KR101124145B1

KR101124145B1 - 수직 진동자

Info

Publication number: KR101124145B1
Application number: KR1020100035839A
Authority: KR
Inventors: 김상원
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-03-21
Also published as: KR20110116431A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자는 일정크기의 내부공간을 형성하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 배치되는 요크와 상기 요크의 저면에 고정되는 마그네트로 이루어지는 자계부; 상기 자계부의 하부에 배치되어 전원인가시 상기 자계부와 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 진동 발생용 코일; 상기 코일의 일단과 결합하며, 상기 코일의 이상 진동에 의한 충격을 감소시키기 위해 상기 코일을 탄성 지지하는 서스펜션부; 상기 케이싱의 상단에 고정되고, 상기 자계부에 하단이 고정되는 탄성부재; 및 상기 마그네트로부터 누설되는 자속에 의해 위치고정되도록 상기 탄성부재에 도포되는 자성유체;를 포함할 수 있다.

Description

수직 진동자{A vertical vibrator}

본 발명은 수직 진동자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 충격 등 이상동작에 의한 코일의 단선 등을 방지하는 수직 진동자에 관한 것이다.

최근에는 사용자의 편의성을 위해 LCD화면이 큰 개인휴대단말기의 출시가 급증하고 있으며, 이에 따라 터치스크린 방식이 채택되게 되고, 터치시 진동을 발생시키기 위해 진동모터가 사용되고 있다.

진동모터는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써, 개인휴대단말기에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용되고 있다.

종래에는 회전력을 발생시켜 불평형 질량의 회전부를 회전시킴으로써 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있으며, 회전력은 브러쉬(Brush)와 커뮤테이터(Commutator)의 접점을 통해 정류작용을 거쳐 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있다.

그러나, 이러한 커뮤테이터(Commutator)를 사용한 브러쉬(Brush) 타입의 구조는 모터 회전시 브러쉬(Brush)가 커뮤테이터(Commutator)의 세그먼트와 세그먼트의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크를 유발하고, 이물을 생성하여 모터의 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

또한, 모터에 전압 인가시 회전관성에 의하여 목표진동량에 도달하는데 시간이 걸리므로 터치스크린에서의 적합한 진동을 구현하는데 문제가 있었다.

이러한 모터의 수명 및 응답성의 단점을 극복하고 터치스크린의 진동 기능을 구현하기 위해 많이 사용되고 있는 것이 수직 진동자이다.

수직 진동자는 모터의 회전원리를 이용한 것이 아니라, 진동 모터 내부에 설치되는 스프링과 스프링에 매달린 질량체를 통해 얻어진 전자기력을 공진주파수에 맞춰서 주기적으로 발생시키면 공진을 일으키게 되어 진동이 발생하게 된다.

그러나, 상기 질량체가 이상동작이나 외부충격에 의한 분할 진동을 하는 경우, 이 충격이 코일에 영향을 미치게 되어 코일의 단선 및 고정부의 이탈 등의 불량 현상을 야기시키는 문제가 있다.

이는 상기 코일과 자계부 또는 진동부간의 접촉에 의해 상기 코일의 고정 구조가 충격을 받게 되어 나타나는 문제점이며, 결국 수직 진동자의 진동이 불량하게 되어 수직 진동자를 채용하고 있는 이동통신단말기 등의 특성 수행이 불가능하게 된다.

본 발명의 목적은 코일에 탄성력을 갖도록 코일의 결합구조를 변경하여 코일의 단선 등을 방지하는 수직 진동자를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 서스펜션부는 탄성을 갖는 필름 또는 스프링으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 케이싱은 하방으로 개방되고 개방된 하부를 밀폐시키는 브라켓;을 더 포함하며, 상기 서스펜션부는 상기 브라켓의 일단에 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자는 상기 브라켓의 일면에 밀착되어 진동부의 충격을 흡수하는 댐퍼;를 더 포함하며, 상기 서스펜션부는 상기 댐퍼의 일면에 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 댐퍼는 러버로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 서스펜션부는 라운드진 곡면을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 서스펜션부의 상기 코일과 접착되는 부분은 이외의 부분에 비해 하강되어 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 서스펜션부의 상기 코일과 접착되는 부분은 이외의 부분에 비해 상승되어 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 케이싱에는 상기 자성유체를 주입하도록 형성되는 적어도 하나의 주입공을 관통형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자의 상기 주입공은 상기 마그네트의 외경보다 작은 내경크기로 구비됨을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수직 진동자에 의하면, 진동부가 수직 운동을 하거나 외부충격에 의해 분할진동이 발생하는 경우 코일과 진동부 또는 자계부 간의 접촉을 방지할 수 있다.

또한, 코일과 진동부 또는 자계부 간의 접촉을 방지하므로 코일의 단선 및 고정부의 이탈을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 단면도 및 코일과 서스펜션부의 결합을 도시한 개략 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자에 제공되는 탄성부재를 도시한 개략 사시도.
도 4 내지 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 단면도 및 코일과 서스펜션부의 결합을 도시한 개략 분해 사시도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 단면도 및 코일과 서스펜션부의 결합을 도시한 개략 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자에 제공되는 탄성부재를 도시한 개략 사시도이다.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 진동자(200)는 케이싱(10), 자계부(120), 진동부(130), 진동발생용 코일(70) 및 서스펜션부(80)를 포함할 수 있다.

상기 케이싱(10)은 일정크기의 내부공간을 갖는 수용부재이며, 하방으로 개방된 하부는 브라켓(100)에 의해 밀폐된다.

또한, 상기 케이싱(10)에는 일정크기의 주입공(3)을 적어도 하나 이상 관통형성하며, 상기 주입공(3)의 크기는 누설자속에 의해 위치고정되는 후술할 자성유체(25)가 상기 주입공(3)의 내경 범위내에 위치하지 않고 외측에 위치되도록 후술할 마그네트(50)의 외경보다 작은 내경크기로 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 주입공(3)은 후술할 자성유체(25)의 외부누출이 없도록 표면상에 라벨이 인쇄되어 상기 케이싱(10)의 상부면에 부착되는 테이프부재(5)로서 안전하게 밀폐처리될 수 있다

상기 자계부(120)는 일정세기의 자기장을 발생시키도록 상기 케이싱(10)의 내부공간에 배치되는 요크(40)와 마그네트(50)를 구비하는 바, 상기 요크(40)의 상부는 밀폐되고, 하부는 개방된 중공원통형으로 형성된다.

상기 마그네트(50)는 수직방향으로 상하부가 서로 다른 극으로 착자되어 일정세기의 자력을 발생시키는 원통형 영구자석이며, 상기 마그네트(50)는 상기 요크(40)의 내부중심에 고정배치되도록 본딩제를 매개로 하여 상기 요크(40)의 내부공간의 밀폐측 하부면에 상부면이 본딩 접착된다.

그리고, 상기 요크(40)의 내부면과 상기 마그네트(50)의 외부면은 서로 다른 내, 외경 크기로 구비되어 상기 요크(40)의 내부면과 상기 마그네트(50)의 외부면 사이에는 일정크기의 에어갭(AG)을 형성하고 상기 에어갭(AG)사이에 상기 진동발생용 코일(70)의 상부단이 배치된다.

이에 따라, 상기 요크(40)와 상기 마그네트(50)로 이루어지는 상기 자계부(120)는 상기 에어갭(AG)에 의해서 상하진동시 발생할 수 있는 상기 진동발생용 코일(70)과의 접촉을 방지할 수 있다.

다만, 상기 에어갭(AG)은 상기 진동발생용 코일(70)과 상기 자계부(120)와의 접촉을 완전히 방지할 수는 없으며, 후술할 진동발생용 코일(70)에 탄성을 주는 서스펜션부(80)와 함께 상기 진동발생용 코일(70)과 상기 자계부(120) 또는 진동부(130)간의 접촉을 방지하여 상기 진동발생용 코일(70)의 단선 및 고정부의 이탈을 방지하게 된다.

상기 마그네트(50) 하부면에는 상기 요크(40)의 개방측으로 상기 진동 발생용 코일(70)을 거쳐 상기 요크(40)의 하부단부로 흐르는 자력흐름인 자속을 원활하게 형성하도록 하부플레이트(60)를 장착하는 것이 바람직하다.

상기 하부플레이트(60)의 하부면은 상기 자계부(120)와 질량체(30)를 포함하는 진동부(130)의 하부면과 대략적으로 동일한 수평선상에 위치되어야 한다.

상기 하부플레이트(60)의 하부에는 댐퍼(90)를 위치시킬 수 있으며, 상기 댐퍼(90)는 상기 브라켓(100) 상부명에 밀착될 수 있다.

상기 댐퍼(90)는 상기 진동부(130)의 상하진동시 발생되는 충격 및 외부 충격을 흡수하여 상기 수직 진동자(200)의 수명을 연장시킬 수 있으며, 러버로 형성될 수 있다.

또한, 수직 진동자(200)에 제공되는 탄성부재(20)는 고정링(22), 탄성다리(24) 및 고정원반(26)으로 형성될 수 있다.

상기 고정링(22)은 상기 케이싱(10)의 밀폐측 하부면에 고정되는 부분이며, 상기 탄성다리(24)는 상기 고정링(24)에 일단이 연결되고, 나선방향으로 휘어져 탄성력을 발생시키는 부분이다.

상기 탄성다리(24)는 복수개로 형성됨이 바람직하며, 상기 자계부(120)를 구성하는 상기 요크(40)의 상부면에 고정되는 고정원반(26)에 연결된다.

여기서, 상기 탄성부재(20)는 상기와 같은 판스프링일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경가능함을 밝혀둔다.

상기 탄성부재(20)를 매개로 하여 상하진동하는 진동부(130)는 상기 자계부(120)를 구성하는 요크(40)의 외부면에 일체로 장착되는 중공원통형의 질량체(30)를 장착하며, 상기 질량체(30)의 몸체 중앙부에는 상기 요크(40)의 몸체가 삽입되는 일정크기의 중앙공(35)을 관통 형성할 수 있다.

상기 중앙공(35)의 내부면 하단부에는 상기 질량체(30)의 하부 이탈을 방지하도록 상기 요크(40)의 하부단 외측으로 절곡 형성된 걸림턱(45)이 배치되는 걸림홈(37)을 구비할 수 있다.

또한, 상기 질량체(30)는 상하진동시 상기 케이싱(10)의 내부면과의 접촉없이 상하진동될 수 있도록 상기 케이싱(10)의 내부면 내경보다는 작은 외경크기로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 케이싱(10)의 내부면과 상기 질량체(30)의 외부면 사이에는 일정 크기의 간극이 형성된다.

이러한 질량체(30)는 상기 마그네트(50)에서 발생되는 자력의 영향을 받지 않는 비자성체소재로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 진동발생용 코일(70)은 상기 자계부(120)의 직하부에 배치되어 외부로부터 전원인가시 일정세기의 전기장을 발생시키도록 상기 케이싱(10)의 하부를 밀폐하는 상기 브라켓(100)의 상부에 위치하는 후술할 서스펜션부(80)의 상부면에 본딩제로 본딩접착되어 고정될 수 있다.

상기 진동발생용 코일(70)의 상부단은 상기 자계부(120)에서 발생되는 자기장과 상기 진동발생용 코일(70)에서 발생되는 전기장간의 상호작용이 원활하게 이루어지도록 상기 요크(40)의 내부면과 상기 마그네트(50)의 외부면사이에 형성되는 에어갭(AG)에 위치된다.

상기 브라켓(100)은 일면에 상기 진동발생용 코일(70)에 외부전원을 공급하도록 전기적으로 연결된 인쇄회로기판(미도시)을 구비할 수 있다.

상기 서스펜션부(80)는 상기 진동발생용 코일(70)의 일단과 결합하며, 상기 진동발생용 코일(70)의 이상 진동에 의한 충격을 감소시키기 위해 상기 상기 진동발생용 코일(70)을 탄성 지지할 수 있다.

상기 서스펜션부(80)는 탄성을 갖는 필름으로 형성될 수 있으며, 상기 브라켓(100)의 일단에 결합될 수 있다.

상기 서스펜션부(80)는 외형이 라운드지게 형성될 수 있으며, 상기 진동발생용 코일(70)이 접착되는 부분은 이외의 부분에 비하여 약간 하강될 수 있다.

상기 서스펜션부(80)는 상기 진동부(130)가 수직 운동을 하거나 외부 충격에 의해 분할 진동이 발생하는 경우 상기 진동발생용 코일(70)과 상기 진동부(130) 또는 상기 자계부(120) 간의 접촉을 방지하여 상기 진동발생용 코일(70)의 단선 및 고정부의 이탈을 방지하는 효과가 있다.

즉, 상기 진동부(130)의 이상 진동이 발생하는 경우 상기 진동발생용 코일(70)도 상기 서스펜션부(80)로 인해 탄성을 갖게되어 상기 진동부(130)와 마찬가지로 움직이게 되고, 따라서 상기 진동발생용 코일(70)과 상기 진동부(130) 간의 접촉을 방지할 수 있다.

상기 자성유체(25)는 상기 자계부(120)를 포함하는 진동부(130)의 상하진동시 고정구조물인 상기 케이싱(10)과 가동 구조물인 상기 진동부(130)간의 직접적인 접촉을 최대한 억제하고, 접촉시 발생되는 터치음 및 충격을 흡수할 수 있도록 상기 케이싱(10)의 상부면에 관통형성된 주입공(3)을 통하여 상기 탄성부재(20)의 고정원반(26)에 도포되는 충격흡수부재이다.

즉, 상기 자성유체(25)는 상기 진동부(130)가 상기 케이싱(10)의 내부공간에서 상하진동되는 동안 상기 진동부(130)에 걸리는 공진주파수가 사전에 설정된 주파수보다 높게 걸리면, 상기 진동부(130)가 순간적으로 최대상승폭 이상으로 상승되면서 상기 케이싱(10)의 상부내면에 접촉되려고 하지만, 상기 자성유체(25)가 상기 케이싱(10)의 상부내면에 먼저 접촉되면서 직접적인 충돌을 사전에 방지하여, 접촉시 발생되는 충격 및 터치음을 흡수할 수 있다.

도 4 내지 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수직 진동자를 도시한 개략 단면도 및 코일과 서스펜션부의 결합을 도시한 개략 분해 사시도이다.

도 4 내지 6을 참조하면, 상기 수직 진동자(200)에 제공되는 서스펜션부(80)는 필름 또는 스프링일 수 있다.

또한, 상기 서스펜션부(80)를 제외한 구성은 상기 일 실시예와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.

도 4 및 도 5의 서스펜션부(80)는 필름으로 이루어지며, 라운드지게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 서스펜션부(80)는 중앙이 약간 하강하여 상기 댐퍼(90)와 접착될 수 있으며, 외각부는 상기 케이싱(10) 또는 상기 브라켓(100)에 결합될 수 있다.

즉, 상기 진동발생용 코일(70)과 접착하는 부분은 이외의 부분에 비해 약간 상승하게 형성될 수 있다.

필름으로 이루어진 상기 서스펜션부(80)는 상기 진동발생용 코일(70)을 탄성 지지하게 되므로 상기 진동발생용 코일(70)과 상기 진동부(130) 간의 접촉을 방지할 수 있다.

또한, 도 6의 서스펜션부(80)는 판스프링으로 이루어지며, 상기 진동부(130)에 탄성을 제공하는 상기 탄성부재(20)와 동일한 부재일 수 있다.

따라서, 판스프링으로 이루어진 상기 서스펜션부(80)도 상기 탄성부재(20)와 동일한 구성인 고정원반(86), 탄성다리(84) 및 고정링(82)을 포함할 수 있다.

다만, 상기 진동발생용 코일(70)이 접촉하는 부분은 상기 판스프링의 탄성부재(20)의 고정원반(86)에 한하지 않으며 탄성다리(84) 일부에도 형성될 수 있다.

여기서, 상기 서스펜션부(80)는 판스프링에 한하지 않으며 상기 진동발생용 코일(70)을 탄성 지지할 수 있는 스프링 부재를 모두 포함할 수 있다.

이상의 실시예를 통해, 상기 진동발생용 코일(70)에 탄성을 제공하기 위한 필름 또는 판스프링의 상기 서스펜션부(80)는 상기 진동부(130)의 이상 진동으로 인한 상기 진동발생용 코일(70)과의 접촉을 방지하여 상기 진동발생용 코일(70)의 단선 및 고정부의 이탈 등의 현상을 방지할 수 있으며, 결과적으로 본 발명의 수직 진동자(200)를 채용하는 이동통신단말기의 품질 저하를 미연에 방지할 수 있다.

10: 케이싱 20: 탄성부재
30: 질량체 40: 요크
50: 마그네트 70: 코일
80: 서스펜션부 90: 댐퍼
100: 브라켓 200: 수직 진동자

Claims

일정크기의 내부공간을 형성하는 케이싱;
상기 케이싱의 내부공간에 배치되는 요크와 상기 요크의 저면에 고정되는 마그네트로 이루어지는 자계부;
상기 자계부의 하부에 배치되어 전원인가시 상기 자계부와 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 진동 발생용 코일;
상기 코일의 일단과 결합하며, 상기 코일의 이상 진동에 의한 충격을 감소시키기 위해 상기 코일을 탄성 지지하는 서스펜션부;
상기 케이싱의 상단에 고정되고, 상기 자계부에 하단이 고정되는 탄성부재; 및
상기 마그네트로부터 누설되는 자속에 의해 위치고정되도록 상기 탄성부재에 도포되는 자성유체;
를 포함하는 수직 진동자.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션부는 탄성을 갖는 필름 또는 스프링으로 형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제1항에 있어서,
상기 케이싱은 하방으로 개방되고 개방된 하부를 밀폐시키는 브라켓;을 더 포함하며,
상기 서스펜션부는 상기 브라켓의 일단에 결합된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제3항에 있어서,
상기 브라켓의 일면에 밀착되어 진동부의 충격을 흡수하는 댐퍼;를 더 포함하며,
상기 서스펜션부는 상기 댐퍼의 일면에 결합된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제4항에 있어서,
상기 댐퍼는 러버로 형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션부는 라운드진 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션부의 상기 코일과 접착되는 부분은 이외의 부분에 비해 하강되어 형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제1항에 있어서,
상기 서스펜션부의 상기 코일과 접착되는 부분은 이외의 부분에 비해 상승되어 형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이싱에는 상기 자성유체를 주입하도록 형성되는 적어도 하나의 주입공을 관통형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동자.
제10항에 있어서,
상기 주입공은 상기 마그네트의 외경보다 작은 내경크기로 구비됨을 특징으로 하는 수직 진동자.