KR100995000B1

KR100995000B1 - 선형 진동 발생장치

Info

Publication number: KR100995000B1
Application number: KR1020100014860A
Authority: KR
Inventors: 심순구; 정영빈
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2010-11-18
Also published as: CN102859851A; WO2011102588A1; CN102859851B

Abstract

본 발명에는 휴대 단말기에 채용되는 선형 진동 발생장치가 개시된다. 개시된 선형 진동 발생장치는 진동자와 고정자로 구성된다. 진동자는 중심에서 하방으로 연장된 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부와 대면하게 배치되어 상기 버링부와 함께 자기회로를 제공하는 영구자석을 포함한다. 고정자는 상기 진동자의 전체 중량을 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석와 함께 구동힘을 형성하는 코일을 포함한다.

Description

선형 진동 발생장치{LINEAR VIBRATION GENERATING DEVICE}

본 발명은 선형 진동 발생장치에 관한 것으로, 특히 휴대 단말기에 채용되는 코인형 선형 진동 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기의 무음의 착신장치로 사용되는 선형 진동 액츄에이터는 이동부의 행정거리가 짧고, 탄성 부재의 탄성력으로 인해 기존의 편심 회전형 진동모터에 비해, 시작과 정지 시에 빠른 진동 특성을 가진다. 따라서, 휴대 단말기의 슬림화 추세에 부응하여 왔다.

이러한 선형 진동 발생장치는 영구자석을 포함하는 진동자와, 진동자를 지지하는 고정자로 구성되는 것이 일반적이며, 고정자에 배치된 코일에 전류를 인가하여 발생된 전자기력과 영구자석에서 발생된 자성과의 상호 동작으로 영구 자석이 상하로 이동하여 진동이 발생된다.

종래의 선형 진동 발생장치는 케이스 내에 코일을 구비한 고정자와, 영구자석을 구비한 진동자를 배치하고, 영구자석을 고정하기 위해 요크가 구비되며, 이러한 영구자석이 고정된 요크를 탄성적으로 지지하여 진동을 발생시키도록 탄성부재가 구비되었다.

그러나, 선형 진동 발생장치가 상/하 진동 발생 시, 상/하 운동 이외에 탄성 부재의 특성과 잔 진동 발생 진동에 의해 진동자가 좌/우로 흔들리는 현상이 발생할 수 있어, 영구자석 및 자성체 플레이트의 금속 성분에 의해 전자기력을 발생시키는 코일과 흔들림으로 인한 접촉에 의해서 코일이 단선되는 등의 고장이 발생할 수 있다.

또한, 중량체는 선형 진동 발생장치의 진동력 발생의 중요한 인자로, 중량이 낮을 경우에는 진동이 감소하지만, 상/하로 이동하는 구조로 진동 중 발생하는 수 있는 터치로 인한 소음 불량과, 고장으로 일정 크기로 제한된 모터의 두께 내에서 체적을 증가하는데 한계가 있고, 이로 인해 진동 액츄에이터에서 중량체가 가지는 체적에 한계가 있어 진동력을 향상시키는데 어려움이 따르게 된다.

종래의 선형 진동 발생장치의 구성은 대한민국 공개특허공보 제2005-0122101호에 상세히 개시되었다.

또한, 종래의 또 다른 선형 진동 발생장치는 공개특허공보 제2008-107506에 개시되었다.

도 1을 참조하여 종래의 선형 진동 발생장치(10)의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 선형 진동 발생장치(10)는 진동자(11)와 고정자(12)로 이루어지는 바, 상기 진동자(11)는 요크(110)와, 영구자석(111) 및 중량체(112)를 포함하고, 상기 고정자(12)는 외경 케이스(120)와, 브라켓(121)과 코일(122)을 포함한다. 상기 진동자(11)는 브라켓(121)과 외형 케이스(120)에 의해 상하 지점에서 지지되는 구조로 이루어진다.

상기 영구자석(111)은 요크(110) 중심에서 하방으로 연장되게 구비되고, 상기 요크(110) 외주면에는 중량체(112)가 구비된다. 상기 영구자석(111)은 상기 코일(122)과 동축으로 배치되어 함께 자로를 형성한다. 또한, 상기 요크(110)와 상기 외경 케이스(120) 사이에는 탄성체(13)가 구비되어 상기 진동자(11)의 동작 시에 지지하는 역할을 담당한다. 상기 탄성체(13)는 외형 케이스(120) 천정면과 요크(110) 상면 사이에 장착되어서 진동자(11)를 지지하는 구조로 이루어진다. 즉, 종래의 선형 진동장치(10)는 진동자(11)가 브라켓(121)과 탄성체(13)를 지지하는 외형 케이스(120)에 의해서 지지되는 구조로 이루어진다.

아울러, 상기 영구자석(111) 저면에 플레이트(113)가 구비되고, 자기가 집중되는 부분에 자성 유체와 같은 수평 충돌 방지부(130)를 구비하고, 댐퍼 기능의 수직 충돌 방지부(131,132)가 구비되는 구조였다. 참조부호 122는 인쇄기판을 지칭한다.

그러나, 종래의 선형 진동 발생장치는 중량체의 체적 확대가 어려운 구조로 이루어져서, 진동 특성을 향상시키는데에 제한이 있다.

또한, 종래의 선형 진동 발생장치는 동심 관리나 코일 납땜과 같은 조립 공정에서 조립성을 저하시키는 문제가 있다.

또한, 종래의 선형 진동 발생장치는 부품 간의 일정한 갭 유지가 어려운 문제가 있다.

본 발명은 기존과 비교하여, 자기회로를 변경하여 진동 특성이 향상된 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 모든 부품들을 한방향으로 조립/고정가능하여 조립성이 향상된 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 자기회로를 형성하는 요크와 영구자석을 중량체의 일면쪽(개방 공간)에만 배치시켜서, 진동자의 동작 시에 발생하는 흔들림에 의한 부품 간의 최소한의 갭이 유지되어 제품 신뢰성을 향상시킨 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 자로를 형성하는 요크와 영구자석을 중량체의 일면쪽에만 배치시켜서, 중량체의 타면으로의 면적 확보가 유리하여 진동 특성을 향상시키는 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 중량체의 체적 충분함으로 인해, 중량체 두께 조절을 통해 박형으로 구성할 수 있는 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 고정자에 진동자가 함께 결합됨에 따라서 조립전에 이미 동심 관리가 가능하여 조립성이 향상된 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 자기가 집중되는 부분에 충돌 방지부를 설치하여 제품의 수명을 연장시킨 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 동작 시에 발생하는 충돌 방지를 위해 플레이트에 단차를 구비한 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 코일 단선 문제를 해결하여 제품의 내구성을 향상시킨 선형 진동 발생장치를 제공함에 있다.

따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 브라켓에 구비된 코일을 포함하는 고정자; 및 상기 코일 외주를 둘러싸게 배치되어 자기회로를 제공하고, 상기 코일과 함께 진동힘을 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자로 구성되고, 상기 영구자석은 요크가 구비되고, 상기 요크는 영구자석 중심을 관통하는 버링부를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 하방으로 연장된 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부를 감싸게 배치되어 상기 요크와 함께 자기회로를 제공하는 영구자석과, 상기 영구자석 저면에 구비된 플레이트를 포함하는 진동자; 및 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일과, 상기 플레이트와 상기 브라켓 사이에 구비되어 상기 진동자를 지지하는 탄성체를 포함하는 고정자로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 중심에서 수직하방으로 연장된 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부를 감싸게 배치되어 상기 요크와 함께 자기회로를 제공하는 영구자석과, 상기 영구자석 저면에 구비된 플레이트를 포함하는 진동자; 외형 케이스와, 상기 외형 케이스에 결합되고 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자; 및 상기 영구자석의 내경면 하단에 상기 코일 외주면과 마주보게 구비된 제1수평 충돌 방지부로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부와 대면하게 배치되어 상기 요크와 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석과, 일면이 개방된 개방 공간이 구비되어 상기 요크와 영구자석을 수용하는 중량체를 포함하는 진동자; 및 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석과, 일면만이 개방된 개방 공간이 구비되어서 상기 요크와 영구자석을 수용하는 중량체를 포함하는 진동자; 및 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자; 및 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자; 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자; 및 상기 진동자와 브라켓 사이에 구비된 탄성체를 포함하고, 상기 영구자석과 탄성체 사이에는 플레이트가 더 구비된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 자기회로를 변경하여서 진동 특성이 향상되었다. 특히, 본 발명은 동작 시에 부품 간의 일정 갭 유지에 유리한 구조이고, 조립성 향상에 기여하였으며, 제품 내구성을 향상시키는 이점을 달성하였다. 또한, 본 발명은 중량체 일면쪽에만 부품을 배치가능하여서, 중량체의 체적 확보에 유리하여 진동 특성을 개선하였고, 진동자의 흔들림 등에 의한 고정자 손상을 방지하였고, 자기가 집중되는 곳에 충돌 방지부를 구비하여서 제품 수명을 연장시키는 이점을 달성하였다.

도 1은 종래의 선형 진동 발생장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 선형 진동 발생장치의 진동자의 구성을 분리해서 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 선형 진동 발생장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치의 동작 시에 발생하는 자기회로를 나타내는 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(20)는 셀룰러 폰이나 스마트 폰 등 보편적으로 사용되는 휴대 단말기의 소정 위치에 채용되어 무음의 착신 장치로 사용되는 소형이고, 슬림한 진동 모터로서, 코인형으로 외관이 이루어진다.

상기 선형 진동 발생장치(20)는 진동자(21)와, 고정자(22)로 구성되고, 특히 상기 고정자(22)가 상기 진동자(21)의 전체 중량을 지지하는 구성으로 이루어진다. 상기 진동자(21)는 영구자석을 포함하고, 상기 고정자는 코일을 포함한다. 특히, 상기 진동자는 요크(31)와, 상기 요크(31)에 구비된 영구자석(32)을 포함한다. 상기 고정자(22)는 외형 케이스(35)와, 브라켓(36)과, 코일(37)을 포함한다. 상기 고정자(22)와 진동자(21)는 서로 상대적인 개념으로서, 상기 고정자(22)는 상기 진동자(21)에 대해 고정되는 부분을 의미하고, 상기 진동자(21)는 상기 고정자(22)에 대해서 진동하는 부분을 의미한다.

도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 요크(31)는 영구자석(32)이 장착되는 곳이고, 상기 영구자석(32)과 함께 자기회로를 형성하는 부재로서, 중심에서 수직 하방으로 연장되며, 상기 코일(37)로부터 동축 상방에 배치되는 원통형 버링부(310)(burring)가 구비된다. 상기 원통형 버링부(310)는 상기 영구자석(32) 및 코일(37)과 함께 중요 자로를 형성한다. 상기 영구자석(32)은 상기 요크(31)에 장착되는 바, 상기 원통형 버링부(310) 외주면(313)과 이격되면서 감싸는 링 형상으로 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외형 케이스(35)는 후술하는 브라켓(36)과 함께 상기 선형 진동 발생장치(20)의 외형을 이루는 부재로서, 단순한 덮게 형상으로 구성되고, 자성으로 이루어진다. 상기 브라켓(36)은 상기 외경 케이스(35)의 바닥에 결합되는 부재로서, 상기 진동자(21)의 진동 시에 진동자 전체 중량을 지지한다. 상기 코일(37)은 상기 브라켓(36) 상에 상기 영구자석(32)과 함께 배치되어서 구동힘을 제공한다. 특히, 상기 코일(37)과 동축(진동 중심축)으로 요크(31)와 영구자석(32)이 배치되어서 진동힘을 형성한다.

도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 구체적으로 상기 영구자석(32)은 링 형상으로 구성되어서 상면(320)과 하면(321)과, 외경면(322)과 내경면(323)을 구비하고, 상기 버링부 외주면(313)과 이격되고, 대면하면서 감싸게 배치된다.

아울러, 상기 버링부(310)는 상기 요크(31) 중심에서 하방으로 연장된 원통형으로 구성된다고 이미 기술한 바, 상기 버링부(310)는 상기 영구자석(32)의 중심을 관통하게 배치된다. 또한, 상기 버링부(310)는 상기 코일(37) 내부 상방에 대면하게 배치되고, 상기 영구자석(32)은 상기 코일(37) 외부 상방에 대면하게 배치된다. 이러한 구성은 상기 버링부 외주면(313)과 상기 영구자석 내경면(323)과 갭을 제공하고, 상기 버링부 외주면(313)과 상기 코일(37) 내경면과 간격진 갭을 제공하며, 상기 영구자석 내경면(323)은 상기 코일 외경면과 간격진 갭을 제공한다.

상기 요크(31)는 자성체 재질로서, 상기 영구자석(32)이 저면(314)에 부착된 수평 연장부(312)와, 상기 수평 연장부(312) 중심에서 하방으로 연장되어 상기 코일(37)과 동축(진동 중심축)으로 이격되게 배치되고, 상기 영구자석(32)과 함께 동작하여 발생하는 자기회로를 제공하는 원통형 버링부를 포함한다. 상기 수평 연장부(312)와 버링부(310)는 일체형으로 제작된다. 특히, 상기 버링부(310)는 중공형으로 구성되며, 상단부가 개방되고, 하단부(311)가 개방된 형상으로 제작되거나, 폐쇄된 형상으로 구성될 수 있다. 특히, 상기 수평 연장부의 외경부(315)와 상기 영구 자석(32)의 외경 크기는 동일하게 구성되고, 상기 버링부(310)의 외경보다 상기 영구 자석(32)의 내경 크기가 크게 구성된다.

또한, 상기 진동자(21)는 상기 영구자석(32)에 구비된 고비중 중량체(33)를 더 구비한다. 상기 중량체(33)는 원판형 상부(330)와 원통형이면서 중공형인 하부(331)로 구성되는데, 상기 상부(330)는 영구자석(32)과 요크(31) 상부쪽을 폐쇄하고, 상기 하부(331)는 상기 영구자석(32)과 요크(31)의 외주방향부분을 폐쇄한다. 상기 중량체(31)는 일면만이 개방된 개방 공간(332)을 구비하며, 상기 개방 공간(332)은 상부는 폐쇄되고, 하부는 개방된다. 특히, 상기 개방 공간(332)은 상기 요크(31)와 영구자석(32)이 완전하게 수용된다. 상기 개방 공간(332)은 상기 중량체 저면(333)에서 수직 상방으로 개방된 원통형으로 구성되어서, 상기 요크(31) 및 영구자석(32) 일부와 면접촉하게 배치된다. 특히, 상기 중량체 내경면(334)은 상기 영구자석 외경면(322)과 면접촉하게 배치되고, 상기 수평 연장부의 외경면(315)과 면접촉하게 배치된다. 상기 선형 진동 발생장치의 자기회로가 중심쪽으로 집중하도록 상기 영구 자석 외경면(322)은 비자성체 재질이 구비된다.

이러한 중량체(31)는 기존에 비해서 요크(31) 상부까지 감싸서 폐쇄하는 구조로 이루어 짐으로서, 기존에 비해서 상부(330)가 확대된 형상이어서, 중량체의 체적 증가에 효과적인 구조이다. 기존의 중량체는 중량 증가 시에 내경 및 외경 크기가 확대되어서, 중량 증가에 제한적이다.

상기 영구자석(32)과 브라켓(36) 사이에는 플레이트(34)가 더 구비되고, 특히 상기 플레이트(34)와 상기 브라켓(36) 사이에는 탄성체(38)가 더 구비된다. 상기 플레이트(34)는 상기 영구자석 저면(321)에 장착되어 상기 탄성체(36)와 밀착된 상태를 유지한다. 상기 플레이트(34)는 자성체 재질로 되어 있어서 외부 자계 누설 방지 및 자기 폐회로를 구성한다. 즉, 상기 플레이트(34)는 자성체 재질이기 때문에 상기 요크(31)와 영구자석(32)에 의해 발생되는 자기회로가 코일이 있는 중심쪽으로 집중되도록 한다.

상기 플레이트(34)는 내경부(340)가 원형 또는 다각형으로 구비되고, 상기 외경부(341)은 상기 영구자석의 외경보다 같거나 작게 구성된다.

바람직하게 상기 플레이트(34)는 상기 영구자석 저면(321)과 면접촉하게 밀착된 수평 연장부(342)와, 상기 탄성체(36) 상단과 면접촉하게 밀착되고, 상기 코일(37) 외주방향으로 이격지게 배치된 수평 하단부(343)와, 상기 수평 연장부(342)와 수평 하단부(343) 사이에 일체형으로 연결된 경사 연결부(344)를 포함한다. 상기 경사 연결부(344)에 의해 상기 진동자(21)의 상하 진동 폭이 가능한 공간이 증가된다. 아울러, 상기 경사 연결부(344)에 의해 상기 진동자(21)의 최대 변위 이동 시에 발생하는 탄성체(38)와의 접촉 방지를 위해 절곡진 형상으로 제작된다. 또한, 상기 수평 연장부(342)와 수평 하단부(343)는 링 형상으로 구성되고, 상기 수평 연장부(342)의 직경 크기가 상기 수평 하단부(343)의 직경 크기보다 크게 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄성체(38)는 반 원추형으로 외형이 형성되고, 상단부(380)보다 하단부(381)가 직경 크기가 크게 구성되어서 상기 브라켓(36) 상에 안정적으로 배치된다. 아울러, 상기 탄성체(38)는 상기 상단부(380)와 하단부(381)가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력이 발생되어서, 상기 플레이트(34)를 상기 영구자석(32)에 밀착시키며, 상기 상단부(380)는 상기 수평 하단부(343)와 면접촉으로 밀착된 상태를 항상 유지한다. 이러한 탄성체(38)은 상기 플레이트(34) 내경과 대면하는 내경을 구비하고, 상기 브라켓(36)과 대면하는 외경을 구비하며, 상기 내경부와 외경부를 연결하는 연결부는 복수 개로 구비된다.

상기 브라켓(36)은 상기 진동자(21)의 동작 시, 최대 변위 시에 발생하는 접촉방지를 위해서 경사진 절곡부(360)를 구비한다. 즉, 상기 절곡부(360)에 의해 상기 진동거리가 확대되어서 진동자와 고정자 간에 충돌을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(40)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 도 2에 도시되어 설명된 선형 진동 발생장치(20)와 비교하여, 차이점만을 설명하기로 한다. 즉, 도 4에 도시된 선형 진동 발생장치(40)는 수평 충돌 방지부를 제외한 구성의 상세한 설명은 기설명하였기 때문에 생략하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(40)는 영구자석(42) 내경면(420) 하단에 상기 코일(44) 외주면(440)과 마주보게 제1수평 충돌 방지부(41)가 구성된다. 상기 제1수평 충돌 방지부(41)는 상기 영구자석 내경면(420) 하단을 따라서 형성된 자성 유체나, 구리스 또는 실리콘 재질로 구성되고, 특히 다수개의 간격진 점도포나, 링 형상으로 구성될 수 있다. 상기 구리스나 실리콘은 상대적으로 자성 유체보다 저가이기 때문에 제조원가 절감에 기여한다.

또한, 상기 플레이트(43) 내경면(430)에 제2수평 충돌 방지부(45)가 더 구비된다. 상기 제2수평 충돌 방지부(45)는 상기 플레이트 내경면(430)을 따라서 형성된 자성 유체나, 구리스 또는 실리콘 재질로 구성되고, 특히 다수개의 간격진 점 도포나, 링 형상으로 구성될 수 있다. 상기 구리스나 실리콘은 상대적으로 자성 유체보다 저가이기 때문에 제조원가 절감에 기여한다. 더욱이 상기 제2수평 충돌 방지부(45)는 상기 플레이트 내경면(430)과 상기 탄성체(46)의 상단에 걸쳐서 형성될 수 있다. 이러한 구성에 따라서 상기 선형 진동 발생장치(40)의 동작 시에 상기 제1,2수평 충돌 방지부(41,45)에 의해 수평 충돌이 미연에 방지되어서 효과적인 진동이 제공된다.

도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(50)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 도 2에 도시되어 설명된 선형 진동 발생장치(20)와 비교하여, 차이점만을 설명하기로 한다. 즉, 도 5에 도시된 선형 진동 발생장치(50)는 수직 충돌 방지부를 제외한 구성의 상세한 설명은 기설명하였기 때문에 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(50)는 상기 외형 케이스(51) 천정면(510)에 제1수직충돌 방지부(52)를 더 구비한다. 상기 제1수직충돌 방지부(52)는 실리콘 또는 발포성분의 고분자로 이루어져 일면 부착식으로 상기 천정면(510)에 부착된다.

또한, 상기 코일(53) 내부 바닥면(530), 구체적으로 상기 브라켓(54) 상면에 설치된 상기 코일 내부 바닥면에 제2수직충돌 방지부(55)가 더 구비된다. 상기 제2수직충돌 방지부(55)는 실리콘 또는 발포성분의 고분자로 이루어져 일면 부착식으로 상기 바닥면(530)에 부착된다. 이러한 구성에 따라서 상기 선형 진동 발생장치(50)의 동작 시에 상기 제1,2수직 충돌 방지부(52,55)에 의해 수직 충돌이 미연에 방지되어서 효과적인 진동이 제공된다.

도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 선형 진동 발생장치(60)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 6을 설명함에 있어서, 도 2에 도시되어 기설명된 선형 진동 발생장치(20)와 비교하여, 그 차이점만을 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 선형 진동 발생장치(60)를 구성하는 요크(61)는 수평 연장부(610)와 원통형 버링부(612)를 포함하고, 상기 수평 연장부(610)에는 영구자석(62)이 배치된다. 상기 수평 연장부(610)는 저면에 링 형상의 장착 가이드 홈(613)이 구비된다. 상기 장착 가이드 홈(613)은 상기 영구자석(62)이 상기 저면에 장착될 시에 결합의 정확성을 제공하고, 결합의 신속성을 제공하기 위해서 형성된다. 또한, 상기 원통형 버링부(612)는 하단부(615)가 폐쇄단으로 구성된다. 상기 하단부(615)는 상기 영구자석(62)과 함께 자기회로를 형성하고, 상기 코일(66)과 함께 구동힘을 형성한다. 아울러, 상기 하단부(615)는 요크(61) 제작의 편의성을 위해서 형성된다. 상기 하단부(615)는 상기 코일(66)의 내부 상측에 배치되어 상하로 이동한다.

상기 수평 연장부(610)의 외경은 상기 중량체(64)의 개방 공간의 내경보다 작게 구성되어서, 상기 수평 연장부의 외경면(614)과 상기 개방 공간의 내경면(640) 사이에 갭(g)이 존재한다. 상기 갭(g)은 접착제를 제공하는 공간으로 사용된다.

상기 플레이트(63)는 상기 영구자석(62)과 탄성체(67) 사이에 설치되며, 자성체 재질로 구성되어서 자기 누설을 방지하고, 자기 회로가 중심으로 집중되도록 한다. 상기 플레이트(63)는 내경부/외경부 형상이 원형 또는 다각형으로 구비된다. 또한, 상기 플레이트(63)의 외경은 상기 영구자석(62) 외경보다 작거나 같고, 상기 플레이트(63)의 내경은 상기 영구자석(62)의 내경보다 작거나 같게 구성된다. 이러한 구성으로 이루어져서, 상기 요크(61)와 영구자석(62) 및 플레이트(63)는 상기 중량체(64)의 내부 공간에 완전히 수용되는 구성으로 이루어진다.

상기 영구자석(62) 내경 하단부와 상기 플레이트(63) 내경면에 결쳐서 상기 코일(66) 외주면 상부와 대면하게 수평 충돌 방지부(68)가 더 구비된다. 상기 수평 충돌 방지부(68)는 상기 영구자석(62) 내경면 하단을 따라서 형성된 자성 유체나, 구리스 또는 실리콘 재질로 구성되고, 특히 다수개의 간격진 점 도포나, 링 형상으로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따라서 상기 선형 진동 발생장치(60)의 동작 시에 상기 수평 충돌 방지부(68)에 의해 상기 코일(66)과의 수평 충돌이 미연에 방지되어서 효과적인 진동이 제공된다.

상기 코일(66)은 브라켓(69) 상에 장착되어서 기판(70)에 의해 외부로 전기적으로 연결되기 위한 코일 납땜부(72)를 상기 기판(70) 외부면에 구비한다. 이때, 상기 기판(70)과 브라켓(69)은 연결용 개구가 각각 구비되어서 외부에서 접속수단에 의해 전기적으로 연결되기 위한 통로를 제공한다. 상기 접속수단은 납땜이나 열융착, 용접, 액상 솔더링 공정 중 선택된 어느 하나로 구성될 수 있다. 이는 코일의 납땜선을 상기 연결용 개구를 통해 외부로 인출하고, 인출된 코일을 상기 공정을 통해서 외부에서 기판 외부면에 코일 납땜부(72)를 형성한다. 아울러, 이러한 구조는 브라켓(69)에 형성된 연결용 개구에 소정의 두께를 가지는 코일 납땜부(72)가 구비되어서 코일 납땜부 높이를 줄이는 효과가 있어서, 진동자의 운동 시에 납땜 높이에 의한 코일 단선 등의 내구성 문제를 개선하는데 효과가 있다. 상기 기판(70)은 인쇄회로기판이며, 연성 회로로 구성될 수 있음은 물론이다.

도 7은 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치에 형성된 자기 회로를 나타내는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 자기회로는 영구자석(80)에서 발생된 N극의 자계는 요크(81)의 수평 연장부(810)를 지나 버링부(812)를 향하고, 상기 영구자석(80)에서 발생된 S극의 자계는 코일(83)쪽으로 향하게 된다. 결국, 본 발명에 따른 선형진동 발생장치의 자기회로는 영구자석과 요크에 의해 도너츠 형상으로 제공되고, 상기 코일(83)과 함께 진동자의 구동힘을 제공하게 된다.

Claims

선형 진동 발생장치에 있어서,
브라켓에 구비된 코일을 포함하는 고정자; 및
상기 코일 외주를 둘러싸게 배치되어 자기회로를 제공하고, 상기 코일과 함께 진동힘을 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자로 구성되고,
상기 영구자석은 요크가 구비되고, 상기 요크는 영구자석 중심을 관통하는 버링부를 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
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제1항에 있어서, 상기 영구자석은 링 형상으로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.
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제1항에 있어서, 상기 버링부 외주면은 상기 코일 내경면과 간격진 갭을 가지고, 상기 영구자석 내경면은 상기 코일 외경면과 간격진 갭을 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 요크는 자성체로서,
상기 영구자석이 저면에 구비된 수평 연장부;
상기 수평 연장부 중심에서 하방으로 연장되어 상기 코일과 동축으로 이격되게 배치되며, 상기 영구자석과 함께 자기회로를 제공하는 원통형 버링부를 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제9항에 있어서, 상기 버링부는 중공형으로 구성되며, 상단부는 개방되고, 하단부는 개방 또는 폐쇄됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제1항에 있어서, 상기 진동자는 상기 영구자석과 요크를 감싸는 중량체가 더 구비되고, 상기 중량체는 원판형의 상부와, 원통형이면서 중공형으로 구성된 하부로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
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제11항에 있어서, 상기 영구자석 외경면은 비자성체 재질이 구비되어서 코일쪽으로 자기회로를 집중하는 구조임을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
하방으로 연장된 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부를 감싸게 배치되어 상기 요크와 함께 자기회로를 제공하는 영구자석과, 상기 영구자석 저면에 구비된 플레이트를 포함하는 진동자; 및
상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일과, 상기 플레이트와 상기 브라켓 사이에 구비되어 상기 진동자를 지지하는 탄성체를 포함하는 고정자로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제16항에 있어서, 상기 플레이트는 자성체 재질로서, 내경부 및 외경부가 원형 또는 다각형상으로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제17항에 있어서, 상기 플레이트는 링 형상으로,
상기 영구자석 저면과 면접촉하게 배치된 수평 연장부;
상기 탄성체 상단과 면접촉하게 밀착되고, 상기 코일 외주방향으로 이격지게 배치된 수평 하단부; 및
상기 수평 연장부와 수평 하단부 사이에 일체형으로 연결된 경사 연결부로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제18항에 있어서, 상기 경사 연결부는 상기 진동자의 최대 변위 이동 시에 발생하는 탄성체와의 접촉방지를 위해 절곡진 형상으로 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제17항에 있어서, 상기 브라켓은 상기 진동자의 최대 변위 시에 발생하는 접촉방지를 위해서 경사진 절곡부를 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
중심에서 수직하방으로 연장된 버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부를 감싸게 배치되어 상기 요크와 함께 자기회로를 제공하는 영구자석과, 상기 영구자석 저면에 구비된 플레이트를 포함하는 진동자;
외형 케이스와, 상기 외형 케이스에 결합되고 상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자; 및
상기 영구자석의 내경면 하단에 상기 코일 외주면과 마주보게 구비된 제1수평 충돌 방지부로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제21항에 있어서, 상기 플레이트 내경면에 제2수평 충돌 방지부를 더 구비하고, 상기 제2수평 충돌 방지부는 상기 영구자석 내경면 하단을 따라서 다수개의 간격진 점 도포나 링 형상의 구리스 재질, 자성유체 또는 실리콘 재질로 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제21항에 있어서, 상기 외형 케이스 천정면에 제1수직 충돌 방지부를 더 구비하고, 상기 제1수직 충돌 방지부는 실리콘 또는 발포성분의 고분자로 이루어져 일면 부착식으로 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제21항에 있어서, 상기 코일 내부 바닥면에 제2수직 충돌 방지부를 더 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제21항에 있어서, 상기 제1수평 충돌 방지부는
상기 영구자석 내경면 하단을 따라서 다수 개의 간격진 점 도포나 링 형상의 구리스 재질, 자성유체 또는 실리콘 재질로 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제24항에 있어서, 상기 제2수직 충돌 방지부는
실리콘 또는 발포성분의 고분자로 이루어져 일면 부착식으로 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
버링부를 구비한 요크와, 상기 버링부와 대면하게 배치되어 상기 요크와 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석과, 일면이 개방된 개방 공간이 구비되어 상기 요크와 영구자석을 수용하는 중량체를 포함하는 진동자; 및
상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 상기 영구자석과 대면하게 배치되어서 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제27항에 있어서, 상기 요크는
상기 영구자석이 저면에 구비되고, 상면에 중량체와 면접촉으로 배치되는 수평 연장부; 및
상기 수평 연장부 중심에서 하방으로 연장되어 상기 영구자석 외주면과 대면하고, 상기 코일로부터 동축 상방으로 이격되게 배치된 원통형 버링부를 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제28항에 있어서, 상기 수평 연장부는 저면에 링 형상의 장착 가이드 홈이 구비되어 상기 영구자석의 결합 정확성을 제공함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
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제28항에 있어서, 상기 수평 연장부의 외경은 상기 개방 공간의 내경보다 작게 구성되어서, 상기 수평 연장부의 외경면과 상기 개방 공간의 내경면 사이에는 갭이 존재함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제31항에 있어서, 상기 갭은 접착제 부착공간으로 사용되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제27항에 있어서, 상기 영구자석 저면에는 플레이트가 더 구비되고, 상기 플레이트는 자성체 재질로 구성되어 자기회로가 중심으로 향하도록 구성되고, 내경부 및 외경부가 원형 또는 다각형상으로 구성되고, 저면 내경부에 단차부가 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제33항에 있어서, 상기 영구자석 내경 하단부와 상기 플래이트 내경면에 결쳐서 상기 코일 외경면 상부와 대면하게 수평 충돌 방지부를 더 구비함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제33항에 있어서, 상기 영구자석 외경은 상기 플레이트 외경보다 크거나 같고, 상기 영구자석 내경은 상기 플레이트 내경보다 크거나 같게 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
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선형 진동 발생장치에 있어서,
요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석과, 일면만이 개방된 개방 공간이 구비되어서 상기 요크와 영구자석을 수용하는 중량체를 포함하는 진동자; 및
상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자; 및
상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자로 구성되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
요크와, 상기 요크를 감싸게 배치되어 함께 도너츠형 자기회로를 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자;
상기 진동자를 지지하는 브라켓과, 상기 브라켓 상에 배치되어서 상기 영구자석과 함께 구동힘을 제공하는 코일을 포함하는 고정자; 및
상기 진동자와 브라켓 사이에 구비된 탄성체를 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
선형 진동 발생장치에 있어서,
브라켓에 구비된 코일을 포함하는 고정자;
상기 코일 외주를 둘러싸게 배치되어 자기회로를 제공하고, 상기 코일과 함께 진동힘을 제공하는 영구자석을 포함하는 진동자; 및
상기 고정자와 진동자 사이에 구비된 탄성체로 구성되고,
상기 영구자석과 탄성체 사이에는 플레이트가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
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