KR101319974B1 - 압전 진동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스와, 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재와, 케이스 내부에 마련되며 압전 진동 부재의 진동 방향으로 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재와, 웨이트 부재의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재를 포함하는 압전 진동 장치를 제시한다.

Description

압전 진동 장치{Piezoelectric vibrating device}

본 발명은 진동 장치에 관한 것으로, 특히 전자기기 내에서 촉각 피드백(haptic feedback) 수단으로 이용되는 압전 진동 장치에 관한 것이다.

압전 물질(Piezoelectric material)은 압력을 가하면 전압이 발생하고(압전 효과), 전압을 가하면 압전 물질 내에 압력 변화로 인한 부피나 길이의 증감이 발생한다(역압전 효과). 압전 진동 장치는 역압전 효과를 이용하여 휴대폰, 휴대용 멀티미디어 재생 장치(Potable Multimedia Player; PMP), 게임기 등과 같은 다양한 전자기기에 널리 채용된다.

휴대폰 등에 사용되는 압전 진동 장치는 사용자의 터치에 진동으로서 반응하는 촉각 피드백(haptic feedback) 수단으로서 이용될 수 있다. 촉각 피드백이란 물체를 만질 때 사용자의 핑커팁(손가락 끝 또는 스타일러스 펜)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각을 말한다. 촉각 피드백 수단은 가상의 물체(예를 들어, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때 실제의 물체(실제의 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동적 특성(버튼을 누를 때 손가락으로 전달되는 진동, 촉감과 동작음 등)을 재생할 수 있는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 따라서, 압전 진동 장치는 사람이 촉각을 통해 진동을 인지할 수 있는 충분한 진동력을 제공할 필요가 있다.

이러한 압전 진동 장치의 예로서, 한국등록특허 제10-0502782호(이하, 선행특허 1)에 진동판의 일면 또는 양면에 복수의 압전 소자층이 부착된 압전형 진동 장치가 제시되어 있다. 그러나, 선행 특허 1과 같이 진동판에 압전 소자를 부착한 구조만으로는 전자기기에서 필요로 하는 충분한 진동력을 발생시키기 어렵다. 즉, 진동의 진폭이 너무 작을 뿐만 아니라 현재 휴대폰에 사용되고 있는 전자석 원리를 이용한 코인형 진동 모터나 솔레노이드형 진동 장치가 발생시키는 진동력에 비해서 현저히 작아서 실용성이 없다.

진동력을 크게 하기 위해 한국공개특허 제2011-0045486호(이하, 선행 특허 2)에는 진동을 발생시키는 압전 진동 부재와, 결합 부재를 이용하여 압전 진동 부재와 수직 방향으로 결합되어 진동력을 증폭시키는 웨이트와, 압전 진동 부재의 측면을 고정하는 진동 지지 부재를 구비하는 압전 진동 장치가 제시되어 있다. 이러한 압전 진동 장치는 예를 들어 휴대폰의 일 영역에 마련되고 휴대폰의 수직 방향으로 진동하여 휴대폰 전체에 진동을 제공한다.

그런데, 질량이 큰 웨이트가 이용되는 선행 특허 2의 압전 진동 장치는 충격에 의해 압전 진동 부재가 파손될 수 있다. 즉, 웨이트는 설정된 범위 내에서 진동하여 진동력을 증폭시키는데, 휴대폰의 낙하 등에 의해 압전 진동 장치에 충격이 가해졌을 때 웨이트가 설정된 범위 이상으로 움직이게 된다. 웨이트가 설정된 범위 이상으로 움직이면 웨이트의 질량에 의해 압전 진동 부재에 충격이 가해지고, 그에 따라 압전 진동 부재가 파손될 수 있다. 이렇게 압전 진동 부재가 파손되면 촉각에 의해 피드백 반응하지 않기 때문에 압전 진동 장치로서의 기능을 상실하게 된다.

본 발명은 웨이트 부재에 의한 충격에 의해 압전 진동 부재가 파손되지 않도록 할 수 있는 압전 진동 장치를 제공한다.

본 발명은 웨이트 부재의 진동 범위를 제한함으로써 웨이트 부재의 과도한 움직임에 의한 충격에 의해 압전 진동 부재가 파손되는 것을 방지할 수 있는 압전 진동 장치를 제공한다.

본 발명의 일 예에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재; 상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및 상기 웨이트 부재의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재를 포함한다.

상기 압전 진동 부재는 압전 소자와 진동판을 포함하고, 상기 압전 소자는 상기 진동판의 상면 또는 하면에 고정된다.

상기 진동판는 평평하게 마련되거나, 가장자리에 적어도 한번의 굽힘 또는 주름이 형성된다.

상기 웨이트 부재와 상기 압전 진동 부재가 접촉되는 접촉부는 상기 웨이트 부재의 중앙부로부터 외측으로 10% 이내로 형성된다.

상기 케이스, 압전 진동 부재 및 웨이트 부재의 소정 영역에 홀이 각각 형성되고, 상기 제한 부재는 상기 홀들을 통해 삽입된다.

상기 제한 부재는 상기 웨이트 부재의 홀 및 상부 케이스의 홀에 삽입되는 제 1 영역과, 상기 압전 진동 부재의 홀 및 하부 케이스의 홀에 삽입되는 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 2 영역이 제 1 영역보다 굵게 마련된다.

상기 웨이트 부재 및 상기 압전 진동 부재는 상기 제한 부재와 접촉되지 않고, 상기 하부 및 상부 케이스는 상기 제한 부재와 접촉된다.

상기 제한 부재의 제 2 영역의 일부가 상기 웨이트 부재와 압전 진동 부재 사이에 마련되어 상기 웨이트 부재의 움직임을 제한한다.

상기 제한 부재는 상기 압전 진동 부재 하측의 상기 케이스의 적어도 일 영역이 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성되어 마련된다.

상기 케이스는 상기 압전 진동 부재와 대면하는 평면부와, 상기 평면부의 가장자리로부터 상기 압전 진동 부재의 방향으로 연장 형성된 측면부와, 서로 대향되는 두 측면부로부터 상기 평면부와 반대 방향으로 연장 형성된 수평부를 포함하고, 상기 수평부와 연결된 두 측면부가 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성된다.

상기 케이스는 상기 압전 진동 부재와 대면하는 평면부와, 상기 평면부의 가장자리로부터 상기 압전 진동 부재의 방향으로 연장 형성된 측면부와, 서로 대향되는 두 측면부로부터 상기 평면부와 반대 방향으로 연장 형성된 수평부를 포함하고, 상기 측면부의 적어도 일 영역이 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성되어 마련된다.

상기 제한 부재는 상기 웨이트 부재의 서로 대향되는 두 측면에 마련된 돌출부와, 상기 돌출부에 대응되는 상부 케이스의 측면에 형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 개구를 포함한다.

상기 제한 부재는 상기 웨이트 부재의 서로 대향되는 두 측면에 마련된 돌출부와, 상기 돌출부에 대응되는 상부 케이스의 내측면에 형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 가이드를 포함한다.

상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재가 수평 방향으로 접촉되고, 상기 제한 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이에 상기 케이스로부터 돌출되어 마련된다.

본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동 장치는 압전 진동 부재와 웨이트 부재 사이에서 웨이트 부재의 움직임 범위를 제한하는 제한 부재가 마련된다. 제한 부재는 하부 케이스로부터 압전 진동 부재 및 웨이트 부재를 관통하여 삽입되도록 마련될 수 있고, 압전 진동 장치의 구조를 변형하여 마련할 수도 있다.

따라서, 외부로부터 충격이 가해지더라도 제한 부재에 의해 웨이트 부재의 움직임을 제한할 수 있고, 그에 따라 웨이트 부재의 타격에 의한 압전 진동 부재의 파손을 방지할 수 있어 압전 진동 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 분해 사시도 및 결합 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 일부 단면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 결합 단면도이다. 또한, 도 3은 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정 공간이 마련되도록 결합되는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되어 진동을 발생시키는 압전 진동 부재(300)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되고 압전 진동 부재(300)의 일부분에 결합되어 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭시키는 웨이트(weight) 부재(400)와, 하부 케이스(100)로부터 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)를 관통하여 마련되며 웨이트 부재(400)의 진동 범위를 제한하기 위한 제한 부재(500)를 포함한다.

하부 케이스(100)는 압전 진동 장치의 하측에 마련되어 상부 케이스(200)와 결합되어 내부에 소정 공간을 마련하고, 압전 진동 장치의 외형을 이룬다. 하부 케이스(100)는 압전 진동 부재(300) 하측에 마련되어 압전 진동 부재(300)의 적어도 일부가 내부 공간에 수용되도록 한다. 이러한 하부 케이스(100)는 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 형상을 따라 내부 공간이 마련될 수 있도록 예를 들어 길이 방향으로 서로 대향되는 두 변이 길고, 이와 직교하는 너비 방향으로 서로 대향되는 두 변이 짧은 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 웨이트 부재(400)의 길이에 대응되는 두 변이 길고, 웨이트 부재(400)의 너비에 대응되는 두 변이 짧게 마련될 수 있다. 이러한 하부 케이스(100)는 평면부(110)와, 평면부(110)의 가장자리로부터 상측으로 연장된 네개의 측면부(120)를 포함할 수 있다. 평면부(110)는 압전 진동 부재(300)와 소정 간격 이격되어 압전 진동 부재(300)의 하측을 커버할 수 있다. 측면부(120)는 평면부(110)의 가장자리의 모든 영역으로부터 상측으로 연장 형성될 수도 있고, 가장자리의 적어도 일부로부터 상측으로 연장 형성될 수도 있다. 즉, 측면부(120)는 평면부(110)의 가장자리로부터 부분적으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 측면부(120)는 모든 영역에서 동일 높이로 형성될 수 있고, 적어도 둘 이상의 영역이 서로 다른 높이로 형성될 수도 있다. 이렇게 측면부(120)가 다양한 형상으로 제작되더라도 상부 케이스(200)와 결합되어 측면이 커버될 수 있다. 한편, 평면부(110)의 단변 가장자리로부터 형성된 측면부(120)의 상측에는 평면부(110)와 대향되는 외측으로 연장된 수평부(130)가 더 형성될 수 있다. 즉, 하부 케이스(100)의 평면부(110)는 웨이트 부재(400)의 길이보다 짧게 마련되고, 평면부(110)의 단변 가장자리로부터 상측으로 연장 형성된 측면부(120)로부터 외측으로 웨이트 부재(400)의 길이와 같거나 이보다 길게 수평부(130)가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 평면부(110)와 수평부(130)의 길이의 합은 웨이트 부재(400)의 길이로 형성될 수 있다. 수평부(130)는 그 상부에 압전 진동 부재(300)의 일부가 마련될 수 있는데, 예를 들어 진동판(320)의 끝부분이 놓여질 수 있다. 또한, 하부 케이스(100)의 소정 영역, 즉 평면부(110)의 외측에는 제한 부재(500)가 삽입되는 홀(140)이 형성된다. 홀(140)은 제한 부재(500)의 일 영역과 접촉될 수 있도록 제한 부재(500)의 일 영역의 굵기와 동일 직경으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 자세하게 후술하겠지만, 제한 부재(500)는 길이 방향으로 적어도 두 영역의 굵기가 다르게 형성될 수 있는데, 홀(140)에 굵은 영역이 삽입되어 홀(140)과 접촉 고정될 수 있다.

상부 케이스(200)는 하부 케이스(100)와 결합되어 내부에 소정의 공간이 마련된다. 상부 케이스(200)은 웨이트 부재(400) 상측에 마련되어 내부에 웨이트 부재(400)가 수용되고, 압전 진동 부재(300)의 적어도 일부가 수용된다. 즉, 웨이트 부재(200)는 상부 케이스(200)의 내부에 마련될 수 있고, 압전 진동 부재(300)는 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 공간에 마련될 수 있다. 이러한 상부 케이스(200)는 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 형상을 따라 내부 공간이 마련될 수 있도록 서로 대향되는 두 변이 길고, 이와 직교하는 방향으로 서로 대향되는 두 변이 짧은 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 상부 케이스(200)는 평면부(210)와, 평면부(210)의 가장자리로부터 하부 케이스(100) 방향으로 연장된 네개의 측면부(220)를 포함할 수 있는데, 평면부(210)는 웨이트 부재(400)의 길이 방향을 따라 두 변이 길고, 웨이트 부재(400)의 너비 방향을 따라 두 변이 짧게 마련될 수 있다. 또한, 상부 케이스(200)의 측면부(220)는 평면부(210)의 가장자리의 모든 영역으로부터 하측으로 연장 형성될 수도 있고, 가장자리의 적어도 일부로부터 하측으로 연장 형성될 수도 있다. 즉, 측면부(220)는 평면부(210)의 가장자리로부터 부분적으로 연장 형성될 수 있다. 여기서, 상부 케이스(200)의 측면부(220)는 하부 케이스(100)의 측면부(120)를 그 외측에서 감싸도록 마련될 수 있다. 즉, 내부에 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)를 수용하고 상부 케이스(200)의 측면부(220)와 하부 케이스(100)의 측면부(120)가 결합되어 압전 진동 장치가 구현될 수 있다. 또한, 상부 케이스(200)는 그 내부에 웨이트 부재(400)를 수용할 수 있도록 측면부(220)의 길이, 높이 및 너비가 웨이트 부재(400)의 길이, 높이 및 너비보다 크게 제작될 수 있다. 즉, 웨이트 부재(400)가 상부 케이스(200)의 내부 공간에서 상부 케이스(200)의 평면부(210) 및 측면부(220)와 소정 간격 이격되도록 상부 케이스(200)가 마련될 수 있다. 또한, 상부 케이스(200)의 소정 영역, 즉 평면부(210)의 외측에는 제한 부재(500)가 삽입되는 홀(230)이 형성된다. 홀(230)은 제한 부재(500)의 타 영역과 접촉될 수 있도록 제한 부재(500)의 타 영역의 직경과 동일 직경으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제한 부재(500)는 길이 방향으로 적어도 두 영역의 굵기가 다르게 형성될 수 있는데, 홀(230)에 가는 영역이 삽입되어 홀(230)과 접촉 고정될 수 있다. 즉, 제한 부재(500)의 굵은 영역은 하부 케이스(100)의 홀(140)에 삽입 고정되고, 가는 영역은 상부 케이스(200)의 홀(230)에 삽입 고정될 수 있다. 따라서, 상부 케이스(200)의 홀(230)은 하부 케이스(100)의 홀(140)보다 작게 형성될 수 있다.

압전 진동 부재(300)는 압전 소자(310)와, 압전 소자(310)의 적어도 일면에 부착된 진동판(320)을 포함하여 전압 인가에 따라 굽힘 응력이 발생하는 역압전 효과에 의해 진동을 발생시킨다. 즉, 압전 소자(310)는 인가되는 전압에 따라 소자의 길이 방향, 예를 들어 하부 케이스(100)의 수평부(130) 방향으로 신축 운동을 하고, 진동판(320)은 이를 굽힘 변형으로 변형하여 진동을 발생시킨다. 압전 소자(310)는 기판과, 기판이 적어도 일면에 형성된 압전층을 포함한다. 예를 들어, 압전 소자(310)는 기판의 양면에 압전층이 형성된 바이모프 타입으로 형성될 수도 있고, 기판의 일면에 압전층이 형성된 유니모프 타입으로 형성될 수도 있다. 압전층은 적어도 일층이 적층 형성될 수 있으며, 바람직하게는 복수의 압전층이 적층 형성될 수 있다. 또한, 압전층의 상부 및 하부에는 각각 전극층이 형성될 수 있다. 그런데, 변위와 진동력을 증가시키고, 저전압 구동을 가능하게 하기 위해 압전층을 복수로 적층하고 유니모프 타입으로 형성할 수도 있다. 여기서, 압전층은 예를 들어 PZT(Pb, Zr, Ti), NKN(Na, K, Nb), BNT(Bi, Na, Ti) 계열의 압전 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 기판은 압전층이 적층된 구조를 유지하면서 진동이 발생할 수 있는 특성을 갖는 물질을 이용할 수 있는데, 예를 들어 금속, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 한편, 기판의 적어도 일 단부에는 구동 전압이 인가되는 전극 단자가 마련될 수 있다. 이러한 압전 소자(310)는 접착제 등을 이용하여 진동판(320)의 적어도 일면에 접착된다. 이때, 진동판(320)의 양측이 동일 길이로 잔류하도록 압전 소자(310)는 진동판(320)의 중앙부에 접착될 수 있다. 또한, 압전 조사(310)는 진동판(320)의 상면에 접착될 수 있고, 진동판(320)의 하면에 접착될 수도 있으며, 진동판(320)의 상하 양면에 접착될 수도 있다. 즉, 본 실시 예의 설명에는 압전 소자(310)가 진동판(320)의 상면에 접착되었으나, 압전 소자(310)는 진동판(320)의 하면에 접착될 수도 있고, 진동판(320)의 상면 및 하면에 접착될 수도 있다. 여기서, 압전 소자(310)와 진동판(320)은 접착 이외에 다양한 방법으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 진동판(320)과 압전 소자(310)를 점착제를 이용하여 점착하고, 진동판(320)과 압전 소자(310)의 측면을 접착제 등을 이용하여 접착함으로써 고정할 수도 있다. 한편, 진동판(320)은 금속, 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수 있고, 서로 다른 이종의 소재를 적층하여 적어도 2중 구조를 이용할 수 있다. 이러한 압전 소자(310) 및 진동판(320)은 대략 직사각형의 판 형상으로 제작된다. 즉, 압전 소자(310) 및 진동판(320)은 각각 소정의 길이, 너비 및 두께를 가지고, 서로 대향되는 일면 및 타면을 갖는 형상으로 제작된다. 이때, 진동판(320)이 압전 소자(310)보다 길게 제작될 수 있다. 또한, 진동판(320)은 웨이트 부재(400)와 같은 길이로 제작될 수 있다. 이러한 압전 진동 부재(300)는 진동판(320)의 일면이 압전 소자(310)의 일면과 접착되고, 진동판(320)의 타면이 웨이트 부재(400)의 일부와 결합된다. 즉, 진동판(320)의 하면에 압전 소자(310)가 접착되고, 진동판(320)의 상면에 웨이트 부재(400)의 일부가 결합될 수 있다. 또한, 압전 소자(310)가 진동판(320)의 상면에 접착되는 경우 압전 소자(310)와 웨이트 부재(400)가 결합될 수도 있다. 이때, 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)는 접착에 의해 결합될 수 있다. 또한, 진동판(320)은 압전 소자(310)와 접착된 영역 이외의 소정 영역이 굴곡지게 형성될 수도 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 압전 소자(310)와 접착된 영역 외측의 진동판(320)은 소정의 굴곡, 예를 들어 하측으로 구부러진 후 다시 상측으로 구부러진 형상을 가질 수 있다. 또한, 굴곡 영역의 외측으로 다시 평탄하게 형성되고, 이 영역이 하부 케이스(100)의 수평부(130) 상에 접촉될 수 있다. 다시 말하면, 진동판(320)은 압전 소자(310)와 접촉되는 제 1 영역 및 하부 케이스(100)의 수평부(130)와 접촉되는 제 2 영역은 평판 형상으로 마련되고, 제 1 및 제 2 영역 사이에는 굴곡진 제 3 영역이 마련되어 진동판(320)이 제작될 수 있다. 물론, 진동판(320)은 모든 영역이 동일 형상, 즉 판 형상으로 제작될 수 있다. 즉, 진동판(320)은 평탄한 판 형상으로 제작되고, 가장자리가 하부 케이스(100)의 수평부(130)에 접촉될 수도 있다. 한편, 압전 진동 부재(300)의 일 영역에는 제한 부재(500)가 삽입되는 홀(330)이 형성된다. 홀(330)은 압전 소자(310)가 형성되지 않은 진동판(320)의 일 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀(330)은 진동판(320)의 굴곡지게 형성된 제 3 영역을 관통하여 형성될 수 있다. 이때, 홀(330)이 제한 부재(500)와 접촉하는 경우 진동판(320)의 진동을 억제할 수 있으므로 홀(330)은 제한 부재(500)의 굵기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 하부 케이스(100)의 홀(140) 및 압전 진동 부재(300)의 홀(330)은 제한 부재(500)의 굵은 영역이 삽입되는데, 제한 부재(500)가 하부 케이스(100)의 홀(140)에 삽입 고정되고 압전 진동 부재(300)의 홀(330)에는 이격되어 삽입되므로 압전 진동 부재(300)의 홀(330)이 하부 케이스(100)의 홀(140)보다 크게 형성된다. 물론, 제한 부재(500)의 형상에 따라 압전 진동 부재(300)의 홀(330)이 하부 케이스(100)의 홀(140)보다 작게 형성될 수 있으나, 압전 진동 부재(300)의 홀(330)은 제한 부재(500)와 이격되고 하부 케이스(100)의 홀(140)은 제한 부재(500)와 접촉된다.

웨이트 부재(400)는 소정의 길이와 너비, 그리고 두께를 갖는 대략 육면체의 형상을 갖는다. 이때, 너비 방향의 대향하는 두면은 두께 방향의 대향하는 두면보다 넓을 수 있다. 또한, 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300) 측으로 접촉부(410)가 형성되고, 접촉부(410)는 압전 진동 부재(300)와 접촉된다. 즉, 접촉부(410)는 압전 진동 부재(300)의 일면과 대면하는 웨이트 부재(400)의 두께 방향의 일면의 중앙부에 마련될 수 있으며, 그에 따라 압전 진동 부재(300)의 중앙부에 접촉될 수 있다. 여기서, 접촉부(410)가 마련되는 웨이트 부재(400)의 일면은 수평하게 마련되고 그 중앙부에 접촉부(410)가 돌출되어 마련될 수 있고, 웨이트 부재(400)의 일면이 가장자리로부터 중앙부로 소정 각도로 굴곡지게 형성되고 중앙부의 가장 높은 부분이 접촉부(410)가 되어 압전 진동 부재(300)와 접촉될 수 있다. 이때, 접촉부(410)와 압전 진동 부재(300)는 접착제 등에 따라 접착되어 고정될 수 있다. 따라서, 접촉부(410)가 압전 진동 부재(300)와 접촉되고, 웨이트 부재(400)의 나머지 영역은 압전 진동 부재(300)와 이격될 수 있다. 그런데, 접착제의 종류 및 그에 따른 특성에 따라 접착제를 두껍게 도포해야 할 수도 있는데, 접착제 도포 두께에 따라 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)의 간격이 멀어지고, 그에 따라 압전 진동 장치의 두께가 증가할 수 있다. 따라서, 접착제가 도포되는 영역, 즉 접촉부(410)는 접착제의 도포 두께에 따라 내부로 움푹 파인 오목부가 형성될 수 있다. 한편, 접촉부(410)는 웨이트 부재(400)의 중앙부에 위치하지 않을 수도 있고 중앙부로부터 10% 이내에서 이동될 수 있다. 그에 따라 진동 주파수 및 변위를 조절할 수 있다. 이렇게 압전 진동 부재(300)와 결합되는 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300)의 진동에 의해 그와 함께 진동하면서 자신의 무게를 그 진동에 실어준다. 이렇게 압전 진동 부재(300)에 웨이트 부재(400)가 결합되어 웨이트 부재(400)의 무게가 실리면 진동체의 무게가 늘어난 결과가 되어 압전 진동 부재(300)가 단독으로 진동할 때에 비해 공진 주파수는 감소하는 대신에 반면 진동력은 강화된다. 특히, 교류 구동 전압의 특정 주파수에서는 진동력이 최대로 증폭된다. 공진 주파수는 압전 진동 부재(300), 웨이트 부재(400) 등의 각 구성 요소의 물리적 재원과 물성적 특징에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 진동체는 자신의 고유 진동수에서 진동을 할 때 가장 큰 진동을 일으킨다. 진동체가 웨이트 부재(400) 없이 압전 진동 부재(300) 단독으로 구성된 경우 그 진동체의 공진점은 압전 소자(310)의 고유 진동수에 가깝기 때문에 압전 진동 부재(300)가 그 공진점에서 최대 진동할 때 압전 소자(310)에 흐르는 전류값이 상대적으로 높다. 이에 비해, 진동체가 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)의 결합체로 구성된 경우, 그 진동체의 공진점은 압전 소자(310)의 고유 진동수와는 크게 멀어져서 그 진동체가 그 공진점에서 최대 진동을 일으킬 때 압전 소자(310)에 흐르는 전류값은 상대적으로 낮아진다. 또한, 압전 진동 부재(300)에 흐르는 전류가 전자의 경우보다 후자의 경우가 낮기 때문에 진동체에 웨이트 부재(400)를 이용할 경우 전력 소모량을 크게 줄일 수 있다. 한편, 웨이트 부재(400)는 외측에 제한 부재(500)가 삽입되는 홀(420)이 형성된다. 즉, 제한 부재(500)는 하부 케이스(100)의 홀(140)로부터 압전 진동판(300)의 홀(330)을 통해 웨이트 부재(400)의 홀(420)에 삽입된다. 홀(420)은 제한 부재(500)와 소정 간격 이격되도록 제한 부재(500)의 굵기보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭시키는데, 제한 부재(500)가 웨이트 부재(400)에 접촉되는 경우 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭시키지 못할 수 있다. 그러나, 웨이트 부재(400)는 하부 및 상부 케이스(100, 200) 방향, 즉 상하 진동하는데, 제한 부재(500)가 웨이트 부재(400)를 상하 방향으로 관통하고 홀(420)의 내측면이 제한 부재(500)와 이격되므로 제한 부재(500)가 웨이트 부재(400)의 상하 진동에 방해되지 않는다. 제한 부재(500)는 굵기가 가는 영역이 웨이트 부재(400)의 홀(420)에 삽입되므로 웨이트 부재(400)의 홀(420)은 제한 부재(500)의 굵기가 가는 영역보다 크게 형성된다.

제한 부재(500)는 압전 진동 장치의 적어도 일 영역에 삽입되며, 웨이트 부재(400)의 설정된 범위 이상의 움직임을 제한한다. 이러한 제한 부재(500)는 소정의 핀 형상으로 마련되며, 적어도 두 영역의 직경이 다르게 마련될 수 있다. 즉, 제한 부재(500)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 웨이트 부재(400)의 홀(420) 및 상부 케이스(200)의 홀(230)에 삽입되는 소정 길이의 제 1 영역(510)이 제 1 굵기로 마련되고, 압전 진동 부재(300)의 홀(330) 및 하부 케이스(100)의 홀(140)에 삽입되는 소정 길이의 제 2 영역(520)이 제 2 굵기로 마련되며, 제 1 영역(510)이 제 2 영역(520)보다 가늘게 마련될 수 있다. 또한, 제한 부재(500)는 제 2 영역(520)의 상측에 제 1 영역(510)이 마련되고, 제 2 영역(520)의 하측에 제 2 영역(520)보다 크게 제 3 영역(530)이 마련될 수 있다. 제 3 영역(530)은 하부 케이스(100)의 홀(140) 외측, 즉 하부 케이스(100)의 평면부(110) 외측에 접촉되어 제한 부재(500)가 압전 진동 장치의 내측으로 더 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 즉, 제한 부재(500)는 제 1 영역(510)으로부터 하부 케이스(100)의 홀(140)을 통해 삽입되어 제 3 영역(530)이 하부 케이스(100)의 외측에 접촉되도록 한다. 결국, 제한 부재(500)는 제 1 및 제 2 영역(510, 520)의 길이가 압전 진동 장치의 높이에 대응되도록 마련될 수 있다. 이러한 제한 부재(500)는 제 1 영역(510)과 제 2 영역(520)의 길이의 비율을 조절함으로써 웨이트 부재(400)의 진동 범위를 제한할 수 있다. 즉, 웨이트 부재(400)는 설정된 범위 내에서 진동해야 하는데, 압전 진동 장치가 내장된 휴대폰 등의 낙하 등에 의한 외부 충격에 의해 설정된 범위 이상으로 움직이게 될 수 있고, 그에 따라 웨이트 부재(400)에 의해 압전 진동 부재(300)가 타격을 받게 되어 압전 진동 부재(300)가 파손될 수 있는데, 제한 부재(500)의 제 2 영역(520)에 의해 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에서 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있으므로 이러한 문제를 해결할 수 있다. 다시 말하면, 웨이트 부재(400)의 하측과 제한 부재(500)의 제 2 영역(520)의 상측이 소정 간격을 유지함으로 웨이트 부재(400)의 진동 범위를 설정할 수 있다. 결국, 제 2 영역(520)과 웨이트 부재(400)의 간격을 조절함으로써 웨이트 부재(400)의 진동 범위를 설정할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 하부 케이스(100)로부터 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)를 관통하도록 제한 부재(500)가 삽입되고, 제한 부재(500)의 일 영역이 압전 진동 부재(300)가 설정된 범위 내에서 움직이도록 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400) 사이의 간격을 유지한다. 즉, 제한 부재(500)는 제 1 영역(510)과 제 1 영역(510)보다 굵은 제 2 영역(520)을 포함할 수 있는데, 제 1 영역(510)이 웨이트 부재(400)와 소정 간격 이격되도록 웨이트 부재(400)에 삽입되고 압전 진동 부재(300)에 삽입된 제 2 영역(520)의 일부가 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이의 간격을 유지하도록 한다. 따라서, 외부 충격에 의해 웨이트 부재(400)가 설정된 범위 이상으로 움직이게 되더라도 제한 부재(500)의 제 2 영역(520)에 의해 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에서 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있으므로 웨이트 부재(400)에 의한 압전 진동 부재(300)의 타격을 방지할 수 있고, 그에 따라 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예는 일 영역이 다른 영역보다 굵은 핀 형상의 제한 부재(500)를 삽입하여 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한하였으나, 본 발명은 핀 형상의 제한 부재(500)를 이용하지 않고서도 압전 진동 장치의 구조를 변경하여 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있다. 예를 들어, 하부 케이스(100)의 구조를 변경하여 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 하부 케이스(120)의 수평부(130)의 높이를 압전 진동 부재(300)의 높이보다 높게 형성할 수도 있다. 즉, 압전 진동 부재(300)의 진동판(320)은 압전 소자(310)와 접촉되는 제 1 영역 및 하부 케이스(100)의 수평부(130)와 접촉되는 제 2 영역은 평판 형상으로 마련되고, 제 1 및 제 2 영역 사이에는 제 3 영역이 마련될 수 있는데, 제 3 영역을 제 1 영역으로부터 제 2 영역으로 향하도록 기울어지게 형상을 변형하여 제 2 영역이 제 1 영역보다 높게 형성된다. 따라서, 제 2 영역에 접촉되는 하부 케이스(100)의 수평부(130) 또한 압전 진동 부재(300)보다 높게 형성되고, 이러한 수평부(130) 및 그에 지지되는 진동판(320)의 제 3 영역에 의해 웨이트 부재(400)의 움직임이 제한될 수 있다. 또한, 측면부(120)의 소정 영역을 다른 영역보다 높게 돌출되도록 하여 돌출된 측면부(120)를 제한 부재로 이용하여 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있다. 즉, 하부 케이스(100)의 긴 측면부(120)의 일부 영역, 예를 들어 진동판(320)의 굴곡진 제 3 영역에 대응되는 영역의 적어도 일부를 다른 영역보다 높게 형성할 수 있고, 이러한 돌출된 측면부(120)를 제한 부재로 이용하여 웨이트 부재(400)의 움직임이 제한될 수 있다. 여기서, 돌출된 측면부(120)의 높이는 웨이트 부재(400)의 설정된 움직임 범위에 따라 형성될 수 있다. 결국, 본 발명은 압전 진동 장치 내부에 삽입된 제한 부재(500)의 돌출된 영역, 하부 케이스(100)의 측면부(120)의 높이를 국부적으로 조절함으로써 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한할 수 있다.

또한, 본 발명은 웨이트 부재(400) 및 상부 케이스(200)의 형상을 변형하여 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재로 이용할 수도 있는데, 이러한 본 발명의 다른 실시 예들을 도 5 및 도 6을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 5에 도시된 바와 같이 웨이트 부재(400)의 길이 방향으로 서로 대향되는 두 측면에 웨이트 부재(400)의 다른 영역보다 크기가 작은 돌출부(440)가 각각 마련되고, 상부 케이스(200)의 돌출부(440)에 대응되는 영역에 돌출부(440)보다 크게 개구(240)가 형성되어 돌출부(440)가 개구(240)에 삽입된다. 즉, 웨이트 부재(400)의 측면에 마련된 돌출부(440)가 상부 케이스(200)의 개구(240)에 삽입되어 제한 부재로서 작용한다. 여기서, 개구(240)는 돌출부(440)보다 크게 형성되어 돌출부(440)가 개구(240)에 소정 간격 이격되어 삽입되는데, 개구(240)와 돌출부(440)의 상하 이격 간격은 웨이트 부재(400)의 설정된 움직임 범위를 유지한다. 따라서, 웨이트 부재(400)의 진동과 함께 돌출부(440)가 개구(240) 내에서 진동하고, 웨이트 부재(400)의 과도한 움직임이 발생되는 경우 개구(240)에 의해 돌출부(440)의 움직임이 제한되므로 웨이트 부재(400)에 의한 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 웨이트 부재(400)의 측면에 돌출부(440)가 형성되고 상부 케이스(200)의 내측에는 돌출부(440)의 움직임을 제한하기 위한 가이드(250)가 마련될 수 있다. 즉, 상부 케이스(200)의 내측면에 소정 크기의 가이드(250)가 마련되고, 가이드(250) 사이에 돌출부(440)가 이격되어 삽입된다. 여기서, 가이드(250)와 돌출부(440)의 상하 이격 간격은 웨이트 부재(400)의 설정된 움직임 범위를 유지한다. 따라서, 웨이트 부재(400)의 진동과 함께 돌출부(440)가 가이드(250) 내에서 진동하고, 웨이트 부재(400)의 과도한 움직임이 발생되는 경우 가이드(250)가 돌출부(440)의 움직임을 제한함으로써 웨이트 부재(400)에 의한 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 상기 실시 예들은 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)가 수직 방향으로 결합되어 웨이트 부재(400)가 상하 방향으로 진동을 증폭하는 압전 진동 장치의 웨이트 부재(400)의 움직임을 한정하는 것을 설명하였다. 그러나, 본 발명은 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)가 수평 방향으로 결합되어 웨이트 부재(400)가 수평 방향으로 진동을 증폭하는 압전 진동 장치에서 웨이트 부재(400)의 움직임을 한정하는 경우에도 이용될 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압전 진동 장치가 도 7에 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정 공간이 마련되도록 결합되는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이에 마련되어 수평 방향으로 진동을 발생시키는 압전 진동 부재(300)와, 압전 진동 부재(300)의 일부분에 수평 방향으로 결합되어 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭하는 웨이트 부재(400)와, 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에 마련되어 웨이트 부재(400)의 움직임을 제한하는 제한 부재(500A)를 포함한다.

하부 및 상부 케이스(100, 200)는 결합되어 내부에 소정의 공간이 마련되고, 내부 공간에 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)가 마련된다. 또한, 하부 및 상부 케이스(100, 200)는 동일 형상으로 제작될 수 있다. 따라서, 하부 케이스(100)의 구조만을 설명하기로 한다. 하부 케이스(100)는 예를 들어 직사각형의 평면부(110)와 평면부(110)의 네 가장자리로부터 상측으로 연장된 네개의 측면부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 하부 케이스(100)는 길이와 너비가 예를 들어 2:1 내지 8:1의 비율을 갖도록 마련되며, 높이는 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)의 두께에 따라 이들을 수용할 수 있는 높이로 제작될 수 있다. 그리고, 하부 케이스(100) 내부에는 길이 방향의 양단부에 너비 방향으로 소정 폭의 단턱(160)이 형성된다. 즉, 단턱(160)은 너비 방향의 측면부(120)의 내측면과 평면부(110) 사이에 평면부(110)보다 높고 측면부(120)보다 낮도록 형성된다. 이러한 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160) 사이에 웨이트 부재(400)의 단부가 삽입된다. 따라서, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 단턱(160)의 간격은 웨이트 부재(400)의 단부가 삽입될 수 있을 정도를 유지할 수 있다. 이때, 웨이트 부재(400)의 양 단부에 돌출부(440)가 마련되어 단턱(160) 사이에 삽입되고 단턱(160)과 돌출부(440)는 소정 간격을 유지할 수 있다. 또한, 단턱(160)은 그 일부가 제거되어 소정의 홈(170)이 형성되거나, 길이 방향의 적어도 일 측면부(120)와 소정 간격 이격되어 소정의 홈(170)이 형성된다. 홈(170)은 압전 진동 부재(300)의 일부, 예를 들어 진동판(320)이 삽입되어 진동판(320)을 하부 및 상부 케이스(100, 200) 내에서 고정시킨다. 따라서, 홈(170)은 진동판(320)의 두께 정도의 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 홈(170)에 진동판(320)이 삽입될 때 압전 소자(310)가 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 일 측면부(120)와 접촉되지 않을 정도의 간격을 유지한다. 이때, 홈(170)의 폭이 진동판(320)의 두께보다 넓으면 진동판(320)을 고정하지 못하고, 홈(170)의 폭이 진동판(320)의 두께보다 너무 좁으면 진동판(320)이 삽입되어 작업이 원활하지 못할 수 있다. 따라서, 진동판(320)이 용이하게 삽입되고 진동판(320)을 확실하게 고정할 수 있을 정도로 진동판(320)의 두께를 고려하여 홈(170)의 폭을 설정할 수 있다. 또한, 진동판(320)의 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 평면부(110)와 접하는 측면이 평면부(110)와 접촉되지 않아야 하므로 홈(170)은 평면부(110)가 완전히 노출되지 않도록 형성될 수 있다. 한편, 상부 케이스(200)도 하부 케이스(100)와 동일 형상을 갖도록 제작될 수 있기 때문에 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 홈(170)에 진동판(320)의 단부가 삽입되어 고정되고, 웨이트 부재(400) 및 압전 소자(310)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와 소정 간격 이격된다. 이때, 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160)은 자력을 갖게 되고, 단턱(160) 사이에 삽입되는 웨이트 부재(400)의 돌출부(440)도 자력을 갖게 된다. 이때, 단턱(160)의 자력과 돌출부(440) 자력은 서로 동일 극성을 갖게 되어 척력이 작용하도록 한다. 따라서, 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160) 사이에서 웨이트 부재(400)의 돌출부(440)가 소정 간격을 유지하여 마련될 수 있다. 이렇게 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160)에 의해 형성된 공간에 웨이트 부재(400)의 돌출부(440)가 척력에 의해 유지되므로 웨이트 부재(400)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와 접촉하지 않고 소정 간격 이격되어 위치할 수 있게 된다. 한편, 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160)과 웨이트 부재(400)의 돌출부(440) 사이에 테프론 또는 POM(Poly Oxy Methylene, 아세탈) 등과 같이 내마모성, 윤활성, 기계적 강도가 우수한 재질이 마련될 수도 있다. 즉, 단턱(160)과 돌출부(440)가 자력에 의해 유지될 수도 있지만, 이들 사이에 마찰력이 적은 물질이 마련되어 유지될 수도 있다. 이 경우에도 웨이트 부재(400)가 하부 및 상부 케이스(100, 200)에 직접 접촉되지 않는다.

압전 진동 부재(300)는 압전 소자(310)와, 압전 소자(310)의 일면에 부착된 진동판(320)을 포함한다. 압전 진동 부재(300)는 진동판(320)의 일면이 압전 소자(310)의 일면과 접착되고, 진동판(320)의 타면이 웨이트 부재(400)의 일부와 결합된다. 또한, 압전 진동 부재(300)는 일면 및 타면이 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 측면부(120)를 향하도록 하부 및 상부 케이스(100, 200) 내에 마련된다. 이때, 진동판(320)의 단부는 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 홈(170) 사이에 삽입되는데, 진동판(320)의 측면은 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 평면부(110)에 접촉되지 않는다. 즉, 진동판(320)의 단부만이 하부 및 상부 케이스(100, 200)에 고정되고 그 이외이 나머지 부분, 즉 진동판(320)의 측면, 압전 소자(310) 및 웨이트 부재(400)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)에 직접적으로 접촉되지 않는다.

웨이트 부재(400)는 소정의 길이와 너비, 그리고 두께를 갖는 대략 육면체의 형상을 갖는다. 이때, 두께 방향의 대향하는 두면은 너비 방향의 대향하는 두면보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 또한, 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300) 측으로 접촉부(410)가 형성되고, 접촉부(410)는 압전 진동 부재(300)와 접촉된다. 한편, 웨이트 부재(400)는 길이 방향의 양 단부에 돌출부(440)가 형성된다. 돌출부(440)는 본체보다 얇은 두께로 형성되는데, 예를 들어 본체 두께의 1/2의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 양 단의 돌출부(440)까지의 웨이트 부재(400)의 길이는 압전 진동 부재(300)의 진동판(320)의 길이와 동일할 수 있다. 웨이트 부재(400)의 돌출부(440)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 단턱(160) 사이에 단턱(160)과 접촉되지 않도록 삽입된다. 이때, 웨이트 부재(400)의 적어도 돌출부(440)는 자력을 가지며, 단턱(160)의 자력과 동일한 극성을 가져 단턱(160)과 돌출부(440) 사이의 척력에 의해 돌출부(440)와 단턱(160)이 소정 간격을 유지할 수 있다. 또한, 돌출부(440) 뿐만 아니라 웨이트 부재(400)는 나머지 부분들도 하부 및 상부 케이스(100, 200) 내측과 접촉되지 않도록 마련된다.

제한 부재(500A)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 적어도 어느 하나로부터 돌출되어 마련될 수 있다. 즉, 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(200)로부터 돌출되거나, 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 동일 영역에서 돌출되어 서로 접촉할 수 있다. 물론, 제한 부재(500A)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)를 관통하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 하부 케이스(100)로부터 상부 케이스(200)로 삽입되어 제한 부재(500A)가 마련될 수 있다. 이러한 제한 부재(500A)는 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에 마련될 수 있다. 예를 들어, 제한 부재(500A)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 평면부(110)로부터 소정 높이로 돌출되어 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에 마련될 수 있다. 이때, 제한 부재(500A)는 웨이트 부재(400)의 접촉부(410)와 이격되어 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300)의 단부 근처에 마련될 수 있다. 또한, 제한 부재(500A)는 웨이트 부재(400)의 설정된 움직임 범위에 따라 웨이트 부재(400)와 소정 간격을 유지할 수 있다. 이렇게 제한 부재(500A)가 하부 및 상부 케이스(100, 200)로부터 돌출되어 웨이트 부재(400)와 압전 진동 부재(300) 사이에 마련됨으로써 웨이트 부재(400)의 과도한 움직임을 제한할 수 있어 웨이트 부재(400)에 의한 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 압전 진동 부재(300)가 수평 방향으로 진동하고 웨이트 부재(400)가 압전 진동 부재(300)에 수평 방향으로 접촉되는 압전 진동 장치의 경우에도 하부 케이스(100)로부터 웨이트 부재(400)를 관통하여 상부 케이스(200)에 삽입되도록 핀 형상의 제한 부재(500)가 마련될 수 있다. 이때, 제한 부재(500)는 하부 및 상부 케이스(100, 200)의 홀에 접촉 고정되고, 웨이트 부재(400)에는 제한 부재(500)의 굵기보다 큰 홀이 형성되어 제한 부재(500)가 삽입될 수 있다. 웨이트 부재(400)의 홀과 제한 부재(500)의 굵기는 웨이트 부재(400)의 설정된 움직임 범위에 해당하는 크기로 형성될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 하부 케이스 200 : 상부 케이스
300 : 압전 진동 부재 400 : 웨이트 부재
500 : 제한 부재

Claims (14)

1. 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스;
   상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재;
   상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재;
   상기 케이스, 압전 진동 부재 및 웨이트 부재의 소정 영역에 각각 형성된 홀; 및
   상기 홀들을 통해 삽입되어 상기 웨이트 부재의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재를 포함하는 압전 진동 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 압전 진동 부재는 압전 소자와 진동판을 포함하고, 상기 압전 소자는 상기 진동판의 상면 또는 하면에 고정되는 압전 진동 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 진동판는 평평하게 마련되거나, 가장자리에 적어도 한번의 굽힘 또는 주름이 형성된 압전 진동 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 웨이트 부재와 상기 압전 진동 부재가 접촉되는 접촉부는 상기 웨이트 부재의 중앙부로부터 외측으로 10% 이내로 형성되는 압전 진동 장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제한 부재는 상기 웨이트 부재의 홀 및 상부 케이스의 홀에 삽입되는 제 1 영역과, 상기 압전 진동 부재의 홀 및 하부 케이스의 홀에 삽입되는 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 2 영역이 제 1 영역보다 굵게 마련된 압전 진동 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 웨이트 부재 및 상기 압전 진동 부재는 상기 제한 부재와 접촉되지 않고, 상기 하부 및 상부 케이스는 상기 제한 부재와 접촉되는 압전 진동 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 제한 부재의 제 2 영역의 일부가 상기 웨이트 부재와 압전 진동 부재 사이에 마련되어 상기 웨이트 부재의 움직임을 제한하는 압전 진동 장치.
   
9. 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스;
   상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재;
   상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및
   상기 웨이트 부재의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재를 포함하고,
   상기 제한 부재는 상기 압전 진동 부재 하측의 상기 케이스의 적어도 일 영역이 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성되어 마련된 압전 진동 장치.
   
10. 청구항 9에 있어서, 상기 케이스는 상기 압전 진동 부재와 대면하는 평면부와, 상기 평면부의 가장자리로부터 상기 압전 진동 부재의 방향으로 연장 형성된 측면부와, 서로 대향되는 두 측면부로부터 상기 평면부와 반대 방향으로 연장 형성된 수평부를 포함하고,
    상기 수평부와 연결된 두 측면부가 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성된 압전 진동 장치.
    
11. 청구항 9에 있어서, 상기 케이스는 상기 압전 진동 부재와 대면하는 평면부와, 상기 평면부의 가장자리로부터 상기 압전 진동 부재의 방향으로 연장 형성된 측면부와, 서로 대향되는 두 측면부로부터 상기 평면부와 반대 방향으로 연장 형성된 수평부를 포함하고,
    상기 측면부의 적어도 일 영역이 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이의 높이로 형성되어 마련된 압전 진동 장치.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스;
    상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재;
    상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및
    상기 웨이트 부재의 움직임을 제한하기 위한 제한 부재를 포함하고,
    상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재가 수평 방향으로 접촉되고, 상기 제한 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이에 상기 케이스로부터 돌출되어 마련된 압전 진동 장치.

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