KR102576730B1 - 압전 장치 - Google Patents
압전 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102576730B1 KR102576730B1 KR1020200068769A KR20200068769A KR102576730B1 KR 102576730 B1 KR102576730 B1 KR 102576730B1 KR 1020200068769 A KR1020200068769 A KR 1020200068769A KR 20200068769 A KR20200068769 A KR 20200068769A KR 102576730 B1 KR102576730 B1 KR 102576730B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- displacement
- displacement amplifying
- amplifying structure
- piezoelectric actuator
- rail plate
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 277
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/04—Constructional details
- H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/186—Vibration harvesters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/22—Methods relating to manufacturing, e.g. assembling, calibration
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/206—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using only longitudinal or thickness displacement, e.g. d33 or d31 type devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
본 발명은 압전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 액추에이터; 상기 압전 액추에이터 상에 제공되는 변위 전달 구조체; 및 상기 압전 액추에이터 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 변위 증폭 구조체를 포함하되, 상기 변위 증폭 구조체는 서로 교차하는 제1 변위 증폭 구조체와 제2 변위 증폭 구조체; 및 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 관통하여, 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 연결하는 고정핀을 포함하되, 상기 제1 변위 증폭 구조체의 일단 및 상기 제2 변위 증폭 구조체의 일단은 상기 압전 액추에이터 상에 각각 고정될 수 있다.
Description
본 발명은 압전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변위 증폭 구조체를 포함하는 압전 장치에 관한 것이다.
압전 액추에이터는 전압 구동으로 저전력 소모, 빠른 응답성, 정밀성, 높은 발생력, 및 넓은 주파수대역 등의 장점이 있지만, 로렌츠 힘을 이용하는 전자석 방식의 액추에이터에 비해 변위가 작고, 저전압 구동시 고변위를 달성하기 어려운 단점이 있다. 따라서, 저전압 구동시에도 고변위를 발생하는 압전 장치를 제공하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저전압 구동시에도 고변위 동작이 가능하여 진동이 효과적으로 전달되는 압전 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 개념에 따른 압전 장치는 압전 액추에이터; 상기 압전 액추에이터 상에 제공되는 변위 전달 구조체; 및 상기 압전 액추에이터 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 변위 증폭 구조체를 포함하되, 상기 변위 증폭 구조체는 서로 교차하는 제1 변위 증폭 구조체와 제2 변위 증폭 구조체; 및 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 관통하여, 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 연결하는 고정핀을 포함하되, 상기 제1 변위 증폭 구조체의 일단 및 상기 제2 변위 증폭 구조체의 일단은 상기 압전 액추에이터 상에 각각 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고정핀은 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체가 교차하는 제1 지점에서 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 각각 관통할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제1 이동부; 상기 제2 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제2 이동부; 및 상기 제1 이동부 및 상기 제2 이동부 상에 제공되는 레일판을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 레일판은 하면 상에 상기 제1 이동부로부터 상기 제2 이동부를 향해 연장되는 복수 개의 그루브들을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 레일판은 하면 상에 복수 개의 그루브들을 갖되, 상기 그루브들은 상기 제1 이동부 및 상기 제2 이동부의 이동 경로를 정의할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 변위 증폭 구조체 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 레일판을 더 포함하되, 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 레일판의 하면 사이의 제1 각도는 상기 제2 변위 증폭 구조체 및 상기 레일판의 하면 사이의 제2 각도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고정핀으로부터 상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 일단까지의 제1 거리는 상기 고정핀으로부터 상기 제1 변위 증폭 구조체의 타단까지의 제2 거리보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 변위 전달 구조체는 상기 압전 액추에이터의 상면과 평행한 평탄부 및 상기 평탄부로부터 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 돌출부의 수직 단면은 다각형, 반구형, 또는 반타원형일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 압전 액추에이터는 서로 수평으로 이격된 제1 압전 액추에이터 및 제2 압전 액추에이터를 포함하되, 상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 일단은 상기 제1 압전 액추에이터에 고정되고, 상기 제2 변위 증폭 구조체의 상기 일단은 상기 제2 압전 액추에이터에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 압전 액추에이터 및 제2 압전 액추에이터는 전기적으로 서로 연결되지 않고, 독립적으로 진동하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 변위 증폭 구조체는 제1 부분 및 한 쌍의 제2 부분들을 포함하되, 상기 한 쌍의 제2 부분들 사이의 각도는 90도 이상 180도 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 변위 증폭 구조체 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 레일판을 더 포함하되, 상기 제2 변위 증폭 구조체의 상기 제2 부분들 중 상기 레일판과 인접한 어느 하나 및 상기 레일판 사이의 각도는 45도 이상 90도 이하일 수 있고, 상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 제2 부분들 중 상기 압전 액추에이터와 인접한 다른 하나 및 상기 압전 액추에이터 사이의 각도는 10도 이상 45도 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 압전 액추에이터의 하면 상에 제공되고, 복수의 그루브들을 포함하는 하부 레일판; 및 상기 하부 레일판과 상기 압전 액추에이터 사이에 제공되는 하부 변위 증폭 구조체를 더 포함하되, 상기 하부 변위 증폭 구조체는 서로 교차하는 제1 하부 변위 증폭 구조체 및 제2 하부 변위 증폭 구조체를 포함하고, 상기 제1 하부 변위 증폭 구조체의 일단 및 상기 제2 하부 변위 증폭 구조체의 일단은 상기 압전 액추에이터의 하면 상에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 하부 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제3 이동부; 및 상기 제2 하부 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제4 이동부를 더 포함하되, 상기 제3 이동부 및 상기 제4 이동부는 상기 하부 레일판의 상기 그루브들을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 압전 장치는, 압전 액추에이터 및 변위 전달 구조체 사이에 배치되는 변위 증폭 구조체를 포함할 수 있다. 상기 변위 증폭 구조체는 서로 교차하는 제1 변위 증폭 구조체 및 제2 변위 증폭 구조체를 포함할 수 있다. 상기 변위 증폭 구조체는 X자 형태의 가위 힌지 구조를 가지며, 지렛대의 원리를 이용하여 압전 액추에이터가 발생시키는 좌우 변위를 상하 변위로 증폭하여 변환시킬 수 있다. 이에 따라, 저전압에서 효율적으로 작동하는 압전 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 B 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 고정부들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 압전 장치가 동작하는 모습을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 압전 장치의 변위 증폭 구조체를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 3c는 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 압전 장치의 레일판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1a의 A 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 변위 전달 구조체를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 B 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 고정부들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 압전 장치가 동작하는 모습을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 압전 장치의 변위 증폭 구조체를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 3c는 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 압전 장치의 레일판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1a의 A 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 변위 전달 구조체를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
이하, 본 발명의 개념에 따른 압전 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 장치는 압전 액추에이터(100), 변위 증폭 구조체(200), 고정부들(150), 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252), 레일판(300) 및 변위 전달 구조체(400)를 포함할 수 있다.
압전 액추에이터(100)가 제공될 수 있다. 압전 액추에이터(100)에 전기장이 인가될 수 있다. 상기 인가된 전기장에 의해 압전 액추에이터(100)는 수축과 팽창을 반복하며 진동할 수 있다. 상기 진동의 방향은 제1 방향(D1) 또는 제1 방향(D1)의 반대 방향과 나란할 수 있다. 제1 방향(D1)은 압전 액추에이터(100)의 상면과 평행한 방향일 수 있다. 제3 방향(D3)은 상기 제1 방향(D1)과 수직하며, 압전 액추에이터(100)의 상면과 평행한 방향일 수 있다. 제2 방향(D2)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제3 방향(D3)과 수직한 방향일 수 있다.
변위 증폭 구조체(200)가 압전 액추에이터(100) 상에 제공될 수 있다. 변위 증폭 구조체(200)는 압전 액추에이터(100) 및 변위 전달 구조체(400) 사이에 배치될 수 있다. 변위 증폭 구조체(200)는 제1 변위 증폭 구조체(210), 제2 변위 증폭 구조체(220), 및 고정핀(270)을 포함할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)는 서로 교차할 수 있다. 고정핀(270)은 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 관통하여 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 연결할 수 있다. 이하, 도 3a 내지 도 3c를 도 2와 함께 참조하여, 변위 증폭 구조체(200)에 대해 상세히 서술한다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 압전 장치의 변위 증폭 구조체를 설명하기 위한 평면도들이다. 도 3c는 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 자른 단면도이다. 도 1b는 도 1a의 B 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 고정부들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 도 1a와 함께 참조하면, 제1 변위 증폭 구조체(210)는 제1 부분(211) 및 한 쌍의 제2 부분들(213)을 포함할 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 부분(211)은 한 쌍의 제2 부분들(213) 사이에 제공될 수 있다. 제1 부분(211)의 폭(W1)은 한 쌍의 제2 부분들(213)의 폭들(W2)보다 작을 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)는 제1 홈부들(R1)을 가질 수 있다. 제1 홈부들(R1)은 제1 변위 증폭 구조체(210)의 마주보는 한 쌍의 측면들이 중앙부로 리세스된 것일 수 있다. 제1 홈부들(R1) 사이에 제1 부분(211)이 제공될 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)는 제1 홀(H1)을 가질 수 있다. 제1 홀(H1)은 제1 부분(211)을 관통할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 홀(H1)은 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단(P1) 및 타단(P2)과 나란한 방향으로 제1 부분(211)을 관통할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단(P1)은 고정부들(150)을 통해 압전 액추에이터(100)에 고정될 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 타단(P2)에 제1 이동부(251)가 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 이동부(251)가 제1 변위 증폭 구조체(210)의 타단(P2)에 부착될 수 있다. 제1 이동부(251)는 구형일 수 있고, 일 예로, 바퀴일 수 있다. 제1 이동부(251)는 복수 개로 제공될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 이하 단수의 제1 이동부(251)를 기준으로 서술한다.
도 3b 및 도 3c를 도 1a와 함께 참조하면, 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제1 부분(221) 및 한 쌍의 제2 부분들(223)을 포함할 수 있다. 평면적 관점에서, 제1 부분(221)은 한 쌍의 제2 부분들(223) 사이에 제공될 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제2 홀(H2)을 가질 수 있다. 평면적 관점에서, 제2 홀(H2)은 제2 변위 증폭 구조체(220)의 중앙부를 수직으로 관통할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 홀(H2)은 제1 부분(221)의 적어도 일부 및 한 쌍의 제2 부분들(223)의 적어도 일부를 관통할 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제3 홀(H3)을 가질 수 있다. 제3 홀(H3)은 제1 부분(221)을 관통할 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 홀(H3)은 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단(P3) 및 타단(P4)과 나란한 방향으로 제1 부분(221)을 관통할 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단(P3)은 고정부들(150)을 통해 압전 액추에이터(100)에 고정될 수 있다. 제2 변위 구조체(220)의 타단(P4)에 제2 이동부(252)가 제공될 수 있다. 제2 이동부(252)는 앞서 서술한 제1 이동부(251)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1a를 다시 참조하면, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)가 고정핀(270)을 통해 서로 결합될 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)가 X자 형태로 서로 교차할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 레일판(300)의 하면(300b) 사이의 제1 각도(θ1)는 제2 변위 증폭 구조체(220) 및 레일판(300)의 하면(300b) 사이의 제2 각도(θ2)와 동일할 수 있다. 상기 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)는 2.5도 이상 45도 이하일 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제1 부분(211)이 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제2 홀(H2) 내에 제공될 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제1 홀(H1)은 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제3 홀(H3)과 정렬될 수 있다. 고정핀(270)이 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 각각 관통할 수 있다. 보다 구체적으로, 고정핀(270)은 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제1 홀(H1) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제3 홀(H3) 내에 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)가 서로 교차하여 고정핀(270)에 의해 연결될 수 있다.
고정부들(150)이 압전 액추에이터(100) 상에 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 고정부들(150)은 예를 들어, 접착성 수지 또는 금속 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 고정부들(150)은 이에 제한되지 않고, 변위 증폭 구조체(200)를 압전 액추에이터(100)에 고정시킬 수 있는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 고정부들(150)은 변위 증폭 구조체(200)를 압전 액추에이터(100) 상에 고정시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 고정부들(150)은 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단(P1) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단(P3)을 압전 액추에이터(100)에 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 압전 액추에이터(100)가 진동하는 경우, 변위 증폭 구조체(200)도 함께 진동할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 고정부들(150)은 각도 조절이 가능한 힌지구조를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 고정부들(150) 각각은 제1 부분(151), 제2 부분(153), 및 제3 부분(155)을 가질 수 있다. 제1 부분(151)은 압전 액추에이터(100) 상에 제공되어, 압전 액추에이터(100)의 상면에 부착될 수 있다. 제2 부분(153)은 제1 부분(151)에 고정되어 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단 또는 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단과 중첩될 수 있다. 제3 부분(155)은 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단과 제2 부분(153)을 관통하거나, 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단과 제2 부분(153)을 관통할 수 있다. 제3 부분(155)은 핀(pin)의 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 압전 액추에이터(100)가 진동하는 경우, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)는 압전 액추에이터(100)의 상면과 이루는 경사가 용이하게 변화할 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 압전 장치의 레일판을 설명하기 위한 평면도이다. 도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 도 1a와 함께 참조하면, 레일판(300)이 변위 증폭 구조체(200) 상에 제공될 수 있다. 보다 구체적으로 레일판(300)은 변위 전달 구조체(400)의 하면 상에 부착되어, 변위 전달 구조체(400) 및 변위 증폭 구조체(200) 사이에 제공될 수 있다. 레일판(300)은 그루브(R2)를 가질 수 있다. 상기 그루브(R2)는 레일판(300)의 하면이 레일판(300)의 상면을 향해 리세스된 것일 수 있다. 그루브(R2)는 제1 방향(D1)과 평행하게 연장될 수 있다. 그루브(R2)는 제1 이동부(251)로부터 제2 이동부(252)를 향해 연장될 수 있다. 그루브(R2)의 내부에 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252)가 배치될 수 있다. 그루브(R2)는 복수 개로 제공될 수 있다. 그루브들(R2)은 제3 방향(D3)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252)는 그루브들(R2)을 따라 이동할 수 있다. 그루브들(R2)은 본 발명의 실시예에 따른 압전 장치의 동작 시, 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252)의 이동 경로를 정의할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 압전 장치가 동작하는 모습을 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 장치의 동작에 대해 설명한다.
도 2를 도 1a와 함께 참조하면, 외부 전원장치(미도시)로부터 압전 액추에이터(100)에 전류가 공급될 수 있다. 압전 액추에이터는 상기 공급된 전류에 의해 수축 및 팽창을 반복하며 진동할 수 있다. 상기 진동은 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)의 반대방향과 평행할 수 있다. 즉, 상기 진동은 수평 방향으로 진동할 수 있다. 변위 증폭 구조체(200)는 상기 수평 방향의 진동을 수직 방향의 진동으로 변환할 수 있다. 고정부들(150)에 의해 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 일단이 압전 액추에이터(100)에 고정되므로, 압전 액추에이터(100)가 진동하는 경우, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)도 함께 움직일 수 있다.
예를 들어, 압전 액추에이터(100)가 수축하여 고정부들(150) 사이의 제3 거리(L3)가 작아진 경우, 고정핀(270)을 중심으로 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)가 회전할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 타단에 부착된 제1 이동부(251) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 타단에 부착된 제2 이동부(251)가 레일판(300)의 그루브(R2)를 따라 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252) 사이의 제4 거리(L4)가 가까워질 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 레일판(300)의 하면 사이의 제1 각도(θ1) 및 제2 변위 증폭 구조체(220) 및 레일판(300)의 하면 사이의 제2 각도(θ2)가 커질 수 있고, 변위 증폭 구조체(220)의 제1 높이(HT1)가 커질 수 있다. 상기 제1 높이(HT1)는 압전 액추에이터(100)로부터 레일판(300)까지의 거리일 수 있다.
다른 예로, 압전 액추에이터(100)가 팽창하여 고정부들(150) 사이의 제3 거리(L3)가 커진 경우, 제1 이동부(251) 및 제2 이동부(252) 사이의 제4 거리(L4)가 커질 수 있다. 이에 따라, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 레일판(300)의 하면 사이의 제1 각도(θ1) 및 제2 변위 증폭 구조체(220) 및 레일판(300)의 하면 사이의 제1 각도(θ2)가 작아질 수 있고, 변위 증폭 구조체(220)의 제1 높이(HT1)가 작아질 수 있다. 상기와 같은 동작의 반복을 통해, 압전 액추에이터(100)의 수평 방향의 진동이 변위 전달 구조체(400)를 통해 수직 방향의 진동으로 외부에 전달될 수 있다.
도 1a를 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정핀(270)으로부터 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단까지의 제1 거리(L1) 및 고정핀(270)으로부터 제1 변위 증폭 구조체의 타단까지의 제2 거리(L2)는 서로 다를 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제1 변위 증폭 구조체(220)와 대칭의 구조를 가지므로, 이하 제1 변위 증폭 구조체(210)를 기준으로 서술한다. 예를 들어, 제1 거리(L1)는 상기 제2 거리(L2)보다 작을 수 있다. 이 경우, 지렛대의 원리에 따라 변위 증폭 구조체(200)는 압전 액추에이터의 미세 진동에 따른 수평 방향의 변위를 수직 방향의 변위로 증폭시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 압전 액추에이터의 수축 및 팽창에 따른 제3 거리(L3)의 변화량은 제1 높이(HT1) 변화량보다 작을 수 있다. 압전 액추에이터(100)에 낮은 전압이 인가되어, 미세 진동만을 발생시키는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 증폭 구조체(200)를 포함하는 압전 장치는 상기 미세 진동을 증폭 시켜 변위 전달 구조체(400)를 통해 강한 진동을 외부로 출력할 수 있다. 이에 따라, 저전압에서도 효율적으로 구동하는 압전 장치가 제공될 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1a의 A 영역을 확대 도시한 것으로, 실시예들에 따른 압전 장치의 변위 전달 구조체를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5a 내지 도 5e를 도 1a와 함께 참조하면, 변위 전달 구조체(400)가 레일판(300)의 상에 제공될 수 있다. 변위 전달 구조체(400)는 레일판(300)의 상면(300a) 상에 고정될 수 있다. 변위 전달 구조체(400)는 돌출부(410) 및 평탄부(420)를 포함할 수 있다. 평탄부(420)는 압전 액추에이터(100)의 상면과 평행할 수 있다. 평탄부(420)는 레일판(300)의 상면(300a)과 평행하게 연장될 수 있다. 평면적 관점에서, 평탄부(420)는 레일판(300)과 중첩될 수 있다. 평탄부(420)의 측면들은 레일판(300)의 측면들과 각각 수직으로 정렬될 수 있다.
돌출부(410)가 평탄부(420) 상에 제공될 수 있다. 돌출부(410)는 평탄부(420)로부터 제2 방향(D2)으로 돌출된 부분일 수 있다. 돌출부(410)는 평탄부(420)의 중앙 부분과 연결될 수 있다. 압전 액추에이터(100)의 진동에 의해 발생하는 변위 전달 구조체(400)의 상하 진동은 돌출부(410)을 통해 외부로 전달될 수 있다. 돌출부(410)의 단면은 여러 가지 형상일 수 있다. 예를 들어, 돌출부(410)의 단면은 도 1a 및 도 5a와 같이 다각형, 보다 구체적으로는 사다리꼴 또는 직사각형일 수 있다. 다른 예로, 돌출부(410)의 단면은 도 5c와 같이 반구형 또는 반타원형일 수 있다. 또 다른 예로, 돌출부(410)의 단면은 도 5d 및 도 5e와 같이 복수 개의 핀들이 방사형으로 연결된 형태일 수 있다. 하지만, 돌출부(410)의 단면은 도 5a 내지 도 5e에 제한되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 장치는 압전 액추에이터(100), 변위 증폭 구조체(200), 고정부들(150), 이동부들(251, 252), 레일판(300) 및 변위 전달 구조체(400)를 포함할 수 있다. 변위 증폭 구조체(200), 고정부들(150), 이동부들(251, 252), 레일판(300), 및 변위 전달 구조체(400)는 도 1a에서 설명한 내용과 실질적으로 동일할 수 있다. 이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고, 차이점에 대해 상세히 서술한다.
압전 액추에이터(100)가 제공될 수 있다. 압전 액추에이터(100)는 제1 압전 액추에이터(110) 및 제2 압전 액추에이터(120)를 포함할 수 있다. 제1 압전 액추에이터(110) 및 제2 압전 액추에이터(120)는 서로 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 압전 액추에이터(110) 및 제2 압전 액추에이터(120)는 전기적으로 서로 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 압전 액추에이터(110) 및 제2 압전 액추에이터(120)는 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 액추에이터(110)의 진동수는 제2 압전 액추에이터(120)의 진동수와 다를 수 있고, 제1 압전 액추에이터(110)의 진동의 세기는 제2 압전 액추에이터(120)의 진동의 세기와 다를 수 있다.
고정부들(150) 중 어느 하나에 의해 제1 변위 증폭 구조체(210)의 일단이 제1 압전 액추에이터(110)의 상면 상에 고정될 수 있다. 고정부들(150) 중 다른 하나에 의해 제2 변위 증폭 구조체의 일단이 제2 압전 액추에이터(120)의 상면 상에 고정될 수 있다. 제1 압전 액추에이터(110) 및 제2 압전 액추에이터(120)가 서로 다르게 진동하므로, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)도 서로 다르게 움직일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 레일판(300)의 하면 사이의 제1 각도(θ1)는 제2 변위 증폭 구조체(220) 및 레일판(300)의 하면(300b) 사이의 제2 각도(θ2)와 다를 수 있다. 이에 따라, 변위 전달 구조체(400)가 기울어진 상태로 진동하여, 다양한 방향으로의 진동이 가능한 압전 장치가 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 장치는 압전 액추에이터(100), 변위 증폭 구조체(200), 고정부들(150), 레일판(300) 및 변위 전달 구조체(400)를 포함할 수 있다. 압전 액추에이터(100), 고정부들(150), 및 변위 전달 구조체(400)는 도 1a에서 설명한 내용과 실질적으로 동일할 수 있다. 이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고, 차이점에 대해 상세히 서술한다.
변위 증폭 구조체(200)가 압전 액추에이터(100) 상에 제공될 수 있다. 변위 증폭 구조체(200)는 고정부들(150)을 통해 압전 액추에이터(100) 상에 고정될 수 있다. 변위 증폭 구조체(200)는 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 포함할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)는 제1 부분(211) 및 제2 부분(213)을 포함할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)는 도 1a의 제1 변위 증폭 구조체(210)에서 한 쌍의 제2 부분들(213) 중 어느 하나가 생략된 형태일 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제1 변위 증폭 구조체(210)와 동일한 형태일 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제1 부분(221) 및 제2 부분(223)을 포함할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제1 부분(211) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제1 부분(221)을 고정핀(270)이 관통할 수 있다. 이에 따라, 고정핀(270)은 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 결합시킬 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제2 부분(213) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제2 부분(223)은 고정부들(150)에 의해 압전 액추에이터(100) 상에 고정될 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제1 부분(211) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제1 부분(221)은 레일판(300)의 하면 상에 부착될 수 있다. 압전 액추에이터(100)가 진동하는 경우, 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)가 고정핀(270)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 제2 부분(213) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제2 부분(223) 사이의 각도가 달라질 수 있다. 이에 따라, 변위 전달 구조체(400)가 상하로 진동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 변위 전달 구조체(210)의 제1 부분(211) 및 제2 변위 전달 구조체(220)의 제2 부분(221)이 레일판(300)에 직접 부착되어, 변위 전달 구조체(200)의 높이를 줄일 수 있다. 이에 따라, 압전 장치의 부피를 줄여, 전자 기기 내에서 압전 장치의 고집적화가 가능할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치는 압전 액추에이터(100), 변위 증폭 구조체(200), 고정부들(150), 레일판(300) 및 변위 전달 구조체(400)를 포함할 수 있다. 압전 액추에이터(100), 고정부들(150), 및 변위 전달 구조체(400)는 도 1a에서 설명한 내용과 실질적으로 동일할 수 있다. 이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고, 차이점에 대해 상세히 서술한다.
변위 증폭 구조체(200)가 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220)를 포함할 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)는 제1 부분(221) 및 한 쌍의 제2 부분들(223)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 제2 부분들(223)이 제1 부분(221)을 중심으로 서로 나란하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 한 쌍의 제2 부분들(223) 사이의 제3 각도(θ3)는 90도 이상 180도 이하일 수 있다. 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제2 부분(223) 및 레일판(300)의 하면(300b) 사이의 제2 각도(θ2)는 45도 이상 90도 이하일 수 있고, 제2 변위 증폭 구조체(220)의 제2 부분(223) 및 압전 액추에이터(100)의 상면(100a) 사이의 제4 각도(θ4)는 10도 이상 45도 이하일 수 있다. 상기 제2 각도(θ2)는 상기 제4 각도(θ4)보다 클 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)는 제1 부분(211) 및 한 쌍의 제2 부분(213)을 포함할 수 있다. 제1 변위 증폭 구조체(210)의 한 쌍의 제2 부분들(213)은 제2 변위 증폭 구조체(220)의 한 쌍의 제2 부분들(223)과 실질적으로 동일할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치는 제1 변위 증폭 구조체(210) 및 제2 변위 증폭 구조체(220) 각각의 한 쌍의 제2 부분들(213, 223)이 고정핀(270)을 중심으로 구부러져, 압전 장치의 동작 시 변위 전달 구조체(400)가 제2 방향(D2)으로 더 큰 폭의 진동을 전달할 수 있다. 이에 따라, 저전압에서도 높은 진동감도를 출력하는 압전 장치가 제공될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 압전 장치는 압전 액추에이터(100), 상부 변위 증폭 구조체(200a), 상부 고정부들(150), 상부 레일판(300a), 및 변위 전달 구조체(400)에 더해, 하부 변위 증폭 구조체(200b), 하부 고정부들(160), 및 하부 레일판(310)을 더 포함할 수 있다. 압전 액추에이터(100), 상부 변위 증폭 구조체(200a), 상부 고정부들(150), 상부 레일판(300a), 및 변위 전달 구조체(400)는 도 1a에서 설명한 압전 액추에이터(100), 변위 전달 구조체(200), 고정부들(150), 레일판(300), 및 변위 전달 구조체(400)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 이하, 앞서 서술한 내용과 중복되는 범위에서 설명을 생략하고, 차이점에 대해 상세히 서술한다.
압전 액추에이터(100)의 하면(100b) 상에 제2 레일판(300b)이 제공될 수 있다. 하부 레일판(310)은 상부 레일판(300a)과 실질적으로 동일할 수 있다. 하부 레일판(310)은 그루브들을 가질 수 있다. 하부 레일판(310) 및 압전 액추에이터(100)의 하면(100b) 사이에 하부 변위 증폭 구조체(200b)가 제공될 수 있다. 하부 변위 증폭 구조체(200b)는 하부 고정부들(150)에 의해 압전 액추에이터(100)의 하면(100b) 상에 고정될 수 있다. 하부 변위 증폭 구조체(200b)는 제1 하부 변위 증폭 구조체(230) 및 제2 하부 변위 증폭 구조체(240)을 포함할 수 있다. 하부 변위 증폭 구조체(200b)는 도 1a에서 설명한 변위 증폭 구조체(200)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 하부 변위 증폭 구조체(230)의 일단은 고정부들(160)을 통해 압전 액추에이터(100)의 하면(100b) 상에 고정될 수 있다. 제3 이동부들(253)이 제1 하부 변위 증폭 구조체(230)의 타단에 부착될 수 있다. 제3 이동부들(253)은 하부 레일판(310)의 그루브들 내부에 각각 제공될 수 있다. 제2 하부 변위 증폭 구조체(240)의 일단은 고정부들(160)을 통해 압전 액추에이터(100)의 하면(100b)상에 고정될 수 있다. 제4 이동부들(254)이 제2 하부 변위 증폭 구조체(240)의 타단에 부착될 수 있다. 제4 이동부들(254)은 하부 레일판(310)의 그루브들 내부에 각각 제공될 수 있다. 하부 변위 증폭 구조체(200b)는 상부 변위 증폭 구조체(200a)와 압전 액추에이터(100)를 중심으로 대칭으로 배치될 수 있다. 압전 액추에이터(100)가 동작하여 진동하는 경우, 압전 액추에이터(100)에 고정된 상부 변위 증폭 구조체(200a) 및 하부 변위 증폭 구조체(200b)가 함께 움직일 수 있다. 이에 따라, 저전압이 인가되어 압전 액추에이터(100)의 진동의 폭이 미세한 경우, 효과적으로 진동의 폭을 증폭시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
100: 압전 액추에이터
150: 고정부
200: 변위 증폭 구조체
270: 고정핀
251, 252: 이동부들
300: 레일판
400: 변위 전달 구조체
150: 고정부
200: 변위 증폭 구조체
270: 고정핀
251, 252: 이동부들
300: 레일판
400: 변위 전달 구조체
Claims (15)
- 압전 액추에이터;
상기 압전 액추에이터 상에 제공되는 변위 전달 구조체; 및
상기 압전 액추에이터 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 변위 증폭 구조체를 포함하되,
상기 변위 증폭 구조체는:
서로 교차하는 제1 변위 증폭 구조체와 제2 변위 증폭 구조체; 및
상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 관통하여, 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 연결하는 고정핀을 포함하되,
상기 제1 변위 증폭 구조체의 일단 및 상기 제2 변위 증폭 구조체의 일단은 상기 압전 액추에이터 상에 각각 고정되고,
상기 변위 증폭 구조체 및 상기 변위 전달 구조체 사이에 제공되는 레일판을 더 포함하되,
상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 레일판의 하면 사이의 제1 각도는 상기 제2 변위 증폭 구조체 및 상기 레일판의 하면 사이의 제2 각도와 동일한 압전 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 고정핀은 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체가 교차하는 제1 지점에서 상기 제1 변위 증폭 구조체 및 상기 제2 변위 증폭 구조체를 각각 관통하는 압전 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제1 이동부; 및
상기 제2 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제2 이동부를 더 포함하는 압전 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 레일판은 그의 하면 상에 상기 제1 이동부로부터 상기 제2 이동부를 향해 연장되는 복수 개의 그루브들을 갖는 압전 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 레일판은 그의 하면 상에 복수 개의 그루브들을 갖되,
상기 그루브들은 상기 제1 이동부 및 상기 제2 이동부의 이동 경로를 정의하는 압전 장치.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 고정핀으로부터 상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 일단까지의 제1 거리는 상기 고정핀으로부터 상기 제1 변위 증폭 구조체의 타단까지의 제2 거리보다 작은 압전 장치
- 제1 항에 있어서,
상기 변위 전달 구조체는 상기 압전 액추에이터의 상면과 평행한 평탄부 및 상기 평탄부로부터 돌출된 돌출부를 포함하는 압전 장치.
- 제8 항에 있어서,
상기 돌출부의 수직 단면은 다각형, 반구형, 또는 반타원형인 압전 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 압전 액추에이터는 서로 수평으로 이격된 제1 압전 액추에이터 및 제2 압전 액추에이터를 포함하되,
상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 일단은 상기 제1 압전 액추에이터에 고정되고,
상기 제2 변위 증폭 구조체의 상기 일단은 상기 제2 압전 액추에이터에 고정되는 압전 장치.
- 제10 항에 있어서,
제1 압전 액추에이터 및 제2 압전 액추에이터는 전기적으로 서로 연결되지 않고, 독립적으로 진동하도록 구성되는 압전 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제2 변위 증폭 구조체는 제1 부분 및 한 쌍의 제2 부분들을 포함하되,
상기 한 쌍의 제2 부분들 사이의 각도는 90도 이상 180도 이하인 압전 장치.
- 제12 항에 있어서,
상기 제2 변위 증폭 구조체의 상기 제2 부분들 중 상기 레일판과 인접한 어느 하나 및 상기 레일판 사이의 각도는 45도 이상 90도 이하일 수 있고,
상기 제1 변위 증폭 구조체의 상기 제2 부분들 중 상기 압전 액추에이터와 인접한 다른 하나 및 상기 압전 액추에이터 사이의 각도는 10도 이상 45도 이하인 압전 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 압전 액추에이터의 하면 상에 제공되고, 복수의 그루브들을 포함하는 하부 레일판; 및
상기 하부 레일판과 상기 압전 액추에이터 사이에 제공되는 하부 변위 증폭 구조체를 더 포함하되,
상기 하부 변위 증폭 구조체는 서로 교차하는 제1 하부 변위 증폭 구조체 및 제2 하부 변위 증폭 구조체를 포함하고,
상기 제1 하부 변위 증폭 구조체의 일단 및 상기 제2 하부 변위 증폭 구조체의 일단은 상기 압전 액추에이터의 하면 상에 고정되는 압전 장치.
- 제14 항에 있어서,
상기 제1 하부 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제3 이동부; 및
상기 제2 하부 변위 증폭 구조체의 타단에 부착된 제4 이동부를 더 포함하되,
상기 제3 이동부 및 상기 제4 이동부는 상기 하부 레일판의 상기 그루브들을 따라 이동하는 압전 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200068769A KR102576730B1 (ko) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 압전 장치 |
| US17/237,653 US11533003B2 (en) | 2020-06-08 | 2021-04-22 | Piezoelectric device including displacement amplification of scissor-hinge structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200068769A KR102576730B1 (ko) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 압전 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210152599A KR20210152599A (ko) | 2021-12-16 |
| KR102576730B1 true KR102576730B1 (ko) | 2023-09-12 |
Family
ID=78818069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200068769A KR102576730B1 (ko) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 압전 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11533003B2 (ko) |
| KR (1) | KR102576730B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017175874A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 京セラ株式会社 | アクチュエータ及び触感呈示装置 |
| KR102020269B1 (ko) * | 2017-10-13 | 2019-09-11 | 한국과학기술연구원 | 변위 확대가 가능한 압전 에너지 하베스터 모듈 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19940124C2 (de) * | 1998-08-31 | 2003-04-10 | Olympus Optical Co | Plattform mit einem Verschiebungsverstärkungsmechanismus |
| KR100698438B1 (ko) | 2005-05-18 | 2007-03-22 | 한국과학기술연구원 | 변위 확대 기구를 갖는 압전 선형 모터 |
| KR100735823B1 (ko) | 2005-12-31 | 2007-07-06 | 한국전기연구원 | 압전 액추에이터의 미소변위 확대장치 |
| KR101735237B1 (ko) * | 2015-08-26 | 2017-05-12 | 한양대학교 산학협력단 | 압전 에너지 하베스팅 시스템 |
| KR102339058B1 (ko) | 2016-03-11 | 2021-12-16 | 한국전자통신연구원 | 유연 압전 콤포지트 및 이를 포함하는 압전 장치 |
| DE102016116763A1 (de) | 2016-09-07 | 2018-03-08 | Epcos Ag | Vorrichtung zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung |
| US10598558B2 (en) | 2017-02-28 | 2020-03-24 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Pressure sensing element |
| CN108712103B (zh) | 2018-06-20 | 2020-04-28 | 合肥工业大学 | 一种冲击式压电旋转马达 |
-
2020
- 2020-06-08 KR KR1020200068769A patent/KR102576730B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-04-22 US US17/237,653 patent/US11533003B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017175874A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 京セラ株式会社 | アクチュエータ及び触感呈示装置 |
| KR102020269B1 (ko) * | 2017-10-13 | 2019-09-11 | 한국과학기술연구원 | 변위 확대가 가능한 압전 에너지 하베스터 모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210384848A1 (en) | 2021-12-09 |
| US11533003B2 (en) | 2022-12-20 |
| KR20210152599A (ko) | 2021-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102033228B1 (ko) | 큰 힘과 편향을 구현하기 위한 마이크로기계 압전 액추에이터 | |
| US11063205B2 (en) | Vibration actuator and method for manufacturing the same | |
| EP2803633B1 (de) | Vorrichtung mit einem schwingfähig aufgehängten optischen Element | |
| JP6546464B2 (ja) | 振動波モータを用いたリニア駆動装置及び光学装置 | |
| CN105960291B (zh) | 变换器单元 | |
| US7405509B2 (en) | Lever-arm displacement-increasing device | |
| JP4209465B2 (ja) | 駆動装置 | |
| KR20130030704A (ko) | 트랜스듀서 및 트랜스듀서 모듈 | |
| CN102739103A (zh) | 振动波驱动装置 | |
| KR20060097723A (ko) | 플랫 공명 전기-기계적 구동 장치 | |
| KR20120078529A (ko) | 압전 액츄에이터 | |
| KR102576730B1 (ko) | 압전 장치 | |
| US20120169181A1 (en) | Piezoelectric Actuator | |
| US9455394B2 (en) | Displacement member, driving member, actuator, and driving device | |
| JP5909117B2 (ja) | 柱と梁との接合構造 | |
| KR100735823B1 (ko) | 압전 액추에이터의 미소변위 확대장치 | |
| US20040233497A1 (en) | Scanning apparatus | |
| JP2017060279A (ja) | 振動波モータ | |
| KR20230069710A (ko) | 지향성 음향 센서 | |
| JP2006325323A (ja) | 駆動装置 | |
| US5300851A (en) | Linear-type actuator | |
| JP6295180B2 (ja) | 制振装置及び制振装置の設置方法 | |
| CN112072951A (zh) | A型弹性拓扑压电致动机构 | |
| KR102561945B1 (ko) | 압전 구동기 | |
| US6611081B1 (en) | Vibration actuator with two vibration modes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |