KR101266793B1 - Haptic actuator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 햅틱 엑추에이터에 관한 것으로서, 특히 휴대단말기 등 진동 발생을 필요로 하는 전자기기에 내장되어 코일과 자석의 상호작용에 의해 진동을 발생시키는 햅틱 엑추에이터에 관한 것이다.
본 발명의 햅틱 엑추에이터는, 베이스부재와; 상기 베이스부재의 상부에 배치되는 중공원통형상의 코일과; 상기 베이스부재에 결합되어 상기 코일의 중심에 삽입 배치되는 코어와; 상기 베이스부재의 상부를 덮는 커버부재와; 외측부가 상기 베이스부재 또는 커버부재에 결합되는 진동판과; 중공원통형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에 이격 배치되고 상하방향으로 착자된 영구자석을 포함하며, 상기 진동판에 연결된 진동부로 이루어지되, 상기 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면, 상기 진동부는 상기 진동판에 지지되면서 상하방향으로 진동하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a haptic actuator, and more particularly, to a haptic actuator which is embedded in an electronic device requiring vibration generation such as a portable terminal and generates vibration by interaction between a coil and a magnet.
Haptic actuator of the present invention, the base member; A hollow cylinder-shaped coil disposed on the base member; A core coupled to the base member and inserted into the center of the coil; A cover member covering an upper portion of the base member; A diaphragm having an outer portion coupled to the base member or the cover member; It is formed in a hollow cylinder shape and is spaced apart from the outside of the coil and comprises a permanent magnet magnetized in the vertical direction, consisting of a vibrating portion connected to the diaphragm, when the direction of the current applied to the coil is changed, the vibrating portion is It is characterized by vibrating in the vertical direction while being supported by the diaphragm.

Description

햅틱 엑추에이터 { HAPTIC ACTUATOR }Haptic Actuator {HAPTIC ACTUATOR}

본 발명은 햅틱 엑추에이터에 관한 것으로서, 특히 휴대단말기 등 진동 발생을 필요로 하는 전자기기에 내장되어 코일과 자석의 상호작용에 의해 진동을 발생시키는 햅틱 엑추에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a haptic actuator, and more particularly, to a haptic actuator which is embedded in an electronic device requiring vibration generation such as a portable terminal and generates vibration by interaction between a coil and a magnet.

일반적으로 통신기기에서 착신을 하기 위해 많이 사용되는 것이 벨소리와 진동이다. In general, ringtones and vibrations are widely used for incoming calls in communication devices.

진동을 위해서는 소형의 진동 발생장치를 구동시켜 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기전체가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.In order to vibrate, it is common to drive a small vibration generating device so that driving force is transmitted to the case of the device so that the whole device can vibrate.

현재 휴대폰과 같은 통신기기에 적용되고 있는 착신수단 중 하나인 진동 발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써, 휴대폰에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용되고 있다.The vibration generating device, which is one of the receiving means that is applied to communication devices such as mobile phones, is a component that converts electrical energy into mechanical vibration by using the principle of electromagnetic force. .

이러한 진동 발생장치는 휴대폰의 착신을 알리는 등의 목적으로 널리 사용되고 있으며, 근래에 들어서는 게임장치에도 장착되어 사용자에게 게임의 진행상태를 알리거나 터치폰 등에 장착되어 사용자로 하여금 키가 터치되었음을 느끼도록 하기 위한 목적으로 그 사용이 늘고 있다.Such a vibration generating device is widely used for the purpose of informing the reception of a mobile phone, etc. In recent years, it is also installed in a game device to inform the user of the progress of the game or mounted on a touch phone, etc. so that the user feels that the key has been touched. Its use is increasing for purposes.

휴대폰시장이 급속도로 팽창되고 있고, 이와 더불어 여러 가지 기능이 휴대폰에 부가되는 추세에 따라 휴대폰 부품의 소형화, 고품질화가 요구되는 상황에서 진동 발생장치 또한 기존제품의 단점을 개선하고, 품질을 획기적으로 개선시키는 새로운 구조의 제품개발의 필요성이 대두 되고 있는 실정이다.With the rapid expansion of the mobile phone market and the addition of various functions to mobile phones, vibration generators also improve the shortcomings of the existing products and dramatically improve the quality in the situation where miniaturization and high quality of mobile phone parts are required. There is a need for a new product development with a new structure.

휴대단말기에 장착되는 종래의 진동 발생장치는 기본적으로 1차 진동계를 이용한 것으로 중량체를 코일형 스프링과 같은 탄성체에 부착시키고, 중량체를 진동시키기 위한 코일을 구비하고 있다.Background Art [0002] A conventional vibration generator installed in a portable terminal basically uses a primary vibration meter, and has a coil for attaching a weight to an elastic body such as a coil spring and vibrating the weight.

상기 코일에 전류를 인가하면 상기 중량체와 탄성체의 탄성 계수에 의해 미리 정해진 주파수 응답 특성에 따라 상기 중량체가 진동한다When a current is applied to the coil, the weight vibrates according to a frequency response characteristic predetermined by the elastic modulus of the weight body and the elastic body.

최근 출시되는 휴대단말기는 상술한 바와 같이, 사용자의 터치입력에 반응하여 음성 또는 진동을 출력함으로써, 사용자에게 입력에 대응하는 피드백을 제공하는 기능을 구비하고 있다.Recently described portable terminals have a function of providing feedback corresponding to the input to the user by outputting voice or vibration in response to the user's touch input as described above.

특히, 햅틱 기술이 적용된 휴대단말기의 경우에는 사용자의 여러 가지 입력에 반응하여 다양한 촉각 피드백을 제공하기 위해 다양한 형태의 진동을 발생하는 진동 발생장치의 연구가 한창 진행되고 있다.In particular, in the case of a portable terminal to which haptic technology is applied, research on a vibration generating device that generates various types of vibrations in order to provide various tactile feedback in response to various inputs of a user is in progress.

그러나 종래의 진동 발생장치는 코일과 고정자석 사이에서 발생하는 로렌츠의 힘으로 중량체의 상하구동력을 발생하도록 하였는바, 로렌츠 힘에 의한 진동 발생장치 구조의 한계로 인하여 진동의 세기 및 진동주파수 대역 등에서 좋은 특성을 나타내기 어려웠다. However, the conventional vibration generating device is to generate the up and down driving force of the weight body by the Lorentz force generated between the coil and the stator magnet, due to the limitation of the vibration generating device structure by Lorentz force in the vibration strength and vibration frequency band It was difficult to show good characteristics.

또한 종래의 진동 발생장치는 고정된 코일에 대해 중량체에 포함된 영구자석이 코일의 안쪽과 바깥쪽 모두에서 움직이는 구조로 되어 있어, 코일과 영구 자석의 충돌 가능성 높아 잡음 발생 및 코일의 단선 등의 문제가 생길 수 있다.In addition, the conventional vibration generating device has a structure in which the permanent magnet contained in the weight body with respect to the fixed coil is moved in both the inside and the outside of the coil, high probability of collision between the coil and the permanent magnet, such as noise generation and coil disconnection Problems can arise.

또한, 이러한 종래의 진동 발생장치에 장착되는 진동판은 일반적으로 그 형상이 복잡하고 평판이 아닌 돌출형으로 형성되어 있기 때문에, 제작이 어려우며 조립시 주파수 특성을 맞추기가 어려운 단점이 있다.In addition, since the diaphragm mounted on the conventional vibration generating device is generally formed in a protruding shape rather than a flat plate, the diaphragm is difficult to manufacture and it is difficult to match frequency characteristics during assembly.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 중공형상의 코일의 중심부에 고정된 코어를 장착하여 보다 강한 전자기력이 발생되도록 하고, 이로 인해 진동의 세기 및 진동주파수 대역 등에서 진동특성을 향상시킬 수 있으며, 코일 단선문제를 최소화하여 개선할 수 있고, 진동판을 평판형상으로 제작하여 제작 및 조립이 용이할 뿐만 아니라 안정된 진동주파수 특성을 갖도록 할 수 있는 햅틱 엑추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by mounting a fixed core in the center of the hollow coil to generate a stronger electromagnetic force, thereby improving the vibration characteristics in the vibration intensity and vibration frequency band, etc. In addition, the object of the present invention is to provide a haptic actuator that can be improved by minimizing the problem of coil disconnection, and is easy to manufacture and assemble by producing a diaphragm in a flat plate shape and to have a stable vibration frequency characteristic.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 햅틱 엑추에이터는, 베이스부재와; 상기 베이스부재의 상부에 배치되는 중공원통형상의 코일과; 상기 베이스부재에 결합되어 상기 코일의 중심에 삽입 배치되는 코어와; 상기 베이스부재의 상부를 덮는 커버부재와; 외측부가 상기 베이스부재 또는 커버부재에 결합되는 진동판과; 중공원통형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에 이격 배치되고 상하방향으로 착자된 영구자석을 포함하며, 상기 진동판에 연결된 진동부로 이루어지되, 상기 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면, 상기 진동부는 상기 진동판에 지지되면서 상하방향으로 진동하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the haptic actuator of the present invention includes a base member; A hollow cylinder-shaped coil disposed on the base member; A core coupled to the base member and inserted into the center of the coil; A cover member covering an upper portion of the base member; A diaphragm having an outer portion coupled to the base member or the cover member; It is formed in a hollow cylinder shape and is spaced apart from the outside of the coil and comprises a permanent magnet magnetized in the vertical direction, consisting of a vibrating portion connected to the diaphragm, when the direction of the current applied to the coil is changed, the vibrating portion is It is characterized by vibrating in the vertical direction while being supported by the diaphragm.

상기 진동판은 중공형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에서 상기 코일을 감싸면서 이격 배치되고 상기 영구자석의 하부에 배치되며, 상기 베이스부재에는 상기 진동판의 외측부가 결합되는 제1지지턱이 돌출 형성되고, 상기 진동부는 상기 제1지지턱과 이격된 상기 진동판의 내측부의 상면에 결합된다.The diaphragm is formed in a hollow shape and is spaced apart from the coil while surrounding the coil and is disposed below the permanent magnet, and the base member protrudes from the base supporting a first supporting jaw to which the outer part of the diaphragm is coupled. The vibrator is coupled to an upper surface of an inner portion of the diaphragm spaced apart from the first support jaw.

상기 진동부는, 상기 진동판의 내측부와 상기 영구자석을 상호 결합시키고 상기 코일의 외측에 이격 배치되는 제1요크를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제1요크는 상방향으로 절곡되어 상부가 상기 영구자석의 하부에 결합되고, 하부가 상기 진동판의 내측부의 상면에 결합되어 있다.The vibrating unit may further include a first yoke coupled to the inner side of the diaphragm and the permanent magnet and spaced apart from the outer side of the coil, wherein the first yoke is bent upwards and an upper portion of the permanent magnet is formed. It is coupled to the lower portion, the lower portion is coupled to the upper surface of the inner portion of the diaphragm.

상기 진동부는 상기 영구자석을 감싸는 중량체를 더 포함하여 이루어지되, 상기 중량체에는 중심부에 상방향으로 오목하게 안착홈에 형성되고, 상기 안착홈에는 영구자석이 삽입되어 결합된다.The vibrating part further comprises a weight body surrounding the permanent magnet, the weight body is formed in the recess recessed in the upper direction in the center, the permanent groove is inserted into the seating groove is coupled.

상기 진동부는 상기 안착홈에 안착되고 상기 코어의 상면에 이격 배치되는 제2요크를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제2요크는 상기 영구자석의 상면과 상기 중량체 사이에 배치되고 중심부가 상기 코어 방향으로 하향 돌출된다.The vibrating part may further include a second yoke seated in the seating groove and spaced apart from an upper surface of the core, wherein the second yoke is disposed between the upper surface of the permanent magnet and the weight body, and the center of the vibration direction is in the core direction. Protrudes downward.

상기 진동부는 상기 영구자석의 상면에 결합되고 상기 코어의 상면에 이격 배치되는 원판형상의 제2요크를 더 포함하여 이루어진다.The vibration unit further comprises a disk-shaped second yoke coupled to the upper surface of the permanent magnet and spaced apart from the upper surface of the core.

상기 진동부는 상기 영구자석의 상면에 결합되어 상기 진동판과 영구자석을 상호 결합시키는 제2요크를 더 포함하여 이루어지되, 상기 진동판은 상기 영구자석의 상부에 배치되고, 상기 커버부재의 상부테두리에는 하방향으로 절곡된 제2지지턱이 형성되며, 상기 진동판은 외측부가 상기 제2지지턱의 하면에 결합되고, 상기 제2지지턱과 이격된 상기 진동판의 중심부의 하면에는 상기 제2요크의 상면이 결합된다.The vibrating part may further include a second yoke coupled to an upper surface of the permanent magnet to couple the vibrating plate and the permanent magnet to each other, wherein the vibrating plate is disposed above the permanent magnet, and is disposed on the upper edge of the cover member. A second support jaw bent in a direction is formed, and the diaphragm has an outer portion coupled to a bottom surface of the second support jaw, and an upper surface of the second yoke is formed on a bottom surface of a central portion of the diaphragm spaced apart from the second support jaw. Combined.

상기 제2요크의 중심부는 상방향으로 돌출 형성되어 상기 진동판의 하면에 결합된다.A central portion of the second yoke protrudes upward and is coupled to a lower surface of the diaphragm.

상기 진동부는 상기 영구자석의 하면에 결합되고 상기 코일의 외측에 이격 배치되는 중공형상의 제1요크를 더 포함하여 이루어진다.The vibration unit further includes a hollow first yoke coupled to the bottom surface of the permanent magnet and spaced apart from the outside of the coil.

상기 진동판은 동일평면을 갖는 평판형상으로 이루어진다.The diaphragm has a flat plate shape having the same plane.

상기 제2요크의 하면에는 상기 영구자석의 상하이동시 상기 코어와의 충돌하는 것을 방지하기 위한 충돌방지부가 장착된다.The lower surface of the second yoke is equipped with an anti-collision part for preventing the permanent magnet from colliding with the core at the same time.

상기 코어는 상기 베이스부재와 일체로 이루어지되, 상기 베이스부재를 상방향으로 절곡시켜 형성된다.The core is formed integrally with the base member, and is formed by bending the base member upward.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 햅틱 엑추에이터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the haptic actuator of the present invention as described above has the following effects.

중공형상의 코일의 중심부에 고정된 코어를 장착하여 보다 강한 전자기력을 발생하도록 할 수 있다.The core fixed to the center of the hollow coil can be mounted to generate a stronger electromagnetic force.

또한 본 발명의 햅틱 엑추에이터는 진동의 세기 및 진동주파수 대역 등에서 진동특성을 향상시키고, 코일의 외곽에서만 영구자석 등이 상하 이동하는바 코일 단선문제를 최소화하여 개선할 수 있다.In addition, the haptic actuator of the present invention can improve the vibration characteristics in the strength and vibration frequency of the vibration, and can be improved by minimizing the problem of coil disconnection because the permanent magnet is moved up and down only at the outer edge of the coil.

또한, 평면형 판스프링을 진동판으로 사용함에 따라 제작 및 조립이 용이하고, 안정된 진동 특성을 얻을 수 있다.In addition, by using a flat plate spring as a diaphragm, fabrication and assembly are easy and stable vibration characteristics can be obtained.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도,
도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도,
도 4은 본 발명의 실시예4에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도,1 is a structural diagram of a haptic actuator according to Embodiment 1 of the present invention,
2 is a structural diagram of a haptic actuator according to a second embodiment of the present invention,
3 is a structural diagram of a haptic actuator according to Embodiment 3 of the present invention;
4 is a structural diagram of a haptic actuator according to a fourth embodiment of the present invention,

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도이다.1 is a structural diagram of a haptic actuator according to Embodiment 1 of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 햅틱 엑추에이터는, 베이스부재(110)와, 코일(120)과, 코어(115)와, 커버부재(130)와, 진동판(141)과, 진동부로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the haptic actuator of the present invention includes a base member 110, a coil 120, a core 115, a cover member 130, a diaphragm 141, and a vibration unit. .

상기 베이스부재(110)는 평판형상으로 이루어지고, 테두리에는 상기 진동판(141)을 지지하기 위한 제1지지턱(111)이 돌출 형성되어 있다.The base member 110 is formed in a flat plate shape, and a first support jaw 111 for supporting the diaphragm 141 is formed at an edge thereof.

상기 제1지지턱(111)을 상기 베이스부재(110)의 테두리에서 상방향으로 절곡되어 형성된다.The first support jaw 111 is formed by bending upward from the edge of the base member 110.

상기 베이스부재(110)의 상면에는 상기 코일(120)에 전류를 인가하기 위한 회로기판(116)이 장착된다.The upper surface of the base member 110 is mounted with a circuit board 116 for applying a current to the coil 120.

상기 코일(120)은 중공원통형상으로 권취되어 상기 베이스부재(110)의 상부 중심부에 배치된다.The coil 120 is wound in a hollow cylindrical shape and disposed at an upper center of the base member 110.

상기 코어(115)는 상기 베이스부재(110)에 고정 결합되고, 상기 코일(120)의 중심에 삽입 배치된다.The core 115 is fixedly coupled to the base member 110 and inserted into the center of the coil 120.

상기 코어(115)는 상기 베이스부재(110)와 별도로 제작되어 상기 베이스부재(110)의 상면에 고정 결합될 수도 있고, 본 실시예와 같이 상기 베이스부재(110)의 중심부를 상방향으로 볼록하게 절곡시켜 상기 코어(115)를 형성할 수도 있다.The core 115 may be manufactured separately from the base member 110 to be fixedly coupled to an upper surface of the base member 110, and convexly to the center of the base member 110 in the upward direction as in the present embodiment. It may be bent to form the core 115.

본 실시예와 같이 상기 베이스부재(110)의 중심부를 상방향으로 돌출되게 절곡시켜 상기 코어(115)를 상기 베이스부재(110)와 일체로 형성함으로써, 상기 코어(115)를 용이하게 제작할 수 있다.By bending the central portion of the base member 110 to protrude upward as in this embodiment to form the core 115 integrally with the base member 110, the core 115 can be easily manufactured. .

상기 커버부재(130)는 하부가 개방된 원통형상으로 형성되어 상기 베이스부재(110)의 상부를 덮는다.The cover member 130 is formed in a cylindrical shape with an open bottom to cover the top of the base member 110.

따라서, 상기 베이스부재(110)와 상기 커버부재(130) 사이에는 본 발명의 햅틱 엑추에이터를 이루는 나머지 구성이 배치된다.Therefore, the remaining components forming the haptic actuator of the present invention are disposed between the base member 110 and the cover member 130.

상기 진동판(141)은 중공형상의 판스프링으로 형성되어 상기 코일(120)의 외측에서 상기 코일(120)을 감싸도록 이격 배치되고, 동일평면을 갖는 평판형상으로 형성된다.The diaphragm 141 is formed of a hollow leaf spring and is spaced apart from the coil 120 to surround the coil 120, and is formed in a flat plate shape having the same plane.

즉, 상기 진동판(141)은 외측부에서 내측부까지 일직선을 이루는 평판형상으로 형성된다.That is, the diaphragm 141 is formed in a flat plate form a straight line from the outer side to the inner side.

이러한 상기 진동판(141)은 상기 영구자석(150)의 하부에 배치되고, 외측부가 상기 베이스부재(110)에 형성된 상기 제1지지턱(111)의 상면에 결합되어 지지된다.The diaphragm 141 is disposed below the permanent magnet 150 and is coupled to and supported by an outer side of the diaphragm 141 on the upper surface of the first supporting jaw 111 formed on the base member 110.

위와 같이 상기 진동판(141)이 절곡형상 또는 원반형상이 아닌 평판형상으로 형성되어 있기 때문에, 상기 진동판(141)의 제작 및 탄성력 조정이 용이하다.As described above, since the diaphragm 141 is formed in a flat plate shape rather than a bent shape or a disc shape, the diaphragm 141 is easily manufactured and the elastic force is easily adjusted.

상기 진동부는 영구자석(150)과, 제1요크(160)와, 중량체(170)와, 제2요크(165)로 이루어진다.The vibrator includes a permanent magnet 150, a first yoke 160, a weight body 170, and a second yoke 165.

상기 영구자석(150)은 중공원통형상으로 형성되어 상기 코일(120)을 중심으로 상기 코일(120)의 외측에 이격 배치된다.The permanent magnet 150 is formed in a hollow cylindrical shape and spaced apart from the coil 120 with respect to the coil 120.

상기 영구자석(150)은 상하방향으로 N극과 S극이 착자되어 있다.The permanent magnet 150 is magnetized to the N pole and the S pole in the vertical direction.

상기 영구자석(150)과 진동판(141)은 상호 직접 접하여 결합할 수도 있으나, 본 실시예와 같이 상기 제1요크(160)를 통해 상호 결합되도록 함이 바람직하다.The permanent magnet 150 and the diaphragm 141 may be directly in contact with each other, but may be coupled to each other through the first yoke 160 as in the present embodiment.

상기 영구자석(150)이 상기 진동판(141)과 직접 접하여 결합되는 경우에, 상기 영구자석(150)의 하면은 상기 제1지지턱(111)과 이격된 상기 진동판(141)의 내측부의 상면에 결합되도록 한다.When the permanent magnet 150 is directly in contact with the diaphragm 141, the lower surface of the permanent magnet 150 is on the upper surface of the inner portion of the diaphragm 141 spaced apart from the first support jaw 111 To be combined.

상기 제1요크(160)는 중공형상으로 형성되어 상기 코일(120)의 외측에 이격 배치되어 있다.The first yoke 160 is formed in a hollow shape and spaced apart from the outside of the coil 120.

상기 제1요크(160)는 외측부가 상방향으로 절곡되어, 상부가 상기 영구자석(150)의 하부에 결합되고, 하부가 상기 제1지지턱(111)과 이격된 상기 진동판(141)의 내측부의 상면에 결합된다.The first yoke 160 has an outer portion bent upwards, the upper portion is coupled to the lower portion of the permanent magnet 150, the lower portion is the inner portion of the diaphragm 141 spaced apart from the first support jaw 111 Is coupled to the top of the.

이러한 상기 제1요크(160)는 자화가 잘되는 재질로 구성되며, 철, 코발트, 니켈 및 그 합금 등의 재질로 이루어진다.The first yoke 160 is made of a material having good magnetization, and is made of a material such as iron, cobalt, nickel, and an alloy thereof.

상기 제1요크(160)는 상기 영구자석(150)의 하면과 접하고 있기 때문에, 상기 영구자석(150)의 하면 극성과 상기 제1요크(160)의 극성은 동일하게 된다.Since the first yoke 160 is in contact with the lower surface of the permanent magnet 150, the polarity of the lower surface of the permanent magnet 150 and the polarity of the first yoke 160 is the same.

상기 제1요크(160)는 중량체(170) 및 영구자석(150)에 의해 상하방향으로 진동하는 진동력을 상기 진동판(141)으로 전달하고, 상기 중량체(170)와 상기 영구자석(150)을 상기 진동판(141)을 통해 상기 베이스부재(110)에 결합시키는 역할을 한다.The first yoke 160 transmits the vibration force vibrating in the vertical direction by the weight body 170 and the permanent magnet 150 to the diaphragm 141, the weight body 170 and the permanent magnet 150 ) Serves to couple the base member 110 via the diaphragm 141.

또한, 상기 제1요크(160)는, 상기 코일(120)에 전류가 흐를 때 상기 코어(115)가 전자석이 됨에 따라, 상기 코어(115)와 상기 영구자석(150) 사이에서 작용하는 자기장이 상호간에 잘 유도되도록 도움을 주는 역할을 한다.In addition, the first yoke 160 has a magnetic field acting between the core 115 and the permanent magnet 150 as the core 115 becomes an electromagnet when a current flows in the coil 120. It helps to be well mutually guided.

상기 중량체(170)는 상기 영구자석(150)을 감싸면서 결합된다.The weight body 170 is coupled to surround the permanent magnet 150.

상기 중량체(170)에는 중심부에 상방향으로 오목하게 안착홈(175)이 형성되고, 상기 안착홈(175)에는 상기 영구자석(150)이 삽입되어 결합된다.A seating groove 175 is formed in the weight body 170 to be concave upward in the center thereof, and the permanent magnet 150 is inserted into and coupled to the seating groove 175.

이러한 상기 중량체(170)는 상기 영구자석(150)보다 무거워 상기 영구자석(150)이 상하방향으로 유동할 때 보다 잘 유동할 수 있도록 하는 역할을 한다.The weight body 170 is heavier than the permanent magnet 150 serves to flow better when the permanent magnet 150 flows in the vertical direction.

그리고, 상기 중량체(170)는 상기 진동판(141)이 상방향으로 탄성변형될 때, 장애가 되지 않도록 상기 진동판(141)의 탄성변형구간에서 상기 진동판(141)과 이격되어 있다.When the diaphragm 141 is elastically deformed in the upward direction, the weight body 170 is spaced apart from the diaphragm 141 in the elastic deformation section of the diaphragm 141.

이러한 상기 중량체(170)는 필요에 따라 제외되고, 상기 영구자석(150)의 무게만으로 상하진동을 유발하도록 할 수도 있다.The weight 170 is excluded as necessary, and may cause the vertical vibration only by the weight of the permanent magnet 150.

위와 같은 상기 진동부는 본 실시예와 같이 상기 중량체(170)와 영구자석(150) 사이에 장착되는 제2요크(165)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.The vibrator as described above may further include a second yoke 165 mounted between the weight body 170 and the permanent magnet 150 as in the present embodiment.

상기 제2요크(165)는 상기 제1요크(160)와 동일한 재질로 이루어지고, 상기 안착홈(175)에 안착되어 있다.The second yoke 165 is made of the same material as the first yoke 160 and is seated in the seating groove 175.

즉, 상기 제2요크(165)는 상기 안착홈(175)에 안착되어, 상면이 상기 중량체(170)와 접하고 하면이 상기 영구자석(150)의 상면에 접한다.That is, the second yoke 165 is seated in the seating groove 175, the upper surface is in contact with the weight body 170 and the lower surface is in contact with the upper surface of the permanent magnet 150.

이러한 상기 제2요크(165)는 상기 코어(115)의 상면에 이격 배치되고, 중심부가 상기 코어(115) 방향으로 하향 돌출되어 있다.The second yoke 165 is spaced apart from an upper surface of the core 115, and a central portion thereof protrudes downward in the direction of the core 115.

위와 같이 상기 제2요크(165)를 상기 코어(115) 방향으로 하향 돌출시킴으로써, 상기 제1요크(160)과 더불어 상기 영구자석(150)에서 발생된 자기장을 상기 코일(120)로 유도하거나 상기 코일(120)을 통과한 자기장이 상기 영구자석(150)으로 잘 재순환되도록 유도하는 기능을 한다.By projecting the second yoke 165 downward in the direction of the core 115 as described above, the magnetic field generated in the permanent magnet 150 together with the first yoke 160 is induced to the coil 120 or the The magnetic field passing through the coil 120 serves to recirculate well to the permanent magnet 150.

또한, 상기 제2요크(165)의 하면에는 상기 영구자석(150)의 상하이동시 상기 코어(115)와의 충돌하는 것을 방지하기 위한 충돌방지부(180)가 장착되도록 함이 바람직하다.In addition, the lower surface of the second yoke 165 may be equipped with a collision prevention unit 180 to prevent the permanent magnet 150 from colliding with the core 115 at the same time.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 햅틱 엑추에이터는, 상기 코일(120)에 전류를 인가하면서 주기적으로 인가되는 전류의 방향을 변환시키면, 상기 코일(120)의 중심부에 배치된 상기 코어(115)를 통해 발생되는 전자기장과 상기 영구자석(150)에서 발생하는 자기장 상호간에 인력 또는 척력이 발생하게 되어, 상기 진동부가 상기 진동판(141)을 탄성 변형시키면서 상하방향으로 운동하게 된다.The haptic actuator of the present invention having such a structure is generated through the core 115 disposed at the center of the coil 120 when the direction of the applied current is periodically changed while applying current to the coil 120. The attraction or repulsive force is generated between the electromagnetic field and the magnetic field generated by the permanent magnet 150, and the vibrator moves up and down while elastically deforming the diaphragm 141.

또한, 상기 진동판(141)이 평판형상으로 형성되어 있기 때문에, 상기 진동판(141)의 제작 및 조립이 용이하다.
In addition, since the diaphragm 141 is formed in a flat plate shape, the diaphragm 141 may be easily manufactured and assembled.

도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도이다.2 is a structural diagram of a haptic actuator according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 실시예2의 햅틱 엑추에이터는 실시예1과 비교하여 영구자석(150), 제1요크(160), 제2요크(165) 등의 형상에 차이가 있고, 실시예1의 중량체(170)가 결여되어 있다.As shown in FIG. 2, the haptic actuator of Example 2 has a difference in shape of the permanent magnet 150, the first yoke 160, the second yoke 165, and the like, compared to the first embodiment. The weight 170 of 1 is missing.

즉, 실시예2에서는 상기 영구자석(150)을 크게 제작하여, 상기 영구자석(150)이 중량체 역할을 하도록 하였다.That is, in Example 2, the permanent magnet 150 is made large so that the permanent magnet 150 serves as a weight.

그리고, 상기 제1요크(160)는 상방향으로 절곡되어 상기 영구자석(150)의 하면에 접하면서, 상기 영구자석(150)의 외측면까지 감싸도록 연장형성되어 있다.In addition, the first yoke 160 is bent upward and extended to surround the outer surface of the permanent magnet 150 while being in contact with the bottom surface of the permanent magnet 150.

또한, 상기 제2요크(165)는 상기 코어(115)의 상면에 이격 배치되는 원판형상으로 형성되고, 상기 영구자석(150)의 상면에 접하면서 상기 영구자석(150)의 외측면까지 감싸도록 연장형성되어 있다.In addition, the second yoke 165 is formed in a disk shape spaced apart from the upper surface of the core 115, so as to wrap up to the outer surface of the permanent magnet 150 while contacting the upper surface of the permanent magnet 150. It is extended.

위와 같이 상기 제1요크(160)와 제2요크(165)가 상기 영구자석(150)의 외측면까지 연장형성되어 감싸도록 함으로써, 상기 영구자석(150)의 상하유동시 상기 영구자석(150)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the first yoke 160 and the second yoke 165 are formed to extend to the outer side surface of the permanent magnet 150 so that the permanent magnet 150 moves up and down. This can be prevented from deviating.

그 외 다른 사항은 실시예1과 동일한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
Other matters are the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도이다.3 is a structural diagram of a haptic actuator according to a third embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 실시예3의 햅틱 엑추에이터는, 베이스부재(110)와, 코일(120)과, 코어(115)와, 커버부재(130)와, 진동판(142)과, 진동부로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the haptic actuator of Embodiment 3 includes a base member 110, a coil 120, a core 115, a cover member 130, a diaphragm 142, and a vibrator. .

상기 베이스부재(110)는 실시예1과 비교하여 제1지지턱(111)이 없이 평판형상으로 형성되어 있다는 점에서 실시예1과 차이가 있으며, 그외는 실시예1의 베이스부재(110)와 동일하다.The base member 110 is different from the first embodiment in that it is formed in a flat plate shape without the first support jaw 111 compared with the first embodiment, and the other than the base member 110 of the first embodiment same.

상기 코일(120) 및 코어(115)는 실시예1과 동일한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The coil 120 and the core 115 are the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 커버부재(130)의 상부테두리에는 하방향으로 절곡된 제2지지턱(132)이 형성되어 있으며, 상기 제2지지턱(132)은 상기 진동판(142)을 지지하는 역할을 한다.A second support jaw 132 bent downward is formed on the upper edge of the cover member 130, and the second support jaw 132 serves to support the diaphragm 142.

상기 진동판(142)은 판스프링으로 이루어지고, 상기 진동부는 영구자석(150)과, 제2요크(165)과, 중량체(170) 등으로 이루어진다.The diaphragm 142 is made of a leaf spring, and the vibrating portion is made of a permanent magnet 150, a second yoke 165, a weight body 170, and the like.

상기 진동판(142)는 실시예1,2와 달리 상기 영구자석(150)의 상부에 배치된다.Unlike the first and second embodiments, the diaphragm 142 is disposed above the permanent magnet 150.

상기 진동판(142)은 외측부의 상면이 상기 제2지지턱(132)의 하면에 결합되어 있으며, 동일평면상에 배치되는 평판형상으로 형성되어 있다.The upper surface of the diaphragm 142 is coupled to the lower surface of the second support jaw 132 and is formed in a flat plate shape disposed on the same plane.

상기 진동판(142)는 실시예1과 같이 중공형상으로 형성될 수도 있다.The diaphragm 142 may be formed in a hollow shape as in the first embodiment.

상기 영구자석(150)은 상기 진동판(142)의 하부에 장착되어 있고, 중공원통형상으로 형성되어 상기 코일(120)을 중심으로 상기 코일(120)과 일정거리 이격되어 배치된다.The permanent magnet 150 is mounted to the lower portion of the diaphragm 142, is formed in a hollow cylindrical shape and is spaced apart from the coil 120 by a predetermined distance around the coil 120.

이러한 상기 영구자석(150)은 그 자체를 크게 형성하여 중량체 역할을 수행하도록 할 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 영구자석(150)의 하부에 별도의 중량체(170)를 장착할 수도 있다.The permanent magnet 150 may form a larger body to serve as a weight body, and as shown in FIG. 3, a separate weight body 170 may be mounted below the permanent magnet 150. It may be.

상기 제2요크(165)는 상기 영구자석(150)의 상면에 결합되어 상기 진동판(142)과 영구자석(150)을 상호 결합시킨다.The second yoke 165 is coupled to an upper surface of the permanent magnet 150 to couple the diaphragm 142 and the permanent magnet 150 to each other.

즉, 상기 제2요크(165)는 상면이 상기 제2지지턱(132)과 이격된 상기 진동판(142)의 중심부의 하면에는 결합되고, 하면의 테두리가 상기 영구자석(150)의 상면에 결합되어, 상기 진동판(142)과 영구자석(150)을 상호 결합시킨다.That is, the second yoke 165 is coupled to the lower surface of the central portion of the diaphragm 142, the upper surface is spaced apart from the second support jaw 132, the edge of the lower surface is coupled to the upper surface of the permanent magnet 150 Thus, the diaphragm 142 and the permanent magnet 150 are coupled to each other.

이때, 상기 제2요크(165)의 중심부는 상방향으로 돌출 형성되어, 중심부가 상기 진동판(142)의 중심부의 하면에 결합되어 있고, 테두리는 상기 진동판(142)과 이격되어 있다.At this time, the center of the second yoke 165 is formed to protrude upward, the center is coupled to the lower surface of the center of the diaphragm 142, the edge is spaced apart from the diaphragm 142.

본 실시예에서 상기 제2요크(165)에는 상방향으로 삽입돌기가 돌출 형성되어 상기 진동판(142)에 삽입 장착됨으로서 결합되는 구조로 되어 있다.In the present embodiment, the second yoke 165 has a structure in which an insertion protrusion protrudes upward to be coupled to the diaphragm 142 by being inserted into the diaphragm 142.

이로 인해, 상기 영구자석(150)이 상하유동할 경우 상기 진동판(142)의 탄성변형량을 증가시킬 수 있다.For this reason, when the permanent magnet 150 flows up and down, the elastic deformation amount of the diaphragm 142 may be increased.

실시예3에서는 상기 진동판(142)이 평판형상으로 형성되어 상기 제2지지턱(132)에 결합되는바, 상기 진동판(142)을 절곡형상 또는 원반형상으로 제조할 필요가 없어 제조 및 조립이 용이하다.In the third embodiment, the diaphragm 142 is formed in a flat plate shape and is coupled to the second support jaw 132. Therefore, the diaphragm 142 does not need to be manufactured in a bent shape or a disc shape, and thus is easy to manufacture and assemble. Do.

그외 다른 사항은 실시예1 또는 실시예2와 동일유사한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
Other matters are similar to those of Embodiment 1 or Embodiment 2, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 실시예4에 따른 햅틱 엑추에이터의 구조도이다.4 is a structural diagram of a haptic actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 실시예4는 실시예3과 비교하여 상기 진동판(142)이 상기 영구자석(150)의 상부에 배치된다는 점에서는 동일하고, 상기 진동부가 제1요크(160)를 포함하여 이루어진다는 점에서 차이가 있다.As shown in FIG. 4, the fourth embodiment is the same in that the diaphragm 142 is disposed above the permanent magnet 150 in comparison with the third embodiment, and the vibrator includes the first yoke 160. There is a difference in that it is included.

즉, 실시예4에서 상기 진동부는 상기 영구자석(150)의 하면에 결합되고 상기 코일(120)의 외측에 이격 배치되는 중공형상의 제1요크(160)를 더 포함하여 이루어진다.That is, in the fourth embodiment, the vibration unit further includes a hollow first yoke 160 coupled to the bottom surface of the permanent magnet 150 and spaced apart from the outside of the coil 120.

상기 제1요크(160)는 제2요크(165)와 더불어 상기 영구자석(150)에서 발생되는 자기장을 상기 코일(120)로 유도하거나, 상기 영구자석(150)에서 발생되어 상기 코일(120)을 통과한 자기장이 상기 영구자석(150)으로 재순환되도록 유도하는 기능을 한다.The first yoke 160 guides the magnetic field generated by the permanent magnet 150 together with the second yoke 165 to the coil 120 or is generated by the permanent magnet 150 to generate the coil 120. The magnetic field passing through the function to guide the recycle to the permanent magnet (150).

그외 다른 사항은 실시예3과 동일유사한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
Other matters are the same as in Example 3, detailed description thereof will be omitted.

본 발명인 햅틱 엑추에이터는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The haptic actuator of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified and implemented within the scope of the technical idea of the present invention.

110 : 베이스부재, 111 : 제1지지턱, 115 : 코어, 116 : 회로기판,
120 : 코일,
130 : 커버부재, 132 : 제2지지턱,
141,142 : 진동판,
150 : 영구자석,
160 : 제1요크, 165 : 제2요크,
170 : 중량체, 175 : 안착홈,
180 : 충돌방지부, 110: base member, 111: first supporting jaw, 115: core, 116: circuit board,
120: coil,
130: cover member, 132: second support jaw,
141,142: diaphragm,
150: permanent magnet,
160: first yoke, 165: second yoke,
170: weight, 175: seating groove,
180: collision prevention unit,

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 베이스부재와; 상기 베이스부재의 상부에 배치되는 중공원통형상의 코일과; 상기 베이스부재에 결합되어 상기 코일의 중심에 삽입 배치되는 코어와; 상기 베이스부재의 상부를 덮는 커버부재와; 외측부가 상기 베이스부재에 결합되는 진동판과; 상기 진동판에 연결되고, 상기 코일에 인가되는 전류의 방향이 변경되면 상기 진동판에 지지되면서 상하방향으로 진동하는 진동부로 이루어지되,
상기 진동부는,
중공원통형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에 이격 배치되고 상하방향으로 착자된 영구자석과;
상기 진동판의 내측부와 상기 영구자석을 상호 결합시키고 중공형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에 이격 배치되는 제1요크를 포함하여 이루어지고,
상기 진동판은 동일평면을 갖는 중공의 평판형상으로 형성되어 상기 코일의 외측에서 상기 코일을 감싸면서 이격 배치되고 상기 영구자석의 하부에 배치되며,
상기 베이스부재에는 상기 진동판의 외측부가 결합되는 제1지지턱이 상방향으로 돌출 형성되고,
상기 진동판은 외측부의 하면이 상기 제1지지턱의 상면에 결합되고, 내측부 상면이 상기 제1지지턱과 이격된 상기 진동부의 하면에 결합되며,
상기 제1요크는 상방향으로 절곡되어 상부가 상기 영구자석의 하부에 결합되고 하부가 상기 진동판의 내측부의 상면에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 햅틱 엑추에이터.A base member; A hollow cylinder-shaped coil disposed on the base member; A core coupled to the base member and inserted into the center of the coil; A cover member covering an upper portion of the base member; A diaphragm having an outer portion coupled to the base member; Is connected to the diaphragm, when the direction of the current applied to the coil is changed to be made of a vibrating part that is supported by the diaphragm and vibrates in the vertical direction,
The vibrating unit may include:
A permanent magnet formed in a hollow cylindrical shape and spaced apart from the outside of the coil and magnetized in a vertical direction;
Including the first yoke is coupled to the inner side of the diaphragm and the permanent magnet and formed in a hollow shape spaced apart from the outer side of the coil,
The diaphragm is formed in a hollow flat plate shape having the same plane and is spaced apart from the coil surrounding the coil and disposed below the permanent magnet,
The base member has a first supporting jaw to which the outer side of the diaphragm is coupled protrudes upwards,
The lower surface of the diaphragm is coupled to the upper surface of the first supporting jaw, the upper surface of the inner portion is coupled to the lower surface of the vibrating portion spaced apart from the first supporting jaw,
The first yoke is bent in an upward direction, the upper portion is coupled to the lower portion of the permanent magnet and the lower portion is coupled to the upper surface of the inner portion of the diaphragm, haptic actuators. 삭제delete 제 3항에 있어서,
상기 진동부는,
상기 영구자석을 감싸는 중량체와; 상기 중량체의 중심부에 상방향으로 오목하게 형성된 안착홈에 안착되고 상기 코어의 상면에 이격 배치되는 제2요크를 더 포함하여 이루어지되,
상기 안착홈에는 영구자석이 삽입되어 결합되며,
상기 제2요크는 상기 영구자석의 상면과 상기 중량체 사이에 배치되고 중심부가 상기 코어 방향으로 하향 돌출된 것을 특징으로 하는 햅틱 엑추에이터.The method of claim 3, wherein
The vibrating unit may include:
A weight body surrounding the permanent magnet; It further comprises a second yoke seated in a recess formed in the center of the weight in a concave upward direction and spaced apart from the upper surface of the core,
The seating groove is inserted into and coupled to the permanent magnet,
The second yoke is disposed between the upper surface of the permanent magnet and the weight body and the central portion is characterized in that the haptic actuator protrudes downward toward the core. 제 3항에 있어서,
상기 진동부는 상기 영구자석의 상면에 결합되고 상기 코어의 상면에 이격 배치되는 원판형상의 제2요크를 더 포함하여 이루어지되,
상기 제1요크와 제2요크는 상기 영구자석의 외측면까지 연장형성되어 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 햅틱 엑추에이터.The method of claim 3, wherein
The vibrating part further comprises a disk-shaped second yoke coupled to the upper surface of the permanent magnet and spaced apart from the upper surface of the core,
The first yoke and the second yoke is haptic actuators, characterized in that extending extending to the outer surface of the permanent magnet. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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