KR200310614Y1 - 압전버저 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압전버저에 관한 것으로서, 진동판과; 상기 진동판이 장착되도록 상측면에 형성된 걸림턱과, 저면에 신호음 배출공을 포함하는 케이스와; 상기 케이스와 상기 진동판 사이에 진동판의 진동에 의한 제 1차 공명에 의해 발생하는 신호음이 존재하는 공간부를 포함하는 압전버저에 있어서,

상기 케이스가:

상기 신호음 배출공의 외주면에 상기 공간부로 케이스 저면으로부터 소정 높이(h)만큼 돌출성형된 신호음 공명부;

를 더 포함하여 상기 신호음 공명부에 의해 상기 공간부에 제 2 차 공명에 의한 신호음을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 압전버저의 크기가 작으면서도 공명주파수가 낮고, 소리가 크며 음압이 높은 유용한 효과를 가지며, 더 나아가 상기 압전버저의 크기를 작게함으로써 칩마운터(Chip Mounter)에 의한 자동조립공정으로 상기 압전버저를 인쇄회로기판에 장착할 수 있는 유용한 효과를 가진다.

Description

압전버저{Piezo-electric buzzer}

본 고안은 압전버저에 관한 것이다.

일반적으로 압전버저는 휴대폰, 전자레인지, 세탁기, 오디오, 유선전화기 등의 전자기기 내부의 인쇄회로기판에 장착되어 신호음을 발생시킨다.

도 1은 종래 압전버저의 외부사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 압전버저의 A-A 단면도이고, 도 3 은 종래 압전버저 작동시 신호음이 발생하는 예시도이다.

도 1과 도 2에서 도시된 바와 같이, 종래 압전버저(10)는 전기 신호를 가하면 기계적인 진동을 발생하는 (역으로 기계적인 압력을 가하면 전기신호가 발생하는) 압전 세라믹소자(11b)와 상기 압전 세라믹소자(11b) 상하부에 결합되는 제 1, 제 2 전극(11a, 11c)으로 구성되는 진동판(11)과, 상기 진동판(11)이 장착되도록 상측면에 형성된 걸림턱(12a)과 저면에 신호음 배출공(12b)을 포함하는 케이스(12)와, 상기 케이스(12)와 상기 진동판(11) 사이에 진동판(11)의 진동에 의한 제 1차 공명에 의해 발생하는 신호음이 존재하는 공간부(13)와, 상기 제 1, 제 2 전극 (11a, 11c)에 각각 접속되어 외부전원을 인가하며 인쇄회로기판에 접속되는 수단자(14)를 포함한다.

이와 같은 구성을 갖는 압전버저는 상기 제 1, 제 2 전극을 통해 외부전원이 상기 진동판에 인가되면 상기 진동판은 진동을 하게 되고, 도 3 과 같이 상기 공간부에 공명의 의해 신호음이 발생하여 상기 신호음 배출공으로 소리가 배출되게 되는 것이다.

그런데 일반적으로 압전버저의 고유공명주파수는 그 크기에 반비례하고, 음압은 그 크기에 비례하여 압전버저의 크기가 작으면 낮은 고유공명주파수를 갖기가어렵고 게다가 음압(소리)도 낮아지는(작아지는) 문제점이 있다.

또한, 종래 고유공명주파수가 2048㎐용에는 지름이 22㎜인 압전버저가 제작되어 사용되고 있다. 그러나, 상기와 같은 크기를 갖는 압전버저는 인쇄회로기판에 전기소자를 조립하는 장비인 칩마운터(Chip Mounter)에 의해 인쇄회로기판에 삽입될 수 없어 수작업만이 가능하다는 문제점이 있다. 또한, 상기 압전버전의 크기가 인쇄회로기판에 삽입되는 다른 전기소자보다 커서 조립과정상 혹은 사용상 쉽게 파손이 될 위험이 있다.

또한, 종래 지름이 17㎜인 압전버저가 있는데 고유공명주파수가 4㎑용만 있고, 고유공명주파수가 2㎑인 압전버저는 제작이 불가능하였다.

본 고안은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로서, 크기가 작으면서도 공명주파수가 낮고, 소리가 크고, 음압이 높은 압전버저를 제공함에 그 목적이 있다.

더 나아가 본 고안은 칩마운터(Chip Mounter)에 의한 자동조립공정으로 인쇄회로기판에 삽입될 수 있는 압전버저를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 압전버저의 외부사시도이다.

도 2 는 도 1 에 따른 종래 압전버전의 단면도이다.

도 3 은 종래 압전버저 작동시 신호음이 발생하는 예시도이다.

도 4 는 본 고안의 일실시예에 따른 압전버저의 단면도이다.

도 5 는 본 고안에 따른 압전버저 작동시 신호음이 발생하는 예시도이다.

도 6 은 본 고안의 또다른 실시예에 따른 압전버저의 단면도이다.

<도면부호의 간단한 설명>

10:압전버저 11:진동판

11a:제 1전극 11b:압전 세라믹소자

11c:제 2 전극 12:케이스

12a:걸림턱 12b:신호음 배출공

13c:신호음 공명부 13:공간부

14:수단자

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 압전버저의 일 양상에 따르면,

진동판과; 상기 진동판이 장착되도록 상측면에 형성된 걸림턱과, 저면에 신호음 배출공을 포함하는 케이스와; 상기 케이스와 상기 진동판 사이에 진동판의 진동에 의한 제 1차 공명에 의해 발생하는 신호음이 존재하는 공간부를 포함하는 압전버저에 있어서, 상기 케이스가:

상기 신호음 배출공의 외주면에 상기 공간부로 케이스 저면으로부터 소정 높이(h)만큼 돌출성형된 신호음 공명부;

를 더 포함하여 상기 신호음 공명부에 의해 상기 공간부에 제 2 차 공명에 의한 신호음을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 기본적인 양상은 크기가 작으면서도 공명주파수가 낮고, 소리가 크고, 음압이 높은 특징을 가지는 압전버저를 만드는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 고안을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 4 는 본 고안의 일실시예에 따른 압전버저의 A-A 단면도이고, 도 5 는 본 고안에 따른 압전버저 작동시 신호음이 발생하는 예시도이다. 여기서, 도 2와 대응되는 구성은 동일한 도면부호로 표시된다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 압전버저(10)는 진동판(11)과 케이스(12)와 공간부(13)와 수단자(14)를 포함한다.

본 고안에 따른 케이스(12)는 상기 신호음 배출공(12b)의 외주면에 상기 공간부(13)로 케이스 저면으로부터 소정 높이(h)만큼 돌출성형된 신호음 공명부를 더 포함한다.

종래 압전버저는 진동판의 진동에 의한 공명에 의해서만 신호음을 발생하였지만, 본 고안에 따른 압전버저는 케이스 내부에 신호음 공명부(12C)를 더 포함시켜 상기 신호음 공명부에 의한 공명에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 신호음을 발생시킨다.

본 고안에 따른 압전버저는 케이스 내부에 신호음 공명부(12C)를 더 포함시킴으로써 실험적으로 그 크기가 작으면서도 공명주파수가 낮고, 소리가 크고, 음압이 높은 효과가 확인되었다. 이는 아마도 진동판 (11)의 진동에 의한 공명에 의해 발생하는 신호음과 상기 신호음 공명부(12C)에 의한 공명에 의해 신호음과의 간섭, 회절 등의 현상을 유도하여 종래 압전버저보다 음압을 높일 수 있는 것으로 추측된다.

상기 신호음 공명부(12C)는 다양한 형태로 제작될 수 있으나 본 고안에서는 상기 신호음 배출공(12b)의 외주면에 일체로 형성된 가이드봉 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스(12)는 칩마운터(Chip Mounter)에 의한 자동조립공정에 용이한 크기로 제작되는 것이 바람직하다. 이에 본 고안에서 상기 케이스(12)의 지름(L)은 표준적인 17㎜로 제작된다.

상기 실시예와 같은 구성을 가지는 압전버저는 아래 실시예 1과 같이 그 크기가 작으면서도 음압이 높고, 공명주파수도 낮은 특성을 보임을 알 수 있다.

<실시예 1>

구분	L=17(㎜),L1=4(㎜)
a(㎜)	2.5	2.4	2.3	2.2
h(㎜)	2.5	2.6	2.7	2.8
음압(㏈)	75	77	80	82
F(㎐)	2100	2080	2048	2000

여기서, h는 상기 신호음 공명부(12C)의 케이스 저면으로부터의 높이를, a는상기 진동판(11)과의 거리를 의미한다. 또한, L1은 신호음 배출공(12b)의 외주면의지름을 의미한다.

특히 본 고안에 따른 압전버저는 상기 실시예 1에서 나타난 바와 같이, 케이스 저면으로부터 상기 신호음 공명부(12C)의 높이가 2.8㎜이고, 진동판(11)과의 거리가 2.2㎜일 경우 음압이 80(㏈)이상이고, 공명주파수가 2㎑로 낮은 주파수대역을 가짐을 알 수 있다.

도 6 은 본 고안의 또다른 실시예에 따른 압전버저의 A-A 단면도이다. 여기서, 도 4 와 대응되는 구성은 동일한 도면부호로 표시된다.

본 실시예에서 신호음 배출공(12b)은 상측으로부터 하측으로 점차 완곡되게 형성되어 마치 나팔관 구조로 제작된다. 상기와 같이 신호음 배출공(12b)을 제작함으로써 신호음의 확산이 좋아질 뿐만 아니라 음압도 높아지는 장점이 있다.

상기 도 6과 같은 구성을 가지는 압전버저는 아래 실시예 2와 같은 음압과 공명주파수 특성을 가진다.

구분	L=17(㎜)
	0.5〈R〉1.5	1.5〈R〉2.5	2.5〈R〉3
L1(mm)	2	3	4
L2(mm)	2.3	2.4	2.5
a(mm)	2.4	2.3	2.2
h(mm)	2.6	2.7	2.8
음압(dB)	77	81	84
F(Hz)	2080	2048	2000

여기서, h는 상기 신호음 공명부(12C)의 케이스 저면으로부터의 높이를, a는상기 진동판(11)과의 거리를 , L1은 신호음 공명부(12C)의 외주면의 지름을, L2는 신호음 공명부(12C)의 내주면의 지름을, R은 신호음 배출공(12b)의 지름을 의미한다.

상기 실시예 2에서 나타난 바와 같이, 본 고안에 따른 압전버저는 실시예 1과 마찬가지로 케이스 저면으로부터 상기 신호음 공명부(12C)의 높이가 2.8㎜이고, 진동판(11)과의 거리가 2.2㎜일 경우 음압이 80(㏈)이상이고, 공명주파수가 2㎑로 낮은 주파수대역을 가짐을 알 수 있다. 특히 신호음 배출공(12b)의 지름이 2.5〈R〉3 일 경우에 더욱 음압 특성이 좋음을 알 수 있다.

따라서, 본 고안에 따른 압전버저는 상기 신호음 배출공(12b)을 나팔관 구조로 완곡지게 형성함으로써 단순히 가이드봉 형태의 신호음 공명부(12C)를 형성한 경우보다 음압이 더욱 높은 것을 알 수 있다. 이는 아마도 스피커와 같이 상기 신호음 배출공(12b)으로부터 배출되는 신호음에 회절이 유도되어 음압을 보강하는 것으로 추측된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 압전버저의 크기가 작으면서도 공명주파수가 낮고, 소리가 크며 음압이 높은 유용한 효과를 가진다.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 압전버저의 크기를 작게함으로써 칩마운터 (Chip Mounter)에 의한 자동조립공정으로 상기 압전버저를 인쇄회로기판에 장착할 수 있는 유용한 효과를 가진다.

또한, 본 고안에 따르면, 상기 압전버저를 조립하는 과정에서 혹은 사용하는 중에 파손이 될 가능성이 훨씬 적은 장점이 있다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다라는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은변형예들을 포함하도록 기술된 실용신안등록청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (4)

1. 진동판(11)과; 상기 진동판(11)이 장착되도록 상측면에 형성된 걸림턱(12a)과 저면에 신호음 배출공(12b)을 포함하는 케이스(12)와; 상기 케이스(12)와 상기 진동판(11) 사이에 진동판(11)의 진동에 의한 제 1차 공명에 의해 발생하는 신호음이 존재하는 공간부(13)를 포함하는 압전버저(10)에 있어서, 상기 케이스(12)가:

   상기 신호음 배출공(11a) 외주면에 상기 공간부(13)로 케이스 저면으로부터 소정 높이 (h)만큼 돌출성형된 신호음 공명부(12c);

   를 더 포함하여 상기 신호음 공명부(12c)에 의해 상기 공간부(13)에 제 2 차 공명에 의한 신호음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 압전버저.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 신호음 배출공(12b)이:

   상측으로부터 하측으로 점차 완곡되게 형성된 것을 특징으로 하는 압전버저.
3. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서,

   상기 소정 높이(h)가 2.8㎜이고, 상기 신호음 공명부(12c)와 진동판(11)과의 거리가 2.2㎜ 인 것을 특징으로 하는 압전버저.
4. 청구항 1 에 있어서, 상기 케이스(12)가:

   지름이 17㎜인 것을 특징으로 하는 압전버저.