KR20210156994A - 로터리 모터 - Google Patents

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KR20210156994A
KR20210156994A KR1020200074734A KR20200074734A KR20210156994A KR 20210156994 A KR20210156994 A KR 20210156994A KR 1020200074734 A KR1020200074734 A KR 1020200074734A KR 20200074734 A KR20200074734 A KR 20200074734A KR 20210156994 A KR20210156994 A KR 20210156994A
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황동현
임병규
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한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은, 로터의 내주에 설치되어 기 결정된 시간 동안 로터를 파지하는 파지부를 구비하는 클램핑 부재; 및 상기 로터의 내주에 설치되고, 기 결정된 각도 만큼 회전되었다가 원상 복귀되도록 탄성 변형하여 상기 로터를 회전 가능하게 하는 회전부를 구비하는 구동 부재를 포함하는 로터리 모터를 제공한다.

Description

로터리 모터{Rotary Motor}
본 발명은 로터리 모터에 관한 것으로서, 압전 소자를 기반으로 하고, 인치웜(Inchworm) 방식을 적용한 소형 모터의 개발에 관한 로터리 모터에 관한 것이다.
압전 소자를 이용하여 개발된 모터의 경우, 공진(resonance) 주파수 대역을 이용하여 액추에이터의 모드 형상(mode shape)을 이용한 액추에이션 방식과, 비공진(non-resonance) 주파수 대에서 액추에이터의 변형을 이용한 모터 방식으로 구분될 수 있다. 특히, 비공진 주파수 대역을 이용한 모터는 대표적으로 습동(stick-slip, 관성 구동-inertia drive)과 인치웜(inchworm) 형태의 방식이 있다.
습동 방식은 순간적인 압전소자 액추에이터의 충격 힘을 이용하여 모션을 생성하고, 인치웜 형태의 방식은 클램핑(clamping) 유닛 및 구동(driving) 유닛의 순차적인 구동으로 모션을 발생시킨다.
기존의 장치의 경우, 공진 주파수 대역을 이용하는 모터의 경우, 빠른 출력 속도를 가지는 반면 출력 힘은 매우 낮은 문제가 있었다.
또한, 습동 형태의 경우, 모션 발생 부와 축 간의 지속적인 접촉으로 인해 순간적인 액추에이션 후 역 방향의 모션이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 인치웜 형태의 경우, 클램핑 부재와 구동 부재로 인해 다른 형태와 비교하여 큰 크기를 가지는 문제가 발생하였다.
등록 특허 제10-1703483호(2017.02.06)
본 발명의 목적은, 인치웜(Inchworm) 방식 모터의 크기를 감소시키면서 큰 토크의 출력을 가능하게 하는 로터리 모터를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 로터리 모터는, 로터의 내주에 설치되어 기 결정된 시간 동안 로터를 파지하는 파지부를 구비하는 클램핑 부재; 및 상기 로터의 내주에 설치되고, 기 결정된 각도 만큼 회전되었다가 원상 복귀되도록 탄성 변형하여 상기 로터를 회전 가능하게 하는 회전부를 구비하는 구동 부재를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 클램핑 부재는 2개로 구비되고, 상기 2개의 클램핑 부재는 상기 구동 부재를 사이에 두고 양 측에 배치된다.
바람직하게는, 상기 클램핑 부재는, 일 방향으로 탄성 변형하는 압전부를 더 구비하고, 상기 압전부가 인장 변형되었을 때, 상기 파지부는 상기 로터의 내주를 파지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 클램핑 부재는, 상기 압전부의 양 단을 지지하는 결합부; 및 상기 결합부에 연결되어 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 상기 파지부에 응력을 전달하는 전달부를 더 구비할 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 2개의 클램핑 부재는 상기 로터가 회전하는 회전축을 기준으로 기 결정된 각도만큼 서로 회전된 상태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 클램핑 부재 중 하나는, 상기 회전부가 회전되는 상태에 함께 회전되도록 상기 회전부에 연결되어, 상기 로터를 회전 가능하게 할 수 있다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 구동 부재는, 일 방향으로 탄성 변형하고, 상기 구동 부재의 일 대각의 위치에 2개로 구비된 압전부를 더 구비하고, 상기 2개의 압전부가 인장 변형되었을 때, 상기 회전부는 기 결정된 각도 만큼 회전되고, 상기 2개의 압전부가 초기 상태로 복원되었을 때, 상기 회전부는 원상 복귀될 수 있다.
상기 구동 부재는, 상기 압전부의 양 단을 지지하고, 상기 회전부와 연결되어, 상기 압전부가 인장 변형된 상태에서 상기 회전부를 회전시키는 지지부; 및 상기 회전부에 형성되고, 상기 클램핑 부재와 함께 회전되도록 연결 가능하게 하는 연결홀을 더 구비할 수 있다.
바람직하게는, 상기 구동 부재는, 상기 구동 부재의 다른 대각의 위치에 2개로 구비되어 상기 회전부를 탄성적으로 지지하는 지탱부를 더 구비할 수 있다.
본 발명은, 압전소자 및 유연 기구 기반 소형의 인치웜 메커니즘을 구현하여 압전 소자를 이용한 타 구동 원리 대비 보다 큰 토크 출력 가능하다.
또한, 본 발명은, 짧은 길이의 적층형 형태의 압전소자 액추에이터를 적용하여 소형의 모터 제작을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은, 변위 확장 메커니즘을 적용하여 액추에이터의 출력 변위를 확대할 수 있다.
본 발명은, 클램핑 부재와 로터 사이의 간격을 조절 가능하게 하도록 조정 볼트를 적용하여 조립 오차를 줄게 하였다.
본 발명은, 축이 아닌, 드럼(drum) 형태의 로터를 회전시켜서, 보다 큰 토크의 출력을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 로터리 모터를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 로터리 모터를 분해하여 도시하는 분해 사시도.
도 3은 클램핑 부재를 도시하는 단면도.
도 4는 구동 부재를 도시하는 단면도.
도 5a는 클램핑 부재의 동작전 상태를 도시하는 단면도.
도 5b는 클램핑 부재의 동작후 상태를 도시하는 단면도.
도 6a는 구동 부재의 동작전 상태를 도시하는 단면도.
도 6b는 구동 부재의 동작후 상태를 도시하는 단면도.
도 7a는 로터가 시계방향으로 회전할 때, 클램핑 부재 및 구동 부재의 동작 시퀀스를 도시하는 그래프.
도 7b는 로터가 반시계방향으로 회전할 때, 클램핑 부재 및 구동 부재의 동작 시퀀스를 도시하는 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
도 1은 본 발명의 로터리 모터(100)를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 로터리 모터(100)를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 클램핑 부재(10)를 도시하는 단면도이고, 도 4는 구동 부재(20)를 도시하는 단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 로터리 모터(100)의 구조에 대하여 서술한다.
본 발명의 로터리 모터(100)는 클램핑 부재(10) 및 구동 부재(20)를 포함한다.
클램핑 부재(10)는 파지부(11)를 구비하는데, 파지부(11)는, 로터(30)의 내주에 설치되어 기 결정된 시간 동안 로터(30)를 파지한다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 파지부(11)는, 로터(30)와 접촉하는 단부가 로터(30)의 내주에 접촉할 수 있도록 아치형으로 형성되는 것이 바람직하다.
클램핑 부재(10)는 2개로 구비될 수 있는데, 2개의 클램핑 부재(10)는 구동 부재(20)를 사이에 두고 양 측에 배치될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 구동 부재(20)의 하부에 제1 클램핑 부재(10a)가 배치되고, 구동 부재(20)의 상부에 제2 클램핑 부재(10b)가 배치되는 예가 도시된다.
제1 및 제2 클램핑 부재(10a, 10b)는 로터(30)의 회전축을 기준으로 기 결정된 각도만큼 서로 회전된 상태로 배치되는데, 일례로, 90°만큼 회전되게 배치되는 것이 바람직하다.
일례로, 제2 클램핑 부재(10b)는, 후술하는 구동 부재(20)와 함께 회전할 수 있다. 반면, 제1 클램핑 부재(10a)는, 후술하는 구동 부재(20)에 단순히 결합되고, 함께 회전하지는 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클램핑 부재(10)는, 일 방향으로 탄성 변형하는 압전부(12)를 더 구비할 수 있으며, 상기 압전부(12)가 인장 변형되었을 때, 상기 파지부(11)는 상기 로터(30)의 내주를 파지한다.
압전부(12)는, 액추에이터일 수 있는데, 일례로, 적층형(stack) 타입의 압전소자일 수 있다.
또한, 압전부(12)는 압전부(12)의 변위를 확장하고, 예비하중(preload)을 인가하기 위하여, 롬버스형(rhombus) 매커니즘이 적용될 수 있다.
클램핑 부재(10)는 결합부(13) 및 전달부(14)를 더 구비할 수 있다.
결합부(13)는 압전부(12)의 양 단을 지지할 수 있다. 도 3을 참조하면, 압전부(12)의 상단 및 하단을 각각 지지하는 결합부(13)가 도시된다. 압전부(12)가 상하 방향으로 변형되면, 상단 및 하단의 결합부(13)의 상대적 거리가 변화하게 되며, 이로 인해 전달부(14)를 이동시킬 수 있다.
결합부(13)의 상대적인 거리가 짧아지게 되면, 전달부(14)는 로터(30)의 원의 중심에 가까워지는 방향으로 이동하고, 결합부(13)의 상대적인 거리가 길어지게 되면, 전달부(14)는 로터(30)의 원의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
전달부(14)는 결합부(13)에 연결되어 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 상기 파지부(11)에 응력을 전달할 수 있다. 전달부(14)는 결합부(13)와 교차하는 방향으로 연결된 제1전달부(14a)와, 제1전달부(14a)와 교차하는 방향으로 연결된 제2전달부(14b)와, 제2전달부(14b)에 연결되어 제1전달부(14a)에서 전달된 응력을 선형으로 전달하기 위한 제3전달부(14c)를 구비할 수 있다.
상기 클램핑 부재(10) 중 하나는, 상기 회전부(21)가 회전되는 상태에 함께 회전되도록 상기 회전부(21)에 연결되어, 상기 로터(30)를 회전 가능하게 한다.
한편, 클램핑 부재(10)에는 압전부(12)에 예비하중을 인가를 가능하게 하는 제1 조정 볼트(17a)가 설치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 조정 볼트(17a)는, 압전부(12)의 양 단에 접촉하도록 클램핑 부재(10)의 결합부(13)에 관통 삽입되는 예가 도시된다.
제1 조정 볼트(17a)가 클램핑 부재(10)의 결합부(13)에서 회전량이 조절되어 결합부(13)를 가압하는 정도를 조절함으로써 압전부(12)에 인가되는 예비하중을 조절하게 된다.
또한, 클램핑 부재(10)에는 파지부(11)와 로터(30) 사이의 초기 간격 조절을 위한 제2 조정 볼트(17b)가 설치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제2 조정 볼트(17b)는, 클램핑 부재(10)의 양 단의 파지부(11)에 삽입되는데, 로터(30)의 내주에 접촉하도록 설치되는 예가 도시된다.
제2 조정 볼트(17b)가 클램핑 부재(10)의 양 단의 파지부(11)에서 회전량이 조절되어 파지부(11)와 로터(30) 사이의 초기 간격을 조절하게 된다.
도 5a는 클램핑 부재(10)의 동작전 상태를 도시하는 단면도이고, 도 5b는 클램핑 부재(10)의 동작후 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여, 클램핑 부재(10)가 로터(30)를 파지하는 동작에 대해 서술한다.
도 5a를 참조하면, 압전부(12)의 동작 전에는 압전부(12) 양 단의 결합부(13)가 초기의 상태로 배치되고, 제1전달부(14a)가 압전부(12)를 향해 기 결정된 각도만큼 경사지도록 배치된다. 또한, 제2전달부(14b)는 로터(30)의 내주와 멀어지는 방향으로 배치된 상태에 있어, 파지부(11)가 로터(30)의 내주를 가압하지 않는다.
도 5b를 참조하면, 압전부(12)의 동작에 의해, 압전부(12)의 동작 전 시점 보다 압전부(12) 양 단의 결합부(13)가 상대적으로 멀게 배치되고, 이로 인해, 제1전달부(14a)는 압전부(12)와 멀어지는 방향으로 기 결정된 각도만큼 경사지도록 배치된다. 또한, 제2전달부(14b)는 로터(30)의 내주와 가까워지는 방향으로 배치된 상태에 있어, 파지부(11)가 로터(30)의 내주를 가압하게 된다.
구동 부재(20)는 로터(30)의 내주에 설치되고, 회전부(21)를 구비한다. 회전부(21)는 기 결정된 각도 만큼 회전되었다가 원상 복귀되도록 탄성 변형한다.
구동 부재(20)는, 압전부(22)를 더 구비할 수 있는데, 압전부(22)는, 일 방향으로 탄성 변형하고, 상기 구동 부재(20)의 일 대각의 위치에 2개로 구비될 수 있다.
압전부(22)는, 액추에이터일 수 있는데, 일례로, 적층형(stack) 타입의 압전소자일 수 있다.
또한, 압전부(22)는 압전부의 변위를 확장하고, 예비하중(preload)을 인가하기 위하여, 롬버스형(rhombus) 매커니즘이 적용될 수 있다.
상기 2개의 압전부(22)가 인장 변형되었을 때, 상기 회전부(21)는 기 결정된 각도 만큼 회전되고, 상기 2개의 압전부(22)가 초기 상태로 복원되었을 때, 상기 회전부(21)는 원상 복귀되게 된다.
구동 부재(20)는 지지부(24) 및 연결홀(25)을 더 구비할 수 있다.
지지부(24)는 압전부(22)의 양 단을 지지하고, 상기 회전부(21)와 연결되어, 상기 압전부(22)가 인장 변형된 상태에서 상기 회전부(21)를 회전시킨다.
연결홀(25)은 회전부(21)에 형성되고, 상기 클램핑 부재(10)와 함께 회전되도록 연결 가능하게 할 수 있다.
상기 구동 부재(20)는, 지탱부(27)를 더 구비할 수 있다. 지탱부(27)는 상기 구동 부재(20)의 다른 대각의 위치에 2개로 구비되어 상기 회전부(21)를 탄성적으로 지지할 수 있다.
또한, 지탱부(27)는 대각의 위치로 배치되어서, 압전부(22)에서 발생하는 선형의 모션을 회전 모션으로 가이드하기 위한 역할을 한다.
도 6a는 구동 부재(20)의 동작전 상태를 도시하는 단면도이고, 도 6b는 구동 부재(20)의 동작후 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여, 구동 부재(20)가 회전하는 동작에 대해 서술한다.
도 6a를 참조하면, 압전부(22)의 동작 전에는 예비하중에 의해, 압전부(22)의 동작 시점 보다 압전부(22) 양 단의 결합부(13)가 상대적으로 가깝게 배치되고, 회전부(21)는 회전되지 않아, 도 6a에서 좌우로 나란한 방향으로 배치된다.
도 6a에 도시되진 않았지만, 구동 부재(20)의 회전부(21)가 회전하지 않기에, 구동 부재(20)에 연결된, 제2 클램핑 부재(10b) 역시, 회전되지 않은 상태에 있다.
도 6b를 참조하면, 압전부(22)의 동작에 의해, 압전부(22)의 동작 전 시점 보다 압전부(22) 양 단의 결합부(13)가 상대적으로 멀게 배치되고, 이로 인해, 회전부(21)는 회전되어, 도 6b에서 기 결정된 각도만큼 회전된 상태로 배치된다. 도 6b에 도시되진 않았지만, 구동 부재(20)의 회전부(21)가 회전되어 있기에, 구동 부재(20)에 연결된, 제2 클램핑 부재(10b) 역시, 회전된 상태에 있다.
또한, 본 발명의 로터리 모터(100)는, 로터(30), 축(40) 및 베어링(50)을 더 포함할 수 있다.
로터(30)는 전술한 클램핑 부재(10) 및 구동 부재(20)를 수용하도록 이루어진다. 또한, 로터(30)는 클램핑 부재(10)에 의해 파지되었다가 파지 해제되고, 또한, 구동 부재(20)의 회전에 의해 회전된다.
로터(30)는 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 원통형 구조일 수 있다. 로터(30)는 상단에서 원주 방향을 따라서 형성되고, 볼트가 결합될 수 있는 나사홀을 구비할 수 있다. 한편, 도 1 및 도 2에는 로터(30)의 하부에는 로터리 모터(100)의 저면을 형성하는 기저판(38)이 설치되는 예가 도시된다.
축(40)은 로터(30)에 결합되어, 발생된 로터(30)의 회전력을 외부로 전달할 수 있다. 일례로, 축(40)은 판부재(43)를 구비하고, 판부재(43)는 로터(30)에 볼트에 의해 결합될 수 있도록 결합홀(43a)을 구비하는 예가 도 1 및 도 2에 도시되는데, 이로 인해 축(40)은 로터(30)와 일체로 회전되게 된다.
도면에서 명백히 도시되지는 않았지만, 축(40)에는 부싱이나 동력 전달 기구 등이 설치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 베어링 유닛(50)은 베어링(54)이 상단으로 이탈되는 것을 방지하는 제1홀더(51)와, 베어링(54)이 좌우로 이탈되거나 하단으로 빠지는 것을 방지하는 제2홀더(52)와, 로터(30)로부터 전달된 힘이 축(40)을 회전시킬 때, 축(40)의 회전이 방해받지 않으며 축(40)을 회전 가능하게 하는 베어링(54)과, 축(40)을 베어링(54)에서 빠지지 않게 잡는 축 홀더(56)와, 제2홀더(52)를 고정하는 홀더 고정 부재(58)를 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하여, 6단계 동안에 클램핑 부재(10) 및 구동 부재(20)의 동작 시퀀스에 대해 서술한다.
이하 서술하는, 0 내지 6 단계는 각각 기 결정된 시간 동안 지속될 수 있다.
우선, 로터(30)가 시계방향으로 회전하는(clockwise) 동작 시퀀스에 대해 서술한다.
초기 상태에는(0 내지 1 상태), 제1 및 제2 클램핑 부재(10a, 10b)가 동작되어 로터(30)의 내주를 파지하게 한다. 이 상태에서, 구동 부재(20)는 동작하지 않는다.
1 단계에서(1 내지 2 상태), 제1 클램핑 부재(10a)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다. 제2 클램핑 부재(10b)는 동작 해제 상태가 되고, 구동 부재(20)는, 아직 동작하지 않는다.
2 단계에서(2 내지 3 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전되어 그 상태를 유지하고 있다. 또한, 제1 클램핑 부재(10a)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지하고, 제2 클램핑 부재(10b)는 동작하지 않아 로터(30)의 내주를 파지하지 않는 상태를 유지한다. 한편, 제2 클램핑 부재(10b)는 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태가 된다.
3 단계에서(3 내지 4 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전된 상태가 유지된다. 또한, 제1 클램핑 부재(10a)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다. 제2 클램핑 부재(10b)는 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태를 유지하며, 동작하여 로터(30)를 파지하게 된다.
4 단계에서(4 내지 5 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전된 상태가 유지된다. 또한, 제2 클램핑 부재(10b)도, 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태를 유지하며, 동작하여 로터(30)를 파지하고 있다. 제1 클램핑 부재(10a)는, 동작이 해제되어 로터(30)의 내주를 파지하지 않는 상태가 된다.
5 단계에서(5 내지 6 상태), 구동 부재(20)는 회전된 상태에서 원래의 위치로 복귀하며, 제2 클램핑 부재(10b)도, 구동 부재(20)와 함께 원래의 위치로 복귀함으로써, 로터(30)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 제1 클램핑 부재(10a)는, 로터(30)의 내주를 파지하지 않는 상태를 유지한다.
그 다음, 로터(30)가 반시계방향으로 회전하는(counter clockwise) 동작 시퀀스에 대해 서술한다.
초기 상태에는(0 내지 1 상태), 제1 및 제2 클램핑 부재(10a, 10b)가 동작되어 로터(30)의 내주를 파지하게 한다. 이 상태에서, 구동 부재(20)는 동작하지 않는다.
1 단계에서(1 내지 2 상태), 제2 클램핑 부재(10b)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다. 제1 클램핑 부재(10a)는 동작 해제 상태가 되고, 구동 부재(20)는, 아직 동작하지 않는다.
2 단계에서(2 내지 3 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전된다. 또한, 구동 부재(20)는 회전된 상태를 유지하고 있다. 또한, 제2 클램핑 부재(10b)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지하고 있기에 로터(30)는 반 시계 방향으로 회전한다. 제1 클램핑 부재(10a)는 동작하지 않아 로터(30)의 내주를 파지하지 않는 상태를 유지한다. 한편, 제2 클램핑 부재(10b)는 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태가 된다.
3 단계에서(3 내지 4 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전된 상태가 유지된다. 또한, 제2 클램핑 부재(10b)는 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다. 제2 클램핑 부재(10b)는 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태를 유지하며, 동작하여 로터(30)를 파지하게 된다. 제1 클램핑 부재(10a)도 동작하여 로터(30)의 내주를 파지한다.
4 단계에서(4 내지 5 상태), 구동 부재(20)는 반 시계 방향으로 기 결정된 각도 만큼 회전된 상태가 유지된다. 또한, 제2 클램핑 부재(10b)는 구동 부재(20)와 함께 회전된 상태를 유지한다. 한편, 제2 클램핑 부재(10b)는 동작이 해제되어 로터(30)를 파지하지 않는다. 제1 클램핑 부재(10a)는, 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다.
5 단계에서(5 내지 6 상태), 구동 부재(20)는 회전된 상태에서 원래의 위치로 복귀하며, 제2 클램핑 부재(10b)도, 구동 부재(20)와 함께 원래의 위치로 복귀한다. 다만, 제2 클램핑 부재(10b)는 로터(30)의 내주를 파지하지 않는 상태이므로, 로터(30)는 회전하지 않는다. 제1 클램핑 부재(10a)는, 로터(30)의 내주를 파지하는 상태를 유지한다.
이상에서 설명한 로터리 모터(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100:로터리 모터
10:클램핑 부재 10a:제1 클램핑 부재
10b:제2 클램핑 부재 11:파지부 12:압전부
13:결합부 14:전달부 14a:제1전달부 14b:제2전달부
17a, 17b:조정 볼트
20:구동 부재 21:회전부 22:압전부
24:지지부 25:연결홀 27:지탱부
30:로터 38:기저판
40:축 43:판부재 43a:결합홀
50:베어링 유닛 51:제1홀더 52:제2홀더
54:베어링 56:축 홀더 58:홀더 고정 부재

Claims (9)

  1. 로터의 내주에 설치되어 기 결정된 시간 동안 로터를 파지하는 파지부를 구비하는 클램핑 부재; 및
    상기 로터의 내주에 설치되고, 기 결정된 각도 만큼 회전되었다가 원상 복귀되도록 탄성 변형하여 상기 로터를 회전 가능하게 하는 회전부를 구비하는 구동 부재를 포함하는 로터리 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 2개로 구비되고, 상기 2개의 클램핑 부재는 상기 구동 부재를 사이에 두고 양 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는, 일 방향으로 탄성 변형하는 압전부를 더 구비하고, 상기 압전부가 인장 변형되었을 때, 상기 파지부는 상기 로터의 내주를 파지하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는,
    상기 압전부의 양 단을 지지하는 결합부; 및
    상기 결합부에 연결되어 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 상기 파지부에 응력을 전달하는 전달부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 2개의 클램핑 부재는 상기 로터가 회전하는 회전축을 기준으로 기 결정된 각도만큼 서로 회전된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 클램핑 부재 중 하나는, 상기 회전부가 회전되는 상태에 함께 회전되도록 상기 회전부에 연결되어, 상기 로터를 회전 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동 부재는, 일 방향으로 탄성 변형하고, 상기 구동 부재의 일 대각의 위치에 2개로 구비된 압전부를 더 구비하고,
    상기 2개의 압전부가 인장 변형되었을 때, 상기 회전부는 기 결정된 각도 만큼 회전되고, 상기 2개의 압전부가 초기 상태로 복원되었을 때, 상기 회전부는 원상 복귀되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 부재는,
    상기 압전부의 양 단을 지지하고, 상기 회전부와 연결되어, 상기 압전부가 인장 변형된 상태에서 상기 회전부를 회전시키는 지지부; 및
    상기 회전부에 형성되고, 상기 클램핑 부재와 함께 회전되도록 연결 가능하게 하는 연결홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동 부재는, 상기 구동 부재의 다른 대각의 위치에 2개로 구비되어 상기 회전부를 탄성적으로 지지하는 지탱부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
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