CN104104266A - 振动产生设备 - Google Patents

Abstract

提供一种振动产生设备，所述振动产生设备包括：支架，具有圆板形状；振动构件，所述振动构件的中部的下边缘部固定到所述支架并且具有闭合曲线形状；压电元件，固定到所述振动构件的下表面，位于所述振动构件的内表面之间，并且当将电源施加到所述压电元件时所述压电元件变形；质量体，固定到所述振动构件的内表面并被设置为面对所述压电元件。

Description

振动产生设备

本申请要求于2013年4月10日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0039080号韩国专利申请和于2014年4月4日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0040454号韩国专利申请的权益，所述两个韩国专利申请的公开内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种振动产生设备。

背景技术

利用电磁力的产生原理将电能转换为机械振动的振动产生设备已安装在移动电话等中，从而用于通过传递振动至用户来安静地通知用户来电呼叫。

此外，根据诸如移动电话等的移动设备市场的快速发展，已向移动设备添加了多种不同的功能。此外，已要求移动设备在具备高质量的同时结构紧凑。

根据该趋势，对于开发一种具有新型结构的振动产生设备的需求已经增加，该新型结构能够克服现有的振动产生设备的缺点并显著地提高质量。

此外，最近，在许多市场中，移动电话已被采用了触摸屏方案的智能电话取代。因此，设置用于在用户触摸时产生振动的振动产生设备的使用已增加。

另外，最近已发布使用压电元件的振动产生设备。这种利用逆压电效应原理通过向压电元件施加电压而产生位移的振动产生设备通过产生的位移使振动器的质量体运动而产生振动力。

在具有这种结构的振动产生设备中，能够获取预定水平的振动力的频带宽度较宽，从而可实现稳定的振动特性。

然而，由于压电元件应该比较长，以确保位移和振动，因此增加了振动产生设备的长度，并且当振动产生设备下落时在冲击的情况下振动产生设备易于损坏。

也就是说，这种振动产生设备具有近似长方体的形状并具有相对细长的形式，从而难以使这种振动产生设备小型化，并且这种具有细长形式的压电元件容易由于外部撞击而损坏。

因此，需要开发一种允许使振动产生设备小型化并防止压电元件损坏的结构。

发明内容

本公开的一方面可提供一种能够小型化并具有增加的振动量的振动产生设备。

本公开的一方面还可提供一种允许降低压电元件由于外部撞击的损坏的振动产生设备。

根据本公开的一方面，一种振动产生设备可包括：支架，具有圆板形状；振动构件，所述振动构件的中部的下边缘部固定到所述支架并具有闭合曲线形状；压电元件，固定到所述振动构件的下表面，位于所述振动构件的内表面之间，并且当将电源施加到所述压电元件时所述压电元件变形；质量体，固定到所述振动构件的内表面并被设置为面对所述压电元件。

所述振动构件可包括：第一固定部，固定到所述支架的上表面；第一压电元件安装部和第二压电元件安装部，从所述第一固定部沿着外径方向延伸；第一位移变向部和第二位移变向部，分别从所述第一压电元件安装部和第二压电元件安装部向上延伸；第一变形放大部和第二变形放大部，分别从所述第一位移变向部和第二位移变向部沿着内径方向延伸；第二固定部，连接到所述第一变形放大部和第二变形放大部，并使得质量体安装在所述第二固定部上。

所述压电元件可安放在所述第一压电元件安装部的上表面和所述第二压电元件安装部的上表面上，并安装在所述振动构件中，以使所述压电元件的两个端面由所述第一位移变向部的内表面和所述第二位移变向部的内表面支撑。

所述压电元件可具有长方体形状。

所述质量体的中部可固定到所述第二固定部的下表面。

所述质量体可包括沿着外径方向突出的突起部并且所述质量体可大致为硬币形。

所述质量体可具有形成在所述质量体的下表面中的压电元件插入槽，以防止与压电元件接触。

所述振动产生设备还可包括附着到所述支架并具有内部空间的壳。

所述振动产生设备还可包括电路板，所述电路板的一端通过形成在所述壳中的槽而暴露到所述壳的外部并且所述电路板的另一端连接到所述压电元件。

根据本公开的另一方面，提供一种振动产生设备，所述振动产生设备包括：壳，具有内部空间；支架，附着到所述壳的下边缘部；振动构件，所述振动构件的中部的下边缘部固定到所述支架并具有闭合曲线形状；压电元件，固定到所述振动构件的下表面，位于所述振动构件的内表面之间，并且当将电源施加到所述压电元件时所述压电元件变形；质量体，固定到所述振动构件的内表面，以设置为面对所述压电元件，并且具有与所述壳的形状对应的形状；电路板，所述电路板的一端通过形成在所述壳中的槽而暴露到所述壳的外部并且所述电路板的另一端连接到所述压电元件。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细的描述，本公开的上述和其他方面、特征和其他优势将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的透视图；

图2是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的分解透视图；

图3是根据本公开的示例性实施例的沿着图1的线A-A1截取的振动产生设备的截面图；

图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的操作的视图。

具体实施方式

以下，将参照附图详细地描述本公开的实施例。

然而，本公开可以以多种不同的形式实施并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域的技术人员充分地传达本公开的范围。

在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的透视图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的分解透视图；图3是根据本公开的示例性实施例的沿着图1的线A-A1截取的振动产生设备的截面图。

举例来说，参照图1至图3，根据本公开的示例性实施例的振动产生设备100可包括壳120、支架140、振动构件160、压电元件170、质量体180和电路板190。

壳120可大致为硬币形，并且可具有形成在其中的内部空间。同时，壳120可设置有突起部122，振动构件160的两个端部设置在突起部122中。突起部122可在从大致为硬币形的壳120突出的同时具有六面体形。

此外，突起部122可被设置为具有大约180度的角度。

也就是说，壳120可以是硬币形，同时设置有突起部122。同时，壳120不限于具有上述形状，而是可以具有沿着长度方向的尺寸和沿着宽度方向的尺寸大体上彼此相同的立方体形状（例如，具有突起部122的立方体形状）等。

同时，壳120可与支架140一起形成振动产生设备100的外观。

此外，壳120可具有形成在其下边缘部并允许电路板190被引导到外部的槽124。

支架140可结合到壳120并且可具有与壳120的形状对应的形状。例如，支架140可具有板形状并且可设置有与壳120的突起部122对应的突起对应部142。

此外，支架140可设置有安装部144，电路板190的端部固定到安装部144。

此外，突起对应部142和安装部144可被设置为它们之间具有90度的角度。

同时，支架140和壳120可通过焊接和粘结剂结合中的至少一种而彼此结合。

此外，支架140和壳120彼此结合，从而形成闭合空间，并且振动构件160、压电元件170和质量体180可设置在该闭合空间中。

振动构件160可形成闭合曲线。同时，振动构件160可包括第一固定部162、第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164、第一位移变向部165和第二位移变向部166、第一变形放大部167和第二变形放大部168、第二固定部169。

这里，将定义关于方向的术语。首先，径向指的是从图1的壳120的外周表面朝向壳120的中部的方向或者从壳120的中部朝向壳120的外周表面的方向。

此外，周向指的是沿着壳120的外周表面的方向，并且高度方向指的是从支架140朝向壳120的上表面的方向。

第一固定部162可固定到支架140的中部。同时，第一固定部162可具有条形（bar shape），以沿着压电元件170的宽度方向支撑压电元件170。

第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164可分别从第一固定部162的两个侧表面的中部延伸。第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164中的每个可具有条形，以沿着压电元件170的长度方向支撑压电元件170。

同时，第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164可与第一固定部162垂直地设置，以用于支撑压电元件170。

第一位移变向部165和第二位移变向部166可分别从第一压电元件安装部163的远端和第二压电元件安装部164的远端延伸。例如，第一位移变向部165可使得第一压电元件安装部163从第一位移变向部165的一端延伸，并且第二位移变向部166可使得第二压电元件安装部164从第二位移变向部166的一端延伸。

此外，第一位移变向部165和第二位移变向部166可分别接触压电元件170的两个端部，并且可通过压电元件170的伸缩而运动。为此，第一位移变向部165和第二位移变向部166可具有矩形板形状。

同时，第一位移变向部165和第二位移变向部166可分别设置在壳120的突起部122内。此外，第一位移变向部165和第二位移变向部166可被设置为按照预定的间隔分别与突起部122的端部分开。

第一变形放大部167和第二变形放大部168可分别从第一位移变向部165的另一端和第二位移变向部166的另一端延伸并按照预定的角度倾斜。也就是说，由于第一变形放大部167和第二变形放大部168按照预定的角度倾斜，因此在第一位移变向部165和第二位移变向部166通过压电元件170而变形的情况下，质量体180可上升和下降。

下面将提供对其详细的描述。

同时，第二固定部169可用于使第一变形放大部167和第二变形放大部168彼此连接，并且可结合到质量体180的上表面。换句话说，质量体180的上表面的中部可结合到第二固定部169。

同时，下面将提供对振动构件160的操作的详细的描述。

压电元件170可固定到振动构件160，并且当外部电源施加到压电元件170时，压电元件170可沿着其长度方向（即，沿着径向方向）伸缩。此外，压电元件170的下表面可由第一固定部162以及第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164支撑，并且压电元件170的两个侧表面可由第一位移变向部165和第二位移变向部166支撑。

因此，在压电元件170伸缩的情况下，第一位移变向部165和第二位移变向部166可运动。

也就是说，当不操作压电元件170时，第一位移变向部165和第二位移变向部166可处于它们通过压电元件170而弹性地变形的状态。因此，当压电元件170收缩时，第一位移变向部165和第二位移变向部166可通过回复力沿着内径方向运动，并且当压电元件170伸展时，第一位移变向部165和第二位移变向部166可沿着外径方向运动。

同时，电路板190的一端可连接到压电元件170，以使外部电源可施加到压电元件170。

作为一个示例，压电元件170可具有0.3mm至1mm的厚度、1mm至4mm的宽度、以及5mm至15mm的长度。此外，压电元件170可通过堆叠多个压电层而形成。

质量体180的上表面的中部可固定到第二固定部169。同时，质量体180可具有与壳120的形状对应的形状。也就是说，质量体180可大致为硬币形，并且可设置有与壳120的突起部122对应的突起部182。

此外，质量体180可具有在其下表面上形成的压电元件插入槽184，其中，压电元件插入槽184可在将压电元件170安装在振动构件160中时使得压电元件170插入到压电元件插入槽184中。另外，压电元件170可插入到压电元件插入槽184中。

同时，压电元件170可被设置为按照预定间隔与质量体180分开。换句话说，压电元件170的外表面可被设置为按照预定间隔与质量体180的压电元件插入槽184分开。

此外，压电元件170和压电元件插入槽184可彼此充分地分开，从而即使当质量体180下降时，压电元件170和压电元件插入槽184彼此也不接触。

如上所述，由于质量体180可大致为硬币形，所以与具有条形的质量体相比，该质量体180可具有增加的重量。因此，可增加振动的程度。

电路板190可具有结合到压电元件170的一端以及固定到支架140的安装部144的另一端。也就是说，电路板190的一端可结合到压电元件170的下表面，并且电路板190的另一端可从壳120延伸，以暴露到外部。

此外，电路板190可具有形成其所述另一端上的电源连接端192。

此外，电路板190可具有形成在其一端中的切槽194，以防止干扰振动构件160的第一固定部162。

同时，在根据本公开的示例性实施例的振动产生设备100中，可使用多个阻尼器构件，以抑制噪声的产生并防止在外部撞击时损坏压电元件170。换句话说，可使用用于防止壳120和质量体180之间接触以及支架140和质量体180之间接触的阻尼器构件，并且可使用用于防止质量体180和压电元件170之间接触的阻尼器构件。

此外，可使用用于防止振动构件160和壳120之间接触的阻尼器构件。

同时，阻尼器构件可由具有弹性并能够在撞击时吸收噪声的材料形成。例如，阻尼器构件可由泡棉（poron）、橡胶等形成。

如上所述，由于质量体180的重量可通过大致为硬币形的质量体180而增加，因此可增加振动的程度。

此外，振动的程度还可通过具有闭合曲线形状的振动构件进一步增加。

此外，压电元件170插入到形成在质量体180中的压电元件插入槽184中，使得质量体180可在下落撞击时首先接触壳120和支架140。因此，可防止压电元件170的损坏。

换句话说，压电元件170插入到形成在质量体180中的压电元件插入槽184中，也就是说，使用质量体180包围压电元件170的结构，以使压电元件170不与壳120和支架140接触。因此，可不使直接碰撞传递到压电元件170，并且只有二次碰撞可传递到压电元件170，从而可降低由于外部撞击对压电元件170的损坏。

接下来，将参照附图描述根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的操作。

图4和图5是示出根据本公开的示例性实施例的振动产生设备的操作的视图。也就是说，图4是示出质量体上升的状态的视图，并且图5是示出质量体下降的状态的视图。

首先，当通过电路板190将电压施加到压电元件170时，压电元件170可沿着外径方向伸展。因此，第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164可被弯曲为使其远端向下引导，使得第一位移变向部165的下端部和第二位移变向部166的下端部可向下运动。

当第一位移变向部165的下端部和第二位移变向部166的下端部向下运动时，第一位移变向部165的上端部和第二位移变向部166的上端部可沿着外径方向旋转（如图4所示）。

因此，倾斜的第一位移放大部167和第二位移放大部168可变形为近似水平，使得质量体180可向上运动。

此外，当压电元件170沿着内径方向收缩时，第一压电元件安装部163和第二压电元件安装部164可弯曲为使其远端向上引导。因此，第一位移变向部165的下端部和第二位移变向部166的下端部可向上运动。

因此，第一位移变向部165的上端部和第二位移变向部166的上端部可沿着内径方向旋转（如图5所示）。

此外，第一位移放大部167和第二位移放大部168可通过第一位移变向部165的旋转和第二位移变向部166的旋转按照比在停止状态时的角度更大的角度倾斜。

因此，质量体180可向下运动。

如上所述，质量体180可通过压电元件170的伸缩而上下运动，从而可产生振动。

如上所述，由于质量体180通过压电元件170的伸缩而运动的程度可通过具有闭合曲线形状的振动构件160而增加，因此，振动的程度还可进一步增加。

此外，由于质量体180的重量可通过大致为硬币形的质量体180而增加，因此可增加振动的程度。

此外，由于压电元件170插入到质量体180的压电元件插入槽184中，因此压电元件170可被质量体180保护，从而可防止在外部冲击时对压电元件170造成的损坏。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，质量体的重量可通过大致为硬币形的质量体而增加，从而增加振动的程度。

此外，振动的程度还可通过具有近似闭合曲线形状的振动构件而进一步增加。

此外，压电元件可插入到形成在质量体中的压电元件插入槽中，以使质量体可在下落撞击时首先接触壳和支架。因此，可防止对压电元件的损坏。

虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可作出修改和变化。

Claims (10)

1.一种振动产生设备，包括：

支架，具有圆板形状；

振动构件，所述振动构件的中部的下边缘部固定到所述支架并具有闭合曲线形状；

压电元件，固定到所述振动构件的下表面，位于所述振动构件的内表面之间，并且当将电源施加到所述压电元件时所述压电元件变形；

质量体，固定到所述振动构件的内表面并被设置为面对所述压电元件。

2.如权利要求1所述的振动产生设备，其中，所述振动构件包括：

第一固定部，固定到所述支架的上表面；

第一压电元件安装部和第二压电元件安装部，从所述第一固定部沿着外径方向延伸；

第一位移变向部和第二位移变向部，分别从所述第一压电元件安装部和第二压电元件安装部向上延伸；

第一变形放大部和第二变形放大部，分别从所述第一位移变向部和第二位移变向部沿着内径方向延伸；

第二固定部，连接到所述第一变形放大部和第二变形放大部，并使得质量体安装在所述第二固定部上。

3.如权利要求2所述的振动产生设备，其中，所述压电元件安放在所述第一压电元件安装部的上表面和所述第二压电元件安装部的上表面上，并安装在所述振动构件中，以使所述压电元件的两个端面由所述第一位移变向部的内表面和所述第二位移变向部的内表面支撑。

4.如权利要求3所述的振动产生设备，其中，所述压电元件具有长方体形状。

5.如权利要求2所述的振动产生设备，其中，所述质量体的中部固定到所述第二固定部的下表面。

6.如权利要求2所述的振动产生设备，其中，所述质量体包括沿着外径方向突出的突起部并且所述质量体大致为硬币形。

7.如权利要求6所述的振动产生设备，其中，所述质量体具有形成在所述质量体的下表面中的压电元件插入槽，以防止与压电元件接触。

8.如权利要求1所述的振动产生设备，所述振动产生设备还包括附着到所述支架并具有内部空间的壳。

9.如权利要求8所述的振动产生设备，所述振动产生设备还包括电路板，所述电路板的一端通过形成在所述壳中的槽而暴露到所述壳的外部并且所述电路板的另一端连接到所述压电元件。

10.一种振动产生设备，包括：

壳，具有内部空间；

支架，附着到所述壳的下边缘部；

振动构件，所述振动构件的中部的下边缘部固定到所述支架并具有闭合曲线形状；

压电元件，固定到所述振动构件的下表面，位于所述振动构件的内表面之间，并且当将电源施加到所述压电元件时所述压电元件变形；

质量体，固定到所述振动构件的内表面，以设置为面对所述压电元件，并且具有与所述壳的形状对应的形状；

电路板，所述电路板的一端通过形成在所述壳中的槽而暴露到所述壳的外部并且所述电路板的另一端连接到所述压电元件。