일반기술

자기변형 가진기를 이용한 초정밀 스텝모터

본 기술은 자기 변형 재료의 선형 가진기를 이용하여 회전체에 스테핑 작용을 일으켜서 초정밀 미세각을 생성하면서 전달 토오크가 큰 초정밀 스텝 모터에 관한 것으로서, 선형운동을 일으키는 자기변형 작동기를, 베어링으로 지지된 축에 연결된 회전체에 마찰판을 통해 다수 설치하여서 항상 마찰 판과 회전체가 접촉할 수 있게 구성하고, 자기 변형 가진기에 톱니형의 전류 신호가 입력되면 톱니형 신호의 경사진 구간에서는 서서히 변위가 증가하면서 마찰력에 의하여 회전판을 돌려주게 되며 톱니 형태에 따라 전류가 급격히 떨어지면 자기 변형 가진기가 급격하게 수축하면서 회전판을 역전시키려고 하나 관성력에 의해서 완전히 역전되지 못하고 마찰 패드와 회전판 사이에서 미끄러지게 되며, 다수의 자기 변형 가진기가 순차적으로 작용함으로서 계속적인 스테핑작용이 일어나는 스테핑 모터이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 주사탐침현미경(scanning probe microscope)에 쓰이는 압전초정밀 스텝모터를 대치해서 응용될 수 있는 기술이다.본 기술은 자기변형체의 선형 가진기를 다수 사용하여 스테핑 작용을 일으키므로 전달 토오크가 큰 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.본 기술은 자기변형 선형작동기, 회전체, 마찰판, 구동회로로 그 구성이 이루어지며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 자기변형 선형작동기는 자기 변형체의 주위에 전자기 코일을 감고 그 바깥에 영구 자석을 설치하여 자기장에 따라 양/음의 변형을 일으키는 작동기이다. - 둘째, 회전체는 베어링으로 지지된 축에 연결된 회전판이다. - 셋째, 마찰판은 선형작동기 끝단에 설치되어 스프링 힘으로 회전체에 밀어 주어서 늘 접촉을 하게 된다. - 넷째, 구동회로는 다수의 자기 변형 가진기에 톱니형의 전류 신호를 순차적으로 보내주는 회로이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 주사탐침현미경(scanning probe microscope)에 쓰이는 압전초정밀 스텝모터를 대치해서 응용될 수 있는 기술이다.본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 초정밀 스텝각도를 낼 수 있고, - 둘째, 큰 회전토오크를 낼 수 있으며, - 셋째, 한 스텝씩 구동하는 미소구동이 가능하다.본 기술은 자기 변형 재료의 선형 가진기를 이용하여 회전체에 스테핑 작용을 일으켜서 초정밀 미세각을 생성하면서 전달 토오크가 큰 초정밀 스텝 모터에 관한 것으로서, 선형운동을 일으키는 자기변형 작동기를, 베어링으로 지지된 축에 연결된 회전체에 마찰판을 통해 다수 설치하여서 항상 마찰 판과 회전체가 접촉할 수 있게 구성하고, 자기 변형 가진기에 톱니형의 전류 신호가 입력되면 톱니형 신호의 경사진 구간에서는 서서히 변위가 증가하면서 마찰력에 의하여 회전판을 돌려주게 되며 톱니 형태에 따라 전류가 급격히 떨어지면 자기 변형 가진기가 급격하게 수축하면서 회전판을 역전시키려고 하나 관성력에 의해서 완전히 역전되지 못하고 마찰 패드와 회전판 사이에서 미끄러지게 되며, 다수의 자기 변형 가진기가 순차적으로 작용함으로서 계속적인 스테핑작용이 일어나는 스테핑 모터이다.본 기술을 포함한 기술군은 현재 주로 주사탐침현미경(scanning probe microscope)에 쓰이는 압전초정밀 스텝모터를 대치해서 응용될 수 있는 기술이다.본 기술은 자기변형체의 선형 가진기를 다수 사용하여 스테핑 작용을 일으키므로 전달 토오크가 큰 이유로 그 중요성이 증가하고 있다.