KR20090011394A - Turning piezoelectric motor using a cam - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압전 모터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 인가되는 전계에 따라 물리적 변위를 일으켜 선형 운동을 하는 압전 소자의 선형 운동을 부분 회전운동이 필요한 공간에서 사용할 수 있도록 부분 회전 운동으로 변환하여 구동하는 캠을 이용한 회전 압전 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a piezoelectric motor, and more particularly, a cam for converting and driving a linear motion of a piezoelectric element that performs a physical displacement according to an applied electric field to a partial rotational motion so that it can be used in a space requiring partial rotational motion. It relates to a rotary piezoelectric motor using.
압전 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. The piezoelectric motor refers to a motor driven by using the piezoelectric phenomenon of the piezoelectric body. When pressure is applied to crystals such as crystals or roselle salts, voltage is generated. This is called the piezoelectric direct effect. In contrast, when a voltage is applied, the crystal is deformed. Both the piezoelectric direct effect and the piezoelectric inverse effect are called piezoelectric effects.
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.A device exhibiting such a piezoelectric effect is called a piezoelectric device. Currently, piezoelectric ceramics (PZTs) have been found and are widely used for sensors such as accelerometers. PZT is a compound in which lead (Pb), zinc (Zn), and titanium (Ti) are mixed at a predetermined ratio.
이러한 압전 모터는 종래의 마그네틱 모터에 비해서 큰 토크, 작은 노이즈, 작은 구동 전력으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 압전 모터는 작은 크 기가 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 전자기기들이 초 소형화되고 있는 현재의 추세에 부응하여 지속적으로 개발되고 있는 분야이다. Such piezoelectric motors have advantages in that they can be operated with a large torque, a small noise, and a small driving power, compared to conventional magnetic motors. Such piezoelectric motors are used for lens driving, such as auto focus and zoom lens driving of a medical camera or a camera module of a mobile communication terminal requiring a small size. The piezoelectric motor is a field that is continuously developed in response to the current trend of miniaturization of electronic devices in addition to the lens driving.
종래의 초소형 카메라 모듈의 렌즈 구동용으로는 압전 리니어 모터를 사용하고 있다. 이러한 압전 리니어 모터는 압전체의 물리적 변위 방향 상에 이동 축을 부착하여 이동 축을 선형 왕복 운동하게 함으로써, 이동 축 상에 구비되는 이동체를 선형 이동시키도록 한 것이다. 이러한 압전 리니어 모터는 그 제조 공정이 단순하고 구성이 간단한 장점이 있다. A piezoelectric linear motor is used for driving a lens of a conventional miniature camera module. Such a piezoelectric linear motor attaches a moving axis on the physical displacement direction of the piezoelectric body so that the moving axis is linearly reciprocated, thereby linearly moving the moving body provided on the moving axis. Such a piezoelectric linear motor has an advantage of simple manufacturing process and simple configuration.
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 모터를 구비하여야 하는 단점이 있다. However, such a piezoelectric linear motor can only use a linear motion, so the piezoelectric linear motor cannot be used where a rotational motion is required, and thus a piezoelectric motor for a separate rotational motion must be provided.
따라서, 본 출원인은 이와 같은 선형 운동을 목적으로 제조된 압전 리니어 모터를 그대로 사용하면서도 회전 운동을 일으킬 수 있으며, 부분 회전 왕복 운동을 일으킬 수 있는 압전 모터를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다. Therefore, the present applicant has been able to generate a rotary motion while using the piezoelectric linear motor manufactured for the purpose of such a linear motion, and has led to the present invention by studying a piezoelectric motor capable of causing partial rotational reciprocating motion.
본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 그 목적은 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터를 그대로 이용하여 부분 회전 운동을 일으킬 수 있는 캠을 이용한 압전 모터를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in this background, and an object thereof is to provide a piezoelectric motor using a cam that can cause partial rotational motion by using a piezoelectric linear motor manufactured for linear motion as it is.
나아가 회전체에 구비되는 가이드 홈의 각도 조정을 통해 압전 리니어 모터의 선형 운동 변위 대비 회전 운동 변위의 출력 조정이 가능한 캠을 이용한 압전 모터를 제공하는 데 있다. Furthermore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric motor using a cam capable of adjusting the output of rotational movement displacement relative to the linear movement displacement of the piezoelectric linear motor by adjusting the angle of the guide groove provided in the rotating body.
나아가 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 캠의 선형 운동이 중지되면 캠 돌기가 가이드 홈에서 정지하여 회전체의 불필요한 회전을 방지함으로써 현재 위치를 유지할 수 있는 캠을 이용한 압전 모터를 제공하는 데 있다. Furthermore, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention provides a piezoelectric motor using a cam which can maintain a current position by preventing the cam projection from stopping at the guide groove when the linear movement of the cam is stopped to prevent unnecessary rotation of the rotating body. have.
상술한 본 발명의 일 양상에 따라 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와, 구동 축과 결합하여 구동 축의 선형 운동에 따라 선형 이동하는 캠과, 외주 면에 캠의 일부가 삽입되는 가이드 홈이 형성되며, 캠의 선형 이동에 따라 회전하는 회전체를 포함하여 구성된다. In accordance with an aspect of the present invention described above, a rotary piezoelectric motor using a cam according to the present invention includes a piezoelectric drive unit including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field, and a linear motion of the drive shaft in combination with the drive shaft. The linearly moving cam and a guide groove into which a part of the cam is inserted are formed on the outer circumferential surface thereof, and the rotating body rotates according to the linear movement of the cam.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 가이드 홈은 회전체의 외주 면에 소정의 나선 각을 이루도록 형성된다. 본 발명의 캠은 구동 축과 결합되어 선형 이동하는 이동체와, 이동체 일측에 구비되며 가이드 홈에 삽입되어 이동체의 선형 운동을 회전체에 전달하는 캠 돌기를 포함하여 구성된다. 이에 따라 캠 돌기가 소정 나선 각을 이루도록 형성된 가이드 홈을 따라 선형 운동을 하게 됨으로써, 회전체가 회전할 수 있는 것이다. 또한, 회전 운동 변위의 조절은 회전체 외주 면에 구비되는 나선 각의 조정만으로 조정할 수 있다. According to a characteristic aspect of the present invention, the guide groove is formed to have a predetermined spiral angle on the outer circumferential surface of the rotating body. The cam of the present invention is configured to include a moving body coupled to the drive shaft and linearly moving, and a cam protrusion provided on one side of the moving body and inserted into the guide groove to transmit the linear motion of the moving body to the rotating body. Accordingly, the cam protrusion is linearly moved along the guide groove formed to form a predetermined spiral angle, so that the rotating body can rotate. In addition, adjustment of rotational movement displacement can be adjusted only by adjustment of the helix angle provided in the outer peripheral surface of a rotating body.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 캠은 캠 돌기를 회전체에 구비되는 가이드 홈에 밀착시키는 밀착 수단을 포함할 수 있다. 회전체가 원형이 아닌 다각형인 경우 회전체가 회전하게 되면, 캠 돌기와 가이드 홈의 간격이 변화하게 되어 원활한 선형 운동을 전달할 수 없다. 따라서 탄성체로 형성되는 밀착 수단은 캠 돌기가 가이드 홈에 항상 일정하게 밀착 되도록 한다. According to another aspect of the present invention, the cam according to the present invention may include a close contact means for bringing the cam protrusion into close contact with the guide groove provided in the rotating body. If the rotating body is a polygon rather than a circular shape, when the rotating body is rotated, the distance between the cam protrusion and the guide groove is changed, so that a smooth linear motion cannot be transmitted. Therefore, the contact means formed of the elastic body so that the cam projection is always in constant contact with the guide groove.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 캠이 선형 이동을 가이드 하는 가이드 수단을 포함한다. 이러한 가이드 수단은 캠의 이동체와 결합하여 선형 이동을 가이드 함은 물론 이동체가 회전하는 것을 방지함으로써, 정확한 선형 이동이 이루어지도록 한다. According to another aspect of the present invention, a rotary piezoelectric motor using a cam according to the present invention includes a guide means for the cam to guide linear movement. Such a guide means is coupled to the moving body of the cam to guide the linear movement as well as to prevent the moving body to rotate, so that the accurate linear movement is made.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터 는 압전 구동부를 복수 구비하여 복수의 구동 축이 캠의 이동체와 결합하도록 함으로써, 더욱 강한 선형 운동을 인가하여 회전체의 회전 토크를 증가시킬 수 있음은 물론 이동체의 회전을 방지하도록 할 수 있다. According to still another aspect of the present invention, a rotary piezoelectric motor using a cam according to the present invention includes a plurality of piezoelectric driving parts to couple a plurality of drive shafts to a moving body of the cam, thereby applying a stronger linear motion to rotate the rotating torque of the rotating body. It can be increased as well as to prevent the rotation of the moving body.
본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터의 구동 축을 통해 선형 운동하는 캠의 캠 돌기가 삽입되는 가이드 홈을 회전체에 형성하여 부분 왕복 회전을 하도록 함으로써, 압전 리니어 모터의 구조적 변경 없이 그대로 이용하면서도 부분 왕복 회전 운동을 일으킬 수 있는 캠을 이용한 회전 압전 모터를 제작할 수 있는 장점을 갖는다. The rotary piezoelectric motor using a cam according to the present invention forms a guide groove into which a cam protrusion of a cam moving linearly is inserted through a drive shaft of a piezoelectric linear motor manufactured for linear motion, thereby making a partial reciprocating rotation, thereby piezoelectric. It is advantageous to manufacture a rotary piezoelectric motor using a cam that can generate a partial reciprocating rotation while still using it without structural change of the linear motor.
또한, 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 압전 구동부의 구동 축에 결합되는 간단한 구조의 캠과 캠에 구비되는 캠 돌기가 삽입되되 소정의 나선 각을 가지는 가이드 홈을 구비한 회전체의 부가 만으로 부분 왕복 회전 운동을 제공하는 캠을 이용한 회전 압전 모터를 손쉽게 제작할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention is a simple structure of the cam coupled to the drive shaft of the piezoelectric drive portion and the cam projection is provided in the cam is inserted, the addition of a rotating body having a guide groove having a predetermined spiral angle It has the advantage that it is easy to manufacture a rotary piezoelectric motor using a cam that provides a partial reciprocating rotation by itself.
또한, 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 회전체에 구비되는 가이드 홈의 각도 조정을 통해 압전 리니어 모터의 선형 운동 변위 대비 회전 운동 변위의 출력 조정이 가능한 장점을 갖는다. In addition, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention has an advantage that the output of the rotational movement displacement compared to the linear movement displacement of the piezoelectric linear motor through the angle adjustment of the guide groove provided in the rotating body.
또한, 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 캠이 더 이상 선형 이동을 하지 않게 될 경우, 캠 돌기가 가이드 홈을 지지함으로써, 외란에 의해 회전체가 불필요하게 회전하는 것을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention has an advantage that, when the cam is no longer linearly moved, the cam protrusion supports the guide groove, thereby preventing unnecessary rotation of the rotating body due to disturbance. Has
또한, 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 복수의 압전 구동부를 구비하여 그 구동 축을 이동체와 결합하게 함으로써, 더욱 강한 이동체의 선형 운동을 일으킬 수 있어 회전체의 회전 토크를 증가시킬 수 있음은 물론 복수의 구동 축이 이동체를 지지함으로써, 이동체의 정확한 선형 운동을 가이드 하고 의도하지 않는 캠의 회전을 방지하여 이동체의 선형 이동을 회전체에 전달 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention is provided with a plurality of piezoelectric driving units to couple the drive shaft with the moving body, thereby causing a linear movement of the stronger moving body, thereby increasing the rotational torque of the rotating body. Of course, the plurality of drive shafts support the movable body, thereby guiding accurate linear movement of the movable body and preventing inadvertent rotation of the cam, thereby transmitting the linear movement of the movable body to the rotating body.
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. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 캠을 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 구동부(100)와, 구동 축(130)과 결합되어 구동 축(130)의 선형 운동에 따라 선형 이동하는 캠(200)과, 외주 면에 캠(200)의 일부가 삽입되는 가이드 홈(310)이 형성되어 캠(200)의 선형 이동에 따라 회전하는 회전체(300)를 포함하여 구성된다. 1 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the cam according to FIG. The rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention has a
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. The
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 구동부를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 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. 3 is a schematic diagram schematically showing a piezoelectric drive unit according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the
압전체(110)와 탄성체(120)는 원 또는 다각형의 판 형태의 유니모프(unimorph) 또는 바이모프(bimorph)이며, 탄성체(120)는 압전체(110)로부터 전달되는 진동의 손실 없이 직접적으로 전달되고 동작할 수 있는 일정한 두께를 가지는 탄성 특성이 우수한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 구동 축(130)은 압전체(110)와 탄성체(120)의 중심부에 설치하는 것이 가장 큰 변위를 얻을 수 있어 효율이 높을 것이다. The
이에 따라 압전 구동부(100)의 압전체(110)로 구동 신호가 인가되면, 압전체(110)는 압전 현상에 의해 굴곡 변위가 일어나게 되며, 이에 따라 구동 축(130)이 선형 운동을 하게 되는 것이다. Accordingly, when a driving signal is applied to the
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 캠(200)은 압전 구동부(100)의 구동 축(130)에 결합되며, 구동 축(130) 상에서 선형 이동을 하게 된다. 압전 구동부(100)의 압전체(110)가 굴곡진동을 일으키게 되면 압전체(110)에 구비되는 구동 축(130)이 선형 운동을 일으키게 되며 이에 따라 캠(200)이 선형 이동을 하게 된다. 캠(200)의 리니어 운동의 원리는 일반적인 관성의 법칙을 이용한 것으로 이러한 본 출원인이 2004. 03. 02자 출원하여 2004. 07. 29자 등록된 한국등록특허 제 0443638호에 상세히 기재되어 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
이러한 캠(200)은 구동 축(130)과 결합되어 선형 이동하는 이동체(210)와, 이동체(210) 일측에 구비되며, 가이드 홈(310)에 삽입되어 이동체(210)의 선형 운동을 회전체(300)에 전달하는 캠 돌기(220)를 포함하여 구성된다. The
이동체(210)는 구동 축(130) 상에서 구동 축(130)과 일정한 마찰력을 유지할 수 있으며 일정한 질량으로 상술한 관성의 법칙에 적용될 수 있는 구조라면 적합할 것이다. 따라서, 이동체(210)는 구동 축(130)에 밀착되며 구동 축(130)과 밀착되는 면에서 일정한 마찰력을 가지도록 제작된 단일체로 제작된 이동체(210)를 사용할 수 있다. 이동체(210)는 구동 축(130)의 표면에 밀착되어 마찰력을 유지하기 위하여 구동 축(130)의 표면의 적어도 일부를 감싸도록 구성되며, 구동 축(130)에 삽입되도록 하는 구조가 될 수 있다. The
캠 돌기(220)는 이동체(210)가 회전축에 대응되는 면에 돌출 형성되며, 회전체(300)에 소정 나선 각으로 형성된 가이드 홈(310)에 삽입되어 이동체(210)의 선형 이동에 따라 가이드 홈(310)을 이동하면서 회전체(300)를 회전시킨다. 즉, 캠 돌기(220)가 가이드 홈(310)을 따라 이동하면서 회전체(300)를 회전시키는 것이다. 또한, 캠 돌기(220)는 가이드 홈(310)에 밀착되게 형성되어 이동체(210)의 선형 이동을 정확하게 회전체(300)로 전달할 수 있도록 한다. 이러한 캠 돌기(220)는 이동체(210)와 일체로 형성될 수 있으며, 별도로 구비되어 이동체(210)의 내부에 삽입되는 구조로 형성될 수 있다. The
회전체(300)는 그 외주 면에 소정 나선 각을 이루며 형성되는 가이드 홈(310)이 구비되어 있어 캠 돌기(220)가 가이드 홈(310)에 삽입되어 선형 이동함에 따라 부분 왕복 회전을 하게 된다. 가이드 홈(310)은 소정 나선 각을 이루며 형성되는데 제작자는 나선 각을 조정함으로써, 이동체(210)의 선형 운동 변위 대비 회전체(300)의 회전 운동 변위를 조절할 수 있다. The
즉, 나선 각을 크게 한다면 이동체(210)가 선형 운동하는 것에 비해 회전체(300)의 회전 운동이 작을 것이며, 나선 각을 작게 한다면 동일한 이동체(210)의 선형 운동으로도 큰 회전 운동을 일으킬 수 있을 것이다. 이러한 회전체(300)는 드럼 형태로 형성될 수 있으며, 그 일부가 식각되어 타겟에 삽입되거나 식각된 면에 타겟을 부착하여 부분 왕복 회전 운동을 타겟에 전달한다. In other words, if the helix angle is increased, the rotational motion of the
부가적으로 회전체(300)의 회전력을 회전 운동이 필요한 타겟에 전달할 수 있도록 회전체(300)의 중심축에 형성되는 회전축을 더 포함할 수 있다. 회전 축은 회전체(300)의 부분 왕복 회전에 따라 같이 회전하며, 회전체(300)의 부분 왕복 회전력을 타겟으로 전달한다. 아울러 회전 축과 회전체(300)는 일체로 형성되어 그 구조를 단순화하는 것이 바람직하다. 이러한 회전축은 회전체(300)가 타겟으로 직접 회전력을 전달하는 경우에는 회전체(300)를 지지하는 부재와 연동하여 회전체(300)를 지지하는 지지 수단으로 사용될 수 있다. Additionally, the
본 발명의 일 양상에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터의 구동을 개략적으로 설명하면, 압전 구동부(100)의 압전체(110)에 구동 신호를 인가하면, 압전체(110)는 굴곡 된 변위가 일어나게 된다. 이에 따라 압전체(110) 또는 탄성체(120)에 부착된 구동 축(130)은 압전체(110)의 굴곡 변위에 따라 선형 운동을 하게 되고, 구 동 축(130)과 결합된 캠(200)의 이동체(210)는 구동 축(130) 상에서 선형 이동을 하게 된다. 캠 돌기(220)는 가이드 홈(310)을 따라서 이동하게 되고 이에 따라 회전체(300)는 회전하게 되는 것이다. Referring to the driving of the rotary piezoelectric motor using the cam according to an aspect of the present invention, when the driving signal is applied to the
또한, 압전 구동부의 구동이 중지되어 캠이 더이상 선형 이동을 하지 않게 되면, 캠 돌기가 가이드 홈을 지지함으로써, 외란에 의해 회전체가 불필요하게 회전하는 것을 방지할 수 있다. In addition, when the drive of the piezoelectric drive is stopped and the cam no longer moves linearly, the cam protrusion supports the guide groove, thereby preventing the rotational body from rotating unnecessarily due to disturbance.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 회전체(300)는 원형 드럼 이외의 다각형으로도 형성될 수 있다. 회전체(300)가 원형이 아닌 다각형인 경우 회전체(300)가 회전하게 되면 캠 돌기(220)와 가이드 홈(310)의 간격이 변화하게 되어 원활한 선형 운동을 전달할 수 없다. 이에 따라 본 발명에 따른 캠(200)은 캠 돌기(220)가 가이드 홈(310)에 밀착되도록 캠 돌기(220)를 밀착시키는 밀착 수단(230)을 포함할 수 있다. According to a further aspect of the present invention, the
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터의 회전체(300)는 육면체로 구현될 수 있으며, 캠 돌기(220)가 삽입되는 가이드 홈(310)은 육면체의 일면에 대각선으로 형성된다. 원형 드럼의 경우에는 회전시에도 항상 일정한 간격이 유지되는 것에 비해 다각형의 회전체(300)의 경우 캠 돌기(220)가 가이드 홈(310)을 따라 이동하여 다각형의 회전체(300)를 회전하게 되면, 회전체(300)의 중심방향으로 캠 돌기(220)와 가이드 홈(310)의 간격이 변화하게 됨으로써, 원활한 선형 운동을 전달할 수 없다. 이에 따라 캠(200)은 캠 돌기(220)를 가이드 홈(310)에 긴밀하게 밀착시킴은 물론 캠 돌기(220)와 가이드 홈(310)의 간격을 항상 일정하게 유지시키는 밀착 수단(230)을 포함한다. 4 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to a second embodiment of the present invention. As shown, the
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 밀착 수단(230)은 예를 들면, 스프링과 같은 탄성체로 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 캠 돌기(220)는 이동체(210) 내부의 형성되는 공간에 삽입되어 있으며, 캠 돌기(220)를 가이드 홈(310)에 밀착시키는 밀착 수단(230)으로 사용되는 스프링은 해당 공간에 수납되어 캠 돌기(220)를 가이드 홈(310)에 밀착시킴으로써, 다각형의 회전체(300)의 회전에 의해 변화되는 캠 돌기(220)와 가이드 홈(310)의 간격을 항상 일정하게 유지시킨다. The contact means 230 according to the second embodiment of the present invention may be formed of an elastic body such as, for example, a spring. As shown in FIG. 4, the
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 캠(200)과 결합되어 캠(200)의 선형 운동을 가이드 함은 물론 캠(200)이 압전 구동부(100)의 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지하는 가이드 수단(400)을 포함한다. 이러한 가이드 수단(400)은 캠과 결합된 가이드 핀, 레일 등의 다양한 기구로 형성될 수 있음은 자명한 일이다. 본 발명의 제 3 실시 예에서는 다양한 가이드 수단(400) 중에서 가이드 핀을 이용한 캠을 이용한 회전 압전 모터를 설명하기로 하며, 가이드 수단(400)과 가이드 핀을 동일한 부호로 사용함으로써, 당업자의 이해를 돕기로 한다. According to an additional aspect of the present invention, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention is coupled to the
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드 수단(400)은 가이드 핀(400)으로 구성될 수 있다. 가이드 핀(400)은 일단이 지지 수단에 의 해 고정되며, 가이드 핀(400)의 일부분이 캠(200)의 이동체(210)에 의해 감싸도록 결합된다. 또한, 가이드 핀(400)은 이동체(210)와 마찰력이 최소화 되도록 결합되는데, 이는 가이드 핀(400)과 이동체(210)가 결합되는 부분에서 발생하는 마찰력에 의해 이동체(210)의 선형 이동을 방해하는 것을 방지하기 위함이다. 이에 따라 가이드 핀(400)과 이동체(210)의 결합부분은 이동체(210)가 회전을 하지 않는 범위에서 마찰력이 발생하지 않도록 유격을 두고 형성된다. 5 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to a third embodiment of the present invention. As shown, the guide means 400 according to the present invention may be composed of a
이와 같은 가이드 핀(400)은 정확한 선형 운동이 이루어질 수 있도록 가이드 함은 물론 캠(200)의 회전을 방지하여 캠(200)의 선형 운동을 회전체(300)에 전달할 수 있도록 한다. The
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 압전 구동부(100)를 복수 구비하고, 복수의 구동 축(130)을 캠(200)의 이동체(210)와 결합하도록 함으로써, 더욱 강한 이동체(210)의 선형 이동을 일으킬 수 있음은 물론 캠(200)이 압전 구동부(100)의 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지할 수 있다. According to an additional aspect of the present invention, the rotary piezoelectric motor using the cam according to the present invention includes a plurality of piezoelectric driving
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터는 복수의 압전 구동부(100)가 구비되며, 각각의 구동 축(130)은 캠(200)의 이동체(210)와 결합되어 이동체(210)를 선형 이동시킨다. 도 7에서는 두 개의 압전 구동부(100)가 구비된 캠을 이용한 회전 압전 모터를 도시하였다. 6 is a perspective view schematically illustrating a rotary piezoelectric motor using a cam according to a fourth embodiment of the present invention. As shown, the rotary piezoelectric motor using a cam according to the present invention is provided with a plurality of
이에 따라 복수의 압전 구동부(100)를 구비하여 그 구동 축(130)을 이동 체(210)와 결합하게 함으로써, 더욱 강한 이동체(210)의 선형 운동을 일으킬 수 있어 회전체(300)의 회전 토크를 증가시킬 수 있다. 또한, 별도의 가이드 수단(400) 없이도, 복수의 구동 축(130)이 이동체(210)를 지지함으로써, 캠(200)의 정확한 선형 운동을 가이드 함은 물론 의도하지 않는 캠(200)의 회전을 방지하여 캠(200)의 선형 이동을 회전체(300)에 전달 수 있는 장점을 갖는다. Accordingly, by providing a plurality of
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. The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims intended to cover many modifications that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 따른 캠을 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the cam according to FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 구동부를 개략적으로 도시한 개요도이다. 3 is a schematic diagram schematically showing a piezoelectric drive unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 4 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 5 is a perspective view schematically showing a rotary piezoelectric motor using a cam according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 캠을 이용한 회전 압전 모터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 6 is a perspective view schematically illustrating a rotary piezoelectric motor using a cam according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100. 압전 구동부 110. 압전체100.
120. 탄성체 130. 구동 축120.
200. 캠 210. 이동체200.
220. 캠 돌기 230. 밀착 수단220. Cam turning 230. Contact means
300. 회전체 310. 가이드 홈300.
400. 가이드 수단, 가이드 핀400. Guide means, guide pins
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