CN104467528B

CN104467528B - 振动器

Info

Publication number: CN104467528B
Application number: CN201410060027.XA
Authority: CN
Inventors: 吴和泳; 郑昇贤
Original assignee: Molus Corp
Current assignee: Molus Corporation
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: US9496479B2; US20150084485A1; CN104467528A; KR20150033071A; KR101569007B1

Abstract

本发明提供一种振动器，该振动器包括：壳体，具有内部空间；弹性构件，包括壳体固定部、压电元件安装部和质量体安装部，所述壳体固定部固定到所述壳体，所述压电元件安装部被设置为面对所述壳体固定部，所述质量体安装部被设置为与所述壳体固定部相邻；压电元件，固定到所述压电元件安装部；质量体，被固定到所述质量体安装部，其中，所述弹性构件具有闭合曲线形状。

Description

振动器

本申请要求于2013年9月23日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0112589号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被包含于此。

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的产生原理将电能转换为机械振动的部件，被安装在移动电话中，以用于通过向用户传递振动来无声地通知用户接收到来电。根据移动电话市场的快速发展和向移动电话添加多功能的趋势，已经要求移动电话的部件具有小的尺寸和高的质量。

在这种情形下，对于开发一种具有能够克服现有振动器的缺点并显著提高质量的新结构的振动器的需求已经增加。

同时，随着移动电话中的智能电话的发布已经快速增加，触摸屏的方案已经被采用，从而振动器用于在触摸触摸屏时产生振动。对于在触摸触摸屏时产生的振动具体要求的性能如下。首先，由于在触摸触摸屏时产生的振动量比在接收到来电时产生的振动量大，所以应该增加操作寿命。第二，为了当用户在触摸触摸屏时感觉到振动时增加用户满意度，应该根据对触摸屏的触摸速度来提高振动器的响应速度。

压电式触觉致动器已经用作一种能够实现这些特征的产品。压电式触觉致动器利用了当电压施加到压电元件时产生位移的逆压电效应原理，即，利用了使得一定重量的运动件移动所产生的位移而产生振动力的原理。

具有上述结构的振动器具有以下特征。能够获得预定级别或者预定级别之上的振动力的频率的带宽较宽，从而可实现稳定的振动特性，并且可多样化地应用具有在预定的频率范围内的低频和高频（而不是单一频率）的振动。此外，由于振动器可实现快速的操作响应特性，所以振动器可适于执行移动装置（例如，移动电话等）的触觉振动。

然而，由于压电元件的长度应该很长以确保位移和振动，因此，压电元件的长度增加并且压电元件变得易遭受掉落冲击。

[现有技术文献]

（专利文献1）第2011-206634号日本专利特许公布

发明内容

本公开的一方面可提供一种能够防止由外部冲击对压电元件造成损坏的振动器。

本公开的一方面还可提供一种能够增加产生的振动量的振动器。

根据本公开的一方面，一种振动器可包括：壳体，具有内部空间；弹性构件，包括壳体固定部、压电元件安装部和质量体安装部，所述壳体固定部固定到所述壳体，所述压电元件安装部被设置为面对所述壳体固定部，所述质量体安装部被设置为与所述壳体固定部相邻；压电元件，固定到所述压电元件安装部；质量体，被固定到所述质量体安装部，其中，所述弹性构件具有闭合曲线形状。

所述弹性构件可包括：第一弹性构件，包括壳体固定部和从壳体固定部延伸的第一变形部；第二弹性构件，包括结合部、压电元件安装部和质量体安装部，所述结合部结合到第一变形部，所述压电元件安装部从所述结合部的一侧延伸，所述质量体安装部从所述结合部的另一侧延伸。

第一弹性构件和第二弹性构件可彼此一体地形成，或者可彼此单独地形成然后彼此结合。

所述压电元件可具有六面体形状。

所述质量体可具有形成在其上表面中的插入槽，并且所述质量体可具有硬币形状，其中，在产生振动时，所述插入槽使所述压电元件插入其中。

所述壳体可包括具有内部空间的壳以及装配到所述壳的下端部的支架，所述壳和所述支架中的每一个可设置有突起部，所述压电元件和所述弹性构件的两端部设置在所述突起部上，并且当从上方观察时，除了所述突起部以外，所述壳和所述支架中的每一个可具有圆形结构。

所述弹性构件还可包括接触所述压电元件的两端部的第一变形部，所述压电元件安装部可从第一变形部的一端延伸，所述壳体固定部可从第一变形部的另一端的中部延伸，所述质量体安装部可从第一变形部的另一端延伸，以使所述质量体安装部被设置在所述壳体固定部的两侧。

所述弹性构件还可包括接触所述压电元件的两端部的第一变形部，所述压电元件安装部可从第一变形部的一端延伸，所述质量体安装部可从第一变形部的另一端的中部延伸，所述壳体固定部可从第一变形部的另一端延伸，以使所述壳体固定部被设置在所述质量体安装部的两侧。

所述质量体安装部的宽度可比所述壳体固定部的宽度宽。

根据本公开的另一方面，一种振动器可包括：壳体，具有内部空间；第一弹性构件，包括壳体固定部和从壳体固定部延伸的第一变形部；第二弹性构件，包括结合部、压电元件安装部和质量体安装部，所述结合部结合到第一变形部，所述压电元件安装部从所述结合部的一侧延伸，所述质量体安装部从所述结合部的另一侧延伸；压电元件，固定到所述压电元件安装部；质量体，被固定到所述质量体安装部，其中，在产生振动时，所述壳体固定部和所述质量体安装部彼此接触或彼此分开。

附图说明

通过下面结合附图进行详细描述，本公开的以上和其它方面、特点及其它优点将被更加清楚地理解，附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的示意性透视图；

图2是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的分解透视图；

图3是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的示意性剖视图；

图4是示出根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的正视图；

图5是示出根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的第一变型示例的透视图；

图6是示出根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的第二变型示例的透视图。

具体实施方式

现在，将参照附图对本公开的示例性实施例进行详细描述。

然而，本公开可以以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为受限于在此所阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完全的，并且将充分地将本公开的范围传达给本领域技术人员。

在附图中，为了清晰起见，可能会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器的示意性透视图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的分解透视图；图3是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的示意性剖视图；图4是示出根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的正视图。

参照图1至图3，作为示例，根据本公开的示例性实施例的振动器100可包括壳体110、弹性构件120、压电元件150和质量体160。

这里，首先将定义关于方向的术语。如图1中看见的，长度方向指的是X方向，宽度方向指的是Y方向，厚度方向指的是Z方向。

壳体110可具有内部空间。也就是说，壳体110可具有内部空间，使得弹性构件120、压电元件150和质量体160可被设置在该内部空间中。

同时，壳体110可包括壳112和支架114。另外，壳112和支架114可分别设置有突起部112a和114a。压电元件150和弹性构件120的两端部设置在突起部112a和114a上。当从上方（Z方向）观察时，除了突起部112a和114a以外，壳112和支架114中的每一个具有圆形结构。

壳112可具有敞开的下端部和内部空间。同时，壳112可设置有突起部112a，弹性构件120的两端部设置在突起部112a上。突起部112a可具有六面体形状，并且可形成在壳112的两侧，以形成近似180度的角度。

即，壳112可以为具有突起部112a的硬币形状。同时，壳112不限于上面描述的形状，而是还可具有其长度大致与其宽度相同的立方体形状（例如，具有突起部112a的立方体形状）等。

另外，壳112可与支架114一起形成振动器100的外观。

支架114可结合到壳112，并且支架114可具有与壳112的形状相对应的形状。例如，支架114可具有板形状并可设置有与壳112的突起部112a相对应的突起部114a。

另外，支架114和壳112可彼此结合以形成封闭空间，弹性构件120、压电元件150和质量体160可被设置在该封闭空间中。

如图4中更详细地示出的，弹性构件120可包括第一弹性构件130和第二弹性构件140。同时，弹性构件120可包括：壳体固定部132，固定到壳体110；压电元件安装部144，被设置为面对壳体固定部132；质量体安装部146，被设置为与壳体固定部132相邻。

同时，第一弹性构件130可包括壳体固定部132和从壳体固定部132延伸的第一变形部134。

壳体固定部132可具有固定到壳体110的支架114的中心部分。同时，壳体固定部132可在固定到支架114的状态下竖直振动。换句话说，壳体固定部132的两端可基于其中心部分竖直振动。为此，壳体固定部132可具有弯曲的形状。

第一变形部134可从壳体固定部132的两端部向上延伸。即，当从正面观察时，第一弹性构件130可近似为形。

第二弹性构件140可包括：结合部142，结合到第一变形部134；压电元件安装部144，从结合部142的一侧延伸；质量体安装部146，从结合部142的另一侧延伸。

结合部142可被结合到第一变形部134，并且当压电元件150变形时，结合部142可与第一变形部134一起沿着水平方向发生变形。另外，当压电元件150没有操作时，结合部142可处于弹性地变形的状态。因此，结合部142可在压电元件150收缩时由于回复力朝向压电元件150运动，并且可在压电元件150延伸时从压电元件150向外运动。

同时，压电元件安装部144可从结合部142的一侧延伸。也就是说，压电元件安装部144可以将与压电元件150的两端部接触的结合部142彼此连接，并使压电元件150结合到压电元件安装部144的下表面。

另外，质量体安装部146可从结合部142的另一侧延伸，并且与压电元件安装部144相似，质量体安装部146可用于将结合部142的另一侧彼此连接。

另外，质量体安装部146可被弯曲，使得当压电元件150变形时质量体安装部146沿着竖直方向振动。

此外，当质量体安装部146振动时，质量体安装部146可与上面描述的壳体固定部132接触或分开。也就是说，质量体安装部146可从结合部142延伸，以使质量体安装部146被设置在壳体固定部132的上方。

换句话说，第二弹性构件140可近似为“ロ”形。

如上所述，如图4中所示，当从正面观察时，包括第一弹性构件130和第二弹性构件140的弹性构件120可具有闭合曲线形状。

另外，第一弹性构件130和第二弹性构件140可被彼此一体地形成，或者可被彼此单独地制造，然后彼此结合。

这里，将对弹性构件120的操作进行概要的描述。

首先，当压电元件150沿着长度方向（图2中的X方向）变形时，与压电元件150的两端部接触的结合部142可沿着长度方向变形。在这种情况下，与结合部142的结合有压电元件150的一端相比较，结合部142的另一端也可沿着长度方向变形。

换句话说，结合部142可沿着长度方向从压电元件150向外变形，结合部142的另一端部可基于结合部142的与压电元件150的两端部接触的一端部而旋转。也就是说，结合部142的另一端部的位移量可大于结合部142的一端部的位移量。

此时，与结合部142结合的第一变形部134可与结合部142一起变形。

另外，由于结合部142的变形，使得质量体安装部146可沿着厚度方向（图2中的Z方向）变形。在这种情况下，质量体安装部146的位移量可大于结合部142的位移量。

换句话说，质量体安装部146可由于结合部142的变形而振动。另外，质量体安装部146沿着厚度方向的位移量可大于结合部142的位移量。

因此，可实现由于压电元件150的变形而引起的振动量增加。

同时，第一变形部134可与结合部142一起变形，使得从第一变形部134延伸的壳体固定部132也可与第一变形部134一起沿着竖直方向（换句话说，厚度方向）变形。

压电元件150可固定到压电元件安装部144。另外，压电元件150可具有六面体形状。

同时，当向压电元件150施加电压时，压电元件150可沿着长度方向（即，图1中的X方向）延伸或收缩。

另外，压电元件150的两端部可紧密地附着到结合部142。如上所述，由于压电元件150的两端部紧密地附着到结合部142，所以结合部142可通过压电元件150沿着长度方向的延伸或收缩而沿着长度方向变形。

同时，尽管附图中未示出，但是压电元件150可连接到电路板，使得可向压电元件150供应外部电力。

另外，作为示例，压电元件150可具有0.3mm至1mm的厚度、1mm至4mm的宽度和5mm至15mm的长度。另外，压电元件150可通过多个压电物质层的堆叠而形成。

质量体160可被固定到质量体安装部146。同时，质量体160可具有硬币形状并可在质量体160的上表面中形成有插入槽162，其中，在产生振动时插入槽162使压电元件150插入其中。

也就是说，质量体160可具有形成在其上表面中的插入槽162，从而在由于质量体安装部146的振动而使得质量体160与质量体安装部146一起振动的情况下，防止质量体160接触压电元件150。

插入槽162可具有与压电元件150的形状相对应的形状。

如上所述，质量体160与质量体安装部146一起振动，这样由于当质量体160振动时质量体160与壳体110之间的接触而产生噪声。

为了防止由于质量体160与壳体110之间的接触而产生的噪声，质量体160或壳体110可设置有阻尼构件（未示出）。阻尼构件可由塑料材料（诸如聚氨酯泡沫棉（Poron）、橡胶等）形成。在安装了阻尼构件的情况下，可防止噪声的产生。

另外，阻尼构件可被安装在插入槽162中，以防止对压电元件150造成损坏。

如上所述，可通过包括第一弹性构件130和第二弹性构件140的弹性构件120增加由压电元件150的变形产生的振动量。换句话说，压电元件150沿着长度方向的变形可被转换成压电元件150沿着厚度方向的振动，以增加振动量。

另外，可通过具有闭合曲线形状的弹性构件120减小振动器100的长度。

另外，可采用质量体160围绕压电元件150的结构，使得在掉落冲击时冲击不会直接施加到压电元件150上，这样在掉落冲击时质量体160与壳体110可首先彼此接触，从而减小对压电元件150造成的损坏。

另外，压电元件150可被设置在弹性构件120中，使得在掉落冲击时弹性构件120可吸收冲击，从而进一步减小对压电元件150造成的损坏。

另外，压电元件150可被设置在中部，质量体160可被设置为围绕压电元件150，以增加质量体160在给定空间中的体积，从而由于质量的增加而实现振动量的增加。

以下，将参照附图描述根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的变型示例。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的被包括在振动器中的弹性构件的第一变型示例的透视图。

弹性构件220可包括第一变形部222、压电元件安装部224、壳体固定部226和质量体安装部228。

同时，当从正面观察时，弹性构件220可具有闭合曲线形状。

第一变形部222可被紧密附着到压电元件150的两端部。例如，当压电元件150不操作时，第一变形部222可处于弹性地变形的状态。

另外，压电元件安装部224可从第一变形部222的一端延伸。同时，如图5中所示，压电元件安装部224可使压电元件150固定到其下表面上。

同时，壳体固定部226可从第一变形部222的另一端的中部延伸。另外，壳体固定部226可向下弯曲。

另外，质量体安装部228可从第一变形部222的另一端延伸，使得质量体安装部228被设置在壳体固定部226的两侧。

另外，与壳体固定部226相反，质量体安装部228可向上弯曲。

也就是说，弹性构件220可被形成为单个构件。

弹性构件320可包括第一变形部322、压电元件安装部324、壳体固定部326和质量体安装部328。

同时，当从正面观察时，弹性构件320可具有闭合曲线形状。

第一变形部322可被紧密地附着到压电元件150的两端部。作为示例，当压电元件150不操作时，第一变形部322可处于弹性地变形的状态。

另外，压电元件安装部324可从第一变形部322的一端延伸。同时，如图6中所示，压电元件安装部324可使压电元件150固定到其下表面上。

同时，壳体固定部326可从第一变形部322的另一端延伸，从而使壳体固定部326被设置在质量体安装部328的两侧。另外，壳体固定部326可向下弯曲。

另外，质量体安装部328可从第一变形部322的另一端的中部延伸，以使质量体安装部328被设置在壳体固定部326之间。

另外，与壳体固定部326相反，质量体安装部328可向上弯曲。

另外，质量体安装部328的宽度可比壳体固定部326的宽度更宽，从而与质量体160（参见图2）具有足够的结合力。

另外，弹性构件320可被形成为单个构件。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，质量体可被安装在弹性构件中，使得在产生外部冲击时质量体和压电元件可彼此一起运动，从而防止对压电元件造成损坏。

另外，质量体可具有质量体围绕压电元件的结构，因此，质量体可在压电元件接触壳体之前接触壳体，从而防止对压电元件造成损坏。

另外，具有闭合曲线形状的弹性构件可在产生外部冲击时吸收外部冲击，从而进一步减小对压电元件造成的损坏。

另外，由于压电元件沿着长度方向变形，所以弹性构件可沿着厚度方向变形，从而增加产生的振动量。

同时，质量体可具有质量体围绕压电元件的结构，从而可增加质量体的体积，从而进一步增加产生的振动量。

虽然上面已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，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，可以进行各种变型和改变。

Claims

1.一种振动器，包括：

壳体，具有内部空间；

弹性构件，包括壳体固定部、压电元件安装部和质量体安装部，所述壳体固定部固定到所述壳体，所述压电元件安装部被设置为面对所述壳体固定部，所述质量体安装部被设置为与所述壳体固定部相邻；

压电元件，固定到所述压电元件安装部；

质量体，被固定到所述质量体安装部，

其中，所述弹性构件具有闭合曲线形状；

其中，所述弹性构件包括：

第一弹性构件，包括壳体固定部和从壳体固定部延伸的第一变形部；

第二弹性构件，包括结合部、压电元件安装部和质量体安装部，所述结合部结合到第一变形部，所述压电元件安装部从所述结合部的一侧延伸，所述质量体安装部从所述结合部的另一侧延伸。

2.根据权利要求1所述的振动器，其中，第一弹性构件和第二弹性构件彼此一体地形成，或者彼此单独地形成然后彼此结合。

3.根据权利要求1所述的振动器，其中，所述压电元件具有六面体形状。

4.根据权利要求1所述的振动器，其中，所述质量体具有形成在其上表面中的插入槽，并且所述质量体具有硬币形状，在产生振动时，所述插入槽使所述压电元件插入其中。

5.根据权利要求1所述的振动器，其中，所述壳体包括具有内部空间的壳以及装配到所述壳的下端部的支架，

所述壳和所述支架中的每一个设置有突起部，所述压电元件和所述弹性构件的两端部设置在所述突起部上，

当从上方观察时，除了所述突起部以外，所述壳和所述支架中的每一个具有圆形结构。

6.根据权利要求1所述的振动器，其中，所述弹性构件还包括接触所述压电元件的两端部的第一变形部，

所述压电元件安装部从第一变形部的一端延伸，

所述壳体固定部从第一变形部的另一端的中部延伸，

所述质量体安装部从第一变形部的另一端延伸，以使所述质量体安装部被设置在所述壳体固定部的两侧。

7.根据权利要求1所述的振动器，其中，所述弹性构件还包括接触所述压电元件的两端部的第一变形部，

所述压电元件安装部从第一变形部的一端延伸，

所述质量体安装部从第一变形部的另一端的中部延伸，

所述壳体固定部从第一变形部的另一端延伸，以使所述壳体固定部被设置在所述质量体安装部的两侧。

8.根据权利要求7所述的振动器，其中，所述质量体安装部的宽度比所述壳体固定部的宽度更宽。

9.一种振动器，包括：

壳体，具有内部空间；

第二弹性构件，包括结合部、压电元件安装部和质量体安装部，所述结合部结合到第一变形部，所述压电元件安装部从所述结合部的一侧延伸，所述质量体安装部从所述结合部的另一侧延伸；

压电元件，固定到所述压电元件安装部；

质量体，被固定到所述质量体安装部，

其中，在产生振动时，所述壳体固定部和所述质量体安装部彼此接触或彼此分开。