KR20220160267A - Linear actuator based on magneto-rheological elastomer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리니어 액츄에이터에 관한 것으로서, 구체적으로는 자기유변탄성체 재질의 진동부재를 이용하여 운동축을 따라 운동자를 이동시키는 리니어 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a linear actuator, and more particularly, to a linear actuator that moves a mover along a motion axis using a vibrating member made of a magnetorheological elastomer.
종래에는 렌즈 구동이나 정밀 위치조정 분야에서 보이스 코일 모터(VCM)가 주로 사용되었으나, 최근에는 자석이나 권선이 필요 없고 높은 토크를 가지면서도 소음이 적은 압전 리니어 액츄에이터가 많은 주목을 받고 있다.Conventionally, a voice coil motor (VCM) has been mainly used in the field of lens driving or precise positioning, but recently, piezoelectric linear actuators that do not require magnets or windings and have high torque and low noise have attracted much attention.
예를 들어, 스마트폰 등에 탑재되는 소형 카메라 모듈의 오토포커싱(AF)용 액츄에이터나 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer)용 액츄에이터에 압전 리니어 액츄에이터가 사용되는 사례가 늘어나고 있다.For example, cases in which piezoelectric linear actuators are used for autofocusing (AF) actuators or OIS (Optical Image Stabilizer) actuators of small camera modules mounted on smartphones are increasing.
도 1을 참조하면, 압전 리니어 액츄에이터(10)는, 탄성체(20)의 일면 또는 양면에 압전층(30)이 형성된 진동부(40)와, 하단이 진동부(40)에 결합된 상태에서 상부로 돌출된 운동축(50)과, 운동축(50)에 소정의 마찰력을 갖도록 결합된 운동자(60)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the piezoelectric
압전층(30)은 전계가 인가되면 전계의 방향에 대응하여 팽창 또는 수축하며, 가장자리가 구속된 상태에서는 전계의 방향에 따라 중앙부가 상승하거나 하강하게 된다. 따라서 압전층(30)에 교류 전원이나 펄스 전원을 인가하면 압전층(30)이 상하로 진동하게 된다.When an electric field is applied, the
압전 리니어 액츄에이터(10)는 압전층(30)의 이러한 성질을 이용한 것으로서, 예를 들어 압전층(30)에 인가되는 구동전압을 천천히 증가시키거나 감소시키면 압전층(30)의 중앙부가 천천히 상승하거나 하강하므로 운동축(50)과 운동자(60)가 함께 이동한다.The piezoelectric
반면에 구동전압을 급속히 증가시키거나 감소시키면 압전층(30)과 운동축(50)의 이동 속도가 매우 빨라지고, 이때 운동자(60)의 관성력이 마찰력보다 크면 운동자(60)는 제자리에 머문 상태에서 운동축(50)만 이동하므로 운동자(50)의 결합 위치가 변경된다.On the other hand, if the driving voltage is rapidly increased or decreased, the movement speed of the
압전 리니어 액츄에이터(10)는 이러한 원리를 이용하여 구동전압의 주파수와 전압의 상승 또는 하강 속도를 조절함으로써 운동자의 위치를 정밀하게 제어할 수 있으며, 일반적으로 초음파 대역의 구동전압을 인가하기 때문에 초음파 리니어 액츄에이터라고도 한다.The piezoelectric
그런데 이러한 압전 리니어 액츄에이터(10)에 사용되는 압전소자는 충격에 약하기 때문에 장기간 사용시 파손이나 고장의 가능성이 높아지는 단점이 있으므로 이에 대한 보완책을 마련할 필요가 있다.However, since the piezoelectric element used in the piezoelectric
본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 충격에 약한 압전소자를 사용하지 않고도 렌즈 구동이나 정밀 위치조정 분야에 활용할 수 있는 리니어 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived against this background, and an object of the present invention is to provide a linear actuator that can be used in the field of lens driving or precise positioning without using a piezoelectric element that is vulnerable to impact.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 자기유변탄성체 재질의 진동부재; 하단이 진동부재에 결합된 운동축; 운동축에 마찰력을 갖도록 결합되고, 진동부재에 의해 운동축이 이동할 때 운동축과의 마찰력보다 관성력이 크면 운동축에 대해 이동하는 운동자; 진동부재에 인가할 자기장을 생성하는 자기장 발생부를 포함하는 리니어 액츄에이터를 제공한다.In order to achieve this object, one aspect of the present invention, a vibrating member made of a magnetorheological elastomer material; A motion shaft having a lower end coupled to the vibrating member; a mover that is coupled to have a frictional force on the movement axis and moves with respect to the movement axis when the inertia force is greater than the frictional force with the movement axis when the movement axis moves by the vibrating member; A linear actuator including a magnetic field generating unit generating a magnetic field to be applied to a vibrating member is provided.
본 발명의 일 양상에 따른 리니어 액츄에이터에서, 상기 자기유변탄성체는 탄성기재의 내부에 다수의 기공이 형성된 다공성 자기유변탄성체일 수 있다.In the linear actuator according to one aspect of the present invention, the magnetorheological elastomer may be a porous magnetorheological elastomer in which a plurality of pores are formed inside an elastic substrate.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 리니어 액츄에이터에서, 상기 운동자는 자기유변탄성체 재질이고, 상기 운동자의 주변에는 마찰력 조절을 위한 자기장 발생부가 설치될 수 있다.Further, in the linear actuator according to one aspect of the present invention, the mover is made of a magnetorheological elastic material, and a magnetic field generating unit for adjusting frictional force may be installed around the mover.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 리니어 액츄에이터에서, 상기 자기장 발생부는 상단이 개방된 하우징의 내부에 설치되고, 상기 진동부재는 상기 자기장 발생부의 상부에 설치되고, 상기 진동부재의 상부에는 상기 진동부재의 주변부의 상면을 누른 상태에서 상기 하우징의 상단에 결합되는 지지부재가 설치될 수 있다.In addition, in the linear actuator according to an aspect of the present invention, the magnetic field generating unit is installed inside a housing with an open top, the vibrating member is installed on top of the magnetic field generating unit, and the vibrating member is installed on top of the vibrating member. A support member coupled to an upper end of the housing may be installed while pressing the upper surface of the periphery.
본 발명에 따르면, 자기유변탄성체 재질의 진동부재를 이용하여 운동자의 위치를 정밀하게 제어할 수 있으므로 압전소자를 사용하는 경우에 비하여 내구성이 훨씬 향상된 리니어 액츄에이터를 제공할 수 있다.According to the present invention, since the position of the mover can be precisely controlled using the vibrating member made of magnetorheological elastomer, it is possible to provide a linear actuator with much improved durability compared to the case of using a piezoelectric element.
도 1은 종래의 압전 리니어 액츄에이터를 예시한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유변탄성체 기반 리니어 액츄에이터의 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유변탄성체 기반 리니어 액츄에이터의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기유변탄성체 기반 리니어 액츄에이터의 제어계통을 나타낸 도면
도 5는 자기유변탄성체 재질 진동부재의 단면도
도 6은 자기유변탄성체 재질 진동부재의 자기장에 의한 변형 사이클을 예시한 도면
도 7은 운동자 하강을 위한 자기장 세기 및 운동축 변위를 나타낸 그래프
도 8은 운동자가 하강하는 모습을 나타낸 도면
도 9는 운동자 상승을 위한 자기장 세기 및 운동축 변위를 나타낸 그래프
도 10은 운동자가 상승하는 모습을 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기유변탄성체 기반 리니어 액츄에이터와 제어계통을 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 변형예를 나타낸 도면
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기유변탄성체 기반 리니어 액츄에이터의 단면도1 is a view illustrating a conventional piezoelectric linear actuator
2 is a perspective view of a magnetorheological elastomer-based linear actuator according to a first embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a magnetorheological elastomer-based linear actuator according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view showing a control system of a magnetorheological elastomer-based linear actuator according to a first embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view of a vibrating member made of magnetorheological elastomer
6 is a diagram illustrating a deformation cycle by a magnetic field of a vibrating member made of magnetorheological elastomer;
Figure 7 is a graph showing the magnetic field strength and movement axis displacement for the mover descent
8 is a view showing a state in which the exerciser descends
Figure 9 is a graph showing the magnetic field strength and displacement of the movement axis for the lifter
10 is a view showing a state in which the exerciser rises
11 is a diagram showing a magnetorheological elastomer-based linear actuator and a control system according to a second embodiment of the present invention;
12 is a view showing a modified example of an actuator according to a second embodiment of the present invention;
13 is a cross-sectional view of a magnetorheological elastomer-based linear actuator according to a third embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
참고로 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제와 다른 치수 또는 비율로 표시된 부분이 있으나 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니됨을 미리 밝혀 둔다. 또한 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 전, 후, 좌, 우, 위, 아래 등의 표현은 보는 위치에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념이므로 본 발명의 범위가 반드시 해당 표현으로 제한되어서는 아니된다.For reference, there are parts shown in dimensions or ratios different from actual ones in the drawings attached to this specification, but this is for convenience of description and understanding, so it should be noted in advance that the scope of the present invention should not be construed as being limited due to this. In addition, in the present specification, when one element is connected, coupled, or electrically connected to another element, not only when one element is directly connected, coupled, or electrically connected to another element, but also between other elements in the middle. and indirectly connected, bonded or electrically connected. In addition, when one element is directly connected or combined with another element, it means that it is connected or combined without another element in the middle. In addition, the fact that a part includes a certain component means that it may further include other components rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, since expressions such as front, back, left, right, up, and down in this specification are relative concepts that may vary depending on the viewing position, the scope of the present invention is not necessarily limited to the corresponding expressions.
<제 1 실시예><First Embodiment>
도 2, 도 3, 도 4는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100)의 사시도, 분해사시도, 및 제어계통을 나타낸 도면이다.2, 3, and 4 are a perspective view, an exploded perspective view, and a view showing a control system of the
도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100)는, 상부가 개방된 통 형상의 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 설치된 자기장 발생부(140)와, 자기장 발생부(140)의 상부에 설치된 자기유변탄성체(Magneto-rheological elastomer, MRE) 재질의 진동부재(130)와, 진동부재(130)의 상면 주변부를 눌러서 지지하는 지지부재(120)와, 하단이 진동부재(130)의 중앙부에 결합된 상태에서 상부로 돌출된 운동축(150)과, 운동축(150)에 소정의 마찰력을 갖도록 결합된 운동자(160)와, 운동자(160)의 마찰력을 유지하기 위하여 운동자(160)의 둘레에 결합된 조임부재(170)와, 자기장 발생부(140)에 전원을 공급하는 전원공급부(180)와, 전원공급부(180)의 동작을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.As shown in the drawing, the
하우징(110)의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 도면에 나타낸 바와 같이 평면 형상이 원형일 수도 있고 타원형, 다각형 등의 다른 형상일 수도 있다.The shape of the
지지부재(120)는 진동부재(130)의 주변부를 하우징(110)에 고정하기 위한 것으로서, 진동부재(130)의 상면 주변부를 누른 상태에서 하우징(110)의 측벽에 결합될 수 있다. 지지부재(120)되는 링 형상인 것이 바람직하지만, 진동부재(130)의 가장자리를 안정적으로 고정할 수 있다면 다른 형상을 가질 수도 있다.The
진동부재(130)는 하우징(110)의 내벽에 대응하는 형상을 갖는 플레이트일 수 있다. The
진동부재(130)의 소재로 사용되는 자기유변탄성체는, 도 5의 단면도에 예시한 바와 같이, 천연고무, 실리콘 고무 등의 탄성기재(132)에 자성 입자(134)가 함유된 것으로서, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 상대적으로 유연하지만 자기장이 인가되면 자성입자(134) 간의 인력으로 인해 수축되는 특성이 있다. As illustrated in the cross-sectional view of FIG. 5, the magneto-rheological elastomer used as a material for the vibrating
따라서, 하부에 설치된 자기장 발생부(140)에서 교류 자기장이 발생하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 진동부재(130)가 수축과 복원을 반복하면서 진동이 발생하게 된다.Therefore, when an alternating magnetic field is generated from the magnetic
이와 같이 자기장에 의해 자기유변탄성체 재질의 진동부재(130)가 진동하므로 전원공급부(180)에서 자기장 발생부(140)에서 인가되는 교류자기장의 주파수와 파형을 제어하여 진동부재(130)의 진동 주파수와 파형을 제어하는 것이 가능해진다.As such, since the vibrating
자기장 발생부(140)는 코어(도 11의 141)와 전원공급부(180)에 연결된 코일(도 11의 142)을 포함하는 전자석일 수 있다. 또한 자기장 발생부(140)는 2개의 영구자석에 코일을 감아서 외부 자기장을 제어할 수 있는 전자영구자석(EPM, Electro-permanent magnet)일 수도 있다.The
자기장 발생부(140)는 진동부재(130)의 하부에 설치되는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 진동부재(130)의 가장자리 부근이나 진동부재(130)의 상부에 설치될 수도 있다.The
운동축(150)은 하단부가 진동부재(130)의 상면에 결합될 수도 있고, 진동부재(130)의 중앙부를 관통하여 결합될 수도 있다. 도면에는 나타내지 않았으나, 운동축(150)의 하단에 상대적으로 큰 직경을 갖는 플랜지를 형성하고 플랜지를 진동부재(130)의 상면이나 저면에 결합할 수도 있다.The lower end of the
도면에는 운동축(150)이 원기둥 형상인 것으로 나타나 있으나 타원형 기둥, 다각기둥 등과 같이 다양한 형상을 가질 수도 있다.In the drawings, the
운동자(160)자는 운동축(150)이 삽입되는 관통부를 구비하며, 운동축(150)에 대해 일정한 마찰력을 갖도록 결합된다. 즉, 운동축(150)을 관통부에 끼운 상태에서 외력이 없으면 운동자(160)는 마찰력으로 인해 제자리를 유지하고, 마찰력보다 큰 외력이 가해지면 운동자가(160)가 이동할 수 있도록 결합된다.The
운동자(160)는 진동부재(130)의 진동에 의해 운동축(150)을 따라 승강 운동을 한다. 따라서 운동자(160)에 위치조절대상(예, 렌즈 배럴)을 결합하면, 운동자(160)를 이동시켜서 위치조절대상의 위치를 제어할 수 있다.The
운동자(160)의 관통부 내벽은 운동축(150)과의 지속적인 마찰로 인해 쉽게 마모될 수 있으므로 운동자(160)를 내마모성이 우수한 소재로 제작하거나 운동자(160)의 관통부 내벽을 내마모성이 우수한 소재로 보강하는 것이 바람직하다.Since the inner wall of the penetrating part of the
또한 운동자(160)와 운동축(150) 간의 마찰력을 일정하게 유지하기 위해서는 운동자(160)의 둘레에 운동축(150)을 향해 압력을 가할 수 있는 조임부재(170)을 설치할 수도 있다. 조임부재(170)의 종류는 특별히 한정되지 않으며 고무 링, 금속 링, C링, O링 등 다양한 소재와 형상이 사용될 수 있다.In addition, in order to maintain a constant friction force between the
전원공급부(180)는 제어부(190)의 제어에 따라 자기장 발생부(140)에 대한 입력을 제어하는 제어회로와 배터리를 포함할 수 있다. 전원공급부(180)는 배터리를 대신하여 AC-DC 변환회로를 포함할 수도 있다.The
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100)에서 운동자(160)가 운동축(150)을 따라 하강하는 경우를 설명한다.Hereinafter, a case in which the
먼저, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 자기장 발생부(140)에 연결된 전원공급부(180)를 제어하여 자기장 발생부(140)에서 발생하는 자기장의 세기를 천천히 증가시키면 자기유변탄성체 재질의 진동부재(130)가 천천히 수축한다.First, as shown in FIG. 7(a), when the strength of the magnetic field generated by the
이와 같이 진동부재(130)가 천천히 수축하면, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 진동부재(130)에 결합된 운동축(150)도 천천히 하강하고 이로 인해 운동축(150)에 결합된 운동자(160)도 운동축(150)과 함께 하강한다.As such, when the vibrating
이어서, 자기장 발생부(140)에 대한 전원 연결을 차단하거나 전류세기를 급속히 줄이면, 자기장의 세기가 급격히 감소하고 이로 인해 수축되었던 진동부재(130)는 본래의 형상으로 빠르게 팽창한다.Subsequently, when the power supply connection to the
이와 같이 진동부재(130)가 빠르게 팽창하면 운동축(150)도 급속히 상승하며, 이때 운동자(160)의 관성력이 마찰력보다 크면 운동자(160)는 제자리를 유지한 상태에서 운동축(150)만 상승하게 되고, 이로 인해 운동자(160)가 운동축(150)에 결합된 위치는 이전보다 낮아지게 된다.As such, when the vibrating
이와 같이 저속 증가 고속 감소 방식의 자기장 펄스를 소정 시간 인가한 후에 자기장을 오프(OFF)시키면, 운동자(160)가 운동축(150)에 결합된 위치는 이전 보다 하강하게 된다. 이때 운동자(160)의 하강 거리는 자기장 펄스의 주파수와 인가 시간에 비례한다.In this way, when the magnetic field is turned off after applying the magnetic field pulse of the slow increasing high speed decreasing method for a predetermined time, the position where the
다음으로 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100)에서 운동자(160)가 운동축(150)을 따라 상승하는 경우를 설명한다.Next, with reference to FIGS. 9 and 10 , a case in which the
먼저, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 자기장 발생부(140)에서 자기장이 발생한 상태에서 전원공급부(180)를 제어하여 자기장의 세기를 천천히 감소시키면 자기유변탄성체 재질의 진동부재(130)가 천천히 팽창한다.First, as shown in FIG. 9(a), when the strength of the magnetic field is slowly decreased by controlling the
이와 같이 진동부재(130)가 천천히 팽창하면, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이 진동부재(130)에 결합된 운동축(150)도 천천히 상승하고 이로 인해 운동축(150)에 결합된 운동자(160)도 운동축(150)과 함께 상승한다.In this way, when the vibrating
이어서, 자기장 발생부(140)에 공급되는 전류세기를 급격히 증가시키면, 자기장의 세기가 급격히 증가하고 이로 인해 팽창되었던 진동부재(130)가 자기장의 영향으로 인해 빠르게 수축한다.Subsequently, when the intensity of the current supplied to the magnetic
이와 같이 진동부재(130)가 빠르게 수축하면 운동축(150)도 급속히 하강하며, 이때 운동자(160)의 관성력이 마찰력보다 크면 운동자(160)는 제자리를 유지한 상태에서 운동축(150)만 하강하게 되고, 이로 인해 운동자(160)가 운동축(150)에 결합된 위치는 이전보다 높아지게 된다.As such, when the vibrating
이와 같이 고속 증가 저속 감소 방식의 자기장 펄스를 소정 시간 인가한 후에 자기장을 오프(OFF)시키면, 운동자(160)가 운동축(150)에 결합된 위치는 이전 보다 상승하게 된다. 이때 운동자(160)의 상승거리는 자기장 펄스의 주파수와 인가 시간에 비례한다.In this way, when the magnetic field is turned off after applying the magnetic field pulse of the high-speed increase and low-speed decrease method for a predetermined time, the position where the
<제 2 실시예><Second Embodiment>
본 발명의 제2 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100a)는, 도 11의 단면도에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)의 내부에 설치된 제1 자기장 발생부(140)와, 제1 자기장 발생부(140)의 상부에 설치된 자기유변탄성체 재질의 진동부재(130)와, 진동부재(130)의 상면 주변부를 눌러서 지지하는 지지부재(120)와, 하단이 진동부재(130)의 중앙부에 결합된 상태에서 상부로 돌출된 운동축(150)과, 운동축(150)에 소정의 마찰력을 갖도록 결합되고 자기유변탄성체 재질의 운동자(160a)와, 운동자(160a)의 주변에 설치된 제2 자기장 발생부(162)와, 제1 및 제2 자기장 발생부(140, 162)에 전원을 공급하는 전원공급부(180)와, 전원공급부(180)의 동작을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.As shown in the cross-sectional view of FIG. 11, the
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100a)는, 운동자(160a)가 자기유변탄성체 재질이고, 운동자(160a)의 주변에 제2 자기장 발생부(162)가 설치된 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.That is, in the
운동자(160a)가 자기유변탄성체 재질이므로 제2 자기장 발생부(162)에서 자기장을 인가하면, 운동자(160a)가 수축되면서 운동축(150)과의 마찰력이 증가한다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제2 자기장 발생부(162)를 제어하여 운동자(160a)와 운동축(150)의 마찰력을 조절할 수 있는 이점이 있다.Since the
한편, 운동자(160a)의 마찰력 제어를 위해 설치된 제2 자기장 발생부(162)는 도 12에 나타낸 바와 같이 운동자(160a)에 결합될 수도 있다. Meanwhile, the second
<제 3 실시예><Third Embodiment>
본 발명의 제4 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100c)는, 도 13의 단면도에 나타낸 바와 같이, 진동부재(130a)가 다공성 자기유변탄성체로 이루어진 점에서 제1 실시예와 차이가 있고, 나머지 구성은 제1 실시예에 따른 리니어 액츄에이터(100)와 동일하다.As shown in the cross-sectional view of FIG. 13, the linear actuator 100c according to the fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the vibrating
다공성 자기유변탄성체는, 예를 들어 실리콘 고무재, 실리콘 오일, 카르보닐 철(Carbonyl) 분말, 에탄올 등을 소정의 중량비로 혼합하고, 균질화 및 경화 공정을 거쳐 제조되며, 경화 과정에서 에탄올이 증발하면서 내부에 다수의 기공이 형성된다.The porous magnetorheological elastomer is prepared by mixing, for example, silicone rubber material, silicone oil, carbonyl iron powder, ethanol, etc. in a predetermined weight ratio, and going through a homogenization and curing process, while ethanol evaporates during the curing process. A large number of pores are formed inside.
도면에 나타낸 바와 같이, 탄성기재(132)의 내부에 다수의 기공(136)이 형성된 다공성 자기유변탄성체로 진동부재(130a)를 제조하면, 기공이 없는 자기유변탄성체를 사용하는 경우에 비하여 유연성과 탄력성이 향상되므로 진동폭이 증가하므로 운동자(160)의 변위를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.As shown in the figure, when the vibrating
이 경우에도, 운동자(160)를 자기유변탄성체 재질의 운동자(160a)로 대체하고, 그 주변에 제2의 자기장 발생부(162)를 설치할 수 있음은 물론이다.Even in this case, it goes without saying that the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 앞서 설명한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and may be variously modified or modified in a specific application process, and the modified or modified embodiments are also covered by the claims described later. If it includes the technical idea of the present invention disclosed, it will be taken for granted that it belongs to the scope of the present invention.
100: 리니어 액츄에이터
110: 하우징
120: 지지부재
130: 진동부재
132: 탄성기재
134: 자성입자
136: 기공
140: 자기장 발생부
141: 코어
142: 코일
150: 운동축
160, 160a: 운동자
162: 자기장 발생부
170: 조임부재
180: 전원공급부
190: 제어부100: linear actuator 110: housing
120: support member 130: vibration member 132: elastic substrate
134: magnetic particles 136: pores 140: magnetic field generating unit
141: core 142: coil 150: movement axis
160, 160a: exerciser 162: magnetic field generator 170: tightening member
180: power supply unit 190: control unit
Claims (4)
하단이 진동부재에 결합된 운동축;
운동축에 마찰력을 갖도록 결합되고, 진동부재에 의해 운동축이 이동할 때 운동축과의 마찰력보다 관성력이 크면 운동축에 대해 이동하는 운동자;
진동부재에 인가할 자기장을 생성하는 자기장 발생부
를 포함하는 리니어 액츄에이터Vibration member made of magneto-rheological elastomer;
A motion shaft having a lower end coupled to the vibrating member;
a mover that is coupled to have a frictional force on the movement axis and moves with respect to the movement axis when the inertia force is greater than the frictional force with the movement axis when the movement axis moves by the vibrating member;
Magnetic field generating unit for generating a magnetic field to be applied to the vibrating member
Linear actuator including
상기 자기유변탄성체는 탄성기재의 내부에 다수의 기공이 형성된 다공성 자기유변탄성체인 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터According to claim 1,
The magnetorheological elastomer is a linear actuator, characterized in that a porous magnetorheological elastomer in which a plurality of pores are formed inside the elastic substrate
상기 운동자는 자기유변탄성체 재질이고, 상기 운동자의 주변에는 마찰력 조절을 위한 자기장 발생부가 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.According to claim 1,
The actuator is made of a magnetorheological elastic material, and a magnetic field generator for adjusting frictional force is installed around the actuator.
상기 자기장 발생부는 상단이 개방된 하우징의 내부에 설치되고,
상기 진동부재는 상기 자기장 발생부의 상부에 설치되고,
상기 진동부재의 상부에는 상기 진동부재의 주변부의 상면을 누른 상태에서 상기 하우징의 상단에 결합되는 지지부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.According to claim 1,
The magnetic field generator is installed inside a housing with an open top,
The vibrating member is installed above the magnetic field generating unit,
A linear actuator, characterized in that a support member coupled to the upper end of the housing while pressing the upper surface of the periphery of the vibrating member is installed on the upper part of the vibrating member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210068252A KR20220160267A (en) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | Linear actuator based on magneto-rheological elastomer |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100443638B1 (en) | 2004-03-02 | 2004-08-11 | (주)피에조테크놀리지 | small piezoelectric or electrostrictive linear motor |
-
2021
- 2021-05-27 KR KR1020210068252A patent/KR20220160267A/en not_active Application Discontinuation
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