KR100593900B1 - 공진주파수를 이용한 선형 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운동부와 코일어셈블리(coil assembly)를 구비하는 베이스어셈블리(base assembly)와 케이스 및 탄성부재를 구비하고, 상기 운동부가 동일 크기의 케이스 대비 최대의 질량을 갖도록 형성된다.

상기 탄성부재는 일측이 상기 케이스의 상면 내측에 고정되고, 타측이 이에 대향하는 상기 운동부의 상면과 연결되며, 상기 일측과 타측이 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있다. 상기 코일어셈블리는 상기 운동부의 하부 외측으로 소정의 간격만큼 이격되어 배치된다.

수직 진동자, 질량체, 코일어셈블리, 탄성부재

Description

공진주파수를 이용한 선형 진동모터 {Linear Type Vibration Motor Using Resonance Frequency}

도 1은 종래의 코인타입 진동모터의 분해도.

도 2는 종래의 바타입 진동모터의 분해도.

도 3은 종래의 또다른 수직 진동자의 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 일 실시예인 선형 진동모터의 측면도.

도 5는 본 발명에 의한 일 실시예로서 도 4의 사시도.

도 6(a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 선형 진동모터의 탄성부재 평면도 및 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 다른 실시예인 선형 진동모터의 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 10'... 케이스 20, 20'... 운동부

21, 21'... 마그네트 22, 22'... 요크

23, 23'... 질량체 30, 30'... 탄성부재

31... 내측판부 32... 외측판부

33... 연결통로 40, 40'... 베이스어셈블리

41, 41'... 코일어셈블리 42... FPC

50, 50'... 자성유체 r... 판 스프링의 내경

R... 운동부의 외경 h... 판 스프링의 두께

본 발명은 공진주파수를 이용한 선형 진동모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브러쉬와 정류자를 이용하는 종래의 진동모터 방식을 사용하지 않는 수직 진동자에 있어서, 탄성부재가 운동 궤적 외에 차지하는 체적을 최소화하여 동일한 체적하에서 최대의 진동량을 낼 수 있는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 많이 사용되는 유형은 멜로디나 벨과 같은 발성 기능과 기기를 떨게 하는 진동 기능이 있다.

이 중 특히 진동기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우 주로 사용된다. 이러한 진동을 위해서는 소형의 진동모터를 구동시켜 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동 을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

현재 휴대폰에 적용되고 있는 진동모터는 모터의 형상에 따라 얇은 두께를 가진 코인 타입(coin type)과 긴 형태의 바 타입(bar type)으로 구분된다.

도 1은 일반적인 코인 타입 진동모터를 분해하여 상세하게 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

코인 타입 진동모터(100)는 크게 고정부재인 고정자(110, stator assembly)와 회전부재인 회전자(120, rotor assembly)로 이루어진다.

상기 고정자(110)는 원형의 평판인 브라켓(bracket, 111)의 상부면으로 하부기판(112)이 접합되고, 이 하부기판(112)의 외측에는 동심원을 갖는 고리형상의 마그네트(magnet, 113)가 동일한 방법으로 부착되어 형성된다.

상기 브라켓(111)의 상부는 케이스(case, 150)에 의해서 밀봉되며, 브라켓(111)과 케이스(150)는 중앙의 샤프트(shaft, 130)에 의해서 연결된다.

상기 샤프트(130)에는 회전 가능하게 회전자(120)가 구비되며, 이때의 회전자(120)는 다시 베어링(bearing, 121), 코일어셈블리(coil assembly, 122), 중량체(counter weight, 123), 정류자(commutator, 124), 상부기판(125) 및 절연물(126)을 포함한다.

이때 상기 고정자(110)와 회전자(120)는 하부기판(112)에 하단이 고정되고 상단은 정류자(124)와 접촉되도록 구성된 브러쉬(140)에 의해 전기적으로 연결된 다.

도 2는 일반적인 종래 바 타입 진동모터의 측면을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

바 타입의 진동모터(200)는 크게 고정자(210), 회전자(220)로 구성되어 있다.

상기 고정자(210)는 바디(211), 상기 바디의 일측에 고정되는 고정캡(212) 및 마그네트(213)를 포함하고 있으며, 상기 바디는 중공형의 원통형상이고 그 내측에는 마그네트(213)가 고정되어 있다.

상기 회전자(220)는 편심추(223), 고정체(225)의 일면에 분할되어 고정된 다수개의 정류자(224) 및 상기 고정체에 고정된 다수개의 코일어셈블리(222)를 포함하고 있다.

상기 고정캡(212)에는 한쌍의 브러쉬(240)가 고정된 하부기판(미도시)에 장착되는데, 상기 브러쉬(240)는 전원을 공급하는 리드선(215)과 연결되고 상기 정류자(224)에 접촉되어 전류를 인가한다.

상기와 같은 형태에 관계없이, 상기 진동모터들은 회전력을 발생시켜 불평형 질량의 회전부를 회전시킴으로써 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있으며, 회전력은 대부분이 브러쉬와 정류자의 접점을 통하여 정류작용을 거쳐 회전자 코일에 전류를 공급하는 구조로 발생시킨다.

그러나 이러한 정류자를 사용한 브러쉬타입(brush type)구조는 모터 회전시 브러쉬가 정류자의 세그먼트(Segment)와 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크(Spark)를 유발하고, 상기 브러쉬와 정류자를 마모시킴으로써 모터의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

상기와 같은 브러쉬타입의 진동모터의 단점을 일부 개선한 브러쉬리스 타입(brushless type)의 진동모터인 수직 진동자로서 일본특허공개공보 제2003-117489호에서 휴대용 진동체가 제안된 바 있다. 이는 도 3에서 도시되고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

원통형상의 프레임(410)의 축방향 외단에 고정축의 양단을 지지하는 한쌍의 브래킷이 설치되고 상기 프레임의 내주면에는 단자를 갖는 원통형상의 코일(420)이 고정된다. 원통형상의 영구자석(430)은 반경방향으로 착자되며, 상기 영구자석(430)과 동일 평면에 탄성부재(440)가 고정된다.

일반적으로 공진주파수를 이용한 진동모터에 있어서, 진동량(F)는 [식1]에서 보듯이 진동체의 질량(M)과 진동체의 변위(X)와 공진주파수의 제곱(f²)에 비례한다.

[식 1]

즉, 동일 체적하에서 진동체의 질량이 클수록 진동량은 커지게 되는 것이다.

그러나 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 휴대용 진동체(400) 역시 케이스의 원주 외곽에 코일이 위치하여 많은 공간을 차지하며, 탄성부재가 운동 궤적외에 차지하는 체적이 코일탄성부재(최대로 압출시 탄성부재의 판재두께가 누적되어 체적을 차지하는 탄성부재)인 관계로 동일한 체적하에 진동체의 체적을 증가시킬 공간을 확보하지 못하는 문제가 있다. 즉, 진동체의 질량을 최대화하지 못하게 되어 동일 체적하의 진동량을 최대화할 수 없었다.

따라서 상기와 같은 문제를 방지할 수 있는 공진주파수를 이용한 진동모터가 당해 기술분야에서 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 브러쉬와 정류자의 정류작용에 의한 불평형 질량의 회전부를 회전시킴으로써 기계적 진동을 얻는 기존의 브러쉬타입 진동모터를 사용하지 않고 공진 주파수를 이용하여 진동을 발생시킴으로써 진동모터의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 또한 종래의 수직 진동자 구조의 공간 효율성을 개선하여 제한된 체적하에서 최대의 진동량을 얻을 수 있는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 마그네트와 상기 마그네트를 감싸는 요크 및 상기 요크의 양 측면에 부착된 소정크기의 질량을 갖는 질량체로 이루어진 운동부; 상기 운동부의 하부에 배치된 코일어셈블리를 구비하는 베이스어셈블리; 상기 베이스어셈블리와 그 상측에 구비된 상기 운동부를 덮는 케이스; 및 상기 케이스의 상면 또는 상기 베이스어셈블리의 상면의 내측에 고정되는 직경이 큰 외측판부, 이에 대향하는 상기 운동부의 상면 또는 하면과 연결되는 직경이 작은 내측판부 및 상기 내측판부와 외측판부를 곡선으로 연결시키는 적어도 둘 이상의 연결통로를 구비하고, 상기 내측판부의 직경은 상기 운동부 외경의 15% ~ 70% 이며, 상기 내측판부와 외측판부가 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있는 판 스프링인 탄성부재; 및 상기 운동부의 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키기 위하여 상기 탄성부재가 연결된 상기 운동부의 상면 또는 하면에 구비되는 자성유체; 를 포함하고, 상기 마그네트에 의한 자기력과 상기 코일어셈블리에서 발생한 소정 주파수의 전자기력의 상호작용으로 상기 운동부가 상하로 공진을 일으키는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터를 제공한다.

여기서, 상기 질량체는 철보다 무거운 비중을 갖고, 상기 코일어셈블리에 대응하지 않는 외측이 단부를 형성하며, 상기 베이스어셈블리측으로 확장되어 더 큰 질량을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

삭제

또한 상기 베이스어셈블리에는 외부기판과 연결이 가능한 단자가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 운동부는 적어도 하나 이상의 홀을 구비하여 상기 운동부의 질량을 가감할 수 있다.

또한 상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 자성체로 형성된 케이스; 마그네트와 상기 마그네트의 하면에 형성되고 자기력선이 지나가는 경로를 제공하는 요크 및 상기 마그네트의 상면에 부착되는 질량체로 이루어진 운동부; 상기 케이스의 상면 또는 상기 베이스어셈블리의 상면의 내측에 고정되는 직경이 큰 외측판부, 이에 대향하는 상기 운동부의 상면 또는 하면과 연결되는 직경이 작은 내측판부 및 상기 내측판부와 외측판부를 곡선으로 연결시키는 적어도 둘 이상의 다수개의 연결통로를 구비하고, 상기 내측판부의 직경은 상기 운동부 외경의 15% ~ 70%이며, 상기 내측판부와 외측판부가 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있는 판 스프링인 탄성부재; 상기 케이스 하부에 접하고, 상기 운동부의 하부에 배치되는 코일어셈블리를 구비하는 베이스어셈블리; 및 상기 운동부의 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키기 위하여 상기 탄성부재가 연결된 상기 운동부의 상면 또는 하면에 구비되는 자성유체; 를 포함하고, 상기 마그네트에 의한 자기력과 상기 코일어셈블리에서 발생한 소정 주파수의 전자기력의 상호작용으로 상기 운동부가 상하로 공진을 일으키도록 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터를 제공한다.

여기서, 상기 질량체는 철보다 무거운 비중을 갖는 것이 바람직하다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 공진주파수를 이용한 선형진동모터를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 마그네트에 의한 자기력과 코일어셈블리에서 발생한 소정 주파수의 전자기력의 상호작용으로 운동부가 상하로 공진을 일으켜 진동하는 선형모터로서, 크게 운동부(20)와 베이스어셈블리(40) 및 케이스(10)를 구비한다.

상기 운동부(20)는 마그네트(21)와 상기 마그네트(21)를 감싸는 요크(22) 및 상기 요크(22)의 양측면에 부착되는 소정크기의 질량을 갖는 질량체(23)로 이루어진다. 이 때, 상기 질량체(23)는 철보다 무거운 비중을 갖는 것이 바람직하다. 이는 동일한 체적내에 운동부의 질량을 높임으로써 진동체의 질량에 관계하는 공진주파수를 조절하여 진동량을 최대화시키기 위해서이다.(식 1참조)

또한, 상기 질량체는 도 4에서 도시된 바와 같이 상기 코일어셈블리에 대응하지 않는 외측이 단부를 형성하며, 상기 베이스어셈블리측으로 확장되어 더 큰 질량을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이 역시 제한된 체적내에 질량을 증가시켜 진동량을 최대화하기 위함이다.

한편, 진동모터의 고유 진동수를 보정하기 위해 상기 운동부는 적어도 하나 이상의 홀(미도시)을 구비하여 상기 운동부의 질량을 가감할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 베이스어셈블리(40)는 상기 운동부(20)의 하측에 배치되고, 소정 주파수의 전자기력을 발생시키는 코일어셈블리(41)를 포함한다. 상기 코일어셈블리(41) 는 상기 운동부(20)의 하면에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 베이스어셈블리(40)에는 외부기판과 연결이 가능한 단자가 형성되는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스어셈블리(40)는 베이스 상측에 입력단자와 연결되도록 연성 인쇄 회로(42, flexible printed circuit, 이하 'FPC'라 한다)가 배치되고, 상기 FPC(42)상에 상기 코일어셈블리(41)가 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 탄성부재(30)를 구비하는데, 이는 운동부(20)와 연결되어 주파수 인가시 공진점에서 최대 변위가 발생되어 진동을 유발시키는 역할을 한다.

상기 탄성부재(30)는 그 일측이 상기 케이스(10)의 상면의 내측에 고정되고, 타측이 상기 고정된 일측에 대향하는 상기 운동부(20)의 상면과 연결될 수 있고, 상기 일측과 타측이 운동부의 상하 운동시 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있는 판 스프링인 것이 바람직하다. 또한 상기 탄성부재(30)는 그 일측이 상기 베이스어셈브리(40)의 상면의 내측에 고정되고, 타측이 상기 고정된 일측에 대향하는 상기 운동부(20)의 하면과 연결될 수도 있다. 여기서, 상기 탄성부재(30)는 본딩(bonding) 또는 용접 등의 방법으로 상기 케이스(10) 및 운동부(20)에 고정시킬 수 있다.

이 때, 상기 탄성부재(30)의 타측이 연결된 상기 운동부의 상면 또는 하면에는 자성유체(50)를 형성시켜, 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키는 것이 바람직하다. 상기 탄성부재(30)에 대하여는 이하에서 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

상기와 같이, 본 발명은 상기 탄성부재가 상기 운동부와 동일한 평면상에 위치하지 않고 운동부의 상측에 배치됨으로써 질량체가 최대의 질량을 가질 수 있는 공간이 확보된다. 또한 상기 탄성부재는 상기 일측과 타측이 상기 운동부의 상하 운동시 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있어 탄성부재의 판 두께만큼의 공간만이 소요된다. 이에 따라 본 발명은 운동부의 질량을 최대화하여 동일 체적내에 최대의 진동량을 얻을 수 있는 장점을 갖는다.

도 6은 본 발명에 의한 선형 진동모터의 탄성부재의 평면을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 탄성부재(30)는 상기에서 설명한 바와 같이 운동부와 연결되어 주파수 인가시 공진점에서 최대 변위가 발생되어 진동을 유발시키며, 그 일측이 케이스의 상면의 내측에 고정되고, 타측이 상기 고정된 일측에 대향하는 상기 운동부의 상면과 연결되며, 상기 일측과 타측이 운동부의 상하 운동시 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있다.

상기 탄성부재(30)의 형상을 도 6(a) 내지 (c)를 참조하여 상세하게 살펴보면, 직경이 작은 내측판부(31)가 제 1평면에 형성되고, 직경이 큰 외측판부(32)는 상기 제 1평면과 평행하면서 소정의 거리를 갖는 제 2평면에 형성된다. 또한 상기 내측판부(31)와 상기 외측판부(32)를 곡선으로 연결하면서, 일정한 간격으로 분포되는 적어도 둘 이상의 연결통로(33)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 연결통로의 수를 변경시켜 실험한 결과는 다음 [표 1]과 같았다.

[표1]

즉, [표 1]에서 보이는 바와 같이, 연결통로는 적어도 둘 이상을 사용하는 경우 진동량이 최대로 됨을 알 수 있었다.

특히, 상기 탄성부재(30)는 도 6(c)에 도시된 바와 같이 상기 운동부에 의한 상하 운동시 상기 내측판부(31)와 외측판부(32)가 일정거리 이격된 평행한 상태로 부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있다. 다시말해, 도 6(b)에서 도시된 바와 같은 평행상태로부터 상기 운동부의 상하 운동시 상기 내측판부(31)가 최대 변형된 때는 도 6(c)에서 도시된 바와 같이 상기 외측판부(32)와 동일한 평면에 이르도록 변형 될 수 있어, 상기 탄성부재(30)의 판 두께(h)만큼의 공간만이 소요된다.

또한 상기 탄성부재(30)의 상기 적어도 둘 이상의 연결통로(33)의 폭과 길이를 조절하거나, 상기 내측판부(31) 및 상기 외측판부(32)의 직경 및 넓이를 조절하여 탄성계수를 조절 할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명에서 상기 탄성부재의 내측판부(31) 직경, 즉 판 스프링의 내경(r)은 상기 운동부 외경(R)의 15% ~ 70%로 형성되는 것이 바람직하다(도 5참조). 이는 상기 판 스프링의 내경(r)이 상기 운동부의 외경(R)에 대해 15% 이하인 경우는 상기 운동부(20)의 뒤틀림이 심하게 발생하여 상하 직선운동을 방해하게 되며, 70% 이상인 경우는 상기 외측판부(32)와 내측판부(31) 사이의 간격이 줄어 들게되어 판 스프링의 연결통로(33)의 길이가 짧아지게 되므로, 진동 범위가 제한될 수 있기 때문이다.

이는 아래 [표 2] 및 [그래프 1]에 나타난 실험 결과를 참조하면 명확하게 알 수 있을 것이다. 본 실험은 동일한 조건하에서 판 스프링의 내경(r)을 변경시키면서, 100g 지그(jig)의 중앙에서 측정하였다.

[표 2]

[그래프 1]

[표 2]에 따른 [그래프 1]에서와 같이, 판 스프링의 내경(r)이 상기 운동부의 외경(R)에 대해 15% ~ 70%인 경우, 진동량이 0.50 으로 최대임을 알 수 있었다.

이처럼 본 발명은 탄성체가 마그네트와 동일한 평면상에 위치하여 면적을 많이 차지하였던 종래의 수직 진동자(도 2참조)와 달리 상기 케이스의 상면 내측에 고정되고, 또한 상하운동시 상기 내측판부(31) 및 상기 외측판부(32)가 동일평면에 이를때까지 변형될 수 있음으로써 상기 탄성부재가 차지하는 면적을 크게 줄일 수 있다.

즉, 이로써 운동부의 질량체를 더 크게 설계할 수 있어, 최대의 진동량을 얻을 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명에 의한 공진주파수를 이용한 선형진동모터의 다른 실시예를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 동일한 체적내 진동량을 증가시키기 위한 다른 실시예로서 운동부(20')와 베이스어셈블리(40') 및 자성체로 형성된 케이스(10')를 구비할 수 있다.

상기 운동부(20')는 마그네트(21')와 상기 마그네트(21')의 하면에 형성되고 자기력선이 지나가는 경로를 제공하는 요크(22') 및 상기 마그네트(21')의 상면에 소정크기의 질량을 갖는 질량체(23')로 이루어진다. 이 때, 상기 질량체(23')는 철보다 무거운 비중을 갖는 것이 바람직하다. 이는 동일한 체적내에 운동부의 질량을 높임으로써 진동체의 질량에 관계하는 공진주파수를 조절하여 진동량을 최대화시키기 위해서이다.

상기 베이스어셈블리(40')는 소정 주파수의 전자기력을 발생시키는 코일어셈블리(41')를 포함한다. 상기 코일어셈블리(41')는 상기 베이스어셈블리(40')상면에서 상기 운동부(20')의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 베이스어셈블리(40')에는 외부기판과 연결이 가능한 단자가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 탄성부재(30')를 구비하는데, 이는 운동부(20')와 연결되어 주파수 인가시 공진점에서 최대 변위가 발생되어 진동을 유발시키는 역할을 한다. 상기 탄성부재(30')는 그 일측이 상기 케이스(10')의 상면 내측에 고정되고, 타측이 상기 고정된 일측에 대향하는 상기 운동부(20')의 상면과 연결될 수 있며, 상기 일측과 타측이 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있다. 여기서, 상기 탄성부재(30')는 상기에서 도 6을 참조하여 설명한 바와 동일하다.

이 때, 상기 탄성부재(30')가 연결된 상기 운동부(20')의 상면에는 자성유체(50')를 형성시켜, 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키는 것이 바람직하다.

이 실시예에서도 마찬가지로 상기 [표 2] 및 [그래프 1]의 실험결과를 적용할 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(30')의 내경은 상기 운동부(20') 외경의 15% ~70%이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 판 스프링의 내경이 상기 운동부(20')의 외경에 대해 15% 이하인 경우는 상기 운동부(20')의 뒤틀림이 심하게 발생하여 상하 직선운동을 방해하게 되고, 70% 이상인 경우는 상기 외측판부(32)와 내측판부(31) 사이의 간격이 줄어 들게되어 판 스프링의 연결통로(33)의 길이가 짧아지게 되므로, 진동 범위가 제한될 수 있기 때문이다.

이처럼 본 발명의 다른 실시예는, 동일체적내 탄성부재의 차지면적을 크게 줄일 수 있음으로써 질량체를 크게 형성할 수 있다. 뿐만 아니라 자성체로 형성된 케이스가 요크 역할을 겸하여 질량체의 면적을 최대화 할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 선형 진동모터와 종래의 수직 진동자의 단위체적당 진동량을 알아보기 위한 측정 결과는 다음 [표 3]과 같다.

[표 3]

탄성체가 운동부와 동일평면에 형성된 종래의 수직 진동자(도 2참조)와 도 4에서 도시된 바와 같은 본 발명에 의한 진동모터의 체적(㎣)을 각각 측정했다. 상기 [표 3]과 같이 종래의 수직 진동자는 1272.35㎣, 본 발명은 314.16㎣ 로 본 발명에 의한 진동모터의 체적이 종래의 수직 진동자에 비해 4배 이상 작음을 알 수 있었다.

또한 측정지그를 통해 측정된 진동량(F)은 종래의 수직 진동자가 0.63, 본 발명에 의한 진동모터가 0.63 이었다.

이에 의한 단위체적당 진동량(F/㎣)은 각각 0.00050와 0.00199로서 종래의 수직 진동자에 비해 본 발명에 의한 진동모터가 4.0배 높은 것으로 확인되었다.

즉, 본 발명은 운동부의 질량을 증대시킬 수 있는 공간이 확보되고, 이로써 단위 체적당 진동량이 크게 증가함을 알 수 있었다.

이상은 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세히 설명한 것으로, 이는 예시 이며 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 의한 브러쉬리스 타입의 선형 진동모터는 브러쉬와 정류자 등을 사용하지 않음으로써 기계적 마모 등을 크게 감소시키고 신뢰성 및 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 질량체를 최대화시킬 수 있는 공간으로 형성됨으로써 동일한 체적하에 진동량을 최대화시킬 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여, 본 발명에 의하면 공진주파수를 이용함으로써 주파수에 따른 진동량 제어가 가능하고, 기동 및 정지시 신속한 반응이 가능한 효과가 있다.

Claims (9)

1. 마그네트와 상기 마그네트를 감싸는 요크 및 상기 요크의 양 측면에 부착된 소정크기의 질량을 갖는 질량체로 이루어진 운동부;

   상기 운동부의 하부에 배치된 코일어셈블리를 구비하는 베이스어셈블리;

   상기 베이스어셈블리와 그 상측에 구비된 상기 운동부를 덮는 케이스; 및

   상기 케이스의 상면 또는 상기 베이스어셈블리의 상면의 내측에 고정되는 직경이 큰 외측판부, 이에 대향하는 상기 운동부의 상면 또는 하면과 연결되는 직경이 작은 내측판부 및 상기 내측판부와 외측판부를 곡선으로 연결시키는 적어도 둘 이상의 연결통로를 구비하고, 상기 내측판부의 직경은 상기 운동부 외경의 15% ~ 70% 이며, 상기 내측판부와 외측판부가 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있는 판 스프링인 탄성부재; 및

   상기 운동부의 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키기 위하여 상기 탄성부재가 연결된 상기 운동부의 상면 또는 하면에 구비되는 자성유체;

   를 포함하고,

   상기 마그네트에 의한 자기력과 상기 코일어셈블리에서 발생한 소정 주파수의 전자기력의 상호작용으로 상기 운동부가 상하로 공진을 일으키는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 질량체는 철보다 무거운 비중을 갖는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 질량체는 상기 코일어셈블리에 대응하지 않는 외측이 단부를 형성하며, 상기 베이스어셈블리측으로 확장되어 더 큰 질량을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스어셈블리에는 외부기판과 연결이 가능한 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 운동부는 적어도 하나 이상의 홀을 구비하여 상기 운동부의 질량을 가 감할 수 있는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
7. 자성체로 형성된 케이스;

   마그네트와 상기 마그네트의 하면에 형성되고 자기력선이 지나가는 경로를 제공하는 요크 및 상기 마그네트의 상면에 부착되는 질량체로 이루어진 운동부;

   상기 케이스의 상면 또는 상기 베이스어셈블리의 상면의 내측에 고정되는 직경이 큰 외측판부, 이에 대향하는 상기 운동부의 상면 또는 하면과 연결되는 직경이 작은 내측판부 및 상기 내측판부와 외측판부를 곡선으로 연결시키는 적어도 둘 이상의 다수개의 연결통로를 구비하고, 상기 내측판부의 직경은 상기 운동부 외경의 15% ~ 70%이며, 상기 내측판부와 외측판부가 일정거리 이격된 평행한 상태로부터 동일평면에 이를 때까지 변형될 수 있는 판 스프링인 탄성부재;

   상기 케이스 하부에 접하고, 상기 운동부의 하부에 배치되는 코일어셈블리를 구비하는 베이스어셈블리; 및

   상기 운동부의 상하운동시 발생되는 접촉소음을 감소시키기 위하여 상기 탄성부재가 연결된 상기 운동부의 상면 또는 하면에 구비되는 자성유체;

   를 포함하고,

   상기 마그네트에 의한 자기력과 상기 코일어셈블리에서 발생한 소정 주파수의 전자기력의 상호작용으로 상기 운동부가 상하로 공진을 일으키도록 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 질량체는 철보다 무거운 비중을 갖는 것을 특징으로 하는 공진주파수를 이용한 선형 진동모터.
9. 삭제

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