KR20050012126A - 압전진동장치 - Google Patents

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KR20050012126A
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Abstract

본 발명은 내충격성에 뛰어난 신뢰성이 높은 압전진동장치에 관한 것이며, 몸체의 주면 상에 있어서, 지주에 의해 압전진동판의 중심이 지지되고, 상기 몸체 의 주면에 대하여 대략 평행이 되어 있다. 상기 압전진동판의 양단측에는 영율 2GPa 이하의 스페이서가 설치되어 있어, 두 압전진동판 사이의 접촉에 의한 파손을 방지한다. 또한, 몸체의 주면 상에는 상기 스페이서와 대응하는 위치에 다른 스페이서가 설치되어 있어, 몸체 주면과의 접촉에 의한 압전진동판의 파손을 방지한다. 이와 같이, 압전진동판의 진폭을 규제함으로써, 충격이 가해졌을 때에도 압전진동판의 깨어짐이나 구부러짐이 방지되고, 내충격성이 향상한다.

Description

압전진동장치{PIEZO-ELECTRIC VIBRATION DEVICE}
본 발명은 몸체 진동형인 평면형 스피커나 리시버 등의 음향변환 전자기기, 또는 바이브레이터(vibrator) 등 진동 변환 전자기기에 이용되는 압전진동장치에관한 것으로서, 특히 내충격성, 실장성(實裝性) 및 신뢰성의 개선된 압전진동장치에 관한 것이다.
압전소자를 이용한 압전진동장치는 간이 전기음향변환기 또는 액추에이터(actuator)로서 널리 이용되고 있으며, 특히 최근에는 휴대전화나 휴대정보단말 등의 분야에서 많이 사용되고 있다. 종래의 압전진동장치는 금속제의 진동판 표면에 압전소자를 서로 붙인 바이몰프 소자(bimorph element) 또는 유니몰프 소자(unimorph element)의 대략 중앙부를 지지부재로 지지하고, 당해 외팔보(cantilever)형의 압전진동체를 구동함으로써, 저주파수영역에서의 높은 구동력을 얻어 왔다[예컨대, 일본국 특허 공개공보 2000-224696호 공보(도 4 내지 도 8), 이하 "특허문헌 1"이라 함).
또한, 분포 모드를 발생하기 때문에, 공진주파수의 다른 복수 매의 압전진동판을 사용하여 액추에이터를 구성한 것도 있다. 예컨대, PCT 국제 공개 공보 WO01/54450호(이하 "특허문헌 2"라 함)의 도 9에는 패널 스피커의 압전진동체로서, 복수의 장방형 압전진동판을 하나의 지주로 패널 위에 대략 평행으로 지지하고, 지주를 통해 상기 압전진동판의 진동을 상기 패널에 전달하여 진동시킴으로써 음을 발생하도록 한 트랜스듀서(transducer)가 공개되어 있다. 또한, 일본국 특허공개공보 2000-134682호(이하 "특허문헌 3"이라 함)의 도 1 내지 도3에는, 주변부에 따라 탄성체를 붙인 1 매 또는 복수 매의 원판상의 압전진동판을 하나의 지주로 지지한 음발생장치가 기재되고 있으며, 음향특성의 개선효과를 얻고 있다.
도 10은 종래 압전진동장치의 한 가지 예를 나타내고 있다. 도시한 압전진동장치(200)는 음향 패널(202) 위에 지주(204)와 압전진동판(206, 212)으로 이루어진 압전진동체(201)가 고정된 구조로 되어 있으며, 압전진동판(206, 212)은 지주(204)에 의해 음향 패널(202)에 대하여 대략 평행이 되도록 지지되어 있다. 압전진동판 (206)은 42 알로이(alloy) 등 금속계 재료 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지재료로 이루어지는 진동판(208)에, Ｎi, Ｐd, Ａg 등의 전극층이 표면에 형성된 압전소자(209, 210)를 붙인 바이몰프 구조로 되어 있다. 다른 압전진동판 (212)도 같은 구성으로 되어 있고, 진동판(214)에 압전소자(215, 216)가 붙여진 바이몰프 구조로 되어 있다. 또한, 상기 지주(204)는 스테인레스 등의 금속계 재료 또는 PET, 아크로니트릴부타디엔스틸렌(ABS) 등의 수지재료로 성형되며, 음향 패널(202)은 예컨대, 유리나 하니콤(honeycomb) 구조의 알루미늄 등으로 형성되어 있다.
상기 압전진동판(206, 212)의 각전극과 진동판(208, 214)에는 예컨대, 전도성 페이스트(paste)나 땜납(218, 220, 224, 226) 등에 의해 도선(222, 228)이 접속되어 있다. 그리고, 이들 도선(222, 228)을 통해 전기적 신호를 인가하여 압전진동판(206, 212)이 진동하고, 그 진동이 지주(204)로 전달된다. 또한, 지주(204)를 통해 압전진동체(201)가 고정되어 있는 음향 패널(202)에 진동이 전해짐으로써, 음향 패널(202)이 진동하여 소리를 발생시킨다.
그런데, 전술한 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 존재한다.
1) 충격하중이 압전진동체에 가해지면, 압전진동판에 과다한 응력이 가해져 취약재료인 압전소자를 파괴하거나, 지주로부터의 탈락, 진동판의 구부러짐 등의구조적 장해를 일으킬 뿐만 아니라, 초전(焦電)효과에 의한 기전력 발생을 수반하여 회로에 영향을 미칠 우려도 있다. 또한, 복수 매의 압전진동판을 이용할 경우에는 압전진동판과 몸체와의 접촉에 의한 파괴뿐만 아니라 각 압전진동판끼리의 충돌에 의한 압전소자의 파괴도 발생한다.
2) 복수개의 압전진동판을 이용하면, 금사선(錦絲線)선에 의한 남땜 등의 전기적 접속방법이나, 지주에 압전진동판 부착, 지주와 전기적 접속단자의 취부 등 실장방법이 복잡하게 되어, 생산성의 저하를 초래해 원가가 상승한다.
전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내충격성에 뛰어난 압전진동장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있으며, 또 다른 목적은 실장성의 개선 및 신뢰성의 향상을 도모하는 데 있다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면 및 이하 상세한 설명으로부터 명료하게 된다.
도 1의 (A)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전진동장치의 외관 사시도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)를 #A-#A선에 따라 절단한 단면도.
도 2의 (A)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전진동장치의 외관 사시도, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)를 #B-#B선에 따라 절단한 단면도.
도 3의 (A)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압전진동장치의 외관 사시도, 도 3의 (B)는 도 3의 (A)를 #C-#C선에 따라 절단한 단면도.
도 4의 (A)는 상기 실시예에 대한 비교예의 외관 사시도, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)를 #D-#D선에 따라 절단한 단면도.
도 5의 (A)는 본 발명의 제5 실시예에 따른 압전진동장치의 외관 사시도, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)를 #E-#E선에 따라 절단한 단면도, 도 5의 (C) 및 (D)는 도 5의 (B)의 부분 확대도.
도 6은 상기 실시예의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 제5 실시예의 구성을 나타내는 주요 단면도.
도 8은 본 발명의 제6 실시예의 구성을 나타내는 주요 단면도.
도 9의 (A), (B) 및 (C)는 본 발명의 다른 실시예의 단면도.
도 10은 종래 기술을 예시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10：압전진동장치 12：몸체
14, 14A , 14B：지주 16, 24：압전진동판
16A, 16B, 24A, 24B：단부(端部) 18, 26：진동판
20, 22, 28, 30：압전소자 32A, 32B, 34A, 34B：스페이서
40：압전진동장치 42：탄성재료
50：압전진동장치 52, 54：지주
52A , 54A：단차 52B, 54B：감합부(嵌合部)
60：압전진동장치 70：압전진동장치
71：케이스 72：하부 케이스
72A：밑면 72B, 78B：옆면
74, 80：지주 76, 82：수부(受部)
78：상부 케이스 78A：표면
84, 92：압전진동판 86, 94：진동판
86A , 94A：돌출부 87, 88, 95, 96：압전소자
87A, 87C, 88A, 88C, 95A, 95C, 96A, 96C：전극층
87B, 88B, 95B, 96B：압전층 89, 97：절연필름
90, 98：도전테이프 91, 99：돌출부
100：지지봉 102：본체
104A, 104B：접속단자 106, 107：창
108：점성액체 120：압전진동장치
122A, 122B, 124A, 124B, 126A , 126B：슬로프
130：압전진동장치 132, 134：슬로프(겸 지주)
136A , 136B：슬로프 140, 160, 170：압전진동장치
142：몸체 144：밑면
146：위면 148, 150：옆면
152A∼152F：돌출부 154：지주
156, 158：압전진동판 162, 164：지주
162A, 162B, 164A , 164B：규제부 200：압전진동장치
201：압전진동체 202：음향 패널
204：지주 206, 212：압전진동판
208, 214：진동판 209, 210, 215, 216：압전소자
218, 220, 224, 226：땜납 222, 228：도선
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 압전진동판을 몸체에 진동 가능하게 지지하는 압전진동장치가 제공되며, 상기 압전진동판의 대략 중앙부에 설치되고 상기 압전진동판을 상기 몸체의 주면의 하나에 대하여 대략 평행이 되도록 지지하는 지지 수단과, 상기 압전진동판과 상기 주면의 사이에 설치되며 이들 각부 간의 거리보다 짧은 두께를 가지고 상기 압전진동판과 상기 주면과의 접촉을 방지하는 진폭규제수단을 구비한다. 이 때, 상기 압전진동판은 복수개 설치되고 상기 지지수단에 의해 서로 대략 평행이 되도록 지지되며, 상기 진폭규제수단은 상기 복수의 압전진동판 사이에 설치되어 압전진동판끼리의 접촉을 방지하는 것일 수 있다. 또한, 상기 진폭규제수단의 영율(Young's modulus)은 2GPa 이하인 것이 바람직하다.
이하, 몇 개의 실시예를 토대로 본 발명의 바람직한 형태를 상세하게 설명한다.
(제1 실시예)
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명한다. 도 1의 (A)는 본 실시예의 외관을 나타내는 사시도이며, 그 #A-#A선에 따라 절단한 단면을 화살표 방향에서 본 상태가 도 1의 (B)에 단면도로서 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전진동장치(10)는 휴대전화 등의 몸체(케이스)(12)의 주면의 하나에, 대략 직사각형인 압전진동판(16 및 24)의 대략 중앙부가 지주(14A, 14B)에 의해 몸체(12)에 대하여 대략 평행이 되도록 고정되어 있다. 또한, 압전진동판(16, 24)과 지주(14A, 14B)는 몸체(12), 지주(14A), 압전진동판(24), 지주(14B), 압전진동판(16)의 순이 되도록 겹쳐져서 접착제 등에 의해 고정되어 있으며, 이들 겹친 부분은 위쪽으로부터 나사와 너트로 고정하거나 스크류로 고정시킬 수도 있다. 지주(14A , 14B)는 예컨대, 스테인레스 등의 철계 합금, 황동 등의 동계 합금, 폴리카보네이트(polycarbonate) 등의 경질수지 등을 사용하며, 이에 국한되지 아니하고 공지의 각종 재질을 사용할 수 있다.
압전진동판(16)은 대략 장방형의 진동판(18)의 앞뒤에, 당해 진동판(18)과 대략 같은 치수로, 두께 방향으로 분극된 압전소자(압전세라믹스)(20, 22)를 서로 부착한 바이몰프 구조로 되어 있다. 이들 압전소자(20, 22)는 압전체의 앞뒤 양면에 구동용 전극층(도시하지 않음)이 각각 형성된 구성으로 되어 있다. 다른 압전진동판(24)도 같은 구성으로 되어 있고, 진동판(26)의 앞뒤 양면에 압전소자(28, 30)를 서로 붙인 바이몰프 구조로 되어 있다. 또한, 압전소자(28, 30)에 대해서도, 그 앞뒤 양면에는 도시하지 않은 전리층이 각각 형성되어 있다. 진동판(18, 26)으로는 예컨대, 42 알로이나 황동 등이 사용된다. 또한, 압전소자(20, 22)의 압전체로는 예컨대, PZT(지르콘산 티탄산연) 등이 사용되고, 전극층으로는 예컨대, 은, 백금, 팔라듐 등이 사용된다.
압전소자(20)의 상하 전극, 압전소자(22)의 상하 전극에 각각 전압을 인가함으로써, 압전소자(20, 22)의 압전체가 각각 분극된다. 이렇게 하여 분극이 형성된 압전소자(20, 22)를, 예컨대 도전성 접착제를 이용하여, 진동판(18)에 부착함으로써 압전진동판(16)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 압전소자(20)의 하부전극, 압전소자(22)의 상부전극, 진동판(18)은 공통전위가 되어 있어, 필요에 따라 접지(earth)한다.
다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에서는 압전진동판(24)의 양단부(24A, 24B)에 스페이서(spacer)(34A, 34B)가 설치되어 있다. 또한, 상기 몸체(12)의 주면 상에는 상기 스페이서(34A, 34B)와 대응하는 위치에, 또 다른 스페이서(32A, 32B)가 설치되어 있다. 이들 스페이서(32A, 32B, 34A, 34B)는 압전진동판(16, 24)이 설계 범위를 초과하는 것 같은 큰 진폭을 행하지 않도록 강제적으로 진폭을 억제하는 것으로서, 영율 2GPa 이하인 연성 재료로 의해 구성되어 있다. 이와 같은 스페이서( 32A, 32B, 34A, 34B)의 재료로는 전술한 영율을 충족하는 것이면 어떤 것이라도 무방하지만, 예컨대, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 나일론(nylon), 합성 고무 등의 벌크 재료나, 폴리스티렌(polystyrene)이나 멜라민(melamine) 수지 등 경질 수지를 발포시켜 실질적으로 강성을 저하시킨 재료 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 작용을 설명한다. 전술한 바이몰프 구조의 압전진동판(16, 24)은 일반적인 압전 바이몰프로서 작용하고 진동한다. 즉, 압전진동판(16)은 각 압전소자(20, 22)의 압전체의 분극방향 및 중앙의 전극으로서 작용하는 진동판(18)에 대한 외측 전극전압의 관계에 의하여, 한쪽의 압전소자가 장축 방향으로 늘어나면 다른쪽의 압전소자가 장축 방향으로 축소함으로써, 도 1의 상하 방향으로 굴곡변위한다. 압전진동판(24)에 있어서도 이와 동일하다. 또한, 압전진동판(16, 24)은 진동장치 전체로서의 이득 주파수특성이 평탄하게 되도록 서로 다른 길이로 설정되어 있다.
이 때, 본 실시예에서는, 몸체(12)의 주면과 압전진동판(24)의 사이에 스페이서(32A, 32B)가 설치되어 있고, 압전진동판(16, 24) 사이에도 스페이서(34A, 34B)가 부착되어 있다. 이에 따라, 압전진동판(16, 24)이 설계범위를 초과하는 것과 같은 큰 진폭을 행하지 않도록 스페이서(32A, 32B, 34A, 34B)의 크기 또는 장착 위치 등을 사전에 설정함으로써, 과잉 진폭을 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 영율 2GPa 이하의 연성 재료로 구성된 스페이서가 몸체(12)와 압전진동판(24) 사이에, 압전진동판(24)과 압전진동판(26) 사이에 각각 설치된다. 이로 인하여, 압전진동판(16, 24)의 공진주파수를크게 변화시키지 않고도 과잉 진폭을 억제할 수 있고, 압전소자(20, 22, 28, 30)에 가해지는 응력을 완화하여 이들의 파괴가 방지된다. 또한, 압전진동판(24)과 몸체( 12)의 접촉, 또는 압전진동판(16, 24)간의 접촉에 의한 파손도 방지할 수 있어서, 내충격성이 개선되어 신뢰성이 향상한다.
(제2 실시예)
다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명한다. 도 2의 (A)는 본 실시예의 구성을 나타내는 사시도이며, 이의 #B-#B선에 따라 절단한 단면을 화살표방향으로 본 상태가 도 2의 (B)에 도시되어 있다. 또한, 전술한 제1 실시예와 동일 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 사용하는 것으로 하며, 이하의 실시예에 대해서도 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전진동장치(40)는 기본적으로 전술한 제1 실시예와 같은 구성으로 되어 있고, 몸체(12)의 주면 위에 압전진동판(16 및 24)이 지주(14A, 14B)에 의해 대략 평행으로 고정되어 있다. 그리고, 상기 몸체(12)의 주면과 압전진동판(24) 사이의 공간, 및 압전진동판(16)과 압전진동판(24) 사이의 공간에는, 유연성 있는 탄성재료(42)가 충전되어 있고, 이 탄성재료(42)를 통해 압전진동판(16, 24)의 진동이 몸체(12)에 전달된다. 상기 탄성재료(42)로는, 유연성이 있어서 영율이 100MPa 이하에서 포아송비가 0.45 이상이면 어떤 것이라도 무방하지만, 예컨대, 3차원으로 가교(cross-link)된 수지에 유기액체를 팽윤시켜 만들어지는 겔, 구체적으로는 실리콘수지에 실리콘유를 팽윤한 실리콘 겔 등이 적합하다.
본 실시예에 따르면, 탄성율이 극히 작고 체적탄성율이 큰 탄성재료(42)를 통해 압전진동판(16, 24)의 진동이 몸체(12)에 전달된다. 그 때문에, 가청음영역과 같이 비교적 저주파수 영역의 진동에 대하여는 감쇠가 작고, 충격변위와 같이 동작이 예민한 큰 변위에 대해서는 변위의 가속도를 억제할 수 있으며, 전술한 제1 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 탄성재료(42)는 상기 공간 전체에 충전해도 무방하며, 또한 상기 공간의 일부만에 충전해도 좋다. 상기 공간의 일부에만 충전할 경우에는 조립의 작업성이 향상한다. 또한, 상기 공간전체에 충전하는 경우에는, 압전진동장치의 자세에 영향을 주지 않고, 안정하게 가속도 억제효과를 얻을 수 있다.
(제3 실시예)
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 대해서 설명한다. 도 3의 (A)는 본 실시예의 구성을 나타내는 사시도이며, 그 #C-#C선에 따라 절단한 단면을 화살표 방향에서 본 상태가 도 3의 (B)에 도시되어 있다. 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예는 대략 장방형의 압전진동판(16, 24)의 대략 중심을 지주(14A, 14B)에서 지지하는 구조이나, 본 실시예는 압전진동판(16, 24)의 양단을 지주로 고정한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전진동장치(50)는 몸체(12)의 주면에 대하여 압전진동판(16, 24)이 대략 평행이 되도록 지주(52, 54)에 의해 압전진동판(16, 24)의 양단이 지지된 구조로 되어 있다. 압전진동판(16)은 지주(52, 54)의 위쪽에 형성된 단차(52A, 54A) 위에 배치하고, 압전진동판(24)은 상기단차(52A, 54A)의 아래쪽에 형성된 감합부(52B, 54B)에 끼도록 하여 접착제 등에 의해 고정된다. 지주(52, 54) 자체도 몸체(12)의 주면에 대하여 접착제 등으로 고정되어, 압전진동판(16, 24)의 진동을 몸체(12)에 전달하는 구조로 되어 있다.
지주(52, 54)로는, 동질의 재료(예컨대, 영율 100GPa 이상의 강성이 높은 재료 등)로 형성하고, 쌍방으로부터 동등하게 압전진동판(16, 24)의 진동을 전달하도록 하여도 무방하며, 한쪽의 지주(예컨대 52)를 다른 쪽의 지주(예컨대 54)보다도 10배 이상의 강성을 가지는 재료로 구성하고 강성이 높은 지주(이 경우에는 52)로부터 압전진동판(16, 24)의 진동을 전달하도록 구성하여도 무방하다. 이 경우에는, 강성이 높은 지주재료로서 영율 100GPa 이상의 금속, 예컨대, 스테인레스 등의 철계 재료 등을 사용하며, 강성이 낮은 재료로서 영율이 10GPa 이하의 수지재료, 예컨대, PET, 나일론 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 압전 진동판(16, 24)의 양단이 지주(52, 54)에 의해 지지되기 때문에, 충격 하중이 가해지더라도 종래 기술과 같은 외팔보형에 비교해 발생 변위를 억제할 수 있다. 따라서, 압전소자의 파괴를 막을 수 있는 동시에, 공진주파수를 크게 바꾸지 않고, 불필요하게 큰 변위를 억제할 수 있다.
다음으로, 전술한 제1 실시예 내지 제3 실시예에 대하여 구체예를 들어 설명한다. 구체예 1 내지 구체예 4, 비교예 1 내지 비교예 3을 아래와 같이 제작하고, 후술하는 방법에 따라서 비교시험을 수행하였다. 도 4는 비교예의 구조를 도시하고 있다. 도 4의 (A)는 사시도이며, 그 #D-#D선에 따라 절단한 단면을 화살표 방향으로 본 상태가 도 4의 (B)에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 압전진동장치(60)는 전술한 제1 실시예와 기본적으로는 같은 구성으로 되어 있으나, 내충격성의 수단으로서의 스페이서 등은 일체 설치하고 있지 않다.
1) 구체예 1 : 제1 실시예과 동일한 구성이며, 스페이서로서 영율 1.2GPa인 나일론을 사용하고, 지주로서 스테인레스를 사용하였다.
2) 비교예 1 : 도 4에 도시된 압전진동장치(60)와 동일한 구성이며, 지주로서 스테인레스를 사용하였다.
3) 비교예 2 : 제1 실시예과 동일한 구성이며, 스페이서로서 영율 3GPa의 경질 나일론을 사용하고, 지주로서 스테인레스를 사용하였다.
4) 구체예 2 : 제2 실시예와 동일한 구성이며, 탄성재료로서 영율 60MPa, 포아송비 0.47의 실리콘 겔을 사용하고, 지주로서 스테인레스를 사용하였다.
5) 비교예 3 : 제2 실시예와 동일한 구성이며, 탄성재료(충전하는 재료)로서 영율 400MPa, 포아송비 0.4의 탄성 고무를 사용하고, 지주로서 스테인레스를 사용하였다.
6) 구체예 3 : 제3 실시예과 동일한 구성이며, 지주는 양쪽 모두 영율 200GPa의 스테인레스를 사용하였다.
7) 구체예 4 : 제3 실시예와 동일한 구성이며, 한 방향의 지주로서 영율 200GPa의 스테인레스를 사용하고, 다른 쪽 지주로서 영율 3GPa의 경질 나일론을 사용하였다.
한편, 전술한 구체예 및 비교예의 제작에 있어서, 압전진동판은 길이 40mm, 폭 7mm로 하고, 두께는 금속진동판 부분이 0.04mm, 압전소자는 두께 0.1mm의 것을2매 사용한 바이몰프 구조로 하였다. 또한, 압전진동판(16, 24) 사이와, 진동판(24)과 몸체(12)의 주면 사이의 거리는 1mm로 하였다.
이상과 같이 제작한 비교예 1 내지 비교예 3, 구체예 1 내지 구체예 4의 압전진동장치를 크기가 50mm×50mm, 두께가 1.5mm인 ABS 수지의 몸체(12)에 고정하고 3Vrms의 교류전압을 인가하여, 발생하는 음의 주파수특성을 측정하였다. 이때, 몸체(12)로부터 측정용 마이크까지의 거리는 10cm로 하였다. 또한, 내충격성을 관찰하고자, 충격시험기를 사용하여 3000G의 충격하중을 인가하고, 시험 후에 압전소자를 관찰하여 크래크(crack) 유무를 조사하였다. 그 시험결과를 표 1에 도시하였다.
충격대책 지주의소재 1차 공진주파수 1k㎐에서의음압 충격하중인가 후의 상태
비교예 1 없음 스테인레스 400㎐ 92㏈ 균열발생
구체예 1 스페이서 삽입(영율 1.2GPa 나일론) 스테인레스 410㎐ 93㏈ 균열없음
비교예 2 스페이서 삽입(영율 3GPa 경질 나일론) 스테인레스 410㎐ 93㏈ 균열발생
구체예 2 실리콘 겔 충전(영율 60MPa, 포아송비 0.47) 스테인레스 420㎐ 91㏈ 균열없음
비교예 3 탄성고부 충전(영율 400MPa 포아송비 0.4) 스테인레스 800㎐ 60㏈ 균열없음
구체예 3 진동판의 양단지지 스테인레스(영율 200Gpa) 420㎐ 92㏈ 균열없음
구체예 4 진동판의 양단지지 스테인레스(영율 200Gpa)＋경질 나일론(3GPa) 380㎐ 91㏈ 균열없음
표 1에 도시된 결과를 비교하면, 충격에 대한 대책을 하지 않은 비교예 1에서는 충격하중의 인가에 의해 균열이 발생했다. 충격대책을 한 구체예 1 내지 구체예 4에서는 공진주파수 및 음압은 비교예 1과 동등하지만, 균열의 발생은 발견되지않았다. 이들 결과로부터, 스페이서의 삽입, 탄성재료의 충전, 압전진동판의 양단에서의 지지라는 본 발명의 수단이 내충격성에 효과가 있는 것을 발견하였다.
또한, 구체예 1과 대비하여, 스페이서의 영율이 2GPa 이상인 비교예 2에서는 음질이 변화되지 않았지만, 스페이서에 진동판이 충돌함으로 인해 균열이 발생하였다. 이와 동일하게, 구체예 2와 대비하여, 충전제의 영율이 100MPa이상, 포아송비가 0.45 이하인 비교예 3에서는 변위억제효과가 너무 강하여 과대변위에 의한 균열발생은 없었으나, 통상적인 구동조건의 변위도 억제되어 일차 공진주파수가 800Hz로서 높고, 음압이 60㏈로 낮아졌다. 이상의 결과로부터, 스페이서의 영율, 충전하는 탄성재료의 영율 및 포아송비가 전술한 구체예로 나타난 적정한 범위 내인 것이 중요함을 알 수 있다.
(제4 실시예)
이어서, 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 대하여 설명한다. 도 5의 (A)는 본 실시예에 따른 압전진동장치의 외관을 나타내는 사시도이며, 그 #E-#E선에 따라 절단한 단면을 화살표 방향으로 본 상태가 도 5의 (B)에 도시되어 있다. 도 5의 (C) 및 (D)는 상기 (B)의 부분 확대도로서, 전기적 접속의 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 6은 본 실시예의 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 5의 (A) 내지 (D)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전진동장치(70)는 상하로 분할 가능한 케이스(71) 내에 압전진동판(84, 92)이 대략 평행으로 수납되며, 케이스(71) 내에 진동의 급격한 가속을 억제하기 위한 점성액체(108)가 채워져 있다. 그리고, 하부 케이스(72)의 저면(72A)에 설치된 지주(74), 상부 케이스(78)의상면(78A)에 설치된 지주(80), 상기 압전진동판(84, 92) 사이에 배치된 지지봉(100)에 의해, 상기 케이스(71)가 부착된 패널에 전달하는 구성으로 되어 있다.
먼저, 케이스(71)는 전술한 바와 같이 하부 케이스(72)와 상부 케이스(78)로 분할가능한 구성으로 되어 있고, 하부 케이스(72)의 저면(72A)의 대략 중앙에는 상기 압전진동판(84)에 접하는 지주(74)가 미리 내장되어 있다. 지주(74)는 압전진동판(84)의 진동을 저해하지 않도록, 압전진동판(84)을 향해 예리하게 경사진 단면이 대략 삼각형의 삼각주상으로 형성되어 있다. 한편, 도시한 예에서는 단면이 대략 삼각형으로 되어있으나, 단면은 압전진동판(84)의 진동을 저해하지 않는 형상이라면 대형(臺形)이나 반원상 등으로 형성되어도 무방하다. 또한, 하부 케이스(72)의 측면(72B)의 대략 중앙의 상단에는 상기 압전진동판(84)에 부착한 돌출부(86A, 91)를 수용하는 수부(受部)(76)가 형성되어 있다. 상부 케이스(78)의 구성도 전술한 바와 같이, 그 상면(78A)에 지주(80)가 설치되고, 측면(78B)의 대략 중앙 하단에는 압전진동판(92)에 부착한 돌출부(94A, 99)를 수용하는 수부(82)가 형성되어 있다.
이와 같은 케이스(71)는 예컨대, 스테인레스 등의 금속계 재료, 또는 PET나 ABS 등 수지재료로 형성된다. 또한, 도시한 예는 상하로부터 압전진동판(84, 92)을 끼워 넣는 구성으로 되어 있지만, 좌우에서 끼워도 무방하며, 상하의 어느 쪽 또는 좌우의 어느 쪽이 뚜껑이라도 무방하다.
다음으로, 압전진동판(84)은 도 5의 (D)에 도시된 바와 같이, 금속판 등에 의해 구성된 진동판(86)의 표면에 압전소자(87, 88)가 부착된 바이몰프 구조가 되어 있으며, 압전소자(87)는 압전층(87B) 앞뒤에 전극층(87A , 87C)이 형성된 구조로 되어 있다. 압전소자(88)도 전술한 바와 같이, 압전층(88B)의 앞뒤로 전극층(88A, 88C)이 형성된 구조로 되어 있다. 상기 진동판(86)의 장변의 대략 중앙에는, 상기 하부 케이스(72)의 가장자리에 설치한 수부(76)에 계지함과 동시에 진동판(86) 및 상기 전극층(87A, 88C)의 서랍부[또는 인출(引出)부]를 겸하는 돌출부(86A)가 형성되어 있다. 도시된 예에서, 돌출부(86A)는 진동판(86)과 일체로 형성되어 있다. 또한, 압전진동판(84)의 대략 중앙에는, 상기 돌출부(86A)와 대향하는 장변측에 PET 등의 절연 필름(89)을 개재하여 동 또는 카본 등의 도전 테이프(90)가 설치되어 있다.
절연 필름(89) 및 도전 테이프(90)는 압전진동판(84)의 가장자리를 상하로부터 끼움과 동시에, 겹친 부분이 연출(延出)하도록 부착되어 있다. 그리고, 상기 연출한 돌출부(91)는 상기 하부 케이스(72)의 수부(76)에 계지함과 동시에, 압전소자(88)의 상부 전극층(88A)과 압전소자(87)의 하부 전극층(87C)의 서랍부로 되어 있다. 이와 같은 구성의 압전진동판(84)를 하부 케이스(72)의 위쪽으로부터 상기 돌출부(86A, 91)를 상기 수부(76)에 끼도록 내리면, 압전진동판(84)을 하부 케이스(71) 내에 미리 설정한 높이의 위치에서 대략 평행으로 고정할 수 있다.
또 다른 압전진동판(92)도 전술한 바와 같이, 도 5(C)에 도시된 것처럼 진동판(94) 위에 압전소자(95, 96)가 부착된 바이몰프 구조로 되어 있고, 상기 진동판(94)에는 돌출부(94A)가 형성되며, 이의 대향하는 장변측에는 압전소자(96)를 끼우도록 절연 필름(97), 도전 테이프(98)가 설치되어 있다. 그리하여, 이들 테이프는 연출된 돌출부(99)가 상부 케이스(78)에 치합되면 전극 서랍부를 겸한다. 즉, 돌출부(94A)는 진동판(94), 압전소자(96)의 하부 전극층(96C), 압전소자(95)의 상부 전극층(95A)의 서랍부가 되며, 돌출부(99)는 압전소자(96)의 상부 전극층(96A)와, 압전소자(95)의 하부 전극층(95C)의 서랍부로서 작용한다. 전술한 바와 같이, 압전진동판(92)의 위쪽으로부터 상부 케이스(78)를 내려 수부(82)를 상기 돌출부(94A, 99)에 끼우도록 하면, 용이하게 위치 맞춤이 가능해 진다.
다음으로, 압전진동판(84 및 92) 사이에 배치되는 지지봉(100)에 대해서 설명한다. 지지봉(100)은 단면이 대략 직사각형의 봉상체가 되어 있으며, 본체(102)의 양단에는 상기 압전진동판(84, 92)의 각 전극층과 전기적 접속을 하기 위한 접속단자(104A, 104B)가 설치되어 있다. 접속단자(104A , 104B)는, 예컨대, 은이나 동 등의 도전성 접착제 등을 도포함으로써 형성된다. 또한, 지지봉(100) 대신에 예컨대, 인청동에 금 도금을 한 용수철을 사용하고, 상기 용수철의 접촉 등에 의하여 압전진동판(84, 92) 간의 전기적 접속을 하는 것도 가능하다. 즉, 압전진동판(84), 지지봉(100), 압전진동판(92)을 겹치면, 압전진동판(84, 92)의 돌출부(86A , 94A)가 지지봉(100)의 접속단자(104A)와 전기적으로 접속하고, 다른 쪽의 돌출부(91, 99)가 접속단자(104B)에 접속함으로써, 양면인 압전소자(86, 92)의 전극의 도통을 할 수 있게 되어 있다.
이상과 같은 구성의 각부는 도 6에 도시된 바와 같이, 미리 지주(74)가 내장된 하부 케이스(72)에 압전진동판(84)을 끼워넣고, 그 위에 지지봉(100)을 개재하여 압전진동판(92)을 올리고, 그 위쪽에 지주(80)가 내장된 상부 케이스(78)를 수부(82)가 돌출부(94A , 99)에 끼어지도록 겹침으로써, 용이하게 위치 맞춤을 할 수 있다. 또한, 하부 케이스(72)의 수부(76)와 상부 케이스(78)의 수부(82)를 맞붙인 위치에 형성된 창(106)으로부터는 접속단자(104B), 돌출부(91, 99)가 노출되고, 반대측의 창(107)으로부터는 동일하게 접속단자(104A), 돌출부(86A , 94A)가 노출되고 있어, 이들에 리드선 등을 접속함으로써 압전진동판(84, 92)에 구동용 전기신호를 인가할 수 있다. 마지막으로, 케이스(71)를 밀봉하면, 예컨대, 주사기 등을 이용하여 케이스(71) 내에 점성액체(108)를 봉입한다. 점성액체(108)로는, 전기신호에 의한 압전진동판(84, 92)의 진동을 저해하지 않는다면 어떤 것이라도 좋지만, 예컨대, 실리콘 오일 등이 이용된다. 또한, 상기 조건을 충족시키는 것이라면, 점성액체에 국한하지 않고, 겔상의 저점도재나 젤리상 물체를 봉입하여도 무방하다.
전술한 제4 실시예에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째로, 지주(74, 80)를 내장한 케이스(71)에 위치 맞춤과 전극서랍을 겸하는 돌출부(86A , 91, 94A , 99)를 설치한 압전진동판(84, 92)을 넣도록 한 것이므으로, 실장하기가 용이하고 압전진동판(84, 92)의 위치 맞춤을 간편하게 할 수 있다. 또한, 상기 압전진동판(84, 92) 사이를 접속단자(104A, 104B)가 설치된 지지봉(100)으로 지지하도록 하므로, 전기적 접속의 측면에서도 실장이 용이해진다.
둘째로, 케이스 구조로 인하여 취급이 용이하게 되고, 압전진동판(84, 92)의 노출에 의한 실장 주위로부터의 영향을 고려할 필요가 없어진다. 또한, 케이스(71)에 의한 봉지구조 때문에, 압전진동판(84, 92)가 지주(74, 80)로부터 탈락하지 않게 되고, 더욱이 실장이 용이하게 됨과 동시에 원가 저감이 기대된다.
셋째로, 케이스(71) 내에 점성액체(108)를 봉입하기 때문에, 압전진동판(84, 92)에 과도한 응력이 걸리더라도 압전진동판(84, 92)의 급격한 변형 가속을 억제할 수 있으며, 이에 따라 진동판 구부러짐, 압전체의 깨짐 등을 방지하고 내충격성을 향상시킬 수 있다. 이와 함께, 변형에 의한 기전력도 저감시킬 수 있다. 또한, 내충격성의 향상으로 인하여, 내구성이 요구되는 휴대기기에도 채용이 가능해 진다.
(제5 실시예)
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예는 전술한 제4 실시예와 같이, 압전진동판이 케이스 내에 봉지된 구조로 되어 있다. 도 7은 본 실시예의 구조를 나타내는 주요 단면도이다. 상술한 제4 실시예와 동일 또는 대응하는 구성 요소는 동일한 부호를 사용하는 것으로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압전진동장치(120)는 압전진동판(84, 92)을 지지하는 지주(74, 80)가 내장된 케이스(71)의 저면과 상면에, 탄성재료로 된 슬로프(122A, 122B, 124A, 124B)가 설치되어 있다. 또한, 전기적 접속단자(104A)가 설치된 지지봉(100)의 측면에도 슬로프(126A, 126B)가 설치되어 있다. 즉, 압전진동판(84, 92)와 케이스(71)의 사이와, 압전진동판(84, 92) 사이에 슬로프가 설치되어 있다. 이들 슬로프(122A 내지 126A , 122B 내지 126B)는 압전진동판(84, 92)의 필요한 진동을 차단하지 않도록, 중심에서 바깥쪽을 향해 두께가 얇게 되어 있다. 이러한 슬로프를 설치함으로써 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이들 슬로프의 길이는 충격완화와 전기신호에 의한 진동의 저해가 안 되는 범위에서 임의로 설정한다. 또한, 이들 슬로프는 전기신호에 의한 압전진동판(84, 92)의 진동을 저해하지 않으면, 압전진동판(84, 92)과 접촉하여도 무방하다. 본 실시 형태의 설치방법, 전극인출 구조 등은 전술한 실시예와 같다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 슬로프(122A 내지 126A, 122B 내지 126B)를 설치함으로써 압전진동판(84, 92)의 국부적인 과도한 변형을 억제할 수 있어, 전술한 제4 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 슬로프(122A 내지 126A, 122B 내지 126B)를, 예컨대, PET, ABS 등의 수지재료, 또는 발포성 고무 등의 탄성재료로 형성함으로써 더욱 내충격성을 향상시킬 수 있다.
(제6 실시예)
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명의 제6 실시예에 대해서 설명한다. 도 8은 본 실시예의 주요단면도이다. 전술한 제5 실시예에서는 케이스(71) 내에 지주와는 별체(別體)로서 슬로프를 설치하였으나, 본 실시예의 압전진동장치(130)는 슬로프가 지주를 겸하는 예이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(72)의 저면에는 중앙이 가장 두께가 있는 곡면형상의 슬로프(132)가 형성되어 있다. 슬로프(132)는 제5 실시예에 있어서 지주(74) 및 슬로프(122A, 122B)에 대응한다. 또한, 상부 케이스(78)의 상면에는 동일한 곡면상의 슬로프(134)가 설치되어 있으며, 지지봉(100)의 측면에는 곡면형상의 슬로프(136A, 136B)가 설치되어 있다. 이들 슬로프(132, 134, 136A, 136B)의 형상 및 크기는 전술한 제5 실시예와 동등한 기준으로 설정되고, 재료도 동일한 것이 사용된다. 또한, 본 실시예의 작용 및 효과는 전술한 제5 실시예와 동일하다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 아니하며, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에 여러 가지 변형을 가하여 얻을 수 있다. 예컨대, 다음 사항도 포함된다.
첫째로, 전술한 실시예에서 개시한 재료나 형상 및 치수는 하나의 예로서, 같은 작용을 할 수 있도록 설계 변경을 할 수 있다. 압전진동판의 구조도 유니몰프, 바이몰프의 어느 것이라도 무방하다. 또한, 압전소자 자체가 압전층과 전극층을 교대로 적층한 적층구조의 것이라도 무방하고, 그 적층수, 내부전극의 접속 패턴, 인출구조 등도 필요에 따라 적절히 변경가능하다. 또한, 상기 형태에서는 압전진동판을 2매 사용하는 것이라고 했으나, 더욱 많은 압전진동판을 사용해도 좋고, 1매의 압전진동판만을 포함하는 구성으로 해도 좋으며, 그 수는 상황에 따라 적당히 증감해도 무방하다. 또한, 상기 실시예를 조합하여도 무방하다. 예컨대, 제4 실시예에서 개시한 점성액체를 제5 실시예나 제6 실시예의 케이스 내에 충전하는 형태이다.
둘째로, 상기 제1 실시예에서 개시한 스페이서의 형상은 하나의 예이며, 동등한 효과를 기지도록 그 형상은 적절히 변경해도 좋다. 예컨대, 제5 실시예 및 6에서 개시한 것과 같은 슬로프 형상 등이 가능하다. 또한, 상기 제1 실시예에서는 몸체(12)의 주면이나 압전진동판(24)에 스페이서를 설치하는 것으로 기술하였으나, 동등한 효과를 갖도록 그 위치는 적절히 변경할 수 있다. 예컨대, 도9의 (A)에 도시된 압전진동장치(140)는 몸체(142)의 안쪽 저면(144)에, 두 개의 압전진동판( 156, 158)이 지주(154)에 의해 대략 수평으로 지지되고 있다. 그리고, 몸체(142)의안쪽 측면(148)에는, 돌기(152A 내지 152C)가 압전진동판(156, 158)의 진폭을 규제하는 위치에 설치되고, 이와 동등하게 돌기(152D 내지 152F)가 상기 측면(148)에 대향하는 측면(150)에도 설치되어 있다. 이들 돌기(152A 내지 152F)는 전술한 제1 실시예의 스페이서(32A, 32B, 34A, 34B)와 동등한 탄성재료에 의해 구성된다. 즉, 상기 제1 실시예에서는 몸체(12)의 저면이나 압전진동판(24)에 스페이서를 설치했으나, 본 실시예에서는 몸체(142)의 옆면에 스페이서를 설치한 것으로서, 이에 의해서도 상기 실시예와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 9의 (B)에 도시된 압전진동장치(160)와 같이, 몸체(142)의 저면(144)에 전술한 실시예의 돌기(152A 내지 152F)와 동등한 재질로 된 지주(162, 164)를 설치하고, 그 지주(162, 164)에 설치한 규제부(162A, 162B, 164A, 164B)에 의해 압전진동판(156, 158)의 진폭을 규제하여도 무방하다. 또한, 본 예는 압전진동판(156, 158)의 양단을 대향 배치된 지주(162, 164)에 끼우도록 구성하였으나, 도 9의 (C)에 개시된 압전진동장치(170)와 같이, 지주(162, 164)의 규제부(162A, 162B, 164A, 164B)의 개방부분이 동방향(도시한 예에서는, 지면의 앞방향)으로 향하도록 배치하고, 압전진동판(156, 158)의 진폭을 규제하여도 무방하다.
본 발명의 바람직한 적용예로서는, 휴대전화, 휴대정보단말(PDA), 보이스 레코더(voice recorder), PC(personal computer) 등의 각종전자기기용 스피커가 있다. 그 밖에 액추에이터 등 각종 용도에 적용할 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의하면 압전진동판의 내충격성이 향상되므로, 예컨대, 휴대전화와같이 낙하에 의한 충격이 가해지는 기기에 매우 적합하다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 성취할 수 있다.
첫째로, 몸체의 주면의 하나와 압전진동판의 사이에, 복수의 압전진동판끼리의 사이에 진폭규제수단을 마련함으로써, 큰 진폭이 억제되고, 압전소자에 가해지는 응력을 완화하며, 파손을 방지할 수 있다. 또한, 복수 매의 압전진동판끼리의 충돌이나, 압전진동판과 몸체와의 충돌에 의한 파손도 방지할 수 있기 때문에, 내충격성을 향상시킬 수 있다.
둘째로, 몸체의 주면의 하나와 압전진동판의 사이, 및 복수의 압전진동판끼리 사이의 틈을 가속억제수단으로 채우고 상기 가속억제수단을 통하여 진동을 전달하도록 함으로써, 동작에 있어서 예리한 변위를 억제할 수 있고, 압전소자의 파괴를 일으키는 하중발생을 억제할 수 있다.
셋째로, 압전진동판의 양단을 지주로 고정하고, 몸체의 주면에 대해 대략 평행이 되도록 지지함으로써, 상기 압전진동판의 대략 중앙만을 지지한 외팔보형의 구조에 비해 발생 변위를 억제할 수 있으며, 이에 따라 압전소자의 파괴를 방지할 수 있다.
넷째로, 지주를 내장한 몸체에 위치 맞춤용 수단을 설치한 압전진동판을 넣는 것처럼 위치 맞춤이 용이해짐과 동시에, 복수의 압전진동판 사이를 접속단자가 설치된 부재로 지탱함으로써, 전기적 접속을 포함하여 실장이 용이하게 된다. 또한, 케이스 구조로 인하여 취급이 용이하게 되어, 실장 주위에 대한 영향을 고려할필요가 없어지는 동시에, 압전진동판이 지주로부터 탈락하는 일이 없다. 또한, 상기 몸체 내에 가속규제수단을 봉입하여 압전진동판의 급격한 변형가속을 억제함으로써, 내충격성을 향상시킬 수 있으며, 아울러, 변형에 의한 기전력도 저감시킬 수 있다.
다섯째로, 지주를 내장한 몸체에 위치 맞춤용의 수단을 설치한 압전진동판을 넣고, 복수의 압전진동판끼리를 접속단자가 설치된 부재료로 지탱함과 아울러, 상기 압전진동판의 규제를 억제할 슬로프를 설치함으로써, 진동판의 구부러짐, 압전체의 깨짐 등을 방지하고, 내충격성을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 압전진동판을 몸체에 진동 가능하도록 지지하는 압전장치로서,
    상기 압전진동판의 대략 중앙부에 설치되며, 상기 압전진동판을 상기 몸체의 한 주면(主面)에 대하여 대략 평행이 되도록 지지하는 지지수단과,
    상기 압전진동판과 상기 주면의 사이에 설치되며, 이들 각 부 사이의 거리보다 짧은 두께를 가지며, 상기 압전진동판과 상기 주면과의 접촉을 방지하는 진폭규제수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압전진동판은 복수개 설치되고, 상기 지지수단에 의해 대략 서로 평행이 되도록 지지되며,
    상기 진폭규제수단은 상기 복수개의 압전진동판 사이에 설치되어 상기 압전진동판 사이의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진폭규제수단은 영율(Young's modulus)이 2GPa 이하인 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  4. 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 압전진동판을 몸체에 진동 가능하도록 지지한 압전진동자로서,
    상기 압전진동파의 대략 중앙부에 설치되며, 상기 압전진동판을 상기 몸체의 한 주면에 대하여 대략 평행이 되도록 지지하는 지지수단과,
    상기 압전진동판과 상기 주면과의 사이의 공간에 충전되며, 상기 압전진동판의 진동을 상기 주면에 전달하는 가속억제수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압전진동판은 복수개 설치되고, 상기 지지수단에 의해 서로 대략 평행이 되도록 지지되며,
    상기 가속제어수단은 상기 복수개의 압전진동판 사이의 공간에 충전되는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 가속억제수단은, 영율이 200MPa 이하이고 포아송비가 0.45 이상의 탄성재료인 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  7. 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 대략 장방형의 압전진동판을 몸체에 진동 가능하도록 지지하는 압전진동장치로서,
    상기 압전진동판은 적어도 하나 이상 설치되며, 상기 압전진동판의 양단 측에 설치되는 한 쌍의 지지수단에 의해 상기 몸체의 한 주면에 대하여 대략 평행이 되도록 지지되는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지수단의 한 지지수단은 다른 지지수단보다 10 배 이상의 강성을 갖는 재료로 구성되며, 상기 강성이 높은 지지수단이 주로 상기 압전진동판의 진동을 상기 몸체에 전달하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 강성이 높은 지지수단은 영율 100GPa 이상의 금속으로 구성되며,
    상기 강성이 낮은 지지수단은 영율 10GPa 이하의 수지재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  10. 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 압전진동판을 몸체에 진동 가능하도록 지지하는 압전진동장치로서,
    상기 압전진동판을 진동 가능하도록 지지하며, 적어도 한 쌍의 대향하는 주면을 구비하고, 전체를 상기 대향하는 주면의 한쪽 면을 각각 포함하도록 분할할 수 있는 몸체와,
    상기 몸체의 대향하는 주면의 내측에 설치되며, 상기 압전진동판의 진동을상기 몸체에 전달하는 지지수단과,
    상기 압전진동판의 단부 내지 연부에 설치되며, 상기 몸체에 설치되는 위치 결정 수단에 계지하여 상기 압전진동판을 상기 몸체에 대향하는 주면에 대해 대략 평행으로 지지하며, 상기 압전진동판 압전소자의 전극인출 구조를 구비하는 계지수단과,
    상기 몸체 내에 봉입되며, 상기 압전진동판의 급격한 가속을 억제하는 가속억제수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가속억제수단은 점성액체, 겔상 저점도재, 젤리상 물체 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  12. 전극이 형성된 압전소자로 구성되는 압전진동판을 몸체에 진동 가능하도록 지지한 압전진동장치로서,
    상기 압전진동판을 진동 가능하도록 지지하며, 적어도 한 쌍의 대향하는 주면을 구비하고, 전체를 상기 대향하는 주면의 한쪽 면을 각각 포함하도록 분할할 수 있는 몸체와,
    상기 몸체에 대향하는 주면의 내측에 설치되며, 상기 압전진동판의 진동을 상기 몸체에 전달하는 지지수단과,
    상기 압전진동판에 설치되며, 상기 몸체에 설치되는 위치 결정 수단에 계지하여 상기 압전 진동판을 상기 몸체의 대향하는 주면에 대해 대략 평행으로 지지하며, 상기 압전진동판의 압전소자의 전극 인출 구조를 구비하는 계지수단과,
    상기 몸체의 대향하는 주면의 내측에 설치되며, 상기 압전진동판의 진폭을 규제하는 슬로프(slope) 형상 내지는 곡면 형상의 제1 진폭규제수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 진폭규제수단은 탄성재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제1 진폭규제수단은 상기 지지수단을 겸하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  15. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전진동판을 복수개 포함하며,
    상기 복수개의 압전진동판 사이에 배치되는 각주(角柱) 형상의 봉상체(棒狀體)와.
    상기 봉상체의 양단측에 설치되며, 상기 압전진동판의 전극 인출 구조와 접속하는 접속단자
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 봉상체의 측면에 설치되는 슬로프 형상 내지는 곡면 형상의 제2 진폭규제수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
  17. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지수단은 상기 압전진동판을 향하여 경사진 경사면 내지 곡면을 구비하는 것을 특징으로 하는 압전진동장치.
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