KR100902923B1 - 압전 초음파 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전 초음파 모터에 관한 것으로 보다 상세하게는 인가되는 전계에 따라 물리적 변위를 일으켜 선형 운동을 하는 압전 소자의 선형 운동을 회전운동으로 변환하여 구동하는 압전 초음파 모터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와; 상기 구동 축과 밀착되어 구동 축의 선형 운동에 따라 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 회전체와; 상기 회전체의 회전력을 타겟으로 전달하거나 상기 회전체의 회전 지지수단으로 사용되는 회전 축을 포함하여 구성된다.
이에 따라 본 발명에 다른 압전 초음파 모터는 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터의 구동 축과 회전체의 마찰을 이용하여 회전체를 회전시킴으로써 압전 리니어 모터의 구조적 변경 없이 회전 운동을 일으킬 수 있는 압전 초음파 모터를 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
압전체, 압전 모터, 리니어 모터, 회전 모터

Description

압전 초음파 모터{Piezoelectric motor}
본 발명은 압전 초음파 모터에 관한 것으로 보다 상세하게는 인가되는 전계에 따라 물리적 변위를 일으켜 선형 운동을 하는 압전 소자의 선형 운동을 회전운동으로 변환하여 구동하는 압전 초음파 모터에 관한 것이다.
압전 초음파 모터는 압전체의 압전현상을 이용하여 구동하는 모터를 말한다. 수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이를 압전 직접효과라고 하며, 이와 반대로 전압을 인가하면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라 한다. 이러한 압전 직접효과 및 압전 역효과 모두를 압전 효과(Piezoelectric effect)라 한다.
이러한 압전 효과를 나타내는 소자를 압전 소자라 하며, 현재에는 압전 세라믹(PZT)이 발견되어 가속도계 등과 같은 센서용으로 널리 사용되고 있다. PZT는 납(Pb), 아연(Zn), 티타늄(Ti)이 소정 비율로 혼합된 화합물이다.
이러한 압전 초음파 모터는 종래의 마그네틱 모터에 비해서 큰 토크, 작은 노이즈, 작은 구동 전력으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 압전 초음파 모터는 작은 크기가 요구되는 의학용 카메라 또는 이동통신 단말기의 카메라 모듈 의 오토 포커스 및 줌 렌즈 구동 등의 렌즈 구동용으로 사용되고 있다. 이러한 압전 초음파 모터는 렌즈 구동용 이외에도 전자기기들이 초 소형화되고 있는 현재의 추세에 부응하여 지속적으로 개발되고 있는 분야이다.
종래의 초소형 카메라 모듈의 렌즈 구동용으로는 압전 리니어 모터를 사용하고 있다. 이러한 압전 리니어 모터는 압전체의 물리적 변위 방향 상에 이동축을 부착하여 이동축을 선형 왕복 운동하게 함으로써, 이동축 상에 구비되는 이동체를 선형 이동시키도록 한 것이다. 이러한 압전 리니어 모터는 그 제조 공정이 단순하고 구성이 간단한 장점이 있다.
그러나 이와 같은 압전 리니어 모터는 선형 운동만을 하기 때문에 회전 운동을 필요로 하는 곳에서는 압전 리니어 모터는 사용할 수 없어, 별도의 회전 운동용 압전 초음파 모터를 구비하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 출원인은 이와 같은 선형 운동을 목적으로 제조된 압전 리니어 모터를 그대로 사용하면서도 회전 운동을 일으킬 수 있는 압전 초음파 모터를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 그 목적은 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터를 그대로 이용하여 회전 운동을 일으킬 수 있는 압전 초음파 모터를 제공하는 데 있다.
나아가 정밀 제어가 가능하고 강한 토크를 가지며, 간단한 회전체의 부가만으로 제조할 수 있는 압전 모터를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와, 상기 구동 축과 밀착되어 구동 축의 선형 운동에 따라 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 회전체와, 상기 회전체의 회전력을 타겟으로 전달하거나 상기 회전체의 회전 지지수단으로 사용되는 회전 축을 포함하여 구성된다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명의 압전 구동부는 양면에 전극이 형 성되어 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체와, 일면 또는 양면에 압전체가 부착되는 탄성체를 포함하며, 압전체 또는 탄성체에 수직으로 고정 부착되는 구동 축으로 구성된다. 이러한 구성은 압전 리니어 모터의 기본 구성이며, 이를 구조적 변경 없이 그대로 사용함으로써, 회전 운동을 일으킬 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 초음파 모터의 압전 구동부를 복수개 구성하여 회전체의 외주 면이나 일 측면 또는 양 측면에 구동 축을 밀착되도록 함으로써 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 초음파 모터의 회전체는 회전체의 일 측면 또는 양 측면에 밀착된 구동 축을 더욱 긴밀하게 밀착시키면서 접촉 면적을 증가시켜 용이한 회전 및 회전 토크를 증가시키는 밀착 판을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 초음파 모터의 회전체에는 구동 축의 일부가 삽입되는 회전체 홈을 더 포함하여 구동 축과 회전체의 마찰력을 증가시킴으로써, 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 다른 압전 초음파 모터는 압전 구동부가 복수 개 구비되며, 각각의 압전 구동부는 소정 시간 차로 구동 신호가 인가되어 구동됨으로써, 회전 토크의 조절이 가능하다.
본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터의 구동 축과 회전체의 마찰을 이용하여 회전체를 회전시킴으로써 압전 리니어 모터의 구조적 변경 없이 그대로 이용하면서도 회전 운동을 일으킬 수 있는 압전 초음파 모터를 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 간단한 구조의 회전체의 부가 만으로 회전 운동을 제공하는 압전 초음파 모터를 손쉽게 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 복수 개의 압전 구동부를 회전체와 함께 구성하여 더욱 강한 회전 토크를 가지는 압전 초음파 모터를 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 복수 개의 압전 구동부로 인가되는 구동 신호의 시간 차를 조절하여 원하는 회전 토크를 얻을 수 있는 장점을 갖는다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 압전체의 굴곡 변형 원리를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 일방향으로 분극된 압전체(110)에 전계를 인가했을 때의 변위형태를 나타내었다. 압전체(110)의 분극 방향과 전계의 방향이 같을 때에는 압전체(110)의 z 방향으로 팽창이 일어나고 푸아송 비(poisson ratio)에 의해서 x이동축 방향으로는 수축이 일어나게 되며 분극방향과 전계의 방향이 반대가 될 때에는 압전체(110)의 z 방향으로 수축이 일어나면서 x축 방향으로는 팽창이 일어나 게 된다.
도 1(b)는 압전체(110)와 탄성체(120)가 결합되었을 때의 변위형태를 나타내었다. 압전체(110)는 도 1(a)와 같은 변위형태를 보이고 압전체(110)에 부착되어있는 탄성체(120)는 압전체(110)의 수축과 팽창에 따라 굴곡 변위를 일으키게 된다. 도 1(b)의 점선으로 도시된 부분은 압전체(110)가 z 방향으로 팽창할 때의 탄성체(120)의 굴곡 모양을 나타낸 것이다. 이러한 굴곡된 변위가 나타나는 것은 압전체(110)의 팽창과 탄성체(120)의 고정단(125)이 고정된 상태로 인하여 탄성체(120)의 거동에 기인된 것이다.
도 1(c)는 압전체(110)가 x 방향으로 팽창됨에 따라 탄성체(120)가 z 방향으로의 굴곡 변형이 일어나는 형태를 나타내었다. 도 1(b)에서와 같은 변위상태에 있다가 순간적으로 전계의 방향을 바꾸어 주게 되면 압전체(110)의 변위형태가 바 뀌게 되고 순간적인 가속력과 x 방향으로의 팽창에 따라 탄성체(120)가 z 방향으로 굴곡 변위가 나타나게 된다.
이상 압전체(110)에 전계를 인가한 경우의 굴곡 변위의 이론에 대하여 기술하였으나, 압전체(110)가 아니라 전왜 기판을 사용한 경우에도 압전체(110)의 경우와 동일한 굴곡 변위 현상이 발생하게 된다. 전왜 현상이란 전왜 물질에 전계를 인가했을 때 기계적인 변형, 즉 왜곡이 발생되는 현상을 의미하는 것으로 도 1에서 압전체(110) 대신에 전왜 기판을 사용하는 경우에도 동일한 형태의 굴곡 변위 현상이 나타나게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으 로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 구동부(100)와, 구동 축(130)과 밀착되어 선형 운동에 따라 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 회전체(200)와, 회전체(200)의 회전력을 타겟으로 전달하거나 회전체(200)의 회전 지지수단으로 사용되는 회전 축(300)을 포함하여 구성된다.
또한, 압전 구동부(100)를 복수 개 구비하여 회전체(200)의 외주 면에 구동 축(130)을 밀착시키도록 형성함으로써 회전체(200)의 회전을 용이하게 함은 물론 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
압전 구동부(100)는 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체(110)와 압전체(110)에 수직으로 부착되어 압전체(110)의 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 리니어 모터로 구현될 수 있다. 이러한 압전 구동부(100)에 대한 설명은 도 3을 통해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 구동부를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 구동부(100)는 양면에 전극이 형성되어 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체(110)와, 일면 또는 양면에 압전체(110)가 부착되는 탄성체(120)를 포함하며, 구동 축(130)이 압전체(110) 또는 탄성체(120)에 수직으로 고정 부착되는 것을 특징으로 한다.
압전체(110)와 탄성체(120)는 원판(disk)형태를 가지고 있는 유니모프(unimorph) 또는 바이모프(bimorph)이며, 탄성체(120)는 압전체(110)로부터 전달 되는 진동의 손실 없이 직접적으로 전달되고 동작할 수 있는 일정한 두께를 가지는 탄성 특성이 우수한 금속물질이라면 가능하다.
구동 축(130)이 탄성체(120)에 직접 부착되는 경우 탄성체(120)에는 구동 축(130)을 지지하기 위한 지지 수단이 구비될 수도 있다. 구동 축(130)은 압전체(110) 또는 전왜 기판과 탄성체(120)의 중심부에 설치하는 것이 가장 큰 변위를 얻을 수 있어 효율이 높을 것이다.
여기서, 압전체(110)는 두께 방향으로 분극하여 사용될 수 있으며, 입력되는 구동 신호에 따라 원판(disk) 형태의 압전체(110)의 외경에서 내경으로 또는 내경에서 외경 방향으로 진동이 일어나게 되어 굴곡 운동을 하게 된다. 또한, 구동 축은 다각형의 로드(Rod) 형상 또는 원형의 로드 형상으로 형성됨으로써, 회전체와의 밀착을 보다 크게 할 수 있다.
탄성체(120)의 외 측에는 고정단(125)이 설치되어 있으며, 고정단(125)은 압전 구동부(100)가 고정되어 설치되는 기능을 수행할 수 있도록 제작된 것이고, 압전체(110)의 진동에 압전 구동부(100)가 움직이지 못하도록 고정해주는 역할을 수행한다. 구동 축(130)은 압전체(110)에서 발생한 진동이 효율적으로 전파될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이에 따라 전압원(U)으로부터 구동 신호가 인가되면, 압전체(110)는 압전 현상에 의해 도 1에서 설명한 바와 같은 굴곡 변위가 일어나게 되며, 이에 따라 구동 축(130)은 선형 운동을 하게 되는 것이다.
회전체(200)는 압전 구동부(100)의 구동 축(130)과 그 외주 면이 밀착되며, 구동 축(130)의 선형 운동에 따라 밀착 면에서 일어나는 마찰력에 의해 회전한다. 이러한 회전체(200)는 구동 축(130)의 선형 운동에 의해 마찰이 손쉽게 일어날 수 있는 재질로 형성된다.
또한, 구동 축(130)은 회전체(200)에 일정한 압력으로 눌려지게 되는데, 이는 구동 축(130)과 회전체(200)의 마찰력을 증가시켜 회전체(200)의 회전을 용이하게 함은 물론 회전 토크를 증가시키기 위한 것에 있다. 이렇게 구동 축(130)이 회전체(200)에 밀착되도록 압력을 가하는 수단으로는 스프링과 같은 다양한 탄성 소재로 구현될 수 있다.
회전 축(300)은 회전체(200)의 회전력을 회전 운동이 필요한 타겟에 전달하는 것으로 보다 바람직하게는 회전체(200)의 중심축에 형성되는 것이 바람직하다. 회전 축(300)은 회전체(200)의 회전에 따라 같이 회전하며, 회전체(200)의 회전력을 타겟으로 전달한다. 아울러 회전 축(300)과 회전체(200)는 일체로 형성되어 그 구조를 단순화하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양상에 따른 압전 초음파 모터의 구동을 개략적으로 설명하면, 압전 구동부(100)의 압전체(110)에 구동 신호를 인가하면, 압전체(110)는 도 1을 통해 설명한 바와 같이 굴곡 된 변위가 일어나게 되며, 이에 따라 압전체(110) 또는 탄성체(120)에 부착된 구동 축(130)은 압전체(110)의 굴곡 변위에 따라 선형 운동을 하게 된다. 구동 축(130)의 선형 운동은 회전체(200)에 전달되어 회전체(200)를 회전시키고, 회전체(200)의 회전에 따라 회전 축(300) 역시 회전하게 되어 타겟으로 회전 운동을 전달하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 초음파 모터는 구동 축(130)이 회전체(200)의 측면에 밀착되어 선형 운동함으로써, 구동 축(130)과 회전체(200)의 측면에서 작용하는 마찰력에 의해 회전체(200)가 회전하도록 한다. 이 역시 구동 축(130)이 회전체(200)에 밀착되도록 압력을 가하는 수단이 부가될 수 있다. 또한, 압전 구동부(100)를 복수 개 구비하여 회전체(200)의 양 측면에 구동 축(130)을 밀착시키거나 일 측면에 복수 개를 대칭되게 형성함으로써 회전체(200)의 회전을 용이하게 함은 물론 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 초음파 모터는 회전체(200)의 일 측면 또는 양 측면에 밀착되는 구동 축(130)을 더욱 긴밀하게 밀착시키는 밀착 판(210)을 더 포함한다.
밀착 판(210)은 회전체(200), 회전 축(300)과 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 회전체(200)의 일 측면 또는 양 측면에 밀착되는 구동 축(130)의 더욱 긴밀한 밀착상태를 유지하게 함은 물론 구동 축(130)의 밀착 면을 증가시켜 회전을 용이하게 하고, 회전 토크의 증가시킬 수 있다.
회전 축(300)은 회전체(200)의 회전 운동을 지지하기 위한 지지 수단으로 사용될 수 있다. 도 6은 회전 축이 회전체의 회전 운동을 지지하기 위한 지지 수단으로 사용된 경우를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 회전체(200) 자체의 회전 운동이 타겟에 사용되는 경우 회전 축(300)은 회전체(200)를 지지하는 부재와 연동하여 회전체(200)를 지지하는 지지 수단으로 사용된다. 아울러 회전체(200)의 일부를 식각하여 타겟에 삽입하여 회전력을 전달하거나 회전체(200)에 직접 타겟을 부착하여 사용할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 초음파 모터는 회전체(200)의 외주 면에 압전 구동부(100)의 구동 축(130)의 일부가 삽입되는 회전체 홈(220)을 형성하여 회전체(200)와 구동 축(130)의 마찰력을 증가시켜 회전체(200)의 회전을 용이하게 함은 물론 회전 토크를 증가시킨다. 회전체 홈(220)은 회전체의 외주 면에 소정 깊이로 형성되며, 구동 축(130)은 회전체 홈(220)에 삽입된다. 이러한 회전체 홈(220)은 회전체(200)와 구동 축(130)이 접촉하는 면을 증가시킴으로써, 마찰력을 증가시킬 수 있다. 따라서, 적은 선형 운동으로도 회전체(200)를 용이하게 회전시킬 수 있음은 물론 회전체(200)의 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 초음파 모터는 회전체 홈(220)에 복수 개의 구동 축(130)을 삽입하도록 구성할 수 있다. 도 7에서는 하나의 회전체(200)와 회전체(200)의 외주 면을 중심으로 두 개의 압전 구동부(100)가 대칭되도록 구성하였다. 이에 따라 본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 압전 구동부(100)를 회전체(200)의 외주 면에 대칭되도록 구성하고, 구동 축(130)을 회전체 홈(220)에 삽입시킴으로써, 회전체(200)의 회전을 용이하게 함은 물론 회전 토크를 증가시킬 수 있다.
도 9는 도 8에 따른 압전 구동부에 인가되는 구동 신호를 개략적으로 도시한 그래프이다. 도시된 바와 같이, 도 9의 구동 신호 A와 구동 신호 B는 서로 역의 관계를 가진다. 이렇게 회전체(200)의 외주 면에 대칭되도록 압전 구동부(100)를 구성하고, 두 개의 압전 구동부(100)가 서로 역으로 구동한다면 최대의 회전 토크를 얻을 수 있다. 이에 따라 최대의 회전 토크를 얻기 위해 두 개의 압전 구동부(100)에 인가되는 구동 신호의 상은 서로 역관계를 가진다.
구동 신호 A에 의해 구동되는 압전 구동부(100)의 압전체(110)가 팽창하였을 때 구동 신호 B에 의해 구동되는 압전 구동부(100)의 압전체(110)는 수축을 해야하고, 이와 반대로 구동 신호 B에 의해 구동되는 압전 구동부(100)의 압전체(110)가 팽창하였을 때 구동 신호 A에 의해 구동되는 압전 구동부(100)의 압전체(110)는 수축을 해야함으로 최대의 회전 토크를 얻기 위해서는 구동 신호 A와 구동 신호 B는 역 상태를 가지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 압전 초음파 모터에 구비되는 복수 개의 압전 구동부(100)에 구동 신호가 지정된 시간 차로 인가할 수 있다. 즉, 소정 시간 차로 압전 구동부(100)에 구동 신호를 인가한다면, 그 시간 차에 따라 각각의 압전 구동부가 구동함으로써, 원하는 회전 토크를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 압전 초음파 모터는 복수 개의 압전 구동부(100)를 회전체와 함께 구성하고, 각각의 압전 구동부(100)에 인가되는 구동 신호의 시간 차를 조절함으로써, 압전 초음파 모터의 회전 토크를 조절할 수 있게 되는 것이다.
본 명세서에서는 구형파를 이용하였으나 이러한 구형파 이외에도 다양한 파형을 가진 신호가 구동 신호로 사용될 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다.
도 1은 압전체의 굴곡 변형 원리를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 구동부를 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 회전 축이 회전체의 회전 운동을 지지하기 위한 지지 수단으로 사용된 경우를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 초음파 모터를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 9는 도 8에 따른 압전 구동부에 인가되는 구동 신호를 개략적으로 도시한 그래프이다.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
100. 압전 구동부
110. 압전체 120. 탄성체
125. 고정단 130. 구동 축
200. 회전체
210. 밀착 판 220. 회전체 홈
300. 회전 축

Claims (11)

  1. 양면에 전극이 형성되어 전극으로부터 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체와, 일면 또는 양면에 상기 압전체가 부착되는 탄성체와, 상기 압전체 또는 탄성체에 수직으로 고정 부착되어 상기 압전체의 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와;
    그 일 측면 또는 양측면에 상기 구동축이 밀착되어 구동 축의 선형 운동에 따라 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 회전체와;
    상기 회전체의 일 측면 또는 양 측면에 밀착되는 상기 구동 축을 상기 회전체에 긴밀하게 밀착시키는 밀착 판과;
    상기 회전체의 회전력을 타겟으로 전달하거나 상기 회전체의 회전 지지수단으로 사용되는 회전 축을 포함하는 압전 초음파 모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전체의 일 측면 또는 외주 면에 복수의 압전 구동부에 각각 구비된 구동축이 밀착되는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 모터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수 개의 압전 구동부에 구동 신호가 지정된 시간 차로 인가되는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 모터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전체와 밀착 판과 회전 축이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 모터.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 양면에 전극이 형성되어 전극으로부터 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체와, 일면 또는 양면에 상기 압전체가 부착되는 탄성체와, 상기 압전체 또는 탄성체에 수직으로 고정 부착되어 상기 압전체의 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와;
    상기 구동축이 밀착되어 구동 축의 선형 운동에 따라 발생하는 마찰력에 의해 회전하되, 상기 구동 축의 일부가 삽입되는 회전체 홈을 포함하는 회전체와;
    상기 회전체의 회전력을 타겟으로 전달하거나 상기 회전체의 회전 지지수단으로 사용되는 회전 축을 포함하는 압전 초음파 모터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    복수의 압전 구동부에 각각 구비된 구동축이 상기 회전체 홈에 삽입되어 구성되는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 모터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수 개의 압전 구동부에 구동 신호가 지정된 시간 차로 인가되는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 모터.
  10. 삭제
  11. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101860257B (zh) * 2010-06-12 2012-05-02 北京大学 一种微型压电单晶直线电机
DE102017120793A1 (de) * 2017-09-08 2019-03-14 Richard Wolf Gmbh Endoskopisches Instrument
CN109787506A (zh) * 2019-02-28 2019-05-21 长安大学 一种基于悬臂梁振动的压电驱动微马达装置及其工作方法
CN110611453A (zh) * 2019-09-30 2019-12-24 长春工业大学 高负载容量精密压电旋转平台及其驱动定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5895989A (ja) * 1981-12-01 1983-06-07 Sony Corp 圧電モ−タ
KR20060122400A (ko) * 2005-05-27 2006-11-30 전자부품연구원 압전 변환기를 이용한 정밀 회전구동장치
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5895989A (ja) * 1981-12-01 1983-06-07 Sony Corp 圧電モ−タ
KR20060122400A (ko) * 2005-05-27 2006-11-30 전자부품연구원 압전 변환기를 이용한 정밀 회전구동장치
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