KR101660811B1 - 진동발생장치 - Google Patents

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KR101660811B1
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박경수
문동수
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Abstract

내부공간을 가지는 하우징과, 상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 진동부재와, 상기 진동부재에 설치되는 압전소자 및 상기 진동부재에 설치되며, 상기 진동부재의 양단부가 노출되되 상기 진동부재의 양단부를 제외한 부분과 상기 압전소자가 내부에 배치되는 설치공간을 형성하는 중량체부를 포함하는 진동발생장치가 개시된다.

Description

진동발생장치{Vibrator}
본 발명은 진동발생장치에 관한 것이다.
최근에는 편심을 이용한 기존의 진동발생장치와 비교하여 빠른 응답 속도 및 다양한 주파수에서 구동 가능한 장점을 가지는 압전소자를 이용한 진동발생장치가 이용되고 있다.
이러한 진동발생장치에는 적층형 타입의 압전소자가 일반적으로 사용된다. 그런데, 낙하 충격 시 또는 외력이 가해지는 경우 압전소자의 특성 상 쉽게 크랙이 발생된다.
나아가, 낙하 충격시 압전소자 설치되는 진동부재도 파손되거나 변형되는 문제가 발생된다.
따라서, 진동발생장치로 가해지는 외력에 의한 압전소자 및 진동부재의 파손을 저감할 수 있는 구조의 개발이 필요한 실정이다.
미국 등록특허공보 제8659210호
진동량을 증대시킬 수 있으며, 외부 충격에 의한 파손 및 변형을 방지할 수 있는 진동발생장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 내부공간을 가지는 하우징과, 상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 진동부재와, 상기 진동부재에 설치되는 압전소자 및 상기 진동부재에 설치되며, 상기 진동부재의 양단부가 노출되되 상기 진동부재의 양단부를 제외한 부분과 상기 압전소자가 내부에 배치되는 설치공간을 형성하는 중량체부를 포함한다.
진동량을 증대시킬 수 있으며, 외부 충격에 의한 파손 및 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 길이방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 폭방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 진동부재를 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생부재의 중량체부를 나타내는 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 폭방향 단면을 단면을 나타내는 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 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 길이방향 단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 폭방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 일예로서, 하우징(110), 진동부재(120), 압전소자(130), 중량체부(140), 플렉시블 회로기판(150) 및 접합부재(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(110)은 진동발생장치(110)의 외형을 형성하며, 진동부재(120), 압전소자(130), 중량체부(140) 등이 내부에 수용될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 이를 위해 하우징(110)은 내부 공간을 가지며 하단부가 개방된 박스 형상의 케이스(112)와, 케이스(112)의 하단부에 조립되는 브라켓(114)을 구비할 수 있다.
한편, 케이스(112)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 브라켓(114)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 즉, 케이스(112)의 하단부에 브라켓(114)이 조립되어 하우징(110)을 형성한다.
다만, 본 실시예에서는 하우징(110)이 직육면체 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 하우징(110)은 다양한 형상으로 변형 가능할 것이다.
또한, 브라켓(114)에는 진동부재(120)의 양단부를 지지하기 위한 지지부(114a)가 형성될 수 있다. 지지부(114a)는 덴팅에 의해 형성될 수 있으며, 진동부재(120)의 저면을 안정적으로 지지할 수 있도록 상면이 평탄하게 형성될 수 있다.
한편, 케이스(112)와 브라켓(114)은 용접에 의해 조립될 수 있다.
진동부재(120)는 양단부가 하우징(110)에 고정 설치된다. 한편, 진동부재(120)는 도 4에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 제1 진동부재(122)와 제2 진동부재(124)를 구비할 수 있다.
제1 진동부재(122)는 하우징(110)에 양단부가 고정 설치된다. 일예로서 제1 진동부재(120)는 플레이트 형상을 가지며, 양단부가 브라켓(114)의 지지부(114a)에 접합 설치된다. 한편, 제1 진동부재(122)의 양단부는 용접에 의해 설치될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 제1 진동부재(122)가 브라켓(114)에 고정 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 진동부재(122)는 케이스(112)에 고정 설치될 수도 있을 것이다.
제2 진동부재(124)는 제1 진동부재(122)의 중앙부에 제1 진동부재(122)를 감싸도록 설치된다. 한편, 제2 진동부재(124)는 제1 진동부재(122)의 상면에 접합되는 평면부(124a)와, 평면부(124a)의 양측면으로부터 하측으로 연장되는 측면부(124b) 및 측면부(124b)의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 꺾임부(124c)를 구비할 수 있다.
즉, 제1 진동부재(122)의 상면은 상기 평면부(124a)의 저면에 접합되고 제1 진동부재(122)의 측면은 상기 측면부(124b)의 내부면에 접합되며 제1 진동부재(122)의 저면은 상기 꺾임부(124c)의 상면에 접합된다.
이와 같이 제2 진동부재(124)가 제1 진동부재(122)를 감싸도록 설치되어 제1 진동부재(122)의 중앙부를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
압전소자(130)는 진동부재(120)에 설치된다. 한편, 압저소자(130)는 전원이 인가되는 경우 변형되어 진동부재(120)가 진동되도록 하는 역할을 수행한다. 한편, 압전소자(130)는 제1 진동부재(122)의 저면에 고정 설치되며, 열경화성 접착제를 매개로 하여 설치될 수 있다.
한편, 압전소자(130)는 적어도 한 쌍의 외부전극(미도시)이 구비될 수 있으며, 외부전극은 +전극과, -전극으로 구성될 수 있다. 즉, 외부전극에 플렉시블 회로기판(150)이 연결되어 전원이 공급될 수 있는 것이다.
이와 같이, 압전소자(130)에 전원이 공급되며, 제1 진동부재(122)의 중앙부가 제1 진동부재(122)의 양단부를 고정단으로 하여 진동되는 것이다.
또한, 압전소자(130)의 저면은 제2 진동부재(124)의 꺾임부(124c)의 저면보다 상부에 배치된다. 즉, 압전소자(130)는 제2 진동부재(124)의 평면부(124a), 측면부(124b) 및 꺾임부(124c)에 의해 형성되는 내부 공간에 배치된다.
중량체부(140)는 진동부재(120)에 설치되며, 진동부재(120)의 양단부가 노출되되 진동부재(120)의 양단부를 제외한 부분과 압전소자(130)가 내부에 배치되는 설치공간(S)을 형성한다.
한편, 중량체부(140)는 진동부재(120)에 설치되는 제1 중량체(142)와, 제1 중량체(142)에 결합되며 제1 중량체(142)와 함께 설치공간(S)을 형성하는 제2 중량체(144)를 구비한다.
제1 중량체(142)는 접합부재(160)를 매개로 하여 제2 진동부재(124)의 상면에 고정 설치된다. 접합부재(160)는 일예로서 양면 테이프로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 중량체(142)는 도 5에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 상기한 접합부재(160)에 접합되는 접합부(142a)와 상기 접합부(142a)의 양측으로부터 연장 형성되는 연장부(142b)를 구비할 수 있다.
한편, 연장부(142b)의 내부면이 제2 플레이트(124)의 측면부(124b)의 외부면에 접합되거나 밀착된다.
제2 중량체(144)는 제1 중량체(142)에 대응되는 형상을 가진다. 즉, 제2 중량체(144)는 도 5에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 제1 중량체(142)의 접합부(142a)에 대응되는 바닥부(144a) 및 상기 바닥부(144a)의 양측으로부터 상부로 연장 형성되는 외벽부(144b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 중량체(144)의 외벽부(144b) 내부면은 제2 진동부재(124)의 측면부(124b)의 외부면에 접합되거나 밀착된다.
이와 같이 중량체부(140)가 제1,2 중량체(142,144)로 구성되며, 내부공간을 가지도록 형성되므로, 외부 충격 시 제1,2 중량체(142,144)에 충격이 전달된다.
하지만, 내부에 배치되는 진동부재(120)와 압전소자(130)로부터 충격이 전달되지 않을 수 있어 외부 충격에 의한 진동부재(120)와 압전소자(130)의 파손 및 변형을 방지할 수 있는 것이다.
나아가, 중량체부(140)가 제1,2 중량체(142,144)로 구성됨으로써 질량을 증대시킬 수 있으므로, 진동량을 증대시킬 수 있다.
플렉시블 회로기판(150)은 압전소자(130)에 연결되며, 일단부가 하우징(110)의 외부로 인출된다. 한편, 플렉시블 회로기판(150)은 진동부재(120)와 함께 진동되며, 이를 위해 유연성을 가진 재질로 이루어진다.
나아가, 플렉시블 회로기판(150)은 하우징(110)의 외부로 인출되어 외부 전원과의 연결을 위한 외부 전원 연결부(152)를 구비할 수 있다.
접합부재(160)는 중량체부(140)의 설치를 위한 구성으로서, 중량체부(140)와 진동부재(120)를 접합하는 역할을 수행한다. 한편, 접합부재(160)는 일예로서 합성수지 테이프로 이루어질 수 있으며, 나아가 양면 테이프로 이루어질 수 있다.
한편, 접합부재(160)는 중량체부(140)의 중앙부와 진동부재(120)의 제2 진동부재(124)의 상면을 접합시킨다.
상기한 바와 같이, 중량체부(140)가 진동부재(120)와 압전소자(130)를 감싸도록 배치되므로, 상,하, 좌,우에서 충격이 가해지더라도 진동부재(120)와 압전소자(130)의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.
나아가, 중량체부(140)가 제1,2 중량체(142,144)로 구성됨으로써, 중량체부(140)의 질량을 증가시킬 수 있어 진동량을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치의 폭방향 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치(200)는 일예로서, 하우징(110), 진동부재(220), 압전조사(130), 중량체부(140), 플렉시블 회로기판(150) 및 접합부재(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(210)은 진동발생장치(200)의 외형을 형성하며, 진동부재(220), 압전소자(230), 중량체부(240) 등이 내부에 수용될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 이를 위해 하우징(210)은 내부 공간을 가지며 하단부가 개방된 박스 형상의 케이스(212)와, 케이스(212)의 하단부에 조립되는 브라켓(214)을 구비할 수 있다.
한편, 케이스(212)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 브라켓(214)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 즉, 케이스(112)의 하단부에 브라켓(214)이 조립되어 하우징(210)을 형성한다.
다만, 본 실시예에서는 하우징(210)이 직육면체 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 하우징(210)은 다양한 형상으로 변형 가능할 것이다.
또한, 브라켓(214)에는 진동부재(220)의 양단부를 지지하기 위한 지지부(214a)가 형성될 수 있다. 지지부(214a)는 덴팅에 의해 형성될 수도 있으며 별도의 부재가 설치되어 구성될 수 있으며, 진동부재(120)의 저면을 안정적으로 지지할 수 있도록 상면이 평탄하게 형성될 수 있다.
한편, 케이스(112)와 브라켓(114)은 용접에 의해 조립될 수 있다.
진동부재(220)는 양단부가 하우징(110)에 고정 설치된다. 한편, 진동부재(220)는 중앙부에 제1,2 중량체(142,144)와의 접합면적을 증대시키기 위한 돌출부(222)를 구비한다.
돌출부(222)는 플레이트부(224)의 양측으로부터 상,하로 연장 형성되며, 돌출부(222)의 사이 공간에 압전소자(130)가 설치될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 돌출부(222)가 플레이트부(224)의 상,하로 연장 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 돌출부(222)는 플레이트부(222)의 하부로만 연장 형성될 수 있다.
압전소자(230)는 진동부재(220)에 설치된다. 한편, 압저소자(230)는 전원이 인가되는 경우 변형되어 진동부재(220)가 진동되도록 하는 역할을 수행한다. 한편, 압전소자(230)는 진동부재(220)의 저면에 고정 설치되며, 열경화성 접착제를 매개로 하여 설치될 수 있다.
한편, 압전소자(230)는 적어도 한 쌍의 외부전극(미도시)이 구비될 수 있으며, 외부전극은 +전극과, -전극으로 구성될 수 있다. 즉, 외부전극에 플렉시블 회로기판(250)이 연결되어 전원이 공급될 수 있는 것이다.
이와 같이, 압전소자(230)에 전원이 공급되며, 진동부재(220)의 중앙부가 진동부재(220)의 양단부를 고정단으로 하여 진동되는 것이다.
또한, 압전소자(230)의 저면은 진동부재(220)의 돌출부(222)의 저면보다 상부에 배치된다. 즉, 압전소자(230)는 돌출부(222)에 의해 형성되는 사이 공간에 배치된다. 이와 같이, 압전소자(230)가 돌출부(222)의 사이에 배치됨으로써 타 구성과의 접촉을 방지할 수 있어 압전소자(230)의 파손을 보다 억제할 수 있는 것이다.
중량체부(240)는 진동부재(220)에 설치되며, 진동부재(220)의 양단부가 노출되되 진동부재(220)의 양단부를 제외한 부분과 압전소자(230)가 내부에 배치되는 설치공간(S)을 형성한다.
한편, 중량체부(240)는 진동부재(220)에 설치되는 제1 중량체(242)와, 제1 중량체(242)에 결합되며 제1 중량체(242)와 함께 설치공간(S)을 형성하는 제2 중량체(244)를 구비한다.
제1 중량체(242)는 접합부재(260)를 매개로 하여 진동부재(220)의 상면에 고정 설치된다. 접합부재(160)는 일예로서 양면 테이프로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 중량체(242)는 접합부재(260)에 접합되는 접합부(242a)와 상기 접합부(242a)의 양측으로부터 연장 형성되는 연장부(242b)를 구비할 수 있다.
한편, 연장부(242b)의 내부면이 진동부재(220)의 돌출부(222) 외부면에 접합되거나 밀착된다.
제2 중량체(244)는 제1 중량체(242)에 대응되는 형상을 가진다. 즉, 제2 중량체(244)는 제1 중량체(242)의 접합부(242a)에 대응되는 바닥부(244a) 및 상기 바닥부(244a)의 양측으로부터 상부로 연장 형성되는 외벽부(244b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 중량체(244)의 외벽부(244b) 내부면은 진동부재(220)의 돌출부(222) 외부면에 접합되거나 밀착된다.
플렉시블 회로기판(250)은 압전소자(230)에 연결되며, 일단부가 하우징(210)의 외부로 인출된다. 한편, 플렉시블 회로기판(250)은 진동부재(220)와 함께 진동되며, 이를 위해 유연성을 가진 재질로 이루어진다.
나아가, 플렉시블 회로기판(250)에는 하우징(210)의 외부로 인출되어 외부 전원과의 연결을 위한 외부 전원 연결부(252)를 구비할 수 있다.
접합부재(260)는 중량체부(240)의 설치를 위한 구성으로서, 중량체부(240)와 진동부재(220)를 접합하는 역할을 수행한다. 한편, 접합부재(260)는 일예로서 합성수지 테이프로 이루어질 수 있으며, 나아가 양면 테이프로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 중량체부(240)가 진동부재(220)와 압전소자(230)를 감싸도록 배치되므로, 상,하, 좌,우에서 충격이 가해지더라도 진동부재(220)와 압전소자(230)의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.
나아가, 중량체부(240)가 제1,2 중량체(242,244)로 구성됨으로써, 중량체부(240)의 질량을 증가시킬 수 있어 진동량을 증대시킬 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, 200 : 진동발생장치
110, 210 : 하우징
120, 220 : 진동부재
130, 230 : 압전소자
140, 240 : 중량체
150, 250 : 플렉시블 회로기판
160, 260 : 접합부재

Claims (12)

  1. 내부공간을 가지는 하우징;
    상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 진동부재;
    상기 진동부재에 설치되는 압전소자;
    상기 진동부재에 설치되며, 상기 진동부재의 양단부가 노출되되 상기 진동부재의 양단부를 제외한 부분과 상기 압전소자가 내부에 배치되는 설치공간을 형성하는 중량체부;를 포함하되,
    상기 중량체부는 상기 진동부재에 설치되는 제1 중량체와, 상기 제1 중량체에 결합되며 상기 제1 중량체와 함께 설치공간을 형성하는 제2 중량체를 구비하며,
    상기 진동부재는 상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 제1 진동부재와, 상기 제1 진동부재의 중앙부에 상기 제1 진동부재를 감싸도록 설치되는 제2 진동부재를 구비하고,
    상기 제2 진동부재는 상기 제1 진동부재의 상면에 접합되는 평면부와, 상기 평면부의 양측면으로부터 하측으로 연장되며 상기 제1,2 중량체의 내부면에 밀착 배치되는 측면부 및 상기 측면부의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 꺾임부를 구비하며,
    상기 제1 중량체를 상기 제2 진동부재의 상면에 고정 설치하기 위한 접합부재를 더 포함하며,
    상기 압전소자는 상기 제1 진동부재의 저면에 고정 설치되고,
    상기 압전소자의 저면에 연결되는 플렉시블 회로기판을 더 포함하며,
    상기 압전소자의 저면은 상기 제2 진동부재의 꺾임부보다 상부에 배치되는 진동발생장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 내부공간을 가지는 하우징;
    상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 진동부재;
    상기 진동부재에 설치되는 압전소자;
    상기 진동부재에 설치되며, 상기 진동부재의 양단부가 노출되되 상기 진동부재의 양단부를 제외한 부분과 상기 압전소자가 내부에 배치되는 설치공간을 형성하는 중량체부;를 포함하되,
    상기 중량체부는 상기 진동부재에 설치되는 제1 중량체와, 상기 제1 중량체에 결합되며 상기 제1 중량체와 함께 설치공간을 형성하는 제2 중량체를 구비하며,
    상기 진동부재는 상기 하우징에 양단부가 고정 설치되는 제1 진동부재와, 상기 제1 진동부재의 중앙부에 상기 제1 진동부재를 감싸도록 설치되는 제2 진동부재를 구비하고,
    상기 제2 진동부재는 상기 제1 진동부재의 상면에 접합되는 평면부와, 상기 평면부의 양측면으로부터 하측으로 연장되며 상기 제1,2 중량체의 내부면에 밀착 배치되는 측면부 및 상기 측면부의 끝단으로부터 내측으로 연장되는 꺾임부를 구비하며,
    상기 제1 중량체를 상기 제2 진동부재의 상면에 고정 설치하기 위한 접합부재를 더 포함하며,
    상기 압전소자는 상기 제1 진동부재의 저면에 고정 설치되고,
    상기 압전소자의 저면에 연결되는 플렉시블 회로기판을 더 포함하며,
    상기 압전소자의 저면은 상기 제2 진동부재의 꺾임부보다 상부에 배치되고,
    상기 진동부재는 중앙부에 상기 제1,2 중량체와의 접합면적을 증대시키기 위한 돌출부를 구비하는 진동발생장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 돌출부의 저면은 상기 압전소자의 저면보다 하부에 배치되는 진동발생장치.
  12. 삭제
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