振動產(chǎn)生設備的制作方法
【專利摘要】提供一種振動產(chǎn)生設備，所述振動產(chǎn)生設備包括：支架，具有圓板形狀；振動構件，所述振動構件的中部的下邊緣部固定到所述支架并且具有閉合曲線形狀；壓電元件，固定到所述振動構件的下表面，位于所述振動構件的內(nèi)表面之間，并且當將電源施加到所述壓電元件時所述壓電元件變形；質量體，固定到所述振動構件的內(nèi)表面并被設置為面對所述壓電元件。
【專利說明】振動產(chǎn)生設備
[0001] 本申請要求于2013年4月10日提交到韓國知識產(chǎn)權局的第10-2013-0039080號 韓國專利申請和于2014年4月4日提交到韓國知識產(chǎn)權局的第10-2014-0040454號韓國 專利申請的權益，所述兩個韓國專利申請的公開內(nèi)容通過引用包含于此。

【技術領域】
[0002] 本公開涉及一種振動產(chǎn)生設備。

【背景技術】
[0003] 利用電磁力的產(chǎn)生原理將電能轉換為機械振動的振動產(chǎn)生設備已安裝在移動電 話等中，從而用于通過傳遞振動至用戶來安靜地通知用戶來電呼叫。
[0004] 此外，根據(jù)諸如移動電話等的移動設備市場的快速發(fā)展，已向移動設備添加了多 種不同的功能。此外，已要求移動設備在具備高質量的同時結構緊湊。
[0005] 根據(jù)該趨勢，對于開發(fā)一種具有新型結構的振動產(chǎn)生設備的需求已經(jīng)增加，該新 型結構能夠克服現(xiàn)有的振動產(chǎn)生設備的缺點并顯著地提高質量。
[0006] 此外，最近，在許多市場中，移動電話已被采用了觸摸屏方案的智能電話取代。因 此，設置用于在用戶觸摸時產(chǎn)生振動的振動產(chǎn)生設備的使用已增加。
[0007] 另外，最近已發(fā)布使用壓電元件的振動產(chǎn)生設備。這種利用逆壓電效應原理通過 向壓電元件施加電壓而產(chǎn)生位移的振動產(chǎn)生設備通過產(chǎn)生的位移使振動器的質量體運動 而產(chǎn)生振動力。
[0008] 在具有這種結構的振動產(chǎn)生設備中，能夠獲取預定水平的振動力的頻帶寬度較 寬，從而可實現(xiàn)穩(wěn)定的振動特性。
[0009] 然而，由于壓電元件應該比較長，以確保位移和振動，因此增加了振動產(chǎn)生設備的 長度，并且當振動產(chǎn)生設備下落時在沖擊的情況下振動產(chǎn)生設備易于損壞。
[0010] 也就是說，這種振動產(chǎn)生設備具有近似長方體的形狀并具有相對細長的形式，從 而難以使這種振動產(chǎn)生設備小型化，并且這種具有細長形式的壓電元件容易由于外部撞擊 而損壞。
[0011] 因此，需要開發(fā)一種允許使振動產(chǎn)生設備小型化并防止壓電元件損壞的結構。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本公開的一方面可提供一種能夠小型化并具有增加的振動量的振動產(chǎn)生設備。
[0013] 本公開的一方面還可提供一種允許降低壓電兀件由于外部撞擊的損壞的振動產(chǎn) 生設備。
[0014] 根據(jù)本公開的一方面，一種振動產(chǎn)生設備可包括：支架，具有圓板形狀；振動構 件，所述振動構件的中部的下邊緣部固定到所述支架并具有閉合曲線形狀；壓電元件，固定 到所述振動構件的下表面，位于所述振動構件的內(nèi)表面之間，并且當將電源施加到所述壓 電元件時所述壓電元件變形；質量體，固定到所述振動構件的內(nèi)表面并被設置為面對所述 壓電元件。
[0015] 所述振動構件可包括：第一固定部，固定到所述支架的上表面；第一壓電元件安 裝部和第二壓電元件安裝部，從所述第一固定部沿著外徑方向延伸；第一位移變向部和第 二位移變向部，分別從所述第一壓電元件安裝部和第二壓電元件安裝部向上延伸；第一變 形放大部和第二變形放大部，分別從所述第一位移變向部和第二位移變向部沿著內(nèi)徑方向 延伸；第二固定部，連接到所述第一變形放大部和第二變形放大部，并使得質量體安裝在所 述第二固定部上。
[0016] 所述壓電元件可安放在所述第一壓電元件安裝部的上表面和所述第二壓電元件 安裝部的上表面上，并安裝在所述振動構件中，以使所述壓電元件的兩個端面由所述第一 位移變向部的內(nèi)表面和所述第二位移變向部的內(nèi)表面支撐。
[0017] 所述壓電元件可具有長方體形狀。
[0018] 所述質量體的中部可固定到所述第二固定部的下表面。
[0019] 所述質量體可包括沿著外徑方向突出的突起部并且所述質量體可大致為硬幣形。
[0020] 所述質量體可具有形成在所述質量體的下表面中的壓電元件插入槽，以防止與壓 電元件接觸。
[0021] 所述振動產(chǎn)生設備還可包括附著到所述支架并具有內(nèi)部空間的殼。
[0022] 所述振動產(chǎn)生設備還可包括電路板，所述電路板的一端通過形成在所述殼中的槽 而暴露到所述殼的外部并且所述電路板的另一端連接到所述壓電元件。
[0023] 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種振動產(chǎn)生設備，所述振動產(chǎn)生設備包括：殼，具 有內(nèi)部空間；支架，附著到所述殼的下邊緣部；振動構件，所述振動構件的中部的下邊緣部 固定到所述支架并具有閉合曲線形狀；壓電元件，固定到所述振動構件的下表面，位于所述 振動構件的內(nèi)表面之間，并且當將電源施加到所述壓電元件時所述壓電元件變形；質量體， 固定到所述振動構件的內(nèi)表面，以設置為面對所述壓電元件，并且具有與所述殼的形狀對 應的形狀；電路板，所述電路板的一端通過形成在所述殼中的槽而暴露到所述殼的外部并 且所述電路板的另一端連接到所述壓電元件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 通過下面結合附圖進行的詳細的描述，本公開的上述和其他方面、特征和其他優(yōu) 勢將會被更清楚地理解，在附圖中：
[0025] 圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的透視圖；
[0026] 圖2是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的分解透視圖；
[0027] 圖3是根據(jù)本公開的示例性實施例的沿著圖1的線A-A1截取的振動產(chǎn)生設備的 截面圖；
[0028] 圖4和圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的操作的視圖。

【具體實施方式】
[0029] 以下，將參照附圖詳細地描述本公開的實施例。
[0030] 然而，本公開可以以多種不同的形式實施并且不應該被解釋為限于在此闡述的實 施例。相反，提供這些實施例以使本公開將是徹底的和完整的，并且將向本領域的技術人員 充分地傳達本公開的范圍。
[0031] 在附圖中，為了清楚起見，可夸大元件的形狀和尺寸，并且相同的標號將始終用于 指示相同或相似的元件。
[0032] 圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的透視圖；圖2是示出根 據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的分解透視圖；圖3是根據(jù)本公開的示例性實施 例的沿著圖1的線A-A1截取的振動產(chǎn)生設備的截面圖。
[0033] 舉例來說，參照圖1至圖3,根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備100可包 括殼120、支架140、振動構件160、壓電元件170、質量體180和電路板190。
[0034] 殼120可大致為硬幣形，并且可具有形成在其中的內(nèi)部空間。同時，殼120可設置 有突起部122,振動構件160的兩個端部設置在突起部122中。突起部122可在從大致為硬 幣形的殼120突出的同時具有六面體形。
[0035] 此外，突起部122可被設置為具有大約180度的角度。
[0036] 也就是說，殼120可以是硬幣形，同時設置有突起部122。同時，殼120不限于具有 上述形狀，而是可以具有沿著長度方向的尺寸和沿著寬度方向的尺寸大體上彼此相同的立 方體形狀(例如，具有突起部122的立方體形狀）等。
[0037] 同時，殼120可與支架140 -起形成振動產(chǎn)生設備100的外觀。
[0038] 此外，殼120可具有形成在其下邊緣部并允許電路板190被引導到外部的槽124。
[0039] 支架140可結合到殼120并且可具有與殼120的形狀對應的形狀。例如，支架140 可具有板形狀并且可設置有與殼120的突起部122對應的突起對應部142。
[0040] 此外，支架140可設置有安裝部144,電路板190的端部固定到安裝部144。
[0041] 此外，突起對應部142和安裝部144可被設置為它們之間具有90度的角度。
[0042] 同時，支架140和殼120可通過焊接和粘結劑結合中的至少一種而彼此結合。
[0043] 此外，支架140和殼120彼此結合，從而形成閉合空間，并且振動構件160、壓電元 件170和質量體180可設置在該閉合空間中。
[0044] 振動構件160可形成閉合曲線。同時，振動構件160可包括第一固定部162、第一 壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164、第一位移變向部165和第二位移變向部 166、第一變形放大部167和第二變形放大部168、第二固定部169。
[0045] 這里，將定義關于方向的術語。首先，徑向指的是從圖1的殼120的外周表面朝向 殼120的中部的方向或者從殼120的中部朝向殼120的外周表面的方向。
[0046] 此外，周向指的是沿著殼120的外周表面的方向，并且高度方向指的是從支架140 朝向殼120的上表面的方向。
[0047] 第一固定部162可固定到支架140的中部。同時，第一固定部162可具有條形（bar shape)，以沿著壓電元件170的寬度方向支撐壓電元件170。
[0048] 第一壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164可分別從第一固定部162的 兩個側表面的中部延伸。第一壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164中的每個可 具有條形，以沿著壓電元件170的長度方向支撐壓電元件170。
[0049] 同時，第一壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164可與第一固定部162 垂直地設置，以用于支撐壓電元件170。
[0050] 第一位移變向部165和第二位移變向部166可分別從第一壓電元件安裝部163的 遠端和第二壓電元件安裝部164的遠端延伸。例如，第一位移變向部165可使得第一壓電 元件安裝部163從第一位移變向部165的一端延伸，并且第二位移變向部166可使得第二 壓電兀件安裝部164從第二位移變向部166的一端延伸。
[0051] 此外，第一位移變向部165和第二位移變向部166可分別接觸壓電元件170的兩 個端部，并且可通過壓電元件170的伸縮而運動。為此，第一位移變向部165和第二位移變 向部166可具有矩形板形狀。
[0052] 同時，第一位移變向部165和第二位移變向部166可分別設置在殼120的突起部 122內(nèi)。此外，第一位移變向部165和第二位移變向部166可被設置為按照預定的間隔分別 與突起部122的端部分開。
[0053] 第一變形放大部167和第二變形放大部168可分別從第一位移變向部165的另一 端和第二位移變向部166的另一端延伸并按照預定的角度傾斜。也就是說，由于第一變形 放大部167和第二變形放大部168按照預定的角度傾斜，因此在第一位移變向部165和第 二位移變向部166通過壓電元件170而變形的情況下，質量體180可上升和下降。
[0054] 下面將提供對其詳細的描述。
[0055] 同時，第二固定部169可用于使第一變形放大部167和第二變形放大部168彼此 連接,并且可結合到質量體180的上表面。換句話說，質量體180的上表面的中部可結合到 第二固定部169。
[0056] 同時，下面將提供對振動構件160的操作的詳細的描述。
[0057] 壓電元件170可固定到振動構件160,并且當外部電源施加到壓電元件170時，壓 電元件170可沿著其長度方向（S卩，沿著徑向方向)伸縮。此外，壓電元件170的下表面可由 第一固定部162以及第一壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164支撐，并且壓電 元件170的兩個側表面可由第一位移變向部165和第二位移變向部166支撐。
[0058] 因此，在壓電元件170伸縮的情況下，第一位移變向部165和第二位移變向部166 可運動。
[0059] 也就是說，當不操作壓電元件170時，第一位移變向部165和第二位移變向部166 可處于它們通過壓電元件170而彈性地變形的狀態(tài)。因此，當壓電元件170收縮時，第一位 移變向部165和第二位移變向部166可通過回復力沿著內(nèi)徑方向運動，并且當壓電元件170 伸展時，第一位移變向部165和第二位移變向部166可沿著外徑方向運動。
[0060] 同時，電路板190的一端可連接到壓電元件170,以使外部電源可施加到壓電元件 170。
[0061] 作為一個示例，壓電元件170可具有0. 3mm至1mm的厚度、1mm至4mm的寬度、以及 5mm至15mm的長度。此外，壓電元件170可通過堆疊多個壓電層而形成。
[0062] 質量體180的上表面的中部可固定到第二固定部169。同時，質量體180可具有與 殼120的形狀對應的形狀。也就是說，質量體180可大致為硬幣形，并且可設置有與殼120 的突起部122對應的突起部182。
[0063] 此外，質量體180可具有在其下表面上形成的壓電元件插入槽184,其中，壓電元 件插入槽184可在將壓電元件170安裝在振動構件160中時使得壓電元件170插入到壓電 元件插入槽184中。另外，壓電元件170可插入到壓電元件插入槽184中。
[0064] 同時，壓電元件170可被設置為按照預定間隔與質量體180分開。換句話說，壓電 元件170的外表面可被設置為按照預定間隔與質量體180的壓電元件插入槽184分開。
[0065] 此外，壓電元件170和壓電元件插入槽184可彼此充分地分開，從而即使當質量體 180下降時，壓電元件170和壓電元件插入槽184彼此也不接觸。
[0066] 如上所述，由于質量體180可大致為硬幣形，所以與具有條形的質量體相比，該質 量體180可具有增加的重量。因此，可增加振動的程度。
[0067] 電路板190可具有結合到壓電元件170的一端以及固定到支架140的安裝部144 的另一端。也就是說，電路板190的一端可結合到壓電元件170的下表面，并且電路板190 的另一端可從殼120延伸，以暴露到外部。
[0068] 此外，電路板190可具有形成其所述另一端上的電源連接端192。
[0069] 此外，電路板190可具有形成在其一端中的切槽194,以防止干擾振動構件160的 第一固定部162。
[0070] 同時，在根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備100中，可使用多個阻尼器 構件，以抑制噪聲的產(chǎn)生并防止在外部撞擊時損壞壓電元件170。換句話說，可使用用于防 止殼120和質量體180之間接觸以及支架140和質量體180之間接觸的阻尼器構件，并且 可使用用于防止質量體180和壓電元件170之間接觸的阻尼器構件。
[0071] 此外，可使用用于防止振動構件160和殼120之間接觸的阻尼器構件。
[0072] 同時，阻尼器構件可由具有彈性并能夠在撞擊時吸收噪聲的材料形成。例如，阻尼 器構件可由泡棉（poron)、橡膠等形成。
[0073] 如上所述，由于質量體180的重量可通過大致為硬幣形的質量體180而增加，因此 可增加振動的程度。
[0074] 此外，振動的程度還可通過具有閉合曲線形狀的振動構件進一步增加。
[0075] 此外，壓電元件170插入到形成在質量體180中的壓電元件插入槽184中，使得質 量體180可在下落撞擊時首先接觸殼120和支架140。因此，可防止壓電元件170的損壞。
[0076] 換句話說，壓電元件170插入到形成在質量體180中的壓電元件插入槽184中，也 就是說，使用質量體180包圍壓電元件170的結構，以使壓電元件170不與殼120和支架 140接觸。因此，可不使直接碰撞傳遞到壓電元件170,并且只有二次碰撞可傳遞到壓電元 件170,從而可降低由于外部撞擊對壓電元件170的損壞。
[0077] 接下來，將參照附圖描述根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的操作。
[0078] 圖4和圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的振動產(chǎn)生設備的操作的視圖。也 就是說，圖4是示出質量體上升的狀態(tài)的視圖，并且圖5是示出質量體下降的狀態(tài)的視圖。
[0079] 首先，當通過電路板190將電壓施加到壓電元件170時，壓電元件170可沿著外徑 方向伸展。因此，第一壓電元件安裝部163和第二壓電元件安裝部164可被彎曲為使其遠 端向下引導，使得第一位移變向部165的下端部和第二位移變向部166的下端部可向下運 動。
[0080] 當?shù)谝晃灰谱兿虿?65的下端部和第二位移變向部166的下端部向下運動時，第 一位移變向部165的上端部和第二位移變向部166的上端部可沿著外徑方向旋轉(如圖4 所示)。
[0081] 因此，傾斜的第一位移放大部167和第二位移放大部168可變形為近似水平，使得 質量體180可向上運動。
[0082] 此外，當壓電元件170沿著內(nèi)徑方向收縮時，第一壓電元件安裝部163和第二壓電 元件安裝部164可彎曲為使其遠端向上引導。因此，第一位移變向部165的下端部和第二 位移變向部166的下端部可向上運動。
[0083] 因此，第一位移變向部165的上端部和第二位移變向部166的上端部可沿著內(nèi)徑 方向旋轉(如圖5所示)。
[0084] 此外，第一位移放大部167和第二位移放大部168可通過第一位移變向部165的 旋轉和第二位移變向部166的旋轉按照比在停止狀態(tài)時的角度更大的角度傾斜。
[0085] 因此，質量體180可向下運動。
[0086] 如上所述，質量體180可通過壓電元件170的伸縮而上下運動，從而可產(chǎn)生振動。
[0087] 如上所述，由于質量體180通過壓電元件170的伸縮而運動的程度可通過具有閉 合曲線形狀的振動構件160而增加，因此，振動的程度還可進一步增加。
[0088] 此外，由于質量體180的重量可通過大致為硬幣形的質量體180而增加，因此可增 加振動的程度。
[0089] 此外，由于壓電元件170插入到質量體180的壓電元件插入槽184中，因此壓電元 件170可被質量體180保護，從而可防止在外部沖擊時對壓電元件170造成的損壞。
[0090] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，質量體的重量可通過大致為硬幣形的質 量體而增加，從而增加振動的程度。
[0091] 此外，振動的程度還可通過具有近似閉合曲線形狀的振動構件而進一步增加。
[0092] 此外，壓電元件可插入到形成在質量體中的壓電元件插入槽中，以使質量體可在 下落撞擊時首先接觸殼和支架。因此，可防止對壓電元件的損壞。
[〇〇93] 雖然以上已經(jīng)示出和描述了示例性實施例，但是本領域技術人員將清楚的是，在 不脫離由權利要求限定的本公開的精神和范圍的情況下，可作出修改和變化。
【權利要求】
1. 一種振動產(chǎn)生設備，包括： 支架，具有圓板形狀； 振動構件，所述振動構件的中部的下邊緣部固定到所述支架并具有閉合曲線形狀； 壓電元件，固定到所述振動構件的下表面，位于所述振動構件的內(nèi)表面之間，并且當將 電源施加到所述壓電元件時所述壓電元件變形； 質量體，固定到所述振動構件的內(nèi)表面并被設置為面對所述壓電元件。
2. 如權利要求1所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述振動構件包括： 第一固定部，固定到所述支架的上表面； 第一壓電元件安裝部和第二壓電元件安裝部，從所述第一固定部沿著外徑方向延伸； 第一位移變向部和第二位移變向部，分別從所述第一壓電元件安裝部和第二壓電元件 安裝部向上延伸； 第一變形放大部和第二變形放大部，分別從所述第一位移變向部和第二位移變向部沿 著內(nèi)徑方向延伸； 第二固定部，連接到所述第一變形放大部和第二變形放大部，并使得質量體安裝在所 述第二固定部上。
3. 如權利要求2所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述壓電元件安放在所述第一壓電元件 安裝部的上表面和所述第二壓電元件安裝部的上表面上，并安裝在所述振動構件中，以使 所述壓電元件的兩個端面由所述第一位移變向部的內(nèi)表面和所述第二位移變向部的內(nèi)表 面支撐。
4. 如權利要求3所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述壓電元件具有長方體形狀。
5. 如權利要求2所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述質量體的中部固定到所述第二固定 部的下表面。
6. 如權利要求2所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述質量體包括沿著外徑方向突出的突 起部并且所述質量體大致為硬幣形。
7. 如權利要求6所述的振動產(chǎn)生設備，其中，所述質量體具有形成在所述質量體的下 表面中的壓電元件插入槽，以防止與壓電元件接觸。
8. 如權利要求1所述的振動產(chǎn)生設備，所述振動產(chǎn)生設備還包括附著到所述支架并具 有內(nèi)部空間的殼。
9. 如權利要求8所述的振動產(chǎn)生設備，所述振動產(chǎn)生設備還包括電路板，所述電路板 的一端通過形成在所述殼中的槽而暴露到所述殼的外部并且所述電路板的另一端連接到 所述壓電元件。
10. -種振動產(chǎn)生設備，包括： 殼，具有內(nèi)部空間； 支架，附著到所述殼的下邊緣部； 振動構件，所述振動構件的中部的下邊緣部固定到所述支架并具有閉合曲線形狀； 壓電元件，固定到所述振動構件的下表面，位于所述振動構件的內(nèi)表面之間，并且當將 電源施加到所述壓電元件時所述壓電元件變形； 質量體，固定到所述振動構件的內(nèi)表面，以設置為面對所述壓電元件，并且具有與所述 殼的形狀對應的形狀； 電路板，所述電路板的一端通過形成在所述殼中的槽而暴露到所述殼的外部并且所述 電路板的另一端連接到所述壓電元件。
【文檔編號】H02N2/02GK104104266SQ201410142797
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權日:2013年4月10日
【發(fā)明者】吳和泳, 金在京, 李祥振, 文東秀 申請人:三星電機株式會社