KR101367950B1 - 선형진동자 - Google Patents

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KR101367950B1
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정석환
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Abstract

회로기판이 설치되는 장착부를 구비하는 브라켓과, 상기 브라켓과 조립되며 상기 장착부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 케이스와, 상기 브라켓과 상기 케이스에 의해 형성되는 내부공간에 설치되는 마그넷 및 상기 마그넷과의 전자기적 상호작용에 의해 진동되는 진동자를 포함하며, 상기 장착부와 상기 케이스에는 외부 충격시 상기 브라켓의 회전을 방지하기 위한 회전방지부가 형성되며, 상기 브라켓에는 상기 장착부의 양측에 배치되는 회전방지턱이 구비되고, 상기 회전방지턱은 상기 삽입홈에 안정적으로 지지될 수 있도록 사다리꼴 형상을 가지는 선형진동자가 개시된다.

Description

선형진동자{Linear vibrator}
본 발명은 선형진동자에 관한 것이다.
최근에는 사용자의 편의성을 위해 LCD 화면이 큰 개인휴대단말기의 출시가 급증하고 있으며, 이러한 개인휴대단말기에는 터치스크린 방식이 채택되고 있는 실정이다. 더하여, 터치스크링 방식을 채택한 개인휴대단말기에는 터치시 진동을 발생시키기 위해 진동발생장치가 채용되고 있다.
한편, 진동발생장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써, 개인휴대단말기에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용되고 있다.
그리고, 모터 타입의 진동발생장치가 가지고 있는 수명 및 응답성의 단점을 극복하고 터치스크린의 진동 기능을 구현하기 위해 근래에는 선형 진동자가 사용되고 있다.
선형 진동자는 모터의 회전원리를 이용한 것이 아니라, 내부에 설치되는 스프링과 스프링에 매달린 질량체를 통해 얻어진 전자기력을 공진주파수에 맞춰서 주기적으로 발생시키면 공진을 일으키게 되어 진동이 발생되도록 하는 원리를 이용한 것이다.
이를 위해, 선형 진동자에는 전자기적 상호작용에 의해 진동을 발생시킬 수 있도록 마그넷과 코일이 구비된다. 그리고, 상기한 마그넷과 코일은 케이스와 브라켓으로 구성되는 하우징 내부에 구비된다.
한편, 케이스는 일측이 개구되고 타측이 폐쇄된 원통형상을 가지며, 브라켓은 원반형상을 가진다. 그리고, 브라켓은 케이스의 개구된 측에 조립되어 케이스의 개구된 측을 폐쇄한다.
그런데, 케이스와 브라켓이 조립된 후 외력이 가해지는 경우 브라켓이 회전될 수 있으며, 이 경우 외부전원과 코일을 연결하기 위한 리드부가 단선되어 선형진동자가 더 이상 진동을 발생시키지 못하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2005-0122341호
외부 충격에 의해 브라켓이 회전되는 것을 저감시킬 수 있는 선형진동자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선형진동자는 회로기판이 설치되는 장착부를 구비하는 브라켓과, 상기 브라켓과 조립되며 상기 장착부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 케이스와, 상기 브라켓과 상기 케이스에 의해 형성되는 내부공간에 설치되는 마그넷 및 상기 마그넷과의 전자기적 상호작용에 의해 진동되는 진동자를 포함하며, 상기 장착부와 상기 케이스에는 외부 충격시 상기 브라켓의 회전을 방지하기 위한 회전방지부가 형성되며, 상기 브라켓에는 상기 장착부의 양측에 배치되는 회전방지턱이 구비되고, 상기 회전방지턱은 상기 삽입홈에 안정적으로 지지될 수 있도록 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
상기 회전방지부는 상기 장착부에 형성되는 삽입홀과, 상기 삽입홀에 대응되도록 상기 케이스에 형성되는 삽입돌기로 구성될 수 있다.
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상기 케이스에는 상기 브라켓이 안착되는 안착면이 형성될 수 있다.
회전방지부를 통해 브라켓이 회전되는 것을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 6는 도 4의 B부를 나타내는 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치에 구비되는 브라켓과 케이스를 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4의 A부를 나타내는 확대도이고, 도 6는 도 4의 B부를 나타내는 확대도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선형진동자(100)는 일예로서, 브라켓(110), 케이스(120), 마그넷(130) 및 진동자(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 먼저 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때 상,하 방향을 의미하고, 반경방향은 케이스(120)의 중앙(즉, 중심선)으로부터 케이스(120)의 외주면을 향하는 방향 또는 케이스(120)의 외주면으로부터 케이스(120)의 중앙(즉, 중심선)을 향하는 방향을 의미한다.
또한, 원주방향은 케이스(120)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.
브라켓(110)은 회로기판(미도시)이 설치되는 장착부(112)를 구비할 수 있다. 한편, 브라켓(110)은 대략 원반 형상을 가질 수 있다. 그리고, 장착부(112)는 원반 형상을 가진 브라켓(110)의 반경 방향 외측을 향하여 연장 형성될 수 있다.
또한, 브라켓(110)은 가장자리에 케이스(120)와의 조립시 케이스(120)의 안착면에 지지되는 단차부(114)가 구비될 수 있다.
한편, 장착부(112)에는 외부 충격 시 케이스(120)와 연계하여 브라켓(110)의 회전을 방지하기 위한 회전방지부(160)가 형성될 수 있다. 회전방지부(160)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
그리고, 브라켓(110)에는 장착부(112)의 양측에 배치되되, 장착부(112)로부터 소정 간격 이격 배치되는 회전방지턱(116)이 구비될 수 있다.
한편, 회전방지턱(116)은 장착부(112)와 평행하도록 단차부(114)로부터 연장 형성되며, 상부에서 바라볼 때 대략 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 회전방지턱(116)은 케이스(120)에 보다 확실하게 지지될 수 있도록 케이스(120)와 접촉되는 부분이 케이스(120)로부터 이격된 부분보다 브라켓(110)의 외주면을 연장한 가상 원호로부터 더 돌출될 수 있다.
이에 따라, 회전방지턱(116)의 외측면이 케이스(120)에 보다 안정적으로 지지될 수 있어 외부 충격시 브라켓(110)이 회전되는 것을 보다 저감시킬 수 있는 것이다.
케이스(120)는 브라켓(110)과 조립되며, 케이스(120)에는 장착부(112)가 삽입되는 삽입홈(122)이 형성될 수 있다.
한편, 케이스(120)는 일측이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 내부 공간을 가진다. 그리고, 케이스(120)에 브라켓(110)이 조립되어 케이스(120)의 개구된 측이 폐쇄된다.
즉, 케이스(120)와 브라켓(110)에 조립에 의해 밀폐공간이 형성될 수 있다.
그리고, 케이스(120)는 브라켓(110)의 조립시 브라켓(110)의 가장자리, 즉 단차부(114)가 안착될 수 있도록 하단부보다 두께가 얇은 연장부(124)를 구비할 수 있다.
이와 같이, 하단부보다 두께가 얇은 연장부(124)가 형성되므로, 케이스(120)에는 단차부(114)가 안착되어 지지되는 지지면(126)이 형성될 수 있다. 즉, 브라켓(110)을 케이스(120)에 조립하는 경우 브라켓(110)의 단차부(114) 저면이 케이스(120)의 지지면(126) 상면에 지지될 수 있다.
또한, 연장부(124)의 상단부는 브라켓(110)의 조립시 브라켓(110)의 상면 가장자리, 다시 말해 단차부(114)의 상면을 가압하도록 절곡될 수 있다. 이에 따라, 단차부(114)는 저면이 지지면(126)에 지지되고, 상면이 연장부(124)에 의해 가압된다.
따라서, 브라켓(110)이 케이스(120)에 보다 견고하게 조립될 수 있다.
한편, 브라켓(110)을 케이스(120)에 조립하는 경우, 브라켓(110)의 장착부(112)와 회전방지턱(116)은 케이스(120)의 삽입홈(122)에 삽입 배치된다. 그리고, 회전방지턱(116)의 외측면은 케이스(120)의 삽입홈(122)을 형성하는 측벽에 지지된다.
더하여, 회전방지턱(116)이 대략 사다리꼴 형상을 가지도록 형성되므로, 회전방지턱(116)의 외측면이 삽입홈(122)을 형성하는 측벽에 보다 안정적으로 지지될 수 있다. 이에 따라, 외부 충격 시 회전방지턱(116)에 의한 브라켓(110)의 회전을 억제할 수 있는 것이다.
그리고, 케이스(120)에도 브라켓(110)의 회전을 방지하기 위한 회전방지부(160)가 형성될 수 있다. 회전방지부(160)는 브라켓(110)의 장착부(112)에 형성되는 삽입홀(162)과, 삽입홀(162)에 대응되도록 케이스(120)에 형성되는 삽입돌기(164)로 구성될 수 있다.
그리고, 삽입돌기(164)는 케이스(120)의 삽입홈(122)에 배치되도록 형성될 수 있으며, 삽입홀(162)에 삽입시 상부 측으로 돌출되지 않도록 장착부(112)의 두께보다 작은 높이를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이, 삽입홀(162)과 삽입돌기(164)로 구성되는 회전방지부(160)를 통해 외부 충격시 브라켓(110)이 회전되는 것을 보다 억제할 수 있다.
이에 따라, 회로기판(102)에 연결되는 코일(142)의 리드부가 단선되어 코일로 전원이 공급되지 못하는 것을 저감시킬 수 있다.
결국, 외부 충격시 브라켓(110)의 회전으로 인하여 진동자(140)가 진동되지 않는 것을 방지할 수 있다.
마그넷(130)은 브라켓(110)과 케이스(120)에 의해 형성되는 내부공간에 설치될 수 있다. 즉, 마그넷(130)은 케이스(120)에 고정 설치되며, 원기둥 형상을 가질 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 마그넷(130)이 케이스(120)에 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 마그넷(130)은 브라켓(110)에 설치될 수도 있다.
또한, 마그넷(130)에는 자기력의 누설(자력 손실)을 저감시키기 위한 요크 플레이트(132)가 설치될 수 있다. 즉, 자기력 누설에 의한 구동력 약화를 억제시키기 위해 요크 플레이트(132)가 마그넷(130)의 상면에 설치될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 마그넷(130)에 요크 플레이트(132)가 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 요크 플레이트(132)는 생략될 수 있는 구성이다.
진동자(140)는 마그넷(130)과의 전자기적 상호작용에 의해 진동될 수 있다. 이를 위해 진동자(140)는 코일(142), 설치부재(144), 중량체(146) 및 탄성부재(148)를 구비할 수 있다.
코일(142)은 마그넷(130)의 외주면에 대향 배치되도록 설치부재(144)에 장착되며, 원통 형상을 가질 수 있다. 즉, 코일(142)의 내주면과 마그넷(130)의 외주면이 대향 배치될 수 있도록 코일(142)은 설치부재(144)의 내주면에 고정 설치될 수 있다.
이에 따라, 코일(142)에 전원이 공급되는 경우 코일(142)과 마그넷(130)의 전자기적 상호작용에 의해 진동자(140)가 상,하 방향으로 진동될 수 있는 구동력이 발생된다.
설치부재(144)는 단면이 'ㄴ'자 형상을 가질 수 있으며, 내주면에 코일(142)이 설치되며, 외주면에 중량체(146)가 설치될 수 있다.
그리고, 설치부재(144)는 중량체(146)를 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 절곡부(144a)를 구비할 수 있다. 즉, 중량체(146)는 절곡부(144a)에 지지된 상태로 설치부재(144)에 고정 설치될 수 있다.
또한, 중량체(146)는 비중이 큰 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 중량체(146)는 텅스텐, 철 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 동일한 체적 내에서 진동자(140)의 질량을 증가시킴으로써 공진주파수를 조절하여 진동량을 증가시키기 위하여 중량체(146)는 비중이 큰 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 중량체(146)는 내부에 코일(142), 마그넷(130) 등이 배치될 수 있도록 중공의 고리 형상을 가질 수 있다. 한편, 중량체(146)에는 외부전원으로부터 코일(142)로 전원을 공급하기 위한 플렉시블 회로기판(146a)이 설치될 수 있다.
탄성부재(148)는 일단이 케이스(120)에 설치되고, 타단이 코일(142)과 설치부재(144)에 접촉되도록 설치될 수 있다. 그리고, 탄성부재(148)는 판 스프링으로 이루어질 수 있다.
즉, 탄성부재(148)의 외측 고리부(148a)가 케이스(120)에 접합되고, 탄성부재(148)의 내측 고리부(148b)가 코일(142)과 설치부재(144)에 접합될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 탄성부재(148)의 타단이 코일(142)과 설치부재(144)에 접합 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 탄성부재(148)는 코일(142), 설치부재(144), 중량체(146) 중 적어도 하나에 접합 설치될 수 있다. 예를 들어 탄성부재(148)의 타단은 중량체(146)에만 접합 설치될 수도 있으며, 중량체(146)와 설치부재(144)에 접합되도록 설치될 수도 있다.
그리고, 탄성부재(148)는 마그넷(130)과 코일(142)의 전자기적 상호작용에 의해 구동력이 발생되면 진동자(140)가 상,하 방향으로 진동될 수 있도록 탄성력을 제공하는 역할을 수행한다.
다만, 탄성부재(148)는 판 스프링으로 이루어지는 경우로 한정되지 않으며, 탄성부재(148)는 코일 스프링으로 이루어질 수도 있으며, 탄성력을 제공할 수 있는 어떠한 구성도 채용 가능할 것이다.
상기한 바와 같이, 삽입홀(162)과 삽입돌기(164)로 구성되는 회전방지부(160)를 통해 외부 충격으로 인하여 브라켓(110)이 회전되는 것을 저감시킬 수 있다.
이에 따라, 회로기판(102)에 연결되는 코일(142)의 리드부가 단선되어 코일(142)로 전원이 공급되지 못하는 것을 저감시킬 수 있으며, 결국, 외부 충격시 브라켓(110)의 회전으로 인하여 진동자(140)가 진동되지 않는 것을 방지할 수 있다.
또한, 브라켓(110)에 구비되는 회전방지턱(116)에 의해 외부 충격시 브라켓(110)의 회전을 보다 저감시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 선형진동자
110 : 브라켓
120 : 케이스
130 : 마그넷
140 : 진동자
160 : 회전방지부

Claims (5)

  1. 회로기판이 설치되는 장착부를 구비하는 브라켓;
    상기 브라켓과 조립되며, 상기 장착부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 케이스;
    상기 브라켓과 상기 케이스에 의해 형성되는 내부공간에 설치되는 마그넷; 및
    상기 마그넷과의 전자기적 상호작용에 의해 진동되는 진동자;
    를 포함하며,
    상기 장착부와 상기 케이스에는 외부 충격시 상기 브라켓의 회전을 방지하기 위한 회전방지부가 형성되며,
    상기 브라켓에는 상기 장착부의 양측에 배치되는 회전방지턱이 구비되고,
    상기 회전방지턱은 상기 삽입홈에 안정적으로 지지될 수 있도록 사다리꼴 형상을 가지는 선형진동자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전방지부는 상기 장착부에 형성되는 삽입홀과, 상기 삽입홀에 대응되도록 상기 케이스에 형성되는 삽입돌기로 구성되는 선형진동자.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에는 상기 브라켓이 안착되는 안착면이 형성되는 선형진동자.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060000467A (ko) * 2004-06-29 2006-01-06 삼성전기주식회사 표면실장이 가능한 선형 진동자
KR101046003B1 (ko) * 2010-11-17 2011-07-04 삼성전기주식회사 선형 진동자
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