KR101877504B1 - 압전 진동 장치 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재; 상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및 상기 압전 진동 부재의 일 영역에 마련되어 상기 웨이트 부재를 접촉 고정하는 적어도 하나의 고정 부재를 포함하는 압전 진동 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제시한다.
Description
본 발명은 압전 진동 장치에 관한 것으로, 특히 전자기기 내에서 촉각 피드백(haptic feedback) 수단으로 이용되는 압전 진동 장치 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.
압전 물질(Piezoelectric material)은 압력을 가하면 전압이 발생하고(압전 효과), 전압을 가하면 압전 물질 내에 압력 변화로 인한 부피나 길이의 증감이 발생한다(역압전 효과). 압전 진동 장치는 역압전 효과를 이용하여 휴대폰, 휴대용 멀티미디어 재생 장치(Potable Multimedia Player; PMP), 게임기 등과 같은 다양한 전자기기에 널리 채용된다.
휴대폰 등에 사용되는 압전 진동 장치는 사용자의 터치에 진동으로서 반응하는 촉각 피드백(haptic feedback) 수단으로서 이용될 수 있다. 촉각 피드백이란 물체를 만질 때 사용자의 핑커팁(손가락 끝 또는 스타일러스 펜)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각을 말한다. 촉각 피드백 수단은 가상의 물체(예를 들어, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때 실제의 물체(실제의 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동적 특성(버튼을 누를 때 손가락으로 전달되는 진동, 촉감과 동작음 등)을 재생할 수 있는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 따라서, 압전 진동 장치는 사람이 촉각을 통해 진동을 인지할 수 있는 충분한 진동력을 제공할 필요가 있다.
이러한 압전 진동 장치의 예로서, 한국등록특허 제10-0502782호(이하, 선행특허)에 진동판의 일면 또는 양면에 복수의 압전판이 부착된 압전형 진동 장치가 제시되어 있다. 그러나, 선행 특허와 같이 진동판에 압전판을 부착한 구조만으로는 전자기기에서 필요로 하는 충분한 진동력을 발생시키기 어렵다. 즉, 진동의 진폭이 너무 작을 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 전자석 원리를 이용한 코인형 진동 모터나 솔레노이드형 진동 장치가 발생시키는 진동력에 비해서 현저히 작아서 실용성이 없다.
진동력을 크게 하기 위해 질량이 큰 웨이트 부재를 압전 진동 부재 상에 부착하여 이용할 수 있다. 즉, 진동을 발생시키는 압전 진동 부재 상에 접착제 등을 이용하여 웨이트 부재가 압전 진동 부재와 수직 방향으로 결합되어 진동력을 증폭시키게 된다. 이러한 압전 진동 장치는 예를 들어 전자기기의 일 영역에 마련되고 전자기기의 수직 방향으로 진동하여 휴대폰 전체에 진동을 제공한다.
그런데, 질량이 큰 웨이트 부재가 이용되는 압전 진동 장치는 충격에 의해 압전 진동 부재가 파손될 수 있다. 즉, 웨이트 부재는 접착제 등에 의해 압전 진동 부재 상에 결합되는데, 전자기기의 낙하 등에 의해 압전 진동 장치에 충격이 가해졌을 때 웨이트 부재가 압전 진동 부재로부터 이탈하여 웨이트 부재의 질량에 의해 압전 진동 부재에 충격이 가해지고, 그에 따라 압전 진동 부재가 파손될 수 있다. 이렇게 압전 진동 부재가 파손되면 촉각에 의해 피드백 반응하지 않기 때문에 압전 진동 장치로서의 기능을 상실하게 된다. 또한, 웨이트 부재가 이탈하게 되면 압전 진동 장치의 공진 주파수가 변화되고, 그에 따라 원하는 공진 주파수로 진동할 수 없게 된다.
본 발명은 외부 충격 및 웨이트 부재의 이탈로 인한 압전 진동 부재의 파손을 방지할 수 있는 압전 진동 장치를 제공한다.
본 발명은 압전 진동 부재의 일 영역으로부터 결합 부재가 마련되어 웨이트 부재를 감싸 고정하도록 함으로써 웨이트 부재가 압전 진동 부재로부터 이탈하지 않도록 할 수 있는 압전 진동 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 압전 진동 장치를 구비하는 전자기기를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재; 상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 마련되는 웨이트 부재; 및 상기 압전 진동 부재의 일 영역에 마련되어 상기 웨이트 부재를 접촉 고정하는 적어도 하나의 고정 부재를 포함한다.
상기 웨이트 부재와 상기 압전 진동 부재가 접촉되는 접촉부는 상기 웨이트 부재의 중앙부로부터 외측으로 20% 이내로 형성된다.
상기 고정 부재는 상기 압전 진동 부재의 측면으로부터 상기 웨이트 부재의 측면 및 상면을 감싸도록 마련된다.
상기 웨이트 부재의 측면 및 상면에 형성되어 상기 고정 부재를 수용하는 수용 홈을 더 포함한다.
상기 고정 부재는 상기 압전 진동 부재와 일체로 형성되거나, 별도로 제작되어 결합된다.
상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재 길이의 5% 내지 50%의 폭으로 형성된다.
상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재 상에서 서로 대향되는 두 말단에 형성된 오목부 및 볼록부를 포함한다.
상기 웨이트 부재 상에 마련되어 상기 웨이트 부재를 추가 고정하는 추가 고정 부재를 더 포함한다.
상기 압전 진동 부재의 소정 영역에 마련된 결합 부재 및 보강 부재 중 적어도 하나를 더 포함한다.
상기 결합 부재는 상기 압전 진동 부재의 압전판의 가장자리와 진동판을 결합하도록 마련된다.
상기 보강 부재는 상기 압전 진동 부재의 진동판과 접촉되지 않은 압전판의 타면 상에 마련된다.
상기 케이스 내부에 마련된 적어도 하나의 완충 부재를 더 포함한다.
상기 완충 부재는 하부 케이스와 상기 압전 진동 부재 사이에 마련된 제 1 완충 부재와, 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이에 마련된 제 2 완충 부재와, 상기 웨이트 부재와 상부 케이스 사이에 마련된 제 3 완충 부재와, 상기 케이스의 내측면과 상기 웨이트 부재의 측면 사이에 마련된 제 4 완충 부재의 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 전자기기는 하우징 또는 패널에 적어도 하나의 압전 진동 장치가 마련되는 전자기기로서, 상기 압전 진동 장치는, 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재; 상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및 상기 압전 진동 부재의 일 영역에 마련되어 상기 웨이트 부재를 접촉 고정하는 적어도 하나의 고정 부재를 포함한다.
상기 압전 진동 장치는 상기 하우징 또는 패널에 나사 또는 결합용 핀을 이용하여 결합된다.
본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동 장치는 압전 진동 부재 상에 마련되는 웨이트 부재를 압전 진동 부재의 일측에 마련된 고정 부재를 이용하여 고정할 수 있다. 또한, 고정 부재는 웨이트 부재를 감싸도록 마련될 수 있다.
따라서, 웨이트 부재를 접착제를 이용하여 접착 고정하는 종래에 비해 웨이트 부재의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 전자기기의 낙하 등의 충격에 의해서도 웨이트 부재가 이탈되지 않도록 할 수 있다. 결국, 강한 충격에 의해서도 압전 진동 장치의 기능을 제대로 구현할 수 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동 장치를 설명하기 위한 도면들.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 분해 사시도 및 단면도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 단면도.
도 11은 본 발명의 다양한 변형 예를 설명하기 위한 개략도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 전자기기의 결합 방식을 설명하기 위한 개략도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 분해 사시도 및 단면도.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 단면도.
도 11은 본 발명의 다양한 변형 예를 설명하기 위한 개략도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 전자기기의 결합 방식을 설명하기 위한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 결합 사시도이고, 도 2는 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 분해 단면도이며, 도 4는 부분 사시도이다. 그리고, 도 5는 압전 진동 장치의 일부 영역의 다양한 실시 예에 따른 개략도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정 공간이 마련되도록 결합되는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되어 진동을 발생시키는 압전 진동 부재(300)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되고 압전 진동 부재(300)의 일부분에 결합되어 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭시키는 웨이트(weight) 부재(400)와, 압전 진동 부재(300)의 적어도 일 영역에 마련되어 웨이트 부재(400)를 고정하기 위한 고정 부재(500)를 포함할 수 있다.
하부 케이스(100)는 상부 케이스(200)와 결합되어 압전 진동 장치의 외형을 이룬다. 즉, 하부 케이스(100)는 상부 케이스(200)와 결합되어 케이스를 형성한다. 또한, 하부 케이스(100)는 상부 케이스(200)와 결합되어 내부에 소정 공간을 마련한다. 하부 케이스(100)는 압전 진동 부재(300) 하측에 마련되어 압전 진동 부재(300)의 적어도 일부가 내부 공간에 수용되도록 한다. 이러한 하부 케이스(100)는 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 형상을 따라 내부 공간이 마련될 수 있도록 예를 들어 길이 방향(즉 X 방향)으로 서로 대향되는 두 변이 제 1 길이를 갖고, 이와 직교하는 너비 방향(즉 Y 방향)으로 서로 대향되는 두 변이 제 2 길이를 가지며, 제 1 길이가 제 2 길이보다 긴 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 길이에 대응되는 두 변이 길고, 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 너비에 대응되는 두 변이 짧게 마련될 수 있다. 또한, 하부 케이스(100)는 길이 방향의 적어도 두 변으로부터 위쪽 방향(즉 Z 방향)으로 소정 높이로 연장 형성될 수 있다. 즉, 하부 케이스(100)는 대략 직사각형 형태의 평면부(110)와, 평면부(110)의 적어도 두 변으로부터 상측으로 연장된 적어도 하나의 측면부(120)를 포함할 수 있다. 평면부(110)는 압전 진동 부재(300)와 소정 간격 이격되어 압전 진동 부재(300)의 하측을 커버할 수 있다. 측면부(120)는 평면부(110)의 가장자리의 적어도 두 영역으로부터 상측으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 측면부(120)는 평면부(110)의 장변 가장자리로부터 상측 방향으로 연장 형성될 수 있다. 물론, 측면부(120)는 평면부(110)의 네 가장자리로부터 상측 방향으로 연장 형성될 수 있다. 여기서, 측면부(120)가 평면부(110)의 네 가장자리로부터 연장 형성될 경우 적어도 하나 이상의 영역이 서로 다른 높이로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 측면부(120) 중에서 장변에 형성된 것이 단변에 형성된 것보다 높게 형성될 수 있다. 이렇게 측면부(120)가 다양한 형상으로 제작되더라도 상부 케이스(200)와 결합되어 측면이 커버될 수 있다. 한편, 평면부(110)의 길이는 압전 진동 부재(300)의 길이보다 짧을 수 있다. 즉, 압전 진동 부재(300)는 하부 케이스(100)의 길이보다 길게 마련될 수 있고, 그에 따라 적어도 일부가 하부 케이스(100) 외측으로 노출될 수 있다. 물론, 압전 진동 부재(300)가 하부 케이스(100)의 길이보다 짧게 마련되어 하부 케이스(100) 내부에 완전히 수용될 수도 있다. 이와 같이 하부 케이스(100)의 형상은 다양하게 변형 가능하다.
상부 케이스(200)는 하부 케이스(100)와 결합되어 내부에 소정의 공간이 마련된다. 상부 케이스(200)은 웨이트 부재(400) 상측에 마련되어 내부에 웨이트 부재(400)가 수용되고, 압전 진동 부재(300)의 적어도 일부가 수용된다. 즉, 웨이트 부재(200)는 상부 케이스(200)의 내부에 마련될 수 있고, 압전 진동 부재(300)는 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 공간에 마련될 수 있다. 이러한 상부 케이스(200)는 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 형상을 따라 내부 공간이 마련될 수 있도록 서로 대향되는 두 변이 길고, 이와 직교하는 방향으로 서로 대향되는 두 변이 짧은 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 상부 케이스(200)는 하부 케이스(100)와 적어도 일 영역이 동일 형상을 갖도록 길이 방향(즉 X 방향)의 서로 대향되는 두 변이 길고, 너비 방향(즉 Y 방향)으로 서로 대향되는 두 변이 짧은 형상을 가질 수 있다. 또한, 상부 케이스(200)는 적어도 일 영역에서 아래쪽 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 상부 케이스(200)는 대략 직사각형의 평면부(210)와, 평면부(210)의 가장자리로부터 하부 케이스(100) 방향으로 연장된 제 1 연장부(220)와, 제 1 연장부(220)로부터 수평 방향으로 연장된 제 2 연장부(230)를 포함할 수 있다. 평면부(210)는 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 길이 방향을 따라 두 변이 길고, 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)의 너비 방향을 따라 두 변이 짧게 마련될 수 있다. 또한, 제 1 연장부(220)는 평면부의 두 가장자리로부터 하측으로 연장 형성될 수도 있고, 가장자리의 적어도 일부로부터 하측으로 연장 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 연장부(220)는 평면부(210)의 단변으로부터 하측으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 제 2 연장부(230)는 제 1 연장부(220)로부터 수평 방향으로 소정 길이로 연장 형성될 수 있다. 따라서, 상부 케이스(200)는 너비 방향으로 대향되는 두 영역이 하측 및 수평 방향으로 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 이러한 제 2 연장부(230)는 압전 진동 부재(300)의 소정 영역과 결합될 수 있다. 한편, 제 2 연장부(230)의 소정 영역에 개구가 형성되며, 이에 대응하여 압전 진동 부재(300)에도 개구가 형성될 수 있다. 상부 케이스(200)의 개구와 압전 진동 부재(300)의 개구는 상부 케이스(200)와 압전 진동 부재(300)의 정렬을 위해 형성되며, 압전 진동 장치의 조립 후 이를 전자장치에 고정하기 위해 이용될 수 있다. 한편, 상부 케이스(200)는 평면부(210)의 길이 방향으로 서로 대향되는 두변, 즉 장변에서 하측으로 연장된 복수의 제 3 연장부(240)가 형성될 수 있다. 제 3 연장부(240)는 소정 폭 및 소정의 간격으로 마련될 수 있으며, 하부 케이스(100)의 측면부(120)에 접촉될 수 있다. 즉, 하부 케이스(100)의 측면부(120)를 외측 또는 내측에서 접촉되도록 상부 케이스(200)의 제 3 연장부(240)가 마련될 수 있다. 따라서, 내부에 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)를 수용하고 상부 케이스(200)의 제 3 연장부(240)와 하부 케이스(100)의 측면부(120)이 접촉되어 하부 케이스(100)와 상부 케이스(200)가 결합되어 압전 진동 장치가 구현될 수 있다. 또한, 상부 케이스(200)는 하부 케이스(100)와의 사이에 압전 진동 부재(300) 및 웨이트 부재(400)를 수용할 수 있도록 제 1 및 제 3 연장부(220, 240) 각각의 높이가 웨이트 부재(400) 및 압전 진동 부재(300)의 일부 높이보다 클 수 있다. 한편, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(200)의 적어도 하나에는 적어도 하나의 홀(미도시)을 형성하여 외부 단자를 연결할 수 있다. 즉, 하부 케이스(100)의 평면부(110) 및 상부 케이스(200)의 평면부(210)의 적어도 어느 하나에는 적어도 하나의 홀이 형성되어 외부로부터 전원을 공급하기 위한 외부 단자가 인입될 수 있다. 외부 단자는 압전 진동 부재(300)의 압전판(310)과 연결될 수 있다.
압전 진동 부재(300)는 진동판(320)과, 진동판(320)의 적어도 일면에 마련된 압전판(310)을 포함할 수 있다. 이러한 압전 진동 부재(300)는 전압 인가에 따라 굽힘 응력이 발생하는 역압전 효과에 의해 진동을 발생시킨다. 즉, 압전판(310)은 인가되는 전압에 따라 수직 방향으로 신축 운동을 하고, 진동판(320)은 이를 굽힘 변형으로 변형하여 수직 방향으로 진동을 발생시킨다. 압전판(310)은 기판과, 기판이 적어도 일면에 형성된 압전층을 포함한다. 예를 들어, 압전판(310)은 기판의 양면에 압전층이 형성된 바이모프 타입으로 형성될 수도 있고, 기판의 일면에 압전층이 형성된 유니모프 타입으로 형성될 수도 있다. 압전층은 적어도 일층이 적층 형성될 수 있으며, 바람직하게는 복수의 압전층이 적층 형성될 수 있다. 또한, 압전층의 상부 및 하부에는 각각 전극층이 형성될 수 있다. 그런데, 변위와 진동력을 증가시키고, 저전압 구동을 가능하게 하기 위해 압전층을 복수로 적층하고 유니모프 타입으로 형성할 수도 있다. 여기서, 압전층은 예를 들어 PZT(Pb, Zr, Ti), NKN(Na, K, Nb), BNT(Bi, Na, Ti) 계열의 압전 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 기판은 압전층이 적층된 구조를 유지하면서 진동이 발생할 수 있는 특성을 갖는 물질을 이용할 수 있는데, 예를 들어 금속, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 한편, 기판의 적어도 일 단부에는 구동 전압이 인가되는 전극 단자가 마련될 수 있다. 이러한 압전판(310)은 접착제 등을 이용하여 진동판(320)의 적어도 일면에 부착된다. 이때, 진동판(320)의 양측이 동일 길이로 잔류하도록 압전판(310)은 진동판(320)의 중앙부에 부착될 수 있다. 또한, 압전판(310)은 진동판(320)의 상면에 부착될 수 있고, 진동판(320)의 하면에 부착될 수도 있으며, 진동판(320)의 상하 양면에 부착될 수도 있다. 즉, 본 실시 예는 압전판(310)이 진동판(320)의 하면에 부착되는 경우를 도시하여 설명하고 있지만, 압전판(310)은 진동판(320)의 상면에 부착될 수도 있고, 진동판(320)의 상면 및 하면에 부착될 수도 있다. 여기서, 압전판(310)과 진동판(320)은 접착 이외에 다양한 방법으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 진동판(320)과 압전판(310)을 점착제를 이용하여 점착하고, 진동판(320)과 압전판(310)의 측면을 접착제 등을 이용하여 접착함으로써 고정할 수도 있다. 한편, 진동판(320)은 금속, 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수 있고, 서로 다른 이종의 소재를 적층하여 적어도 2중 구조를 이용할 수 있다. 이러한 압전판(310) 및 진동판(320)은 대략 직사각형의 판 형상으로 제작된다. 즉, 압전판(310) 및 진동판(320)은 각각 소정의 길이, 너비 및 두께를 가지고, 서로 대향되는 일면 및 타면을 갖는 형상으로 제작된다. 이때, 진동판(320)이 압전판(310)보다 길게 제작될 수 있다. 또한, 진동판(320)은 웨이트 부재(400)와 같은 길이로 제작될 수 있다. 이러한 압전 진동 부재(300)는 진동판(320)의 일면이 압전판(310)의 일면과 접착되고, 진동판(320)의 타면이 웨이트 부재(400)의 일부와 접촉된다. 즉, 진동판(320)의 하면에 압전판(310)이 접착되고, 진동판(320)의 상면에 웨이트 부재(400)의 일부가 결합될 수 있다. 또한, 압전판(310)이 진동판(320)의 상면에 부착되는 경우 압전판(310)과 웨이트 부재(400)가 접촉되어 결합될 수도 있다. 이때, 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)는 접착에 의해 고정될 수 있다. 또한, 진동판(320)은 압전판(310)과 접착된 영역 이외의 소정 영역이 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 압전판(310)과 접착된 영역 외측으로 연장된 연장판(325)이 형성되고, 연장판(325)은 상부 케이스(200)의 제 2 연장부(230)에 접촉될 수 있다. 다시 말하면, 진동판(320)은 압전판(310)과 접촉되는 영역 및 상부 케이스(100)의 제 2 연장부(230)와 접촉되는 영역으로 이루어질 수 있다. 또한, 연장판(325)에는 상부 케이스(200)의 제 2 연장부(230)의 개구와 대응되도록 개구가 형성될 수 있다. 한편, 진동판(320) 외측의 결합 영역, 즉 연장판(325)은 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 예를 들어, 하측으로 구부러진 후 다시 상측으로 구부러진 형상을 가질 수도 있고, 굴곡 영역의 외측으로 다시 평탄하게 형성되고, 이 영역이 상부 케이스(200)의 제 2 연장부(220)에 접촉될 수 있다.
웨이트 부재(400)는 소정의 길이와 너비, 그리고 두께를 갖는 대략 육면체의 형상을 갖는다. 또한, 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300)측으로 접촉부(410)가 형성되고, 접촉부(410)는 압전 진동 부재(300)와 접촉된다. 즉, 접촉부(410)는 압전 진동 부재(300)의 일면과 대면하는 웨이트 부재(400)의 두께 방향의 일면의 중앙부에 마련될 수 있으며, 그에 따라 압전 진동 부재(300)의 중앙부에 접촉될 수 있다. 여기서, 접촉부(410)가 마련되는 웨이트 부재(400)의 일면은 수평하게 마련되고 그 중앙부에 접촉부(410)가 돌출되어 마련될 수 있고, 웨이트 부재(400)의 일면이 가장자리로부터 중앙부로 소정 각도로 굴곡지게 형성되고 중앙부의 가장 높은 부분이 접촉부(410)가 되어 압전 진동 부재(300)와 접촉될 수 있다. 이때, 접촉부(410)와 압전 진동 부재(300)는 접착제 등에 따라 접착되어 고정될 수 있다. 즉, 웨이트 부재(400)는 접촉부(410)와 압전 진동 부재(300) 사이에 접착제가 마련되어 웨이트 부재(400)가 압전 진동 부재(300)에 1차 고정될 수 있다. 따라서, 접촉부(410)가 압전 진동 부재(300)와 접촉되고, 웨이트 부재(400)의 나머지 영역은 압전 진동 부재(300)와 이격될 수 있다. 그런데, 접착제의 종류 및 그에 따른 특성에 따라 접착제를 두껍게 도포해야 할 수도 있는데, 접착제 도포 두께에 따라 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)의 간격이 멀어지고, 그에 따라 압전 진동 장치의 두께가 증가할 수 있다. 따라서, 접착제가 도포되는 영역, 즉 접촉부(410)는 접착제의 도포 두께에 따라 내부로 움푹 파인 오목부(미도시)가 형성될 수 있다. 한편, 접촉부(410)는 웨이트 부재(400)의 중앙부에 위치하지 않을 수도 있고 중앙부로부터 20% 이내에서 이동될 수 있다. 그에 따라 진동 주파수 및 변위를 조절할 수 있다. 이렇게 압전 진동 부재(300)와 결합되는 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300)의 진동에 의해 그와 함께 진동하면서 자신의 무게를 그 진동에 실어준다. 이렇게 압전 진동 부재(300)에 웨이트 부재(400)가 결합되어 웨이트 부재(400)의 무게가 실리면 진동체의 무게가 늘어난 결과가 되어 압전 진동 부재(300)가 단독으로 진동할 때에 비해 공진 주파수는 감소하는 대신에 반면 진동력은 강화된다. 특히, 교류 구동 전압의 특정 주파수에서는 진동력이 최대로 증폭된다. 공진 주파수는 압전 진동 부재(300), 웨이트 부재(400) 등의 각 구성 요소의 물리적 재원과 물성적 특징에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 진동체는 자신의 고유 진동수에서 진동을 할 때 가장 큰 진동을 일으킨다. 진동체가 웨이트 부재(400) 없이 압전 진동 부재(300) 단독으로 구성된 경우 그 진동체의 공진점은 압전판(310)의 고유 진동수에 가깝기 때문에 압전 진동 부재(300)가 그 공진점에서 최대 진동할 때 압전판(310)에 흐르는 전류값이 상대적으로 높다. 이에 비해, 진동체가 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400)의 결합체로 구성된 경우, 그 진동체의 공진점은 압전판(310)의 고유 진동수와는 크게 멀어져서 그 진동체가 그 공진점에서 최대 진동을 일으킬 때 압전판(310)에 흐르는 전류값은 상대적으로 낮아진다. 또한, 압전 진동 부재(300)에 흐르는 전류가 전자의 경우보다 후자의 경우가 낮기 때문에 진동체에 웨이트 부재(400)를 이용할 경우 전력 소모량을 크게 줄일 수 있다. 한편, 웨이트 부재(400)의 측면 및 상면에는 고정 부재(500)가 수용되어 결합되는 수용 홈(420)이 형성될 수 있다. 즉, 고정 부재(500)가 접촉되는 웨이트 부재(400)의 영역에는 오목하게 패인 수용 홈(420)이 형성되고, 수용 홈(420) 내에 고정 부재(500)가 삽입되어 수용될 수 있다. 이러한 수용 홈(420)은 고정 부재(500)의 두께 정도의 깊이와 고정 부재(500)의 폭 정도의 폭으로 형성될 수 있다. 따라서, 고정 부재(500)가 수용 홈(420)에 삽입된 후 웨이트 부재(400)의 측면 및 상면은 고정 부재(500)와 평면을 이룰 수 있다. 물론, 수용 홈(420)은 고정 부재(500)의 두께보다 큰 깊이로 형성될 수도 있고 작은 깊이로 형성될 수도 있다. 그러나, 수용 홈(420)의 폭은 고정 부재(500)의 폭으로 형성되고, 그에 따라 웨이트 부재(400)가 움직이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 고정 부재(500)가 수용 홈(420) 내에 삽입되어 웨이트 부재(400)를 더욱 견고하게 고정할 수 있다.
고정 부재(500)는 압전 진동 부재(300)의 적어도 일 영역으로부터 웨이트 부재(400)를 감싸도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(500)는 진동판(320)의 X 방향의 두 측면, 즉 장변으로부터 연장되어 마련된 제 1 및 제 2 고정 부재(510, 520)를 포함할 수 있다. 이러한 고정 부재(500)는 진동판(320)과 일체로 마련될 수 있다. 물론, 고정 부재(500)는 진동판(320)과 별도로 제작된 후 진동판(320)의 일 영역에 용접 등의 방법으로 고정될 수도 있다. 그러나, 고정 부재(500)는 진동판(320)과 일체로 제작되는 것이 바람직하다. 이러한 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 측면 및 상면을 감싸도록 형성되어 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300) 상에 고정시킬 수 있다. 즉, 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 측면 및 상면에 접촉되어 꺽어져 웨이트 부재(400)를 접촉되어 감싸도록 형성될 수 있다. 웨이트 부재(400)는 압전 진동 부재(300) 상에 접착제 등에 의해 1차 고정되는데, 고정 부재(500)가 웨이트 부재(400)를 감싸 고정함으로써 웨이트 부재(400)를 더욱 견고하게 고정할 수 있다. 한편, 고정 부재(500)의 꺽어지는 부분의 적어도 일부는 고정 부재(500)의 일부가 제거되어 다른 영역보다 폭이 좁거나 얇게 형성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 진동판(320)의 측면과 접촉되는 부분에 소정 폭이 제거되어 개구가 형성될 수 있다. 이렇게 고정 부재(500)의 적어도 일부분이 제거됨으로써 고정 부재(500)의 꺽임을 용이하게 할 수 있고, 그에 따라 웨이트 부재(400)를 더욱 밀착하여 고정할 수 있다. 이러한 고정 부재(500)는 진동판(320)과 동일 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속 재질로 형성될 수 있다. 한편, 고정 부재(500)는 진동판(320)의 양측에 한쌍 형성될 수도 있고, 둘 이상 복수의 쌍으로 형성될 수도 있다. 즉, 고정 부재(500)는 진동판(320)의 일 측면 및 이와 대향되는 타 측면에 각각 하나씩 형성될 수도 있고, 진동판(320)의 일 측면 및 이와 대향되는 타 측면에 소정 간격 이격되어 복수 형성될 수도 있다. 고정 부재(500)가 복수의 쌍으로 형성됨으로써 웨이트 부재(400)를 복수의 영역에서 고정할 수 있고, 그에 따라 한쌍으로 고정하는 경우에 비해 웨이트 부재(400)를 더욱 견고하게 고정할 수 있다. 한편, 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 길이에 대해 5% 내지 50%의 폭으로 형성될 수 있다. 즉, 고정 부재(500)의 폭은 웨이트 부재(400) 길이의 5% 내지 50%로 형성될 수 있다. 이는 하나의 고정 부재(500)의 폭이 웨이트 부재(400) 길이의 5% 내지 50%일 수 있고, 복수의 고정 부재(500)의 폭의 합이 웨이트 부재(400) 길이의 5% 내지 50%일 수 있다. 또한, 고정 부재(500)는 서로 맞닿는 부분이 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 고정 부재(510)의 일 영역에 돌출부가 마련되고 타 영역에 오목부가 마련되며, 이와 대향되는 제 2 고정 부재(520)는 제 1 고정 부재(510)의 돌출부 및 오목부에 각각 대향되어 오목부 및 돌출부가 마련될 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 제 1 고정 부재(510)에는 예를 들어 중앙부에 오목부가 마련되고 이에 대향되어 제 2 고정 부재(520)에는 볼록부가 마련될 수 있다. 그리고, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 제 1 고정 부재(510)에는 둘 이상의 오목부가 마련되고 이에 대향되어 제 2 고정 부재(520)에는 둘 이상의 볼록부가 마련될 수 있다. 또한, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 고정 부재(510, 520)는 각각의 말단이 톱니 모양으로 형성되고 이들이 대향되어 결합될 수 있다. 이렇게 제 1 및 제 2 고정 부재(510, 520)의 서로 맞닿는 말단부를 다양한 형상으로 형성함으로써 제 1 및 제 2 고정 부재(510, 520)의 대면하는 면적을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 웨이트 부재(400)의 고정력을 더욱 증가시킬 수 있다. 한편, 고정 부재(500)와 웨이트 부재(400) 사이, 즉 고정 부재(500)와 수용 홈(420) 사이에는 접착제 또는 쿠션재가 마련될 수 있다. 접착제가 마련됨으로써 고정 부재(500)와 웨이트 부재(400)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 쿠션재가 마련됨으로써 고정 부재(500)와 웨이트 부재(400)의 결합에 의한 충격을 완화시킬 수 있고, 진동에 의한 소음을 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 압전 진동 부재(300) 상에 마련되는 웨이트 부재(400)를 압전 진동 부재(300)의 일측에 마련된 고정 부재(500)를 이용하여 고정할 수 있다. 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)를 감싸도록 마련될 수 있다. 따라서, 웨이트 부재(400)를 접착제를 이용하여 접착 고정하는 종래에 비해 웨이트 부재(400)의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 전자기기의 낙하 등의 충격에 의해서도 웨이트 부재(400)가 이탈되지 않도록 할 수 있다. 결국, 강한 충격에 의해서도 압전 진동 장치의 기능을 제대로 구현할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 분해 사시도 및 분해 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 내부에 소정 공간이 마련되도록 결합되는 하부 및 상부 케이스(100, 200)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되어 진동을 발생시키는 압전 진동 부재(300)와, 하부 및 상부 케이스(100, 200) 사이의 내부 공간에 마련되고 압전 진동 부재(300)의 일부분에 결합되어 압전 진동 부재(300)의 진동을 증폭시키는 웨이트(weight) 부재(400)와, 압전 진동 부재(300)의 적어도 일 영역에 마련되어 웨이트 부재(400)를 고정하기 위한 고정 부재(500)와, 외부 충격에 의한 손상 및 파손을 방지하기 위한 적어도 하나의 완충 부재(600)를 포함할 수 있다.
완충 부재(600)는 외부 충격에 의한 손상 및 파손을 방지하기 위해 마련될 수 있으며, 하부 케이스(100)와 상부 케이스(200) 사이의 내부 공간에 적어도 하나 마련될 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(600)는 하부 케이스(100)와 압전 진동 부재(300) 사이에 마련된 제 1 완충 부재(610)와, 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400) 사이에 마련된 제 2 완충 부재(620)와, 웨이트 부재(400)와 상부 케이스(200) 사이에 마련된 제 3 완충 부재(630)의 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 완충 부재(600)는 하부 케이스(100)와 압전 진동 부재(300) 사이, 압전 진동 부재(300)와 웨이트 부재(400) 사이, 그리고 웨이트 부재(400)와 상부 케이스(200) 사이 등에 마련될 수 있다. 여기서, 제 1 완충 부재(610)는 하부 케이스(100) 상에 고정되며 압전 진동 부재(300)와 소정 간격 이격될 수 있고, 제 2 완충 부재(620)는 압전 진동 부재(300) 상에 고정되며 웨이트 부재(400)와 소정 간격 이격될 수 있으며, 제 3 완충 부재(630)는 웨이트 부재(400) 상에 고정되며 상부 케이스(200)와 소정 간격 이격될 수 있다. 물론, 제 1 완충 부재(610)는 하부 케이스(100)와 대면하는 압전 진동 부재(300) 상에 고정될 수도 있고, 제 2 완충 부재(620)는 웨이트 부재(400)와 대면하는 압전 진동 부재(300) 상에 고정될 수도 있으며, 제 3 완충 부재(630)는 웨이트 부재(400)와 대면하는 상부 케이스(200) 상에 고정될 수도 있다. 또한, 완충 부재(600)는 하부 케이스(100)의 측면과 웨이트 부재(400) 사이 및/또는 압전 진동 부재(300) 사이에 마련될 수도 있다. 즉, 케이스의 내측면과 웨이트 부재(400) 사이 및/또는 압전 진동 부재(300) 사이에 마련된 제 4 완충 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 한편, 제 2 및 제 3 완충 부재(620, 630)은 각각 둘 이상 마련될 수도 있다. 또한, 제 1 완충 부재(610)의 크기, 즉 길이 및 너비는 제 2 및 제 3 완충 부재(620, 630) 각각의 크기보다 클 수 있다. 이러한 완충 부재(600)는 고무, 포론, 실리콘 등으로 마련될 수 있다. 또한, 완충 부재(600)는 소정의 복원력 또는 탄성력을 갖도록 마련될 수 있다. 이렇게 완충 부재(600)가 마련됨으로써 압전 진동 장치의 내부로 가해지는 충격을 완화시킬 수 있으며, 그에 따라 외부 충격에 의해서도 압전 진동 장치 내부 구성의 충돌을 방지할 수 있다.
한편, 압전 진동 장치의 내부로 가해지는 충격에 의해 압전 진동 부재(300)가 파손될 수 있다. 즉, 압전판(310)과 진동판(320)이 결합된 압전 진동 부재(300)는 외부 충격에 약하여 압전판(310)과 진동판(320)이 분리될 수 있다. 따라서, 압전 진동 부재(300)의 결합력을 증대시켜 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다. 이를 위한 본 발명의 다른 실시 예들을 도 8 및 도 9에 도시하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, 진동판(320)과 압전판(310) 사이에 결합 부재(710)가 마련될 수 있다. 즉, 길이 방향(즉 X 방향)으로 압전판(310)의 가장자리의 소정 폭을 덮고 진동판(320)의 소정 폭을 덮도록 결합 부재(710)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 압전판(310)의 양측 가장자리로부터 각각 10%의 길이 또는 면적을 덮고, 진동판(320) 상에 압전판(310) 상에 형성된 길이 또는 면적과 같거나 다르도록 결합 부재(710)가 형성될 수 있다. 이때, 결합 부재(710)가 형성된 길이 또는 면적이 크면 압전판(310) 및 진동판(720)의 진동 발생량이 적어질 수 있고, 작으면 충격 완화 효과가 미미할 수 있으므로 양측 가장자리로부터 각각 5% 내지 20%의 길이 또는 면적으로 형성될 수 있다. 이러한 결합 부재(710)는 에폭시, 고무 등의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 압전판(310)의 소정 영역과 진동판(320)을 감싸도록 밴드 타입의 결합 부재(720)가 마련될 수도 있다. 밴드 타입의 결합 부재(720)는 실리콘, 고무, 플라스틱 등이 재질로 형성될 수 있다. 밴드 타입의 결합 부재(720)를 이용할 경우 도 8에 도시된 결합 부재(710)보다 결합력을 크게 증대시킬 수 있어 결합 부재(710)보다 적은 영역에 형성되면서 결합 부재(710)와 같거나 큰 결합 효과를 얻을 수 있다. 한편, 결합 부재(710, 720)가 형성됨으로써 완충 부재(600)가 형성되지 않을 수도 있고, 완충 부재(600)가 형성되고 결합 부재(710, 720)가 형성될 수도 있다.
상기한 바와 같이 충격에 약한 압전 진동 부재(300)의 소정 영역에 결합 부재(710, 720)를 형성함으로써 압전 진동 부재(300)의 결합력을 증대시키고, 그에 따라 충격에 의한 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다. 즉, 충격에 약한 압전판(310)과 진동판(320)을 견고하게 결합하도록 결합 부재(710, 720)를 형성함으로써 충격에 의한 압전 진동 부재(300)의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 압전 진동 부재(300)의 소정 영역에 보강 부재(800)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(800)는 진동판(320)에 접촉되지 않은 압전판(310)의 타면 상에 마련될 수 있다. 즉, 압전판(310)의 일면은 진동판(320)에 접촉되고, 압전판(310)의 타면에 보강 부재(800)가 마련될 수 있다. 이러한 보강 부재(800)는 압전판(310)의 강성을 보완하기 위해 마련될 수 있다. 이를 위해 보강 부재(800)는 금속, 폴리머, 탄소 섬유 등의 재질로 마련될 수 있고, 압전판(310)의 크기와 같거나 이보다 작은 크기로 마련될 수 있다. 또한, 보강 부재(800)는 소정 두께의 판 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 보강 부재(800)는 압전판(310)의 두께와 같거나 다른 두께로 마련될 수 있다. 물론, 보강 부재(800)는 압전판(310)의 형상과 같은 형상, 즉 직사각형 형상으로 마련될 수도 있고, 정사각형, 마름모, 평행사변형, 타공 등의 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 보강 부재(800)는 압전판(310)의 타면 상에 복수의 영역에 마련될 수 있다. 즉, 보강 부재(800)는 압전판(310)의 원하는 강성을 확보하기 위해 다양한 재질을 이용하여 다양한 형상 및 크기로 마련될 수 있다. 또한, 보강 부재(800)는 에폭시 등의 접착제를 이용한 본딩이나 테이프 등으로 부착할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 변형 예를 설명하기 위한 개략도로서, 고정 부재(500)를 이용하여 웨이트 부재(400)의 다양한 고정 방법의 변형 예를 설명하기 위한 개략도이다. 도 11은 압전 진동 부재(300), 웨이트 부재(400) 및 고정 부재(500)와 별도의 추가 고정물 등을 도시한 단면도이다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 고정 부재(500)는 압전 진동 부재(300)의 측면으로부터 웨이트 부재(400)를 감싸도록 형성되며, 웨이트 부재(400) 상면에서 용접에 의해 고정될 수 있다.
도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 고정 부재(500)는 압전 진동 부재(300)의 측면에 접촉 고정되고, 상면에는 추가 고정 부재(900)가 마련될 수 있다. 추가 고정 부재(900)는 웨이트 부재(400)의 상면 및 측면을 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 고정 부재(500)가 웨이트 부재(400)의 측면에 접촉되도록 형성되고 웨이트 부재(400)의 상면 및 고정 부재(500)의 외면을 감싸도록 추가 고정 부재(900)가 마련될 수 있다. 이때, 추가 고정 부재(900)는 일측이 개방되고 이와 대향되는 타측 및 이들 사이의 측면이 폐쇄된 대략 "ㄷ"자 형태로 형성되어 웨이트 부재(400)를 상면으로부터 덮을 수 있다.
도 11의 (c)에 도시된 바와 같이 추가 고정 부재(900)가 웨이트 부재(400)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 즉, 압전 진동 부재(300)의 측면으로부터 고정 부재(500)가 마련되지 않고 대략 "ㄷ"자 형태의 추가 고정 부재(900)가 웨이트 부재(400)의 상면으로부터 하측으로 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 추가 고정 부재(900)는 웨이트 부재(400)의 상면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 추가 고정 부재(900)와 압전 진동 부재(300)가 접촉되는 영역은 용접함으로써 추가 고정 부재(900)와 압전 진동 부재(300)를 결합할 수 있다.
도 11의 (d)에 도시된 바와 같이 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 상면에서 겹쳐지도록 형성될 수 있다. 즉, 일 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 일 측면으로부터 상면을 덮도록 형성되고, 타 고정 부재(500)는 웨이트 부재(400)의 타 측면으로부터 상면을 덮도록 형성된다. 따라서, 웨이트 부재(400)의 상면에는 일 고정 부재(500)와 타 고정 부재(500)가 중첩되어 형성될 수 있다. 물론, 일 고정 부재가 웨이트 부재(400)의 일 측면으로부터 상면 및 타 측면까지 감싸도록 형성되고 타 고정 부재가 웨이트 부재(400)의 타 측면으로부터 상면 및 일 측면까지 감싸도록 형성될 수 있고, 그에 따라 상면 및 적어도 일 측면에서 일 고정 부재 및 타 고정 부재가 중첩될 수 있다.
도 11의 (e)에 도시된 바와 같이 고정 부재(500)의 웨이트 부재(400)의 측면 일부 영역까지 형성되고, 추가 고정 부재(500)가 웨이트 부재(400)의 상면으로부터 측면의 일부 영역까지 형성될 수 있다. 따라서, 고정 부재(500)와 추가 고정 부재(900)가 웨이트 부재(400)의 측면에서 접촉되고 접촉면이 용접되어 고정 부재(500)와 추가 고정 부재(900)가 결합될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 압전 진동 장치의 전자기기의 결합 방식을 설명하기 위한 개략 단면도이다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 전자기기의 하우징(1000)에 소정의 공간이 마련되고 공간 내에 압전 진동 장치의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 이때, 도 12에 도시된 바와 같이 상부 케이스(200)가 내측으로 삽입될 수도 있고, 도 13에 도시된 바와 같이 하부 케이스(100)가 내측으로 삽입될 수도 있다. 그리고, 상부 케이스(200)의 제 1 연장부(220)와 압전 진동 부재(300)의 연장부(330)이 결합된 영역이 하우징(1000)에 고정될 수 있다. 이때, 조립 후 진동에 의한 이음 및 공간에 대한 공차를 줄이기 위해 접착제 또는 실리콘 또는 금속 형태의 패드가 부착될 수 있다. 즉, 압전 진동 장치와 하우징(1000)이 대면하는 영역에 접착제, 실리콘 또는 금속 패드 등이 마련될 수 있다. 또한, 압전 진동 장치는 상부 케이스(200)의 제 2 연장부(230)와 압전 진동 부재(300)의 연장판(325)에 형성된 개구를 통해 체결 부재를 이용하여 하우징(1000)에 체결될 수 있다. 체결 부재는 나사 또는 결합용 핀 등을 이용할 수 있다. 나사 또는 결합용 핀을 이용하여 체결함으로써 큰 진동이나 충돌로 인한 충격 또는 고온의 열 충격에도 견고하게 고정될 수 있다. 이때, 너트 및 볼트 이용 시 고정시킬 부분 사이에 들어가는 고리 모양의 부품, 즉 와셔를 이용하여 압력을 분산시킬 수 있다.
본 발명은 상기에서 서술된 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.
100 : 하부 케이스 200 : 상부 케이스
300 : 압전 진동 부재 400 : 웨이트 부재
500 : 고정 부재 600 : 완충 부재
700 : 결합 부재 800 : 보강 부재
900 : 추가 고정 부재
300 : 압전 진동 부재 400 : 웨이트 부재
500 : 고정 부재 600 : 완충 부재
700 : 결합 부재 800 : 보강 부재
900 : 추가 고정 부재
Claims (15)
- 내부에 소정의 공간이 마련된 케이스;
상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재;
상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 마련되는 웨이트 부재; 및
상기 압전 진동 부재의 일 영역에 마련되어 상기 웨이트 부재를 접촉 고정하는 적어도 하나의 고정 부재를 포함하고,
상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재의 측면 및 상면에 접촉되어 상기 웨이트 부재를 감싸도록 마련되고,
상기 웨이트 부재는 상기 고정 부재가 접촉되는 측면 및 상면에 형성되어 상기 고정 부재는 수용하는 수용 홈을 포함하고,
상기 압전 진동 부재는 압전판과, 상기 압전판의 일면 상에 마련된 진동판과, 상기 진동판이 마련되지 않는 상기 압전판의 타면 상에 마련된 보강 부재를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 압전판의 타면과 전체적으로 접촉되는 압전 진동 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 웨이트 부재와 상기 압전 진동 부재가 접촉되는 접촉부는 상기 웨이트 부재의 중앙부로부터 외측으로 20% 이내로 형성되는 압전 진동 장치.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 압전 진동 부재와 일체로 형성되거나, 별도로 제작되어 결합된 압전 진동 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재 길이의 5% 내지 50%의 폭으로 형성된 압전 진동 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재 상에서 서로 대향되는 두 말단에 형성된 오목부 및 볼록부를 포함하는 압전 진동 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 웨이트 부재 상에 마련되어 상기 웨이트 부재를 추가 고정하는 추가 고정 부재를 더 포함하는 압전 진동 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 압전 진동 부재의 소정 영역에 마련된 결합 부재를 더 포함하는 압전 진동 장치.
- 청구항 9에 있어서, 상기 결합 부재는 상기 압전 진동 부재의 압전판의 가장자리와 진동판을 결합하도록 마련된 압전 진동 장치.
- 삭제
- 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서, 상기 케이스 내부에 마련된 적어도 하나의 완충 부재를 더 포함하는 압전 진동 장치.
- 청구항 12에 있어서, 상기 완충 부재는 하부 케이스와 상기 압전 진동 부재 사이에 마련된 제 1 완충 부재와, 상기 압전 진동 부재와 상기 웨이트 부재 사이에 마련된 제 2 완충 부재와, 상기 웨이트 부재와 상부 케이스 사이에 마련된 제 3 완충 부재와, 상기 케이스의 내측면과 상기 웨이트 부재의 측면 사이에 마련된 제 4 완충 부재의 적어도 하나를 포함하는 압전 진동 장치.
- 하우징 또는 패널에 적어도 하나의 압전 진동 장치가 마련되는 전자기기로서,
상기 압전 진동 장치는,
내부에 소정의 공간이 마련된 케이스;
상기 케이스 내부에 마련되며 인가되는 전압에 따라 진동하는 압전 진동 부재;
상기 케이스 내부에 마련되며 상기 압전 진동 부재의 진동 방향으로 상기 압전 진동 부재의 일부에 연결되는 웨이트 부재; 및
상기 압전 진동 부재의 일 영역에 마련되어 상기 웨이트 부재를 접촉 고정하는 적어도 하나의 고정 부재를 포함하고,
상기 고정 부재는 상기 웨이트 부재의 측면 및 상면에 접촉되어 상기 웨이트 부재를 감싸도록 마련되고,
상기 웨이트 부재는 상기 고정 부재가 접촉되는 측면 및 상면에 형성되어 상기 고정 부재는 수용하는 수용 홈을 포함하고,
상기 압전 진동 부재는 압전판과, 상기 압전판의 일면 상에 마련된 진동판과, 상기 진동판이 마련되지 않는 상기 압전판의 타면 상에 마련된 보강 부재를 포함하며,
상기 보강 부재는 상기 압전판의 타면과 전체적으로 접촉되는 전자기기.
- 청구항 14에 있어서, 상기 압전 진동 장치는 상기 하우징 또는 패널에 나사 또는 결합용 핀을 이용하여 결합되는 전자기기.
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