CN105047812A

CN105047812A - 振动器

Info

Publication number: CN105047812A
Application number: CN201510106434.4A
Authority: CN
Inventors: 孙延昊; 郑昇贤; 崔准; 朴镜洙; 李祥振; 金在京; 文东秀
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Molus Corporation
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2035-03-11
Also published as: US20150318463A1; US10008658B2; KR20150126152A; US20180097170A1; KR101662126B1; CN105047812B

Abstract

本发明提供一种振动器。所述振动器包括：壳体，具有内部空间；振动构件，安装在所述壳体内；压电元件，安装在所述振动构件的顶表面上；空间形成部，被设置为分别面对所述压电元件的侧表面并与所述压电元件的侧表面一起形成设置填充物的空间。

Description

振动器

本申请要求于2014年5月2日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0053378号韩国专利申请的优先权和权益，所述专利申请公开的内容通过引用被包含于此。

技术领域

本公开涉及一种振动器。

背景技术

最近已研发了使用压电元件的振动器，以供使用，与现有的利用偏心距的振动器相比，使用压电元件的振动器具有诸如对于各种频率操控性好且响应速度高的优点。

在上述振动器中，通常使用多层压电元件。然而，在下落冲击时或在向压电元件施加外力的情况下，由于压电元件的特性会容易出现裂纹。

在这种情况下，元件部区域被大大减小，从而会显著减小产生的振动量。

因此，需要研发一种即使在出现裂纹的情况下也能够抑制这样的产生的振动量减小的结构。

【现有技术文件】

第2008-0090618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振动器，所述振动器即使在压电元件被损坏的情况下也能够抑制产生的振动量减小。

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；振动构件，安装在所述壳体内；压电元件，安装在所述振动构件的顶表面上；空间形成部，被设置为分别面对所述压电元件的侧表面并与所述压电元件的侧表面一起形成设置填充物的空间。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特点和其它优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的透视图；

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是示出被包括在根据本公开的示例性实施例的振动器中的压电元件的分解透视图；

图4是示出被包括在根据本公开的示例性实施例的振动器中的振动构件和压电元件的透视图；

图5是沿图4的B-B’线截取的截面图；

图6是示出振动构件的变型的示例性实施例的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细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被解释为限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并将本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。

在附图中，为了清楚起见，可能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。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的振动器的透视图。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的振动器100可包括具有平行六面体形状的壳体110。壳体110可包括：上壳112，具有内部空间；支架114，结合到上壳112的下端部。

同时，电路板120的一端部可从壳体110的内部抽出到壳体110的外部。此外，电路板120可包括：主电路板122，从壳体110的一端抽出；第二(preliminary)电路板124，从壳体110的另一端抽出。在下文中将提供对其详细的描述。

在下文中，将更详细地描述根据本公开的示例性实施例的振动器100的构造。

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。

参照图2，根据本公开的示例性实施例的振动器100可包括壳体110、电路板120、振动构件130和压电元件140。

壳体110可具有内部空间并可包括上壳112和支架114。

上壳112可呈具有敞开的下部的盒形。也就是说，上壳112可呈具有内部空间的平行六面体形状。同时，支架114可结合到上壳112的下端部。

同时，上壳112可设置有引导槽112a，以使电路板120的一端部可从壳体110抽出。也就是说，即使在上壳112和支架114结合的情况下，电路板120的一端部也可通过引导槽112a从壳体110的内部抽出。

支架114可具有板形并可包括形成在其两端部的支撑部114a，以支撑振动构件130。支撑部114a可形成为从支架114突出。

同时，支架114可形成为具有比上壳112的长度长的长度。也就是说，支架114可具有比上壳112的长度长的长度，以使电路板120的被抽出到支架114的外部的一端部可安置在支架114上。换句话说，支架114可设置有安置部114b，其中，电路板120的一端部安置在安置部114b上。

电路板120可连接到压电元件140并可包括主电路板122和第二电路板124。主电路板122的一端部可从壳体110的一端部抽出，并且第二电路板124的一端部可从壳体110的另一端部抽出。

同时，主电路板122和第二电路板124仅在安装位置方面不同并可具有大体相同的构造。因此，在下文中，将仅描述主电路板122并将省略对第二电路板124的描述。

如上所述，固定地安装在支架114的安置部114b上的主电路板122的一端部可设置有电极连接部122a，并且主电路板122的另一端可设置有用于电连接到压电元件140的连接电极122b。

此外，电极连接部122a可设置有用于连接到外部电源的外部连接电极122c。

附图中指示的标号124a、124b和124c分别表示被包括在第二电路板124中的电极连接部、连接电极和外部连接电极。

振动构件130可安装在壳体110内。也就是说，振动构件130可具有结合到支架114的支撑部114a的两端部，从而固定地安装在壳体110内。然而，虽然本实施例以示例的方式描述了振动构件130固定地安装在支架114上的情况，但是振动构件130的安装位置不限于此。例如，振动构件130也可安装在上壳112中。

同时，振动构件130可具有板状并可具有在压电元件140变形的情况下竖直地振动的中部。换句话说，振动构件130可沿厚度方向振动。

振动构件130可设置有空间形成部160，其中，空间形成部160被设置为分别面对压电元件140的侧表面并与压电元件140的侧表面一起形成如图4所示的设置填充物A的空间。

这里，将限定关于方向的术语。如图1和图2所示，长度方向指X方向，宽度方向指Y方向，厚度方向指Z方向。

此外，将限定关于侧表面和端部表面的术语。振动构件130和压电元件140可具有平行六面体的板形。结果，振动构件130和压电元件140可分别具有总计六个表面。也就是说，振动构件130和压电元件140可分别具有顶表面、底表面和将顶表面与底表面彼此连接的四个表面。在四个表面中，具有相对大的面积的两个表面指侧表面，具有比侧表面的面积小的面积的其他两个表面指端部表面。在下文中，将使用上述术语描述振动构件130和压电元件140的外表面。

上述的空间形成部160可形成为沿振动构件130的厚度方向从振动构件130的两侧表面延伸。也就是说，空间形成部160可以形成肋，所述肋形成为从振动构件130的两侧表面延伸。此外，在压电元件140安装在振动构件130上的情况下，空间形成部160可用于与压电元件140一起形成预定空间。

同时，空间形成部160的高度与压电元件140的厚度的比率可以是0.5:1至1:1。也就是说，在空间形成部160的高度小于压电元件140的厚度的一半的情况下，可能不能充分地设置填充物A，在空间形成部160的高度大于压电元件140的厚度情况下，填充物A可被设置到过大程度，结果，填充物可能会涂覆在压电元件140的顶表面上。因此，空间形成部160的高度可形成为大于压电元件140的厚度的一半并小于压电元件140的厚度。此外，空间形成部160的长度可与振动构件130的中部中的压电元件140的长度相对应。

压电元件140可安装在振动构件130上。也就是说，压电元件140可安装在振动构件130的顶表面上。同时，在压电元件140安装在振动构件130上的情况下，压电元件140可被安装为使得其两侧表面被设置为分别与振动构件130的空间形成部160的内表面分开预定间隔。

此外，压电元件140可使用上述的填充物A固定地安装在振动构件130上，其中，填充物可以是例如粘合剂。换句话说，一旦粘合剂被施加在振动构件130的顶表面上并且然后压电元件140安置在振动构件130的顶表面上，粘合剂就可填充到通过空间形成部160和压电元件140的两侧表面形成的空间中。因此，填充物A(也就是说，粘合剂)可将振动构件130结合到压电元件140的底表面和压电元件140的两侧表面上。

在下文中将提供对其详细的描述。

同时，压电元件140可包括：主电极141，通过电极对形成；至少一个第二(preliminary)电极142，通过电极对形成并被设置为与主电极141分开。

此外，即使在主电极141和第二电极142中的仅一个连接到外部电源的情况下，压电元件140也可变形。

下面将提供对其更详细的描述。

同时，根据本公开的示例性实施例的振动器100还可包括加重体150。

加重体150可设置在压电元件140的上部上并可链接到振动构件130，以进行振动。加重体150可用于加大由于压电元件140的变形而振动的振动构件130的振动。为此，加重体150可由具有相对大的比重的材料(例如，钨(W))形成。

同时，加重体150可通过粘合构件152安装在压电元件140的顶表面上。然而，加重体150不限于通过粘合构件152安装在压电元件140的顶表面上。例如，加重体150也可安装在振动构件130上并可通过单独的安装构件连接到振动构件130。

此外，根据本公开的示例性实施例的振动器100还可包括多个阻尼构件170。阻尼构件170可用于防止在振动构件130和加重体150振动时振动构件130、加重体150和壳体110之间的碰撞并可安装在振动构件130、加重体150和壳体110中的至少一个上。

此外，为了防止由于这样的碰撞而出现的损坏和噪声，阻尼构件170可由具有弹性的材料(例如，橡胶或合成树脂)形成。

如上所述，压电元件140可安装在振动构件130上，以设置在空间形成部160的内部，从而填充物A(例如，粘合剂)可填充到形成在压电元件140的两侧表面与空间形成部160的内表面之间的空间中。

因此，即使在压电元件140中出现损坏(例如，裂纹)的情况下，也可减轻损坏的扩张。在下文中将提供对其详细的描述。

图3是示出被包括在根据本公开的示例性实施例的振动器中的压电元件的示意性分解透视图。

参照图3，根据本公开的示例性实施例的压电元件140可包括如上所述的主电极141和至少一个第二电极142。

此外，压电元件140可包括：电极层143，正电极层143a和负电极层143b竖直地堆叠以重复地彼此交替；元件部层144，介于正电极层143a与负电极层143b之间。

此外，压电元件140可包括：主正电极连接构件145，连接到正电极层143a的一端；第二(preliminary)正电极连接构件146，连接到正电极层143a的另一端；主负电极连接构件147，连接到负电极层143b的一端；第二(preliminary)负电极连接构件148，连接到负电极层143b的另一端。

同时，上述的主电极141可连接到主正电极连接构件145和主负电极连接构件147，第二电极142可连接到第二正电极连接构件146和第二负电极连接构件148。

此外，如上所述的主正电极连接构件145、第二正电极连接构件146、主负电极连接构件147和第二负电极连接构件148可包括通孔。

此外，如上所述的正电极层143a、负电极层143b、主正电极连接构件145、第二正电极连接构件146、主负电极连接构件147和第二负电极连接构件148可由导电的金属材料形成。然而，形成正电极层143a、负电极层143b、主正电极连接构件145、第二正电极连接构件146、主负电极连接构件147和第二负电极连接构件148的材料的类型不限于这样的金属材料。例如，可容易地使用任何材料，只要是导电的材料即可。此外，元件部层144可由压电材料(例如，锆钛酸铅(PZT，leadzirconatetitanate)陶瓷材料)形成。

同时，电极层143还可包括用于将正电极层143a与负电极层143b彼此电分开的虚设层149。也就是说，与正电极层143a分开的负电极虚设图案149a可设置在正电极层143a的两端部上，与负电极层143b分开的正电极虚设图案149b可设置在负电极层143b的两端部上。

也就是说，正电极层143a的两端部可设置有负电极虚设图案149a，其中，主负电极连接构件147和第二负电极连接构件148穿过负电极虚设图案149a，以将负电极层143b彼此连接。此外，负电极层143b的两端部可设置有正电极虚设图案149b，其中，主正电极连接构件145和第二正电极连接构件146穿过正电极虚设图案149b，以将正电极层143a彼此连接。

因此，主电极141可连接到正电极层143a和负电极层143b，第二电极142可连接到正电极层143a和负电极层143b。

因此，即使在仅向主电极141和第二电极142中的一个供电的情况下，电也可被供应到压电元件140的正电极层143a和负电极层143b。

此外，由于即使在由于外部冲击出现裂纹的情况下也可通过主电极141和第二电极142供电，因此可防止有效的电极表面的减小。

将更详细地提供对其的描述。在第二电极142没有设置在压电元件140中的情况下，当压电元件140的中部出现这样的裂纹时，电极层143以及元件部层144中可能会出现裂纹。在这种情况下，根据出现裂纹的部分可将电极层143划分为两个部分。

因此，可将电供应到连接到主电极141的电极层143，然而，电可能不被供应到基于裂纹出现的部分设置在主电极141的相对侧上的电极层143。结果，可减小有效的电极表面，从而可减小压电元件140的振动量。

然而，如上所述，由于主电极141和第二电极142设置在压电元件140中，因此可通过主电极141和第二电极142将电供应到电极层143。因此，由于即使在出现裂纹的情况下也能将电供应到电极层143的基于裂纹出现的部分的两部分上，因此可防止有效的电极表面的减小，从而可防止振动量的减小。

在下文中，将参照附图更详细地描述通过使用设置在根据本公开的示例性实施例的振动器中的空间形成部可得到的效果。

图4是示出被包括在根据本公开的示例性实施例的振动器中的振动构件和压电元件的透视图，图5是沿着图4的B-B’线截取的截面图。

参照图4和图5，振动构件130可设置有被设置为分别面对压电元件140的侧表面并与压电元件140的侧表面一起形成设置填充物A的空间的空间形成部160。也就是说，空间形成部160可形成为肋，所述肋形成为从振动构件130的两侧表面延伸。此外，在压电元件140安装在振动构件130的顶表面上的情况下，压电元件140的两侧表面和形成为肋的空间形成部160的内表面分别可被设置为彼此按照预定间隔分开，从而形成设置填充物A(即，粘合剂)的空间。

因此，如图5所示，填充物A可被施加到压电元件140的底表面和压电元件140的两侧表面上。

因此，填充物A(即，粘合剂)可被施加到压电元件140的底表面和压电元件140的两侧表面上，以允许压电元件140结合到振动构件130的顶表面和空间形成部160的内表面上。

同时，如上所述，由于压电元件140包括主电极141和第二电极142，因此即使在由于外部冲击出现裂纹的情况下也可通过主电极141和第二电极142将电供应到压电元件140，从而防止有效的电极表面的减小。

然而，在空间形成部160没有形成在压电元件140中的情况下，仅压电元件140的底表面可通过粘合剂结合到振动构件130的顶表面。在这种情况下，可能会出现裂纹。在通过主电极141和第二电极142供电的情况下，压电元件140的通过粘合剂结合的下部中的这样的裂纹可能不会扩大，但是由于裂纹导致的间隙可能会在压电元件140的没有施加粘合剂的上部逐渐增大。换句话说，由于裂纹导致的损坏可能会在整个压电元件140上扩张。

因此，压电元件140的变形量可能被减小，从而减小了压电元件140的振动量。

然而，可通过在压电元件140的两侧表面与空间形成部160的内表面之间设置填充物A(即，粘合剂)经由空间形成部160的使用而防止由于压电元件140的上部中的裂纹导致间隙增大的现象。

结果，可通过经由空间形成部160的使用而防止压电元件140的损坏的扩张来避免压电元件140的振动量的减小。

如上所述，在根据本公开的示例性实施例的振动器100中，即使在由于外部冲击出现裂纹的情况下，也可通过使用包括主电极141和第二电极142的压电元件140来防止压电元件140的振动量的减小。

此外，即使在出现这样的裂纹的情况下，填充物A也可设置到形成在空间形成部160的内表面与压电元件140的两侧表面之间的空间中，从而可防止由于压电元件140中出现的裂纹导致间隙增大的现象，从而防止振动量的减小。

在下文中，将参照附图描述振动构件的变型的示例性实施例。

图6是示出振动构件的变型的示例性实施例的透视图。

参照图6，振动构件230可具有板状的形状并可设置有被设置为分别面对压电元件140的侧表面并与压电元件140的侧表面一起形成如图4所示的设置填充物A的空间的空间形成部260。

此外，空间形成部260可形成为沿振动构件230的厚度方向从振动构件230的两侧表面延伸。也就是说，空间形成部260可形成为肋，所述肋形成为从振动构件230的两侧表面延伸。

同时，空间形成部260可设置有用于引导压电元件140的安装位置的引导突起262。引导突起262可包括多个引导突起并可形成为从空间形成部260的内表面向内突出。此外，所述多个引导突起260可被设置为沿压电元件140的纵向方向按照预定间隔彼此分开。

引导突起262可用于引导压电元件140的安装位置，以使在安装压电元件140时从压电元件140的一侧表面到被设置为面对压电元件140的一侧表面的空间形成部260的内表面的间隔等于从压电元件140的另一侧表面到被设置为面对压电元件140的另一侧表面的空间形成部260的内表面的间隔。

因此，可防止在将压电元件140安装在振动构件230上时仅偏向分别形成在振动构件230的两侧表面上的空间形成部260的内表面中的一个。

结果，可防止由于压电元件140被安装为偏向振动构件230的一侧而使得由于压电元件140的一侧表面与被设置为面对压电元件140的一侧表面的空间形成部260的内表面之间的空间相对窄而不能设置填充物A的问题。

因此，可通过使用引导突起262允许将适量的填充物A设置到压电元件140的两侧表面上而防止由于压电元件140上出现的裂纹导致压电元件140上的间隙被扩大。

如上所述，根据本公开的示例性实施例，由于可防止压电元件的损坏的扩张，因此可抑制压电元件的振动量的减小。

尽管以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域的技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变型。

Claims

1.一种振动器，所述振动器包括：

振动构件，安装在壳体内；

压电元件，安装在所述振动构件上；

空间形成部，被设置为分别面对所述压电元件的侧表面并与所述压电元件的侧表面一起形成设置填充物的空间。

2.如权利要求1所述的振动器，其中，所述压电元件包括：主电极，通过电极对形成；至少一个第二电极，通过电极对形成并被设置为与所述主电极彼此分开。

3.如权利要求2所述的振动器，其中，即使在所述主电极和所述第二电极中的仅一个连接到外部电源的情况下，也可将电供应到所述压电元件。

4.如权利要求1所述的振动器，其中，所述压电元件使用粘合剂固定地安装在所述振动构件上，并且所述填充物是粘合剂。

5.如权利要求1所述的振动器，其中，所述空间形成部的高度等于所述压电元件的厚度的一半或更多。

6.如权利要求1所述的振动器，其中，所述空间形成部设置有用于引导所述压电元件的安装位置的引导突起。

7.如权利要求6所述的振动器，其中，所述引导突起包括多个引导突起，并且所述多个引导突起被设置为沿所述压电元件的纵向方向按照预定间隔彼此分开。

8.如权利要求1所述的振动器，其中，所述空间形成部形成为肋，所述肋形成为从所述振动构件的两侧表面延伸。

9.如权利要求8所述的振动器，其中，所述空间形成部的长度与所述振动构件的中部中的所述压电元件的长度相对应。

10.如权利要求2所述的振动器，其中，所述压电元件包括：

元件部层；

电极层，包括重复地竖直堆叠在所述元件部层上以彼此交替的正电极层和负电极层；

主正电极连接构件，将所述正电极层彼此连接；

主负电极连接构件，将所述负电极层彼此连接；

至少一个第二正电极连接构件，将所述正电极层彼此连接并被设置为与所述主正电极连接构件分开；

至少一个第二负电极连接构件，将所述负电极层彼此连接并被设置为与所述主负电极连接构件分开。

11.如权利要求10所述的振动器，其中，所述电极层还包括用于将所述正电极层与所述负电极层彼此电分开的虚设层。

12.如权利要求2所述的振动器，所述振动器还包括连接到所述压电元件的电路板。

13.一种振动器，所述振动器包括：

壳体，具有内部空间；

振动构件，呈板形、具有固定地安装在所述壳体内的两端部并包括设置在所述振动构件的两侧表面上的空间形成部；

压电元件，固定地安装在所述振动构件上，以设置在所述空间形成部的内部；

加重体，设置在所述压电元件上并链接到所述振动构件，以进行振动，

其中，所述压电元件被设置为按照预定间隔与所述空间形成部的内表面分开，

所述压电元件包括：主电极，通过电极对形成；至少一个第二电极，通过电极对形成并被设置为与所述主电极分开。

14.如权利要求13所述的振动器，其中，所述压电元件通过粘合剂固定地安装在所述振动构件上，所述粘合剂填充到形成在所述压电元件的两侧表面与所述空间形成部的内表面之间的空间中。

15.一种振动器，所述振动器包括：

振动构件，安装在壳体内；

压电元件，安装在所述振动构件上；

空间形成部，被设置为分别面对所述压电元件的侧表面并形成为肋，所述肋形成为从所述振动构件的两侧表面延伸。