KR100592925B1 - 다기능형 진동 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

요크(3)의 외형면(35)을 하우징(1)의 내측 측면에 접근시켜, 클리어런스(G2)를 조정함으로써, 클리어런스(G2)를 통과하는 공기의 이동량을 조절한다. 이에 의해, 주파수 대역폭이 넓은 특성의 진동 특성을 얻을 수 있으므로, 다기능형 진동 액츄에이터의 체감 진동 특성의 안정성과 편리성이 향상된다.

Description

다기능형 진동 액츄에이터{MULTI-FUNCTIONAL TYPE VIBRATION ACTUATOR}

본 발명은, 체감 진동의 발생 기능과 함께, 착신음 등의 음향 발생 기능을 구비한 다기능형 진동 액츄에이터의 체감 진동 특성의 개량에 관한 것이다.

휴대전화로 대표되는 휴대용 단말 기기의 착신 통지 수단인, 착신음의 발생과 체감 진동의 발생을, 1개의 장치로 행하는 것이 가능한 다기능형 진동 액츄에이터가 고안되어, 상기 단말 기기에 탑재되어 있다.

이러한 다기능형 진동 액츄에이터는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징(1)과, 자기 갭으로서 작용하는 간극(G1)을 형성하도록 폴피스(2)와 요크(3)를 자석(4)에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일(5)을 면 상에 부착한 다이어프램(6)과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부(7a)를 갖는 서스펜션(7, 7')을 구비하여 구성되어 있다.

그 서스펜션(7, 7')의 일례로서, 도 20에 나타낸 바와 같이, 자기 회로부를 고정, 지지하는 지지부인 원환부(7a)와, 원환부(7a)의 외형으로부터 등간격(도 20에서는 120°등간격)으로, 그 외형 형상(도 20에서는 원주형상)을 따라 동일 방향으로 신장하는 3개의 아암(7b ∼ 7d)으로 이루어지는 것을 들 수 있다.

각 서스펜션(7, 7')의 원환부(7a)에서 자기 회로부를 고정, 지지하여, 아암(7b ∼ 7d)의 끝을 하우징(1)의 내측 측면에 고정함으로써, 각 아암(7b ∼ 7d)의 휨에 의해 자기 회로부를 도 19의 상하 방향으로 진동 가능하게 지지한다. 보다 상세히 설명하면, 서스펜션(7, 7')을 스페이서 링(10a, 10b)을 개재시켜 스토퍼 링(11)으로 고정함으로써, 중앙의 원환부(7a)를 요크(3)의 외주에 끼워 맞춘다.

또한, 보이스 코일(5)의 리드선을 하우징(1)의 외부로 끌어내는 동시에, 하우징(1)의 외측에 부착한 단자 핏팅(8)에 접합하고, 그 보이스 코일(5)이 자기 갭(G1)에 배치되도록 다이어프램(6)으로 하우징(1)의 한쪽 개구를 덮도록 설치한다. 또한, 하우징(1)의 다른 한쪽의 개구에는 관통구멍(9a)을 형성한 커버(9)가 덮혀, 고정된다.

상기 다기능형 진동 액츄에이터는, 아암(7b ∼ 7d)의 휨을 허용하는 클리어런스(G2)를 하우징(1)의 내측 측면과 요크(3)의 외형면과의 사이에 유지함으로써 조립되어 있다.

이러한 구성의 다기능형 진동 액츄에이터의 보이스 코일(5)에 저주파수 대역의 전기 신호를 인가하면, 자기 갭(G1) 부근의 전자적 작용에 의해 자기 회로부가 도 19의 상하 방향으로 진동하여, 그 진동이 다기능형 진동 액츄에이터의 외부로 전파되어, 전파된 진동이 체감 진동으로서 단말 기기의 사용자에게 통지된다. 한편, 고주파수 대역의 전기 신호를 인가하면, 마찬가지로 전자적 작용에 의해 다이어프램(6)이 진동하여, 착신음 등의 음향을 발생시켜 사용자에게 통지된다.

이러한 종래의 다기능형 진동 액츄에이터의 체감 진동의 특성은, 도 6의 실선으로 나타낸 특성과 같이, 공진이 날카로운 즉 급격한 상승으로, 또한 원하는 진 동 가속도가 얻어지는 주파수 대역폭이 좁은 특성을 그리는 것이었다. 따라서, 제조에 기인한 다기능형 진동 액츄에이터마다의 진동 특성의 불균일이 존재하거나, 다기능형 진동 액츄에이터를 탑재한 단말 기기의 사용 환경이 변화한 경우는, 공진점을 정하기 어렵고, 또한 원하는 진동 가속도가 얻어지는 주파수 대역폭이 좁기 때문에, 진동 특성이 그 대역폭으로부터 벗어나기 쉬웠다. 따라서, 원하는 진동 가속도를 얻는 것이 어렵고, 진동 특성의 안정성 및 편리성의 점에서, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터는 개량의 여지가 있었다.

또, 도 19에 나타낸 다기능형 진동 액츄에이터를 탑재한 휴대 단말 기기가 착신 대기 상태, 즉 상기 다기능형 진동 액츄에이터가 동작하고 있지 않을 때, 휴대 단말 기기의 외장 케이스를 두드리면, 상기 자기 회로부가 진동하여 "비잉"하고 표현되는, 현을 치는 것 같은 소리(이하, 이러한 소리를 이음(異音)이라고 한다)가 발생한다. 이 이음이, 사용자에게 자신의 휴대 단말 기기의 외장 케이스가 강성 부족이라고 느끼게 하거나, 또 단말 기기 내부의 탑재 부품의 부착 불량이나 고장을 의심하게 하는 원인이 되고 있었다.

본 출원인은, 예의 개발의 결과, 체감 진동의 특성의 안정성을 개선하는 데 있어서, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기를 댐퍼로서 사용하는 것이 유효하다는 것을 밝혀냈다. 따라서, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에 존재한 클리어런스(G2)의 크기를 조절함으로써, 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간 내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내 의 공기의 이동을 제한하여, 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상을 도모하는 것이다.

또, 휴대용 단말 기기는 그 제조자마다 성능이나 사양이 다른 것이 일반적이며 그 단말 기기에 탑재되는 개개의 부품도, 그 제조자마다의 요구에 따라, 성능이나 사양에 차이가 나게 하는 것이 일반적이다. 따라서, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 클리어런스(G2)의 크기를 조절함으로써, 상기 공간 내의 공기의 이동을 조절, 제한하여, 제조자마다의 요구를 실현하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 클리어런스(G2)의 조절, 제한 뿐만 아니라, 자기 회로 부에 상기 2개의 공간의 공기 이동을 조절, 제한하는 관통구멍을 형성하는 것에 의해서도 상기 2공간의 공기의 이동을 제한하여 진동 특성의 안정성과 편리성을 도모하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 착신 대기 상태에 있어서의 이음을 저감시키는 것이다.

본 발명은, 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서, 상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 요크의 외형면을 상기 하우징의 내측 측면에 근접시켜 클리어런스를 형성하고, 적어도 그 클리어런스에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터를 제공하는 것이다.

이상과 같이, 요크의 외형면을 하우징의 내측 측면과 근접시킴으로써, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기의 이동을 조절하여 제한할 수 있기 때문에, 공기가 댐퍼로서 작용한다. 이에 의해, 본 발명은, 체감 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상을 도모하는 것이다.

또한, 본 발명은, 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서, 상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 요크의 외형 형상에 일치하는 링을 상기 요크의 외형면에 끼워 맞춰, 링의 외형면과 상기 하우징의 내측 측면과의 사이에 클리어런스를 형성하고, 적어도 그 클리어런스에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간 내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터를 제공하는 것이다.

이상과 같이 구성하면, 크기가 다른 링을 준비하고, 그 링을, 미리 크기가 정해져 있는 요크의 외형면에 끼워 맞춤으로써 클리어런스(G2)의 조절이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명은, 체감 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상에 더해, 진동 특성을 용이하게 또한 제조 비용을 억제하여 변경할 수 있다.

또한, 본 발명은, 적어도 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되 고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서, 상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 자기 회로부에 관통구멍을 형성하고, 적어도 그 관통구멍에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간 내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터를 제공하는 것이다.

이상과 같이 구성하면, 부품의 크기의 변경이나, 새롭게 부속하는 부품이 불필요해지므로, 체감 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상에 더해, 진동 특성을 더욱 용이하게 또한 제조 비용을 억제하여 변경할 수 있다.

본 발명은, 자로(磁路)를 형성하는 자기 회로부와, 상기 자기 회로부를 지지하는 서스펜션과, 상기 자기 회로부에 대향 배치되는 다이어프램과, 상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과, 상기 자기 회로부를 수용하는 하우징을 구비하며, 상기 자기 회로부는, 이 자기 회로부의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

본 발명은, 자로를 형성하는 자기 회로부와 이 자기 회로부의 직경방향으로 돌출하는 돌출부를 구비하는 가동부와, 상기 가동부를 지지하는 서스펜션과, 상기 가동부에 대향 배치되는 다이어프램과, 상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회 로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과, 상기 가동부를 수용하는 하우징을 구비하며, 상기 가동부는, 상기 돌출부의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

본 발명은, 자로를 형성하는 자기 회로부와 이 자기 회로부의 측면을 따라 설치된 링을 구비하는 가동부와, 이 가동부를 지지하는 서스펜션과, 상기 가동부에 대향 배치되는 다이어프램과, 상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과, 상기 가동부를 수용하는 하우징을 구비하며, 상기 가동부는, 상기 링의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

본 발명은, 상기 하우징에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

본 발명은, 상기 자기 회로부 또는 상기 가동부에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

본 발명은, 상기 하우징에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 동시에, 상기 자기 회로부 또는 상기 가동부에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 다기능형 액츄에이터이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터를 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 다기능형 진동 액츄에이터에 장착되는 요크를 나타낸 사시도,

도 3은 도 1의 다기능형 진동 액츄에이터를 다이어프램측으로부터 나타낸 평면도,

도 4는 도 1의 다기능형 진동 액츄에이터를 자기 회로부의 하측 진폭 상태로 나타낸 동작 설명도,

도 5는 도 1의 다기능형 진동 액츄에이터를 자기 회로부의 상측 진폭 상태로 나타낸 동작 설명도,

도 6은 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터와 종래예의 다기능형 진동 액츄에이터의 진동 특성을 나타낸 특성 그래프,

도 7은 관통구멍을 하우징 측면에 형성한 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터의 단면도,

도 8은 본 발명의 제2 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터를 나타낸 단면도,

도 9는 도 8의 다기능형 진동 액츄에이터의 변경예를 나타낸 단면도,

도 10은 클리어런스(G2)에 따른 체감 진동 특성의 변화를 나타낸 특성 그래프,

도 11은 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에 장착되는 요크에 링을 끼워 맞추는 상태를 나타낸 사시도,

도 12는 도 11의 링을 끼워 맞춘 요크를 나타낸 사시도,

도 13은 도 12의 요크를 장착한 다기능형 진동 액츄에이터의 단면도,

도 14는 도 11의 변경예를 나타낸 요크의 사시도,

도 15는 도 14의 요크를 장착한 다기능형 진동 액츄에이터의 단면도,

도 16은 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에 장착되는 관통구멍을 형성한 요크를 나타낸 사시도,

도 17은 관통구멍을 형성한 요크의 변경예를 나타낸 사시도,

도 18은 요크에 형성하는 관통구멍의 수에 따른 체감 진동 특성의 변화를 나타낸 특성 그래프,

도 19는 일반예의 다기능형 진동 액츄에이터를 나타낸 측단면도,

도 20은 일반예의 다기능형 진동 액츄에이터에 장착되는 일례의 서스펜션을 나타낸 평면도,

도 21은, 휴대 단말 기기의 외장 케이스를 통해 계측된 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 자기 회로부의 진동 특성을 나타낸 곡선도,

도 22는 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터 장치의 상승 특성을 설명하는 그래프,

도 23은 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터 장치의 각 구성 부품을 나타낸 전개 사시도,

도 24는 도 23의 다기능형 진동 액츄에이터 장치에 장착되는 자기 회로부를 나타낸 단면도,

도 25는 도 23의 다기능형 진동 액츄에이터 장치에 장착되는 서스펜션 및 요크 플레이트를 나타낸 전개 사시도,

도 26은 도 25의 서스펜션 및 요크 플레이트를 장착하여 나타낸 사시도,

도 27은 도 26의 조립 상태에 있어서의 서스펜션의 스프링 아암의 휨 상태를 나타낸 측면도,

도 28은 본 발명의 제5 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터 장치를 나타낸 단면도,

도 29는 본 발명의 제7 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터 장치를 나타낸 단면도,

도 30은 도 29의 다기능형 진동 액츄에이터 장치에 장착되는 요크, 자석 및 링을 나타낸 전개 사시도,

도 31은 본 발명의 제8 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터 장치를 나타낸 단면도,

도 32는 본 발명의 그 밖의 실시형태의 다기능형 진동 액츄에이터 장치를 나타낸 단면도,

도 33은 도 32에 나타낸 다기능형 진동 액츄에이터 장치에 구비되는 커버의 사시도이다.

<내자형의 실시형태>

<제1 실시형태>

이하에, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터의 제1 실시형태에 대해, 도 1 ∼ 도 6을 참조하면서 설명한다. 종래의 액츄에이터와 동일한 구성 부품은 동일한 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 서스펜션(7)의 아암(7b ∼ 7d)과 대향하는 요크(3)의 개소에는, 체감 진동 발생시에 아암(7b ∼ 7d)이 휘었을 때, 그 아암(7b ∼ 7d)과 접촉하지 않도록 릴리프부(30a ∼ 30c)를, 외주쪽의 단부면(段部面)(31)에 아암과 상응하는 오목형상으로 형성한다. 단부면(31)은, 서스펜션(7)의 원환부를 대고 고정하는 외단면(32)으로부터 단을 내려 형성된다. 그 외단면(32)으로부터, 원환부(7a)와 끼워 맞추는 외경을 갖는 링 형상의 고정틀(33)이 세워져서 설치되어 있다.

또한, 본 실시형태의 경우, 돌출부는, 외단면(32)으로부터 단이 내려져 있는 단부면(31)의 두꺼운 부분이며, 요크(3)와 일체적으로 형성되어 있다. 또, 본 실시형태의 경우, 가동부는, 자기 회로부를 구성하는 폴피스(2)와 요크(3)와 자석(4)과, 요크(3)의 직경 방향으로 일체적으로 형성된 돌출부로 구성되어 있다.

릴리프부(30a ∼ 30c)의 더욱 외주측에는, 릴리프부(34a ∼ 34c)가 오목형상으로 요크 외주 가장자리를 잘라냄으로써 형성된다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 하우징(1)의 내측 측면을 오목형상으로 오목하게 해서, 서스펜션(7)의 아암(7b ∼ 7d)을 끝에서 고정하는 단부(段部)(1a)를 형성하므로, 이 단부(1a)의 돌출 가장자리(1b)와 접촉하지 않는 릴리프부(34a ∼ 34c)를 요크(3)의 외주 가장자리에 형성할 필요가 있다.

그 릴리프부(34a ∼ 34c)의 더욱 외측이, 요크의 외형 형상을 형성하는 외형면(35)이다. 서스펜션(7)은, 도 1 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 원환부(7a)를 고정틀(33)의 외측에 끼워 맞추는 동시에, 아암(7b ∼ 7d)을 릴리프부(30a ∼ 30c)와 위치 맞춤시켜 두께 방향의 외단면(32)에 대고 고정함으로써, 요크(3)에 부착되어 있다.

또, 각 아암(7b, 7c)(7d는, 도 1의 안쪽에 숨겨져 있으므로 도시하지 않는다.)을 아암(7b ∼ 7d)의 끝에서 하우징(1)의 단부(1a)에 접착 고정시켜 하우징(1)의 내측에 팽팽하게 설치하고, 요크(3)의 외형면(35)을 하우징(1)의 내측 측면에 가능한한 근접시켜, 클리어런스(G2)를 형성하여 장착한다.

그 밖의 구성으로서, 보이스 코일(5)의 리드선(5a, 5b)을 하우징(1)의 외부로 끌어내는 동시에, 하우징(1)의 외측에 부착한 단자 핏팅(8a, 8b)과 전기적 접합한다.

단자 핏팅(8a, 8b)으로서는, コ형상의 끼워넣음부(80)를 중앙에 갖고, 끼워넣음부(80)의 한쪽 변 끝으로부터 소정의 간극을 유지하는 상승부(81)를 개재하여 서로 병행으로 굽어지는 리드선 접속용의 평판부(82)와, 끼워넣음부(80)의 다른쪽 변 끝으로부터 비스듬하게 연장되는 판 스프링부(83)로부터 상현(上弦)형상으로 만곡하는 급전 랜드 접속용의 접점부(84)로 굽힘 형성한 것이 구비되어 있다.

그 단자 핏팅(8a, 8b)은, 도 1 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 하우징(1)의 단자대(1c, 1d)에 끼워넣음부(80)로 끼워 고정하고, 보이스 코일(5)의 리드선(5a, 5b)을 단자대(1c, 1d)의 사이로부터 배선시켜 평판부(82)와 접속하고, 접점부(84)를 스프링 변위시켜 회로 기판의 급전 랜드와 압접함으로써 전기적 접촉을 확실히 취할 수 있도록 장착되어 있다.

다음으로, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터의 동작 원리와 효과에 대해 설명한다. 도 4 및 5에 나타낸 바와 같이, 보이스 코일(5)에 예를 들면, 100Hz 이상 200Hz 이하, 바람직하게는 120 ∼ 160Hz의 전기 신호를 인가하면, 자기 갭(G1) 근방에 있어서의 보이스 코일(5)과 자기 회로부와의 전자적 작용에 의해, 클리어런스(G2)를 유지하면서, 자기 회로부가 상하로 진동한다. 자기 회로부가 상하로 진동하면, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기, 즉, 다이어프램(6)과 자기 회로부로 형성되는 공간(S1)의 내부 공기와, 자기 회로부와 커버(9)로 형성되는 공간(S2)의 내부 공기로 그 움직임이 전파하여, 그들 공기도 상하로 이동한다.

공기를 유체라고 간주한 경우, 공간 S1, S2 내의 상하 이동한 공기는, 클리어런스(G2)를 통과해 공간 S1과 공간 S2를 왕래하고자 한다. 그러나 상기한 바와 같이, 클리어런스(G2)는 요크(3)의 외형면(35)을 하우징(1)의 내측 측면에 가능한한 근접시킴으로써 형성되어 있으므로, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터(도 19 참조)의 클리어런스(G2)에 비교하면 대단히 미소하다. 따라서, 상하로 이동하는 공간 S1, S2의 내부 공기는, 그 이동에 기인한 공기압을 미소한 클리어런스(G2)에 가하게 된다. 공기압이 가해진 공기가 미소한 클리어런스를 통과하는 것은 곤란해지므로, 결과적으로 2 공간(S1, S2)의 공기가 상호의 공간을 이동하는 양은 제한된다.

이동량이 제한된 공기는, 각각의 공간 S1, S2에 머물고자 한다. 그리고 머무른 공기는, 자기 회로부의 상하의 진동의 움직임을 받아내는 댐퍼로서 기능한다. 따라서, 자기 회로부의 상하 진동의 진동 폭이 제어되기 때문에, 도 6의 일점쇄선 으로 나타낸 바와 같이, 주파수의 변화량에 대한 가속도의 변화량이 적은, 완만한 산(山) 형상의 진동 특성이 얻어진다. 이 진동 특성은 다음과 같은 여러가지 효과를 갖는다.

먼저 첫째로, 체감 진동에 필요한 가속도를, 보다 폭넓은 주파수 대역폭으로 얻을 수 있는 점이다. 도 6을 사용하여 설명하면, 예를 들면 체감 진동에 필요한 가속도를 A0[G] 이상으로 설정한 경우, 그 가속도가 얻어지는 주파수 대역폭은, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에서는 주파수 범위 fa[Hz]인 것에 비해, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에서는 범위 fb[Hz]가 되어, 분명히 확대하고 있다. 이렇게, 대역폭이 넓기 때문에 동작 신호를 정하기 쉬워진다. 따라서, 원하는 진동 가속도가 얻기 쉬워져, 체감 진동 특성의 안정성 및 편리성의 향상을 도모할 수 있다.

둘째로, 체감 진동량의 떨어짐이 적어진다고 하는 점이다. 역시 도 6을 사용하여, 체감 진동에 필요한 가속도를 A0[G] 이상으로 설정한 경우를 예로 설명을 한다. 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에서는 f1[Hz] 부근에서 최대 가속도 A1[G]가 얻어지고, 여기가 최대 체감 진동량의 발생점 즉 공진점이다. 그러나, 주파수가 f1[Hz] 이상으로 이동하자 마자, 가속도는 급격히 떨어져, f3[Hz] 이상이 되면 A0[G] 이하가 되어 필요한 가속도가 얻어지지 않게 된다. f1[Hz] 이하의 주파수 대역에서는, 상기만큼 가속도의 떨어짐은 급격하지는 않지만, 그래도 떨어짐은 보여, f4[Hz] 이하에서 A0[G] 이하가 된다. 따라서, 공진점으로부터 약간 주파수가 변화하더라도 체감 진동량이 급격히 떨어져, 경우에 따라서는 단말 기기에 장 착했을 때, 착신 통지에 필요한 체감 진동량이 얻어지지 않는 사태를 초래하는 경우도 생각할 수 있다.

한편, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에서는 f2[Hz] 부근에서 최대 가속도 A0[G]를 얻는다. 2개의 진동 특성을 비교하면 알 수 있듯이, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에 비해, 주파수의 변화폭에 대한 가속도의 떨어짐을 완만하게 하는 것이 가능해졌다. 따라서, 제조에 기인하여 다기능형 진동 액츄에이터 마다의 공진점이 어긋나 체감 진동 특성에 불균일이 발생하거나, 다기능형 진동 액츄에이터를 탑재한 단말 기기의 사용 환경이 변화하여 공진점이 어긋났다고 해도, 체감 진동량의 급격한 떨어짐이 방지되는 동시에, 필요한 체감 진동량을 얻을 수 없게 되는 사태도 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터는, 다이어프램(6)으로부터 소리를 발생시키는 음향 발생 기능도 겸비하고 있으므로, 다기능형 진동 액츄에이터의 외부 틀(다이어프램(6)과 하우징(1)과 커버(9)로 구성한다) 전체를 기밀하게 해버리면, 저역음 발생시의 다이어프램의 진동 특성에 악영향을 미쳐, 음향 특성이 열화하여 버린다. 그러나 한편으로는, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기를 댐퍼로서 사용하기 위해, 공기의 유출을 제한할 필요가 있다. 이 이율 배반적인 요소를 1개의 다기능형 진동 액츄에이터로 실현하기 위해, 본 실시형태에서는, 커버(9)에 공기 출입용 관통구멍(9a, 9b)을 형성하고 있다. 이에 의해, 공간 S2의 내부 공기의 출입이 원활하게 행해져 음향 특성이 양호하게 유지된다. 반면, 공간 S2의 내부 공기는 공기압이 가해지지 않게 되므로, 댐퍼로서 사용할 수 없다. 그러나, 클리어런스(G2)의 공기의 출입은 상기와 같이 제한되므로, 공간 S1측의 공기를 댐퍼로서 사용할 수 있어, 도 6의 일점 쇄선으로 나타낸 진동 특성을 얻는 것이 가능해진다.

이상과 같이 본 발명은, 소리와 체감 진동의 양쪽을 1개의 장치에서 발생시키는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서, 음향 특성을 희생으로 하지 않고, 체감 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상을 도모하는 데 있어서, 대단히 유효한 해결 수단이다.

또, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에서는, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에 비해, 보이스 코일(5)에 의해 큰 전력치의 전기 신호를 인가하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 그 기술 사상에 기초하여 여러가지로 변경 가능한 것은 말할 필요도 없고, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이 커버(9)를 기밀 구조로 하여 공간 S2측의 공기를 댐퍼로서 사용하는 동시에, 하우징(1) 측면에 공간 S1의 내부 공기의 출입을 자유롭게 하는 관통구멍(1e)을 형성하여 음향 특성의 개선을 도모해도 된다. 이렇게, 하우징(1) 측면에 관통구멍(1e)을 형성함으로써 다기능형 진동 액츄에이터와 부착대의 공간을 필요로 하지 않기 때문에, 실제 장착 상태의 두께를 억제하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 이음 저감의 원리와 효과에 대해 설명한다. 도 19의 다기능형 진동 액츄에이터를 탑재한 휴대 단말 기기의 외장 케이스를 두드리면, 그 진동이 다기능형 진동 액츄에이터 내부로 전달되어, 자기 회로부가 진동한다. 상기 와 같이, 자기 회로부는 서스펜션으로 지지되어 있기 때문에, 자기 회로부의 진동은 시간이 지나면 서서히 수속(收束), 감쇠한다. 상기 외장 케이스를 통해 계측한 자기 회로부의 진동 특성을, 도 21에 일점쇄선으로 나타낸다. 이 일점쇄선의 곡선과 같이 자기 회로부가 진동하여 공기를 떨리게 함으로써, "비잉"하고 현을 친 것 같은 이음이 발생하는 것이다.

한편, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에서는, 액츄에이터 내부의 공기가 자기 회로부의 진동을 받아내는 댐퍼로서 기능하기 때문에, 자기 회로부의 진동은 억제되어 빨리 수속된다. 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터의 진동 특성의 곡선을 도 21에 실선으로 나타낸다. 실선으로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터의 진동 특성은, 도 19에 나타낸 종래의 다기능형 진동 액츄에이터의 진동 특성에 비해, 빨리 0으로 수속된다. 따라서, 휴대 단말 기기의 사용자가 귀로 들었을 때의 잔향감이 대폭 감소된다. 이에 의해 상기 사용자에게 이음이 저감되어 청각된다.

또, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 진동의 상승 특성도 개선된다. 즉, 점선으로 나타낸 바와 같이, 제동 없음의 경우(종래와 같이, 클리어런스(G2)의 공기의 이동량을 제한하고 있지 않은 경우), 정상 상태의 가속도를 진동 한계 레벨에 가까운 값으로 설정하면, 가속도가 정상 상태가 될 때까지 진동 한계 레벨을 초과해 버리므로, 이음이 발생한다. 이에 비해, 제동 있음의 경우(본 발명과 같이, 클리어런스(G2)의 공기의 이동량을 제한하고 있는 경우), 실선으로 나타낸 바와 같이, 상승 특성이 안정된다. 또, 진폭의 감쇠가 빨라 지므로, 가속도가 진동 한계 레벨을 넘지 않는다. 이 때문에, 이음의 발생을 방지할 수 있다.

<제2 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 도 8 ∼ 도 10을 사용하여 설명한다. 또한, 제1 실시형태와 동일한 구성 및 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 단말 기기에 탑재되는 개개의 부품은 단말 기기의 제조자마다의 요구에 따라, 성능이나 사양에 차이를 나게 하는 것이 일반적이다. 따라서, 다기능형 진동 액츄에이터에 요구되는 체감 진동 특성도 다양하므로, 이상적인 체감 진동 특성이라고 하는 것도 일률적으로 결정되는 것은 아니다. 따라서, 단말 기기에 탑재되는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서는, 제1 실시형태와 같이 클리어런스(G2)를 작게 하면 할수록 좋다고 일률적으로는 말할 수 없고, 다양한 요구에 따라 액츄에이터 내부의 구조를 미묘하게 변경할 필요가 있다.

상기 요구를 만족시키기 위해, 본 실시형태에서는 다기능형 진동 액츄에이터의 요크(3)의 면 방향의 크기(요크(3)의 직경방향)를 요구에 따라 변경하는 것이다. 구체적인 구성으로서는, 도 8과 도 9에 나타낸 바와 같이, 공간 S1의 내부 공기가 댐퍼로서 기능하는 범위 내에서, 하우징(1) 내측 측면으로의 요크(3)의 돌출량(R1)을 변경하여 요크(3)를 구분하여 만든다. 클리어런스(G2)를 변경, 조절함으로써 공간 S1과 S2의 공기의 이동량이 조절, 제한되어, 자기 회로부의 상하 진동에 가해지는 공기의 댐퍼 작용을 조절할 수 있다.

도 10에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 클리어런스(G2)의 크기를 확대함으로써 가속도를 높이는 것이 가능해지고, 한편, 클리어런스(G2)의 크기를 축소함으로써 가속도의 떨어짐을 완만하게 하여 주파수 대역폭을 확대하는 것이 가능해진다. 또한, 도 10에서 나타낸 진동 특성은, 모두 동일한 전기 신호를 보이스 코일에 인가한 상태에서, 클리어런스(G2)의 크기를 변화시킨 것인데, 전기 신호의 전력치를 크게 하면, 가속도를 높이는 것이 가능하다. 따라서, 원하는 진동량과 전기 신호의 크기와의 밸런스를 취함으로써 공진의 날카로움을 조정하여, 진동 특성을 상기 요구에 맞는 설정으로 하는 것이 가능해진다.

<제3 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 대해 도 11 ∼ 도 15를 사용하여 설명한다. 또한, 제1 및 제2 실시형태와 동일한 구성 및 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다. 제2 실시형태와 같이, 요구별로 요크(3)의 크기를 변경하여 구분하여 만드는 것은, 제조 비용이나 제조에 요하는 시간과 수고가 든다. 그래서, 보다 용이하게 또한 비용과 시간과 수고를 억제하여 클리어런스(G2)를 변경하기 위해, 요크(3)의 외형 형상과 일치하는 링을, 요크(3)의 외형면(35)에 끼워 맞춘다. 도 11 ∼ 도 12에 요크(3)와 링(41)의 구체적인 구성예를 나타낸다. 요크(3) 외형면과 하우징(1)의 내측 측면과의 클리어런스를, 미리 크게 되도록 요크(3)를 면 방향으로 소형으로 제조하고, 또한 요크(3)의 면 방향과 평행한 방향(링(41)의 면 방향)으로 크기가 다른 링을 여러 패턴 준비한다.

그 링(41)을 요크(3) 외형면에 끼워 맞추는 것만으로, 링(41)의 외형면(42) 과 하우징(1)의 내측 측면과의 클리어런스(G2)의 크기를 자유롭게 변경하는 것이 가능해진다. 링(41)의 크기는, 링(41)이 끼워 맞춰진 요크(3)로 이루어지는 자기 회로부를 다기능형 진동 액츄에이터에 장착하고, 그 자기 회로부를 상하로 진동시켰을 때, 링(41)의 외형면(42)이, 하우징(1)의 내측 측면과 닿지 않는 범위에서 변경한다.

도 13은, 도 12의 요크(3)를 장착한 다기능형 진동 액츄에이터의 단면도이다. 도 14는 면 방향으로 확대한 링(41)을 끼워 맞춘 요크(3)의 사시도이고, 도 15는 도 14의 요크(3)를 장착한 다기능형 진동 액츄에이터의 단면도이다. 이에 의해, 요크(3)의 크기는 일정하게 설정할 수 있기 때문에, 구분하여 만들 필요가 없어진다. 또, 링(41)의 내주면의 사이즈는 요크(3)의 외형면(35)의 사이즈와 동일하기 때문에 변경할 필요가 없고, 변경이 필요한 것은 링(41)의 외주 사이즈 뿐이므로, 보다 용이하게 또한 제조 비용과 시간과 수고를 억제하여, 전기 신호와 조정을 취하면서, 공진의 날카로움이나 가속도의 떨어짐, 및 주파수 대역폭을 자유롭게 변화시키는 것이 가능해진다.

링(41)의 재료로는, 수지, 금속, 또는 요크와 동일한 재료 등을 생각할 수 있으나, 탄성 변형하지 않는 것이 바람직하다. 이것은, 탄성 변형하는 링이 요크에 끼워 맞춰져 있으면, 다기능형 진동 액츄에이터에 직경 방향의 외부 충격이 가해져 링 외형면이 하우징 내측 측면에 접촉했을 때, 탄성 변형하여 찌그러뜨려지고, 그 찌그러뜨려진 분만큼 더욱 요크가 변위하여, 최종적으로 자기 회로부의 변위량이 커지기 때문이다. 직경 방향의 변위량이 커지면, 요크에 고정되어 있는 서 스펜션이 뒤틀려 변형을 일으켜, 원래의 형상으로 되돌아가지 않게 되는 것을 생각할 수 있다. 즉 액츄에이터가 파손을 일으킨다. 따라서 탄성 변형하지 않는 재료가 바람직하다.

<제4 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 제1 내지 제3 실시형태와 동일한 구성 및 부품에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 중복하는 설명은 생략한다.

본 실시형태에서는, 도 16에서 나타낸 바와 같이, 관통구멍(36a ∼ 36c)을 요크(3)에 형성함으로써 체감 진동의 특성을 설정 변경하는 것이다. 관통구멍(36a ∼ 36c)은, 상기 공간 S1과 S2의 내부 상호의 공기의 이동량을 조정, 제한하기 위해, 요크(3)를 관통하여 형성하고 있다. 도 18에, 보이스 코일에 인가하는 전기 신호의 전력치의 크기를 일정하게 했을 때, 관통구멍을 형성하지 않은 경우(실선 참조), 관통구멍을 요크(3)에 1개 형성한 경우(파선 참조), 2개 형성한 경우(일점쇄선 참조), 3개 형성한 경우(2점쇄선 참조), 4개 형성한 경우(3점쇄선 참조)의 각각의 진동 특성을 나타낸다.

그 진동 가속도는, 도 18로부터 구멍 수의 증가에 따라 증가한다. 이것은 구멍이 늘어나, 공간 S1과 S2 내의 상호의 공기의 이동이 용이하게 됨에 따라, 공간 S1 내부의 공기압이 감소하여 댐퍼로서의 기능이 약해지기 때문이다. 따라서, 공진의 날카로움이나 가속도의 떨어짐, 및 주파수 대역폭을 구멍 수에 따라 변화시키는 것이 가능해진다. 물론, 보이스 코일에 인가하는 전기 신호의 전력치를 크게 하더라도, 가속도는 크게 할 수 있으므로, 전기 신호의 크기와 밸런스를 취하면서, 구멍 수를 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시형태는, 상기와 같은 체감 진동 특성의 변경을, 구멍 수를 변경하여 실현하는 것이다. 따라서, 요크의 크기를 변경하여 구분하여 만들거나, 링(41)과 같은 새로운 부속 부품을 작성할 필요가 없으므로, 체감 진동 특성의 안정성과 편리성의 향상에 더해, 제2 또는 제3 실시형태에 비해 진동 특성을 더욱 용이하게 또한 제조 비용과 시간과 수고를 억제하여 변경하는 것이 가능해진다.

또, 관통구멍의 수는, 자기 회로부의 중량 밸런스를 유지할 필요가 있으므로, 요크(3)의 면 상에 상대적으로 1개 또는 2개, 또는 요크(3) 둘레방향의 일정 간격마다 3개 또는 6개 정도로 변경하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제4 실시형태는, 그 기술 사상에 기초하여 다양하게 변경 가능한 것은 말할 필요도 없고, 예를 들면 도 17에 나타낸 바와 같이 관통구멍(36a ∼ 36f)을 형성하는 위치를 릴리프부(30a ∼ 30c)나 단부면(31)으로 변경해도 된다. 또, 도 12에 나타낸 링(41)을 끼워 맞춘 요크(3)에 관통구멍을 형성해도 된다. 또한, 관통구멍의 직경의 크기를 변경해도 된다.

<외자형의 실시형태>

이하, 외자형의 다기능형 진동 액츄에이터 장치에 대해, 도 23 ∼ 도 33을 사용하여 설명한다. 또한, 편의상, 장치 전체적으로, 다이어프램측을「상측」으로 하고, 커버측을「하측」으로 하여 설명한다. 도 23 ∼ 도 27은, 외자형의 다기능형 진동 액츄에이터 장치 전체의 기본 구조를 나타낸 것이다. 그 기본 구조는, 도 23에서 나타낸 바와 같이 원판부(20b)의 판면 중앙에 폴피스(20a)를 갖는 요크(20)와, 링 형상의 자석(21)과, 대략 링 형상의 요크 플레이트(22)를 일체로 부착하여 형성되는 외자형의 자기 회로부(2)를 구비하여 이루어지는 것이다. 이 밖에, 장치 전체적으로, 양단을 개구로 하는 대략 원통형의 하우징(1)과, 보이스 코일(3)을 면 상에 부착한 다이어프램(4)과, 1개의 서스펜션(5)과, 커버(6)를 구비하고 있다.

자기 회로부(2)는, 도 24에서 나타낸 바와 같이 폴피스(20a)를, 자석(21) 및 요크 플레이트(22)의 각 내경 내에 배치하고, 자기 갭으로서 작용하는 간극(G1)을, 폴피스(20a)의 둘레 측면과, 자석(21) 및 요크 플레이트(22)의 각 내면과의 사이에 두고 형성하고, 자석(21)을 중간에 개재시켜 요크(20)와 요크 플레이트(22)를 3부품 일체로 부착함으로써 외자형으로 형성되어 있다.

서스펜션(5)으로서는, 도 25에서 나타낸 바와 같이 자기 회로부를 고정 지지하는 지지부(50)를 원환상으로 형성하는 동시에, 그 지지부(50)의 원주 형상을 따라 120°등간격마다의 베이스부(51a ∼ 51c)로부터 동일 방향으로 신장하는 3개의 스프링 아암(52a ∼ 52c)을 갖는다. 또한, 각 스프링 아암(52a ∼ 52c)의 단부에는, 상기 하우징과의 부착 개소인 고정편(53a ∼ 53c)이 형성된다.

요크 플레이트(22)는, 도 25에서 나타낸 바와 같이 링부(22a)를 주체로 하여, 상기 지지부(50)를 유지하기 위한 고정 고리(22b)가 내경 가장자리를 따라 설치된다. 또한, 그 링부(22a)의 외주면에, 자석(21)으로부터의 자속을 상기 자기 갭(G1)으로 유효하게 유도하기 위해, 돌출 고리부(22c ∼ 22e)가 상기 스프링 아암의 개수에 따라 3개 120°등간격마다 설치되어 있다.

그 돌출 고리부(22c ∼ 22e)의 배치 위치와 둘레 방향의 길이는, 자기 회로부(2)가 상측으로 진동하여 상사점에 달했을 때, 고정편(53a ∼ 53c)과 접촉하지 않도록, 미리 고정편(53a ∼ 53c)과 겹쳐지지 않도록 설정되어 있다. 또한, 돌출 고리부(22c ∼ 22e)의 상부면은, 자기 회로부(2)가 상측으로 진동할 때 스프링 아암(52a ∼ 52c)과의 접촉을 회피하는 곳으로부터, 베이스부(51a ∼ 51c)에서 고정편(53a ∼ 53c)을 향해 기울어지는 테이퍼부(22f ∼ 22h)로 모따기 되어 있다.

서스펜션(5)은, 도 26에서 나타낸 바와 같이 서스펜션(5)의 지지부(50)를 요크 플레이트(22)의 고정 고리(22b)에 끼워 맞춰 링부(22a)의 면 상에 대고, 베이스부(51a ∼ 51c)를 돌출 고리부(22c ∼ 22e)의 비 테이퍼면 상에 배치하고, 스프링 아암(52a ∼ 52c)을 테이퍼부(22f ∼ 22h)의 상측에 배치하고, 고정편(53a ∼ 53c)을 돌출 고리부(22c ∼ 22e)의 단면 가까이 배치함으로써 요크 플레이트(22)에 장착 고정된다.

그 구성에 의해, 도 27에서 나타낸 바와 같이 스프링 아암(52a ∼ 52c)은, 테이퍼부(22f ∼ 22h)의 상측에서 휘어져 치우치는 것이 허용되므로, 요크 플레이트(22)를 구비하여 형성되는 자기 회로부를 상사점에 달할 때까지 크게 진동시킬 수 있도록 자기 회로부에 대해 장착된다.

서스펜션(5)은, 스프링 아암(52a ∼ 52c)을 고정편(53a ∼ 53c)으로 하우징(1)의 측면에 부착하여 자기 회로부(2)를 하우징(1)의 내부에 지지한다. 다이어프램(4)은, 보이스 코일(3)을 자기 갭(G1)의 내부에 배치하는 동시에, 외주 가장자리를 하우징(1)의 개구 가장자리에 부착하여 하우징(1)의 한쪽 개구를 덮는다. 커버(6)는, 외주 가장자리를 하우징(1)의 다른 한쪽의 개구 가장자리에 끼워 맞춰 하우징(1)의 다른쪽 개구를 덮도록 장착되어 있다.

이러한 외자형의 다기능형 진동 액츄에이터의 기본 구조에 기초하여, 제5 ∼제8 실시형태를 설명한다.

<제5 실시형태>

제5 실시형태에 있어서는, 도 23 및 도 28에서 나타낸 바와 같이 다수의 관통구멍(10a ∼ 10c)이 하우징(1)의 측면에 형성되어 있다. 또, 요크(20)의 원판부(20b)의 외주면을 하우징(1)의 내측면에 근접시킴으로써, 클리어런스(G2)가 요크의 외주면과 하우징의 내측면과의 사이에 형성된다. 이에 의해, 다이어프램(4)과 자기 회로부(2)로 형성되는 공간 S1의 내부 공기와, 자기 회로부(2)와 커버로 형성되는 공간 S2의 내부 공기의 상호 이동량을 제한한다.

이 제5 실시형태에서는, 서스펜션(5)의 스프링 아암(52a ∼ 52c)과 수적으로 맞춰 3개의 관통구멍(도 23의 부호 10a ∼ 10c 참조)을 하우징(1)의 측면에 형성하고, 그 관통구멍을 겸용하여, 스프링 아암의 고정편(도 26의 부호 53a ∼ 53c 참조)을 각 관통구멍에 접착 고정함으로써(도 28의 부호 10c와 53c 참조), 서스펜션(5)이 하우징의 내부에 부착되어 있다. 또, 다이어프램(4), 커버(6)로서는 기밀 구조인 것이 구비되어 있다.

<제6 실시형태>

제6 실시형태에서는, 내자형의 제2 실시형태와 동일하게, 요크(20)의 면 방향의 크기(원판부(20b)의 직경 방향)를 요구에 따라 변경한다. 즉, 공간의 내부 공기가 댐퍼로서 기능하는 범위 내에서, 하우징(1)의 내측면에 대한 원판부(20b)의 직경 치수를 변경하도록 요크를 구분하여 만든다. 이에 의해, 공간 S1, S2 상호의 내부 공기의 이동을 조절, 제한하므로, 자기 회로부의 상하 진동에 가해지는 공기의 댐퍼 작용을 조절한다.

<제7 실시형태>

도 29 및 도 30에서 나타낸 바와 같이, 내자형의 제3 실시형태와 동일하게, 요크(20)의 외주면에 링(11)를 끼워 맞추는 구성이어도 된다. 링(11)의 두께 치수(t)는, 소정의 공기 제동이 하우징(1)과의 내경과의 사이에서 가해지도록, 자석(21)의 외경면까지 걸치도록 설정한다. 또한, 링을 설치하는 효과에 대해서는, 제3 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다.

<제8 실시형태>

제8 실시형태는, 상술한 관통구멍(10a ∼ 10c) 및 클리어런스(G2)와 함께, 도 31에서 나타낸 바와 같이 관통구멍(12a ∼ 12c)을 요크(20)에 형성함으로써 체감 진동의 특성을 설정 변경하도록 구성하는 것이다. 이 관통구멍(12a ∼ 12c)은, 공간 S1, S2 상호의 내부 공기의 이동량을 조정, 제한하기 위해, 요크(20)를 도려내어 형성되어 있다.

그 관통구멍을 형성하는 데 있어서는, 도시한 형태와 같이 폴피스(20a), 원판부(20b)의 양쪽 외에, 폴피스(20a) 또는 원판부(20b)의 어느 한쪽으로 나누어 천공 위치를 선택할 수 있다. 개수는, 자기 회로부의 중량 밸런스를 유지할 필요가 있으므로, 1개 또는 2개, 또는 둘레 방향의 일정 간격마다 3개 또는 6개 정도로 변 경함으로써 형성하는 것이 바람직하다.

<그 밖의 실시형태>

상술한 외자형의 실시형태처럼 하우징에 관통구멍을 형성하는 구성을 대신해, 도 32 및 도 33에서 나타낸 바와 같이 커버(6)에 다수개의 관통구멍(13a, 13b…)을 형성하고, 구멍이 없는 하우징(1)을 구비하여 다기능형 진동 액츄에이터 장치를 구성해도 된다.

이상, 본 명세서중에서 사용한 용어 및 표현은 단순히 설명을 위해 사용한 것에 지나지 않고, 본 발명의 내용을 조금도 한정하는 것이 아니다. 따라서, 예를 들면 제1부터 제8 실시형태에서는, 서스펜션이 1개인 경우를 예로 설명했으나, 도 19에 나타낸 다기능형 진동 액츄에이터와 같이, 서스펜션이 2개 있는 타입에도 적용 가능하다. 즉, 도 19에 나타낸 다기능형 진동 액츄에이터의 경우에는, 스토퍼 링의 측면을 하우징 내면에 접근시킴으로써, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 형성할 수 있다.

또, 제1부터 제8 실시형태에서는, 내자형의 다기능형 진동 액츄에이터와 외자형의 다기능형 진동 액츄에이터를 예로 설명했으나, 본 발명은 이들 타입에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도시하지 않지만, 방사상 배향형의 다기능형 진동 액츄에이터에도 적용 가능하다. 즉, 방사상 배향형의 다기능 진동 액츄에이터의 가동부 또는 자기 회로부의 측면을 하우징의 내면에 대해 접근시킴으로써, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 형성할 수 있다. 또, 자기 회로부나 가동부의 구조는, 제1 ∼ 제8 실시형태에서 설명한 구조에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제1 ∼ 제8 실시형태에서는, 하우징의 양단면이 개방되어 있고, 다이어프램과 반대측의 개방단에, 커버가 설치되어 있는 타입을 예로 설명했으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 하우징이 바닥이 있는 원통형상으로 형성되어 있는 것이어도 된다.

또, 명세서중에, 구체적 치수나 구체적 수치를 사용하여 설명하고 있는 개소가 있는데, 이들은 설명의 편의상 기재하고 있는 것이며, 본 발명을 한정하는 값이 아니다.

이상과 같이, 가령 본 명세서중에 한정적인 용어나 표현을 사용했다 해도, 그것에 의해, 상술한 본 발명의 형태와 균등한 것이나 그 일부를 배제할 의도는 없다. 이 때문에, 권리가 요구되어 있는 본 발명의 범위 내에서 여러가지의 변경이 가해진다.

이상과 같이, 본 발명에서는, 다기능형 진동 액츄에이터의 내부의 공기가 클리어런스를 통과할 때의 공기 저항을 이용하여 자기 회로부 또는 가동부에 제동을 거는 것이다. 또, 클리어런스를 작게 함으로써, 공기 저항이 발생하므로, 다기능형 진동 액츄에이터의 상승 특성과 하강 특성이 원활해져, 진동의 제어가 용이해진다. 또한, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기를 댐퍼로서 사용하여, 그 댐퍼 작용을 이용하여 자기 회로부의 상하의 진동의 움직임을 받아냄으로써, 착신 통지에 필요한 체감 진동량을 얻는 주파수 대역폭을 확대하는 것이 가능해진다. 따라서, 체감 진동에 필요한 가속도를, 보다 폭넓은 주파수 대역폭으로 얻는 것이 가능 해지므로, 공진점을 정하기 쉬워진다. 이에 의해, 원하는 진동 가속도를 얻기 쉬워져, 체감 진동 특성의 안정성 및 편리성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 주파수의 변화폭에 대한 가속도의 떨어짐을 완만하게 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 제조에 기인하여 다기능형 진동 액츄에이터마다의 공진점이 어긋나 체감 진동 특성에 불균일이 발생하거나, 다기능형 진동 액츄에이터를 탑재한 단말 기기의 사용환경이 변화하여 공진점이 어긋났다고 해도, 체감 진동량의 급격한 떨어짐을 방지할 수 있는 동시에, 필요한 체감 진동량을 얻을 수 없게 되는 사태도 방지할 수 있다.

또한, 다기능형 진동 액츄에이터 내부의 공기를 댐퍼로서 사용하여, 그 댐퍼 작용으로 자기 회로부의 상하의 진동의 움직임을 받아냄으로써, 휴대 단말기의 착신 대기 상태에 있어서의 이음을 저감시키는 것이 가능하다.

또, 본 발명의 다기능형 진동 액츄에이터에서는, 종래의 다기능형 진동 액츄에이터에 비해, 보이스 코일에 의해 큰 전력을 인가하는 것이 가능해진다.

또한, 자기 회로부의 면 방향의 크기를 변경함으로써, 휴대 단말 기기의 제조자마다의 요구에 따라 체감 진동 특성을 변경하는 것이 가능해진다.

본 발명에서는, 상기 각 효과에 더해, 요크의 외형면에, 그 외형 형상과 일치하는 링을 끼워 맞춰, 그 링의 면 방향의 크기에 의해 링의 외형면과 하우징의 내측 측면과의 클리어런스를 조절함으로써, 보다 용이하게 또한 제조 비용과 시간과 수고를 억제하여, 공진의 날카로움이나 가속도의 떨어짐, 및 주파수 대역폭을 자유롭게 변화시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은, 상기 각 효과에 더해, 자기 회로부에 관통구멍을 형성하여 체감 진동 특성을 변경함으로써, 더욱 용이하게 또한 제조 비용과 시간과 수고를 억제하여 체감 진동 특성을 변경하는 것이 가능해진다.

Claims (9)

1. 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서,

   상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 요크의 외형면을 상기 하우징의 내측 측면에 근접시켜 클리어런스를 형성하고, 적어도 그 클리어런스에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
2. 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간 극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서,

   상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 요크의 외형 형상에 일치하는 링을 상기 요크의 외형면에 끼워 맞춰, 링의 외형면과 상기 하우징의 내측 측면과의 사이에 클리어런스를 형성하고, 적어도 그 클리어런스에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간 내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
3. 적어도 양쪽에 개구를 갖는 대략 원통형상의 하우징과, 자기 갭으로서 작용하는 간극을 형성하도록 폴피스와 요크를 자석에 일체로 고정하여 형성된 자기 회로부와, 보이스 코일을 면 상에 부착한 다이어프램과, 상기 자기 회로부를 고정하 여 지지하는 지지부를 갖는 서스펜션과, 상기 개구의 1개를 덮는 커버를 구비하고, 상기 다이어프램은 상기 보이스 코일을 상기 자기 갭에 배치하는 동시에, 상기 커버로 덮힌 개구의 반대측 개구를 덮도록 하우징의 단면에 접착되고, 상기 지지부의 외형으로부터는 다수의 아암이 상기 외형 형상을 따라 신장되고, 신장된 아암의 끝이 상기 하우징의 내측 측면에 고정되어, 상기 보이스 코일에 전기 신호를 인가함으로써, 상기 자기 회로부가 상기 아암의 휨에 의해 상기 하우징 내에서 진동하는 다기능형 진동 액츄에이터에 있어서,

   상기 하우징과 다이어프램과 커버 중의 적어도 1부품에 관통구멍을 형성하는 동시에, 상기 자기 회로부에 관통구멍을 형성하고, 적어도 그 관통구멍에 의해 다이어프램과 자기 회로부로 형성되는 공간 내의 공기와, 자기 회로부와 커버로 형성되는 공간 내의 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
4. 자로(磁路)를 형성하는 자기 회로부와,

   상기 자기 회로부를 지지하는 서스펜션과,

   상기 자기 회로부에 대향 배치되는 다이어프램과,

   상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과,

   상기 자기 회로부를 수용하는 하우징을 구비하며,

   상기 자기 회로부는, 이 자기 회로부의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어,

   상기 클리어런스에 의해 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
5. 자로를 형성하는 자기 회로부와 이 자기 회로부의 직경방향으로 돌출하는 돌출부를 구비하는 가동부와,

   상기 가동부를 지지하는 서스펜션과,

   상기 가동부에 대향 배치되는 다이어프램과,

   상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과,

   상기 가동부를 수용하는 하우징을 구비하며,

   상기 가동부는, 상기 돌출부의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해, 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어,

   상기 클리어런스에 의해 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
6. 자로를 형성하는 자기 회로부와 이 자기 회로부의 측면을 따라 설치된 링을 구비하는 가동부와,

   이 가동부를 지지하는 서스펜션과,

   상기 가동부에 대향 배치되는 다이어프램과,

   상기 다이어프램에 설치되어, 상기 자기 회로부에 형성된 자기 갭에 삽입되는 보이스 코일과,

   상기 가동부를 수용하는 하우징을 구비하며,

   상기 가동부는, 상기 링의 측면이 상기 하우징의 내면에 대해 공기의 이동량을 제한하는 클리어런스를 사이에 두고 배치되어,

   상기 클리어런스에 의해 공기의 이동량을 제한함으로써, 상기 자기 회로부의 진동을 얻는 주파수 대역폭을 확대한 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 회로부 또는 상기 가동부에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.
9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 동시에, 상기 자기 회로부 또는 상기 가동부에 공기의 이동량을 조정하는 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능형 진동 액츄에이터.

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