KR101061886B1 - 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터 - Google Patents

공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자 터치입력의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 접촉 감지부에서 구별하여 제어부에 전달하고, 제어부는 접촉감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터는, 사용자의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 구별하여 감지하고, 액츄에이터로부터 전달받은 충격량을 사용자에게 전달하는 접촉 감지부; 상기 접촉 감지부를 통해 감지된 사용자의 접촉신호를 바탕으로, 액츄에이터에 전기 에너지를 인가하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 주기적인 전기 에너지를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부에 발생 또는 전달하는 액츄에이터; 를 포함하되, 상기 제어부는 접촉 감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 상기 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 것을 포함하여 구성된다.
충격량, 임펄스, 액츄에이터, 펄스, 주파수, 힘, 공진주파수, 파형, 터치패널

Description

공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터{Electric motion motor that generate plural shock by shock amount of resonance frequency}
본 발명은 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 접촉감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동 발생으로 충격량의 강도를 증가시켜 사용자가 터치패널을 클릭했다는 것을 인식시키기 위한 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 것이다.
휴대폰으로 결제를 하고, TV를 시청하고, 인터넷을 사용하는 등의 모습은 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있다.
한편, 장소의 제한 없이 인터넷을 쉽게 접속할 수 있게 됨에 따라, 사용자들은 더 이상 제한된 데스크톱 컴퓨터에만 의존하지 않고, PDA, 핸드폰 등의 모바일장치를 통해 언제, 어디에서나 원하는 정보를 얻으려 하고 있다.
이러한 사실은 시공간적 한계를 뛰어 넘어 모든 곳에 정보가 편재되어 있는 '유비쿼터스(Ubiquitous) 시대'로 접어들고 있음을 보여준다.
이와 같은 유비쿼터스 시대에 대응할 수 있는 유비쿼터스 장치(또는 U-단말기)를 개발하는 것은 유비쿼터스 네트워크(Ubiquitous Network), 즉, 언제 어디서나 컴퓨터에 연결될 수 있는 네트워킹 환경을 이용한 사회시스템의 보급을 촉진하는 원동력이 될 수 있으며, 국민의 대다수가 사회시스템의 시장이 더욱 용이하게 출현할 수 있도록 한다.
유비쿼터스 네트워크 환경을 통해 전달된 다양한 정보를 모바일장치에서 사용자에게 효과적으로 전달하기 위해선 사람의 오감을 통해 전달하여야 하지만, 우리가 이제까지 접할 수 있는 모바일장치는 인간의 다섯 가지 감각 중 주로 시각과 청각에 의존해왔다.
하지만, 최근 들어 시각, 청각과 함께 또 하나의 매우 중요한 감각인 촉감을 전달하는 기술에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이러한 촉감을 이용하는 장치를 햅틱 장치라고 한다.
햅틱 장치(Haptic Device)는 가상현실, 시뮬레이션(Simulation), 착용용 컴퓨터(Wearable Computers), 로보틱스(Robotics), 의료용 등 다양한 분야에 활용되고 있으며, 햅틱인터페이스(Haptic Interface)라고도 한다.
이러한 햅틱 장치는 근육, 관절에 물리적인 힘을 전달해 주는 힘반력장치(Force Feedback Device)와, 피부에 내재되어 있는 기계수용체(Mechano Receptor)를 통하여 질감, 온도, 압력, 진동, 통증 등과 같은 피부 자극을 전달하 는 촉감장치(또는 촉감제시장치(Tactile Display))로 구분된다.
여기서, 촉감장치는 피부 자극에 의하여 사용자에게 실제 물체의 질감과 같은 사실적인 힘(Realistic Force)을 구현하는 촉감기술(Tactile Technology)을 구비하는 것이 중요하다.
최근 들어, 전자장치, 예컨대, 핸드폰과 같은 전자장치는 SKT사의 "3G+"나 KTF사의 "SHOW"와 같이 청각적인 정보뿐만 아니라 시각적인 정보까지 전달하게 되었으며, 이처럼 시각적인 정보를 전달하기 때문에 사용자들은 좀더 커다란 디스플레이를 요구하게 되었고, 이에 따라 "햅틱폰, 터치웹폰" 등과 같이 조작 버튼이 없이 전면이 터치스크린 형태로 구성되는 핸드폰으로 바뀌어 가고 있다.
종래의 핸드폰과 같은 전자장치에 구비된 조작 버튼이 없어짐에 따라 사용자들은 터치스크린만을 이용하여 핸드폰을 조작하게 되었고, 이에 따른 단점으로는 사용자가 터치스크린을 조작 시 자신이 터치스크린을 터치하여 조작이 제대로 이루어졌는지를 인식하기 힘들게 되었고, 이로 인한 터치스크린의 오조작 발생률이 높아지게 되었다.
상술한 바와 같은 단점을 극복하기 위해, 터치 스크린이 터치되어 조작이 이루어진 경우에 진동모터가 구동되어 진동을 발생하거나 터치 스크린 화면 자체가 떨림 동작하는 등의 접근이 시도되고 있다.
그러나, 터치스크린의 조작 시 진동모터가 구동되어 진동을 발생하는 경우에는 사용자로 하여금 진동의 Rising/Falling Time이 느려 응답속도가 빠른 사람의 손가락 끝 피부감각을 자극하기에 적당하지 않고, 한정된 종류의 Frequency에서만 작동하여 제한된 햅틱 피드백만을 제공한다는 문제점이 있다.
또한, 핸드폰 전체가 흔들리게 되어 오조작을 일으킬 수 있다는 문제점이 있고, 터치스크린의 조작 시 터치스크린 화면 자체가 떨리는 것은 사용자로 하여금 핸드폰을 조작하는 데 있어 혼란을 일으킬 수 있고, 화면이 떨림으로 인한 눈의 피로감이 증대되는 문제점이 있다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 접촉감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 액츄에이터에 인가되는 공진주파수의 펄스의 개수를 조절하여, 사용자의 입력에 따라 다른 강도의 충격량을 전달하여 사용자에게 다양한 햅틱 피드백을 전달해 줄 수 있는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터는, 사용자의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 구별하여 감지하고, 액츄에이터로부터 전달받은 충격량을 사용자에게 전달하는 접촉 감지부; 상기 접촉 감지부를 통해 감지된 사용자의 접촉신호를 바탕으로, 액츄에이터에 전기 에너지를 인가하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 주기적인 전기 에너지를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부에 발생 또는 전달하는 액츄에이터; 를 포함하되, 상기 제어부는 접촉 감지부를 통해 사용자의 접촉신호를 바탕으로 상기 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 액츄에이터에 두 개 이상의 파형을 주기적으로 인가하되, 상기 두 개 이상의 파형은, 액츄에이터를 복수의 충격진동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 사용자의 터치입력이 접촉감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 액츄에이터에 인가되는 공진주파수의 펄스의 개수를 조절하여, 사용자의 입력에 따라 다른 강도의 충격량을 전달하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 전달해 줄 수 있는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터를 제공할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 사용자가 터치스크린을 조작 시 자신이 터치스크린을 터치하여 조작이 제대로 이루어졌는지 정확히 인식하게 되고, 이로 인한 터치스크린의 오조작 발생률이 낮아지게 되는 장점이 있다.
또한, 반응속도가 빠르고, 진동감쇠가 빠르다는 이점이 있고, 산뜻하고 부드러운 진동을 발생할 수 있다는 이점이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,
사용자의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 구별하여 감지하고, 액츄에이터로부터 전달받은 충격량을 사용자에게 전달하는 접촉 감지부;
상기 접촉 감지부를 통해 감지된 사용자의 접촉신호를 바탕으로, 액츄에이터에 전기 에너지를 인가하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 주기적인 전기 에너지를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부에 발생 또는 전달하는 액츄에이터; 를 포함하되,
상기 제어부는 접촉 감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로
상기 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터를 제공함으로써 달성하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변 하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 전체 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 접촉 감지부(100), 제어부(200) 및 액츄에이터(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 접촉 감지부(100)는 사용자의 접촉을 감지하고, 액츄에이터(300)로부터 전달받은 충격량을 사용자에게 전달하는 기능을 수행한다,
이때, 접촉 감지부(100)는 접촉의 유무 또는 강도를 감지할 수 있는 터치센서 또는 패널 안에서 접촉된 위치(상대적 좌표)를 감지하는 터치패널 등으로 다양하게 설정될 수 있다.
즉, 사용자의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 구별하여 감지하고, 접촉 감지부(100)를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 제어부(200)에 인가하는 것이다.
이때, 사용자의 터치패널의 위치접촉 또는 가압접촉에 의해 소정의 충격으로 공진주파수가 발생하게 된다.
아울러, 상기 제어부(200)는 접촉 감지부(100)를 통해 감지된 사용자의 위치 접촉신호 또는 가압 접촉신호를 바탕으로, 액츄에이터(300)에 전기 에너지를 인가하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 제어부(200)는 접촉 감지부(100)를 통해 감지된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 상기 액츄에이터(300)에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가한다.
이때, 상기 액츄에이터(300)는 제어부(200)로부터 주기적인 전기 에너지를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부(100)에 발생 또는 전달하는 것이다.
이같이, 상기 제어부(200)는 접촉 감지부(100)를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로 상기 액츄에이터(300)에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 것이다.
또한, 상기 제어부(200)는 상기 접촉 감지부(100)를 통해 감지된 사용자 접촉신호를 바탕으로 인가되는 공진주파수 펄스의 개수를 조절하여 충격량의 강도를 조절한다.
한편, 도 2 및 도 3 은 사용자 접촉신호에 따라 접촉 감지부(100)에 충격량으로 충격펄스가 발생하는 모습을 보이는 도면으로서, 도 2는 사용자가 접촉 감지부(100)를 누르는 순간(사용자 접촉신호가 증가하는 시점)에, 사용자의 접촉신호를 바탕으로 제어부에서 충격량을 감지하며, 소정의 충격량이 정상적인 기준치 강도를 감지하였을 때 한 번의 충격진동을 발생시킨 것이고, 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(200)는, 사용자가 접촉 감지부(100)를 누르는 순간(사용자 접촉신호가 증가하는 시점)에, 사용자의 접촉신호를 바탕으로 제어부는 액츄에이터에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 엑츄에이터(300)에 의해 접촉 감지부(100) 측에 복수의 충격진동을 발생시키게 되는 것이다.
즉, 상기 제어부(200)는 접촉 감지부(100)를 통해 사용자의 접촉신호를 바탕으로 상기 액츄에이터(300)에 공진주파수의 펄스를 한 개 이상 인가하여 복수의 충격진동을 발생시키는 것으로, 상기 제어부(200)는 상기 접촉 감지부(100)를 통해 감지된 사용자 접촉신호를 바탕으로 인가되는 공진주파수 펄스의 개수를 조절하여 충격량의 강도를 조절하는 것이다.
아울러, 도 3은 사용자 접촉신호에 따라 접촉 감지부에 충격량으로 충격펄스가 발생하는 모습을 보이는 일 예시도로서, 사용자가 한번 접촉 감지부(100)를 누르는 순간(사용자 접촉신호가 증가하는 시점)에, 생성되는 충격량 강도가 약할 때를 보이는 공진주파수가 250㎐인 경우 한 주기는 4㎳가 되어 강도를 증가시키기 위해 제어부(200)에서 두 개 이상의 공진주파수의 펄스를 액츄에이터에 인가하여 엑츄에이터(300)는 접촉 감지부(100)에 "탁탁" 두 번의 충격을 빠르게 전달하는 복수의 충격진동을 발생시키게 되는 것이다.
또한, 위에서 설명한 사용자가 한번 접촉 감지부(100)를 누르는 순간(사용자 접촉신호가 증가하는 시점)에, 생성되는 충격량 강도가 더 약할 때를 보이는 공진주파수가 250㎐ 이하일 때 한 주기는 4㎳ 이하가 되어 강도를 증가시키기 위해 제어부(200)에서 두 개 이상의 공진주파수의 펄스를 액츄에이터(300)에 인가하여 엑츄에이터(300)는 접촉 감지부(100)에 "탁탁탁" 세 번의 충격을 빠르게 전달하는 복수의 충격진동을 발생시키게 된다.
아울러, 사용자가 한 번 터치패널을 한 번 터치할 때 다양한 충격 피드백을 줄 수 있는 것이다.
한편, 제어부(200)는 액츄에이터(300)에 ‘충격펄스’를 인가하며, 이하에서 구체적으로 설명하겠으나, 이러한 ‘충격펄스’는 액츄에이터(300)를 충격진동시키게 된다.
이때, 상기 제어부(200)는 상기 액츄에이터(300)에 두 개 이상의 파형을 주기적으로 인가하되, 상기 두 개 이상의 파형은, 액츄에이터(300)를 복수의 충격진동시킨다.
즉, 도 3와 같이, 사용자의 접촉신호를 바탕으로 발생한 충격량을 제어부(200)에서 감지하되, 충격량의 강도가 약하게 감지된 강도를 증가시키기 위해 두 개 이상의 공진주파수의 펄스를 제어부(200)에서 엑츄에이터(300)에 인가하여 접촉 감지부(100)를 누르고 있는 순간의 엑츄에이터(300)에서 복수의 충격진동을 시키게 된다.
여기서, 상기 제어부(200)는 액츄에이터(300)에 두 개 이상의 파형을 주기적으로 인가하되, 상기 두 개 이상의 파형은, 액츄에이터(300)를 복수의 충격진동시키는 것이다.
그리고, 액츄에이터(300)는 제어부(200)로부터 주기적인 충격펄스(전기 에너지)를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부(100)로 전달하는 기능을 수행하는 바, 도 4 에 도시된 바와 같이, 제어부(200)로부터 인가받은 충격펄스를 운동 에너지로 변환하는 운동변환수단(310) 및 상기 운동변환수단(310)으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단(320)을 포함한다.
운동변환수단(310)은 상기 도 4 에 도시된 바와 같이 제어부(200)로부터 충 격펄스를 인가받을 시, 자력을 발생하도록 자성체로 이루어진 자력발생유닛(311)과, 자력발생유닛(311)의 상부에 이격되어 고정설치되며, 상하방향으로의 탄성력을 제공하는 탄성제공유닛(312)를 포함한다.
그리고, 왕복운동수단(320)은 자력발생유닛(311)에 기준치 초과의 전압세기 또는 듀티를 갖는 주기적인 충격펄스 공급 시, 자력발생유닛(311)으로부터 완전이격된 완전상승상태와 자력발생유닛(311)의 상면에 부딪히는 완전하강상태를 반복함에 따라 충격진동을 발생하는 영구자석(321)과, 상기 영구자석(321)의 일측에 고정되어, 영구자석(321)의 운동에 따라 함께 상승 또는 하강하는 컨택터(322)를 포함한다.
구체적으로, 운동변환수단(310)의 자력발생유닛(311)은 외부에서 충격펄스와 같은 전기 에너지를 공급받을 시 자력을 발생하는 구성요소로서, 자성체로 이루어진다. 예컨대, 자력발생유닛(311)은 일반적인 솔레노이드코일로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 중앙이 개구된 형태의 보빈리스 솔레노이드코일로 구성된다.
여기서, 자력발생유닛(311)은 정방향으로 전압을 공급시 상부가 S극이 되고 하부가 N극이 되며, 역방향으로 전압을 공급시 상부가 N극이 되고 하부고 S극이 된다. 상기 극성은 반대로 구성될 수 있음은 물론이다.
또한, 탄성제공유닛(312)은 자력발생유닛(311)의 상부에 이격되어 고정설치되며, 상하방향으로의 탄성력을 제공하게 된다.
여기서, 탄성제공유닛(312)은 미도시 되었으나, 플레이트형상으로 형성되고, 컨택터(322)와 고정적 관통을 위한 고정홀 및 상기 고정홀의 주위에 탄성변형을 위 한 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯에 의해 고정홀을 중심으로 하여 상하방향으로 탄성력을 제공할 수 있도록 형성된다.
왕복운동수단(320)의 영구자석(321)은 탄성제공유닛(312)과 연결되도록 구성되고, 자력발생유닛(311)에 충격펄스 미공급 시, 자체자력에 의해 자력발생유닛(311)의 상면에 부착 또는 근접되도록 하강함에 따라, 탄성제공유닛(312)이 탄성복원력을 보유하는 상태가 되도록 한다. 본 실시예에서 영구자석(321)은 상부가 N극이고, 하부가 S극으로 구성될 수 있다.
이하에서는, 영구자석(321)의 충격진동에 대하여 설명하도록 한다. 먼저, 영구자석(321)의 충격진동에 대하여 설명하면, 상기 도 5 에 도시된 바와 같이, 영구자석(321)이 자력발생유닛(311)의 상면에 부착(또는 근접)되도록 하강한 상태에서, 자력발생유닛(311)에 기준치 초과의 듀티(duty) 또는 전압(voltage)을 갖는 주기적인 충격펄스 공급 시 영구자석(321)은 자력발생유닛(311)으로부터 완전이격된 완전상승상태와 자력발생유닛(311)의 상면에 부딪히는 완전하강상태를 반복함에 따라 충격진동을 발생하게 된다.
즉, 도 6 에 도시된 바와 같이, 제어부(200)로부터 기준치를 초과하는 듀티를 갖는 주기적인 충격펄스(a2) 또는 기준치를 초과하는 전압을 갖는 주기적인 충격펄스(a2')를 정방향으로 공급받게 되면, 자력발생유닛(311)의 상부가 S극이 되고 하부가 N극이 되며, 이에 따라 영구자석(321)은 자력발생유닛(311)과의 척력 및 탄성제공유닛(312)의 탄성복원력에 의해 자력발생유닛(311)으로부터 완전이격되어 상승한 완전상승상태가 된다.
또한, 도 7 에 도시된 바와 같이, 기준치를 초과하는 듀티를 갖는 주기적인 충격펄스(a3) 또는 기준치를 초과하는 전압을 갖는 주기적인 충격펄스(a3')를 역방향으로 공급받게 되면, 자력발생유닛(311)의 상부가 N극이 되고 하부가 S극이 되며, 이에 따라 영구자석(321)은 자력발생유닛(311)과의 인력에 의해 자력발생유닛(311)의 상면에 부딪히는 완전하강상태가 된다.
상술한 바와 같이, 영구자석(321)이 완전하강상태가 된 경우에는 탄성제공유닛(312)에 탄성력이 저장되어, 다음의 영구자석(321) 상승 시 탄성복원력을 제공하게 된다.
앞서 서술한 바와 같이, 영구자석(321)의 일측에 고정되어, 영구자석(321)의 운동에 따라 함께 상승 또는 하강하는 컨택터(322)가 구비되고, 영구자석(321)이 완전상승상태시 접촉 감지부(100)와 컨택터(322)의 선단과 부딪쳐 충격을 발생한다.
즉, 상기 도 6 에 도시된 바와 같이, 영구자석(321)의 상면에 컨택터(322)가 수직하게 고정부착되고, 탄성제공유닛(312)의 상부에 이격되어 접촉 감지부(100)가 구비될 수 있다.
따라서, 영구자석(321)이 완전상승상태가 된 경우에 컨택터(322)의 단부가 접촉 감지부(100)를 타격하여 충격을 발생할 수 있게 된다.
결론적으로, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 영구자석(321)이 완전상승상태가 된 경우에는 컨택터(322)의 단부가 접촉 감지부(100)를 타격하여 충격을 발생시키고, 영구자석(321)이 완전하강상태가 된 경우에는 영구자석(321)의 하면이 자력발생유닛(311)의 상면을 타격하여 충격을 발생시킴에 따라 충격진동을 발생할 수 있게 된다.
한편, 자력발생유닛(311)의 상면에는 방음용 리미터(313)가 적층되어, 영구자석(321)이 완전하강상태가 되어 영구자석(321)의 하면이 자력발생유닛(311)의 상면을 타격 시 소음을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주기적인 전기에너지는 기준치를 초과하는 전압을 갖는 주기적인 충격펄스가 정방향 및 역방향으로 순차 교번되는 신호로서, 극성이 상호 교번되는 전기에너지로 구성할 수도 있음은 물론이다. 이처럼 극성이 상호 교번되는 전기에너지로 구성할 경우에 영구자석(321)의 진동이 더욱 크게 발생할 수 있다.
한편, 상기 주기적인 전기에너지는 기준치를 미만으로 하는 전압을 갖는 주기적인 충격펄스가 정방향 및 역방향으로 순차 교번되는 신호로서, 극성이 상호 교번되는 전기에너지로 구성할 수도 있음은 물론이다. 이처럼 극성이 상호 교번되는 전기에너지로 구성할 경우에 상기 영구자석(321)의 진동이 더욱 크게 발생할 수 있다.
본 실시예에서, 액츄에이터를 보빈리스 솔레노이드코일 액츄에이터로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌 바, AC모터, DC모터, 서보모터, Rotary Type/Linear Type 진동모터, 보이스 코일 모터(VCM), 솔레노이드 액츄에이터, 피에조 액츄에이터, 초음파 액츄에이터, 세라믹 액츄에이터, 전기활성폴리머 액츄에이터, 형상기억합금 액츄에이터(shape memory alloy) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 다양하게 구성 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 특정 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되는 실시 예들은 이하에 청구하는 본 발명의 특허 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 관한 전체 구성도.
도 2 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 정상 기준치의 충격진동의 발생을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터에 정상 기준치의 이하일 때 충격진동의 발생을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터의 액츄에이터에 관한 전체 구성도.
도 5 내지 도 7 은 본 발명에 따른 액츄에이터의 충격진동의 발생을 설명하기 위한 일예시도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 접촉 감지부 200: 제어부
300: 액츄에이터 310: 운동변환수단
311: 자력발생유닛 312: 탄성제공유닛
313: 방음용 리미터 320: 왕복운동수단
321: 영구자석 322: 컨택터

Claims (8)

  1. 사용자의 다양한 형태의 위치접촉 또는 가압접촉을 구별하여 감지하고, 액츄에이터로부터 전달받은 충격량을 사용자에게 전달하는 접촉 감지부;
    상기 접촉 감지부를 통해 감지된 사용자의 접촉신호를 바탕으로, 액츄에이터에 전기 에너지를 인가하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 주기적인 전기 에너지를 인가받아, 특정 충격량을 상기 접촉 감지부에 발생 또는 전달하는 액츄에이터; 를 포함하되,
    상기 제어부는 접촉 감지부를 통해 입력된 사용자의 접촉신호를 바탕으로
    상기 액츄에이터에 인가되는 공진주파수 펄스의 개수를 조절하여 충격량의 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격진동을 발생시키는 전동모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 액츄에이터에 두 개 이상의 파형을 주기적으로 인가하되, 상기 두 개 이상의 파형은, 액츄에이터를 복수의 충격진동시키는 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 제어부로부터 인가받은 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하는 운동변환수단; 및
    상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 운동변환수단은,
    상기 제어부로부터 통해 전기 에너지를 인가받을 시, 자력을 발생하도록 자성체로 이루어진 자력발생유닛; 및
    상기 자력발생유닛의 상부에 이격되어 고정설치되며, 상하방향으로의 탄성력을 제공하는 탄성제공유닛; 을 포함하며,
    상기 왕복운동수단은,
    상기 탄성제공유닛에 연결되되, 상기 자력발생유닛에 전기 에너지 미공급 시, 자체자력에 의해 상기 자력발생유닛의 상면에 부착 또는 근접되도록 하강함에 따라 상기 탄성제공유닛이 탄성복원력을 보유하는 상태가 되며,
    상기 자력발생유닛에 기준치 초과의 전압세기 또는 듀티를 갖는 주기적인 전기 에너지 공급 시, 상기 자력발생유닛으로부터 완전이격된 완전상승상태와 상기 자력발생유닛의 상면에 부딪히는 완전하강상태를 반복함에 따라 충격진동을 발생하는 영구자석; 및
    상기 영구자석의 일측에 고정되어, 상기 영구자석의 운동에 따라 함께 상승 또는 하강하는 컨택터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    AC모터, DC모터, 서보모터, Rotary Type/Linear Type 진동모터, 보이스 코일 모터(VCM), 솔레노이드 액츄에이터, 피에조 액츄에이터, 초음파 액츄에이터, 세라믹 액츄에이터, 전기활성폴리머 액츄에이터, 형상기억합금 액츄에이터(shape memory alloy) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 자력발생유닛의 상면에는 방음용 리미터가 적층된 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제어부로부터 엑츄에이터에 인가하는 주기적인 전기 에너지는, 영구자석의 극성이 상호 교번되는 전기 에너지인 것을 특징으로 하는 공진 주파수의 충격량에 의해 복수의 충격을 발생시키는 전동모터.
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