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KR102059102B1 - 진동발생장치 - Google Patents

진동발생장치 Download PDF

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KR102059102B1
KR102059102B1 KR1020130061245A KR20130061245A KR102059102B1 KR 102059102 B1 KR102059102 B1 KR 102059102B1 KR 1020130061245 A KR1020130061245 A KR 1020130061245A KR 20130061245 A KR20130061245 A KR 20130061245A KR 102059102 B1 KR102059102 B1 KR 102059102B1
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Abstract

내부공간을 가지며 외부로 돌출되는 안착부를 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며 상기 안착부에 설치되는 전극연결부를 구비하는 회로기판을 포함하며, 상기 안착부에는 상기 회로기판과의 결합을 위한 결합부가 형성되며, 상기 전극연결부에는 상기 결합부에 대응되는 결합대응부가 형성되는 진동발생장치가 개시된다.

Description

진동발생장치{vibrator}
본 발명은 진동발생장치에 관한 것이다.
진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로서, 휴대전화에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용된다. 휴대전화 시장이 급속도로 팽창되고 있고, 이와 더불어 여러 가지 기능이 휴대폰에 부가되는 추세에 따라 휴대폰 부품의 소형화, 고품질화가 요구된다.
그리고, 이러한 상황에서 진동발생장치 또한 기존제품의 단점을 개선하고 품질을 획기적으로 개선을 시키는 새로운 구조의 제품개발의 필요성이 대두되고 있다.
한편, 휴대폰 중에서 스마트폰의 출시가 급증하면서 터치스크린 방식이 채택됨에 따라서, 터치시 진동을 발생시키는 용도로 진동발생장치의 채용이 증가되고 있다. 그리고, 터치스크린에서의 터치시 진동에 있어서 특히 요구되는 성능은, 첫째 착신시 진동발생에 비하여 사용횟수가 많아짐에 따라서 동작수명시간의 증가를 요구하게 되고, 둘째 화면을 터치하는 속도에 맞추어 진동의 응답속도도 빨라져야 사용자가 터치시 진동을 체감하는데 있어서 만족감을 높일 수 있다.
이러한 특성을 구현할 수 있는 제품으로서 압전 햅틱 액추에이터(Piezo Haptic Actuator)가 있다. 피에조소자에 전압을 인가하면 변위가 발생하는 역압전효과의 원리를 이용한 것으로서, 발생된 변위로 가동자의 웨이트를 움직이도록 하여 진동력을 발생시키는 원리이다.
그리고, 피에조소자에 전압을 인가하기 위하여 진동발생장치에는 회로기판에 구비된다. 이러한 회로기판은 일단이 피에조소자에 연결되며, 타단은 외부전원과의 연결을 위해 하우징의 외부로 인출되도록 배치된다.
한편, 하우징의 외부로 인출되는 회로기판의 타단은 하우징에 접착제를 통해 고정된다. 그런데, 외부 충격이 가해지거나 외력이 작용하는 경우 회로기판과 하우징의 결합력이 약해 회로기판이 하우징으로부터 분리되는 문제가 있다.
이에 따라, 외부전원과의 연결이 끊어지거나 회로기판의 일단이 피에조소자와 분리되어 압전소자가 작동하지 않는 문제가 있다.
일본 특허공개공보 제2005-079656호
회로기판과 하우징의 결합력을 증대시킬 수 있는 진동발생장치게 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치는 내부공간을 가지며 외부로 돌출되는 안착부를 구비하는 하우징 및 상기 하우징의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며 상기 안착부에 설치되는 전극연결부를 구비하는 회로기판을 포함하며, 상기 안착부에는 상기 회로기판과의 결합을 위한 결합부가 형성되며, 상기 전극연결부에는 상기 결합부에 대응되는 결합대응부가 형성될 수 있다.
상기 결합부는 관통홀로 이루어지며, 상기 결합대응부는 상기 관통홀보다 크게 형성되며 금속재질로 이루어지는 동박패턴일 수 있다.
상기 안착부와 상기 전극연결부는 용접에 의해 접합되며, 솔더볼은 상기 관통홀의 내측에 배치될 수 있다.
상기 결합부는 상기 안착부로부터 돌출 형성되는 돌기로 이루어지며, 상기 결합대응부는 상기 돌기에 대응되는 삽입홀과 상기 전극연결부의 상면에 적층되는 동박패턴을 구비할 수 있다.
상기 결합부와 상기 결합대응부는 용접에 의해 접합될 수 있다.
상기 결합부는 상기 안착부로부터 돌출 형성되는 원통 형상의 돌기로 이루어지며, 상기 결합대응부는 상기 결합부가 삽입 배치되는 장착홀로 이루어지며, 상기 돌기의 상단부는 코킹에 의해 절곡될 수 있다.
결합부와 결합대응부를 통해 회로기판과 하우징의 결합력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 A부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2의 A부를 나타내는 분해 사시도이다.
하우징(110)은 내부공간을 가지며, 외부로 돌출되는 안착부(114a)를 구비할 수 있다. 보다 자세하게 살펴보면, 하우징(110)은 상부 케이스(112)와 브라켓(114)으로 이루어질 수 있다.
상부 케이스(112)는 하부가 개방된 박스 형상을 가질 수 있으며, 내부 공간을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상부 케이스(112)는 외관이 직육면체 형상을 가지는 박스 형상을 가질 수 있으며, 상부 케이스(112)의 하단부에 브라켓(114)이 조립될 수 있다.
브라켓(114)은 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 양단부에는 탄성부재(120)를 지지하기 위한 지지부(114b)를 구비할 수 있다. 또한, 브라켓(114)의 일단에는 지지부(114b)로부터 연장 형성되는 안착부(114a)가 형성될 수 있다.
그리고, 안착부(114a)에 인접 배치되는 지지부(114b)에는 회로기판(150)의 삽입되는 삽입홈(114c)이 형성될 수 있다.
한편, 안착부(114a)에는 회로기판(150)과의 결합을 위한 결합부(116)가 형성될 수 있다. 그리고, 결합부(116)는 관통홀로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 관통홀이 사각형 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 관통홀의 형상을 다양하게 변경 가능할 것이다.
탄성부재(120)는 양단부가 상기한 지지부(114b)에 고정 설치된다. 즉, 탄성부재(120)는 양단부가 브라켓(114)의 지지부(114b)에 지지될 수 있다.
한편, 탄성부재(120)는 플레이트 형상을 가지는 플레이트부(122)와 플레이트부(122)의 양측면으로부터 연장 형성되는 연장부(124)로 구성될 수 있다.
플레이트부(122)의 양단부는 상기한 지지부(114b)에 지지되며, 압전소자(130)에 전원이 공급되면 압전소자(130)의 변형에 의해 플레이트(122)부가 상,하로 진동된다.
한편, 연장부(124)는 중량체(140)의 양측면을 지지하여 중량체(140)를 고정 설치하기 위한 구성으로서, 중량체(140)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
다만, 연장부(124)의 형상은 다양하게 변경 가능할 것이다.
압전소자(130)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 탄성부재(120)에 고정 설치될 수 있다. 즉, 압전소자(130)는 탄성부재(120)의 플레이트부(122)의 저면에 고정 설치되어 전원이 공급되는 경우 길이방향(도 1에서 X 방향)으로 변형되어 탄성부재(120)가 진동되도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 압전소자(130)의 저면에는 도면에는 도시하지 않았으나, 회로기판(150)과의 전기적 연결을 위한 외부전극이 형성될 수 있다.
중량체(140)는 탄성부재(120)의 연장부(124)에 설치될 수 있다. 즉, 중량체(140)의 양측면이 연장부(124)에 접합 설치되어 탄성부재(120)의 진동시 탄성부재(120)와 함께 중량체(140)가 진동될 수 있다.
중량체(140)는 탄성부재(120)의 진동을 증폭시키는 역할을 수행하며, 텅스텐 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 중량체(140)는 연장부(124)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 중량체(140)와 연장부(124)의 결합력이 증대될 수 있다.
회로기판(150)은 하우징(110)의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며, 안착부(114a)에 설치되는 전극연결부(152)를 구비할 수 있다. 상기한 바와 같이, 회로기판(150)의 일단은 압전소자(130)에 연결되며, 타단은 하우징(110)의 외부로 인출될 수 있다.
전극연결부(152)에는 외부전원과의 연결을 위한 외부연결전극(152a)이 형성될 수 있다.
한편, 전극연결부(152)에는 결합부(116)에 대응되는 결합대응부(154)가 형성될 수 있다. 그리고, 결합대응부(154)는 관통홀로 이루어지는 결합부(116)보다 크게 형성되며 금속재질로 이루어지는 동박패턴으로 이루어질 수 있다.
즉, 전극연결부(152)가 안착부(114a)에 안착되는 경우 동박패턴으로 이루어지는 결합대응부(154)는 관통홀로 이루어지는 결합부(116)의 상부에 배치될 수 있다.
한편, 안착부(114a)와 전극연결부(152)는 용접에 의해 접합되며, 솔더볼은 관통홀의 내측에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(100)는 복수개의 댐퍼부재(160)를 구비할 수 있다. 댐퍼부재(160)는 진동시 중량체(140), 탄성부재(120), 하우징(110) 상호 간의 충돌을 방지하는 역할을 수행하며, 생략될 수 있는 구성이다.
상기한 바와 같이, 용접에 의해 회로기판(150)의 전극연결부(152)와 브라켓(114)이 결합됨으로써, 보다 견고하게 전극연결부(152)와 브라켓(114)이 접합될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 도면에 도시하고 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동발생장치(200)는 하우징(210)과 회로기판(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 진동부재, 압전소자, 중량체는 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소로서 도면에의 도시 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.
하우징(210)은 상부 케이스(212)와 브라켓(214)로 구성될 수 있으며, 브라켓(214)에는 외부로 노출되어 배치되는 안착부(214a)가 구비될 수 있다. 한편, 안착부(214a)에는 회로기판(250)과의 결합을 위한 결합부(216)가 형성되며, 결합부(216)는 안착부(214a)로부터 돌출 형성되는 돌기로 이루어질 수 있다.
한편, 결합부(216)는 중공의 원통 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 결합부(216)의 형상을 다양하게 변형 가능할 것이다.
한편, 회로기판(250)은 하우징(210)의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며, 안착부(214a)에 설치되는 전극연결부(252)를 구비할 수 있다. 그리고, 전극연결부(252)에는 외부전원과의 연결을 위한 외부연결전극(252a)이 형성될 수 있다.
또한, 전극연결부(252)에는 결합부(216)에 대응되는 결합대응부(254)가 형성될 수 있다. 그리고, 결합대응부(254)는 상기한 결합부(216)에 대응되는 삽입홀(254a)과, 전극연결부(252)의 상면에 적층되며 삽입홀(254a)의 주위에 배치되는 동박패턴(254b)를 구비할 수 있다.
즉, 회로기판(250)의 전극연결부(252)가 안착부(214a)에 안착되는 경우, 돌기로 이루어지는 결합부(216)는 삽입홀(254a)을 관통하여 배치될 수 있다.
그리고, 돌기로 이루어지는 결합부(216)의 외주면과 동박패턴(254b)은 용접에 의해 상호 접합될 수 있다.
상기한 바와 같이, 결합부(216)와 결합대응부(254)가 용접에 의해 접합됨으로써 회로기판(250)과 하우징(210)의 결합력이 증대될 수 있으며, 결국 회로기판(250)이 보다 견고하게 하우징(210)에 조립될 수 있는 것이다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 도면에의 도시 및 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동발생장치(300)는 일예로서, 하우징(310)과 회로기판(350)을 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 진동부재, 압전소자, 중량체는 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소로서 도면에의 도시 및 자세한 설명은 생략하기로 한다.
하우징(310)은 상부 케이스(312)와 브라켓(314)로 구성될 수 있으며, 브라켓(314)에는 외부로 노출되어 배치되는 안착부(314a)가 구비될 수 있다. 한편, 안착부(314a)에는 회로기판(350)과의 결합을 위한 결합부(316)가 형성되며, 결합부(316)는 안착부(314a)로부터 돌출 형성되는 돌기로 이루어질 수 있다.
한편, 결합부(316)는 중공의 원통 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 결합부(316)의 형상을 다양하게 변형 가능할 것이다.
한편, 회로기판(350)은 하우징(310)의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며, 안착부(314a)에 설치되는 전극연결부(352)를 구비할 수 있다. 그리고, 전극연결부(352)에는 외부전원과의 연결을 위한 외부연결전극(352a)이 형성될 수 있다.
또한, 전극연결부(352)에는 결합부(316)에 대응되는 결합대응부(354)가 형성될 수 있다. 그리고, 결합대응부(354)는 상기한 결합부(316)에 대응되는 장착홀(354a)로 이루어질 수 있다.
즉, 회로기판(350)의 전극연결부(352)가 안착부(314a)에 안착되는 경우, 돌기로 이루어지는 결합부(316)는 장착홀(354a)을 관통하여 배치될 수 있다.
그리고, 돌기로 이루어지는 결합부(316)는 코킹에 의해 절곡되어 회로기판(350)의 상면에 접촉될 수 있다.
이와 같이 코킹에 의해 절곡되는 결합부(316)에 의해 회로기판(350)과 브라켓(314)이 조립됨으로써 결합력이 증대될 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 결합부(316)의 코킹에 의해 회로기판(350)과 브라켓(314)이 조립됨으로써 회로기판(350)과 하우징(310)의 결합력이 증대될 수 있으며, 결국 회로기판(350)이 보다 견고하게 하우징(310)에 조립될 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200, 300 : 진동발생장치
110, 210, 310 : 하우징
120 : 탄성부재
130 : 압전소자
140 : 중량체
150, 250, 350 : 회로기판

Claims (6)

  1. 내부공간을 가지며 외부로 돌출되는 안착부를 구비하는 하우징;
    상기 하우징의 내부로부터 외부로 인출되도록 배치되며, 상기 안착부에 설치되는 전극연결부를 구비하는 회로기판;
    을 포함하며,
    상기 안착부에는 상기 회로기판과의 결합을 위한 결합부가 형성되고,
    상기 전극연결부에는 외부 전원과의 연결을 위한 외부연결전극과, 상기 결합부에 대응되는 결합대응부가 형성되며,
    상기 결합부는 관통홀로 이루어지고, 상기 결합대응부는 금속재질로 이루어지는 동박패턴인 진동발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합대응부는 상기 관통홀보다 크게 형성된 진동발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안착부와 상기 전극연결부는 용접에 의해 접합되며, 솔더볼은 상기 관통홀의 내측에 배치되는 진동발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 안착부로부터 돌출 형성되는 돌기로 이루어지며, 상기 결합대응부는 상기 돌기에 대응되는 삽입홀과 상기 전극연결부의 상면에 적층되는 동박패턴을 구비하는 진동발생장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 결합부와 상기 결합대응부는 용접에 의해 접합되는 진동발생장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 안착부로부터 돌출 형성되는 원통 형상의 돌기로 이루어지며, 상기 결합대응부는 상기 결합부가 삽입 배치되는 장착홀로 이루어지며,
    상기 돌기의 상단부는 코킹에 의해 절곡되는 진동발생장치.
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