KR101350259B1 - 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치 - Google Patents
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Abstract
동일한 압전소자의 두께를 서로 다르게 설계하거나 조성이 다른 두 개의 압전소자를 사용함으로써, 각각 다른 공진 주파수를 갖는 압전소자들의 최적 공진 주파수들 간의 파형의 조합 신호로 진동 장치를 구동시켜 진동 효율을 증대시킬 수 있는 볼트 조임 랑쥬반(langevin)형 압전 진동 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 트랜스듀서 몸체; 상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과, 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈; 상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과, 상기 제2 전극판상에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 재질로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈; 상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈; 상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈; 상기 제4 압전소자 상면에 적층되는 매스; 및 상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 트랜스듀서 몸체; 상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과, 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈; 상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과, 상기 제2 전극판상에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 재질로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈; 상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈; 상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈; 상기 제4 압전소자 상면에 적층되는 매스; 및 상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 볼트 조임 랑쥬반(BOLT CLAMPED LANGEVIN)형 압전 진동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공진 주파수가 다른 2가지 이상의 압전소자를 이용하여 대역폭을 넓힌 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치에 관한 것이다.
압전 진동 장치란 전계를 인가하였을 때 기계적 변위 또는 진동을 발생시키고, 기계적 변위 또는 진동을 인가하였을 때 전계를 발생시키는 소자이다. 또한, 전기에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기에너지로 변환할 수 있다.
종래의 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 고출력 대진폭 특성이 우수하고 부하변동에 대해 안정된 초음파 진동을 얻을 수 있어 초음파 세척기, 융착기 등에 많이 사용되고 있다.
볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 대부분 하나의 재질로 형성된 압전소자를 다수개 사용하여 진동 장치를 제작함으로써, 상기 압전소자의 최대 검출전압에 해당하는 최적의 단일 구동 주파수를 갖도록 진동 장치의 구동을 제어하고 있다. 따라서, 최적 구동 주파수를 갖는 구동 신호를 미세하게 조정하기 어려웠으며, 이에 따라, 효율적인 진동을 얻기도 힘들었다.
본 발명에 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0062138호(2006.06.12. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 다중 작용 진동자가 구비된 압전 진동자가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 공진 주파수가 다른 2가지 이상 이종 재료의 압전소자를 이용하거나, 한 가지의 압전소자의 두께를 각각 다르게 하여 각 압전소자는 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 함으로써, 주파수 대역을 넓혀 다양한 진동 및 효율을 증대시킨 볼트 조임 랑쥬반 압전 진동 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 트랜스듀서 몸체; 상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과, 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈; 상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과, 상기 제2 전극판상에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 재질로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈; 상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈; 상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈; 상기 제4 압전소자 상면에 적층되는 매스; 및 상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치는 동일한 압전소자의 두께를 서로 다르게 설계하거나 조성이 다른 두 개의 압전소자를 사용함으로써, 각각 다른 공진 주파수를 갖는 압전소자들의 최적 공진 주파수들 간의 파형의 조합 신호로 진동 장치를 구동시켜 진동 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 5는 종래의 압전 진동 장치의 주파수-임피던스 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 압전 진동 장치의 주파수-임피던스 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 5는 종래의 압전 진동 장치의 주파수-임피던스 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 압전 진동 장치의 주파수-임피던스 그래프를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 분해 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(100)는 볼트(116), 절연 부재(114), 지지블럭(112), 제1 전극판(122), 제1 압전소자(126), 제2 전극판(132), 제2 압전소자(136), 제3 전극판(142), 제3 압전소자(146), 제4 전극판(152), 제4 압전소자(156), 매스(114) 및 너트(170)를 포함한다.
볼트(116), 절연 부재(114) 및 지지블럭(112)은 트랜스듀서 몸체(110)를 이룬다.
볼트(116)는 양단에 수나사부를 형성할 수 있다. 따라서, 상면의 너트(170)와 하면의 지지블럭(112)에 형성되어 있는 암나사부에 볼트(116)의 수나사부 양단이 각각 나사 체결될 수 있다. 압전소자는 잡아당기는 응력에는 약하나 압축응력에는 강하므로 본 발명과 같이 볼트(116)로 조여 압축력을 인가해 줌으로써 큰 진폭 동작이 가능하다.
절연 부재(114)는 볼트(116)가 삽입되어 체결되므로, 내부에 볼트(116)의 직경에 대응하는 홀을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제1, 2, 3, 4 전극판(122, 132, 142, 152)이 볼트(116)를 통해 서로 전자가 통하지 않게 할 수 있는 절연체인 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 에보나이트(ebonite) 및 산화계 세라믹스 중 1종으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(100)가 진동함에 따라 발생하는 열에 의한 에너지 손실을 줄여줄 수 있다.
지지블럭(112)은 볼트(116)의 하부에 형성된 수나사가 체결될 수 있도록 상면 중앙부에 암나사부를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제1, 2, 3, 4 압전소자(126, 136, 146, 156)에서 두께모드로 발생한 미소진동의 진폭을 일정한 단면적 비로 증폭시킬 수 있다.
제1 전극판(122) 및 제1 압전소자(126)는 제1 압전모듈(120)을 이룬다. 또한, 제2 전극판(132) 및 제2 압전소자(136)는 제2 압전모듈(130)을 이룬다. 또한, 제3 전극판(142) 및 제3 압전소자(146)는 제3 압전모듈(140)을 이룬다. 또한, 제4 전극판(152) 및 제4 압전소자(156)는 제4 압전모듈(150)을 이룬다.
제1, 2, 3, 4 전극판(122, 132, 142, 152)은 전기신호를 전달하는 것으로 각 전극판의 일측 또는 타측에는 제1, 2, 3, 4 전원 연결부(124, 134, 144, 154)가 형성될 수 있다.
제1 압전소자(126)는 제4 압전소자(156)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제1 및 제4 압전소자(126, 156)는 수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨(BaTiO) 및 인공세라믹(PZT), 세라믹-폴리머 복합재료 중 1종으로 형성될 수 있다.
제2 압전소자(136)는 제3 압전소자(146)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제2 및 제3 압전소자(136, 146)는 수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨(BaTiO₃) 및 인공세라믹(PZT) 중 1종으로 형성될 수 있다.
이때, 제1 및 제4 압전소자(126, 156)와 제2 및 제3 압전소자(136, 146)는 각각 다른 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 및 제4 압전소자(126, 156)와 제2 및 제3 압전소자(136, 146)의 공진 주파수는 서로 다른 값을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 압전소자는 반드시 4개에 국한되는 것이 아니라, 6개 또는 8개 이상 형성하여 각각 다른 공진 주파수를 갖는 압전소자를 많이 사용함으로써, 진동 효율을 더 증대시킬 수도 있다.
매스(160)는 제1, 2, 3, 4 압전소자(126, 136, 146, 156)로부터 받는 파장을 반사시켜 전방향으로 합산되도록 하는 역할 및 압전소자가 진동함에 의해 발생하는 열을 흡수할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(100)는 서로 다른 공진 주파수를 갖는 제1 및 제4 압전소자(126, 156)와 제2 및 제3 압전소자(136, 146)를 사용 할 수 있다. 따라서, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 두 개의 압전소자 각각의 특성을 조합하여 구동할 수 있으므로 대역폭을 넓힐 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(100)의 진동 효율을 증대시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(200)는 볼트(216), 절연 부재(214), 지지블럭(212), 제1 전극판(222), 제1 압전소자(226), 제2 전극판(232), 제2 압전소자(236), 제3 전극판(242), 제3 압전소자(246), 제4 전극판(252), 제4 압전소자(256), 매스(260) 및 너트(270)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(200)는 제1, 2, 3, 4 압전소자(226, 236, 246, 256)가 모두 같은 재질로 형성될 수 있다.
제1 압전소자(226)와 제4 압전소자(256)는 서로 동일한 두께인 제1 두께를 가질 수 있다. 또한, 제2 압전소자(236)와 제3 압전소자(246)는 서로 동일한 두께인 제2 두께를 가질 수 있다. 이때, 제1 및 제4 압전소자(226, 256)의 제1 두께와 제2 및 제3 압전소자(236, 246)의 제2 두께는 서로 상이하게 형성되는 것이 바람직하다.
이를 제외하고, 나머지 구성은 도 1 및 도 2의 제1 실시예와 동일할 수 있으므로, 이에 대한 중복된 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
제1, 2, 3, 4 압전소자(226, 236, 246, 256)는 수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨(BaTiO₃) 및 인공세라믹(PZT) 중 1종으로 동일한 재질로 형성될 수 있다.
제1 및 제4 압전소자(226, 256)와 제2 및 제3 압전소자(236, 246)의 두께는 0.1~2mm 차이가 나게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 각 압전소자의 두께차이가 0.1mm 미만일 경우는 압전소자 간의 최대 공진 주파수 차이가 거의 나지 않아 대역폭을 충분히 늘리기 힘들 수 있다. 반면에, 각 압전소자의 두께 차이가 2mm를 초과할 경우에는 최대 공진 주파수 차이가 너무 커질 수 있다. 따라서, 파형의 조합으로 인한 대역폭을 늘릴 수 없고, 각각의 최대 공진 주파수에 맞춰 구동해야 하므로 종래의 압전 진동 장치의 구동 방법과 동일해질 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치를 나타낸 결합 단면도이다.
도 4를 참조하면, 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(300)는 볼트(316), 절연 부재(314), 지지블럭(312), 제1 전극판(322), 제1 압전소자(326), 제2 전극판(332), 제2 압전소자(336), 제3 전극판(342), 제3 압전소자(346), 제4 전극판(352), 제4 압전소자(356) 및 매스(360)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(300)는 볼트(316)의 상면에 형성된 수나사부가 매스(360)의 저면에 형성된 암나사부에 체결될 수 있다.
이를 제외하고, 나머지 구성은 도 1 및 도 2의 제1 실시예와 동일할 수 있으므로, 이에 대한 중복된 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
볼트(316)를 매스(360)에 직접 나사 체결함으로써, 너트를 통해 상부로 빠져나가는 파장까지 반사시킬 수 있으므로, 진동의 효율을 더욱 증대시킬 수 있다. 또한, 너트를 체결하는 방법에 비해 제조원가 및 공정 수를 줄일 수도 있다.
도 5는 종래의 압전 진동 장치의 주파수(frequency)- 임피던스(impedance) 그래프를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치의 주파수-임피던스 그래프를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 종래의 압전 진동 장치는 하나의 공진 주파수를 가지는 압전소자를 사용하여 상기 압전소자가 최대 검출전압을 나타내는 최적 공진 주파수를 갖는 구동신호를 생성해야 했다. 따라서, 최적 공진 주파수를 갖도록 구동을 미세하게 제어하지 못했을 경우, 진동 효율이 급격히 저하되는 문제가 있었다.
이와 달리, 본 발명에 따른 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치(100, 200, 300)를 이용하면 서로 다른 공진 주파수를 갖는 두 가지 종류의 압전소자를 사용하여, 각 압전소자의 최적 공진 주파수들 간의 파형의 조합 신호로 구동할 수 있다. 따라서, 구동 주파수의 대역폭을 넓힘으로써, 진동의 효율을 증대시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100, 200, 300 : 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치
110, 210, 310 : 몸체 112, 212, 312 : 지지블럭
114, 214, 314 : 절연 부재 116, 216, 316 : 볼트
120, 220, 320 : 제1 압전모듈 122, 222, 322 : 제1 전극판
124, 224, 324 : 제1 전원연결부 126, 226, 326 : 제1 압전소자
130, 230, 330 : 제2 압전모듈 132, 232, 332 : 제2 전극판
134, 234, 334 : 제2 전원연결부 136, 236, 336 : 제2 압전소자
140, 240, 340 : 제3 압전모듈 142, 242, 342 : 제3 전극판
144, 244, 344 : 제3 전원연결부 146, 246, 346 : 제3 압전소자
150, 250, 350 : 제4 압전모듈 152, 252, 352 : 제4 전극판
154, 254, 354 : 제4 전원연결부 156, 256, 356 : 제4 압전소자
160, 260, 360 : 매스 170, 270 : 너트
110, 210, 310 : 몸체 112, 212, 312 : 지지블럭
114, 214, 314 : 절연 부재 116, 216, 316 : 볼트
120, 220, 320 : 제1 압전모듈 122, 222, 322 : 제1 전극판
124, 224, 324 : 제1 전원연결부 126, 226, 326 : 제1 압전소자
130, 230, 330 : 제2 압전모듈 132, 232, 332 : 제2 전극판
134, 234, 334 : 제2 전원연결부 136, 236, 336 : 제2 압전소자
140, 240, 340 : 제3 압전모듈 142, 242, 342 : 제3 전극판
144, 244, 344 : 제3 전원연결부 146, 246, 346 : 제3 압전소자
150, 250, 350 : 제4 압전모듈 152, 252, 352 : 제4 전극판
154, 254, 354 : 제4 전원연결부 156, 256, 356 : 제4 압전소자
160, 260, 360 : 매스 170, 270 : 너트
Claims (16)
- 볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 트랜스듀서 몸체;
상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈;
상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과, 상기 제2 전극판상에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 재질로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈;
상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈;
상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈;
상기 제4 압전소자 상면에 적층되는 매스; 및
상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트;를 포함하며,
상기 절연부재는 순차적으로 적층된 상기 제1 전극판, 제1 압전소자, 제2 전극판, 제2 압전소자, 제3 전극판, 제3 압전소자, 제4 전극판, 제4 압전소자 및 매스를 관통하는 형태로 삽입 고정하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제1항에 있어서
상기 볼트는
양단에 수나사 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 절연 부재는
폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 에보나이트(ebonite) 및 산화계 세라믹스 중 1종 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 및 제4 압전소자는
수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨(BaTiO₃) 및 인공세라믹(PZT) 중 1종 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제4 압전소자는
상기 제2 및 제3 압전소자와 다른 재질로 형성되어, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 압전 진동 장치는
상기 제1 압전 모듈과 상기 지지블럭 사이에 장착되며, 제5 전극판과 상기 제5 전극판 상면에 적층되는 제5 압전소자를 포함하는 제5 압전모듈과,
상기 제4 압전 모듈과 상기 매스 사이에 장착되며, 제6 전극과 상기 제6 전극판 상면에 적층되는 제6 압전소자를 포함하는 제6 압전모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 몸체;
상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈;
상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과 상기 제2 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 두께로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈;
상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 두께로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈;
상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 두께로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈;
상기 제4 압전소자 상면에 적층되는 매스; 및
상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트;를 포함하며,
상기 절연부재는 순차적으로 적층된 상기 제1 전극판, 제1 압전소자, 제2 전극판, 제2 압전소자, 제3 전극판, 제3 압전소자, 제4 전극판, 제4 압전소자 및 매스를 관통하는 형태로 삽입 고정하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제8항에 있어서
상기 볼트는
양단에 수나사 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 절연 부재는
폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 에보나이트(ebonite) 및 산화계 세라믹스 중 1종 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 및 제4 압전소자는
수정, 전기석, 로셸염, 티탄산바륨(BaTiO₃) 및 인공세라믹(PZT) 중 1종 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압동 진동 장치.
- 제8항에 있어서
상기 제1, 제2, 제3 및 제4 압전소자는
모두 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제8항에 있어서
상기 제 1 및 제4 압전소자는
서로 동일한 제1 두께를 갖고, 상기 제2 및 제3 압전소자는 서로 동일한 제2 두께를 가지며, 상기 제1 두께와 제2 두께는 서로 상이한 두께로 형성되어, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 제13항에 있어서
상기 제1 두께는
상기 제2 두께와 0.1 ~ 2mm의 두께 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
- 볼트와 상기 볼트가 삽입되는 절연 부재와 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블럭을 포함하는 몸체;
상기 지지블럭 상면에 적층되는 제1 전극판과 상기 제1 전극판 상면에 적층되는 제1 압전소자를 포함하는 제1 압전모듈;
상기 제1 압전소자 상면에 적층되는 제2 전극판과 상기 제2 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 다른 재질로 형성되는 제2 압전소자를 포함하는 제2 압전모듈;
상기 제2 압전소자 상면에 적층되는 제3 전극판과 상기 제3 전극판 상면에 적층되며, 상기 제2 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제3 압전소자를 포함하는 제3 압전모듈;
상기 제3 압전소자 상면에 적층되는 제4 전극판과 상기 제4 전극판 상면에 적층되며, 상기 제1 압전소자와 동일한 재질로 형성되는 제4 압전소자를 포함하는 제4 압전모듈; 및
상기 제4 압전소자 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 매스;를 포함하며,
상기 절연부재는 순차적으로 적층된 상기 제1 전극판, 제1 압전소자, 제2 전극판, 제2 압전소자, 제3 전극판, 제3 압전소자, 제4 전극판, 제4 압전소자 및 매스를 관통하는 형태로 삽입 고정하는 것을 특징으로 하는 볼트 조임 랑쥬반형 압전 진동 장치.
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