KR101462970B1 - 진동모터 및 진동모터의 진동 지지 스프링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진동모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동유발수단(코일)로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(자기회로(중량체 포함))이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터 중, 상기 진동반응수단을 탄발 지지하는 스프링의 구조를 간소화하고, 진동과정에서 케이스와 접촉되는 면적을 최소화하는 한편, 공진 주파수의 조절이 가능한 진동모터에 관한 것이다.
본 발명은 케이스(110); 상기 케이스(110) 내측에 마련되어 외부로부터 입력되는 교번 신호가 흐르는 진동유발수단(120); 상기 진동유발수단(120)의 교번 신호에 반응하여 직선 왕복 운동하면서 진동음 내지는 진동력을 발생시키는 진동반응수단(130); 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 탄발체로 이루어지면서, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향과 케이스(110)의 양측 내측 면 사이에 마련되어, 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 스프링(140);을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동모터(100)이다.
본 발명은 진동반응수단(130) 또는 진동반응수단(130)을 감싸는 하우징(1120)과 구성요소를 보호하는 케이스(110) 내측 면 사이에, 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 스프링(140)을 마련하여, 진동 과정에서 스프링(140)이 최대로 수축하였을 때, 절곡된 부분이 케이스(110)와 진동반응수단(130)의 면에 선 접촉하도록 함으로써, 접촉시 잡음(소음) 발생을 최소화하고, 진동 접촉력을 집중시켜 출력을 증대시키는 효과를 얻는다. 또한, 본 발명은 스프링(140)의 탄발구간(140a)의 길이와, 상기 탄발구간(140a) 양단의 절곡된 연결구간1,2(140b)(140c)의 절곡 각도와, 상기 연결구간1,2(140b)(140c)의 길이(탄발구간(140a)과 케이스(110) 및 진동반응수단(130) 간의 간격)를 진동모터의 원하는 출력 특성에 맞게 사전에 설계변경하여 적용함으로써, 출력특성 특히 공진주파수를 조절할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.

Description

진동모터 및 진동모터의 진동 지지 스프링{THE VIBRATOR AND VIBRATE SUPPORT SPRING OF THE VIBRATOR}
본 발명은 진동모터 및 진동모터의 진동 지지 스프링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동유발수단(코일)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(자기회로(중량체 포함))이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터 중, 상기 진동반응수단을 탄발 지지하는 스프링의 구조를 간소화하고, 진동과정에서 케이스와 접촉되는 면적을 최소화하는 한편, 공진 주파수의 조절이 가능한 진동모터 및 진동모터의 진동 지지 스프링에 관한 것이다.
진동모터는 입력되는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 바이브레이터라고도 칭한다.
진동모터의 구동에 관한 물리적인 원리는 자기장 내에 놓여 있는 도체는 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 바탕으로 하고 있고, 고정자와 진동자 사이에 존재하는 공극에서의 전자계 중개에 의하여 전기에너지가 토크로 변환된다.
이와 같은 진동모터는 크기와 그 용도에 따라 적용되는 분야가 매우 다양하고, 특히 정보 통신 산업의 성장에 부응하여 통신 단말기의 진동호출용 진동 모터로도 널리 사용되고 있으며, 상용화되고 있는 대표적인 진동모터로는 코인형(Coin type)과 실린더 또는 바형(Cylinder or Bar type)으로 대별된다.
주 원리는 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 코일과 철심(마그네트)에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.
즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 고정된 코일에 인가되면, 코일은 전류의 방향과 전류의 세기 및 주파수의 크기에 따라 진동자인 마그네트를 포함한 자기회로를 운동시켜 기계적 에너지를 발생시킨다.
이러한 진동모터의 종래 기술을 살펴보면, 본원인이 선출원하여 등록받은 바 있는 국내 특허출원 제 2006-12517호(전자음향변환기)에 적용된 진동모터의 구조를 예로 들 수 있다.
상기, 종래 전자음향변환기에 적용된 진동모터의 구조는 간격을 두고 양단에 마련되는 양방향 듀얼형 코일(13 ; 코일의 권취방향이 반대인 유격진 한 쌍의 코일)로 인가되는 교번신호에 대응 작용하여 진동하는 진동체2(14 ; 마그네트)를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 종래의 진동모터는 코일(13)에 교번신호가 인가되어, 예컨대, 상기 양단 각각의 코일(13) 극성이 S-N/N-S로 형성되고, 진동체2(14)의 자극이 N-S이면, 코일(13)의 N극 부분과 접한 진동체2(14)의 N극과, 코일(13)의 S극과 접한 진동체2(14)의 S극은 척력이 작용하여, 진동체2(14)가 타측 방향으로 이동하면서 충돌함으로써 진동음을 발생시킨다.
반대로, 상기 코일(13) 자극이 N-S-S-N으로 형성되고, 진동체2(14)의 자극이 N-S이면, 코일(13)의 N극과 접한 진동체2(14)의 N극과, 코일(13)의 S극 부분과 접한 진동체2(14)의 S극은 척력이 작용하여, 진동체2(14)가 타측으로 이동하면서 충돌함으로써 진동음을 발생시킨다.
그러나, 상기와 같은 종래 진동모터의 경우, 상기 코일(13)로 전류가 흐르지 않을 경우, 진동체2(14)의 움직임을 구속하는 힘이 상실되어, 진동체2(14)의 자중에 의해 움직임이 발생되며, 이로 인해 진동모터의 구조를 손상시키거나, 주변 구성물과의 충돌에 의해 전기적 특성에 의한 정상적인 진동음이 아닌 기계적으로 비정상적인 진동음이 발생되는 문제점이 있다.
예컨대, 상기와 같은 종래의 진동모터가 휴대폰과 같은 휴대기기에 적용된 경우, 사용자가 휴대폰을 가지고 걸어다니거나, 휴대폰의 위치(높이나 각도)가 변경되면, 상기 진동체2(14)가 자중에 의해 낮은 위치로 움직이게 되어 진동음 또는 진동력을 발생시키게 되며, 이러한 진동음 또는 진동력은 휴대폰 내지는 진동모터의 정상적인 동작이 아닌 비정상적인 동작이나, 이러한 비정상 동작이 사용자에게 정상동작으로 오인 혼동을 일으키게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 진동모터의 경우, 진동체2(14)가 양방향 듀얼형 코일(13)의 양단을 왕복 운동하면서 각 단부의 단일 부분에서만 진동음 내지는 진동력이 발생되므로, 이와 관련하여 출력이 발생되는 부분이 한정적인 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 최근에는 국내 특허 공보 제10-2009-0085977호(수평 리니어 진동모터)가 소개되었다. 이는 서로 조립되어 내부공간을 형성하는 케이스(200)와 브라켓(300); 상기 케이스(200) 또는 브라켓(300)에 설치된 중공형 코일(400); 상기 중공형 코일(400)의 내부를 관통하도록 배치되는 하나 이상의 마그넷부(520)와 상기 중공형 코일(400)을 포함하여 상기 마그넷부(520)를 감싸도록 형성된 요크(530)로 구성되어 자기장을 발생시키는 자계부(510), 및 상기 자계부(510)에 장착되는 중량체(540)를 포함하는 진동자(500); 상기 중공형 코일(400)과 상기 요크 사이에 구비되는 완충부재(600); 및 일단이 상기 케이스(200) 또는 브라켓(300)에 고정되고, 타단이 상기 진동자(500)에 고정되어 상기 진동자(500)가 수평운동하도록 탄성 지지하는 스프링 부재(700)를 포함하는 수평 리니어 진동자이다.
그러나, 상기 최근의 선행기술은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스프링부재(700)가 일단은 상기 케이스(200) 또는 브라켓(300)에 고정되고, 타단은 상기 진동자(500)에 고정되는 구조 즉 끼움 결합을 통해 고정되거나 용접을 통해 고정되어야 하므로 스프링부재(700)의 고정작업이 매우 번거로운 문제점이 있으며, 이에 따라 조립을 통한 제조가 용이하지 못한 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 최근의 선행기술은 적어도 케이스(200) 또는 브라켓(300)과 진동자(500) 및 스프링부재(700)라는 3개의 구성요소가 각각 독립적으로 존재하므로 구성요소 내지 구조가 복잡한 문제점이 있다.
또한, 상기 도 1에 도시된 선행기술은 진동 시 스프링부재(700)가 수축하였을 때, 스프링부재(700) 전체가 케이스(200) 및 진동자(500)에 면 접촉하면서 잡음이 극히 심하게 발생하는 문제점이 있다.
참고로, 상기 종래 진동모터와 관련한 도면 부호는 본원인의 선출원 특허 제 2006-12517호(전자음향변환기) 및 국내 특허 공보 제10-2009-0085977호의 공보상에 도시된 도면 부호이므로, 이를 인용하였을 뿐이며, 다음에 기재되는 "발명의 상세한 설명" 이하의 도면 부호 및 첨부 도면의 도면 부호와 중복되는 부분이 있을 수 있으나, 이들은 별개의 부호로 여겨야 함을 미리 밝혀둔다.
상기와 같은 종래 진동모터의 문제점을 고려하여 창출된 본 발명은 진동유발수단(코일)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(자기회로(중량체 포함))이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터 중, 상기 진동반응수단을 탄발 지지하는 스프링의 구조를 간소화하고, 진동과정에서 케이스와 접촉되는 면적을 최소화하는 한편, 공진 주파수의 조절이 가능한 진동모터 및 진동모터의 진동 지지 스프링을 제공하는데 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명인 진동모터(100)는 케이스(110); 상기 케이스(110) 내측에 마련되어 외부로부터 입력되는 교번 신호가 흐르는 진동유발수단(120); 상기 진동유발수단(120)의 교번 신호에 반응하여 직선 왕복 운동하면서 진동음 내지는 진동력을 발생시키는 진동반응수단(130); 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 탄발체로 이루어지면서, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향과 케이스(110)의 양측 내측 면 사이에 마련되어, 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 스프링(140);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명인 진동모터의 진동 지지 스프링(140)은 진동유발수단(120)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(130)이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터(100)의 진동 지지 스프링(140)에 있어서, 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 탄발체로 이루어지면서, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향과 케이스(110)의 양측 내측 면 사이에 마련되어, 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 진동반응수단(130) 또는 진동반응수단(130)을 감싸는 하우징(1120)과 구성요소를 보호하는 케이스(110) 내측 면 사이에, 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 스프링(140)을 마련하여, 진동 과정에서 스프링(140)이 수축하였을 때, 절곡된 부분이 케이스(110)와 진동반응수단(130)의 면에 선 접촉하도록 함으로써, 접촉(충돌)시 잡음(소음) 발생을 최소화하고, 진동 접촉에 따른 충격력은 집중시켜 출력을 증대시키는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 스프링(140)의 탄발구간(140a)의 길이와, 상기 탄발구간(140a) 양단의 절곡된 연결구간1,2(140b)(140c)의 절곡 각도와, 상기 연결구간1,2(140b)(140c)의 길이(탄발구간(140a)과 케이스(110) 및 진동반응수단(130) 간의 간격)를 진동모터의 원하는 출력 특성에 맞게 사전에 설계변경하여 적용함으로써, 출력특성 특히 공진주파수를 조절할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 진동반응수단(130)을 감싸는 하우징(1120) 또는 상기 하우징(1120)과 케이스(110) 양 측면이 각각 펀칭 절결되면서 이루어진 탄발부재 부분이 스프링(140) 즉, 판스프링을 구성함으로써, 별도로 스프링을 투입하지 않고도 진동반응수단(130)을 탄발 지지할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 진동모터의 구성 내지 구조를 극히 간소화시킬 수 있으며, 스프링의 조립작업 또한 간소하면서도 용이하게 실시할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 진동반응수단(130)을 양측에서 탄발 지지하는 스프링(140) 중 일측에 위치한 스프링은 진동반응수단(130)의 좌측 부분, 타측에 위치한 스프링은 진동반응수단(130)의 우측 부분을 탄발 지지하도록 하여, 진동반응수단(130)이 직선 왕복운동과 함께 미세한 호 운동이 동반되도록 함으로써, 입체적인 진동운동이 이루어지도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 평상시에 진동반응수단(130)이 어느 한쪽으로도 치우침이 없이 지지되도록 함으로써, 진동유발수단(120)에 교번신호가 인가되지 않는 비 동작 상태에서 스프링(140)이 진동반응수단(130)을 케이스(110) 내의 자유공간상에 지지하면서 유동(비정상 동작)을 방지하고, 이를 통해, 사용자가 비정상 동작을 정상 동작으로 오인 혼동하는 것을 방지하는 효과를 얻으며, 이러한 비정상 동작의 잦은 발생에 의해 진동구조의 손상 내지는 수명 단축 요인 발생을 방지하는 효과를 얻는다.
도 1은 최근의 선행기술의 구성을 도시한 분리사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외관 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세부 구성을 보다 구체적으로 도시한 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세부 구성의 다른 예를 구체적으로 도시한 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 결합된 구성을 보다 구체적으로 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 평단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링의 다른 배치상태를 도시한 평단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링의 다른 구성을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스프링의 또 다른 구성을 도시한 분리 사시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링의 또 다른 구성을 도시한 평단면도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 동작상태를 도시한 평단면도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 설계 조건 변경에 따른 스프링의 변위를 나타낸 데이터.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 분리 사시도.
상기와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 진동모터(100)는 첨부 도면 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스(110); 상기 케이스(110) 내측에 마련되어 외부로부터 입력되는 교번 신호가 흐르는 진동유발수단(120); 상기 진동유발수단(120)의 교번 신호에 반응하여 직선 왕복 운동하면서 진동음 내지는 진동력을 발생시키는 진동반응수단(130); 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 탄발체로 이루어지면서, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향과 케이스(110)의 양측 내측 면 사이에 마련되어, 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 스프링(140);을 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 본 발명인 진동모터의 진동 지지 스프링(140)은 진동유발수단(120)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(130)이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터(100)의 진동 지지 스프링(140)에 있어서, 탄발의 주된 경로인 탄발구간(140a) 양단이 서로 반대 방향으로 절곡된 탄발체로 이루어지면서, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향과 케이스(110)의 양측 내측 면 사이에 마련되어, 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 것일 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 케이스(110)는 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 일측 단이 상향 절곡된 "━┛" 형상의 판체로 이루어진 본체1(111); 함체 형상의 덮개 형태로 이루어지면서, 상기 본체1(111)의 상부에 결합되어 개방단을 차단시키는 본체3(113);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기에서, 본체1(111)과 본체3(113)은 접하는 외곽면에 돌편과 이에 대응되는 홈이 마련되어, 돌편의 절곡을 통해 결합되는 것일 수 있다.
이때, 상기 본체1(111)의 바닥면에는 진동유발수단(120)인 코일의 단말과 외부 터미널 단자를 도선을 통해 전기적으로 결합시키는 PCB가 안착고정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 본체3(113)은 사각 함체 형상으로 이루어지되, 높이면을 형성하는 4면 중 본체1(111)의 상향 절곡된 면에 대응되는 일측 면은 개방된 것일 수 있다.
한편, 본 발명 중 상기 진동유발수단(120)은 외부로부터 입력되는 교류신호(주파수 신호)에 따라 전류의 흐름 방향이 반대로 교번하는 링 형태의 코일일 수 있다.
이때, 상기 진동유발수단(120)은 케이스(110)의 바닥면과 상부면에 형성되는 구멍에 끼워져 직립하는 고정체(121)에 고정될 수 있으며, 상기 고정체(121)는 면적보다는 두께가 얇은 블록체의 상하 양단 중앙부분에 끼움 돌기가 형성된 것일 수 있다.
상기에서, 케이스(110)의 바닥면은 본체1(111)의 바닥면이고, 상부면은 본체3(113)의 상부면일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 진동반응수단(130)은 함체로 이루어진 요크(131); 상기 요크(131)에 안착 고정되어지되, 요크(131)의 높이면 과의 사이에 진동유발수단(120)이 위치하도록 간격을 두고 고정되어, 요크(131)와의 공극 사이에 자기장을 형성시키는 마그네트(132)와 탑플레이트(133)의 적층체; 중앙이 관통된 블록형태로 이루어져, 상기 마그네트(132)와 탑플레이트(133)의 적층체가 안착 고정된 요크(131)가 관통된 일측에 고정되고, 상기 진동유발수단(120)이 관통된 타측 부분에 위치하도록 된 중량체(134);를 포함하여 구성된 것일 수 있다.
상기에서, 요크(131)는 마그네트(132)와의 사이에 형성되는 자기장의 누설을 방지하는 기능을 수행하며, 탑플레이트(133)는 공극 사이에 자력을 집중시키는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 진동 과정에서 충격으로부터의 보호를 위한 스테인리스 또는 강판 재질의 판체로 이루어진 하우징(1120)이 결합된 것일 수 있다.(도 3 참조)
상기에서, 하우징(1120)은 "["형상으로 절곡된 판체로서, 진동반응수단(130)의 양단에 마련된 단턱에 끼워져 결합되거나, 끼워진 상태에서 접착제 또는 용접을 통해 결합될 수 있다.
또한, 상기 진동반응수단(130)에 진동 과정에서 충격으로부터의 보호를 위한 스테인리스 또는 강판 재질의 판체가 양 측면(진동방향)과 바닥면을 감싸도록 이루어진 하우징(1120)이 결합된 것일 수 있다.(도 4 참조)
참고로, 본 발명에서는 상기 하우징(1120) 중 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 하우징(1120)이 결합된 것을 일실시예로 하여 설명하고 도시하기로 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 스프링(140)은 일실시예에 따라, 직선구간의 판체로 이루어진 탄발구간(140a); 상기 탄발구간(140a)의 일측 단과 타측 단이 각각 서로 반대 방향으로 절곡되어서 이루어진 연결구간1,2(140b)(140c); 상기 절곡된 부분에 모서리 형태로 마련되어, 진동 과정에서 수축시 접촉하는 부분을 선 형태로 제공하는 접촉부재1,2(140d)(140e);를 포함하여서 될 수 있다.
이때, 상기 스프링(140)의 탄발구간(140a)은 진동에 따른 탄발 시 탄발을 완충시키도록 직선구간의 면 일부 또는 전체가 파형(140f ; 물결파, 삼각파, 사각파, 사다리꼴파 등)으로 절곡된 것일 수도 있고, 상기 스프링(140)의 강성(탄발도)을 조절 가능하도록 직선구간의 면에 타공(140g) 또는 양측 변을 따라 절결된 홈이 단수개 또는 간격을 두고 복수개가 형성된 것일 수도 있다.
또한, 상기 스프링(140)은 케이스(110)의 내측 공간 중앙에 위치한 진동반응수단(130)의 양단에 한 쌍의 마련되는 것으로, 각각이 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 반대 방향으로 위치할 수도 있고, 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이 대칭으로 위치할 수도 있다.
또한, 상기 스프링(140)은 첨부 도면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 진동반응수단(130) 또는 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 결합되거나 진동반응수단(130)을 감싸면서 결합된 하우징(1120)의 진동방향 일측 면에 일측 단이 접합(접착 포함)되고, 타측 단은 케이스(110)의 내측 면에 접합(접착 포함)된 것일 수 있다.
또한, 상기 스프링(140)은 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 결합되거나 진동반응수단(130)을 감싸면서 결합된 하우징(1120)의 진동방향 일측 면이 펀칭 절결되어서, 일측 단은 하우징(1120)과 동일체로 이루어지고, 타측 단은 케이스(110)의 내측면에 접합되어서 일체로 이루어진 것일 수도 있다.
또한, 상기 스프링(140)은 첨부 도면 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 진동방향에 위치하는 상기 케이스(110)의 내측 면(본체1(111)과 본체3(113)의 마주하는 면)이 펀칭 절결되어서, 일측 단은 케이스(110)와 동일체로 이루어지고, 타측 단은 하우징(1120)의 일측 면에 접합되어서 일체로 이루어진 것일 수도 있다.
이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 진동반응수단(130)을 구성하는 마그네트(132)의 상단이 N극 요크(131)에 접한 하단이 S극으로 이루어진 상태에서, 상기 진동유발수단(120)인 코일에 인가되는 교번 신호에 의해 코일 상하 양단에 각각 S극과 N극이 형성되면, 상기 진동반응수단(130)인 마그네트의 N극과 진동유발수단(120)인 코일의 N극은 척력 작용하고, 마그네트의 S극과 진동유발수단(120)인 코일의 N극 및 마그네트의 N극과 진동유발수단(120)인 코일의 S극은 각각 인력 작용하여, 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이 진동반응수단(130)이 진동유발수단(120)과 가까워지는 방향(도면에서 우측방향)으로 이동하게 된다.
반대로, 상기 진동유발수단(120)인 코일에 인가되는 교번 신호에 의해 코일 상하 양단에 각각 N극과 S극이 형성되면, 상기 진동반응수단(130)인 마그네트의 N극과 진동유발수단(120)인 코일의 N극 및 마그네트의 S극과 진동유발수단(120)인 코일의 S극은 척력 작용하고, 마그네트의 N극과 진동유발수단(120)인 코일의 S극은 인력 작용하여, 상기 진동반응수단(130)이 진동유발수단(120)과 멀어지는 방향(도면에서 좌측방향)으로 이동하게 된다.
이와 같이, 상기 진동유발수단(120)의 교번 신호의 극성 방향에 따라 상기 진동반응수단(130)이 반응하여 상호 밀고 당기는 힘이 작용하는 가운데, 진동반응수단(130)이 직선 왕복 운동하면서 그 진동하는 힘에 의해 또는 진동하는 힘과 케이스(110)에 충돌하는 힘에 의해 진동음과 진동력이 발생된다.
본 발명은 상기와 같이 진동하는 과정에서 진동반응수단(130)이 이동하는 방향에 위치한 스프링(140)이 수축하게 되면, 도시된 바와 같이 절곡된 부위 즉, 접촉부재1,2(140d)(140e)가 각각 진동반응수단(130) 또는 진동반응수단(130) 단부에 결합된 하우징(1120) 및 케이스(110)에 충돌하면서 진동음과 진동력을 발생시키게 되는데, 이때, 접촉부재1,2(140d)(140e)가 선 접촉하게 되므로, 접촉(충돌)시 잡음(소음) 발생은 최소화하고, 진동 접촉에 따른 충격력은 집중시켜 출력을 증대시킨다.
이때, 상기 스프링(140)은 첨부 도면 12에 도시된 바와 같이, 구간별로 형태의 조건을 변화시키면, 스프링의 변위가 변화되고 그에 따라 공진주파수를 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 스프링(140)의 탄발구간(140a)을 "A", 상기 진동반응수단(130) 또는 하우징(1120)과 접합되는 면의 길이를 "B", 상기 케이스(110)와 탄발구간(140a) 사이의 간격을 "C", 상기 탄발구간(140a)과 진동반응수단(130) 또는 하우징(1120)과 접합되는 면 사이의 간격을 "D"로 하여 설계 조건을 달리하면, 표와 그래프에 도시된 바와 같이 스프링(140)의 스프링 변위가 변화되며, 이를 통해 공진주파수를 포함한 진동 출력 특성을 조절할 수 있다.
상기 표와 그래프를 참고하면, "A"의 길이를 줄인 Case2 모델의 변위가 Case1 보다 0.2 감소한 0.23mm를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이때, "A"의 길이가 길어지면 변위는 증가하고, "B"의 길이가 길어지면 변위는 감소함을 알 수 있다.
또한, C의 높이를 0.2mm 증가하거나 감소한 Case3과 Case4 모델의 경우, 각각 0.5mm, 0.45mm를 나타나고 있으며, 원안보다 각각 0.07mm, 0.02mm 증가하였음을 알 수 있다.
이때, "C"가 감소하면 변위는 증가하는 경향으로 파악할 수 있겠으나, "C"가 증가할 경우에는 변위의 변화폭이 매우 작아 "C"의 증가는 유효한 설계 인자로 해석되지는 않는다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예를 살펴보면, 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(140)은 진동과정에서 상기 케이스(110)와 진동반응수단(130) 또는 하우징(1120)과 충돌하면서 접하는 상기 접촉부재1,2(140d)(140e)의 절곡된 부분 중간에 구멍이 형성된 것일 수도 있다.
이와 같이 되면, 접촉 부위를 최소화하여, 접촉(충돌)시 잡음(소음) 발생을 최소화하고, 진동 접촉에 따른 충격력은 집중시켜 출력을 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 진동모터 110 : 케이스
111 : 본체1 1120 : 하우징
113 : 본체3 120 : 진동유발수단
130 : 진동반응수단 131 : 요크
132 : 마그네트 133 : 탑플레이트
134 : 중량체 140 : 스프링
140a : 탄발구간 140b,140c : 연결구간1,2
140d,140e : 접촉부재1,2 140f : 파형
140g : 타공 또는 절결 홈

Claims (13)

  1. 진동유발수단(120)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(130)이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터(100)에 있어서,
    케이스(110) 내측에 마련되어 외부로부터 입력되는 교번 신호가 흐르는 진동유발수단(120);
    상기 진동유발수단(120)의 교번 신호에 반응하여 직선 왕복 운동하면서 진동음 내지는 진동력을 발생시키는 진동반응수단(130);
    직선구간의 판체로 이루어진 탄발구간(140a)의 일측 단과 타측 단이 각각 서로 반대 방향으로 절곡되어 연결구간1,2(140b)(140c)를 이루고, 상기 절곡된 부분에 모서리 형태로 접촉부재1,2(140d)(140e)가 마련되어, 진동 과정에서 수축시 접촉하는 부분을 선 형태로 제공하면서 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 스프링(140);을 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 진동모터.
  2. 진동유발수단(120)으로 흐르는 교번신호에 따라 N극과 S극을 띠는 진동반응수단(130)이 반응하여 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 진동모터(100)의 진동 지지 스프링(140)에 있어서,
    직선구간의 판체로 이루어진 탄발구간(140a)의 일측 단과 타측 단이 각각 서로 반대 방향으로 절곡되어 연결구간1,2(140b)(140c)를 이루고, 상기 절곡된 부분에 모서리 형태로 접촉부재1,2(140d)(140e)가 마련되어, 진동 과정에서 수축시 접촉하는 부분을 선 형태로 제공하면서 상기 진동반응수단(130)을 케이스(110)에 대해 탄발 지지하는 스프링(140);을 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
  3. 삭제
  4. 청구항1에 있어서,
    상기 스프링(140)은,
    상기 진동반응수단(130) 또는 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 결합되거나 진동반응수단(130)을 감싸면서 결합된 하우징(1120)의 진동방향 일측 면에 일측 단이 접합되고, 타측 단은 케이스(110)의 내측 면에 접합된 것,
    또는, 상기 진동반응수단(130)의 진동 방향 양단에 결합되거나 진동반응수단(130)을 감싸면서 결합된 하우징(1120)의 진동방향 일측 면이 펀칭 절결되어서, 일측 단은 하우징(1120)과 동일체로 이루어지고, 타측 단은 케이스(110)의 내측면에 접합되어서 일체로 이루어진 것,
    또는 진동방향에 위치하는 상기 케이스(110)의 내측 면이 펀칭 절결되어서, 일측 단은 케이스(110)와 동일체로 이루어지고, 타측 단은 하우징(1120)의 일측 면에 접합되어서 일체로 이루어진 것, 중 어느 하나인 것,
    을 특징으로 하는 진동모터.
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 탄발구간(140a)은,
    진동에 따른 탄발 시 탄발을 완충시키도록 직선구간의 면 일부 또는 전체가 파형(140f)으로 절곡된 것,
    을 특징으로 하는 진동모터.
  6. 청구항1에 있어서,
    상기 탄발구간(140a)은,
    상기 스프링(140)의 강성을 조절 가능하도록 직선구간의 면에 타공(140g) 또는 양측 변을 따라 절결된 홈이 형성된 것,
    을 특징으로 하는 진동모터.

  7. 청구항1에 있어서,
    상기 접촉부재1,2(140d)(140e)는,
    절곡된 부분 중간에 구멍이 형성되어서 이루어진 것,
    을 특징으로 하는 진동모터.
  8. 청구항2에 있어서,
    상기 접촉부재1,2(140d)(140e)는,
    각각의 선단부가 케이스(110) 및 진동반응수단(130) 또는 하우징(1120)에 선 형태로 접합된 것,
    또는 각각의 선단부가 절곡되어 면 형태로 접합된 것,
    또는 어느 한쪽은 선 형태로 다른 한쪽은 면 형태로 접합된 것, 중 어느 하나인 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
  9. 삭제
  10. 청구항2에 있어서,
    상기 탄발구간(140a)은,
    진동에 따른 탄발 시 탄발을 완충시키도록 직선구간의 면 일부 또는 전체가 파형(140f)으로 절곡된 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
  11. 청구항2에 있어서,
    상기 탄발구간(140a)은,
    상기 스프링(140)의 강성을 조절 가능하도록 직선구간의 면에 타공(140g) 또는 양측 변을 따라 절결된 홈이 형성된 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
  12. 청구항2에 있어서,
    상기 접촉부재1,2(140d)(140e)는,
    절곡된 부분 중간에 구멍이 형성되어서 이루어진 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
  13. 청구항2에 있어서,
    상기 접촉부재1,2(140d)(140e)는,
    각각의 선단부가 케이스(110) 및 진동반응수단(130) 또는 하우징(1120)에 선 형태로 접합된 것,
    또는, 각각의 선단부가 절곡되어 면 형태로 접합된 것,
    또는, 어느 한쪽은 선 형태로 다른 한쪽은 면 형태로 접합된 것, 중 어느 하나인 것,
    을 특징으로 하는 진동모터의 진동 지지 스프링.
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