링 형상의 입력부; 상기 입력부와 마주하며, 상기 입력부와 대응되는 링 형상의 출력부; 및상기 입력부와 출력부 사이에 상호 병렬로 연결된 복수의 기둥부; 를 포함하며, 상기 입력부, 출력부 및 복수의 기둥부의 설계 변수를 설정한 후, 설정된 상기 설계 변수와 목표 스프링 강성을 기준으로 상기 기둥부의 개수 또는 두께가 계산되어 설계되고, 상기 입력부는 고정 상태의 베이스에 고정되고, 상기 출력부는 연결하고자 하는 대상물에 연결되어 상기 대상물과 함께 회전되며,상기 설계 변수는 상기 입력부 및 출력부 각각의 내경 및 외경, 상기 입력부 및 출력부 각각의 두께, 상기 기둥부의 길이를 포함하고,상기 기둥부들은 상기 출력부의 회전시 상기 입력부에 일단부가 고정된 외팔보 형상으로 탄성 변형되며,상기 출력부에는 상기 기둥부들의 탄성 변형시 상기 출력부의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 기둥부들에 의해 비틀림 탄성력이 전달되는 것을 특징으로 하는 중공형 탄성 구조체.

제1항에 있어서, 상기 입력부 및 출력부는 금속 재질의 링 형상의 플레이트를 포함하며, 상기 입력부, 출력부 및 복수의 기둥부는 일체로 마련되는 중공형 탄성 구조체.

제1항에 있어서,상기 입력부 및 출력부는 금속 재질의 링 형상의 플레이트를 포함하며, 상기 복수의 기둥부의 일단과 타단은 상기 입력부 및 출력부에 대해 각각 착탈 가능하게 조립되는 중공형 탄성 구조체.

제1항에 있어서, 상기 복수의 기둥부는, 상기 입력부 및 출력부의 사이를 연결하는 기둥; 및상기 기둥의 양단에 결합되어, 상기 기둥의 양단을 상기 입력부 및 출력부에 조립시키는 가이더; 를 포함하며, 상기 기둥의 양단은 상기 가이더에 마련된 가이드홈에 각각 삽입되고, 상기 가이더는 상기 입력부 및 출력부에 상호 마주하게 관통된 조립홀에 삽입되어 조립되는 중공형 탄성 구조체.

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제1항에 있어서, 상기 복수의 기둥부는 강성을 가지는 금속 재질로 마련되는 평판 스프링 형상을 가지는 중공형 탄성 구조체.

제1항에 있어서, 상기 설계 변수를 하기 수학식 1 내지 3에 의해 도출되는 응력 공식에 적용하여 상기 스프링 강성을 설계하며, [수학식 1] [수학식 2][수학식 3]상기 F는 힘, 상기 E는 영 계수, 상기 I는 2차 단면 모멘트, 상기 L은 상기 복수의 기둥부의 길이, 상기 는 상기 복수의 기둥부의 변형 변위, 상기 b 및 h는 상기 복수의 기둥부의 두께, 상기 R은 상기 입력부 및 출력부의 반지름, 상기 N은 상기 기둥부의 개수 그리고, 는 변형 각도인 중공형 탄성 구조체.

상호 마주하는 링 형상의 입력부 및 출력부, 상기 입력부 및 출력부 사이에 상호 병렬로 연결되는 복수의 기둥부를 포함하는 중공형 탄성 구조체를 설계하는 중공형 탄성 구조체의 설계 방법에 있어서, 사용 조건을 설정하는 단계; 상기 사용 조건의 설정에 따라, 설계 변수를 설정하는 단계; 및상기 설정된 설계 변수와 목표 스프링 강성을 기준으로 상기 복수의 기둥부의 두께 또는 개수를 계산하는 단계;를 포함하며,상기 사용 조건은 상기 중공형 탄성 구조체가 배치되는 공간의 크기 및 상기 출력부에 연결하고자 하는 대상물의 무게를 포함하고,상기 설계 변수를 설정하는 단계는, 상기 입력부 및 출력부의 내경 및 외경 길이를 설정하는 단계; 및 상기 중공형 탄성 구조체의 목표 스프링 강성을 설정하는 단계;를 포함하며,상기 입력부는 고정 상태의 베이스에 고정되고, 상기 출력부는 상기 대상물에 연결되어 상기 대상물과 함께 회전되며,상기 기둥부들은 상기 출력부의 회전시 상기 입력부에 일단부가 고정된 외팔보 형상으로 탄성 변형되고,상기 출력부에는 상기 기둥부들의 탄성 변형시 상기 출력부의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 기둥부들에 의해 비틀림 탄성력이 전달되는 것을 특징으로 하는 중공형 탄성 구조체의 설계 방법.

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제9항에 있어서, 상기 복수의 기둥부의 두께 또는 개수를 계산하는 단계는, 상기 입력부 및 출력부의 내경 및 외경 길이를 설정하는 단계에서 설정된 상기 내경 및 외경의 값으로 상기 복수의 기둥부의 형상을 최적화하는 단계;최적화된 형상의 상기 복수의 기둥부의 개수를 계산하는 단계;상기 계산된 상기 복수의 기둥부의 개수와 상기 강성을 설정하는 단계에서 설정된 강성으로 상기 복수의 기둥부의 두께를 계산하는 단계; 및상기 복수의 기둥부의 형상을 결정하여 설계하는 단계; 를 포함하는 중공형 탄성 구조체의 설계 방법.

제9항에 있어서, 상기 복수의 기둥부의 두께 또는 개수를 계산하는 단계는 하기 수학식 1 내지 3에 의해 도출되는 응력 공식에 적용하여 상기 스프링 강성을 설계하며, [수학식 1] [수학식 2][수학식 3]상기 F는 힘, 상기 E는 영 계수, 상기 I는 2차 단면 모멘트, 상기 L은 상기 복수의 기둥부의 길이, 상기 는 상기 복수의 기둥부의 변형 변위, 상기 b 및 h는 상기 복수의 기둥부의 두께, 상기 R은 상기 입력부 및 출력부의 반지름, 상기 N은 상기 기둥부의 개수 그리고, 는 변형 각도인 중공형 탄성 구조체의 설계 방법.