CN104183693B - 压电振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压电振动装置,包含:壳体,其中设有一定空间;压电振动构件,设置在所述壳体中且根据所施加的电压而振动;重物构件,设置在所述壳体中且在所述压电振动构件的振动方向上连接到所述压电振动构件的一部分;以及限制构件,用于限制所述重物构件的移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动装置,且更明确地说,涉及一种在电子设备中用作触觉反馈单元的压电振动装置。
背景技术
当将压力施加到压电材料时,出现电压,这是压电效应。当向压电材料施加电压时,由于压电材料中的压力的改变,出现体积或长度上的增大或减小,这是反向压电效应。压电振动装置使用所述反向压电效应,并且一般应用于各种电子设备,例如,手机、便携式多媒体播放器(PMP)以及游戏控制台。
用于手机中的压电振动装置可用作通过振动来响应于用户的触摸的触觉反馈单元。触觉反馈表示能够通过用户的指尖或触笔在触摸物体时进行感测的触觉感。大多数理想触觉反馈单元能够重放(replay)在人类触摸虚拟物体(例如,窗口屏幕上的按钮)时在按压按钮来作为响应(比如触摸实际按钮)时传递到手指的动态特性(例如,振动、触摸和操作声)。因此,作为压电振动装置的实例,第10-0502782号韩国专利(被称作引用发明1)揭露一种在振动板的一面或两面上附有多个压电元件层的压电振动装置。然而,难以通过使用一种结构来产生电子设备所需的完全振动力,在所述结构中,压电元件附接到振动板,如引用发明1中所揭露。也就是说,使用当前用于手机中的电磁理论或螺线管型振动设备的振动的振幅太小且振动力显著小于由线圈型振动电动机产生的振动力,因而不具有实用性。
为了增大振动力,第2011-0045486号韩国专利公开申请案(下文称作引用发明2)揭露一种压电振动装置,包含:压电振动构件,产生振动;重物(weight),使用耦接构件与所述压电振动构件垂直地耦接且放大振动力;以及振动支撑构件,固定所述压电振动构件的面。上文所描述的压电振动装置例如设置在手机的一个区域中,且与所述手机垂直而振动,进而向整个手机提供振动。
然而,使用具有较大质量的重物的引用发明2的压电振动装置可由于撞击而在压电振动构件处损坏。也就是说,虽然所述重物在预设范围内放大振动的振动力,但当由于手机掉落而将撞击施加到压电振动装置时,所述重物移动超过所述预设范围。当所述重物移动超过所述预设范围时,由于重物的质量而将撞击施加到压电振动构件,进而损坏压电振动构件。如上文所描述,当损坏压电振动构件时,因为不发生触觉反馈,所以驱使压电振动装置失去其功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电振动装置,能够防止压电振动构件被由于重物构件而发生的撞击损坏。
本发明的目的还在于提供一种压电振动装置,能够通过限制重物构件的振动范围来防止压电振动构件被由于重物构件的过分移动而发生的撞击损坏。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明提供一种压电振动装置,包含:壳体,其中设有一定(certain)空间;压电振动构件,设置在所述壳体中且根据所施加的电压而振动;重物构件,设置在所述壳体中且在所述压电振动构件的振动方向上连接到所述压电振动构件的一部分;以及限制构件,用于限制所述重物构件的移动。
本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的压电振动装置,其中所述压电振动构件可包含压电元件和振动板,且所述压电元件可固定到所述振动板的顶部和底部中的一者。
前述的压电振动装置,其中所述振动板可设置为平坦的、在边缘处至少弯曲一次的,或在边缘处形成有褶皱的。
前述的压电振动装置,其中所述重物构件和压电振动构件彼此接触的接触部分,可形成在从所述重物构件的中心部分朝向外侧移动少于10%的位置处。
前述的压电振动装置,其中所述壳体、所述压电振动构件以及所述重物构件可分别在一定区域处形成有孔,且所述限制构件可***穿过所述孔。
前述的压电振动装置,其中所述限制构件可包含***到所述重物构件的孔和上部壳体的孔中的第一区域以及***到所述压电振动构件的孔和下部壳体的孔中的第二区域,且所述第二区域可比所述第一区域厚。
前述的压电振动装置,其中所述重物构件和所述压电振动构件可不与所述限制构件接触,且所述下部壳体和所述上部壳体可与所述限制构件接触。
前述的压电振动装置,其中所述限制构件的所述第二区域的一部分可设置在所述重物构件与所述压电振动构件之间,且可限制所述重物构件的移动。
前述的压电振动装置,其中所述限制构件可通过在所述压电振动构件下方将所述壳体的至少一个区域形成为具有在所述压电振动构件与所述重物构件之间的高度来设置。
前述的压电振动装置,其中所述壳体可包含与所述压电振动构件相对的平面、从所述平面的边缘朝向所述压电振动构件延伸的侧面,以及在与所述平面相对的方向上从彼此相对的两个侧面延伸的水平部分,且连接到所述水平部分的所述两个侧面可形成为具有在所述压电振动构件与所述重物构件之间的高度。
前述的压电振动装置,其中所述壳体可包含与所述压电振动构件相对的平面、从所述平面的边缘朝向所述压电振动构件延伸的侧面,以及在与所述平面相对的方向上从彼此相对的两个侧面延伸的水平部分,且所述侧面的至少一个区域可形成为具有在所述压电振动构件与所述重物构件之间的高度。
前述的压电振动装置,其中所述限制构件可包含:突出部分,分别设置在所述重物构件的两个相对侧面上;以及开口,对应于所述突出部分而形成于上部壳体的侧面中,从而允许将所述突出部分分别***到其中。
前述的压电振动装置,其中所述限制构件可包含:突出部分,分别设置在所述重物构件的两个相对侧面上;以及导引件,对应于所述突出部分而形成于上部壳体的内侧面上,从而允许将所述突出部分分别***到其中。
前述的压电振动装置,其中所述压电振动构件和所述重物构件可在水平方向上彼此接触,且所述限制构件可设置在所述压电振动构件与所述重物构件之间且从所述壳体突出。
借由上述技术方案,本发明的压电振动装置至少具有下列优点及有益效果:本发明的压电振动装置,能够防止压电振动构件被由于重物构件而发生的撞击损坏,且能够通过限制重物构件的振动范围来防止压电振动构件被由于重物构件的过分移动而发生的撞击损坏。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
可结合附图从以下描述更详细地理解示范性实施例。
图1和图2是根据实施例的压电振动装置的分解视图和耦接透视图。
图3是图1的压电振动装置的部分横截面图。
图4、图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)到图7是根据其它实施例的压电振动装置的示意图。
【主要元件标号说明】
100:下部壳体 110:平面
120:侧面 130:水平部分
140:孔 160:单个阶梯
170:凹槽 200:上部壳体
210:平面 220:侧面
230:孔 250:导引件
300:压电振动构件 310:压电元件
320:振动板 330:孔
400:重物构件 410:接触部分
420:孔 440:突出部分
500:限制构件 500A:限制构件
510:第一区域 520:第二区域
530:第三区域
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种压电振动装置的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
下文中,将参看附图来详细地描述示范性实施例。然而,本发明可按照许多不同形式体现,且不应被解释为限于本文中所陈述的实施例;而是,提供这些实施例以使得本发明将彻底且完整,且将向所属领域的技术人员完全地传达本发明的概念。此外,本发明仅由权利要求书的范围界定。
下文将参看附图来详细地描述本发明的实施例。然而,本发明不限于下文所揭露的实施例,而是可体现为各种不同形式。在下文仅提供实施例来完全地揭露本发明,且允许所属领域的技术人员完美地知晓本发明的范围。在全部图式中,相同的参考数字指代相同的元件。
图1是根据实施例的压电振动装置的分解透视图。图2是图1的压电振动装置的耦接横截面图。图3是图1的压电振动装置的部分横截面图。
参看图1到图3,压电振动装置包含:下部壳体100和上部壳体200,彼此耦接以提供一定空间;压电振动构件300,设置在下部壳体100与上部壳体200之间的内部空间中且产生振动;重物构件400,设置在下部壳体100与上部壳体200之间的内部空间中、与压电振动构件300的一部分耦接且放大压电振动构件300的振动;以及限制构件500,穿透下部壳体100、压电振动构件300和重物构件400而设置,以限制重物构件400的振动范围。
下部壳体100设置在压电振动装置的底部上且与上部壳体200耦接,进而在其中提供一定空间且形成压电振动装置的外部形状。下部壳体100设置在压电振动构件300下方,以允许压电振动构件300的至少一部分容纳在内部空间中。下部壳体100可具有拥有在纵向方向上彼此相对的两个长侧面以及在与所述纵向方向相交的横向方向上彼此相对的两个短侧面的形状,从而沿着压电振动构件300和重物构件400的形状提供内部空间。也就是说,对应于重物构件400的长度的两个侧面可为长的,且对应于重物构件400的宽度的两个侧面可为短的。下部壳体100可包含平面110以及从平面110的角落向上延伸的四个侧面120。平面110可与压电振动构件300分离且可覆盖压电振动构件300的底部。侧面120可从平面110的边缘的所有区域向上延伸且可从所述边缘的至少一部分向上延伸。也就是说,侧面120可从平面110的边缘部分地延伸。而且,侧面120可在所有区域中具有高度或可具有相对于至少两个区域的相互不同的高度。如上文所描述,虽然具有各种形状,但侧面120可与将被覆盖的上部壳体200耦接。另一方面,与平面110相对地向上延伸的水平部分130可进一步形成于从平面110的短侧面的边缘形成的侧面120的顶部上。也就是说,下部壳体100的平面110可短于重物构件400的长度,且水平部分130可形成为等于或长于从自平面110的短侧面的边缘向上延伸的侧面120向外的重物构件400的长度。换句话说,平面110和水平部分130的长度的总和可为重物构件400的长度。水平部分130可在其顶部上设有压电振动构件300的一部分,例如,设有振动板320的末端。而且,***有限制构件500的孔140形成于下部壳体100的一定区域中,即,在平面110的外侧上。孔140可形成为具有等于限制构件500的一个区域的厚度的直径,以与限制构件500的所述一个区域接触。举例来说,限制构件500的厚度可在纵向方向上不同地形成于至少两个区域中,且较厚的区域***到孔140中,进而与孔140接触且固定到孔140。
上部壳体200与下部壳体100耦接,进而在其中提供一定空间。上部壳体200设置在重物构件400的顶部上,且重物构件400容纳在其中,且压电振动构件300的至少一部分得以容纳。也就是说,重物构件400可设置在上部壳体200中,且压电振动构件300可设置在下部壳体100与上部壳体200之间的空间中。上部壳体200可具有拥有在纵向方向上彼此相对的两个长侧面以及在与所述纵向方向相交的横向方向上彼此相对的两个短侧面的形状,从而沿着压电振动构件300和重物构件400的形状提供内部空间。也就是说,上部壳体200可包含平面210以及从平面210的边缘朝向下部壳体100延伸的四个侧面220。平面210可具有沿着重物构件400的纵向方向的两个长侧面以及沿着重物构件400的横向方向的两个短侧面。而且,上部壳体200的侧面220可从平面210的边缘的所有区域向下延伸且可从所述边缘的至少一部分向下延伸。也就是说,侧面220可从平面210的边缘部分地延伸。本文中,上部壳体200的侧面220可环绕下部壳体100的侧面120的外侧。也就是说,压电振动构件300和重物构件400可容纳在其中,且上部壳体200的侧面220以及下部壳体100的侧面120可彼此耦接,进而提供压电振动装置。而且,上部壳体200可被制造成允许侧面220具有大于重物构件400的长度、高度和宽度,以在其中容纳重物构件400。也就是说,上部壳体200可设置为允许重物构件400在上部壳体200的内部空间中与上部壳体200的平面210和侧面220分离。而且,***有限制构件500的孔230形成于上部壳体200的一定区域中,即,在平面210的外侧上。孔230可形成为具有等于限制构件500的另一区域的厚度的直径,以与限制构件500的所述另一区域接触。举例来说,限制构件500的厚度可在纵向方向上不同地形成于至少两个区域中,且较薄的区域***到孔230中,进而与孔230接触且固定到孔230。也就是说,限制构件500的较厚的区域可***到下部壳体100的孔140中且固定到孔140,且较薄的区域可***到上部壳体200的孔230中且固定到孔230。因此,上部壳体200的孔230可形成为小于下部壳体100的孔140。
压电振动构件300包含压电元件310和附接到压电元件310的至少一个侧面的振动板320,进而使用根据施加的电压产生弯曲应变的反向压电效应而产生振动。也就是说,压电元件310根据所施加的电压例如朝向下部壳体100的水平部分130在其纵向方向上扩展,且振动板320将所述扩展变形为弯曲变形且产生振动。压电元件310包含衬底以及在其至少一面上形成有衬底的压电层。举例来说,压电元件310可形成为在衬底的两面上形成有压电层的双压电元件,或可形成为在衬底的一面上形成有压电层的单压电元件。可通过层压至少一个层来形成所述压电层,且更特定来说,可通过层压多个压电层来形成所述压电层。而且,在压电层的顶部和底部上,可分别形成电极层。然而,为了增大移位和振动力并且允许在低电压下驱动,可将多个压电层层压为单压电元件。本文中,可例如使用基于Pb、Zr和Ti(PZT)、Na、K和Nb(NKN)以及Bi、Na和Ti(BNT)的压电材料中的一者来形成压电层。而且,可使用具有能够保持以压电层层压的结构且产生振动的特性的材料来形成衬底,举例来说,衬底可使用金属或塑料。另一方面,被施加驱动电压的电极端子可设置在衬底的至少一个末端上。压电元件310使用粘合剂而粘附到振动板320的至少一面。本文中,为了允许振动板320的两面保持为相同长度,压电元件310可粘附到振动板320的中心部分。而且,压电元件310可粘附到振动板320的顶表面或振动板320的底表面,或可粘附到振动板320的顶表面和底表面两者。也就是说,在所述实施例中,压电元件310粘附到振动板320的顶表面。然而,压电元件310可粘附到振动板320的底表面,或可粘附到振动板320的顶表面和底表面两者。本文中,可使用除了粘附之外的各种方法来固定压电元件310和振动板320。举例来说,振动板320和压电元件310可使用粘贴剂而彼此粘贴,且随后振动板320和压电元件310的面使用粘合剂来粘附,进而进行固定。另一方面,振动板320可使用金属或塑料来制造,或可通过层压相互不同的材料而具有至少双结构。压电元件310和振动板320被制造为具有大致矩形的板形状。也就是说,压电元件310和振动板320被制造为分别具有一定长度、宽度和厚度,且具有彼此相对的一面和另一面。本文中,振动板320可被制造为长于压电元件310。而且,振动板320可被制造为具有与重物构件400相同的长度。在压电振动构件300中,振动板320的一面粘附到压电元件310的一面,且振动板320的另一面与重物构件400的一部分耦接。也就是说,压电元件310可粘附到振动板320的底表面,且重物构件400的部分可与振动板320的顶表面耦接。而且,当压电元件310粘附到振动板320的顶表面时,压电元件310和重物构件400可彼此耦接。本文中,压电振动构件300和重物构件400可通过粘附彼此耦接。而且,振动板320可形成为允许除了粘附到压电元件310的区域之外的一定区域弯曲。也就是说,如图2所示,在粘附到压电元件310的区域外侧的振动板320可具有曲线,例如,可具有向下弯曲且随后向上弯曲的形状。而且,振动板320形成为在所述曲线之外是平坦的,且所述平坦区域可与下部壳体100的水平部分130的顶部接触。换句话说,振动板320可具有与压电元件310接触的第一区域以及与下部壳体100的水平部分130接触的第二区域,以及在第一区域与第二区域之间的锯齿状的第三区域,所述第一区域和第二区域具有平坦板形状。然而,振动板320可被制造为允许所有区域在所有区域中具有相同形状,即,可被制造为板形状。也就是说,振动板320可被制造为平坦板,且其边缘可与水平部分130接触。另一方面,在压电振动构件300的一个区域中,形成了***有限制构件500的孔330。孔330可形成于振动板320的未形成有压电元件310的一个区域中。举例来说,可形成穿透振动板320的锯齿状的第三区域的孔330。本文中,因为当孔330与限制构件500接触时可约束振动板320的振动,所以可将孔330形成为大于限制构件500的厚度。而且,下部壳体100的孔140和压电振动构件300的孔330***有限制构件500的较厚的区域。因为限制构件500***到下部壳体100的孔140中且固定到孔140,且***到压电振动构件300的孔330中,同时与其分离,所以压电振动构件300的孔330形成为大于下部壳体100的孔140。根据限制构件500的形状,压电振动构件300的孔330可小于下部壳体100的孔140。然而,压电振动构件300的孔330与限制构件500分离,且下部壳体100的孔140与限制构件500接触。
重物构件400具有拥有一定长度、宽度和厚度的大致六面体的形状。本文中,在横向方向上彼此相对的两个侧面可比在厚度方向上彼此相对的两个侧面宽。而且,重物构件400形成有朝向压电振动构件300的接触部分410,且接触部分410与压电振动构件300接触。也就是说,接触部分410可设置在重物构件400的在厚度方向上与压电振动构件300的一个侧面相对的一个侧面的中心部分中,进而接触压电振动构件300的中心部分。本文中,可水平地设置重物构件400的设有接触部分410的一个侧面,且可设置从其中心部分突出的接触部分410。重物构件400的一个侧面可形成为以一定角度从边缘弯曲到中心部分,且中心部分的最高点可变为接触部分410,且可与压电振动构件300接触。本文中,接触部分410和压电振动构件300可使用粘合剂等彼此粘附,从而彼此固定。因此,接触部分410与压电振动构件300接触,且重物构件400的其它区域可与压电振动构件300分离。然而,根据粘合剂的种类和特性,可能需要厚厚地涂覆粘合剂。根据所涂覆的粘合剂的厚度,在压电振动构件300与重物构件400之间的间隔增大,进而增大压电振动装置的厚度。因此,涂覆有粘合剂的区域,即,接触部分410可根据所涂覆的粘合剂的厚度而形成有凹向内的凹痕。另一方面,接触部分410可不位于重物构件400的中心部分中或可相对于中心部分移动少于约10%的位置处。因此,可控制振动频率和移位。如上文所描述,与压电振动构件300耦接的重物构件400由于压电振动构件300的振动而与压电振动构件300一起振动,且将其重量加载到所述振动。如上文所描述,当重物构件400与压电振动构件300耦接且重物构件400的重量被加载时,振动主体的重量得以添加,进而比在压电振动构件300单独振动时,存在减小得更多的共振频率但更加强的振动力。特定来说,在交变电流(AC)驱动电压的一定频率下,振动力被放大到最大。所述共振频率可根据例如压电振动构件300和重物构件400等相应组件的实际资金(physical finances)和特性而具有不同的值。所述振动主体当在其自身的频率下振动时产生最大的振动。当所述振动主体是由压电振动构件300单独地形成而没有重物构件400时,因为振动主体的共振点类似于压电元件310的自身频率,所以当压电振动构件300在共振点处最大地振动时,流过压电元件310的电流相对较高。相比而言,当振动主体是由压电振动构件300和重物构件400的组合形成时,振动主体的共振点大大远离压电元件310的自身频率。因此,当振动主体在共振点处产生最大振动时,流过压电元件310的电流变得相对较低。而且,因为流过压电振动构件300的电流在后一情况比前一情况低,所以当重物构件400用于振动主体时,电力消耗量可大幅减少。另一方面,重物构件400形成有在其外侧***有限制构件500的孔420。也就是说,限制构件500通过从下部壳体100的孔140到压电振动板300的孔330而***到重物构件400的孔420中。孔420可形成为大于限制构件500的厚度,从而以一定间隔与限制构件500分离。也就是说,虽然重物构件400放大压电振动构件300的振动,但当限制构件500接触重物构件400时,压电振动构件300的振动可未被放大。然而,重物构件400朝向下部壳体100和上部壳体200振动,即上下振动。本文中,因为限制构件500上下穿透重物构件400且孔420的内表面与限制构件500分离,所以限制构件500不阻碍重物构件400的垂直振动。因为限制构件500的较薄的区域被***到重物构件400的孔420中,所以重物构件400的孔420形成为大于限制构件500的较薄的区域。
限制构件500被***到压电振动装置的至少一个区域中,且限制重物构件400移出预设范围。限制构件500设置为某一销形状且可形成为允许至少两个区域具有不同的直径。也就是说,如图1到图3所示的限制构件500可包含具有一定长度且***到重物构件400的孔420和上部壳体200的孔230中从而具有第一厚度的第一区域510,以及具有一定长度且***到压电振动构件300的孔330和下部壳体100的孔140中从而具有第二厚度的第二区域520,其中第一区域510可比第二区域520薄。而且,限制构件500可设有在第二区域520的顶部上的第一区域510以及在第二区域520的底部上的大于第二区域520的第三区域530。第三区域530接触下部壳体100的孔140的外侧,即,下部壳体100的平面110的外侧,且防止将限制构件500进一步***到压电振动装置的内部中。也就是说,限制构件500从第一区域510***到下部壳体100的孔140中,从而允许第三区域530与下部壳体100的外侧接触。最终,限制构件500可形成为允许第一区域510和第二区域520的长度对应于压电振动装置的高度。限制构件500可通过控制第一区域510与第二区域520之间的比率来限制重物构件400的振动范围。也就是说,允许重物构件400在预设范围内振动。然而,压电振动装置可能由于建置有压电振动装置的手机的掉落而施加的额外撞击而移动超过预设范围。因此,压电振动构件300可能被重物构件400碰撞且随后损坏。然而,限制构件500的第二区域520可限制重物构件400的移动。换句话说,重物构件400的底部和限制构件500的第二区域520的顶部保持其间的一定间隔,进而设定重物构件400的振动范围。因此,第二区域520与重物构件400之间的间隔受到控制,进而设定重物构件400的振动范围。
如上文所描述,在压电振动装置中,限制构件500***穿过下部壳体100、压电振动构件300和重物构件400,且限制构件500的一个区域保持压电振动构件300与重物构件400之间的间隔以允许压电振动构件300在预设范围内移动。也就是说,限制构件500可包含第一区域510和比第一区域510厚的第二区域520。本文中,第一区域510***到重物构件400中以与重物构件400分离,且***到压电振动构件300中的第二区域520的一部分被允许保持重物构件400与压电振动构件300之间的间隔。因此,虽然重物构件400由于外部撞击而移动超过预设范围,但因为重物构件400的移动可被限制构件500的第二区域520限制在重物构件400与压电振动构件300之间,所以可防止重物构件400碰撞压电振动构件300,进而防止压电振动构件300的损坏。
另一方面,在所述实施例中,***具有一个区域厚于另一区域的销形状的限制构件500以限制重物构件400的移动。然而,可在不使用具有销形状的限制构件500的情况下通过改变压电振动装置的结构来限制重物构件400的移动。举例来说,可通过改变下部壳体100的结构来限制重物构件400的移动。也就是说,如图4所示,下部壳体100的水平部分130的高度可形成为高于压电振动构件300的高度。也就是说,压电振动构件300的振动板320可包含与压电元件310接触的第一区域和与下部壳体100的水平部分130接触的第二区域,以及在第一区域与第二区域之间的第三区域,所述第一区域和第二区域具有平坦板形状,其中所述第三区域被修改成从第一区域朝向第二区域倾斜以允许第二区域高于第一区域。因此,下部壳体100的与第二区域接触的水平部分130也可形成为高于压电振动构件300。水平部分130和由水平部分130支撑的振动板320的第三区域可限制重物构件400的移动。而且,允许侧面120的某一区域比用作限制构件的其它区域更突出,进而限制重物构件400的移动。也就是说,下部壳体100的长侧面120的某一区域,例如,对应于振动板320的锯齿状的第三区域的区域的至少一部分可形成为高于其它区域,且因而突出的侧面120用作限制构件,进而限制重物构件400的移动。本文中,可根据重物构件400的预设移动范围来确定突出的侧面120的高度。最后,在所述实施例中,可通过局部地控制***到压电振动装置和下部壳体100的侧面120中的限制构件500的突出区域的高度来限制重物构件400的移动。
而且,在其它实施例中,重物构件400和上部壳体200的形状可被修改成用作用于限制重物构件400的移动的限制构件,这将如下参考图5(a)到图6(b)进行描述。如图5(a)所示,具有比重物构件400的其它区域小的大小的突出部分440分别设置于在重物构件400的纵向方向上彼此相对的两个侧面上,且开口250形成于上部壳体200的对应于突出部分440的区域上以大于突出部分440,从而允许将突出部分440***到开口240中。也就是说,形成于重物构件400的侧面上的突出部分440***到上部壳体200的开口240中且充当限制构件。本文中,开口240以一种方式形成为大于突出部分440,使得突出部分440以一定间隔***到开口240中,同时开口240与突出部分440之间的垂直间隔保持重物构件400的预设移动范围。因此,当突出部分440在开口240中与重物构件400的振动一起振动且重物构件400的过分移动发生时,突出部分440的移动受到开口240限制,进而防止发生由于重物构件400对压电振动构件300造成的损坏。而且,如图6(a)和图6(b)所示,突出部分440形成于重物构件400的侧面上,且用于限制突出部分440的移动的导引件250可形成于上部壳体200中。也就是说,具有一定大小的导引件250形成于上部壳体200的内表面上,且突出部分440***到引导件250中,同时与导引件250分离。本文中,导引件250与突出部分440之间的垂直间隔保持重物构件400的预设移动范围。因此,当突出部分440在导引件250中与重物构件400的振动一起振动且重物构件400的过分移动发生时,突出部分440的移动受到导引件250限制,进而防止发生由于重物构件400对压电振动构件300造成的损坏。
另一方面,在所述实施例中,已描述限制压电振动装置的重物构件400的移动,其中压电振动构件300和重物构件400彼此垂直耦接且重物构件400放大垂直方向上的振动。然而,根据另一实施例,可限制压电振动装置的重物构件400的移动,其中压电振动构件300和重物构件400彼此水平耦接且重物构件400放大水平方向上的振动,这展示在图7中。
参看图7,压电振动装置包含:下部壳体100和上部壳体200,彼此耦接以提供一定空间;压电振动构件300,设置在下部壳体100与上部壳体200之间且产生水平方向上的振动;重物构件400,在水平方向上与压电振动构件300的一部分耦接且放大压电振动构件300的振动;以及限制构件500A,设置在重物构件400与压电振动构件300之间且限制重物构件400的移动。
下部壳体100和上部壳体200彼此耦接且在其中提供一定空间,且压电振动构件300和重物构件400设置在内部空间中。而且,下部壳体100和上部壳体200可具有相同的形状。因此,仅将描述下部壳体100的结构。举例来说,下部壳体100可包含平面110以及从平面110的角落向上延伸的四个侧面120。而且,下部壳体100可被设置为允许长度与宽度之间的比率例如在约2:1到约8:1之间。下部壳体100的高度可根据压电振动构件300和重物构件400的厚度而制造成能够容纳它们。而且,在横向方向上具有一定宽度的单个阶梯160形成于下部壳体100内的两个末端上。也就是说,单个阶梯160形成于横向方向上的侧面120的内部与平面110之间,从而高于平面110且低于侧面120。重物构件400的末端***在下部壳体100与上部壳体200的单个阶梯160之间。因此,下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160的间隔可保持为允许***重物构件400的末端。本文中,突出部分440设置在重物构件400的两个末端上且***在单个阶梯160之间,进而允许单个阶梯160和突出部分440保持一定间隔。单个阶梯160被部分地移除以形成某一凹槽170或以一定间隔在纵向方向上与至少一个侧面120分离以形成凹槽170。凹槽170***有压电振动构件300的一部分,例如,振动板320,且将振动板320固定成在下部壳体100和上部壳体200中。因此,凹槽170可形成为具有与振动板320的厚度一样的宽度。而且,当将振动板320***到凹槽170中时,保持用于防止压电元件310与下部壳体100和上部壳体200的一个侧面120接触的间隔。本文中,当凹槽170的宽度宽于振动板320的厚度时,振动板320是不固定的。当凹槽170的宽度比振动板320的厚度窄太多时,在***振动板320时难以顺畅地操作。因此,可考虑振动板320的厚度来确定凹槽170的宽度以允许容易地***振动板320且允许牢固地固定振动板320。而且,因为不允许振动板320的接合下部壳体100和上部壳体200的平面110的侧面与平面110接触,所以可将凹槽170形成为允许完美地暴露板110。另一方面,因为可将上部壳体200制造成具有与下部壳体100相同的形状,所以将振动板320的末端***到下部壳体100和上部壳体200的凹槽170中且固定到凹槽170,且重物构件400和压电元件310以一定间隔与下部壳体100和上部壳体200分离。本文中,下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160具有磁力,且***在单个阶梯160之间的重物构件400的突出部分440也具有磁力。本文中,单个阶梯160的磁力和突出部分440的磁力可具有相同的极性,进而产生排斥力。因此,重物构件400的突出部分440可设有下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160之间的一定间隔。如上文所描述,因为重物构件400的突出部分440被所述排斥力保持在由下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160形成的空间中,所以重物构件400可不与下部壳体100和上部壳体200接触且可以一定间隔分离。另一方面,可在下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160与重物构件400的突出部分440之间提供具有优良的耐磨、润滑特性以及机械强度的材料,例如,特氟龙(Teflon)、聚氧亚甲基(POM)和乙缩醛。也就是说,单个阶梯160和突出部分440可通过磁力或者通过在其间具有较少的摩擦力的材料来保持。在这种情况下,重物构件400不与下部壳体100和上部壳体200直接接触。
压电振动构件300包含压电元件310和附接到压电元件310的一面的振动板320。在压电振动构件300中,振动板320的一面粘附到压电元件310的一面,且振动板320的另一面与重物构件400的一部分耦接。而且,压电振动构件300设置在下部壳体100和上部壳体200中以允许所述一面和所述另一面取向于下部壳体100和上部壳体200的侧面120。本文中,振动板320的末端***到下部壳体100和上部壳体200的凹槽170中,同时振动板320的面不与下部壳体100和上部壳体200的平面110接触。也就是说,仅振动板320的末端固定到下部壳体100和上部壳体200,且其它部分,即,振动板320、压电元件310和重物构件400的面不与下部壳体100和上部壳体200直接接触。重物构件400具有拥有一定长度、宽度和厚度的大致六面体的形状。本文中,在厚度方向上彼此相对的两个侧面可比在横向方向上彼此相对的两个侧面宽。而且,重物构件400形成有朝向压电振动构件300的接触部分410,且接触部分410与压电振动构件300接触。另一方面,重物构件400在纵向方向上在两个末端上形成有突出部分440。突出部分440形成为比主体薄,例如,可形成为具有主体的厚度的1/2的厚度。而且,两个末端上的突出部分440之间的重物构件400的长度可与压电振动构件300的振动板320的长度相同。重物构件400的突出部分440***到下部壳体100和上部壳体200的单个阶梯160中而不与其接触。本文中,重物构件400的至少突出部分440具有拥有与单个阶梯160的磁力相同极性的磁力,进而由于单个阶梯160与突出部分440之间的排斥力而保持突出部分440与单个阶梯160之间的一定间隔。而且,突出部分440和重物构件400设置为不允许其它部分与下部壳体100和上部壳体200接触。
限制构件500A可从下部壳体100和上部壳体200中的至少一者突出。也就是说,限制构件500A可从下部壳体100和上部壳体200中的一者突出,或者可从下部壳体100和上部壳体200的相同区域突出以彼此接触。限制构件500A可穿透下部壳体100和上部壳体200。举例来说,限制构件500A可从下部壳体100***到上部壳体200。限制构件500A可设置在重物构件400与压电振动构件300之间。举例来说,限制构件500A可以一定高度从下部壳体100和上部壳体200的平面110突出,且可设置在重物构件400与压电振动构件300之间。本文中,限制构件500A可与重物构件400的接触部分410分离,且可邻近于重物构件400和压电振动构件300的末端而设置。而且,限制构件500A可根据重物构件400的预设移动范围来保持与重物构件400的一定间隔。如上文所描述,因为限制构件500A从下部壳体100和上部壳体200突出且设置在重物构件400与压电振动构件300之间,所以重物构件400的过分移动可受到限制,进而防止发生由于重物构件400对压电振动构件300造成的损坏。
另一方面,在压电振动构件300在水平方向上振动且重物构件400在水平方向上与压电振动构件300接触的压电振动装置的情况下,具有销形状的限制构件500可设置为从下部壳体100穿过重物构件400***到上部壳体200中。本文中,限制构件500可与下部壳体100和上部壳体200的孔接触且固定到所述孔,且大于限制构件500的厚度的孔形成于重物构件400中以允许限制构件500***其中。重物构件400的孔和限制构件500的厚度可形成为具有对应于重物构件400的预设移动范围的大小。
根据本发明的实施例,一种压电振动装置设有用于限制重物构件在压电振动构件与重物构件之间的移动范围的限制构件。限制构件可设置为穿透并且***到下部壳体、压电振动构件和重物构件中,或可通过修改压电振动装置的结构而设置。
因此,虽然施加了外部撞击,但因为可以通过限制构件来限制重物构件的移动,所以不会发生由于重物构件的碰撞而对压电振动构件的损坏,进而提高压电振动装置的耐用性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种压电振动装置,其特征在于其包括:
壳体,其中设有一定空间;
压电振动构件,设置在所述壳体中且根据所施加的电压而振动;
重物构件,设置在所述壳体中且在所述压电振动构件的振动方向上连接到所述压电振动构件的一部分;
孔,分别形成在所述壳体、所述压电振动构件以及所述重物构件在一定区域处;以及
限制构件,***穿过所述孔以限制所述重物构件的移动,
其中所述限制构件包括***到所述重物构件的所述孔和上部壳体的所述孔中的第一区域以及***到所述压电振动构件的所述孔和下部壳体的所述孔中的第二区域,且所述第二区域比所述第一区域厚。
2.根据权利要求1所述的压电振动装置,其特征在于其中所述压电振动构件包括压电元件和振动板,且所述压电元件固定到所述振动板的顶部和底部中的一者。
3.根据权利要求2所述的压电振动装置,其特征在于其中所述振动板设置为平坦的、在边缘处至少弯曲一次的,或在所述边缘处形成有褶皱的。
4.根据权利要求1所述的压电振动装置,其特征在于其中所述重物构件和所述压电振动构件彼此接触的接触部分,形成在从所述重物构件的中心部分朝向外侧移动少于10%的位置处。
5.根据权利要求1所述的压电振动装置,其特征在于其中所述重物构件和所述压电振动构件不与所述限制构件接触,且所述下部壳体和所述上部壳体与所述限制构件接触。
6.根据权利要求1所述的压电振动装置,其特征在于其中所述限制构件的所述第二区域的一部分设置在所述重物构件与所述压电振动构件之间,且限制所述重物构件的所述移动。
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