KR102138335B1 - 진동발생장치 - Google Patents

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KR102138335B1
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Abstract

양단부가 하우징에 고정 설치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 일면에 설치되는 압전소자 및 상기 압전소자에 연결되는 회로기판을 포함하며, 상기 탄성부재의 양단부 양측면에는 상기 하우징에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부가 구비되며, 상기 회로기판의 상기 지지부 사이를 통과하는 부분은 평판 형상을 가지는 진동발생장치가 개시된다.

Description

진동발생장치{Viarator}
본 발명은 진동발생장치에 관한 것이다.
진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 장치로서, 휴대 전화 등에 탑재되어 무음 착신 알림용으로 사용되고 있다.
그리고, 휴대 전화 등의 모바일 기기 시장이 급속도로 팽창되고 있고, 이와 더불어 여러 가지 기능이 모바일 기기에 부가되는 추세에 있다. 그리고, 모바일 기기는 점점 더 소형화, 고품질화가 요구되고 있다.
이러한 추세에 따라, 진동발생장치 또한 기존 제품의 단점을 개선하고 품질을 획기적으로 개선시키는 새로운 구조의 제품 개발의 필요성이 대두되어 왔다.
나아가, 최근에는 휴대 전화가 스마트폰으로 대체되고 있으며, 스마트폰에는 터치스크린 방식이 채택되고 있다. 이에 따라, 터치 시 진동을 발생시키는 용도로 진동발생장치의 채용이 증가되고 있다.
그리고, 최근에는 피에조 소자를 이용한 진동발생장치가 출시되고 있다, 이러한 진동발생장치는 피에조 소자에 전압을 인가하여 변위를 발생시키는 역압전효과의 원리를 이용한 것으로서, 발생된 변위로 진동자의 중량체를 움직이도록 하여 진동력을 발생시킨다.
이 구조를 갖는 진동발생장치는 일정 수준 이상의 진동력을 얻을 수 있는 주파수 대역폭이 넓어서 안정적인 진동 특성을 구현할 수 있는 장점이 있다.
한편, 피에조 소자에 전압을 인가하기 위하여 진동발생장치에는 회로기판이 설치된다.
그런데, 모바일 기기의 소형화, 고품질화의 추세에 따라 진동발생장치도 소형화 추세에 있으며, 변형되는 압전소자에 회로기판이 연결되는 관계로 인하여 회로기판은 일반적으로 플렉시블 회로기판이 사용되고 있다.
하지만, 다른 부품과의 간섭을 방지하기 위해 점점 소형화되고 박형화 되는 회로기판이 쉽게 파손되는 문제가 있다. 이러한 경우 진동발생장치가 작동되지 못하며 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
결국, 회로기판의 파손을 방지할 수 있는 구조의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
대한민국 특허공개공보 제2011-45486호
회로기판의 파손을 저감시킬 수 있는 진동발생장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 양단부가 하우징에 고정 설치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 일면에 설치되는 압전소자 및 상기 압전소자에 연결되는 회로기판을 포함하며, 상기 탄성부재의 양단부 양측면에는 상기 하우징에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부가 구비되며, 상기 회로기판의 상기 지지부 사이를 통과하는 부분은 평판 형상을 가질 수 있다.
상기 회로기판은 플렉시블 회로기판으로 이루어지며, 상기 회로기판의 일측은 상기 지지부 사이를 통과하여 상기 하우징의 외부로 인출될 수 있다.
상기 하우징은 내부 공간을 가지며 하단부가 개방된 박스 형상의 케이스와, 상기 케이스의 하단부에 조립되는 브라켓을 구비할 수 있다.
상기 브라켓의 양단부에는 상기 탄성부재의 지지부에 접합되는 접합부가 절곡 형성될 수 있다.
상기 지지부는 상기 접합부의 내부면에 접합될 수 있다.
상기 지지부는 상기 접합부의 외부면에 접합될 수 있다.
상기 케이스의 일단부면에는 상기 회로기판의 인출을 위한 인출홈이 형성되며, 상기 브라켓에는 상기 하우징으로부터 인출된 회로기판의 일측이 안착되는 설치부가 구비될 수 있다.
상기한 진동발생장치는 상기 탄성부재의 상부에 배치되어 진동량을 증대시키는 중량체부를 더 포함할 수 있다.
탄성부재의 지지부를 통해 회로기판이 탄성부재의 지지부 사이를 통과하도록 형성될 수 있어 회로기판의 파손을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 탄성부재의 지지부 사이를 통과하는 회로기판 부분이 홀이 형성되지 않는 플레이트 형상을 가짐으로써 이 부분에서의 회로기판의 끊어짐을 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 진동발생장치의 탄성부재와 브라켓을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재와 브라켓을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 탄성부재를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 탄성부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재와 브라켓을 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재와 브라켓을 나타내는 사시도이다.
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 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재와 브라켓을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 탄성부재와 브라켓을 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 일예로서, 하우징(110), 탄성부재(120), 압전소자(130), 회로기판(140) 및 중량체부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(110)은 진동발생장치(100)의 외형을 형성하며, 탄성부재(120), 압전소자(130), 회로기판(140) 및 중량체부(150) 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 않고 하우징(110)은 다양한 형상으로 변형 가능할 것이다.
또한, 케이스(112)의 일단부면에는 회로기판(140)의 인출을 위한 인출홈(112a)이 형성될 수 있다.
그리고, 브라켓(114)에는 하우징(110)으로부터 외부로 인출된 회로기판(140)의 일측이 안착되는 설치부(114b)가 구비될 수 있으며, 설치부(114b)는 케이스(112)의 외부에 배치될 수 있다.
한편, 브라켓(114)의 양단부에는 탄성부재(120)의 설치를 위한 접합부(114a)가 절곡 형성될 수 있다. 접합부(114a)는 브라켓(114)의 양측면에 각각 형성될 수 있으며, 케이스(112)와 브라켓(114)의 조립 시 접합부(114a)는 케이스(112)의 내부면에 접촉될 수 있다.
그리고, 접합부(114a)는 후술할 탄성부재(120)의 지지부(122) 보다 길이 방향 길이가 길게 형성될 수 있다.
이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
탄성부재(120)는 하우징(110)에 양단부가 고정 설치된다. 한편, 탄성부재(120)는 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 양단부가 고정 설치되어 압전소자(130)의 변형 시 상,하로 진동될 수 있다.
또한, 탄성부재(120)의 양단부 양측면에는 하우징(110)에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부(122)가 구비될 수 있다. 한편, 지지부(122)는 상기한 브라켓(114)의 접합부(114a)에 용접, 접착 중 적어도 하나의 방식에 의해 접합될 수 있다.
그리고, 지지부(122)의 외부면이 접합부(114a)의 내부면에 접합된다.
이와 같이, 탄성부재(120)가 지지부(122)에 의해 하우징(110)에 설치됨으로써 탄성부재(120)의 양단부 하부가 개방된 상태를 유지할 수 있는 것이다.
즉, 탄성부재(120)의 저면이 브라켓(114)에 지지되도록 설치되는 경우 회로기판(140)에는 브라켓(114)과의 간섭을 방지하기 위하여 홀이 형성되어야 한다. 이에 따라, 회로기판에 형성된 홀의 양측에 얇은 부분이 형성되어야 한다. 이러한 경우 케이스(112)와 브라켓(114)의 용접 시 홀의 양측에 배치되는 얇은 부분이 용접에 의한 열에 의해 끊어질 수 있다.
그런데, 탄성부재(120)에 지지부(122)가 형성되므로 탄성부재(120)의 양단부 하부가 개방된 상태를 유지하도록 할 수 있으므로, 탄성부재(120)의 일단부 하부에 배치되는 회로기판(140) 부분을 평판 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
다시 말해, 지지부(122)를 통해 탄성부재(120)를 하우징(110)에 고정 설치할 수 있으므로, 회로기판(140)에 홀을 형성하지 않을 수 있으며, 결국 케이스(112)와 브라켓(114)의 용접 시 발생되는 회로기판(140)의 끊어짐, 즉 파손을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 탄성부재(120)에는 압전소자(130)의 설치를 위한 설치돌기(124)가 구비될 수 있다. 설치돌기(124)는 압전소자(130)의 측면을 지지하여 압전소자(130)의 변형 시 탄성부재(120)의 진동량을 증대시키는 역할을 수행하는 동시에 압전소자(130)의 이탈을 방지할 수 있다.
압전소자(130)는 탄성부재(120)의 일면에 설치될 수 있다. 일예로서, 압전소자(130)는 탄성부재(120)의 저면에 설치될 수 있다. 즉, 압전소자(130)는 탄성부재(120)의 설치돌기(124)에 양측면이 지지되도록 탄성부재(120)의 저면에 설치될 수 있다.
한편, 압전소자(130)는 전원이 공급되는 경우 변형되어 탄성부재(120)가 진동되도록 하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 압전소자(130)에는 적어도 한 쌍의 외부전극(미도시)이 구비될 수 있으며, 외부전극은 +전극과, -전극으로 구성될 수 있다.
회로기판(140)은 압전소자(130)에 연결된다. 즉, 회로기판(140)은 일측이 압전소자(130)에 연결되며, 타측은 케이스(112)에 형성되는 인출홈(112a)를 통해 하우징(110)의 외부로 인출된다.
그리고, 회로기판(140)은 탄성부재(120)의 일단부에 구비되는 지지부(122) 사이 공간을 통과하는데, 탄성부재(120)의 지지부(122) 사이를 통과하는 부분은 평판 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 회로기판(140)의 적어도 탄성부재(120)의 지지부(122) 사이를 통과하는 부분은 브라켓(114)과의 간섭을 방지하기 위한 홀이 형성되지 않을 수 있다.
이에 따라, 케이스(112)와 브라켓(114)의 용접 시 발생되는 회로기판(140)의 파손을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 회로기판(140)의 타측은 브라켓(114)에 구비되는 설치부(114b)에 안착될 수 있다. 그리고 설치부(114b)에 안착되는 회로기판(140)의 타측에는 외부전원과의 전기적 연결을 위한 연결단자(142)가 구비될 수 있다.
또한, 회로기판(150)은 플렉시블 회로기판(FPCa)으로 이루어질 수 있다.
중량체부(150)는 탄성부재(120)의 상부에 배치되어 진동량을 증대시키는 역할을 수행한다. 한편, 중량체부(150)는 접착부재(160)를 통해 탄성부재(120)의 상면에 설치될 수 있다.
또한, 중량체부(150)는 상부측이 개방된 박스 형상을 가지는 중량체 케이스(152)와, 중량체 케이스(152)에 설치되는 중량체(154)로 구성될 수 있다.
그리고, 중량체 케이스(152)와 탄성부재(120)의 사이에 접착부재(160)가 설치될 수 있다.
한편, 중량체(154)와 케이스(112)의 내부면 중 적어도 하나에는 케이스(112)와의 접촉에 의한 소음 발생 및 케이스(112)의 파손을 방지하기 위하여 댐퍼부재(미도시)가 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 탄성부재(120)가 지지부(122)를 통해 브라켓(114)에 설치됨으로써, 회로기판(140)의 지지부(122) 사이를 통과하는 부분을 평판 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
이에 따라, 케이스(112)와 브라켓(114)의 조립 시 발생되는 회로기판(140)의 파손을 방지할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 탄성부재의 변형 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 설명하고, 자세한 설명은 상기한 설명에 갈음하여 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 탄성부재를 나타내는 정면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 탄성부재를 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 탄성부재(220)는 하우징(110, 도 2 참조)에 양단부가 고정 설치된다. 한편, 탄성부재(220)는 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 양단부가 고정 설치되어 압전소자(130, 도 2 참조)의 변형 시 상,하로 진동될 수 있다.
또한, 탄성부재(220)의 양단부 양측면에는 하우징(110)에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부(222)가 구비될 수 있다. 한편, 지지부(222)는 상기한 브라켓(214)의 접합부(214a)에 용접, 접착 중 적어도 하나의 방식에 의해 접합될 수 있다.
그리고, 지지부(222)의 내부면이 접합부(214a)의 외부면에 접합된다.
이와 같이, 탄성부재(220)가 지지부(222)에 의해 브라켓(214)에 설치됨으로써 탄성부재(220)의 양단부 하부가 개방된 상태를 유지할 수 있는 것이다.
즉, 탄성부재(220)의 저면이 브라켓(214)에 지지되도록 설치되는 경우 회로기판(140, 도 2 참조)에는 브라켓(214)과의 간섭을 방지하기 위하여 홀이 형성되어야 한다. 이에 따라, 회로기판에 형성된 홀의 양측에 얇은 부분이 형성되어야 한다. 이러한 경우 케이스(112)와 브라켓(214)의 용접 시 홀의 양측에 배치되는 얇은 부분이 용접에 의한 열에 의해 끊어질 수 있다.
그런데, 탄성부재(220)에 지지부(222)가 형성되므로 탄성부재(220)의 양단부 하부가 개방된 상태를 유지하도록 할 수 있으므로, 탄성부재(220)의 일단부 하부에 배치되는 회로기판(140) 부분을 평판 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
다시 말해, 지지부(222)를 통해 탄성부재(220)를 하우징(110)에 고정 설치할 수 있으므로, 회로기판(140)에 홀을 형성하지 않을 수 있으며, 결국 케이스(112)와 브라켓(214)의 용접 시 발생되는 회로기판(140)의 끊어짐, 즉 파손을 방지할 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 탄성부재의 또 다른 변형 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재와 브라켓을 나타내는 정면도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 탄성부재와 브라켓을 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 브라켓(314)은 케이스(112, 도 2 참조)에 조립되어 하우징(110)을 형성한다.
한편, 브라켓(314)은 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 양단부에는 탄성부재(320)의 설치를 위한 접합부(314a)가 절곡 형성될 있다. 접합부(314a)는 브라켓(314)의 양측면에 각각 형성될 수 있으며, 케이스(112)와 브라켓(314)의 조립 시 접합부(314a)는 케이스(112)의 내부면에 접촉될 수 있다.
또한, 접합부(314a)의 끝단에는 탄성부재(320)의 단부를 지지하기 위하여 내측으로 절곡 형성되는 스토퍼(314c)가 형성될 수 있다. 한편, 스토퍼(314c)는 브라켓(314)의 상면으로부터 소정 간격 이격 배치되도록 형성되어 회로기판(140, 도 2 참조)이 하부를 통과할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
그리고, 스토퍼(314c)에 의해 탄성부재(320)의 단부를 지지함으로써 탄성부재(320)가 일정 위치에 고정 설치될 수 있을 것이다.
한편, 탄성부재(320)는 브라켓(314)에 양단부가 고정 설치된다. 한편, 탄성부재(320)는 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 양단부가 고정 설치되어 압전소자(130, 도 2 참조)의 변형 시 상,하로 진동될 수 있다.
또한, 탄성부재(320)의 양단부 양측면에는 브라켓(314)에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부(322)가 구비될 수 있다. 한편, 지지부(322)는 상기한 브라켓(114)의 접합부(114a)에 용접, 접착 중 적어도 하나의 방식에 의해 접합될 수 있다.
그리고, 지지부(322)의 외부면이 접합부(314a)의 내부면에 접합된다.
이와 같이, 탄성부재(320)가 지지부(322)에 의해 브라켓(314)에 설치됨으로써 탄성부재(320)의 양단부 하부가 개방된 상태를 유지할 수 있는 것이다.
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
110 : 하우징
112 : 케이스
114, 214, 314 : 브라켓
120, 220, 320 : 탄성부재
130 : 압전소자
140 : 회로기판
150 : 중량체부

Claims (10)

  1. 양단부가 하우징에 고정 설치되는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 일면에 설치되는 압전소자; 및
    상기 압전소자에 연결되는 회로기판;
    을 포함하고,
    상기 탄성부재의 양단부 양측면에는 상기 하우징에 설치되기 위해 하부측으로 절곡 형성되는 지지부가 구비되며,
    상기 탄성부재의 각 단부 양측면에 형성되는 상기 지지부들은 상기 탄성부재의 길이 방향을 따라 평행하게 절곡되고,
    상기 회로기판의 상기 지지부 사이를 통과하는 부분은 평판 형상을 가지는 진동발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판은 플렉시블 회로기판으로 이루어지며,
    상기 회로기판의 일측은 상기 지지부 사이를 통과하여 상기 하우징의 외부로 인출되는 진동발생장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 내부 공간을 가지며 하단부가 개방된 박스 형상의 케이스와, 상기 케이스의 하단부에 조립되는 브라켓을 구비하는 진동발생장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브라켓의 양단부에는 상기 탄성부재의 지지부에 접합되는 접합부가 절곡 형성되는 진동발생장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 접합부의 내부면에 접합되는 진동발생장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 접합부의 외부면에 접합되는 진동발생장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 케이스의 일단부면에는 상기 회로기판의 인출을 위한 인출홈이 형성되며,
    상기 브라켓에는 상기 하우징으로부터 인출된 회로기판의 일측이 안착되는 설치부가 구비되는 진동발생장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 접합부의 끝단에는 상기 탄성부재의 저면을 지지하기 위하여 내측으로 절곡 형성되는 스토퍼가 형성되는 진동발생장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재의 상부에 배치되어 진동량을 증대시키는 중량체부를 더 포함하는 진동발생장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 압전소자의 상부에 배치되어 진동을 증대시키는 중량체부를 더 포함하는 진동발생장치.
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