KR102549386B1 - 일체형 이동자 및 이를 포함하는 압전 리니어 모터 어셈블리 - Google Patents

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박흥식
조광현
김병관
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    • H10N30/80—Constructional details

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자는, 메인 플레이트부; 및 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함할 수 있다.

Description

일체형 이동자 및 이를 포함하는 압전 리니어 모터 어셈블리{INTEGRATED MOVING PART AND PIEZOELECTRIC LINEAR MOTOR ASSEMBLY INCLUDING THE SAME}
아래의 실시 예는 일체형 이동자 및 이를 포함하는 압전 리니어 모터 어셈블리에 관한 것이다.
카메라 렌즈 구동용으로 휴대폰이나 PDA 등에 탑재 가능한 초소형 전자계 모터(Stepping Motor)는 빠른 회전을 직선(선형) 운동으로 바꾸기 위해 감속기어와 캠(cam)을 사용하여야 하고, 방향 전환시 백레쉬(backlash)가 생겨 오차가 발생하고 전력 소모가 크기 때문에 사용에 제한을 받고 있다.
한편, 압전 모터는 압전체의 압전 현상을 이용하여 구동하는 모터를 말한다. 수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이를 압전 직접 효과라고 하며, 이와 반대로 전압을 인가하면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라고 한다. 이러한 압전 직접 효과 및 압전 역효과 모두를 압전 효과(Piezoelectriceffect)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 모터는 전자계 모터와 비교하여 큰 토크, 작은 노이즈, 작은 구동 전력으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 압전 모터는 작은 크기가 요구되는 의학용 카메라 또는 이동통신 단말기의 카메라 모듈의 오토 포커스 및 줌 렌즈 구동 등의 렌즈 구동용으로 사용되고 있다. 이러한 압전 모터는 렌즈 구동용 이외에도 전자 기기들이 초소형화되고 있는 현재의 추세에 부응하여 지속적으로 개발되고 있는 분야이다.
종래의 초소형 카메라 모듈의 렌즈 구동용으로는 SIDM(Smooth Impact Drive Mechanism; 충격 완화 드라이브 매커니즘)이 적용된 압전 리니어 모터를 사용하고 있다. 이러한 압전 리니어 모터는 압전체의 물리적 변위 방향 상에 이동축을 부착하고 이동축 상에 구비되어 있는 이동자를 선형 이동시키는 것이다.
그러나, 종래의 압전 리니어 모터용 이동자는 이동축에 연결되기 위하여 복수 개의 구성을 필요로 한다는 문제가 있었다. 예를 들어, 종래의 이동자는 V 그루브 플레이트, 판 스프링 및 스크류 등을 포함하여 적어도 3가지 부품으로 구성되었다. 이와 같은 종래의 이동자는, 부품이 복수 개라는 문제점으로부터 소형화에 한계가 있었으며, 초박형 외관을 가진 모듈에는 적용하기 어렵다는 문제가 있었다. 기술 발전에 따라 각종 모듈의 소형화 필요성이 대두되고 있다는 점에서, 소형화가 가능하도록 일체형으로 형성되는 이동자와 이를 포함하는 압전 리니어 모터 어셈블리가 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 일체형으로 형성되어 1개 부품만을 포함하는 이동자를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 초소형 모듈에도 적용될 수 있는 압전 리니어 모터 어셈블리를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자는, 메인 플레이트부; 및 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함할 수 있다.
상기 2개의 사이드 플레이트부의 단부는 서로 이격될 수 있다.
상기 메인 플레이트부 및 2개의 사이드 플레이트부에 내접하는 원의 직경은 상기 이동축의 직경보다 작을 수 있다.
상기 삽입 공간의 단면은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.
상기 사이드 플레이트부의 일측에서 연장 돌출되고, 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 벤딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트부의 일측에서 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제1 걸림부를 포함하는 제1 체결 구조부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트부의 타측에서 연장되어 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제2 걸림부를 포함하는 제2 체결 구조부를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트부 및 사이드 플레이트부의 연결 부위에 절개되어 형성되는 절개부를 더 포함할 수 있다.
상기 이동자는 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리는, 압전 소자 및 상기 압전 소자에 연결되는 이동축을 포함하는 압전 리니어 모터; 및 메인 플레이트부와, 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하는 이동자를 포함할 수 있다.
상기 이동자에 체결 가능한 블록 바디를 갖는 이동 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 이동자는, 상기 메인 플레이트부의 전측에서 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제1 걸림부를 포함하는 제1 체결 구조부를 더 포함하고, 상기 이동 블록은, 상기 제1 체결 구조부와 결합 가능하도록 상기 블록 바디의 전측에 형성되는 제1 체결 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 체결 가이드부는, 상기 블록 바디의 상면 양측에서 상측으로 돌출되어, 상기 연장부를 양측에서 지지하고 상기 제1 걸림부가 후측으로 이동하는 것을 제한하는 가이드 단차부; 및 상기 제1 걸림부의 상면을 덮도록 상기 가이드 단차부에서 상측으로 돌출되어 전방으로 연장되는 커버부를 포함할 수 있다.
상기 이동자는, 상기 메인 플레이트부의 후측에서 연장되어 하측으로 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제2 걸림부를 포함하는 제2 체결 구조부를 더 포함하고, 상기 이동 블록은, 상기 제2 체결 구조부와 결합 가능하도록 상기 블록 바디의 후측에 형성되는 제2 체결 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 체결 가이드부는, 상기 절곡부가 삽입되도록, 상기 블록 바디의 후면 상단 중심부에 함몰되어 형성되는 제1 삽입홈; 및 상기 제2 걸림부가 삽입되도록, 상기 블록 바디의 후면에서 상기 제1 삽입홈보다 큰 폭으로 함몰 형성되는 제2 삽입홈을 포함할 수 있다.
상기 블록 바디의 후측 상단 모서리는 하향 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 이동 블록은, 이동 대상체와 체결을 위한 돌출 가이드 보스 또는 체결 홀을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자는, 메인 플레이트부; 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트; 및 상기 제1 사이드 플레이트에서 연장되어, 이동 대상체와 체결 가능한 연장 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트, 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트의 일측 및 타측에서 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 벤딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 연장 플레이트에는 적어도 하나의 체결공이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리는, 압전 소자 및 상기 압전 소자에 연결되는 이동축을 포함하는 압전 리니어 모터; 및 메인 플레이트부와, 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트와, 상기 제1 사이드 플레이트에서 연장되어 이동 대상체와 체결 가능한 연장 플레이트를 포함하는 이동자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 이동자는, 일체형으로 형성되어 1개 부품만을 포함하므로 소형화가 가능하며, 이에 따라 적용 범위가 확장될 수 있다.
일 실시 예에 따른 이동자는, 부품 수 절감으로 관리 항목과 조립 공정의 단순화를 통해 생산성을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 이동자는, 종래의 복수 부품을 포함하던 이동자에서 발생하던 공차 누적 문제를 해결할 수 있다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리는, 초소형 또는 초박형 모듈에도 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 이동자 및 이를 포함하는 압전 리니어 모터 어셈블리의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리의 조립 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 및 이동자의 조립 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이동자의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 이동자의 평면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 이동자의 정면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 이동 블록의 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 이동 블록의 저면 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 이동자 및 이동 블록이 결합된 상태의 전방 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 이동자 및 이동 블록이 결합된 상태의 후방 사시도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 이동자의 사시도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리의 조립 사시도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 3은 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 및 이동자의 조립 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리(1)는 압전 효과를 이용하여 선형 움직임을 구현할 수 있다. 압전 리니어 모터 어셈블리(1)는 크기가 작고 가벼우며 낮은 전압에서도 정밀 구동 가능하다는 점에서, 각종 선형 운동이 요구되는 카메라 렌즈의 연속 줌 모듈, 오토 포커스 모듈, OIS(Optical Image Stabilization) 모듈 및 브레일(braille) 모듈 등에 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터 어셈블리(1)는 압전 리니어 모터(11), 이동자(12) 및 이동 블록(13)을 포함할 수 있다.
압전 리니어 모터(11)는 압전 소자(111) 및 이동축(112)을 포함할 수 있다. 압전 소자(111)는 전기를 받으면 탄성 변형을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 압전 소자(111)는 탄성체의 일측 또는 양측에 연결될 수 있다.
이동축(112)은 길이 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이동축(112)은 원통형 막대 형상으로 형성될 수 있다. 이동축(112)은 압전 소자(111)에 수직하게 연결될 수 있다. 압전 소자(111)의 변형에 의하여, 이동축(112)은 길이 방향으로 이동될 수 있다.
이동자(12)는 도 3과 같이 이동축(112)에 이동 가능하게 연결될 수 있다. 압전 소자(111)에 전계가 인가되면, 압전 소자(111)가 굴곡 진동하게 되고, 이러한 굴곡 진동이 이동축(112)을 통해 이동자(12)에 전달되어, 이동자(12)가 이동축(112)을 따라 선형 운동을 할 수 있다. 이러한 선형 운동의 원리는 마찰력과 관성력을 이용한 것으로, 구체적인 내용은 국내 등록특허 제0443638호에 상세하게 기재되어 있음을 밝혀둔다.
이동자(12)는 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 이동자(12)는 1개의 부품으로 구성될 수 있다. 이와 같이, 이동자(12)가 일체형으로 형성되어 1개 부품으로 구성됨으로써, 종래 복수 부품을 포함하는 이동자에 비하여 소형화가 가능할 수 있다. 이동자(12)의 소형화에 따라, 압전 리니어 모터 어셈블리(1)의 적용 범위가 확장될 수 있다. 또한, 부품 수 절감에 따라 관리 항목 및 조립 공정의 단순화로 생산성이 향상될 수 있다. 아울러, 종래 복수 부품을 포함하는 이동자의 경우, 부품들의 공차가 누적되면서 공차가 증가하여 제어 정밀성이 떨어진다는 문제가 있었으나, 1개 부품으로 형성되는 본원 이동자(12)의 경우, 이러한 공차 누적 문제를 해결할 수 있으므로 제어 정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이동자의 사시도이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 이동자의 평면도이다. 도 6은 일 실시 예에 따른 이동자의 정면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 이동자(12)는 메인 플레이트부(121), 사이드 플레이트부(122), 벤딩부(123), 절개부(124), 제1 체결 구조부(125) 및 제2 체결 구조부(126)를 포함할 수 있다. 이동자(12)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이동자(12)는 금속 재질로 형성되고, 박형으로 형성될 수 있다.
메인 플레이트부(121)는 판 형상으로 형성될 수 있다. 메인 플레이트부(121)는 이동축(112)의 길이 방향과 대응되는 길이 방향으로 형성될 수 있다.
사이드 플레이트부(122)는 메인 플레이트부(121)의 양측에서 연장될 수 있다. 즉, 사이드 플레이트부(122)는 메인 플레이트부(121)의 양측에 각각 구비되어, 총 2개 형성될 수 있다. 2개의 사이드 플레이트부(122)는 이동축(112)이 삽입되는 삽입 공간(S)이 형성되도록, 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡될 수 있다. 즉, 메인 플레이트부(121) 및 2개의 사이드 플레이트부(122)는 내측에 삽입 공간(S)을 형성할 수 있고, 삽입 공간(S)에 이동축(112)이 삽입됨으로써 이동자(12)는 이동축(112)과 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 삽입 공간(S)의 단면은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 삼각형 구조에 의하면, 메인 플레이트부(121) 및 2개의 사이드 플레이트부(122)가 이동축(112)을 압착하는 압착력이 균일하게 유지될 수 있다.
메인 플레이트부(121) 및 2개의 사이드 플레이트부(122)에 내접하는 원의 직경은, 이동축(112)의 직경보다 작을 수 있다. 다시 말해, 삽입 공간(S)의 단면 삼각형에 내접하는 원의 직경은, 이동축(112)의 직경보다 작을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 이동자(12)와 이동축(112) 간 목표하는 압착력을 얻을 수 있다. 따라서, 이동축(112)이 삽입 공간(S)에 삽입된 상태에서, 2개의 사이드 플레이트부(122)가 이동축(112)을 압착할 수 있으므로, 이동자(12)와 이동축(112) 간 일정한 마찰력이 발생할 수 있다. 한편, 삽입 공간(S)에 이동축(112)을 용이하게 삽입할 수 있도록, 2개의 사이드 플레이트부(122)의 단부는 서로 이격될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 삽입 공간(S)의 내접원 직경이 이동축(112)의 직경보다 작게 형성되더라도, 이동축(112)을 삽입 공간(S)에 삽입하는 과정에서 2개의 사이드 플레이트부(122)의 단부가 벌어지게 되면서 이동축(112)이 삽입 공간(S)에 원활하게 삽입될 수 있다. 이동축(112)의 삽입이 완료되면, 2개의 사이드 플레이트부(122)는 다시 원상태로 복귀되고자 하는 복원력에 의하여 이동축(112)을 압착할 수 있다.
벤딩부(123)는 이동축(112)이 삽입 공간(S)에 삽입되는 것을 용이하게 할 수 있다. 벤딩부(123)는 사이드 플레이트부(122)의 일측에서 연장 돌출되고, 삽입 공간(S)에 대하여 외측 방향으로 절곡될 수 있다. 벤딩부(123)는 2개의 사이드 플레이트부(122)에서 이동축(112)이 삽입되는 입구 측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤딩부(123)는 45도 정도의 경사로 부드럽게 절곡될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 이동축(112)이 삽입 공간(S)에 삽입되는 과정에서, 입구 측에 형성된 벤딩부(123)의 절곡 경사면이 이동축(112)을 삽입 공간(S)으로 안내할 수 있다. 따라서, 벤딩부(123)의 구성으로 인하여, 이동축(112)을 삽입 공간(S)에 삽입하는 공정이 보다 용이해질 수 있다. 한편, 도 4를 기준으로, 벤딩부(123)가 이동자(12)의 후측에 형성된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 벤딩부(123)는 이동자(12)의 전측에 형성되거나, 전측 및 후측에 형성될 수도 있다.
절개부(124)는 메인 플레이트부(121) 및 사이드 플레이트부(122)의 연결 부위에 절개되어 형성될 수 있다. 즉, 절개부(124)는 절개된 공간을 의미할 수 있다. 절개부(124)는 사이드 플레이트부(122)가 메인 플레이트부(121)로부터 절곡되는 부위에 길이 방향으로 형성될 수 있다. 절개부(124)는 사이드 플레이트부(122)가 메인 플레이트부(121)로부터 절곡되는 것을 용이하게 할 수 있으며, 각도 변화에 따른 탄성력의 민감도를 낮출 수 있다.
제1 체결 구조부(125)는 후술하는 이동 블록(13)과 체결되기 위한 구조일 수 있다. 제1 체결 구조부(125)는 메인 플레이트부(121)의 일측에 형성될 수 있다. 제1 체결 구조부(125)는 연장부(1251) 및 제1 걸림부(1252)를 포함할 수 있다.
연장부(1251)는 메인 플레이트부(121)의 일측에서 연장되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 연장부(1251)는 도 4의 상태를 기준으로 메인 플레이트부(121)의 전측에서 전방으로 연장될 수 있다.
제1 걸림부(1252)는 연장부(1251)의 단부에서 양측으로 돌출되는 부분일 수 있다. 제1 걸림부(1252)는 걸쇠 구조를 가짐으로써, 후술하는 이동 블록(13)과 체결될 수 있다.
제2 체결 구조부(126)는 후술하는 이동 블록(13)과 체결되기 위한 구조일 수 있다. 제2 체결 구조부(126)는 메인 플레이트부(121)의 타측에 형성될 수 있다. 제1 체결 구조부(125)는 연장부(1251) 및 제1 걸림부(1252)를 포함할 수 있다.
절곡부(1261)는 메인 플레이트부(121)의 타측에서 연장되어 삽입 공간(S)에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 절곡부(1261)는 도 4의 상태를 기준으로 메인 플레이트부(121)의 후측에서 연장되어 하측으로 절곡될 수 있다.
제2 걸림부(1262)는 절곡부(1261)의 단부에서 양측으로 돌출되는 부분일 수 있다. 제2 걸림부(1262)는 걸쇠 구조를 가짐으로써, 후술하는 이동 블록(13)과 체결될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 이동 블록의 사시도이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 이동 블록의 저면 사시도이다. 도 9는 일 실시 예에 따른 이동자 및 이동 블록이 결합된 상태의 전방 사시도이다. 도 10은 일 실시 예에 따른 이동자 및 이동 블록이 결합된 상태의 후방 사시도이다.
도 1, 도2 및 도 7 내지 도 10을 참조하면, 이동 블록(13)은 이동자(12)에 체결 가능할 수 있다. 이동 블록(13)은 이동 대상체(D)와 이동자(12)의 체결을 매개할 수 있다. 이동 대상체(D)는 압전 리니어 모터(11)를 이용하여 이동시키고자 하는 대상체를 의미할 수 있다. 이동 블록(13)은 볼트(B) 등을 통하여 이동 대상체(D)와 체결될 수 있다. 이동 블록(13)이 이동자(12)와 이동 대상체(D) 간 체결을 매개함에 따라, 압전 리니어 모터(11)가 적용되는 범용성이 향상될 수 있다.
이동 블록(13)은 블록 바디(131), 제1 체결 가이드부(132) 및 제2 체결 가이드부(133), 돌출 가이드 보스(134) 및 체결 홀(135)을 포함할 수 있다.
블록 바디(131)는 이동 블록(13)의 몸체를 구성할 수 있다. 예를 들어, 블록 바디(131)는 블록 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 블록 바디(131)는 플라스틱 소재를 포함할 수 있다. 블록 바디(131)는 이동자(12)의 길이와 대응되는 길이를 가질 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 체결 가이드부(132)는 이동자(12)의 제1 체결 구조부(125)와 결합 가능할 수 있다. 제1 체결 가이드부(132)는 블록 바디(131)의 전측에 형성될 수 있다. 제1 체결 가이드부(132)는 가이드 단차부(1321), 커버부(1322) 및 지주부(1323)를 포함할 수 있다.
가이드 단차부(1321)는 블록 바디(131)의 상면 양측에서 상측으로 단차지게 돌출될 수 있다. 도 9와 같이, 이동자(12)와 이동 블록(13)이 결합된 상태에서, 양측에서 돌출된 가이드 단차부(1321)의 사이 공간에는 이동자(12)의 연장부(1251)가 안착되고, 제1 걸림부(1252)는 가이드 단차부(1321)보다 외측(전방)에 위치될 수 있다. 양측 가이드 단차부(1321) 사이의 폭은 연장부(1251)의 폭과 대응될 수 있다. 가이드 단차부(1321)의 돌출 높이는 연장부(1251)의 높이와 대응될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 가이드 단차부(1321)는 연장부(1251)를 양측에서 지지할 수 있으며, 제1 걸림부(1252)가 후측으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.
커버부(1322)는 가이드 단차부(1321)에서 상측으로 돌출되어 전방으로 연장될 수 있다. 커버부(1322)는 이동 블록(13)의 양측에 각각 형성될 수 있다. 도 9와 같이, 이동자(12)와 이동 블록(13)이 결합된 상태에서, 커버부(1322)는 제1 걸림부(1252)의 상면을 덮을 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 커버부(1322)는 제1 걸림부(1252)가 상측으로 들리는 것을 방지할 수 있다.
지주부(1323)는 블록 바디(131)의 전면 양측 단부에서 전방으로 돌출될 수 있다. 지주부(1323)의 상측은 커버부(1322)의 하측과 연결되어 'ㄱ'자 형상의 숄더를 형성할 수 있다. 지주부(1323) 및 커버부(1322)는 제1 걸림부(1252)가 삽입되기 위한 공간(1324)을 형성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제2 체결 가이드부(133)는 이동자(12)의 제2 체결 구조부(126)와 결합 가능할 수 있다. 제2 체결 가이드부(133)는 블록 바디(131)의 후측에 형성될 수 있다. 제2 체결 가이드부(133)는 제1 삽입홈(1331), 제2 삽입홈(1332) 및 숄더부(1333)를 포함할 수 있다.
제1 삽입홈(1331)은 블록 바디(131)의 후면 상단 중심부가 함몰되어 형성될 수 있다. 도 10 과 같이, 이동자(12)와 이동 블록(13)이 결합된 상태에서, 이동자(12)의 절곡부(1261)는 제1 삽입홈(1331)에 삽입되어 안착될 수 있다.
제2 삽입홈(1332)은 블록 바디(131)의 후면에서 제1 삽입홈(1331)보다 큰 폭으로 함몰 형성될 수 있다. 제2 삽입홈(1332)은 제1 삽입홈(1331)의 하측에 제1 삽입홈(1331)과 연통되게 형성될 수 있다. 도 10 과 같이, 이동자(12)와 이동 블록(13)이 결합된 상태에서, 제2 걸림부(1262)는 제2 삽입홈(1332)에 삽입되어 안착될 수 있다.
숄더부(1333)는 제1 삽입홈(1331) 및 제2 삽입홈(1332)에 의해, 블록 바디(131)의 후측에 돌출되는 부분일 수 있다. 숄더부(1333)는 블록 바디(131)의 후측 양측에 'ㄱ'자 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 절곡부(1261) 및 제2 걸림부(1262)가 각각 제1 삽입홈(1331) 및 제2 삽입홈(1332)에 삽입되면, 제2 걸림부(1262)가 숄더부(1333)에 걸리게 되면서 제2 체결 구조부(126)가 제2 체결 가이드부(133)에 체결될 수 있다.
이동자(12)를 이동 블록(13)에 체결하는 과정은, 제1 체결 구조부(125)를 제1 체결 가이드부(132)에 우선 체결한 후에, 이동자(12)의 후측을 누름으로써 제2 체결 구조부(126)를 제2 체결 가이드부(133)에 체결할 수 있다. 이때, 이동자(12)의 후측을 누르는 과정에서, 제2 걸림부(1262)가 블록 바디(131)의 후측 상단 모서리를 부드럽게 타고 넘어갈 수 있도록, 블록 바디(131)의 후측 상단 모서리는 하향 경사면으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 블록 바디(131)의 후측 상단 모서리는 모따기 처리될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제2 체결 구조부(126)를 제2 체결 가이드부(133)에 체결하는 과정이 용이해질 수 있으며, 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 돌출 가이드 보스(134) 및 체결 홀(135)은 이동 대상체(D)와 체결을 위한 구성일 수 있다. 도 8과 같이, 돌출 가이드 보스(134)는 블록 바디(131)의 하면에서 하측으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출 가이드 보스(134)는 복수 개 형성될 수 있다. 도 7과 같이, 체결 홀(135)은 블록 바디(131)를 상하 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 체결 홀(135)에는 블록 바디(131)를 이동 대상체(D)와 체결하기 위한 볼트(B) 등이 삽입될 수 있다.
한편, 이동자(12)는 이동 대상체(D)에 직접 체결될 수도 있다. 이 경우, 이동 대상체(D)가 이동자(12)의 제1 체결 구조부(125) 및 제2 체결 구조부(126)와 체결 가능하도록, 이동 대상체(D)에는 상술한 제1 체결 가이드부(132) 및 제2 체결 가이드부(133)와 대응되는 구조가 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 이동자(12)와 이동 대상체(D)가 직접 체결될 수 있으므로, 부품 수가 줄어듦에 따라 모듈의 소형화가 가능하며, 조립 공정을 단순화시킬 수 있고, 부품 수에 따른 공차 누적 현상을 최소화할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 이동자의 사시도이다.
도 11에 따른 이동자(22)는 메인 플레이트부(221), 제1 사이드 플레이트부(222a), 제2 사이드 플레이트부(222b), 벤딩부(223), 절개부(224) 및 연장 플레이트부(227)를 포함할 수 있다.
메인 플레이트부(221), 제1 및 제2 사이드 플레이트부(222a, 222b) 및 절개부(224)는 상술한 메인 플레이트부(121), 2개의 사이드 플레이트부(122) 및 절개부(124)와 동일한 구성으로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
연장 플레이트부(227)는 제1 사이드 플레이트부(222a)에서 연장될 수 있다. 연장 플레이트부(227)는 이동 대상체(D)와 체결 가능할 수 있다. 이를 위하여, 연장 플레이트부(227)에는 적어도 하나의 체결공(2271a, 2271b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 체결공(2271a)은 길이 방향으로 형성되어, 이동 대상체(D)와의 체결 범용성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 별도의 이동 블록을 매개로 하지 않고, 이동자(22)를 곧바로 이동 대상체(D)에 연결할 수 있으므로 부품을 더욱 절감할 수 있다. 즉, 이동자(22)와 이동 대상체(D)가 직접 체결될 수 있으므로, 부품 수가 줄어듦에 따라 모듈의 소형화가 가능하며, 조립 공정을 단순화시킬 수 있고, 부품 수에 따른 공차 누적 현상을 최소화할 수 있다.
한편, 벤딩부(223)는 메인 플레이트부(221), 제1 사이드 플레이트(222a) 및 제2 사이드 플레이트(222b)의 일측 및/또는 타측에서 삽입 공간(S)의 외측 방향으로 절곡될 수 있다. 도 11에 따른 이동자(22)의 경우, 좌우가 비대칭적이기 때문에, 이동자(22)의 양측이 모두 이동축이 삽입되는 입구가 될 수 있으므로, 벤딩부(223)는 메인 플레이트부(221), 제1 사이드 플레이트(222a) 및 제2 사이드 플레이트(222b)의 일측 및 타측에 모두 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 본원 발명을 설명함에 있어서, 전측, 후측, 상측 및 하측이라는 용어는 도면을 참조하여 설명의 편의를 위해 예시적으로 사용된 것으로, 방향을 제한하는 것은 아님에 유의해야 한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 압전 리니어 모터 어셈블리
11: 압전 리니어 모터
12: 이동자
13: 이동 블록

Claims (23)

  1. 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자에 있어서,
    메인 플레이트부; 및
    상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하고,
    상기 사이드 플레이트부의 일측에서 연장 돌출되고, 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 벤딩부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 사이드 플레이트부의 단부는 서로 이격되는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 플레이트부 및 2개의 사이드 플레이트부에 내접하는 원의 직경은 상기 이동축의 직경보다 작은, 압전 리니어 모터용 이동자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 공간의 단면은 삼각형 형상으로 형성되는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  5. 삭제
  6. 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자에 있어서,
    메인 플레이트부; 및
    상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하고,
    상기 메인 플레이트부의 일측에서 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제1 걸림부를 포함하는 제1 체결 구조부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  7. 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자에 있어서,
    메인 플레이트부; 및
    상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하고,
    상기 메인 플레이트부의 타측에서 연장되어 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제2 걸림부를 포함하는 제2 체결 구조부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  8. 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자에 있어서,
    메인 플레이트부; 및
    상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하고,
    상기 메인 플레이트부 및 사이드 플레이트부의 연결 부위에 절개되어 형성되는 절개부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이동자는 일체로 형성되는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  10. 압전 소자 및 상기 압전 소자에 연결되는 이동축을 포함하는 압전 리니어 모터; 및
    메인 플레이트부와, 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 2개의 사이드 플레이트부를 포함하는 이동자를 포함하고,
    상기 이동자에 체결 가능한 블록 바디를 갖는 이동 블록을 더 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이동자는, 상기 메인 플레이트부의 전측에서 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제1 걸림부를 포함하는 제1 체결 구조부를 더 포함하고,
    상기 이동 블록은, 상기 제1 체결 구조부와 결합 가능하도록 상기 블록 바디의 전측에 형성되는 제1 체결 가이드부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 체결 가이드부는,
    상기 블록 바디의 상면 양측에서 상측으로 돌출되어, 상기 연장부를 양측에서 지지하고 상기 제1 걸림부가 후측으로 이동하는 것을 제한하는 가이드 단차부; 및
    상기 제1 걸림부의 상면을 덮도록 상기 가이드 단차부에서 상측으로 돌출되어 전방으로 연장되는 커버부를 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이동자는, 상기 메인 플레이트부의 후측에서 연장되어 하측으로 절곡되는 절곡부와, 상기 절곡부의 단부에서 양측으로 돌출되는 제2 걸림부를 포함하는 제2 체결 구조부를 더 포함하고,
    상기 이동 블록은, 상기 제2 체결 구조부와 결합 가능하도록 상기 블록 바디의 후측에 형성되는 제2 체결 가이드부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 체결 가이드부는,
    상기 절곡부가 삽입되도록, 상기 블록 바디의 후면 상단 중심부에 함몰되어 형성되는 제1 삽입홈; 및
    상기 제2 걸림부가 삽입되도록, 상기 블록 바디의 후면에서 상기 제1 삽입홈보다 큰 폭으로 함몰 형성되는 제2 삽입홈을 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 블록 바디의 후측 상단 모서리는 하향 경사면으로 형성되는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 이동 블록은, 이동 대상체와 체결을 위한 돌출 가이드 보스 또는 체결 홀을 더 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 이동자는 이동 대상체와 직접 체결 가능한, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  19. 압전 리니어 모터의 이동축을 따라 이동 가능하게 연결되는 이동자에 있어서,
    메인 플레이트부;
    상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록, 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트; 및
    상기 제1 사이드 플레이트에서 연장되어, 이동 대상체와 체결 가능한 연장 플레이트를 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메인 플레이트, 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트의 일측 및 타측에서 상기 삽입 공간에 대하여 외측 방향으로 절곡되는 벤딩부를 더 포함하는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 연장 플레이트에는 적어도 하나의 체결공이 형성되는, 압전 리니어 모터용 이동자.
  22. 압전 소자 및 상기 압전 소자에 연결되는 이동축을 포함하는 압전 리니어 모터; 및
    메인 플레이트부와, 상기 이동축이 삽입되는 삽입 공간이 형성되도록 상기 메인 플레이트부의 양측에서 서로 마주보는 방향으로 각각 절곡되는 제1 사이드 플레이트 및 제2 사이드 플레이트와, 상기 제1 사이드 플레이트에서 연장되어 이동 대상체와 체결 가능한 연장 플레이트를 포함하는 이동자를 포함하는, 압전 리니어 모터 어셈블리.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 이동자는 이동 대상체와 직접 체결 가능한, 압전 리니어 모터 어셈블리.
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