CN104283455A

CN104283455A - 振动器

Info

Publication number: CN104283455A
Application number: CN201310449943.8A
Authority: CN
Inventors: 朴玧映; 李东祐; 申东莲
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Molus Corporation
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: KR20150004162A; US9472746B2; CN104283455B; KR101514527B1; US20150008793A1

Abstract

本发明提供一种振动器，包括：外壳，具有内部空间；弹性构件，安装在内部空间中，以能够弹性变形；压电致动器，安装在弹性构件的一个表面上，其中，弹性构件包括在安装压电致动器的部分朝着与安装压电致动器的表面相反的表面突出的加强筋。

Description

振动器

技术领域

本发明涉及一种振动器。

背景技术

振动器，作为一种利用电磁力产生原理将电能转换成机械振动的装置，被安装在移动电话等设备中,用来无声地提醒用户接听来电。另外，因为诸如移动电话等的移动设备的市场迅速扩张，并且各种附加功能已被添加到移动设备上，所以需要尺寸小且质量高的移动设备。在这种情况下，开发一种具有能够克服现有产品的缺点并显著提高质量的新颖性结构的振动器的需求增加了。

进一步地，随着移动电话中的智能电话的市场投放快速增加，触摸屏的方案也随之被采用，使得振动电机的使用增加，以在用户触摸智能电话时产生振动来提供反馈。当触摸触摸屏时，需要的振动性能如下。第一，因为在触摸时候产生的振动量增加到比接听来电时产生的振动量大，所以需要增加操作寿命。第二，当用户在触摸时被提供振动时，为了提高用户的满意度，振动的响应速度需要与用户触摸屏幕的速度一致地增加。

提供了一种压电触觉致动器，作为能够实现以上描述的性能的产品。这种压电触觉致动器利用逆压电效应原理，当被施加电压时，该压电触觉致动器产生压电元件的位移，并且通过产生的位移而使得设置在运动元件上的质量体移动来产生振动力。

具有这样的结构的振动器的特征可在于允许获得预定水平及以上的振动力的频带宽度更宽，这样可以实现稳定的振动特性，并且可以在预定的频率范围内变化地利用高频振动或低频振动，而不是利用单一频率的振动。此外，由于可实现快速操作响应特性，所以上述振动器适合在诸如移动电话等移动设备中实现触觉振动。

同时，如上所述产生振动的压电元件可安装在弹性构件上以进行振动，但有可能存在问题：当将外部冲击（尤其是沿着轴向）施加到弹性构件时，弹性构件可能会由于安装在弹性构件上的质量体的惯性力而损坏。

发明内容

本发明的一个方面提供一种能够防止弹性构件被损坏的振动器。

根据本发明的一个方面，提供一种振动器，包括：外壳，具有内部空间；弹性构件，安装在内部空间中，以能够弹性变形；压电致动器，安装在弹性构件的一个表面上，其中，弹性构件包括在安装压电致动器的部分朝着与安装压电致动器的表面相反的表面突出的加强筋。

加强筋可以在弹性构件的长度方向上连续地设置。

在长度方向上，加强筋可被设置为比压电致动器短。

弹性构件可包括：底板，压电致动器安装在底板的表面上；延伸板，从底板的宽度方向的两边缘沿着高度方向延伸。

延伸板可包括：连接部分，连接部分的一端与底板连接并且连接部分从底板在长度方向上的中央部分沿着高度方向延伸；支撑板部分，沿着长度方向设置在连接部分的另一端，以引导质量体。

加强筋可被设置成在长度方向上比压电致动器短，而比连接部分在长度方向上的两端之间的长度长。

加强筋可被设置成加强筋的两端分别位于连接部分在长度方向上的两端的外侧。

加强筋可具有长方形形状。

加强筋可具有三角形形状。

加强筋可具有圆滑形状。

在宽度方向上可设置至少一对加强筋。

根据本发明的另一方面，一种振动器，包括：外壳，具有内部空间；弹性构件，安装在内部空间中；压电致动器，安装在弹性构件的一个表面上，以使弹性构件变形，其中，弹性构件包括：底板，压电致动器安装在底板的一个表面上；连接部分，连接部分的一端连接到底板并且连接部分从底板在长度方向上的中央部分沿着高度方向延伸；支撑板部分，沿着长度方向设置在连接部分的另一端，以引导质量体，其中，底板包括沿着长度方向的加强筋，以防止底板中的连接到连接部件的部分损坏。

附图说明

通过下面将结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的振动器的截面图；

图2是根据本发明的实施例的振动器的分解透视图；

图3是根据本发明的实施例的振动器的上壳的透视图；

图4是根据本发明的实施例的振动器的下壳的透视图；

图5是示出了根据本发明实施例的振动器的弹性构件的俯视图和透视图；

图6是示出根据本发明实施例的振动器的压电元件的底部透视图；

图7是示出了根据本发明实施例的振动器的质量体的底部透视图；

图8是示出了根据本发明的实施例的振动器的质量体盖的形状的透视图；

图9是示出了根据本发明实施例的振动器的电路板的透视图；

图10A至11C是示出了根据本发明实施例的振动器的弹性构件的各种示例的视图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式体现，而不应该局限于在此阐述的实施例。更确切地讲，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将会把本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在图中，为了清晰，可能会夸大元件的形状和尺寸，相同的标号将始终用于指示相同或相似的元件。

根据本发明实施例的振动器100可以是具有这样形状的振动器：通过使具有粘附力的缓冲材料介于面对压电元件的质量体和压电元件之间，使质量体附着到压电元件。在这种情况下，压电元件安装在弹性构件的表面（例如，上表面）上，从而解决了当给弹性构件施加外压力时由于压电元件与弹性构件接触而对压电元件造成的损坏的问题。

图1是根据本发明的实施例的振动器的截面图，图2是根据本发明的实施例的振动器的分解透视图。

参考图1和图2，振动器100可包括外壳120（包括上壳122和下壳130）、弹性构件140、压电元件160、质量体180和电路板200。

外壳120可以包括上壳122和下壳130。另外，上壳122可以是具有内部空间的盒形，下壳130可以是板形。图3是示出外壳120的上壳122的透视图。

另外，如上所述，上壳122可以具有盒形。即，上壳122可由前板123、侧板124和125、后板129和上板126构成。此外，两个侧板124和125中的至少一个可以形成为在高度方向上的长度比前板123和后板129在高度方向上的长度短，由此形成开口。

此外，可在前板123和后板129中形成与下壳130结合的多个槽127。

此外，在上板126中形成使空气流动的通风孔128。

在这里，将定义与方向相关的术语。长度方向指图3的X方向，宽度方向指图3的Y方向。此外，高度方向指Z方向。另外，以上定义的术语将在下文中同样适用。即，在描述每个结构时，其所使用的术语将与上述术语所指方向相同。

图4是根据本发明的实施例的振动器的下壳的透视图。

下壳130可以是图4中所示的板形。此外，下壳130的两端部分可设置有支撑弹性构件140（见图1）的两端的突起部分132。突起部分132可以通过凹陷方法形成并可具有方柱形。然而，这只是例子，本发明不限于此。

此外，下壳130的两端部分可以设置有增加与上壳122（见图3）的结合力的结合壁部分136。

同时，下壳130的两侧表面可以形成有与上壳122（见图3）的槽127对应的多个槽138。

图5是示出根据本发明的实施例的振动器的弹性构件的俯视图和透视图。

参考图5，弹性构件140可包括底板142和延伸板144。首先，将描述弹性构件140的底板142。为了安装压电元件160（见图1），底板142包括从其形成的多个支撑突起142a和142b。两个支撑突起142a可以支撑压电元件160的两个侧表面，其它支撑突起142b可以支撑压电元件160的除了所述两个侧表面以外剩余的两个侧表面（前表面和后表面）。因此，压电元件160可以安装在预定的位置，并且可防止压电元件160从底板142脱离。

此外，底板142可以包括形成在其中的开口部分142c，以将电路板200（见图1）和压电元件160彼此电连接。

此外，在开口部分142c和底板142的两端部分之间可形成用于降低强度的多个辅助弹性变形孔142d，从而可容易地执行底板的弹性变形。即，辅助弹性变形孔142d是使底板142的与两端部分相邻的部分容易弹性变形的孔，辅助弹性变形孔142d可以设置多个，其形状也可以有各种变化。

此外，底板142的两端部分可设置有支撑部分142e，由下壳130的突起部分132（见图5）支撑支撑部分142e。

此外，延伸板144可包括支撑板部分146，接触质量体180的前表面和后表面；连接部分148，将支撑板部分146和底板142彼此相连。

连接部分148可以从底板142的前表面和后表面延伸得到。此外，连接部分可以由被设置成彼此隔开预定间隔的第一连接部分148a和第二连接部分148b构成。

此外，支撑板部分146可以沿着质量体180的长度方向延伸。

此外，支撑板部分146的下端可设置有至少一个支撑爪146a，支撑爪146a突出，以在下部支撑质量体180或者质量体盖170。支撑爪146a可在高度方向上限制质量体180的运动。在质量体180或质量体盖170被支撑爪146a卡住的状态下，质量体180或质量体盖170可通过诸如粘结结合方法，焊接方法等另外的结合方法连接到支撑板部分146。

同时，底板142中的连接到第一连接部分148a和第二连接部分148b的部分可能会由于施加到振动器100上的外力而损坏。特别是，在沿着轴向将力施加到振动器100的情况，底板142中的连接到第一连接部分148a和第二连接部分148b的部分很容易损坏。原因是由于第一连接部分148a和第二连接部分148b而使得不能在连接到底板142上第一连接部件148a和第二连接部件148b的部分上适当地进行底板142的弯曲，从而应力会集中在所述部分，这会造成损坏。

因此，本发明中，弹性构件140可以包括在安装压电致动器的中央部分从与安装压电致动器160的表面相反的表面的突出的加强筋145。即，通过朝着弹性构件140的另一表面挤压弹性构件140的一个表面的一些部分可形成加强筋145。

加强筋145可沿着弹性构件的长度方向连续地设置，并且可在长度方向上短于压电致动器160。另外，加强筋145可以被设置为比第一连接部分148a和第二连接部分148b（作为一个整体考虑）在长度方向上的两端之间的长度长。即，加强筋145的两端分别位于第一连接部分148a和第二连接部分148b长度方向上的两端的外侧。理由是为了防止底板142中连接到第一连接部分148a和第二连接部分148b的部分被损坏。

图10A到图11C是示出了根据本发明的实施例的振动器的的弹性构件的各种示例的视图。

参照图10A到图10C，显示了根据本发明的实施例的弹性构件的加强筋的形状。图10A到图10C显示的加强筋在长度方向上可以沿着弹性构件140的底板142设置。在这里，一对加强筋在宽度方向上可彼此分隔开，并且平行设置。然而，本发明并不局限于此。即，可以设置1个或至少3个加强筋。这样，图10A显示了按照矩形形状设置的加强筋142a的例子，图10B显示了按照三角形形状设置的加强筋142b的例子，图10c显示了按照圆滑形状设置的加强筋142c的例子。

接下来，参考图11A到图11C，显示了根据本发明另一个实施例的加强筋的形状。图11A到图11C显示了在弹性构件140的底板142中成双地设置加强筋的例子。即，通过在底板142的一个表面上进行初步挤压然后在初步挤压的部分的另一表面上进行二次挤压，可成双地形成加强筋。这里，根据本实施例，初步挤压的部分基本上具有矩形的形状，二次挤压的部分可具有矩形形状（图11A）、三角形形状（图11B）或圆滑形状（图11C）。

图6示出了根据本发明的实施例的振动器的压电元件的底部透视图。

参考图6，压电元件160可以固定地安装在弹性构件140（见图5）的底板142上（见图5），如上所述，并可具有长方体形状。

此外，压电元件160的底表面可以设置有电极162。电极162从压电元件160的底表面突出并且由正（+）电极162a和负（-）电极162b构成。

图7示出了根据本发明的实施例的振动器的质量体的底部透视图。

参考图7，质量体180具有条形。此外，质量体180的底表面可设置有面对压电元件160（见图1和图6）的防接触槽182。

同时，压电元件的160的两端部分可形成止动部分184，止动部分184用于在弹性构件140（见图4）发生弹性变形时限制质量体180的位移。即，止动部分184接触弹性构件140的底板142的端部，这样，质量体180的位移便会被限制。因此，可防止质量体180和底板142两端部分的内部区域之间的接触。

同时，质量体可以包括形成于其中而被设置在止动部件184和质量体180的防接触槽182之间的支撑爪插入槽186。质量体180可以安装在弹性构件160上，从而使弹性构件140的支撑爪146a插入到支撑爪插入槽186中。另外，质量块180在高度方向上的安装位置可被支撑爪146a限制。

同时，质量体180的底表面可设置有源于质量体180的防接触槽182的倾斜面188。倾斜表面188可以形成为具有能够防止在弹性部件140弹性变形时与底板142接触的倾角。换句话说，倾斜表面188可以形成为具有等于或小于在底板142弹性变形时底板142最大程度地变形时底板142的倾角的绝对值的倾角。

此外，质量体180的底表面可设置有按照槽形形成并被安放在质量体盖170（将在以下进行描述）中的盖座部分189。质量体180在长度方向上的运动会被盖座部分189限制。

图8是示出了根据本发明的实施例的振动器的质量体盖的形状的透视图。

参考图8，质量体盖170可按照质量体180可以被插入于其中的形状设置。即，质量体盖170可以包括底板172、支撑质量体180的底表面的安装板173以及从底板172和安装板173朝着朝向质量体180的侧表面延伸的支撑板175。支撑板175可以由前支撑板176和后支撑板177构成，以支撑质量体180的前表面和后表面，端部支撑板178支撑质量体180的端部。在这里，端部支撑板178可以从前支撑板176和后支撑板177的长度方向的端部朝着质量体180的端表面突起。

同时，质量体180的盖座部分189可位于安装板173上。

此外，尽管在图8中示出了底板172和安装板173在长度方向上不连续，但本发明不限于此。底板172和安装板173可以彼此一体地在长度方向上连续地设置。

图9示出了根据本发明的实施例的振动器的电路板的透视图。

参考图9，电路板200可以连接到压电元件160（见图1）并与弹性构件140一起振动。为此，电路板200可以包括压电元件连接部分202。此外，压电元件连接部分202可以包括形成于其中的插入孔204，以将压电元件160的电极162（见图5）插入插入孔204。

因此，用于将压电元件160和电路板200彼此连接的焊料可设置在底板142的开口部分142c上中，由此抑制由于焊料而增加的厚度。

此外，压电元件连接部分202可以相对于主体206形成台阶。为此，压电元件连接部分202和主体206通过倾斜部分205彼此连接。此外，倾斜部分205可以形成有支承突起插入孔，底板142的支撑突起142a可以插入支承突起插入孔。

此外，主体206可以包括形成于其中的多个孔和槽，以与底板142平稳地整体振动。

此外，电路板200可以包括形成于其上的电连接端子208a和暴露到上壳122的外部（见图1）的外部露出部分208。外部露出部分208可以相对于主体206形成台阶。

如上文所述，根据本发明，通过添加简单的结构可以防止弹性部件的损坏。

虽然已经参照实施例示出和描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员而言明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行变型和修改。

本发明要求于2013年7月2日提交到韩国专利局的第10-2013-0077285号韩国专利申请的权益，该申请公开的内容通过引用被包含于此。

Claims

1.一种振动器，包括：

外壳，具有内部空间；

弹性构件：安装在内部空间中以能够弹性变形；

压电致动器，安装在弹性构件的一个表面上；

其中，弹性构件包括在安装压电致动器的部分朝着与安装压电致动器的表面相反的表面突出的加强筋。

2.如权利要求1所述的振动器，其中，加强筋在弹性构件的长度方向上连续地设置。

3.如权利要求1所述的振动器，其中，在长度方向上，加强筋被设置成比压电致动器短。

4.如权利要求1所述的振动器，其中，弹性构件包括：底板，压电致动器安装在底板的表面上；延伸板，从底板的宽度方向的两边缘沿着高度方向延伸。

5.如权利要求4所述的振动器，其中，延伸板包括：连接部分，连接部分的一端与底板连接并且连接部分从底板在长度方向上的中央部分沿着高度方向延伸；支撑板部分,沿着长度方向设置在连接部分的另一端，以引导质量体。

6.如权利要求5所述的振动器，其中，加强筋被设置成在长度方向上比压电致动器短，而比连接部分在长度方向上的两端之间的长度长。

7.如权利要求5所述的振动器，其中，加强筋被设置成加强筋的两端分别位于连接部分在长度方向上的两端的外侧。

8.如权利要求1所述的振动器，其中，加强筋具有长方形形状。

9.如权利要求1所述的振动器，其中，加强筋具有三角形形状。

10.如权利要求1所述的振动器，其中，加强筋具有圆滑形状。

11.如权利要求1所述的振动器，其中，在宽度方向上设置至少一对加强筋。

12.一种振动器，包括：

外壳，具有内部空间；

弹性构件，安装在内部空间中；

压电致动器，安装在弹性构件的一个表面上，以使弹性构件变形，

其中，弹性构件包括：

底板，压电致动器安装在底板的一个表面上；

连接部分，连接部分的一端连接到底板并且连接部分从底板在长度方向上的中央部分沿着高度方向延伸；和

支撑板部分，沿着长度方向设置在连接部分的另一端，以引导质量体，其中，底板包括沿着长度方向的加强筋，以防止底板中的连接到连接部分的部分损坏。