KR20140146412A - 진동발생장치 - Google Patents

Abstract

플레이트 형상을 가지는 플레이트부를 포함하는 탄성부재의 일면에 플레이트 형상의 보강부재를 부착하여 상기 플레이트부의 강성을 높여줌으로써, 진동발생장치가 낙하하는 등의 충격 발생시에 상기 플레이트부의 변형량을 최소화할 수 있고, 이에 따라, 상기 플레이트부 또는 상기 보강부재에 부착된 압전체의 파손을 방지할 수 있다.

Description

진동발생장치{VIBRATOR}

본 발명은 진동발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전체를 이용한 진동발생장치로서, 보강부재를 구비하여 내충격성을 강화시킨 진동발생장치에 관한 것이다.

진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로서, 휴대전화에 탑재되어 무음 착신 알림용으로 사용되고 있다.

또한, 휴대전화 시장이 급속도로 팽창되면서 여러가지 기능이 휴대전화에 부가되는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 휴대전화 부품의 소형화, 고품질화가 요구되어지는 상황에서 진동발생장치 또한 기존 제품의 단점을 개선하고 품질을 획기적으로 개선시킬 수 있는 새로운 구조의 제품개발이 요구되고 있다.

최근 몇 년간 액정화면이 큰 휴대전화의 출시가 급증하면서, 터치스크린 방식이 채택됨에 따라 터치시 진동을 발생시키는 용도로도 진동발생장치가 채용되고 있다.

그리고, 터치 스크린이 채용된 휴대전화에 사용되는 진동발생장치는 첫째, 착신시 진동발생에 비하여 사용횟수가 많으므로 동작 수명시간이 증가되어야 하며, 둘째, 터치스크린을 터치하는 속도에 맞추어 빠른 응답속도를 필요로 한다.

이러한 수명 및 응답성의 요구에 맞추어 현재 터치스크린을 채용하는 휴대전화에는 리니어 진동자가 사용되고 있다.

리니어 진동자는 모터의 회전원리를 이용한 것이 아니라, 진동자 내부에 설치되는 탄성부재에 연결된 중량체를 이용하여 코일과 마그넷의 전자기력으로 스프링에 매달린 가동자를 직선공진운동시켜 진동을 발생시킬 수 있다.

또는, 압전소자를 액추에이터로 하여 압전소자의 수축과 팽창에 따라 가동자를 직선공진운동시켜 진동을 발생시킬 수 있다.

이와 같이 압전소자를 이용한 압전 액추에이터를 진동발생장치에 사용하는 경우에는 통상 상기 압전 액추에이터의 중심 부분을 기준으로 길이방향 양측으로 길이가 변형되는 원리를 이용하고 있다.

종래의 압전 액추에이터는 중량체가 연결된 탄성부재를 구비하고, 이러한 탄성부재에 압전체가 접착제 등으로 부착된 구조이다.

한편, 이러한 진동발생장치를 탑제한 전자기기가 낙하하는 등의 충격에 의해 탄성부재에 과도한 휨 변형이 발생하고, 이에 따라 접착제로 부착되어 있는 압전체가 파손되는 문제점이 있다.

또한, 압전체를 탄성부재에 부착할때 압전체와 탄성부재의 접착면 사이로 접착제가 새어나와 탄성부재의 브릿지 등에 전이되어, 응력 집중이 일어나게 함으로써, 브릿지에 대응하는 부분에서 압전체가 보다 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 진동발생장치가 낙하하는 등으로 인하여 충격을 받는 경우 압전체가 파손되는 것을 최소화할 수 있는 구조를 제공하고자 한다.

본 발명에 의한 진동발생장치는, 플레이트 형상을 가지는 플레이트부를 포함하는 탄성부재, 일면이 상기 플레이트부의 일면에 부착되는 플레이트 형상의 보강부재 및 상기 플레이트부의 타면 또는 상기 보강부재의 타면에 부착되는 압전체를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 진동발생장치에서, 상기 보강부재의 폭은 상기 플레이트부의 폭과 동일할 수 있다.

본 발명에 의한 진동발생장치에서, 상기 보강부재의 폭은 상기 압전체의 폭과 동일할 수 있다.

본 발명에 의한 진동발생장치에서, 상기 보강부재는 용접에 의해 상기 플레이트부에 부착될 수 있다.

본 발명에 의한 진동발생장치는, 상기 탄성부재에 고정되고 상기 압전체의 변형에 의해 수직방향 변위가 발생하는 중량체를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 진동발생장치에서, 상기 탄성부재는 상기 플레이트부의 양 측면의 중앙부위에서 수직방향 상측으로 연장된 한 쌍의 브리지부와 상기 한 쌍의 브리지부에서 수직방향 상측으로 연장형성된 한 쌍의 측판을 더 포함하고, 상기 중량체는 상기 한 쌍의 측판 사이에 안착될 수 있다.

본 발명에 따른 진동발생장치는 탄성부재의 플레이트부에 보강부재를 접착하여 강성을 보강함으로써, 충격시의 플레이트부의 변형을 최소화하여 압전체의 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 진동발생장치의 A-A'에 따른 단면 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 진동발생장치의 분해 사시도.
도 4 본 발명의 변형 실시예들에 따른 진동발생장치의 탄성부재, 보강부재 및 압전체의 결합관계를 나타내기 위한 참고도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 진동발생장치의 A-A'에 따른 단면 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 진동발생장치의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 플레이트 형상의 플레이트부(142)를 구비하는 탄성부재(140), 상기 플레이트부(142)의 일면에 부착되는 보강부재(120) 및 상기 보강부재(120)에 타면에 부착되는 압전체(130)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 외관을 형성하는 하우징(110)을 더 포함할 수 있으며, 상기 탄성부재(140)에 고정되어 압전체(130)의 변형에 의해 수직방향 변위가 발생하는 중량체(150)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 방향에 대한 용어를 정의하면, 수평방향은 도 3에서 볼 때, 압전체(130) 또는 보강부재(120)의 일단에서부터 타단을 향하는 방향(즉, 길이 방향)을 의미하고, 수직방향은 도 2에서 볼 때, 상, 하 방향, 즉, 압전체(130) 또는 보강부재(120)의 저면에서부터 상면을 향하는 방향(즉, 높이 방향)을 의미할 수 있다. 다만, 수평방향은 특정 방향을 의미하는 것은 아니고 수평으로 향하는 방향이라면 어느 방향이라도 포함될 수 있으며, 수직방향은 수평방향에 수직한 방향이라면 어느 방향이라도 포함될 수 있다.

한편, 폭 방향은 가로와 세로 중 어느 하나가 더 긴 부재에 대해 짧은 길이를 가지는 방향을 의미할 수 있다. 가령, 가로가 세로보다 긴 경우에 세로 방향이 폭 방향일 수 있다. 여기서, 가로 방향은 상술한 수평방향(즉, 길이방향)일 수 있다.

또한, 주면은 소정 부재, 가령 압전체(130) 또는 보강부재(120)에서 가장 넓은 면을 의미할 수 있다.

또한, 소정 부재의 외측은 중량체(150)의 대략 중심을 기준으로 수평방향으로 좌, 우 방향을 의미하고, 소정 부재의 내측은 반대로 수평방향으로 좌, 우에서 상기 중량체(150)의 대략 중심 방향을 의미할 수 있다.

하우징(110)은 내부 공간을 가지며, 진동발생장치(100)의 외형을 형성한다. 보다 자세하게 살펴보면, 하우징(110)은 브라켓(112)과 상부 케이스(114)를 포함할 수 있으며, 상기 브라켓(112)에는 탄성부재(140)가 장착될 수 있다.

상기 상부 케이스(114)는 하부가 개방된 박스 형상을 가질 수 있으며, 내부 공간을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 상부 케이스(114)는 외관이 직육면체 형상을 가지는 박스 형상을 가질 수 있으며, 상기 상부 케이스(114)의 하단부에 플레이트 형상을 가지는 상기 브라켓(112)이 조립될 수 있다.

탄성부재(140)는 플레이트 형상을 가지는 플레이트부(142)와 상기 플레이트부(142)의 양 측면의 중앙부위에서 수직방향 상측으로 연장된 한 쌍의 브리지부(143)와 상기 한 쌍의 브리지부(143)에서 수직방향 상측으로 연장 형성된 한 쌍의 측판(145)을 더 포함할 수 있다.

상기 한쌍의 측판(145)은 중량체(150)의 양측면을 지지하여 상기 중량체(150)를 고정 설치하기 위한 구성으로서, 상기 중량체(150)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 중량체(150)는 고비중 재질의 웨이트(Weight)일 수 있으며, 예를 들어, 황동 등의 동계나 텅스텐 재질일 수 있다.

상기 중량체(150)는 수평방향으로 길게 배치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 측판(145)사이에 안착될 수 있다. 즉, 상기 중량체(150)는 수평방향으로 압전체(130)보다 길게 배치되어, 압전체(130)의 외측단 바깥으로 돌출되는 부분을 구비할 수 있다.

보강부재(120)는 플레이트 형상을 가지며 상기 플레이트부(142)의 상면에 부착될 수 있다.

이때, 상기 보강부재(120)는 용접에 의해 상기 플레이트부(142)에 부착될 수 있다.

또한, 상기 보강부재(120)의 폭은 상기 플레이트부(142)의 폭과 동일할 수 있으며, 압전체(130)의 폭과 동일할 수도 있다.

상기 보강부재(120)는 상기 플레이트부(142)의 상면에 부착되어 상기 플레이트부(142)의 강성을 높이는 역할을 하게 된다. 이에 따라, 진동발생장치(100)의 낙하 등 충격이 가해지는 경우, 상기 플레이트부(142)의 변형을 최소화하여, 상기 플레이트부(142)의 과도한 변형에 따라 압전체(130)가 파손되는 것을 막아준다.

압전체(130)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 상기 보강부재(120)의 상면에 고정 설치될 수 있다. 상기 압전체(130)는 상기 보강부재(120)에 고정 설치되어 전원이 공급되는 경우 길이방향으로 변형되어 상기 보강부재(120) 및 상기 탄성부재(140)가 진동되도록 하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 압전체(130)는 접착제를 통하여 상기 보강부재(120)에 고정 설치될 수 있다.

이때에는, 상기 압전체(130)와 상기 보강부재(120)를 접착제로 부착한 이후 상기 보강부재(120)를 상기 플레이트부(142)의 상면에 용접에 의해 부착할 수 있다.

이를 통해, 접착제가 상기 압전체(130)와 상기 보강부재(120)의 접착면 틈으로 새어나와 상기 브릿지부(143)에 전이되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 복수 개의 댐퍼(160, 170, 180)를 더 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 댐퍼(160, 170, 180)는 각각 상기 중량체(150)와 상기 상부 케이스(114)의 사이, 상기 중량체(150)의 양단과 상기 플레이트부(142) 양단의 사이, 및 상기 플레이트부(142)와 상기 브라켓(114)의 사이에 위치한다. 상기 복수 개의 댐퍼(160, 170, 180)는 진동시 중량체(150), 탄성부재(140), 하우징(110) 상호간의 충돌을 방지하는 역할을 수행한다.

도 4 본 발명의 변형 실시예들에 따른 진동발생장치의 탄성부재(140', 140'', 140'''), 보강부재(120', 120'', 120''') 및 압전체(130', 130'', 130''')의 결합관계를 나타내기 위한 참고도이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 보강부재(120')는 탄성부재(140')의 플레이트부(142') 하면에 부착될 수 있으며, 압전체(130')는 상기 플레이트부(142')의 상면에 부착될 수 있다.

도 4의 (b)를 참조하면, 보강부재(120'')는 탄성부재(140'')의 플레이트부(142'') 상면에 부착되고, 압전체(130'')는 상기 플레이트부(142'')의 하면에 부착될 수 있다.

또한, 도 4의 (c)를 참조하면, 보강부재(120''')는 탄성부재(140''')의 플레이트부(142''') 하면에 부착되고, 압전체(130''')는 상기 보강부재(120''')의 하면에 부착될 수 있다.

이와 같은, 다양한 변형 실시예들 또한 탄성부재(140', 140'', 140''')의 플레이트부(142', 142'', 142''')의 강성을 높여, 결과적으로 충격시 압전체(130', 130'', 130''')의 파손을 방지할 수 있다.

100: 진동발생장치
110: 하우징
120: 보강부재
130: 압전체
140: 탄성부재
150: 중량체

Claims (6)

1. 플레이트 형상을 가지는 플레이트부를 포함하는 탄성부재;
   일면이 상기 플레이트부의 일면에 부착되는 플레이트 형상의 보강부재;
   상기 플레이트부의 타면 또는 상기 보강부재의 타면에 부착되는 압전체;를 포함하는 진동발생장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재의 폭은 상기 플레이트부의 폭과 동일한 진동발생장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재의 폭은 상기 압전체의 폭과 동일한 진동발생장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강부재는 용접에 의해 상기 플레이트부에 부착되는 진동발생장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재에 고정되고 상기 압전체의 변형에 의해 수직방향 변위가 발생하는 중량체;를 더 포함하는 진동발생장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 플레이트부의 양 측면의 중앙부위에서 수직방향 상측으로 연장된 한 쌍의 브리지부와 상기 한 쌍의 브리지부에서 수직방향 상측으로 연장형성된 한 쌍의 측판을 더 포함하고,
   상기 중량체는 상기 한 쌍의 측판 사이에 안착되는 진동발생장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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