JP5162539B2 - 線形振動装置 - Google Patents

Description

本発明は、線形振動装置に関する。

携帯電話、ゲーム機、携帯情報端末機などの携帯用電子機器において、他人に及ぶ外部音響による被害を防止するために、多様な形態の振動発生装置が携帯用電子機器に装着されている。特に、このような振動発生装置は、携帯電話に搭載されて、無音の着信信号発生装置として利用される。最近の携帯電話の小型化及びスリム化の趨勢に応じて、それに装着される振動発生装置も小型化、高機能化が要求されている。

現在、携帯電話のように通信機器に適用されている着信手段の一つである振動発生装置は、電磁力の発生原理を利用して、電気的エネルギーを機械的振動に変換する部品として携帯電話に搭載され、無音着信知らせ用に使用されている。

従来の一例による振動発生装置は、偏心を持つ重量体を持つ回転子を回転させて機械的振動を得る方式を用いる。このような回転子の回転力は、ブラシと整流子の接点を通じた整流作用によって回転子のコイルに電流を供給する整流子またはブラシ型モーター構造で具現される。

しかしながら、このような形態を持つ振動発生装置は、ブラシが整流子のセグメントと他のセグメントの間の隙間を通りながら機械的な摩擦と電気的なスパーク及び摩耗を引き起こし、これによりブラックパウダー（ｂｌａｃｋ ｐｏｗｄｅｒ）のような異物を生成して振動発生装置の寿命を短縮させる問題点があるため、安定して線形振動を得ることができる線形振動装置が提案されている。

図１は従来技術による線形振動装置の断面図である。

図１に示すように、従来技術による線形振動装置１０は、内部空間を区画するケース２０；前記ケース２０の下部に配置され、電流を印加して磁場を誘導するコイル３２及びダンパー部材３４が設置されたブラケット３０；一端が閉鎖された中空部が形成されたヨーク４２と前記中空部に収容され、下面にプレートヨーク４３が付着されたマグネット４４及び前記ヨーク４２の外側に結合された重量体４６を含む振動子４０；及び前記ケース２０の上部に結合され、前記振動子４０が線形運動するように弾支するスプリング部材５０を含んでなるものである。この際、ヨーク４２は、円板部４２aと前記円板部４２aの両端部から下方に折り曲げられて延設された円筒部４２ｂを含んでなるものである。

このような構成を持つ線形振動装置１０は、コイル３２に電源が供給されれば、円筒状マグネット４４、プレートヨーク４３、及びヨーク４２でなる磁気回路で発生する磁場と前記コイル３２から発生する電気場との間の相互作用によって振動子４０がスプリング部材５０を介して上下方向に振動することになる。

しかしながら、従来技術による線形振動装置１０においては、非動作状態で振動子４０に外力が印加される場合、振動子４０がスプリング部材５０に連結されているため、微細振動が発生し、これにより振動発生装置１０の信頼性を低下させる問題点があった。

また、動作状態で、外力によって振動子４０が左右側面運動または回転運動をする場合、振動子４０とケース２０が直接接触してタッチ音と衝撃を発生させる問題点があった。

したがって、本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、微細振動を防止し、振動ケースの直接的な接触を防止することができる線形振動装置を提供することにある。

即ち、本発明によれば、内部空間を区画するケース；前記ケースの下部に配置され、電流を印加して磁場を誘導するコイルが設置されたブラケット；一端が閉鎖された中空部が形成されたヨークと前記中空部に収容されるマグネット及び下側に補助マグネットを備えたままで前記ヨークの外側に結合された重量体を含む振動子；及び前記ケースの上部に結合され、前記振動子が線形運動するように弾支するスプリング部材；を含むことを特徴とする線形振動装置が提供される。

このとき、ブラケットは、磁性体でなることが好ましく、補助マグネットは、重量体の下面外側に形成されることが好ましい。

また、補助マグネットとケースの間には、側面磁性流体が介在していることが好ましく、ケースの内周面には、側面磁性流体が収容される一つ以上の環状溝が形成されることが好ましい。

そして、マグネット下部のブラケットには、振動子とブラケットの直接的な接触を防止するためのダンパー部材が設けられていることが好ましく、スプリング部材は、内部が前記ケースから離隔するように両端部が前記ケースの上部に固定された板スプリングであり、前記マグネットと対応する前記板スプリングの上面には、前記マグネットから漏洩する磁束によって位置固定される上部磁性流体が塗布されていることが好ましい。

更に、コイルは、その内部で振動子の線形運動が可能な円筒状に形成されることが好ましい。

本発明の線形振動装置は、重量体の外側に補助マグネットを備えて、磁性体のブラケットとともに磁力を作用させることにより、外力による望まない微細振動を防止することができる。

また、本発明によれば、振動子の外側とケースの間にダンピング用側面磁性流体を備えることで、振動ケースの直接的な接触を防止することができる。

そして、本発明によれば、側面磁性流体を補助マグネットの側面に塗布することで、自重による側面磁性流体の流下を防止することができる。

更に、本発明によれば、ケースの内周面に環状溝を形成することにより、自重による側面磁性流体の流下を防止することができる。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。

従来技術による線形振動装置の断面図である。 本発明の好適な第１実施例による線形振動装置の分解斜視図である。 図２に示す線形振動装置の断面図である。 本発明の好適な第２実施例による線形振動装置の断面図である。 本発明の好適な第３実施例による線形振動装置の断面図である。

本発明の目的、利点及び特徴は添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好適な実施例からもっと明らかになろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際して、同じ構成要素には、たとえ異なる図面に表示されていても、できるだけ同一符号を付けることにする。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図２は本発明の好適な第１実施例による線形振動装置の分解斜視図、図３は図２に示された線形振動装置の断面図である。

以下、同図を参照して本実施例による線形振動装置１００ａについて説明する。

図２及び図３に示すように、本実施例による線形振動装置１００ａは、ケース２００、ブラケット３００、振動子４００、及びスプリング部材５００を含んでなるものである。

ケース２００は、振動子４００を収容する一定サイズの内部空間を区画する収容部材であり、下方に開放した構造を持ち、その下部はブラケット３００によって密閉される。

ここで、ケース２００の上部には、ケース２００に収容されるスプリング部材５００に上部磁性流体５２０を塗布するための少なくとも一つ以上の注入孔２２０が貫設される。一方、上部磁性流体５２０を塗布した後、磁性流体の外部流出を防止するために、ケース２００の上部は、例えばテープ部材２４０で密閉処理される。

ブラケット３００は、ケース２００の下部に配置されてケース２００の内部空間を密閉し、その上部に振動発生のためのコイル３２０を備えている。

ここで、ブラケット３００は補助マグネット４６２とともに磁力を発生するように磁性体で形成されることが好ましく、コイル３２０に電気的に連結されて電源を供給する端子部が形成された基板部材（符号なし）を含むように構成されることが好ましい。

また、コイル３２０は、前記端子部によって外部からの電源印加の際、一定強度の電場を発生させるためのもので、ブラケット３００の上面にボンディング材によって下端が接着固定される。

この際、コイル３２０は、線形に振動する振動子４００のマグネット４４０がその内部を往復運動する中空部を持つように円筒状に形成され、マグネット４４０から発生する磁場とコイル３２０から発生する電場の相互作用が円滑になされるように、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間に形成されるエアギャップＡＧ内に位置するように形成されることが好ましい。

一方、ブラケット３００の上部には、振動子４００のブラケット３００に対する直接的な接触を防止するとともに衝撃を吸収するために、ダンパー部材３４０が設けられることができる。ここで、ダンパー部材３４０は、マグネット４４０が線形振動によってコイル３２０の中空部を往復動しながらブラケット３００と接触することを防止するために、マグネット４４０の下側のブラケット３００に設置される。この際、ダンパー部材３４０としては、ゴム、ポリプロピレンなど、衝撃を吸収することができる多様な材質が使用できる。

また、ブラケット３００には、コイル３２０を固定支持するための突部（図示せず）が形成されることが好ましい。この際、突部は、ブラケット３００を形成するプレス加工の際に一括して形成することが可能であり、突部の間にコイル３２０を定着させることで、組立性を向上させることができる。

振動子４００は、線形に振動する部分であって、ヨーク４２０、マグネット４４０、及び重量体４６０を含んでなるものである。

ヨーク４２０は、マグネット４４０と重量体４６０を固定支持するとともにマグネット４４０の磁束が円滑に形成されるようにするためのものであり、一端が閉鎖された中空部、つまり上端が閉鎖され下端が開放した中空円筒状を持つように形成される。

より具体的に説明すれば、ヨーク４２０は、スプリング部材５００に付着される円板部と、この円板部の両端部から下方に折り曲げられて延設された円筒部を備える。ここで、円板部４２２及び円筒部の内周面はマグネット４４０が収容される中空部を形成する。この際、ヨーク４２０は、円板部がマグネット４４０の直径より大きく形成されて、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間にコイル３２０の上端が配置されるように、エアギャップＡＧを持つように形成されることが好ましい。

一方、ヨーク４２０の円筒部は、その一部がマグネット４４０の側面一部に密着してマグネット４４０のヨーク４２０に対する結合力を増大させるとともに重量体４６０が定着される定着面４２６を備え、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間にコイル３２０の上端が位置するように、エアギャップＡＧを形成するように段差状に形成されることが好ましい。

ここで、円筒部は、円板部４２２から下方に折り曲げられて延設されてマグネット４４０の一部を収容する中空部を形成する第１円筒部４２４、前記第１円筒部４２４から側方向外側に段差状に形成された定着面４２６、及び前記定着面４２６から下方に折り曲げられて延設された第２円筒部４２８を含んでなるものである。

マグネット４４０は、一定強度の磁場を発生させてコイル３２０との相互作用によって振動子４００を線形に振動させるためのもので、ヨーク４２０の中空部に収容される。

すなわち、マグネット４４０は、上面、及び側面一部が中空部に収容される。

ここで、マグネット４４０は、垂直方向への上下部が相異なる極で着磁されて一定強度の磁力を発生させる円筒状の永久磁石で、ヨーク４２０の中空部にボンディング材を介して接着される。

一方、マグネット４４０の下面には、ヨーク４２０の開放側にコイル３２０を経ってヨーク４２０の下端に流れる磁力流である磁束を円滑に形成するためのプレートヨーク４８０が装着されることが好ましい。

重量体４６０は、線形振動のために振動子４００に一定質量を付け加えるためのもので、ヨーク４２０の外側に結合される。

ここで、重量体４６０は、その中央部に貫通部が形成され、この貫通部にヨーク４２０が挿入固定されることにより、ヨーク４２０の外側に結合される。

この際、重量体４６０は、線形振動の際、ケース２００の内面との接触が発生しないように、ケース２００の内面の内径よりは小さい外径を持つことが好ましい。すなわち、重量体４６０の外周面とケース２００の内周面の間には間隙Ｇが形成される。

また、重量体４６０は、マグネット４４０に対する磁力の影響を受けないように、非磁性系素材、例えばタングステン（Ｗ）からなるものである。

一方、本発明は、重量体４６０の下面外側に磁性体のブラケット３００に対して磁力を発生させる補助マグネット４６２を備えるものである。

ここで、補助マグネット４６２は、ブラケット３００との間で発生する磁気人力を利用して、外力発生によってスプリング部材５００に連結された振動子４００の望まない微細振動を防止することができる。

この際、重量体４６０の下面外側には、補助マグネット４６２が挿入される押込凹部が形成できる。

スプリング部材５００は、振動子４００が線形運動するように弾支するためのもので、例えばケース２００から離隔するように両端部がケース２００の上部に結合された板スプリングからなるものである。

この際、スプリング部材５００の上部には、ダンピング部材として上部磁性流体５２０が塗布されることが好ましい。

このような上部磁性流体５２０は、円筒状マグネット４４０の磁束によって集束する性質を持つので、上部磁性流体５２０が板スプリング状のスプリング部材５００の上部に塗布される場合、スプリング部材５００の下面に付着された円筒状マグネット４４０の漏洩磁束によって環状に位置することになる。

このような上部磁性流体５２０は、振動子の上下振動の際、振動子４００とケース２００の直接的な接触を防止して、接触時に発生するタッチ音と衝撃を吸収することになる。

ここで、上部磁性流体５２０は、液体中に磁性粉末をコロイド状に安定に分散させた後、重力や磁場などによる磁性粉末の沈澱や凝集が生じないように、界面活性剤が添加されたもので、その例としては、四酸化三鉄、鉄−コバルト合金微分子をオイルまたは水中に分散させてなるものがあり、最近にはトルエン中にコバルトを分散させてなるものがある。

このような磁性粉末は０．０１〜０．０２μｍの超微粒子粉末であり、超微粒子特有のブラウン運動をし、外部磁場、重力、遠心力などが加わっても、流体中の磁性粉末粒子の濃度は一定に維持される特性を持つ。

図４は本発明の好適な第２実施例による線形振動装置の断面図である。本実施例の説明において、以前の実施例と同一ないし対応の構成に対しては同一参照番号を付け、重複部分についての説明は省略する。

図４に示すように、本実施例による線形振動装置１００ｂは、補助マグネット４６２とケース２００の内面の間にダンピング用側面磁性流体４６４が備えられることを特徴とする。

すなわち、本実施例においては、補助マグネット４６２とケース２００の内面の間の間隙Ｇに側面磁性流体４６４が備えられることにより、振動子４００の左右側方向への運動または回転運動による振動子４００とケース２００の直接的な接触を防止して、接触時に発生するタッチ音と衝撃を吸収することができる。

この際、側面磁性流体４６４は、補助マグネット４６２の磁束によって集束する性質を持つので、自重によって下部に流下する問題を防止することができる。

図５は、本発明の好適な第３実施例による線形振動装置の断面図である。本実施例の説明において、以前の実施例と同一ないし対応の構成に対しては同一参照番号を付け、重複部分についての説明は省略する。

図５に示すように、本実施例による線形振動装置１００ｃは、ケース２００の内周面に一つ以上の環状溝２６０をさらに形成することで、側面磁性流体４６４の自重による流下をもう一層防止することを特徴とする。

すなわち、本実施例においては、補助マグネット４６２と対応するケース２００の内周面に環状溝２６０を形成することで、側面磁性流体４６４とケース２００の接触面積を増大させることにより、側面磁性流体４６４の流下をもう一層防止することになる。

一方、図５には環状溝２６０がケース２００の内面にだけ形成されるものとして示されているが、必要によって補助マグネット４６２の外側にも形成されることができるものである。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による放熱パッケージ基板及びその製造方法はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持った者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。

本発明は、微細振動を防止し、振動ケースの直接的な接触を防止する線形振動装置に適用可能である。

１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 線形振動装置
２００ ケース
２６０ 環状溝
３００ ブラケット
３２０ コイル
３４０ ダンパー部材
４００ 振動子
４２０ ヨーク
４４０ マグネット
４６０ 重量体
４６２ 補助マグネット
４６４ 側面磁性流体
５００ スプリング部材
５２０ 上部磁性流体

Claims (6)

1. 内部空間を区画するケース；
   前記ケースの下部に配置され、電流を印加して磁場を誘導するコイルが設置されたブラケット；
   一端が閉鎖された中空部が形成されたヨークと前記中空部に収容されるマグネット、及び前記ブラケットとの磁気引力によって残振動を防止するための補助マグネット、
   前記補助マグネットが挿入結合される挿入溝が下部面の外側に形成され、前記補助マグネットが前記挿入溝に挿入結合された状態で前記ヨークの外側に結合された重量体を含む振動子；及び
   前記ケースの上部に結合され、前記振動子が線形運動するように弾支するスプリング部材を含み、
   前記振動子の振動の際、
   ケースとの接触を防止するために前記補助マグネットと前記ケースの間には側面磁性流体が介在していることを特徴とする、線形振動装置。
2. 前記ブラケットが、磁性体でなることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
3. 前記ケースの内周面には、前記側面磁性流体が収容される一つ以上の環状溝が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
4. 前記マグネット下部の前記ブラケットには、前記振動子と前記ブラケットの直接的な接触を防止するためのダンパー部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
5. 前記スプリング部材が、内部が前記ケースから離隔するように両端部が前記ケースの上部に固定された板スプリングであり、
   前記マグネットと対応する前記板スプリングの上面には、前記マグネットから漏洩する磁束によって位置固定される上部磁性流体が塗布されていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
6. 前記コイルが、その内部で前記振動子の線形運動が可能な円筒状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。

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