KR102375721B1 - A Ultrasonic Transducer Assembly - Google Patents

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Abstract

초음파 트랜스듀서 조립체가 제공된다. 구체적으로, 전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100), 판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200), 다면체 기둥 형상의 몸체(300), 상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공할 수 있다.An ultrasonic transducer assembly is provided. Specifically, a piezoelectric body 100 that generates vibration by an electrical signal, a diaphragm 200 formed in a plate shape to which the piezoelectric body is attached to the center, a polyhedral column-shaped body 300, and the diaphragm 200 are the body ( 300) A first displacement inducing body 400 and a second displacement inducing body 500 composed of an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 so as to be spaced apart from the upper portion, It is possible to provide an ultrasonic transducer assembly, characterized in that the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 are spaced apart from each other to face left and right.

Description

초음파 트랜스듀서 조립체{A Ultrasonic Transducer Assembly}Ultrasonic Transducer Assembly

본 발명은 초음파 트랜스듀서 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전체가 부착된 진동판이 몸체와 이격하여 배치되도록 진동판을 지지하는 상부구조와 상기 몸체를 감싸는 하부구조로 구성된 한 쌍의 변위유도체를 좌, 우로 대향하여 이격배치함으로써 압전체의 잔여진동을 제어하고 전기적 연결의 편의성을 향상시킨 초음파 트랜스듀서 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic transducer assembly, and more particularly, a pair of displacement inductors comprising an upper structure supporting the diaphragm and a lower structure surrounding the body so that the diaphragm to which a piezoelectric body is attached is spaced apart from the body; The present invention relates to an ultrasonic transducer assembly that controls the residual vibration of a piezoelectric body and improves the convenience of electrical connection by facing rightward and spaced apart.

초음파 트랜스듀서는 크게 압전소자 방식 및 정전 용량형 방식으로 구분되나, 정전 용량형 방식은 송수신의 효율이 낮아 주로 압전소자 방식이 사용되고 있다. 압전소자 방식의 초음파 트랜스듀서는 기계적 에너지와 전기적 에너지를 상호 변화시키는 압전체를 이용하는 것으로, 압전소자에 구비된 전극에 전원을 인가하면 공진 주파수에 해당하는 초음파를 발산하고 압전체가 진동하면서 전기적 신호와 음향 신호를 상호 변환시킬 수 있다. 초음파 트랜스듀서는 피검사체의 진단부위에 초음파 신호를 송신하고 피검사체로부터 반사된 초음파 신호를 수신하여 진단 부위의 영상 정보를 획득하는 초음파 진단장치 등의 의료기기 분야에 주로 활용되고 있으며, 또한, 센싱(sensing) 기술을 포함하는 비파괴 검사, 수중 탐색 기기 등의 다양한 분야에도 적용될 수 있다.Ultrasonic transducers are largely divided into a piezoelectric element method and a capacitive type method, but the capacitive type method has a low transmission/reception efficiency, and a piezoelectric element method is mainly used. The piezoelectric element type ultrasonic transducer uses a piezoelectric element that mutually changes mechanical energy and electrical energy. When power is applied to the electrode provided in the piezoelectric element, it emits ultrasonic waves corresponding to the resonance frequency and the piezoelectric element vibrates to provide electrical signals and sound. Signals can be converted to each other. Ultrasonic transducers are mainly used in the field of medical devices, such as ultrasound diagnostic devices, which transmit ultrasound signals to a diagnosis site of a subject and receive ultrasound signals reflected from the subject to acquire image information of the diagnosis site. It can also be applied to various fields such as non-destructive testing including sensing technology and underwater search equipment.

일반적인 초음파 트랜스듀서 조립체의 구조는, 별도의 진동판에 압전체를 고정시키며 진동을 증폭시킨다. 이에, 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체에 전기적 신호를 인가하여 압전체와 압전체가 접착된 진동판에 굴곡 변형이 발생하면서 전방으로 음압을 발생시키는 원리로 동작되었다. The structure of a general ultrasonic transducer assembly amplifies vibration by fixing the piezoelectric body to a separate diaphragm. Accordingly, the ultrasonic transducer assembly was operated on the principle of generating negative pressure forward while bending deformation occurs in the diaphragm to which the piezoelectric body and the piezoelectric body are adhered by applying an electrical signal to the piezoelectric body.

이로 인해, 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체는 초음파 발생을 위한 신호에 따른 동작 이후에도 잔여진동이 하부에 전달되어 장착된 PCB기판에 영향을 주거나, 잔여진동에 의해 불필요한 전기적 신호를 생성하여, 적용된 초음파 센서의 검출특성이 저하되는 문제가 있었다. 이러한 잔여진동을 줄이기 위하여 종래에는 선행기술1(대한민국 등록특허 제10-1251266호)과 같이, 케이스 바닥면에 부착된 압전세라믹 소자의 일측에 흡음제와 충전제를 구비하거나, 또는, 진동판에 중량을 가지는 질량체를 연결하여 진동이 더 이상 증폭되지 않는 방법이 사용되었다. For this reason, in the conventional ultrasonic transducer assembly, the residual vibration is transmitted to the lower part even after the operation according to the signal for generating the ultrasonic wave and affects the mounted PCB board, or by generating an unnecessary electrical signal by the residual vibration, the applied ultrasonic sensor There was a problem in that the detection characteristics were lowered. In order to reduce this residual vibration, in the prior art, as in Prior Art 1 (Republic of Korea Patent No. 10-1251266), a sound absorbing agent and a filler are provided on one side of the piezoelectric ceramic element attached to the bottom surface of the case, or, or having a weight on the diaphragm A method in which vibrations are no longer amplified by connecting masses was used.

하지만, 종래의 방식은 흡음제나 충전제 사용에 따른 제조단가 상승 및 제조공정이 복잡해지는 단점이 있으며, 구비되는 질량체에 의해 초음파 트랜스듀서가 장착되는 기판에 하중에 가해지거나 제품의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다. However, the conventional method has disadvantages in that the manufacturing cost increases and the manufacturing process becomes complicated due to the use of sound absorbing agents or fillers, and a load is applied to the substrate on which the ultrasonic transducer is mounted by the provided mass or the thickness of the product becomes thick. there is.

또한, 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 기판과의 전기적인 연결을 위해 납땜 공정이 수반되어 공정시간의 간소화 및 제조비용 절감이 어려워, 개선이 필요하다. In addition, since a soldering process is involved for electrical connection with a substrate on which the conventional ultrasonic transducer assembly is mounted, it is difficult to simplify the process time and reduce the manufacturing cost, so improvement is required.

(특허번호 0001) 대한민국 등록특허 제10-1251266호(Patent No. 0001) Republic of Korea Patent No. 10-1251266

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압전체의 진동이 하부에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly capable of improving transmission/reception quality of an ultrasonic device because vibration of a piezoelectric body is not transmitted to a lower portion thereof.

또한, 본 발명은 장치의 부피 및 무게를 줄일 수 있고 제조공정을 간소화할 수 있는 구조를 형성하는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly having a structure that can reduce the volume and weight of the device and simplify the manufacturing process.

아울러, 본 발명은 적용되는 장치와의 전기적인 연결의 편의성을 높일 수 있는 초음파 트랜스듀서 조립체를 제공하는 데에 있다.In addition, the present invention is to provide an ultrasonic transducer assembly that can increase the convenience of electrical connection with the applied device.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100), 판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200), 다면체 기둥 형상의 몸체(300), 상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체을 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric body 100 that generates vibration by electrical signals, a diaphragm 200 formed in a plate shape and attached to the piezoelectric body in the center, a polyhedral column-shaped body 300, and the diaphragm ( A first displacement inducing body 400 and a second displacement inducing body 500 composed of an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 such that 200) are spaced apart from each other on the upper portion of the body 300 . ), wherein the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may provide an ultrasonic transducer assembly, characterized in that they are spaced apart from each other to face left and right.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 상부굽힘부(410)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는, 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된, 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된, 제1 접촉면(415)을 포함하는 것일 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first upper bent portion 410 includes a 1-1 vertical axis 411 and a 1-2 vertical axis 412 positioned perpendicular to the diaphragm 200, and the A 1-1 bending surface 413 and a 1-2 bending surface ( 414), and the first contact surface 415 extending from the lower ends of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 to make surface contact with the upper surface of the body 300. can

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과, 상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first lower bent portion 430 is formed extending from the first contact surface 415 and positioned perpendicular to the diaphragm 200 , the inner or outer wall of the body 300 . 1 - 3 vertical axis 433 in contact with, and a first bottom surface 434 that is bent and extended so as to be in surface contact with the lower surface of the body 300 at the lower end of the 1-3 vertical axis 433. may be doing

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, lower surfaces of the first and second displacement conductors 400 and 500 may be electrically connected to electrical terminals.

본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 상부구조 및 하부 구조를 갖는 변위유도체를 통해 압전체의 진동에 의해 발생된 응력을 분산시켜, 압전체의 진동이 몸체 및 몸체가 장착되는 기판 등의 하부로 전달되는 것을 제어할 수 있다.The ultrasonic transducer assembly of the present invention disperses the stress generated by the vibration of the piezoelectric body through a displacement inductor having an upper structure and a lower structure, thereby controlling the vibration of the piezoelectric body to be transmitted to the lower part of the body and the substrate on which the body is mounted can do.

이에, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체를 구비하는 초음파 장치는 진동이 장치 내 다른 부품에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있다. Accordingly, in the ultrasound apparatus including the ultrasound transducer assembly of the present invention, vibration is not transmitted to other components in the apparatus, so that the transmission/reception quality of the ultrasound apparatus can be improved.

또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 별도의 질량체를 사용하지 않아 조립체 전체의 부피 및 무게를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치에도 다양한 형태로 적용될 수 있다.In addition, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention does not use a separate mass, the overall volume and weight of the assembly can be reduced, so that it can be applied to a compact device in various forms.

아울러, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체의 진동을 변위유도체를 통해 용이하게 제어할 수 있어 종래의 흡음제나 충진재가 수반되지 않아 제조비용의 감소 및 제조공정을 간소화할 수 있다.In addition, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can easily control the vibration of the piezoelectric body through the displacement inductor, so that the conventional sound absorbing agent or filler is not involved, thereby reducing the manufacturing cost and simplifying the manufacturing process.

또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 변위유도체의 상부굽힘부는 진동판의 전극과 전기적으로 연결되며, 하부 굽힘부는 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판과 전기적으로 연결될 수 있어, 종래의 조립체를 기판에 연결시 수반되었던 납땜 공정을 없앨 수 있다.In addition, in the ultrasonic transducer assembly of the present invention, the upper bent portion of the displacement inducing body is electrically connected to the electrode of the diaphragm, and the lower bent portion can be electrically connected to the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly is mounted. It is possible to eliminate the soldering process involved when connecting to the

다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 저면을 보인 분해사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체(실시예1) 및 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체(비교예1)의 신호 이득을 나타낸 도표.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 진동시 진동판 및 압전체의 굴곡변형에 의해 발생되는 응력을 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of an ultrasonic transducer assembly according to another embodiment of the present invention;
5 is an exploded perspective view showing the bottom of the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a table showing the signal gain of the ultrasonic transducer assembly (Example 1) and the conventional ultrasonic transducer assembly (Comparative Example 1) according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the stress generated by bending deformation of the diaphragm and the piezoelectric body during vibration of the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 의한 초음파 트랜스듀서 조립체의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the ultrasonic transducer assembly according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4은 본 발명의 실시예별 초음파 트랜스듀서 조립체의 사시도이다.1 to 4 are perspective views of an ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100), 판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200), 다면체 기둥 형상의 몸체(300), 상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조로 구성된 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것일 수 있다.1 to 4, the ultrasonic transducer assembly of the present invention is a piezoelectric body 100 for generating vibration by an electrical signal, a diaphragm 200 formed in a plate shape and attached to the center of the piezoelectric body, a polyhedral column shape A first displacement inducing body 400 comprising a body 300 and an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 such that the diaphragm 200 is spaced apart from the upper portion of the body 300 . ) and a second displacement inducer 500 , wherein the first and second displacement inducers 400 and 500 may be spaced apart from each other to face left and right.

먼저, 본 발명에 의한 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비되는 압전체(100)는 전기적인 신호가 인가되면 진동을 발생하는 역할을 하는 것으로, 통상의 압전소자(piezoelectric element, PZT)를 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 압전체(100)에 전기적 신호가 인가되면 전기적 신호에 해당하는 전기에너지를 진동 에너지로 변환하여 초음파 신호를 생성하는 것일 수 있다. 또한, 상기 압전체(100)는 초음파 신호가 인가되면, 초음파 신호에 해당하는 진동 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기적 신호를 생성하는 것일 수 있다. 상기 압전체(100)는 실시예에 따라 단층 구조 또는 다층의 적층 구조를 가질 수 있다.First, the piezoelectric body 100 provided in the ultrasonic transducer assembly according to the present invention serves to generate vibration when an electrical signal is applied, and a conventional piezoelectric element (PZT) may be used. Specifically, when an electrical signal is applied to the piezoelectric body 100 of the present invention, the electrical energy corresponding to the electrical signal may be converted into vibrational energy to generate an ultrasonic signal. In addition, when an ultrasonic signal is applied, the piezoelectric body 100 may convert vibration energy corresponding to the ultrasonic signal into electrical energy to generate an electrical signal. The piezoelectric body 100 may have a single-layer structure or a multi-layer stacked structure according to an embodiment.

상기 진동판(200)은 판상으로 구성되며 일측면에 상기 압전체(100)를 부착하여 구비하는 것일 수 있다. 상기 진동판(200)은 상기 압전체(100)를 고정시키며 상기 압전체(100)에서 발생되는 진동을 증폭시키는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동판(200)은 하부면에 그라운드전극 및 신호전극을 구비하고 있으며, 또한, 상기 진동판(200)은 실장되는 초음파 시스템 장치의 송신부 및 수신부에 연결되는 것일 수 있다. 이에, 상기 진동판(200)은 송신부로부터 제공되는 전기적 신호를 상기 압전체(100)에 전달하고, 상기 압전체(100)로부터 제공되는 전기적 신호를 수신부로 전달하는 것일 수 있다.The diaphragm 200 may have a plate shape and may be provided by attaching the piezoelectric body 100 to one side thereof. The diaphragm 200 may serve to fix the piezoelectric body 100 and amplify vibrations generated from the piezoelectric body 100 . In one embodiment of the present invention, the diaphragm 200 has a ground electrode and a signal electrode on its lower surface, and the diaphragm 200 may be connected to the transmitter and receiver of the mounted ultrasound system device. there is. Accordingly, the diaphragm 200 may transmit an electrical signal provided from a transmitter to the piezoelectric body 100 and transmit an electrical signal provided from the piezoelectric body 100 to a receiver.

상기 몸체(300)는 다면체 기둥 형상으로 구비되며, 예를 들어, 도 1 내지 도 4와 같이 직육면체, 또는 팔각면체 일 수 있으나, 실시예에 따라 다양한 다면체 기둥형상으로 형성될 수 있다. 상기 지치체(300)는 상기 압전체(100) 및 상기 진동판(200)가 이격하여 배치되며, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부구조를 장착하기 위해 구성되는 것으로 다양한 소재를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 몸체(300)는 비도전성 소재를 사용할 수 있다. 상기 몸체(300)는 도 1 내지 도 4와 같이, 상기 진동판(200)과 대응되는 형상으로 형성되거나 또는 상기 진동판(200)보다 넓은 면적을 갖는 것일 수 있다. 상기 몸체(300)는 종래의 질량체와 달리 반드시 일정한 중량을 갖도록 구성되지 않아도 되며, 실시예에 따라 얇은 두께로 구성되어 장치 전체의 부피를 줄일 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 별도의 질량체를 사용하지 않아 조립체 전체의 부피 및 무게를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치에도 다양한 형태로 적용될 수 있다.The body 300 is provided in a polyhedral column shape, and may be, for example, a cuboid or an octahedron as shown in FIGS. 1 to 4 , but may be formed in various polyhedral column shapes according to embodiments. The support body 300 has the piezoelectric body 100 and the diaphragm 200 spaced apart from each other, and is configured to mount the lower structures of the first displacement conductor 400 and the second displacement conductor 500 . A variety of materials can be used. In one embodiment of the present invention, the body 300 may use a non-conductive material. As shown in FIGS. 1 to 4 , the body 300 may be formed in a shape corresponding to the diaphragm 200 or may have a larger area than the diaphragm 200 . Unlike the conventional mass body, the body 300 is not necessarily configured to have a constant weight, and may be configured to have a thin thickness according to an embodiment, thereby reducing the overall volume of the device. As described above, since the ultrasonic transducer assembly of the present invention does not use a separate mass, the overall volume and weight of the assembly can be reduced, so that it can be applied to a compact device in various forms.

상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 동일한 형상으로 형성된 한 쌍의 변위유도체이며, 상기 진동판(200) 및 상기 몸체(300)의 중심부를 기준으로 좌, 우로 대향하여 이격 배치되는 것일 수 있다. 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 상기 몸체(300)에 접촉되는 면을 중심으로 상부구조 및 하부구조로 구분될 수 있다. 상기 상부구조는 상기 진동판(200)과 상기 몸체(300) 사이에 배치되어 상기 진동판(200)과 상기 몸체(300)가 이격되어 위치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 것일 수 있다. 상기 하부구조는 상기 몸체(300)를 감싸도록 구비되는 것으로, 상기 하부구조의 상부영역은 상기 몸체(300)의 상부면과 접촉되며 상기 하부구조의 하부영역은 상기 몸체(300)의 하부면과 접촉되면서 상기 몸체(300)를 감싸도록 형성되는 것일 수 있다. 상기 상부구조 및 상기 하부구조는 일체로 형성되어 하나의 변위유도체로 구성되는 것일 수 있다. The first displacement conductor 400 and the second displacement conductor 500 are a pair of displacement conductors formed in the same shape, and face left and right with respect to the center of the diaphragm 200 and the body 300 . It may be spaced apart. The first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may be divided into an upper structure and a lower structure centering on a surface in contact with the body 300 . The upper structure may be disposed between the diaphragm 200 and the body 300 to support the diaphragm 200 so that the diaphragm 200 and the body 300 are spaced apart. The lower structure is provided to surround the body 300 , and the upper area of the lower structure is in contact with the upper surface of the body 300 , and the lower area of the lower structure is the lower surface of the body 300 . It may be formed so as to surround the body 300 while being in contact. The upper structure and the lower structure may be integrally formed and configured as a single displacement inductor.

일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 도전성 물질로 구성될 수 있다. 이에, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판과의 전기적인 연결의 편의성을 높일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 탄성을 갖는 것일 수 있다. 이는, 상기 압전체(100)의 진동에 의해 상기 진동판(200)의 굴곡변형시 상기 진동판(200)에 연결된 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)가 진동판(200)의 진동을 방해하지 않고 최대로 증폭되도록 하기 위함일 수 있다.In one embodiment, the first displacement conductor 400 and the second displacement conductor 500 may be made of a conductive material. Accordingly, the first displacement conductor 400 and the second displacement conductor 500 can increase the convenience of electrical connection with the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted. Also, in one embodiment, the first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 may have elasticity. In this case, when the diaphragm 200 is bent and deformed by the vibration of the piezoelectric body 100 , the first displacement inducing body 400 and the second displacement inducing body 500 connected to the diaphragm 200 are connected to the diaphragm 200 . This may be in order to maximize the amplification without disturbing the vibration.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400)는 상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제1 상부굽힘부(410)와, 상기 제1 상부굽힘부(410)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제1 하부굽힘부(430)로 구성된 것일 수 있다. 1 to 4, in one embodiment of the present invention, the first displacement inducing body 400 is positioned perpendicular to the diaphragm 200, and both ends are located on the body 300 and the diaphragm 200. A first upper bent portion 410 that is bent and extended to make surface contact, respectively, and a first lower bent portion 430 that is bent and extended from the first upper bent portion 410 to surround the body 300 is composed of it could be

구체적으로, 도 1과 같이, 상기 제1 상부굽힘부(410)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된 제1 접촉면(415)을 포함하는 것일 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 1 , the first upper bent part 410 includes a 1-1 vertical axis 411 and a 1-2 vertical axis 412 positioned perpendicular to the diaphragm 200 , and the first The 1-1 bending surfaces 413 and 1-2 bending surfaces 414 extending from the upper ends of the -1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 toward the edge of the diaphragm 200, respectively, and , may include a first contact surface 415 extending from the lower ends of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 to be in surface contact with the upper surface of the body 300 .

즉, 상기 제1 변위유도체(400)의 상부구조는 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉된 제1 접촉면(415)으로부터 상기 진동판(200) 방향으로 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하도록 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 구비되는 것일 수 있다. That is, the upper structure of the first displacement inducing body 400 is positioned perpendicular to the diaphragm 200 in the direction of the diaphragm 200 from the first contact surface 415 in surface contact with the upper surface of the body 300 . The 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 may be provided.

이 때, 실시예에 따라, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 위치가 달라질 수 있으며, 이에 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)의 굽힘방향이 달라질 수 있다. 상세하게는, 도 1 내지 도 2와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리에서 내측 방향으로 일정 거리를 두고 배치되면, 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성되어 상기 진동판(200)의 외측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리로부터 수직하게 위치되어 상기 진동판(200) 가장자리의 외주면과 동일선상에 배치되면, 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 진동판(200)의 중심부를 향해 연장형성되어 상기 진동판(200)의 내측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)이 상기 진동판(200)의 가장자리 부근에 위치됨에 따라 상기 진동판(200)의 진동은 더욱 최대로 증폭될 수 있다.In this case, depending on the embodiment, the positions of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 may vary, and accordingly, the 1-1 bending surface 413 and the 1-2 bending surface The bending direction of (414) may be different. In detail, as shown in FIGS. 1 and 2 , when the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are disposed at a predetermined distance inward from the edge of the diaphragm 200 , the The 1-1 bending surface 413 and the 1-2 bending surface 414 may extend toward the edge of the diaphragm 200 to have a shape bent outwardly of the diaphragm 200 . In addition, as shown in FIGS. 3 to 4 , the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are positioned perpendicularly from the edge of the diaphragm 200 to form an outer peripheral surface of the diaphragm 200 edge. When disposed on the same line, the 1-1 bending surface 413 and the 1-2 bending surface 414 are formed to extend toward the center of the diaphragm 200 and are bent in the inner direction of the diaphragm 200 . may have a shape. As described above, as the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 are positioned near the edge of the diaphragm 200, the vibration of the diaphragm 200 can be further amplified to the maximum. there is.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제1 변위유도체(400)의 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과, 상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 하부굽힘부(430)는 상기 몸체(300)의 일측을 감싸면서도 상기 몸체(300)의 상부면 및 하부면의 일정 면적이 접촉되도록 구성함으로써, 상기 상부굽힘부(410)로부터 전해지는 진동은 상기 몸체(300) 및 상기 몸체(300)의 하부로 전달되지 않게 제어하고, 상기 몸체(300)의 하부에 실장되는 기판과 용이하게 접촉되도록 다양한 역할을 수행할 수 있다. 1 to 4, the first lower bent portion 430 of the first displacement inducer 400 is formed to extend from the first contact surface 415 and is positioned perpendicular to the diaphragm 200, The 1-3 vertical axis 433 in contact with the inner or outer wall of the body 300, and the lower end of the 1-3 vertical axis 433 are bent and extended to make surface contact with the lower surface of the body 300 It may include a first bottom surface 434 . That is, the first lower bent portion 430 is configured so that a predetermined area of the upper surface and the lower surface of the body 300 is in contact while surrounding one side of the body 300 , thereby forming the first lower bent portion 430 from the upper bent portion 410 . The transmitted vibration can perform various roles so that it is controlled not to be transmitted to the body 300 and the lower part of the body 300 , and to easily contact the substrate mounted on the lower part of the body 300 .

실시예에 따라, 상기 제1-3 수직축(433)의 위치가 달라질 수 있으며, 이에 상기 제1-3 수직축(433)으로부터 상기 제1 바닥면(434)으로의 굽힘방향이 달라질 수 있다. 상세하게는, 도 1 및 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-3 수직축(433)이 상기 몸체(300)의 외측벽에 접촉되도록 위치되면, 상기 제1 바닥면(434)이 상기 몸체(300)의 중앙부를 향해 연장형성되어 상기 제1 하부굽힘부(430)가 상기 몸체(300)의 내측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3 내지 도 4와 같이, 상기 제1-3 수직축(433)이 상기 몸체(300)의 내부에 내장되도록 위치되면 상기 제1 바닥면(434)이 상기 몸체(300)의 가장자리를 향해 연장형성되어 상기 제1 하부굽힘부(430)가 상기 몸체(300)의 외측방향으로 굽혀진 형상을 가질 수 있다.Depending on the embodiment, the position of the 1-3 vertical axis 433 may vary, and accordingly, the bending direction from the 1-3 vertical axis 433 to the first bottom surface 434 may vary. In detail, as shown in FIGS. 1 and 3 to 4 , when the 1-3 vertical axis 433 is positioned to contact the outer wall of the body 300 , the first bottom surface 434 is the body ( It is formed to extend toward the central portion of the 300), the first lower bent portion 430 may have a shape bent inwardly of the body (300). In addition, as shown in FIGS. 3 to 4 , when the 1-3 vertical axis 433 is positioned to be built into the body 300 , the first bottom surface 434 moves toward the edge of the body 300 . It is formed to extend so that the first lower bent portion 430 may have a shape bent outwardly of the body 300 .

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 변위유도체(400)는 상기 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)은 상기 제1 접촉면(415)의 양단부를 상부 방향으로 연장시켜 절곡하여 형성된 것이며, 상기 제1 바닥면(434)은 상기 제1 접촉면(415)의 중앙부를 하부 방향으로 연장시켜 절곡하여 형성된 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 변위유도체(400)는 면적을 갖는 하나의 소재를 상술한 바와 같이 성형하여 각각의 구성요소가 일체로 형성되도록 제조된 것일 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 변위유도체를 간단한 제조방법으로 구비할 수 있어, 제조공정을 더욱 간소화시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the first displacement inducing body 400 , the 1-1 bending surface 413 and the 1-2 bending surface 414 have both ends of the first contact surface 415 in an upward direction. The first bottom surface 434 may be formed by extending and bending the central portion of the first contact surface 415 in a downward direction. That is, the first displacement inducing body 400 may be manufactured so that each component is integrally formed by molding one material having an area as described above. As described above, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can be provided with a displacement inducing device by a simple manufacturing method, thereby further simplifying the manufacturing process.

또한, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제2 변위유도체(500)는 상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제2 상부굽힘부(510)와, 상기 제2 상부굽힘부(510)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제2 하부굽힘부(530)로 구성된 것일 수 있다. In addition, referring to FIGS. 1 to 4 , the second displacement inducing body 500 is positioned perpendicular to the diaphragm 200 and both ends are bent so as to be in surface contact with the body 300 and the diaphragm 200, respectively. The extended second upper bent portion 510 and the second lower bent portion 530 bent from the second upper bent portion 510 to surround the body 300 may be configured.

구체적으로, 상기 제2 상부굽힘부(510)는 상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)과, 상기 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된 제2-1 굽힘면(513) 및 제2-2 굽힘면(514)과, 상기 제2-1 수직축(511) 및 제2-2 수직축(512)의 하단부로부터 각각 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된 제2 접촉면(515)을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the second upper bent part 510 includes a 2-1 th vertical axis 511 and a 2-2 th vertical axis 512 positioned perpendicular to the diaphragm 200 , and the 2-1 th vertical axis 511 . ) and 2-2 2-1 bending surfaces 513 and 2-2 bending surfaces 514 extending from the upper end of the vertical axis 512 toward the edge of the diaphragm 200, respectively, and the second 2- It may include a second contact surface 515 extending from the lower end of the first vertical axis 511 and the second second vertical axis 512 so as to be in surface contact with the upper surface of the body 300 , respectively.

아울러, 상기 제2 하부굽힘부(530)는 상기 제2 접촉면(515)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제2-3 수직축(533)과, 상기 제2-3 수직축(533)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제2 바닥면(534)을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the second lower bent portion 530 is formed extending from the second contact surface 515 to be positioned perpendicular to the diaphragm 200 , the second lower bent portion 530 being in contact with the inner or outer wall of the body 300 . It may include a vertical axis 533 and a second bottom surface 534 that is bent and extended so as to be in surface contact with the lower surface of the body 300 at the lower end of the 2-3rd vertical axis 533 .

상기 제2 변위유도체(500)는 상기 제1 변위유도체(400)와 동일한 형상으로 형성되어, 상기 진동판(200)의 중심부를 기준으로 대칭되도록 배치되므로, 상기 제2 변위유도체(500)의 구성요소의 실시예에 따른 특징은 상술한 상기 제1 변위유도체(400)의 설명을 참조할 수 있다.The second displacement inducer 500 is formed in the same shape as the first displacement inducer 400 and is symmetrically disposed with respect to the central portion of the diaphragm 200, so that the second displacement inducer 500 is a component of For characteristics according to the embodiment, reference may be made to the description of the first displacement inducer 400 described above.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 저면을 보인 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view showing a bottom surface of an ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에서, 상기 진동판(200)의 하부면에는 그라운드전극(A) 및 신호전극(B)이 구비되며, 상기 진동판(200)의 하부 중앙, 즉 상기 신호전극(B) 영역에 상기 압전체(100)가 부착되는 것일 수 있다. 상기 진동판(200)의 하부에는 앞서 상술한 바와 같이 상기 제1 변위유도체(400)의 제1 상부굽힘부(410) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 제2 상부굽힘부(510)가 부착된다. 이에, 상기 그라운드전극(A)이 제1 상부굽힘부(410)와 연결되고 상기 신호전극(B)이 제2 상부굽힘부(510)와 연결되는 것일 수 있다. Referring to FIG. 5 , in an embodiment of the present invention, a ground electrode A and a signal electrode B are provided on the lower surface of the diaphragm 200 , and the lower center of the diaphragm 200 , that is, the signal The piezoelectric body 100 may be attached to the electrode (B) region. The first upper bent portion 410 of the first displacement inducing body 400 and the second upper bent portion 510 of the second displacement inducing body 500 are attached to the lower portion of the diaphragm 200 as described above. do. Accordingly, the ground electrode A may be connected to the first upper bent portion 410 and the signal electrode B may be connected to the second upper bent portion 510 .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 것일 수 있다. 즉, 상기 제1 변위유도체(400)의 제1 하부굽힘부(430)의 제1 바닥면(434)이 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판의 전기 단자와 연결되며, 상기 제2 변위유도체(500)의 제2 하부굽힘부(530)의 제2 바닥면(534)이 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체가 실장되는 장치의 기판의 전기단자와 연결되므로, 상기 진동판(200)에 구비되는 전극은 기판의 전기단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 종래의 조립체를 기판에 연결시 수반되었던 납땜 공정을 없앨 수 있다. In one embodiment of the present invention, lower surfaces of the first and second displacement conductors 400 and 500 may be electrically connected to electrical terminals. That is, the first bottom surface 434 of the first lower bent portion 430 of the first displacement inducing body 400 is connected to the electrical terminal of the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted, and the second 2 Since the second bottom surface 534 of the second lower bent portion 530 of the displacement inducer 500 is connected to the electrical terminal of the substrate of the device on which the ultrasonic transducer assembly of the present invention is mounted, the diaphragm 200 The provided electrode may be electrically connected to an electrical terminal of the substrate. That is, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can eliminate the soldering process involved when connecting the conventional assembly to the substrate.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체(실시예1) 및 종래의 초음파 트랜스듀서 조립체(비교예1)의 신호 이득을 나타낸 도표이다.6 is a diagram illustrating signal gains of an ultrasonic transducer assembly (Example 1) and a conventional ultrasonic transducer assembly (Comparative Example 1) according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도표에서의 가로축은 주파수(Frequency)이며, 도표에서의 세로축은 신호 이득(SPL)으로, 실시예1 및 비교예1 각각의 초음파 트랜스듀서로부터 송신되는 초음파 신호와 초음파 트랜스듀서에서 수신되는 초음파 신호 간의 신호 이득을 나타낸 것이다. 실시예1 및 비교예1의 그래프 선을 비교해보면 비교예1에 비해 본 발명의 실시예1의 초음파 트랜스듀서 조립체의 신호이득이 증가하는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6 , the horizontal axis in the diagram is frequency, and the vertical axis in the diagram is signal gain (SPL). It shows the signal gain between the ultrasonic signals received from the . Comparing the graph lines of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that the signal gain of the ultrasonic transducer assembly of Example 1 of the present invention is increased compared to Comparative Example 1.

도 7(a) 내지 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서 조립체의 진동시 진동판 및 압전체의 굴곡변형에 의해 발생되는 응력을 설명하기 위한 도면이다.7 (a) to 7 (b) are views for explaining the stress generated by bending deformation of the diaphragm and the piezoelectric body during vibration of the ultrasonic transducer assembly according to an embodiment of the present invention.

도 7(a) 내지 도 7(b)를 참조하면, 압전체(100)의 진동에 의해 상기 압전체(100)가 부착된 진동판(200)이 붉은색 화살표 방향으로 굴곡변형할 때, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비된 제1 상부굽힘부(410) 및 제2 상부굽힘부(510)가 함께 움직이면서, 움직이는 방향에 수직방향으로 상기 진동판(200)을 굽혀서 푸른색 화살표 방향과 같이 작용하는 응력을 분산시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체에 구비된 제1 하부굽힘부(430) 및 제2 하부굽힘부(530)가 상기 제1 상부굽힘부(410) 및 제2 상부굽힘부(510)를 통해 상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500) 전달되는 자체 진동을 제어하면서 압전체(100)의 신호 이외의 잔여진동을 감쇄시킬 수 있다. 7(a) to 7(b), when the diaphragm 200 to which the piezoelectric body 100 is attached is bent and deformed in the direction of the red arrow due to the vibration of the piezoelectric body 100, the ultrasonic wave of the present invention As the first upper bent part 410 and the second upper bent part 510 provided in the transducer assembly move together, the diaphragm 200 is bent in a direction perpendicular to the moving direction to reduce the stress acting in the direction of the blue arrow. can be dispersed. In addition, the first lower bent portion 430 and the second lower bent portion 530 provided in the ultrasonic transducer assembly of the present invention through the first upper bent portion 410 and the second upper bent portion (510) Residual vibrations other than the signal of the piezoelectric body 100 may be attenuated while controlling the vibrations transmitted to the first displacement conductor 400 and the second displacement conductor 500 .

상기와 같이, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 상부구조 및 하부 구조를 갖는 변위유도체를 통해 압전체의 진동에 의해 발생된 응력을 분산시켜, 압전체의 진동이 몸체 및 몸체가 장착되는 기판 등의 하부로 전달되는 것을 제어할 수 있다. 이에, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체를 구비하는 초음파 장치는 진동이 장치 내 다른 부품에 전달되지 않아 초음파 장치의 송수신 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 초음파 트랜스듀서 조립체는 압전체의 진동을 변위유도체를 통해 용이하게 제어할 수 있어 종래의 흡음제나 충진재가 수반되지 않아 제조비용의 감소 및 제조공정을 간소화할 수 있다.As described above, the ultrasonic transducer assembly of the present invention disperses the stress generated by the vibration of the piezoelectric body through a displacement inductor having an upper structure and a lower structure, so that the vibration of the piezoelectric body is transmitted to the lower part of the body and the substrate on which the body is mounted. You can control what is delivered. Accordingly, in the ultrasound apparatus including the ultrasound transducer assembly of the present invention, vibration is not transmitted to other components in the apparatus, so that the transmission/reception quality of the ultrasound apparatus can be improved. In addition, the ultrasonic transducer assembly of the present invention can easily control the vibration of the piezoelectric body through the displacement inductor, so that the conventional sound absorbing agent or filler is not accompanied, thereby reducing the manufacturing cost and simplifying the manufacturing process.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described technical configuration of the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, the meaning and scope of the claims, and All changes or modifications derived from the concept of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 압전체 200: 진동판
300: 몸체 400: 제1 변위유도체
410: 제1 상부굽힘부 411: 제1-1 수직축
412: 제1-2 수직축 413: 제1-1 굽힘면
414: 제1-2 굽힘면 415: 제1 접촉면
430: 제1 하부굽힘부 433: 제1-3 수직축
434: 제1 바닥면 500: 제2 변위유도체
510: 제2 상부굽힘부 511: 제2-1 수직축
512: 제2-2 수직축 513: 제2-1 굽힘면
514: 제2-2 굽힘면 515: 제2 접촉면
530: 제2 하부굽힘부 533: 제2-3 수직축
534: 제2 바닥면100: piezoelectric body 200: diaphragm
300: body 400: first displacement inductor
410: first upper bent portion 411: 1-1 vertical axis
412: 1-2 vertical axis 413: 1-1 bending surface
414: first 1-2 bending surface 415: first contact surface
430: first lower bent portion 433: 1-3 vertical axis
434: first bottom surface 500: second displacement inductor
510: second upper bent portion 511: 2-1 vertical axis
512: 2-2 vertical axis 513: 2-1 bending surface
514: second 2-2 bending surface 515: second contact surface
530: second lower bent portion 533: vertical axis 2-3
534: second bottom surface

Claims (5)

전기적 신호에 의해 진동을 발생시키는 압전체(100);
판상으로 형성되어 중앙에 상기 압전체가 부착되는 진동판(200);
다면체 기둥 형상의 몸체(300);
상기 진동판(200)이 상기 몸체(300) 상부에 이격하여 배치되도록 상기 진동판(200)을 지지하는 상부구조와 상기 몸체(300)를 감싸는 하부구조가 일체로 형성된, 제1 변위유도체(400) 및 제2 변위유도체(500)를 포함하는 것으로,
상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)는 좌, 우로 대향하여 이격 배치되며,
상기 제1 변위유도체(400)는,
상기 진동판(200)에 수직으로 위치되며 양단부가 상기 몸체(300)와 상기 진동판(200)에 각각 면접촉하도록 절곡되어 연장형성된 제1 상부굽힘부(410)와,
상기 제1 상부굽힘부(410)로부터 상기 몸체(300)를 감싸도록 절곡되어 연장형성된 제1 하부굽힘부(430)로 구성되고,
상기 제1 상부굽힘부(410)는,
상기 진동판(200)과 수직하게 위치하는, 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)과,
상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 상단부로부터 각각 상기 진동판(200)의 가장자리를 향해 연장형성된, 제1-1 굽힘면(413) 및 제1-2 굽힘면(414)과,
상기 제1-1 수직축(411) 및 제1-2 수직축(412)의 하단부로부터 상기 몸체(300)의 상부면과 면접촉되도록 연장형성된, 제1 접촉면(415)을 포함하며,
상기 제1 하부굽힘부(430)는,
상기 제1 접촉면(415)으로부터 연장형성되어 상기 진동판(200)과 수직하게 위치되되, 상기 몸체(300)의 내부 또는 외측벽과 접촉하는 제1-3 수직축(433)과,
상기 제1-3 수직축(433)의 하단부에서 상기 몸체(300)의 하부면과 면접촉되도록 절곡되어 연장형성된 제1 바닥면(434)을 포함하고,
상기 제1 변위유도체(400) 및 상기 제2 변위유도체(500)의 하부면은 전기 단자와 전기적으로 연결되는 되는 것을 특징으로 하는 초음파 트랜스듀서 조립체.
a piezoelectric body 100 for generating vibration by an electrical signal;
a diaphragm 200 formed in a plate shape to which the piezoelectric body is attached to the center;
Polyhedral column-shaped body 300;
A first displacement inducing body 400 in which an upper structure supporting the diaphragm 200 and a lower structure surrounding the body 300 are integrally formed such that the diaphragm 200 is spaced apart from the upper portion of the body 300 and To include a second displacement inducer (500),
The first displacement inducer 400 and the second displacement inducer 500 are spaced apart from each other to face left and right,
The first displacement inducer 400,
A first upper bent portion 410 positioned perpendicular to the diaphragm 200 and extending and bent so that both ends thereof are in surface contact with the body 300 and the diaphragm 200, respectively;
It consists of a first lower bent portion 430 that is bent and extended from the first upper bent portion 410 to surround the body 300,
The first upper bent portion 410,
A 1-1 vertical axis 411 and a 1-2 vertical axis 412 positioned perpendicular to the diaphragm 200,
A 1-1 bending surface 413 and a 1-2 bending surface extending from upper ends of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 toward the edge of the diaphragm 200, respectively (414) and;
and a first contact surface 415 extending from the lower end of the 1-1 vertical axis 411 and the 1-2 vertical axis 412 so as to be in surface contact with the upper surface of the body 300,
The first lower bent portion 430 is,
The first 1-3 vertical shaft 433 extending from the first contact surface 415 and positioned perpendicular to the diaphragm 200 and in contact with the inner or outer wall of the body 300,
and a first bottom surface 434 that is bent and extended so as to be in surface contact with the lower surface of the body 300 at the lower end of the 1-3 vertical axis 433,
An ultrasonic transducer assembly, characterized in that the lower surfaces of the first displacement conductor (400) and the second displacement conductor (500) are electrically connected to an electrical terminal.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077919A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Murata Mfg Co Ltd Ultrasonic transducer
WO2018207395A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社村田製作所 Vibration device
JP2019134070A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 住友理工株式会社 Transducer and power generation system using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101251266B1 (en) 2011-08-17 2013-04-10 (주)동일기연 Ultrasonic Sensor for Sensing Obstacles
DE102014106753B4 (en) * 2014-05-14 2022-08-11 USound GmbH MEMS loudspeaker with actuator structure and diaphragm spaced therefrom
DE102015107557A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 USound GmbH Circuit board module with a continuous recess and related sound transducer arrangement and manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077919A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Murata Mfg Co Ltd Ultrasonic transducer
WO2018207395A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-15 株式会社村田製作所 Vibration device
JP2019134070A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 住友理工株式会社 Transducer and power generation system using the same

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