KR101639039B1 - Vibrating device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 진동 장치는 제1 부재와 제2 부재가 상대 이동하는 구동부, 상기 제1 부재가 설치되는 케이스, 상기 케이스를 덮고 상기 제2 부재가 설치되는 판 스프링 일체의 커버를 포함하고, 상기 커버는 탄성 플라스틱을 포함하며, 상기 구동부의 구동으로 상기 커버가 진동할 수 있다.The vibrating device of the present invention includes a drive part in which a first member and a second member move relative to each other, a case in which the first member is installed, and a cover integrally formed with the plate spring covering the case and the second member, And the cover may be vibrated by driving the driving unit.
Description
본 발명은 선형 운동에 의해 진동을 발생시키는 진동 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a vibration device for generating vibration by linear motion.
일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 많이 사용되는 유형은 멜로디나 벨과 같은 발성 기능과 기기를 떨게 하는 진동 기능이 있다.In general, one of the functions necessary for a communication device is a receiving function. The most commonly used types of incoming calls are vocal functions such as melody and bell, and vibration that shakes the device.
이 중 특히 진동 기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우 주로 사용된다. 이러한 진동을 위해서는 소형의 진동모터를 구동시켜 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.In particular, the vibration function is mainly used when the melody or bell is transmitted to the outside through the speaker to prevent damage to the other person. In order to perform such vibration, it is general that a small vibration motor is driven so that the driving force is transmitted to the case of the device so that the device can vibrate.
현재 휴대폰에 적용되고 있는 진동모터는 형태에 따라 얇은 두께를 가진 코인 타입(coin type)과 긴 형태의 바 타입(bar type)으로 구분된다.Currently, vibration motors applied to mobile phones are divided into coin type and bar type with thin thickness depending on the type.
상기와 같은 형태에 관계없이, 상기 진동모터들은 회전력을 발생시켜 불평형 질량의 회전부를 회전시킴으로써 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있으며, 회전력은 대부분이 브러쉬와 정류자의 접점을 통하여 정류작용을 거쳐 회전자 코일에 전류를 공급하는 구조로 발생시킨다.Regardless of the above-described configuration, the vibration motors generate a rotational force to obtain a mechanical vibration by rotating the rotating part of the unbalanced mass. Most of the rotational force is rectified through the contacts of the brush and the commutator, And generates a current to the coil.
그러나 이러한 정류자를 사용한 브러쉬타입(brush type)구조는 모터 회전시 브러쉬가 정류자의 세그먼트(Segment)와 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크(Spark)를 유발하고, 상기 브러쉬와 정류자를 마모시킴으로써 모터의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.However, in the brush type structure using the commutator, when the motor rotates, the brush causes mechanical friction and electrical sparking through the gap between the segment and the segment of the commutator, and the brush and the commutator The life of the motor is shortened.
한국공개실용신안공보 제1999-0038430호에는 진동모터가 개시되고 있으나 위 문제점을 그대로 가지고 있다.
Korean Utility Model Publication No. 1999-0038430 discloses a vibration motor, but it has the above problems.
본 발명은 내구성 및 생산성이 개선된 진동 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a vibration device with improved durability and productivity.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.
본 발명의 진동 장치는 제1 부재와 제2 부재가 상대 이동하는 구동부, 상기 제1 부재가 설치되는 케이스, 상기 케이스를 덮고 상기 제2 부재가 설치되는 판 스프링 일체의 커버를 포함하고, 상기 커버는 탄성 플라스틱을 포함하며, 상기 구동부의 구동으로 상기 커버가 진동할 수 있다.
The vibrating device of the present invention includes a drive part in which a first member and a second member move relative to each other, a case in which the first member is installed, and a cover integrally formed with the plate spring covering the case and the second member, And the cover may be vibrated by driving the driving unit.
본 발명의 진동 장치에 따르면 구동부의 일부 요소가 설치되는 판 스프링을 커버와 일체화시킴으로써 생산성이 개선될 수 있다.According to the vibration device of the present invention, the productivity can be improved by integrating the leaf spring on which some elements of the driving part are installed, with the cover.
특히, 판 스프링 일체의 커버의 재질을 탄성 플라스틱으로 함으로써 한 번의 몰딩 공정으로 판 스프링 기능을 갖는 커버를 획득할 수 있다. 이에 따라 조립 공정 등에서 발생할 수 있는 불량을 최소화시킬 수 있으며 공진 주파수를 균일하게 유지할 수 있다. 이에 따라 품질의 안정화를 도모할 수 있으며, 제품의 소형화를 이룰 수 있다.In particular, by using the elastic plastic as the material of the cover integrally comprising the plate spring, it is possible to obtain a cover having a leaf spring function in one molding process. Accordingly, defects that may occur in the assembling process and the like can be minimized, and the resonance frequency can be maintained uniformly. Thus, the quality can be stabilized and the size of the product can be reduced.
또한, 탄성 플라스틱으로 판 스프링 일체형 커버를 형성함으로써 금속 재질의 판 스프링 대비 탄성 계수를 낮출 수 있으므로 고유 진동수를 만족시키기 위한 별도의 질량체가 불필요하다. 따라서 진동 장치 전체의 무게를 줄일 수 있으며 적은 동력으로도 구동이 가능하다.In addition, since the elastic coefficient of the metal spring plate can be lowered by forming the plate spring integrated cover with the elastic plastic, a separate mass for satisfying the natural frequency is not required. Therefore, the weight of the entire vibrating device can be reduced, and it is possible to drive with less power.
또한, 금속 재질의 판 스프링의 경우 잦은 진동 움직임에 의해 스프링이 쉽게 열화되는데, 탄성 플라스틱으로 이루어진 판 스프링 일체의 커버를 제공함으로써 잦은 진동에 의한 열화 현상에 강건하다. 이에 따라 스프링의 열화를 방지하기 위한 자성 유체 등을 스프링에 도포할 필요가 없으므로 생산 공정이 줄어들고, 생산비를 절감할 수 있다.
In the case of a leaf spring made of a metal, the spring easily deteriorates due to frequent vibration movement. It is robust against the deterioration due to frequent vibration by providing the cover of the plate spring integrally formed of the elastic plastic. As a result, there is no need to apply a magnetic fluid or the like for preventing the deterioration of the spring to the spring, so that the production process can be reduced and the production cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 진동 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 진동 장치를 나타낸 분해 사시도이다.1 is a schematic view showing a vibration device of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing the vibration device of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.
도 1은 본 발명의 진동 장치를 나타낸 개략도이다. 도 1에는 진동 장치의 단면도가 개시된다. 도 2는 본 발명의 진동 장치를 나타낸 분해 사시도이다.1 is a schematic view showing a vibration device of the present invention. 1 is a cross-sectional view of a vibration device. 2 is an exploded perspective view showing the vibration device of the present invention.
도면에 도시된 진동 장치는 구동부(110), 케이스(130), 커버(150)를 포함할 수 있다.The vibrating device shown in the figure may include a
구동부(110)는 서로 상대 이동하는 제1 부재(111)와 제2 부재(112)를 포함할 수 있다.The
일예로 도면과 같이 제1 부재(111)는 코일(coil)이고 제2 부재(112)는 마그네트(magnet)일 수 있다. 또는 제1 부재(111)는 마그네트이고 제2 부재(112)는 코일일 수 있다.For example, the
마그네트의 자장 내에 코일이 배치될 때 마그네트에서 코일을 통과하는 자속의 방향은 도 1에서 좌우로 형성되고, 진동 즉 운동의 방향은 도 1에서 상하로 형성된다. 따라서, 자속 방향과 운동 방향은 수직으로 형성된다. 이러한 구동부(110)는 기존의 회전 방식에 비해 내구성을 향상시킬 수 있고 소형화가 가능하다. 제1 부재(111)와 제2 부재(112)의 신뢰성 있는 동작을 위해 제2 부재(112)는 커버(150)에서 제1 부재(111)에 대면하는 면에 설치될 수 있다.When the coils are arranged in the magnetic field of the magnet, the direction of the magnetic flux passing through the coils in the magnet is formed to the right and left in Fig. 1, and the direction of the vibration or movement is formed vertically in Fig. Therefore, the magnetic flux direction and the motion direction are formed vertically. The
진동을 신뢰성 있게 발생시키기 위해 구동부(110)는 공진 주파수를 이용할 수 있다. 공진 주파수는 수학식 1과 같이 진동체의 질량 m과 탄성 계수 k에 영향을 받는다.In order to reliably generate the vibration, the
케이스(130)는 진동 장치의 외형 일부를 형성할 수 있다. 이때 커버(150)는 진동 장치의 나머지 외형을 형성할 수 있다. 예를 들어 케이스(130)가 판 형상이라면 커버(150)는 케이스(130)를 덮는 그릇 형상일 수 있다. 케이스(130)가 그릇 형상이라면 커버(150)는 케이스(130)를 덮는 판 형상일 수 있다.The
케이스(130)에는 제1 부재(111)가 설치될 수 있다. 이때, 커버(150)는 케이스(130)를 덮도록 형성될 수 있다. 또한 커버(150)에는 제2 부재(112)가 설치될 수 있다.The
커버(150)에서 제2 부재(112)가 설치되는 부위는 커버(150)에서 판 스프링의 기능을 수행하는 부분일 수 있다. 즉, 본 발명에서 커버(150)는 판 스프링과 일체로 형성될 수 있다.A portion of the
케이스(130)와 커버(150)는 다양하게 형성될 수 있다. 일예로 케이스(130)는 원통의 옆면을 형성하는 측면부(131)와 원통의 제1 밑면을 형성하는 하면부(133)를 구비할 수 있다. 이때, 커버(150)는 원통의 제2 밑면을 형성할 수 있다. 또한, 케이스(130)의 하면부(133)와 커버(150)에서 서로 대면하는 면에 각각 제1 부재(111) 및 제2 부재(112)가 설치될 수 있다. 케이스(130)의 측면부(131)는 케이스(130)의 하면부(133)와 일체로 형성되거나 별도로 형성된 후 서로 조립될 수 있다. 또는 측면부(131)는 커버(150)와 일체로 형성될 수도 있다.The
케이스(130)를 덮음으로써 제1 부재(111), 제2 부재(112) 및 케이스(130)를 보호하고, 제2 부재(112)에 대해 판 스프링으로 기능하기 위해 커버(150)는 탄성 플라스틱(elatric plastic) 재질을 포함할 수 있다. The
이러한 구성에 의하면 동력의 공급으로 제1 부재(111)와 제2 부재(112)가 상대 이동하면 제1 부재(111)가 설치된 케이스(130)와, 제2 부재(112)가 설치된 커버(150)가 상대 이동하고, 그 결과 진동이 발생한다. 결과적으로 구동부(110)의 구동으로 커버(150)가 진동한다. 물론, 커버(150)의 진동은 상대적인 것이므로 케이스(130)가 고정된 경우에는 커버(150)가 진동하고, 커버(150)가 고정된 경우에는 케이스(130)가 진동한다.According to this configuration, when the
커버(150)와 판 스프링을 일체로 형성함으로써 커버(150)와 판 스프링이 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있으므로 진동 장치의 소형화에 유리하다.Since the
또한, 탄성 플라스틱 재질의 커버(150)는 한 번의 몰딩(molding) 공정으로 획득될 수 있으므로 생산 속도를 개선시킬 수 있다.Further, the
도면에는 설명의 편의를 위해 커버(150)의 두께를 두껍게 나타내었으나, 실제로는 금속 재질의 판 스프링보다 얇게 만들기 용이하고, 금속 재질의 판 스프링보다 작은 탄성 계수를 갖는다.Although the thickness of the
따라서, 수학식 1의 탄성 계수 k를 작게 할 수 있으므로 진동체의 질량 m을 작게 할 수 있다. 진동체는 케이스(130)에 대해 상대 진동하는 커버(150)에 설치되는 요소로 제2 부재(112)가 이에 해당할 수 있다.Therefore, since the elastic modulus k of Equation (1) can be made small, the mass m of the vibrating body can be made small. The oscillator may be an element installed in the
일예로 제1 부재(111)가 코일이고, 제2 부재(112)가 마그네트일 때, 구동부(110)는 커버(150)에 제1 면이 부착되는 마그네트, 커버(150)와 마그네트의 사이에 개재되며 마그네트를 감싸는 요크(113), 마그네트의 제2 면에 부착되는 플레이트 요크(114), 케이스(130)에서 마그네트에 대면하는 면에 설치되는 코일을 포함할 수 있다. 이때, 진동체는 커버(150) 측에 설치되는 마그네트, 요크(113), 플레이트 요크(114)를 포함할 수 있다.For example, when the
금속 재질의 판 스프링에 마그네트, 요크(113), 플레이트 요크(114)를 설치할 때, 탄성 계수 k가 큰 관계로 마그네트, 요크(113), 플레이트 요크(114)만으로는 공진 주파수의 조건을 만족시키는 질량 m을 만족시키기 어렵다. 따라서, 여분의 질량을 갖는 질량체(미도시)가 요크(113) 등의 진동체에 부가되는데 탄성 플라스틱 재질의 커버(150)를 적용할 경우 별도의 질량체가 불필요하다. 따라서, 진동 장치 전체의 무게를 줄일 수 있는 동시에 소형화에 유리하다. 또한, 작은 질량의 진동체를 움직이면 되므로 적은 전력이 소모된다.The
한편, 커버(150)에는 판 스프링의 탄성력(수학식 1의 탄성 계수 k)을 조절하는 조절부(151)가 형성될 수 있다. 조절부(151)는 홈 또는 홀일 수 있다.On the other hand, the
커버(150)에서 조절부(151)의 크기가 커지거나 조절부(151)의 개수가 증가할수록 탄성 계수 k는 작아진다. 이를 이용하여 적절하게 조절부(151)를 형성함으로써 수학식 1을 만족시킬 수 있다.The elastic modulus k decreases as the size of the
구체적으로 조절부(151)는 커버(150)에서 케이스(130)와 접촉되는 제1 영역 ①과 제2 부재(112)와 접촉되는 제2 영역 ②의 사이에 형성될 수 있다. 이때, 제2 부재(112)는 진동체일 수 있다.More specifically, the adjusting
조절부(151)가 홈인 경우 조절부(151)는 커버(150)에서 제2 부재(112)가 설치되는 면에 형성될 수 있다. 커버(150)에서 제2 부재(112)가 설치되는 면은 케이스(130)에서 제1 부재(111)가 설치되는 면에 대면하는 면이다. 따라서, 커버(150)에서 제2 부재(112)가 설치되는 면은 커버(150)가 덮힌 케이스(130)의 내부 공간에 노출된다. 케이스(130)의 내부 공간은 케이스(130) 및 커버(150)에 의해 외부로부터 격리되므로 먼지 등의 영향에 강건하다. 따라서, 조절부(151)에 먼지 등 각종 이물질이 끼이는 것을 방지할 수 있으므로 탄성 계수 k가 변동되는 것을 방지할 수 있다.When the adjusting
커버(150)에서 제2 부재(112)가 설치되는 면의 반대면에 홈 형태의 조절부(151)가 형성되면 조절부(151)는 외부에 노출되므로 먼지 등 각종 이물질에 오염되기 쉬우며, 이러한 오염에 따라 탄성 계수 k가 변동될 수 있다.Shaped regulating
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
110...구동부 111...제1 부재
112...제2 부재 113...요크
114...플레이트 요크 130...케이스
131...측면부 133...하면부
150...커버 151...조절부110 ... driving
112 ...
114 ...
131 ...
150 ... cover 151 ... regulating portion
Claims (7)
상기 제1 부재가 설치되는 케이스;
상기 제2 부재가 설치되는 판 스프링 일체의 커버;를 포함하고,
상기 케이스는 옆면을 형성하는 측면부와 밑면을 형성하는 하면부를 구비하며,
상기 측면부와 상기 하면부에 의해 상기 케이스에는 상측이 개구된 내부 공간이 형성되고,
상기 커버는 탄성 플라스틱을 포함하고 상기 케이스의 내부 공간에서 개구된 상측을 덮는 판 형상으로 형성되며,
상기 하면부로부터 상기 커버를 향하는 방향을 제1 방향으로 정의할 때,
상기 제1 부재는 상기 제1 방향으로 연장되는 파이프 형상으로 감겨진 코일을 포함하고,
상기 제2 부재는 상기 파이프 형상으로 감겨진 코일에 둘러싸이는 공간에 단부가 삽입된 상태에서 상기 제1 방향을 따라 진동하는 마그네트를 포함하며,
상기 마그네트가 설치된 상기 커버는 상기 마그네트와 함께 진동하고,
상기 커버는 상기 케이스의 내부 공간을 외부로부터 격리시키는 판 형상으로 형성되고,
상기 케이스의 내부 공간은 상기 케이스 및 상기 커버에 의해 외부로부터 격리되며,
상기 커버에서 상기 내부 공간에 대면되는 면에는 상기 커버의 탄성력을 조절하는 홈 형상의 조절부가 마련되고,
상기 조절부는 상기 커버에서 상기 케이스에 설치되는 제1 영역과 상기 제2 부재가 설치되는 제2 영역의 사이에 상기 커버의 두께보다 작은 깊이로 형성되며,
상기 조절부에 의해 탄성력이 조절된 상기 커버는 상기 구동부의 구동에 의해 상기 제2 부재와 함께 진동하는 진동 장치.
A driving unit in which the first member and the second member move relative to each other;
A case in which the first member is installed;
And a cover integrally formed with the second member,
The case has a side portion forming a side surface and a bottom portion forming a bottom surface,
An inner space having an upper opening is formed in the case by the side surface portion and the lower surface portion,
Wherein the cover is formed in a plate shape including elastic plastic and covering an upper side opened in an inner space of the case,
When the direction from the lower surface portion to the cover is defined as the first direction,
Wherein the first member includes a coil wound in a pipe shape extending in the first direction,
Wherein the second member includes a magnet that vibrates along the first direction in a state where an end portion is inserted into a space surrounded by the coil wound in the pipe shape,
The cover provided with the magnet vibrates together with the magnet,
Wherein the cover is formed in a plate shape for isolating an inner space of the case from the outside,
The inner space of the case is isolated from the outside by the case and the cover,
A groove-shaped adjusting portion for adjusting an elastic force of the cover is provided on a surface of the cover facing the inner space,
Wherein the adjustment portion is formed at a depth smaller than the thickness of the cover between a first region provided in the case and a second region provided with the second member in the cover,
And the cover whose elasticity is controlled by the adjusting portion is vibrated together with the second member by driving the driving portion.
상기 구동부는 상기 커버에 제1 면이 부착되는 상기 마그네트, 상기 커버와 상기 마그네트의 사이에 개재되며 상기 마그네트를 감싸는 요크, 상기 마그네트의 제2 면에 부착되는 플레이트 요크, 상기 케이스에서 상기 마그네트에 대면하는 면에 설치되는 상기 코일을 포함하는 진동 장치.The method according to claim 1,
The cover includes a yoke that is interposed between the cover and the magnet and surrounds the magnet, a plate yoke that is attached to a second surface of the magnet, a plate yoke that faces the magnet in the case, Wherein the coil is mounted on a surface of the vibrator.
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