KR100793682B1

KR100793682B1 - 초소형 선형 진동장치

Info

Publication number: KR100793682B1
Application number: KR1020070004919A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 김정훈
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-01-10

Abstract

본 발명은, 선형 진동장치에 있어서, 상하부케이스(4)(6)로 된 본체의 하부케이스(6)상에 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 고정체(100)를 구성하고, 공기유동공(21)을 갖는 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하고 탄성 스프링(26)을 상부케이스(4)의 저면과 브라켓(20)의 공기유동공 주변부(20a)에 결착하여 가동체(200)를 구성하되, 수직 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 구성한다.

초소형, 선형 진동, 주파수발생 제어칩, 캐패시터

Description

초소형 선형 진동장치{SUBMINIATURE LINEAR VIBRATOR}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치 분해사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치 측단면도,

도 3은 도 2의 평단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치의 회로구성도,

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치의 진동원리를 설명하기 위한 도면,

도 6은 도 1의 탄성 스프링 확대 사시도,

도 7은 도 4의 공진주파수신호 파형도,

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 초소형 선형진동장치 측단면도,

도 9는 도 8에 따른 초소형 선형진동장치의 회로구성도,

도 10은 도 8의 초소형 선형진동장치의 진동원리를 설명하기 위한 도면,

도 11은 도 9의 공진주파수신호 파형도,

도 12는 도 2의 초소형 선형진동장치 변형 예의 측단면도,

도 13은 본 발명의 초소형 선형 진동장치의 변형 일예 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2-- 초소형 선형 진동장치 4-- 상부케이스

6-- 하부케이스 10-- 인쇄회로기판

12-- 환형계자코일 14-- 공진용 수동소자

16-- 주파수발생 제어칩 20-- 브라켓

20a-- 공기유동공 주변부 21-- 공기유동공

22-- 환형분동 24-- 환형영구자석

26-- 탄성스프링 100-- 고정체

200-- 가동체

본 발명은 진동장치에 관한 것으로, 초소형이면서 선형(linear) 진동되는 진동장치에 관한 것이다.

요즈음 단말들은 그 사이즈가 점점 소형화되어가고 있음에 따라 해당 단말기에 채용되는 각종 부품들도 소형화 및 박형화되어 가고 있는 실정이다. 소형화 및 박형화가 요구되는 각종 부품들중에서는 휴대폰 진동알람 등을 위한 진동장치가 있는데, 이러한 진동장치는 진동모터를 초소형화시켜 구현하는 경우가 많다.

진동모터를 초소형화 시킨 일 예로서는, 본원 발명자에 의해 2002년 7월 2일에 대한민국에 특허 출원된 "편평형 무정류자 진동모터"(특허출원번호 제10-2002-38046호)가 있다. 상기 일 예의 편평형 무정류자 진동모터는 두께와 무게 및 크기 가 대폭 감소된 편평형(coin type) 진동모터이면서도 브러시와 정류자가 없는 무정류자형(brushless type) 진동모터이다. 회전자인 영구자석의 외주면 일측에 편심수단(분동)을 설치하고, 진동모터 내부에 영구자석의 자극이나 자극위치를 감지하는 한 쌍 이상의 홀센서(Hall sensor)를 설치하여 진동모터를 기동 및 운전시킬 수 있도록 하고, 모터제어기는 진동모터의 내부공간에 설치하고, 고정자 코일의 배치구조를 개량하여 자속 손실을 줄이고 아울러 불기동점(不起動點)이 없도록 한 구조를 가지고 있다.

상기한 일 예의 편평형 진동모터는 두께가 2㎜ 내지 3mm이하의 초슬림형이면서도 15mm미만의 직경을 가지는 아주 작은 사이즈의 진동장치인데, 이러한 초소형의 진동장치를 상기한 일예와 같은 모터방식이 아닌 다른 방식으로도 구현할 수 있다면 초소형 진동장치를 다양한 방식으로 구현할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 초소형이면서 선형적으로 진동 가능한 초소형 진동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 코일 공진주파수 발생부를 내장한 초소형 선형 진동장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 선형 진동장치에 있어서, 상하부케이스(4)(6)로 된 본체의 하부케이스(6)상에 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 고정체(100)를 구성하고, 공기유동공(21)을 갖는 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하고 탄성 스프링(26)을 상부케이스(4)의 저면과 브라켓(20)의 공기유동공 주변부(20a)에 결착하여 가동체(200)를 구성하되, 수직 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 구성함을 특징으로 한다.

본 명세서에서 언급되는 '초소형 선형 진동장치'에서, '선형 진동장치'는 회전체의 회전에 의해서 진동을 일으키는 모터형 진동장치와는 달리 가동체가 선형적으로 움직이면서 진동을 일으키게 하는 메카니즘을 가지는 장치를 의미하고, '초소형'이라 함은 바람직하게 선형 진동장치의 본체 두께가 2∼5mm정도 범위이고 그 직경이 7∼15mm정도 범위에 해당되는 것을 의미한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치는 회전체의 회전에 의해서 진동을 일으키는 모터형 진동장치와는 달리 가동체가 상하 선형적으로 움직이므로 단말기에 내장시 체감진동량이 모터형 진동장치에 비해 상대적으로 크며 응답속도도 상대적으로 빠른 특성을 가진다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 선형 진동장치는 초소형으로 구현된 본체에 코일 공진주파수 발생부가 내장되게 구현한다. 더욱이 본체 내장된 코일 공진주파수 발생부에서 생성해야 하는 공진주파수는 선형진동장치에서의 진동을 위해 구현 되는 다수 파라미터들에 따라 달라지지만, 본 발명의 실시 예에서는 코일 공진주파수 발생부를 주파수발생제어칩(IC)과 공진용 수동소자(캐패시터나 저항 등)로 분리 내장하고 캐패시터를 이용한 커패시턴스값 조정을 통해 요구 공진주파수를 적합하게 생성할 수 있도록 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치(2)의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치(2)의 측단면도이며, 도 3은 도 2의 평단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치(2)의 회로구성도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 초소형 선형 진동장치(2)는 상부케이스(4)와 하부케이스(6)를 체결하여 본체를 구성한다. 상기 본체의 사이즈는 두께 2∼5mm정도, 직경 7∼15mm정도의 초소형으로 제작된다.

하부케이스(6)상에는 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 줌으로써 고정체(100)가 되게 구성한다.

환형계자코일(12)은 일정 직경을 가지며 인쇄회로기판(10)상에 동심원 형태로 배치되는 것이 바람직하며, 환형계자코일(12) 내부의 인쇄회로기판(10)상에는 캐피시터나 저항과 같은 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)을 배치 구성한다. 상기 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)은 환형계자코일(12)의 공진주파수를 발생하는 코일 공진주파수 발생부(도 4의 40)를 구성하며, 공진용 수동소자(14)의 일예인 캐패시터들을 이용한 커패시턴스값이나 저항들을 이용한 저항 값을 조정하면 주파수발생 제어칩(16)에서는 설계자가 요구하는 공진주파수를 임의대로 생성할 수 있다. 상기 공진용 수동소자(14)의 일예인 캐패시터로는 초소형 사이즈인 다층박막캐패시터(multi layer chip capacitor, or multilayer ceramic capacitor: MLCC)로 구성하는 것이 바람직하며, 코일 공진주파수 발생부(40)에 대해서는 도 4 및 도 9와 함께 상세히 후술될 것이다.

한편 상부케이스(4)에는 하부케이스(2)의 고정체(100)와 작용하여 선형적 움직임을 가지게 하는 가동체(200)를 구성한다. 즉, 공기유동공(21)을 갖는 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하고, 탄성 스프링(26)을 상부케이스(4)의 저면과 브라켓(20)의 공기유동공 주변부(20a)에 결착하여서 가동체(200)를 구성한다.

브라켓(20)의 저면에 장착되는 환형분동(22)은 텅스텐과 같은 비중이 높은 재질로 제작구성하여 가동체(200)의 무게추 역할을 담당하며 브라켓(20) 저면의 최외주부에 장착되게 구성하고, 환형분동(22)의 인접 내주부에는 수직방향으로 2극이 상하착자된 환형영구자석(24)이 브라켓(20)에 저면에 장착된다.

브라켓(20)의 공기유동공(21)은 가동체(200)이 수직방향으로 선형적으로 왕복운동함에 따라 발생되는 공기류가 원활하게 유동될 수 있도록 해준다. 브라켓(20)에 있어 공기유동공 주변부(20a)는 절곡요입된 형상구조를 갖는다. 브라켓(20)의 절곡요입된 공기유동공 주변부(20a)에는 도 6에 도시된 바와 같은 탄성스프링(26)의 하부 링편(26a)이 스폿용접으로 용착되어지며, 탄성스프링(26)의 상부편(26b)도 스폿용접으로 상부케이스(4)의 저면에 용착되어진다.

도 6에서, 미설명된 참조번호 "26c"는 탄성스프링(26)의 탄지연결부이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 탄성스프링(26)의 상부편(26b)은 탄성스프링(26)의 하부 링편(26a)보다 그 직경이 좁도록 구성하는데, 이러한 탄성스프링(26)의 구조는 작업자가 탄성스프링(26)의 하부 링편(26a)을 먼저 스폿용접으로 브라켓(20)의 공기유동공 주변부(20a) 상면에 고정한 후 브라켓(20)의 공기유동공(21)을 통해 용접기를 집어넣어 탄성스프링(26)의 상부편(26b)을 상부케이스(4)의 저면에 쉽게 스폿용접할 수 있도록 해준다.

도 1에 도시된 탄성스프링(26)과 브라켓(20)은 별개 제작되어 스폿용접으로 결합고정되게 구현하였지만, 다른 변형 구현 일 예로서는 도 13에 도시된 바와 같이, 탄성스프링(26a)이 일체형으로 형성된 브라켓(20)으로 구현할 수 있다. 도 13과 같이 탄성스프링(26a)을 갖는 일체형 브라켓(20)으로 구현하면 일체형 브라켓(20)이 차지하는 전체 두께를 도 1의 브라켓(20)이 차지하는 전체 두께보다 더 얇게 할 수 있으며(약 0.2∼0.3mm정도), 탄성스프링(26a)의 용접을 위한 절곡요입 구조없는 평면 구조도 가능케 한다.

또한 도 13에서는 탄성스프링(26a)을 갖는 일체형 브라켓(20)이 환형분동(22a)의 고정홈에 끼워져 용접이나 접착제 접착 등으로 결합고정되므로 도 1의 환형분동(22)과 동일한 외경을 가지면서도 그 무게를 상대적으로 더 나가게 될 수 있다. 도 1에서도 환형분동(22)에 고정홈을 형성하고 브라켓(20)이 환형분동(22)의 고정홈에 끼워져 고정되게 구성할 수 있음도 이해하여야 한다.

본 발명에서는 고정체(100)의 환형계자코일(12)과 가동체(200)의 환형영구자 석(24)의 배치구조를, 도 2 및 도 8, 도 13에 도시된 바와 같이 수직 2극 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 형성하는 것이다.

도 2에서의 고정체(100)의 환형계자코일(12)과 가동체(200)의 환형영구자석(24)의 배치구조(2A)는, 초기상태에서 환형영구자석(24)의 자극경계부 PB를 환형 계자코일(12) 최상단보다 낮게 형성되게 구성한 것이다.

도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 환형영구자석(24)이 하방 S,N으로 수직 착자되었을 경우 환형영구자석(24)의 SN 자극경계부 PB는 환형 계자코일(12)에 형성될 하방 N,S극(계자극)의 상측 N극영역에 인접해 걸치도록 형성한다는 것이다. 즉 본 발명의 실시 예에서는 환형영구자석(24)은 수직 2극 착자되게 구성하고, 환형계자코일(12)에서는 환형영구자석(24)의 착자된 극성과는 상반되는 2극의 계자극이 수직 형성되게 구성하는 것이다.

이러한 환형영구자석(24)과 환형계자코일(12)의 배치구조(2A)에 의해서 환형 영구자석(24)의 하측 S극이 환형계자코일(12)의 하측 N극(계자극)에 인력 작용을 받게 되고 환형영구자석(24)의 상측 N극이 환형계자코일(12)의 상측 S극(계자극)에 인력작용을 받게 되어서 가동체(200)가 하방으로 내려가게 되는 것이다.

한편 도 8에서의 고정체(100)의 환형계자코일(12)과 가동체(200)의 환형영구자석(24)의 배치구조(2B)는, 초기상태에서 가동체(200)의 환형영구자석(24)이 고정체(100)의 환형영구자석(24)의 상방 근접측부에 위치형성되도록 배치 구성한 것이다. 도 8과 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초소형 선형진동장치(2)는 환형계자코일(12)에 N,S계자극이 교호적으로 형성되게 하여 가동체(200)가 수직 왕복운동 되게 하는 것이다.

도 12는 도 2의 초소형 선형진동장치(2)에서의 배치구조(2A)로부터 변형된 배치구조(2C)이다. 도 12에 도시된 배치구조(2C)는, 가동체(200)의 환형영구자석(24)과 환형분동(22)간에 형성된 이격공간에 고정체(100)의 환형계자코일(12)이 삽입 승강작동가능케 하는 배치 구조이다.

도 12의 배치구조(2C)는 도 2와 같은 초소형 선형진동장치(2)의 변형 예이지만, 도 8와 같은 선형진동장치(2)의 배치구조(2B)에서도 12에서와 같이 변형구현할 수 있음이 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하여진다.

본 발명의 초소형 선형 진동장치(2)에서, 하부케이스(6)의 재질은 환형계자코일(12)의 전자력을 증강시켜주고 외부로 누설되는 전자력을 차폐할 수 있도록 하기위해 철판과 같은 자성체로 구성하는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 반자성체 또는 비자성체로 구성할 수도 있다. 그리고 브라켓(20)의 재질은 환형영구자석(24)의 자력을 증강시켜주고 브라켓(20) 상부로는 자력 누설이 차폐될 수 있도록 하기 위해 철판과 같은 자성체로 구성하는 것이 바람직하다. 상부케이스(4)는 비자성체나 반자성체중 어느 것이라도 무방하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2와 같은 배치구조(2A)를 갖는 초소형 선형 진동장치(2)는 고정체(100)의 환형계자코일(12)과 가동체(200)의 환형영구자석(24)간의 인력작용과 가동체(200)의 탄성스프링(26)의 탄반력작용에 의해서 가동체(200)가 상하방으로 이동되게 하되, 본체에 내장된 도 4와 같은 코일 공진주파수 발생부(40)를 이용하여 가동체(200)가 상하방으로 공진 발진되도록 구성하여줌으로 써 초소형 선형 진동장치(2)가 선형적으로 진동되게 한다.

도 4를 참조하면, 코일 공진주파수 발생부(40)는 정전압 레귤레이터(42)와, 공진용 수동소자(14)를 갖는 공진발진부(44), 듀티비 조절부(46), 및 구동부(50)를 포함한 출력부(48)로 구성하며, 가동체(200)가 공진 발진되도록 하는 공진주파수에 대응하는 구동전류를 환형계자코일(12)에 인가한다.

코일 공진주파수 발생부(40)에서 정전압레귤레이터(42), 공진발진부(44)의 내장 회로소자부, 듀티비 조절부(46) 및 구동부(50)는 도 1 내지 도 3에 도시된 주파수발생 제어칩(16)과 같이 IC형태로 구현된다.

하지만 코일 공진주파수 발생부(40)에서 RC회로나 LC회로와 같은 공진발진부(44)의 공진용 수동소자는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 공진용 수동소자(14)로 구현하되 주파수발생 제어칩(16)과는 별도로 배치구성된다.

이러한 공진용 수동소자(14)의 별도 배치 구성은, 코일 공진주파수 발생부(40)에서 생성되어야 하는 공진주파수(resonance frequency)가 가동체(200)를 구성하는 환형영구자석(24)의 자력 세기, 고정체(100)를 구성하는 환형계자코일(12)에 흐르는 구동전류에 의해 발생하는 전자력의 세기, 환형분동(22)의 무게, 탄성스프링(26)의 탄성계수 등의 파라미터들이 고려되어서 그 값이 설정되어지기 때문이다. 그러므로 상기 파라미터들이 정해지면 코일 공진주파수 발생부(40)에서의 공진주파수의 값이 구해지게 되므로, 설계자는 구해진 공진주파수가 되도록 하는 커패시턴스값을 갖는 하나 이상의 캐패시터나 구해진 공진주파수가 되도록 하는 저항값 을 갖는 하나이상의 저항들과 같은 공진용 수동소자(14)를 인쇄회로기판(10)상에 설치하면 되는 것이다.

만일 공진발진부(44)의 캐패시터성분까지 주파수발생 제어칩(16)과 같은 IC에 모두 내장시키게 되면 캐패시턴스값이 고정이 되므로 해당 선형 진동장치에 요구되는 공진주파수에 맞출 수 없다.

도 4를 참조하여 코일 공진주파수 발생부(40)에서의 공진주파수 생성 및 그에 대응된 구동전류를 출력하는 동작을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

코일 공진주파수 발생부(40)의 정전압 레귤레이터(42)에서 발생되는 정전압이 공진발진부(44)에 인가되면, 공진발진부(44)는 발진주파수의 변동없이 항시 일정한 발진주파수를 발생한다. 공진발진부(44)는 RC시정수나 LC시정수에 의해서 발진을 수행하며, 이때 RC회로로 된 공진발진부(44)를 구현시 RC시정수에서의 커패시터성분은 하나 이상의 캐패시터 즉, 하나 이상의 다층박막 캐패시터(MLCC)에 의해서 형성된다.

공진발진부(44)에서 발진되는 발진신호는 캐피시터나 저항 등의 공진용 수동소자(14)를 이용한 설계자의 커패시터값이나 저항값 조정으로 코일 공진을 위한 주파수로 맞추어져 있으며, 듀티비 조절부(46)에 인가된다. 듀티비 조절부(46)는 발진주파수의 펄스 듀티비를 50:50로 맞추어서 출력부(48)의 구동부(50)에 도 7에 도시된 바와 같은 공진주파수신호(resonance frequency signal) RFS로서 인가한다. 출력부(48)의 구동부(50)에서는 공진주파수신호 RFS에 대응한 구동펄스 이진논리상태(binary logic state)를 트랜지스터와 같은 구동스위칭부(52)에 인가한다. 그에 따라 구동스위칭부(52)는 공진주파수신호 RFS에 대응 구동펄스의 이진논리 '하이'상태(또는 이진논리 '로우'상태)에 응답하여 턴온되므로 환형 계자코일(12)에 구동전류가 흐르도록 한다.

본 발명의 일 실시 예로서, 도 2와 같이 가동체(200)의 환형영구자석(24)이 도 2와 같이 하방 S,N으로 착자된 경우에는 고정체(100)의 환형계자코일(12)에 구동전류가 흘러 환형계자코일(12)의 상부에 N극, 하부에 S극의 계자극이 형성되도록 구성한다.

그러므로 환형계자코일(12)에 구동전류가 흐르지 않은 초기상태에서는 가동체(200)가 도 5의 (a)에서와 같은 초기위치를 유지하다가, 구동전류가 흐르게 되면 환형계자코일(12)에 도시된 바와 같은 상부 N극, 하부 S극의 계자극이 형성된다. 그에 따라 가동체(200)는 도 5의 (b)에서와 같이 하방으로 내려가게 되고, 최하방위치까지 내려갈 시에 환형계자코일(12)로는 구동전류가 흐르지 않게된다.

이 상태에서는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부케이스(4)의 저면에 결착된 탄성스프링(26)이 늘어나 최대의 탄성복원력을 가지게 된다. 그러므로 탄성스프링(26)의 탄성복원력에 의해서 가동체(200)는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 최하방로부터 상방으로 올라가지되 최상방까지 올라가게 된다.

그 후 가동체(200)는 탄성스프링(26)의 압축력에 의해서 다시 도 5의 (a)에서와 같은 초기위치로 되돌아오는데, 가동체(200)가 초기위치로 되돌아올 때에 고정체(100)의 환형계자코일(12)로 구동전류가 다시 흐르게 됨으로써, 상기한 도 5의 (a)(b)(c)의 과정을 계속 반복할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 고정체(100)와 가동체(200)간의 작용으로 공진발진 작동을 하게 됨에 따라 본 발명의 선형 진동장치(2)가 선형적으로 진동하게 된다.

한편 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 8과 같은 배치구조(2B)를 갖는 초소형 선형 진동장치(2)는 고정체(100)의 환형계자코일(12)에서의 N,S계자극이 교번적 발생되게 하여 가동체(200)를 상하방으로 선형적으로 왕복이동되게 하되, 본체에 내장된 도 9와 같은 코일 공진주파수 발생부(40)를 이용하여 가동체(200)가 상하방으로 공진 발진되도록 구성하여줌으로써 초소형 선형 진동장치(2)가 선형적으로 진동되게 한다.

도 9의 코일 공진주파수 발생부(40)의 각 구성요소는 도 4의 코일공진주파수 발생부(40)의 각 구성요소와 거의 유사하며, 단지 출력부(48)의 회로구성이 상이하다. 도 4의 출력부(48)에서 구동부(50)에서는 도 7과 같은 양(+)의 펄스를 갖는 공진주파수신호 RFS에 대응된 이진논리신호를 후단 구동스위칭부(52)에 출력하도록 구성하는데 반해, 도 9의 출력부(48)내 구동부(50a)에서는 도 11과 같은 (+)(-)의 펄스를 갖는 공진주파수신호 RFS1가 후단 구동스위칭부(52a)에 출력되도록 구성한다. 후단의 구동스위칭부(52a)는 도 11의 공진주파수신호 RFS1에 응답하여 제1,제4 스위치 SW1,SW4와 제2,제3 스위치 SW2,SW3를 상보스위칭되게 하여 환형계자코일(12)에 정방향 전류패스 및 역방향전류패스를 교번적으로 형성케 한다. 상기의 환형계자코일(12)에 형성되는 정방향 전류패스와 역방향 전류패스에 의한 계자극에 의해서 가동체(200)는 상하방으로 선형적으로 왕복이동되어진다.

본 발명의 다른 실시 예로서, 도 8과 같은 배치구조(2B)를 갖는 초소형 선형 진동장치(2)의 작동원리를 도 10을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

도 8의 가동체(200)의 환형계자코일(12)에 구동전류가 흐르지 않는 초기상태에서 가동체(200)는 고정체(100)의 환형계자코일(12)의 상방 근접측부에 초기위치를 유지하게된다(도 10의 (a)). 그 상태에서, 도 11과 같은 공진주파수신호 RFS1에서 예컨대, 음(-)의 펄스가 인가되어 출력부(48)의 구동스위칭부(52a)의 제2,제3 스위치 SW2,SW3이 스위치온되어 구동전류가 역방향으로 흐르게 되면 환형계자코일(12)에 도 10의 (a)에 도시된 바와 같은 상부 S극, 하부 N극의 계자극이 형성된다. 그에 따라 가동체(200)는 도 10의 (b)에서와 같이 환형계자코일(12)의 계자극 S의 인력이 미치는 하방까지 내려가게 된다.

그 후, 도 11의 공진주파수신호 RFS1에서 예컨대, 양(+)의 펄스가 인가되어 출력부(48)의 구동스위칭부(52a)의 제1,제4 스위치 SW1,SW4가 스위치온되어 구동전류가 정방향으로 흐르게 되면 환형계자코일(12)에 도 10의 (c)에 도시된 바와 같은 상부 N극, 하부 S극의 계자극이 형성된다. 그에 따라 가동체(200)는 도 10의 (c)에서와 같이 환형계자코일(12)의 계자극 N에 의한 반력으로 초기위치에까지 상승하게된다.

가동체(200)는 상기한 도 10의 (a)(b)(c)의 과정을 계속 반복하면서 공진발진 작동을 하게 되고, 결국 본 발명의 선형 진동장치(2)가 선형적으로 진동되게 한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 초소형이면서도 선형적으로 진동하는 진동장치를 구현할 수 있으며, 더욱이 초소형 진동장치 내부에 공진용 주파수발생기를 내장하여 구동을 위해 본체 외부에 별도의 회로부를 구비하지 않아도 되는 장점이 있다.

Claims

선형 진동장치에 있어서,

상하부케이스(4)(6)로 된 본체의 하부케이스(6)상에 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 고정체(100)를 구성하고, 공기유동공(21)을 갖는 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하고 탄성 스프링(26)을 상부케이스(4)의 저면과 브라켓(20)의 공기유동공 주변부(20a)에 결착하여 가동체(200)를 구성하고 수직 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 구성하되, 초기상태에서 환형영구자석(24)이 환형계자코일(12)의 상방 근접측부에 위치형성되게 구성함을 특징으로 하는 초소형 선형 진동장치.
선형 진동장치에 있어서,

상하부케이스(4)(6)로 된 본체의 하부케이스(6)상에 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 고정체(100)를 구성하고, 공기유동공(21)을 갖으며 탄성스프링(26a) 일체형 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하여 가동체(200)를 구성하고 수직 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 구성하되, 초기상태에서 환형영구자석(24)이 환형계자코일(12)의 상방 근접측부에 위치형 성되게 구성함을 특징으로 하는 초소형 선형 진동장치.
선형 진동장치에 있어서,

상하부케이스(4)(6)로 된 본체의 하부케이스(6)상에 환형계자코일(12)과 공진용 수동소자(14)와 주파수발생 제어칩(16)이 탑재된 인쇄회로기판(10)을 장착하여 고정체(100)를 구성하고, 공기유동공(21)을 갖으며 탄성스프링(26a) 일체형 브라켓(20) 저부에 환형분동(22)과 환형영구자석(24)을 장착하여 가동체(200)를 구성하고 수직 착자된 환형영구자석(24)를 환형계자코일(12)에 인접 배치되게 구성하되, 초기상태에서 환형영구자석(24)의 자극경계부 PB를 환형계자코일(12)의 최상단보다 낮게 형성 구성함을 특징으로 하는 초소형 선형 진동장치.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 가동체(200)의 환형영구자석(24)과 환형분동(22)간에 형성된 이격공간에 고정체(100)의 환형계자코일(12)이 삽입 승강작동가능케 배치 구성함을 특징으로 하는 초소형 선형 진동장치.