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WO2014098429A1 - 피에조 엑츄에이터 - Google Patents

피에조 엑츄에이터 Download PDF

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Publication number
WO2014098429A1
WO2014098429A1 PCT/KR2013/011643 KR2013011643W WO2014098429A1 WO 2014098429 A1 WO2014098429 A1 WO 2014098429A1 KR 2013011643 W KR2013011643 W KR 2013011643W WO 2014098429 A1 WO2014098429 A1 WO 2014098429A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piezo
weight
diaphragm
piezo actuator
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2013/011643
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이인호
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TERADAIN Co Ltd
Original Assignee
TERADAIN Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020130025176A external-priority patent/KR20140110581A/ko
Priority claimed from KR1020130104412A external-priority patent/KR101515136B1/ko
Application filed by TERADAIN Co Ltd filed Critical TERADAIN Co Ltd
Publication of WO2014098429A1 publication Critical patent/WO2014098429A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0603—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a piezoelectric bender, e.g. bimorph
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type

Definitions

  • the present invention relates to a piezo actuator, and more particularly, to a piezo actuator which is designed to vibrate on a personal portable terminal, a tablet PC, a game machine, or a remote controller.
  • the touch screen has many advantages such as space saving, operability and simplicity, easy specification change, high user recognition, easy connection with IT, and product differentiation. Because of these advantages, many people can easily access information, so it is widely used in various fields such as industry, transportation, service, medical care, and mobile.
  • signal input is generated by touching the panel using a finger or a display-only pen.
  • a method of recognizing whether or not a signal input occurs a method using a tactile sense is used, and a vibration motor or a linear motor is currently used as a method using a tactile sense.
  • the present inventors have completed the present invention by solving the problems of the device using the tactile sense as a result of research efforts to solve this problem.
  • an object of the present invention is to provide a piezo actuator that can obtain improved vibration force and fast response speed by using piezo instead of the existing permanent magnet and coil.
  • Another object of the present invention is to provide a piezo actuator having a structure capable of increasing structural stability and improving falling reliability by supporting a central portion of the piezo.
  • Another object of the present invention is to improve the amount of vibration by the piezo bends the diaphragm and the weight in the bending direction according to the strength and direction of the voltage, and to generate a vibration value of a certain intensity or more in a wide frequency band It is to provide a piezo actuator having a structure that can be.
  • Another object of the present invention is to reduce the length of the piezo per unit part by using a plurality of piezos to prevent damage to the piezos due to external shocks, as well as to operate the weight by applying an appropriate voltage to each piezo polarity. It is possible to smoothly increase the structural stability and provide a piezo actuator of the structure capable of producing a high vibration force.
  • the present invention firstly comprises a piezo which is contracted and expanded by an applied voltage; A diaphragm coupled to the piezo to generate vibration by repeated contraction and expansion of the piezo; A piezo actuator comprising both ends coupled to one surface of the diaphragm to amplify the vibration of the piezo, and one end coupled to a central portion of the diaphragm, and the other end coupled to an external component to support a vibration force transmitted to the outside.
  • a piezo actuator comprising both ends coupled to one surface of the diaphragm to amplify the vibration of the piezo, and one end coupled to a central portion of the diaphragm, and the other end coupled to an external component to support a vibration force transmitted to the outside.
  • the support member may include a support made of metal.
  • the support member may further include a buffer support made of an elastic material on the upper or lower portion of the support.
  • the weight is formed to extend a predetermined length in the direction of the center of the weight at the first weight portion and the other end coupled to the diaphragm and the first weight portion is formed to extend in a direction of the center of the weight at one end coupled to the diaphragm. It includes a second weight portion, the first weight portion and the second weight portion is fixed to the fixing member can be integrally operated.
  • the first weight portion and the second weight portion may be formed to be symmetrical with respect to the center of the weight.
  • the fixing member is an elastic material.
  • the weight may further comprise a reinforcement.
  • it can be combined with the weight by forming a fixing protrusion that can be inserted into the weight in the region that does not interview the piezo of the imaginary diaphragm.
  • the diaphragm may further form a plurality of shock absorbing portion in an area not in contact with the piezo and the weight.
  • the diaphragm may be formed integrally with the buffer portion.
  • the outer part is a case for receiving the piezo, diaphragm, weight and support member.
  • it may include one or more damping members disposed between the case and the piezo, diaphragm and weight.
  • the piezo may have a printed circuit board having one end connected to the piezo and the other end exposed to the outside of the case to connect an external input power source.
  • the printed circuit board is a flexible circuit board with a bent portion.
  • the piezo is plural.
  • the diaphragm region between the plurality of piezo includes a region having a smaller spring constant than the diaphragm region of the portion where the piezo is coupled.
  • the present invention has the following excellent effects.
  • an improved vibration force and fast response speed can be obtained by using piezo instead of the existing permanent magnet and coil.
  • the piezo may be bent together with the diaphragm according to the strength and direction of the voltage, and the weight may be operated in the bending direction to improve the amount of vibration, and may generate a vibration value of a certain intensity or more in a wide frequency band. .
  • the use of a plurality of piezos reduces the length of the piezos per unit part, thereby preventing the piezos from being damaged by external shocks and smoothly operating the weight by applying an appropriate voltage to each piezo polarity. It can increase the structural stability and give high vibration force.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a piezo actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the piezo actuator shown in FIG. 1.
  • Figure 3 is a perspective view showing a state in which the support member is integrally formed on the diaphragm or the second case of the configuration of the piezo actuator of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the buffering effect of the weight in the piezo actuator according to the embodiments of the present invention.
  • FIG 7 (a) is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention, (b) is a perspective view of the buffer portion.
  • FIGS. 8A and 8B are schematic exploded perspective views and cross-sectional views, respectively, of a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezo actuator 100 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the piezo actuator 100 shown in FIG.
  • Figure 3 is a perspective view showing a state in which the support member is integrally formed on the diaphragm or the second case of the configuration of the piezo actuator of the present invention.
  • the piezo actuator 100 of the present invention includes a piezo 140, a diaphragm 130, a weight 120, and a support member 150.
  • the first case 110, the second case 160, the printed circuit board 170, and the damping member 180 may be further included.
  • the piezo 140 has a characteristic that when power is applied from the outside through the power supply device, the piezo 140 contracts or expands in the longitudinal direction according to the direction in which the voltage is applied. Accordingly, the diaphragm 130 having the piezo 140 having such characteristics is bent upward or downward in accordance with the contraction or expansion of the piezo 140 to generate vibration.
  • the piezo 140 may be formed on one surface or the other surface of the diaphragm 130.
  • the diaphragm 130 is coupled to the piezo 140 to generate vibration by repeated contraction and expansion of the piezo 140, that is, the diaphragm 130 is integrally formed with the piezo 140 by deformation of the piezo 140. It may be made of a flexible or elastic metal material so that it may be concave or convex. At this time, the bonding of the piezo 140 and the diaphragm 130 may be made by a known method such as using an adhesive.
  • the weight 120 is fixed to the diaphragm 130 is a weight for amplifying the vibration of the piezo 140.
  • the weight 120 used in the present invention is not particularly limited as long as it can generate a large vibration even in a small volume by using a material having a high specific gravity, but it is preferable to use tungsten.
  • the weight 120 may be fixed to the diaphragm 130 by being coupled to any one surface of an area of the diaphragm 120 at which both ends thereof are not interviewed with the piezo 140.
  • the diaphragm 130 may be made in a known manner without particular limitation.
  • the method of fixing the weight 120 and the diaphragm 130 is not particularly limited, but preferably, the region that is not interviewed with the piezo 140 of the diaphragm 130 is illustrated in FIG. It may be coupled to the weight 120 by forming a fixing protrusion 131 that can be inserted into the weight 120.
  • the shape of the fixing protrusion 131 is not particularly limited as long as it is a structure that can accommodate the weight 120 in order to maintain a constant and stable assembly state when it is fixed with the weight 120.
  • One end of the support member 150 is a component that is coupled to an area of the central portion of the diaphragm 130 that does not contact the piezo, and the other end is coupled to an external component to transmit vibration force to the outside.
  • the shape of the support member 150 is not particularly limited, but is formed integrally with the diaphragm 130 as shown in (a) of FIG. 3 or as shown in (b) of FIG.
  • having a structure formed integrally with the second case 160 can reduce the number of parts, can reduce the number of work during assembly, it is possible to improve the mass production and quality stabilization of the product.
  • the external component includes a second case 160 connected to the support member 150, a piezo 140, a diaphragm 130, a weight 120, and a support member 150.
  • 1 case 110 may be configured.
  • one end of the piezo 140 is connected to the piezo 140 and the other end is exposed to the outside of the case (110, 160) is provided with a printed circuit board 170 to connect the external input power, the printed circuit board 170 ) Is composed of a flexible circuit board in order to alleviate the vibration shock that is transmitted to the printed circuit board 170 when the piezo 140 is vibration, and a bent portion may be formed in a portion of the shape of the flexible circuit board.
  • one or more damping members 180 may be disposed between the first and second cases 110 and 160, the piezo 140, the diaphragm 130, and the weight 120.
  • the damping member 180 When the damping member 180 is included as described above, when the weight 120 is raised or lowered by the damping member 180, the first and second cases 110 and 160, the piezo 140, and the diaphragm 130 are formed. The impact generated by the collision can be reduced to prevent noise generated when the piezo actuator 100 is driven, and the weight 120 and the diaphragm 130 collide with the cases 110 and 160 due to a sudden external shock. It can be prevented or deformed, the piezo 140 can be prevented from being destroyed.
  • the damping member 180 may be used to adjust the vibration force of the piezo actuator 100 by limiting the driving displacement of the weight 120.
  • the damping member 180 is preferably made of a soft material such as silicon, urethane and so on to absorb the shock.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • the diaphragm 130 may further include a shock absorbing part 132 formed in an area not in contact with the piezo 140 and the weight 120.
  • the shock absorbing portion 132 may be integrally formed with the diaphragm 130.
  • the diaphragm 130 may reduce damages such as falling and impact through the shock absorbing portion 132, thereby improving the reliability of the piezo actuator 100. .
  • the shock absorbing portion 132 is illustrated as a plurality of curved portions, but the shock absorbing portion 132 included in the diaphragm 130 has a relatively large spring constant at which the center of the diaphragm 140 is coupled. It is formed to have a, as long as the region in which the buffer portion 132 is formed except for the center portion of the region of the diaphragm 130 can be implemented to have a relatively small spring constant, that is, the piezo 140 of the region of the diaphragm 130 The shape is not limited as long as the region to be interviewed and the region where the buffer portion 132 is formed have different spring constant K values.
  • the spring constant K value K2 of the region including the buffer portion 132 of the region of the diaphragm 130 is smaller than the spring constant K value K1 of the region where the piezo 140 interviews.
  • the spring constant K value K2 of the region including the shock absorbing portion 132 and the spring constant K value K1 of the region where the piezo 140 is interviewed are expressed by the following equation. Having a relationship may be more desirable to improve falls reliability.
  • the damping member 180 for the buffering action can be reduced, and the number of operations during assembly can be reduced. It can improve the robustness of the product.
  • the buffer unit 132 may be configured with one or more according to the needs of the product.
  • the support member 150 forms a support part 151 made of a metal material as shown in FIG. 4, and further includes a buffer support part 152 made of an elastic material on the upper or lower part of the support part 151.
  • the buffer support 152 is not particularly limited, but may be used elastic material such as bond and rubber. That is, when the buffer support part 152 is disposed between the support part 151 and the external component, or the buffer support part 152 is disposed between the support part 151 and the diaphragm, the shock absorbing part 152 causes an external shock or drop. This is because it can act to cushion the generated strong vibration, thereby realizing the piezo actuator resistant to external shock.
  • 5 is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • 6 is a schematic diagram showing the buffering effect of the weight in the piezo actuator according to the embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 a configuration of a piezo actuator according to another embodiment of the present disclosure, except for the structure of the weight 120, other components are substantially the same as those of the piezo actuator illustrated in FIGS. 1 and 2. Therefore, only the weight 120 will be described. Meanwhile, in the case of the damping member 180, the mounting position is different from the side of the damping member 180, but the mounting position is different, but the position of the damping member 180 is changed as necessary. I never do that.
  • the weight 120 is not integrally formed as shown in FIGS. 1, 2, and 4, but the weight 120 at one end coupled with the diaphragm 130.
  • the first weight portion 121 is formed to extend a predetermined length in the center direction of the 120 and the second weight portion 122 is formed to extend a predetermined length in the center direction of the weight 120 at the other end coupled to the diaphragm 130. It can be implemented to. In particular, when the first weight portion 121 and the second weight portion 122 are formed to be symmetrical with respect to the center of the weight 120, the operation of the weight 120 may be more stable.
  • the first weight portion 121 and the second weight portion 122 since the first weight portion 121 and the second weight portion 122 must be integrally operated, the first weight portion 121 and the first weight portion 121 and the first weight portion 121 and the second weight portion 122 are formed by the reinforcement portion 124 as shown in FIG. 2 weight portion 122 may be fixed, although not shown, the first weight portion 121 and the second weight portion 122 may be fixed only by the fixing member 123, as shown in Figure 5 (b) As described above, both the fixing member 123 and the reinforcing part 124 may be provided and fixed.
  • the fixing member 123 fixing the first weight portion 121 and the second weight portion 122 may be an elastic material, and an adhesive having elasticity including a bond may be used.
  • the reinforcement part 124 is a component included so that the weight 120 including the first weight part 121 and the second weight part 122 can achieve a more stable structure, and is elastic and easily damaged by impact. Non-metallic materials may be used. By the reinforcing portion 124, the weight 122 may be more impact resistant and durability may be increased.
  • FIG 7 (a) is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention, (b) is a perspective view of the buffer portion.
  • the other components are the same as the piezo actuator shown in Figure 4, the support member 150 ) Is the same as the structure shown in Figures 1 and 2 will be omitted a detailed description.
  • the damping member 180 is attached to only the upper surface compared to the one shown in Figures 1 and 2, but the mounting position is different, but the position or the number of the damping member 180 is increased as necessary, which will not be described. Do not.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a piezo actuator according to another embodiment of the present invention.
  • the piezo 140 included in the piezo actuator according to another embodiment of the present invention has a structure of shortening the length of a single part of the piezo 140 by using the plurality of piezos 140.
  • the piezo 140 is a weak material such as shock or vibration, so if the length of the piezo 140 is long, the piezo 140 is vulnerable to damage such as breaking the piezo 140 by an external impact.
  • the structure of coupling 140 to the diaphragm it is possible to prevent the piezo 140 from being damaged by impact as the length of the piezo 140 per unit component is shortened without affecting the performance of the piezo actuator 100. .
  • the vibration plate 130 is avoided by attaching to avoid the most bending point because it can be seen that the external shock or vibration is not easily broken.
  • the piezo 140 when the piezo 140 is configured in plural, power is supplied to all the separated piezos 140 so that the structure of the printed circuit board 170 is bent long as shown to be connected to all the separated piezos 140. It may be composed of a flexible printed circuit board.
  • the diaphragm region between the plurality of piezo is formed with a smaller spring constant than the diaphragm region of the portion where the piezo 140 is coupled It is preferable to include the area
  • the spring constant is smaller than the spring constant of the diaphragm region to which the piezo 140 is coupled.
  • all or part of the diaphragm regions between the plurality of piezos 140 among the regions of the diaphragm 130 have a relatively small spring constant, and the region where the piezos 140 are coupled among the regions of the diaphragm 130 is relatively relatively.
  • the implementation method can use all known techniques.
  • the drop test was performed using a conventional piezo actuator and a piezo actuator having a structure shown in FIGS. 2, 4, 5, 7 and 8b of the present invention.
  • Both the conventional piezo actuator and the piezo actuator of the present invention weighed 200 g, and the test conditions were dropped 24 times at a height of 1.5 m.
  • the conventional piezo actuator was not operated, and the piezo actuator of the present invention was operated without difference compared to before the test. The results show that the piezo actuator according to the present invention has excellent fall reliability.
  • the piezo actuator shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8b has been described in which the diaphragm, the weight, the damper structure, the piezo structure, etc. are changed based on FIG. .
  • the piezo actuator having a more excellent effect can be obtained by manufacturing the piezo actuator by combining two or more of the configuration changed in each embodiment.
  • the piezo actuator has a structure having a circular rather than linear
  • the fall reliability is improved equivalent to the piezo actuator of the configuration shown in Figures 1 to 8b.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

본 발명은 피에조 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개인 휴대 단말기나, 태블릿 PC, 게임기 또는 리모콘 등에 장착되어 진동하도록 설계되는 피에조 엑츄에이터에 관한 것이다.

Description

피에조 엑츄에이터
본 발명은 피에조 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개인 휴대 단말기나, 태블릿 PC, 게임기 또는 리모콘 등에 장착되어 진동하도록 설계되는 피에조 엑츄에이터에 관한 것이다.
터치스크린은 공간 절약이 가능하고 조작성과 간편성, 사양변경 간편, 이용자 인식 높음, IT와의 연동성이 용이, 상품 차별화 등의 많은 장점을 지니고 있다. 이와 같은 장점으로 인해 많은 사람들이 누구나 쉽게 정보 접근이 가능하므로 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.
따라서 이와 같은 문제점을 극복하고 소형 경량화 및 기동과 정지의 응답성이 우수한 진동체에 대한 연구가 활발한 실정이다. 이에 따라 최근에는 피에조 엑츄에이터에 대한 연구가 활발하나 낙하 시 깨지는 문제로 인해 사용상에 여러 가지 제약을 받고 있다.
본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과 촉각을 이용하는 장치가 갖는 문제점을 해결함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 기존의 영구자석과 코일 대신에 피에조를 사용함으로써 향상된 진동력과 빠른 응답속도를 얻을 수 있는 피에조 엑츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피에조의 중앙부를 지지함으로써 구조적인 안정도를 증가시키고 낙하신뢰성을 향상 시킬 수 있는 구조의 피에조 엑츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전압의 세기와 방향에 따라 피에조가 진동판과 함께 벤딩 작용을 하고 웨이트를 벤딩 방향으로 동작하여 진동량을 향상시킬 수 있으며, 넓은 주파수 대역에서 일정 세기 이상의 진동값을 발생 시킬 수 있는 구조의 피에조 엑츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 피에조를 사용함으로써 단위 부품당 피에조의 길이를 감소시켜 외부충격에 의해 피에조가 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 각각의 피에조 극성에 맞게 적절한 전압을 인가함으로써 웨이트의 동작을 원활하게 할 수 있으므로 구조적인 안정도를 증가시키고 높은 진동력을 낼 수 있는 구조의 피에조 엑추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 먼저 본 발명은 인가되는 전압에 의해 수축 및 팽창이 반복되는 피에조; 상기 피에조와 결합되어 상기 피에조의 반복되는 수축 및 팽창에 의해 진동을 발생시키는 진동판; 양측 단부가 상기 진동판의 일면에 결합되어 상기 피에조의 진동을 증폭 시키는 웨이트 및 일단은 상기 진동판의 중앙부에 결합되고, 타단은 외부부품과 결합하여 진동력을 외부로 전달하는 지지부재를 포함하는 피에조 엑츄에이터를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지부재는 금속 재질로 된 지지부를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지부재는 상기 지지부의 상부 또는 하부에 탄성소재로 된 완충지지부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 웨이트는 상기 진동판과 결합되는 일단에서 상기 웨이트의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제1 웨이트부 및 상기 진동판과 결합되는 타단에서 상기 웨이트의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제2 웨이트부를 포함하고, 상기 제1 웨이트부 및 제2 웨이트부는 고정부재로 고정되어 일체형으로 동작할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 웨이트부 및 제 2 웨이트부는 상기 웨이트의 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 고정부재는 탄성소재이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 웨이트는 보강부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상상기 진동판의 피에조와 면접하지 않는 영역에 상기 웨이트가 삽입될 수 있는 고정돌기부를 형성하여, 상기 웨이트와 결합될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 진동판은 상기 피에조 및 상기 웨이트와 면접하지 않는 영역에 복수개의 완충부를 더 형성할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 진동판은 상기 완충부와 일체형으로 형성될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부부품은 상기 피에조, 진동판, 웨이트 및 지지부재를 수용하는 케이스이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스와 상기 피에조, 진동판 및 웨이트 사이에 배치되는 하나 이상의 댐핑부재를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 피에조에서 일단이 피에조에 연결되고 타단이 케이스 외부로 노출되어 외부의 입력 전원을 연결할 수 있는 인쇄회로 기판을 구비할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 굴곡부가 형성된 연성회로기판이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 피에조는 복수개이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수개의 피에조 사이의 진동판 영역은 상기 피에조가 결합된 부위의 진동판 영역보다 스프링상수가 작은 영역을 포함한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.
먼저, 본 발명에 의하면 기존의 영구자석과 코일 대신에 피에조를 사용함으로써 향상된 진동력과 빠른 응답속도를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 피에조의 중앙부를 지지함으로써 구조적인 안정도를 증가시키고 낙하신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 전압의 세기와 방향에 따라 피에조가 진동판과 함께 벤딩 작용을 하고 웨이트를 벤딩 방향으로 동작하여 진동량을 향상시킬 수 있으며, 넓은 주파수 대역에서 일정 세기 이상의 진동값을 발생 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 복수개의 피에조를 사용함으로써 단위 부품당 피에조의 길이를 감소시켜 외부충격에 의해 피에조가 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라 각각의 피에조 극성에 맞게 적절한 전압을 인가함으로써 웨이트의 동작을 원활하게 할 수 있으므로 구조적인 안정도를 증가시키고 높은 진동력을 낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 피에조 엑츄에이터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 피에조 엑츄에이터의 구성 중 지지부재가 진동판 또는 제2케이스에 일체로 형성된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 피에조 엑츄에이터에서 웨이트의 완충작용을 나타내는 모식도이다.
도 7 중 (a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이고, (b)는 완충부의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑추에이터의 개략적인 분해사시도 및 단면도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터(100)의 분해 사시도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 피에조 엑츄에이터(100)의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 피에조 엑츄에이터의 구성 중 지지부재가 진동판 또는 제2케이스에 일체로 형성된 상태를 보여주는 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 피에조 엑츄에이터(100)는 피에조(140), 진동판(130), 웨이트(120), 및 지지부재(150)를 포함한다. 경우에 따라서는 도시된 바와 같이 제1케이스(110), 제2케이스(160), 인쇄회로기판(170) 및 댐핑부재(180)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 피에조(140)는 전원공급장치를 통해 외부로부터 전원이 인가되면, 전압이 인가되는 방향에 따라 그 길이 방향으로 수축 또는 팽창하게 되는 특성을 갖는다. 따라서, 이러한 특성을 지니는 피에조(140)가 부착된 진동판(130)은 피에조(140)의 수축 또는 팽창에 따라 상측 또는 하측방향으로 휘어지게 되어 진동을 발생시킨다. 이때 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 피에조(140)는 진동판(130) 의 일면 또는 타면에 형성될 수 있다.
진동판(130)은 피에조(140)와 결합되어 피에조(140)의 반복되는 수축 및 팽창에 의해 진동을 발생시켜야 하므로 즉 피에조(140)의 변형에 의해 진동판(130)이 피에조(140)와 일체로 오목 또는 볼록하게 구부러질 수 있도록 유연성 즉 탄성력이 있는 금속 재질로 구성될 수 있다. 이 때 피에조(140)와 진동판(130)의 결합은 접착제를 이용하는 등 공지된 방법으로 이루어질 수 있다.
웨이트(120)는 진동판(130)에 고정되어 피에조(140)의 진동을 증폭시키기 위한 중량체이다. 본 발명에서 사용되는 웨이트(120)는 비중이 높은 재질을 사용함으로써 작은 부피에서도 큰 진동을 발생시킬 수 있기만 하면 그 재질이 특별히 제한되는 것을 아니나, 텅스텐을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 웨이트(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 양측 단부가 피에조(140)와 면접하지 않는 진동판(120) 영역 중 어느 일면에 결합되어 진동판(130)에 고정될 수 있는데, 웨이트(120)와 진동판(130)의 고정은 특별한 제한 없이 공지된 방법으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 웨이트(120)와 진동판(130)을 고정시키는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 진동판(130)의 피에조(140)와 면접하지 않는 영역에 웨이트(120)가 삽입될 수 있는 고정돌기부(131)를 형성하여, 웨이트(120)와 결합될 수 있다. 고정돌기부(131)의 형상은 웨이트(120)와 고정 될 때 일정하고 안정적인 조립상태를 유지하기 위해 웨이트(120)를 수용할 수 있는 구조이기만 하면 특별한 제한은 없다.
지지부재(150)는 그 일단이 진동판(130)의 중앙부 중 피에조와 면접하지 않는 영역에 결합되고, 타단이 외부부품과 결합하여 진동력을 외부로 전달하는 구성요소이다.
따라서, 지지부재(150)는 그 형상이 특별히 제한되는 것은 아니나, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 진동판(130)과 일체로 형성되거나 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 외부부품 예를 들어 제2케이스(160)와 일체로 형성되는 구조를 갖게 되면 부품수를 줄일 수 있고, 조립시의 작업 공수를 감소할 수 있어, 제품의 양산성 및 품질 안정화를 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 외부부품은 지지부재(150)와 연결되는 제2 케이스(160)와, 피에조(140), 진동판(130), 웨이트(120) 및 지지부재(150)를 감싸고 있는 제1 케이스(110)로 구성될 수 있다.
또한 피에조(140)에서 일단이 피에조(140)에 연결되고 타단이 케이스(110, 160) 외부로 노출되어 외부의 입력 전원을 연결할 수 있는 인쇄회로 기판(170)을 구비하며, 인쇄 회로 기판(170)은 상기 피에조(140)가 진동 발생 시 인쇄 회로 기판(170)으로 전달되는 진동 충격을 완화하기 위해 연성회로기판으로 구성되며 연성회로 기판의 형상 일부에 굴곡부가 형성될 수 있다.
또한 제1 및 제2 케이스(110, 160)와 피에조(140), 진동판(130) 및 웨이트(120) 사이에 배치되는 하나 이상의 댐핑부재(180)를 포함할 수 있다.
이와 같이 댐핑부재(180)가 포함되면, 댐핑부재(180)에 의해 웨이트(120)가 상승 또는 하강할 때 제1 및 제2 케이스(110, 160), 피에조(140), 진동판(130)이 충돌하여 발생하는 충격을 감소시켜 피에조 엑츄에이터(100)가 구동 할 때 발생하는 소음을 방지 할 수 있으며, 외부의 급격한 충격 등에 의해 웨이트(120)와 진동판(130)이 케이스(110, 160) 부딪혀서 파괴되거나 변형이 되는 것을 막아주고, 피에조(140)가 파괴되는 것을 방지 할 수 있다.
경우에 따라서는 댐핑부재(180)를 웨이트(120)의 구동변위를 제한하여 피에조 엑츄에이터(100)의 진동력을 조정하도록 사용할 수도 있다. 이때 댐핑 부재(180)는 충격을 흡수 할 수 있도록 실리콘, 우레탄 등의 부드러운 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 구성을 살펴보면, 진동판(130) 및 지지부재(150)의 구조를 제외하면 다른 구성요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 피에조 엑추에이터와 실질적으로 동일하므로 진동판(130)과 지지부재(150)에 대해서만 설명하기로 한다. 한편 댐핑부재(180)의 경우 도 1 및 도 2에 도시된 것과 비교하면 측면에 더 부착되고 하면의 경우 장착위치가 다르기는 하나 필요에 따라 댐핑부재(180)의 위치를 변경한 것이므로 이에 대해서는 설명하지 않는다.
먼저, 진동판(130)은 도 4에 도시된 바와 같이 피에조(140) 및 웨이트(120)와 면접하지 않는 영역에 형성된 완충부(132)를 더 포함할 수 있다. 이때 완충부(132)는 진동판(130)과 일체형으로 형성될 수 있다. 이와 같이 완충부(132)를 진동판(130)과 일체형으로 형성하게 되면 진동판(130)이 완충부(132)를 통해 낙하 및 충격 등에 파손을 줄여 피에조 엑추에이터(100)의 낙하신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
한편 도 4에서는 완충부(132)가 복수개의 굴곡부로 도시되었으나 진동판(130)에 포함되는 완충부(132)는 진동판(130)의 영역 중 피에조(140)가 결합되는 중앙부분이 비교적 큰 스프링상수를 갖도록 형성되고, 진동판(130)의 영역 중 중앙부분을 제외한 완충부(132)가 형성되는 영역이 비교적 작은 스프링상수를 갖도록 구현할 수 있기만 하면, 즉 진동판(130)의 영역 중 피에조(140)가 면접하는 영역과 완충부(132)가 형성되는 영역이 서로 다른 스프링상수 K값을 갖기만 하면 그 형상은 제한되지 않는다. 특히, 진동판(130)의 영역 중 완충부(132)를 포함하는 영역의 스프링상수 K 값(K2)이 피에조(140)가 면접하는 영역의 스프링상수 K 값(K1)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 진동판(130)의 영역 중 완충부(132)를 포함하는 영역의 스프링상수 K 값(K2)과 피에조(140)가 면접하는 영역의 스프링상수 K 값(K1)은 하기 수학식과 같은 관계를 갖는 것이 낙하신뢰성 향상에 보다 바람직할 수 있다.
[수학식]
0.1 < K2/K1 < 1
도 4에 도시된 바와 같이 진동판(130)이 완충부(132)를 포함하게 되면, 완충작용을 위한 댐핑부재(180)를 줄이고 조립 시 작업 공수를 줄일 수 있으며, 외부 충격을 자연스럽게 흡수함으로써 완충 효과를 향상 시킬 수 있고, 제품의 견고성을 높일 수 있다. 이때 상기 완충부(132)는 제품의 필요에 따라 하나 이상 구성될 수 있다.
또한, 지지부재(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 금속 재질로 된 지지부(151)를 형성하고, 지지부(151)의 상부 또는 하부에 탄성소재로 된 완충지지부(152)를 더 포함하도록 구현할 수 있다. 이때 완충지지부(152)는 특별히 제한하는 것은 아니나, 본드 및 고무 등의 탄성이 있는 소재를 이용할 수 있다. 즉 지지부(151)와 외부부품사이에 완충지지부(152)를 배치하거나 지지부(151)와 진동판 사이에 완충지지부(152)를 배치하게 되면, 완충지지부(152)에 의해 외부의 충격이나 낙하시에 발생되는 강한 진동을 완충하는 작용을 할 수 있어 이에 따라 외부 충격에 강한 피에조 엑츄에이터의 실현이 가능하기 때문이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터 보여주는 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 피에조 엑츄에이터에서 웨이트의 완충작용을 나타내는 모식도이다.
먼저, 도 5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 구성을 살펴보면, 웨이트(120)의 구조를 제외하면 다른 구성요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 피에조 엑추에이터와 실질적으로 동일하므로 웨이트(120)에 대해서만 설명하기로 한다. 한편 댐핑부재(180)의 경우 도 1 및 도 2에 도시된 것과 비교하면 측면에 더 부착되고 하면의 경우 장착위치가 다르기는 하나 필요에 따라 댐핑부재(180)의 위치를 변경한 것이므로 이에 대해서는 설명하지 않는다.
도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 웨이트(120)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 일체로 형성되는 것이 아니라 진동판(130)과 결합되는 일단에서 웨이트(120)의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제1 웨이트부(121)와 진동판(130)과 결합되는 타단에서 웨이트(120)의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제2 웨이트부(122)를 포함하도록 구현될 수 있다. 특히 제1 웨이트부(121)와 제 2 웨이트부(122)는 웨이트(120)의 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성하게 되면 웨이트(120)의 동작이 보다 안정적일 수 있다.
이 때, 제1 웨이트부(121) 및 제2 웨이트부(122)는 일체로 동작해야 하므로 도 5 (a)에 도시된 바와 같이 보강부(124)에 의해 제1 웨이트부(121) 및 제2 웨이트부(122)가 고정될 수도 있고, 도시되지는 않았지만 고정부재(123)만으로 제1 웨이트부(121) 및 제2 웨이트부(122)가 고정될 수도 있으며, 도 5 (b)에 도시된 바와 같이 고정부재(123) 및 보강부(124)가 모두 구비되어 고정될 수도 있다.
제1 웨이트부(121) 및 제2 웨이트부(122)를 고정하는 고정부재(123)는 탄성소재일 수 있는데, 본드를 포함하여 탄성을 갖는 접착제가 사용될 수 있다.
보강부(124)는 제1 웨이트부(121) 및 제2 웨이트부(122)를 구비하는 웨이트(120)가 보다 안정적인 구조를 이룰 수 있도록 포함되는 구성요소로서, 탄성이 있고, 충격에 쉽게 파손되지 않는 금속 재질이 이용될 수 있다. 보강부(124)에 의해 웨이트(122)가 보다 충격에 강하고 내구성도 증대될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하여 웨이트의 완충작용을 살펴보면, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 웨이트(120)가 일체형으로 형성된 경우 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 충격 발생시 완충작용을 하지 못하므로 강한 충격이 가해지면 파손되는 것을 알 수 있다. 하지만 웨이트(120)가 도 5와 같이 제1웨이트(121)와 제2웨이트(122)로 구성되게 되면 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 외부로부터 충격 발생시 웨이트(120)에 전달되는 충격을 완충시키고, 충격에 취약한 웨이트(120)의 중앙부 파손이 방지되는 것을 알 수 있다.
도 7 중 (a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이고, (b)는 완충부의 사시도이다.
도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 구성을 살펴보면, 지지부재(150)의 구조를 제외하면 다른 구성요소들은 도 4에 도시된 피에조 엑추에이터와 동일하고, 지지부재(150)의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 구조와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 한편 댐핑부재(180)의 경우 도 1 및 도 2에 도시된 것과 비교하면 상면에만 부착되어 장착위치가 다르기는 하나 필요에 따라 댐핑부재(180)의 위치를 변경하거나 개수를 늘린 것이므로 이에 대해서는 설명하지 않는다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터를 보여주는 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터의 구성을 살펴보면, 피에조(140) 및 인쇄회로기판(170)의 구조를 제외하면 다른 구성요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 피에조 엑추에이터와 실질적으로 동일하므로 피에조(140)와 인쇄회로기판(170)에 대해서만 설명하기로 한다. 한편 댐핑부재(180)의 경우도 도 1 및 도 2에 도시된 것과 비교하면 하면의 경우 장착위치가 다르기는 하나 필요에 따라 댐핑부재(180)의 위치를 변경한 것이므로 이에 대해서는 설명하지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피에조 엑츄에이터에 포함된 피에조(140)는 복수개의 피에조(140)를 이용하여 피에조(140)의 단일 부품의 길이를 짧게 줄이는 구조를 가지고 있다. 기본적으로 피에조(140)는 재질이 충격이나 진동 등에 약한 재질이어서 피에조(140)의 길이가 길면 외부 충격에 의해 피에조(140)가 부러지는 등의 파손에 취약한데, 본 발명과 같이 복수개의 피에조(140)를 진동판에 결합시키는 구조를 통해 피에조 액츄에이터(100) 성능에 영향을 주지 않으면서도 단위 부품당 피에조(140)길이가 짧아짐에 따라 충격에 의해 피에조(140)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉 웨이트(120)가 제2케이스(160) 방향으로 이동시 중앙부가 아닌 길이방향의 양측 끝단이 함께 접촉함으로써 피에조 액츄에이터(100)가 구동시 균형의 안정도를 향상시킬 수 있는데, 피에조(140)가 복수개로 구성되어 진동판(130)이 가장 많이 휘는 지점을 회피하여 부착함으로써 외부의 충격이나 진동에 쉽게 깨지지 않음을 알 수 있기 때문이다.
또한, 피에조(140) 1개를 사용하여 동작하는 것보다 복수개의 피에조를 사용하여 각 개별의 피에조 극성에 맞게 적절히 전압을 걸어줌으로써 웨이트(120)의 동작을 원활하게 하여 진동을 발생시킬 수 있다.
이와 같이 피에조(140)가 복수개로 구성되면 분리된 모든 피에조(140)에 전원이 공급되어야 하므로 인쇄회로기판(170)의 구조가 분리된 모든 피에조(140)와 연결되도록 도시된 바와 같이 길게 굴곡된 형상의 연성회로기판으로 구성될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 도 8a 및 도 8b와 같이 진동판(130)에 복수개의 피에조가 결합되는 경우 복수개의 피에조 사이의 진동판 영역은 피에조(140)가 결합된 부위의 진동판 영역보다 스프링상수가 작게 형성되는 영역을 포함하는 것이 바람직하다. 즉 도 4에 도시된 완충부(132)와 같은 원리를 이용하여, 진동판(130)에서 부분적으로 스프링상수의 차이를 두기 위해 예를 들어 복수개의 피에조 사이의 진동판 영역 중 전부 또는 일부에 구멍을 두거나 단면적을 작게하여 피에조(140)가 결합된 진동판영역의 스프링상수보다 스프링상수가 작도록 형성할 수 있다. 이와 같이 진동판(130)의 영역 중 복수개의 피에조(140) 사이의 진동판 영역 중 전부 또는 일부가 비교적 작은 스프링상수를 갖도록 형성되고, 진동판(130)의 영역 중 피에조(140)가 결합되는 영역이 비교적 큰 스프링상수를 갖도록 구현할 수 있기만 하면, 구현방법은 공지된 모든 기술을 사용할 수 있다.
실험예
낙하 신뢰성을 확인하기 위하여 종래 피에조 엑츄에이터와 본 발명의 도 2, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8b에 도시된 구조의 피에조엑츄에이터를 이용하여 낙하 시험을 수행하였다. 종래의 피에조 엑츄에이터와 본 발명의 피에조 엑츄에이터는 모두 200g의 중량이었으며, 시험 조건은 1.5m의 높이에서 24회 추락시켰다. 그 결과 종래의 피에조 엑츄에이터는 90%이상이 파손되었으나, 본 발명의 피에조 엑츄에이터는 모두 변화가 없었다. 또한 종래의 피에조 엑츄에이터는 작동되지 않았으며, 본 발명의 피에조 엑츄에이터는 시험 전과 비교하여 차이 없이 작동되었다. 이 결과로부터 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터의 경우에는 낙하신뢰성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 다수의 실시예들을 통해 도 2를 기본구조로 하여 진동판, 웨이트, 댐퍼구조, 피에조 구조 등을 변경한 도 4, 도 5, 도 7, 도 8b에 도시된 피에조 엑추에이터를 설명하였다. 하지만 구체적인 실시예로 설명하지는 않았으나, 상기 각각의 실시예에서 변경된 구성을 2개 이상 조합하여 피에조 엑추에이터를 제조하게 되면 보다 우수한 효과를 갖는 피에조 엑추에이터를 얻을 수 있음을 물론이다.
한편 구체적인 실시예로 설명하지는 않았지만 피에조 엑추에이터가 선형이 아니라 원형을 갖는 구조를 갖는 것을 제외하면 도 1 내지 도 8b에 도시된 구성요소를 그대로 구비하도록 구현하여 시험해 본 결과 전체 형상으로 인해 크기가 약간 커지기는 하였으나 도 1 내지 도 8b에 도시된 구성의 피에조 엑추에이터와 동등하게 낙하신뢰성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (16)

  1. 인가되는 전압에 의해 수축 및 팽창이 반복되는 피에조;
    상기 피에조와 결합되어 상기 피에조의 반복되는 수축 및 팽창에 의해 진동을 발생시키는 진동판;
    양측 단부가 상기 진동판의 일면에 결합되어 상기 피에조의 진동을 증폭 시키는 웨이트 및
    일단은 상기 진동판의 중앙부에 결합되고, 타단은 외부부품과 결합하여 진동력을 외부로 전달하는 지지부재를 포함하는 피에조 엑츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재는 금속 재질로 된 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 지지부의 상부 또는 하부에 탄성소재로 된 완충지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이트는 상기 진동판과 결합되는 일단에서 상기 웨이트의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제1 웨이트부 및 상기 진동판과 결합되는 타단에서 상기 웨이트의 중심방향으로 일정길이 연장 형성되는 제2 웨이트부를 포함하고,
    상기 제1 웨이트부 및 제2 웨이트부는 고정부재로 고정되어 일체형으로 동작하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 웨이트부 및 제 2 웨이트부는 상기 웨이트의 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 고정부재는 탄성소재인 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  7. 제 4항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이트는 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 진동판의 피에조와 면접하지 않는 영역에 상기 웨이트가 삽입될 수 있는 고정돌기부를 형성하여, 상기 웨이트와 결합되는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 진동판은 상기 피에조 및 상기 웨이트와 면접하지 않는 영역에 완충부를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 진동판은 상기 완충부와 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 외부부품은 상기 피에조, 진동판, 웨이트 및 지지부재를 수용하는 케이스인 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 케이스와 상기 피에조, 진동판 및 웨이트 사이에 배치되는 하나 이상의 댐핑부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 피에조에서 일단이 피에조에 연결되고 타단이 케이스 외부로 노출되어 외부의 입력 전원을 연결할 수 있는 인쇄회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 굴곡부가 형성된 연성회로기판인 것을 특징으로 하는 피에조 엑츄에이터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 피에조는 복수개인 것을 특징으로 하는 피에조 엑추에이터.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 복수개의 피에조 사이의 진동판 영역은 상기 피에조가 결합된 부위의 진동판 영역보다 스프링상수가 작은 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3435536A4 (en) * 2016-03-25 2019-11-20 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TEST MEMORY PRESENTATION DEVICE
EP3805905A4 (en) * 2018-05-28 2022-03-09 Kyocera Corporation Actuator and tactile sensation presentation device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093681A (ko) * 2007-04-18 2008-10-22 삼성전기주식회사 압전 진동자 및 이를 포함하는 압전 엑츄에이터
KR20110045486A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 한 상 이 자기-진동 증폭 기능을 갖는 구조로 된 압전진동장치 및 이를 진동수단으로 채용한 전기/전자기기
KR101157868B1 (ko) * 2012-04-10 2012-06-22 주식회사 블루콤 피에조 진동 모터
KR20120068613A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 삼성전기주식회사 압전 액추에이터

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093681A (ko) * 2007-04-18 2008-10-22 삼성전기주식회사 압전 진동자 및 이를 포함하는 압전 엑츄에이터
KR20110045486A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 한 상 이 자기-진동 증폭 기능을 갖는 구조로 된 압전진동장치 및 이를 진동수단으로 채용한 전기/전자기기
KR20120068613A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 삼성전기주식회사 압전 액추에이터
KR101157868B1 (ko) * 2012-04-10 2012-06-22 주식회사 블루콤 피에조 진동 모터

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3435536A4 (en) * 2016-03-25 2019-11-20 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TEST MEMORY PRESENTATION DEVICE
US11411167B2 (en) 2016-03-25 2022-08-09 Kyocera Corporation Actuator and tactile sensation providing apparatus
EP3805905A4 (en) * 2018-05-28 2022-03-09 Kyocera Corporation Actuator and tactile sensation presentation device
US11620882B2 (en) 2018-05-28 2023-04-04 Kyocera Corporation Actuator and tactile sensation providing apparatus

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