KR20230154577A - The piezoelectric speaker and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진동하는 압전소자층을 포함하는 진동부, 진동부를 일 방향에서 덮는 상부케이스, 진동부를 타 방향에서 덮는 하부케이스, 상부케이스에 배치된 상부결합부와 하부케이스에 배치된 하부결합부를 포함하는 케이스 결합부, 및 상부결합부와 하부결합부의 사이에 배치되며, 상부결합부와 하부결합부를 융착시켜 결합하는 초음파 융착부를 포함하여, 압전 스피커의 제조를 용이하게 하고, 작업공수와 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.The present invention includes a vibrating unit including a vibrating piezoelectric element layer, an upper case covering the vibrating unit in one direction, a lower case covering the vibrating unit in the other direction, an upper coupling part disposed in the upper case, and a lower coupling portion disposed in the lower case. It includes a case coupling part that connects the upper coupling part and the lower coupling part, and an ultrasonic welding part that fuses and joins the upper coupling part and the lower coupling part, making it easier to manufacture the piezoelectric speaker and dramatically reducing the number of working hours and costs. You can save by
Description
본 발명은 압전 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작업 공수 및 제조 비용을 절감시킨 압전 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric speaker and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a piezoelectric speaker and a method of manufacturing the same that reduce man-hours and manufacturing costs.
압전 스피커는 압전소자를 구동시켜 음향을 발생시키는 스피커이다. 압전 스피커를 책상과 같은 넓은 평판면에 부착하면 압전의 진동으로 평판이 떨리게 되어 스피커로 구현될 수 있다. 이러한 압전소자는 취성이 커서 사소한 부주의에도 깨지기 쉽다. 따라서, 압전소자를 케이스의 내부에 배치한 후 케이스를 조립하는 공정을 거친다. A piezoelectric speaker is a speaker that generates sound by driving a piezoelectric element. When a piezoelectric speaker is attached to a large flat surface such as a desk, the flat plate vibrates due to piezoelectric vibration, which can be implemented as a speaker. These piezoelectric elements are highly brittle and can easily break at the slightest carelessness. Therefore, after placing the piezoelectric element inside the case, the case goes through a process of assembling it.
종래 기술의 경우, 케이스의 내부에 압전소자를 배치한 후, 케이스를 상하로 서로 접착제를 이용하여 결합시켰다. 이러한 경우, 접착제를 정확한 위치에 도포하지 않거나, 도포량이 많을 경우 접착제가 접착 위치로부터 넘쳐 흘러내리는 문제가 발생된다. 또한, 상하 케이스를 결합시킨 후에도 접착제가 충분히 건조될 때까지 방치 보관해 줘야 하므로 별도의 건조할 공간이 필요하다는 단점이 있다.In the case of the prior art, the piezoelectric element was placed inside the case, and then the cases were joined together top and bottom using adhesive. In this case, if the adhesive is not applied at the correct location or if the amount applied is large, a problem occurs where the adhesive overflows from the adhesive location. In addition, even after joining the upper and lower cases, they must be left unattended until the adhesive dries sufficiently, which has the disadvantage of requiring a separate drying space.
본 발명의 일 실시 예는, 작업공수 및 제조비용을 절감시키는 압전 스피커 및 압전 스피커 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention aims to provide a piezoelectric speaker and a method of manufacturing a piezoelectric speaker that reduces man-hours and manufacturing costs.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커는, 진동하는 압전소자층을 포함하는 진동부, 진동부를 일 방향에서 덮는 상부케이스, 진동부를 타 방향에서 덮는 하부케이스, 상부케이스에 배치된 상부결합부와 하부케이스에 배치된 하부결합부를 포함하는 케이스 결합부, 및 상부결합부와 하부결합부의 사이에 배치되며, 상부결합부와 하부결합부를 융착시켜 결합하는 초음파 융착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, a piezoelectric speaker according to an embodiment of the present invention includes a vibrating part including a vibrating piezoelectric element layer, an upper case covering the vibrating part in one direction, and a lower case covering the vibrating part in the other direction. , a case coupling portion including an upper coupling portion disposed in the upper case and a lower coupling portion disposed in the lower case, and ultrasonic fusion that is disposed between the upper coupling portion and the lower coupling portion and joins the upper coupling portion and the lower coupling portion by fusion. It is characterized by including wealth.
또한, 상부케이스는 상부플레이트와 상부플레이트의 가장자리에 배치되며, 평면상 상부결합부를 둘러싸는 상부측벽부를 포함하며, 하부케이스는 하부플레이트와 하부플레이트의 가장자리에 배치되며, 평면상 하부결합부를 둘러싸는 하부측벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper case is disposed on the upper plate and the edge of the upper plate and includes an upper side wall portion surrounding the upper coupling portion in plan, and the lower case is disposed on the lower plate and the edge of the lower plate and surrounds the lower coupling portion in plan. It is characterized in that it includes a lower side wall portion.
또한, 상부결합부는, 상부측벽부와 나란하게 연장된 상부결합돌기, 및 상부결합돌기와 상부측벽부의 사이에 배치된 삽입홈을 포함하며, 하부결합부는 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper coupling portion includes an upper coupling protrusion extending parallel to the upper side wall portion, and an insertion groove disposed between the upper coupling protrusion and the upper side wall portion, and the lower coupling portion includes an insertion projection inserted into the insertion groove. Do it as
또한, 초음파 융착부는 삽입돌기의 상면에서 삽입홈으로 돌출된 용착돌기를 더 포함하며, 용착돌기는 초음파 용접으로 용착되어 삽입홈을 채우는 것을 특징으로 한다.In addition, the ultrasonic welding portion further includes a welding protrusion protruding from the upper surface of the insertion protrusion into the insertion groove, and the welding protrusion is welded by ultrasonic welding to fill the insertion groove.
또한, 하부측벽부는 하부플레이트로부터 상부측벽부를 향하여 돌출되며, 상부측벽부는 상부플레이트로부터 하부측벽부를 향하여 돌출되고, 하부측벽부의 상면과 상부측벽부의 하면은 접하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower side wall portion protrudes from the lower plate toward the upper side wall portion, the upper side wall portion protrudes from the upper plate toward the lower side wall portion, and the upper surface of the lower side wall portion and the lower surface of the upper side wall portion are in contact.
또한, 삽입돌기는 하부측벽부의 상면으로부터 더 높이 돌출된 것을 특징으로 한다.Additionally, the insertion protrusion is characterized in that it protrudes higher from the upper surface of the lower side wall.
또한, 상부결합돌기의 하면은 삽입돌기의 상면과 하면의 사이에 배치된 것을 특징으로 한다.In addition, the lower surface of the upper engaging protrusion is characterized in that it is disposed between the upper and lower surfaces of the insertion protrusion.
또한, 진동부는 상부케이스 및 하부케이스 중 어느 하나에 결합되는 것을 특징으로 한다.Additionally, the vibrating unit is characterized in that it is coupled to either the upper case or the lower case.
또한, 케이스 결합부는 평면상 상부케이스의 가장자리에 배치되며, 제1측에서 상부케이스의 가장자리를 따라 제2측까지 연장되어, 제1측과 제2측의 사이에 정의된 터미널개구를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the case coupling portion is disposed at the edge of the upper case in plan view, extends from the first side to the second side along the edge of the upper case, and has a terminal opening defined between the first side and the second side. Do it as
또한, 상부측벽부와 하부측벽부는 터미널개구를 가지는 것을 특징으로 한다.Additionally, the upper side wall portion and the lower side wall portion are characterized by having terminal openings.
또한, 터미널개구는 평면상 상부케이스 및 하부케이스 중 적어도 하나의 내측으로 함몰된 것을 특징으로 한다.In addition, the terminal opening is characterized in that it is recessed into the inside of at least one of the upper case and the lower case in plan view.
또한, 진동부는, 압전소자층, 압전소자층의 일측에 결합된 제1전극, 및 압전소자층의 타측에 결합된 제2전극을 포함하며, 제1전극에 연결된 제1터미널과 제2전극에 연결된 제2터미널을 포함하는 터미널부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vibration unit includes a piezoelectric element layer, a first electrode coupled to one side of the piezoelectric element layer, and a second electrode coupled to the other side of the piezoelectric element layer, and is connected to the first terminal and the second electrode connected to the first electrode. It is characterized in that it further includes a terminal unit including a connected second terminal.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전스피커 제조 방법은 상부케이스 및 하부케이스 중 어느 하나에 압전소자층을 포함하는 진동부를결합하는 단계, 상부결합부와 하부결합부를 결합하는 단계, 및 상부결합부와 하부결합부를 초음파로 용접하여 상부케이스와 하부케이스를 결합시키는 초음파 융착부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a piezoelectric speaker according to an embodiment of the present invention includes the steps of coupling a vibrating part including a piezoelectric element layer to one of the upper case and the lower case, combining the upper coupling part and the lower coupling part, and combining the upper coupling part. It is characterized in that it includes the step of welding the upper and lower coupling parts with ultrasonic waves to form an ultrasonic fusion part that joins the upper case and the lower case.
본 발명에 따르면, 상부케이스와 하부케이스를 대응시킨 상태에서 초음파로 진동 마찰 에너지를 가해주어 손쉽게 상부케이스와 하부케이스를 융착 결합시킬 수 있다.According to the present invention, the upper case and the lower case can be easily fused and joined by applying vibrational friction energy with ultrasonic waves while the upper case and the lower case are aligned.
하부결합부가 상부결합부에 삽입된 상태에서 초음파 용접되므로, 초음파 진동 마찰 에너지를 가하더라도 위치 이탈 없이 안정적으로 결합될 수 있다.Since the lower coupling part is ultrasonic welded while inserted into the upper coupling part, it can be stably joined without displacement even if ultrasonic vibration friction energy is applied.
초음파 용접으로 융착 및 응고로 결합이 완료되므로, 조립 공정이 단순하고, 작업공수와 제조비용을 절감할 수 있다. Since the joining is completed through fusion and solidification through ultrasonic welding, the assembly process is simple and the number of working hours and manufacturing costs can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 압전 스피커의 저면도이다.
도 3은 도 1에서 A-A를 따라 자른 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에서 B-B를 따라 자른 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에서 C에 대한 확대도이다.
도 6 내지 8은 케이스 결합부에 대한 초음파 용접을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 진동부를 도시한 도면이다.
도 10은 도 4에 도시된 상부케이스의 저면도이다.
도 11은 도 4에 도시된 하부케이스의 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a piezoelectric speaker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the piezoelectric speaker shown in FIG. 1.
Figure 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section taken along AA in Figure 1.
Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section taken along BB in Figure 1.
Figure 5 is an enlarged view of C in Figure 4.
6 to 8 are diagrams for explaining ultrasonic welding of case joints.
FIG. 9 is a diagram showing the vibrating unit shown in FIG. 3.
Figure 10 is a bottom view of the upper case shown in Figure 4.
Figure 11 is a plan view of the lower case shown in Figure 4.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Like reference numerals refer to substantially the same elements throughout the specification. In the following description, detailed descriptions of configurations and functions known in the technical field of the present invention and cases not related to the core configuration of the present invention may be omitted. The meaning of terms described in this specification should be understood as follows.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is not limited. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The shapes, sizes, proportions, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of a positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as 'on top', 'on the top', 'on the bottom', 'next to', etc., 'immediately' Alternatively, there may be one or more other parts placed between the two parts, unless 'directly' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if a temporal relationship is described as 'after', 'successfully after', 'after', 'before', etc., 'immediately' or 'directly' Unless used, non-consecutive cases may also be included.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서 보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다. “X-axis direction,” “Y-axis direction,” and “Z-axis direction” should not be interpreted as only geometrical relationships in which the relationship between each other is vertical, and should be used within a wider scope within which the configuration of the present invention can function functionally. It can mean having direction.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, “at least one of the first, second, and third items” means each of the first, second, or third items, as well as two of the first, second, and third items. It can mean a combination of all items that can be presented from more than one.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be combined or combined with each other, partially or entirely, and various technological interconnections and operations are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or together in a related relationship. It may be possible.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커(1)를 설명한다.Hereinafter, a
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커(1)를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 압전 스피커(1)의 저면도이고, 도 3은 도 1에서 A-A를 따라 자른 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 도 1에서 B-B를 따라 자른 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에서 C에 대한 확대도이며, 도 6 내지 8은 케이스 결합부(40)에 대한 초음파 용접을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 3에 도시된 진동부(10)를 도시한 도면이다.Figure 1 is a plan view schematically showing the
도 1 내지 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커(1)는 박형의 간단한 구조를 가지는 스피커의 제조의 편의와 생산성 증대를 위한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전 스피커(1)는 진동부(10), 상부케이스(20), 하부케이스(30), 케이스 결합부(40) 및 초음파 융착부(5)를 포함한다. Referring to Figures 1 to 9, the
진동부(10)는 진동을 발생시킬 수 있다. 진동부(10)는 압전소자층(100), 제1전극(110) 및 제2전극(120)을 포함한다. 제1전극(110)과 제2전극(120)은 외부 전원에 연결되는 터미널(60)에 연결된다. 터미널(60)은 제1터미널(600)과 제2터미널(610)을 포함한다. 제1터미널(600)은 제1전극(110)에 연결된다. 제2터미널(610)은 제2전극(120)에 연결된다. 터미널(60)을 통해 전원이 제1전극(110)과 제2전극(120)에 인가될 수 있다.The vibrating
제1전극(110)과 제2전극(120)에 인가된 전원에 의해, 압전소자층(100)은 진동을 발생시킬 수 있다. 압전소자층(100)에 의한 진동은 상부케이스(20)와 하부케이스(30)에 전달된다. 따라서, 상부케이스(20)와 하부케이스(30)가 피진동체의 상에 배치 또는 결합되면, 진동에 의해 음향이 발생될 수 있다. 진동부(10)는 상부케이스(20) 또는 하부케이스(30)의 내면에 면대면으로 접합될 수 있다. 일 실시 예로, 진동부(10)의 전면(하면 또는 상면)이 접합층(미도시)에 부착될 수 있다. 진동부(10)의 전면에 부착된 접합층은 상부케이스(20) 또는 하부케이스(30)의 내면에 면대면 접합될 수 있다. 따라서, 진동부(10)에서 발생된 진동이 상부케이스(20) 또는 하부케이스(30)로 충분히 전달되어, 전달 효율이 증대될 수 있다. 또한, 압전소자층(100)은 그 특성 상 취성이 크다. 따라서, 충격에 압전소자층(100)은 부서지거나 깨지기 쉽다. 이러한 압전소자층(100)이 상부케이스(20) 및 하부케이스(30)에 면대면 결합되므로, 부서지거나 깨지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 접합층이 충격 완화 가능하여, 취성 문제를 감소시킬 수 있다. 취성으로 인한 문제를 더욱 완화시키기 위해, 압전소자층(100)과 케이스의 사이에 탄성부재(미도시)가 더 배치될 수 있다.The
압전소자층(100)은 PZT, BaTiO3, PbTiO3 및 PbZrO3, ZnO, MgO, CdO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 압전소자층(100)에 추가적으로 부착되는 탄성부재(미도시)는 PDMS에 한정되지 않고, 폴리플루오린화비닐리덴(polyvinylidene fluoride; PVDF), 에폭시(epoxy), 실리콘The
러버(silicon rubber), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 등 다양한 고분자 물질을 적용할 수 있다.Various polymer materials such as silicon rubber, polyurethane (PU), and polymethylmethacrylate (PMMA) can be applied.
상부케이스(20)는 진동부(10)의 상면을 덮을 수 있다. 하부케이스(30)는 진동부(10)의 하면을 덮을 수 있다. 상부케이스(20)는 상부플레이트(200)와 상부측벽부(210)를 포함한다. 하부케이스(30)는 하부플레이트(300)와 하부측벽부(310)를 포함한다. 상부플레이트(200)와 하부플레이트(300)는 평판 형상을 가진다. 진동부(10)는 상부플레이트(200) 또는 하부플레이트(300)에 결합될 수 있다. 진동부(10)가 배치되지 않는 상부플레이트(200)나 하부플레이트(300)는 관통홀을 가질 수 있다. The
케이스 결합부(40)는 상부결합부(400)와 하부결합부(410)를 포함할 수 있다. 상부결합부(400)는 상부케이스(20)에 배치된다. 일 실시 예로, 상부결합부(400)는 상부결합돌기(401)와 삽입홈(402)을 포함한다. 상부결합돌기(401)는 상부측벽부(210)와 나란하게 연장된다. 상부결합돌기(401)는 상부측벽부(210)의 내측에 배치된다. 삽입홈(402)은 상부결합돌기(401)와 상부측벽부(210)의 사이에 배치된다. 따라서, 삽입홈(402)은 상부결합돌기(401)의 외측면, 상부플레이트(200)의 하면, 및 상부측벽부(210)의 내측면에 의해 정의될 수 있다.The
하부결합부(410)는 하부케이스(30)에 배치된다. 일 실시 예로, 하부결합부(400)는 삽입돌기(411)를 포함한다. 삽입돌기(411)는 하부플레이트(300) 및 하부측벽부(310)로부터 상부케이스(20)를 향하여 돌출될 수 있다. 상부케이스(20)와 하부케이스(30)의 결합 시, 삽입돌기(411)는 삽입홈(402)에 삽입된다. 따라서, 상부케이스(20)와 하부케이스(30)의 결합 시, 조립 위치가 정렬될 수 있다. 또한, 삽입돌기(411)가 상부측벽부(210)와 상부결합돌기(401)에 의해 상부케이스(20)의 내측방향 및 외측방향에서 지지될 수 있다. 따라서, 후술하는 초음파 용접 시, 상부케이스(20)와 하부케이스(30)의 결합 상태를 고정하기 위한 별도의 조치가 필요없어 초음파 용접 작업이 용이하다. The
초음파 융착부(50)는 상부결합부(400)와 하부결합부(410)의 사이에 배치된다. 초음파 융착부(50)는 상부결합부(400)와 하부결합부(410)를 융착시켜 결합시킨다. 초음파 융착부(50)는 상부결합부(400)와 하부결합부(410)의 결합 상태에서, 상부결합부(400) 또는 하부결합부(410)의 상부에서 초음파 용접으로 형성될 수 있다. 초음파 융착부(50)는 그 용융으로 삽입홈(402)을 채운다.The
일 실시 예로, 초음파 융착부(50)는 용착돌기(500)를 더 포함한다. 용착돌기(500)는 삽입돌기(411)의 상면에서 삽입홈(402)으로 돌출된다. 용착돌기(500)는 삽입돌기(411) 보다 더 작은 폭을 가진다. 또한, 융착돌기(500)는 삽입돌기(411)의 높이 보다 더 작은 높이를 가진다. 일 실시 예로, 융착돌기(500)는 단면상 삽입돌기(411)에서 상부케이스(20)를 향하여 점차 작아지는 삼각 형상을 가질 수 있다. 따라서, 초음파 용접 시, 융착돌기(500) 중심으로 용융시키고, 삽입돌기(411)의 용융은 억제될 수 있다. 따라서, 삽입홈(402)을 채워 결합력을 확보하면서도, 삽입돌기(411)의 높이를 유지할 수 있다. 이에 의해, 상부케이스(20) 또는 하부케이스(30)와 진동부(10)의 이격거리를 확보할 수 있다. 따라서, 압전소자층(100)의 취성으로 인한 벤딩 등의 상황에서 손상을 방지하면서, 압전 스피커(1)의 두께를 최소화할 수 있다.In one embodiment, the
상부측벽부(210)는 상부플레이트(200)의 가장자리에 배치된다. 상부측벽부(210)는 상부결합부(400)를 평면상 둘러싸게 배치된다. 하부측벽부(310)는 하부플레이트(300)의 가장자리에 배치된다. 하부측벽부(310)는 하부결합부(410)를 평면상 둘러싸게 배치된다. 상부측벽부(210)는 상부플레이트(200)로부터 하부측벽부(310)를 향하여 돌출된다. 하부측벽부(310)는 하부플레이트(300)로부터 상부측벽부(210)를 향하여 돌출된다. 상부측벽부(210)의 하면과 하부측벽부(310)의 상면은 접하게 배치된다. 즉, 상부측벽부(210)의 하면과 하부측벽부(310)의 상면은 밀착되어 접촉되게 결합된다. 이에 의해, 케이스의 내측을 보호하며, 삽입홈(402)을 채우는 용융 상태의 초음파 융착부(50)가 케이스의 외측으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.The upper
한편, 삽입돌기(411)는 하부측벽부(310)의 상면으로부터 더 높이 돌출될 수 있다. 따라서, 삽입돌기(411)는 삽입홈(402)에 삽입되고, 하부측벽부(310)의 상면과 상부측벽부(210)의 하면은 밀착될 수 있다. 여기서, 상부측벽부(210)의 하면(최하면)은 삽입돌기(411)의 상면(최상면) 보다 낮게 위치할 수 있다. 이에 의해, 용융된 초음파 융착부(50)가 상부측벽부(210)와 삽입돌기(411)의 사이를 매꾸는 경우, 결합력을 증대시키고, 케이스의 내측에서 외측으로 용융된 초음파 융착부(50)가 배출되는 것이 방지될 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상부결합돌기(401)의 하면(최하면)은 삽입돌기(411)의 상면과 하면의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상부결합돌기(401)는 하부케이스(30)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상부결합돌기(401)와 상부측벽부(210)가 모두 하부케이스(30)에 의해 지지되는 경우, 케이스(20, 30)의 벤딩 시, 케이스 결합부(40)의 전체에 응력이 과도하게 집중된다. 본 발명의 경우, 상부결합돌기(401)는 하부케이스(30)로부터 이격되어 배치되므로, 케이스(20, 30)의 벤딩 시 케이스 결합부(40)의 응력 집중을 절감시킬 수 있다. 또한, 용융된 초음파 융착부(50)가 상부결합돌기(401)와 삽입돌기(411)의 사이를 매꾸는 경우, 결합력을 증대시키고, 케이스의 내측으로 용융된 초음파 융착부(50)가 배출되는 것이 방지될 수 있다. Additionally, the lower surface (lowest lower surface) of the upper engaging
도 9를 참조하면, 일 실시 예로, 제1전극(110)은 압전소자층(100)의 일면에 배치될 수 있다. 제2전극(120)은 압전소자층(100)의 타면에 배치될 수 있다. 제1전극(110)과 제2전극(120)은 압전소자층(100) 상에서 소정의 패턴으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 9 , in one embodiment, the
도 10은 도 4에 도시된 상부케이스(20)의 저면도이며, 도 11은 도 4에 도시된 하부케이스(30)의 평면도이다.FIG. 10 is a bottom view of the
도 1 내지 11을 참조하면, 케이스 결합부(40)는 평면상 제1측(P1)에서 제2측(P2)까지 소정의 궤적을 따라 연장된다. 제1측(P1) 및 제2측(P2)은 평면상 상부케이스(20) 또는 하부케이스(30)의 가장자리에 배치된다. 이에 의해, 제1측(P1)과 제2측(P2)의 사이에 터미널개구(O)가 정의될 수 있다. 즉, 터미널개구(O)는 상부플레이트(200)와 하부플레이트(300)의 사이에 배치될 수 있다. 터미널(60)은 터미널개구(O)를 통해 케이스(20, 30)의 외측으로 인출된다. 따라서, 케이스(20, 30)의 일면 또는 타면 전체가 피진동체(미도시)에 밀착 접촉될 수 있게 배치될 수 있다. 또한, 터미널(60)은 진동부(10)의 측면에서 평면상 연장되어 케이스(20, 30)의 외측으로 인출된다. 이에 의해, 진동부(10)가 케이스(209, 30)의 전면에 밀착되게 부착될 수 있고, 따라서 압전소자층(100)의 취성으로 인한 손쉬운 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상부측벽부(210)와 하부측벽부(310)는 터미널개구(O)를 가질 수 있다. 또한, 터미널개구(O)는 평면상 상부케이스(20) 및 하부케이스(30) 중 적어도 하나의 내측으로 함몰될 수 있다. 이에 의해, 터미널(60)의 위치 자유도를 확보할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 11 , the
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 평판 압전 스피커의 제조 방법은 진동부를 결합하는 단계, 상부결합부와 하부결합부를 결합하는 단계, 초음파 용접 단계를 포함할 수 있다. Meanwhile, the method of manufacturing a flat piezoelectric speaker according to an embodiment of the present invention may include a step of coupling a vibrating part, a step of coupling an upper coupling part and a lower coupling part, and an ultrasonic welding step.
상부케이스(20) 및 하부케이스(30) 중 어느 하나에 진동부(10)가 부착될 수 있다. 상부케이스(20), 하부케이스(30) 및 진동부(10)에 대한 설명은 상술한 바와 같다. 이후, 상부케이스(20)와 하부케이스(30)를 대응시킨다. 이때, 상부결합부(400)와 하부결합부(410)가 결합된다. 상부결합부(400)와 하부결합부(410)에 대한 설명은 상술한 바와 같다. 상부결합부(400)와 하부결합부(410)는 초음파로 용접하여 융착된다. 이때, 상부결합부(400)와 하부결합부(410)의 사이에 초음파 융착부(50)가 형성된다. 초음파 융착부(50)에 대한 설명은 상술한 바와 같다.The vibrating
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and, of course, can be changed in various ways without departing from the gist of the invention.
1 : 압전 스피커
10 : 진동부
20 : 상부케이스
30 : 하부케이스
40 : 케이스 결합부
50 : 초음파 융착부
60 : 터미널1: Piezoelectric speaker
10: Vibration unit
20: upper case
30: lower case
40: case coupling part
50: ultrasonic fusion unit
60: terminal
Claims (13)
진동부를 일 방향에서 덮는 상부케이스;
진동부를 타 방향에서 덮는 하부케이스;
상부케이스에 배치된 상부결합부와 하부케이스에 배치된 하부결합부를 포함하는 케이스 결합부; 및
상부결합부와 하부결합부의 사이에 배치되며, 상부결합부와 하부결합부를 융착시켜 결합하는 초음파 융착부를 포함하는 압전 스피커.A vibrating unit including a vibrating piezoelectric element layer;
An upper case covering the vibrating part from one direction;
A lower case covering the vibrating part from other directions;
A case coupling portion including an upper coupling portion disposed in the upper case and a lower coupling portion disposed in the lower case; and
A piezoelectric speaker that is disposed between the upper coupling portion and the lower coupling portion and includes an ultrasonic fusion portion that combines the upper coupling portion and the lower coupling portion by fusion.
상부케이스는 상부플레이트와 상부플레이트의 가장자리에 배치되며, 평면상 상부결합부를 둘러싸는 상부측벽부를 포함하며,
하부케이스는 하부플레이트와 하부플레이트의 가장자리에 배치되며, 평면상 하부결합부를 둘러싸는 하부측벽부를 포함하는 압전 스피커.According to claim 1,
The upper case is disposed at the edge of the upper plate and the upper plate, and includes an upper side wall portion surrounding the upper coupling portion in plan,
A piezoelectric speaker where the lower case is disposed on a lower plate and an edge of the lower plate and includes a lower side wall portion surrounding the lower coupling portion in plan.
상부결합부는,
상부측벽부와 나란하게 연장된 상부결합돌기; 및
상부결합돌기와 상부측벽부의 사이에 배치된 삽입홈을 포함하며,
하부결합부는 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기를 포함하는 압전 스피커.According to claim 2,
The upper joint part,
an upper joining protrusion extending parallel to the upper side wall; and
It includes an insertion groove disposed between the upper engaging protrusion and the upper side wall portion,
The lower coupling part is a piezoelectric speaker including an insertion protrusion inserted into an insertion groove.
초음파 융착부는 삽입돌기의 상면에서 삽입홈으로 돌출된 용착돌기를 더 포함하며,
용착돌기는 초음파 용접으로 용착되어 삽입홈을 채우는 압전 스피커.According to claim 3,
The ultrasonic welding unit further includes a welding protrusion protruding from the upper surface of the insertion protrusion into the insertion groove,
A piezoelectric speaker whose welded protrusions are welded by ultrasonic welding to fill the insertion groove.
하부측벽부는 하부플레이트로부터 상부측벽부를 향하여 돌출되며,
상부측벽부는 상부플레이트로부터 하부측벽부를 향하여 돌출되고,
하부측벽부의 상면과 상부측벽부의 하면은 접하는 압전 스피커.According to claim 2,
The lower side wall portion protrudes from the lower plate toward the upper side wall portion,
The upper side wall portion protrudes from the upper plate toward the lower side wall portion,
A piezoelectric speaker in which the upper surface of the lower side wall and the lower surface of the upper side wall are in contact.
삽입돌기는 하부측벽부의 상면으로부터 더 높이 돌출된 압전 스피커.According to claim 3,
The insertion protrusion is a piezoelectric speaker that protrudes higher from the upper surface of the lower side wall.
상부결합돌기의 하면은 삽입돌기의 상면과 하면의 사이에 배치된 압전 스피커.According to claim 6,
The lower surface of the upper coupling protrusion is a piezoelectric speaker disposed between the upper and lower surfaces of the insertion protrusion.
진동부는 상부케이스 및 하부케이스 중 어느 하나에 결합되는 압전 스피커.According to claim 1,
A piezoelectric speaker whose vibrating unit is coupled to either the upper case or the lower case.
케이스 결합부는 평면상 상부케이스의 가장자리에 배치되며, 제1측에서 상부케이스의 가장자리를 따라 제2측까지 연장되어, 제1측과 제2측의 사이에 정의된 터미널개구를 가지는 압전 스피커.According to claim 1,
The case coupling part is disposed at the edge of the upper case in plan view, extends from the first side to the second side along the edge of the upper case, and has a terminal opening defined between the first side and the second side.
상부측벽부와 하부측벽부는 터미널개구를 가지는 압전 스피커.According to clause 9,
A piezoelectric speaker having terminal openings in the upper and lower side walls.
터미널개구는 평면상 상부케이스 및 하부케이스 중 적어도 하나의 내측으로 함몰된 압전 스피커.According to clause 9,
A piezoelectric speaker in which the terminal opening is recessed into the inside of at least one of the upper case and the lower case in plan view.
진동부는,
압전소자층;
압전소자층의 일측에 결합된 제1전극; 및
압전소자층의 타측에 결합된 제2전극을 포함하며,
제1전극에 연결된 제1터미널과 제2전극에 연결된 제2터미널을 포함하는 터미널부를 더 포함하는 압전 스피커.According to claim 1,
The vibrating part,
Piezoelectric element layer;
A first electrode coupled to one side of the piezoelectric element layer; and
It includes a second electrode coupled to the other side of the piezoelectric element layer,
A piezoelectric speaker further comprising a terminal portion including a first terminal connected to a first electrode and a second terminal connected to a second electrode.
상부결합부와 하부결합부를 결합하는 단계; 및
상부결합부와 하부결합부를 초음파로 용접하여 상부케이스와 하부케이스를 결합시키는 초음파 융착부를 형성하는 단계를 포함하는 압전 스피커 제조 방법.A step of coupling a vibration unit including a piezoelectric element layer to one of the upper case and the lower case;
Combining the upper coupling portion and the lower coupling portion; and
A method of manufacturing a piezoelectric speaker comprising the step of welding the upper coupling portion and the lower coupling portion with ultrasonic waves to form an ultrasonic fusion portion that joins the upper case and the lower case.
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---|---|---|---|
KR1020220054162A KR20230154577A (en) | 2022-05-02 | 2022-05-02 | The piezoelectric speaker and manufacturing method thereof |
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