KR101427322B1

KR101427322B1 - 관절장치

Info

Publication number: KR101427322B1
Application number: KR1020130010981A
Authority: KR
Inventors: 권동수; 박용만; 신원호; 황민호; 이제한
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-06

Abstract

본 발명에 따른 관절장치의 일 실시예는, 몸체와 상기 몸체의 양단에 형성되는 접촉부재를 포함하고, 축방향으로 중공부가 형성되는 다수개의 관절; 및 상기 중공부가 상호 대응되도록 정렬되는 상기 다수개의 관절을 관통하여 상기 중공부 내부에 설치되는 관절보강부를 포함할 수 있다.
이에 의하면, 관절장치를 구성하는 각 관절의 횡 방향 이동을 제한하거나 또는 비틀림에 의한 위치이탈이 방지되어, 관절장치에 횡방향 충격이 또는 비틀림 모멘트가 가해지는 경우에도 관절장치의 정렬이 쉽게 무너지지 않는 효과가 있다.

Description

관절장치{Joint device}

본 발명은 관절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의료용, 산업용 로봇 등에 사용되는 관절장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

의료용 기타 산업용으로 사용되는 로봇은 일반적으로, 다수개의 관절장치를 연결하고, 각 관절의 회전각도 등을 조절하여 로봇 전체를 작동함으로써 원하는 작업을 수행한다.

로봇에 사용되는 관절장치는 다양한 형상과 기능을 가진 다양한 종류로 존재한다. 그 중 한 종류는 관절장치에 사용되는 다수개의 관절을 연결 및 고정하고, 각 관절의 회전각도를 조절하는 가이드와이어를 사용하는 방식의 관절장치이다.

가이드와이어(W)를 사용하는 관절장치는 일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1관절(10) 및 제2관절을 포함한다.

제1관절(10)은 제1접촉부재(11) 및 제1관통홀(12)을 포함한다.

제1접촉부재(11)는 제2관절(20)의 제1접촉부재(21)와 롤링접촉을 하게되고, 제1접촉부재(11)와 제1접촉부재(21)의 롤링접촉시 제1관절(10)과 제2관절(20)은 상호간 작업에 필요한 적절한 각도범위를 가지고 회전을 하게 된다.

제1관통홀(12)은 제1관절(10)의 축방향으로 다수개 형성되고, 제1접촉부재(21)에 형성되는 다수개의 제2관통홀(22)과 대응되도록 배치가 되며, 제1관통홀(12)과 제2관통홀(22)에는 가이드와이어(W)가 삽입되고, 가이드와이어(W)에 의해 제1관절(10)과 제2관절(20)은 회전각도가 조절된다.

제1관절(10)은 제1접촉부재(21) 및 제2관통홀(22)을 포함한다.

1접촉부재(21)는 제1접촉부재(11)와 롤링접촉 하게되고, 제1접촉부재(11)와 제1접촉부재(21) 상호간 롤링접촉시 관절장치는 작업에 필요한 위치로 이동한다.

제2관통홀(22)은 2관절(20)의 축방향으로 다수개 형성되고, 제1관통홀(12)과 마찬가지로 가이드와이어(W)가 삽입된다.

한편, 가이드와이어(W)는 1관통홀(12)과 제2관통홀(22)에 삽입되어 왕복회전하여 관절장치의 이동위치, 이동각도를 조절하여 관절장치가 필요한 작업을 수행하도록 한다.

또한, 가이드와이어(W)는 제1관절(10)과 제2관절(20)이 서로 접촉하도록 하고 원래의 위치에서 이탈하지 않도록 고정하는 역할을 동시에 수행한다. 특히 제1접촉부재(11)와 제1접촉부재(21)에 형성되는 제1관통홀(12)과 제2관통홀(22)에 삽입되는 가이드와이어(W)는 주로 제1관절(10)과 제2관절(20)의 위치를 고정하는 역할을 한다.

그러나, 관절장치는 제1접촉부재(11)와 제1접촉부재(21)의 단부가 라운딩 형상으로 형성되어 상호간 롤링접촉하는 단순한 구조를 가진다.

따라서, 가이드와이어(W)가 제1관절(10)과 제2관절(20)이 원래의 위치를 이탈하지 않도록 고정하는 역할을 하더라도, 제1관절(10)과 제2관절(20)에 횡방향의 외부충격이 가해지면 제1관절(10)과 제2관절(20)이 상호간 위치를 쉽게 이탈하여 정렬상태가 무너지는 문제점이 있다.

또한, 제1관절(10)과 제2관절(20)이 정상적으로 정렬된 상태에서 제1관절(10)과 제2관절(20)의 축을 중심으로 비틀림 모멘트가 가해지면, 제1관절(10)과 제2관절(20)의 정렬이 쉽게 무너질 수 있고, 이러한 비틀림 모멘트에 의한 위치이탈은 고정수단이 와이어인 경우 전술한 횡방향 충격의 경우보다 더욱 쉽게 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는, 횡방향 충격 또는 비틀림 모멘트가 가해지는 경우에도 관절장치의 정렬이 쉽게 무너지지 않는 관절장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 관절장치의 일 실시예는, 몸체와 상기 몸체의 양단에 형성되는 접촉부재를 포함하고, 축방향으로 중공부가 형성되는 다수개의 관절; 및 상기 중공부가 상호 대응되도록 정렬되는 상기 다수개의 관절을 관통하여 상기 중공부 내부에 설치되는 관절보강부를 포함할 수 있다.

상기 관절보강부는, 길이방향으로 중공채널이 형성되는 것일 수 있다.

또한, 상기 관절보강부는, 압축 또는 신장이 가능한 유연한 재질로 형성되는 것일 수 있다.

또한, 상기 몸체의 내경과 상기 관절보강부의 외경 간 소정 간격이 형성되는 것일 수 있다.

상기 접촉부재는, 상기 몸체 양단에 돌출 형성되고, 상기 관절의 횡방향 이동을 제한하거나 또는 비틀림에 의한 상기 관절의 위치이탈을 방지하는 이동제한부와, 상기 관절의 회전시 롤링되는 롤링접촉부를 포함하는 것일 수 있다.

이때, 상기 이동제한부는 상기 관절의 X축방향 이동을 제한하고, 상기 관절보강부는 상기 관절의 Y축방향 이동을 제한하여 상기 관절의 위치이탈을 방지하는 것일 수 있다.

상기 이동제한부 및 롤링접촉부는 상호간 단차를 두고 형성되고, 상기 이동제한부는 상기 롤링접촉부보다 상기몸체에 대하여 내측에 위치하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 관절장치의 일 실시예는, 상기 몸체의 축방향으로 상기 몸체 양단을 관통하는 와이어홀이 형성되고, 상기 와이어홀에 삽입되어 소정간격 왕복운동 함으로써 상기 다수개의 관절을 회전시키는 가이드와이어가 구비되는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 관절장치의 다른 실시예는, 제1롤링접촉부를 포함하고, 축방향으로 제1중공부가 형성되는 제1관절; 상기 제1롤링접촉부와 롤링접촉하는 제2롤링접촉부와, 상기 제1중공부와 대응되도록 형성되는 제2중공부를 포함하는 제2관절; 및 상기 제1중공부와 상기 제2중공부를 관통하여 설치되고, 외면이 상기 제1중공부 및 제2중공부의 표면과 대향되어 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 횡방향 이동 또는 비틀림에 의한 위치이탈을 방지하는 중심체를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1관절은 길이방향으로 돌출형성되어 상기 제2롤링접촉부의 횡방향이동에 대향하는 제1접촉부재를 포함하고, 상기 제1접촉부재는 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 X축방향으로 가해지는 힘을 지탱하고, 상기 중심체는 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 Y축방향으로 가해지는 힘을 지탱하여 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 위치이탈을 방지하는 것일 수 있다.

상기 중심체는, 벤딩이 가능하고 벤딩 후 원상태로 회복이 가능한 탄성력을 가진 유연한 재질로 형성되는 것일 수 있다.

상기 제1관절에는 축방향으로 다수개의 제1와이어홀이 형성되고, 상기 제2관절에는 상기 제1와이어홀에 대응하는 다수개의 제2와이어홀이 형성되며, 상기 제1와이어홀 및 상기 제2와이어홀에 삽입되어 상기 제1관절 또는 상기 제2관절의 회전을 조절하기 위한 다수의 가이드와이어를 포함하는 것일 수 있다.

전술한 실시예의 관절장치는, 관절장치를 구성하는 각 관절의 횡 방향 이동을 제한하거나 또는 비틀림에 의한 위치이탈이 방지되어, 관절장치에 횡방향 충격이 또는 비틀림 모멘트가 가해지는 경우에도 관절장치의 정렬이 쉽게 무너지지 않는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 가이드와이어에 의해 조절되고 작동하는 관절장치는 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 제1관절을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 다른 제2관절을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치가 사용되는 제1관절과 제2관절이 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 관절보강부의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절장치의 작동모습을 나타낸 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 제1관절을 나타낸 사시도이다.

몸체(100)는 중공부가 있는 원통형으로 형성되고, 의료용 기타 산업용 로봇의 암(arm)의 일부로써 작동하며, 와이어홀(110)이 형성된다.

와이어홀(110)은 몸체(100)의 축방향으로 몸체(100) 양단을 관통하여 형성되고, 가이드와이어(W, 도 4 참조)가 삽입된다.

와이어홀(110)은 몸체(100)의 원주방향을 따라 다수개 형성된다. 다만, 와이어홀(110)의 개수는 관절장치의 기능, 관절장치가 사용되는 로봇의 종류와 작동특성 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.

또한, 와이어홀(110)은 접촉부재(200)의 중앙부를 관통하여 형성되는 것을 기준으로 몸체(100) 양단에 원주방향을 따라 형성된다.

접촉부재(200)는 몸체(100)의 일단에 대칭되도록 한 쌍으로 돌출 형성되고, 몸체(100)의 타단에 몸체(100)의 일단에 형성되는 한 쌍의 접촉부재(200)와 대칭되도록 다른 한 쌍이 돌출 형성된다.

접촉부재(200)를 통해 관절장치는 제2관절(20, 도 4 참조)과 정렬하고, 와이어홀(110)에 의해 그 위치, 각도가 조절된다.

한편, 접촉부재(200)는 이동제한부(210)와 롤링접촉부(220)를 포함한다.

이동제한부(210)는 관절장치에 횡방향으로 충격이 가해지는 경우 관절장치의 횡방향 이동을 제한하고, 관절장치의 축을 중심으로 비틀림 모멘트가 가해지는 경우 비틀림에 의한 관절장치의 위치이탈을 방지하는 역할을 하며, 대향면(211)을 포함한다.

대향면(211)은 제2관절의 제2대향면(420, 도 4 참조)과 면접촉을 한다. 따라서 관절장치에 횡방향 충격이 가해지는 경우 대향면(211)과 제2대향면에 의해 관절장치의 이동이 제한되므로 횡방향 충격에 의한 관절장치의 위치이탈을 방지할 수 있다.

한편, 실시예에 따라서는 대향면(211)과 제2대항면(420)은 간격을 가지고 이격되어 있을 수 있다.

롤링접촉부(220)는 관절장치의 이동시 제2접촉부재와 롤링접촉하여 관절장치가 작업에 필요한 각도로 회전하도록 하는 역할을 하고, 롤링접촉면(221)을 포함한다.

롤링접촉면(221)은 롤링접촉부(220)의 단부에 라운딩 형상으로 형성되고 제2접촉부재와 접촉을 하면서 롤링되는 면이다. 이때, 롤링접촉면(221)의 곡률은 관절의 회전각도 범위 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.

한편, 이동제한부(210) 및 롤링접촉부(220)는 상호간 단차를 두고 형성된다.

단차에 의해 이동제한부(210)와 롤링접촉부(220)를 접촉부재(200)에 모두 형성함으로써, 비교적 간단한 구조로 관절장치의 위치이탈방지에 관하여 가이드와이어에만 의존하는 경우보다 현저한 효과의 향상을 실현할 수 있다.

이때, 단차는 몸체(100)의 내측이 높게 형성되는 것이 적절하다. 즉, 롤링접촉면(221)은 몸체(100) 양단의 외측에 형성되고, 대향면(211)은 몸체(100) 양단의 내측에 형성되는 것이 적절하다.

이러한 구조로 형성되는 경우 접촉부재(200)와 접촉하는 제2접촉부재에 별도의 단차를 형성할 필요가 없으므로 제2관절의 가공이 용이하고, 제2접촉부재의 폭을 두껍게 할 수 있으므로 관절장치의 내구성 향상을 도모할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 다른 제2관절을 나타낸 사시도이다.

제2관절은 도 2에 도시된 관절장치와 결합하여 상호간 회전함으로써 관절장치와 제2관절로 구성되는 로봇 암 등이 필요한 작업을 수행하도록 하고, 제2접촉부재(400) 및 제2와이어홀(500)을 포함한다.

제2접촉부재(400)는 접촉부재(200, 도 2 참조)와 면접촉 및 롤링접촉하고, 이에따라 제2관절은 회전하게 되며, 제2대향면(410)과 제2롤링접촉부(420)를 포함한다.

제2대향면(410)은 대향면(211, 도 2 참조)과 서로 밀착되는 면접촉을 하고, 제2관절이 회전하는 경우 대향면과 제2대향면(410)은 서로 슬라이딩하게 된다.

제2롤링접촉부(420)는 롤링접촉부(220, 도 2 참조)와 접촉을 하고 상호간 롤링을 한다.

제2와이어홀(500)은 제2관절의 길이방향으로 와이어홀(110, 도 2 참조)에 대응하는 위치와 개수로 형성되고, 가이드와이어(W, 도 4 참조)가 삽입된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치가 사용되는 제1관절과 제2관절이 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.

상기제1관절(10)은 도 2에 도시된 관절장치와 동일한 구조와 기능을 가진다. 또한, 제2관절(20)의 구조와 기능은 도 3을 참조하여 전술한 바와 같다.

가이드와이어(W)는 제1관통홀(12)과 제2관통홀(22)에 삽입되어 왕복회전하여 관절장치의 이동위치, 이동각도를 조절하여 관절장치가 필요한 작업을 수행하도록 한다.

또한, 가이드와이어(W)는 제1관절(10)과 제2관절(20)이 서로 접촉하도록 하고 원래의 위치에서 이탈하지 않도록 고정하는 역할을 동시에 수행한다. 특히 접촉부재(200)와 제2접촉부재(400)에 각각 형성되는 와이어홀(110)과 제2와이어홀(500)에 삽입되는 가이드와이어(W)는 주로 제1관절(10)과 제2관절(20)의 위치를 고정하는 역할을 한다.

제1관절(10)과 제2관절(20)은 각각의 내부에 길이방향으로 형성되는 중공부가 상호 대응되도록 서로 정렬되고, 관절보강부(600)는 제1관절(10)과 제2관절(20)의 각 중공부를 관통하여 삽입된다. 이때, 관절보강부(600)는 이동제한부(210)와 함께 제1관절과 제2관절의 정렬이 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.

즉, 관절보강부(600)의 표면은 제1관절(10) 또는 제1관절(20)에 비틀림 모멘트가 가해질 때 각 중공부의 표면과 마찰을 일으켜 각 관절의 정렬이 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 제1관절(10) 또는 제2관절(20)에 횡방향으로 힘이 가해지는 경우, 이동제한부는 각 관절의 X축방향으로 가해지는 힘을 지탱하여 각 관절의 위치이탈을 방지하고, 관절보강부(600)는 Y축방향으로 가해지는 힘을 지탱하여 각 관절의 위치이탈을 방지한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, X축은 제1관절(10) 및 제2관절(20)의 길이방향에 수직하고 대향면(211)에 수직한 방향으로 형성되고, Y축은 제1관절(10) 및 제2관절(20)의 길이방향과 Y축에 수직한 방향으로 형성된다.

관절보강부(600)는 각 관절이 회전을 하는 경우 이에 따라 벤딩이 되어야 하고 그 단면상 일부는 압축되고 일부는 신장이 되는 유연한 재질로 형성된다. 또한, 각 관절의 회전을 원활하게 하기 위해 벤딩 후 원래의 형상으로 회복되는 탄성력을 가지는 재료를 사용하는 것이 적절하다. 전술한 조건을 만족하는 관절보강부(600)의 재질로 예를 들어 고무, 탄성력을 갖는 합성수지 등을 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관절장치에 사용되는 관절보강부(600)의 일 실시예를 나타낸 개략도이다.

관절보강부(600)는 재작의 용이성과 관절장치의 원활한 작동을 고려하면 단면의 외형을 원형으로 형성하는 것이 적절하다. 이때, 관절장치의 원활한 작동을 고려하면 각 관절에 형성되는 중공부는 관절보강부(600)의 외형에 추종하도록 단면을 원형으로 형성하는 것이 적절하다.

관절보강부(600)는 내부에 길이방향으로 중공채널(610)이 형성되는 원형관으로 구비될 수도 있다. 관절보강부(600)에 중공채널(610)이 형성되면, 관절보강부(600)가 벤딩되는 경우 중공채널(610)이 없는 것과 비교하여 작은 벤딩모멘트가 필요하므로 에너지 효율이 높아지는 이점이 있다. 관절보강부내면(630)과 관절보강부외면(620)간 두께는 관절보강부(600)의 재질, 필요한 기계적 강도, 생검채널에 삽입되는 의료용 또는 산업용 장비의 크기 등을 고려하여 적절한 크기로 형성할 수 있다.

또한, 중공채널(610)은 의료용 생검채널(Biopsy Channel), 산업용 관측채널 등으로 사용될 수 있다.

중공채널(610)이 생검채널로 사용될 경우 중공채널(610) 내부로 내시경을 삽입하여 질환부위를 관찰하거나, 수술장비를 삽입하여 질환부위를 수술할 수 있다. 중공채널(610)이 관측채널로 사용될 경우 작업자가 접근하기 어려운 위치에 관절장치를 구비한 로봇암을 사용하여 관측위치에 접근하고, 관측채널을 통해 관측장비를 삽입하여 필요한 관측을 하거나, 작업장비를 삽입하여 필요한 작업을 수행할 수 있다.

관절보강부(600)의 외경의 크기는 각 관절 몸체의 중공부에 꽉 끼도록 설계될 수도 있고, 각 관절 몸체의 중공부 직경과 일정한 간격이 형성되도록 설계될 수도 있다.

관절보강부(600)의 외경이 몸체의 중공부에 꽉 끼도록 설계되는 경우 관절보강부외면(620)과 몸체의 중공부 표면간 마찰력이 증대되어 관절보강부(600)가 각 관절과 강하게 밀착하여 비틀림 또는 횡방향으로 가해지는 힘을 지탱하여 각 관절의 위치이탈을 효율적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

관절보강부(600)의 외경이 몸체의 중공부 직경과 일정한 간격이 형성되도록 설계되는 경우 관절보강부외면(620)과 몸체의 중공부 표면간 마찰력이 감소하여 관절장치의 원활한 작동이 가능하고, 관절작동에 필요한 에너지 소비를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절장치의 작동모습을 나타낸 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 관절장치는, 제1관절(10)과 제2관절(20)이 교대로 연결되어 정렬되고 접촉부재(200)와 제2접촉부재(400)에 의해 서로 연결되고, 접촉부재(200)와 제2접촉부재(400) 상호간 슬라이딩 및 구름접촉을 하고, 가이드와이어(W)에 의해 작동범위, 위치 등이 조절된다. 이때, 관절보강부(600)는 제1관절(10과 제2관절(20)의 중공부를 관통하여 삽입되어 관절의 회전에 따라 벤딩되면서 전술한 바와같이 각 관절이 받는 비틀림 모멘트 또는 횡방향의 힘을 지탱하여 관절의 이탈을 방지하는 역할을 한다.

다만, 도 6에서는 명확한 설명을 위해 제1관절(10)의 양측에 제2관절(20)이 연결된 상태를 도시하였다.

또한, 제2접촉부재(400)는 제2관절(20)의 양단에 각각 한 쌍으로 마련되지만, 양단에서 서로 교차하는 위치에 마련된다. 따라서, 제2관절(20)의 양측에 각각 제1관절(10)이 결합되는 경우 제2관절(20)의 양단에 제2접촉부재(400)가 서로 교차하도록 마련되므로, 제1관절(10)과 제2관절(20)이 연속적으로 결합되는 관절장치는 X축과 Y축을 동시에 이동할 수 있는 2차원적 운동이 가능하다.

본 발명의 실시예와 관련하여 상기와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이 외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.

10: 제1관절 400: 제2접촉부재
20: 제2관절 410: 제2대향면
100: 몸체 420: 제2롤링접촉부
110: 와이어홀 500: 제2와이어홀
200: 접촉부재 600: 관절보강부
210: 이동제한부 610: 중공채널
211: 대향면 620: 관절보강부외면
220: 롤링접촉부 630: 관절보강부내면
221: 롤링접촉면 W: 가이드와이어

Claims

축방향으로 다수로 배치되고 각각 축방향으로 중공부가 형성되는 원통형의 몸체, 상기 각각의 몸체 축방향 양단에서 상기 몸체의 축방향으로 각각 한 쌍씩 돌출형성되고 서로 인접하는 것끼리 상호 접촉하여 상기 다수의 몸체들을 일정간격으로 정렬시키는 접촉부재를 포함하는 다수개의 관절; 및
상기 다수의 몸체 각각에 형성되는 각각의 중공부를 관통하여 설치되어 상기 각각의 관절의 정렬을 유지하는 관절보강부
를 포함하는 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 관절보강부는,
길이방향으로 중공채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 관절보강부는,
압축 또는 신장이 가능한 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 중공부 직경과 상기 관절보강부의 외경 간 소정 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 접촉부재는,
상기 관절이 인접하는 타 관절에 대해 회전시 상기 타 관절의 상기 접촉부재와 접촉하여 롤링되는 롤링접촉부와,
상기 롤링접촉부의 일부에서 상기 몸체의 축방향으로 돌출형성되고 상기 타 관절의 상기 접촉부재와 상기 관절의 횡방향으로 면접촉하여 상기 관절의 횡방향 이동을 제한하거나 또는 비틀림에 의한 상기 관절의 위치이탈을 방지하는 이동제한부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제5항에 있어서,
상기 이동제한부는 상기 관절의 길이방향과 수직하고 상기 이동제한부가 상기 타 관절의 상기 접촉부재와 면접촉하는 부위인 대향면에 수직한 방향인 X축방향 이동을 제한하고, 상기 관절보강부는 상기 관절의 길이방향 및 상기 X축방향에 수직한 Y축방향 이동을 제한하여 상기 관절의 위치이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제5항에 있어서,
상기 이동제한부 및 롤링접촉부는 상호간 단차를 두고 형성되고, 상기 이동제한부는 상기 롤링접촉부보다 상기몸체에 대하여 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 축방향으로 상기 몸체 양단을 관통하는 와이어홀이 형성되고, 상기 와이어홀에 삽입되어 소정간격 왕복운동 함으로써 상기 다수개의 관절을 회전시키는 가이드와이어가 구비되는 것을 특징으로 하는 관절장치.
길이방향으로 양단에 각각 돌출형성되고 횡방향으로 가장자리부위에 한 쌍으로 형성되는 제1롤링접촉부를 포함하고, 중앙부에 길이방향으로 제1중공부가 형성되는 제1관절;
길이방향으로 양단에 각각 돌출형성되고 횡방향으로 가장자리부위에 한 쌍으로 형성되어 상기 제1롤링접촉부와 롤링접촉하는 제2롤링접촉부를 포함하고, 중앙부에 길이방향으로 제2중공부가 형성되는 제2관절; 및
상기 제1중공부와 상기 제2중공부를 관통하여 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 길이방향으로 설치되어 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 횡방향 이동 또는 비틀림에 의한 위치이탈을 제한하는 관절보강부
를 포함하는 관절장치.
제9항에 있어서,
상기 제1관절은 길이방향으로 돌출형성되어 상기 제2롤링접촉부의 횡방향이동에 대향하는 제1접촉부재를 포함하고,
상기 제1접촉부재 및 상기 관절보강부는 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 횡향으로 가해지는 힘을 지탱하여 상기 제1관절 및 상기 제2관절의 위치이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제9항에 있어서,
상기 관절보강부는,
벤딩이 가능하고 벤딩 후 원상태로 회복이 가능한 탄성력을 가진 유연한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 관절장치.
제9항에 있어서,
상기 제1관절에는 축방향으로 다수개의 제1와이어홀이 형성되고,
상기 제2관절에는 상기 제1와이어홀에 대응하는 다수개의 제2와이어홀이 형성되며,
상기 제1와이어홀 및 상기 제2와이어홀에 삽입되어 상기 제1관절 또는 상기 제2관절의 회전을 조절하기 위한 다수의 가이드와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절장치.