KR20140085227A - Piezo Actuator - Google Patents

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KR20140085227A
KR20140085227A KR1020120155561A KR20120155561A KR20140085227A KR 20140085227 A KR20140085227 A KR 20140085227A KR 1020120155561 A KR1020120155561 A KR 1020120155561A KR 20120155561 A KR20120155561 A KR 20120155561A KR 20140085227 A KR20140085227 A KR 20140085227A
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이인호
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(주)테라다인
이인호
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Abstract

A piezo actuator according to the present invention includes a piezo which is contracted or expanded by an applied voltage, a vibrating plate to which the piezo is attached and which generates vibration as a result of a bending movement created when the piezo contracts or expands, a weight which is connected to the vibrating plate and amplifies the vibration generated by the vibrating plate, a bracket which is arranged to partially face the vibrating plate, a case which is arranged to face the bracket and surrounds at least part of the piezo, the vibrating plate, and the weight, and a plurality of buffering protrusions which are arranged between the weight and the bracket or between the weight and the case and include different operating points in the same movement direction.

Description

피에조 액츄에이터{Piezo Actuator}Piezo Actuator

본 발명은 피에조 액츄에이터에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezo actuator.

터치스크린은 공간 절약이 가능하고 조작성과 간편성, 사양변경 간편, 이용자 인식 높음, IT와의 연동성이 용이, 상품 차별화등의 많은 장점을 지니고 있다. 이와 같은 잇점으로 인해 많은 사람들이 누구나 쉽게 정보 접근이 가능한 잇점을 제공하여 산업, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등 다양한 분야에서 폭 넓게 사용되고 있다. 특히 정보화 사회로의 빠른 변화로 인해 언제 어디서나 정보를 이용할 수 있고 편리한 작동을 위한 장치의 중요성이 증가함에 따라 입력 장치의 하나인 터치 패널을 적용한 터치스크린이 등장하게 되었다. 터치 패널의 입력 방법으로는 손가락이나 디스플레이 전용 펜을 사용하여 패널을 접촉함으로서 신호 입력이 발생된다. 이 때 신호 입력의 발생 여부를 인식하는 방법의 하나로 촉각을 이용하는 방법이 사용되고 있는데, 현재 촉각을 이용하는 방법으로 진동모터나 리니어 모터가 사용되고 있다. 이들은 소형 모터의 일종으로 영구자석과 코일을 사용하여 전자기력을 발생시켜 동작하고 있고 있다. 이러한 방식의 진동체는 구조 및 구성물이 복잡하고 전자기 유도 장애 등의 문제로 인해 그 응용분야가 제한적이다.The touch screen has many advantages such as space saving, ease of operation, simplicity of specification, high user awareness, easy interoperability with IT, and product differentiation. Because of this advantage, many people have the advantage of easy access to information, which is widely used in various fields such as industry, transportation, service, medical, and mobile. Especially, due to the rapid change into the information society, the importance of the device for the convenience of using the information anytime and anywhere has increased, and the touch screen using the touch panel, which is one of the input devices, has appeared. As an input method of the touch panel, a signal input is generated by touching the panel using a finger or a display exclusive pen. At this time, as a method of recognizing whether a signal input is generated, a method using a tactile sense is used. Currently, a vibration motor or a linear motor is used as a method using a tactile sense. These are small motors that operate by generating electromagnetic force using permanent magnets and coils. The vibrating body of this type has a limited application field due to complicated structure and constitution, and problems such as electromagnetic induction disorder.

따라서 이와 같은 문제점을 극복하고 소형 경량화 및 기동과 정지의 응답성이 우수한 진동체에 대한 연구가 활발한 실정이다. 이에 따라 최근에는 피에조 액츄에이터에 대한 연구가 활발하나 낙하시 깨지는 문제로 인해 사용상에 여러가지 제약을 받고 있다.
Therefore, there are active researches on vibrating bodies that overcome these problems and are small and lightweight, and have excellent responsiveness to start and stop. Recently, research on piezo actuators has been actively carried out.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 향상된 진동력과 소형 경량화 및 낙하 및 충격 등에 강한 특성을 갖는 피에조 액츄에이터를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a piezoelectric actuator having improved vibration power, small size, light weight, and characteristics such as dropping and impact.

이런한 목적을 달성하기 위하여, 인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창이 이루어지는 피에조, 상기 피에조가 부착되고 상기 피에조의 수축 또는 팽창에 따른 벤딩 운동에 의해 진동을 발생시키는 진동판, 상기 진동판과 연결되어 상기 진동판에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 웨이트, 상기 진동판과 적어도 일부가 마주보고 배치되는 브라켓, 상기 브라켓과 마주보고 배치되어 상기 피에조, 진동판 및 상기 웨이트를 적어도 일부를 감싸고 있는 케이스 및상기 웨이트와 상기 브라켓 또는 상기 웨이트와 상기 케이스 사이에 배치되고, 동일한 운동방향으로 동작점이 서로 다른 복수개의 완충돌기를 포함한다.In order to achieve the above object, there is provided a piezoelectric vibrator comprising: a piezoelectric member which is contracted or expanded by an applied voltage; a diaphragm attached with the piezoelectric member and generating vibration by bending motion caused by contraction or expansion of the piezoelectric member; A case which faces at least a part of the diaphragm and which faces the bracket, a case which faces the bracket and surrounds at least a part of the piezo, the diaphragm and the weight, and a case which covers the weight and the bracket, Or a plurality of buffer protrusions disposed between the weight and the case, the buffer protrusions having different operating points in the same direction of motion.

상기 완충돌기는 탄성계수가 서로 다른 종류로 복수 개로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 완충돌기는 상기 웨이트가 상기 진동판에 의해 벤딩 운동시 상기 웨이트의 운동을 억제하는 방향으로 배치되며 동작점이 서로 다른 복수개의 완충돌기로 형성되어 있다.The buffer protrusions are preferably arranged in a plurality of different elastic constants. The buffer protrusions are formed of a plurality of buffer protrusions arranged in a direction for suppressing the movement of the weight during bending motion by the diaphragm and having different operating points.

상기 완충돌기는 압축율이 같은 재질을 사용하되 서로 다른 동작점에서는 접촉 면적이 서로 다른 것도 실현 가능하다. It is also possible to use materials having the same compression ratio but different contact areas at different operating points.

또한 상기 완충돌기는 정상동작에서는 하나의 완충 돌기만 동작하며 또 다른 완충돌기는 낙하나 충격 등의 비정상 상태에서 동작하도록 배치할 수 있다.In addition, the buffer bump can be arranged such that only one buffer bump operates in a normal operation and another buffer bump is operated in an abnormal state such as a drop or an impact.

그리고 상기 완충돌기의 적어도 하나는 상기 케이스나 상기 브라켓의 일부와 일체로 형성할 수 있다. 또한 상기 완충 돌기는 적어도 하나는 상기 웨이트와 직접 접촉하도록 배치된 것이 바람직하다.At least one of the buffer protrusions may be integrally formed with the case or a part of the bracket. It is also preferable that at least one of the buffer projections is disposed so as to be in direct contact with the weight.

상기 완충돌기는 상기 웨이트의 운동을 방해하는 방향으로 설치되되, 완충돌기가 단수개로 동작을 먼저하고 이후에 복수개로 동작하도록 동작점의 차이를 두어 복수개로 배치하는 것이 바람직하다.It is preferable that the buffer protrusions are disposed in a direction that hinders the movement of the weights, and that the buffer protrusions are arranged in a plurality of positions with a difference in operating point so that the buffer protrusions are operated in a single opening operation and then operated in plural.

또한 상기 완충돌기에서 동작점이 가장 늦은 완충 돌기는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 완충돌기에서 동작점이 가장 늦은 완충 돌기는 금속 재질로 이루어지고 그 표면의 일부에 고무나 수지 등의 재질로 된 완충재를 부착할 수 있다.
In addition, the buffer protrusion of the buffer protrusion, which is the latest in operation point, may be made of a metal material. The buffer protrusion of the buffer protrusion, which is the latest in operation point, is made of a metal material, and a buffer material made of rubber, resin, or the like can be attached to a part of the surface of the buffer protrusion.

본 발명의 특징 및 잇점들을 첨부 도면에 의거하여 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다
The features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention, on the basis of the principle that a concept of a term can be properly defined to explain it in a normal and best manner. Should be interpreted as

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 피에조 액츄에이터는 전압의 세기와 방향에 따라 피에조의 양 끝단이 웨이트와 함께 높이 방향으로 동작하여 진동을 발생시킬 수 있다. 이 때 탄성부재는 웨이트를 따라 탄력적으로 진동하며, 웨이트와 함께 진동모터의 진동량을 상승시킬 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 피에조 액츄에이터는 기존의 영구자석과 코일 대신에 피에조를 사용함으로써 경박단소화가 가능하고 보다 향상된 진동력과 빠른 응답속도를 얻을 수 있다. 또한 본 발명은 구조적인 안정도를 증가시키고 높은 진동력을 낼 수 있으며 낙하신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
The piezoelectric actuator according to the present invention having such a structure can generate vibrations by operating both ends of the piezo along with the weight in the height direction according to the intensity and direction of the voltage. At this time, the elastic member elastically vibrates along the weight, and the vibration amount of the vibration motor can be increased together with the weight. In the piezo actuator according to the present invention, by using a piezo instead of a conventional permanent magnet and a coil, it is possible to reduce the size and thickness of the piezo actuator, and to obtain improved vibration power and quick response speed. Further, the present invention has the effect of increasing the structural stability, providing a high vibration force, and greatly improving dropping reliability.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피에조 액츄에이터의 개략적인 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단면도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이트의 이동 거리에 따른 완충돌기의 동작점을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면
도 6는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면
도 7는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면
도 8는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면1 is a schematic exploded perspective view of a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view according to an embodiment of the present invention
3 is a view for explaining the operating point of the buffering projection according to the moving distance of the weight according to the embodiment of the present invention
4 is a view for explaining the operation of the buffer boss according to the embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining the operation of the buffer boss according to another embodiment of the present invention;
6 is a view for explaining the operation of the buffering projection according to another embodiment of the present invention;
7 is a view for explaining the operation of the buffering projection according to another embodiment of the present invention;
8 is a view for explaining the operation of the buffering projection according to another embodiment of the present invention;

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 다른 피에조 액츄에이터는 도면 1 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 일부분이 평판 형태를 갖는 브라켓(160)과, 상기 브라켓(160)의 일측면에 위치하며 고정부재(200)를 통하여 결합되고 탄성이 있는 진동판(130)이 있다. 그리고 상기 진동판(130)에는 피에조(140)가 부착되어 있다. 상기 피에조(140)는 전압이 인가되는 방향에 따라 그 길이 방향으로 수축 또는 팽창하는 특성을 가지며, 이러한 특성을 가진 피에조(140)가 부착된 진동판(130)은 상기 피에조(140)의 수축 또는 팽창에 따라 상측 또는 하측으로 휘어지게 된다. 그리고 상기 진동판(130) 양 끝의 일부를 이용하여 웨이트(120)를 고정시킨다. 상기 진동판(130) 끝단에 상기 웨이트(120)을 조립할 때 항상 일정하고 안정적인 조립상태를 유지하기 위해 오목형상이나 볼록 형상 또는 일부 평면 형상의 별도의 상기 웨이트(120) 고정용 돌기와 함께 구성될 수있다. 그러나 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130)을 고정시키는 방법을 특별히 한정하는 것은 아니다.
As shown in FIGS. 1 to 4, a piezoelectric actuator according to the present invention includes a bracket 160 having a plate-like shape at a part thereof, and a piezoelectric actuator 160 disposed at one side of the bracket 160 and coupled through a fixing member 200 There is an elastic diaphragm 130. A piezo 140 is attached to the diaphragm 130. The diaphragm 130 attached with the piezoelectric 140 having such a characteristic has a characteristic that the shrinkage or swelling of the piezo 140 is affected by the shrinkage or expansion of the piezoelectric 140, As shown in FIG. Then, the weight 120 is fixed using a part of both ends of the diaphragm 130. When the weight 120 is assembled to the end of the diaphragm 130, the weight 120 may be formed with a separate projection for fixing the weight 120 in a concave shape, a convex shape, or a part of a plane shape in order to maintain a constant and stable assembled state . However, the method of fixing the weight 120 and the diaphragm 130 is not particularly limited.

그리고 상기 진동판(130)에 고정된 상기 웨이트(120)는 질량이 높은 재질을 사용함으로써 작은 부피에서 큰 진동을 낼 수 있도록 하며 보통은 텅스텐 성분이 블어가는 분발 소결 제품을 사용한다. 이 때 상기 웨이트(120), 상기 진동판(130) 등의 재질 및 형상에 따라 본 발명의 진동 주파수에 크게 영향을 미친다.The weight 120 fixed to the diaphragm 130 is made of a high-mass material so that it can generate a large vibration in a small volume. In general, a powder and sintered product having a tungsten component is used. At this time, depending on the material and shape of the weight 120, the diaphragm 130, and the like, the vibration frequency of the present invention greatly affects.

그리고 상기 웨이트(120)와 상기 케이스(110), 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120) 사이에 완충돌기1(180)을 둔다. 그리고 상기 진동판(130)과 상기 브라켓(160)사이에도 완충돌기1(180)을 둘 수 있다. 상기 완충돌기1(180)은 보통 댐핑 부재 또는 댐퍼라고도 부르며 상기 완충돌기1(180)은 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130)이 진동을 발생할 때 상기 케이스(110)나 상기 브라켓(160)과 직접 접촉하여 소음을 발생시키는 것을 막아주며, 외부의 급격한 충격 등에 의해 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130)이 상기 케이스(110)나 상기 브라켓(160)과 부딪혀서 파괴가 되거나 변형이 되는 것을 막아주고,상기 피에조(140)가 파괴되는 것을 방지해준다. 그러나 완충돌기1(180)은 상기 웨이트(120)가 상하로 움직일 때 항상 순시접촉을 통하여 동작하며 이로 인해 소음이 발생한다. 따라서 완충돌기1(180)은 재질이 딱딱하고 압축율이 작을수록 소음이 크게 발생하여 보통은 부드러운 러버나 수지 재질에 기포를 발생시켜 압축율을 높여 사용한다. 따라서 웨이트가 정상 동작에서는 적절한 완충돌기1(180)를 설정하여 사용하면 저소음의 액츄에이터를 만들 수 있으나 압축율이 높고 부드러워 외부로부터 낙하, 진동 등의 강한 충격에는 적당한 완충 작용을 하기 어렵다. 따라서 외부 충격등의 에너지가 상기 피에조(140)에 바로 전달되어 상기 피에조(140)가 파괴되기 쉽다. 따라서 이런 문제를 해결하고자 상기 브라켓(160) 일부에 별도로 완충 돌기(210)를 두었다. 평소에는 이 완충 돌기2(210)는 상기 웨이트(120)와 접촉하지 않아 동작하지 않으나, 외부로부터 진동이나 충격 등의 큰 힘이 가해질 때는 상기 웨이트(120)가 크게 움직임으로 상기 웨이트(120)와 탄성을 가진 상기 완충돌기2(210)는 서로 접촉되어 완충 동작한다. 이로 인해 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130)의 충격이 완화되어 피에조(140)에 전달됨으로 상기 피에조(140)가 깨지거나 파괴되는 것을 막아준다. 즉 외부의 충격이나 진동이 상기 피에조(140)에 직접 전달되어 상기 피에조(140)에 파손을 유발하는 것을 막기 위해 완충작용을 하는 완충돌기(180, 210)을 두는 것이다. 보통 상기 웨이트(120)가 무게가 커서 외부 충격에 반응하여 상기 피에조(140)를 손상시키는데 많은 영향을 줌으로 상기 웨이트(120)와 상기 브라켓(160) 또는 상기 케이스(110)사이에 상기 완충돌기2(210)를 두는 것도 유익하다.
A buffering protrusion 180 is placed between the weight 120 and the case 110, between the diaphragm 130 and the weight 120. Also, a buffering protrusion 180 may be provided between the diaphragm 130 and the bracket 160. The buffering protrusion 180 may be referred to as a damping member or a damper and the buffering protrusion 180 may be fixed to the case 110 or the bracket 160 when the weight 120 and the diaphragm 130 generate vibration, So that the weight 120 and the diaphragm 130 collide against the case 110 or the bracket 160 due to an external shock or the like and are broken or deformed And prevents the piezo 140 from being destroyed. However, when the weight 120 is moved up and down, the buffering protrusion 180 is always in an instantaneous contact state, thereby generating noise. Therefore, the buffering protrusion 1 (180) is made of a material having a hardness and a lower compression ratio, resulting in a large noise. Generally, a soft rubber or resin material generates bubbles to increase the compression ratio. Accordingly, when the weight is in a normal operation, a suitable shock absorber 1 (180) is set and used to make a low noise actuator. However, the shock absorber has a high compression ratio and is soft. Therefore, energy such as an external impact is directly transmitted to the piezo 140, and the piezo 140 is liable to be destroyed. Therefore, in order to solve such a problem, a buffering protrusion 210 is separately provided in a part of the bracket 160. Normally, the buffer protrusion 210 does not operate because it does not contact with the weight 120, but when a large force such as vibration or shock is applied from the outside, the weight 120 moves greatly, The buffer protrusions 210 having elasticity are in contact with each other to perform a buffer operation. Thus, the impact of the weight 120 and the diaphragm 130 is mitigated and transmitted to the piezo 140, thereby preventing the piezo 140 from being broken or broken. That is, the buffer protrusions 180 and 210 are provided to prevent external shock or vibration from being transmitted directly to the piezo 140 and causing the piezo 140 to be damaged. The weights 120 are largely influenced by damage to the piezo 140 in response to an external impact so that the buffer protrusions 120 are formed between the weight 120 and the bracket 160 or the case 110, 2 (210) is also advantageous.

또한 상기 피에조(140) 일단에 연결되고 타단이 상기 케이스(110) 또는 상기 브라켓(160) 외측으로 노출되어 외부의 입력 전원을 연결하수 있도록 인쇄회로 기판(170)을 구비하고 있다. 이 때 상기 인쇄 회로 기판(170)은 상기 피에조(140)가 진동 발생 시 상기 인쇄 회로 기판(170)으로 전달되는 진동 충격을 완화하기 위해 연성회로기판으로 구성될 수 있으며 연성회로 기판의 형상 일부에 오목 형상과 볼록 형상을 이용하여 굴곡부를 둘 수 있다.
And a printed circuit board 170 connected to one end of the piezo 140 and the other end exposed to the outside of the case 110 or the bracket 160 to connect external input power. In this case, the printed circuit board 170 may be formed of a flexible circuit board to mitigate the vibration impact transmitted to the printed circuit board 170 when the piezo 140 vibrates, The bent portion can be formed by using the concave shape and the convex shape.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이트의 이동 거리에 따른 상기 완충돌기(180, 210)의 동작점을 구체적으로 설명한다. 상기 진동판(130)과 상기 브라켓(160) 사이에 상기 완충돌기1(180)가 있고 상기 진동판(130)의 동작 거리는 X1이다. 그리고 상기 웨이트(120)와 상기 브라켓(160) 사이에 상기 완충돌기2(210)가 설치되어 있고 상기 웨이트(120)의 동작 거리는 X2이다. 그리고 X2>X1 이다. 즉 상기 웨이트(120)가 정상 동작에서는 X2 거리보다 작은 범위에서 왕복 운동을 한다. 이때는 완충돌기 2(210)는 동작하지 않거나 약간 접촉이 되더라도 그 영향이 작으며 주로 완충돌기1(180)의 영향을 받는다. 그리고 완충돌기1(180)은 압축율이 완충돌기2 (210)보다 높아서 도 3의 (b)와 같은 특성을 나타낸다. 즉 1 구간에서는 완충돌기1(180)가 완충 동작을 하며 이 때는 압축율이 커서 단이 변위당 웨이트 운동을 방해하는 힘이 작다. 그러나 외부의 급격한 충격 등으로 상기 웨이트(120)가 이동거리(동작점) X2에 다다르면 이 때 부터는 2구간 그래프처럼 완충돌기2(210)가 완충돌기1(180)과 동시에 동작하여 단위 변위당 웨이트 운동을 방해하는 힘이 급격히 커진다. 즉 외부의 강한 충격 등의 힘을 억제하는 힘이 발생하여 상기 피에조(140)까지 전달되는 충격을 완화해줌으로써 상기 피에조(140)의 파괴를 막아준다. 그리고 외부 충격이 와도 상기 웨이트(120)으로 인한 상기 진동판(130)의 변형도 상기 완충 돌기2(210)에 의해 억제할 수 있다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the buffering protrusion 180 according to the movement distance of the weight according to the embodiment of the present invention. 210 will be described in detail. The buffering protrusion 180 is provided between the diaphragm 130 and the bracket 160 and the working distance of the diaphragm 130 is X1. The buffer protrusion 210 is installed between the weight 120 and the bracket 160 and the working distance of the weight 120 is X2. And X2 > X1. That is, the weight 120 reciprocates in a range smaller than the X2 distance in normal operation. At this time, the impact protrusion 210 does not operate or has a slight contact even if it has a small influence, and is mainly influenced by the buffer protrusion 180 (180). The buffering protrusion 1 180 has a compression ratio higher than that of the buffering protrusion 210, so that the buffering protrusion 180 exhibits the characteristics shown in FIG. 3 (b). In other words, in the first section, the buffering protrusion 1 180 performs a buffering operation, and at this time, the compressing rate is large, so that the force that interferes with the weight movement per stage is small. However, when the weight 120 reaches the moving distance (operating point) X2 due to an external sudden impact or the like, the buffering protrusion 210 moves simultaneously with the buffering protrusion 180 as shown in the two- The power to interfere with the exercise increases rapidly. That is, a force for restraining a force such as a strong external impact is generated, and the impact transmitted to the piezo 140 is mitigated, thereby preventing the piezo 140 from being broken. Also, even when an external shock occurs, the deformation of the diaphragm 130 due to the weight 120 can be suppressed by the buffering protrusion 210.

제 5도는 상기 완충돌기2(210)가 상기 케이스(110)와 일체로 형성되어 있는 구조의 동작 사례를 보여주고 있으며 도 5의 (a)는 완충돌기2(210)의 일측면에 고무나 부드러운 수지 재료를 사용한 완충재를 부착한 형태이며, 도 5의 (b)는 금속으로 된 상기 완충돌기2(210)가 상기 웨이트(120)과 직접 접촉하여 동작하는 사례를 보여주는 것이다. 이 때는 도 3의 (b)에서 동작점 X2를 기준으로 더 이상 이동거리가 커질 수 없고 그래프는 X축(웨이트 이동거리)에 수직으로 상승한다.
5 shows an operation example of the structure in which the buffer protrusion 210 is integrally formed with the case 110. FIG. 5 (a) shows an operation example in which the buffer protrusion 210 is rubber or soft 5 (b) shows a case in which the buffer protrusion 2 (210) made of a metal is in direct contact with the weight 120. FIG. In this case, the moving distance can no longer be increased with reference to the operating point X2 in FIG. 3 (b), and the graph rises perpendicularly to the X axis (weight moving distance).

제 6도와 제 7도는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면이다. 제 6도는 완충돌기1(180)과 완충돌기 2(210)이 동시에 상기 웨이트(120) 또는 상기 진동판(130)에 고정되어 동작하는 사례이며 이 때는 완충돌기1(180)의 두께가 완충돌기 2(210)의 두께보다 크다. 제 7도는 완충돌기1(180)이 상기 웨에트(120) 또는 상기 진동판(130)에 고정되고 완충돌기 2(210)는 상기 브라켓(160에 고정되어 동작하는 사례이다. 이 때에도 완충돌기1(180)의 두께가 완충돌기 2(210)의 두께보다 크다.
6 and 7 are views for explaining the operation of the buffering projection according to another embodiment of the present invention. 6 shows an example in which the buffering protrusion 1 180 and the buffering protrusion 210 are simultaneously fixed to the weight 120 or the diaphragm 130. In this case, (210). 7 shows an example in which the buffering protrusion 180 is fixed to the wale 120 or the vibration plate 130 and the buffering protrusion 210 is fixed to the bracket 160. At this time, 180) is larger than the thickness of the buffer boss 210 (210).

제 8도는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 완충돌기의 동작을 설명하는 도면이다. 정상 동작 상태에서는 상기 피에조(140)가 상기 완충돌기1(180)과 순시 접촉되어 동작하고, 완충돌기2(210)는 거의 상기 웨이트(120)와 접촉하지 않거나 접촉하더라도 그 영향이 미미하다. 그러나 내, 외부로부터 충격 등의 큰 힘이 발생될 때는 완충돌기1(180)과 동시에 완충돌기 2(210)가 상기 웨이트(120)와 접촉 동작하여 단위 변위당 웨이트 운동을 방해하는 힘이 급격히 커진다. 즉 외부의 강한 충격 등의 힘을 억제하는 힘이 발생하여 상기 피에조(140)까지 전달되는 충격을 완화해줌으로써 상기 피에조(140)의 파괴를 막아준다. 상기 웨이트(120)으로 인한 상기 진동판(130)의 변형도 상기 완충 돌기2(210)에 의해 억제할 수 있다.
FIG. 8 is a view for explaining the operation of the buffering projection according to another embodiment of the present invention; FIG. In the normal operation state, the piezo 140 operates in a momentary contact with the buffer protrusion 1 180. Even if the buffer protrusion 210 does not contact or contact with the weight 120, the influence is small. However, when a large force such as an impact is generated from the inside or the outside, the buffering projection 2 (210) contacts with the weight 120 at the same time as the buffering projection 180, and the force that interferes with the weighting movement per unit displacement rapidly increases . That is, a force for restraining a force such as a strong external impact is generated, and the impact transmitted to the piezo 140 is mitigated, thereby preventing the piezo 140 from being broken. The deformation of the diaphragm 130 due to the weight 120 can also be suppressed by the buffering protrusion 210.

이상 본 발명은 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 피에조 액츄에이터에 한정되지않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 명확해질 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is obvious that the present invention can be modified or improved by those skilled in the art. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 피에조 액츄에이터
110 : 케이스 120 : 웨이트
130 : 진동판 140 : 피에조
160 : 브라켓 170 : 인쇄회로기판
180 : 완충 돌기1 (댐핑 부재) 200 : 고정 부재
210 : 완충 돌기2 100: Piezo actuator
110: Case 120: Weight
130: diaphragm 140: piezo
160: Bracket 170: Printed circuit board
180: buffering protrusion 1 (damping member) 200: fixing member
210: buffer protrusion 2

Claims (10)

인가되는 전압에 의해 수축 또는 팽창이 이루어지는 피에조;
상기 피에조가 부착되고 상기 피에조의 수축 또는 팽창에 따른 벤딩 운동에 의해 진동을 발생시키는 진동판;
상기 진동판과 연결되어 상기 진동판에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 웨이트;
상기 진동판과 적어도 일부가 마주보고 배치되는 브라켓;
상기 브라켓과 마주보고 배치되어 상기 피에조, 진동판 및 상기 웨이트를 적어도 일부를 감싸고 있는 케이스; 및
상기 웨이트와 상기 브라켓 또는 상기 웨이트와 상기 케이스 사이에 배치되고, 동일한 운동방향으로 동작점이 서로 다른 복수개의 완충돌기가 포함된 피에조 액츄에이터.
A piezo that shrinks or expands due to an applied voltage;
A diaphragm to which the piezo is attached and which generates vibration by bending motion due to contraction or expansion of the piezo;
A weight connected to the diaphragm to amplify vibration generated by the diaphragm;
A bracket disposed at least partially opposite to the diaphragm;
A case disposed opposite to the bracket and surrounding at least a portion of the piezo, the diaphragm, and the weight; And
And a plurality of buffer protrusions disposed between the weight and the bracket or between the weight and the case and having different operating points in the same direction of motion.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기는 탄성계수가 서로 다른 종류로 복수 개로 배치된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer protrusions are arranged in a plurality of different kinds of elastic modulus.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기는 상기 웨이트가 상기 진동판에 의해 벤딩 운동시 상기 웨이트의 운동을 억제하는 방향으로 배치되며 동작점이 서로 다른 복수개의 완충돌기로 형성된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer protrusions are formed of a plurality of buffer protrusions arranged in a direction for suppressing the movement of the weight when the weight is bent by the diaphragm and having different operating points.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기는 압축율이 같은 재질을 사용하되 서로 다른 동작점에서는 접촉 면적이 서로 다른 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터.
The method according to claim 1,
Wherein the buffer protrusions are made of a material having the same compression ratio but different contact areas at different operating points.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기는 정상동작에서는 하나의 완충 돌기만 동작하며 또 다른 완충돌기는 낙하나 충격 등의 비정상 상태에서 동작하도록 형성된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터.
The method according to claim 1,
Wherein the buffering protrusion is formed so that only one buffering protrusion operates in a normal operation and another buffering protrusion is operated to operate in an abnormal state such as a drop or an impact.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기의 적어도 하나는 상기 케이스나 상기 브라켓의 일부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the buffer projections is integrally formed with the case and a part of the bracket.
제1 항에 있어서,
상기 완충 돌기는 적어도 하나는 상기 웨이트와 직접 접촉하도록 배치된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the buffer protrusions is disposed in direct contact with the weight.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기는 상기 웨이트의 운동을 방해하는 방향으로 설치되되, 완충돌기가 단수개로 동작을 먼저하고 이후에 복수개로 동작하도록 동작점의 차이를 두어 복수개로 배치된 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터
The method according to claim 1,
Characterized in that the buffering projections are arranged in a direction that interferes with the movement of the weight, and that the buffering projections are arranged in a plurality of positions,
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기에서 동작점이 가장 늦은 완충 돌기는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터
The method according to claim 1,
Wherein the buffer protrusion is formed of a metal material, the buffer protrusion having the latest operating point in the buffer protrusion.
제1 항에 있어서,
상기 완충돌기에서 동작점이 가장 늦은 완충 돌기는 금속 재질로 이루어지고 그 표면의 일부에 고무나 수지 등의 재질로 된 완충재를 부착한 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터




The method according to claim 1,
Wherein the cushioning protrusion of the buffering protrusion, which is the latest in operation point, is made of a metal material and a buffer material made of rubber or resin is attached to a part of the surface of the buffering protrusion.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113965103A (en) * 2020-07-20 2022-01-21 维沃移动通信有限公司 Motor and electronic device

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