KR101116374B1 - Actuator using buckling effect and hand held comprising thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터, 이를 구비하는 모바일 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자기력 발생수단에 의해 발생한 자기력을 이용하여 좌굴형 탄성부재를 변형시키고, 변형된 탄성부재에 저장된 탄성복원력으로 이동자를 빠르게 이동시킴으로써 기존의 진동모터에 비해 강하고 응답속도가 빠른 저주파의 진동을 발생시킬 수 있는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터, 이를 구비하는 모바일 기기에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator using a buckling phenomenon, and a mobile device having the same. More specifically, the low-frequency vibration is stronger and faster than the conventional vibration motor by deforming the buckling type elastic member by using the magnetic force generated by the magnetic force generating means and rapidly moving the mover with the elastic restoring force stored in the deformed elastic member. It relates to an actuator using a buckling phenomenon that can generate a, and a mobile device having the same.
무선통신기술의 급격한 발달에 따라 휴대용 통신기기는 점점 소형화 및 경량화되고 있으며, 메모리 용량의 증가에 따라 최근 다중 화음, 화상통신,위성방송(DM B), MP3 및 게임과 같은 다양한 기능이 탑재된 휴대용 통신기기가 보편화되고 있는추세이다. 이러한 소형화 및 경량화 추세에 따라 휴대용 통신기기 내부에 탑재되는 기구장치, IC칩 및 회로를 포함하는 부품들은 고집적화와 고기능화되면서 공간활용도를 높일 수 있도록 사이즈 및 형상의 진화가 필요하게 되었다. With the rapid development of wireless communication technology, portable communication devices are becoming smaller and lighter, and with the increase of memory capacity, portable communication devices equipped with various functions such as multiple chords, video communication, satellite broadcasting (DM B), MP3 and games have recently been developed. Telecommunication devices are becoming more common. As the size of the device becomes smaller and lighter, parts including device devices, IC chips, and circuits mounted inside portable communication devices need to be evolved in size and shape so as to increase space utilization while becoming highly integrated and highly functional.
따라서, 이러한 추세의 일환으로 휴대용 통신기기 내부에 장착되어 무음 진동으로 착신을 알리는 소형의 액츄에이터에 대한 많은 연구들이 이루어져 왔으며, 최근의 액츄에이터는 그 고유 기능인 착신 기능 이외에도 MP3, 게임 등과 연동되어 사용자에게 생동감 있는 진동정보를 제공하는 부가적인 기능까지 요구되고 있는 실정이다. Therefore, as a part of this trend, many researches have been conducted on small actuators mounted inside portable communication devices to notify incoming calls with silent vibration. In recent years, the actuators can be connected to MP3 and games as well as their own unique functions. There is a need for additional functions that provide vibration information.
도 1은 종래의 진동장치 구조를 나타낸 개략단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 진동장치는 크게 고정자(Stator)와 진동자(Mover)로 구성된다. 여기서, 고정자는 하부케이스(20), 하부케이스(20)에 회로를 연결하기 위한 회로기판,회로기판 상면 중앙에 부착된 코일(30), 하부케이스(20) 외주면에 정합되어 일정높이로 중공부를 형성하는 커플링부재(70), 커플링부재(70) 상부 끝단에 정합된 하부케이스(20)에 대향되는 상부케이스(10)로 구성된다. 또한, 진동자는 고정자의 커플링부재(70)의 내벽 원둘레에 다수의 판 스프링(60)이 설치되어 중공부 상에 웨이트(50)가 탄력적으로 지지되도록 하며, 웨이트(50) 저면에 코일(30)과 대향되도록 마그네트(40)가 삽입되는 구성으로 이루어진다.1 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a conventional vibrator. As shown in Fig. 1, the conventional vibrator is largely composed of a stator and a vibrator. Here, the stator is matched to the outer case of the
이러한 종래의 진동장치는 별도의 전원 연결장치(80)를 이용해서 코일(30)에 전원을 인가하면, 코일(30)에 자장이 형성되어 마그네트(40)와의 사이에 반발력 또는 흡인력이 작용하게 된다. 이때, 반발력과 흡인력을 이용하여 진동자를 상하 운동시키게 되고, 진동자는 판 스프링(60)에 의해 지지된 상태로 진동력을 발생하게 된다.In the conventional vibrator, when a power is applied to the
그러나, 종래의 진동장치는 핸드폰 등 모바일 기기가 고기능화 되고, 핸드폰의 주변 부품 수가 증가됨에 따라 설치면적이 점점 줄어들어 외경이 소형화될 수밖에 없는 상황에서, 외경이 소형화됨으로 인해 웨이트(50)의 외경의 축소와 더불어 중량이 감소되어 진동력이 저하되는 문제를 갖게 되었다.However, in the conventional vibrating device, mobile devices such as a mobile phone are highly functional, and as the number of peripheral parts of the mobile phone increases, the installation area gradually decreases and the outside diameter is inevitably reduced. In addition, the weight is reduced to have a problem that the vibration force is lowered.
한편, 이러한 문제점을 보완하기 위해 종래에는 웨이트(50)의 상하부로의 두께를 증가시켜 진동력을 키우고자하는 노력이 시도된 바 있다. 그러나, 이러한 시도는 웨이트(50)의 두께를 증가시켜 웨이트(50) 중량을 증가시킬 수는 있었으나, 마그네트(40)의 외경축소로 인해 자력이 감소되어진 상태로서 오히려 진동력이 더 나빠지는 결과를 초래하였다On the other hand, in order to compensate for this problem in the prior art has been attempted to increase the vibration force by increasing the thickness of the
따라서, 임의의 펄스에서도 강한 진동을 생성하기 위해 작동전 초기상태에는 불안정한 상태를 유지하고 있다가 짧은 펄스 인가시에도 빠르게 움직임으로써 강한 진동을 생성할 수 있는 액츄에이터에 대한 필요성이 대두된다. Therefore, there is a need for an actuator capable of generating a strong vibration by maintaining an unstable state in the initial state before operation in order to generate a strong vibration in any pulse, even when a short pulse is applied.
또한, 강한 진동을 생성하기 위한 별도의 웨이트를 이동자에 부착하지 않고도 이동자의 빠른 움직임에 따른 관성력에 의해 강한 진동을 생성할 수 있는 액츄에이터에 대한 필요성이 대두된다. In addition, there is a need for an actuator capable of generating a strong vibration by inertial force due to the fast movement of the mover without attaching a separate weight for generating a strong vibration to the mover.
그리고, 구성을 간소화하여 소형으로 제작할 수 있는 액츄에이터에 대한 필요성이 대두된다.Then, there is a need for an actuator that can be manufactured in a compact form by simplifying the configuration.
본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 창출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 임의의 펄스에서도 강한 진동을 생성하기 위해 초기상태에는 불안정한 상태를 유지하고 있다가 짧은 펄스 인가시에도 빠르게 움직임으로써 강한 진동을 생성할 수 있는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터, 이를 구비하는 모바일 기기를 제공하는 데 있다.The present invention has been created by the above needs, and the first object of the present invention is to maintain the unstable state in the initial state in order to generate a strong vibration in any pulse, but to move quickly even when a short pulse is applied to the strong vibration It is to provide an actuator using a buckling phenomenon that can generate a, a mobile device having the same.
또한, 제 2목적은 강한 진동을 생성하기 위한 별도의 웨이트를 이동자에 부착하지 않고도 이동자의 빠른 움직임에 따른 관성력에 의해 강한 진동을 생성할 수 있는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터, 이를 구비하는 모바일 기기를 제공하는 데 있다.In addition, a second object is to provide an actuator using a buckling phenomenon that can generate a strong vibration by inertial force due to the fast movement of the mover without attaching a separate weight for generating a strong vibration to the mover, a mobile device having the same There is.
그리고, 제 3목적은 액츄에이터의 구성을 간소화하여 소형으로 제작할 수 있는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터, 이를 구비하는 모바일 기기를 제공하는 데 있다.A third object of the present invention is to provide an actuator using a buckling phenomenon, which can be manufactured compactly by simplifying the configuration of the actuator, and a mobile device having the same.
상기와 같은 본 발명의 목적은 인가되는 전기신호에 대응하여 자기장을 형성하고 자기력을 발생시키는 자기력 발생수단(100); 자기력 발생수단(100)의 상부에 구비되어, 발생된 자기력의 작용 방향으로 선형 이동을 하는 이동자(200); 및 이동자(200)의 상부에 결합되어, 발생된 자기력에 의한 이동자(200)의 이동시에 운동에너지를 증폭시켜 이동자(200)의 이동속도를 증가시키는 좌굴형 탄성부재(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터를 제공함으로써 달성될 수 있다.The object of the present invention as described above is to form a magnetic field in response to an electric signal applied to the magnetic force generating means 100 for generating a magnetic force; It is provided on the upper portion of the magnetic force generating means 100, the
또한, 자기력 발생수단(100)은 솔레노이드 코일인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the magnetic force generating means 100 may be characterized in that the solenoid coil.
또한, 이동자(200)는 영구자석 또는 솔레노이드인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the
또한, 좌굴형 탄성부재(300)는 스테인레스스틸 계열의 스프링 또는 폴리머 계열의 탄성체인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the buckling
또한, 좌굴형 탄성부재(300)는, 원형고리 형상의 몸체(310)(310) 및, 일단이 몸체의 내주면에 결합되고, 타단이 몸체의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 탄성빔(320)을 구비하고 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the buckling-type
또한, 탄성빔(320)의 타단은 만곡된 형상의 탄성부재 절편(330)을 탄성빔(320)의 길이방향에 수직인 방향으로 결합한 T자 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the other end of the
또한, 탄성빔(320)은 자기력 발생수단(100) 방향으로 변형되어 탄성복원력을 저장하고 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the
또한, 액츄에이터는 외부에 케이스를 더 구비하고, 케이스에 자기력 발생수단(100)을 고정하여 지지할 수 있는 고정지지부재 및, 케이스에 좌굴형 탄성부재(300)를 고정하여 지지할 수 있는 고정지지부재를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the actuator is further provided with a case on the outside, a fixed support member that can support and support the magnetic
그리고, 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 자기력 발생수단(100)에 전기신호를 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The actuator using the buckling phenomenon may further include a power supply unit supplying an electrical signal to the magnetic force generating means 100.
한편, 본 발명의 목적은 상기의 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기를 제공함으로써 달성될 수 있다.On the other hand, an object of the present invention can be achieved by providing a mobile device characterized in that it comprises an actuator using the above buckling phenomenon.
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본 발명의 일 실시예에 의하면, 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 임의의 펄스에서도 강한 진동을 생성하기 위해 작동전 초기상태에는 불안정한 상태를 유지하고 있다가 짧은 펄스 인가시에도 빠르게 움직임으로써 강한 진동을 생성할 수 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the actuator using the buckling phenomenon maintains an unstable state in the initial state before operation in order to generate a strong vibration in any pulse, but generates a strong vibration by moving quickly even when a short pulse is applied. It can be effective.
또한, 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 강한 진동을 생성하기 위한 별도의 웨이트를 이동자에 부착하지 않고도 이동자의 빠른 움직임에 따른 관성력에 의해 강한 진동을 생성할 수 있는 효과가 있다.In addition, the actuator using the buckling phenomenon has the effect of generating a strong vibration by the inertial force due to the fast movement of the mover without attaching a separate weight for generating a strong vibration to the mover.
그리고, 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 구성을 간소화하여 소형으로 제작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the actuator using the buckling phenomenon has an effect that can be manufactured in a small size by simplifying the configuration.
도 1은 종래의 진동장치 구조를 나타낸 개략단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 좌굴형 탄성부재의 확대사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 초기상태에서 좌굴형 탄성부재의 상태를 나타낸 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 작동원리를 설명하기 위한 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터를 이용한 진동 생성방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a conventional vibration device;
2 is an exploded perspective view of an actuator using a buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is an enlarged perspective view of the buckling elastic member of the actuator using the buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a cross-sectional view showing a state of the buckling elastic member in the initial state of the actuator using the buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention,
5a and 5b is a cross-sectional view for explaining the operation principle of the actuator using the buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention,
6 is a flowchart sequentially showing a vibration generating method using an actuator using a buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention.
<< 액츄에이터Actuator >>
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 분해사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 자기력 발생수단(100), 이동자(200), 좌굴형 탄성부재(300)로 구성된다. 이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
2 is an exploded perspective view of an actuator using a buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the actuator using the buckling phenomenon is composed of a magnetic force generating means 100, the
자기력 발생수단(100)은 이동자(200)를 이동시킬 수 있는 자기력을 발생시키는 역할을 한다. 이때, 자기력 발생수단(100)으로 솔레노이드 코일이 사용될 수 있다. 솔레노이드 코일은 통상적으로 사용되는 구리와 같은 재질로 구성될 수 있다. 자기력의 세기는 솔레노이드 코일의 감긴 횟수에 의해 조절될 수 있다. 또한, 암페어의 법칙에 따른 전기신호의 입력방향에 따라 코일의 N극과 S극이 변환될 수 있다. 즉, 솔레노이드 코일의 상부와 하부의 극성에 따라 이동자(200)에 인력 또는 척력을 작용함으로써 이동자(200)를 왕복운동시킬 수 있게 된다.
Magnetic force generating means 100 serves to generate a magnetic force capable of moving the
이동자(200)는 자기력 발생수단(100)의 상부에 구비되어 있으며, 영구자석이나 솔레노이드로 구성될 수 있다. 이동자(200)는 자기력 발생수단(100)에 의해 발생된 자기력에 의해 인력이나 척력을 받아 솔레노이드 코일과 평행한 방향으로 선형 왕복 운동을 하게 된다. 한편, 자기력 발생수단(100)이 솔레노이드 코일인 경우, 이동자(200)의 일부는 솔레노이드 코일의 내부에 몰입되고, 나머지 부분은 솔레노이드밖으로 돌출되어 있을 수 있다. 즉, 솔레노이드 코일에 전기신호가 입력되어 자기장이 형성되면 솔레노이드 코일의 극성에 따라 이동자(200)가 솔레노이드 코일의 내부를 선형 왕복운동하게 된다.
The
좌굴형 탄성부재(300)는 이동자(200)의 상면에 결합되어 있으며, 자기력 발생수단(100)에 의해 발생된 자기력에 의한 이동자(200)의 이동시에 운동에너지를 증폭시키는 역할을 한다. 여기서, 좌굴형 탄성부재(300)는 구리합금 스프링, 니켈합금 스프링, 스테인레스스틸(SUS) 계열의 스프링이 사용될 수 있으며, 폴리머 계열의 탄성체가 사용될 수도 있다. 여기서, 폴리머 계열의 탄성체로 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드 등의 열가소성탄성체(TPE)가 사용될 수 있다. 또한, 탄성부재는 실리콘과 같은 복원력을 가지는 탄성재질로 형성될 수도 있다.
Buckling-type
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 좌굴형 탄성부재(300)의 확대사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 좌굴형 탄성부재(300)는 원형고리 형상의 몸체(310) 및 일단이 몸체의 내주면에 결합되고 타단이 몸체의 중심부를 향해 돌출되어 있는 탄성빔(320)을 구비하고 있는 형태를 이루고 있다. 여기서, 좌굴형 탄성부재(300)의 몸체는 원형 뿐만 아니라 사각형, 육각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 한편, 탄성빔(320)은 적어도 하나 구비할 수 있으나, 이동자(200)에 가해지는 탄성복원력을 증가시키기 위해 복수개의 탄성빔(320)이 몸체에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
3 is an enlarged perspective view of the buckling
또한, 몸체의 중심부로 돌출된 탄성빔(320)의 타단은 만곡된 형상의 탄성부재 절편(330)을 탄성빔(320)의 길이방향에 수직인 방향으로 결합한 T자 형상일 수 있다. 여기서, 탄성부재 절편(330)은 평평한 형상의 절편이 사용될 수도 있다. 몸체의 중심부로 돌출된 탄성빔(320)들의 타단은 몸체의 중심부에서 상호 일정한 간격으로 이격되어 있는 것이 바람직하다. 탄성빔(320)들이 서로 분리되어 있어야 결합된 이동자(200)의 이동에 따라 잘 휘어짐으로써 적절한 탄성복원력을 저장하고 작용할 수 있기 때문이다.
In addition, the other end of the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 초기상태에서 좌굴형 탄성부재(300)의 상태를 나타낸 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 초기상태에서 이동자(200)와 결합된 탄성빔(320)은 상하 중 어느 한 방향으로 구부러져 있어 불안정한 상태를 유지하면서 탄성복원력을 저장하고 있게 된다. 이렇게 저장된 탄성복원력은 이동자(200)의 이동시에 이동속도를 증가시키는 역할을 하게 된다. 한편, 자기력 발생수단(100)에 형성된 자극 방향에 따라 이동자(200)의 위치가 바뀜으로써 이동자(200)에 결합되어 있는 탄성빔(320)의 구부러지는 방향도 변할 수 있다. 즉, 이동자(200)에 인력이 작용하고 있는 상태에서는 탄성빔(320)은 하부 방향으로 구부러지고, 이동자(200)에 척력이 작용하고 있는 상태에서는 탄성빔(320)은 상부 방향으로 구부러져 탄성복원력을 저장하고 있게 된다.
4 is a cross-sectional view showing a state of the buckling
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터의 작동원리를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5a는 이동자(200)와 자기력 발생수단(100) 사이에 인력이 작용하고 있는 상태이고, 도 5b는 이동자(200)와 자기력 발생수단(100) 사이에 척력이 작용하고 있는 상태이다. 이동자(200)의 위치에 따른 탄성빔(320)의 초기상태는 자기력 발생수단(100)에 인가되는 전기신호의 방향에 따라 자기력 발생수단(100)에 형성되는 자극의 종류에 따라 바뀔 수 있다. 즉, 이동자(200)의 상부가 N극이고, 하부가 S극인 경우에 자기력 발생수단(100)에 인가되는 전기신호에 의해 자기력 발생수단(100)의 상부에 S극이 형성되면 자기력 발생수단(100)과 이동자(200) 사이에는 인력이 작용하여 도 5a와 같은 상태가 된다. 반면에 자기력 발생수단(100)에 반대 방향의 전기신호가 인가되어 자기력 발생수단(100)의 상부에 N극이 형성되면 자기력 발생수단(100)과 이동자(200) 사이에 척력이 작용하여 도 5b와 같은 상태가 된다.
5A and 5B are cross-sectional views illustrating an operating principle of an actuator using a buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention. 5A is a state in which an attractive force is acting between the
한편, 본 발명의 액츄에이터는 외부에 케이스(미도시)를 더 구비할 수 있으며, 케이스의 베이스부(400)에 자기력 발생수단(100)을 고정 및 지지할 수 있는 고정지지부재(미도시)와 좌굴형 탄성부재(300)를 고정 및 지지할 수 있는 고정지지부재(미도시)를 구비할 수 있다. 여기서, 케이스는 이동자(200)가 선형으로 왕복운동을 할 수 있는 충분한 공간을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 케이스나 고정지지부재는 본 발명의 액츄에이터가 구비되어 사용되는 기기에 따라 통상적으로 사용되고 있는 철이나 플라스틱 등의 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
On the other hand, the actuator of the present invention may be further provided with a case (not shown) on the outside, and a fixed support member (not shown) capable of fixing and supporting the magnetic force generating means 100 to the
한편, 본 발명의 액츄에이터는 자기력 발생수단(100)에 전기신호를 공급하는 전원공급부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 전원공급부는 자기력 발생수단(100)에 1초 동안에 수십번 내지 수백번 단속되면서 반대방향의 전기신호를 인가하여 자기력 발생수단(100)과 이동자(200) 사이에 인력 또는 척력이 작용하게 하는 역할을 한다. 이때, 이동자(200)는 1초 동안에 수십번 내지 수백번 선형 왕복 운동을 하게 된다.
On the other hand, the actuator of the present invention may further include a power supply (not shown) for supplying an electrical signal to the magnetic force generating means (100). The power supply unit controls the magnetic force generating means 100 by applying force or repulsive force between the magnetic force generating means 100 and the
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the above configuration as follows.
초기에는 자기력 발생수단(100)에 인가된 전기신호에 의해 자기력 발생수단(100)과 이동자(200) 사이에 인력이 작용함으로써 좌굴형 탄성부재(300)의 탄성빔(320)이 자기력 발생수단(100) 방향으로 변형된다. 이때 좌굴형 탄성부재(300)는 불안정한 상태를 유지하면서 탄성복원력을 저장하고 있게 된다. 이후 자기력 발생수단(100)에 초기에 인가된 전기신호와는 반대 방향의 전기신호가 인가되면 자기력 발생수단(100)과 이동자(200) 사이에 척력이 작용하게 되어 이동자(200)는 자기력 발생수단(100)과 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 이동자(200)가 이동할 때, 좌굴형 탄성부재(300)에 저장되어 있던 탄성복원력이 이동자(200)의 이동속도를 증가시킨다. 좌굴형 탄성부재(300)가 초기와는 반대방향으로 변형된 후 이동자(200)는 이동을 멈추게 되고, 이때 발생된 관성력에 의해 강한 저주파의 진동이 발생하게 된다. 한편, 이와 같은 과정이 짧은 시간동안에 수십번 또는 수백번 반복되어 진동이 계속하여 발생하게 된다.
Initially, the attraction force is applied between the magnetic force generating means 100 and the
<모바일 기기><Mobile device>
모바일 기기에는 MP3 플레이어, 휴대전화, 넷북, PSP, PMP, PDA등 다양한 종류가 있다. 최근 들어 모바일 기기에 햅틱 피드백을 이용하여 직관적이고 사실적인 정보 전달로 장치와 사용자 간의 상호작용을 돕고 있고 이에 관한 연구가 활발하게 진행중이다. 이러한, 모바일 기기에는 햅틱 피드백을 제공하게 위해 진동을 발생시키는 액츄에이터를 구비하여 구성되고 있다. 모바일 기기들은 일반적으로 메인보드, 디스플레이부, 메모리부, 사운드 장치, 통신부, 진동발생부 등 각 모바일 기기마다 다양한 구성요소들로 이루어진다. 본 발명의 좌굴현상을 이용한 액츄에이터를 구비한 모바일 기기들은 낮은 전력을 소비하면서도 강한 진동을 생성하여 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 효과를 가지게 된다. 한편, 본 발명인 액츄에이터는 리모컨등에 사용되어 햅틱 피드백을 제공할 수도 있다. 리모컨은 TV, 오디오 등 다양한 전자제품을 원격으로 제어하기 위한 전자 제품으로, 가정뿐만 아니라 공장 등에서도 다양하게 사용되고 있으며 그 활용범위가 더욱 더 넓어지고 있다. 따라서, 리모컨에 액츄에이터를 적용함으로써 키패드의 눌림에 의한 신호 전송시 진동을 발생하게 함으로써 기기의 작동여부를 파악할 수 있는 효과를 가질 수 있다. 이하, 본 발명인 좌굴현상을 이용한 액츄에이터를 구비한 모바일 기기에 있어서, 액츄에이터에 대해서는 액츄에이터에 대한 상세한 설명부분에서 이미 설명하였으며, 모바일 기기들의 다른 구성요소들에 대해서는 이미 공지된 구성요소들이 사용될 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
There are various kinds of mobile devices such as MP3 players, mobile phones, netbooks, PSPs, PMPs, PDAs, etc. Recently, haptic feedback has been used for mobile devices to help users interact with devices through intuitive and realistic information, and research on this is being actively conducted. Such mobile devices are configured with actuators that generate vibrations to provide haptic feedback. Mobile devices are generally mobile devices such as main board, display unit, memory unit, sound device, communication unit, vibration generator, etc. Each device consists of various components. Mobile devices having actuators using the buckling phenomenon of the present invention have the effect of providing a haptic feedback to the user by generating a strong vibration while consuming low power. Meanwhile, the actuator of the present invention may be used in a remote controller or the like to provide haptic feedback. The remote control is an electronic product for remotely controlling various electronic products such as TV and audio, and is widely used in homes as well as factories, and its use range is getting wider. Therefore, by applying the actuator to the remote control it can have an effect that can determine whether the operation of the device by generating a vibration when transmitting a signal by pressing the keypad. Hereinafter, in the mobile device having an actuator using the buckling phenomenon of the present invention, the actuator has already been described in the detailed description of the actuator, and other components of the mobile device may already be known, and thus, Detailed description thereof will be omitted.
<진동 생성방법><How to generate vibration>
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터를 이용한 진동 생성방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 이하, 도 6을 참조하여 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터를 이용한 진동 생성방법을 설명하되, 액츄에이터에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 이를 생략한다.6 is a flowchart sequentially showing a vibration generating method using an actuator using a buckling phenomenon according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of generating vibration using an actuator using a buckling phenomenon will be described with reference to FIG. 6, and the descriptions overlapping with those described in the actuator will be omitted.
우선, 이동자(200)에 결합된 좌굴형 탄성부재(300)가 자기력 발생수단(100) 방향으로 변형되어 탄성복원력을 저장한다(S510).First, the buckling
다음으로, 전기신호가 자기력 발생수단(100)에 인가되어 자기력이 발생한다(S520).Next, an electrical signal is applied to the magnetic force generating means 100 generates a magnetic force (S520).
다음으로, 발생된 자기력이 이동자(200)를 이동시킨다(S530).Next, the generated magnetic force moves the mover 200 (S530).
다음으로, 좌굴형 탄성부재(300)가 이동하는 이동자(200)에 탄성복원력을 작용한다(S540).Next, the elastic restoring force is applied to the
다음으로, 이동자(200)의 운동에너지가 증폭되어 이동자(200)의 이동속도가 증가한다(S550).Next, the kinetic energy of the
다음으로, 좌굴형 탄성부재(300)가 자기력 발생수단(100)으로부터 멀어지는 방향으로 변형된다(S560).Next, the buckling
마지막으로, 좌굴형 탄성부재(300)가 반대 방향으로 변형되면서 발생한 관성력에 의해 진동이 발생한다(S570).Finally, vibration is generated by the inertial force generated while the buckling
한편, 진동이 발생하는 단계(S570)에서 발생하는 진동은 저주파 진동일 수 있다.
On the other hand, the vibration generated in the step of generating the vibration (S570) may be a low frequency vibration.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, it is intended to exemplarily describe the best embodiment of the present invention, but not to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
100 : 자기력 발생수단
200 : 이동자
300 : 좌굴형 탄성부재
310 : 원형고리 형상의 몸체
320 : 탄성빔
330 : 탄성부재 절편
400 : 케이스의 베이스부100: magnetic force generating means
200: mover
300: buckling elastic member
310: the body of the circular ring shape
320: elastic beam
330: elastic member slice
400: base part of the case
Claims (12)
상기 자기력 발생수단(100)의 상부에 구비되어, 상기 발생된 자기력의 작용 방향으로 선형 이동이 가능한 이동자(200); 및
상기 이동자(200)의 상부에 결합되어, 상기 발생된 자기력에 의한 상기 이동자(200)의 이동시에 상기 이동자(200)의 이동속도를 증가시키도록 탄성복원력을 가하는 좌굴형 탄성부재(300);를 포함하며,
상기 좌굴형 탄성부재(300)는,
원형고리 형상의 몸체(310) 및,
일단이 상기 몸체의 내주면에 결합되고, 타단이 상기 몸체의 중심부를 향해 돌출되어 있는 적어도 하나의 탄성빔(320)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
Magnetic force generating means (100) for forming a magnetic field and generating a magnetic force in response to an applied electric signal;
A mover 200 disposed above the magnetic force generating means 100 and capable of linear movement in the direction of action of the generated magnetic force; And
A buckling type elastic member 300 coupled to the upper portion of the mover 200 and applying an elastic restoring force to increase a moving speed of the mover 200 when the mover 200 is moved by the generated magnetic force; Include,
The buckling elastic member 300,
Circular ring-shaped body 310 and,
One end is coupled to the inner circumferential surface of the body, the other end of the actuator using a buckling phenomenon characterized in that it comprises at least one elastic beam (320) protruding toward the center of the body.
상기 자기력 발생수단(100)은 솔레노이드 코일인 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The magnetic force generating means 100 is an actuator using a buckling phenomenon, characterized in that the solenoid coil.
상기 이동자(200)는 영구자석 또는 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The mover 200 is an actuator using a buckling phenomenon, characterized in that the permanent magnet or solenoid.
상기 좌굴형 탄성부재(300)는 스테인레스스틸 계열의 스프링 또는 폴리머 계열의 탄성체인 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The buckling elastic member 300 is an actuator using a buckling phenomenon, characterized in that the spring or polymer-based elastomer of stainless steel.
상기 탄성빔(320)의 타단은 만곡된 형상의 탄성부재 절편(330)을 상기 탄성빔(320)의 길이방향에 수직인 방향으로 결합한 T자 형상인 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The other end of the elastic beam 320 is an actuator using a buckling phenomenon, characterized in that the T-shape is coupled to the elastic member piece 330 of the curved shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elastic beam (320).
상기 탄성빔(320)은 상기 자기력 발생수단(100) 방향으로 변형되어 탄성복원력을 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 6,
The elastic beam 320 is deformed in the direction of the magnetic force generating means 100, the actuator using the buckling phenomenon, characterized in that for storing the elastic restoring force.
상기 액츄에이터는 외부에 케이스를 더 구비하고,
상기 케이스에 상기 자기력 발생수단(100)을 고정하여 지지할 수 있는 고정지지부재 및,
상기 케이스에 상기 좌굴형 탄성부재(300)를 고정하여 지지할 수 있는 고정지지부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The actuator further has a case on the outside,
A fixed support member capable of fixing and supporting the magnetic force generating means 100 in the case;
The actuator using the buckling phenomenon, characterized in that the case further comprises a fixed support member for fixing and supporting the buckling type elastic member (300).
상기 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터는 상기 자기력 발생수단(100)에 전기신호를 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 좌굴 현상을 이용한 액츄에이터.
The method of claim 1,
The actuator using the buckling phenomenon further comprises a power supply unit for supplying an electric signal to the magnetic force generating means (100).
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KR1020100093348A KR101116374B1 (en) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | Actuator using buckling effect and hand held comprising thereof |
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KR20160020173A (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-23 | 쉔젠 린컨 일렉트로닉 주식회사 | Vibrating device |
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KR20080108389A (en) * | 2008-11-20 | 2008-12-15 | 엘지이노텍 주식회사 | Vibrator |
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