KR20230142094A - 수평 진동 모터 - Google Patents

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KR20230142094A
KR20230142094A KR1020220040866A KR20220040866A KR20230142094A KR 20230142094 A KR20230142094 A KR 20230142094A KR 1020220040866 A KR1020220040866 A KR 1020220040866A KR 20220040866 A KR20220040866 A KR 20220040866A KR 20230142094 A KR20230142094 A KR 20230142094A
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horizontal vibration
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소용대
조영욱
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주식회사 이엠텍
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Abstract

실시예의 일 측면에 따르면, 수용 공간이 구비된 하우징; 상기 하우징에 고정되고 전자기장을 형성하는 코일 어셈블리를 포함하는 고정자; 상기 코일 어셈블리의 전자기장과 상호 작용에 의해 진동하는 복수의 마그네트를 포함하는 진동자; 및 상기 하우징에 상기 진동자를 완충 지지하는 적어도 한 쌍의 탄성부;로 이루어지고, 상기 진동자는, 상기 탄성부들이 장착되고 상기 하우징과 사이에 장착 공간을 제공하기 위해 구비된 적어도 한 쌍의 홈부를 포함하는 수평 진동 모터를 제공한다.

Description

수평 진동 모터{HORIZENTAL VIBRATION MOTOR}
실시예는 수평 진동 모터에 관한 것으로서, 특히 하우징의 수용 공간을 극대화시킬 수 있는 수평 진동 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신 기기, 휴대용 게임기, 휴대용 MP3 및 소형 가정용 게임기 등과 같은 소형 전자 제품들이 개발되고 있다. 앞서 언급된 소형 전자 제품들은 정보를 영상으로 전달하기 위한 표시장치 및 정보를 음성으로 전달하기 위한 사운드 장치를 포함한다. 최근에는 정보를 진동을 이용하여 전달하기 위한 진동 모터가 소형 전자 제품들에 장착되고 있다.
소형 전자 제품에 장착된 진동 모터는 작은 사이즈를 가질 뿐만 아니라 강력한 진동을 발생시키는 기능이 요구되고 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예는 하우징의 수용 공간을 극대화시킬 수 있는 수평 진동 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 수용 공간이 구비된 하우징; 상기 하우징에 고정되고 전자기장을 형성하는 코일 어셈블리를 포함하는 고정자; 상기 코일 어셈블리의 전자기장과 상호 작용에 의해 진동하는 복수의 마그네트를 포함하는 진동자; 및 상기 하우징에 상기 진동자를 완충 지지하는 적어도 한 쌍의 탄성부;로 이루어지고, 상기 탄성부는, 상기 하우징에 고정되는 하우징 고정단과, 상기 하우징 고정단과 다른 높이에 위치하고, 상기 진동자에 고정되는 진동자 고정단을 포함하는 수평 진동 모터를 제공한다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 하우징 고정단은, 상기 하우징의 상면 또는 하면 중 한 군데에 설치되고, 상기 진동자 고정단은, 상기 하우징 고정단과 평행하도록 상기 진동판의 상면 또는 하면 중 한 군데에 설치될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 탄성부는, 상기 하우징 고정단과 상기 진동자 고정단 사이를 연결하도록 소정의 폭과 각도를 가지며 상기 하우징의 일 측벽과 평행하게 위치되는 브릿지를 더 포함할 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 진동자는, 상기 진동자 고정단이 장착되고 상기 하우징과 사이에 장착 공간을 제공하기 위해 구비된 적어도 한 쌍의 홈부를 포함하고, 상기 장착 공간이 상기 진동자 고정단과 상기 하우징 사이에 형성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 진동자의 변위를 제한하기 위해 상기 장착 공간에 위치하도록 상기 하우징에 설치되는 스토퍼;를 더 포함할 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 진동자는, 관통 홀이 형성된 웨이트 블록과, 상기 관통 홀에 수용되고 상기 마그네트들을 고정시키는 요크 플레이트를 더 포함하고, 상기 홈부는, 상기 웨이트 블록에 구비될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 웨이트 블록은, 상기 탄성부의 변위를 제한하기 위해 상기 하우징을 향하여 돌출되게 형성된 돌출부를 더 포함할 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 돌출부와 스토퍼는 상기 진동자의 진동 방향으로 각각의 높이를 가지도록 구성되고, 상기 스토퍼와 상기 진동자 고정단 사이의 간격이 상기 돌출부와 상기 하우징 사이의 간격이 좁게 형성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 홈부들은, 상기 웨이트 블록의 상면과 하면 중 적어도 양측 두 군데에 형성될 수 있다.
실시예에 의하면, 진동자를 완충 지지하는 탄성부 및 스토퍼를 웨이트 블록에 형성된 홈부에 장착함으로서, 하우징 내부에서 탄성부와 스토퍼의 설치 공간을 최소화시켜 수평 진동 모터의 소형화가 가능하고, 하우징의 수용 공간을 극대화시킬 뿐 아니라 다른 구성 부품을 크게 구성할 수 있어 수평 진동 모터의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일 실시예의 수평 진동 모터가 도시된 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 수평 진동 모터가 도시된 측단면도이다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 적용된 웨이트 블록을 상/하측에서 각각 본 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 적용된 탄성부의 일예가 도시된 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 적용된 탄성부의 다른 일예가 도시된 사시도이다.
도 7내지 도 8은 일 실시예에 적용된 탄성부의 장착 구조 일예가 도시된 도면이다.
도 9 내지 도 10은 일 실시예에 적용된 탄성부의 장착 구조 다른 일예가 도시된 도면이다.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 일 실시예의 수평 진동 모터가 도시된 분해 사시도이고, 도 2는 일 실시예의 수평 진동 모터가 도시된 측단면도이다.
일 실시예의 수평 진동 모터는 수용 공간을 형성하는 하우징(100)과, 하우징(100)에 고정되고 복수의 폴(211a,211b,211c)이 구비된 고정 플레이트(210)와, 복수의 폴(211a,211b,211c)에 선택적으로 코일이 권선된 코일 권선체(220)와, 코일 권선체(220)에 전류를 공급하는 F-PCB(230)와, 코일 권선체(220)가 구비된 폴들(211a,211c)과 대향되게 설치된 복수의 마그네트(311,312)와, 마그네트들(311,312)이 수용되는 웨이트 블록(320)과, 웨이트 블록(320)에 마그네트들(311,312)을 고정시키는 요크 플레이트(330)와, 웨이트 블록(320)을 하우징(100)에 완충 지지하는 탄성부(410) 및 스토퍼(S)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 직육면체 형상으로서, 상면과 복수의 측면을 형성하는 상부 케이스(110)와, 바닥면을 형성하는 하부 케이스(120)로 구성되며, 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120) 내측에 수용 공간이 구비될 수 있다. 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)는 강자성체로 구성됨으로서, 자력이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 폴(211a,211b,211c)이 소정 간격을 두고 일렬로 고정 플레이트(210) 위에 형성되고, 코일 권선체(220)가 폴들(211a,211b,211c) 중 일부 또는 전체에 구비된 형태로 코일 어셈블리(210,220)를 구성할 수 있다.
F-PCB(230)는 코일 권선체(220)와 전기적으로 연결되는 회로 기판으로서, 고정 플레이트(210) 일측에서 하우징(100) 외부까지 연장되게 설치될 수 있다. 외부에서 F-PCB(230)를 통하여 전류를 코일 권선체(220)에 공급함으로서, 코일 어셈블리(210,220)에 전자기력을 형성시킬 수 있다.
고정 플레이트(210)는 강자성체로 구성되고, 요크부(210)가 고정 플레이트(210)에 일체로 하향 돌출되게 구비됨으로서, 코일(220)에서 발생되는 자속을 유효하게 끌어낼 수 있다. 요크부(212)는 하부 케이스(110) 중심에 구비된 홀(121) 내측에 위치되고, 고정 플레이트(210)는 하부 케이스(110)의 상면에 고정될 수 있다. 복수의 폴(211a,211b,211c)과 요크부(212)가 고정 플레이트(210)에 일체로 형성될 수 있다.
이와 같이, 고정자(200)는 고정 플레이트(210)와 코일 권선체(220) 및 F-PCB(230)의 조립체로 구성될 수 있고, 코일 권선체(220)에 전류가 공급됨에 따라 고정자(200)는 자기장을 형성할 수 있다.
마그네트들(311,312)은 코일 권선체(220)가 구비된 폴들(211a,211c)의 상측에 구비되는데, 소정 간격을 두고 상하 방향으로 대향되게 구비될 수 있다.
요크 플레이트(330)는 강자성체로서, 마그네트들(330)이 서로 이격된 상태로 요크 플레이트(330)의 하측에 고정될 수 있다. 요크 플레이트(330)는 마그네트들(311,312)에서 발생된 자기장이 상측으로 누설을 방지하는 동시에 그 자기장이 하측의 코일 권선체들(220)을 향하도록 하여 수평 진동 모터의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.
웨이트 블록(320)은 중심에 상하 방향으로 단차진 형태의 관통 홀(321)이 구비되고, 마그네트들(311,312)과 요크 플레이트(330)가 관통 홀(321)에 고정될 수 있다. 웨이트 블록(320)은 마그네트들(311,312)과 결합되어 진동량을 증가시키는 역할을 한다.
이와 같이, 진동자(300)는 마그네트들(311,312)과 웨이트 블록(320) 및 요크 플레이트(330)의 조립체로 구성될 수 있다.
탄성부(410)는 진동자(300)를 하우징(100)에 완충 지지하는 형태로서, 하부 케이스(110)와 웨이트 블록(320)에 고정될 수 있으며, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
스토퍼(S)는 외부 충격에 의한 진동자(300)의 과도한 변위를 제한하기 위하여 구비될 수 있다. 스토퍼(S)는 웨이트 블록(320) 하측에 소정 간격을 유지하도록 하부 케이스(120)에 장착될 수 있고, 진동자(300)의 진동 방향으로 소정의 높이를 가지도록 구성될 수 있다. 따라서, 외부 충격에 의해 스토퍼(S)가 하부 케이스(120)와 먼저 충돌함으로서, 진동자(300)를 구성하는 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 수평 진동 모터에 따르면, 복수의 폴(211a,211b,211c)에 감긴 코일 권선체(220)로부터 발생된 전자기장과 마그네트들(311,312)의 극성 사이에 인력 및 척력이 발생되고, 이로 인하여 고정자(200)에 대하여 진동자(300)가 좌측 또는 우측으로 이동되면서 진동할 수 있다. 코일 권선체(220)와 마그네트들(311,312)의 설치 위치를 다양하게 구성할 수 있으므로, 인력과 척력을 일으키는 구간을 폭넓고 다양하게 구성할 수 있고, 진동량을 보다 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 적용된 웨이트 블록을 상/하측에서 각각 본 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이트 블록(320)은 하우징(100)의 내부 공간에 내장될 수 있는 사각 블록 형태로서, 웨이트 블록(320)의 중심에 상하 방향으로 관통되는 단차진 형상의 관통 홀(321)이 구비될 수 있다. 관통 홀의 하부 공간(321a)은 비교적 넓게 형성되어 코일 권선체들(220)이 내장될 수 있고, 관통 홀(321)의 상부 공간(321b,321c)은 단차지게 형성되어 마그네트들(311,312)이 안착된 요크 플레이트(330)가 고정될 수 있다.
웨이트 블록(320)의 하면 중 가장 양측에 각각 홈부(322)가 구비될 수 있다. 홈부(322)는 사각 형태로서, 웨이트 블록(320)의 일 측면으로 개방되게 형성될 수 있으며, 탄성부(410)와 서포터(S)의 장착 공간(A)을 제공할 수 있다.
웨이트 블록(320)의 하면 중 관통홀(321)과 홈부들(322) 사이에 각각 돌출부(323)가 구비될 수 있다. 돌출부(323)는 얇고 넓게 돌출되는 형태로서, 탄성부(410)의 변위를 제한할 수 있고, 홈부(322)와 돌출부(323) 사이에 서포터(S)의 장착 공간(A)을 효과적으로 확보할 수 있다. 돌출부(323)는 스토퍼(S)와 마찬가지로 진동자(300)의 진동 방향으로 소정의 높이를 가지도록 구성될 수 있다. 진동자(300)가 진동되더라도 서포터(S)가 진동자(300)와 먼저 충돌한 다음, 웨이트 블록의 돌출부(323)가 하부 케이스(120)와 충돌하도록 구성될 수 있다. 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기와 같이 구성된 웨이트 블록(320)에 마그네트들(311,312)과 요크 플레이트(320)가 고정된 형태로 진동자를 구성함으로서, 진동자(300)의 무게를 증가시켜 진동을 강력하게 구현할 수 있고, 탄성부(410)와 서포터(S)의 장착 공간(A)을 웨이트 블록(320) 내측에 확보할 수 있어 수평 진동 모터를 소형화시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 적용된 제1실시예의 탄성부가 도시된 사시도이다.
제1실시예의 탄성부(410)는 일종의 판 스프링으로서, 일단을 형성하는 하우징 고정단(411)와, 타단을 형성하는 진동자 고정단(412)와, 하우징 고정단(411)와 진동자 고정단(412) 사이에 연결된 연결 브릿지(413)로 이루어질 수 있다.
하우징 고정단(411)는 진동자 고정단(412) 보다 낮은 위치에 서로 평행하게 위치되고, 연결 브릿지(413)는 하우징 고정단(411)와 진동자 고정단(412)에 대해 직교하는 면에 진동이 전달되는 경로를 길게 형성하도록 위치되는데, 연결 브릿지(413)의 폭과 각도가 균일한 형태로 구성될 수 있다.
제1실시예의 탄성부(410)에 따르면, 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 하우징 고정단(411)이 하부 케이스(120)의 바닥면에 용접 고정되고, 진동자 고정단(412)이 웨이트 블록의 홈부(322)에 용접 고정되며, 연결 브릿지(413)가 상부 케이스(110)의 일 측면과 대향되게 설치됨으로서, 하우징(100) 내부에 탄성부(410)의 설치 공간을 최소화할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 적용된 탄성부의 다른 일예가 도시된 사시도이다.
제2실시예의 탄성부(410A)는 제1실시예와 동일하게 구성되고, 강성을 조절할 뿐 아니라 응력을 개선시키기 위하여 연결 브릿지(413A)의 폭과 각도가 점차 가변되는 형태로 구성될 수 있다. 연결 브릿지(413A)의 양단 즉, 하우징 고정단(411)과 진동자 고정단(412)과 연결된 부분의 폭을 넓게 구성하고, 연결 브릿지(413A)의 중간 부분의 폭을 좁게 구성할 수 있다. 물론, 진동 크기, 진동 주기, 진동 파형 등을 고려하여 탄성부(410A)의 디자인이 다양하게 변경될 수 있으며, 연결 브릿지(413A)의 폭과 각도 및 길이 등을 다양하게 구성할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 일 실시예에 적용된 탄성부와 서포터의 장착 구조 일예가 도시된 도면이다.
장착 구조의 일예에 따르면, 웨이트 블록(320)의 하면 양측에 각각 홈부(322)가 구비되고, 웨이트 블록의 홈부들(322)와 하부 케이스(120) 사이에 각각 장착 공간(A)이 형성될 수 있다.
장착 공간들(A)은 웨이트 블록(320)의 하부 양측에 구비될 수 있다. 탄성부(410)와 스토퍼(S)는 웨이트 블록(320)의 하부 양측 즉, 장착 공간들(A)에 각각 설치될 수 있다.
장착 공간(A)을 넓게 구성하기 위하여, 홈부(322)는 웨이트 블록(320)의 두 측면으로 개방된 형태로 구성될 수 있으며, 웨이트 블록(320) 내에 다양하게 형성시킬 수 있다.
탄성부(410)의 일단 즉, 하우징 고정단(411)이 하부 케이스(120)에 고정되고, 탄성부(420)의 타단 즉, 진동자 고정단(412)이 웨이트 블록의 홈부(322)에 고정되며, 탄성부의 연결 브릿지(413)가 상부 케이스(110)의 일 측면과 대향될 수 있다.
소정의 장착 공간(A)이 웨이트 블록의 홈부(322) 즉, 진동자 고정단(412)과 하부 케이스(120) 사이에 형성될 수 있고, 하우징 고정단(411)과 진동자 고정단(412) 사이의 높낮이 만큼 확보될 수 있다.
서포터(S)는 장착 공간(A)에 위치하도록 하부 케이스(120)에 고정될 수 있다. 서포터(S)의 상단은 진동자 고정단(412)과 소정 간격 이격되도록 설치되는데, 서포터(S)와 진동자 고정단(412) 사이의 간격이 웨이트 블록의 돌출부(323)와 하부 케이스(120) 사이의 간격 보다 좁게 배치될 수 있다. 외부 충격이 가해지더라도 서포터(S)가 진동자 고정단(412)과 먼저 충돌한 다음, 웨이트 블록의 돌출부(323)가 하부 케이스(120)와 접촉되도록 하여 진동 방향으로 진동자의 변위를 제한할 수 있고 진동자의 구성 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 9 내지 도 10은 일 실시예에 적용된 탄성부와 서포터의 장착 구조 다른 일예가 도시된 도면이다.
장착 구조의 다른 일예에 따르면, 웨이트 블록(320)의 하면 일측에 제1홈부(322)와 웨이트 블록(320)의 상면 타측에 제2홈부(324)가 구비되고, 웨이트 블록의 제1홈부(322)와 하부 케이스(120) 사이에 제1장착 공간(미도시)이 형성되는 동시에 웨이트 블록의 제2홈부(324)와 상부 케이스(110) 사이에 제2장착 공간(A')이 형성될 수 있다.
제1장착 공간(미도시)은 웨이트 블록(320)의 하부 일측에 구비되고, 제2장착 공간(A')은 웨이트 블록(320)의 상부 타측에 구비될 수 있다. 탄성부(410)와 스토퍼(S)는 웨이트 블록(320)의 하부 일측 즉, 제1장착 공간(미도시)과 웨이트 블록(320)의 상부 타측 즉, 제2장착 공간(A')에 각각 설치될 수 있다.
제1,2장착 공간(미도시,A')은 웨이트 블록(320) 내에 다양하게 형성될 수 있으며, 한정되지 아니한다.
제1장착 공간(미도시)에 탄성부(410)와 서포터(S)가 설치되는 구조는 장착 구조의 일예와 동일하고, 제2장착 공간(A')에 탄성부(410)와 서포터(S)가 설치되는 구조는 방향만 바뀐 것으로서, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 상부 케이스 120 : 하부 케이스
200 : 고정자 210 : 고정 플레이트
211a,211b,211c : 폴 212 : 요크부
220 : 코일 권선체 230 : F-PCB
300 : 진동자 311,312 : 마그네트
320 : 웨이트 블록 330 : 요크 플레이트
410 : 탄성부

Claims (9)

  1. 수용 공간이 구비된 하우징;
    상기 하우징에 고정되고 전자기장을 형성하는 코일 어셈블리를 포함하는 고정자;
    상기 코일 어셈블리의 전자기장과 상호 작용에 의해 진동하는 복수의 마그네트를 포함하는 진동자; 및
    상기 하우징에 상기 진동자를 완충 지지하는 적어도 한 쌍의 탄성부;로 이루어지고,
    상기 탄성부는,
    상기 하우징에 고정되는 하우징 고정단과,
    상기 하우징 고정단과 다른 높이에 위치하고, 상기 진동자에 고정되는 진동자 고정단을 포함하는 수평 진동 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 고정단은,
    상기 하우징의 상면 또는 하면 중 한 군데에 설치되고,
    상기 진동자 고정단은,
    상기 하우징 고정단과 평행하도록 상기 진동판의 상면 또는 하면 중 한 군데에 설치되는 수평 진동 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 하우징 고정단과 상기 진동자 고정단 사이를 연결하도록 소정의 폭과 각도를 가지며 상기 하우징의 일 측벽과 평행하게 위치되는 브릿지를 더 포함하는 수평 진동 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진동자는,
    상기 진동자 고정단이 장착되고 상기 하우징과 사이에 장착 공간을 제공하기 위해 구비된 적어도 한 쌍의 홈부를 포함하고,
    상기 장착 공간이 상기 진동자 고정단과 상기 하우징 사이에 형성되는 수평 진동 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진동자의 변위를 제한하기 위해 상기 장착 공간에 위치하도록 상기 하우징에 설치되는 스토퍼;를 더 포함하는 수평 진동 모터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 진동자는,
    관통 홀이 형성된 웨이트 블록과,
    상기 관통 홀에 수용되고 상기 마그네트들을 고정시키는 요크 플레이트를 더 포함하고,
    상기 홈부는,
    상기 웨이트 블록에 구비되는 수평 진동 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 웨이트 블록은,
    상기 탄성부의 변위를 제한하기 위해 상기 하우징을 향하여 돌출되게 형성된 돌출부를 더 포함하는 수평 진동 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 돌출부와 스토퍼는 상기 진동자의 진동 방향으로 각각의 높이를 가지도록 구성되고,
    상기 스토퍼와 상기 진동자 고정단 사이의 간격이 상기 돌출부와 상기 하우징 사이의 간격이 좁게 형성되는 수평 진동 모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 홈부들은,
    상기 웨이트 블록의 상면과 하면 중 적어도 양측 두 군데에 형성되는 수평 진동 모터.
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