KR101580720B1 - 진동발생장치 - Google Patents

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KR101580720B1
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Abstract

내부 공간을 가지는 진동전달부재과, 양단부가 상기 진동전달부재에 고정되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 결합되는 중량체 및 상기 중량체에 대향 배치되도록 상기 탄성부재의 일면에 설치되는 압전소자를 포함하며, 상기 중량체의 저면에는 상기 압전소자와의 접촉을 방지하기 위한 단차부가 형성되며, 상기 단차부를 형성하는 상기 중량체의 하부면과 상기 압전소자는 소정 간격 이격 배치되며, 상기 중량체의 저면에는 상기 단차부로부터 끝단을 향하여 상향 경사지는 경사면이 형성되는 진동발생장치가 개시된다.

Description

진동발생장치{Vibrator}
본 발명은 진동발생장치에 관한 것이다.
진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 장치로서, 휴대전화 등에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용되고 있다. 그리고, 휴대전화 등의 모바일 기기 시장이 급속도로 팽창되고 있고, 이와 더불어 여러 가지 기능이 모바일 기기에 부가되는 추세에 따라 모바일 기기의 소형화, 고품질화가 요구되어지는 상황에서 진동발생장치 또한 기존 제품의 단점을 개선하고 품질을 획기적으로 개선시키는 새로운 구조의 제품 개발의 필요성이 대두되어 왔다.
나아가, 휴대폰 중에서 스마트폰의 출시가 급증하면서 터치스크린 방식이 채택됨에 따라서, 터치시 진동을 발생시키는 용도로 진동모터 채용이 증가되어 왔다. 터치스크린에서의 터치시 진동에 있어서 특히 요구되는 성능은, 첫째 착신시 진동발생에 비하여 사용횟수가 많아짐에 따라서 동작수명시간의 증가를 요구하게 되고, 둘째 화면을 터치하는 속도에 맞추어 진동의 응답속도도 빨라져야 사용자가 터치시 진동을 체감하는데 있어서 만족감을 높일수 있다.
이러한 특성을 구현할 수 있는 제품으로서 Piezo Haptic Actuator가 있다. 피에조 소자에 전압을 인가하면 변위가 발생하는 역압전효과의 원리를 이용한 것으로서, 발생된 변위로 가동자의 웨이트를 움직이도록 하여 진동력을 발생시키는 원리이다.
이 구조를 갖는 진동자의 특징으로는, 일정수준이상의 진동력을 얻을 수 있는 주파수대역폭이 넓어서 안정적인 진동특성을 구현할 수 있다는 것과, 일정한 주파수범위에서 단일주파수가 아닌 낮고 높은 주파수의 진동을 다양하게 사용할 수 있다는 점이다. 또한 빠른 동작응답특성을 구현할 수 있어서, 휴대폰 등 모바일 기기의 햅틱 진동 구현에 적합하다고 할 수 있다.
하지만, 피에조 소자는 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있다. 다시 말해, 피에조 소자가 가동자의 탄성플레이트 저면에 배치되는 경우 외부 충격 시 피에조 소자와 하부 케이스와의 접촉에 의해 피에조 소자가 쉽게 파손되는 문제가 있다.
대한민국 특허공개공보 제2011-45486호
압전소자의 파손을 방지할 수 있는 진동발생장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 진동을 외부로 전달하는 진동전달부재와, 양단부가 상기 진동전달부재에 고정되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 진동 시 연동되어 진동되는 중량체 및 상기 중량체에 대향 배치되도록 상기 탄성부재의 상면에 설치되는 압전소자를 포함하며, 상기 중량체의 저면에는 상기 압전소자와의 접촉을 방지하기 위한 단차부가 형성되며, 상기 단차부를 형성하는 상기 중량체의 하부면과 상기 압전소자는 소정 간격 이격 배치되며, 상기 중량체의 저면에는 상기 단차부로부터 끝단을 향하여 상향 경사지는 경사면이 형성될 수 있다.
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상기 탄성부재는 양단부가 상기 진동전달부재에 고정되는 바닥판을 구비할 수 있다.
상기 바닥판에는 상기 압전소자에 형성되는 전극을 노출시키기 위한 개구부가 형성될 수 있다.
상기 바닥판의 개구부와 상기 바닥판의 끝단부 사이에는 상기 바닥판의 탄성 변형이 용이하도록 적어도 하나 이상의 탄성변형보조홀이 형성될 수 있다.
상기 개구부와 상기 탄성변형보조홀은 상기 바닥판의 길이 방향 중심선을 기준으로 바닥판의 양측에 대칭되도록 형성될 수 있다.
상기 바닥판에는 상기 압전소자의 설치 위치를 안내하기 위한 적어도 하나 이상의 지지돌기가 형성될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 바닥판의 중앙부 양측면으로부터 연장 형성되는 연장판을 더 구비할 수 있다.
상기 연장판은 상기 중량체의 전면과 배면에 접촉되는 지지판부와, 상기 지지판부와 상기 바닥판을 연결하는 연결부를 구비할 수 있다.
상기 지지판부에는 상기 중량체의 저면을 지지하기 위해 연장되는 지지턱이 형성되며, 상기 지지턱은 상기 중량체의 저면에 형성되는 지지턱 삽입홈에 삽입 배치될 수 있다.
상기한 진동발생장치는 상기 압전소자의 하부에 배치되도록 상기 탄성부재의 타면에 설치되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 진동전달부재를 구성하는 하부 케이스에는 상기 탄성부재의 진동 시 상기 완충부재가 관통되는 통과홀이 형성될 수 있다.
상기 하부 케이스에는 상기 탄성부재의 양단부를 지지하기 위한 돌출부가 형성될 수 있다.
상기한 진동발생장치는 상기 압전소자에 연결되며, 상기 탄성부재의 상면에 설치되는 회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부재에는 상기 압전소자의 저면에 구비되는 전극을 외부로 노출시키기 위한 개구부가 형성되며, 상기 회로기판은 상기 압전소자의 전극이 삽입되는 삽입홀이 형성되며 상기 개구부에 삽입 배치되는 압전소자 연결부를 구비할 수 있다.
상기 회로기판은 전원 연결 단자가 형성되며, 상기 연결부의 타측에 배치되어 절곡되어 형성되는 외부노출부를 구비할 수 있다.
상기한 진동발생장치는 상기 압전소자의 상면과 상기 압전소자에 대향 배치되는 상기 중량체의 하부면 중 적어도 하나에 설치되어 상기 압전소자의 파손을 방지하는 파손방지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 파손방지부재는 탄성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.
상기 진동전달부재는 플레이트 형상의 하부 케이스와, 상기 하부 케이스에 결합되며 내부 공간을 가지는 상부 케이스를 구비할 수 있다.
상기한 진동발생장치는 상기 상부 케이스의 내부면에 설치되는 댐퍼부재를 더 포함하며, 상기 댐퍼부재는 상기 탄성부재의 진동시 상기 중량체의 상면에 형성되는 댐퍼부재 유입홈에 삽입될 수 있다.
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압전소자가 탄성부재의 상면에 설치됨으로써 외부 충격시 압전소자와 하부 케이스가 접촉되지 않을 수 있어 압전소자의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중량체에 압전소자와의 접촉을 방지하기 위한 단차부가 형성됨으로써 압전소자의 파손을 방지할 수 있다.
그리고, 중량체의 저면에 탄성부재의 최대 변형시의 탄성부재의 형상에 대응되는 기울기를 가지는 경사면이 형성됨으로써 중량체와 탄성부재의 접촉에 의한 소음 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 상부 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 하부 케이스를 나타내는 사사도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 압전소자를 나타내는 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 중량체를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 일예로서, 진동전달부재(120), 탄성부재(140), 압전소자(160), 중량체(180), 회로기판(200), 완충부재(220), 댐퍼부재(240) 및 파손방지부재(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 길이 방향은 도 2에서 X 방향을 의미하고, 폭 방향은 도 2에서 Y 방향을 의미한다. 그리고, 높이 방향은 도 2에서 Z 방향을 의미한다. 그리고, 상기에서 정의한 용어는 이하에서 동일하게 사용하기로 한다. 즉, 각 구성의 설명에서 상기한 용어은 동일한 방향을 나타내는 것으로 한다.
진동전달부재(120)는 진동을 외부로 전달하는 역할을 수행하며, 직육면체 형상을 가질 수 있다. 그리고, 진동전달부재(120)는 상부 케이스(122)와 하부 케이스(124)를 구비할 수 있다. 그리고, 일예로서 상부 케이스(122)는 내부 공간을 가지는 박스 형상을 가질 수 있으며, 하부 케이스(124)는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 상부 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 상부 케이스(122)는 하부가 개방된 박스 형상을 가질 수 있다. 즉, 상부 케이스(122)는 전면판(123), 측면판(124,125), 배면판(126) 및 상면판(127)으로 구성될 수 있다. 또한, 양 측면판(124,125) 중 적어도 하나는 전면판(123)과 배면판(126)보다 높이 방향 길이가 짧게 형성되어 개구를 형성할 수 있다.
이와 같이, 상부 케이스(122)의 단부에 형성되는 개구를 통해 회로기판(200)이 진동전달부재(120)의 외부로 인출될 수 있다.
그리고, 전면판(123)과 배면판(126)에는 하부 케이스(130)와의 결합을 위한 복수개의 홈(127)이 형성될 수 있다.
나아가, 상면판(126)에는 탄성부재(140)의 진동시 진동전달부재(120) 내부 또는 외부로의 공기 유동을 위한 벤트홀(128)이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 하부 케이스를 나타내는 사사도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 하부 케이스(130)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 하부 케이스(130)의 양단부 측에는 탄성부재(140)의 양단부를 지지하기 위한 돌출부(132)가 형성될 수 있다. 돌출부(132)는 덴팅에 의해 형성될 수 있으며, 사각 기둥 형상을 가질 수 있다.
한편, 하부 케이스(130)의 양단부 중 하나의 단부에는 상부 케이스(122)로부터 길이 방향으로 돌출되도록 연장 형성되는 연장판(133)이 형성될 수 있다. 연장판(133)은 회로기판(200)의 인출시 회로기판(200)의 인출된 부분이 안착되는 안착면을 제공한다.
또한, 하부 케이스(130)의 중앙부에는 완충부재(220)가 관통될 수 있도록 통과홀(134)이 형성될 수 있다. 통과홀(134)은 탄성부재(140)의 진동시 탄성부재(140)에 설치되는 완충부재(220)가 하부 케이스(130)의 아래로 내려갈 수 있는 이동 통로 역할을 한다. 이에 따라, 탄성부재(140)의 변위량을 증가시킬 수 있는 것이다.
그리고, 통과홀(134)은 완충부재(220)의 형상에 따라 다양한 형상으로 변경 가능할 것이다.
한편, 하부 케이스(130)에는 상부 케이스(122)와의 결합력을 증대시키기 위한 결합벽부(136)가 형성될 수 있다. 결합벽부(136)는 외부면이 전면판(123)과 배면판(126)의 내부면에 접촉되도록 형성되어 상부 케이스(122)와 하부 케이스(130)의 조립시 접촉면적을 증가시키는 역할을 수행한다.
또한, 하부 케이스(130)에는 상부 케이스(122)에 형성되는 복수개의 홈(127)에 대응되는 홈(138)이 형성될 수 있다. 하부 케이스(130)의 홈(127)과 상부 케이스(122)의 홈(138)은 조립을 용이하게 하기 위한 구성으로서 생략 가능할 것이다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재를 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 탄성부재(140)는 양단부가 진동전달부재(110)에 고정된다. 일예로서, 탄성부재(140)는 하부 케이스(130)의 돌출부(132)에 고정 설치될 수 있다. 이에 따라, 탄성부재(140)는 양단부에서 고정단을 형성한다. 다만, 본 실시예에서는 탄성부재(140)가 하부 케이스(130)에 고정 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 탄성부재(140)는 상부 케이스(122)에 설치될 수도 있다.
또한, 탄성부재(140)는 양단부가 상부 케이스(122)와 하부 케이스(130) 사이에 개재되도록 진동전달부재(110)에 설치될 수도 있을 것이다.
한편, 탄성부재(140)는, 도 5 및 도 6에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 바닥판(142)과 연장판(144)을 구비할 수 있다. 먼저 바닥판(142)에 대하여 살펴보면, 바닥판(142)에는 압전소자(160)의 설치를 위한 복수개의 지지돌기(142a,142b)가 구비될 수 있다.
두 개의 지지돌기(142a)는 압전소자(160)의 양측면을 지지하고, 나머지 지지돌기(142b)는 압전소자(160)의 양측면을 제외한 나머지 두 측면(전면과 배면)을 지지한다.
이에 따라, 압전소자(160)는 일정위치에 설치될 수 있으며, 바닥판(142)과 압전소자(160)의 결합력이 증대되어 압전소자(160)의 변형 시 바닥판(142)의 탄성변형이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
나아가, 지지돌기(142a,142b)에 의해 바닥판(142)과 압전소자(160)의 결합력이 증대되므로, 압전소자(160)가 바닥판(142)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 지지돌기(142a,142b)는 압전소자(160)의 변형시 압전소자(160)의 변형량을 증폭시키는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말해, 지지돌기(142a,142b)가 압전소자(160)의 양단부 및 양측면을 지지함으로써 변형시 바닥판(142)으로의 변형량 전달 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
또한, 바닥판(142)에는 회로기판(200)과 압전소자(160)의 전기적 연결을 위한 개구부(142c)가 형성될 수 있다. 개구부(142c)는 압전소자(160)의 설치 시 압전소자(160)의 저면 양단부가 노출될 수 있도록 바닥판(142)에 형성될 수 있다. 즉, 압전소자(160)의 설치 시 압전소자(160)의 저면 중앙부는 바닥판(142)에 의해 지지되고 압전소자(160)의 저면 양단부는 개구부(142c)에 의해 노출될 수 있다.
그리고, 개구부(142c)와 바닥판(142)의 양측 단부 사이에는 바닥판(142)의 탄성변형이 용이하도록 강도를 저감시키기 위한 복수개의 탄성변형보조홀(142d)이 형성될 수 있다. 즉, 탄성변형보조홀(142d)은 바닥판(142)의 양측단부와 인접한 영역의 탄성변형이 용이하도록 형성되는 홀로서 복수개가 구비될 수 있으며, 형상 또한 다양하게 변경 가능할 것이다.
한편, 바닥판(142)의 양단부에는 상기한 하부 케이스(122)의 돌출부(132)에 지지되는 지지부(142e)가 구비될 수 있다.
연장판(144)은 도 6에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 중량체(180)의 전면과 배면에 접촉되는 지지판부(146)와 바닥판(142)과의 연결을 위한 연결부(148)를 구비할 수 있다.
연결부(148)는 바닥판(142)의 전면과 배면 측으로부터 연장 형성된다. 그리고, 연결부(148)는 길이 방향으로 소정 간격 이격 배치되는 제1,2 연결부(148a,148b)로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 연결부(148)가 제1,2 연결부(148a,148b)로 구성됨으로써 지지판부(146)와 바닥판(142)이 보다 견고하게 연결될 수 있다.
한편, 지지판부(146)는 중량체(180)의 길이 방향으로 연장 형성되며, 지지판부(146)의 내부면이 중량체(180)의 전면과 배면에 접촉될 수 있다. 일예로서, 지지판부(146)는 중량체(180)의 길이 방향 길이와 동일하거나 길게 형성될 수 있다. 나아가, 지지판부(146)는 대략 중량체(180)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
또한, 지지판부(146)에는 중량체(180)의 저면을 지지하기 위한 지지턱(146a)이 형성될 수 있다. 그리고, 지지턱(146a)은 지지판부(146)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격 배치될 수 있으며, 일예로서 중량체(180)의 양측 단부에 인접 배치되도록 형성될 수 있다.
그리고, 지지턱(146a)에 의해 중량체(180)의 높이 방향으로의 설치 위치가 규제될 수 있다. 다시 말해 중량체(180)는 지지턱(146a)에 의해 탄성부재(140)의 바닥판(142)으로부터 일정 거리 이격 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 압전소자를 나타내는 저면 사시도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 압전소자(160)는 중량체(180)에 대향 배치되도록 탄성부재(140)의 일면에 설치된다. 즉, 압전소자(160)는 중량체(180)의 저면과 탄성부재(140)의 바닥판(142) 사이에 배치되도록 바닥판(142)의 상면에 고정 설치될 수 있다.
한편, 압전소자(160)는 도 7에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 직육면체 형상을 가지는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 압전소자(160)의 저면 일단부에는 전극(162)이 구비될 수 있다. 전극(162)은 압전소자(160)의 저면으로부터 돌출 형성되며, + 전극(162a)과 - 전극(162b)으로 구성될 수 있다.
또한, 압전소자(160)가 탄성부재(140)의 바닥판(142)에 설치되는 경우 압전소자(160)의 양측면은 두 개의 제1 지지돌기(142a)에 의해 지지되고, 압전소자(160)의 전면과 배면은 각각 두 개의 제2 지지돌기(142b)에 의해 지지될 수 있다.
그리고, 압전소자(160)가 바닥판(142)에 설치되는 경우 상기한 전극(162)은 바닥판(142)의 개구부(142c)에 삽입 배치될 수 있다.
나아가, 압전소자(160)가 바닥판(142)에 설치되는 경우 압전소자(160)는 중량체(180)의 저면으로부터 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 중량체를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 중량체(180)는 탄성부재(140)의 진동시 연동되어 진동된다. 한편, 중량체(180)는 바 형상을 가질 수 있으며, 중량체(180)의 저면에는 압전소자(160)와의 접촉을 방지하기 위하여 단차부(182)가 형성될 수 있다.
그리고, 단차부(182)를 형성하는 중량체(180)의 저면은 압전소자(160)와 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 즉, 탄성부재(140)의 바닥판(142)이 압전소자(160)의 신축에 의해 탄성 변형될 때, 압전소자(160)와 중량체(180)의 접촉을 방지하기 위하여 중량체(180)에는 단차부(182)가 형성된다. 이에 따라 바닥판(142)의 탄성 변형 시에도 압전소자(160)와 중량체(180)의 접촉을 방지할 수 있다.
한편, 단차부(182)는 복수개의 단차를 가지도록 형성될 수 있다.
나아가, 중량체(180)의 저면 양측 단부에는 탄성부재(140)의 탄성 변형 시 중량체(180)의 변위를 제한하기 위하여 스토퍼부(184)가 형성될 수 있다. 즉, 스토퍼부(184)가 탄성부재(140)의 바닥판(142) 단부에 접촉되어 중량체(180)의 변위가 제한될 수 있다. 이에 따라 중량체(180)와 바닥판(142)의 양단부 내측 영역에서의 접촉을 방지할 수 있는 것이다.
다시 말해, 탄성부재(140)의 탄성 변형 시 또는 외부 충격 시 스토퍼부(184)가 탄성부재(140)의 바닥판(142) 단부에 접촉되므로 중량체(180)가 더 이상 하부 측으로 내려가지 못한다. 이에 따라 중량체(180)와 압전소자(160)의 접촉을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 중량체(180)의 스토퍼부(184)와 단차부(182) 사이에 배치되도록 중량체(180)에는 지지턱 삽입홈(186)이 형성될 수 있다. 지지턱 삽입홈(186)에 탄성부재(140)의 지지턱(146a)이 삽입 배치되도록 중량체(180)가 탄성부재(160)에 설치될 수 있다. 그리고, 중량체(180)는 지지턱(146a)에 의해 높이 방향의 설치 위치가 규제될 수 있다.
또한, 중량체(180)의 저면에는 중량체(180)의 단차부(182)로부터 경사면(188)이 형성될 수 있다. 경사면(188)은 탄성부재(140)의 탄성 변형 시 바닥판(142)과의 접촉을 방지할 수 있는 경사를 가지도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 경사면(188)은 바닥판(142)의 탄성 변형 시 바닥판(142)의 최대로 변형된 형상이 가지는 기울기의 절대값과 동일하거나 작은 기울기를 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 경사면(188)이 경사지게 형성되는 경우를 예로 들어 도면에 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 중량체(180)의 저면에는 단차부(182)로부터 끝단을 향하여 만곡 형성되는 곡면이 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 곡면은 탄성부재(140)가 하측으로 변형 시 최대로 변형된 상태의 곡률과 대응되는 곡률을 가지거나 큰 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 중량체(180)의 상면에는 댐퍼부재(240)의 하부에 배치되어 탄성부재(140)의 진동시 댐퍼부재(240)가 삽입되는 댐퍼부재 유입홈(190)이 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 회로기판(200)은 압전소자(160)에 연결되며, 탄성부재(140)와 연동하여 진동될 수 있다. 이를 위해 회로기판(200)에는 압전소자 연결부(202)를 구비할 수 있다. 압전소자 연결부(202)에는 압전소자(160)의 전극(162)이 삽입되는 삽입홀(204)이 형성될 수 있다.
한편, 압전소자 연결부(202)는 탄성부재(140)의 바닥판(142, 도 5 참조)에 형성되는 개구부(142c, 도 5 참조)에 삽입 배치될 수 있다.
이에 따라, 압전소자(160)와 회로기판(200)의 연결을 위한 솔더가 바닥판(142)의 개구부(142c) 내에 배치될 수 있어 솔더에 의한 두께 증가를 억제할 수 있다.
그리고, 압전소자 연결부(202)는 바디(206)와 단차지게 형성될 수 있으며, 이를 위해 압전소자 연결부(202)와 바디(206)는 경사부(205)에 의해 연결될 수 있다.
또한, 경사부(205)에는 바닥판(142)의 지지돌기(142a, 도 5 참조)가 삽입되는 지지돌기 삽입홀(205a)이 형성될 수 있다.
그리고, 바디(206)에는 바닥판(142)과 연동하여 보다 원활하게 진동될 수 있도록 복수개의 홀과 홈이 형성될 수 있다.
한편, 회로기판(200)에는 전원연결단자(208a)가 형성되며, 상부 케이스(122)의 외부로 인출되어 배치되는 외부노출부(208)가 구비될 수 있다. 외부 노출부(208)는 바디(206)와 단차지게 형성될 수 있다.
여기서, 회로기판(200)의 조립 방식에 대하여 간략하게 살펴보면, 회로기판(200)은 탄성부재(140)의 바닥판(142) 상면에 설치된다. 즉, 바디(206)는 바닥판(142)의 상면에 설치되며, 바디(206)의 일단으로부터 연장 형성되는 경사부(205)와 압전소자 연결부(202)는 바닥판(142)에 형성되는 개구부(142c)에 삽입 배치된다.
이때, 경사부(205)와 압전소자 연결부(202)는 바닥판(142)의 지지돌기(142a)에 의해 일정한 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 개구부(142c)에 삽입 배치되는 압전소자 연결부(202)는 압전소자(160)의 하부에 배치된다.
한편, 바디(106)의 타단으로부터 연장 형성되는 외부노출부(208)는 상부 케이스(122)의 측면판(125) 하부에 배치되는 개구를 통해 상부 케이스(122)의 외부로 인출될 수 있다.
그리고, 외부노출부(208)는 하부 케이스(130)의 연장판(133)에 안착될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 완충부재(220)는 탄성부재(140)의 저면에 고정 설치될 수 있다. 즉, 완충부재(220)는 탄성부재(140)의 바닥판(142) 저면에 설치되어 바닥판(142)과 연동하여 진동될 수 있다.
한편, 완충부재(220)는 탄성부재(140)의 진동 시 하부 케이스(130)에 형성되는 통과홀(134)을 통해 하부 케이스(130)를 관통하여 하부 케이스(130)의 아래로 내려갈 수 있다.
이와 같이 완충부재(220)가 하부 케이스(130)에 의해 간섭되지 않을 수 있으므로, 탄성부재(140)의 변위량이 증대될 수 있다.
댐퍼부재(240)는 케이스(122)의 상면판(126) 저면에 고정 설치되며, 중량체(180)의 댐퍼부재 유입홈(190)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고, 댐퍼부재(140)는 중량체(180)가 상부 케이스(122)에 접촉됨으로써 발생되는 소음을 감소시키며, 상부 케이스(122) 또는/및 중량체(180)의 파손을 방지할 수 있다.
파손방지부재(260)는 압전소자(160)의 상면에 설치되며, 압전소자(160)의 파손을 방지하는 역할을 수행한다. 일예로서, 파손방지부재(260)는 압전소자(160)의 상면에 부착되는 테이프로 이루어질 수 있다.
한편, 상기한 완충부재(220), 댐퍼부재(240), 파손방지부재(260)는 생략될 수 있는 구성이다.
이와 같이, 압전소자(150)가 탄성부재(140)의 바닥판(142) 상면에 설치될 수 있으므로, 외부 충격 시 압전소자(150)의 파손을 방지할 수 있다. 나아가, 압전소자(150)와 하부 케이스(130)의 접촉을 방지할 수 있으므로, 소음 발생을 저감시킬 수 있다. 더하여, 탄성부재(140)에 의해 구획되는 진동전달부재(120)의 내부 공간 중 하부 영역의 공간활용도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 진동발생장치(100)를 보다 박형화할 수 있다.
한편, 회로기판(200)의 압전소자 연결부(202)가 탄성부재(140)의 바닥판(142)에 형성되는 개구부(142c)에 삽입 배치됨으로써 회로기판(200)과 압전소자(160)의 연결을 위한 솔더에 의한 두께 증가를 방지할 수 있다.
또한, 완충부재(220)가 하부 케이스(130)의 통과홀(134)을 통과하여 하부 케이스(130)의 아래로 내려갈 수 있으므로, 진동발생장치(100)의 박형화를 구현할 수 있다.
상기한 바와 같이, 압전소자(160)가 탄성부재(140)의 상면에 설치됨으로써 외부 충격시 압전소자(140)와 하부 케이스(130)가 접촉되지 않을 수 있어 압전소자(160)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 중량체(180)에 압전소자(160)와의 접촉을 방지하기 위한 단차부(182)가 형성됨으로써 압전소자(160)의 파손을 방지할 수 있다.
그리고, 중량체(180)의 저면에 탄성부재(140)의 최대 변형시의 탄성부재(140)의 형상에 대응되는 기울기를 가지는 경사면(188)이 형성됨으로써 중량체(180)와 탄성부재(140)의 접촉에 의한 소음 발생을 방지할 수 있다.
나아가, 탄성부재(140)의 지지돌기(142a,142b)를 통해 압전소자(160)의 변형시 변형량의 전달효율을 증대시킬 수 있으며, 압전소자(160)와 탄성부재(140)의 결합력을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치(300)는 일예로서, 진동발생부재(120), 탄성부재(140), 압전소자(360), 중량체(180), 회로기판(200), 완충부재(220), 댐퍼부재(240) 및 파손방지부재(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 진동발생부재(120), 탄성부재(140), 중량체(180), 회로기판(200), 완충부재(220), 댐퍼부재(240) 및 파손방지부재(260)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)에 구비되는 구성과 동일한 구성이므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
압전소자(360)는 탄성부재(140)의 양면에 설치되며, 어느 하나는 중량체(180)에 대향 배치될 수 있다. 즉, 압전소자(360)는 탄성부재(140)의 일면에 설치되는 제1 압전소자(362)와, 탄성부재(140)의 타면에 설치되는 제2 압전소자(364)로 구성될 수 있다.
이와 같이, 압전소자(360)가 탄성부재(140)의 양면에 설치되는 제1,2 압전소자(362,264)로 구성됨으로써 진동량을 증대시킬 수 있다.
한편, 완충부재(220)는 탄성부재(140)의 타면에 설치되는 제2 압전소자(364)에 고정 설치될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 진동발생장치
120 : 진동전달부재
140 : 탄성부재
160 : 압전소자
180 : 중량체
200 : 회로기판
220 : 완충부재
240 : 댐퍼부재
260 : 파손방지부재

Claims (30)

  1. 진동을 외부로 전달하는 진동전달부재;
    양단부가 상기 진동전달부재에 고정되는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 진동 시 연동하여 진동되는 중량체; 및
    상기 중량체에 대향 배치되도록 상기 탄성부재의 상면에 설치되는 압전소자;
    를 포함하며,
    상기 중량체의 저면에는 상기 압전소자와의 접촉을 방지하기 위한 단차부가 형성되며,
    상기 단차부를 형성하는 상기 중량체의 저면과 상기 압전소자는 소정 간격 이격 배치되며,
    상기 중량체의 저면에는 상기 단차부로부터 끝단을 향하여 상향 경사지는 경사면이 형성되는 진동발생장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 양단부가 상기 진동전달부재에 고정되는 바닥판을 구비하는 진동발생장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바닥판에는 상기 압전소자에 형성되는 전극을 노출시키기 위한 개구부가 형성되는 진동발생장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바닥판의 개구부와 상기 바닥판의 끝단부 사이에는 상기 바닥판의 탄성 변형이 용이하도록 적어도 하나 이상의 탄성변형보조홀이 형성되는 진동발생장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부와 상기 탄성변형보조홀은 상기 바닥판의 길이 방향 중심선을 기준으로 바닥판의 양측에 대칭되도록 형성되는 진동발생장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 바닥판에는 상기 압전소자의 설치 위치를 안내하기 위한 적어도 하나 이상의 지지돌기가 형성되는 진동발생장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 바닥판의 중앙부 양측면으로부터 연장 형성되는 연장판을 더 구비하는 진동발생장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연장판은 상기 중량체의 전면과 배면에 접촉되는 지지판부와, 상기 지지판부와 상기 바닥판을 연결하는 연결부를 구비하는 진동발생장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지판부에는 상기 중량체의 저면을 지지하기 위해 연장되는 지지턱이 형성되며,
    상기 지지턱은 상기 중량체의 저면에 형성되는 지지턱 삽입홈에 삽입 배치되는 진동발생장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 압전소자의 하부에 배치되도록 상기 탄성부재의 타면에 설치되는 완충부재를 더 포함하는 진동발생장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 진동전달부재을 구성하는 하부 케이스에는 상기 탄성부재의 진동 시 상기 완충부재가 관통되는 통과홀이 형성되는 진동발생장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하부 케이스에는 상기 탄성부재의 양단부를 지지하기 위한 돌출부가 형성되는 진동발생장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 압전소자에 연결되며, 상기 탄성부재의 상면에 설치되는 회로기판을 더 포함하는 진동발생장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탄성부재에는 상기 압전소자의 저면에 구비되는 전극을 외부로 노출시키기 위한 개구부가 형성되며,
    상기 회로기판은 상기 압전소자의 전극이 삽입되는 삽입홀이 형성되며 상기 개구부에 삽입 배치되는 압전소자 연결부를 구비하는 진동발생장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회로기판은 전원 연결 단자가 형성되며, 상기 연결부의 타측에 배치되어 절곡되어 형성되는 외부노출부를 구비하는 진동발생장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 압전소자의 상면과 상기 압전소자에 대향 배치되는 상기 중량체의 하부면 중 적어도 하나에 설치되어 상기 압전소자의 파손을 방지하는 파손방지부재를 더 포함하는 진동발생장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 파손방지부재는 탄성을 가진 재질로 이루어지는 진동발생장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 진동전달부재은 플레이트 형상의 하부 케이스와, 상기 하부 케이스에 결합되며 내부 공간을 가지는 상부 케이스를 구비하는 진동발생장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상부 케이스의 내부면에 설치되는 댐퍼부재를 더 포함하며,
    상기 댐퍼부재는 상기 탄성부재의 진동시 상기 중량체의 상면에 형성되는 댐퍼부재 유입홈에 삽입되는 진동발생장치.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
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