홀더를 포함하고, 상기 파이프는 상기 제3 홈과 상기 제4 홈에 삽입되어 고정될 수 있다.

이 때, 상기 쉬스는 탄성력을 가지는 재질로 이루어지고, 상기 탄성부의 재질은 상기 쉬스의 재질과 동일할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는, 슬레이브 텐던에 있어서 텐던과 쉬스 사이의 상대적인 움직임이 원활하게 됨에 따라, 텐던과 쉬스 사이의 좌굴을 최소화하여 로봇을 정밀하게 구동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 로드와 파이프가 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제1 홀더가 제1 하부 홀더와 제1 상부 홀더로 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4는 제2 홀더가 제2 하부 홀더와 제1 상부 홀더로 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치의 블록도이다.
도 6은 텐던과 쉬스가 상대적으로 움직이는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 탄성부의 변형례를 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 홀더의 변형례를 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명의 실시예에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 발명의 실시예에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에서 로드와 파이프가 분리된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 3은 제1 홀더가 제1 하부 홀더와 제1 상부 홀더로 분리된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 4는 제2 홀더가 제2 하부 홀더와 제1 상부 홀더로 분리된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치의 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 텐던(130)과 쉬스(120)의 상대적인 움직임을 이용하여 로봇(10)을 구동시키기 위한 장치이다. 이 때, 상기 텐던은 마스터와 슬레이브 역할을 번갈아 하면서 구동된다. 또한, 상기 로봇(10)은 환자의 신체에 삽입된 후, 절개 또는 그립과 같은 동작을 수행하는 의료용 로봇이나, 의료용 로봇에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치(100)는 복수의 쉬스(120), 텐던(130), 복수의 로드(170), 복수의 파이프(180), 탄성부(160), 복수의 제1 홀더(140) 및 복수의 제2 홀더(150)를 포함한다.

상기 복수의 쉬스(120)는 소정의 길이를 갖추고 유연성을 가지며 종공형으로 형성된다. 또한, 상기 복수의 쉬스(120)는 유연성을 갖는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 복수의 쉬스(120)는 코일 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 쉬스(120)는 제1 쉬스(121)및 제2 쉬스(122)를 포함한다.

상기 텐던(130)은 상기 복수의 쉬스(120) 각각의 중공형 내부에 위치한다. 즉, 상기 텐던(130)의 일측은 상기 제1 쉬스(121)의 내부에 위치하고, 상기 텐던(130)의 타측은 상기 제2 쉬스(122)의 내부에 위치한다. 이 때, 상기 텐던(130)의 길이는 상기 복수의 쉬스(120)의 총 길이보다 길다. 그리고, 상기 텐던(130)은 로봇의 관절(20)에 연결되어 상기 로봇의 관절(20)을 구동시킨다. 예를 들면, 상기 텐던(130)은 상기 로봇의 관절(20)의 외주면에 감겨 상기 로봇의 관절(20)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다.

한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 텐던(130)은 반드시 일단과 타단이 연속으로 연결된 일체형일 필요는 없다. 일례로 두 개의 텐던으로 분리되어, 두 개의 텐던의 각 일단이 로봇의 관절(20)에 고정되어 일체형 텐던과 같은 운동을 만들어 내는 경우도 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 텐던(130)은 상기 로봇의 관절(20)에 연결되는 1개로 구성되는 것에 한정되지 않고, 2이상의 복수로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 복수의 쉬스(120)도 2개로 구성되는 것에 한정되지 않고, 상기 복수의 텐던(130)의 개수에 대응되도록 2, 4, 6 또는 10 이상의 짝수로 구성될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는, 상기 텐던(130)의 개수에 따라, 상기 로봇의 자유도를 높일 수 있다.

상기 복수의 로드(170)는 상기 텐던(130)의 일측에 결합된다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 로드(170)는 중공형 파이프 형태로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 텐던(130)의 일부분이 상기 복수의 로드(170)에 삽입된 후, 상기 복수의 로드(170)는 상기 텐던(130)의 외측면에 압착된다. 다만, 상기 복수의 로드(170)는 상기 텐던(130)의 외측면에 압착되어 결합되는 것에 한정되지 않고, 상기 텐던(130)과 다양한 방식으로 결합될 수 있다.

상기 복수의 로드(170)는 상기 복수의 쉬스(120)보다 높은 강성을 가지는 재질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 복수의 로드(170)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 복수의 로드(170)는 금속 재질로 이루어진 것에 한정되지 않고, 상기 복수의 쉬스(120)보다 높은 강성을 가지는 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 복수의 로드(170)는 상기 텐던(130)의 일측의 외측면에 압착되는 제1 텐던 로드(171)및 상기 텐던(130)의 타측의 외측면에 압착되는 제2 텐던 로드(172)를 포함한다.

상기 복수의 파이프(180)는 상기 복수의 쉬스(120) 각각의 일측에 일렬로 결합된다. 예를 들면, 상기 복수의 파이프(180)는 상기 복수의 쉬스(120) 각각의 일측의 외측면에 압착된다. 다만, 상기 복수의 파이프(180)는 복수의 쉬스(120) 각각의 일측의 외측면에 압착되어 결합되는 것에 한정되지 않고, 상기 쉬스(120)와 다양한 방식으로 결합될 수 있다.

상기 복수의 파이프(180)에는 상기 복수의 로드(170) 각각의 일측이 삽입된다. 상기 복수의 파이프(180)는 상기 복수의 쉬스(120)보다 높은 강성을 가지는 재질로 이루어진다. 예를 들면, 상기 복수의 파이프(180)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 복수의 파이프(180)는 금속 재질로 이루어진 것에 한정되지 않고, 상기 복수의 쉬스(120)보다 높은 강성을 가지는 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 복수의 파이프(180)는 상기 제1 쉬스(121)의 일측에 결합되는 제1 쉬스 파이프(181) 및 상기 제2 쉬스(122)의 일측에 결합되는 제2 쉬스 파이프(182)를 포함한다.

상기 제1 쉬스 파이프(181)에는 상기 제1 텐던 로드(171)의 일측이 삽입된다. 그리고, 상기 제2 쉬스 파이프(182)에는 상기 제2 텐던 로드(172)의 일측이 삽입된다. 이 때, 상기 복수의 파이프(180)는 상기 복수의 로드(170)가 이동되는 것을 가이드한다. 이에 따라, 상기 복수의 텐던(130)이 상기 복수의 쉬스(120)를 통해 이동되는 과정에서, 휘어지는 좌굴 현상이 발생되는 것이 방지된다.

상기 탄성부(160)는 상기 파이프(180)의 내부에 구비되고, 상기 쉬스(120)와 상기 로드(170) 사이의 상기 텐던(130)을 감싼다. 이 때, 상기 탄성부(160)는 스프링 형태로 이루어진다. 다만, 상기 탄성부(160)는 스프링 형태에 한정되지 않고, 탄성력을 가지는 재질이면서 상기 텐던(130)을 감싸는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 상기 텐던(130)이 상기 로드(170)에 의해 이동됨에 따라, 상기 탄성부(160)가 상기 쉬스(120)와 상기 로드(170) 사이의 상기 파이프(180)의 내부에서 부분적으로 채워지므로, 상기 텐던(130)이 상기 파이프(180)의 내부에서 좌굴되는 것을 방지한다.

상기 복수의 제1 홀더(140)는 상기 복수의 로드(170) 각각을 홀딩한다. 이 때, 상기 복수의 제1 홀더(140)는 상기 제1 텐던 로드(171)와 결합되는 제1 텐던 홀더(141) 및 상기 제2 텐던 로드(172)와 결합되는 제2 텐던 홀더(142)로 구성된다.

이 때, 상기 본 발명의 텐던-쉬스 구동 장치(100)는 상기 복수의 제1 홀더(140)를 선형 이동시키기 위한 복수의 구동부(190)를 구비한다. 예를 들면, 상기 복수의 구동부(190)는 선형 액추에이터일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 구동부(190)를 선형 이동시킬 수 있는 다양한 장치일 수 있다.

상기 복수의 구동부(190)는 상기 제1 텐던 홀더(141)에 연결되는 제1 구동부(191) 및 상기 제2 텐던 홀더(142)에 연결되는 제2 구동부(192)를 포함한다.

상기 제1 구동부(191)는 상기 제1 텐던 홀더(141)를 제1 방향(①) 또는 상기 제1 방향(①)의 반대 방향인 제2 방향(②)으로 이동시킨다. 또한, 상기 제2 구동부(192)는 상기 제2 텐던 홀더(142)를 제1 방향(①) 또는 상기 제1 방향(①)의 반대 방향인 제2 방향(②)으로 이동시킨다.

상기 복수의 제1 홀더(140)가 상기 구동부(190)에 의해 상기 제1 방향(①) 또는 상기 제2 방향(②)으로 이동됨에 따라, 상기 복수의 로드(170)는 상기 제1 방향(①) 또는 상기 제2 방향(②)으로 이동된다. 그리고, 상기 복수의 로드(170)가 상기 제1 방향(①) 또는 상기 제2 방향(②)으로 이동됨에 따라, 상기 복수의 텐던(130)은 상기 제1 방향(①) 또는 상기 제2 방향(②)으로 이동된다.

또한, 상기 복수의 제1 홀더(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 하부 홀더(140a) 및 제1 상부 홀더(140b)를 포함한다. 상기 제1 하부 홀더(140a)에는 상기 복수의 로드(170)의 일 부분이 삽입되는 제1 홈(140c)이 구비된다. 상기 제1 홈(140c)은 반원통 형상으로 이루어진다. 상기 제1 상부 홀더(140b)는 상기 제1 하부 홀더(140a)와 결합된다. 상기 제1 상부 홀더(140b)에는 상기 복수의 로드(170)의 다른 부분이 삽입되는 제2 홈(140d)이 구비된다. 상기 제2 홈(140d)은 반원통 형상으로 이루어지고, 상기 제1 홈(140c)을 대면하도록 형성된다. 상기 제1 하부 홀더(140a)가 상기 제1 상부 홀더(140b)와 결합되면, 상기 제1 홈(140c)은 상기 제2 홈(140d)과 함께 원통 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 복수의 로드(170)는 상기 제1 홈(140c)과 상기 제2 홈(140d)에 삽입되어 상기 복수의 제1 홀더(140)에 고정된다.

상기 복수의 제2 홀더(150)는 상기 복수의 로드(170) 각각이 상기 복수의 파이프(180) 각각에 대하여 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 복수의 파이프(180) 각각을 지지한다.

또한, 상기 복수의 제2 홀더(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 하부 홀더(150a) 및 제1 상부 홀더(150b)를 포함한다. 상기 제2 하부 홀더(150a)에는 상기 복수의 파이프(180)의 일 부분이 삽입되는 제3 홈(150c)이 구비된다. 상기 제3 홈(150c)은 반원통 형상으로 이루어진다. 상기 제2 상부 홀더(150b)는 상기 제2 하부 홀더(150a)와 결합된다. 상기 제2 상부 홀더(150b)에는 상기 복수의 파이프(180)의 다른 부분이 삽입되는 제4 홈(150d)이 구비된다. 상기 제4 홈(150d)은 반원통 형상으로 이루어지고, 상기 제3 홈(150c)을 대면하도록 형성된다. 상기 제2 하부 홀더(150a)가 상기 제2 상부 홀더(150b)와 결합되면, 상기 제3 홈(150c)은 상기 제4 홈(150d)과 함께 원통 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 복수의 파이프(180)는 상기 제3 홈(150c)과 상기 제4 홈(150d)에 삽입되어 상기 복수의 제2 홀더(150)에 고정된다.

그리고, 상기 복수의 제2 홀더(150)는 상기 제1 쉬스 파이프(181)를 홀딩하는 제1 쉬스 홀더(151)및 상기 제2 쉬스 파이프(182)를 홀딩하는 제2 쉬스 홀더(152)를 포함한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 텐던-쉬스 구동 장치(100)에는 상기 복수의 구동부(190)를 제어하기 위한 제어부(200)가 구비된다.

상기 제어부(200)는 상기 제1 구동부(191)와 상기 제2 구동부(192)를 제어하여 상기 제1 텐던 홀더(141)와 상기 제2 텐던 홀더(142)의 이동을 동시에 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(200)가 상기 제1 텐던 홀더(141)를 상기 제1 방향(①)으로 이동되도록 제어하면, 상기 제어부(200)는 상기 제2 텐던 홀더(142)가 상기 제1 텐던 홀더(141)의 이동 방향과 반대 방향인 상기 제2 방향(②)으로 이동시킨다. 상기 제1 텐던 홀더(141)와 상기 제2 텐던 홀더(142)가 이동됨에 따라, 상기 텐던(130)은 상기 로봇의 관절(20)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다.

도 6은 텐던과 쉬스가 상대적으로 움직이는 모습을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 6(a)를 참조하면, 상기 쉬스(120)의 내경(L1)은 상기 텐던(130)의 외경(L2)보다 크다. 이 때, 상기 파이프(180)는 상기 쉬스(120)의 결합 부분(120a)에 결합되고, 상기 파이프(180)의 내경(L4)은 상기 쉬스(120)의 외경과 동일하다. 다만, 상기 파이프(180)의 내경(L4)은 상기 쉬스(120)의 외경과 동일한 것에 한정되지 않고, 상기 파이프(180)의 내경(L4)은 상기 쉬스(120)의 외경보다 클 수 있다.

그리고, 상기 로드(170)의 외경(L3)은 상기 파이프(180)의 내경(L4)보다 작다. 이에 따라, 상기 로드(170)는 상기 파이프(180)에 의해 가이드되면서 이동된다. 그리고, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 상기 텐던(130)은 상기 쉬스(120)에 삽입된다. 그리고, 상기 로드(170)는 상기 텐던(130)의 결합 부분(130a)에 결합된다. 이 때, 상기 로드(170)의 일부는 상기 파이프(180)에 삽입된다. 그리고, 상기 로드(170)의 일단은 상기 파이프(180)의 내부에서 제1 위치(B)에 위치하고, 상기 쉬스(120)의 일단은 상기 파이프(180)의 내부에서 제2 위치(A)에 위치한다. 여기서, 상기 제1 위치(B)는 상기 로드(170)의 일부가 상기 파이프(180)에 삽입된 상태에서, 상기 쉬스(120)의 일단과 최대로 이격된 위치를 의미한다.

또한, 상기 파이프(180)의 내경(L4)과 상기 텐던(130)의 외경(L2)의 차이는 상기 텐던(130)이 상기 이동 공간(183)에서 이동시 좌굴이 발생되지 않도록 최소화된다.

그리고, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 상기 텐던(130)이 상기 제1 방향(①)으로 이동되면, 상기 로드(170)는 상기 텐던(130)과 결합된 상태에서 상기 이동 공간(183)을 따라 제2 위치(A)를 향하여 이동된다. 여기서, 상기 제1 위치(B)와 상기 제2 위치(A) 사이의 길이는, 대략 10 mm ~ 20 mm 일 수 있다. 이에 따라, 상기 텐던(130)의 일 부분은 상기 로드(170)에 의해 강성을 유지하므로, 상기 쉬스(120)에 원활하게 삽입된다. 그리고, 상기 쉬스(120)와 상기 로드(170) 사이에 놓여진 상기 텐던(130)은 상기 탄성부(160)에 의해 상기 파이프(180)의 내측면에 접촉되지 않으면서 직선 운동되도록 가이드하므로, 상기 텐던(130)은 상기 쉬스(120)에 원활하게 삽입된다. 이에 따라, 상기 텐던(130)이 상기 쉬스(120)로 삽입되는 과정에서, 휘어지는 좌굴 현상이 방지된다.

도 7은 탄성부의 변형례를 나타내는 도면이다.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 변형례에 따른 탄성부(160')는 스프링 형태가 아닌 튜브 형태이고, 탄성력을 가지는 재질로 이루어진다.

상기 탄성부(160')는 상기 파이프(180)의 내부에서 상기 쉬스(120)의 일단과 접촉되거나 분리될 수 있다.

도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 텐던(130)이, 상기 로드(170)에 의해 상기 제1 방향(①)으로 이동되면, 상기 텐던(130)은 상기 탄성부(160')에 의해 상기 파이프(180)의 내측면에 접촉되지 않으면서 직선 운동되도록 가이드하므로, 상기 텐던(130)은 상기 쉬스(120)에 원활하게 삽입된다. 이에 따라, 상기 텐던(130)이 상기 쉬스(120)로 삽입되는 과정에서, 휘어지는 좌굴 현상이 방지된다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 쉬스(130)는 탄성력을 가지는 재질로 이루어지고, 상기 탄성부(160')의 재질은 상기 쉬스(130)의 재질과 동일할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 쉬스(130)는 탄성력을 가지는 재질로 이루어지고, 상기 탄성부(160')는 상기 쉬스(130)의 일 부분에 해당될 수 있다.

도 8은 제1 홀더의 변형례를 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로드(170)의 외측면에는 돌기(170a)가 형성된다.

상기 돌기(170a)는 원통 형상으로 이루어진다. 상기 돌기(170a)는 상기 로드(170)의 외측면에 고정된다. 또한, 상기 로드(170)의 외측면에는 상기 돌기(170a)의 일부분이 수용되는 수용홈(미도시)이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 돌기(170a)는 원통 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 직사각형과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제1 홀더(140')에는 상기 로드(170)의 일 부분이 삽입되는 제1 홈(140c')이 형성된다.

이 때, 상기 제1 홈(140c')에는 상기 돌기(170a)의 일 부분이 삽입되는 제1 돌기 홈(140e')을 포함한다. 예를 들면, 상기 제1 돌기 홈(140e')은 원통 형상의 상기 제1 돌기(170a)에 대응하도록 반원통 형상으로 이루어진다. 다만, 상기 제1 돌기 홈(140e')은 반원통 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 다양한 형상의 상기 제1 돌기(170a)에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 돌기(170a)는 상기 제1 돌기 홈(140e')에 삽입되어 고정된다. 이에 따라, 상기 제1 홀더(140')는 상기 로드(170)와 보다 견고하게 고정된다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는 상기 제1 돌기(170a)가 상기 제1 돌기 홈(140e')에 삽입되는 구조로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 제1 홀더(140')와 상기 로드(170)를 고정하기 위한 다양한 고정 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 도면에 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 파이프(180, 도 4 참조)의 외측면에는 제2의 돌기(미도시)가 형성된다.

상기 제2의 돌기는 원통 형상으로 이루어진다. 상기 제2의 돌기는 상기 파이프(180)의 외측면에 고정된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2의 돌기는 원통 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 직사각형과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 제2 홈(150c, 도 4 참조)에는 상기 제2의 돌기의 일 부분이 삽입되는 제2 돌기 홈(미도시)을 포함한다. 예를 들면, 상기 제2 돌기 홈은 원통 형상의 상기 제2의 돌기에 대응하도록 반원통 형상으로 이루어진다. 다만, 상기 제2 돌기 홈은 반원통 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 다양한 형상의 상기 제2의 돌기에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제2의 돌기는 상기 제2 돌기 홈에 삽입되어 고정된다. 이에 따라, 상기 제2 홀더(150)는 상기 파이프(180)와 보다 견고하게 고정된다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 텐던-쉬스 구동 장치는 상기 제2의 돌기가 상기 제2 돌기 홈에 삽입되는 구조로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 제2 홀더(150)와 상기 파이프(180)를 고정하기 위한 다양한 고정 구조로 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 텐던-쉬스 구동 장치
120: 쉬스
130: 텐던
160: 탄성부
170: 로드
180: 파이프

Claims (8)

1. 텐던-쉬스 구동 장치로서,
   소정의 길이를 갖추고 유연성을 가지며 중공형으로 형성되는 쉬스;
   상기 쉬스의 중공형 내부에 위치하는 텐던;
   상기 텐던의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 로드;
   상기 쉬스의 일측의 외측면에 결합되고, 상기 쉬스보다 높은 강성을 가지는 파이프; 및
   상기 파이프의 내부에 구비되고, 상기 파이프의 내부를 일부 채우도록 상기 쉬스와 상기 로드 사이의 상기 텐던을 감싸는 탄성부를 포함하고,
   상기 로드의 일부가 상기 파이프 내부에 위치된 상태에서, 상기 로드가 상기 파이프에 의해 가이드되어 이동됨에 따라, 상기 텐던은 상기 쉬스와 상기 파이프를 통해 이동되는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 탄성부는 상기 텐던이 상기 파이프의 내부에서 직선 운동되도록 가이드하도록 형성되는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 로드의 외경은 상기 파이프의 내경보다 작은, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 파이프에 대하여 상기 로드를 이동시키기 위한 구동부를 포함하는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 로드가 상기 파이프에 대하여 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 로드와 고정되는 제1 홀더; 및
   상기 파이프를 지지하는 제2 홀더를 더 포함하고,
   상기 구동부는 상기 제1 홀더를 이동 가능하게 구동시키는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 홀더는,
   상기 로드의 일 부분이 삽입되는 제1 홈이 구비되는 제1 하부 홀더; 및
   상기 로드의 다른 부분이 삽입되는 제2 홈이 구비되고, 상기 제1 하부 홀더와 결합되는 제1 상부 홀더를 포함하고,
   상기 로드는 상기 제1 홈과 상기 제2 홈에 삽입되어 상기 제1 홀더에 고정되는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
7. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 홀더는,
   상기 파이프의 일 부분이 삽입되는 제3 홈이 구비되는 제2 하부 홀더; 및
   상기 파이프의 다른 부분이 삽입되는 제4 홈이 구비되고, 상기 제2 하부 홀더와 결합되는 제2 상부 홀더를 포함하고,
   상기 파이프는 상기 제3 홈과 상기 제4 홈에 삽입되어 고정되는, 텐던-쉬스 구동 장치.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 쉬스는 탄성력을 가지는 재질로 이루어지고,
   상기 탄성부의 재질은 상기 쉬스의 재질과 동일한, 텐던-쉬스 구동 장치.

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