KR101250728B1 - 선형 진동자 - Google Patents

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KR101250728B1
KR101250728B1 KR1020120038474A KR20120038474A KR101250728B1 KR 101250728 B1 KR101250728 B1 KR 101250728B1 KR 1020120038474 A KR1020120038474 A KR 1020120038474A KR 20120038474 A KR20120038474 A KR 20120038474A KR 101250728 B1 KR101250728 B1 KR 101250728B1
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magnet
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KR1020120038474A
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정석환
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자는 일측이 개방되고, 소정의 내부공간을 제공하는 케이스 및 상기 케이스와 결합하는 브라켓을 구비하는 고정부; 상기 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 마그네트; 상기 마그네트와 대향하게 배치되며 상기 마그네트와의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일 및 질량체를 구비하는 진동부; 및 상기 고정부에 고정되어 상기 진동부의 진동을 탄성지지하는 탄성부재; 를 포함하며, 상기 질량체의 저면에는 상기 질량체와 상기 브라켓과의 충돌시 충격을 흡수하는 돌기가 형성될 수 있다.

Description

선형 진동자{Linear vibrator}
본 발명은 선형 진동자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 전자기기에 장착되어 무음의 착신 신호 발생장치에 적용될 수 있는 선형 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 있었으며, 회전력은 브러쉬(Brush)와 커뮤테이터(Commutator)의 접점을 통해 정류작용을 거쳐 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있었다.
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 선형 진동자이다.
선형 진동자는 모터의 회전원리를 이용한 것이 아니라, 내부에 설치되는 스프링과 스프링에 매달린 질량체를 통해 얻어진 전자기력을 공진주파수에 맞춰서 주기적으로 발생시키면 공진을 일으키게 되어 진동이 발생하는 원리를 이용한 것이다.
이러한 선형 진동자는 휴대용 전자기기의 소형화 및 슬림화를 요구하는 시장의 트렌드에 맞춰 슬림화가 가능하고 효율적으로 생산 가능해야 하며, 여러가지 요인이 작용하더라도 진동자의 성능 및 특성에 영향이 없어야 한다.
그러나, 종래의 선형 진동자는 내부공간에 진동하는 구성요소에 의해 진동자의 성능 및 특성이 변하게 되는 문제가 발생하였으며, 이는 결국 상기 선형 진동자를 채용하는 휴대용 전자기기의 성능에도 영향을 미치게 되었다.
특히, 질량체의 진동 시 또는 외부 충격 등에 의하여 질량체와 브라켓 간에 접촉이 발생하는 경우에 상기 접촉에 의한 충격으로 질량체가 파손되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 선형 진동자에 있어서 내부공간에 진동하는 구성요소에 의해서도 진동자의 성능 및 특성의 변화가 없도록 하는 연구가 시급한 실정이다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은 질량체의 진동 시에 질량체와 브라켓이 접촉될 수 있으며, 이 경우에 접촉에 의한 충격으로 인하여 상기 질량체가 파손될 수 있는 문제점이 여전히 존재한다.
한국공개특허공보 제2011-0125988호
본 발명의 목적은 질량체 및 브라켓의 형상을 변경하여 소형화 및 슬림화를 추구하면서도 진동하는 구성요소에 의해 선형 진동자의 성능 및 특성 변화가 없도록 하는 선형 진동자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자는 일측이 개방되고, 소정의 내부공간을 제공하는 케이스 및 상기 케이스와 결합하는 브라켓을 구비하는 고정부; 상기 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 마그네트; 상기 마그네트와 대향하게 배치되며 상기 마그네트와의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일 및 질량체를 구비하는 진동부; 및 상기 고정부에 고정되어 상기 진동부의 진동을 탄성지지하는 탄성부재; 를 포함하며, 상기 질량체의 저면에는 상기 질량체와 상기 브라켓의 접촉시 충격을 흡수하는 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 돌기는 상기 질량체의 종단면의 무게중심보다 반경 방향 외측에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 질량체의 저면에 형성되는 상기 돌기는 상기 질량체의 저면에 일정간격 이격되어 다수개가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 질량체의 저면에 형성되는 상기 돌기는 상기 질량체의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 질량체의 저면에 형성되는 상기 돌기는 탄성을 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 질량체와 접촉이 발생하는 상기 브라켓의 저면에는 충격흡수부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면 중에서, 상기 질량체의 저면에 형성되는 상기 돌기의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면에 일정간격 이격되어 다수개가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자의 상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자는 상기 코일과 상기 질량체를 고정시키는 홀더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자에 의하면, 진동하는 구성요소에 의한 성능 및 특성 변화를 미연에 방지할 수 있다. 외부 충격 등에 의하여 상기 질량체와 상기 브라켓 사이에 접촉이 발생하는 경우에 상기 접촉에 의한 충격으로 인하여 상기 질량체가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자를 도시한 개략 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자를 도시한 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 질량체의 개략 저면 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 브라켓의 개략 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 질량체의 개략 저면 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 브라켓의 개략 저면 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 선형 진동자를 도시한 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자를 도시한 개략 단면도이다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 반경 방향 외측 또는 내측 방향은 케이스(112)의 중심으로부터 상기 케이스(112)의 외주면을 향하는 방향 또는 그 반대 방향일 수 있다. 또한, 원주 방향은 상기 케이스(112)를 기준으로 상기 케이스(112)의 둘레 방향(시계방향 또는 반시계방향 모두 포함)을 의미할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)는 상기 선형 진동자(100)의 외관을 형성하는 고정부(110), 자계부(120)를 이루는 마그네트(122), 코일(132)과 질량체(134)를 구비하는 진동부(130) 및 기판(140)을 포함할 수 있다.
고정부(110)는 일측이 개방되고 소정의 내부공간을 제공하는 케이스(112)와 상기 케이스(112)의 개방된 일측에 결합하여 상기 케이스(112)에 의해 형성되는 상기 내부공간을 밀폐할 수 있는 브라켓(114)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 내부공간은 마그네트(122)를 포함하는 자계부(120) 및 진동부(130) 등을 수용할 수 있으며, 상기 케이스(112) 및 상기 브라켓(114)은 일체로도 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스(112)의 상면에는 후술할 자성유체(126)를 상기 마그네트(122)의 외주면에 배치하기 위한 적어도 하나의 유입홀(116)이 형성될 수 있으며, 상기 유입홀(116)을 통해 상기 자성유체(126)를 간편하게 도포할 수 있다.
또한, 상기 유입홀(116)은 후술할 탄성부재(138)와 진동부(130)의 홀더(136)를 결합하는 경우, 즉, 용접에 의해 상기 탄성부재(138)와 상기 홀더(136)를 결합하는 경우에 필요한 레이저빔이 관통하는 홀일 수 있다.
여기서, 상기 브라켓(114)은 상기 케이스(112)의 개방된 일측을 밀폐시키는 밀폐부(114a)와 상기 케이스(112)와 결합된 후 상기 케이스(112)의 외측으로 돌출되는 돌출부(114b)를 구비할 수 있다.
마그네트(122)는 요크플레이트(124)와 함께 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)의 자계부(120)를 구성할 수 있으며, 상기 마그네트(122)는 상기 케이스(112)에 본딩, 압입 및 용접 중 적어도 하나의 방법으로 결합될 수 있다.
상기 마그네트(122)는 상기 홀더(136)에 결합된 코일(132)의 내경보다 작은 외경을 구비할 수 있으며, 상기 케이스(112)에 결합되어 고정부재로 작용할 수 있다.
다만, 상기 케이스(112) 내부의 상면에는 상기 마그네트(122)의 외경과 대응되도록 돌출형성되는 외벽(118)을 구비하여 상기 외벽(118)의 내면에 상기 마그네트(122)의 외주면을 삽입 고정함으로써 더욱 견고히 결합될 수 있다.
여기서, 상기 마그네트(122)의 저면에는 상기 마그네트(122)와 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일(132)을 거쳐 상기 마그네트(122)로 흐르는 자속을 원활하게 형성하도록 하는 요크플레이트(124)가 결합될 수 있다.
상기 요크플레이트(124)는 자성물질로 형성될 수 있으며, 이는 자성유체(126)의 도포를 원활하게 할 수 있다.
즉, 상기 마그네트(122) 및 상기 요크플레이트(124)의 외주면과 코일(132) 사이에는 자성유체(126)가 도포될 수 있으며, 상기 자성유체(126)는 진동부(130)의 이상진동을 방지하는 기능을 할 수 있다.
다시 말하면, 상기 자성유체(126)는 진동부(130)의 상하운동을 원활하게 하도록 상기 마그네트(122)와 상기 코일(132) 사이에 형성되는 간극에 배치될 수 있으며, 상기 자성유체(126)는 외부 충격 등의 요인으로 인해 상기 진동부(130)가 좌우 또는 상하로 흔들려 발생되는 이상진동을 방지할 수 있다.
상기 자성유체(126)는 상기 마그네트(122)의 자속에 집속하는 성질을 갖는 물질로서, 상기 마그네트(122)의 일면에 도포하는 경우 상기 마그네트(122)의 자속 발생 지점에 집속하여 하나의 환형을 이루게 된다.
여기서, 상기 자성유체(126)는 액체 속에 자성분말을 콜로이드 모양으로 분산화시킨 다음 중력이나 자기장 등에 의한 자성분말의 침전이나 응집이 생기지 않도록 계면활성제를 첨가한 것으로, 예로는 사산화삼철, 철-코발트 합금 미분자를 기름 또는 물속에 분산시킨 것과 최근에는 톨루엔 속에 코발트를 분산시킨 것 등이 있다.
이러한 자성분말은 초미립자 분말이며 초미립자 특유의 브라운 운동을 하여 외부자기장, 중력 또는 원심력 등이 가해져도 유체속의 자성분말 입자의 농도는 일정하게 유지되는 특징을 갖게 된다.
또한, 상기 자성유체(126)는 상기 마그네트(122)의 외주면과 상기 코일(132)의 내주면과의 유격을 메워 상기 진동부(130)가 부드럽게 진동 또는 슬라이딩될 수 있도록 할 수 있다.
진동부(130)는 코일(132) 및 질량체(134)를 포함할 수 있으며, 상기 코일(132) 및 상기 질량체(134)는 상기 홀더(136)에 의해 고정되고, 진동의 매개는 탄성부재(138)에 의해 구현될 수 있다.
즉, 상기 진동부(130)는 상기 탄성부재(138)를 매개로 상하로 진동할 수 있는 부재일 수 있다.
여기서, 상기 코일(132)은 상기 마그네트(122)의 외경보다 큰 내경을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 코일(132)은 상기 마그네트(122)와 대향하게 배치될 수 있고, 상기 마그네트(122)의 적어도 일부가 상기 코일(132)에 의해 형성되는 공간 내에 삽입될 수 있다.
따라서, 상기 진동부(130)가 운동하는 동안 상기 코일(132)과 상기 마그네트(122)는 비접촉의 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 코일(132)은 상기 홀더(136)의 중공 내주면에 결합할 수 있으며 상기 코일(132)에 전류를 일정주파수에 따라 인가하면 상기 코일(132)의 주변에 자기장을 유도할 수 있다.
이때, 상기 코일(132)을 통하여 전자기력이 가진되면 상기 마그네트(122)에서 상기 코일(132)을 통과하는 자속의 방향은 좌우로 형성되고, 상기 코일(132)에 의해 발생되는 자기장은 상하로 형성되어 상기 진동부(130)가 상하로 진동하게 된다.
따라서, 상기 마그네트(122)의 자속방향과 상기 진동부(130)의 진동방향은 수직을 이루게 된다.
즉, 상기 진동부(130)의 기계적 고유진동수와 동일한 진동수를 가지는 전자기력을 가진하면 상기 진동부(130)는 공진 진동을 하여 최대의 진동량을 얻을 수 있으며, 상기 진동부(130)의 고유진동수는 상기 진동부(130)의 질량과 상기 탄성부재(138)의 탄성계수에 의해 영향을 받게 된다.
여기서, 상기 진동부(130)의 상기 코일(132)에 인가되는 전류, 즉, 일정주파수를 가지는 외부전원은 상기 진동부(130)에 결합하는 기판(140)에 의해 제공될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 홀더(136)의 내주면에는 상기 코일(132)이 결합하고, 상기 홀더(136)의 외주면에는 질량체(134)가 결합하여, 상기 홀더(136)는 상기 코일(132) 및 상기 질량체(134)를 고정지지할 수 있으며, 상부 및 하부가 개방된 중공원통형으로 형성될 수 있다.
구체적으로 상기 홀더(136)는 상기 코일(132) 및 질량체(134)의 일면에 접촉하는 원통형의 수직부(136a)와 상기 수직부(136a)의 단부에서 반경방향 외측으로 연장 형성되어, 상기 질량체(134)의 타면을 지지하는 외측수평부(136b)로 이루어질 수 있다.
상기 수직부(136a)의 외주면과 상기 외측수평부(136b)의 하부면은 상기 질량체(134)와 접촉하여 상기 질량체(134)를 고정 지지할 수 있으며, 상기 수직부(136a)의 내주면은 상기 코일(132)을 고정 지지할 수 있다.
또한, 상기 홀더(136)의 재질은 철을 포함한 재질로 이루어질 수 있으며, 이는 상기 탄성부재(138)의 재질과 동일한 재질로 형성함으로써 결합을 용이하고 견고하게 하기 위함이다.
다만, 상기 홀더(136) 및 상기 탄성부재(138)의 재질은 철을 포함하는 재질에 한정되는 것은 아니며 결합을 용이하고 견고하게 하는 경우라면 어떠한 재질을 사용하여도 무방하다.
또한, 상기 홀더(136)의 상기 수직부(136a)는 상기 코일(132)과 상기 질량체(134) 사이의 공간을 형성하도록 상기 코일(132)과 상기 질량체(134)의 하부면보다 높게 형성될 수 있으며, 상기 공간에 접착제(미도시)가 충진되어 상기 코일(132)과 상기 질량체(134)의 결합을 보다 견고하게 할 수 있다.
상기 질량체(134)는 상기 홀더(136)의 수직부(136a)의 외주면과 외측수평부(136b)의 하부면에 결합하여 상하로 진동하는 진동체로써 상하로 진동하는 경우 고정부(110) 내에서 접촉 없이 진동할 수 있도록 상기 케이스(112)의 내주면의 내경보다는 작은 외경크기로 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 케이스(112)의 내주면과 상기 질량체(134)의 외주면 사이에는 일정 크기의 간극이 형성될 수 있다.
이러한 질량체(134)는 상기 마그네트(122)에서 발생되는 자력의 영향을 받지 않는 비자성체 또는 상자성체 소재로 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 질량체(134)는 철보다 무거운 비중을 갖는 텅스텐과 같은 물질이 바람직하며, 이는 동일한 체적 내에 상기 진동부(130)의 질량을 높임으로써 공진주파수를 조절하여 진동량을 최대로 하기 위함이다.
다만, 상기 질량체(134)의 재질은 텅스텐에 한정하는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 다양한 재질을 사용하는 것도 가능하다.
여기서, 상기 선형 진동자(100)의 고유진동수를 보정하기 위해 상기 질량체(134)는 서브 질량체를 추가적으로 삽입할 수 있는 공간이 형성되어 상기 질량체(134)의 질량을 가감할 수도 있다.
상기 질량체(134)가 상, 하 진동할 때 또는 외부 충격이 있을 때에는 상기 브라켓(114)의 상면과 접촉이 발생할 수 있으며, 접촉에 의한 충격으로 인하여 상기 질량체(134)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
탄성부재(138)는 상기 언급한 바와 같이 홀더(136)와 케이스(112)에 결합하여 탄성력을 제공하는 부재로서, 상기 탄성부재(138)의 탄성계수에 의해 진동부(130)의 고유진동수에 영향을 미치게 된다.
여기서, 상기 탄성부재(138)는 코일스프링 또는 판스프링 중 하나일 수 있으나, 여기에 한정되지 않으며 탄성력을 제공하는 부재이면 제한이 없음을 밝혀둔다.
기판(140)은 상기 진동부(130)를 구성하는 상기 질량체(134)의 일면과 결합할 수 있으며, 상기 진동부(130)의 진동시 마그네트(122)와 비접촉되도록 상기 마그네트(122)를 통과시키는 관통홀(149)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 관통홀(149)은 상기 마그네트(122)와 상기 기판(140)과의 접촉을 방지할 수 있으며, 상기 진동부(130)의 진동 및 운동시에 진폭에 제한이 없도록 하여 상기 진동부(130)의 최대 진동량을 확보할 수 있다.
따라서, 상기 관통홀(149)에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)는 보다 안정적인 선형 진동을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 기판(140)의 일단은 상기 진동부(130)와 결합하여 자유단이 될 수 있으며, 타단은 상기 브라켓(114)의 돌출부(114b)와 결합하여 고정단이 될 수 있다.
여기서, 상기 기판(140)에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 기판(140)은 플랙서블 인쇄회로기판일 수 있으며, 상기 진동부(130)의 상기 질량체(134)와 결합하는 이동편(142), 상기 브라켓(114)의 돌출부(114b)와 결합하는 고정편(146) 및 상기 이동편(142)과 상기 고정편(146)을 서로 연결하는 연결편(144)을 포함할 수 있다.
상기 이동편(142)은 상기 진동부(130)와 연동하여 진동하는 부분으로 자유단일 수 있으며, 상기 이동편(142)의 상부면과 상기 질량체(134)의 하부면이 접촉하여 결합할 수 있다.
그리고, 상기 이동편(142)에 의해 형성되는 내부공간은 앞서 언급한 관통홀(149)을 의미할 수 있다.
상기 고정편(146)의 상면에는 상기 코일(132)에 전원을 공급하기 위한 전원연결단자(147)를 구비할 수 있으며, 상기 케이스(112)의 외부로 돌출될 수 있다.
따라서, 상기 기판(140)의 고정편(146)은 상기 돌출부(114b)와 결합할 수 있다.
또한, 상기 기판(140)은 상기 이동편(142)과 상기 고정편(146)을 연결하는 연결편(144)을 구비할 수 있으며, 상기 연결편(144)은 상기 고정편(146)의 단부로부터 상기 이동편(142)의 가장자리와 일정 간극을 사이에 둔 채로 상기 이동편(142)의 원주 방향으로 선회하면서, 상기 이동편(142)이 상하로 진동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 기판(140)의 하면에는 특정주파수의 전기신호를 코일(132)로 전달하기 위한 전극패드(미도시)를 구비할 수 있으며, 상기 전극패드(미도시)는 상기 코일(132)의 인출선과 전기적으로 접속될 수 있다.
여기서, 상기 전극패드(미도시)는 상기 코일(132)의 외경보다 외측에 형성될 수 있으며, 상기 전극패드(미도시)와 상기 코일(132)의 인출선의 일단은 솔더링에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
다시 말하면, 상기 전극패드(미도시)는 상기 기판(140)의 이동편(142)의 하면에 형성되어 상기 코일(132)의 인출선과 결합될 수 있다.
따라서, 상기 코일(132)의 인출선은 상기 기판(140)의 전극패드(미도시)가 상기 코일(132)의 외측에서 결합됨으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)가 작동하는 경우 진동 및 운동에 영향이 없게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 질량체의 개략 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 브라켓의 개략 저면 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)에 제공되는 질량체(134)의 저면에는 돌기(134a)가 구비될 수 있고, 상기 브라켓(114)의 저면에는 충격흡수부(114c)가 구비될 수 있다.
상기 마그네트(122)와 상기 코일(132)에 의해 발생되는 전자기력에 의하여 상기 진동부(130)는 상, 하로 진동하게 되는데, 이 때 상기 진동부(130)에 구비되는 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 접촉이 발생할 수 있고, 또한, 외부 충격등이 있는 경우에도 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 접촉이 발생할 수 있다.
이에 따라 상기 질량체(134)에 과도한 충격력이 전달되어 상기 질량체(134)가 파손되는 문제가 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 상기 질량체(134)의 저면에는 돌기(134a)가 형성될 수 있다.
상기 돌기(134a)는 상기 질량체(134)와 동일한 재질로 구비되어 상기 질량체(134)와 일체로 형성될 수 있으나, 별도의 탄성을 구비하는 재질로 이루어져 상기 질량체(134)의 저면에 배치될 수도 있다.
상기 돌기(134a)에 의하여, 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 접촉이 발생하더라도 상기 질량체(134)에 전달되는 충격력을 감소시켜 선형 진동자(100)의 낙하 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 돌기(134a)가 탄성재질로 구비되는 경우에는 외부 충격을 흡수할 수 있도록 러버, 콜크, 프로필렌 또는 포론 등 충격을 흡수할 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있다.
상기 돌기(134a)는 상기 질량체(134)의 종단면의 무게중심(W)보다 반경 방향 외측에 형성될 수 있으며, 상기 돌기(134a)는 상기 진동부(130)의 상, 하 진동시에 밸런스를 유지시키기 위하여 상기 질량체(134)의 저면에 일정간격으로 이격되어 다수개가 형성될 수 있다.
상기 충격흡수부(114c)는 상기 브라켓(114)의 저면에 형성될 수 있는데, 구체적으로 상기 충격흡수부(114c)는 상기 브라켓(114)의 저면 중에서, 상기 질량체(134)의 저면에 형성되는 상기 돌기(134a)의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
즉, 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 접촉이 발생하는 경우에 상기 돌기(134a)가 상기 브라켓(114)의 상면과 접촉하게 되고, 상기 접촉이 발생하는 영역의 상기 브라켓(114)의 저면에는 충격흡수부(114c)가 형성될 수 있다.
상기 충격흡수부(114c)는 상기 브라켓(114)의 저면에 홈의 형상으로 구비될 수 있다.
따라서, 상기 충격흡수부(114c)가 형성되는 영역의 상기 브라켓(114)의 두께는 상기 충격흡수부(114c)가 형성되지 않는 영역의 두께보다 얇아질 수 있다.
따라서, 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 발생할 수 있는 접촉에 의한 충격을 상기 충격흡수부(114c)가 흡수할 수 있다.
즉, 상기 충격흡수부(114c)가 형성되는 영역의 상기 브라켓(114)의 두께가 다른 영역보다 얇게 형성되므로, 상기 질량체(134)의 저면과 상기 브라켓(114)의 상면 사이에 접촉이 발생하는 경우에 상기 충격흡수부(114c)가 변형되어 충격을 흡수할 수 있게 된다.
여기서, 상기 충격흡수부(114c)는 상기 브라켓(114)의 저면에 홈의 형상으로 구비될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 브라켓(114)의 저면은 상측으로 함몰되고 이에 대응되는 상기 브라켓(114)의 상면은 상측으로 돌출되는 형태로 구비되는 것도 가능하다.
상기 충격흡수부(114c)는 상기 질량체(134)의 저면에 형성되는 상기 돌기(134a)의 위치에 대응되게 형성될 수 있으므로, 상기 돌기(134a)가 일정간격 이격되어 형성되는 경우에는 상기 충격흡수부(114c)도 상기 브라켓(114)의 저면에 일정간격 이격되어 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 질량체의 개략 저면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선형 진동자에 제공되는 브라켓의 개략 저면 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선형 진동자(400)는 질량체(134') 및 브라켓(114')을 제외하고는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 선형 진동자(100)와 구성 및 효과가 동일하므로 상기 질량체(134') 및 브라켓(114') 이외의 설명은 생략하기로 한다.
상기 질량체(134')의 저면에는 돌기(134a')가 형성될 수 있으며, 상기 돌기(134a')는 상기 질량체(134')와 동일한 재질로 구비되어 상기 질량체(134')와 일체로 형성될 수 있으나, 별도의 탄성을 구비하는 재질로 이루어져 상기 질량체(134')의 저면에 배치될 수도 있다.
상기 돌기(134a')에 의하여, 상기 질량체(134')의 저면과 상기 브라켓(114')의 상면 사이에 접촉이 발생하더라도 상기 질량체(134')에 전달되는 충격력을 감소시켜 선형 진동자(100)의 낙하 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 돌기(134a')가 탄성재질로 구비되는 경우에는 외부충격을 흡수하도록 러버, 콜크, 프로필렌 또는 포론 등 충격을 흡수할 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있다.
상기 돌기(134a')는 상기 질량체(134')의 종단면의 무게중심(W)보다 반경 방향 외측에 형성될 수 있으며, 상기 돌기(134a')는 상기 진동부(130')의 상, 하 진동시에 밸런스를 유지시키기 위하여 상기 질량체(134')의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성될 수 있다.
상기 충격흡수부(114c')는 상기 브라켓(114')의 저면에 형성될 수 있는데, 구체적으로 상기 충격흡수부(114c')는 상기 브라켓(114')의 저면 중에서, 상기 질량체(134')의 저면에 형성되는 상기 돌기(134a')의 위치와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
즉, 상기 질량체(134')의 저면과 상기 브라켓(114')의 상면 사이에 접촉이 발생하는 경우에 상기 돌기(134a')가 상기 브라켓(114')의 상면과 접촉하게 되고, 상기 접촉이 발생하는 영역의 상기 브라켓(114')의 저면에는 충격흡수부(114c')가 형성될 수 있다.
상기 충격흡수부(114c')는 상기 브라켓(114')의 저면에 홈의 형상으로 구비될 수 있다.
따라서, 상기 충격흡수부(114c')가 형성되는 영역의 상기 브라켓(114')의 두께는 상기 충격흡수부(114c')가 형성되지 않는 영역의 두께보다 얇아질 수 있다.
따라서, 상기 질량체(134')의 저면과 상기 브라켓(114')의 상면 사이에 발생할 수 있는 접촉에 의한 충격을 상기 충격흡수부(114c')가 흡수할 수 있다.
즉, 상기 충격흡수부(114c')가 형성되는 영역의 상기 브라켓(114')의 두께가 다른 영역보다 얇게 형성되므로, 상기 질량체(134')의 저면과 상기 브라켓(114')의 상면 사이에 접촉이 발생하는 경우에 상기 충격흡수부(114c')가 변형되어 충격을 흡수할 수 있게 된다.
여기서, 상기 충격흡수부(114c')는 상기 브라켓(114')의 저면에 홈의 형상으로 구비될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 브라켓(114')의 저면은 상측으로 함몰되고 이에 대응되는 상기 브라켓(114')의 상면은 상측으로 돌출되는 형태로 구비되는 것도 가능하다.
상기 충격흡수부(114c')는 상기 질량체(134')의 저면에 형성되는 돌기(134a')의 위치에 대응되게 형성될 수 있으므로, 상기 돌기(134a')가 원주 방향으로 연속적으로 형성되는 경우에는 상기 충격흡수부(114c')도 상기 브라켓(114')의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성될 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 질량체(134. 134')의 저면에 형성되는 돌기(134a. 134a') 및 브라켓(114, 114')의 저면에 형성되는 충격흡수부(114c, 114c')에 의하여 상기 질량체(134, 134')와 상기 브라켓(114, 114') 사이에 접촉이 발생하는 경우 상기 접촉에 의한 충격을 완화할 수 있으므로, 상기 질량체(134, 134')가 과도한 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 외부 충격이 가해지더라도 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 진동 성능 및 특성이 변화하는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 선형 진동자 110: 고정부
112: 케이스 114: 브라켓
120: 자계부 122: 마그네트
124: 요크플레이트 130: 진동부
132: 코일 134: 질량체
136: 홀더 138: 탄성부재
140: 기판 114c, 114c': 충격흡수부
134a, 134a': 돌기

Claims (10)

  1. 일측이 개방되고, 소정의 내부공간을 제공하는 케이스 및 상기 케이스와 결합하는 브라켓을 구비하는 고정부;
    상기 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 마그네트;
    상기 마그네트와 대향하게 배치되며 상기 마그네트와의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일 및 질량체를 구비하는 진동부; 및
    상기 고정부에 고정되어 상기 진동부의 진동을 탄성지지하는 탄성부재; 를 포함하며,
    상기 질량체의 저면에는 상기 질량체와 상기 브라켓의 접촉시 충격을 흡수하는 돌기가 형성되는 선형 진동자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 질량체의 종단면의 무게중심보다 반경 방향 외측에 형성되는 선형 진동자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 질량체의 저면에 일정간격 이격되어 다수개가 형성되는 선형 진동자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 질량체의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성되는 선형 진동자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌기는 탄성을 구비하는 선형 진동자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 질량체와 접촉이 발생하는 상기 브라켓의 저면에는 충격흡수부가 형성되는 선형 진동자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면 중에서, 상기 질량체의 저면에 형성되는 상기 돌기의 위치와 대응되는 위치에 형성되는 선형 진동자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면에 일정간격 이격되어 다수개가 형성되는 선형 진동자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 충격흡수부는 상기 브라켓의 저면에 원주 방향으로 연속적으로 형성되는 선형 진동자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코일과 상기 질량체를 고정시키는 홀더를 더 포함하는 선형 진동자.
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