KR101648863B1 - 진동발생장치 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
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Abstract

본 발명은 진동발생장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로서, 내부공간을 구비하는 하우징과, 상기 내부공간에 장착되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 일면이 장착되는 압전소자 및 상기 압전소자의 타면에 완충접착제를 매개로 고정되는 중량체를 포함할 수 있다.

Description

진동발생장치 및 이를 포함하는 전자 장치 {VIBRATOR AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 진동발생장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 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 피에죠 햅틱 액추에이터(Piezo Haptic Actuator)가 있다. 피에죠 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 다양한 진동특성을 구현할 수 있다는 점이다. 또한 빠른 동작응답특성을 구현할 수 있어서, 휴대폰 등 모바일 기기의 햅틱 진동 구현에 적합하다고 할 수 있다.
하지만, 피에죠 소자는 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제가 있다. 다시 말해, 피에죠 소자가 가동자의 탄성플레이트 저면에 배치되는 경우 외부 충격 시 피에죠 소자와 하부 케이스와의 접촉에 의해 피에죠 소자가 쉽게 파손되는 문제가 있다.
특히, 진동발생장치의 길이방향으로 가해지는 외부 충격 등에 의해 탄성플레이트가 변형 또는 파손될 수 있으며, 이에 따라 탄성플레이트에 장착되는 피에죠 소자가 파손될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 외부 충격 등에 의하더라도 피에죠 소자와 가동자가 접촉하지 않도록 하는 진동발생장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 단순히 피에죠 소자와 가동자의 접촉을 방지하는 것뿐만 아니라 충격이 흡수될 수 있도록 하는 진동발생장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 내부공간을 구비하는 하우징; 상기 내부공간에 장착되는 탄성부재; 상기 탄성부재에 일면이 장착되는 압전소자; 및 상기 압전소자의 타면에 완충접착제를 매개로 고정되는 중량체;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 완충접착제는, 완충 특성을 갖는 기재; 및 상기 기재의 양면에 도포된 점착제;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 기재는 다공질일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 기재는 탄성력을 갖을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 탄성부재는, 상기 압전소자가 일면에 장착되는 바닥판;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 탄성부재는, 상기 바닥판의 폭방향 양단에서 높이 방향으로 연장되도록 구비되는 연장판;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 연장판은, 일단이 상기 바닥판과 연결되고 상기 바닥판의 길이방향 중앙부에서 높이 방향으로 연장되는 연결부; 및 상기 연결부의 타단에 길이방향으로 구비되어 중량체를 가이드하는 지지판부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 완충접착제는 길이 방향으로 상기 압전소자보다 짧게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 완충접착제는 상기 압전소자와 폭이 동일하거나 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 중량체를 감싸는 중량체 커버를 더 포함하고, 상기 완충접착제는 상기 중량체 커버와 상기 압전소자 사이에 개재될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 완충접착제는 완충력을 갖는 점착제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 중량체의 단부와 상기 하우징의 내면 간의 길이 방향 간격은 상기 완충 접착제의 탄성한계 이하로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에서 상기 중량체와 상기 탄성부재는 접촉하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 내부공간을 구비하는 하우징; 상기 내부공간에 장착되는 탄성부재; 상기 탄성부재에 일면이 장착되는 압전소자; 및 상기 압전소자와 완충 결합되고 상기 압전소자의 변형에 의해 변위가 발생하는 중량체;를 포함할 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 사용자의 선택에 따라 이미지를 표시하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈을 수납하는 내부 공간을 갖는 케이스; 상기 케이스의 내부에 장착되고, 내부공간을 구비하는 하우징과, 상기 내부공간에 장착되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 일면이 장착되고 변형에 의해 상기 탄성부재를 진동시키는 압전소자 및 상기 압전소자와 완충 결합되는 중량체를 포함하는 진동발생장치;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 진동발생장치는 상기 케이스의 내면에 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 진동발생장치는 상기 디스플레이 모듈의 하면에 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 디스플레이 모듈은, 사용자의 접촉을 입력받는 터치 패널; 및 상기 터치 패널의 하면에 접촉되어 상기 터치 패널의 접촉에 따라 해당하는 이미지를 제공하는 디스플레이 패널;을 포함할 수 있다.
본 발명을 이용하면 외부 충격 등에 의하더라도 피에죠 소자와 가동자가 접촉하지 않도록 하는 진동발생장치를 제공할 수 있다. 즉, 진동발생장치에 외부 충격 등이 가해지더라도 중량체와 피에죠 소자 사이에 개재되는 완충 접착제에 의해 질량체의 관성에 의한 충격량이 직접적으로 피에죠 소자에 가해지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외부에서 가해지는 충격이 완충 접착제에 의해 흡수 또는 차단되어 피에죠 소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명을 이용하면 단순히 피에죠 소자와 가동자의 접촉을 방지하는 것뿐만 아니라 충격이 흡수될 수 있도록 하는 진동발생장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 분해사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 상부 케이스의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 하부 케이스의 사시도이며,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이고,
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 압전소자를 나타내는 저면 사시도이며,
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 중량체를 나타내는 저면 사시도이고,
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 중량체에 중량체 커버가 씌워진 형상을 나타내는 사시도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 회로기판을 나타내는 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 완충접착제의 단면도이며,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 단면도이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 분해사시도이며,
도 12a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이고,
도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이며,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이며,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 압전소자에 대향 배치되는 상기 중량체와 상기 압전소자의 사이에 접착력을 가지는 완충재를 개재하여 상기 중량체가 상기 압전소자에 부착된 형상을 갖도록 하는 진동발생장치에 관한 것으로서, 상기 압전소자가 탄성부재의 일면(예를 들어, 상면)에 설치됨으로써 외부 충격시 상기 압전소자가 상기 탄성부재와의 접촉 등에 의하여 파손되는 상기한 문제점이 해결될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 진동발생장치(100)는 상부 케이스(122)와 하부 케이스(130)를 포함하는 하우징(120), 탄성부재(140), 압전소자(160), 중량체(180), 회로기판(200), 완충부재(220), 댐퍼부재(240), 완충접착제(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 추가로 탄성부재(140)와 하부 케이스(130)의 사이에 개재되는 스토퍼(270)와 완충부재(280)를 더 포함할 수 있다.
하우징(120)은 상부 케이스(122)와 하부 케이스(130)를 구비할 수 있다. 그리고, 상부 케이스(122)는 내부 공간을 가지는 박스 형상을 가질 수 있으며, 하부 케이스(130)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 도 3은 하우징(120)의 상부 케이스(122)를 나타내는 사시도이다.
한편, 여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 길이방향은 도 3에서 X 방향을 의미하고, 폭 방향은 도 3에서 Y 방향을 의미한다. 그리고, 높이 방향은 도 3에서 Z 방향을 의미한다. 그리고, 상기에서 정의한 용어는 이하에서 동일하게 사용하기로 한다. 즉, 각 구성들에 대하여 상기한 용어는 동일한 방향을 나타내기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 하부 케이스의 사시도이다.
하부 케이스(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 하부 케이스(130)의 양단부 측에는 탄성부재(140, 도 1 참조)의 양단부를 지지하기 위한 돌출부(132)가 형성될 수 있다. 돌출부(132)는 덴팅에 의해 형성될 수 있으며, 사각기둥형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 일예일 뿐 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 하부 케이스(130)의 중앙부에는 완충부재(220)가 관통될 수 있도록 통과홀(134)이 형성될 수 있다. 통과홀(134)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이다.
도 5a를 참조하면, 탄성부재(140)는 판 형상으로 구비될 수 있으며, 길이 방향으로 양 단부는 상기한 하부 케이스(122)의 돌출부(132, 도 4 참조)에 지지되는 지지부(142e)가 구비될 수 있다.
그리고, 판 형상의 상기 탄성부재(140)에는 압전소자(160, 도 1 참조)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)으로부터 압전소자(160)가 분리되는 것이 방지될 수 있다.
다음으로, 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이다. 다른 실시예에 따른 탄성부재는 일 실시예에 따른 탄성부재와 비교하여 추가로 연장판(144)을 더 구비할 수 있다. 이하, 상술한다.
도 5b를 참조하면, 탄성부재(140)는 바닥판(142)과 연장판(144)을 구비할 수 있다. 먼저, 탄성부재(140)의 바닥판(142)에 대하여 살펴보면, 바닥판(142)에는 압전소자(160, 도 1 참조)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)으로부터 압전소자(160)가 분리되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 바닥판(142)의 양단부에는 상기한 하부 케이스(122)의 돌출부(132, 도 4 참조)에 지지되는 지지부(142e)가 구비될 수 있다.
그리고, 연장판(144)은 중량체(180)의 전면과 배면에 감싸는 지지판부(146)와 바닥판(142)을 연결하는 연결부(148)를 구비할 수 있다.
연결부(148)는 바닥판(142)의 전면과 배면으로부터 연장 형성된다. 그리고, 연결부는 소정 간격 이격 배치되는 제1,2 연결부(148a,148b)로 이루어질 수 있다.
나아가, 지지판부(146)는 중량체(180)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 압전소자를 나타내는 저면 사시도이다.
도 6을 참조하면, 압전소자(160)는 상기한 바와 같이 탄성부재(140, 도 5a 및 도 5b 참조)의 바닥판(142)에 고정 설치되며, 직육면체 형상을 가질 수 있다.
또한, 압전소자(160)의 저면에는 전극(162)이 구비될 수 있다. 전극(162)은 압전소자(160)의 저면으로부터 돌출 형성될 수 있으며, '+' 전극(162a)과 '-' 전극(162b)으로 구성될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 중량체를 나타내는 저면 사시도이다.
도 7a를 참조하면, 중량체(180)는 바 형상을 가질 수 있다.
압전소자(160)의 양측 단부에는 탄성부재(140)의 탄성변형시 중량체(180)의 변위를 제한하기 위한 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.
그리고, 상기 중량체(180)는 상기 압전소자(160)와 완충결합할 수 있다. 가령, 상기 중량체(180)는 완충접착제(260)를 매개로 상기 압전소자(160) 에 부착될 수 있다. 상기 완충접착제(260)는 접착력(내지는 점착력)을 갖는 완충제로서 접착제, 양면 테이프 등을 이용할 수 있다. 즉, 상기 완충접착제(260)는 상기 중량체(180)와 상기 압전소자(160)를 상호 본딩결합하면서 충격을 흡수할 수 있는 재질이면 충분하므로, 포론, 실리콘, 고무, 폴리 재질 등에 부드러운 접착제가 도포된 것이거나 이들을 포함하는 접착제(내지는 점착제)일 수 있다. 상기 완충접착제(260)가 접착제 내지는 점착제로 구비되는 경우에 상기 접착제 내지는 점착제는 실리콘 수지 계열일 수 있다.
상기 압전소자(160)는 지속적으로 팽창, 수축 및 밴딩을 반복하므로 상기 완충접착제(260)는 이러한 형상 변형을 방해하지 않는 것이어야 하기 때문이다. 이의 구조에 상세 실시예에 대해서는 이하 도 9를 참조하여 상세히 후술한다.
그리고, 상기 완충접착제(260)는 길이 방향으로 상기 압전소자(160)보다 짧게 구비될 수 있다. 상기 완충접착제(260)는 상기 압전소자(160)와 폭이 동일하거나 작을 수 있다. 이러한 완충접착제(260)의 사이즈는 상기 압전소자(160)의 형상 변형을 방해하지 않는 범위 내에서 다양하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 중량체(180)는 이하 설명할 중량체 커버(170)에 거치된 상태로 상기 압전소자(160)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 중량체 커버(170)와 상기 압전소자(160)가 완충접착제(260)를 매개로 상호 부착될 수 있다.
한편, 상기 완충접착제(260)는 외부 충격에 의한 관성력에 의해 상기 중량체(180)가 일측으로 이동하는 경우에 다시 상기 중량체(180)를 원위치로 복원시키는 탄성력을 구비해야 한다.
그리고, 상기 탄성력은 상기 중량체(180)가 원위치로 복원될 수 있도록 충분해야 한다.
이에, 본 발명에서는 상기 중량체(180)의 단부와 상기 하우징(300)의 내면 간의 길이 방향 간격은 상기 완충 접착제의 탄성한계 이하로 구비되도록 할 수 있다. 즉, 상기 간격이 완충접착제(260)의 탄성한계 이하로 구비되면, 상기 하우징(300)이 상기 중량체(180)의 길이 방향 변형 스토퍼 역할을 수행하여 중량체(180)가 완충접착제(260)의 탄성한계 이하로만 변형될 것이므로 상기 완충접착제(260)가 제 역할을 충분히 수행할 수 있다.
여기서, 상기 중량체(180)의 단부와 상기 하우징(300)의 내면 간의 길이 방향 간격은 3mm 이하일 수 있으며, 이에 따라 상기 완충접착제(260)의 탄성한계는 3mm 이상일 수 있다.
이와 같이, 중량체(180)가 탄성부재(140)와 직접 결합하지 않고 상기 완충접착제(260)를 매개로 상기 압전소자(160)에 결합되므로 외부 충격 등에 의하더라도 상기 탄성부재(140)가 변형되지 않을 수 있다.
즉, 상기 탄성부재(140)는 상기 압전소자(160)의 형상변형에 따라 탄성력을 제공하는 역할을 수행하기는 하나, 직접적으로 상기 중량체(180)와 결합되지는 않으므로 외부 충격 등이 있는 경우 상기 중량체(180)의 관성력에 의해 발생하는 충격이 직접적으로 상기 탄성부재(140)에 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 탄성부재(140)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 중량체에 중량체 커버가 씌워진 형상을 나타내는 사시도이다.
도 7b를 참조하면, 중량체(180)는 중량체 커버(170)에 삽입된 상태로 완충접착제(260)를 매개로 압전소자(160)에 결합될 수 있다. 중량체 커버(170)는 내부에 중량체(180)를 삽입할 수 있는 형상으로 구비될 수 있다.
즉, 상기 중량체(180)의 저면을 지지하는 바닥판(172)과 거치판(173)을 포함하고, 상기 바닥판(172)과 거치판(173)에서 상기 중량체(180)의 측면 방향으로 연장 구비되는 지지판(175)을 포함할 수 있다. 상기 지지판(175)은 상기 중량체(180)의 전면과 후면을 지지하는 전면 및 후면 지지판(176)(177)과 단부를 지지하는 단부 지지판(178)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단부 지지판(178)은 상기 전면 및 후면 지지판(176)(177)의 길이방향 단부에서 상기 중량체(180)의 단부면 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다.
그리고, 도면의 도시에서는 상기 바닥판(172)과 상기 거치판(173)이 길이방향으로 불연속하게 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 이들은 일체로 구비되어 길이 방향으로 연속하게 구비될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 회로기판(200)은 압전소자 (160, 도 1 참조)에 연결되며, 탄성부재(140)와 연동하여 진동될 수 있다. 이를 위해 회로기판(200)에는 압전소자 연결부(202)를 구비할 수 있다. 그리고, 압전소자 연결부(202)에는 압전소자(160)의 전극(162)이 삽입되는 삽입홀(204)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 압전 액추에이터(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. 그리고, 경사부(205)에는 바닥판(142)의 지지돌기(142a)가 삽입되는 지지돌기 삽입홀(205a)이 형성될 수 있다.
또한, 바디(206)에는 바닥판(142)과 연동하여 보다 원활하게 진동될 수 있도록 복수개의 홀과 홈이 형성될 수 있다.
그리고, 회로기판(200)에는 전원연결단자(208a)가 형성되며, 상부 케이스(122, 도 1 참조)의 외부로 인출되어 배치되는 외부노출부(208)가 구비될 수 있다. 외부노출부(208)는 바디(206)와 단차지게 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 완충접착제의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충접착제(260)는, 완충 특성을 갖는 기재(261) 및 상기 기재(261)의 양면에 도포된 점착제(263)를 포함할 수 있다.
상기 기재(261)는 완충 특성(즉, 완충력)을 갖고 있을 수 있다. 이에 상기 기재(261)는 완충 특성이 우수하도록 다공질의 발포성일 수 있다. 그리고, 상기 기재(261)는 탄성력을 갖을 수 있다. 상기 기재(261)는 가령, 포론, 실리콘, 고무, 폴리 재질(가령, 폴리 우레탄) 등 일 수 있다. 그리고, 상기 점착제(263)는 접착력이 우수한 것으로, 가령, 아크릴점착제일 수 있다. 물론, 상기 기재(261) 및 상기 점착제(253)는 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 것들이 사용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 분해사시도이며, 도 12a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이고, 도 12b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재를 나타내는 평면도와 사시도이다.
도 10 내지 도 12b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치(100')는 압전소자(160')가 탄성부재(140')의 하면에 구비되고, 중량체(180)는 상기 탄성부재(140')의 상면에 완충접착제(260)를 매개로 결합될 수 있다. 상술한 차이점 이외에는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)와 동일하므로, 차이나는 구성에 대해서 상술하고 동일한 구성의 상세한 설명은 생략하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.
다른 실시예에 따른 진동발생장치(100')는 상부 케이스(122)와 하부 케이스(130)를 포함하는 하우징(120), 탄성부재(140'), 압전소자(160'), 중량체(180), 회로기판(200), 완충접착제(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 도 12a를 참조하면, 상기 탄성부재(140')는 판 형상으로 구비될 수 있으며, 길이 방향으로 양 단부는 하부 케이스(122)의 돌출부(132, 도 4 참조)에 지지되는 지지부(142e)가 구비될 수 있다.
그리고, 판 형상의 상기 탄성부재(140')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)으로부터 압전소자(160')가 분리되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 진동발생장치(100')에서 상기 압전소자(160')는 상기 탄성부재(140')의 하면에 구비될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 상기 지지돌기(142a')(142b')는 탄성부재(140')의 하면 방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 도 12b를 참조하면, 탄성부재(140')는 바닥판(142)과 연장판(144)을 구비할 수 있다. 먼저, 탄성부재(140')의 바닥판(142)에 대하여 살펴보면, 상기 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)으로부터 압전소자(160')가 분리되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 진동발생장치(100')에서 상기 압전소자(160')는 상기 탄성부재(140')의 하면에 구비될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 상기 지지돌기(142a')(142b')는 탄성부재(140')의 하면 방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 바닥판(142)의 양단부에는 상기한 하부 케이스(122)의 돌출부(132, 도 4 참조)에 지지되는 지지부(142e)가 구비될 수 있다.
그리고, 연장판(144)은 중량체(180)의 전면과 배면에 감싸는 지지판부(146)와 바닥판(142)을 연결하는 연결부(148)를 구비할 수 있다.
연결부(148)는 바닥판(142)의 전면과 배면으로부터 연장 형성된다. 그리고, 연결부는 소정 간격 이격 배치되는 제1,2 연결부(148a,148b)로 이루어질 수 있다.
나아가, 지지판부(146)는 중량체(180)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다.
여기서, 상기 연장판(144)은 상기 탄성부재(140')의 상면 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 즉, 상기 압전소자(160')가 설치되는 방향과 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
다른 실시예에 따른 진동발생장치(100')에서 상기 중량체(180)는 상기 탄성부재(140')의 상면에 완충결합할 수 있다. 가령, 상기 중량체(180)는 완충접착제(260)를 매개로 상기 탄성부재(140')의 상면에 부착될 수 있다. 그리고, 상기 압전소자(160')는 상기 탄성부재(140')의 하면에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 완충접착제(260)는 길이 방향으로 상기 압전소자(160')보다 짧게 구비될 수 있다. 상기 완충접착제(260)는 상기 압전소자(160')와 폭이 동일하거나 작을 수 있다. 이러한 완충접착제(260)의 사이즈는 상기 압전소자(160')의 형상 변형을 방해하지 않는 범위 내에서 다양하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 중량체(180)는 상술한 중량체 커버(170)에 거치된 상태로 상기 탄성부재(140')의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 중량체 커버(170)와 상기 탄성부재(140')가 완충접착제(260)를 매개로 상호 부착될 수 있다.
한편, 상기 완충접착제(260)는 외부 충격에 의한 관성력에 의해 상기 중량체(180)가 일측으로 이동하는 경우에 다시 상기 중량체(180)를 원위치로 복원시키는 탄성력을 구비해야 한다. 그리고, 상기 탄성력은 상기 중량체(180)가 원위치로 복원될 수 있도록 충분해야 한다. 이에, 본 발명에서는 상기 중량체(180)의 단부와 상기 하우징(300)의 내면 간의 길이 방향 간격은 상기 완충 접착제의 탄성한계 이하로 구비되도록 할 수 있다. 즉, 상기 간격이 완충접착제(260)의 탄성한계 이하로 구비되면, 상기 하우징(300)이 상기 중량체(180)의 길이 방향 변형 스토퍼 역할을 수행하여 중량체(180)가 완충접착제(260)의 탄성한계 이하로만 변형될 것이므로 상기 완충접착제(260)가 제 역할을 충분히 수행할 수 있다. 여기서, 상기 중량체(180)의 단부와 상기 하우징(300)의 내면 간의 길이 방향 간격은 3mm 이하일 수 있으며, 이에 따라 상기 완충접착제(260)의 탄성한계는 3mm 이상일 수 있다.
이와 같이, 중량체(180)가 탄성부재(140)와 직접 결합하지 않고 상기 완충접착제(260)를 매개로 결합되므로 외부 충격 등에 의하더라도 상기 탄성부재(140)가 변형되지 않을 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(140)는 상기 압전소자(160)의 형상변형에 따라 탄성력을 제공하는 역할을 수행하기는 하나, 직접적으로 상기 중량체(180)와 결합되지는 않으므로 외부 충격 등이 있는 경우 상기 중량체(180)의 관성력에 의해 발생하는 충격이 직접적으로 상기 탄성부재(140)에 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 탄성부재(140)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 중량체(180)가 탄성부재(140)와 직접 결합하지 않고 상기 완충접착제(260)를 매개로 상기 탄성부재(140) 또는 상기 압전소자(160)에 결합되므로 외부 충격 등에 의하더라도 상기 탄성부재(140)가 변형되지 않을 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(140)는 상기 압전 액추에이터(160)의 형상변형에 따라 탄성력을 제공하는 역할을 수행하기는 하나, 직접적으로 상기 중량체(180)와 결합되지는 않으므로 외부 충격 등이 있는 경우 상기 중량체(180)의 관성력에 의해 발생하는 충격이 직접적으로 상기 탄성부재(140)에 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 탄성부재(140)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
상술한 진동발생장치(100)는 다양한 전자 장치에 활용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이며, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 13 내지 도 15와 같이 본 발명의 전자 장치(1000)는 사용자의 선택에 따라 이미지를 디스플레이할 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 전자 장치의 일 실시형태(1000)는 사용자의 선택에 따라 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 모듈과 상기 디스플레이 모듈을 수납하는 내부 공간을 갖는 케이스(1400)로 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 모듈은 사용자의 접촉 압력을 제공하는 터치 패널(1200)과 터치 패널(1200)의 하면에 장착되어 사용자의 선택에 따라 이미지를 제공하는 디스플레이 패널(1300)로 구성될 수 있으며, 본 발명의 진동발생장치(100)는 디스플레이 패널(1300)의 하면에 장착되어, 사용자의 선택에 따라 진동을 제공할 수 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 진동 장치(100)는 케이스(1400)의 내면에 장착되어 상기 디스플레이 모듈에 직접 진동을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 진동 플레이트의 변위가 가장 높은 지점에 질량을 부가하여 구동력을 증가시킴으로써 진동 플레이트의 질량 전체를 증가시켜 구동력을 증가시키는 것에 대비하여 진동 장치 및 이를 채용하는 전자 장치를 경박 단소화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100 : 진동발생장치
120 : 하우징
140 : 탄성부재
160 : 압전소자
180 : 중량체
200 : 회로기판
220 : 완충부재
240 : 댐퍼부재
260 : 완충접착제
270 : 스토퍼
280 : 완충부재

Claims (19)

  1. 내부공간을 구비하는 하우징;
    상기 내부공간에 장착되는 탄성부재;
    상기 탄성부재에 일면이 장착되는 압전소자; 및
    상기 압전소자의 타면에 완충접착제를 매개로 고정되는 중량체;를 포함하는 진동발생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 완충접착제는,
    완충 특성을 갖는 기재; 및
    상기 기재의 양면에 도포된 점착제;를 포함하는 진동발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기재는 다공질인 진동발생장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기재는 탄성력을 갖는 진동발생장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재는,
    상기 압전소자가 일면에 장착되는 바닥판;을 포함하는 진동발생장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 탄성부재는,
    상기 바닥판의 폭방향 양단에서 높이 방향으로 연장되도록 구비되는 연장판;을 더 포함하는 진동발생장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연장판은,
    일단이 상기 바닥판과 연결되고 상기 바닥판의 길이방향 중앙부에서 높이 방향으로 연장되는 연결부; 및
    상기 연결부의 타단에 길이방향으로 구비되어 중량체를 가이드하는 지지판부;를 포함하는 진동발생장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 완충접착제는 길이 방향으로 상기 압전소자보다 짧게 구비되는 진동발생장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 완충접착제는 상기 압전소자와 폭이 동일하거나 작은 진동발생장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 중량체를 감싸는 중량체 커버를 더 포함하고,
    상기 완충접착제는 상기 중량체 커버와 상기 압전소자 사이에 개재되는 진동발생장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 완충접착제는 완충력을 갖는 점착제인 진동발생장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 중량체의 단부와 상기 하우징의 내면 간의 길이 방향 간격은 상기 완충 접착제의 탄성한계 이하로 구비되는 진동발생장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 중량체와 상기 탄성부재는 접촉하지 않는 진동발생장치.
  14. 내부공간을 구비하는 하우징;
    상기 내부공간에 장착되는 탄성부재;
    상기 탄성부재에 일면에 장착되는 압전소자; 및
    상기 탄성부재의 타면에 완충접착제를 매개로 고정되는 중량체;
    를 포함하는 진동발생장치.
  15. 삭제
  16. 사용자의 선택에 따라 이미지를 표시하는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈을 수납하는 내부 공간을 갖는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 장착되고, 내부공간을 구비하는 하우징과, 상기 내부공간에 장착되는 탄성부재와, 상기 탄성부재에 일면에 장착되고 변형에 의해 상기 탄성부재를 진동시키는 압전소자 및 상기 탄성부재의 타면에 완충접착제를 매개로 고정되는 중량체를 포함하는 진동발생장치;를 포함하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 진동발생장치는 상기 케이스의 내면에 장착되는 전자 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 진동발생장치는 상기 디스플레이 모듈의 하면에 장착되는 전자 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은,
    사용자의 접촉을 입력받는 터치 패널; 및
    상기 터치 패널의 하면에 접촉되어 상기 터치 패널의 접촉에 따라 해당하는 이미지를 제공하는 디스플레이 패널;을 포함하는 전자 장치.
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