KR101660809B1 - Vibrator - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치는 내부 공간을 구비하는 하우징;상기 내부공간에 일단이 고정되고 타단이 진동가능하게 구비되며 일측에 돌출형성되는 응력 완화부를 구비하는 진동부재; 및 상기 진동부재에 구비되어 상기 진동부재를 가진시키는 압전소자;를 포함할 수 있다. A vibration generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a housing having an inner space; a vibration member having one end fixed to the inner space and the other end oscillatable and having a stress relieving portion formed on one side; And a piezoelectric element provided on the oscillating member to excite the oscillating member.
Description
본 발명은 진동체 발생 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a vibrating body generating apparatus.
진동 발생장치는 휴대전화 등의 휴대용 전자기기에 탑재되어 여러 가지 용도로 활용되고 있다.
The vibration generating device is mounted on a portable electronic device such as a cellular phone and is used for various purposes.
한편, 휴대용 전자기기에 다양한 기능이 부가되는 추세에 따라 휴대용 전화기기에는 다양한 전자부품들이 실장된다.On the other hand, various electronic components are mounted on the portable telephone according to the trend of adding various functions to the portable electronic device.
따라서, 휴대용전자기기에 탑재되는 진동발생장치의 소형화가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for miniaturization of a vibration generating device mounted on a portable electronic device.
또한, 진동발생장치의 진동부재는 지속적으로 진동하기 때문에 응력이 집중되는 부분이 피로 파손(fatigue failure)되는 문제점이 있다.
Further, since the vibration member of the vibration generating device continuously vibrates, fatigue failure occurs in a portion where stress is concentrated.
따라서, 소형화에 유리하고, 진동부재의 피로파손을 방지할 수 있는 진동발생장치에 관한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, there is a demand for research on a vibration generating apparatus which is advantageous in downsizing and which can prevent fatigue breakage of the vibration member.
본 발명은 진동 발생장치의 구동시 진동부재가 피로 파손되는 것을 방지할 수 있는 진동 발생장치를 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a vibration generating apparatus capable of preventing fatigue damage of a vibration member when the vibration generating apparatus is driven.
또한, 본 발명은 소형화에 유리한 진동 발생장치를 제공하는데 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide a vibration generating apparatus which is advantageous in downsizing.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치는 내부 공간을 구비하는 하우징; 상기 내부공간에 일단이 고정되고 타단이 진동가능하게 구비되며 일측에 돌출형성되는 응력 완화부를 구비하는 진동부재; 및 상기 진동부재에 구비되어 상기 진동부재를 가진시키는 압전소자;를 포함할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a vibration generator including: a housing having an inner space; An oscillation member having one end fixed to the internal space and the other end oscillatable and being protruded on one side; And a piezoelectric element provided on the oscillating member to excite the oscillating member.
또한, 응력 완화부는 상기 진동부재의 응력이 집중되는 부분에서 상기 진동부재의 면적을 넓히도록 돌출 구비될 수 있다.
Further, the stress relieving portion may be provided so as to protrude so as to widen the area of the vibration member at a portion where the stress of the vibration member is concentrated.
즉, 응력 완화부는 진동부재의 단위면적당 작용하는 응력을 감소시킴으로써, 피로 파손(fatigue failure) 시점을 늦출 수 있다.
That is, the stress relieving portion can slow down the fatigue failure time by reducing the stress acting per unit area of the vibration member.
또한, 상기 진동부재는 복수회 절곡되어 구비될 수 있으며, 이로 인해 진동 발생장치의 크기를 최소화할 수 있다.
In addition, the vibration member may be folded a plurality of times, thereby minimizing the size of the vibration generator.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치는 진동부재의 피로 파손을 방지할 수 있다.The vibration generating device according to an embodiment of the present invention can prevent fatigue breakage of the vibration member.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치는 공진 주파수를 유지하면서 크기를 최소화할 수 있다.
Also, the vibration generator according to the embodiment of the present invention can minimize the size while maintaining the resonance frequency.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 결합단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부재의 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부재의 저면사시도이다.
도 4는 도 3a의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량체와 진동부재가 결합한 모습을 도시한 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판의 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판의 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로기판의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 발생장치의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 부재의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a vibration generator according to an embodiment of the present invention.
2 is an assembled cross-sectional view of a vibration generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a perspective view of a vibration member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a bottom perspective view of a vibration member according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig.
5 is a perspective view of a weight according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing a state where a weight body and an oscillating member are combined according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a bottom perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a circuit board according to another embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view of a vibration generator according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a vibration member according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor may designate his own invention in the best way It should be construed in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be appropriately defined as a concept of a term to describe it. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the elements in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each element does not entirely reflect the actual size.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
It is to be noted that the expressions such as the upper side, the lower side, the side face, etc. in the present specification are described based on the drawings in the drawings and can be expressed differently when the direction of the corresponding object is changed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치(10)의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치(10)의 결합 단면도이다.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a vibration generating
도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치(10)는 하우징(100), 진동부재(200), 중량체(300), 압전소자(400) 및 회로기판(500)을 포함한다.
1 and 2, a
하우징(100)은 진동 발생장치(10)의 외관을 형성하는 부재로서, 상부 케이스(110)와 상부 케이스(110)에 결합되어 내부공간을 형성하는 하부 케이스(120)를 포함하며, 상기 내부공간에는 후술할 진동부재(200), 중량체(300), 압전소자(400) 및 회로기판(500)이 구비된다.The
이때, 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)는 용접, 접착제를 이용한 본딩, 후크 결합 등의 다양한 방법으로 결합될 수 있다.
At this time, the
하부 케이스(120)에는 진동부재(200)가 진동할 수 있는 공간을 확보해주는 지지부재(121)가 구비될 수 있으며, 지지부재(121)는 하부 케이스(1200의 일측에서 상기 내부공간으로 돌출 구비될 수 있다.
The
지지부재(121)는 하부 케이스(120)의 일측을 절곡하여 제작되거나, 하부 케이스(120)의 제작 시 동시에 제작될 수 있다.The
물론, 지지부재(121)는 하부 케이스(120)를 절곡하여 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 하부 케이스(120)에 별도의 서포트 부재(미도시)를 결합시켜 구비될 수도 있으며, 결합방법으로는 용접, 접착제를 이용한 본딩 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
Of course, the
지지부재(121)에는 진동부재(200)의 일단이 고정될 수 있으며, 진동부재(200)는 지지부재(121)에 일단이 고정된 상태에서 진동하게 된다.One end of the
즉, 상기 진동부재(200)는 기본적으로 캔틸레버(Cantilever, 외팔보)방식으로 구비되어, 자유단부가 진동할 수 있다.That is, the vibrating
하부 케이스(120)에서 돌출 구비되는 지지부재(121)에 의해 진동부재(200)와 하부 케이스(120) 사이에는 진동부재(200)가 진동할 수 있는 공간, 다시 말해 에어 갭(G)이 구비된다.
A space in which the
상부 케이스(110)에는 진동 발생장치(10)의 제조 후 상기 진동 발생장치(10)의 공진 주파수를 조정할 수 있도록 주파수 조정홀(111)이 구비된다.The
주파수 조정홀(111)은 상부 케이스(110)의 중량체(300)와 대향하는 일측이 개방되어 구비될 수 있으며, 진동부재(200)의 고정단(216) 쪽으로 치우치게 구비될 수 있다.The
따라서, 제작자는 진동 발생장치(10)를 제작한 후에도 상기 주파수 조정홀(111)을 통해 중량체(300)에 추가 중량 부재(20)를 결합시킬 수 있다.Therefore, the manufacturer can attach the
즉, 진동 발생장치(10)의 공진 주파수는 중량체(300)의 질량에 의해서 가변되므로, 제작자는 추가 중량 부재(20)의 질량을 조절하여 원하는 공진 주파수를 설정할 수 있다.
That is, since the resonance frequency of the
한편, 상부 케이스(110)의 일측 단부에는 후술할 회로기판과의 접촉을 방지하기 위한 홈부(112)가 구비된다.On one side of the
즉, 회로기판(500)은 하우징(100)의 내부공간에서 압전소자(400)와 연결된 후 하우징(100) 외측으로 연장구비되므로, 이러한 회로기판(500)이 통과할 수 있는 공간을 형성하도록 상부 케이스(110)에는 홈부(112)가 구비된다.
That is, since the
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부재(200)의 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동부재(200)의 저면 사시도이고, 도 4는 도 3a의 A-A'에 따른 단면도이다.
3A is a perspective view of a
도 3 및 도 4를 참조하면, 진동부재(200)는 하우징(100)의 내부공간에 일단이 고정되고 타단이 진동가능 하도록 구비된다.3 and 4, the
즉, 진동부재(200)는 하우징(100)에 일단이 고정되고 타단은 자유단인 제1 부재(210), 상기 제1 부재(210)의 타단에서 제1 부재(210)의 상면 방향으로 연장구비되는 제2 부재(220) 및 상기 제2 부재(220)의 단부에서 상기 제1 부재(210)의 일단 쪽으로 연장 구비되는 제3 부재(230)를 구비하며, 제1 내지 제3부재(210, 220, 230)에는 진동부재(200)간의 충돌을 방지하기 위한 적어도 하나의 댐퍼(240)가 구비될 수 있다.
That is, the vibrating
여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 부재의 상면이라 함은 상기 부재의 상기 상부 케이스(110)와 대향하는 일면을 의미하며, 부재의 하면이라 함은 상기 부재의 상기 하부 케이스(120)와 대향하는 일면을 의미한다.
Here, the term 'upper surface' refers to one surface of the member facing the
제1 부재(210)는 지지부재(121)에 일단이 고정될 수 있다. 즉, 제1 부재(210)의 일단은 지지부재(121)에 고정된 고정단(216)이고, 타단은 자유단(217)일 수 있다(도 2참조).The
이때, 제1 부재(210)는 지지부재(121)에 용접 또는 접착제를 이용한 본딩, 스크루 결합 등의 방법으로 고정될 수 있으며, 제1 부재(210)와 하부 케이스(120) 사이에는 에어갭(G)이 구비될 수 있다.
The
또한, 제1 부재(210)의 자유단에는 제1 부재(210)의 수평방향으로 돌출구비되어 제1 부재(210)의 타단측 면적을 확장시키는 응력 완화부(212)가 구비된다.A
이때, 응력 완화부(212)는 제1 부재(210)의 자유단에 구비되어 제1 부재(210)의 면적을 확장시킴으로써 제1 부재(210) 자유단의 단위 면적당 부가되는 응력을 감소시킨다.
At this time, the
다시 말해, 진동부재(200)는 제1 부재(210)의 일단이 고정된 상태로 진동하게 되는데, 이 경우 고정되지 않은 타단, 즉, 자유단(217)에는 큰 응력이 부가된다.In other words, the vibrating
이는 제1 부재(210)의 자유단에는 제2 부재(220)가 제1 부재(210)의 상면 방향으로 연장형성되면서, 절곡된 부분이 형성되어 응력이 집중되기 때문이다.
This is because the
즉, 제1 부재(210)의 자유단의 기구적인 형상에 의해, 진동 발생장치(10) 구동시 제1 부재(210)의 자유단에는 큰 응력이 가해진다.That is, due to the mechanical shape of the free end of the
따라서, 진동 발생장치(10)가 구동되는 경우,제1 부재(210)의 자유단에는 반복적으로 큰 응력이 작용하게 되고 이로 인해, 피로 파손(fatigue failure)이 될 염려가 있다.Therefore, when the
따라서, 제1 부재(210)의 자유단에 응력 완화부(212)를 구비하여, 단위면적당 작용하는 응력의 크기를 감소시켜, 피로 파손(fatigue failuer)되는 시점을 늦출 수 있다.Therefore, the
한편, 상기 응력 완화부(212)의 고정단(216)쪽 단부는 후술할 제3 절곡부(223)보다 자유단(217)쪽으로 치우치게 구비될 수 있다. 다시 말해 도 2를 참조하면 L1의 길이가 L2의 길이보다 짧게 구비될 수 있다.
The end of the
또한, 응력 완화부(212)는 제1 부재(210)의 양측에 대칭형상으로 구비될 수 있다. 즉, 제1 진동부(210)는 전체적으로 'T'자 형상으로 구비될 수 있다.
In addition, the
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치(10)는 응력 완화부(212)를 구비함으로써, 진동부재(200)가 쉽게 피로 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
As a result, the
한편, 제1 부재(210)에는 전기적 신호에 의해 진동부재(200)를 가진 시키는 압전소자(400)가 적어도 하나 구비될 수 있다.The
여기서 상기 압전소자(400)는 폴리머 재질 또는 티탄산 지르콘산연(타이타늄산 지르콘산 연) [PZT, lead zirconate titanate] 재질일 수 있다.Here, the
다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 진동부재(200)를 가진시킬 수 있는 다양한 재질의 압전소자가 사용될 수 있다.
However, the present invention is not limited thereto, and a piezoelectric element having various materials capable of vibrating the vibrating
또한, 제1 부재(210)의 일면에는 압전소자(400)가 안착되어 결합할 수 있도록 결합홈(211)이 구비될 수 있으며, 결합홈(211)은 압전소자(400)의 외형에 대응되게 제1 부재(210)의 일면에서 내측으로 인입되어 구비될 수 있다.A
즉, 압전소자(400)는 결합홈(211)에 안착되어 결합함으로써, 보다 견고하게 제1 부재(210)와 결합할 수 있다.
In other words, the
제2 부재(220)는 제1 부재(210)의 타단에서 제1 부재(210)의 상면 방향으로 복수회 절곡되어 연장 구비될 수 있으며, 이때 제1 부재(210)와 제2 부재(220)가 연결되는 부분에는 곡률(R)이 형성될 수 있다.
The
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 상기 제2 부재(220)를 복수회 절곡 구비함으로써 크기를 최소화할 수 있으며 이에 대해선 하기 식 1 및 식 2를 참조하여 설명한다.
In other words, the vibration generator according to the embodiment of the present invention can minimize the size by bending the second member 220 a plurality of times, which will be described with reference to Equations 1 and 2 below.
...<식 1>
... < EMI ID =
...<식 2>
... < EMI ID =
상기 식 1 및 식 2에서, 'K'는 비례상수를 의미하고, 'L'은 진동부재의 길이를 의미하고, 'm'은 진동 부재의 질량을 의미하며, 'ω'는 공진 주파수를 의미한다.
In Equation 1 and Equation 2, 'K' denotes a proportional constant, 'L' denotes a length of the vibration member, 'm' denotes a mass of the vibration member, and 'ω' denotes a resonance frequency do.
식 1 및 식 2를 참조하면, 공진 주파수는 진동부재의 길이가 짧아질수록 증가하고, 진동부재의 길이가 길어질수록 감소한다.Referring to Equations 1 and 2, the resonance frequency increases as the length of the vibration member becomes shorter, and decreases as the length of the vibration member becomes longer.
따라서, 진동 발생장치의 소형화를 위해, 진동부재의 길이를 감소시키면 공진 주파수가 증가해 진동 발생장치로서 기능을 하기 어려워진다.Therefore, in order to reduce the size of the vibration generator, if the length of the vibration member is reduced, the resonance frequency increases, making it difficult to function as the vibration generator.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생장치(10)는, 진동부재(200)를 절곡시켜 구비함으로써 진동부재(200)의 전체 길이는 유지하면서도 진동 발생장치(10)의 전체적인 크기를 감소시킬 수 있다.
However, the
한편, 제2 부재(220)는 제1 부재(210)의 타단에서 수직으로 연장 구비되어 적어도 4회가 절곡될 수 있으며, 이하에서는 제2 부재(220)가 4회 절곡된 구성을 예로 들어 설명한다.
The
제2 부재(220)는 제1 부재(210)의 상면 방향으로 연장구비되는 제1 절곡부(221), 상기 제1 절곡부(221)의 단부에서 상기 제1 부재(210)의 일단 쪽으로 연장 구비되는 제2 절곡부(222), 상기 제2 절곡부(222)의 단부에서 상기 제2 절곡부(222)의 상면 방향으로 연장구비되는 제3 절곡부(223), 상기 제3 절곡부(223)의 단부에서 상기 제1 부재(210)의 타단쪽으로 연장구비되는 제4 절곡부(224) 및 상기 제4 절곡부(224)의 단부에서 상기 제4 절곡부(224)의 상면 방향으로 연장구비되는 제5 절곡부(225)로 구비된다.
The
이때, 상기 제1 내지 제5 절곡부(221, 222, 223, 224, 225)의 연결부분에는 곡률(R)이 형성될 수 있으며, 제2 절곡부(222)와 제4 절곡부(224)는 나란하게 구비될 수 있다.At this time, a curvature R may be formed at a connecting portion of the first to
또한, 제2 절곡부(222)는 상기 제2 절곡부(222)와 대향하는 제1 부재(210)와 나란하게 구비될 수 있으며, 제4 절곡부(224)는 상기 제4 절곡부(224)와 대향하는 제3부재(230)와 나란하게 구비될 수 있다.The
또한, 상기 제1 내지 제5 절곡부(221, 222, 223, 224, 225)에는 진동 발생장치(10)의 구동 시 충돌을 방지하기 위한 댐퍼(240)가 구비될 수 있다.
The
제3 부재(230)는 제2 부재(220)의 단부에서 제1 부재(210)의 일단쪽으로 연장되어 구비될 수 있으며, 제2 부재(220)와 제3 부재(230)가 연결되는 부분에는 곡륙(R)이 형성될 수 있다.The
또한, 제3 부재(230)는 제2 부재(200)의 단부에서 수직으로 연장되어 구비될 수 있다.In addition, the
나아가, 제 3부재(230)에는 절곡 구비되어 중량체(300)가 결합하는 중량체 결합부(231)가 구비될 수 있다.Further, the
또한, 중량체 결합부(231)의 외측면에는 돌출 절곡되어 중량체(300)를 지지하는 결합돌기(232)가 구비될 수 있다.
In addition, the outer surface of the
후술하겠지만, 중량체(300)의 상기 결합돌기(232)와 대면하는 외측면에는 결합돌기(232)가 삽입될 수 있는 삽입홈(310)이 구비될 수 있으며, 상기 결합돌기(232)는 삽입홈(310)에 삽입되어 결합할 수 있다.As will be described later, the outer surface of the
또한, 중량체 결합부(231)와 중량체(400)는 용접 또는 접착제를 이용한 본딩에 의해 결합될 수 있으며, 결합돌기(232)와 삽입홈(310)의 기계적 결합으로만 결합시키는 것도 가능하다.The
또한, 제3 부재는 지지부재(121)의 상측에 일부분이 겹치도록 배치될 수 있다.
Further, the third member may be arranged so that a part thereof overlaps on the upper side of the
진동부재(200)에는 탄성 변형이 용이하도록 진동부재(200)의 강도를 저감시키기위한 적어도 하나의 탄성변형 보조홀(250)이 구비될 수 있다.The
즉, 상기 탄성변형 보조홀(250)은 상기 진동부재(200)의 강도를 저감시킴으로써 진동 발생장치(10)의 구동 시 진동부재(200)의 탄성변형을 용이하게 할 수 있다.
That is, the elastic
한편, 진동부재(200)의 형상은 변경가능하며, 이하에서는 진동부재(200)의 변형예에 대해 설명한다.
On the other hand, the shape of the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 발생장치(10)의 분해 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동부재(200)의 사시도이다.
FIG. 9 is an exploded perspective view of a
도 9 및 도 10에 도시된 진동부재(200)는 제3부재의 구성을 제외하고 다른 구성은 도 3 및 도 4에 도시된 진동부재와 실질적으로 동일하다.The
따라서, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
Therefore, detailed description of the same configuration will be omitted and the above description will be omitted.
본 발명의 다른 실시예에서 진동부재(230)는 하우징(100)에 일단이 고정되고 타단은 자유단인 제1 부재(210), 상기 제1 부재(210)의 타단에서 상기 제1 부재(210)의 상면 방향으로 연장 구비되는 제2 부재(220) 및 상기 제2 부재(220)의 단부에서 상기 제1 부재(210)의 일단 쪽으로 연장 구비되는 제3 부재(230)를 구비한다.
In another embodiment of the present invention, the
여기서 제3 부재(230)의 테두리에는 제1 부재(210)가 구비된 방향으로 연장 절곡된 결합돌기(232)가 구비된다.Here, the
결합돌기(232)는 제3 부재의 저면에 안착되어 결합하는 중량체(300)의 중량체 삽입홈(310)에 삽입된 상태로 중량체(300)를 지지할 수 있다.
The engaging
또한, 제3 부재(230)의 제2 부재(220)와 연결된 일측에는 탄성 변형 보조슬릿(250)이 구비될 수 있다.In addition, the elastic deformation
탄성 보조슬릿(250)은 진동부재(200)의 강도를 저감시킴으로써, 진동 발생장치(10)의 구동시 진동부재(200)의 탄성 변형을 용이하게 할 수 있다.
The elastic
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량체의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량체와 진동부재가 결합한 모습을 도시한 평면도이다.
FIG. 5 is a perspective view of a weight according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view showing a combination of a weight and an oscillating member according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 중량체(300)는 진동부재(200)의 진동 시 연동되어 진동하여 진동부재(300)의 진동량을 증대시키는 역할을 하며 진동부재(200)의 일측에 구비된다.Referring to FIGS. 5 and 6, the
여기서, 중량체(300)는 진동부재(200)의 다양한 위치에 구비될 수 있으나, 이하에서는 중량체(300)가 진동부재(200)의 제3 부재(230)에 구비된 구성을 예로 들어 설명한다.
Here, the
중량체(300)는 제3 부재(230)의 중량체 결합부(231)에 결합되며, 용접, 접착제를 이용한 본딩 또는 기계적 결합으로 결합될 수 있다.The
중량체(300)의 외측면에는 전술한 바와 같이 삽입홈(310)이 구비될 수 있으며, 삽입홈(310)에는 제3 부재(230)에 구비되는 결합돌기(232)가 삽입된다.The outer surface of the
따라서 중량체(300)는 제3 부재에 보다 안정적으로 고정될 수 있다.Therefore, the
또한, 중량체(300)에는 하우징(100)과의 충돌을 방지하기 위한 댐퍼가 구비될 수 있다.
In addition, the
한편, 진동 발생장치(10)에서 중량체(300)는 진동 발생장치(10)의 공진 주파수를 결정하는 주요한 요소에 해당한다.On the other hand, in the
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진동 발생장치(10)에서는 진동 발생장치(10)의 제작 후 추가 중량부재(20)를 중량체(300)에 결합시킴으로써 진동 발생장치(10)의 공진 주파수를 조정할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, in the
다시, 도 2를 참조하면, 압전소자(400)는 회로기판(500)으로부터 전달되는 전기적 신호에 의해 휨변형을 일으켜 진동부재(200)를 가진시키는 역할을 수행하는 것으로 제1 부재(210)의 하우징(100)과 대면하는 일면 또는 반대면인 타면에 구비된다.
Referring to FIG. 2 again, the
다만, 상기 압전소자(400)가 구비되는 위치 및 개수는 다양하게 변경가능하다. 즉, 압전소자는 제1 부재 내지 제3 부재 중 적어도 하나에 구비될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 압전소가(400)가 제1 부재(210)의 하부 케이스(120)과 대면하는 일면에 구비되는 구성을 기준으로 설명한다.
However, the position and the number of the
이때, 압전소자(400)의 상측에는 중량체(300)의 적어도 일부가 위치할 수 있으며, 압전소자(400)의 중심은 제1 부재(210)의 자유단(217)쪽으로 치우치게 구비될 수 있다.
At this time, at least a part of the
압전소자(400)는 폴리머 재질 또는 티탄산 지르콘산 연(타이타늄산 지르콘산 연) [PZT, lead zirconate titanate] 재질 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 진동부재(200)에 진동을 발생시킬 수 있는 다양한 재질의 압전소자가 사용될 수 있다.
The
여기서, 제1 부재(210)에는 압전소자(400)가 안착되어 결합하는 결합홈(211)이 구비될 수 있으며, 상기 결합홈(211)은 압전소자(400)의 외형에 대응되게 제1 부재(210)의 일측에서 인입되어 구비될 수 있다.
The
한편, 압전소자(400)의 제1 부재(210)와 접하지 않은 타면에는 회로기판(500)이 연결될 수 있으며, 회로기판(500)은 외부 제어부(미도시)에 연결되어 압전소자(400)에 전기신호를 전달한다.A
이에 의해 압전소자(400)는 진동하게 된다. 이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 회로기판(500)의 상세구성에 대해 설명한다.
As a result, the
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판의 사시도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판의 저면 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로기판의 사시도이다.
FIG. 7A is a perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention, FIG. 7B is a bottom perspective view of a circuit board according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a perspective view of a circuit board according to another embodiment of the present invention, to be.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로기판(500)은 압전소자(400)에 연결되어 전기신호를 인가함으로써, 상기 압전소자(400)를 진동시키는 역할을 수행하며, 폴리 에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리 카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어지는 PCB(Printed Circuit Board)기판 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판일 수 있다.
Referring to FIG. 7, a
또한, 회로기판(500)은 하우징(100)에 고정되고, 외부연결단자(511)를 포함하는 고정부(510) 및 상기 고정부(510)에서 일측으로 연장되고 압전소자(400)에 고정되는 진동부(520)로 구비된다.
The
고정부(510)는 하우징(100)의 바닥면, 구체적으로 하부 케이스(120)의 상면에 고정설치될 수 있으며, 고정부(510)의 하우징(100) 바닥면과 접촉되지 않은 일면, 즉, 고정부(510)의 상면에는 외부 연결단자(511)가 구비된다.The fixing
여기서 외부 연결단자(511)는 별도의 제어부(미도시)에 연결되어 신호를 인가 받을 수 있다.Here, the
따라서, 외부 연결단자(511)가 구비된 고정부(510)의 일부분은 하우징(100)의 외측에 구비될 수 있다.
Therefore, a portion of the fixing
진동부(520)는 고정부(510)에서 연장형성되어, 진동부재(200)와 연동하여 진동하는 부분에 해당하며, 고정부(510)에서 일측으로 연장되는 제1 본체부(521)와 제1 본체부(521)의 일측에서 타측으로 꺾여 제1 본체부(521) 내측으로 연장되는 제2 본체부(522)로 구비된다. The vibrating
여기서, 제1 본체부(521)는 고정부(510)에서 분지되어 일정 간격을 두고 연장형성될 수 있으며, 연장된 단부가 다시 연결되도록 구비된다. 즉, 제1 본체부(521)에는 'ㄷ'자 형상의 공간부(S)가 형성될 수 있다.
Here, the first
제2 본체부(522)는 제1 본체부(521)의 일측에서 제1 본체부(521)의 내부공간이 구비된 타측방향, 즉, 고정부(510)가 구비된 방향으로 절곡되어 연장형성될 수 있으며, 제2 본체부(522)와 제1 본체부(521)가 접촉되는 부분에는 응력을 완화시키기위한 곡률부(521a)가 구비될 수 잇다.The
상기 곡률부(521a)는 제2 본체부(522)가 진동하는 경우 제2 본체부(522)와 제1 본체부(521)가 연결되는 지점에서 특정 부분에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있다.
The
제2 본체부(522)에는 진동단자(523)가 구비될 수 있으며, 진동단자(523)는 압전소자(400)에 솔더링 또는 접착제를 이용한 본딩 방식으로 결합되어 압전소자(400)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
즉, 진동발생장치용 인쇄회로기판(500)에는 외부 연결단자와(511)와 진동단자(523)를 전기적으로 연결하는 배선패턴이 형성될 수 있으며, 이에 의해 외부 연결단자(511)에 전달된 신호는 진동단자(523)로 전달되고 최종적으로 압전소자(400)에 인가되어 압전소자(400)를 진동시킨다.
That is, the printed
한편, 제2 본체부(522)는 제1 본체부(521)의 내면을 'ㄷ'형상으로 절단하여 구비할 수 있다. 따라서 제2 본체부(522)는 제1 본체부(521)에 일측이 연결된 상태에서 상측 또는 하측으로 절곡될 수 있다.
Meanwhile, the
다시 말해, 제2 본체부(522)는 자유도를 획득할 수 있으며, 압전소자(400)에 연결되어 진동부재(200)와 함께 진동하더라도 특정부위에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있고, 결과적으로 회로기판(500)이 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
In other words, the
또한, 제2 본체부(522)의 형상은 다양하게 변경가능하다. 즉, 도 8을 참조하면, 제2 본체부(522)는 지그재그(zigzag) 형상으로 제1 본체부(521)에서 연장형성될 수 있다.In addition, the shape of the
즉, 제2 본체부(522)를 지그재그형상으로 구비하여, 폭 대비 길이의 비율을 증가킴으로써, 전체적인 유연성을 향상시킬 수 있다.
That is, by providing the second
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those of ordinary skill in the art that such changes or modifications are within the scope of the appended claims.
100: 하우징 110: 상부 케이스
111: 주파수 조정홀 120: 하부케이스
130: 스토퍼 200: 진동부재
210: 제1 부재 220: 제2 부재
230: 제3 부재 300: 중량체
400: 압전소자 500: 회로기판
510: 고정부 520: 진동부100: housing 110: upper case
111: Frequency adjusting hole 120: Lower case
130: stopper 200: vibration member
210: first member 220: second member
230: third member 300: weight member
400: piezoelectric element 500: circuit board
510: Fixing section 520:
Claims (10)
상기 내부공간에 일단이 고정되고 타단이 진동가능하게 구비된 자유단을 포함하며, 상기 자유단에는 돌출 형성되어 자유단측의 면적을 확장시키는 응력 완화부가 구비된 제1 부재, 상기 제1 부재의 타단에서 상기 제1 부재의 상면 방향으로 복수회 절곡되어 상기 제1 부재의 상면 방향으로 연장 구비되는 제2 부재 및 상기 제2 부재의 단부에서 상기 제1 부재의 일단 쪽으로 연장 구비되는 제3 부재가 구비되는 진동 부재;
상기 진동부재에 구비되어 상기 진동부재를 가진시키는 압전소자; 및
상기 압전소자에 전기적으로 연결되는 진동단자와, 외부 제어부에 연결되어 신호를 전달받는 외부연결단자를 포함하는 인쇄회로기판;을 포함하되,
상기 응력 완화부는 상기 제1 부재의 양측에 대칭형상을 가지면서 상기 제1 부재의 자유단에서 상기 제1 부재의 수평방향으로 돌출 구비되고,
상기 제1 부재는 'T'자 형상으로 구비되고, 상기 제2 부재는 적어도 4회가 절곡되어 구비되며, 상기 제3 부재에는 절곡 구비되어 중량체가 결합하는 중량체 결합부가 구비되는 진동 발생장치.
A housing having an inner space;
A first member including a free end whose one end is fixed to the internal space and the other end is free to vibrate, the first member having a stress relieving portion protruding from the free end to expand an area of the free end, And a third member extending from the end of the second member toward one end of the first member, and a third member extending from the end of the second member toward the second end of the first member, A vibration member;
A piezoelectric element provided on the oscillating member to excite the oscillating member; And
And a printed circuit board including a vibration terminal electrically connected to the piezoelectric element and an external connection terminal connected to the external control unit and receiving a signal,
Wherein the stress relieving portion has a symmetrical shape on both sides of the first member and protrudes in a horizontal direction of the first member at a free end of the first member,
Wherein the first member is provided in a T shape, the second member is bent at least four times, and the third member is bent to have a weight coupling portion to which the weight is coupled.
상기 인쇄회로기판은 하우징의 바닥면에 고정되어 외부연결단자가 일면에 구비되는 고정부와 상기 고정부에서 일측으로 연장형성되어 상기 진동단자가 일면에 구비되는 진동부를 포함하는 진동 발생장치.The method according to claim 1,
Wherein the printed circuit board is fixed to a bottom surface of the housing and has an external connection terminal on one surface thereof and an oscillation part extending from the fixing part to one side and having the vibration terminal on one surface thereof.
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