KR20180017542A - 피에조 액추에이터 - Google Patents

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KR20180017542A
KR20180017542A KR1020160101532A KR20160101532A KR20180017542A KR 20180017542 A KR20180017542 A KR 20180017542A KR 1020160101532 A KR1020160101532 A KR 1020160101532A KR 20160101532 A KR20160101532 A KR 20160101532A KR 20180017542 A KR20180017542 A KR 20180017542A
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Abstract

본 발명에 따르면, 일정 크기의 내부공간을 제공하는 고정부, 상기 고정부의 내부공간에 배치되고 인가되는 전압에 의해 수축 및 팽창이 이루어지는 피에조, 길이방향의 일측 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되며 상기 피에조와 결합되어 상기 피에조의 수축 및 팽창에 의해 진동하는 진동판, 상기 진동판의 다른 일측 끝단에 결합되어 상기 진동판에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 웨이트 및 길이방향의 일측 끝단이 상기 웨이트와 결합되며 다른 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되고, 넓은 면이 상기 진동판과 동일한 방향을 향하도록 배치되는 보조진동판을 포함하며,
복수개의 진동판을 구비하여 한 개의 액추에이터로 복수의 공진주파수에서 진동할 수 있도록 함으로써 필요한 액추에이터의 수를 줄일 수 있어 더 가볍고 단순하며 가격이 저렴하고 적은 전력소모로도 다양한 터치감을 구현할 수 있는 피에조 액추에이터를 제공한다.

Description

피에조 액추에이터 {Piezo Actuator}
본 발명은 피에조 액추에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨어러블 기기나 개인 휴대 단말기, 태블릿PC, 게임기 또는 리모콘 등에 장착되어 진동하도록 설계되는 피에조 액추에이터에 관한 것이다.
일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 소리 또는 진동으로 알려주는 기능이 있다.
이 중 진동기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우에 주로 사용되는데, 이러한 진동을 위해서는 소형의 액추에이터를 구동시켜, 그 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.
또한, 최근에는 터치스크린을 장착한 스마트폰 및 태블릿 등의 보급이 늘어나면서, 진동기능은 단순한 착신기능을 넘어 가상의 터치감을 사용자에게 제공하는 기능이 요구되고 있다.
이와 같이 진동을 이용하여 가상의 터치감을 사용자에게 제공하는 기능을 구현하기 위하여 빠른 응답성과 고진동의 성능을 가진 피에조 액추에이터가 사용된다.
그리고, 최근 스마트폰의 보급이 활발해지며 스마트폰과 연동되는 웨어러블 디바이스 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 웨어러블 디바이스는 안경, 시계, 목걸이 등 사용자의 몸에 착용하는 기기로서 크기가 작아 그 구성부품도 소형화가 이루어 져야하고, 따라서 고성능의 소형 진동자의 필요성이 부각되고 있다.
그러나 종래의 액추에이터는 단일의 공진주파수를 가지기 때문에 진동패턴이 단순하여 다양한 느낌의 터치감을 구현하기 위해서는 서로 다른 공진주파수에서 각각 진동하는 복수개의 액추에이터를 이용할 수 있으나, 액추에이터를 복수로 사용함으로써 무게가 증가하고 전력이 더 소모되며 가격이 더 비싸질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액추에이터를 복수의 공진주파수에서 진동할 수 있도록 함으로써 한 개의 액추에이터로 다양한 느낌의 터치감을 구현할 수 있는 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 일정 크기의 내부공간을 제공하는 고정부, 상기 고정부의 내부공간에 배치되고 인가되는 전압에 의해 수축 및 팽창이 이루어지는 피에조, 길이방향의 일측 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되며 상기 피에조와 결합되어 상기 피에조의 수축 및 팽창에 의해 진동하는 진동판, 상기 진동판의 다른 일측 끝단에 결합되어 상기 진동판에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 웨이트 및 길이방향의 일측 끝단이 상기 웨이트와 결합되며 다른 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되고, 넓은 면이 상기 진동판과 동일한 방향을 향하도록 배치되는 보조진동판을 포함한다.
상기 보조진동판은 복수개로 구성하되 상기 진동판을 사이에 두고 이격하여 배치할 수도 있다. 그리고 상기 보조진동판은 복수개로 구성하되 두께 또는 폭 또는 길이 또는 재질을 서로 다르게 구성할 수도 있다.
상기 피에조는 복수개로 구성하되 상기 진동판 및 상기 보조진동판에 각각 결합되어 배치될 수도 있다.
상기 웨이트와 상기 고정부의 사이에 상기 웨이트의 운동방향으로 형성된 스토퍼를 구비할 수도 있다.
상기 스토퍼는 상기 진동판의 길이방향으로 상기 진동판과 상기 웨이트가 결합되는 상기 진동판의 끝단을 지나 상기 웨이트가 연장되어 형성된 구간에 구비될 수 있다. 그리고 상기 스토퍼는 상기 진동판과 상기 보조진동판의 사이에 구비될 수도 있다. 또한 상기 스토퍼는 상기 진동판 또는 상기 보조진동판의 외측으로 적어도 일부와 이격되어 감싸며 구비될 수도 있다.
상기 스토퍼는 소결, 사출, 프레스 등의 방법으로 상기 웨이트 또는 상기 고정부와 일체로 형성될 수 있다. 그리고 상기 스토퍼는 상기 웨이트와 별도로 구성하여 용접, 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트 또는 고정부와 일체로 결합하여 구성될 수도 있다.
상기 진동판과 상기 보조진동판이 상기 웨이트를 사이에 두고 배치될 수도 있다.
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.
본 발명에 따르면, 복수개의 진동판을 구비하여 한 개의 액추에이터로 복수의 공진주파수에서 진동할 수 있도록 함으로써 필요한 액추에이터의 수를 줄일 수 있어 더 가볍고 단순하며 가격이 저렴하고 적은 전력소모로도 다양한 터치감을 구현할 수 있는 피에조 액추에이터를 제공한다.
도1 본 발명에 따른 피에조 액추에이터에 대한 단면도 및 투시도
도2 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 분해사시도
도3 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 주파수에 대한 진동력 특성의 예
도4 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 다른 실시 예
도5 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 또 다른 실시 예
도6 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 또 다른 실시 예
도7 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 또 다른 실시 예
도8 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 또 다른 실시 예
도9 본 발명에 따른 피에조 액추에이터의 동작을 설명하는 도면
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피에조 액추에이터(100)의 단면도 및 투시도 이고, 도2는 도1에 도시된 피에조 액추에이터(100)의 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 피에조 액추에이터(100)는 피에조(140), 진동판(130), 웨이트(120) 및 보조진동판(230)을 포함한다. 경우에 따라서 도시된 바와 같이 고정부(200), 전원공급장치(170) 및 댐핑부재(180)를 더 포함할 수 있다.
상기 피에조(140)는 상기 전원공급장치(170)를 통해 외부로부터 전원이 인가되면, 전압이 인가되는 방향에 따라 수축 또는 팽창하게 되는 특성을 갖는다. 상기 피에조(140)의 일측면에 상기 진동판(130)이 결합되어 상기 피에조(140)의 수축 또는 팽창에 따라 상측 또는 하측으로 휘어지게 되어 진동을 발생시킨다. 이때 상기 피에조(140)는 상기 진동판(130)의 상측면에 결합될 수도 있고, 상기 진동판(130)의 하측면에 결합될 수도 있다. 또한 상기 피에조(140)를 복수개로 구성하여 상기 진동판(130)의 상측 및 하측면에 결합되도록 하여 진동력을 증대시킬 수도 있고, 상기 진동판(130)의 동일한 면에 복수개의 피에조(140)를 배치하여 피에조(140)의 길이를 줄여 파손의 위험을 줄일 수도 있다.
상기 진동판(130)은 상기 피에조(140)와 결합되어 상기 피에조(140)의 수축 및 팽창에 의해 상기 진동판(130)이 오목 또는 볼록하게 반복하여 구부러지며 진동을 발생시킬 수 있도록 유연성이 있어야 하므로 탄성이 있는 금속 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 진동판(130)의 일측 끝단이 상기 고정부(200)의 일부에 고정되어 상기 피에조(140) 및 상기 진동판(130)으로부터 발생되는 진동을 상기 고정부(200)를 통해 외부로 전달할 수 있는데, 이때 상기 진동판(130)을 상기 고정부(200)에 결합하기 위하여 고정부재(150)를 배치하고, 상기 진동판(130)과 상기 고정부재(150), 또는 상기 고정부재(150)와 상기 고정부(200)를 용접, 본딩 또는 코킹 등으로 결합할 수 있다. 그리고 상기 고정부재(150)를 상기 고정부(200) 또는 상기 진동판(130)과 일체로 형성하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 구성부품 수를 줄이고 제조공정을 간소화할 수도 있다.
상기 보조진동판(230)은 넓은 면이 상기 진동판(130)과 동일한 방향을 향하도록 배치되며 일측 끝단이 상기 고정부(200)의 일부에 고정되고 다른 끝단이 상기 웨이트(120)에 결합되어 상기 피에조 액추에이터(100)의 구동주파수가 상기 보조진동판(230)의 공진주파수와 일치할 때 공진을 통해 상기 피에조 액추에이터(100)의 진동력을 극대화하여 상기 진동판(130)이 가지는 공진주파수와 다른 복수개의 공진주파수에서도 진동력을 이용할 수 있도록 한다.
상기 보조진동판(230)을 복수개로 구성하되 상기 진동판(130)을 사이에 두고 양측으로 배치함으로써 상기 웨이트(120)를 균형있게 지지하여 상기 웨이트(120)가 상승 또는 하강하며 운동할 때 뒤틀리지 않고 안정적으로 운동할 수 있도록 하여 진동력의 손실을 최소화 하여 성능을 극대화 시킬 수도 있다. 또한 상기 보조진동판(230)은 복수개로 구성하되 두께, 폭, 길이 또는 재질을 다르게 구성함으로써 각각의 보조진동판(230)이 서로 다른 주파수에 공진하여 진동력을 증폭시킬 수 이도록 하여, 더 많은 공진주파수 특성을 구비하여 다양한 터치감을 낼 수도 있다.
그리고 상기 피에조(140)를 복수개로 구성하되 상기 진동판(130) 및 상기 보조진동판(230)에 각각 결합함으로써 복수개의 피에조(140)로부터 발생하는 힘을 이용하여 한 개의 피에조(140)를 이용할 때보다 더 큰 힘을 발생시킬 수도 있다.
복수개의 진동판(130)을 이용하여 공진주파수를 구성하는 방법에 따라, 피에조 액추에이터가 복수개의 공진주파수를 가지도록 함으로써 하나의 액추에이터를 이용하여 다양한 체감을 표현할 수 있도록 할 수도 있고, 공진주파수를 인접하도록 구성하여 필요한 진동력을 발생시키는 주파수 구간을 넓게 가질 수도 있으며, 공진 주파수를 중첩하여 함께 공진함으로써 진동력을 극대화 시킬 수도 있다.
상기 웨이트(120)는 상기 진동판(130)의 일측 끝단에 결합되어 상기 피에조(140) 및 상기 진동판(130)에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 중량체이다. 상기 웨이트(120)는 무게를 극대화 시키기 위하여 텅스텐을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 웨이트(120)는 텅스텐 외에도 작은 부피에서도 큰 무게를 가질 수 있도록 비중이 높은 재질이기만 하면 그 재질이 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 웨이트(120)와 상기 고정부(200)의 사이에 웨이트의 운동방향으로 형성되는 스토퍼(190)를 구비하여 상기 웨이트(120)의 크기를 크게 하여 무게를 극대화 시킴으로써 진동력을 증대시키는 효과를 낼 수도 있으며, 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합부가 아닌 일체로 고정된 구조를 통하여 상기 웨이트(120)가 다른 부품과 접촉하게 되어 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합이 충격으로 인해 파손되는 것을 방지하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 내구성을 증대시킬 수도 있다. 상기 스토퍼(190)는 상기 진동판(130)의 길이방향으로 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)가 결합되는 상기 진동판(130)의 끝단을 지나 상기 웨이트(120)가 연장되어 형성된 구간 또는 상기 진동판(130)과 상기 보조진동판(230)의 사이 또는 상기 진동판(130)과 상기 보조진동판(230)의 외측으로 적어도 일부와 이격되어 감싸며 배치할 수 있다. 상기 스토퍼(190)는 소결, 사출 또는 프레스 등의 방법을 통하여 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 형성할 수 있다. 또한 상기 스토퍼(190)는 상기 웨이트(120)와 별도로 구성하여 용접 또는 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 결합하여 구성할 수도 있다.
상기 고정부(200)는 내부의 구성요소를 고정하고 외부의 충격 및 이물로부터 제품을 보호하며, 상기 피에조(140) 및 상기 진동판(130)으로부터 발생되는 진동을 외부로 전달하는 역할을 한다. 상기 고정부(200)는 일체형으로 형성될 수도 있으나, 제조 공정을 위하여 내부에 공간을 형성하되 일부가 개방된 케이스(110)와 상기 케이스(110)의 개방된 측면에 결합되는 브라켓(160)을 일체로 결합하여 구성할 수도 있다. 또한 도면에 도시된 실시 예에서는 상기 피에조 액추에이터(100)가 직육면체의 형상으로 이루어지고 있으나 일 실시 예를 도시한 것으로, 필요에 따라 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
상기 댐핑부재(180)는 상기 고정부(200)와 상기 웨이트(120) 사이에 배치되어 상기 웨이트(120)가 상승 또는 하강하며 진동할 때, 상기 고정부(200)와 상기 웨이트(120)가 충돌하여 발생하는 충격을 감소시켜 소음을 방지할 수 있으며, 충격으로 인해 상기 피에조 액추에이터(100)의 내부 부품이 서로 부딪혀 파손 또는 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 댐핑부재(180)를 이용하여 상기 웨이트(120)의 구동변위를 제한하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 진동력을 조정하여 사용할 수도 있다. 상기 댐핑부재(180)는 충격을 흡수할 수 있도록 실리콘, 고무 또는 우레탄 등의 부드러운 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
또한 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130) 사이, 상기 웨이트(120)와 상기 진동판(130) 사이 또는 상기 상기 피에조(140)와 상기 고정부(200) 사이 등 충격 완화가 필요한 공간에 상기 댐핑부재(180)를 구비하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 구동시 또는 외부로부터 충격시 구성부품간의 충돌로 인하여 파손 또는 변형되는 것을 방지하는 효과를 극대화 할 수도 있다.
외부로부터 공급되는 전기적인 신호를 상기 피에조(140)에 제공할 수 있도록 일단이 상기 피에조(140)와 전기적으로 연결되고 타단이 상기 고정부(200)의 외부로 노출되도록 배치되는 전원공급장치(170)를 구비할 수 있다. 상기 전원공급장치(170)는 상기 피에조(140)가 진동 발생 시 상기 전원공급장치(170)로 전달되는 진동 충격을 완화하기 위하여 연성회로기판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 전원공급장치(170)는 외부의 전원을 상기 피에조(140)와 연결할 수 있다면 인쇄회로기판 또는 금속판 등 구성 재질에 특별한 제한은 없다.
도3은 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 주파수에 대한 진동력을 예시한 것이다. 가로축은 구동주파수, 세로축은 진동력을 나타낸다. 도3에 예시한 특성 그래프는 상기 진동판(130)을 2개 적용하여 시험한 결과의 일 예로, 복수개의 진동판을 이용하되 각 진동판의 공진주파수가 다르도록 구성하면 도3 (a)와 같이 공진주파수가 복수개로 나타난다. 또한 진동판의 공진주파수가 중첩되도록 구성하면 도3 (b)와 같이 공진주파수에서의 진동력을 극대화 할 수 있다.
이와같이 복수개의 진동판을 이용하여 공진주파수를 구성하는 방법에 따라, 액추에이터가 복수개의 공진주파수를 가지도록 함으로써 하나의 액추에이터를 이용하여 다양한 체감을 표현할 수 있도록 할 수도 있고, 공진주파수를 인접하도록 구성하여 필요한 진동력을 발생시키는 주파수 구간을 넓게 가질 수도 있으며, 공진주파수를 중첩하여 함께 공진함으로써 진동력을 극대화 시킬 수도 있다.
도4는 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 웨이트(120)와 상기 고정부(200)의 사이에 웨이트의 운동방향으로 형성되는 스토퍼(190)를 구비하여 상기 웨이트(120)의 크기를 크게 하여 무게를 극대화 시킴으로써 진동력을 증대시키는 효과를 낼 수 있으며, 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합부가 아닌 일체로 고정된 구조를 통하여 상기 웨이트(120)가 다른 부품과 접촉하게 되어 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합이 충격으로 인해 파손되는 것을 방지하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 내구성을 증대시킬 수 있다.
상기 스토퍼(190)는 소결, 사출 또는 프레스 등의 방법을 통하여 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 형성할 수 있다. 또한 상기 스토퍼(190)는 상기 웨이트(120)와 별도로 구성하여 용접 또는 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 결합하여 구성할 수도 있다.
도5는 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 웨이트(120)와 상기 고정부(200)의 사이에 웨이트의 운동방향으로 진동판(130)과 보조진동판(230)의 사이에 스토퍼(190)를 구비하여 상기 웨이트(120)의 크기를 크게하여 무게를 극대화시킴으로써 진동력을 증대시키는 효과를 낼 수 있으며, 진동판(130과 상기 웨이트(120)의 결합부가 아닌 일체로 고정된 구조를 통하여 상기 웨이트(120)가 상기 댐핑부재(180)와 접촉하게 되어 상기 진동판(130과 상기 웨이트(120)의 결합이 충격으로 인해 파손되는 것을 방지하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한 상기 웨이트(120)를 길이방향으로 균형있게 지지함으로써 충격을 고르게 분산시켜 파손 방지 효과를 증대시킬 수 있다.
상기 스토퍼(190)는 소결, 사출 또는 프레스 등의 방법을 통하여 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 형성할 수 있다. 또한 상기 스토퍼(190)는 상기 웨이트(120)와 별도로 구성하여 용접 또는 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 결합하여 구성할 수도 있다.
도6은 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 웨이트(120)와 상기 고정부(200)의 사이에 웨이트의 운동방향으로 진동판(130) 또는 보조진동판(230)의 외측으로 적어도 일부와 이격되어 감싸며 배치되는 스토퍼(190)를 구비하여 상기 웨이트(120)의 크기를 크게하여 무게를 극대화시킴으로써 진동력을 증대시키는 효과를 낼 수 있으며, 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합부가 아닌 일체로 고정된 구조를 통하여 상기 웨이트(120)가 상기 댐핑부재(180)와 접촉하게 되어 상기 진동판(130)과 상기 웨이트(120)의 결합이 충격으로 인해 파손되는 것을 방지하여 상기 피에조 액추에이터(100)의 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한 상기 웨이트(120)를 길이방향으로 균형있게 지지함으로써 충격을 고르게 분산시켜 파손 방지 효과를 증대시킬 수 있다.
상기 스토퍼(190)는 소결, 사출 또는 프레스 등의 방법을 통하여 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 형성할 수 있다. 또한 상기 스토퍼(190)는 상기 웨이트(120)와 별도로 구성하여 용접 또는 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트(120) 또는 상기 고정부(200)와 일체로 결합하여 구성할 수도 있다.
도7은 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 보조진동판(230)을 복수개로 구성하되 진동판(130)을 사이에 두고 이격하여 배치함으로써 상기 웨이트(120)를 균형있게 지지하여 상기 웨이트(120)가 상승 또는 하강하며 운동할 때 뒤틀리지 않고 안정적으로 운동할 수 있도록 하여 진동력의 손실을 최소화 하여 성능을 극대화 시킬 수 있다.
도8은 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 진동판(130)과 보조진동판(230)을 웨이트(120)를 사이에 두고 배치하여 상기 피에조 액추에이터(100)가 웨이트의 운동방향으로 높고 폭이 좁은 형상으로 구성될 수도 있다. 상기 진동판(130)과 상기 보조진동판(230)이 상기 웨이트(120)의 양측에서 서로 지지함으로써 상기 웨이트(120)가 안정적으로 운동할 수 있도록 할 수 있다.
도9는 본 발명에 따른 피에조 액추에이터(100)의 동작을 설명하는 도면이다.
전원공급장치(170)를 통해 피에조(140)에 교류 전원이 공급되면, 상기 피에조(140)는 인가되는 전압의 방향에 따라 수축 또는 팽창을 하게 되고, 상기 피에조(140)에 진동판(130)이 결합되어 상기 피에조(140)의 수축 또는 팽창에 의해 상기 진동판(130)이 오목 또는 볼록하게 반복하여 구부러지며 상기 진동판(130)에 결합된 상기 웨이트(120)가 상측 또는 하측 방향으로 움직이며 진동한다.
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
100 : 피에조 액추에이터 110 : 케이스
120 : 웨이트 130 : 진동판
140 : 피에조 150 : 고정부재
160 : 브라켓 170 : 전원공급장치
180 : 댐핑부재 190 : 스토퍼
200 : 고정부 230 : 보조진동판

Claims (11)

  1. 일정 크기의 내부공간을 제공하는 고정부;
    상기 고정부의 내부공간에 배치되고 인가되는 전압에 의해 수축 및 팽창이 이루어지는 피에조;
    길이방향의 일측 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되며 상기 피에조와 결합되어 상기 피에조의 수축 및 팽창에 의해 진동하는 진동판;
    상기 진동판의 다른 일측 끝단에 결합되어 상기 진동판에 의해 발생되는 진동을 증폭시키기 위한 웨이트; 및
    길이방향의 일측 끝단이 상기 웨이트와 결합되며 다른 끝단이 상기 고정부의 일부에 고정되고, 넓은 면이 상기 진동판과 동일한 방향을 향하도록 배치되는 보조진동판을 포함하는 피에조 액추에이터
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 보조진동판은 복수개로 구성하되 상기 진동판을 사이에 두고 이격하여 배치하는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보조진동판은 복수개로 구성하되 두께 또는 폭 또는 길이 또는 재질을 서로 다르게 구성하는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 피에조는 복수개로 구성하되 상기 진동판 및 상기 보조진동판에 각각 결합되어 배치되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 웨이트와 상기 고정부의 사이에 상기 웨이트의 운동방향으로 형성된 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 진동판의 길이방향으로 상기 진동판과 상기 웨이트가 결합되는 상기 진동판의 끝단을 지나 상기 웨이트가 연장되어 형성된 구간에 구비되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 진동판과 상기 보조진동판의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 진동판 또는 상기 보조진동판의 외측으로 적어도 일부와 이격되어 감싸며 구비되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 소결, 사출, 프레스 등의 방법으로 상기 웨이트 또는 상기 고정부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 웨이트와 별도로 구성하여 용접, 본딩 등의 방법으로 상기 웨이트 또는 고정부와 일체로 결합하여 구성하는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 진동판과 상기 보조진동판이 상기 웨이트를 사이에 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 피에조 액추에이터

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230077404A (ko) * 2021-11-25 2023-06-01 연세대학교 산학협력단 넓은 주파수 범위에서 햅틱 피드백이 가능한 피에조 액추에이터 모듈

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