KR101115253B1 - 선형 진동 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 선형 진동 발생기는 외부 전원에 의해 자기장을 형성하는 코일과, 상기 코일에 대면하는 영구자석과 상기 영구자석을 둘러싸며 자성을 갖는 중량체를 포함하는 진동자를 포함한다.

선형 진동, 자석, 코일

Description

선형 진동 발생기{LINEAR VIBRATION GENERATOR}

본 발명은 진동 모터에 관한 발명으로서, 특히 축을 따라 선형 진동하는 선형 진동 발생기에 관한 발명이다.

선형진동모터는 자성체인 요크(111)와, 상기 요크(111)를 지지하는 고비중의 중량체(112)와, 상기 요크(111) 내측에 위치된 영구자석(113)를 포함하는 진동자(110)와, 그 상면에 회로기판(123)이 안착된 브라켓(121)과, 상기 브라켓(121) 상에 상기 회로기판(123)과 전기적으로 연결되게 안착된 권선 코일(131)과, 상기 브라켓(121) 상에 상기 진동자(110)와 상기 권선 코일(131)을 실장하게 안착되는 케이스(122)와, 상기 케이스(122)과 상기 요크(111)를 연결하며 상기 진동자(210)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(140)를 포함한다.

상기 요크(111)는 원통 형상의 자성체로서 내부 자계(magnetic field)를 형성하며, 상기 영구자석(113)의 외주면과 상기 요크(111)의 내측면 사이의 공극(air gap)에는 권선코일(131)이 삽입될 수 있게 배치된다. 상기 요크(111)는 상기 영구자석(113)과 상기 권선코일(131) 간 형성된 자기장(또는 자기력)이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 일종의 자계 폐회로를 구성함으로써 상기 권선코일(131)과 상기 요크(111) 간 자기장의 척력과 인력을 극대화시킬 수 있다.

상기 중량체(112)는 고비중의 물질로 구성됨으로써 상기 탄성부재(140)의 탄성력과, 상기 권선 코일(131) 및 상기 요크(111) 간 척력에 의해 상기 진동자(110)가 진동될 수 있도록 한다.

상기 권선 코일(131)은 상기 회로기판(123)으로부터 인가되는 전원에 의해 상기 영구자석(113)과 교번되는 자계를 형성함으로써 상기 탄성부재(140)와 함께 상기 진동자(110)를 진동시키기 위한 힘을 제공한다.

종래의 선형 진동모터는 진동축을 따라서 진동자가 선형 진동함으로써 빠른 진동 응답 특성을 보이는 반면에, 진동자의 이동거리가 짧아서 편심 회전형의 진동모터에 비해 진동력이 저하되는 문제가 있다. 진동력 저하와 같은 문제를 보완하기 위해서 고비중의 중량체를 사용할 수 있으나, 진동자의 상, 하 진동 시 구동 코일과 다른 구성 간 충돌로 인한 터치(touch) 소음 및 불량이 발생되는 문제가 있다. 더욱이, 선형 진동모터는 충분한 진동 특성을 얻기 위해서는 큰 체적의 중량체가 요구되지만, 박형화된 제품 특성이 요구되는 선형 진동모터에 있어서 중량체의 체적도 제한되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 선형 진동모터의 체적을 증가시키지 않고도 중량체의 체적을 증가시킬 수 있는 선형 진동 발생기를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 선형 진동 발생기는,

외부 전원에 의해 자기장을 형성하는 코일과;

상기 코일에 대면하는 영구자석과 상기 영구자석을 둘러싸며 자성을 갖는 중량체를 포함하는 진동자를 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 선형 진동 발생기는 자성을 갖는 중량체를 포함함으로써 요크를 사용하지 않고도 구성될 수 있으며, 이로 인해서 요크가 차지하던 체적만큼을 중량체가 더 차지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 중량체의 체적이 증가된 반면에 전체 체적이 커지지 않고도 진동력이 향상된 선형 진동 발생기를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 선형 진동모터는 진동자가 자성체인 중량체를 포함함으로써 영구자석과 구동 코일과 자기장의 폐회로를 중량체가 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 선형 진동모터는 요크를 사용하지 않고도 구성될 수 있으며, 그로 인 해서 요크가 차지하던 공간을 중량체가 더 사용할 수 있다. 결국 본 발명은 동일한 부피로도 진동력이 강화된 선형 진동 발생기를 제공할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 요크를 사용하지 않음으로써, 요크와 다른 구성들 간 결합을 위한 공정을 단축하고, 요크와 다른 구성들 간 결합으로 인한 불량 발생을 최소화시킬 수 있다.

즉 본 발명에 따른 선형 진동 발생기는 요크와 중량체를 일체로 형성함으로써 제한된 공간에서 중량체의 체적을 증가시킬 수 있고, 공정을 단축시켜서 불량율을 최소화시키는 반면에 생산성을 향상시키는 이점을 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조해서 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선형 진동 발생기를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 선형 진동 발생기(200)는 외부 전원에 의해 자기장을 형성하는 코일(231)과, 상기 코일(231)에 대면하는 영구자석(212)과 상기 영구자석(212)을 둘러싸며 자성을 갖는 중량체(211)와, 플레이트(213)를 포함하는 진동자(210)와, 상기 코일(231)이 안착되는 브라켓(221)과, 상기 브라켓(221) 상에 상 기 코일(231)과 상기 진동자(210)를 덮도록 안착되는 케이스(222)와, 상기 케이스(222)와 상기 중량체(211)를 연결하며 상기 진동자(210)에 탄성을 제공하는 탄성 부재(240)와, 상기 케이스(222)에 대면하는 상기 탄성 부재(240)의 일면에 위치된 제1 댐핑부재(241)와, 상기 플레이트(213)의 측면에 위치된 제2 댐핑부재(214)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 댐핑부재(241,214)로는 자성유체가 사용될 수 있다.

상기 진동자(210)는 자성체로 이루어진 중량체(211)와, 상기 중량체(211)와 결합된 영구자석(212)과, 상기 브라켓(221)에 대면하는 상기 영구자석(212)의 일면에 위치된 자성체의 플레이트(213)를 포함한다. 상기 진동자(210)는 상기 코일(231)과 상기 영구자석(212) 간 자기력을 상하로 병진하는 진동운동으로 변환시키기 위한 구성이다. 상기 탄성 부재(240)는 상기 진동자(210)의 진동력을 활성화시키기 위한 구성으로서 상기 진동자(210)에 탄성력을 제공한다.

상기 중량체(211)는 상기 브라켓(221)에 대향된 일면이 개방된 원통부를 구비한 형태로서, 상술한 원통부에 상기 영구자석(212)이 위치될 수 있다. 본 발명은 상기 중량체(211)가 자성체이므로 별도의 요크를 구비하지 않고도 구성 가능하다. 즉, 상기 중량체(211)는 고비중의 자성체로서 상기 코일(231)과 상기 영구자석(212) 간 자기장의 상호 작용을 원활하게 하기 위한 폐회로를 구성할 수 있으며, 동시에 상기 진동자(210)의 진동력을 증가시킬 수 있다. 더욱이 본 발명은 요크가 차지하던 공간을 중량체(211)가 활용함으로써 동일한 부피라면 종래 선형 진동 발생기보다 진동력이 향상될 있다. 상기 플레이트(213)는 상기 영구자석(212) 자기장의 폐회로를 형성한다.

상기 브라켓(221)은 그 상면에 회로기판(223)이 안착되며, 상기 회로기판(223)은 별도의 제어부(미도시) 등에 의해 제어되는 전류를 상기 코일(231)에 전달한다.

상기 코일(231)은 상기 회로기판(223)의 상부에 위치되어 상기 회로기판(223)으로부터 인가되는 전류에 따라 전자력을 발생시키는 공심형상으로서, 일정 높이가 형성되도록 권선된 형태이다.

상기 케이스(222)는 상기 브라켓(221) 상에 상기 진동자(210), 코일(231) 등을 실장하는 형태로 안착된다. 따라서, 상기 케이스(222)는 상기 선형 진동 발생기(200)의 외경과 두께를 결정하고 내부에 실장된 구성들을 보호한다. 또한, 상기 케이스(222)의 상부에는 상기 진동자(210)가 원활하게 진동될 수 있도록 일단이 개방된 개구를 구비할 수 있다.

상기 탄성 부재(240)는 상기 케이스와 상기 중량체(211)를 연결하며, 상기 진동자(210)에 진동을 위한 탄성력을 제공한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선형 진동 발생기를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 선형 진동 발생기(300)는 외부 전원에 의해 자기장을 형성하는 코일(331)과, 상기 코일(331)에 대면하는 영구자석(312)과 상기 영구자석(312)을 둘러싸며 자성을 갖는 중량체(311)와 플레이트(313)를 포함하는 진동자(310)와, 상기 코일(331)이 안착되는 브라켓(321)과, 상기 브라켓(321) 상에 상기 코일(331)과 상기 진동자(310)를 덮도록 안착되는 케이스(322)와, 상기 케이스(322)와 상기 중량체(311)를 연결하며 상기 진동자(310)에 탄성을 제공하는 탄성 부재(340)와, 상기 케이스(322)에 대면하는 상기 탄성 부재(340)의 일면에 위치된 제1 댐핑부재(341)와, 상기 플레이트(313)의 측면에 위치된 제2 댐핑부재(314)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 댐핑부재(341,314)로는 자성유체가 사용될 수 있다.

상기 중량체(311)의 상기 탄성 부재(340)와 연결되는 일면은 상기 탄성 부재(340)가 연결되는 부분이 돌출(h)된 단차부(311a)를 구비한다.

상기 진동자(310)는 상기 영구자석(312)의 하부면에 위치된 플레이트(313)를 더 포함해서 구성되며, 상기 플레이트(313)와 상기 중량체(311)는 상기 영구자석(312)의 자기장의 폐회로를 제공할 수 있다.

상기 브라켓(321)은 그 상면에 회로기판(323)이 위치되며, 상기 회로기판(323)의 상면에는 상기 플레이트(313)과 회로기판(323) 간 충돌로 인한 충격을 흡수하기 위한 댐핑(dampping) 부재(332)가 위치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 선형 진동 발생기의 계략적 단면을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 선형 진동 발생기를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 선형 진동 발생기를 도시한 도면.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 선형 진동 발생기에 있어서,

   외부 전원에 의해 자기장을 형성하는 코일과;

   상기 코일에 대면하는 영구자석과 상기 영구자석을 둘러싸며 자성을 갖는 중량체를 포함하는 진동자와;

   상기 코일이 안착되는 브라켓과;

   상기 코일과 상기 진동자를 덮도록 상기 브라켓에 안착되는 케이스와;

   상기 케이스와 상기 중량체를 연결하며 상기 진동자에 탄성을 제공하는 탄성 부재를 포함하며,

   상기 중량체는 상기 브라켓에 대향된 일면이 개방된 원통부를 구비하며, 상기 원통부에 상기 영구자석이 위치됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 중량체의 상기 탄성 부재와 연결되는 일면은 상기 탄성 부재가 연결되는 부분이 돌출된 단차부를 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.
5. 제3 항에 있어서, 상기 진동자는,

   상기 영구자석의 상기 브라켓에 대향된 면에 위치된 자성체의 플레이트를 더 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.
6. 제5 항에 있어서, 상기 선형 진동 발생기는,

   상기 케이스에 대면하는 상기 탄성 부재의 일면에 위치된 제1 댐핑부재를 더 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.
7. 제6 항에 있어서, 상기 선형 진동 발생기는,

   상기 플레이트의 측면에 위치된 제2 댐핑부재를 더 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 댐핑부재로는 자성유체가 사용됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생기.

Images