KR100898017B1

KR100898017B1 - 리니어 진동 디바이스

Info

Publication number: KR100898017B1
Application number: KR1020090014657A
Authority: KR
Inventors: 박태복; 송현영
Original assignee: 주식회사 블루콤
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-05-19

Abstract

본 발명은 전자 기기의 내부에 장착되어, 전자 기기를 진동시켜 줄 수 있는 리니어 진동 디바이스에 관한 것으로, 평판 형태의 브라켓과, 상기 브라켓과 결합 됨과 동시에 내부가 비어있는 커버, 및 상기 커버의 내측 상단면에 장착되어 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석을 구비한다. 또한, 상기 커버의 내측에 배치된 브라켓의 일측면에는 외부로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 하측 PCB가 장착된다. 또, 상기 커버의 안쪽에 배치된 하측 PCB의 일측면에는 일정 크기의 탄성을 발휘할 수 있으면서, 상기 하측 PCB로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받을 수 있는 탄성부재가 장착된다. 또, 상기 커버의 안쪽에 배치된 탄성부재의 일측면에는 상기 탄성부재로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 변화되는 자계를 발생한 다음, 영구자석으로부터 발생된 자계와 상호 작용하여 상기 탄성부재와 함께 영구자석의 길이 방향으로 진동할 수 있는 진동체가 장착된다. 또, 상기 진동체는 상기 탄성부재의 일측면에 접합되어 상기 탄성부재로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받는 상측 PCB와, 상기 상측 PCB의 일측면에 접합됨과 더불어 상기 영구자석과 마주보게 장착되어 상측 PCB로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받아 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일, 및 상기 코일의 외주면과 상측 PCB의 일측면에 장착된 분동으로 이루어진다. 또, 상기 코일의 내측에 배치된 상측 PCB의 일측면에는 영구자석과 상측 PCB 사이의 접촉 소음을 줄일 수 있도록 완충판이 장착되고, 상기 영구자석의 둘레면에는 상기 영구자석의 자계를 특정 방향으로 집중시킬 수 있도록 요크가 장착된다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 리니어 진동 디바이스는 외부로부터 입력되는 전기 신호에 따라 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일과, 항상 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석을 맞대응시켜 코일과 영구자석 사이에 발생되는 인력과 척력을 이용하여 진동력을 얻은 다음, 전자 기기 등에 상기 진동력을 전달할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 기존의 진동 모터에 적용되는 브러쉬와 정류자를 사용하지 않음으로써 진동 모터의 수명을 반영구적으로 보존할 수 있다.

수직 진동체, 진동체, 진동 모터, 코일 어셈블리

Description

리니어 진동 디바이스{LINEAR VIBRATION DEVICE}

본 발명은 리니어 진동 디바이스에 관한 것으로, 특히, 외부로부터 입력된 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 변화될 수 있는 자계를 형성한 다음, 영구자석의 자계와 반응하여 상,하 방향으로 진동할 수 있는 코일과, 상기 코일의 진동을 극대화시킬 수 있는 분동 및 탄성부재를 사용하여 전자 기기 등을 진동시킬 수 있게 한 리니어 진동 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로, 통신 기기에는 정보의 착신 상태를 통신기기의 소유자가 알 수 있도록 멜로디나 벨과 같은 발성장치 또는 기기를 떨게하는 진동 장치가 장착된다.

이중 상기 진동 장치는 상기 제시한 발성 장치로 인한 소음 피해를 줄여보고자 제안되었는 바, 상기 진동 장치로는 휴대폰 등에 끼워질 수 있는 소형 진동 모터가 사용될 수 있다.

현재 휴대폰에 적용되고 있는 진동 모터로는 도면 4에 도시한 바와 같이, 얇은 두께를 가진 코인 타입(Coin Type)의 진동 모터가 있는데, 상기 코인 타입(Coin Type)의 진동 모터는 통상적으로 고정부재인 고정자(101)와, 회전 부재인 회전자(102)로 이루어진다.

또한, 상기 코인 타입의 진동 모터에 갖추어진 고정자(101)에는 원형 평판 형태로 이루어지면서, 중앙 상단면에 원기둥 형태로 돌출된 샤프트(103)를 갖춘 브라켓(104)과, 상기 샤프트(103)에 관통된 상태로 상기 브라켓(104)의 상단면에 안착 되면서, 외부로부터 전달된 전기 신호를 타 장치로 전달해 줄 수 있는 브러쉬(105)를 갖춘 하부기판(106), 및 상기 샤프트(103)에 관통된 상태로 하부 기판(106)의 상부면에 안착되는 원형 링 형태의 영구자석(107)으로 이루어진다.

또, 상기 회전자(102)는 샤프트(103)에 관통될 수 있는 베어링(108)과, 상기 베어링(108)의 바깥 방향으로 장착된 코일 어셈블리(109a,109b), 및 중량체(110)를 구비한다.

또한, 상기 회전자(102)의 저면으로는 상기 브러쉬(105)와 접촉되어 상기 브러쉬(105)로부터 전달된 외부 전기 신호를 전달받을 수 있는 정류자(111)가 구비되고, 상기 브라켓(104)에는 상기 회전자(102)와, 영구자석(107) 및 하부 기판(106)을 덮을 수 있는 커버(112)가 장착된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 상기 코인 타입의 진동 모터는 한쪽으로 편중된 중량체(110)를 가진 회전자(102)를 회전시킴으로써 기계적 진동을 얻을 수 있는 방식인데, 이때, 상기 회전력의 대부분은 브러쉬(105)와 정류자(111)를 거쳐 회전자(102)의 코일 어셈블리(109a,109b)에 전류를 공급하는 방식으로 이루어진다.

하지만, 이러한 브러쉬(105)와 정류자(111)를 이용한 상기 진동 모터는 모터 의 회전시 상기 브러쉬(105)와 정류자(111)가 기계적인 마찰을 할 수밖에 없다는 단점이 있어 브러쉬(105)와 정류자(111)의 기계적 마모로 인하여 모터의 수명이 단축된다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 특허 출원 번호 10-2004-0021673호로 출원된 "공진 주파수를 이용한 선형 진동 모터"와 같은 발명이 있는바, 상기 발명에 따른 공진 주파수를 이용한 선형 진동 모터는 도면 5에 도시한 바와 같이, 마그네트(113)와, 상기 마그네트(113)를 감싸는 요크(114), 및 상기 요크(114)의 양측 면에 부착되어 있으면서, 소정 크기의 질량을 가진 질량체(115)를 구비한 운동부(116), 상기 운동부(116)의 하부에 장착되어 코일 어셈블리(117)를 갖추고 있는 베이스 어셈블리(118), 및 상기 운동부(116)와, 베이스 어셈블리(118)를 감쌀 수 있는 케이스(119)를 구비하고, 상기 케이스(119)와 운동부(116)의 사이에는 탄성부재(120)가 개재되는 구조로 이루어진다.

상기와 같은 구조로 이루어진 공진 주파수를 이용한 선형 진동 모터는 마그네트(113)에 의한 자계와, 코일 어셈블리(117)로부터 발생된 소정 주파수의 자계를 상호 작용시켜 운동부(116)를 상,하 이동시킬 수 있다.

하지만, 이러한 구조로 이루어진 상기 공진 주파수를 이용한 선형 진동 모터는 도면 6에 도시한 바와 같이, 외부로부터 입력되는 전기 신호가 없음에도 불구하고, 운동부(116)에 갖추어진 마그네트(113)와 베이스 어셈블리(118)와의 인력으로 인해 상기 마그네트(113)가 베이스 어셈블리(118) 방향으로 이동하려 함에 따라 상기 마그네트(113)와 결합된 탄성부재(120)의 탄성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 공진 주파수를 이용한 선형 진동 모터는 상기 선형 진동 모터에 인가되는 전기적인 신호가 없음에도 불구하고, 마그네트(113)가 장착된 운동부(116)의 상,하 움직임으로 인해 선형 진동 모터의 내부 자기가 지속적으로 변동될 수 있다는 문제점이 있었다.

또, 상기 선형 진동 모터에 갖추어진 탄성부재(120)는 케이스(119)의 내측 상단면에 용접되는 형태로 이루어져 탄성부재(120)의 특성 변화시 탄성부재(120)의 교체 및 수리가 불가능 하다는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 진동 모터에 따른 구조상의 문제점을 해결하여, 브러쉬와 정류자를 제거하여 진동 모터의 기계적 마모를 줄임으로써, 진동 모터의 수명을 반영구적으로 보존하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 진동 모터에 삽입되는 탄성부재의 특성이 변화되지 않도록 유지함과 더불어, 진동 모터의 수리를 용이하게 하여 폐기되는 진동 모터의 수량을 줄이고, 전원이 인가되지 않은 진동 모터의 자기 변화를 고정적으로 유지할 수 있게 한 리니어 진동 디바이스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리니어 진동 디바이스는 평판 형태의 브라켓과, 상기 브라켓과 결합 됨과 동시에 내부가 비어있는 커버, 및 상기 커버의 내측 상단면에 장착되어 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석을 구비한다.

또한, 상기 커버의 내측에 배치된 브라켓의 일측면에는 외부로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 하측 PCB가 장착된다.

또, 상기 커버의 안쪽에 배치된 하측 PCB의 일측면에는 일정 크기의 탄성을 발휘할 수 있으면서, 상기 하측 PCB로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받을 수 있는 탄성부재가 장착된다.

또, 상기 커버의 안쪽에 배치된 탄성부재의 일측면에는 상기 탄성부재로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 변화되는 자계를 발생한 다음, 영구자석로부터 발생된 자계와 상호 작용하여 상기 탄성부재와 함께 영구자석의 길이 방향으로 진동할 수 있는 진동체가 장착된다.

또, 상기 진동체는 상기 탄성부재의 일측면에 접합되어 상기 탄성부재로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받는 상측 PCB와, 상기 상측 PCB의 일측면에 접합됨과 더불어 상기 영구자석과 마주보게 장착되어 상측 PCB로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받아 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일, 및 상기 코일의 외주면과 상측 PCB의 일측면에 장착된 분동으로 이루어진다.

또, 상기 코일의 내측에 배치된 상측 PCB의 일측면에는 영구자석과 상측 PCB 사이의 접촉 소음을 줄일 수 있도록 완충판이 장착되고, 상기 영구자석의 둘레면에는 상기 영구자석의 자계를 특정 방향으로 집중시킬 수 있도록 요크가 장착된다.

또, 상기 하측 PCB는 외부로부터 입력되는 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 플러스 극 입력 단자와, 마이너스 극 입력 단자를 구비하고, 상기 하측 PCB의 일측면에는 상기 플러스 극 입력 단자와, 마이너스 극 입력 단자로부터 연장된 플러스 극 인쇄 회로와, 마이너스 극 인쇄 회로가 구비된다.

또, 상기 상측 PCB는 앞면과 뒷면에 상측 PCB의 두께 방향으로 도통 된 플러스 극 인쇄 회로와, 마이너스 극 인쇄 회로를 구비한다.

또, 상기 코일은 원통 형상으로 말아져 있으면서, 내부가 통공된 형태로 이루어지고, 코일의 양끝단에 갖추어진 입·출력단이 상기 상측 PCB에 갖추어진 플러 스 극 인쇄 회로와 마이너스 극 인쇄 회로에 접합 되는 형태로 이루어진다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 리니어 진동 디바이스는 외부로부터 입력되는 전기 신호에 따라 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일과, 항상 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석을 맞대응시켜 코일과 영구자석 사이에 발생되는 인력과 척력을 이용하여 진동력을 얻은 다음, 전자 기기 등에 상기 진동력을 전달할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 기존의 진동 모터에 적용되는 브러쉬와 정류자를 사용하지 않음으로써 진동 모터의 수명을 반영구적으로 보존할 수 있다.

이러한, 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 브러쉬와 정류자를 사용하지 않음으로써, 진동 모터의 기계적 마모를 줄일 수 있고, 소정 질량을 갖춘 분동이 진동될 수 있는 공간을 충분히 확보함으로써, 동일 체적하에 최대의 진동량을 발생시킬 수 있으며, 공진 주파수를 이용함으로 주파수에 따른 진동량 제어가 가능하다.

또한, 상기 코일이 결합 된 상측 PCB 및 분동은 상기 코일에 특정 주파수의 전기 신호가 입력되지 않는 한 탄성부재를 변형시킬 수 없으므로, 커버 결합 전 상기 코일과 분동이 결합된 상측 PCB의 상단과 브라켓 사이의 간격을 검사하여 모든 제품이 우수한 품질을 갖도록 조절할 수 있다.

또, 고정된 코일에 대하여 상,하로 진동할 수 있는 영구자석 조립체 대신에 고정된 영구자석에 대하여 상기 영구자석의 길이 방향으로 진동할 수 있는 코일을 사용함으로써, 탄성부재의 특성이 변화되는 문제점을 해소할 수 있다.

또, 상,하 방향으로 적치된 코일과 분동이 장착된 상측 PCB, 그리고 탄성부재, 및 하측 PCB가 장착된 브라켓을 내측 상단면에 영구자석이 장착된 커버의 안쪽으로 끼워 넣기만 하면 완성된 조립체를 얻을 수 있으므로, 조립이 용이할 뿐 아니라 고장 수리, 및 특성 검사가 유리하다.

또, 본 발명에 갖추어진 코일은 상기 코일의 안쪽으로 특정 주파수의 전기적 신호가 사라졌을 때 자기적으로 0인 상태가 될 수 있으므로, 빠른 응답 속도 및 특성 설계가 가능하다.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 도면 2에 도시한 바와 같이, 평판 형태의 브라켓(1)과, 상기 브라켓(1)과 결합됨과 동시에 내부가 비어있는 커버(2), 및 상기 커버(2)의 내측 상단면에 장착되어 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석(3)을 구비한다.

또한, 상기 커버(2)의 내측에 배치된 브라켓(1)의 일측면에는 외부로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 하측 PCB(4)가 장착된다.

또, 상기 커버(2)의 안쪽에 배치된 하측 PCB(4)의 일측면에는 일정 크기의 탄성을 발휘할 수 있으면서, 상기 하측 PCB(4)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받을 수 있는 탄성부재(5)가 장착된다.

또, 상기 커버(2)의 안쪽에 배치된 탄성부재(5)의 일측면에는 상기 탄성부재(5)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 변화되는 자계를 발생한 다음, 영구자석(3)으로부터 발생된 자계와 상호 작용하여 상기 탄성부재(5)와 함께 영구자석(3)의 길이 방향으로 진동할 수 있는 진동체(6)가 장착된다.

또, 상기 진동체(6)는 상기 탄성부재(5)의 일측면에 접합되어 상기 탄성부재(5)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받는 상측 PCB(7)와, 상기 상측 PCB(7)의 일측면에 접합됨과 더불어 상기 영구자석(3)과 마주보게 장착되어 상측 PCB(7)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받아 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일(8), 및 상기 코일(8)의 외주면과 상측 PCB(7)의 일측면에 장착된 분동(9)으로 이루어진다.

또, 상기 코일(8)의 내측에 배치된 상측 PCB(7)의 일측면에는 영구자석(3)과 상측 PCB(7) 사이의 접촉 소음을 줄일 수 있도록 완충판(10)이 장착되고, 상기 영 구자석(3)의 둘레면에는 상기 영구자석(3)의 자계를 특정 방향으로 집중시킬 수 있도록 요크(11)가 장착된다.

상기 하측 PCB(4)는 도면 2에 도시한 바와 같이, 얇은 평판 형상으로써, 외부로부터 입력되는 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 플러스 극 입력 단자(12)와, 마이너스 극 입력 단자(13)를 구비하고, 상기 하측 PCB(4)의 일측면에는 상기 플러스 극 입력 단자(12)와 마이너스 극 입력 단자(13)로부터 연장된 플러스 극 인쇄 회로(14a)와 마이너스 극 인쇄 회로(15a)가 구비된다.

상기 상측 PCB(7)는 얇은 평판 형상으로써, 앞면과 뒷면에 상기 상측 PCB(7)의 두께 방향으로 도통된 플러스 극 인쇄 회로(14b)와 마이너스 극 인쇄 회로(15b)가 갖추어진다.

상기 탄성부재(5)는 도면 2a에 도시한 바와 같이, 환형 링 형태로 이루어짐과 동시에, 상기 하측 PCB(4)와 접하는 외곽판(16)과, 상기 외곽판(16)의 높이 방향으로 소정 간격 떨어져 있으면서, 상기 외곽판(16)의 직경 보다 작고, 일측면이 상기 상측 PCB(7)와 맞닿는 내곽판(17)을 구비한다.

또한, 상기 외곽판(16)은 외곽판(16)의 지름 방향으로 마주보고 있는 절연체(18a)에 의해 일측 외곽판(16a)과 타측 외곽판(16b)으로 분할될 수 있다.

또, 상기 내곽판(17) 역시 내곽판(17)의 지름 방향으로 배치된 절연체(18b)에 의해 일측 내곽판(17a)과 타측 내곽판(17b)으로 분할된다.

따라서, 상기 절연체(18a,18b)에 의해 상기 일측 외곽판(16a)과 타측 외곽판(16b)은 도통 될 수 없고, 상기 일측 내곽판(17a)과 타측 내곽판(17b) 역시 도통 될 수 없다.

한편, 상기 일측 외곽판(16a)과 일측 내곽판(17a) 사이에는 곡선 형태의 연결 브릿지(19a)가 장착되어 상기 일측 외곽판(16a)과 일측 내곽판(17a)이 도통 될 수 있다.

또한, 상기 타측 외곽판(16b)과 타측 내곽판(17b) 사이에도 곡선 형태의 연결 브릿지(19b)가 장착되어 상기 타측 외곽판(16b)과 타측 내곽판(17b)이 도통 될 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 상기 탄성부재(5)의 일측 또는 타측 외곽판(16a,16b)은 상기 하측 PCB(4)의 플러스 극 인쇄 회로(14a) 또는 마이너스 극 인쇄 회로(15a)에 접하게 되고, 상기 일측 내곽판(17a) 또는 타측 내곽판(17b)은 상기 상측 PCB(7)에 갖추어진 플러스 극 인쇄 회로(14b) 또는 마이너스 극 인쇄 회로(15b)에 접하게 된다.

따라서, 본 발명에 갖추어진 탄성부재(5)는 하측 PCB(4)로부터 전달된 특정 주파수의 전기적 신호를 쇼트 시키지 않고 상측 PCB(7)로 안전하게 전달할 수 있다.

상기 코일(8)은 도면 2에 도시한 바와 같이, 원통 형상으로 말아져 있으면서, 내부가 통공된 형태로 이루어진다.

또한, 코일(8)의 양끝단에 갖추어진 입·출력단(20a,20b)은 상기 상측 PCB(7)에 갖추어진 플러스 극 인쇄 회로(14b)와 마이너스 극 인쇄 회로(15b)에 접합 된다.

상기 상측 PCB(7) 및 코일(8)과 결합된 분동(9)은 보통 철보다 무거운 질량을 갖는 것이 바람직한데, 이는 커버(2)와 브라켓(1)이 이루는 협소한 공간 안에서 분동(9)의 질량을 보다 높임으로써, 분동(9)의 진동량을 최대화시키기 위함이다.

상기 영구자석(3)은 커버(2)의 내측 상단면에 장착되면서, 상기 코일(8)이 장착된 상측 PCB(7)의 일측면과 마주볼 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 영구자석(3)의 직경은 상기 원통 형상으로 이루어진 코일(8)의 내경 보다 작은 구조로 이루어져, 상기 코일(8)이 장착된 상측 PCB(7)가 상,하 방향으로 진동하게 되었을 때, 상기 영구자석(3)이 코일(8)의 안쪽으로 삽입될 수 있다.

한편, 상기 완충판(10)은 평판 형태로 이루어지면서, 코일(8)의 내부에 배치되고, 일측면이 영구자석(3)과 마주볼 수 있는 상측 PCB(7)의 일측면에 맞붙게 된다.

따라서, 상기 완충판(10)은 상,하 방향으로 진동하는 상측 PCB(7)와 커버(2)에 고정된 영구자석(3) 사이에 개재되어 상측 PCB(7)와 영구자석(3) 사이에 발생 될 수 있는 접촉 소음을 줄일 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스가 동작되는 원리를 도면 3을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 갖추어진 하측 PCB(4)에 특정 주파수를 가진 전기 신호가 입력되면, 상기 하측 PCB(4)와 접하고 있는 탄성부재(5)에 특정 주파수를 가진 전기 신호가 전달된다.

다음, 상기 특정 주파수의 전기 신호를 입력받은 탄성부재(5)는 탄성부재(5)와 접하고 있는 상측 PCB(7)를 통해 원통 형상으로 이루어진 코일(8)에 특정 주파수를 가진 전기 신호를 전달한다.

이때, 상기 특정 주파수의 전기 신호를 전달받은 원통 형상의 코일(8)은 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 달라지는 자계를 발생한다.

또한, 상기 코일(8)로부터 발생된 자계는 상기 코일(8)과 마주보고 있는 영구자석(3)의 자계와 반응하여, 상기 코일(8)과, 상기 코일(8)에 장착된 상측 PCB(7), 및 분동(9)을 영구자석(3)의 길이 방향으로 진동시키게 된다.

다음, 상기 코일(8)이 영구자석(3)의 길이 방향으로 진동함에 따라 상기 코일(8)과 부착된 상측 PCB(7), 및 분동(9)은 코일(8)과 함께 이동되고, 상기 분동(9)이 결합된 상측 PCB(7)는 상측 PCB(7)의 타측면에 접합된 탄성부재(5)를 수축 또는 팽창시켜 상기 탄성부재(5)를 통하여 커버(2) 또는 브라켓(1)으로 전파되는 진동량을 극대화시킬 수 있도록 한다.

이때, 상기 코일(8)의 내측에 배치되어 있으면서, 일측면이 상기 상측 PCB(7)와 맞붙어 있는 완충판(10)은 고정된 영구자석(3)과, 상측 PCB(7)가 접할 때마다 발생될 수 있는 소음을 줄일 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 브러쉬(105)와 정류자(111)를 사용하지 않음으로써, 진동 모터의 기계적 마모를 줄일 수 있다.

또한, 소정 질량을 갖춘 분동(9)이 진동될 수 있는 공간을 충분히 확보함으 로써, 동일 체적하에 최대의 진동량을 발휘할 수 있고, 공진 주파수를 이용함으로 주파수에 따른 진동량 제어를 가능하게 할 수 있다.

또, 상기 코일(8)이 결합된 상측 PCB(7) 및 분동(9)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 코일(8)에 특정 주파수의 전기 신호가 입력되지 않는 한 탄성부재(5)를 압박할 수 없으므로, 커버(2) 결합 전 상기 코일(8)과 분동(9)이 결합 된 상측 PCB(7)의 상단과 브라켓(1) 사이의 간격을 검사하여 모든 제품이 우수한 품질을 갖도록 조절할 수 있다.

또, 고정된 코일(8)에 대하여 상,하로 진동할 수 있는 영구자석(3) 조립체 대신에, 고정된 영구자석(3)에 대하여 상기 영구자석(3)의 길이 방향으로 진동할 수 있는 진동체(6)를 사용함으로써, 탄성부재(5)의 특성이 변화되는 문제점을 해소할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스는 상,하 방향으로 적치된 진동체(6)와, 탄성부재(5), 및 하측 PCB(4)가 장착된 브라켓(1)을 내측 상단면에 영구자석(3)이 장착된 커버(2)의 안쪽으로 끼워 넣기만 하면 완성된 조립체를 얻을 수 있으므로, 조립이 용이할 뿐만 아니라 고장 수리, 및 특성 검사가 유리하다.

또, 본 발명에 갖추어진 코일(8)은 상기 코일(8)의 안쪽으로 특정 주파수의 전기적 신호가 사라졌을 때 자기적으로 0인 상태가 될 수 있으므로, 빠른 응답 속도 및 특성 설계가 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변형 및 변경이 가능하므로 전술 한 실시 예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.

도면 1은 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스의 절개도,

도면 2는 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스의 분해 사시도,

도면 2a는 본 발명에 갖추어진 탄성부재의 사시도,

도면 3은 본 발명에 따른 리니어 진동 디바이스의 종단면도,

도면 4는 종래의 코인 타입 진동 모터의 분해도,

도면 5는 종래의 선형 진동 모터의 분해도,

도면 6은 종래의 선형 진동 모터의 종단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

1. 브라켓 2. 커버

3. 영구자석 4. 하측 PCB

5. 탄성부재 6. 진동체

7. 상측 PCB 8. 코일

9. 분동 10. 완충판

11. 요크 12. 플러스 극 입력 단자

13. 마이너스 극 입력 단자 14a. 플러스 극 인쇄 회로

14b. 플러스 극 인쇄 회로 15a. 마이너스 극 인쇄 회로

15b. 마이너스 극 인쇄 회로 16. 외곽판

16a. 일측 외곽판 16b. 타측 외곽판

17. 내곽판 17a. 일측 내곽판

17b. 타측 내곽판 18a. 절연체

18b. 절연체 19a. 연결 브릿지

19b. 연결 브릿지 20a. 입력단

20b. 출력단

Claims

평판 형태의 브라켓(1)과;

상기 브라켓(1)과 결합됨과 동시에 내부가 비어있는 커버(2);

상기 커버(2)의 내측 상단면에 장착되어 고정된 크기와 방향의 자계를 발생하는 영구자석(3);

상기 커버(2)의 내측에 배치된 브라켓(1)의 일측면에 장착되어 외부로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있는 하측 PCB(4);

상기 커버(2)의 안쪽에 배치된 하측 PCB(4)의 일측면에 장착되어 일정 크기의 탄성을 발휘할 수 있으면서, 상기 하측 PCB(4)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받을 수 있는 탄성부재(5);

상기 커버(2)의 안쪽에 배치된 탄성부재(5)의 일측면에 장착되어 상기 탄성부재(5)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호에 따라 크기와 방향이 변화되는 자계를 발생한 다음, 영구자석(3)으로부터 발생된 자계와 상호 작용하여 상기 탄성부재(5)와 함께 영구자석(3)의 길이 방향으로 진동할 수 있는 진동체(6);

상기 영구자석(3)의 둘레면에 장착되어 상기 영구자석(3)의 자계를 특정 방향으로 집중시킬 수 있는 요크(11)로 이루어지고,

상기 진동체(6)는 상기 탄성부재(5)의 일측면에 접합되어 상기 탄성부재(5)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받는 상측 PCB(7)와;

상기 상측 PCB(7)의 일측면에 접합됨과 더불어 상기 영구자석(3)과 마주보게 장착되어 상측 PCB(7)로부터 전달된 특정 주파수의 전기 신호를 전달받아 가변된 크기와 방향의 자계를 발생하는 코일(8);

및 상기 코일(8)의 외주면과 상기 상측 PCB(7)의 일측면에 장착된 분동(9)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 코일(8)의 내측에 배치된 상측 PCB(7)의 일측면에는 상기 영구자석(3)과 상측 PCB(7) 사이에 발생될 수 있는 접촉 소음을 줄일 수 있도록 완충판(10)이 장착되는 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 하측 PCB(4)는 얇은 평판 형상으로서, 외부로부터 입력되는 특정 주파수의 전기 신호를 입력받을 수 있도록 플러스 극 입력 단자(12)와, 마이너스 극 입력 단자(13)를 구비하고, 상기 하측 PCB(4)의 일측면에는 상기 플러스 극 입력 단자(12)와, 마이너스 극 입력 단자(13)로부터 연장된 플러스 극 인쇄 회로(14a)와, 마이너스 극 인쇄 회로(15a)가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 상측 PCB(7)는 얇은 평판 형상으로써, 앞면과 뒷면에 상측 PCB(7)의 두께 방향으로 도통된 플러스 극 인쇄 회로(14b)와, 마이너스 극 인쇄 회로(15b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 코일(8)은 원통 형상으로 말아져 있으면서, 내부가 통공된 형태로 이루어지고, 코일(8)의 양끝단에 갖추어진 입·출력단(20a,20b)이 상기 상측 PCB(7)에 갖추어진 플러스 극 인쇄 회로(14b)와 마이너스 극 인쇄 회로(15b)에 접합되는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 분동(9)은 철보다 무거운 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.
제 1항에 있어서,

상기 탄성부재(5)는 환형 링 형태로 이루어짐과 동시에, 하측 PCB(4)와 접하는 외곽판(16)과, 상기 외곽판(16)의 높이 방향으로 소정 간격 떨어져 있으면서, 상기 외곽판(16)의 직경보다 작고, 일측면이 상기 상측 PCB(7)와 맞닿는 내곽판(17)을 구비하고,

상기 외곽판(16)은 상기 외곽판(16)의 지름 방향으로 마주보고 있는 절연체(18a)에 의해 일측 외곽판(16a)과, 타측 외곽판(16b)으로 분할되며,

상기 내곽판(17)은 상기 내곽판(17)의 지름 방향으로 배치된 절연체(18b)에 의해 일측 내곽판(17a)과 타측 내곽판(17b)으로 분할되고,

상기 일측 외곽판(16a)과 일측 내곽판(17a) 사이에는 곡선 형태의 연결 브릿지(19a)가 장착되어 상기 일측 외곽판(16a)과 일측 내곽판(17a)이 도통될 수 있으며,

상기 타측 외곽판(16b)과 타측 내곽판(17b) 사이에는 곡선 형태의 연결 브릿지(19b)가 장착되어 상기 타측 외곽판(16b)과 타측 내곽판(17b)이 도통될 수 있고,

상기 탄성부재(5)의 일측 또는 타측 외곽판(16a,16b)은 상기 하측 PCB(4)의 플러스 극 인쇄 회로(14a) 또는 마이너스 극 인쇄 회로(15a)에 접하게 되며,

상기 일측 내곽판(17a) 또는 타측 내곽판(17b)은 상기 상측 PCB(7)에 갖추어진 플러스 극 인쇄 회로(14b) 또는 마이너스 극 인쇄 회로(15b)에 접하게 되는 것을 특징으로 하는 리니어 진동 디바이스.