KR101409512B1 - 압전진동모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부 케이스와 하부 케이스로 둘러싸이고, 그 내부에서 선형으로 진동하면서 압전소자와 내부 구성부재, 예컨대 하부 케이스와 직접적인 충돌을 방지할 수 있는 스토퍼를 갖춘 진동 플레이트를 구비한 압전진동모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 압전진동모듈에 관한 것이다.
일반적으로 휴대전화, 전자책(E-book) 단말기, 게임기, PMP 등 휴대용 전자기기에 있어서, 진동 기능은 여러 가지 용도로 활용되고 있다.
특히, 이러한 진동을 발생시키기 위한 진동발생장치는 휴대용 전자기기에 주로 탑재되어 무음의 착신 신호인 경보 기능으로 이용되고 있다.
이러한 휴대용 전자기기의 다기능화에 맞춰 진동발생장치는 현재 소형화 뿐만 아니라 집적화 그리고 다양한 고기능화를 요구하고 있는 실정이다.
더욱이, 최근 휴대용 전자기기를 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 휴대용 전자기기를 터치하여 입력하는 터치 방식의 디바이스를 일반적으로 채택하고 있다.
현재 통용되고 있는 햅틱 디바이스는 터치하여 입력하는 개념 이외에, 인터페이스 사용자의 직관적 경험을 반영하고 터치에 대한 피드백을 더욱 다양화하는 개념까지도 광범위하게 포함한다.
이러한 햅틱 디바이스는 통상적으로 압전소자의 외부 전원의 인가에 따라 팽창 및/또는 수축 변형을 반복하여 진동을 제공하게 되는데, 이러한 압전소자는 특허문헌 1의 초음파 리니어 모터(linear motor)에 기재된 바와 같이 내습성 뿐만 아니라 내구성을 개선시킬 수 있다.
특허문헌 1에 따른 초음파 리니어 모터는 습도가 높은 환경이나 먼지의 발생이 많은 환경에서 압전소자의 성능과 함께 수명을 향상시킬 수 있도록, 압전소자 둘레에 보호재, 예컨대 실리콘 고무로 둘러싸여 초음파 리니어 모터를 구성하는 다수의 구성부재들과의 충돌을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
하지만, 특허문헌 1에 따른 초음파 리니어 모터는 병진운동을 통해 진동력을 발생시키는 압전소자의 일부를 제외한 나머지를 둘러싸고 있어 팽창 또는 수축 변형률이 현저하게 줄어들 수밖에 없다.
즉, 종래기술의 보호재가 오히려 압전소자의 진동력을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있어 압전소자를 외부 요인으로부터 보호하기 위한 다른 방안이 간구되어야만 할 것이다.
본 발명은 전술된 단점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 압전소자가 활성화되는 경우에 압전소자의 외부 충격 및/또는 예상치 못하게 큰 구동 변위로 인해 내부 구성부재와의 직접적인 충돌을 미연에 방지할 수 있는 압전진동모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 관점을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1실시에에 따른 압전진동모듈은, 외부 전원의 인가에 따라 팽창 및 수축 변형을 반복하여 진동력을 생성하는 압전소자와; 하부면을 개방하고, 압전소자가 선형으로 진동하도록 내부공간을 형성하는 상부 케이스; 상부 케이스의 하부면에 결합되어 상부 케이스의 내부공간을 차폐하는 하부 케이스; 및 압전소자를 장착하는 하부 플레이트와 이 하부 플레이트의 엣지부에서 수직하방으로 뻗어 있는 스토퍼를 구비하고, 상부 케이스와 하부 케이스의 내부에 배치되어 상하방향으로 구동하는 진동 플레이트;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 실시예에서, 진동 플레이트는 하부 플레이트와; 이 하부 플레이트의 양측면 중심에서 수직상방으로 입설된 한쌍의 상부 플레이트; 및 압전소자의 진동력을 증대시키기 위해 한쌍의 상부 플레이트 사이에 배치된 중량체;로 이루어진다.
본 실시예에서, 하부 케이스와 하부 플레이트는 소정의 간격을 두고 이격되게 배열된다.
본 실시예에서, 스토퍼의 길이는 하부 케이스와 하부 플레이트의 이격 거리보다 짧게 신장되는 한편, 이 스토퍼는 압전소자의 두께보다 길게 신장되어야 한다.
본 실시예에서, 스토퍼는 하부 플레이트와 동일 재질로 만들어진다.
본 실시예에서, 스토퍼는 단단한 강성 재질로 만들어질 수 있다.
본 실시에에서, 스토퍼는 하부 플레이트의 중심부를 기준으로 하여 엣지부에서 좌우대칭으로 배열된다.
본 실시예에서, 스토퍼는 하부 플레이트의 길이방향으로 평행하게 배열된 2개의 엣지부 중 하나의 엣지부 혹은 양 엣지부에 모두 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 스토퍼는 하부 플레이트의 양단부에 인접하게 배치된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 압전진동모듈은, 외부 전원의 인가에 따라 팽창 및 수축 변형을 반복하여 진동력을 생성하는 압전소자와; 하부면을 개방하고, 압전소자가 선형으로 진동하도록 내부공간을 형성하는 상부 케이스; 상부 케이스의 하부면에 결합되어 상부 케이스의 내부공간을 차폐하는 하부 케이스; 및 압전소자를 장착하는 하부 플레이트와 이 하부 플레이트의 엣지부 중심에서 수직하방으로 뻗어 있는 스토퍼를 구비하고, 상부 케이스와 하부 케이스의 내부에 배치되어 상하방향으로 구동하는 진동 플레이트;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 실시예에서, 진동 플레이트는 하부 플레이트와; 이 하부 플레이트의 양측면 중심에서 수직상방으로 입설된 한쌍의 상부 플레이트; 및 압전소자의 진동력을 증대시키기 위해 한쌍의 상부 플레이트 사이에 배치된 중량체;로 이루어진다.
본 실시예에서, 하부 케이스와 하부 플레이트는 소정의 간격을 두고 이격되게 배열된다.
본 실시예에서, 스토퍼의 길이는 하부 케이스와 하부 플레이트의 이격 거리보다 짧게 신장되는 한편, 이 스토퍼는 압전소자의 두께보다 길게 신장되어야 한다.
본 실시예에서, 스토퍼는 하부 플레이트와 동일 재질로 만들어진다.
본 실시예에서, 스토퍼는 단단한 강성 재질로 만들어질 수 있다.
본 실시예에서, 스토퍼는 하부 플레이트의 평행하게 배열된 2개의 엣지부 중 하나의 엣지부에 구비된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 진동력을 제공할 수 있는 압전소자로 구성된 구동체를 내부 구성부재와의 직접적인 충돌을 미연에 방지할 수 있도록 하는 압전진동모듈을 제공한다.
특히, 본 발명은 압전소자의 활성화로 발생되는 진동력에 영향을 끼치지 않으면서 압전소자를 보호할 수 있는 충돌완충부재를 구비한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압전진동모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 상부 케이스를 제외한 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 3에 도시된 압전진동모듈의 구동 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 압전진동모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 압전진동모듈의 분해 사시도이다.
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도 4a 내지 도 4b는 도 3에 도시된 압전진동모듈의 구동 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 압전진동모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
이제, 본 발명에 따른 압전진동모듈은 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 압전진동모듈의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈(100)은 상부 케이스(110)와, 진동 플레이트(120), 중량체(130), 및 하부 케이스(140)로 이루어지는데, 이러한 압전진동모듈(100)은 터치스크린 패널(touch screen panel;미도시)에 진동력을 전달하기 위한 수단으로 사용된다.
상부 케이스(100)는 일측면을 개방한 박스(box)형상으로 이루어져 있으며, 그 내부공간에 구동체, 다시 말하자면 압전소자(123)를 장착한 진동 플레이트(120)를 수용한다.
진동 플레이트(120)는 전술되었듯이 압전소자(123)와 일체로 팽창 및 수축 변형의 반복을 통한 밴딩 작동으로 압전소자(123)의 진동력을 외부 부품으로 전달하는 것으로, 전반적으로 편평한 하부 플레이트(121)를 구비한다. 하부 플레이트(121)의 편평한 일면은 압전소자(123)를 장착하고, 하부 플레이트(123)의 타면에는 중량체(130)를 장착 혹은 배치한다. 이 진동 플레이트(120)는 압전소자(123)를 구동하기 위한 전원을 인가하는 PCB(미도시)를 구비할 수 있다.
선택가능하기로, 진동 플레이트(120)는 전술된 바와 같이 편평한 하부 플레이트(121)와 함께 이 하부 플레이트(121)의 양측면에서 수직상방으로 입설되어 있는 한쌍의 상부 플레이트(122)를 구비할 수 있다. 상부 플레이트(122)는 하부 플레이트(121)의 중심부에 결합된다. 하부 플레이트(121)와 상부 플레이트(122)는 일체형 단일 부품으로 이루어질 수 있으며, 이와 달리 다양한 접합방식으로 고정결합될 수도 있다.
진동 플레이트(120)는 외부 전원의 인가에 따라 팽창 및 수축 변형을 반복하는 압전소자(123)와 일체로 변형될 수 있도록 탄성력을 가진 금속재질, 예컨대 서스(SUS)로 이루어진다. 또한, 진동 플레이트(120)와 압전소자(123)는 본딩 결합방식으로 서로 결합되는 경우에 접착부재의 경화에 의해 발생할 수 있는 밴딩(bending) 현상을 미연에 방지하도록 압전소자의 열팽창계수와 유사한 재질인 인바(invar)로 이루어질 수도 있다.
전술되었듯이, 진동 플레이트(120)가 압전소자(123)와 유사한 열팽창계수를 가진 인바 재질로 형성되어, 압전소자(123)는 고온의 외부 환경하에서도 작동 혹은 열 충격시 발생하는 써멀 스트레스(thermal stress)가 감소되기 때문에 전기적 특성이 저하되는 압전 열화 현상을 방지하는 효과를 가진다.
한쌍의 상부 플레이트(122)는 예컨대 하부 플레이트(121)의 폭 만큼 상호 평행하게 배열되는바, 한쌍의 상부 플레이트(122) 사이에 중량체(130)를 배치할 수 있다. 중량체(130)는 진동력을 최대로 증가시키는 매개물로서, 진동 플레이트(120)의 하부 플레이트(121)와 접촉을 방지하기 위해 중량체(130)의 중심부에서 양단부를 향하여 상향 경사지도록 형성된다. 기술되었듯이, 진동 플레이트(120)가 상부 플레이트(122)를 구비하고 있는 구조에서는, 중량체(130)가 하부 플레이트(121)와 접촉하고 있지 않기 때문에 압전소자(123)를 하부 플레이트의 편평한 일면 상에 배열할 수 있다.
참고로, 중량체(130)는 금속 재질로 제작될 수 있으며, 동일 체적에서 상대적으로 밀도가 높은 텅스텐 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
하부 케이스(140)는 도시된 바와 같이 전반적으로 가늘고 긴 편평한 형상의 플레이트로 형성되되, 상부 케이스(110)의 개방 하부면을 폐쇄할 수 있는 크기와 형상으로 형성되어 있다.
상부 케이스(110)와 하부 케이스(140)는 당해 분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있는 코킹(caulking), 용접 혹은 본딩 등 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
도 3은 상부 케이스를 제외한 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈을 개략적으로 도시한 정면도이다.
진동 플레이트(120)는 하부 케이스(140)와 소정의 간격을 두고 평행하게 이격되어 있으며, 바람직하기로는 진동 플레이트(120)의 하부 플레이트(121)는 이의 양단부에 형성된 단차부를 통해 하부 케이스(140)의 양단부에 결합되어 고정된다. 이외에도, 양단부에 돌출부(미도시)를 구비한 하부 케이스(140) 상에 하부 플레이트(121)가 위치되어 하부 케이스(140)와 하부 플레이트(121) 사이에 공간을 형성할수도 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈(100)은 진동 플레이트(120), 더욱 구체적으로 하부 플레이트(121)의 엣지부에 스토퍼(125)를 구비한다. 바람직하기로, 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)와 일체로 형성되되, 이에 국한되지 않고 다양한 결합방식으로 고정될 수 있다.
스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)와 동일한 재질로 이루어져 있으며, 탄성계수가 높아 탄성변형을 거의 일으키지 않는 단단한 강성(剛性) 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 본 발명의 스토퍼(125)는 이에 국한되지 않고 연성 재질로 만들어질 수도 있다.
특히, 스토퍼(125)는 본 발명의 압전진동모듈(100)의 외부 충격, 특히 압전진동모듈(100)의 낙하시 혹은 압전소자(123)의 구동 변위 증가에 따른 내부 구성부재와의 충돌시 하부 플레이트(121) 또는 압전소자(123)와 하부 케이스(140)의 직접적인 접촉에 의한 압전소자(123)의 손상을 방지할 수 있다. 이를 위해서, 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)의 엣지부에서 수직하방으로 길이연장되어 있으며, 진동 플레이트(120)의 구동에 영향을 미치지 않게 하부 플레이트(121)와 하부 케이스(140)의 이격 거리보다는 짧게 신장되어야 한다. 즉, 스토퍼(125)는 하부 케이스(140)와 직접적으로 접촉하지 않고 하부 케이스(140)와 소정의 간격을 두고 떨어져 있다.
이와 더불어서, 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)에 부착된 압전소자(123)의 두께보다 길게 신장되는 것이 바람직한데, 예상치 못한 하부 플레이트(121)의 구동 변위시 하부 플레이트(121)에 부착된 압전소자(123)가 하부 케이스(140)에 접촉되지 못하게 한다.
스토퍼(125)는 전술되었듯이 하부 플레이트(121)의 길이방향(긴 변)으로 뻗어 있는 엣지부에서 수직하방으로 뻗는바, 바람직하기로 하부 플레이트(121)의 양단부에 근접한 엣지부에서 수직하방으로 형성되는 한편 하부 플레이트(121)의 중심부에서 좌우대칭으로 배치된다. 선택가능하기로, 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)의 교차방향(짧은 변)으로 뻗어 있는 엣지부에서 수직하방으로 뻗을 수도 있다.
스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)의 길이방향으로 뻗어 있는 2개의 엣지부 중 하나의 엣지부에만 형성되거나 2개의 엣지부에서 형성될 수도 있다. 후자의 경우에, 평행하게 배열된 스토퍼(125)는 압전소자(123)의 폭보다 동일하거나 길게 이격된다.
이로 인해, 진동 플레이트(120)는 상하방향 이동시 압전소자(123)와 하부 케이스(140)의 접촉을 미연에 방지할 수 있게 보호하여 낙하신뢰성을 향상시킬 수 있다.
압전소자(123)에 전원이 인가되는 경우에, 압전소자(123)는 하부 플레이트(121)에 완전히 부착되어 있어 팽창 또는 수축 변형을 통해 하부 플레이트(121)의 중심부에 모멘트가 발생하게 된다. 하부 플레이트(121)가 하부 케이스(140)의 양단부에 고정된 상태로 모멘트가 발생하기 때문에 진동 플레이트(120)의 중심부가 상하방향으로 변형이 일어나게 된다.
덧붙여서, 압전소자(123)는 단층형 또는 다층형으로 적층되어 구성될 수 있다. 다층형으로 적층된 압전소자는 낮은 외부 전압에서도 압전소자의 구동에 필요한 전계를 확보할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 압전진동모듈(100)의 구동 전압을 낮출 수 있는 효과를 야기시킬 수 있으므로 본 발명에서는 다층형으로 적층된 압전소자(123)를 채용하는 것이 바람직하다.
당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 압전소자(123)는 다양한 재질로 만들어질 수 있으며, 특히 폴리머로 만들어진다.
본 발명에 따른 압전진동모듈은 스토퍼와 함께 고무 댐퍼(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 선택가능하기로, 본 발명의 압전진동모듈은 진동 플레이트와 상부 케이스 사이에 그리고 진동 플레이트와 하부 케이스 사이에 탄성 재질의 고무 댐퍼를 배치하여 구동시 각 구성부재들 간의 충격 완화작용을 한다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 압전진동모듈(100)의 구동 과정을 도시한 도면으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 압전진동모듈(100)은 터치스크린 패널 혹은 LCD와 같은 화상표시부에 결합되어 진동력을 외부로 전달한다.
도 4a는 외부 전원이 인가되기 전에 압전진동모듈(100)의 정면도이다. 도 4b는 전원 인가시 압전소자(123)의 길이가 팽창되는 압전진동모듈(100)의 정면도로서, 압전소자(123)의 길이가 길어지면 하부 플레이트(121)는 상대적으로 변형률이 작고 하부 플레이트(121)는 하부 케이스(140)에 고정되어 있으므로 진동 플레이트(120)는 아래방향으로 휘어져 구동하게 된다. 압전소자(123)가 팽창하게 될 경우에, 낙하 혹은 압전소자(123)의 비정상적인 활성화로 진동 플레이트(120)의 구동 변위가 증가되면서 진동 플레이트(120)가 하부 케이스(140)에 근접하게 변위되어 불필요한 충돌을 야기시킬 수 있다. 이때에, 진동 플레이트(120)의 스토퍼(125)가 하부 케이스(140)와 접촉되어 압전소자(123)가 충격력으로 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 4c는 전원 인가시 압전소자(123)의 길이가 수축되는 압전진동모듈(100)의 정면도로서, 압전소자(123)의 길이가 줄어들면 하부 플레이트(121)는 위로 휘어져 구동하게 된다.
도시된 바와 같이, 상·하 방향의 진동에 의해 압전소자(123)를 구비한 햅틱 디바이스의 사용자는 진동 피드백을 감지할 수 있게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 압전진동모듈(100')은 하부 플레이트(121)의 중심부에 스토퍼(125)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)와 일체로 형성되되, 이에 국한되지 않고 다양한 결합방식으로 고정될 수 있다.
스토퍼(125)는 진동 플레이트(120), 특히 하부 플레이트(121)의 중심부(다시 말하자면 하부 플레이트(121)와 상부 플레이트(122)의 접합지점)에서 수직하방으로 길이연장되어 있으며, 스토퍼(125)의 길이는 평행하게 배열된 편평한 하부 플레이트(121)와 하부 케이스(140) 사이의 이격 거리보다 짧아야 한다.
이와 더불어서, 스토퍼(125)는 하부 플레이트(121)에 부착된 압전소자(123)의 두께보다 길게 신장되는 것이 바람직한데, 예상치 못한 하부 플레이트(121)의 구동 변위시 하부 플레이트(121)에 부착된 압전소자(123)가 하부 케이스(140)에 접촉되지 못하게 한다.
스토퍼(125)는 하부 플레이트(122)와 동일한 재질로 제작될 수 있다. 스토퍼(125)는 강성 재질로 만들어지는바, 탄성계수가 높아 탄성변형을 거의 일으키지 않는 단단한 재질로 만들어진다. 필요에 따라, 본 발명의 스토퍼(125)는 연성 재질로 만들어질 수도 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 압전진동모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100, 100' : 압전진동모듈 110 : 상부 케이스
120 : 진동 플레이트 121 : 하부 플레이트
122 : 상부 플레이트 123 : 압전소자
125 : 스토퍼 130 : 중량체
140 : 하부 케이스
120 : 진동 플레이트 121 : 하부 플레이트
122 : 상부 플레이트 123 : 압전소자
125 : 스토퍼 130 : 중량체
140 : 하부 케이스
Claims (12)
- 외부 전원의 인가에 따라 팽창 및 수축 변형을 반복하여 진동력을 생성하는 압전소자와;
하부면을 개방하고 내부공간을 형성하는 상부 케이스;
상기 상부 케이스의 하부면에 결합되어 상기 상부 케이스의 내부공간을 차폐하는 하부 케이스; 및
상기 압전소자를 장착하는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트의 양측면 중심에서 수직상방으로 입설된 한쌍의 상부 플레이트, 상기 압전소자의 진동력을 증대시키기 위해 상기 한쌍의 상부 플레이트 사이에 배치된 중량체, 및 상기 하부 플레이트의 엣지부에서 수직하방으로 뻗어 있는 스토퍼를 구비하고, 상기 상부 케이스와 하부 케이스의 내부에 배치되어 상하방향으로 구동하는 진동 플레이트;로 이루어진 압전진동모듈.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 하부 케이스와 하부 플레이트는 소정의 간격을 두고 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼의 길이는 상기 하부 케이스와 하부 플레이트의 이격 거리보다 짧게 되어 있는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 하부 플레이트와 동일 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 단단한 강성 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 진동 플레이트와 상기 상부 케이스 사이 또는 상기 진동 플레이트와 상기 하부 케이스 사이에 하나 이상의 고무 댐퍼를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 하부 플레이트의 중심부를 기준으로 좌우대칭되게 엣지부에 구비되는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 하부 플레이트의 길이방향으로 평행하게 배열된 2개의 엣지부 중 하나의 엣지부에 구비되는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 하부 플레이트의 양단부에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 압전소자의 두께보다 길게 신장되는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 하부 플레이트의 엣지부 중심에서 수직하방으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 압전진동모듈.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110045486A (ko) * | 2009-10-27 | 2011-05-04 | 한 상 이 | 자기-진동 증폭 기능을 갖는 구조로 된 압전진동장치 및 이를 진동수단으로 채용한 전기/전자기기 |
KR101044208B1 (ko) * | 2010-02-03 | 2011-06-29 | 삼성전기주식회사 | 압전 액추에이터 모듈 |
Family Cites Families (13)
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---|---|---|---|---|
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JPH0724955Y2 (ja) * | 1989-01-09 | 1995-06-05 | アルプス電気株式会社 | 超音波リニアモータ |
US7242131B2 (en) * | 2004-05-12 | 2007-07-10 | Olympus Corporation | Ultrasonic motor |
WO2008026552A1 (fr) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Panasonic Corporation | Appareil d'entraînement |
KR100910011B1 (ko) * | 2007-04-18 | 2009-07-29 | 삼성전기주식회사 | 압전 진동자 및 이를 포함하는 압전 엑츄에이터 |
WO2008146678A1 (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Nec Corporation | 圧電アクチュエータ及び電子機器 |
US8427441B2 (en) * | 2008-12-23 | 2013-04-23 | Research In Motion Limited | Portable electronic device and method of control |
EP2216837A1 (en) * | 2009-02-07 | 2010-08-11 | Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG | Piezoelectric motor |
KR101055480B1 (ko) * | 2009-09-17 | 2011-08-08 | 삼성전기주식회사 | 압전 엑츄에이터 |
KR101095146B1 (ko) * | 2010-01-04 | 2011-12-16 | 삼성전기주식회사 | 압전 액추에이터 모듈 |
KR101153553B1 (ko) * | 2010-07-28 | 2012-06-11 | 삼성전기주식회사 | 진동 장치 및 이를 갖는 전자 장치 |
CN202094851U (zh) * | 2011-04-04 | 2011-12-28 | 瑞声光电科技(常州)有限公司 | 压电振动器件 |
JP5974563B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-08-23 | 富士電機株式会社 | 昇圧型スイッチング電源 |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110045486A (ko) * | 2009-10-27 | 2011-05-04 | 한 상 이 | 자기-진동 증폭 기능을 갖는 구조로 된 압전진동장치 및 이를 진동수단으로 채용한 전기/전자기기 |
KR101044208B1 (ko) * | 2010-02-03 | 2011-06-29 | 삼성전기주식회사 | 압전 액추에이터 모듈 |
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