KR101624901B1 - 충격진동 발생장치 및 이를 이용한 응용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 단 충격진동(Single Impactive Vibration) 및 연속 충격진동을 발생하고 자유롭게 충격진동의 주기와 발생 시기 등을 조정함으로써 의사전달 및 신호 전달 수단이나 인터페이스 수단으로 활용 가능하게 하며, 멀티미디어 콘텐츠 실행 또는 입출력 신호에 대응되는 날카롭고 강한 충격진동을 발생하여 실체감(reality)을 증가시킬 수 있는 충격진동 발생 장치와 그 응용장치에 관한 것이다.
본 발명의 충격진동 발생 장치는 회전축 및 상기 회전축 주위에 배치되어 상기 회전축과 함께 회전하는 코일을 구비하는 회전부; 상기 회전부를 둘러싸며, 그 내부에 자석이 설치되는 고정부; 상기 회전축의 둘레에서 상기 회전축과 동심으로 배치되며, 상기 코일과 연결되는 정류자; 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하는 적어도 한 쌍의 브러시; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 구성되며, 또한 본 발명의 응용장치는 입출력부와 상기 입출력부 및 장치의 상태를 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 따라 동작하는 상기 충격진동 발생 장치를 포함하는 장치로 구성된다.

Description

충격진동 발생장치 및 이를 이용한 응용장치 {IMPACTIVE VIBRATION GENERATOR AND APPLIED APPARATUS THEREOF}

본 발명은 충격진동(impactive vibration) 발생장치에 관한 것으로, 특히 충격진동을 자유롭게 발생시켜 멀티미디어 기기, 게임기, 통신기기 등의 다양한 기기와 사용자 간의 여러 가지 신호와 의사전달의 인터페이스 수단으로 활용할 수 있는 충격진동 발생장치의 발명에 관한 것이다.

일반적으로, 진동발생장치는, 예를 들어, 휴대폰과 같은 전자기기에 내장되어 벨 소리 대신 진동으로 착신이나 장 단문 메세지 도착을 알려 주는 기능을 수행하기도 하며, 게임 조작 장치에 내장되어 진동 효과음을 발생시켜 사용자에게 실체감을 주어 즐거움이나 흥미를 증가시키도록 활용되고 있다.

또한, 기술 발달에 의하여 휴대폰으로도 통신뿐 아니라, 멀티미디어 재생과 송수신, 인터넷, 게임 등을 즐길 수 있게 되었고; 게임기로 인터넷이나 동영상 재생도 가능하게 되었으며; 동영상 재생기로도 음악, 동영상을 재생하고 인터넷 및 게임도 가능하게 되었다. 이러한 기기들에는 대부분 진동 발생장치가 내장되어 흥미를 배가하고 있고, 종래의 진동 발생장치는 주로 소형 진동 모터를 사용하고 있다.

진동모터는 일반적으로 그 형태에 따라 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 편평형(Flat type) 진동모터와 및 막대형(Bar type) 진동모터로 나눌 수 있다. 종래의 진동모터는 주로 편심의 중량체를 회전시켜 편심에 의한 떨림을 이용하고 있다.

도 1은 한국특허 제0389631호에 개시된 종래의 편평형 진동모터의 개략 구성도로서, 코일(6)에 흐르는 전류와 영구자석(3)의 자계에 의한 회전력을 발생시켜 코일(6)과 베어링(7) 등이 포함된 편심 회전부(2)가 회전축(1)을 중심으로 회전함으로써 편심에 의한 진동을 발생시키며, 상기 코일(6)에 흐르는 전류는 정류자(5)와 브러시(4)에 의해 회전력이 원활히 발생하도록 제어된다. 진동은 모터에 전원이 인가되면 상기 편심 회전부(2)가 회전함으로써 발생하며, 전원을 차단하면 정지한다.

또한, 도 2는 한국공개특허 제2005-0086150호에 개시된 종래의 막대형 진동모터의 개략 구성도로서, 회전축(20), 코일(19), 정류자(18), 편심추(13)가 포함되는 회전부는 영구자석(17)과 코일(19)에 흐르는 전류의 작용으로 회전하여 편심추(13)에 의한 진동이 발생하며, 원활한 회전력을 발생시키도록 정류자(18)와 브러시(16)에 의하여 회전하는 상기 코일(19)에 공급하는 전류를 제어시킨다. 진동은 모터에 전원이 인가되면 상기 회전부의 회전에 의하여 상기 편심추(13)가 회전함으로써 발생하여 전원을 차단하면 정지한다.

도 3은 한국공개특허 제2005-0122101호에 개시된 종래의 편평형 진동모터 중 왕복운동을 이용한 진동장치의 개략적인 구성도로서, 스프링(31)에 중량추(34)를 고정하여 코일(35)에 전류를 인가하면, 영구자석(36)과 요크(32), 코일(35)로 이어지는 자기회로가 형성되며, 이때 발생하는 영구자석(36)과 권선코일(35)간의 인력과 척력에 의하여 상기 중량추(34)를 포함한 부분이 상기 스프링(31)에 매달려 움직이는 형태이다. 상기 코일(35)에 전류 방향을 바꾸어 가며 인가하면, 상기 중량추(34)가 상하로 움직이게 됨으로써 진동이 발생하게 된다. 상기와 같은 종래의 편심을 갖는 부재의 회전을 이용하는 진동발생장치들의 경우 모터의 회전을 이용하고 있다. 그런데, 모터는 설계에 의해 모터 회전수가 결정되기 때문에, 상기 진동 발생장치에서는 전류를 인가하는 일정시간 동안만 모터가 회전하여 진동을 발생시킨다. 따라서, 진동 발생의 온(On)/오프(off) 제어는 가능하지만, 진동 주파수나 크기를 자유롭게 제어하기에 적합하지 않으며, 단진동(Single Vibration)을 발생시키는 것은 매우 어렵다.

또한, 도 4는 한국특허 제1084715호에 개시된 종래의 기술 중 충격진동이 가능한 구조를 갖는 장치의 개략적인 구성도로서, 코일(41)에 흐르는 전류 방향을 제어하여 코일과 이 코일과 마주보는 자석(42) 사이에서 발생하는 인력과 척력을 이용하여, 자석(42)이 코일(41)과 지지판(43)에 부딪쳐서 진동을 발생시키며, 상기 자석(42)이 중량추 역할을 하여 왕복운동을 한다. 상기 왕복 운동형의 경우에는 부피에 비하여 진동 세기가 작고, 공진 영역에서 사용해야 하는 제한도 있다.

도 5는 개시된 종래의 휴대용 통신 단말기에서의 진동량 조정 방법의 예를 나타낸 것이다. 도 5에서 휴대용 통신 단말기의 온(ON)/오프(OFF) 신호 코딩부(50)는 진동모터(52)에 인가할 신호를 생성하고, 상기 신호에 따라 스위치부(54)에서 상기 진동모터(52)에 인가하는 전압을 온/오프하여 상기 진동모터(52)를 회전/정지 되도록 구성되므로, 전압이 인가되는 동안 진동이 발생하고 전압이 인가되지 않으면 진동이 발생하지 않는다.

도 6은 한국특허 제0563391호에 개시된 종래 기술의 게임 장치 구성을 나타낸 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 게임 콘텐츠를 수행하고 게임을 제어하는 게임기 본체(60)에 화상 출력장치(64)가 연결되고, 복수의 조작 버튼을 통해 게임이 실행되고, 게임기 본체와 데이터를 송신 및 수신하기 위한 게임 조작 장치(62)가 연결된다. 상기 게임 조작 장치에는 진동발생장치인 진동모터(66)가 내장되어 상기 본체(60)에서 발생하는 신호에 따라 전압이 인가되면 고속 회전하며 진동을 발생하도록 구성된다.

종래의 기술에서 휴대 단말기나 게임조작 장치 등에서의 진동 조정은 전압을 변경하여 모터 회전수를 변화시켜 진동의 차이를 발생하는 방법 외의 기술은 없는 형편이다.

일반적으로 종래의 기술에서는 진동모터로 편심을 갖는 중량 체를 회전시켜 발생하는 떨림이나 중량 체를 공진 영역에서의 왕복운동에 의한 떨림을 이용하여 진동을 발생시킨다. 그러나, 편심 중량 체의 회전을 이용할 경우, 모터가 기동하여 정상속도에 도달하는 기동시간 동안에는 진동량이 미미하여 실용적으로 사용하지 못함으로 기동시간 이내의 짧은 시간의 진동 발생이 어렵고, 정상상태 도달 후에는 일정 속도로 회전함으로 진동 주기 조정이나 진동 발생 횟수 등을 조정하기는 매우 곤란하다. 더구나 진동이 순간적으로 일어나는 단진동(Single Vibration)을 발생시키는 것은 극히 어렵다.

또한, 종래의 왕복 운동형 진동모터의 경우에는 구동제어 회로를 구비하여 한정된 범위에서 진동수 조정이 가능하지만, 부피에 비하여 진동 세기가 작고, 자석이 커지게 되어 원가가 높아진다. 또한, 종래의 왕복 운동형 진동모터에서 진동 세기를 증가하려면 전력 소비가 대폭 증가함으로 공진 영역에서 사용해야 하는 제한이 있어서 사용 영역이 한정되며, 공진 영역을 맞추는 제조공정이 까다로워 생산성 향상이 어려운 문제점도 있다. 또한, 공진 운동하게 되면 진동 주기나 주파수 등의 조정은 곤란하게 되므로, 종래의 기술에서는 공진영역에서 단지 전원을 온(On)/오프(Off) 시켜서 왕복 운동형 진동모터를 구동시켜 사용하고 있다.

이와 같이 종래 기술에서의 진동 조정은 전압 조정에 의한 회전속도 변경이나 전원의 온(On)/오프(Off)에 의한 진동 발생 온(On)/오프(Off)를 이용하고 있어서, 진동의 발생 주기나 진동 발생 횟수 등을 조정하기 어렵고, 전원을 차단 이후에도 잔 진동이 남아 서서히 없어지는 현상 등의 단점도 있다.

또한, 단진동(Single Vibration) 발생이 곤란하며 충격진동과 같은 날카롭고 강한 순간적인 진동을 만들기 곤란하다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로, 간단한 구성으로 날카롭고 강한 진동, 즉 충격진동(Impactive Vibration)을 발생시키며, 충격진동의 발생 주기와 발생 횟수 등을 자유롭게 조정하여 게임장치나 휴대폰 같은 휴대용 통신 단말기 또는 멀티미디어 재생장치 사용자의 흥미와 실체감을 증가시킬 수 있는 충격진동 발생장치 및 이를 이용한 응용장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 내부에 구멍이 형성되며, 외부 둘레에 코일이 배치되는 고정부; 상기 고정부의 내부 구멍에 배치되는 회전축 및 내주면에 설치되는 자석을 구비하며, 상기 고정부를 둘러싸며, 중심부가 상기 회전축에 연결되어 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 회전축 및 상기 회전축 주위에 배치되어 상기 회전축과 함께 회전하는 코일을 구비하는 회전부; 상기 회전부를 둘러싸며, 그 내부에 자석이 설치되는 고정부; 상기 회전축의 둘레에서 상기 회전축과 동심으로 배치되며, 상기 코일과 연결되는 정류자; 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하는 적어도 한 쌍의 브러시; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 내부에 구멍이 형성되며, 외부 둘레에 코일이 배치되는 고정부; 상기 고정부의 내부 구멍에 배치되는 회전축 및 상기 코일과 축 방향으로 공극이 형성되도록 설치되는 자석을 구비하며, 중심부가 상기 회전축에 연결되어 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 내부에 구멍이 형성되며, 외부 둘레에 코일이 배치되어 회전하는 코일을 구비하는 회전부; 상기 회전부의 내부 구멍에 배치되는 회전축과 상기 코일과 축방향의 공극을 형성하는 자석이 설치되는 고정부; 상기 회전축과 동심으로 배치되며, 상기 코일과 연결되는 정류자; 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하는 적어도 한 쌍의 브러시; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 회전축; 중심부에 상기 회전축이 배치되고 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 자석을 구비하는 회전부; 상기 회전축을 지지하고 상기 자석과 회전 방사 방향으로 공극을 형성하는 코일이 설치되는 고정부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 회전축; 중심부에 상기 회전축이 배치되고, 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 코일을 구비하는 회전부; 상기 회전부를 둘러싸며, 상기 코일과 회전 방사 방향으로 공극을 형성하는 자석이 설치되는 고정부; 상기 회전축의 둘레에서 상기 회전축과 동심으로 배치되며, 상기 코일과 연결되는 정류자; 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하는 적어도 한 쌍의 브러시; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 회전축; 중심부에 상기 회전축이 배치되고 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 자석이 구비되는 회전부; 상기 회전축을 지지하고 상기 자석과 회전 축 방향으로 공극을 형성하는 코일이 설치되는 고정부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치는 회전축; 중심부에 상기 회전축이 배치되고, 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 코일을 구비하는 회전부; 상기 회전축을 지지하고 상기 코일과 회전 축 방향으로 공극을 형성하는 자석이 설치되는 고정부; 상기 회전축의 둘레에서 상기 회전축과 동심으로 배치되며, 상기 코일과 연결되는 정류자; 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하는 적어도 한 쌍의 브러시; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 충격진동 발생장치는 회전축 외부 둘레에 베어링이 더 구비되어도 좋으며, 또한 상기 자석은 코일을 권선한 전자석으로 구성되어도 무방하다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 충격진동 발생장치는, 상기 코일이 권선코어에 권선 되어도 좋으며, 상기 돌기와 상기 스토퍼 중의 적어도 하나는 복수 개로 구비되어도 무방하며, 또한 상기 돌기와 상기 스토퍼 중의 적어도 하나에는 탄성체가 구비되거나 상기 돌기와 상기 스토퍼 중의 적어도 하나가 탄성체 재질로 구비되어도 좋으며, 또한 상기 스토퍼가 상기 충격진동 발생장치 외부에 구비되어도 무방하다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 충격진동 발생장치는, 상기 고정부에 상기 코일과 전기적으로 연결되는 회로기판을 구비할 수 있으며, 또한 상기 돌기와 상기 스토퍼의 접촉 소리에 의하여 효과음을 발생하도록 구성되어도 좋다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 조작 장치는, 게임 조작 신호를 발생하는 복수 개의 게임 조작 버튼; 상기 복수의 조작 버튼으로부터 얻어진 조작 데이터를 송신하고, 전달 데이터를 수신하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 상기 충격진동 발생장치를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 장치는, 게임의 상태를 제어하고 데이터를 처리하며 주변장치와 신호를 송수신하는 본체; 상기 본체와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 본체와 신호를 송수신하고 사용자가 게임을 조작하여 신호를 발생하는 게임 조작 장치; 및 상기 게임 조작 장치의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 상기 충격진동 발생장치를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 단말기는, 신호처리 및 장치제어를 위한 제어부; 입력 신호를 상기 제어부로 전달하는 입력부; 신호를 송수신하고 상기 제어부와 연결되는 송수신부; 상기 제어부와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 제어부의 신호에 따라 동작하는 상기 충격진동 발생장치를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 조작 장치는, 게임 조작 신호를 발생하는 복수 개의 게임 조작 버튼; 상기 복수의 조작 버튼으로부터 얻어진 조작 데이터를 송신하고, 전달 데이터를 수신하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하며, 상기 충격진동 발생장치는 고정부; 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 장치는, 게임의 상태를 제어하고 데이터를 처리하며 주변장치와 신호를 송수신하는 본체; 상기 본체와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 본체와 신호를 송수신하고 사용자가 게임을 조작하여 신호를 발생하는 게임 조작 장치; 및 상기 게임 조작 장치의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하며, 상기 충격진동 발생장치는 고정부; 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 단말기는, 신호처리 및 장치제어를 위한 제어부; 입력 신호를 상기 제어부로 전달하는 입력부; 신호를 송수신하고 상기 제어부와 연결되는 송수신부; 상기 제어부와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하며, 상기 충격진동 발생장치는 고정부; 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티미디어 재생 장치는, 신호처리 및 장치제어를 위한 제어부; 입력 신호를 상기 제어부로 전달하는 입력부; 신호를 송수신하고 상기 제어부와 연결되는 송수신부; 상기 제어부와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하며, 상기 충격진동 발생장치는 고정부; 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 입력장치는 충격진동 발생장치를 포함하며, 상기 충격진동 발생장치는 고정부; 상기 고정부에 대하여 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 적어도 하나의 돌기; 및 상기 돌기와 접촉되어 상기 회전부의 회전을 방해하는 적어도 하나의 스토퍼를 포함한다. 상기 컴퓨터 입력장치는 마우스 장치로 이루어질 수 있다.

본 발명의 충격진동 발생장치에 의하면, 속도를 갖고 움직이는 물체가 다른 물체와 접촉할 때 움직이는 물체의 속도와 중량에 비례하는 충격이 발생하는 원리를 이용하여, 날카롭고 강한 충격진동(Impactive Vibration)을 발생시키며, 단 충격진동 (Single Impactive Vibration) 또는 소수 횟수 만의 충격진동 발생이 가능하고, 연속적인 충격진동에 의한 강한 진동을 발생시키며 충격진동 발생 횟수나 발생 주기를 조절함으로써, 게임장치 나 휴대폰 같은 휴대용 단말기 또는 멀티미디어 재생장치에서 이를 이용한 의사전달 또는 신호를 전달할 수 있다.

또한, 본 발명의 충격진동 발생장치에 의하면, 단 충격진동을 이용하여 버튼, 키패드 또는 터치 스크린 등의 입력 신호에 대응하여 단 충격진동이나 연속적 충격진동을 일으킬 수 있도록 하며, 게임에 적용하여 단순 진동이 아닌 게임의 콘텐츠에 대응하는 충격진동을 느끼게 함으로써 게임과 사용자간의 실체감을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 충격진동 발생장치의 충격진동 발생 시기와 발생 주기 및 횟수 조정을 통하여 단순하게 떨리는 진동 수단이 아니라 실행되는 콘텐츠에 대응한 물리적인 진동 느낌을 현실감 있게 느낄 수 있도록 함으로써, 본 발명의 충격진동 발생장치를 이용한 응용장치에서의 멀티미디어 콘텐츠의 실체감(reality)과 흥미를 대폭으로 증가시킬 수 있다.

또한, 충격진동의 주기와 횟수 조정을 활용하여 물리적인 느낌을 신호로 사용하는 방법으로 장애인을 위한 저렴한 신호 수단으로까지 활용도 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 편평형 진동모터의 개략 구성도이다.
도 2는 종래의 막대형 진동모터의 개략 구성도이다.
도 3은 종래의 왕복 운동형 편평형 진동 모터의 개략적인 구성도이다.
도 4는 종래의 왕복 운동형 충격진동 발생장치의 개략적인 개념도이다.
도 5는 종래의 휴대용 통신 단말기에서의 진동량 조정 방법의 실시 예이다.
도 6은 종래의 게임 장치의 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생장치의 외측 회전형의 단면도와 외관도를 동시에 나타낸 개략 구성도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 동작을 나타낸 개략적인 개념도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 내측 회전형의 개략적인 단면도이다.
도 10은 도 9의 구조 설명을 위하여 도 9의 A-A'단면을 기준으로 표시한 구성 개념도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 내측 회전형의 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 덮개가 구비된 실시 예의 개략 구성도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 자석이 회전하는 박형 실시 예의 개략 구성도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 코일이 회전하는 박형 실시 예의 개략 구성도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 돌기와 스토퍼 중의 적어도 한 요소가 복수 개로 구비되는 것을 예시한 개략적인 개념도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 돌기와 스토퍼에 탄성체를 구비한 것을 예시한 개략적인 개념도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 스토퍼를 외부에 구비한 것을 예시한 개략 구성도이다 .
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 조작 장치의 구성 개념도이다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 게임 장치의 구성 개념도이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 단말기의 구성 개념도이다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티미디어 재생 장치의 구성 개념도이다.
도 22a는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 입력장치인 마우스의 구성 개념도이다.
도 22b는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격발생장치의 구성 개념도이다.

전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해 질 것이다.

특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 출원의 명세서에서 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 출원의 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생장치는 속도를 갖고 움직이는 물체가 다른 물체와 접촉할 때 발생하는 충돌 현상을 이용한 것이다. 속도를 갖고 움직이는 물체가 다른 물체와 접촉하면 충돌에 의한 충격이 발생하며 느낌이 날카롭고 강한 진동 즉, 충격진동을 일으킨다. 충격진동의 크기는 움직이는 물체의 무게와 속도에 의하여 결정된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생장치는 두 물체가 부딪치는 충격을 필요한 때에 발생시킬 수 있도록 하여, 본 발명의 목적을 달성하도록 하였으며, 물체를 움직이는 수단으로 전동기(motor)를 이용하여 전동기에서 회전 운동하는 회전부의 무게와 회전속도에 의하여 충격진동이 발생하도록 구성하였다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생장치에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외측 회전형 충격진동 발생 장치의 단면도와 외관도를 동시에 나타낸 개략도로서, 회전축(71)이 구비되고, 중심부에 상기 회전축(71)이 배치되는 회전부가 구비되며, 상기 회전부는 회전케이스(72)와 자석(73)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 길이 방향으로 연장될 수 있는 회전축(71)을 구비하고, 내부 공간을 형성할 수 있는 회전케이스(72)를 구비하여 회전축(71)과 중심축이 일치하도록 배치된다. 또한, 자석(73)이 회전축(71) 주위에 배치되어 회전되도록 회전케이스(72)에 결합 되어구비된다. 바람직하게는, 상기 자석(73)은 상기 회전케이스(72)의 내주면에 결합 되어 상기 회전케이스(72)와 함께 회전한다. 또한, 상기 회전케이스(72) 또는 상기 회전축(71) 등에 결합 되는 돌기(74)를 구비하여, 상기 돌기가 상기 회전케이스(72) 또는 상기 회전축(21)과 함께 회전하도록 구성한다. 여기서, 상기 돌기(74)는 상기 회전부와 같이 회전하도록 구성되면 되므로, 상기 돌기(74)는 회전할 수 있는 다른 구성 요소에 결합하여도 무방하다. 그러나 상기 돌기(74)는 후술할 스토퍼(79)와는 분리되도록 구성되어야 한다.

상기 회전부를 지지하는 고정부는 홀더(76), 코일(78)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 중심부에 회전축(71)이 지지 되는 홀더(76)를 구비하여 회전축(71)을 배치하고, 코일(78)을 상기 회전축(71) 주위에 배치되도록 상기 홀더(76)에 결합하여 자석(73)과 마주할 수 있도록 구성된다. 상기 홀더(76)는 내부에 구멍을 형성하여 상기 회전축(71)을 지지할 수 있도록 구성되는 것이 원가절감을 위하여 바람직하지만, 별도의 부재를 구비하여 상기 홀더(76)의 중심부에 결합하여 상기 회전축(71)이 지지 되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 홀더(76) 내부에 상기 회전축(71)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 베어링(75)을 구비할 수 있으며, 상기 베어링(75)은 상기 홀더(76)의 중심부에 구비된 구멍에 수납될 수 있다. 상기 코일(78)은 상기 코일(78)을 지지하는 자성체로 형성된 권선코어(77)에 권선 되어 자기효율을 증대시키도록 구성되는 것이 바람직하지만, 원가절감이나 소형화를 위하여 상기 권선코어(77)가 비 자성체로 이루어지거나 생략될 수 있다. 또한, 상기 고정부에 상기 스토퍼(79)를 구비하여, 상기 회전부가 회전할 때 상기 스토퍼(79)가 상기 돌기(74)와 접촉하여 회전을 방해하도록 구비된다. 여기서, 상기 스토퍼(79)는 상기 고정부의 어느 위치에 설치되더라도 상기 돌기(74)와 접촉하여 상기 회전부가 회전할 때 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구비되면 된다.

상기 회전부의 중심부에 배치되는 상기 회전축(71)이 상기 고정부에 의하여 지지된다. 바람직하게는, 상기 회전축(71)이 상기 홀더(76)의 중심부에 배치된 상기 베어링(75)에 삽입되며, 상기 회전부의 상기 자석(73)이 결합된 상기 회전케이스(72)가 상기 고정부의 상기 코일(78) 등을 둘러싸도록 구성된다. 또한, 상기 회전부의 상기 자석(73)과 상기 고정부의 상기 코일(78)이 마주하여 회전 방사(Radial) 방향으로 공극(Air gap)을 형성 하도록 구비된다. 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생장치에서는, 상기 회전부가 회전할 때, 상기 스토퍼(79)가 상기 돌기(74)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성된다.

여기서, 도 7에서 상기 회전부의 상기 자석(73)과 상기 고정부의 상기 코일(78)이 마주하여 만드는 틈새를 공극(Air Gap)이라고 하며, 상기 공극에는 상기 자석(73)에서 발생하는 자속(Magnetic flux)의 흐름이 형성된다. 또한, 상기 코일(78)이 상기 권선코어(77)에 권선 되어 구비된 경우에는, 상기 자석(73)과 상기 권선코어(77) 사이에 상기 공극이 형성된다. 상기 공극에 형성되는 자속의 흐름은, 상기 자석(73)의 자극이 N극일 경우에는 도 7에 표시한 실선의 화살표와 같이 상기 자석(73)에서 상기 코일(78) 쪽으로 상기 자속의 흐름이 형성되고, 상기 자석(73)의 자극이 S극일 경우에는 도 7에 표시한 점선의 화살표와 같이 상기 코일(78) 쪽에서 상기 자석(73)으로 자속(Magnetic flux)의 흐름이 형성된다. 이와 같이 도 7의 실선과 점선으로 표시한 화살표와 같이 상기 공극을 지나는 자속의 흐름이 회전의 방사 방향, 즉 회전 축과 직교하는 방향으로 형성되는 공극을 방사(Radial) 방향의 공극(Air gap) 이라고 한다. 또한, 후술할 도 13에 표시한 실선 및 점선으로 나타낸 화살표와 같이 자속의 흐름이 회전 축의 방향, 즉 회전 축과 나란한 방향으로 형성되는 공극을 축(Axial) 방향의 공극이라고 한다. 회전 전기기기 즉, 전동기나 발전기 등에는 고정부와 회전부 사이에 회전력을 발생시킬 수 있는 자속의 흐름이 형성되는 공극이 존재하고, 공극은 방사(Radial) 방향의 공극과 축(Axial) 방향의 공극으로 구분할 수 있으며, 이와 같은 내용은 전동기나 발전기 관련 종사자들에게는 잘 알려진 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 베어링(75)은 상기 회전축(71)의 외부 둘레에 설치되면 되므로, 먼저 상기 베어링(75)의 외륜을 상기 홀더(76)의 내주면에 결합시킨 다음에, 상기 회전축(71)을 상기 베어링(75)의 내륜의 내주면에 결합시킬 수 있다. 또한, 먼저 상기 회전축(71)의 외주면에 상기 베어링(75)의 내주면을 결합시킨 다음에, 상기 베어링(75)의 외륜을 상기 홀더(76)의 내주면에 결합시킬 수도 있다. 또한, 상기 스토퍼(79)는 상기 홀더(76)의 일부를 변형하여 일체화되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 홀더(76)는 중심부의 상기 회전축(71)을 지지하는 부분과 방사(radial) 방향으로 확장된 부분을 분리하여 구비될 수 있다. 또한, 상기 돌기(74)는 상기 회전케이스(72)의 일부를 변형하여 일체화되어 구성되거나 상기 회전축(71)에 결합 되는 별개의 부재로 구성될 수 있다.

도 8 a 및 도 8b는 도 7에 예시한 본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생 장치의 동작 설명을 위한 개념도이다. 도 8a에 도시한 바와 같이 상기 회전부를 반 시계방향으로 회전시키면, 상기 회전케이스(72)와 함께 상기 돌기(74)가 반시계 방향으로 회전하여 그 회전속도로 상기 스토퍼(79)에 접촉하는 충돌현상이 발생하여 상기 회전부의 속도와 무게에 비례하는 충격으로 충격진동이 발생한다. 또한, 도 8b에 도시한 바와 같이 상기 회전부를 시계 방향으로 회전시키면, 상기 돌기(74)가 상기 회전케이스(72)와 함께 시계 방향으로 회전하여 상기 스토퍼(79)에 충돌하여 충격진동이 발생하게 된다. 이경우, 상기 회전부가 회전하며 갖고 있던 에너지는 상기 돌기(74)와 상기 스토퍼(79)의 충돌에 의해 소모되어 관성력이 없어지기 때문에 상기 회전부를 정 역전시키기 용이하다. 또한, 상기 스토퍼(79)와 상기 돌기(74)가 부딪치는 충격으로 충격진동이 발생하기 때문에 진동이 순간적이며 강하게 발생할 수 있다. 도 8a 및 도 8b에서 동작을 설명한 것과 같이, 돌기는 1회전 미만 즉 360도 미만으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 돌기는 180도 이상의 가능한 한 큰 각도로 회전시켜서 가속 구간을 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 회전부의 회전 시기와 왕복 회전 주기, 회전 속도에 의하여 상기 돌기(74)와 상기 스토퍼(79)의 충돌의 발생 시기와 주기, 발생 속도가 조정되므로, 이를 이용하여 충격진동을 자유롭게 조정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충격진동 발생장치에서, 상기 스토퍼(79)와 상기 돌기(74)가 1회 접촉한 후 상기 코일(78)에 전류를 차단하여 상기 회전부의 회전을 정지시킴으로써 단 충격진동(Single Impactive Vibration)을 발생시킬 수 있다. 단 충격진동의 발생 횟수나 발생 주기 등을 조정하거나 또는 상기 회전부를 정 역전 시키는 횟수에 의하여 충격진동 발생 횟수를 조정할 수 있으며, 상기 스토퍼(79)와 상기 돌기 (74)가 부딪치는 주기를 조정하여 충격진동 발생 주기를 조정함으로써 충격진동 주기 즉, 주파수를 조정할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내측 회전형의 충격진동 발생 장치를 나타낸 개략적인 단면도이다. 이해를 돕기 위하여 도 10에 도 9의 A-A'단면을 기준으로 구성 개념도를 예시하였다. 중심부에 회전축(85)이 배치되며, 상기 회전축(85)의 주위에 배치되어 전류가 흐를 수 있는 코일(86)을 포함할 수 있는 회전부가 구비된다. 또한, 정류자(88)를 상기 회전축(85)의 외부 둘레에 구비하여 상기 회전축(85)과 동심으로 배치되며, 또한 상기 정류자(88)는 상기 코일(86)에 전류를 인가할 수 있도록 연결되어 상기 코일(86)과 함께 회전할 수 있게 구비된다. 여기서, 상기 코일(86)은 상기 코일(86)을 지지하는 자성체인 권선코어(87)에 권선 되어 자기효율을 증대시키도록 구비되는 것이 바람직하지만, 원가절감이나 소형화를 위하여 상기 권선코어(87)가 비 자성체로 구비되거나 생략될 수 있다. 또한, 돌기(89)를 구비하여 상기 코일(86) 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 돌기(89)는 상기 회전부와 같이 회전하도록 구성되면 되므로, 회전할 수 있는 다른 구성 요소와 결합 되어도 무방하다. 그러나, 상기 돌기(89)는 후술할 스토퍼(97)와는 분리되도록 구비되어야 한다.

상기 회전축(85)을 지지하는 고정부는 프레임(92)과 자석(93)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 내부에 공간을 형성하여 상기 회전부를 둘러쌀 수 있고 일단에서 상기 회전축(85)을 지지할 수 있는 상기 프레임(92)이 구비되며, 상기 자석(93)을 구비하여 상기 프레임(92)과 결합 된다. 바람직하게는 상기 자석(93)은 상기 프레임(92)의 내부에 결합 되어 상기 회전부 주위를 둘러싸듯이 배치된다. 또한, 내부에 상기 회전축(85)이 삽입되는 구멍을 갖는 베어링(91)이 구비될 수 있다. 상기 베어링(91)은 상기 프레임(92)의 일단에 결합 되어 상기 회전축(85)을 지지하도록 구비될 수 있으며, 원가절감을 위하여 상기 베어링(91)을 수납할 수 있는 수납부를 상기 프레임(92)의 일단에 일체화하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 정류자(88)와 슬라이딩(sliding) 접촉하여 상기 코일(86)에 전류를 공급하는 브러시(94)가 구비되며, 상기 브러시(94)는 적어도 한 쌍으로 구비되고, 브러시홀더(95)를 구비하여 고정하는 것이 바람직하다. 상기 브러시홀더(95)는 상기 프레임(92)에 결합되거나 후술할 지지판(96)과 결합될 수 있다. 또한, 상기 회전축(85)을 지지할 수 있는 상기 지지판(96)을 구비하여 상기 프레임(92)과 내부 공간을 형성하도록 결합될 수 있다. 상기 회전축(85)을 지지하는 상기 지지판(96)의 중앙부에는 상기 베어링(91) 수납부를 구비하여 상기 베어링(91)을 배치할 수 있다. 또한, 상기 지지판(96)은 상기 스토퍼(97)를 구비하여 상기 돌기(89)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 배치된다. 상기 스토퍼(97)는 상기 브러시홀더(95), 상기 프레임(92) 또는 상기 지지판(96)의 일부를 변형시켜 일체화하여 구성할 수 있다. 상기 스토퍼(97)는 특정 위치에 한정되지 않으며, 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(89)와 함께 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구비되면 되는 것이다.

상기 회전부의 중심부에 배치되는 상기 회전축(85)이 상기 프레임(92)에 의하여 회전가능하게 지지되며, 상기 자석(93)과 상기 코일(86)이 마주하여 회전 방사(Radial) 방향으로 공극(Air gap)을 형성하도록 상기 회전부가 상기 고정부의 상기 프레임(92)에 내부에 배치되고, 상기 브러시(94)가 상기 정류자(88)와 슬라이딩(sliding) 접촉하도록 결합될 수 있다. 또한, 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(89)와 상기 스토퍼(97)가 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 결합 되고, 상기 지지판(96)이 상기 회전축(85)의 일단을 회전가능하게 지지하며 상기 프레임(92)과 함께 상기 회전부를 둘러싸도록 결합된다.

또한, 상기 베어링(91)은 상기 프레임(92)과 상기 지지판(96)에 수납되거나, 별도의 베어링 수납부를 구비하여 수납될 수 있다. 상기 자석(93)은 영구자석으로 구비되는 것이 바람직하지만, 코일을 권선한 전자석으로 구비되어도 무방하다.

상기 충격진동 발생 장치는 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(89)와 상기 스토퍼(97)가 접촉하여 상기 회전부의 무게와 회전속도에 비례하는 충격진동이 발생하는 것은 도 8에 예시하여 설명한 것과 같은 원리이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예의 단면도로서 도 9의 실시예에서 돌기(112)의 구비 방법을 변경한 실시 예의 개략적인 구성도이다. 도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격진동 발생장치는 길이방향으로 연장되는 회전축(110)을 구비하고, 전류가 흐르는 코일(114)이 상기 회전축(110) 주위에 배치되는 회전부를 구비하며, 상기 돌기(112)를 상기 회전축(110)에 결합하여 구비하고 스토퍼(113)를 상기 돌기(112)와 함께 회전부가 회전할 때 회전을 방해하도록 구비하며, 회로기판(115)이 구비되어 상기 회로기판(115)에는 브러시(111)와 정류자(116)를 통하여 상기 코일(114)에 필요한 전류를 공급하는 구동 회로를 구비한다. 상기 충격진동 발생 장치에서 회전부가 회전할 때 상기 돌기(112)가 상기 스토퍼(113)와 접촉하여 상기 회전부의 무게와 회전속도에 비례하는 충격진동이 발생하는 것은 도 8에 예시하여 설명한 것과 같은 원리이다.

도 12는 본 발명에 따른 충격진동 발생 장치의 외측 회전형의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 12에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격진동 발생장치는 길이 방향으로 연장되는 회전축(119)을 구비하고, 회전케이스(118)와 자석(127)을 포함할 수 있는 회전부를 구비하며, 상기 회전부를 감싸도록 덮개(121)를 구비하여, 스토퍼(122)를 상기 덮개(121)에 구비하고, 상기 회전부가 회전할 때 상기 스토퍼(122)는 돌기(123)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성된다. 도 12에 도시된 본 발명의 충격진동 발생장치에서는, 상기 덮개(121)는 상기 회전부를 보호하고 상기 스토퍼(122)와 상기 돌기(123)가 접촉할 때 발생하는 소음을 차단하여 동작 소음을 감소시킬 수 있다. 또한, 회로기판(124)이 홀더(126) 주위에 구비되어 상기 회로기판(124)에는 상기 회전부를 회전시키는 구동 회로가 구비될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(124)에는 홀 소자(Hall element)와 같은 상기 회전부의 자극 위치 검출 소자가 구비되어 상기 코일(125)의 전류를 제어하는 회로를 구성할 수 있다. 그러나 상기 회로기판(124)은 분리하여 상기 충격진동 발생 장치 외부에 구비하여도 무방하다.

도 13은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 박형 충격진동 발생 장치의 예로서, 자석 회전형의 충격진동 발생 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다. 도 13에 도시된 본 발명의 충격진동 발생장치에는 회전축(130)을 구비하고, 회전케이스(139), 자석(137)을 포함할 수 있는 회전부가 구비된다. 좀더 구체적으로는, 상기 충격진동 발생장치에서는 길이 방향으로 연장될 수 있는 회전축(130)이 구비되고, 회전케이스(139)가 동심으로 배치된다. 또한, 상기 충격진동 발생장치에서 상기 자석(137)이 상기 회전케이스(139)와 결합 되어 회전축 주위에 배치되도록 구비되며, 상기 자석(139)은 회전케이스(139)와 함께 회전하도록 구성된다. 또한, 상기 충격진동 발생장치에서 상기 회전케이스(139) 또는 상기 회전축(130)에 결합 되는 돌기(136)가 구비되어 상기 자석(139)과 함께 회전하도록 구성된다. 여기서, 상기 돌기(136)는 상기 회전부와 같이 회전하도록 구성되면되므로, 상기 돌기(136)는 회전할 수 있는 다른 구성 요소에 결합하여도 무방하다. 그러나, 상기 돌기(136)는 후술할 스토퍼(135)와는 분리되도록 구비되어야 한다.

상기 충격진동 발생장치에서 상기 회전부를 지지하는 고정부가 구비되며, 상기 고정부는 고정판(132), 코일(131)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 중심부에 회전축(130)이 지지 되는 고정판(132)이 구비되며, 전류가 흐르는 코일(131)이 상기 고정판(132)의 중심부 주위에 상기 자석(137)과 마주할 수 있도록 배치된다. 상기 고정판(132)은 중심부에 구멍을 형성하여 상기 회전축(130)을 지지할 수 있도록 형성하는 것이 원가절감을 위하여 바람직하지만, 별도의 부재를 구비하여 상기 고정판(132)에 결합하여 상기 회전축(130)이 지지 되도록 구비할 수 있다. 또한, 상기 회전축(130)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 베어링(133)이 구비되어, 상기 베어링(133)이 상기 고정판(132)의 중심부에 구비된 구멍에 수납될 수 있다. 또한, 상기 베어링(133)은 상기 고정판(132)의 중심부에 구비된 별도의 부재에 수납될 수 있다. 여기서, 상기 코일(131)은 상기 코일(131)을 지지하는 자성체로 형성된 권선코어에 권선 되어 자기효율을 증대시키도록 구비되는 것이 바람직하지만, 원가절감이나 소형화를 위하여 권선코어가 생략될 수 있다. 또한, 상기 고정부에는 스토퍼(135)가 구비되어, 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(136)와 접촉하여 회전을 방해하도록 배치된다. 여기서, 상기 스토퍼(135)는 상기 고정부의 어느 위치에 설치되더라도 상기 돌기(136)와 접촉하여 상기 회전부가 회전할 때 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성되면 된다.

상기 회전부의 중심부에 배치되는 상기 회전축(130)이 상기 고정부의 중심부에 배치되며, 바람직하게는 상기 회전축(130)이 상기 베어링(133)의 구멍에 삽입되어, 상기 회전부의 상기 자석(137)과 상기 코일(131)이 마주하여 회전 축(Axial) 방향으로 공극(Air gap)이 형성되도록 결합된다. 상기 회전부가 회전할 때 상기 스토퍼(135)가 상기 돌기(136)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성된다.

여기서, 도 13에서 상기 회전부의 상기 자석(137)과 상기 고정부의 상기 코일(131)이 마주하여 만드는 틈새를 공극(Air Gap)이라고 하며, 상기 공극에는 상기 자석(137)에서 발생하는 자속(Magnetic flux)의 흐름이 형성된다. 또한, 상기 코일(131)이 권선코어에 권선되어 구비된 경우에는 상기 자석(137)과 상기 권선코어 사이에 상기 공극이 형성된다. 상기 공극에 형성되는 상기 자속의 흐름은, 상기 자석(137)의 자극이 N극일 경우에는 도 13에 표시한 실선의 화살표와 같이 상기 자석(137)에서 상기 코일(131) 쪽으로 상기 자속의 흐름이 형성되고, 자석(137)의 자극이 S극일 경우에는 도 13에 표시한 점선의 화살표와 같이 상기 코일(131) 쪽에서 상기 자석(137) 쪽으로 상기 자속(Magnetic flux)의 흐름이 형성된다. 이와 같이 도 13의 실선과 점선으로 표시한 화살표와 같이 상기 공극을 지나는 상기 자속의 흐름이 회전 축의 방향, 즉 회전 축과 나란한 방향으로 형성되는 공극이 축(Axial) 방향의 공극(Air gap)이다.

또한, 상기 충격진동 발생장치는 덮개(138)가 구비되어 회전부를 둘러싸서 보호하도록 구성될 수 있다. 또한, 회로기판(134)이 구비되어 상기 회로기판(134)에는 상기 회전부를 구동하기 위한 구동 회로가 구비될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(134)에는 홀 소자(Hall element)와 같은 상기 회전부의 자극 위치 검출 소자를 구비하여 상기 코일(131)의 전류를 제어하는 회로를 구성할 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(135)는 상기 고정판(132)의 일부를 변형하여 일체화되도록 구성될 수 있고, 상기 돌기(136)는 상기 회전케이스(139)의 일부를 변형하여 일체화되어 구비되거나 상기 회전축(130)에 결합 되는 별개의 부재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 고정판(132)은 상기 베어링(133)을 수납하는 부분을 일체화하여 구비될 수 있으며, 상기 베어링(133)은 상기 베어링(133) 수납부 없이 상기 고정판(132)과 결합하여 구비될 수 있다. 또한, 상기 베어링(133)은 상기 회전축(130)의 외부 둘레에 설치되면 되므로 상기 회전축(130)을 상기 고정판(132)에 결합하고, 상기 베어링(133)를 상기 회전케이스(139)에 결합 되도록 구성되어도 무방하다.

도 13에 도시된 상기 충격진동 발생 장치는 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(136)와 상기 스토퍼(135)가 접촉하여 상기 회전부의 무게와 회전속도에 비례하는 충격진동이 발생하는 것은 도 8에 예시하여 설명한 것과 같은 원리이다.

도 14는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 박형 충격진동 발생 장치의 예로서, 코일 회전형의 충격진동 발생 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다. 도 14에 도시된 충격진동 발생장치는 중심부에 회전축(150)이 배치되고 고정부에 대하여 회전하는 회전부가 구비되며, 상기 회전부는 회전프레임(149) 및 코일(147)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 상기 충격진동 발생장치에서는 중심부에 상기 회전축(150)이 배치되는 상기 회전프레임(149)이 구비되며, 전류가 흐를 수 있는 상기 코일(147)이 상기 회전프레임(149)내에서 상기 회전축 주위에 배치되어, 상기 회전프레임(149)과 함께 회전하도록 구성된다. 상기 회전축(150)은 상기 회전프레임(149)의 내부에 형성된 구멍에 배치될 수 있다. 또한, 상기 회전축(150)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성되는 베어링(140)이 구비되어, 상기 회전프레임(149)과 동심이 되도록 상기 회전프레임(149)과 결합될 수 있다. 또한, 상기 코일(147)에 전류를 인가할 수 있도록 연결되는 정류자(143)가 상기 회전프레임(149)의 회전 중심과 동심이 되도록 배치되어 상기 코일(147)과 함께 회전하도록 구성된다. 또한 도 14에 도시된 충격진동 발생장치는 상기 회전프레임(149)과 결합 되는 돌기(146)를 구비하여 상기 코일(147)과 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 돌기(146)는 상기 회전부와 같이 회전하며 되므로, 상기 돌기(146)는 회전할 수 있는 다른 구성 요소에 결합하여도 무방하다. 그러나, 상기 돌기(146)는 후술할 스토퍼(145)와는 분리되도록 구비되어야 한다. 상기 회전프레임(149)은 플라스틱 성형에 의해 구성될 수 있으며, 특히 상기 회전프레임(149)은 상기 코일(147)등을 내장하도록 인서트(insert) 사출 기법으로 구성될 수 있다.

도 14에 도시된 상기 충격진동 발생장치는 상기 회전축(150)을 지지하는 고정부가 구비되어 자석(141), 고정판(144)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 중심부에 회전축(150)이 지지 되는 고정판(144)을 구비하여 상기 회전축(150)을 결합하고, 자석(141)이 상기 회전축(150) 주위에 배치되어 상기 코일(147)과 마주할 수 있도록 상기 고정판(144)에 결합된다. 상기 고정판(144)은 중심부에 구멍을 형성하여 상기 회전축(150)을 지지할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하지만, 별도의 부재를 구비하여 상기 고정판(144)에 결합하여 상기 회전축(150)이 지지 되도록 구비할 수 있다. 또한, 상기 코일(147)에 전류를 공급하는 브러시(142)가 상기 정류자(143)와 슬라이딩(sliding) 접촉하도록 구비될 수 있다. 상기 브러시(142)는 상기 고정판(144)에 의하여 지지되는 것이 바람직하고, 상기 브러시(142)는 적어도 한 쌍으로 구비된다. 또한, 상기 스토퍼(145)를 구비하여 상기 돌기(146)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 배치된다. 여기서, 상기 스토퍼(145)는 상기 고정부의 어느 위치에 배치되더라도 상기 돌기(146)와 접촉하여 상기 회전부가 회전할 때 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성되면 된다.

상기 고정부의 중심부에서 지지 되는 상기 회전축(150)이 상기 회전프레임(149)의 중심부에 배치된다. 바람직하게는 상기 베어링(140)의 구멍에 삽입된다. 상기 고정부의 자석(141)과 상기 회전부의 상기 코일(147)이 마주하여 회전 축(Axial) 방향으로 공극(Air gap)이 형성되도록 결합된다. 상기 스토퍼(145)는 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기(146)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구성된다.상기 스토퍼(145)는 상기 고정판(144)의 일부를 변형하여 일체화되도록 구성될 수 있다. 또한 상기 고정판(144)은 상기 회전축(150)을 지지하는 부분과 방사 방향으로 확장된 부분을 분리하여 구비될 수 있다. 상기 돌기(146)는 상기 회전프레임(149)의 일부를 변형하여 일체화되어 구비되거나 상기 회전부의 일단에 결합 되는 별개의 부재로 구성될 수 있다. 또한, 상기 베어링(140)은 상기 회전축(150)의 외부 둘레에 배치되면 되므로 상기 고정판(144)에 결합되어 상기 회전축(150)을 수납하도록 구성될 수 있다. 상기 회전축(150)은 상기 회전부의 중심부의 구멍에 결합되도록 구성되어도 무방하다. 또한, 상기 충격진동 발생장치는 덮개(148)가 구비되어 회전부를 둘러싸서 보호할 수 있으며, 상기 회전축(150)을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 자석(141)은 영구자석으로 구비되는 것이 바람직하지만 코일이 권선된 전자석으로 구성되어도 무방하다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 돌기와 스토퍼 중의 적어도 한 구성요소가 복수 개로 구비되는 것을 예시하기 위한 것으로, 하나의 돌기(153)와 두개의 스토퍼(151,152)로 구비한 부분을 나타낸 개념도이다. 제1 스토퍼(152)와 제2 스토퍼(151)가 구비되고 돌기(153)가 상기 제1 스토퍼(152)와 제2 스토퍼(151) 사이에 위치하며 회전부가 회전할 때 상기 돌기(153)가 제1 스토퍼(152)와 제2 스토퍼(151)와 접촉하여 상기 회전부의 회전을 방해하도록 구비된다. 예를 들어, 상기 충격진동 발생 장치는 회전부가 시계방향으로 회전하는 경우에는 상기 제1 스토퍼(152)과 접촉하여 충격진동을 발생하고, 회전부가 반 시계 방향으로 회전하는 경우에는 상기 제2 스토퍼(151)과 접촉하며 충격진동을 발생한다. 상기 회전부의 왕복운동 속도가 정해지면, 상기 제1 스토퍼(152)와 제2 스토퍼(151)의 거리에 따라서 왕복하는 시간이 결정되므로 충격진동의 발생 주기를 결정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 도 16에 예시한 바와 같이 돌기(157)와 스토퍼(154)에 탄성체(155,156)를 구비할 수 있으며, 도 16은 상기 스토퍼(154)와 상기 돌기(157) 두 요소 모두에 탄성을 갖는 상기 탄성체(155,156)를 구비한 부분을 나타낸 개념도이다. 상기 탄성체(155,156)는 상기 스토퍼(154)와 상기 돌기(157)가 접촉할 때 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다. 상기 탄성체(155,156)는 예를 들어 고무, 수지, 천, 스프링 등으로 형성할 수 있으며, 또한 상기 스토퍼(154), 상기 돌기(157) 자체를 탄성을 갖는 재질로 구비되어도 무방하다. 또한 상기 탄성체(155,156)는 상기 스토퍼(154)와 상기 돌기(157) 모두에 구비될 수 있으며 어느 한곳에만 구비되어도 좋다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치는 도 17에 예시한 바와 같이 스토퍼(162)를 상기 충격진동 발생 장치 외부의 물체에 구비한 일 실시 예로서 상기 스토퍼(162)를 상기 충격진동 발생장치가 구비되는 상대물체(159)에 구비하고, 돌기(163)는 상기 충격 발생 장치의 회전부(158)에 구비하여, 상기 회전부(158)가 회전할 때 상기 스토퍼(162)는 상기 돌기(163)와 접촉하여 상기 회전부(158)의 회전을 방해하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 충격진동 발생장치가 휴대 단말기나 게임조작장치에 구비될 때, 상기 충격진동 발생장치가 결합되는 케이스나 프레임 등의 상대 물체에 상기 스토퍼(162)를 구비하여 상기 돌기(163)가 회전할 때 상기 스토퍼(162)와 접촉하여 충격진동을 발생하도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치에 있어서 충격진동 발생시에 상기 돌기와 상기 스토퍼가 접촉하면서 발생하는 소리는 스토퍼와 돌기의 재질에 따라 다른 소리가 발생하므로, 상기 돌기와 상기 스토퍼의 재질을 소리에 대응되도록 선정하거나, 소리에 대응되는 재질의 부재를 상기 돌기와 상기 스토퍼에 구비하여 상기 돌기와 상기 스토퍼가 서로 접촉할 때 발생하는 소리를 효과음으로 하여 사용자의 실체감을 더욱 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치는 전술한 특징들을 임의 조합으로 구성될 수 있으므로, 하기의 (A), (B), (C), (D), (E)의 특징 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조합으로 구성될 수 있다:

(A) 상기 돌기와 상기 스토퍼 중의 적어도 하나가 복수 개로 구비되는 것;

(B) 상기 돌기와 상기 스토퍼 중의 적어도 하나에 탄성 부재가 구비되는 것:

(C) 상기 스토퍼가 상기 충격진동 발생장치 외부에 구비되는 것;

(D) 상기 권선 코일이 권선코어에 권선 되어 구비되는 것;

(E) 상기 고정부에 상기 코일과 전기적으로 연결되는 회로기판이 구비되는 것.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치의 응용장치로서 고안된 게임장치, 게임조작 장치, 휴대폰, 휴대용 통신기기 및 멀티미디어 재생장치는 날카롭고 강한 진동 즉, 충격진동(Impactive Vibration)을 조정함으로써, 콘텐츠 및 신호에 대응하는 단 충격진동(Single Impactive Vibration) 또는 소수 횟수 만의 충격진동을 발생시키거나, 연속적인 충격진동에 의한 강한 진동을 발생시켜서 사용자의 실체감을 극대화할 수 있다.

도 18a는 본 발명의 게임 조작 장치의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 게임 조작 장치의 제어 블록 개념도를 예시한 것이고 도 18b는 게임조작장치의 외관개념도를 예시한 것이고 도 18c는 충격진동 발생장치(164)의 구성 구성개념도를 예시하였다. 상기 게임 조작 장치에는 입력부가 구비되며, 상기 입력부에는 사용자가 손등으로 조작하여 게임 조작 신호를 발생할 수 있도록 버튼이나 레버, 또는 스위치 등으로 구비되는 복수 개의 게임조작 버튼이 포함된다. 또한, 상기 입력부에서 발생하는 신호를 송신하고 전달되어 오는 신호를 수신하기 위한 제어부(160)가 구비된다. 또한, 상기 제어부(160)의 전달 신호에 따라 동작하는 충격진동 발생 장치(164)가 구비되며, 상기 충격진동 발생 장치(164)에는 고정부(165)와 상기 고정부(165)에 대하여 회전하는 회전부(166)가 구비되며, 상기 고정부(165)에는 스토퍼(167)가 구비되고, 상기 회전부(166)에는 돌기(168)가 구비되어 상기 회전부(166)가 회전할 때 상기 스토퍼(167)와 상기 돌기(168)가 회전을 방해하도록 구비된다. 상기 스토퍼(167)는 상기 고정부(165)의 일단에 부착될 수 있지만, 여기에 제한되는 것은 아니고 상기 고정부(165) 이외의 다른 구성요소에 부착될 수도 있다. 상기 게임 조작 장치의 상기 충격진동 발생 장치(164)는 전술한 도 7, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17등의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치가 이용될 수 있으며, 또한 이들의 임의의 조합으로 구성되는 충격진동 발생장치가 이용될 수 있다. 상기 게임 조작 장치는 게임 콘텐츠에 대응하여 상기 제어부(160)가 상기 충격진동 발생장치(164)로 신호를 전달하고 상기 충격진동 발생장치(164)는 상기 신호에 대응하는 단 충격진동이나 연속 충격진동을 발생시킴으로써 사용자의 실체감을 증대시킬 수 있다.

도 19a는 본 발명의 게임 장치의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 게임 장치 구성 개념도를 예시한 것이고, 도 19b는 충격진동 발생장치(174)의 구성 개념도를 예시하였다. 게임의 콘텐츠가 실행되거나 게임 진행 또는 상태를 제어하고 데이터를 처리하며 주변장치와 신호를 송수신하는 본체(170)가 구비된다. 또한 상기 본체와 연결되어 게임 콘텐츠 또는 필요에 따라 발생하는 본체의 신호에 따라 화상이나 소리 등을 출력하는 출력부(172)가 구비되며 상기 출력부(172)는 화상장치와 스피커 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 본체(170)와 신호를 송수신하고 사용자가 게임을 조작하여 신호를 발생하는 게임조작장치(171)가 구비될 수 있으며, 상기 게임조작장치(171)는 사용자가 게임 조작신호를 발생시킬 수 있는 복수 개의 게임조작 버튼(175)이 구비되고, 상기 게임조작 버튼(175)을 지지하고 내부 부재를 보호하는 케이스(176)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 케이스(176)의 내부에 충격진동 발생 장치(174)가 구비되며, 상기 충격진동 발생 장치(174)는 고정부(177)와 상기 고정부(177)에 대하여 회전하는 회전부(178)가 구비되며, 상기 고정부(177)에는 스토퍼(179)가 구비되고, 상기 회전부(178)에는 돌기(180)가 구비되어 상기 회전부(178)가 회전할 때 상기 스토퍼(179)와 상기 돌기(180)가 회전을 방해하도록 구비된다. 상기 스토퍼(179)는 상기 고정부(177)의 일단에 부착될 수 있지만, 여기에 제한되는 것은 아니고 상기 고정부(177) 이외의 다른 구성요소에 부착될 수도 있다. 상기 게임 장치의 상기 충격진동 발생 장치(174)는 전술한 도 7, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17등의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치가 이용될 수 있으며 또한 이들의 임의의 조합으로 구성되는 충격진동 발생장치가 이용될 수 있다. 상기 충격진동 발생 장치(174)는 단 충격진동이나 연속 충격진동을 상기 본체(170)에서 실행되는 게임 콘텐츠에 대응하도록 발생시켜 사용자의 실체감을 증대시킬 수 있다.

도 20a는 본 발명의 통신 단말기의 일 실시 예에 따른 통신 단말기의 블록 개념도를 예시한 것이고, 도 20b는 충격진동 발생장치(184)의 구성 개념도를 예시한 것이다. 신호처리나 데이터 처리 또는 콘텐츠가 수행되거나 제어하고, 장치제어 등을 위한 제어부(185)가 구비된다. 또한, 사용자가 신호를 상기 제어부(185)로 전달하는 입력부(181)가 구비되며 상기 입력부는 버튼이나 터치 패널, 마이크 등을 포함할 수 있다. 또한, 전파 신호를 송수신할 수 있는 송수신부(182)가 구비되어 상기 제어부(185)와 연결된다. 또한 화상이나 소리 등을 출력하는 출력부(183)가 구비되어 상기 제어부(185)와 연결되며 상기 출력부(183)는 화상장치와 스피커 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(185)의 신호에 따라 동작하는 충격진동 발생장치(184)가 구비되며, 상기 충격진동 발생장치(184)는 고정부(186)와 상기 고정부(186)에 대하여 회전하는 회전부(187)가 구비되며, 상기 고정부(186)에는 스토퍼(188)가 구비되고, 상기 회전부(187)에는 돌기(189)가 구비되어 상기 회전부가 회전할 때, 상기 스토퍼(188)와 상기 돌기(189)가 회전을 방해하도록 구비된다. 상기 스토퍼(188)는 상기 고정부(186)의 일단에 부착될 수 있지만, 여기에 제한되는 것은 아니고 상기 고정부(186) 이외의 다른 구성요소에 부착될 수도 있다. 상기 통신 단말기의 상기 충격진동 발생 장치(184)는 전술한 도 7, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17등의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치가 이용될 수 있으며, 또한 이들의 임의의 조합으로 구성되는 충격진동 발생장치가 이용될 수 있다. 상기 충격진동 발생 장치(184)는 상기 제어부(185)의 신호에 따라 전화나 메세지 등의 도착 신호, 상기 입력부(181)의 입력 신호 또는 상기 통신 단말기에서 실행되는 콘텐츠에 대응하여 단 충격진동이나 연속 충격진동을 발생시켜 사용자의 실체감을 증대시킬 수 있다.

도 21a는 본 발명의 멀티미디어 재생 장치의 일 실시 예에 따른 멀티미디어 재생 장치의 블록 개념도를 예시한 것이고, 도 21b는 충격진동 발생장치(194)의 구성 개념도를 예시한 것이다. 상기 멀티미디어 재생 장치는, 신호처리 및 장치제어 등을 위한 제어부(190)와 사용자의 신호를 상기 제어부(190)로 전달하는 입력부(191)가 구비된다. 상기 입력부(191)는 버튼, 마이크, 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 또한, 소리나 데이터 등의 신호를 송수신하고 상기 제어부(190)와 연결되는 송수신부(192)가 구비되며 상기 제어부(190)과 연결되어 화상이나 소리 등을 출력하는 출력부(193)가 구비된다. 상기 출력부(193)는 화상장치, 스피커 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(190)의 신호에 따라 동작하는 충격진동 발생 장치(194)가 포함되며, 상기 충격진동 발생 장치(194)는 고정부(195)와 상기 고정부(195)에 대하여 회전하는 회전부(196)가 구비되며, 상기 고정부(195)에는 스토퍼(197)가 구비되고, 상기 회전부(196)에는 돌기(198)가 구비되어 상기 회전부(196)가 회전할 때 상기 스토퍼(197)와 상기 돌기(198)가 회전을 방해하도록 구성된다. 상기 스토퍼(197)는 상기 고정부(195)의 일단에 부착될 수 있지만, 여기에 제한되는 것은 아니고 상기 고정부(195) 이외의 다른 구성요소에 부착될 수도 있다. 또한, 상기 멀티미디어 재생장치의 상기 충격진동 발생 장치(194)는 전술한 도 7, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17등의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치가 이용될 수 있으며, 또한 이들의 임의의 조합으로 구성되는 충격진동 발생장치가 이용될 수 있다. 상기 충격진동 발생장치(194)는 단 충격진동이나 연속 충격진동 등의 물리적인 충격진동을 상기 제어부(190)의 신호에 따라 발생시켜 사용자의 실체감을 증대시킬 수 있다.

도 22a는 본 발명의 마우스의 일 실시 예에 따른 구성도를 예시한 것이며 도 22b는 충격발생장치의 구성 개념도를 나타낸 것이다. 컴퓨터 입력 장치 중의 하나로서 책상 위 따위에서 움직이면 그에 따라 화면에 나타난 커서(cursor)가 움직이며, 위에 있는 버튼을 눌러 명령어를 선택하거나 프로그램을 실행하는 마우스 내부에 충격진동 발생 장치(200)가 포함되며, 상기 충격진동 발생 장치(200)는 고정부(201)와 상기 고정부(201)에 대하여 회전하는 회전부(202)가 구비되며, 상기 고정부(201)에는 스토퍼(203)가 구비되고, 상기 회전부(202)에는 돌기(204)가 구비되어 상기 회전부(202)가 회전할 때 상기 스토퍼(203)와 상기 돌기(204)가 회전을 방해하도록 구성된다. 상기 스토퍼(203)는 상기 고정부(201)의 일단에 부착될 수 있지만, 여기에 제한되는 것은 아니고 상기 고정부(201) 이외의 다른 구성요소에 부착될 수도 있다. 또한, 상기 마우스의 상기 충격진동 발생 장치는 전술한 도 7, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17등의 일 실시 예에 따른 충격진동 발생 장치가 이용될 수 있으며, 또한 이들의 임의의 조합으로 구성되는 충격진동 발생장치가 이용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예들을 예시하여 설명을 하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 치환, 변형, 변경 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 또한, 전술한 가), 나), 다), 라), 마)에 표시한 특징을 활용하여 다양한 조합이나 변형 및 균등한 범위의 실시 예 등이 매우 용이하다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호는 다음의 특허 청구범위에 의하여 정해져야 한다.

85 : 회전축 86 : 권선코일
87 : 권선코어 88 : 정류자
89 : 돌기 91 : 베어링
92 : 프레임 93 : 자석
94 : 브러시 95 : 브러시홀더
96 : 지지판 97 : 스토퍼

Claims (22)

1. 회전축;
   중심부에 상기 회전축이 배치되고, 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 자석을 구비하며, 360도 미만까지 회전 가능한 회전부;
   상기 회전축을 지지하고, 상기 자석과 마주 보도록 코일이 배치되어 상기 자석과 상기 코일 사이에 회전력을 발생시키는 자속의 흐름이 형성되는 고정부;
   상기 고정부에 구비되는 회로 기판;
   상기 회로기판에 구비되며, 상기 회전부의 자극을 검출하는 자극 위치 검출 소자;
   상기 회전부의 일단에 부착되어 상기 회전부와 함께 회전하는 돌기; 및
   상기 회전부와는 직접 접촉되지 않으며, 상기 돌기와 충돌하도록 상기 고정부에 배치되는 스토퍼를 포함하며;
   상기 돌기는 360도 미만의 범위에서 회전하며, 180도 이상 360도 미만의 회전 범위에서 상기 스토퍼와 충돌하도록 구비되어, 상기 돌기가 상기 스토퍼에 충돌할 때 충격진동을 발생시키며;
   상기 충격진동의 크기는 상기 회전부의 속도와 무게에 비례하며;
   상기 충격진동의 발생 횟수는 상기 회전부의 회전 횟수로 조절되고;
   상기 충격진동의 발생 주기는 상기 스토퍼와 상기 돌기의 충돌 주기로 조절되는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 회전축;
   중심부에 상기 회전축이 배치되고, 상기 회전축 주위에 배치되어 회전하는 코일을 구비하고, 상기 코일에 전류를 인가하도록 상기 회전축 외부 둘레에 동심으로 정류자를 구비하며, 360도 미만까지 회전 가능한 회전부;
   상기 회전축을 지지하며, 상기 코일과 마주 보도록 자석을 구비하여, 상기 자석과 상기 코일 사이에 회전력을 발생시키는 자속의 흐름이 형성되며, 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하여 전류를 공급할 수 있는 브러시를 구비하는 고정부;
   상기 회전부에 구비되어 상기 코일과 함께 회전하는 돌기; 및
   상기 회전부와는 직접 접촉되지 않으며, 상기 돌기와 충돌하도록 상기 고정부에 배치되는 스토퍼를 포함하며;
   상기 돌기는 360도 미만의 범위에서 회전하며, 180도 이상 360도 미만의 회전 범위에서 상기 스토퍼와 충돌하도록 구비되어, 상기 돌기가 상기 스토퍼에 충돌할 때 충격진동을 발생시키며;
   상기 충격진동의 크기는 상기 회전부의 속도와 무게에 비례하며;
   상기 충격진동의 발생 횟수는 상기 회전부의 회전 횟수로 조절되고,
   상기 충격진동의 발생 주기는 상기 스토퍼와 상기 돌기의 충돌 주기로 조절되는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 스토퍼가 상기 충격진동 발생장치가 장착되는 상대물체의 케이스 또는 프레임에 구비되는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
13. 삭제
14. 게임 조작 신호를 발생하는 복수 개의 게임 조작 버튼; 상기 복수의 조작 버튼으로부터 얻어진 조작 데이터를 송신하고, 전달 데이터를 수신하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하는 게임 조작 장치에 있어서,
    상기 충격진동 발생장치는 제1항 또는 제6항에 따른 충격진동 발생장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 게임 조작 장치.
15. 게임의 상태를 제어하고 데이터를 처리하며 주변장치와 신호를 송수신하는 본체; 상기 본체와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 상기 본체와 신호를 송수신하고 사용자가 게임을 조작하여 신호를 발생하는 게임 조작 장치; 및 상기 게임 조작 장치의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하는 게임 장치에 있어서,
    상기 충격진동 발생장치는 제1항 또는 제6항에 따른 충격진동 발생장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 게임 장치.
16. 신호처리 및 장치제어를 위한 제어부; 입력 신호를 상기 제어부로 전달하는 입력부; 신호를 송수신하고 상기 제어부와 연결되는 송수신부; 상기 제어부와 연결되어 화상이나 소리 등을 출력하는 출력부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하는 통신 단말기에 있어서,
    상기 충격진동 발생장치는 제1항 또는 제6항에 따른 충격진동 발생장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통신단말기.
17. 신호처리 및 장치제어를 위한 제어부; 입력 신호를 상기 제어부로 전달하는 입력부; 신호를 송수신하고 상기 제어부와 연결되는 송수신부; 상기 제어부와 연결되어 화상이나 소리를 출력하는 출력부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 충격진동을 발생하는 충격진동 발생장치를 포함하는 멀티미디어 재생 장치에 있어서,
    상기 충격진동 발생장치는 제1항 또는 제6항에 따른 충격진동 발생장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 재생 장치.
18. 충격진동 발생장치를 포함하며, 컴퓨터 입력 장치로 사용할 수 있는 마우스 장치에 있어서,
    상기 충격진동 발생장치는 제1항 또는 제6항에 따른 충격진동 발생장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마우스 장치.
19. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 자성체인 권선코어에 권선되어 회전축 방사방향으로 자속의 흐름을 형성시키며;
    상기 코일은 중심부에 베어링이 구비되는 홀더에 결합되며;
    상기 회전부는 회전케이스를 포함하며;
    상기 스토퍼는 상기 홀더에 구비되어 회전케이스의 회전 외경 범주에 배열되며;
    상기 회전케이스와 동심으로 배열되는 회전축은 상기 베어링에 삽입되고;
    상기 회전 케이스는 내부에 공간을 형성하여 상기 고정부를 둘러싸며;
    상기 코일과 회전축의 방사 방향으로 마주 보도록 구비되는 자석은 상기 회전케이스 내주면에 결합되어 상기 코일을 둘러싸도록 배열되며;
    상기 코일은 상기 자석과 회전 방사 방향의 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
20. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 회전축과 동심으로 배열되는 회전 케이스를 포함하며;
    상기 자석은 상기 회전케이스에 결합되어 회전축 주위에 배치되어 축 방향으로 자속 흐름을 형성시키며;
    상기 회전케이스에 돌기가 구비되며;
    상기 고정부는 고정판을 포함하며;
    상기 고정판에는 상기 회전축이 삽입되어 지지되는 베어링이 배열되며,
    코일이 상기 자석과 축 방향으로 마주 보도록 구비되어 상기 고정판에 상기 회전케이스 방향으로 결합되고;
    상기 고정판에 스토퍼가 구비되어 상기 회전케이스의 회전 외경 범주에 배치되며;
    상기 코일은 상기 자석과 회전 축 방향 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
21. 제6항에 있어서,
    상기 고정부는 내부에 공간을 형성하여 상기 회전부를 둘러싸며 상기 회전축이 삽입되어 지지되는 베어링을 더 구비하며;
    상기 고정부에서 자석은 회전축과의 사이에 방사방향의 자속 흐름이 형성되도록 상기 고정부의 내부에 구비되며;
    상기 회전부의 상기 코일은 상기 자석과 방사방향으로 마주보도록 상기 고정부 내부에 배치되며;
    상기 돌기는 상기 고정부의 내부에 배치되고;
    상기 스토퍼는 상기 고정부의 내부에 상기 회전부의 회전 외경 범주에 배치되며;
    상기 고정부에 배치되는 상기 자석은 상기 코일과 회전 방사 방향의 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.
22. 제6항에 있어서,
    상기 고정부는 고정판을 포함하며;
    축 방향의 자속 흐름이 발생하도록 자석이 상기 고정판에 결합되고, 상기 고정판에 스토퍼가 구비되어 회전프레임의 회전 외경 범주에 배치되며;
    상기 회전부는 상기 회전 프레임을 포함하며;
    코일이 상기 자석과 축 방향으로 마주보도록 구비되어 상기 회전프레임과 함께 회전하며;
    상기 회전부에 구비되는 정류자는 상기 회전 프레임과 동심으로 구비되어 상기 코일과 함께 회전하도록 연결되며;
    상기 고정판에는 브러시가 구비되며, 상기 브러시는 상기 정류자와 슬라이딩 접촉하여 상기 코일에 전류를 공급하며;
    상기 자석은 상기 코일과 회전 축 방향의 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 충격진동 발생장치.

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