KR100764655B1 - 다기능 액츄에이터 - Google Patents

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정현식
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삼성전기주식회사
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Abstract

다기능 액츄에이터가 개시된다. 내부에 공간이 형성된 중공형의 하우징과, 하우징의 상부에 가장자리가 고정되는 다이아프램과, 다이아프램의 하면에 고정된 보이스코일과, 다이아프램의 하부에 위치하되 외주면이 하우징의 내주면에 고정되는 환형의 진동판과, 진동판에 고정되되 마그넷을 포함하는 자계부와, 자계부의 하부에 위치하되, 진동 발생용 코일이 상면에 결합된 하부 실드 플레이트를 포함하되, 상기 자계부에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터는 내부 공기의 흐름을 원활하게 해주어 음향 특성이 개선되도록 한다.
액츄에이터, 다이아프램, 마그넷, 하우징, 실드 플레이트

Description

다기능 액츄에이터{Multi-Functional Actuator}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 다기능 액츄에이터의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 다기능 액츄에이터의 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 음향의 특성을 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 다기능 액츄에이터의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20: 다기능 액츄에이터 21: 하우징
22: 진동판 23: 자계부
23a: 상부요크 23b: 하부요크
23c: 마그넷 25a: 상부 실드 플레이트
25b: 하부 실드 플레이트 26a: 보이스 코일
26b: 진동 발생용 코일 27: 다이아프램
28: 홀
본 발명은 음향 및 진동발생 기능을 동시에 수행하는 다기능 액츄에이터에 관한 것이다.
휴대전화, 호출기 등의 이동통신기기에 소리 및 진동 출력이 가능하도록 내장되는 다기능 액츄에이터(Multi-Function Actuator)는 전기 및 전자적으로 수신되는 음성신호 또는 미리 입력된 벨 또는 멜로디를 사람이 들을 수 있는 소리로 출력시키거나 진동신호를 착신신호로 출력시키는 기능을 한다. 이러한 다기능 액츄에이터는 최근 휴대전화, 페이져, 해드셋, 게임기 등 여러 기기에 사용되고 있으며, 그 크기는 점차 소형화되고 동시에 기능은 다양해지고 있다.
본 발명은 진동판이 상하로 진동시 공기의 흐름을 원활하게 해주어 음향의 특성을 개선시킨 다기능 액츄에이터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 공간이 형성된 중공형의 하우징과, 하우징의 상부에 가장자리가 고정되는 다이아프램과, 다이아프램의 하면에 고정된 보이스코일과, 다이아프램의 하부에 위치하되 외주면이 하우징의 내주면에 고정되는 환형의 진동판과, 진동판에 고정되되 마그넷을 포함하는 자계부와, 자계부의 하부에 위치하되, 진동 발생용 코일이 상면에 결합된 하부 실드 플레이트를 포함하되, 상기 자계부에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터가 제공된다. 이러한 다기능 액츄에이터는 공기의 흐름을 원활하게 해주어 음향 특성이 개선되도록 한다.
상기 자계부는 상기 진동판과 가장자리가 결합하는 하부요크와, 하부요크와 마그넷을 개재하여 결합하는 상부요크를 포함하되, 상기 홀은 하부요크와 상부요크 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
또한, 상기 홀은 상부요크의 중심에 형성되거나, 상기 상부요크의 중심을 기준으로 대칭적으로 상기 상부요크에 형성될 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 다기능 액츄에이터의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 다기능 액츄에이터의 단면도이다. 다기능 액츄에이터(10)는 중공형의 하우징(11)의 개방된 상부를 상부 실드 플레이트(15a)가 커버하고, 그 하면에 다이아프램(diaphragm, 17)이 고정 배치된다. 다이아프램(17)의 하면에는 보이스 코일(16a)이 고정된다. 상기 다이아프램(17)의 하면에는 환형의 진동판(12)이 하우징(11) 내벽에 외측 테두리가 고정된다. 진동판(12)의 내측 테두리의 하면에는 하부요크(13b)가 고정되며, 하부요크(13b)에 환형의 마그넷(13c)을 개재하여 상부요크(13a)가 고정된다. 이러한 하부 요크(13b), 마그넷(13c), 상부요크(13a)를 자계부(13)라 한다. 한편, 하우징(11)의 하부는 하부 실드 플레이트(15b)가 결합되며, 하부 실드 플레이트(15b)의 상면에는 진동 발생용 코일(16b)이 고정 배치된다.
이러한 다기능 액츄에이터(10)는 오디오 출력을 내고자 하는 경우는 보이스 코일(16a)에 교류전류를 인가하고, 진동을 출력하고자 할 경우에는 아래쪽 진동 발생용 코일(16b)에 전류를 인가하여 진동을 발생시키게 된다. 통상적으로 외부로부터 고주파의 교류전류가 입력되면 보이스 코일(16a)과 마그넷(13c) 사이에 전자기력이 발생하여 음향의 출력이 이루어진다. 한편, 외부로부터 보이스 코일(16a)로 저주파의 교류전류가 입력되면 상부요크(13a)와 하부요크(13b)가 상하로 진동하게 된다. 그러나, 이러한 진동 출력은 충분한 진동량을 발생시키기 어렵기 때문에 별도의 진동 발생용 코일(16b)을 추가적으로 사용하고 있다.
도 1과 같은 다기능 액츄에이터(10)의 구조는 진동판(12) 아래의 공기 흐름을 방해하는 자계부(13)로 인해 진동판(12)이 상하로 진동시 공기의 흐름이 원활하지 않아 스피커 음향이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 이를 개선하는 실시예를 이하 설명하겠다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 다기능 액츄에이터의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 다기능 액츄에이터(20), 하우징(21), 진동판(22), 자계부(23), 상부요크(23a), 하부요크(23b), 마그넷(23c), 상부 실드 플레이트(25a), 하부 실드 플레이트(25b), 보이스 코일(26a), 진동 발생용 코일(26b), 다이아프 램(27), 홀(28)이 도시되어 있다.
공기는 소리의 진동을 전달하는 매체이다. 따라서, 다기능 액츄에이터(20) 내부의 공기 흐름을 원활히 하여야만 진동판(22)에서 발생하는 파장을 외부로 쉽게 전달하게 된다. 도 1의 다기능 액츄에이터(10)의 내부는 진동판(12)과 자계부(13)로 인하여 횡으로 차단되어 있다. 결과적으로, 진동판(12)이 상하 진동하더라도 공기의 흐름이 원활하지 않았다. 본 실시예의 경우, 자계부(23) 중 상부요크(23a)에 홀(28)을 형성하였다. 홀(28)은 상부요크(23a)의 중심(A)에 형성될 수도 있으며, 상부요크(23a)의 중심 주위에 형성될 수도 있다. 또한, 상부요크(23a)의 중심(A) 및 중심 주위 모두에 형성될 수도 있다. 상부요크(23a)는 중심을 기준으로 무게가 대칭적으로 이루어지는 것이 좋다. 따라서, 홀(28)도 상부요크(23a)의 중심으로 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 홀(28)이 형성됨으로써, 자계부(23) 의 상하부는 공기의 흐름이 원활하게 된다.
도 3은 본 실시예에 따른 음향의 특성을 나타내는 그래프로서, 홀(28)을 형성한 개선 후의 그래프가 홀을 형성하지 않은 개선 전의 그래프 보다 평균 2db이상 음향의 특성이 높아 졌음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른, 다기능 액츄에이터의 단면도이다. 본 실시예의 경우 도 2의 실시예와 전반적으로 동일한 구성이나, 홀(48)을 자계부(43) 중 하부요크(43b)에 형성한 것을 특징으로 한다. 하부요크(43b)에 홀(48)이 형성되더라도 도 2의 실시예와 동일한 효과를 가진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다기능 액츄에이터의 자계부에 홀을 형성하여 진동판 떨림시 공기의 흐름을 원활하게 해주어 공기의 음향 특성이 개선되도록 한다.

Claims (4)

  1. 내부에 공간이 형성된 중공형의 하우징과;
    상기 하우징의 상부에 가장자리가 고정되는 다이아프램과;
    상기 다이아프램의 하면에 고정된 보이스코일과;
    상기 다이아프램의 하부에 위치하되, 외주면이 상기 하우징의 내주면에 고정되는 환형의 진동판과;
    상기 진동판에 고정되되, 마그넷을 포함하는 자계부와;
    상기 자계부의 하부에 위치하되, 진동 발생용 코일이 상면에 결합된 하부 실드 플레이트를 포함하되,
    상기 자계부에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자계부는 상기 진동판과 가장자리가 결합하는 하부요크와
    상기 하부요크와 마그넷을 개재하여 결합하는 상부요크를 포함하되,
    상기 홀은 상기 하부요크와 상기 상부요크 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀은 상기 상부요크의 중심에 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀은 상기 상부요크에 형성되되, 상기 상부요크의 중심을 기준으로 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 액츄에이터.
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