CN104841628B - 振动产生设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种振动产生设备，所述振动产生设备包括：弹性构件，具有两个端部，所述两个端部固定地安装在振动产生设备的下壳的支撑部上；压电元件，安装在弹性构件的一个表面上；质量体部，连接到弹性构件，以增加振动的量，其中，质量体部设置有突起部，所述突起部在外部冲击时首先接触下壳。
Description
本申请要求于2014年2月17日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0017925号韩国专利申请的权益，该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成机械振动的这样的振动产生设备通常已经安装在移动电话等中，从而用于通过将振动传递至用户来安静地通知用户接收呼叫。另外，根据诸如移动电话等的移动装置的市场的快速发展以及向移动装置添加附加功能的趋势，已要求移动装置在尺寸方面相对小且同时具有高的质量。在这种情况下，对于具有新型结构的振动产生设备的开发的需求已经增大，该新型结构能够克服现有的振动产生设备的缺点并具有显著提高的质量。
此外，随着移动电话中的智能电话的发行已经快速增加，已经采用触摸屏用户界面方案以在智能电话中使用触摸屏用户界面方案，从而已使用振动电机以在与触摸屏的触摸交互时产生振动。对于在与这样的触摸屏的触摸交互时产生的振动所需的性能水平如下。首先，因为在响应于与触摸屏的触摸交互产生的振动的情况下振动产生设备产生的振动的量大于在接收呼叫时所产生的振动的情况下振动产生设备产生的振动的量，所以应延长振动产生设备的运行寿命。其次，为了提高用户在触摸触摸屏时感觉振动的用户满意度，振动的响应速度应根据触摸屏的触摸速度而增加。
压电触觉致动器已被用作能够实现这种特性的产品。这种压电触觉致动器利用逆压电效应原理来产生振动力，在逆压电效应原理中，当电压施加到压电元件时产生位移，即，压电触觉致动器利用通过产生的位移而允许质量体运动的原理来产生振动力。
具有上述结构的振动器具有如下特性。能够获得的预定水平或更高水平的振动力的频率的带宽是宽的，从而可实现稳定的振动特性，并且可多样化地使用具有在预定频率范围内的高频和低频而不是单个频率的振动。此外，由于振动器可实现快速操作响应特性，因此振动器可适用于在移动装置(诸如移动电话等)中实现触觉振动。
然而，这种压电元件会由于外部冲击而导致被容易地损坏。换句话说，在压电元件设置在质量体的弹性板的下表面上的情况下，当外部冲击施加到振动器时，压电元件会由于压电元件与下壳之间的接触而导致被容易地损坏。
[现有技术文献]
(专利文献1)第2011-45486号韩国专利特许公开
发明内容
本公开的一方面可提供一种能够减小对压电元件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：弹性构件，具有两个端部，所述两个端部固定地安装在振动产生设备的下壳的支撑部上；压电元件，安装在弹性构件的一个表面上；质量体部，连接到弹性构件，以增加振动的量，其中，质量体部设置有突起部，所述突起部在外部冲击时首先接触下壳。
质量体部可包括通过粘合构件连接到压电元件的质量体壳以及安装在质量体壳中的质量体，并且所述突起部可设置在质量体壳上。
突起部可从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸，并且沿质量体壳的长度方向设置在质量体壳的中央部处。
突起部可从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸，并且被设置为使得突起部在质量体的长度方向上分别邻近设置到质量体壳的两个端部。
突起部的末端可设置在安装在弹性构件的下表面上的阻尼构件的下方。
粘合构件可由柔软材料形成。
粘合构件可由包含橡胶组分的带形成。
当从方观前看时，突起部可具有多边形形状。
突起部可包括：第一突起和第二突起，被设置为使得第一突起和第二突起以预定间隔与质量体壳的中心线分隔开；第三突起和第四突起，被设置为使得第三突起和第四突起在长度方向上分别与第一突起和第二突起分隔开。
第三突起和第四突起可分别设置在质量体壳的两个端部处。
第一突起和第二突起可具有比第三突起和第四突起的尺寸大的尺寸。
质量体壳可设置有槽，压电元件插入所述槽中。
质量体壳可设置有结合突起，所述结合突起增加质量体壳与质量体之间的结合力；并且质量体可设置有结合槽，结合突起插入到所述结合槽中。
根据本公开的另一方面，一种振动产生设备可包括：弹性构件，具有两个端部，所述两个端部固定地安装在振动产生设备的下壳的支撑部上；压电元件，安装在弹性构件的一个表面上；质量体壳，通过粘合构件连接到压电元件；质量体，安装在质量体壳中，其中，质量体壳设置有从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸的突起部。
突起部的末端可设置在阻尼构件的下方，所述阻尼构件安装在弹性构件的下表面上。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特点和其他优点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示意性截面图；
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是示出包括在根据本公开的示例性实施例的振动产生设备中的质量体部的示意性透视图；
图4是示出根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备的示意性截面图；
图5是示出包括在根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备中的质量体部的示意性透视图；
图6是示出质量体的第一改进示例的正视图；
图7是示出质量体的第一改进示例的仰视透视图；
图8是示出质量体的第二改进示例的正视图；
图9是示出质量体的第二改进示例的仰视透视图。
具体实施方式
在下文中，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，并将本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，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示意性截面图；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是示出包括在根据本公开的示例性实施例的振动产生设备中的质量体部的示意性透视图。
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可以以示例的方式包括壳体110、弹性构件120、压电元件130、电路板140以及质量体部150。
壳体110可具有长方体形状并包括上壳112和下壳114。另外，作为示例，上壳112可具有盒状，该盒状具有内部空间，下壳114可具有板状。
同时，上壳112可具有下部敞开的盒状，具有板状的下壳114可装配到上壳112的下端部。
另外，上壳112可在其两个端表面中的至少一个端表面具有槽，从而抽出电路板140。即，当上壳112和下壳114彼此装配时，电路板140的一个端部可通过形成在上壳112中的槽115被抽出。
下壳114可具有形成在下壳114上的支撑部114a，以支撑弹性构件120的两个端部。作为示例，支撑部114a可通过产生凹陷而形成，并可具有矩形柱形状。
另外，下壳114可具有形成在下壳114的两个端部中的一个端部处的延伸板114b，其中，延伸板114b延伸以使得延伸板114b沿长度方向从上壳112突出。延伸板114b可提供安放表面，在抽出电路板140时，电路板140的抽出部安放在该安放表面上。
弹性构件120可具有两个端部，所述两个端部固定地安装在壳体110上。因此，弹性构件120可具有形成在弹性构件120的两个端部处的固定端。尽管在本示例性实施例中已以示例的方式描述了弹性构件120固定地安装在下壳114上的情况，但是本公开不限于此。即，弹性构件120可固定地安装到上壳112上。
同时，弹性构件120可具有形成在弹性构件120中的敞开部122(图中无122)，从而将压电元件130和电路板140彼此电连接。敞开部122可形成在弹性构件120中，使得在安装压电元件130时可暴露压电元件130的下表面的一个端部。
即，可通过敞开部122朝向弹性构件120的下部暴露压电元件130的下表面的一个端部。
另外，当从顶部观看时，敞开部122可具有例如矩形形状。然而，敞开部122的形状不限于此，而是可进行多种变化。
压电元件130可安装到弹性构件120上，以面向质量体部150。作为示例，压电元件130可固定地安装在弹性构件120的上表面上。另外，压电元件130可具有板状，该板状具有长方体形状，并且可包括至少一对形成在压电元件130的下表面上的外电极(未示出)。外电极可以是正(+)电极和负(－)电极。
电路板140可安装在弹性构件120的下方，以连接到压电元件130。即，电路板140可安装在弹性构件120的下表面上。另外，电路板140可具有形成在电路板140上的连接电极142(图中无142)，其中，连接电极142插入到形成在弹性构件120中的敞开部122中。
同时，电路板140可以是柔性印刷电路板。
质量体部150可设置在压电元件130之上，以增加弹性构件120的振动的量。同时，质量体部150可包括通过粘合构件160(图中无160)连接到压电元件130的质量体壳152(图2中标号错误)以及安装在质量体壳152中的质量体154。
质量体154可插入到质量体壳152中，并且质量体壳152具有通过粘合构件160连接到压电元件130的下表面。
此外，质量体壳152可设置有突起部156。将更详细地描述质量体壳152。质量体壳152可包括：底板152a，支撑质量体154的下表面；侧板152b，从底板152a向上延伸并分别支撑质量体154的两个侧表面；延伸板152c，在宽度方向上分别从侧板152b延伸并分别支撑质量体154的两个端表面。
同时，这里将限定关于方向的术语。在图2中，长度方向指的是X方向，宽度方向指的是Y方向。另外，高度方向指的是Z方向。此外，下面将按照与上述含义相同的含义来使用以上限定的术语。即，关于各个组件的上述术语将指示与上述方向相同的方向。
另外，侧表面指的是质量体154的在宽度方向上彼此相对的两个表面，换句话说，具有长度面积的表面；端表面指的是质量体154在长度方向上彼此相对的两个表面，换句话说，端表面具有的面积小于侧表面具有的面积。
另外，设置在质量体壳152上的突起部156可从底板152a向下延伸。此外，突起部156可从底板152a的中央部沿底板152a的长度方向延伸。
另外，突起部156的末端部可设置在阻尼构件170的下方(阻尼构件170安装在弹性构件120的下表面上)，从而在外部冲击时，在弹性构件120接触下壳114之前突起部156首先接触下壳114，从而不允许外力传递到压电元件130。
另外，当从前方观看时，突起部156可具有多边形形状。作为示例，突起部156可具有如附图中所示的矩形。然而，突起部156不限于具有上述形状。即，突起部156的下表面的形状可变化为诸如波形、菱形、尖形、圆形等的各种形状。
此外，在外部冲击时接触突起部156的下表面的下壳114也可设置有能够减缓该冲击的组件，诸如泡棉(poron)、弹簧、粘合剂等。
同时，将质量体壳152与压电元件130彼此连接的粘合构件160可由柔软材料(例如，包含橡胶组分的带)形成。
另外，质量体154可由具有一定比重的材料(例如，钨)形成，可用于扩大由压电元件130的变形而产生的振动的量。此外，质量体154可具有与质量体壳152的形状对应的形状，以使得质量体154安装在质量体壳152中。
同时，质量体壳152和质量体154的形状不限于附图中所示的形状，而是可进行各种变型。
另外，尽管在本示例性实施例中已以示例的方式描述了突起部156形成在质量体壳152中的情况，但是本公开不限于此。即，突起部156可形成在质量体154中，并可从质量体壳152向下突出。
作为示例，在省略质量体壳152的情况下，质量体154可通过粘合构件160直接连接到压电元件130。在这种情况下，突起部156可从质量体154的中央部向下延伸。
作为另一示例，在不省略质量体壳152的情况下，突起部156也可从质量体154延伸。
如上所述，由于突起部156设置在质量体壳152上，因此在外部冲击时传递到包括质量体壳152的质量体部150的载荷不传递到弹性构件120和压电元件130，而是通过突起部156直接传递到壳体110，由此可减小到压电元件130的损坏。
换句话说，质量体壳152和压电元件130可通过由柔软材料形成的粘合构件160彼此连接。因此，在当外部冲击时发生异常的位移的情况下，载荷可直接传递到质量体壳152，然后再传递到壳体110，从而减少由于外部冲击而导致的载荷传递到压电元件130和弹性构件120。
即，质量体部150和压电元件130可通过由于外部冲击导致的载荷而分别运动，从而减少传递到质量体部150的载荷传递到压电元件130。
因此，可减少由于外部冲击而导致的对压电元件130的损坏。
在下文中，将参照附图描述根据本公开另一示例性实施例的振动产生设备。然而，将由在上述描述中使用的相同的标号来指示与上述组件相同的组件，并且将省略与上述组件相同的组件的详细描述。
图4是示出根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备的示意性截面图；图5是示出包括根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备中的质量体部的示意性透视图。
参照图4和图5，根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备200可以以示例的方式包括壳体110、弹性构件120、压电元件130、电路板140以及质量体部250。
同时，由于壳体110、弹性构件120、压电元件130以及电路板140分别与以上描述的根据本公开的示例性实施例的振动产生设备110的壳体110、弹性构件120、压电元件130以及电路板140相同，因此将省略这些部件的详细描述并通过以上描述代替这些部件的详细描述。
质量体部250可设置在压电元件130的上方，以增加弹性构件120的振动的量。同时，质量体部250可包括通过粘合构件160连接到压电元件130的质量体壳252以及安装在质量体壳252中的质量体254。
质量体254可插入到质量体壳252中，并且质量体壳252具有通过粘合构件(未示出)连接到压电元件130的下表面。
此外，质量体壳252可设置有突起部256。将更详细地描述质量体壳252。质量体壳252可包括：底板252a(图中无252a)，支撑质量体254的下表面；侧板252b，从底板252a向上延伸并分别支撑质量体254的两个侧表面；延伸板252c，在宽度方向上分别从侧板252b延伸并分别支撑质量体254的两个端表面。
另外，设置在质量体壳252上的突起部256可从底板252a向下延伸。此外，突起部256可延伸以使得突起部256分别邻近地设置到底板252a的两个端部。
另外，突起部256的末端部可设置在阻尼构件170的下方(阻尼构件170安装在弹性构件120的下表面上)，从而在外部冲击时，在弹性构件120接触下壳114之前突起部256接触下壳114，从而不允许外力传递到压电元件130。
另外，当从前方观看时，突起部256可具有多边形形状。作为示例，突起部256可具有如附图中所示的矩形。然而，突起部256不限于具有上述形状。即，突起部256的下表面的形状可变化为诸如波形、菱形、尖形、圆形等的各种形状。
此外，在外部冲击时接触突起部256的下表面的下壳114也可设置有能够减缓该冲击的组件，诸如泡棉、弹簧、粘合剂等。
同时，将质量体壳252和压电元件130彼此连接的粘合构件可由柔软材料(例如，包含橡胶组分的带)形成。
另外，质量体254可由具有一定比重的材料(例如，钨)形成，可用于扩大由压电元件130的变形而产生的振动的量。此外，质量体254可具有与质量体壳252的形状对应的形状，使得质量体254安装在质量体壳252中。
同时，质量体壳252和质量体254的形状不限于附图中所示的形状，而是可进行各种变型。
如上所述，由于突起部256设置在质量体壳252上，因此在外部冲击时传递到包括质量体壳252的质量体部250的载荷不传递到弹性构件120和压电元件130，而通过突起部256直接传递到壳体110，由此可减小对压电元件130的损坏。
换句话说，质量体壳252和压电元件130可通过由柔软材料形成的粘合构件彼此连接。因此。在当外部冲击时发生异常的位移的情况下，载荷可直接传递到质量体壳252，然后传递到壳体110，从而减少由于外部冲击而导致的载荷传递到压电元件130和弹性构件120的量。
即，质量体部250和压电元件130可通过由于外部冲击导致的载荷而分别运动，从而减少传递到质量体部250的载荷传递到压电元件130。
因此，可减少由于外部冲击而导致的对压电元件130的损坏。
同时，尽管已经以示例的方式描述了这样的情况，但是本公开不限于此，在所述情况下，在根据本公开的另一示例性实施例的振动产生设备200中，设置在质量体部250中的突起部256分别形成在两侧处，从而分别邻近地设置到质量体部250的两个端部。即，突起部256还可形成在两个侧部和中央部的所有部分处。
在下文中，将参照附图描述质量体部的改进的示例。
图6是示出质量体的第一改进示例的正视图；图7是示出质量体的第一改进示例的仰视透视图。
参照图6和图7，质量体部350可包括质量体壳352和附着到质量体壳352并安装在质量体壳352的上表面上的质量体354。
同时，质量体壳352可设置有突起部356。突起部356可被形成为使得突起部356基于中心线C彼此对称并可向下延伸。
另外，突起部356可包括：第一突起356a和第二突起356b，被设置为使得第一突起356a和第二突起356b在长度方向上以预定间隔与中心线C分隔开；第三突起356c和第四突起356d，被设置为使得第三突起356c和第四突起356d在长度方向上以预定间隔分别与第一突起356a和第二突起356b分隔开。
另外，第一突起356a和第二突起356b的尺寸可比第三突起356c和第四突起356d的尺寸大。
同时，突起部356可分别设置在质量体壳352的两个侧表面处。
另外，质量体壳352可设置有槽，压电元件130(见图2)插入到槽中。
图8是示出质量体的第二改进示例的正视图；图9是示出质量体的第二改进示例的仰视透视图。
参照图8和图9，质量体部450可包括质量体壳452和装配到质量体壳452的质量体454。
同时，质量体壳452可设置有突起部456。突起部456可被形成为使得突起部456基于中心线C彼此对称并可向下延伸。
另外，突起部456可包括：第一突起456a和第二突起456b，被设置为使得第一突起456a和第二突起456b在长度方向上以预定间隔与中心线C分隔开；第三突起456c和第四突起456d，设置在突起部456的两个端部处。
另外，第一突起456a和第二突起456b的尺寸可比第三突起456c和第四突起456d的尺寸大。
此外，质量体壳452可设置有用于增加质量体壳452和质量体454之间的结合力的结合突起452a。结合突起452a可插入形成在质量体454中的结合槽454a中。
同时，突起部456可分别设置在质量体壳452的两个侧表面处。
另外，质量体壳452可设置有槽，压电元件130(见图2)插入到槽中。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，质量体部可首先接触下支架，由此可减少对压电元件的损坏。
虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员明显的是，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，可对其进行修改和变化。
Claims (13)
1.一种振动产生设备，包括：壳体、弹性构件、压电元件、电路板以及质量体部；
壳体：具有长方体形状并包括上壳和下壳，上壳在其两个端表面中的至少一个端表面具有槽，从而抽出电路板，下壳具有形成在下壳上的支撑部，以支撑弹性构件的两个端部；
弹性构件，具有两个端部，所述两个端部固定地安装在振动产生设备的下壳的支撑部上，弹性构件具有形成在弹性构件中的敞开部，从而将压电元件和电路板彼此电连接；
压电元件，安装在弹性构件的一个表面上；
电路板：安装在弹性构件的下表面上，电路板具有形成在电路板上的连接电极，其中，连接电极插入到形成在弹性构件中敞开部中，电路板是柔性印刷电路板；
质量体部，连接到弹性构件，以增加振动的量；
其中，质量体部设置有突起部，所述突起部在外部冲击时首先接触下壳；
所述质量体部包括通过粘合构件连接到压电元件的质量体壳以及安装在质量体壳中的质量体，
所述突起部设置在质量体壳上；
所述粘合构件由柔软材料形成。
2.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，突起部从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸，并且沿质量体壳的长度方向设置在质量体壳的中央部处。
3.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，突起部从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸，并且被设置为使得突起部在质量体壳的长度方向上分别邻近地设置到质量体壳的两个端部。
4.根据权利要求2或3所述的振动产生设备，其特征在于，突起部的末端设置在安装在弹性构件的下表面上的阻尼构件的下方。
5.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，粘合构件由包含橡胶组分的带形成。
6.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，当从前方观看时，突起部具有多边形形状。
7.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，突起部包括：第一突起和第二突起，被设置为使得第一突起和第二突起以预定间隔与质量体壳的中心线分隔开；第三突起和第四突起，被设置为使得第三突起和第四突起在质量体壳的长度方向上分别与第一突起和第二突起分隔开。
8.根据权利要求7所述的振动产生设备，其特征在于，第三突起和第四突起分别设置在质量体壳的两个端部处。
9.根据权利要求7所述的振动产生设备，其特征在于，第一突起和第二突起具有比第三突起和第四突起的尺寸大的尺寸。
10.根据权利要求7所述的振动产生设备，其特征在于，质量体壳设置有槽，压电元件插入到所述槽中。
11.根据权利要求1所述的振动产生设备，其特征在于，质量体壳设置有结合突起，所述结合突起增加质量体壳与质量体之间的结合力，
质量体设置有结合槽，结合突起插入到所述结合槽中。
12.一种振动产生设备，包括：壳体、弹性构件、压电元件、电路板以及质量体部；
壳体：具有长方体形状并包括上壳和下壳，上壳在其两个端表面中的至少一个端表面具有槽，从而抽出电路板，下壳具有形成在下壳上的支撑部，以支撑弹性构件的两个端部；
弹性构件，具有两个端部，所述两个端部固定地安装在振动产生设备的下壳的支撑部上，弹性构件具有形成在弹性构件中的敞开部，从而将压电元件和电路板彼此电连接；
压电元件，安装在弹性构件的一个表面上；
电路板：安装在弹性构件的下表面上，电路板具有形成在电路板上的连接电极，其中，连接电极插入到形成在弹性构件中敞开部中，电路板是柔性印刷电路板；
质量体壳，通过粘合构件连接到压电元件；
质量体，安装在质量体壳中；
其中，质量体壳设置有从质量体壳的两个侧表面分别向下延伸的突起部；
质量体部包括通过粘合构件连接到压电元件的质量体壳以及安装在质量体壳中的质量体，
所述突起部设置在质量体壳上；
所述粘合构件由柔软材料形成。
13.根据权利要求12所述的振动产生设备，其特征在于，突起部的末端设置在安装在弹性构件的下表面上的阻尼构件的下方。
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