KR100973085B1 - 선형 진동 발생장치 - Google Patents

Abstract

선형 진동 발생장치가 개시된다. 상기 선형 진동 발생장치는, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일을 포함하는 고정자; 상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷과, 상기 마그넷의 일면에 부착되는 플레이트 요크를 포함하는 진동자; 상기 고정자에 결합되며, 상기 진동자가 선형 운동하도록 상기 진동자를 탄성 지지하는 스프링부재; 및 상기 마그넷의 외측면에 위치하는 자성유체띠를 포함한다.

Description

선형 진동 발생장치{Linear vibration generator}

본 발명은 선형 진동 발생장치에 관한 것이다.

휴대전화, 게임기, 휴대 정보 단말기 등 휴대용 전자기기에 있어 타인에게 외부 음향에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 형태의 진동 발생 장치가 휴대용 전자기기에 장착되고 있다. 특히, 이러한 진동 발생 장치는 휴대전화에 탑재되어 무음의 착신신호 발생장치로 이용되는데, 최근 휴대전화의 소형화, 슬림화되는 추세에서 그에 장착되는 진동 발생 장치 또한 소형화, 고기능화를 요구하고 있다.

현재 휴대전화와 같이 통신기기에 적용되고 있는 착신수단 중 하나인 진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써 휴대전화에 탑재되어 무음 착신 알림용으로 사용되고 있다.

종래 기술에 따른 진동발생장치는 편심을 갖는 중량체를 갖는 회전자를 회전시켜 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있으며, 회전력은 브러쉬와 정류자의 접점을 통하여 정류작용을 거쳐 회전자의 코일에 전류를 공급하는 구조로 발생시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 진동발생장치는 브러쉬가 정류자의 세그먼트와 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크(spark)를 유발시키고, 이로 인해 블랙파우더(black powder)와 같은 이물질을 생성하여 진동발생장치의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

본 발명은 안정적으로 선형의 진동을 얻을 수 있는 선형 진동 발생장치를 제공하는 것이다.

또한, 진동자의 과다한 진동으로 인해 진동자가 고정자에 충격을 가할 경우 발생하는 터치음을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자의 좌우진동을 방지할 수 있는 선형 진동 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일을 포함하는 고정자; 상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷과, 상기 마그넷의 일면에 부착되는 플레이트 요크를 포함하는 진동자; 상기 고정자에 결합되며, 상기 진동자가 선형 운동하도록 상기 진동자를 탄성 지지하는 스프링부재; 및 상기 마그넷의 외측면에 위치하는 자성유체띠를 포함하는 선형 진동 발생장치가 제공된다.

여기서, 상기 자성유체띠는 상기 코일에 대한 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드할 수 있다.

또한, 상기 자성유체띠는 상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성될 수도 있다.

상기 자성유체띠는 상기 마그넷의 외주면을 따라 형성될 수도 있다.

상기 자성유체띠는, 진동이 시작되지 않은 초기상태에, 상기 코일의 내부공간에 위치할 수 있다.

또한, 상기 코일이 형성하는 내부 공간은 상기 자성유체띠에 의해 기류적으로 폐쇄되지 않을 수 있다.

상기 자성유체띠의 일부는 상기 코일의 내주면과 접하고 나머지는 상기 코일의 내주면과 이격될 수 있다. 이 때, 상기 마그넷의 외주면 중 일부만이 상기 코일이 형성하는 내부 공간의 형상에 상응하도록 형성될 수 있다.

상기 고정자는, 내부 공간을 구획하는 케이스와; 상기 케이스의 일측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓을 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에는 댐퍼가 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 댐퍼는 고무, 콜크, 폴리프로필렌 중 어느 하나를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 진동자는, 상기 마그넷이 수용되도록 일면이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크; 및 상기 요크의 외측에 결합되는 중량체를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 스프링부재는, 상기 케이스의 일측 내면에 고정되는 환형의 고정링; 일단이 상기 고정링에 연결되고, 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리; 및 상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크에 고정되는 원반을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 원반의 상부면에는 환고리 형상의 자성유체가 형성될 수도 있다.

상기 코일은 실린더 형상일 수 있다. 이 때, 상기 마그넷의 양측 외면은 상기 코일의 형상에 상응하는 곡면을 가지며, 상기 마그넷의 또 다른 양측 외면은 평면을 가질 수 있다.

한편, 상기 마그넷과 상기 코일 사이에 위치하는 실린더 형상의 통부를 더 포함할 수 있으며, 상기 코일은 상기 통부의 외측면에 권선될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 중공형의 케이스; 상기 케이스의 내부에 위치하고, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 실린더 형상의 코일; 상기 케이스의 하측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓; 상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷; 상기 마그넷의 하면에 부착되는 플레이트 요크; 상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성되며, 상기 마그넷 및 상기 플레이트 요크의 외측면과 상기 코일의 내측면 사이에 위치하되, 상기 코일이 형성하는 내부 공간이 기류적으로 폐쇄되지 않도록 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드하는 자성유체띠; 상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에 형성되는 댐퍼; 상기 마그넷의 상부가 수용되도록 상측이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크; 상기 요크의 외측에 결합되는 중량체; 상기 케이스의 상측 내면에 고정되는 환형의 고정링과, 일단이 상기 고정링에 연결되고 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리, 및 상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크의 상측에 고정되는 원반을 포함하는 판형 스프링부재; 및 상기 원반의 상부면에 형성되는 환고리 형상의 자성유체를 포함하는 선형 진동 발생장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 중공형의 케이스; 상기 케이스의 내부에 위치하고, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 실린더 형상의 코일; 상기 케이스의 하측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓; 상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷; 상기 마그넷의 하면에 부착되는 플레이트 요크; 상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성되며, 상기 마그넷 및 상기 플레이트 요크의 외측면과 상기 코일의 내측면 사이에 위치하되, 일부는 상기 코일의 내주면과 접하고 나머지는 상기 코일의 내주면과 이격되어 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드하는 자성유체띠; 상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에 형성되는 댐퍼; 상기 마그넷의 상부가 수용되도록 상측이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크; 상기 요크의 외측에 결합되는 중량체; 상기 케이스의 상측 내면에 고정되는 환형의 고정링과, 일단이 상기 고정링에 연결되고 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리, 및 상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크의 상측에 고정되는 원반을 포함하는 판형 스프링부재; 및 상기 원반의 상부면에 형성되는 환고리 형상의 자성유체를 포함하는 선형 진동 발생장치가 제공된다.

여기서, 상기 마그넷의 외주면 중 일부만이 상기 코일이 형성하는 내부 공간의 형상에 상응하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 마그넷과 상기 코일 사이에 위치하는 실린더 형상의 통부를 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 코일은 상기 통부의 외측면에 권선될 수 있다.

또한, 상기 마그넷의 양측 외면은 상기 코일의 형상에 상응하는 곡면을 가지며, 상기 마그넷의 또 다른 양측 외면은 평면을 가질 수도 있다.

진동자의 과도한 진동으로 인한 터치음의 발생을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자의 좌우진동을 방지하여 보다 안정적인 선형 진동을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예 따른 선형 진동 발생장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성유체가 형성된 스프링부재의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드부를 나타낸 도면.

이하, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성도이다. 도 1을 참고하면, 코일(11), 고정자(12), 마그넷(13), 진동자(14), 스프링부재(16), 댐퍼(18), 가이드부(20), 윤활대(23), 자성유체(30)가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 선형 진동 발생장치는, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일(11)을 포함하는 고정자(12), 일면이 코일(11)에 대향하는 마그넷(13)을 포함하는 진동자(14), 고정자(12)에 결합되며 진동자(14)가 선형 운동하도록 탄성지지하는 스프링부재와, 진동자(14)의 선형 운동에 따른 고정자(12)와의 접촉을 방지하는 댐퍼(18) 및 진동자(14)의 선형 운동을 가이드하는 가이드부(20)을 구성요소로 하여 안정적으로 선형의 진동을 얻을 수 있고, 진동자(14)의 과다한 진동으로 인해 진동자(14)가 고정자(12)에 충격을 가할 경우 발생하는 터치음을 방지할 수 있으며, 외부 충격 시 진동자(14)의 좌우진동을 방지할 수 있다. 여기서 진동자(14)와 고정자(12)는 상대적인 개념으로 고정자(12)는 진동이 발생하는 진동자(14)에 대해 고정되어 있는 부분을 포함하는 개념이며, 진동자(14)는 고정자(12)에 대해 진동이 이루어지는 부분을 포함하는 개념이다.

선형 진동의 원리를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 진동자(14)가 선형 운동하도록 탄성지지하는 스프링부재(16)에 마그넷(13)을 포함하는 진동자(14)를 결합하고, 진동자(14)의 하단에 전류를 인가하여 자기장을 유도할 수 있는 코일(11)을 배치하여 전자기력을 가진하면 진동자(14)의 선형 진동을 유발할 수 있다. 이 경우 코일(11)은 마그넷(13)의 자장 내에 배치된다.

코일(11)을 통하여 전자기력을 가진하면 마그넷(13)에서 코일(11)을 통과하는 자속의 방향은 좌우로 형성되고 코일(11)에 의해 발생되는 자기장은 상하로 형성되어 진동자(14)가 상하로 진동하게 된다. 따라서, 마그넷(13)의 자속방향과 진동자(14)의 진동방향은 수직을 이루게 된다.

진동자(14)의 고유진동수로 전자기력을 가진하면 공진(共振) 진동을 하여 최대의 진동량을 얻을 수 있다. 진동자(14)의 고유진동수는 아래의 [식 1]과 같이 진동자(14)의 질량(m)과 스프링부재(16)의 스프링 상수(k)에 영향을 받는다.

본 실시예는 상술한 방법에 따라 진동자(14)가 도 1에 도시된 화살표 방향과 같이 선형의 진동을 하는 경우 진동자(14)의 과도한 진동으로 진동자(14)가 고정자(12)에 접촉하여 터치음을 발생하여 소음을 유발할 수 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 댐퍼(18)를 구비하여 진동자(14)의 고정자(12)에 대한 직접적인 접촉을 방지한다.

또한, 외부 충격으로 인해 진동자(14)가 좌우로 흔들려 좌우진동을 유발할 수 있으므로 좌우진동을 방지하고 진동자(14)가 선형으로 진동할 수 있도록 가이드부(20)를 두어 좌우진동으로 인한 잔진동 현상을 방지할 수 있다.

고정자(12)는 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일(11)을 포함하며, 이러한 코일(11)에 전류를 일정 주파수에 따라 인가하면 코일(11) 주변에 자기장을 유도할 수 있다.

진동자(14)는 마그넷(13)을 포함하며, 이러한 마그넷(13)의 자속과 코일(11)의 전자기 유도 현상에 의해 진동자(14)가 선형으로 진동할 수 있다. 즉, 진동자(14)가 선형 운동을 하도록 탄성지지하는 스프링부재(16), 진동자(14)의 마그넷(13)과, 고정자(12)의 코일(11)의 상호작용에 의해 진동자(14)가 선형으로 진동하게 된다. 마그넷(13)의 양면에는 요크(미도시)를 두어 자기장의 세기를 일정하게 유도할 수 있다.

댐퍼(18)는 진동자(14)의 과도한 선형 진동으로 인해 진동자(14)가 고정자(12)에 접촉되어 터치음의 발생을 방지하기 위한 것으로, 고정자(12)의 진동자(14)와의 대향하는 위치에 배치되어 진동자(14)의 진동을 흡수하게 된다.

고정자(12)에 대한 진동자(14)의 직접적인 접촉을 방지하고, 충력을 흡수하기 위해 댐퍼(18)로서 제1 쿠션 및 제2 쿠션을 구비할 수 있다.

본 실시예에서는 마그넷(13)의 일면이 코일(11)에 대향하도록 배치되어 있고, 일면을 포함하는 마그넷(13)의 일부가 코일(11)이 형성하는 공간 내에 삽입되어 있으므로, 댐퍼(18)는 고정자(12)의 마그넷(13)의 일면과 대향하는 면에 배치되어 진동자(14)의 과도한 선형 진동으로 인한 마그넷(13)의 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 고정자(12)의 마그넷(13)의 타면과 대향하는 면에도 댐퍼를 둘 수 있다. 예를 들면, 진동자(14)가 상하로 진동하는 경우 하측의 고정자(12)에 댐퍼(18)로서 제1 쿠션을 두고, 상측의 고정자(12)에 제2 쿠션을 두어 진동자(14)의 상하 진동에 따른 터치음의 발생을 방지할 수 있다. 제1 쿠션 및 제2 쿠션으로는 진동자(14)의 충격을 흡수할 수 있는 고무, 콜크, 폴리프로필렌 등 충격을 흡수할 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있다.

한편, 댐퍼(18)로는 상기 마그넷(13)의 자속에 상응하여 집속되는 자성유체(30)를 포함할 수 있다. 자성유체(30)는 마그넷(13)의 자속에 집속하는 성질을 갖는 물질로서 마그넷(13)의 일면에 도포하는 경우 마그넷(13)의 자속 발생 지점에 집속하여 하나의 환형의 링을 이루게 된다. 이러한 자성유체(30)는 마그넷(13)와 대응하는 스프링부재(16)의 상부면에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 스프링부재(16)가 판형 스프링으로 이루어진 경우 마그넷(13)의 타면이 판형 스프링에 접합하게 되고, 판형 스프링의 접합부 상단에도 마그넷(13)의 자기장이 누설되어 자성유체(30)를 도포하는 경우 환고리 형상으로 자성유체(30)가 위치하게 된다. 이러한 자성유체(30)는 진동자(14)의 상하 진동 시 고정자(12)와 진동자(14) 간의 직접적인 접촉을 방지하여 접촉 시 발생되는 터치음과 충격을 흡수할 수 있다.

자성유체(magnetic fluid)(30)는 액체 속에 자성 분말을 콜로이드모양으로 안정, 분산시킨 다음 중력이나 자기장 등에 의한 자성분말의 침전이나 응집이 생기지 않도록 계면활성제를 첨가한 것으로, 그 예로는 사산화삼철, 철-코발트합금 미분자를 기름, 물속에 분산시킨 것과 최근에는 톨루엔 속에 코발트를 분산시킨 것 등이 있다. 이러한 자성 분말은 0.01∼0.02㎛의 초미립자분말이며 초미립자 특유의 브라운운동을 하며, 외부자기장, 중력, 원심력등이 가해져도 유체 속의 자성분말 입자의 농도는 일정하게 유지되는 특징을 갖는다.

가이드부(20)는 진동자(14)의 선형 운동을 유도하여 외부 충격 시 진동자(14)의 좌우진동을 방지한다. 이러한 가이드부(20)는 마그넷(13)이 삽입되는 중공부가 형성된 통부를 포함할 수 있다. 통부에는 마그넷(13)의 선형 진동을 유도할 수 있도록 마그넷(13)의 외면과 상응하는 중공부를 형성하여 마그넷(13)의 선형 진동을 가이드하게 된다. 예를 들면, 마그넷(13)이 원주형태인 경우 원통형의 중공부를 형성하여 원주형태의 마그넷(13)이 원통형의 중공부에 삽입되어 선형으로만 진동하도록 가이드하여 좌우 진동을 방지할 수 있다. 이 경우 코일(11)을 통부의 외측면에 권선하여 조립성을 향상할 수 있다.

또한, 가이드부(20)는 마그넷(13)의 외주면에 형성되는 윤활대(23)을 포함할 수 있다. 이러한 윤활대(23)는 마그넷(13)의 외면과 통부의 중공부의 내면과의 유격을 메워 마그넷(13)이 부드럽게 슬라이딩될 수 있도록 한다. 윤활대(23)는 마그넷(13)의 자속에 의하여 마그넷(13)의 외주면을 따라 형성되는 자성유체띠를 포함할 수 있다. 이러한 자성유체띠는 마그넷(13)의 자속에 상응하여 집속되는 자성유체를 도포하여 마그넷(13)의 외주면에 형성할 수 있다. 즉, 마그넷(13)의 외면과 중공부의 내면 사이에 소정의 유격이 형성되도록 하고, 이러한 유격 사이에 마그넷(13)의 자속에 의하여 마그넷(13)의 외주면을 따라 형성되는 자성유체띠를 형성하는 것이다.

한편, 통부의 중공부의 일면이 폐쇄되고 타면에서 마그넷(13)이 삽입되는 경우 윤활대(23)에 의해 중공부가 기류적으로 폐쇄되는 경우 진공현상에 의해 진동자(14)의 선형 운동을 방해할 수 있으므로 윤활대(23)가 중공부의 일부에만 내접하도록 할 수 있다. 예를 들면, 마그넷(13)의 외면의 일부에만 상응하는 중공부를 형성하고 마그넷(13)의 외주면을 따라 자성유체띠를 형성하는 경우 자성유체띠가 중공부에 일부만이 내접하게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예 따른 선형 진동 발생장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성유체가 형성된 스프링부재의 사시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드부를 나타낸 도면이다. 도 2 내지 도 5을 참조하면, 코일(11), 고정자(12), 마그넷(13), 진동자(14), 스프링부재(16), 고정링(16a), 탄성다리(16b), 원반(16c), 댐퍼(18), 가이드부(20), 통부(21), 윤활대(23), 중량체(22), 요크(24), 플레이트 요크(26), 케이스(28), 브라켓(29), 자성유체(30)가 도시되어 있다.

본 실시예의 선형 진동 발생장치는 고정자(12)와, 고정자(12)에 대해 선형 진동하는 진동자(14), 고정자(12)에 결합되며 진동자(14)가 선형 운동하도록 진동자(14)를 탄성지지하는 스프링부재(16)와, 진동자(14)의 선형 운동에 따른 고정자(12)와의 접촉을 방지하는 댐퍼(18) 및 진동자(14)의 선형 운동을 가이드하는 가이드부(20)을 포함하되, 고정자(12)는 내부공간을 구획하는 케이스(28)와, 코일(11)과, 코일(11)이 고정되며 케이스(28)의 내부공간을 밀폐하는 브라켓(29)으로 구성되며, 진동자(14)는 마그넷(13)과, 일면이 폐쇄된 중공부가 형성되며 마그넷(13)이 중공부에 수용되는 요크(24)와, 요크(24)의 외측에 결합되는 중량체(22)로 구성된다.

케이스(28)은 일정크기의 내부공간을 갖는 수용부재이며, 하방으로 개방된 하부는 브라켓(29)에 의해서 밀폐된다. 케이스(28)에는 일정크기의 주입공을 적어도 하나 이상 관통형성하며, 이를 통해 케이스(28)에 수용되는 스프링부재(16)에 자성유체(30)를 도포한다.

스프링부재(16)는 케이스(28)에 일단이 고정되고, 타단이 진동자(14)에 고정되어 진동자(14)가 선형 운동하도록 탄성지지하게 된다. 스프링부재(16)의 스프링 계수는 진동자(14)의 공유진동수에 영향을 미치게 된다.

스프링부재(16)는 도 4에 도시된 바와 같이, 판형 스프링 형태로 케이스(28)의 내부공간의 하부면에 고정되는 환형의 고정링(16a)과, 고정링(16a)에 일단이 연결되고, 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리(16b) 및 탄성다리(16b)의 각 타단이 연결되고, 진동자(14)의 요크(24)의 상부면에 고정되는 원반(16c)으로 이루어진다.

마그넷(13)은 도면상의 수직방향으로 상하부가 서로 다른 극으로 착자되어 일정세기의 자력을 발생시킨다. 마그넷(13)은 일면이 폐쇄된 요크(24)의 중공부에 수용된다.

요크(24)는 일면이 폐쇄된 중공부가 형성되며, 마그넷(13)의 타면이 중공부의 폐쇄면에 접합되어 중공부 내에 수용된다. 요크(24)의 중공부의 내면과 마그넷(13)의 외면 사이에는 일정한 공간이 형성되도록 하여 이 공간에 코일(11)의 상단부가 삽입되고, 코일(11)에는 마그넷(13)의 일부가 삽입된다. 한편, 마그넷(13)의 일면에는 플레이트 요크(26)를 부착할 수 있다. 이러한 요크(24)와 플레이트 요크(26)는 마그넷(13)의 자속을 일정하게 유도하고 원활하게 형성되도록 한다.

요크(24)의 외측에는 중량체(22)가 결합된다. 중량체(22)의 중앙부에는 관통부(21)가 형성되어 있어 요크(24)의 몸체가 삽입 고정된다. 중량체(22)는 선형 진동을 위해 진동자(14)에 일정한 질량을 부가하게 된다. 그리고, 중량체(22)는 선형 진동 시 케이스(28)의 내부면과의 접촉이 발생하지 않도록 케이스(28)의 내부면의 내경 보다는 작은 외경크기로 구성한다. 중량체(22)는 비중 18 이상으로 높고, 마그넷(13)의 자력의 영향을 받지 않는 비자성체 소재로 이루어진다.

가이드부는 진동자(14)의 선형 운동을 유도하여 외부 충격 시 진동자(14)의 좌우진동을 방지하는 것으로, 마그넷(13)이 삽입되는 중공부가 형성된 통부(21)와 마그넷(13)의 외주면에 형성되는 윤활대(23)를 포함할 수 있다. 마그넷(13)의 선형 진동을 유도할 수 있도록 마그넷(13)의 외면과 상응하는 중공부를 형성하여 마그넷(13)의 선형 진동을 가이드하게 된다. 예를 들면, 마그넷(13)이 원주형태인 경우 원통형의 중공부를 형성하여 원주형태의 마그넷(13)이 원통형의 중공부에 삽입되어 선형 진동을 가이드하여 좌우 진동을 방지할 수 있다.

또한, 마그넷(13)의 외면과 중공부의 내면에 유격을 방지하고 마그넷(13)이 부드럽게 슬라이딩될 수 있도록 마그넷(13)의 외면에 윤활대(23)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 마그넷(13)의 외면과 중공부의 내면 사이에 소정의 유격이 형성되도록 하고, 이러한 유격 사이 마그넷(13)의 자속에 의하여 마그넷(13)의 외주면을 따라 형성되는 자성유체띠를 둘 수 있다. 한편, 통부(21)의 중공부의 일면이 폐쇄되고 타면에서 마그넷(13)이 삽입되는 경우 윤활대(23)에 의해 중공부가 기류적으로 폐쇄되는 경우 진공현상에 의해 진동자(14)의 선형 운동을 방해할 수 있으므로 도 5에 도시된 바와 같이, 윤활대(23)가 중공부의 일부에만 내접하도록 할 수 있다. 예를 들면, 마그넷(13)의 외면의 일부에만 상응하는 중공부를 형성하고 마그넷(13)의 외주면을 따라 자성유체띠를 형성하는 경우 자성유체띠가 중공부에 일부만이 내접하게 된다.

코일(11)은 마그넷(13)과 대향하도록 배치되며, 외부로부터 전류가 인가되는 경우 자기장이 유도된다. 그리고, 코일(11)을 통부(21)의 외측면에 권선하여 조립성을 향상할 수 있다. 코일(11)이 권선된 통부(21)의 상단측은 요크(24)의 중공부의 내면과 마그넷(13)의 외면 사이에는 위치하여 마그넷(13)의 자기장과 코일(11)에서 발생되는 자기장 간의 상호작용이 원활하게 이루어지도록 한다.

댐퍼(18)는 진동자(14)의 과도한 선형 진동으로 인해 진동자(14)가 고정자(12)에 접촉되어 터치음의 발생을 방지하기 위한 것으로, 고정자(12)의 진동자(14)와의 대향하는 위치에 배치되어 진동자(14)의 진동을 흡수하게 된다.

고정자(12)에 대한 진동자(14)의 직접적인 접촉을 방지하고, 충력을 흡수하기 위해 댐퍼(18)로서 제1 쿠션 및 제2 쿠션을 구비할 수 있다.

본 실시예에서는 마그넷(13)의 일면이 코일(11)에 대향하도록 배치되어 있고, 일면을 포함하는 마그넷(13)의 일부가 코일(11)이 형성하는 공간 내에 삽입되어 있으므로, 댐퍼(18)는 고정자(12)의 마그넷(13)의 일면과 대향하는 면에 배치되어 진동자(14)의 과도한 선형 진동으로 인한 마그넷(13)의 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 고정자(12)의 마그넷(13)의 타면과 대향하는 면에도 댐퍼를 둘 수 있다. 예를 들면, 진동자(14)가 상하로 진동하는 경우 하측의 고정자(12)에 제1 쿠션을 두고, 상측의 고정자(12)에 제2 쿠션을 두어 진동자(14)의 상하 진동에 따른 터치음의 발생을 방지할 수 있다. 제1 쿠션 및 제2 쿠션으로는 진동자(14)의 충격을 흡수할 수 있는 고무, 콜크, 폴리프로필렌 등 충격을 흡수할 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있다.

한편, 댐퍼(18)로는 상기 마그넷(13)의 자속에 상응하여 집속되는 자성유체(30)를 포함할 수 있다. 자성유체(30)는 마그넷(13)의 자속에 집속하는 성질을 갖는 물질로서 마그넷(13)의 일면에 도포하는 경우 마그넷(13)의 자속 발생 지점에 집속하여 하나의 환형의 링을 이루게 된다. 이러한 자성유체(30)는 마그넷(13)와 대응하는 스프링부재(16)의 상부면에 형성될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 진동자(14)의 요크(24)의 상부면에 고정되는 스프링부재(16)의 원반(16c) 상에 요크(24)의 하단에 위치하는 마그넷(13)의 자기장이 누설되어, 자성유체(30)를 도포하는 경우 환고리 형상으로 자성유체(30)가 위치하게 된다. 이러한 자성유체(30)는 진동자(14)의 상하 진동 시 고정자(12)와 진동자(14) 간의 직접적인 접촉을 방지하여 접촉 시 발생되는 터치음과 충격을 흡수할 수 있다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

11 : 코일 12 : 고정자
13 : 마그넷 14 : 진동자
16 : 스프링부재 16a : 고정링
16b : 탄성다리 16c : 원반
18 : 댐퍼 20 : 가이드부
21 : 통부 23 : 윤활대
22 : 중량체 24 : 요크
26 : 플레이트 요크 38 : 케이스
29 : 브라켓 30 : 자성유체

Claims (23)

1. 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일을 포함하는 고정자;
   상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷과, 상기 마그넷의 일면에 부착되는 플레이트 요크를 포함하는 진동자;
   상기 고정자에 결합되며, 상기 진동자가 선형 운동하도록 상기 진동자를 탄성 지지하는 스프링부재; 및
   상기 마그넷의 외측면에 위치하는 자성유체띠를 포함하는 선형 진동 발생장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정자는,
   내부 공간을 구획하는 케이스와;
   상기 케이스의 일측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓을 더 포함하며,
   상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에는 댐퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 댐퍼는 고무, 콜크, 폴리프로필렌 중 어느 하나를 포함하는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 진동자는,
   상기 마그넷이 수용되도록 일면이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크; 및
   상기 요크의 외측에 결합되는 중량체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 스프링부재는,
   상기 케이스의 일측 내면에 고정되는 환형의 고정링;
   일단이 상기 고정링에 연결되고, 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리; 및
   상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크에 고정되는 원반을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 원반의 상부면에 형성되는 환고리 형상의 자성유체를 더 포함하는 선형 진동 발생장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 자성유체띠는 상기 코일에 대한 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 코일은 실린더 형상인 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 마그넷의 양측 외면은 상기 코일의 형상에 상응하는 곡면을 가지며,
   상기 마그넷의 또 다른 양측 외면은 평면을 갖는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 자성유체띠는 상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 자성유체띠는 상기 마그넷의 외주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 자성유체띠는, 진동이 시작되지 않은 초기상태에, 상기 코일의 내부공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 코일이 형성하는 내부 공간이 상기 자성유체띠에 의해 기류적으로 폐쇄되지 않는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 자성유체띠의 일부는 상기 코일의 내주면과 접하고 나머지는 상기 코일의 내주면과 이격되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 마그넷의 외주면 중 일부만이 상기 코일이 형성하는 내부 공간의 형상에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷과 상기 코일 사이에 위치하는 실린더 형상의 통부를 더 포함하며,
    상기 코일은 상기 통부의 외측면에 권선되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
17. 중공형의 케이스;
    상기 케이스의 내부에 위치하고, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 실린더 형상의 코일;
    상기 케이스의 하측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓;
    상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷;
    상기 마그넷의 하면에 부착되는 플레이트 요크;
    상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성되며, 상기 마그넷 및 상기 플레이트 요크의 외측면과 상기 코일의 내측면 사이에 위치하되, 상기 코일이 형성하는 내부 공간이 기류적으로 폐쇄되지 않도록 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드하는 자성유체띠;
    상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에 형성되는 댐퍼;
    상기 마그넷의 상부가 수용되도록 상측이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크;
    상기 요크의 외측에 결합되는 중량체;
    상기 케이스의 상측 내면에 고정되는 환형의 고정링과, 일단이 상기 고정링에 연결되고 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리, 및 상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크의 상측에 고정되는 원반을 포함하는 판형 스프링부재; 및
    상기 원반의 상부면에 형성되는 환고리 형상의 자성유체를 포함하는 선형 진동 발생장치.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 마그넷과 상기 코일 사이에 위치하는 실린더 형상의 통부를 더 포함하며,
    상기 코일은 상기 통부의 외측면에 권선되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 마그넷의 양측 외면은 상기 코일의 형상에 상응하는 곡면을 가지며,
    상기 마그넷의 또 다른 양측 외면은 평면을 갖는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
20. 중공형의 케이스;
    상기 케이스의 내부에 위치하고, 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 실린더 형상의 코일;
    상기 케이스의 하측을 커버하며, 상기 코일이 고정되는 브라켓;
    상기 코일이 형성하는 내부 공간 내에 삽입 가능하도록 선형으로 진동하는 마그넷;
    상기 마그넷의 하면에 부착되는 플레이트 요크;
    상기 마그넷과 상기 플레이트 요크에 걸쳐 형성되며, 상기 마그넷 및 상기 플레이트 요크의 외측면과 상기 코일의 내측면 사이에 위치하되, 일부는 상기 코일의 내주면과 접하고 나머지는 상기 코일의 내주면과 이격되어 상기 마그넷의 선형 진동을 가이드하는 자성유체띠;
    상기 플레이트 요크와 대향하는 상기 브라켓 상에 형성되는 댐퍼;
    상기 마그넷의 상부가 수용되도록 상측이 폐쇄된 중공부가 형성되는 요크;
    상기 요크의 외측에 결합되는 중량체;
    상기 케이스의 상측 내면에 고정되는 환형의 고정링과, 일단이 상기 고정링에 연결되고 탄성력을 발생시키도록 나선방향으로 연장되는 복수 개의 탄성다리, 및 상기 복수 개의 탄성다리의 타단이 연결되고, 상기 요크의 상측에 고정되는 원반을 포함하는 판형 스프링부재; 및
    상기 원반의 상부면에 형성되는 환고리 형상의 자성유체를 포함하는 선형 진동 발생장치.
    
21. 제20항에 있어서,
    상기 마그넷의 외주면 중 일부만이 상기 코일이 형성하는 내부 공간의 형상에 상응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
22. 제20항에 있어서,
    상기 마그넷과 상기 코일 사이에 위치하는 실린더 형상의 통부를 더 포함하며,
    상기 코일은 상기 통부의 외측면에 권선되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마그넷의 양측 외면은 상기 코일의 형상에 상응하는 곡면을 가지며,
    상기 마그넷의 또 다른 양측 외면은 평면을 갖는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
    
    

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