KR20160078297A - 구동장치 및 그 부착구조 - Google Patents

Abstract

표면부에 동작오목부(31, 31 … )로 이루어지는 동작기부(32)를 구비하는 베이스 부재(3)와, 베이스 부재(3)와 대향하도록 배치되고 대향면측에 동작오목부(31) 내로 삽입되는 동작볼록부(41)를 구비하는 가동부재(4)와, 베이스 부재(3)와 가동부재(4)의 사이에 삽입되고 통전되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 형상기억합금부재(2)를 구비하고, 형상기억합금부재(2)의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 대하여 이반하는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치(1)에 있어서, 베이스 부재(3)는, 그 형상기억합금부재 심축방향 중앙부에 상기 중앙부를 지지체(A)에 고정하기 위한 피고정부를 구비하고 있다.

Description

구동장치 및 그 부착구조{DRIVING DEVICE AND STRUCTURE OF FIXING THE SAME}

본 발명은, 주로 진동발생용 액추에이터(振動發生用 actuator) 등에 사용되는 형상기억합금(形狀記憶合金)을 이용한 구동장치(驅動裝置) 및 그 부착구조에 관한 것이다.

형상기억합금의 특성 즉 힘을 가하여 변형시키더라도 통전(通電)에 의하여 일정한 온도(동작온도) 이상으로 가열하면 수축되는 특성을 이용하여 구동하는 구동장치가 종래부터 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).

이 구동장치는, 상면부에 하나 또는 복수의 동작오목부로 이루어지는 동작기부(動作基部)를 구비하는 절연성의 베이스 부재(base 部材)와, 그 베이스 부재와 서로 대향(對向)하고 그 대향면부에 동작오목부로 삽입되는 동작볼록부를 구비하는 가동부재(可動部材)를 구비함과 아울러, 그 대향면부 사이에 통전되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 형상기억합금재가 베이스 부재의 동작오목부를 따라 만곡(彎曲)된 상태에서 배치되고, 형상기억합금재의 양단이 베이스 부재에 고정된 접속단자에 접속되어 있다.

이 구동장치는, 형상기억합금선(形狀記憶合金線)에 통전하여 일정한 온도 이상까지 가열하면 초탄성(超彈性)에 의하여 형상기억합금선이 수축되어, 형상기억합금재에 밀려서 가동자(可動子)가 베이스 부재에 대하여 이반(離反)하는 방향으로 상대이동하고, 형상기억합금선의 통전상태를 해제하여 형상기억합금선의 온도가 일정한 온도 이하로 저하되면 원위치로 복귀하고, 그에 따라 각 형상기억합금선이 만곡된 형상(비통전(非通電) 시의 형상)으로 복귀하도록 되어 있다.

그리고 이 구동장치에서는, 베이스 부재를 실장기판이나 전자기기 프레임 등으로 이루어지는 지지체에 고정하고, 가동부재를 전자기기 프레임 등의 구동대상물에 접촉 또는 고정하여 둠으로써 지지체에 지지되어 구동장치의 구동력이 구동대상물에 전달되도록 되어 있다.

한편 이러한 종류의 구동장치의 부착은, 표면실장에 의하여 베이스 부재에 고정된 접속단자를 실장기판에 부착하는 구조 이외에, 일반적인 전자부품의 부착과 마찬가지로 퓨즈클립(fuse clip) 등과 같이 도전성 금속판재를 프레스 가공(press 加工)함으로써 형성된 클립형 단자를 사용하고, 이 클립형 단자를 전자기기 프레임 등 지지체의 원하는 위치에 고정하고, 한 쌍의 스프링 모양의 협지편(挾持片)으로 이루어지는 클립부에 베이스 부재에 고정된 접속단자를 협지시킴으로써, 실장기판이나 그 이외의 지지체에 솔더링(soldering)에 의하지 않고 구동장치를 부착하는 구조도 알려져 있다(예를 들면 특허문헌2를 참조).

이러한 종류의 솔더링에 의하지 않고 전자부품을 지지체에 부착하는 구조로서는, 전자기기 프레임 등의 지지체에 전자부품의 전체 높이방향을 향한 외팔보 스프링(cantilever spring) 모양의 부착용 폴(pawl)을 형성하여 두고, 전자부품에 있어서 단부(端部)의 상부 가장자리를 부착용 폴에 결합시킴으로써 원터치식(one touch式)으로 부착되도록 한 것도 알려져 있다(예를 들면 특허문헌3을 참조).

: 일본국 공개특허 특개2005-226456호 공보 : 일본국 공개특허 특개2005-100940호 공보 : 일본국 공개특허 특개2006-134991호 공보

그러나 상기한 바와 같은 솔더링에 의하지 않고 구동장치를 고정하는 종래의 기술에서는, 베이스 부재를 지지체에 강하게 고정하는 것은 아니기 때문에 동작 시의 반동(反動)에 의하여 베이스 부재가 지지체로부터 순간적으로 부상(浮上)하여, 베이스 부재와 지지체의 사이에 간극이 발생함으로써 구동대상물에 대한 구동력의 전달에 손실이 발생할 우려가 있었다.

그래서 본 발명은, 이러한 종래의 문제를 고려하여 솔더링에 의하지 않고 부착할 수 있고 또한 구동력의 전달로스(傳達loss)를 방지할 수 있는 구동장치 및 그 부착구조의 제공을 목적으로 하여 이루어 것이다.

상기한 바와 같이 종래의 문제를 해결하여 소기의 목적을 달성하기 위한 청구항1에 기재되어 있는 발명의 특징은, 표면부에 하나 또는 복수의 동작오목부로 이루어지는 동작기부를 구비하는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재와 대향하도록 배치되고 대향면측에 상기 동작오목부 내로 삽입되는 동작볼록부를 구비하는 가동부재와, 상기 베이스 부재와 상기 가동부재의 사이에 삽입되고 통전되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 선모양 또는 띠모양의 형상기억합금부재를 구비하고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반하는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치에 있어서, 상기 베이스 부재에는, 그 형상기억합금부재 심축방향 중앙부에 상기 중앙부를 지지체에 고정하기 위한 피고정부를 구비하고 있는 구동장치에 있다.

청구항2에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항1의 구성에 추가하여, 상기 피고정부는, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 돌출시킨 계단모양의 부착용 결합부를 구비하고 있는 것에 있다.

청구항3에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항2의 구성에 추가하여, 상기 베이스 부재에는, 절연성 수지로 이루어지는 베이스 부재 본체를 구비하고, 상기 베이스 부재 본체의 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 개구된 오목모양의 결합오목부를 형성하고, 상기 결합오목부의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 하는 것에 있다.

청구항4에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항2 또는 청구항3의 구성에 추가하여, 상기 베이스 부재에는, 그 측면을 덮는 측판부를 구비하고 도전성 금속판재로 제작된 브래킷을 구비하고, 상기 브래킷의 측판부에 관통한 결합구멍이 형성되고, 상기 결합구멍의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 하는 것에 있다.

청구항5에 기재되어 있는 발명의 특징은, 상기 청구항1∼청구항4에 기재되어 있는 구동장치를 지지체에 고정하기 위한 구동장치의 부착구조로서, 상기 지지체에 상기 구동장치를 수용하는 홀더를 구비하고, 상기 홀더에 상기 피고정부와 서로 고정되는 고정수단을 구비하고, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부를 상기 지지체에 고정시키도록 한 구동장치의 부착구조에 있다.

청구항6에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항5의 구성에 추가하여, 상기 홀더에 상기 구동장치의 측면과 대향하는 측벽부를 구비하고, 상기 측벽부에 상기 부착용 결합부와 서로 결합하는 고정수단을 지지시킨 것에 있다.

청구항7에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항6의 구성에 추가하여, 상기 측벽부에는, 형상기억합금부재 심축방향의 단부가 지지되고 벽두께방향으로 탄성변형될 수 있는 탄성부를 구비하고, 상기 탄성부의 내측면에 상기 부착용 결합부와 결합하는 결합돌출부가 돌출하도록 형성된 것에 있다.

청구항8에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항5∼청구항7 중에서 어느 하나의 구성에 추가하여, 상기 홀더를 지지체 본체와 별체로 구비하고, 상기 홀더를 홀더 고정구에 의하여 지지체 본체에 고정하는 것에 있다.

청구항9에 기재되어 있는 발명의 특징은, 청구항5∼청구항7 중에서 어느 하나의 구성에 추가하여, 상기 홀더를 지지체 본체와 일체로 형성한 것에 있다.

본 발명에 관한 구동장치는, 상기한 바와 같이 표면부에 하나 또는 복수의 동작오목부로 이루어지는 동작기부를 구비하는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재와 대향하도록 배치되고 대향면측에 상기 동작오목부 내로 삽입되는 동작볼록부를 구비하는 가동부재와, 상기 베이스 부재와 상기 가동부재 사이에 삽입되고 통전되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 선모양 또는 띠모양의 형상기억합금부재를 구비하고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반하는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치에 있어서, 상기 베이스 부재에는, 그 형상기억합금부재 심축방향 중앙부에 상기 중앙부를 지지체에 고정하기 위한 피고정부를 구비하고 있음으로써, 형상기억합금부재의 동작 중심부분에서 베이스 부재를 솔더링을 사용하지 않더라도 견고하게 고정할 수 있어, 손실 없이 구동력을 전달할 수 있고 또한 전자기기 프레임 등의 지지체에 대한 부착구조에 있어서의 설계의 자유도(自由度)가 증가된다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 피고정부는, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 돌출시킨 계단모양의 부착용 결합부를 구비하고 있음으로써 간단하고 또한 확실하게 피고정부를 형성할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 베이스 부재에는, 절연성 수지로 이루어지는 베이스 부재 본체가 구비되고, 상기 베이스 부재 본체의 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 개구된 오목모양의 결합오목부를 형성하고, 상기 결합오목부의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 함으로써 부착용 결합부를 성형에 의하여 용이하게 형성할 수 있다.

또한 상기 베이스 부재에는, 그 측면을 덮는 측판부를 구비하고 도전성 금속판재로 제작된 브래킷이 구비되고, 상기 브래킷의 측판부에 측판부를 관통한 결합구멍이 형성되고, 상기 결합구멍의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 함으로써 부착용 결합부를 프레스 가공에 의하여 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명에 관한 구동장치의 부착구조는, 상기 청구항1∼청구항5에 기재되어 있는 구동장치를 지지체에 고정하기 위한 구동장치의 부착구조로서, 상기 지지체에 상기 구동장치를 수용하는 홀더를 구비하고, 상기 홀더에 상기 피고정부와 서로 고정되는 고정수단을 구비하고, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부를 상기 지지체에 고정시키도록 함으로써, 형상기억합금부재의 동작 중심부분에서 베이스 부재를 전자기기 프레임 등의 지지체에 솔더링에 의하지 않고 견고하게 고정할 수 있어, 구동장치의 구동력을 로스 없이 전달할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 홀더에 상기 구동장치의 측면과 대향하는 측벽부를 구비하고, 상기 측벽부에 상기 부착용 결합부와 서로 결합하는 고정수단을 지지시킴으로써 홀더에 안정하게 구동장치를 고정할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 측벽부에는, 형상기억합금부재 심축방향의 단부가 지지되고, 벽두께방향으로 탄성변형될 수 있는 탄성부가 구비되고, 상기 탄성부의 내측면에 상기 부착용 결합부와 결합하는 결합돌출부가 돌출되도록 형성됨으로써, 홀더에 구동장치를 원터치로 장착할 수 있음과 아울러 베이스 부재의 중앙부를 안정하게 고정한 상태로 유지할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 홀더를 지지체 본체와 별체로 구비하고, 상기 홀더를 홀더 고정구에 의하여 지지체 본체에 고정함으로써 원하는 지지체에 구동장치를 고정할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 홀더를 지지체 본체와 일체로 형성함으로써 전자기기 프레임 등에 직접 구동장치를 조립할 수 있다.

도1에 있어서, (a), (b)는 본 발명에 관한 구동장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도2는, 도1의 분해 사시도이다.
도3은, 도1의 부착용 결합부 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도4에 있어서, (a), (b)는 본 발명에 관한 구동장치의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도5는, 도4의 분해 사시도이다.
도6은, 도4의 부착용 결합부 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도7은, 본 발명에 관한 구동장치의 부착구조의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도8은, 도7의 구동장치를 부착한 상태를 나타내는 평면도이다.
도9는, 도8에 있어서의 a-a선 확대 단면도이다.
도10은 부착된 구동장치의 동작상태를 나타내는 단면도로서, (a)는 비통전 시, (b)는 통전 시의 상태를 나타내는 도면이다.

다음에 본 발명에 관한 구동장치(驅動裝置)의 실시태양을 도1∼도3에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다. 또한 본 실시예에 있어서는, 진동발생용 액추에이터(振動發生用 actuator)에 사용되는 구동장치를 예로 들어 설명한다.

이 구동장치(1)는, 표면부에 하나 또는 복수의 동작오목부(動作凹部)(31, 31 … )로 이루어지는 동작기부(動作基部)(32)를 구비하는 베이스 부재(base 部材)(3)와, 베이스 부재(3)와 대향(對向)하도록 배치되고 대향면측에 동작오목부(31) 내로 삽입되는 동작볼록부(動作凸部)(41, 41 … )를 구비하는 가동부재(可動部材)(4)를 갖고, 베이스 부재(3)와 가동부재(4)의 사이에 통전(通電)되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 선모양 또는 띠모양의 형상기억합금부재(形狀記憶合金部材)(2)를 삽입시켜서, 형상기억합금부재(2)의 통전에 의한 수축에 연동(連動)되어 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 대하여 이반(離反)하는 방향으로 이동시키도록 되어 있다.

또한 이 구동장치(1)는, 베이스 부재(3)에 지지된 스프링체(spring體)(7, 7)를 구비하고, 이 스프링체(7, 7)에 의하여 가동부재(4)를 베이스 부재(3)로부터 이반하는 방향으로 가압하도록 되어 있다.

또한 이 구동장치(1)는, 베이스 부재(3)의 단부(端部)와 서로 결합하고 형상기억합금부재(2)의 단부를 베이스 부재(3)에 고정하는 단자기구(5, 5)를 구비하고, 이 단자기구(5, 5)를 통하여 형상기억합금부재(2)에 통전되도록 되어 있다.

형상기억합금부재(2)는, 니켈-티탄 합금(nickel-titanium 合金) 등의 형상기억효과를 나타내는 합금 즉 형상기억합금으로 이루어지는 형상기억합금선(形狀記憶合金線)(21)과, 형상기억합금선(21)의 외측을 덮는 띠모양의 피복부재(被覆部材)(22)를 구비하고, 소정의 온도하에서 변형시키더라도 형상기억합금선(21)에 통전시켰을 때의 발열에 의하여 당해 형상기억합금선(21)이 수축하도록 되어 있다.

베이스 부재(3)는, 도2에 나타내는 바와 같이 세라믹 분립체(ceramic 粉粒體)를 함유하는 절연성 수지(絶緣性 樹脂)(이하, 세라믹 수지라고 한다) 등의 절연성 수지에 의하여 형성된 베이스 부재 본체(30)와, 도전금속판(導電金屬板)으로 제작된 브래킷(bracket)(6)을 구비하고, 베이스 부재 본체(30)와 브래킷(6)을 조립함으로써 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 지지하도록 되어 있다.

또한 베이스 부재(3)에는, 그 형상기억합금부재 심축방향(芯軸方向)의 중앙부에 실장기판이나 전자기기 프레임 등의 지지체에 베이스 부재 중앙부를 고정하기 위한 피고정부(被固定部)가 구비되어 있다.

베이스 부재 본체(30)는, 표면부에 복수의 동작오목부(31, 31 … )를 구비하는 동작기부(32)와, 동작기부(32)의 양단에 배치된 단자고정부(端子固定部)(33, 33)와, 동작기부(32)의 양측부에 세운 리브(rib) 모양의 스프링 지지부(34, 34)를 구비하고 있다.

동작기부(32)는, 단면(斷面)이 산(山) 형상인 복수의 지지용 볼록부(35, 35 … )가 베이스 부재의 길이방향으로 연속하여 배치되어 단면(斷面)이 파형모양으로 형성되고, 당해 파형모양의 골짜기부가 각 동작오목부(31, 31 … )를 구성하고, 형상기억합금부재(2)는, 그 심축방향이 각 지지용 볼록부(35, 35 … )에 걸쳐져서 동작기부(32)를 가로지르도록 양쪽 단자고정부(33, 33)의 사이에 배치되고, 그 양단이 각각 단자기구(5, 5)에 의하여 단자고정부(33, 33)에 고정되어 있다.

스프링 지지부(34, 34)는, 동작기부(32)의 측면과 일체로 되고 일정한 폭을 구비하는 리브모양으로 형성되며, 동작오목부(31, 31 … )의 측면 개구측을 폐쇄하고 있다.

이 스프링 지지부(34, 34)에는, 그 길이방향의 양단 상면에 개구된 가이드 구멍(37, 37)이 형성되고, 이 가이드 구멍(37, 37)에 스프링체(7)의 스프링 기부(spring 基部)(71, 71)가 삽입되어, 스프링체(7)가 스프링 지지부에 지지되도록 되어 있다.

또한 베이스 부재 본체(30)에는, 그 형상기억합금부재 심축방향의 중앙 측면부 즉 스프링 지지부(34)의 중앙 외측면부에 당해 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 돌출시킨 계단모양의 부착용 결합부(39)를 구비하고, 이 부착용 결합부(39)가 피고정부(被固定部)를 구성하고 있다.

이 부착용 결합부(39)는, 베이스 부재 본체(30)의 중앙 측면부에 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 개구된 오목모양의 로킹오목부(locking 凹部)(391)를 형성함으로써 구비되고, 결합오목부(391)의 내측 하부 가장자리가 부착용 결합부(39)를 이루고 있다.

결합오목부(391)는, 도2에 나타내는 바와 같이 외측 및 상측이 개구되고 가로길이가 긴 사각형의 오목구멍 모양으로 형성되어 있다. 스프링체(7)는, 탄성을 구비하는 금속선재를 선재절곡가공(線材折曲加工)함으로써 형성되고, 가이드 구멍(37)에 삽입되는 핀모양의 스프링 기부(71, 71)와, 양쪽 스프링 기부(71, 71)의 사이에서 양단을 지지시키고 가동부재(4)측으로 돌출되는 원호모양을 이루는 스프링 본체(72)를 구비하고 있다.

스프링 지지부(34)의 가이드 구멍(37, 37)은, 스프링체(7)의 길이방향으로 길이가 긴 장공(長孔)의 홈모양으로 형성되고, 스프링 본체(72)의 탄성변형에 연동되어 스프링 기부(71)가 안내되면서 이동할 수 있도록 되어 있다.

단자고정부(33, 33)는 평판모양으로 형성되고, 형상기억합금선(21)의 단부(211)가 단자고정부(33)의 표면측으로부터 끝면을 거쳐서 이면측으로 되돌려지고, 그 외측에 단자기구(5, 5)를 삽입함으로써 형상기억합금선(21)의 단부(211)가 고정되도록 되어 있다.

단자기구(5, 5)는, 도전성 금속재(導電性 金屬材)를 드로잉 가공(drawing 加工)함으로써 일단(一端)이 폐쇄된 각통(角筒)의 캡(cap) 모양으로 형성되고, 이 단자기구(5, 5)를 단자고정부(33, 33)에 결합시킴으로써 형상기억합금부재(2)의 단부가 단자고정부(33, 33)에 고정됨과 아울러 단자기구(5, 5)에 접속되도록 되어 있다.

또한 단자고정부(33, 33)의 이면에는, 베이스 부재(3)의 길이방향과 교차하는 방향을 향한 코킹용 홈(caulking用 groove)이 형성되어 있고, 이 코킹용 홈의 위치에 맞추어서 단자기구(5, 5)의 이면측을 코킹함으로써 형상기억합금부재(2)의 단부를 확실하게 단자고정부(33, 33)에 고정함과 아울러, 단자기구(5, 5)와 형상기억합금부재(2)의 안정한 접속상태가 확보되어 있다.

브래킷(6)은, 도전성 금속판재를 편칭·절곡가공(punching·折曲加工)함으로써 일체로 형성되고, 평판모양의 상판부(62)와, 상판부(62)의 양측부 가장자리에서 하방을 향하여 접어 구부린 한 쌍의 측판부(63, 63)를 구비하고 있다.

측판부(63, 63)는, 베이스 부재 본체(30)에 있어서 형상기억합금부재 심축방향의 측면 상부만을 덮는 형상으로 형성되어, 베이스 부재 본체(30)의 형상기억합금부재 심축방향 측면부에 형성된 부착용 결합부(39)가 노출되도록 되어 있다.

한편 측판부(63)에는, 절단하고 세우는(cutting and raising) 가공에 의하여 형성된 결합폴(結合pawl)(64, 64)이 일체로 형성되고, 이 결합폴(64, 64)을 내측을 향하여 접어 넣어서 베이스 부재(3)의 측면에 형성된 결합오목부(38) 내에 결합시킴으로써 브래킷(6)이 베이스 부재(3)에 착탈(着脫)될 수 없도록 고정된다.

한편 가동부재(4)는, 베이스 부재(3)와 마찬가지로 세라믹 분립체를 함유하는 절연성 수지(세라믹 수지) 등의 절연성 수지에 의하여 일체로 형성되어 있다.

이 가동부재(4)는, 대향면측에 베이스 부재(3)의 각 동작오목부(31, 31 … ) 내로 삽입되는 복수의 산 형상의 동작볼록부(41, 41 … )를 구비하고, 베이스 부재(3)에 포개어짐으로써 각 동작볼록부(41, 41 … )가 동작오목부(31, 31 … ) 내로 삽입되어, 가동부재(4)와 베이스 부재(3)의 대향면부 사이에 배치된 형상기억합금부재(2)를 동작볼록부(41, 41 … )의 결합면 형상에 맞추어서 파형(波形) 형상으로 변형시키도록 되어 있다.

또한 가동부재(4)는, 동작볼록부(41, 41)의 측면이 스프링 지지부(34)의 내측면으로 가이드 되어, 상하방향으로 안정하게 동작하여 가속도의 불균일이 억제되도록 되어 있다.

가동부재(4)는, 상단(上端)에 평탄한 접촉면을 구비하는 전달부(傳達部)(42)를 구비하고, 이 전달부(42)가 브래킷(6)의 상면에 개구된 삽입창(揷入窓)(61)을 통하여 상하로 출입하도록 되어 있다.

또한 가동부재(4)의 외주에는 플랜지(flange) 모양의 압상부(押上部)(43)가 일체로 구비되고, 이 압상부(43)가 브래킷(6)의 삽입창(61)의 외측 가장자리에 의하여 접촉되어 멈추도록 되고 또한 압상부(43)의 하면이 스프링체(7, 7)에 의하여 상방으로 가압되고 있다.

또한 구동장치의 태양은, 상기의 실시예에 한정되지 않으며 예를 들면 도4∼도6에 나타내는 것이더라도 좋다. 또한 상기의 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 그에 대한 설명을 생략한다.

이 구동장치(1)에서는, 상기의 실시예와 마찬가지로 베이스 부재(3)가 절연수지로 제작된 베이스 부재 본체(30)와, 도전성 금속판재를 프레스 가공(press 加工)하여 이루어지는 브래킷(6)을 구비하고 있다.

이 브래킷(6)은, 베이스 부재 본체의 측면을 덮는 측판부(63, 63)를 구비하고, 각 측판부(63)에는 측판부(63)를 관통하는 다각형 구멍 모양의 결합구멍(65)이 형성되고, 이 결합구멍(65)의 내측 하부 가장자리가 계단모양의 부착용 결합부(39)를 이루고 있다.

또한 이 경우에는 결합구멍(65) 단체(單體)에 의하여 부착용 결합부(39)를 이루도록 하더라도 좋고, 이 결합구멍(65)의 위치에 정합(整合)시켜서 베이스 부재 본체(30)에 결합오목부(391)를 형성하여 두고, 결합오목부(391)와 결합구멍(65)에 의하여 부착용 결합부(39)를 이루도록 하더라도 좋다.

다음에 이 구동장치(1)의 부착구조에 대하여 도7∼도10에 의거하여 설명한다. 또한 도면에 있어서, 부호 1은 구동장치, 부호 A는 전자기기 프레임 등의 지지체 본체, 부호 B는 전자기기 프레임 등의 구동대상물이다.

이 구동장치(1)의 부착구조는, 지지체에 구동장치(1)를 수용하는 홀더(holder)(9)를 구비하고, 그 홀더(9)에 구동장치(1)의 피고정부와 서로 고정되는 고정수단(固定手段)을 구비하여, 홀더(9)를 통하여 베이스 부재(3)의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부를 지지체 본체(A)에 고정시키도록 되어 있다.

또한 이 구동장치(1)의 부착구조에서는, 지지체에 홀더(9)를 별체(別體)로 구비하고, 홀더(9)를 전자기기 프레임 등의 지지체 본체(A)에 홀더 고정구(holder 固定具)(91, 91)에 의하여 고정하는 구조로 되어 있다.

홀더(9)는, 절연성 수지에 의하여 형성되고, 평판모양의 기판부(基板部)(92)와, 기판부(92)의 측부 가장자리에서 일체로 세운 측벽부(側壁部)(93, 93)와, 기판부(92)의 길이방향 양단에 배치된 단자지지부(端子支持部)(94, 94)를 구비하고, 양쪽 측벽부(93, 93)의 사이에 구동장치(1)가 수용되는 수용부(收容部)(95)가 형성되고, 각 단자지지부(94, 94)에 구동장치(1)의 단자기구(5)와 접촉하는 클립모양의 접속단자(接續端子)(8)가 지지되도록 되어 있다.

또한 양쪽 단자지지부(94, 94)는 수용부(95)의 길이방향 양단에 배치되고 수용부(95)의 일부를 겸용하며, 단자지지부(94, 94)의 내측면부에 배치된 볼록한 모양의 접촉볼록부(941)가 수용부(95) 내의 구동장치(1)의 끝면에 접촉되어 구동장치(1)의 길이방향의 이동을 제한하도록 되어 있다.

측벽부(93, 93)는, 구동장치(1)의 전체 높이에 비하여 낮게 형성되어 구동장치(1)의 동작에 간섭하지 않도록 되어 있다.

또한 측벽부(93, 93)에는, 그 형상기억합금부재 심축방향 중앙부에 지지되고 벽두께방향으로 탄성변형이 가능한 탄성부(彈性部)(931)가 구비되고, 그 탄성부(931)의 내측면에 결합돌출부(932)가 지지되어 있어, 측벽부(93, 93)에 있어서 구동장치(1)의 측면과 대향하는 표면에 피고정부와 서로 고정되는 고정수단을 이루고 있다.

탄성부(931)는, 측벽부(93, 93)의 중앙부를 다른 부분보다 얇고 또한 하부 가장자리가 기판부(92)보다 절단된 형상으로 형성되고, 그 형상기억합금부재 심축방향 양단이 지지되어 벽두께방향으로 탄성적으로 휘어질 수 있는 구조로 되어 있다.

결합돌출부(932)는, 상하에 경사면을 구비하고 내측을 향하여 돌출된 산 형상으로 형성되고, 구동장치(1)의 결합오목부(391)에 삽입되어, 결합오목부(391)의 내측 하부 가장자리 즉 부착용 결합부(39)와 결합돌출부(932)의 하면이 서로 결합하도록 되어 있다.

단자지지부(94, 94)는, 기판부(92)의 상면측 양단부에 일체로 돌출되도록 설치되고, 클립모양의 접속단자(8)를 조립함으로써 접속단자(8)의 클립모양을 이루는 탄성접촉부(81, 81) 선단의 접점(接點)(811)이 수용부(95) 내로 돌출되어 수용부(95)에 구동장치(1)를 삽입하였을 때에, 접점(811)이 구동장치(1)의 단자기구(5)의 양측면에 접촉되어 양쪽 탄성접촉부(81, 81)에 의하여 단자기구(5)를 협지하도록 되어 있다.

홀더 고정구(91, 91)는 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 실시예에 나타내는 바와 같이 고정용 나사를 사용하여 고정하는 구조가 사용된다. 또한 본 실시예에 있어서는, 홀더 고정구(91, 91)가 접속단자(8)를 단자지지부(94, 94)에 고정하기 위한 고정구(固定具)를 겸용하고 있다.

이렇게 구성된 구동장치(1)의 부착구조에서는, 도10(a)의 상태로부터 형상기억합금부재(2)를 통전에 의하여 수축시키면, 도10(b)에 나타내는 바와 같이 형상기억합금부재(2)의 수축에 연동되어 가동부재(4)가 베이스 부재(3)에 대하여 이반(離反)하는 방향으로 이동하여, 구동대상물(B)을 밀어 올린다.

그 때에 구동장치(1)에 있어서 베이스 부재(3)의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부에 피고정부를 설치하고, 전자기기 프레임 등의 지지체를 구성하는 홀더(9)에 피고정부와 서로 고정되는 고정수단을 구비함으로써, 지지체 본체(A)에 대하여 구동장치(1)의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부분이 홀더(9)를 통하여 견고하게 고정되어, 형상기억합금부재(2)의 동작 중심부분에서 베이스 부재(3)가 지지체 본체(A)에 안정하게 지지된다.

따라서 구동장치(1)의 동작의 반동(反動)에 의하여 베이스 부재(3)가 지지체(홀더(9))로부터 순간적으로 부상(浮上)하는 것을 방지하여, 구동장치(1)의 구동력을 손실 없이 구동대상물(B)에 전달할 수 있다.

또한 상기의 실시예에서는 가늘고 긴 직육면체 모양의 구동장치(1)에 대하여 설명하였지만, 구동장치(1)의 태양은 상기의 실시예에 한정되지 않으며, 평면에서 볼 때에 원호모양이나 그 이외의 이형(異形) 모양의 것이더라도 좋다.

또한 상기한 피고정부를 구비한 구동장치(1)는, 상기의 실시예 이외에도 적용할 수 있으며, 부착용 결합부(39)로 이루어지는 피고정부를 이용하여 자유로운 부착구조를 설계할 수 있다.

또한 고정수단은, 상기의 실시예에 한정되지 않으며 예를 들면 베이스 부재(3)(베이스 부재 본체)의 하면 중앙부를 피고정부로 하고, 접착제나 양면 테이프 등을 고정수단으로 하여 베이스 부재(3)의 중앙부분을 지지체에 고정하더라도 좋고, 그들을 상기한 실시예의 피고정부 및 고정수단과 조합시켜서 사용하더라도 좋다.

또한 상기의 실시예에서는 고정수단으로서 홀더(9)의 측벽부(93, 93)에 지지되고 베이스 부재(3)의 측면에 형성된 부착용 결합부(39)와 서로 결합하는 결합돌기에 의하여 구성한 예에 대하여 설명하였지만, 측벽부(93, 93)에 지지시키는 고정수단의 태양은 이것에 한정되지 않으며 예를 들면 측벽부(93, 93)에 대하여 벽두께방향으로 나사결합하여 관통한 나사부재를 구비하고, 이 나사부재를 나사결합방향으로 진행시켜서 구동장치(1)의 부착용 결합부(39)에 결합시켜도 좋다.

또한 상기의 실시예에서는 홀더(9)를 전자기기 프레임 등의 지지체 본체(A)와 별체로 한 예에 대하여 설명하였지만, 홀더(9)를 전자기기 프레임 등의 지지본체와 일체로 형성하고, 미리 지지체에 조립하더라도 좋다.

또한 상기의 실시예에서는 구동장치(1)를 진동 액추에이터(振動 actuator)로서 사용하는 예에 대하여 설명하였지만, 그 이외의 구동장치에도 적용할 수 있다.

A : 지지체 본체
B : 구동대상물
1 : 구동장치
2 : 형상기억합금부재
21 : 형상기억합금선
22 : 피복부재
3 : 베이스 부재
30 : 베이스 부재 본체
31 : 동작오목부
32 : 동작기부
33 : 단자고정부
34 : 스프링 지지부
35 : 지지용 볼록부
37 : 가이드 구멍
38 : 결합오목부
39 : 부착용 결합부
391 : 로킹오목부
4 : 가동부재
41 : 동작볼록부
42 : 전달부
43 : 플랜지부
5 : 단자기구
6 : 브래킷
61 : 삽입창
62 : 상판부
63 : 측판부
64 : 결합폴
65 : 결합구멍
7 : 스프링체
71 : 스프링 기부
72 : 스프링 본체
8 : 접속단자
81 : 탄성접촉부
811 : 접점
9 : 홀더
91 : 홀더 고정구
92 : 기판부
93 : 측벽부
931 : 탄성부
932 : 결합돌출부
94 : 단자지지부
941 : 접촉볼록부
95 : 수용부

Claims (9)

1. 표면부에 하나 또는 복수의 동작오목부로 이루어지는 동작기부(動作基部)를 구비하는 베이스 부재(base 部材)와, 상기 베이스 부재와 대향(對向)하도록 배치되고 대향면측에 상기 동작오목부 내로 삽입되는 동작볼록부를 구비하는 가동부재(可動部材)와, 상기 베이스 부재와 상기 가동부재의 사이에 삽입되고 통전(通電)되었을 때의 발열에 의하여 수축되는 선모양 또는 띠모양의 형상기억합금부재(形狀記憶合金部材)를 구비하고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반(離反)하는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치(驅動裝置)에 있어서,
   상기 베이스 부재는, 그 형상기억합금부재 심축방향(芯軸方向) 중앙부에 상기 중앙부를 지지체에 고정하기 위한 피고정부(被固定部)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 구동장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 피고정부는, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 돌출시킨 계단모양의 부착용 결합부(附着用 結合部)를 구비하고 있는 구동장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스 부재에는, 절연성 수지로 이루어지는 베이스 부재 본체가 구비되고, 상기 베이스 부재 본체의 중앙 측면부에 상기 형상기억합금부재 심축방향과 교차하는 방향으로 개구된 오목모양의 결합오목부가 형성되고, 상기 결합오목부의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 하는 구동장치.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 베이스 부재에는, 그 측면을 덮는 측판부(側板部)를 구비하고 도전성 금속판재로 제작된 브래킷(bracket)이 구비되고, 상기 브래킷의 측판부에 측판부를 관통한 결합구멍이 형성되고, 상기 결합구멍의 내측 하부 가장자리를 상기 부착용 결합부로 하는 구동장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항의 구동장치를 지지체에 고정하기 위한 구동장치의 부착구조로서,
   상기 지지체에 상기 구동장치를 수용하는 홀더(holder)를 구비하고, 상기 홀더에 상기 피고정부와 서로 고정되는 고정수단을 구비하고, 상기 베이스 부재의 형상기억합금부재 심축방향 중앙부를 상기 지지체에 고정시키도록 한 것을 특징으로 하는 구동장치의 부착구조.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 홀더에 상기 구동장치의 측면과 대향하는 측벽부를 구비하고, 상기 측벽부에 상기 부착용 결합부와 서로 결합하는 고정수단을 지지시킨 구동장치의 부착구조.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 측벽부에는, 형상기억합금부재 심축방향의 단부(端部)가 지지되고 벽두께방향으로 탄성변형될 수 있는 탄성부(彈性部)가 구비되고, 상기 탄성부의 내측면에 상기 부착용 결합부와 결합하는 결합돌출부가 돌출하도록 형성된 구동장치의 부착구조.
   
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 홀더를 지지체 본체와 별체(別體)로 구비하고, 상기 홀더를 홀더 고정구(holder 固定具)에 의하여 지지체 본체에 고정하는 구동장치의 부착구조.
   
9. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 홀더를 지지체 본체와 일체(一體)로 형성한 구동장치의 부착구조.

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