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KR102469287B1 - 전기기계식 액츄에이터, 전기기계식 액츄에이터의 가진 방법 및 초음파 모터 - Google Patents

전기기계식 액츄에이터, 전기기계식 액츄에이터의 가진 방법 및 초음파 모터 Download PDF

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KR102469287B1
KR102469287B1 KR1020207020348A KR20207020348A KR102469287B1 KR 102469287 B1 KR102469287 B1 KR 102469287B1 KR 1020207020348 A KR1020207020348 A KR 1020207020348A KR 20207020348 A KR20207020348 A KR 20207020348A KR 102469287 B1 KR102469287 B1 KR 102469287B1
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KR
South Korea
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electromechanical actuator
actuator
electrode
main surface
electrodes
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KR20200096631A (ko
Inventor
버하네틴 콕
뷔렌트 데리바스
Original Assignee
피직 인스트루멘테 (페이) 게엠베하 운트 코. 카게
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파 모터용 전기기계식 액츄에이터(1)에 관한 것으로서, 상기 액츄에이터(1)는 2개의 주면(3) 및 주면(3)을 서로 연결하는 측면(4)을 포함하는 플레이트(2)의 형상을 가지고, 주면 중 제1 주면 상에 서로 대칭적으로 배열되어서 대칭 축(S)을 규정하는 2개의 동일 형상의 전극(6, 7)을 가지며, 주면 중 제2 주면 상에 배열되는 적어도 하나의 전극(8)을 가지고, 플레이트(2)는 이의 압전 전하 상수 d31와 이의 압전 전하 상수 d32의 부호 및 값 모두가 상이한 단결정 또는 다결정 압전 세라믹을 포함하는 전기기계 재료를 포함하고, 압전 전하 상수 d31는 액츄에이터의 제1 주 변형 방향을 규정하고, 압전 전하 상수 d32는 액츄에이터의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 대칭 축(S)의 배향은 제1 주 변형 방향 또는 제2 주 변형 방향에 평행하고, 초음파 모터는 전기기계식 액츄에이터를 포함하고, 또한 본 발명은 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진 방법에 관한 것이다.

Description

전기기계식 액츄에이터, 전기기계식 액츄에이터의 가진 방법 및 초음파 모터
본 발명은 전기기계식 액츄에이터, 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진(electrical excitation) 방법 및 초음파 모터에 관한 것이다.
압전 재료는 전기 에너지를 기계 에너지로, 그리고 그 반대로 변환하는 특징을 가지고, 따라서 전기기계적 특성을 갖는다. 이 재료는 많은 다양한 기술 분야의 다양한 센서 및 액츄에이터 장치에 사용된다. 확립된 압전 세라믹 중 하나는 티탄산 지르콘산 연(lead zirconate titanate, 약칭: PZT)계 재료이며, 이는 이방성 특성을 가지고 6mm의 육방정 대칭 분류에 속한다. 상기 결정 대칭으로 인해, PZT계 세라믹 재료는 횡방향으로 동일한 압전 전하 상수 d31 및 d32를 갖는다. 첨자 번호 31 및 32는 각각 방향 3의 단위 인가 전압 당 방향 1의 유도 변형 또는 방향 3의 단위 인가 전압 당 방향 2의 유도 변형으로 규정된다. 2개의 직교 횡방향으로의 PZT계 세라믹 재료에 대한 압전 전하 상수 d31 및 d32는 동일하기 때문에, 하나의 파라미터만으로, 예를 들어 d31만으로 이 재료의 횡방향 압전 전하 상수를 나타내기에 충분하다.
PZT계 세라믹 재료의 압전 전하 상수 d31 및 d32의 부호는 종방향 또는 두께 모드 압전 전하 상수 d33과 비교하였을 때 음(negative)이다. 이러한 특성으로 인해, 가진 전극(excitation electrode)이 플레이트 형상 요소의 주면을 완전히 덮지 않더라도 대응하는 플레이트 형상 요소 상의 방사상 또는 평면 모드가 가진될 수 있다.
사방정계(orthorhombic) mm2 대칭 분류를 갖는 단결정 압전 재료는 압전 전하 상수가 훨씬 더 크게(최대 10배) 전기기계식으로 결합할 뿐만 아니라; 2개의 횡방향에서의 압전 전하 상수의 부호와 값 모두가 다르다. d31의 값이 음이고 상대적으로 작은 반면, d32의 값은 양이고 상대적으로 크다. 결과적으로, PZT계 재료에 일반적이지 않은 단결정 압전 재료를 사용하여 통상적이지 않은 모드가 가진될 수 있다.
Li 등의 Applied Physics Letters 102, 183512 (2013)의 과학 논문 'A face-shear mode single crystal ultrasonic motor'에서, 저자는 폴링(poling) 후 mm2 대칭 PIN-PMN-PT로 제조된 정사각형 플레이트(quadratic plate)의 위상-전단(phase-shear) 모드 커플링을 사용하는 초음파 모터를 기술한다. 정사각형 플레이트의 큰 또는 주 평면 표면 중 하나에는, 2개의 가진 전극 모두를 서로 전기적으로 분리하는 선형 갭이 정사각형 플레이트의 대각선 방향으로 배향되도록, 2개의 가진 전극이 배열된다. 다른 큰 또는 주 평면 표면은 단일 공통 전극으로 완전히 덮인다.
2개의 가진 전극 사이에 배열된 대각 배향되는 선형 갭이 끝나는 정사각형 플레이트의 한쪽 모서리는, 구동되는 요소와의 간헐적 마찰 접촉을 위한 접점으로서 사용된다. 가진 전극들 중 하나와 공통 전극 사이에 사인파 신호를 인가하는 것에 의해 정사각형 플레이트의 절반이 전기적으로 가진될 때(다른 가진 전극을 플로팅(floating) 상태로 유지하면서), 단결정 재료의 압전 전단 모드 커플링 계수 d36의 특성으로 인해 위상-전단 모드가 가진되고, 상기 위상-전단 모드는 원하는 운동 방향으로 구동되는 요소를 구동하는데 사용된다.
운동 방향을 변화시키기 위해, 대응하는 다른 가진 전극이 아날로그 상황에서 전기적으로 가진될 필요가 있다. 두 가진 전극이 동일하게 형성되고 동일한 전압 또는 신호가 인가되더라도, 정사각형 플레이트의 압전 재료의 결정 배향에 대한 가진 전극의 정렬로 인해 다른 방향으로 구동되는 요소의 생성 동작은 동일하지 않다. 결과적으로, 생성 속도와 푸시 풀 힘(push pull force)에 대한 그러한 종류의 초음파 모터의 성능은 방향에 의존하는데, 이는 이 구조의 주요 단점이다.
본 발명의 목적은 초음파 모터용 전기기계식 액츄에이터, 초음파 모터 및 각각의 기능적 성능의 최적화를 허용하는 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 초음파용 전기기계식 액츄에이터, 액츄에이터에 의해 구동되는 요소의 생성 속도와 구동 방향에 독립적으로 구동되는 요소로 전달되는 푸시 또는 풀 힘의 성능 중 적어도 하나에 관한 성능이 구동 방향에 독립적이도록 각각 전기적으로 제어될 수 있는 초음파 모터, 및 전술한 성능이 구동 방향에 독립적인 것에 의한 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적은 독립항에 의해 해결된다. 또 다른 실시예는 각각의 종속항에서 설명된다.
본 발명에 따른 초음파 모터용 전기기계식 액츄에이터는 서로를 따라 연장되고 서로 반대로 배향되는 2개의 주면으로 형성되고, 주면에 대해 횡방향으로 연장되며 주면을 서로 연결하는 적어도 3개의 측면으로 형성된 플레이트를 포함한다. 주면은 측면의 면적 크기와 비교하였을 때 더 큰 면일 수 있다. 또한, 주면은 평면일 수 있다. 본 발명에 따른 액츄에이터는 동일한 형상이고, 분리 영역에 의해 서로 전기적으로 분리되고 주면 중 제1 주면 상에 배열되는 2개의 전극을 더 포함하고, 적어도 하나의 전극은 주면 중 제2 주면 상에 배열된다. 제1 주면 상에 배열된 2개의 전극은 전극이 대칭축에 대해 서로 대칭적으로 위치되도록 배열된다.
플레이트형 액츄에이터는 주면 중 제1 주면에 배열된 전극에 전압이 인가될 때 변형을 겪는 전기기계 재료를 포함하고, 전기기계식 액츄에이터의 재료는 압전 전하 상수 d32와 부호 및 값 모두가 상이한 압전 전하 상수 d31의 단결정 압전 세라믹을 포함하고, 압전 전하 상수 d31는 액츄에이터의 제1 주 변형 방향을 규정하고 압전 전하 상수 d32는 액츄에이터의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 제1 주 변형 방향과 제2 주 변형 방향은 서로 횡방향으로 그리고 특히 수직하게 배열되고, 대칭축의 배향은 제1 주 변형 방향 또는 제2 주 변형 방향에 평행하다.
분리 영역은 2개의 전극 사이에서 전체적으로 연장되는 것이 바람직하고, 분리 영역은 대칭 축이 직선 분리 영역의 중심선인 직선 분리 영역으로 구성되는 것이 더 바람직하다.
액츄에이터는 n이 3 이상인 n-면 다각형 플레이트의 형상을 갖는 것이 바람직하고, 액츄에이터는 n이 5 이상인 n-면 정다각형 플레이트의 형상을 갖는 것이 더 바람직하다.
적어도 하나의 측면 상에 적어도 하나의 마찰 장치가 배열되는 것이 바람직하고, 액츄에이터에 의해 구동되거나 이동되는 요소와의 마찰 접촉을 위한 마찰 요소가 배열되는 것이 더 바람직하다. 마찰 장치는 균질 재료로 제조된 마찰 요소를 포함하거나 그러한 마찰요소로 구성될 수 있다. 하지만, 구동되는 요소와 마찰 접촉하도록 의도된 전기기계 요소의 다각형 플레이트의 측면 상에 각각 마찰 장치 또는 마찰 요소가 반드시 배열될 필요는 없다. 예를 들어, 전기기계식 액츄에이터는 구동되는 요소와 마찰 상호작용을 위한 접촉 표면 부분을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 액츄에이터의 일 실시예에 따르면, 플레이트의 제1 주면 상에 배치된 전극은 제1 주면 상에 나란히 배치된다. 본 발명에 따른 액츄에이터의 일 실시예에 따르면, 2개의 전극은 전극 사이에서 제1 주면 위로 전체적으로 연장되는 분리 영역에 의해 서로 전기적으로 분리되고, 대칭 축은 분리 영역의 중심선이다. 분리 영역은 중심선이 제1 주면 위이며 2개의 전극 사이에서 완전하게 직선으로 연장되는 종방향 영역일 수 있다. 본 발명에 따른 액츄에이터의 추가 실시예에 따르면, 2개의 전극은 대칭 축에 대해 서로 대칭으로 배치되고 서로 부분적으로 중첩되며, 전극이 서로 중첩되는 영역에서 2개의 전극 사이에 놓인 중간 분리 층에 의해 전극은 서로 분리될 수 있다.
전술한 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 가진 방법에 따르면, 주면 중 제1 주면 상에 배열된 2개의 전극은 가진 전극이고, 제2 주면 상에 배열된 1개의 전극은 공통 전극이며, 여기서 제1 가진 전압(U1)이 2개의 가진 전극 중 하나에 인가되고, 2개의 가진 전극 중 다른 하나는 플로팅 상태로 유지되며, 공통 전극에는 제1 가진 전압(U1)에 대해 180˚ 위상차를 갖는 제2 가진 전압(U2)이 인가된다.
본 발명에 따르면, 특히 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진 방법이 제공되고, 전기기계식 액츄에이터는: 서로를 따라 연장되고 서로 반대로 배향되는 2개의 주면으로 형성되고, 주면에 횡방향으로 연장되며 주면을 서로 연결하는 적어도 3개의 측면으로 형성되는 플레이트, 분리 영역에 의해 서로 분리되고 주면 중 제1 주면 상에 서로 대칭적으로 배열되어 대칭 축을 규정하는 2개의 동일 형상의 전극 및 주면의 다른 하나에 배열되는 적어도 하나의 전극을 포함하고, 플레이트는 상이한 주면 상에 배열되는 전극에 전압이 인가될 때 변형을 겪는 전기기계 재료를 포함하고, 전기기계 재료는 압전 전하 상수 d32와 부호 및 값 모두가 상이한 압전 전하 상수 d31의 단결정 압전 세라믹을 포함하고, 압전 전하 상수 d31는 액츄에이터의 제1 주 변형 방향을 규정하고, 압전 전하 상수 d32는 액츄에이터의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 제1 주 변형 방향과 제2 주 변형 방향은 횡방향으로 배열되고, 바람직하게는 서로 수직하게 배열되며, 대칭 축의 배향은 제1 주 변형 방향 또는 제2 주 변형 방향에 평행하고, 상기 방법은: (a) 상기 2개의 전극(6, 7) 중 첫번째 전극을 가진 전극으로 사용하기 위하여 제1 주면 상에 배열된 2개의 전극 중 첫번째 전극에 제1 가진 전압(U1)을 인가하는 단계로서, 제1 주면 상에 배열되는 2개의 전극 중 두번째 전극은 플로팅 상태로 유지되는, 단계, 및 (b) 제2 주면 상에 배열되는 전극에 제1 가진 전압(U1)에 대해 180˚ 위상차를 갖는 제2 가진 전압(U2)을 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 전기기계식 액츄에이터의 가진되거나 구동되는 부분의 공명 진동 모드, 바람직하게는 제1 공명 진동 모드가, 전압(U1 및 U2)의 조합 적용에 의해 가진되어서, 교란된(perturbed) 제1 종방향 모드가 전체 전기기계식 액츄에이터에서 가진되어 마찰 장치의 경사 운동을 초래한다.
여기에서 기준 방향 또는 기준 축, 특히 특정 방향 또는 특정 축의 맥락과 관련하여 용어 "~을 따라(along)"는 일반적으로 특정 방향 또는 축이 적어도 45도의 최대 각도로, 바람직하게는 기준 방향 또는 기준 축으로부터 23도 각도의 최대 각도로 국부적으로 벗어나는 것을 의미한다.
여기에서 기준 방향 또는 기준 축, 특히 특정 방향 또는 특정 축의 맥락과 관련하여 용어 "횡방향으로(transversely)"는 일반적으로 각각의 방향 또는 축이 45도와 135도 사이의 각도를 가지고, 바람직하게는 기준 방향 또는 기준 축으로부터 67도와 113도 사이의 각도를 가지고 국부적으로 벗어나는 것을 의미한다.
또한, 여기에서 일반적으로 구성요소, 특히 분리 영역 또는 통로의 방향 또는 중심선은, 기준선과, 각각 분리 영역 또는 통로를 따라 구성요소의 가장 작은 단면의 중심의 연결선의 방향이다. 이 연결선이 곡선인 경우, 상기 연결선까지의 거리의 적분이 최소가 되도록 직선이 취해진다.
여기에서 특히 표면 또는 표면의 특정 위치의 맥락에서 용어 "배향(orientation)"은 일반적으로 각각 표면 상의, 그리고 특정 위치에서 표면 상의 국부 법선 벡터의 방향을 의미한다.
이하에서, 본 발명은 본 발명의 상이한 실시예를 도시하는 도면에 의해 설명된다. 도면은 다음을 도시한다:
도 1은 액츄에이터의 단결정 압전 세라믹 재료의 결정 축 및 액츄에이터의 대칭 축(S)이 도시된 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 실시예의 사시도이고,
도 2는 4-면 다각형 플레이트의 형상 및 적절한 전기 연결부를 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 다른 실시예이고,
도 3 (a) 및 (b)는 도 2에 따른 전기적으로 가진된 전기기계식 액츄에이터의 최대 변형의 양 상태에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 FEM 메쉬(mesh)이며,
도 4는 5-면 다각형 플레이트의 형상 및 적절한 전기 연결부를 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 다른 실시예이고,
도 5 (a) 및 (b)는 도 4에 따른 전기적으로 가진된 전기기계식 액츄에이터의 최대 변형의 양 상태에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 FEM 메쉬이며,
도 6은 중심 구멍을 갖는 도 5에 따른 전기기계식 액츄에이터의 변형예이고,
도 7은 8-면 다각형 플레이트의 형상 및 적절한 전기 연결부를 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 다른 실시예이며,
도 8 (a) 및 (b)는 도 7에 따른 전기적으로 가진된 전기기계식 액츄에이터의 최대 변형의 양 상태에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 FEM 메쉬이고,
도 9는 도 7에 도시된 것과 비교하였을 때 역 구동 방향에 대해 상이한 전기 연결부를 갖는 도 7에 따른 전기기계식 액츄에이터이며,
도 10 (a) 및 (b)는 도 9에 따른 전기적으로 가진된 전기기계식 액츄에이터의 최대 변형의 양 상태에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 FEM 메쉬이고,
도 11 (a) 내지 (c)는 정다각형의 형상을 각각 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 3개의 다른 실시예이며,
도 12는 20-면 정다각형의 형상을 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 다른 실시예이고 그리고
도 13은 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 구동 원리를 나타내는 블록도이다.
도 1은 정 4-면 다각형 플레이트(2) 형태의 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 단결정 압전 세라믹 재료의 결정 축에 대해 2개의 주면(3) 중 제1 주면 상에 배열된 2개의 전극(6 및 7)의 대칭 배열에 대한 대칭 축(S)의 배향을 명확히 나타낸 것이다. 도 1에는 제1 주면(3)만을 볼 수 있으며, 2개의 주면(3)은 주면(3)에 수직으로 연장되는 4개의 동일한 크기의 측면(4)에 의해 서로 연결된다.
가시(visible) 제1 주면(3) 상에, 삼각형 형태의 2개의 동일한 형상 및 크기의 전극(6 및 7)이 배열되고, 여기서 "동일한 형상 및 크기(equally shaped and sized)"의 표현은 이들의 외곽선이 서로 동일하다는 것을 의미한다.
2개의 전극(6 및 7)은 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리되고 대칭 축(S)과 동일한 배향을 가지며, 대칭 축(S)은 직선 분리 영역(10)의 중심선이다. 대칭 축(S)의 배향은 주어진 좌표계의 Y-방향과 평행하고, Y-방향은 압전 전하 상수 d32에 의해 규정되는 전기기계식 액츄에이터의 제2 주 변형 방향에 대응한다.
도 2는 단결정 압전 세라믹으로 제조된 4-면 다각형 플레이트(2) 형태인 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)의 사시도를 도시한다. 여기서, 서로를 따라 연장되는 다각형 플레이트(2)의 2개의 평면형의 주면(3) 중 제1 주면만 볼 수 있는 반면, 주면(3) 중 제2 주면은 다각형 플레이트(2)의 후면 상에 있어서 보이지 않는다. 주면(3)들은 서로 반대로 배향되고, 즉, 제1 주면 상의 법선 벡터는 제2 주면의 법선 벡터와 반대로 또는 평행하지 않게 배향된다.
2개의 주면(3)은 주면(3)들에 수직하게 연장되는 4개의 측면(4)을 통해 서로 연결되고, 여기서 마찰 요소로서 구성되는 마찰 장치(5)는 가장 작은 면적을 갖는 측면(4)에 부착되고, 나머지 3개의 측면(4)은 실질적으로 동일한 면적 크기를 갖는다. 따라서, 다각형 플레이트(2)는 마찰 장치(5)와 함께 실질적으로 삼각형 형상을 이루게 된다.
가시 주면(3) 상에서, 대응하는 금속층 또는 부분에 의해 구현되는 2개의 동일한 형상 및 크기의 전극(6 및 7)은 서로 대칭적으로 배열된다. 전극(6 및 7)의 상기 대칭 배열은 대칭 축(S)을 규정한다.
전극(6 및 7)은 2개의 전극(6 및 7) 사이에서 전체적으로 연장되는 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리된다. 전극(6 및 7)은 대칭 축(S)에 대해 대칭적으로 배열되고, 상기 대칭 축(S)은 직선 분리 영역(10)의 중심선이다.
비가시(non-visible) 주면 상에서, 상기 주면에 증착되거나 부착되는 금속층에 의해 구현되는 하나의 전극만이 배열된다. 단일 부품의 전극은 다각형 플레이트(2)의 가장자리에 근접한 작은 주변 구역을 제외하고 대응하는 주면의 전체 영역을 거의 덮는다.
마찰 장치(5)는 또한 다각형 플레이트(2)의 형상과 기하학적으로 유사한 다각형 형상, 즉 실질적으로 삼각형 형상을 가지며, 마찰 장치(5)의 베이스는 직선 분리 영역(10)이 끝나는 측면(4) 중 하나에 부착된다. 여기서, 직선 분리 영역은 상기 마찰 장치(5)가 부착된 측면에 수직하게 배열되고, 또한, 상기 측면에 평행하고 대향되게 배열된 측면에 수직하게 배열된다. 또한, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대칭적으로 배열된다.
실질적으로 삼각형 형상의 마찰 장치(5)의 경사진 면은 다각형 플레이트(2)의 각각의 인접하고 경사진 측면과 평행하게 배열되어, 다각형 플레이트(2)의 가장 작은 측면(4)에 부착되는 마찰 장치(5)와 조합한 다각형 플레이트(2)가 실질적으로 삼각형 형상을 이루게 된다.
다각형 플레이트(2)의 단결정 압전 세라믹 재료의 압전 전하 상수 d31는 부호와 값 모두에서 그 압전 전하 상수 d32와 상이하다. 압전 전하 상수 d31는 전기기계식 액츄에이터(1)의 제1 주 변형 방향을 규정하고, 압전 전하 상수 d32는 전기기계식 액츄에이터(1)의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 제1 주 변형 방향 및 제2 주 변형 방향은 서로 수직하게 배열된다. 직선 분리 영역(10) 또는 그 중심선뿐 아니라 대칭 축(S)의 배향은 각각 제1 주 변형 방향 또는 제2 주 변형 방향에 평행하다.
AC 전압원(11)은 리드 와이어(13)에 의해 전극(6)과 연결되고, 따라서 상기 전극(6)은 가진 전극을 구성하며, 여기서 AC 전압원(11)과 리드 와이어(13) 또는 가진 전극(6) 사이의 각각의 전기 연결부를 구현하기 위해, 도 2에 따른 스위치(12)가 닫히게 된다. AC 전압원(11)의 다른 극은 비가시 주면(3) 상에 배열되는 비가시 전극과 리드 와이어(15)를 통해 연결되고, 상기 전극은 공통 전극을 구성한다.
도 2의 점선은, 전기기계식 액츄에이터의 역방향 운동을 발생시키도록 스위치(12)를 통해 다른 전극(7)을 AC 전압원(11)과 연결하기 위한 추가 리드 와이어(14)를 도시하고(도 7 내지 10 참조), 따라서 전극(7)을 가진 전극이 되도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 전기 연결부를 통해 AC 전압이 인가될 때, 도 2에 따른 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)의 다각형 플레이트(2)의 최대 변형의 양 상태를 도시한다. 도 3 (a)는 마찰 요소가 의도된 구동 운동(상기 구동 운동은 도 3의 이중 화살표(16)에 의해 특징지어짐)과 관련하여 가장 후방 위치에 있는 전기기계식 액츄에이터(1)의 다각형 플레이트(2)의 최대 변형 중 하나의 FEM 연산의 메쉬 모델을 도시한다. 이와 대조적으로, 도 3 (b)는 마찰 요소가 이중 화살표(16)에 따라 의도된 구동 운동과 관련하여 가장 전방 위치에 있는 전기기계식 액츄에이터(1)의 다각형 플레이트(2)의 역방향 또는 반대 방향 최대 변형의 FEM 연산의 메쉬 모델을 도시한다. 다시 말해서, 도 2에 따른 대응 전기 가진으로 인해 전기기계식 액츄에이터의 다각형 플레이트 내에 생성된 변형은 구동되는 요소를(마찰 장치와의 마찰 접촉에 의해) 도 3에 대하여 오른쪽으로 구동하는 데 적합하다
도 4는 5개의 측면(4)중 가장 작은 측면에 배열되는 마찰 요소로 구성되는 마찰 장치(5)를 갖는 5-면 다각형(2)의 형상을 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)의 다른 실시예를 도시한다. 2개의 동일한 크기 및 형상의 전극(6 및 7)은 제1 주면(3) 상에서 서로 대칭적으로 배열되고, 전극(6 및 7) 사이에 전체적으로 연장되는 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리된다. 대칭 축(S)은 그것의 중심선인 상기 직선 분리 영역(10)에 평행하게 진행하고, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대해 대칭적으로 배열된다.
마찰 장치(5)는 4-면 다각형 플레이트의 형상을 가지고, 그것의 가장 긴 측면이 다각형 플레이트(2)의 가장 짧거나 작은 측면(4)에 부착되어서, 다각형 플레이트(2)와 마찰 장치(5)의 결합에 의해 실질적으로 정사각 형상을 이루게 된다.
도 4는 또한 대응하는 전기기계식 액츄에이터(1)에 대한 적절한 전기 연결부를 도시하며, 이는 도 2에 도시된 전기 연결부와 비교하였을 때 동일하게 구현되는 반면, 도 5 (a) 및 (b)는 - 동작 중 - AC 전압이 그러한 전기 연결부를 구비한 플레이트에 인가될 때 도 4의 다각형 플레이트(2)의 최대 변형의 양 상태를 도시한다. 전기기계식 액츄에이터는 상기 최대 변형의 양 상태 사이에서 그 형상이 주기적으로 변화되도록 작동되고, 따라서 이중 화살표(16)에 의해 도시된 궤적을 따라 그것에 부착된 마찰 장치(5)의 운동을 초래하고, 상기 마찰 장치(5)의 운동은 구동되는 요소의 구동에 적합하다.
도 6은 도 4에 도시된 것과 유사한 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 일 실시예를 도시하고, 오직 차이점은 중심에 배열되고 실질적으로 원형 형상인 개구(20)이다. 개구(20)의 위치에서의 작동 동안의 변형이 마찰 장치가 부착된 측면에서의 변형에 비해 작기 때문에, 상기 개구(20) 또는 구멍은 전기기계식 액츄에이터를 유지하기 위한 것이다. 따라서, 액츄에이터를 상기 위치에 유지하는 것은 전기기계식 액츄에이터의 의도된 변형 또는 진동에 부정적인 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않으며, 따라서 마찰 장치의 의도된 운동 또는 궤적에 부정적인 영향을 미치지 않거나 거의 미치지 않는다. 개구 대신, 전기기계식 액츄에이터 내에 전술된 요건을 충족시키는 오목부를 갖는 것이 또한 가능하다.
도 7 및 9는 8-면 다각형 플레이트(2)의 형상 및 액츄에이터를 작동시키거나 구동하기 위한 전기 연결부를 갖는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)의 다른 실시예를 도시한다. 도 7은 리드 와이어(13)가 제1 주면(3) 상에 배열된 전극(6)(따라서 상기 전극은 가진 전극이 됨)을 AC 전압원에 연결시키는 것과, 리드 와이어(15)가 제2 주면 상에 배열된 비가시 전극(상기 전극은 이후 공통 전극을 형성하게 됨)을 AC 전압원에 연결시키는 것을 도시하고, 도 9는 리드 와이어(14)가 제1 주면(3) 상에 배열된 다른 (가진) 전극(7)에 연결시키는 것과, 리드 와이어(15)가 비가시 제2 주면 상에 배열된 (공통) 전극을 AC 전압원에 연결시키는 것을 도시한다.
대응하는 도 8 (a) 및 (b) 그리고 도 10 (a) 및 (b)는 FEM 시뮬레이션에 의해 연산된 동작 중인 액츄에이터의 최대 변형의 각각의 상태에서 상기 상이한 전기 연결부를 도시한다. 도 8의 이중 화살표(16)는 도 10의 이중 화살표(16)와 비교하여 횡방향 배향을 가지고, 여기서 각각의 상기 이중 화살표(16)는 마찰 장치의 궤적을 나타내고, 여기서 도 8에 따른 마찰 장치의 대응 이동이 도 8에 대해 우측 방향으로 구동되는 요소를 구동하기에 적합하며, 도 10에 따른 마찰 장치의 이동이 도 10에 대해 좌측 방향으로 구동되는 요소를 구동하기에 적합하다.
도 8 (a) 및 (b) 그리고 도 10 (a) 및 (b)에 따른 FEM 시뮬레이션으로부터 수집될 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 전기기계식 액츄에이터로 달성될 수 있는 최대 변형은 역 구동 방향에 대해서, 즉 구동 방향이 서로 반대 방향인 경우에 대해서 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 발명에 따른 액츄에이터의 효과는 서로 반대되는 두 구동 방향에서 동일하다.
도 11 (a) 내지 (c)는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)의 3개의 다른 가능한 실시예를 도시한다. 도 11 (a)는, 제1 주면(3) 상에 2개의 동일한 형상 및 크기의 전극(6 및 7)을 갖는 6-면 정다각형 플레이트(2)를 가지고, 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리되는 전기기계식 액츄에이터(1)를 도시하고, 전극(6 및 7)은 직선 분리 영역(10)의 중심선인 대칭 축(S)에 대해 대칭적으로 배열된다. 하나의 단일 부품의 전극(미도시됨)이 비가시 제2 주면에 배열된다. 마찰 요소로 구성된 마찰 장치(5)는 선형 분리 영역(10)이 끝나는 6-면 다각형 플레이트의 측면(4) 중 하나에 부착되고, 선형 분리 영역(10) 및 대칭 축(S)은 상기 측면에 수직하게 배열되며, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대해 대칭으로 배열된다.
도 11 (b)는, 제1 주면(3) 상에 배열되는 2개의 동일한 형상 및 크기의 전극(6 및 7)을 갖는 5-면 정다각형 플레이트(2)를 가지고, 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리되는 전기기계식 액츄에이터(1)를 도시하고, 전극(6 및 7)은 직선 분리 영역(10)의 중심선을 구성하는 대칭 축(S)에 대해 대칭적으로 배열된다. 하나의 단일 부품의 전극(미도시됨)이 비가시 제2 주면에 배열된다. 직선 분리 영역(10)이 끝나는 5-면 다각형 플레이트의 측면(4)에 마찰 요소로서 구성된 마찰 장치(5)가 부착되고, 직선 분리 영역(10) 및 대칭 축(S)은 상기 측면에 수직하게 배열되고, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대칭으로 배열된다.
도 11 (c)는, 제1 주면(3) 상에 배열되는 동일한 형상 및 크기의 전극(6 및 7)을 갖는 15-면 정다각형 플레이트(2)를 가지고, 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 전기적으로 분리되는 전기기계식 액츄에이터(1)를 도시하고, 전극(6 및 7)은 대칭 축(S)에 대해 대칭적으로 배열된다. 하나의 단일 부품의 전극(미도시됨)이 비가시 제2 주면에 배열된다. 선형 분리 영역(10)이 끝나는 15-면 다각형 플레이트의 측면(4) 중 하나에 마찰 요소로서 구성된 마찰 장치(5)가 부착되고, 선형 분리 영역(10) 및 대칭 축은 상기 측면에 수직하게 배열되고, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대칭으로 배열된다.
도 12는 본 발명의 전기기계식 액츄에이터(1)가 20-면 정다각형 플레이트(2)로 구성되어서 거의 원형 형상을 갖는 추가 실시예를 도시한다. 액츄에이터의 20개의 측면(4) 중 하나 상에, 마찰 요소로서 구성된 마찰 장치(5)가 배열된다. 2개의 실질적으로 타원 형상인 전극(6 및 7)이 제1 및 가시 주면(3) 상에 대칭적으로 배열되는 반면, 단일 부품의 전극은 그것을 거의 완전히 덮는 비가시 제2 주면 상에 배열된다. 도 12는 또한 전극(6 및 7)이 대칭으로 배열되는 것과 관련된 대칭 축(S)을 도시한다. 전극(6 및 7) 사이에는, 분리 영역(10)이 배치되고, 분리 영역(10)은 또한 대칭 축(S)에 대해 대칭으로 배열된다. 또한, 마찰 장치(5)는 대칭 축(S)에 대해 대칭으로 배열된다.
도 13은 도 11 (a)에 따른 본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 가능한 전기 연결부 또는 구동 원리에 대한 블록도를 각각 도시한다. 전기기계식 액츄에이터(1)는 그것의 제1 주면(3) 상에 2개의 전극(6 및 7)을 가지고, 상기 전극(6 및 7)은 직선 분리 영역(10)에 의해 서로 분리되거나 전기적으로 분리된다. 전극(6)은 제1 가진 전압(U1)을 공급하는 제1 AC 전압원(11)과 리드 와이어(13)를 통해 연결되는 반면(따라서, 전극(6)이 가진 전극이 되도록 함), 전극(7)은 플로팅 상태를 유지한다.
단일 전극(8)은 제2 주면(3) 상에 배열되고, 상기 전극(8)은 공통 전극을 구성한다. 공통 전극(8)은 제2 가진 전압(U2)을 공급하는 제2 AC 전압원(16)과 리드 와이어(15)를 통해 연결된다. 제2 가진 전압(U2)은 제1 가진 전압(U1)에 대해 180˚의 위상차를 갖는다.
본 발명에 따른 방법은: (a) 2개의 전극(6, 7) 중 첫번째 전극을 가진 전극으로 사용하기 위하여 제1 주면(3) 상에 배열된 2개의 전극(6, 7) 중 첫번째 전극에 제1 가진 전압(U1)을 인가하는 단계로서, 제1 주면(3) 상에 배열되는 2개의 전극 중 두번째 전극은 플로팅 상태로 유지되는, 단계, (b) 전극(8)을 공통 전극으로 사용하기 위하여 제2 주면(3) 상에 배열되는 전극(8)에 제1 가진 전압(U1)에 대해 180˚의 위상차를 갖는 제2 가진 전압(U2)을 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전기기계식 액츄에이터는 또한 하나 이상의 전극, 바람직하게는 제2 주면 상에 배열되고 제1 주면 상에 배열되는 2개의 가진 전극과 정합(registration)되는 2개의 동일한 크기 및 형상의 전극을 가질 수 있음을 주목하여야 한다.
본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 작동 또는 구동 원리는 다음과 같다: 전기기계식 액츄에이터의 플레이트의 단결정 압전 세라믹의 절반이 전기적으로 가진될 때, 압전 전하 상수 d31 및 d32 사이의 부호 차이는 플레이트의 가진된 부분을 플레이트의 가진되지 않은(non-excited) 절반에 비해 더 큰 크기의 변위로 이동하게 한다. 결과적으로, 가진된 부분 또는 가진된 절반은 각각 제1 벤딩 및 제1 종방향 모드가 조합된 가진에 대응하는 운동과 유사한 운동을 만든다. 그러나, 생성된 모드는 2개의 직교 진동 모드 중 하나와 결합되는 것이 아니라, 고유하고(unique) 교란된(perturbed) 비대칭 단일 종방향 모드이다.
본 발명에 따른 전기기계식 액츄에이터에 의해, 단순화된 벌크 구조가 구현될 수 있고, 대응하는 초음파 모터의 구동 전압 - 압전 세라믹의 벌크 구조에도 불구하고 - 이 10 내지 20 볼트 사이의 범위로 감소될 수 있고, 이는 의료용 어플리케이션과 같은 일부 산업에서 필수적이다. 전술된 '벌크 구조(Bulk structure)'는 전극이 전기기계식 액츄에이터의 표면에 배열될 뿐만 아니라, 압전 세라믹 내에 다수의 전극 층을 추가로 갖는 다층 구조가 부존재함을 의미한다.
또한, 높은 최대 전력 밀도와 단결정 압전 세라믹의 높은 수치의 장점으로 인해, 다결정 PZT계 액츄에이터를 갖는 초음파 모터에 비해 본 발명의 전기기계식 액츄에이터를 갖는 초음파 모터의 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 전기기계식 액츄에이터의 추가 장점은 단결정 재료의 진동 모드가 PZT 재료의 진동 모드보다 낮은 동작 주파수를 갖는다는 것이다. 따라서, 소형화된 초음파 모터는 완화된(moderate) 동작 주파수(즉, 500 kHz 미만)로 동작될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 전기기계식 액츄에이터를 사용하면 유용한 모드를 생성하기 위해 기하학적 종횡비를 충족할 필요가 없다. 따라서, 다각형 플레이트의 기하학적 구조와 관련하여 엄격한 제조 공차를 필요로 하지 않는다.

Claims (9)

  1. 초음파 모터용 전기기계식 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는: 서로를 따라 연장되고 서로 반대로 배향되는 2개의 주면(3)들과, 상기 주면(3)들에 횡방향으로 연장되며 상기 주면(3)을 서로 연결하는 측면(4)으로 형성되는, 플레이트(2), 분리 영역(10)에 의해 서로 분리되고 상기 주면(3)들 중 제1 주면 상에 서로 대칭적으로 배열되어 대칭 축(S)을 규정하는 2개의 동일 형상의 전극(6, 7), 및 상기 주면(3)들 중 제2 주면 상에 배열되는 적어도 하나의 전극(8)을 포함하고, 상기 플레이트(2)는 상이한 주면 상에 배열되는 전극(6, 7, 8)에 전압이 인가될 때 변형을 겪는 전기기계 재료를 포함하고, 상기 전기기계식 액츄에이터의 재료는 그 압전 전하 상수 d32와 부호(sign) 및 값 모두가 상이한 압전 전하 상수 d31의 단결정 압전 세라믹을 포함하고, 상기 압전 전하 상수 d31는 상기 액츄에이터(1)의 제1 주 변형 방향을 규정하고, 상기 압전 전하 상수 d32는 상기 액츄에이터(1)의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 상기 제1 주 변형 방향과 상기 제2 주 변형 방향은 서로 횡방향으로 배열되고, 상기 대칭 축(S)의 배향은 상기 제1 주 변형 방향 또는 상기 제2 주 변형 방향과 평행한,
    전기기계식 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리 영역(10)은 2개의 전극(6, 7) 사이에서 전체적으로 연장되는
    전기기계식 액츄에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주면(3)들은 n이 3 이상인 n-면 다각형 플레이트(2)의 형상을 갖는,
    전기기계식 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주면(3)들은 n이 5 이상인 n-면 정다각형 플레이트(2)의 형상을 갖는,
    전기기계식 액츄에이터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주면(3)들은 서로 평행하게 연장되는,
    전기기계식 액츄에이터.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액츄에이터(1)는 상기 측면(4)들 중 적어도 하나에 배열되는 적어도 하나의 마찰 장치(5)를 포함하고, 상기 마찰 장치(5)는 구동되는 요소와 접촉하기 위한 마찰면을 포함하는,
    전기기계식 액츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마찰 장치(5)는 균질 재료로 제조된 마찰 요소를 포함하거나 그러한 마찰요소로 구성되는,
    전기기계식 액츄에이터.
  8. 전기기계식 액츄에이터의 전기 가진(electrical excitation)을 위한 방법으로서, 상기 전기기계식 액츄에이터는, 서로를 따라 연장되고 서로 반대로 배향되는 2개의 주면(3)들과, 상기 주면(3)에 횡방향으로 연장되며 상기 주면(3)을 서로 연결하는 측면(4)으로 형성되는, 플레이트(2), 분리 영역(10)에 의해 서로 분리되고 상기 주면(3)들 중 제1 주면 상에 서로 대칭적으로 배열되어 대칭 축(S)을 규정하는 2개의 동일 형상의 전극(6, 7), 및 상기 주면(3)들 중 제2 주면 상에 배열되는 적어도 하나의 전극(8)을 포함하고, 상기 플레이트(2)는 상이한 주면 상에 배열되는 전극(6, 7, 8)에 전압이 인가될 때 변형을 겪는 전기기계 재료를 포함하고, 상기 전기기계식 액츄에이터의 재료는 그 압전 전하 상수 d32와 부호 및 값 모두가 상이한 압전 전하 상수 d31의 단결정 압전 세라믹을 포함하고, 상기 압전 전하 상수 d31는 상기 액츄에이터(1)의 제1 주 변형 방향을 규정하고, 상기 압전 전하 상수 d32는 상기 액츄에이터(1)의 제2 주 변형 방향을 규정하며, 상기 제1 주 변형 방향과 상기 제2 주 변형 방향은 서로 횡방향으로 배열되고, 상기 대칭 축(S)의 배향은 상기 제1 주 변형 방향 또는 상기 제2 주 변형 방향과 평행하고, 상기 방법은: (a) 상기 2개의 전극(6, 7) 중 첫번째 전극을 가진 전극으로 사용하기 위하여 제1 주면(3) 상에 배열된 상기 2개의 전극(6, 7) 중 첫번째 전극에 제1 가진 전압(U1)을 인가하는 단계로서, 상기 제1 주면(3) 상에 배열되는 상기 2개의 전극 중 두번째 전극은 플로팅 상태로 유지되는, 단계, 및 (b) 상기 전극(8)을 공통 전극으로 사용하기 위하여 제2 주면(3) 상에 배열되는 상기 전극(8)에 상기 제1 가진 전압(U1)에 대해 180˚ 위상차를 갖는 제2 가진 전압(U2)을 인가하는 단계를 포함하는,
    방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 전기기계식 액츄에이터 및 구동되는 요소를 포함하는 초음파 모터로서, 상기 전기기계식 액츄에이터는 상기 전기기계식 액츄에이터에 대해 상기 구동되는 요소를 이동시키기 위해 상기 구동되는 요소와 상호작용하는 접촉 표면 부분을 포함하는,
    초음파 모터.

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019118198B3 (de) * 2019-07-05 2020-07-09 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallaktuator und Motor mit einem solchen Ultraschallaktuator
DE102021121352B3 (de) 2021-08-17 2022-12-08 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co KG Aktuator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090039736A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Konica Minolta Opto, Inc. Ultrasonic actuator and method for manufacturing piezoelectric deformation portion used in the same

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4039744B2 (ja) * 1998-07-15 2008-01-30 富士通株式会社 圧電アクチュエータ
DE10017138C2 (de) * 2000-04-06 2002-03-14 Siemens Ag Taumelmotor
DE102004024656A1 (de) * 2004-05-18 2005-12-08 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Piezoelektrischer Ultraschallmotor
JP2006261141A (ja) * 2005-03-14 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 圧電アクチュエータおよび画像入力装置
JP4316590B2 (ja) * 2006-06-23 2009-08-19 株式会社東芝 圧電駆動型ｍｅｍｓアクチュエータ
JP5448320B2 (ja) * 2007-10-04 2014-03-19 キヤノン株式会社 圧電アクチュエータ及びそれを用いた液体吐出ヘッド
DE202009014076U1 (de) * 2009-10-17 2010-01-21 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Aktuator
DE102009049719A1 (de) * 2009-10-17 2011-04-21 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Aktuator
DE102011113277A1 (de) * 2011-09-06 2013-03-07 Bastian Keller Mehrkoordinatenantrieb mit elektroaktiven Gewölbegeometrien
DE112012001935T5 (de) * 2012-06-26 2014-07-10 Honda Electronics Co. Ltd. Elektromechanische Umformungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102013226418B3 (de) * 2013-12-18 2015-04-02 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallmotor
WO2015106282A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Materials, devices and systems for piezoelectric energy harvesting and storage
DE102014205577B4 (de) * 2014-03-26 2021-05-12 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallmotor
EP2937913A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-28 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. Kg Piezoelectric actuator for an ultrasonic motor
DE102014209419B3 (de) * 2014-05-19 2015-05-07 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallaktor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090039736A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Konica Minolta Opto, Inc. Ultrasonic actuator and method for manufacturing piezoelectric deformation portion used in the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A face-shear mode single crystal ultrasonic motor, Shiyang Li 외3, Appl. Phy. Lett. 102 (2013.05.10. 공개)*

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