KR101196632B1 - 진동 모터 - Google Patents

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KR101196632B1
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이갑진
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

진동 모터는 하부가 개구된 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합 되어 수납공간을 형성하는 플레이트 형상의 하부 케이스를 포함하는 케이스; 상기 하부 케이스의 내측면 상에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판상에 배치되어 구동신호를 인가받는 통 형상의 코일 블럭을 포함하는 고정자; 및 상기 코일 블럭 내부에 배치되며 상기 코일 블럭의 축 방향으로 제1 자속을 발생시키는 제1 마그네트, 상기 코일 블럭의 외부에 배치되며 상기 코일 블럭을 향하는 방향으로 제2 자속을 발생시키는 제2 마그네트, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 고정하는 요크 및 상기 요크를 상기 상부 케이스에 탄력적으로 고정하는 탄성 부재를 포함하는 진동자를 포함하며, 상기 하부 케이스와 마주하는 상기 회로 기판의 하면에는 접속 단자가 형성되고, 상기 하부 케이스에는 상기 접속 단자를 노출하는 개구가 형성된다.

Description

진동 모터{VIBRATION MOTOR}
본 발명은 진동 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 셀룰러 폰, MP3 플레이어, 동영상 재생기, 휴대용 게임기, 가정용 게임기, 조이스틱 및 게임용 콘트롤러 등과 같은 전자기기들에는 진동을 발생시키는 진동 모터가 장착되고 있다.
대표적인 진동 모터인 코인 타입 진동 모터는 코일로부터 발생 된 자기장 및 마그네트로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생 된 힘을 이용하여 웨이트를 업-다운시켜 진동을 발생시킨다.
일반적인 진동 모터는 원통 형상으로 형성되며 자기장을 발생시키는 코일 블럭, 코일 블럭 내에 배치되며 케이스에 결합 된 마그네트를 포함한다.
진동 모터는 코일 블럭에 인가된 전류에 의하여 발생된 자기장 및 마그네트로부터 발생된 자기장에 의하여 발생 된 힘에 의하여 마그네트가 코일 블럭 내에서 구동됨으로써 진동이 발생 된다.
그러나, 코일 블럭 내에 배치되는 구조를 갖는 진동 모터에서는 마그네트 및 코일 블럭의 사이즈가 제한되어 진동 모터의 충분한 진동수를 구현하기 어려운 문제점을 갖는다.
본 발명은 코일 블럭에서 발생된 자기장에 의하여 구동되는 마그네트의 구조 및 배치를 변경하여 진동 대역폭 및 진동량을 한층 향상시킨 진동 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 진동 모터는 하부가 개구된 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합 되어 수납공간을 형성하는 플레이트 형상의 하부 케이스를 포함하는 케이스; 상기 하부 케이스의 내측면 상에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판상에 배치되어 구동신호를 인가받는 통 형상의 코일 블럭을 포함하는 고정자; 및 상기 코일 블럭 내부에 배치되며 상기 코일 블럭의 축 방향으로 제1 자속을 발생시키는 제1 마그네트, 상기 코일 블럭의 외부에 배치되며 상기 코일 블럭을 향하는 방향으로 제2 자속을 발생시키는 제2 마그네트, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 고정하는 요크 및 상기 요크를 상기 상부 케이스에 탄력적으로 고정하는 탄성 부재를 포함하는 진동자를 포함하며, 상기 하부 케이스와 마주하는 상기 회로 기판의 하면에는 접속 단자가 형성되고, 상기 하부 케이스에는 상기 접속 단자를 노출하는 개구가 형성된다.
일실시예로서, 진동 모터는 하부가 개구된 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합 되어 수납공간을 형성하는 플레이트 형상의 하부 케이스를 포함하는 케이스; 상기 하부 케이스의 내측면 상에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판상에 배치되어 구동신호를 인가받는 통 형상의 코일 블럭을 포함하는 고정자; 및 상기 코일 블럭 내부에 배치되며 상기 코일 블럭의 축 방향으로 제1 자속을 발생시키는 제1 마그네트, 상기 코일 블럭의 외부에 배치되며 상기 코일 블럭을 향하는 방향으로 제2 자속을 발생시키는 제2 마그네트, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 고정하는 요크 및 상기 요크를 상기 상부 케이스에 탄력적으로 고정하는 탄성 부재를 포함하는 진동자를 포함하며, 상기 제1 마그네트는 원통 형상으로 형성되고, 상기 제2 마그네트는 적어도 2 개로 이루어진 C 형 마그네트들을 포함한다.
본 발명에 따른 진동 모터에 의하면, 코일 블럭의 내부에 제1 마그네트를 배치하고, 코일 블럭의 외부에 코일 블럭을 향하는 자속을 발생하는 제2 마그네트를 배치하여 진동 모터의 진동 대역폭을 향상 또는 진동 모터의 진동량을 크게 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 진동 모터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 모터를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 모터를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 진동 모터(500)는 케이스(100), 고정자(200) 및 진동자(300)를 포함한다.
케이스(100)는 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)는 후술 될 고정자(200) 및 진동자(300)를 수납하기 위한 수납공간을 형성한다.
상부 케이스(110)는 하부가 개구된 통 형상으로 형성된다. 예를 들어, 상부 케이스(110)는 하부가 개구된 원통 형상으로 형성된다.
상부 케이스(110)는 상판(112) 및 측면판(114)을 포함하며, 상판(112)은, 예를 들어, 원판 형상으로 형성되며, 측면판(114)은 상판(112)의 에지를 따라 하부로 연장된 형상을 갖는다.
하부 케이스(120)는 원판 형상으로 형성되며, 하부 케이스(120)는 상부 케이스(110)의 측면판(114)의 단부와 결합 된다. 본 발명의 일실시예에서, 하부 케이스(120)의 중앙부에는 개구(122)가 형성된다.
고정자(200)는 하부 케이스(120) 상에 배치된다. 고정자(200)는 회로 기판(210) 및 코일 블럭(220)을 포함한다.
회로 기판(210)은, 예를 들어, 하부 케이스(120)의 상면(121) 상에 배치된다. 회로 기판(210)은, 평면상에서 보았을 때, 원판 형상, 직사각형 플레이트 형상, 사각 플레이트 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
하부 케이스(120)의 상면(121)과 마주하는 회로 기판(210)의 후면에는 하부 케이스(120)의 개구(122)로부터 노출되는 한 쌍의 접속 단자(212,214)들이 배치된다.
각 접속 단자(212,214)들에는 낮은 용융 온도를 갖는 솔더와 같은 저융점 금속을 포함하는 접속 부재(213,215)들이 접속될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 접속 부재(213,215)들의 두께는, 예를 들어, 하부 케이스(120)의 두께 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
접속 부재(213,215)는 외부 회로 기판의 접속 단자와 표면 실장 방식에 의하여 전기적으로 접속될 수 있다.
회로 기판(210) 및 하부 케이스(120)는 접착 부재 등에 의하여 상호 접착될 수 있다.
코일 블럭(220)은 회로 기판(210)의 상면 상에 배치된다. 코일 블럭(220)은 내부에 공간이 형성된 원통 형상 또는 파이프 형상으로 형성되며, 코일 블럭(220)은 코일을 원통 형상 또는 파이프 형상으로 권선 하여 형성된다.
코일 블럭(220)을 이루는 코일의 단부는 회로 기판(210)에 접속되고, 회로 기판의 접속 단자(212,214)들로부터 인가된 전류와 같은 구동 신호는 회로 기판(210)을 통해 코일 블럭(220)에 인가되고, 코일 블럭(220)에 인가된 구동 신호에 의하여 코일 블럭(220)에는 자기장이 형성되며, 자기장의 방향은 코일 블럭(220)에 인가되는 구동 신호인 전류의 방향에 따라 결정된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는 코일 블럭(220)이 원통 형상으로 형성되는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 코일 블럭(220)은 속이 빈 사각 기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
진동자(300)는 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)에 의하여 형성된 공간 내에 배치되며, 진동자(300)는, 예를 들어, 상부 케이스(110)에 탄력적으로 고정된다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 진동자(300)는 제1 마그네트(310), 제2 마그네트(320), 요크(330) 및 탄성 부재(340)를 포함한다.
요크(330)는 하부가 개구된 원통 형상으로 형성된다. 요크(330)는 요크 상판(332) 및 요크 측면판(334)을 포함한다.
요크 상판(332)은, 예를 들어, 원판 형상으로 형성되며, 요크 측면판(334)은 요크 상판(332)의 에지로부터 하부 케이스(120)를 향해 연장된다. 요크 상판(332) 및 요크 측면판(334)에 의하여 요크(330) 내부에는 제1 및 제2 마그네트(310,320)들을 수납하기 위한 수납 공간이 형성된다.
요크 상판(332)의 중앙부에는 제1 마그네트(310)를 고정하기 위해 요크 상판(332)의 내측면으로부터 요크 상판(332)의 외측면을 향해 돌출된 오목한 결합홈(333)이 형성될 수 있다.
제1 마그네트(310)는 기둥 형상으로 형성된다. 제1 마그네트(310)는, 예를 들어, 원기둥 형상으로 형성되며, 제1 마그네트(310)는, 예를 들어, 하부 케이스(120)로부터 상부 케이스(110)를 향하는 축 방향으로 제1 자속(FMF)을 발생시킨다.
제1 마그네트(310) 중 하부 케이스(120)와 마주하는 하면에는 프론트 요크(315)가 형성된다. 프론트 요크(315)는 제1 마그네트(310)로부터 발생된 제1 자속(FMF)이 누설되는 것을 방지한다.
프론트 요크(315)가 배치된 제1 마그네트(310)의 상기 하면과 대향하는 상면은 요크 상판(332)의 중앙부에 형성된 결합홈(333) 내에 배치되며, 요크 상판(332) 및 제1 마그네트(310)의 상기 상면은 접착제에 의하여 상호 접착될 수 있다.
요크 상판(332)에 결합 된 제1 마그네트(310)는 고정자(200)의 코일 블럭(220)의 내부와 대응하는 위치에 배치되며, 코일 블럭(220)의 내측면 및 제1 마그네트(310)의 외측면 사이에는 소정 갭이 형성된다.
제2 마그네트(320)는, 예를 들어, 도우넛 형상 또는 환형 링 형상으로 형성되며, 제2 마그네트(320)는 요크 상판(332)의 내측면 및 요크 측면판의 내측면에 고정된다.
도우넛 형상을 갖는 제2 마그네트(320)의 내주면(321)은 코일 블럭(220)의 바깥쪽에 배치된다. 제2 마그네트(320)의 내주면(321) 및 코일 블럭(220)의 외측면은 상호 소정 간격 이격 된다.
본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭(220)은 제1 마그네트(310) 및 제2 마그네트(320)의 사이에 개재된다.
제2 마그네트(320)로부터는 코일 블럭(220)을 관통하며, 회로 기판(210)의 상면과 평행한 반경 방향으로 향하는 제2 자속(SMF)을 발생시킨다. 제2 마그네트(320)로부터 발생되어 코일 블럭(220)을 관통하는 제2 자속(SMF)은 코일 블럭(220)에서의 자속의 세기를 크게 향상시킨다.
제2 마그네트(320)가 배치된 요크 상판(332) 및 요크 측면판(334)은 제2 마그네트(320)로부터 발생된 제2 자속(SMF)이 코일 블럭(220)을 관통하며 코일 블럭(220)의 반경 방향으로 향하도록 하여 코일 블럭(220)에서의 자속의 세기를 보다 향상시킬 수 있다.
제2 마그네트(320)로부터 발생된 제2 자속이 코일 블럭(220)의 반경 방향으로 향하고 코일 블럭(220)을 관통하도록 하기 위해 제2 마그네트(320)의 내주면과 인접한 부분은 N 극성으로 자화될 수 있고, 제2 마그네트(320)의 내주면과 대향하는 외주면과 인접한 부분은 N 극성과 반대 극성인 S 극성으로 자화될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 코일 블럭(220)의 외부에 배치된 제2 마그네트(320)로부터 발생된 제2 자속(SMF)을 코일 블럭(220)의 반경 방향으로 코일 블럭(220)을 통과하도록 제공함으로써 진동 모터(500)의 진동 대역폭을 크게 향상시키거나 진동 모터(500)의 진동량을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 진동 모터(500)로부터 발생 되는 진동 대역폭은 약 100Hz 내지 약 300Hz일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 모터를 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 진동 모터는 요크를 제외하면 앞서 도 1 및 도 2에서 도시 및 설명된 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호 및 동일한 명칭을 부여하기로 한다.
도 3을 참조하면, 진동 모터(500)는 케이스(100), 고정자(200) 및 진동자(300)를 포함한다.
진동자(300)는 제1 마그네트(310), 제2 마그네트(320), 요크(330) 및 탄성 부재(340)를 포함한다.
요크(330)는 요크 상판(332), 요크 측면판(334) 및 요크 하판(336)을 포함한다.
요크 하판(336)은 요크 측면판(334)의 단부로부터 절곡 되어 제2 마그네트(320)의 하면을 덮는 형상으로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(320)가 요크 상판(332) 및 요크 측면판(334)의 내측면에 접착제 등에 의하여 고정된 후, 요크 하판(336)은 절곡되어 제2 마그네트(320)의 하면에 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 요크 측면판(334)으로부터 연장되어 제2 마그네트(320)의 하면을 덮는 요크 하판(336)에 의하여 제2 마그네트(320)로부터 발생된 제2 자속(SMF)은 누설 없이 코일 블럭(220)을 향해 제공되고 이로 인해 코일 블럭(220)으로부터 발생 되는 자속의 세기를 보다 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 모터를 도시한 단면도이다. 도 4에 도시된 진동 모터는 제2 마그네트를 제외하면 앞서 도 1 및 도 2에 도시 및 설명된 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 4를 참조하면, 진동 모터(500)는 케이스(100), 고정자(200) 및 진동자(300)를 포함한다.
진동자(300)는 제1 마그네트(310), 제2 마그네트(320), 요크(330) 및 탄성 부재(340)를 포함한다.
제2 마그네트(320)는, 예를 들어, 적어도 2 개로 이루어진 C 형 마그네트(325,326)를 포함할 수 있다. 제2 마그네트(320)는 2 개의 C 형 마그네트(325,326)들을 도우넛 형태로 요크(330) 내에 배치 또는 적어도 3개의 C 형 마그네트(325,326)들을 도우넛 형태로 요크(330) 내에 배치될 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 진동 모터의 코일 블럭의 내부에 제1 마그네트를 배치하고, 코일 블럭의 외부에 코일 블럭을 향하는 자속을 발생하는 제2 마그네트를 배치하여 진동 모터의 진동 대역폭을 향상 또는 진동 모터의 진동량을 크게 향상시키는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
500...진동 모터 100...케이스
200...고정자 300...진동자

Claims (14)

  1. 하부가 개구된 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합 되어 수납공간을 형성하는 플레이트 형상의 하부 케이스를 포함하는 케이스;
    상기 하부 케이스의 내측면 상에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판상에 배치되어 구동신호를 인가받는 통 형상의 코일 블럭을 포함하는 고정자; 및
    상기 코일 블럭 내부에 배치되며 상기 코일 블럭의 축 방향으로 제1 자속을 발생시키는 제1 마그네트, 상기 코일 블럭의 외부에 배치되며 상기 코일 블럭을 향하는 방향으로 제2 자속을 발생시키는 제2 마그네트, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 고정하는 요크 및 상기 요크를 상기 상부 케이스에 탄력적으로 고정하는 탄성 부재를 포함하는 진동자를 포함하며,
    상기 하부 케이스와 마주하는 상기 회로 기판의 하면에는 접속 단자가 형성되고, 상기 하부 케이스에는 상기 접속 단자를 노출하는 개구가 형성되고,
    상기 접속 단자에는 상기 하부 케이스의 두께보다 낮은 높이로 형성된 접속 부재가 배치된 진동 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마그네트는 상기 제2 자속이 상기 축 방향과 수직한 상기 코일 블럭의 반경 방향으로 향하도록 상기 요크에 배치된 진동 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일 블럭은 원통 형상 및 파이프 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된 진동 모터.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그네트는 원통 형상으로 형성되고, 상기 제2 마그네트는 적어도 하나가 환형 링 형상으로 형성된 진동 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 마그네트는 내주면 측에 N극성이 형성되고, 상기 제2 마그네트의 상기 내주면과 대향 하는 외주면 측에 S 극성이 형성된 진동 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진동자의 진동수는 100Hz 내지 300Hz인 진동 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개구는 하부 케이스의 중앙부에 형성된 진동 모터.
  10. 하부가 개구된 상부 케이스 및 상기 상부 케이스와 결합 되어 수납공간을 형성하는 플레이트 형상의 하부 케이스를 포함하는 케이스;
    상기 하부 케이스의 내측면 상에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판상에 배치되어 구동신호를 인가받는 통 형상의 코일 블럭을 포함하는 고정자; 및
    상기 코일 블럭 내부에 배치되며 상기 코일 블럭의 축 방향으로 제1 자속을 발생시키는 제1 마그네트, 상기 코일 블럭의 외부에 배치되며 상기 코일 블럭을 향하는 방향으로 제2 자속을 발생시키는 제2 마그네트, 상기 제1 및 제2 마그네트들을 고정하는 요크 및 상기 요크를 상기 상부 케이스에 탄력적으로 고정하는 탄성 부재를 포함하는 진동자를 포함하며,
    상기 제1 마그네트는 원통 형상으로 형성되고, 상기 제2 마그네트는 적어도 2 개로 이루어진 C 형 마그네트들을 포함하며,
    상기 하부 케이스와 마주하는 상기 회로 기판의 하면에는 접속 단자가 형성되고, 상기 하부 케이스에는 상기 접속 단자를 노출하는 개구가 형성되고,
    상기 접속 단자에는 상기 하부 케이스의 두께보다 낮은 높이로 형성된 접속 부재가 배치된 진동 모터.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 마그네트는 상기 제2 자속이 상기 축 방향과 수직한 상기 코일 블럭의 반경 방향으로 향하도록 상기 요크에 배치된 진동 모터.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 진동자의 진동수는 100Hz 내지 300Hz인 진동 모터.
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