KR102102964B1 - Haptic actuator - Google Patents

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KR102102964B1
KR102102964B1 KR1020190141241A KR20190141241A KR102102964B1 KR 102102964 B1 KR102102964 B1 KR 102102964B1 KR 1020190141241 A KR1020190141241 A KR 1020190141241A KR 20190141241 A KR20190141241 A KR 20190141241A KR 102102964 B1 KR102102964 B1 KR 102102964B1
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최동수
류시호
도영석
이석한
김상연
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한국기술교육대학교 산학협력단
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Abstract

Provided is a permanent electron magnet-based pin stimulation haptic actuator, which can be applied to user interfaces, games, vehicles, wearable devices and home appliances. The haptic actuator comprises: a housing; a magnetic field generation device provided inside the housing; an operating member operated by being affected by a magnetic field of the magnetic field generation device; and an elastic member that elastically supports the operating member and is compressed by the operating member operated by being affected by the magnetic field of the magnetic field generation device, wherein a magnetic pole piece is provided inside the housing, and the magnetic field generation device is provided inside the magnetic pole piece. The housing and the elastic member are non-magnetic materials, and the operating member is a magnetic material.

Description

햅틱 액추에이터{HAPTIC ACTUATOR}Haptic Actuator {HAPTIC ACTUATOR}

본 발명은 사용자에게 힘, 진동 등과 같은 햅틱 정보를 제공할 수 있는 햅틱 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a haptic actuator capable of providing haptic information such as force, vibration, etc. to a user.

아날로그 시대에서 디지털 시대로 변화하면서 전자기기에 많은 변화가 있어 왔다. 일예로 모바일폰의 경우 과거에는 버튼을 눌러 정보를 입력하는 방식이었으나 스마트폰으로 진화하면서 터치스크린을 이용한 입력 방식이 널리 사용되고 있다. 이러한 전지기기와의 인터페이스(Interface) 기술의 진화는 음성인식, 동작인식, 또는 얼굴인식과 같은 스마트 인터페이스 기술로 진화하고 있다. 또한, 인터페이스 기술은 일방향이 아니라 쌍방향으로 정보나 자극을 주고 받을 수 있도록 함으로써 스마트 기기와 사용자 간의 상호작용(Interaction)이 가능하도록 진화하고 있다. 과거에는 사용자는 기기로부터 오디오나 비디오 정보만을 받을 수 있었다. 그러나 최근에는 사용자에게 힘, 진동, 또는 온도 변화와 같은 햅틱(haptic) 정보를 제공하기 위한 햅틱 액추에이터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 햅틱 액추에이터 기술은 게임을 하는 과정에서 실제 아픔을 느끼거나, 온도나 촉감 등을 생생하게 느낄 수 있는 기술이다. 일부 게임 시스템들은 햅틱 효과들을 생성하기 위해 제어기 하우징에 부착된 액추에이터를 포함한다. 의료 디바이스들, 자동차 제어들, 원격 제어들과 같은 다른 디바이스들 및 사용자가 사용자 입력 엘리먼트와 상호작용하여 동작을 야기시키는 다른 유사한 디바이스들이 또한 햅틱 효과들로부터 이점을 취할 수 있다. 햅틱 효과들이 이러한 디바이스들에 사용되어 사용자에게 특정 이벤트들을 통지하거나 또는 디바이스의 상호작용에 관해 사용자에게 현실적 피드백을 제공할 수 있다.There have been many changes in electronic devices as it has changed from the analog era to the digital era. For example, in the case of a mobile phone, in the past, a method of inputting information by pressing a button has been used, but as the smartphone evolves, an input method using a touch screen is widely used. The evolution of interface technology with battery devices is evolving into smart interface technologies such as voice recognition, motion recognition, or face recognition. In addition, interface technology is evolving to enable interaction between a smart device and a user by allowing information or stimuli to be exchanged in one direction rather than one direction. In the past, users could only receive audio or video information from devices. However, recently, research on haptic actuators for providing haptic information such as force, vibration, or temperature change to a user has been actively conducted. Haptic actuator technology is a technology that allows you to feel real pain in the process of playing a game or to feel temperature or touch vividly. Some game systems include an actuator attached to the controller housing to create haptic effects. Other devices, such as medical devices, automotive controls, remote controls, and other similar devices through which the user interacts with the user input element to cause motion, may also benefit from haptic effects. Haptic effects can be used on these devices to notify the user of certain events or to provide realistic feedback to the user about the device's interaction.

그런데 기존 햅틱 액추에이터는 다양한 햅틱 감각을 사용자에게 신속하게 전달해주지 못하였다.However, existing haptic actuators did not quickly deliver various haptic sensations to users.

이에 대하여, 본 발명은 사용자 인터페이스, 게임, 자동차, 웨어러블 디바이스들 및 가전 기기에 적용 가능한 다양한 햅틱 감각을 제공할 수 있는 전자영구자석 기반 핀 자극 햅틱 메커니즘을 제시하고자 한다.On the other hand, the present invention is to provide an electro-permanent magnet-based pin stimulation haptic mechanism capable of providing various haptic senses applicable to user interfaces, games, automobiles, wearable devices, and home appliances.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0037585호(2018.04.12. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0037585 (published on April 12, 2018)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 사용자 인터페이스, 게임, 자동차, 웨어러블 디바이스들 및 가전 기기에 적용 가능한 전자영구자석 기반 핀 자극 햅틱 액추에이터를 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to provide an electro- permanent magnet-based pin stimulation haptic actuator applicable to user interfaces, games, automobiles, wearable devices, and home appliances.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 내부에 구비되는 자기장 생성장치; 상기 자기장 생성장치의 자기장에 영향을 받아 작동하는 작동부재; 및 상기 작동부재를 탄성 지지하는 것으로서, 상기 자기장 생성장치의 자기장에 영향을 받아 작동하는 작동부재에 의해 압축되는 탄성부재; 를 포함하고 상기 하우징 내부에 자극편이 구비되고 상기 자극편 내부에 상기 자기장 생성장치가 구비되며, 상기 하우징과 탄성부재는 비자성체이며 상기 작동부재는 자성체인 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the housing; A magnetic field generating device provided inside the housing; An operating member operated under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device; And an elastic member that elastically supports the operating member, and is compressed by an operating member operating under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device. It provides a haptic actuator comprising a magnetic pole piece is provided inside the housing, the magnetic field generating device is provided inside the magnetic pole piece, the housing and the elastic member is a non-magnetic material and the operating member is a magnetic material.

또한, 상기 작동부재는 상기 하우징 내부에 위치하면서 상기 하우징 내부에서 상기 탄성부재와 접촉 상태로 작동을 하면서 상기 탄성부재를 가압하는 플레이트; 및 끝단부가 상기 하우징 외측으로 노출되는 것으로서, 상기 플레이트의 일면에 연결되어 상기 플레이트와 함께 작동하는 핀; 을 포함한다.In addition, the operating member is located in the housing and the plate pressing the elastic member while operating in contact with the elastic member inside the housing; And a pin that is connected to one surface of the plate and is operated with the plate as an end portion is exposed outside the housing. It includes.

또한, 상기 자기장 생성장치는 상기 자극편 내부에 구비되며 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극; 상기 제1 극과 대향 구비되고 상기 제1 극과 다른 극을 구성하는 제2 극; 및 상기 제1 극과 제2 극 둘레에 감기는 코일부; 을 포함한다.In addition, the magnetic field generating device is provided inside the pole piece, the first pole constituting the N pole or S pole; A second pole provided opposite to the first pole and constituting a different pole from the first pole; And a coil part wound around the first and second poles. It includes.

또한, 상기 제1 극과 제2 극은 수직 또는 수평 방향으로 배열될 수 있다.Further, the first pole and the second pole may be arranged in a vertical or horizontal direction.

또한, 상기 탄성부재는 스프링일 수 있다.Further, the elastic member may be a spring.

본 발명의 제1 실시예는, 상기 탄성부재는 상기 플레이트와 상기 자기장 생성장치 사이에 위치하고, 상기 플레이트는 상기 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 탄성부재를 상기 자기장 생성장치 방향으로 밀면서 상기 자극편과 접촉하는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In the first embodiment of the present invention, the elastic member is located between the plate and the magnetic field generating device, and the plate pushes the elastic member toward the magnetic field generating device under the influence of the magnetic field generated by the magnetic field generating device. It provides a haptic actuator, characterized in that in contact with the pole piece.

본 발명의 제2 실시예는, 상기 탄성부재는 상기 플레이트와 상기 자기장 생성장치 사이에 위치하고 상기 플레이트의 가장자리에 자석이 구비되며, 상기 자기장 생성장치에서 생성되는 자기장의 영향으로 상기 자기장 생성장치 방향으로 이동하는 상기 플레이트에 의해 상기 탄성부재는 압축되고 상기 자석은 자극편과 접촉하는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In a second embodiment of the present invention, the elastic member is located between the plate and the magnetic field generating device, and a magnet is provided at the edge of the plate, and in the direction of the magnetic field generating device under the influence of the magnetic field generated by the magnetic field generating device. It provides a haptic actuator, characterized in that the elastic member is compressed by the moving plate and the magnet contacts the magnetic pole piece.

본 발명의 제3 실시예는, 상기 자극편은 상기 플레이트와 대향 위치하면서 상부는 개방되고 측면과 바닥면은 막힌 구조를 이루고 내부에 상기 탄성부재가 위치하며, 상기 제1 극과 제2 극은 상기 탄성부재 내부에 위치하고, 상기 제1 극과 제2 극의 상기 플레이트 쪽 일측 단부에 비자성체가 구비되며, 상기 플레이트는 상기 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 자극편 방향으로 이동하여 상기 탄성부재를 밀면서 상기 자극편과 접촉하는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In a third embodiment of the present invention, the magnetic pole piece is positioned opposite to the plate, the upper part is open, the side surface and the bottom surface form a closed structure, and the elastic member is located inside, and the first pole and the second pole are Located inside the elastic member, a non-magnetic body is provided at one end of the first and second poles on the side of the plate, and the plate moves in the direction of the magnetic pole piece under the influence of the magnetic field generated by the magnetic field generating device. It provides a haptic actuator, characterized in that while contacting the magnetic pole piece while pushing the elastic member.

본 발명의 제4 실시예는, 상기 하우징은 상기 플레이트 일부와 탄성부재가 위치하는 제1 구획공간; 상기 자기장 생성장치, 자극편 및 상기 플레이트의 일부가 위치하는 제2 구획공간; 및 상기 제1 구획공간과 제2 구획공간을 구획하는 것으로서, 상기 제1 구획공간과 제2 구획공간을 연통하는 관통공을 구비하는 격벽; 을 포함하고, 상기 플레이트는 상기 제1 구획공간에 위치하는 제1 플레이트; 상기 제2 구획공간에 위치하는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트와 상기 격벽 사이에 위치하는 상기 탄성부재의 내부를 지나면서 상기 격벽의 관통공을 통과하는 것으로서, 상기 격벽의 관통공을 따라 승강 작동이 가능하고 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 연결부; 를 포함하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In a fourth embodiment of the present invention, the housing includes a first partition space in which a portion of the plate and an elastic member are located; A second partition space in which the magnetic field generating device, the magnetic pole piece, and a portion of the plate are located; And a partition wall for partitioning the first partition space and the second partition space, and having a through hole communicating with the first partition space and the second partition space. It includes, The plate is a first plate located in the first compartment; A second plate located in the second compartment; And passing through the through hole of the partition wall while passing through the inside of the elastic member positioned between the first plate and the partition wall, the lifting operation is possible along the through hole of the partition wall, and the first plate and the second plate. A connecting portion connecting the; It provides a haptic actuator comprising a.

또한, 상기 제1 플레이트는 상기 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 자기장 생성장치 방향으로 작동하면서 탄성부재를 가압하고, 상기 제1 플레이트와 연동하여 상기 제2 플레이트는 상기 자극편과 접촉할 수 있다.In addition, the first plate presses the elastic member while operating in the direction of the magnetic field generating device under the influence of the magnetic field generated by the magnetic field generating device, and in connection with the first plate, the second plate can contact the magnetic pole piece have.

본 발명의 제5 실시예는, 상기 자극편은 제1 경사 관통구멍이 천공되는 제1 자극편; 및 상기 제1 자극편에 대향 구비되는 것으로서 상기 제1 경사 관통구멍과 동일한 제2 경사 관통구멍이 천공되는 제2 자극편; 을 포함하고, 상기 제1 경사 관통구멍과 제2 경사 관통구멍은 상기 플레이트가 승강작동을 하는 상기 하우징 내부의 통로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In a fifth embodiment of the present invention, the magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece through which a first inclined through hole is perforated; And a second magnetic pole piece which is provided opposite to the first magnetic pole piece and has the same second inclined through hole as the first inclined through hole. It includes, and the first inclined through-hole and the second inclined through-hole provides a haptic actuator, characterized in that the plate is located on the passage inside the housing to the lifting operation.

또한, 상기 플레이트는 상기 핀과 연결되고, 상기 제1 경사 관통구멍에 부합하는 제1 경사측면을 가지면서 상기 핀 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조의 제1 플레이트; 상기 제2 경사 관통구멍에 부합하는 제2 경사측면을 가지면서 상기 제1 플레이트 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조의 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 연결부; 를 포함하고, 상기 자기장 생성장치는 상기 통로 일측의 상기 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 위치하는 제1 자기장 생성장치; 및 상기 통로 타측의 상기 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 위치하는 제2 자기장 생성장치; 를 포함할 수 있다.In addition, the plate is connected to the pin, the first plate having a first inclined side surface corresponding to the first inclined through-hole while having a narrower width toward the pin direction; A second plate having a second inclined side surface corresponding to the second inclined through-hole and having a width narrowing toward the first plate; And a connecting portion connecting the first plate and the second plate. The magnetic field generating device includes: a first magnetic field generating device positioned between the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece on one side of the passage; And a second magnetic field generating device positioned between the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece on the other side of the passage. It may include.

또한, 상기 탄성부재는 상기 핀에 결합되면서 상기 제1 플레이트 쪽에 위치하고 상기 제1 플레이트는 상기 제1 자기장 생성장치와 제2 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 탄성부재를 밀면서 상기 제1 경사측면이 상기 제1 경사 관통구멍에 삽입되며, 동시에 상기 제2 플레이트는 상기 제2 경사측면이 상기 제2 경사 관통구멍에 삽입될 수 있다.In addition, the elastic member is coupled to the pin and is located on the first plate side, and the first plate is the first slope while pushing the elastic member under the influence of the magnetic fields generated by the first magnetic field generating device and the second magnetic field generating device. A side surface may be inserted into the first inclined through hole, and at the same time, the second inclined side surface may be inserted into the second inclined through hole in the second plate.

본 발명의 제6 실시예는, 상기 플레이트는 상기 핀과 연결되고, 상기 제1 경사 관통구멍에 부합하는 제1 경사측면을 가지면서 상기 핀 방향으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조의 제1 플레이트; 상기 제2 경사 관통구멍에 부합하는 제2 경사측면을 가지면서 상기 제1 플레이트 방향을 갈수록 폭이 넓어지는 구조의 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 연결부; 를 포함하고, 상기 자기장 생성장치는 상기 통로 일측의 상기 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 위치하는 제1 자기장 생성장치; 및 상기 통로 타측의 상기 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 위치하는 제2 자기장 생성장치; 를 포함하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.The sixth embodiment of the present invention, the plate is connected to the pin, the first plate having a first inclined side surface corresponding to the first inclined through-hole while having a wider width toward the pin direction; A second plate having a second inclined side surface corresponding to the second inclined through-hole and having a wider width in the direction of the first plate; And a connecting portion connecting the first plate and the second plate. The magnetic field generating device includes: a first magnetic field generating device positioned between the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece on one side of the passage; And a second magnetic field generating device positioned between the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece on the other side of the passage. It provides a haptic actuator comprising a.

또한, 상기 핀은 상기 제1 플레이트 쪽에 위치하며, 상기 탄성부재는 상기 제2 플레이트 하부를 탄성 지지하고, 상기 제2 플레이트는 상기 제1 자기장 생성장치와 제2 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 탄성부재를 밀면서 상기 제2 경사측면이 상기 제2 경사 관통구멍에 삽입되고 동시에 상기 제1 플레이트는 상기 제1 경사측면이 상기 제1 경사 관통구멍에 삽입될 수 있다.In addition, the pin is located on the first plate side, the elastic member elastically supports the lower portion of the second plate, and the second plate is affected by the magnetic fields generated by the first magnetic field generating device and the second magnetic field generating device. The second inclined side surface may be inserted into the second inclined through hole while pushing the elastic member, and at the same time, the first inclined side surface may be inserted into the first inclined through hole in the first plate.

본 발명의 제7 실시예는, 상기 자극편은 상기 하우징 내부에 구비되는 제1 자극편; 및 상기 하우징 내부에서 상기 제1 자극편에 대향 구비되는 제2 자극편; 을 포함하고, 상기 자기장 생성장치는 상기 제1 자극편 내부에 위치하는 제1 자기장 생성장치; 및 상기 제2 자극편 내부에 위치하는 제2 자기장 생성장치; 를 포함하며, 상기 제1 자극편은 상기 플레이트 내부에 위치하고, 상기 플레이트는 상기 제2 자극편을 향하는 면이 탄성부재의 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In a seventh embodiment of the present invention, the magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece provided inside the housing; And a second magnetic pole piece provided opposite to the first magnetic pole piece in the housing. The magnetic field generating device includes: a first magnetic field generating device positioned inside the first magnetic pole piece; And a second magnetic field generator located inside the second magnetic pole piece. Including, the first magnetic pole piece is located inside the plate, the plate provides a haptic actuator characterized in that the surface facing the second magnetic pole is elastically supported by an elastic member.

또한, 상기 플레이트는 상기 제1 자기장 생성장치와 제2 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 탄성부재를 상기 제2 자기장 생성장치 방향으로 밀면서 상기 제2 자극편과 접촉할 수 있다.In addition, the plate may contact the second magnetic pole piece while pushing the elastic member in the direction of the second magnetic field generating device under the influence of the magnetic fields generated by the first magnetic field generating device and the second magnetic field generating device.

본 발명의 제8 실시예는, 상기 자극편은 상기 하우징 내부에 구비되는 제1 자극편; 및 상기 하우징 내부에서 상기 제1 자극편에 대향 구비되는 제2 자극편; 을 포함하고, 상기 자기장 생성장치는 상기 제1 자극편 내부에 위치하는 제1 자기장 생성장치; 및 상기 제2 자극편 내부에 위치하는 제2 자기장 생성장치; 를 포함하며, 상기 제1 자극편은 상기 플레이트 내부에 위치하고, 상기 플레이트는 상기 핀이 위치하는 상기 플레이트의 작동 방향 쪽에 위치하는 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터를 제공한다.In an eighth embodiment of the present invention, the magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece provided inside the housing; And a second magnetic pole piece provided opposite to the first magnetic pole piece in the housing. The magnetic field generating device includes: a first magnetic field generating device positioned inside the first magnetic pole piece; And a second magnetic field generator located inside the second magnetic pole piece. Including, the first magnetic pole piece is located inside the plate, the plate provides a haptic actuator, characterized in that elastically supported by an elastic member located on the side of the plate in the direction of operation of the plate.

또한, 상기 플레이트는 상기 제2 자극편과 접촉 상태에서 상기 제1 자기장 생성장치와 제2 자기장 생성장치에서 생성된 척력으로 상기 탄성부재를 밀면서 상기 제2 자극편에서 떨어질 수 있다.In addition, the plate may fall from the second magnetic pole piece while pushing the elastic member with the repulsive force generated by the first magnetic field generating device and the second magnetic field generating device in contact with the second magnetic pole piece.

본 발명은 사용자 인터페이스, 게임, 자동차, 웨어러블 디바이스들 및 가전 기기에 적용 가능한 전자영구자석 기반 핀 자극 햅틱 액추에이터를 제공할 수 있다.The present invention can provide an electro-permanent magnet-based pin stimulation haptic actuator applicable to user interfaces, games, automobiles, wearable devices, and home appliances.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 제8 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the entire configuration according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing the operation of the operating member according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing the operation of the operating member according to the second embodiment of the present invention.
4 is a view showing the operation of the operation member according to the third embodiment of the present invention.
5 is a view showing the operation of the operation member according to the fourth embodiment of the present invention.
6 is a view showing the operation of the operation member according to the fifth embodiment of the present invention.
7 is a view showing the operation of the operation member according to the sixth embodiment of the present invention.
8 is a view showing the operation of the operation member according to the seventh embodiment of the present invention.
9 is a view showing the operation of the operation member according to the eighth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited to or limited thereto, and can be variously implemented by a person skilled in the art.

기존 햅틱 액추에이터는 다양한 햅틱 감각을 사용자에게 신속하게 전달해주지 못하였다. 이에 대하여, 본 발명은 사용자 인터페이스, 게임, 자동차, 웨어러블 디바이스들 및 가전 기기에 적용 가능한 다양한 햅틱 감각을 제공할 수 있는 전자영구자석 기반 핀 자극 햅틱 메커니즘을 제시하고자 한다.Conventional haptic actuators have not been able to quickly deliver various haptic sensations to users. On the other hand, the present invention is to provide an electro-permanent magnet-based pin stimulation haptic mechanism capable of providing various haptic senses applicable to user interfaces, games, automobiles, wearable devices, and home appliances.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구성을 설명한다.First, the configuration according to the first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전체 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the entire configuration according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예는 하우징(110), 하우징(110) 내부에 구비되는 자기장 생성장치(120), 자기장 생성장치(120)의 자기장 영향으로 승강작동을 하는 작동부재(130) 및 작동부재(130)를 탄성 지지하는 탄성부재(140)를 포함한다.The first embodiment of the present invention includes a housing 110, a magnetic field generating device 120 provided inside the housing 110, and an operating member 130 and an operating member performing an elevating operation under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device 120 It includes an elastic member 140 for elastically supporting the 130.

하우징(110)은 자기장 생성장치(120), 자극편(150), 탄성부재(140) 등의 수용공간을 제공하면서 작동부재(130)의 작동공간을 제공한다. 하우징(110)은 비자성체로 구성된다.The housing 110 provides an operating space of the operating member 130 while providing accommodation spaces such as a magnetic field generating device 120, a magnetic pole piece 150, and an elastic member 140. The housing 110 is made of a non-magnetic material.

자기장 생성장치(120)는 자기장을 작동부재(130)에 인가하는 장치이다. 자기장 생성장치(120)는 전자영구자석(Electropermanent Magnet, EPM) 또는 전자석일 수 있다.The magnetic field generating device 120 is a device that applies a magnetic field to the operating member 130. The magnetic field generating device 120 may be an electropermanent magnet (EPM) or an electromagnet.

자기장 생성장치(120)는 제1 극(121), 제1 극(121)에 대향 구비되는 제2 극(122) 및 제1 극(121)과 제2 극(122) 둘레에 감기고 전류가 흐르는 코일부(123)를 포함한다. 자기장 생성장치(120)는 하우징(110)의 내부 하부에 위치하며 자극편(150)에 의해 감싸질 수 있다. 자극편(150)은 자성체로 구성된다.The magnetic field generating device 120 is wound around the first pole 121, the second pole 122 and the first pole 121 and the second pole 122 provided opposite to the first pole 121, and current flows therethrough. It includes a coil portion 123. The magnetic field generating device 120 is located inside the lower portion of the housing 110 and may be wrapped by the magnetic pole piece 150. The magnetic pole piece 150 is composed of a magnetic body.

제1 극(121)은 N극 또는 S극을 구성한다. 제2 극(122)은 제1 극(121)과 다른 극을 구성한다. 일예로서, 제1 극(121)이 N극일 경우 제2 극(122)은 S극이되고 제1 극(121)이 S극일 경우 제2 극(122)은 N극이 된다. 제1 극(121)과 제2 극(122)은 수직 방향으로 층을 이루도록 배열될 수 있다.The first pole 121 constitutes an N pole or an S pole. The second pole 122 constitutes a different pole from the first pole 121. As an example, when the first pole 121 is the N pole, the second pole 122 becomes the S pole, and when the first pole 121 is the S pole, the second pole 122 becomes the N pole. The first pole 121 and the second pole 122 may be arranged to form a layer in the vertical direction.

제1 극(121)은 알니코 마그넷(AlNiCo Magnet)일 수 있다. 제2 극(122)은 네오디뮴 철붕소 마그넷(NdFeB Magnet)일 수 있다. 코일부(123)는 솔레노이드 코일 (Solenoid Coil)일 수 있다.The first pole 121 may be an AlNiCo Magnet. The second pole 122 may be a neodymium iron boron magnet (NdFeB Magnet). The coil unit 123 may be a solenoid coil.

작동부재(130)는 자기장 생성장치(120)의 자기장에 영향을 받아 작동하며 자성체로 구성된다.The operation member 130 operates under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device 120 and is composed of a magnetic body.

작동부재(130)는 하우징(110) 내부 상부에 위치하는 플레이트(131) 및 플레이트(131)의 상면 대략 중앙에 연결되고 상부가 하우징(110) 외측으로 노출되는 핀(132)을 포함한다.The operation member 130 includes a plate 131 positioned inside the housing 110 and a pin 132 connected to the center of the upper surface of the plate 131 and exposed to the outside of the housing 110.

플레이트(131)는 탄성부재(140)에 탄성 지지된 상태로 자극편(150) 상부에 위치한다. 플레이트(131)는 자성체로 구성된다. 플레이트(131)는 하우징(110) 내부에서 승강작동을 한다. 플레이트(131)는 자극편(150)과 떨어진 상태에서 자기장 생성장치(120)에서 발생하는 자기장에 영향을 받아 인력에 의해 자극편(150) 방향으로 이동하여 탄성부재(140)를 밀면서 자극편(150)과 접촉한다.The plate 131 is positioned on the magnetic pole piece 150 in an elastically supported state to the elastic member 140. The plate 131 is made of a magnetic material. The plate 131 moves up and down within the housing 110. The plate 131 is influenced by the magnetic field generated by the magnetic field generating device 120 in a state away from the magnetic pole piece 150 and moves in the direction of the magnetic pole piece 150 by the attraction force while pushing the elastic member 140 while pushing the magnetic pole piece ( 150).

핀(132)의 하단부는 하우징(110)을 관통하여 플레이트(131)의 상면과 연결된다. 핀(132)은 자성체로 구성된다. 핀(132)은 플레이트(131)와 함께 승강작동을 한다. 핀(132)과 햅틱 효과를 구현하고자 하는 시스템과 연결하면 핀(132)의 작동에 의해 시스템에 다양한 햅틱 감각을 제공할 수 있다.The lower end of the pin 132 penetrates the housing 110 and is connected to the upper surface of the plate 131. The pin 132 is made of a magnetic material. The pin 132 moves up and down together with the plate 131. When the pin 132 is connected to a system to implement a haptic effect, various haptic sensations can be provided to the system by the operation of the pin 132.

탄성부재(140)는 초기 플레이트(131)를 탄성 지지한다. 탄성부재(140)는 비자성체로 구성된다. 탄성부재(140)는 자기장 생성장치(120)의 자기장에 영향을 받아 하강하는 플레이트(131)의 작동에 의해 압축된다. 자기장이 사라져 플레이트(131)의 누르는 힘이 제거되면 탄성부재(140)는 원상태로 신장되면서 플레이트(131)를 상향으로 밀어 올려 플레이트(131)를 초기 위치로 원위치 시킨다. 탄성부재(140)는 스프링일 수 있다.The elastic member 140 elastically supports the initial plate 131. The elastic member 140 is made of a non-magnetic material. The elastic member 140 is compressed by the operation of the descending plate 131 under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device 120. When the magnetic field disappears and the pressing force of the plate 131 is removed, the elastic member 140 is extended to the original state and pushes the plate 131 upwards to return the plate 131 to its initial position. The elastic member 140 may be a spring.

다음은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the operation of the operating member according to the first embodiment of the present invention.

도 2의 (a)와 같이 코일부(123)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 작동부재(130)는 탄성부재(140)에 의해 탄성 지지된 상태이다.In the initial state in which no current is applied to the coil part 123, as shown in FIG. 2 (a), the operating member 130 is elastically supported by the elastic member 140.

도 2의 (b)와 같이 코일부(123)에 전류를 인가하면 제1 극(121)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 자기장(M)의 영향으로 작동부재(130)가 하강하여 탄성부재(140)를 밀면서 자극편(150)과 접촉한다.When the current is applied to the coil unit 123 as shown in FIG. 2B, the direction of the magnetic field M of the first pole 121 is changed. Under the influence of the magnetic field (M), the operating member 130 descends and contacts the magnetic pole piece 150 while pushing the elastic member 140.

도 2의 (c)와 같이 코일부(123)의 전류를 멈추어도 자성체인 플레이트(131)에 의해 제1 극(121)의 자기장(M) 방향이 변화된 상태로 유지되고, 이에 의해 플레이트(131)는 자극편(150)과 접촉한 상태를 유지한다.Even if the current of the coil part 123 is stopped as shown in FIG. 2 (c), the direction of the magnetic field M of the first pole 121 is maintained by the plate 131 which is magnetic, thereby maintaining the plate 131. ) Maintains contact with the pole piece 150.

도 2의 (d)와 같이 반대방향의 전류를 흘려 주게 되면 제1 극(121)의 자기장(M) 방향이 원래대로 돌아가 자기장(M)이 사라진다. 이로 인해, 탄성부재(140)가 신장되면서 작동부재(130)를 상향으로 밀어 올린다.When the current in the opposite direction is passed as shown in FIG. 2 (d), the direction of the magnetic field M of the first pole 121 returns to the original state and the magnetic field M disappears. Due to this, the elastic member 140 is stretched while pushing the operating member 130 upward.

다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구성을 설명한다.Next, a configuration according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the operation of the operating member according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예는 플레이트(231)에 구비되는 자석(233) 외에는 제1 실시예의 구성과 동일하다.The second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the first embodiment except for the magnet 233 provided on the plate 231.

본 발명의 제2 실시예는 자석(233)을 더 포함한다. 자석(233)은 플레이트(231)의 가장자리에 구비될 수 있다. 자석(233)은 자극편(250)과 접촉한다. 작동부재(230)에 자석(233)을 추가하면 자기장 생성장치(220)에 당겨지는 힘을 증가시킬 수 있다. 당겨지는 힘의 증가로 강한 탄성부재(240)를 사용하는 것이 바람직하다. 강한 탄성부재(240)에 의해 햅틱 액추에이터의 힘을 증가시킬 수 있다.The second embodiment of the present invention further includes a magnet 233. The magnet 233 may be provided at the edge of the plate 231. The magnet 233 contacts the magnetic pole piece 250. When the magnet 233 is added to the operation member 230, the force pulled by the magnetic field generating device 220 may be increased. It is preferable to use a strong elastic member 240 due to the increase in the pulling force. The force of the haptic actuator can be increased by the strong elastic member 240.

자기장 생성장치(220)는 제1 극(221), 제1 극(221)에 대향 구비되는 제2 극(222) 및 제1 극(221)과 제2 극(222) 둘레에 감기고 전류가 흐르는 코일부(223)를 포함한다.The magnetic field generating device 220 is wound around the first pole 221, the second pole 222 provided opposite to the first pole 221, and the first pole 221 and the second pole 222, and current flows therethrough. It includes a coil portion 223.

탄성부재(240)는 플레이트(231)와 자기장 생성장치(220) 사이에 위치한다.The elastic member 240 is positioned between the plate 231 and the magnetic field generating device 220.

플레이트(231)는 자기장 생성장치(220)에서 생성된 자기장(M)의 영향으로 탄성부재(240)를 자기장 생성장치(220) 방향으로 밀면서 하강 작동을 한다. 이와 같은 플레이트(231)의 하강작동에 의해 자석(233)이 자극편(250)과 접촉할 수 있다.The plate 231 moves downward while pushing the elastic member 240 in the direction of the magnetic field generating device 220 under the influence of the magnetic field M generated by the magnetic field generating device 220. The magnet 233 may contact the magnetic pole piece 250 by the downward operation of the plate 231.

다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the second embodiment of the present invention.

도 3의 (a)와 같이 코일부(223)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 작동부재(230)는 탄성부재(240)에 의해 탄성 지지된 상태이다.In the initial state in which no current is applied to the coil part 223, as shown in FIG. 3 (a), the operating member 230 is elastically supported by the elastic member 240.

도 3의 (b)와 같이 자기장 생성장치(220)의 코일부(223)에 전류를 인가하면 제1 극(221)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 자기장(M)의 영향으로 작동부재(230)가 하우징(210) 내부를 따라 자극편(250) 방향으로 하강함에 따라 자석(233)이 자극편(250)과 접촉한다. 탄성부재(240)는 작동부재(230)의 하강작동에 의해 압축된다.3 (b), when a current is applied to the coil unit 223 of the magnetic field generator 220, the direction of the magnetic field M of the first pole 221 changes. Under the influence of the magnetic field M, the magnet 233 contacts the magnetic pole piece 250 as the operating member 230 descends in the direction of the magnetic pole piece 250 along the inside of the housing 210. The elastic member 240 is compressed by the lowering operation of the operating member 230.

자기장(M)이 사라지면 탄성부재(240)를 누르는 힘이 사라지고 이로 인해 탄성부재(240)가 신장되면서 작동부재(230)를 상향으로 밀어 올린다.When the magnetic field (M) disappears, the force pressing the elastic member (240) disappears, and as a result, the elastic member (240) stretches and pushes the working member (230) upward.

플레이트(231)와 연결된 핀(232)은 플레이트(231)와 함께 승강작동을 한다.The pin 232 connected to the plate 231 moves up and down together with the plate 231.

다음은 본 발명의 제3 실시예에 따른 구성을 설명한다.Next, a configuration according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the operation of the operation member according to the third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예는 하우징(310)의 내부 상부에 구비되는 작동부재(330), 작동부재(330)와 대향하여 하우징(310)의 내부 하부에 구비되는 자극편(350), 자극편(350)의 내부에 위치하면서 작동부재(330)를 탄성 지지하는 탄성부재(340) 및 상기 탄성부재(340) 내부에 구비되는 자기장 생성장치(320) 및 자기장 생성장치(320) 상부에 구비되는 비자성체(323a)를 포함한다.The third embodiment of the present invention is a working member 330 provided on the inner upper part of the housing 310, a magnetic pole piece 350 provided on the inner lower part of the housing 310 facing the working member 330, and a magnetic pole piece The elastic member 340 elastically supporting the operating member 330 while being located inside the 350 is provided on the magnetic field generating device 320 and the magnetic field generating device 320 provided inside the elastic member 340. And nonmagnetic material 323a.

자극편(350)은 상부(351)가 개방되고 측면(352)과 바닥면(353)이 막힌 구조로 이루어진다. 자기장 생성장치(320)을 구성하는 제1 극(321), 제2 극(322) 및 제1 극(321)과 제2 극(322)의 둘레에 감기는 코일부(323)는 탄성부재(340) 내부에 위치한다. 제1 극(321)과 제2 극(322)은 수평으로 배열 구성될 수 있다.The pole piece 350 has a structure in which the upper part 351 is opened and the side surfaces 352 and the bottom surface 353 are blocked. The first pole 321, the second pole 322, and the coil portion 323 wound around the first pole 321 and the second pole 322 constituting the magnetic field generating device 320 are elastic members ( 340) located inside. The first pole 321 and the second pole 322 may be arranged horizontally.

제1 극(321)과 제2 극(322)의 상단부에 비자성체(323a)가 구비된다. 플레이트(331)는 하우징(310) 내부에서 자기장 생성장치(320)에서 생성된 자기장(M)의 영향으로 자극편(350) 방향으로 하강하면서 자극편(350)과 접촉한다.Nonmagnetic bodies 323a are provided at upper ends of the first pole 321 and the second pole 322. The plate 331 comes into contact with the magnetic pole piece 350 while descending in the direction of the magnetic pole piece 350 under the influence of the magnetic field M generated by the magnetic field generating device 320 inside the housing 310.

다음은 본 발명의 제3 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the third embodiment of the present invention.

도 4의 (a)와 같이 코일부(323)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 작동부재(330)는 탄성부재(340)에 의해 탄성 지지된 상태이다.In the initial state in which no current is applied to the coil portion 323, as shown in FIG. 4 (a), the operating member 330 is elastically supported by the elastic member 340.

도 4의 (b)와 같이 자기장 생성장치(320)의 코일부(323)에 전류를 인가하면 제1 극(321)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 자기장(M)의 영향으로 플레이트(331)가 하우징(310) 내부를 따라 자극편(350) 방향으로 하강하면서 자극편(350)과 접촉한다. 탄성부재(340)는 작동부재(330)의 하강작동에 의해 압축된다.4 (b), when a current is applied to the coil portion 323 of the magnetic field generating device 320, the direction of the magnetic field M of the first pole 321 changes. Under the influence of the magnetic field M, the plate 331 contacts the magnetic pole piece 350 while descending in the direction of the magnetic pole piece 350 along the inside of the housing 310. The elastic member 340 is compressed by the lowering operation of the operating member 330.

자기장(M)이 사라지면 탄성부재(340)를 누르는 힘이 사라지고 이로 인해 탄성부재(340)가 신장되면서 작동부재(330)를 상향으로 밀어 올린다.When the magnetic field M disappears, the force pressing the elastic member 340 disappears, and as a result, the elastic member 340 extends and pushes the working member 330 upward.

플레이트(331)와 연결된 핀(332)은 플레이트(331)와 함께 승강작동을 한다.The pin 332 connected to the plate 331 moves up and down together with the plate 331.

다음은 본 발명의 제4 실시예의 구성을 설명한다.The following describes the configuration of the fourth embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.5 is a view showing the operation of the operation member according to the fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제4 실시예는 하우징(410) 및 플레이트의 구조를 제외하고 제1 실시예의 구성과 동일하다.The fourth embodiment of the present invention is the same as the configuration of the first embodiment except for the structure of the housing 410 and the plate.

하우징(410)은 내부 상부에 구비되는 제1 구획공간(411), 내부 하부에 구비되는 제2 구획공간(412) 및 제1 구획공간(411)과 제2 구획공간(412)을 구획하는 격벽(413)을 포함한다.The housing 410 includes a first partition space 411 provided inside the upper portion, a second partition space 412 provided inside the lower portion, and a partition wall partitioning the first partition space 411 and the second partition space 412. 413.

제1 구획공간(411)에 작동부재(430)와 탄성부재(440)가 위치한다. 제2 구획공간(412)에 자기장 생성장치(420)와 자극편(450)이 위치한다. 자극편(450) 내부에 자기장 생성장치(420)가 위치한다. 자기장 생성장치(420)는 제1 극(421), 제1 극(421)에 대향 구비되는 제2 극(422) 및 제1 극(421)과 제2 극(422) 둘레에 감기는 코일부(423)를 포함한다.The operation member 430 and the elastic member 440 are located in the first compartment space 411. The magnetic field generating device 420 and the magnetic pole piece 450 are positioned in the second partition space 412. The magnetic field generating device 420 is located inside the magnetic pole piece 450. The magnetic field generating device 420 includes a first pole 421, a second pole 422 provided opposite to the first pole 421, and a coil part wound around the first pole 421 and the second pole 422. 423.

격벽(413)에 의해 하우징(410) 내부가 제1 구획공간(411)과 제2 구획공간(412)으로 구획된다. 격벽(413) 대략 중앙에 관통공(413a)이 구비된다. 관통공(413a)은 제1 구획공간(411) 및 제2 구획공간(412)과 연통한다.The interior of the housing 410 is partitioned into the first partition space 411 and the second partition space 412 by the partition wall 413. A through hole 413a is provided in the center of the partition wall 413. The through hole 413a communicates with the first partition space 411 and the second partition space 412.

작동부재(430)의 플레이트는 제1 구획공간(411)에 위치하는 제1 플레이트(431a), 제2 구획공간(412)에 위치하는 제2 플레이트(431c) 및 제1 플레이트(431a)와 제2 플레이트(431c)를 연결하는 연결부(431e)를 포함한다.The plate of the operation member 430 is made of a first plate 431a located in the first compartment 411, a second plate 431c located in the second compartment 412, and a first plate 431a. 2 includes a connecting portion 431e connecting the plate 431c.

제1 플레이트(431a)는 제1 구획공간(411)에서 탄성부재(440)에 의해 탄성 지지된다. 제1 플레이트(431a)는 제1 구획공간(411)에서 하강하면서 탄성부재(440)를 가압한다.The first plate 431a is elastically supported by the elastic member 440 in the first partition space 411. The first plate 431a presses the elastic member 440 while descending from the first partition space 411.

제2 플레이트(431c)는 제1 구획공간(411)에서 자극편(450) 방향으로 하강하면서 자극편(450)과 접촉한다.The second plate 431c contacts the magnetic pole piece 450 while descending from the first compartment space 411 toward the magnetic pole piece 450.

연결부(431e)는 제1 플레이트(431a)와 격벽(413) 사이에 위치하는 탄성부재(440) 내부를 지나면서 격벽(413)의 관통공(413a)을 통과한다. 연결부(431e)는 격벽(413)의 관통공(413a)을 따라 승강작동을 한다. 이와 같은 제1 플레이트(431a), 제2 플레이트(431c), 연결부(431e)의 구조로 인해 작동부재의 안정적인 움직임 가능하다.The connecting portion 431e passes through the through hole 413a of the partition wall 413 while passing through the inside of the elastic member 440 positioned between the first plate 431a and the partition wall 413. The connecting portion 431e moves up and down along the through hole 413a of the partition wall 413. Due to the structures of the first plate 431a, the second plate 431c, and the connecting portion 431e, stable movement of the operating member is possible.

제1 플레이트(431a)는 자기장 생성장치(420)에서 생성된 자기장(M)의 영향으로 자기장 생성장치(420) 방향으로 작동하면서 탄성부재(440)를 가압한다.The first plate 431a presses the elastic member 440 while operating in the direction of the magnetic field generating device 420 under the influence of the magnetic field M generated by the magnetic field generating device 420.

다음은 본 발명의 제4 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the fourth embodiment of the present invention.

도 5의 (a)와 같이 코일부(423)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 제1 플레이트(431a)는 탄성부재(440)에 의해 탄성 지지된 상태이다.In the initial state in which no current is applied to the coil portion 423 as shown in FIG. 5A, the first plate 431a is elastically supported by the elastic member 440.

도 5의 (b)와 같이 자기장 생성장치(420)의 코일부(423)에 전류를 인가하면 제1 극(421)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 자기장(M)의 영향으로 제1 플레이트(431a)가 탄성부재(440)를 누르면서 제1 구획공간(411)에서 하강함에 따라 연결부(431e)에 의해 제1 플레이트(431a)와 연결된 제2 플레이트(431c)가 자극편(450)과 접촉한다. 탄성부재(440)는 제1 플레이트(431a)의 하강작동에 의해 압축된다.As shown in (b) of FIG. 5, when a current is applied to the coil portion 423 of the magnetic field generator 420, the direction of the magnetic field M of the first pole 421 changes. The second plate connected to the first plate 431a by the connecting portion 431e as the first plate 431a descends from the first partition space 411 while pressing the elastic member 440 under the influence of the magnetic field M ( 431c) is in contact with the pole piece 450. The elastic member 440 is compressed by the lowering operation of the first plate 431a.

자기장(M)이 사라지면 탄성부재(440)를 누르는 힘이 사라지고 이로 인해 탄성부재(440)가 신장되면서 제1 플레이트(431a)를 상향으로 밀어 올린다.When the magnetic field M disappears, the force pressing the elastic member 440 disappears, and as a result, the elastic member 440 is stretched and the first plate 431a is pushed upward.

제1 플레이트(431a)의 상면과 연결된 핀(432)은 제1 플레이트(431a)와 함께 승강작동을 한다.The pin 432 connected to the upper surface of the first plate 431a moves up and down together with the first plate 431a.

다음은 본 발명의 제5 실시예의 구성을 설명한다.The following describes the configuration of the fifth embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.6 is a view showing the operation of the operation member according to the fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 제5 실시예는 2개의 자기장 생성장치(522)를 적용함으로써 스프링(Spring) 등과 같은 강한 탄성부재(540)를 사용할 수 있다. 탄성부재(540)가 강해지면 핀(532)의 힘을 더욱 높혀 사용자에게 강한 햅틱 감각을 제공할 수 있다.In the fifth embodiment of the present invention, by applying the two magnetic field generating devices 522, a strong elastic member 540 such as a spring can be used. When the elastic member 540 becomes stronger, the force of the pin 532 is further increased to provide a strong haptic sensation to the user.

자극편은 하우징(510)의 내부 상부에 위치하는 제1 자극편(551) 및 하우징(510)의 내부 하부에 위치하는 제2 자극편(552)을 포함한다.The magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece 551 positioned inside the upper portion of the housing 510 and a second magnetic pole piece 552 positioned inside the lower portion of the housing 510.

제1 자극편(551)의 대략 중앙에 제1 경사 관통구멍(551a)이 천공된다. 제1 경사 관통구멍(551a)은 하향으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조로 형성된다.The first inclined through hole 551a is drilled in the center of the first magnetic pole piece 551. The first inclined through hole 551a is formed in a structure in which the width increases as it goes downward.

제2 자극편(552)은 하우징(510) 내부 하부에 구비된다. 제2 자극편(552)은 제1 자극편(551)에 대향하여 제1 자극편(551) 아래에 위치한다. 제2 자극편(552)의 대략 중앙에는 제2 경사 관통구멍(552a)이 천공된다. 제2 경사 관통구멍(552a)은 제1 경사 관통구멍(551a)과 동일한 구조로 구성된다.The second magnetic pole piece 552 is provided inside the housing 510. The second magnetic pole piece 552 is located below the first magnetic pole piece 551 opposite to the first magnetic pole piece 551. A second inclined through hole 552a is drilled in the center of the second magnetic pole piece 552. The second inclined through hole 552a is configured to have the same structure as the first inclined through hole 551a.

제1 경사 관통구멍(551a)과 제2 경사 관통구멍(552a)은 동일 중심축 상에 위치하고, 플레이트가 승강작동을 하는 하우징(510) 내부의 통로(553) 상에 위치한다.The first inclined through hole 551a and the second inclined through hole 552a are located on the same central axis, and are located on the passage 553 inside the housing 510 in which the plate moves up and down.

플레이트는 하우징(510)의 내부 상부에 위치하는 제1 플레이트(531a), 하우징(510)의 내부 하부에 위치하는 제2 플레이트(531c) 및 제1 플레이트(531a)와 제2 플레이트(513c)를 연결하는 연결부(531e)를 포함한다.The plate includes a first plate 531a positioned on the inner upper portion of the housing 510, a second plate 531c positioned on the inner lower portion of the housing 510, and a first plate 531a and a second plate 513c. It includes a connecting portion (531e) to connect.

제1 플레이트(531a)는 핀(532)과 연결된다. 제1 플레이트(531a)는 제1 경사 관통구멍(551a)에 부합하는 제1 경사측면(531b)을 가진다. 제1 경사측면(531b)은 핀(532) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지고, 제2 플레이트(531c) 방향으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조로 형성된다.The first plate 531a is connected to the pin 532. The first plate 531a has a first inclined side surface 531b corresponding to the first inclined through hole 551a. The first inclined side surface 531b is formed in a structure in which the width becomes narrower toward the pin 532 and the width becomes wider toward the second plate 531c.

제2 플레이트(531c)는 제2 경사측면(531d)을 가진다. 제2 경사측면(531d)은 제2 경사 관통구멍(552a)에 부합한다. 제2 경사측면(531d)은 제1 플레이트(531a) 방향을 갈수록 폭이 좁아지는 구조로 형성된다.The second plate 531c has a second inclined side 531d. The second inclined side surface 531d corresponds to the second inclined through hole 552a. The second inclined side surface 531d is formed in a structure in which the width becomes narrower toward the first plate 531a.

하우징(510) 내부의 통로(553)를 중심으로 좌우 양측으로 제1 자기장 생성장치(521) 및 제2 자기장 생성장치(522)가 구비된다.The first magnetic field generating device 521 and the second magnetic field generating device 522 are provided at both right and left sides with respect to the passage 553 inside the housing 510.

제1 자기장 생성장치(521)는 제1 플레이트(531a)와 제2 플레이트(531c) 사이에 위치한다. 제1 자기장 생성장치(521)는 제1 극(521a), 제1 극(521a)에 대향 구비되는 제2 극(521b) 및 제1 극(521a)과 제2 극(521b) 둘레에 감기는 코일부(521c)를 포함한다. 제1 자기장 생성장치(521)의 제1 극(521a)과 제2 극(521b)은 수평 방향으로 배열될 수 있다.The first magnetic field generating device 521 is located between the first plate 531a and the second plate 531c. The first magnetic field generating device 521 is wound around the first pole 521a, the second pole 521b and the first pole 521a and the second pole 521b provided opposite to the first pole 521a. It includes a coil portion (521c). The first pole 521a and the second pole 521b of the first magnetic field generator 521 may be arranged in a horizontal direction.

제2 자기장 생성장치(522)는 제1 자기장 생성장치(521)에 대향하여 제1 플레이트(531a)와 제2 플레이트(531c) 사이에 위치한다. 제2 자기장 생성장치(522)는 제1 극(522a), 제1 극(522a)에 대향 구비되는 제2 극(522b) 및 제1 극(522a)과 제2 극(522b) 둘레에 감기는 코일부(522c)를 포함한다. 제2 자기장 생성장치(522)의 제1 극(522a)과 제2 극(522b)은 수평 방향으로 배열될 수 있다.The second magnetic field generating device 522 is positioned between the first plate 531a and the second plate 531c facing the first magnetic field generating device 521. The second magnetic field generating device 522 is wound around the first pole 522a, the second pole 522b provided opposite the first pole 522a, and the first pole 522a and the second pole 522b. It includes a coil portion (522c). The first pole 522a and the second pole 522b of the second magnetic field generator 522 may be arranged in a horizontal direction.

작동부재(530)는 핀(532) 및 제1 플레이트(531a)와 제2 플레이트(531c)로 구성되는 플레이트를 포함한다.The operation member 530 includes a pin 532 and a plate composed of a first plate 531a and a second plate 531c.

핀(532)은 제1 플레이트(531a)의 상면 대략 중앙에 구비된다. 핀(532)에 탄성부재(540)가 결합된다. 탄성부재(540)는 하우징(510) 내부 상부 내벽면에 지지된 상태로 제1 플레이트(531a)를 탄성 지지한다.The pin 532 is provided at the center of the upper surface of the first plate 531a. The elastic member 540 is coupled to the pin 532. The elastic member 540 elastically supports the first plate 531a while being supported on the upper inner wall surface inside the housing 510.

다음은 본 발명의 제5 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the fifth embodiment of the present invention.

도 6의 (a)와 같이 제1 자기장 생성장치(521)의 코일부(521c)와 제2 자기장 생성장치(522)의 코일부(521c)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 플레이트는 탄성부재(540)에 의해 탄성 지지된 상태이다.As shown in (a) of FIG. 6, in the initial state in which no current is applied to the coil portion 521c of the first magnetic field generator 521 and the coil portion 521c of the second magnetic field generator 522, the plate is an elastic member ( 540).

도 6의 (b)와 같이 제1 자기장 생성장치(521)의 코일부(521c)와, 제2 자기장 생성장치(522)의 코일부(522c)에 전류를 인가하면 제1 자기장 생성장치(521)의 제1 극(521a)과 제2 자기장 생성장치(522) 제1 극(522a)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다.6B, when a current is applied to the coil portion 521c of the first magnetic field generator 521 and the coil portion 522c of the second magnetic field generator 522, the first magnetic field generator 521 ), The direction of the magnetic field M of the first pole 522a and the second magnetic field generator 522 of the first pole 522a is changed.

자기장(M)의 영향으로 제1 플레이트(531a)는 상승하여 탄성부재(540)를 밀면서 제1 경사측면(531b)이 제1 경사 관통구멍(551a)으로 삽입된다. 연결부에 의해 제1 플레이트(531a)와 연결된 제2 플레이트(531c)도 제1 플레이트(531a)와 동반 상승하여 제2 경사측면(531b)이 제2 경사 관통구멍(552a)으로 삽입된다.Under the influence of the magnetic field M, the first plate 531a rises and pushes the elastic member 540 so that the first inclined side surface 531b is inserted into the first inclined through hole 551a. The second plate 531c connected to the first plate 531a by the connecting portion also rises with the first plate 531a so that the second inclined side surface 531b is inserted into the second inclined through hole 552a.

제1 플레이트(531a)의 상면과 연결된 핀(532)은 제1 플레이트(531a)와 함께 승강작동을 한다.The pin 532 connected to the upper surface of the first plate 531a moves up and down together with the first plate 531a.

다음은 본 발명의 제6 실시예에 따른 구성을 설명한다.Next, a configuration according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the operation of the operation member according to the sixth embodiment of the present invention.

본 발명의 제6 실시예는 핀(632)을 제외하고 제5 실시예와 수평 대칭 구조를 이룬다.The sixth embodiment of the present invention is horizontally symmetrical with the fifth embodiment except for the pin 632.

본 발명의 제6 실시예는 하우징(610)의 내부 상부에 위치하는 제1 자극편(651) 및 하우징(610)의 내부 하부에 위치하는 제2 자극편(652)을 포함한다.The sixth embodiment of the present invention includes a first magnetic pole piece 651 positioned inside the upper portion of the housing 610 and a second magnetic pole piece 652 positioned inside the lower portion of the housing 610.

제1 자극편(651)의 대략 중앙에 제1 경사 관통구멍(651a)이 천공된다. 제1 경사 관통구멍(651a)은 하향으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조로 형성된다.A first inclined through hole 651a is drilled in the center of the first magnetic pole piece 651. The first inclined through hole 651a is formed in a structure in which the width becomes narrower as it goes downward.

제2 자극편(652)은 하우징(610) 내부 하부에 구비된다. 제2 자극편(652)은 제1 자극편(651)에 대향하여 제1 자극편(651) 아래에 위치한다. 제2 자극편(652)의 대략 중앙에는 제2 경사 관통구멍(652a)이 천공된다. 제2 경사 관통구멍(652a)은 제1 경사 관통구멍(651a)과 동일한 형태로 구성된다.The second magnetic pole piece 652 is provided inside the housing 610. The second magnetic pole piece 652 is located below the first magnetic pole piece 651 opposite the first magnetic pole piece 651. A second inclined through hole 652a is drilled in the center of the second magnetic pole piece 652. The second inclined through hole 652a is configured in the same form as the first inclined through hole 651a.

제1 경사 관통구멍(651a)과 제2 경사 관통구멍(652a)은 동일 중심축 상에 위치하고, 플레이트가 승강작동을 하는 하우징(610) 내부의 통로(653) 상에 위치한다.The first inclined through hole 651a and the second inclined through hole 652a are located on the same central axis, and are located on the passage 653 inside the housing 610 in which the plate moves up and down.

플레이트는 하우징(610)의 내부 상부에 위치하는 제1 플레이트(631a), 하우징(610)의 내부 하부에 위치하는 제2 플레이트(631c) 및 제1 플레이트(631a)와 제2 플레이트(613c)를 연결하는 연결부(631e)를 포함한다.The plate includes a first plate 631a positioned on the inner upper portion of the housing 610, a second plate 631c located on the inner lower portion of the housing 610, and a first plate 631a and a second plate 613c. It includes a connecting portion 631e to connect.

제1 플레이트(631a)는 핀(632)과 연결된다. 제1 플레이트(631a)는 제1 경사 관통구멍(651a)에 부합하는 제1 경사측면(631b)을 가진다. 제1 경사측면(631b)은 핀(632) 방향으로 갈수록 폭이 넓어지고, 제2 플레이트(631c) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조로 형성된다.The first plate 631a is connected to the pin 632. The first plate 631a has a first inclined side surface 631b corresponding to the first inclined through hole 651a. The first inclined side surface 631b is formed in a structure in which the width becomes wider toward the pin 632 and the width becomes narrower toward the second plate 631c.

제2 플레이트(631c)는 제2 경사측면(631d)을 가진다. 제2 경사측면(631d)은 제2 경사 관통구멍(652a)에 부합한다. 제2 경사측면(631d)은 제1 플레이트(631a) 방향으로 갈수록 폭이 넓어지는 구조로 형성된다.The second plate 631c has a second inclined side 631d. The second inclined side surface 631d corresponds to the second inclined through hole 652a. The second inclined side surface 631d is formed in a structure in which the width increases toward the first plate 631a.

하우징(610) 내부의 통로(653)를 중심으로 좌우 양측으로 제1 자기장 생성장치(621) 및 제2 자기장 생성장치(622)가 구비된다.The first magnetic field generating device 621 and the second magnetic field generating device 622 are provided at both right and left sides with respect to the passage 653 inside the housing 610.

제1 자기장 생성장치(621)는 제1 플레이트(631a)와 제2 플레이트(631c) 사이에 위치한다. 제1 자기장 생성장치(621)는 제1 극(621a), 제1 극(621a)에 대향 구비되는 제2 극(621b) 및 제1 극(621a)과 제2 극(621b) 둘레에 감기는 코일부(621c)를 포함한다. 제1 자기장 생성장치(621)의 제1 극(621a)과 제2 극(621b)은 수평 방향으로 배열될 수 있다.The first magnetic field generating device 621 is located between the first plate 631a and the second plate 631c. The first magnetic field generating device 621 is wound around the first pole 621a, the second pole 621b provided to the first pole 621a, and the first pole 621a and the second pole 621b. It includes a coil portion (621c). The first pole 621a and the second pole 621b of the first magnetic field generating device 621 may be arranged in a horizontal direction.

제2 자기장 생성장치(622)는 제1 자기장 생성장치(621)에 대향하여 제1 플레이트(631a)와 제2 플레이트(631c) 사이에 위치한다. 제2 자기장 생성장치(622)는 제1 극(622a), 제1 극(622a)에 대향 구비되는 제2 극(622b) 및 제1 극(622a)과 제2 극(622b) 둘레에 감기는 코일부(622c)를 포함한다. 제2 자기장 생성장치(622)의 제1 극(622a)과 제2 극(622b)은 수평 방향으로 배열될 수 있다.The second magnetic field generating device 622 is positioned between the first plate 631a and the second plate 631c facing the first magnetic field generating device 621. The second magnetic field generating device 622 is wound around the first pole 622a, the second pole 622b and the first pole 622a and the second pole 622b provided opposite to the first pole 622a. It includes a coil portion (622c). The first pole 622a and the second pole 622b of the second magnetic field generator 622 may be arranged in a horizontal direction.

작동부재(630)는 핀(632) 및 제1 플레이트(631a)와 제2 플레이트(631c)로 구성되는 플레이트를 포함한다.The operation member 630 includes a plate composed of a pin 632 and a first plate 631a and a second plate 631c.

핀(632)은 제1 플레이트(631a)의 상면 대략 중앙에 구비된다. 탄성부재(640)는 하우징(610) 내부 하부 내벽면에 지지된 상태로 제2 플레이트(631c)를 탄성 지지한다.The pin 632 is provided at the center of the upper surface of the first plate 631a. The elastic member 640 elastically supports the second plate 631c while being supported on the lower inner wall surface inside the housing 610.

다음은 본 발명의 제6 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the sixth embodiment of the present invention.

도 7의 (a)와 같이 제1 자기장 생성장치(621)의 코일부(621c)와 제2 자기장 생성장치(622)의 코일부(622c)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 플레이트는 탄성부재(640)에 의해 탄성 지지된 상태이다.As shown in (a) of FIG. 7, in the initial state in which no current is applied to the coil portion 621c of the first magnetic field generator 621 and the coil portion 622c of the second magnetic field generator 622, the plate is an elastic member ( 640).

도 7의 (b)와 같이 제1 자기장 생성장치(621)의 코일부(621c)와, 제2 자기장 생성장치(622)의 코일부(622c)에 전류를 인가하면 제1 자기장 생성장치(621)의 제1 극(621a)과 제2 자기장 생성장치(622)의 제1 극(622a)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다.7 (b), when current is applied to the coil portion 621c of the first magnetic field generator 621 and the coil portion 622c of the second magnetic field generator 622, the first magnetic field generator 621 ), The direction of the magnetic field M of the first pole 621a and the first pole 622a of the second magnetic field generator 622 is changed.

자기장(M)의 영향으로 제2 플레이트(631c)는 하강하여 탄성부재(640)를 밀면서 제2 경사측면(631d)이 제2 경사 관통구멍(652a)으로 삽입된다. 연결부(631e)에 의해 제2 플레이트(631c)와 연결된 제1 플레이트(631a)도 제2 플레이트(631c)와 동반 하강하여 제1 경사측면(631b)이 제1 경사 관통구멍(651a)으로 삽입된다.Under the influence of the magnetic field M, the second plate 631c descends and pushes the elastic member 640 so that the second inclined side surface 631d is inserted into the second inclined through hole 652a. The first plate 631a connected to the second plate 631c by the connecting portion 631e also descends with the second plate 631c so that the first inclined side surface 631b is inserted into the first inclined through hole 651a. .

제1 플레이트(631a)의 상면과 연결된 핀(632)은 제1 플레이트(631a)와 함께 승강작동을 한다.The pin 632 connected to the upper surface of the first plate 631a works together with the first plate 631a.

다음은 본 발명의 제7 실시예에 따른 구성을 설명한다.The following describes the configuration according to the seventh embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.8 is a view showing the operation of the operation member according to the seventh embodiment of the present invention.

본 발명의 제7 실시예는 수직 방향으로 2개의 자기장 생성장치를 가진다. 자기장 생성장치는 하우징(710) 내부 상부에 구비되는 제1 자기장 생성장치(721) 및 하우징(710) 내부 하부에 구비되는 제2 자기장 생성장치(722)를 포함한다.The seventh embodiment of the present invention has two magnetic field generating devices in the vertical direction. The magnetic field generating device includes a first magnetic field generating device 721 provided inside the housing 710 and a second magnetic field generating device 722 provided inside the housing 710.

하우징(710) 내부 상부에 위치하는 제1 자기장 생성장치(721)는 플레이트(731) 내부에 장착되고, 하우징(710) 내부 하부에 위치하는 제2 자기장 생성장치(722)는 고정된다.The first magnetic field generator 721 positioned at the upper portion of the housing 710 is mounted inside the plate 731, and the second magnetic field generator 722 positioned at the lower portion of the housing 710 is fixed.

제1 자기장 생성장치(721)와 제2 자기장 생성장치(722)가 당기는 인력에 의해 단순히 작동부재(730)만 당기는 경우보다 힘의 크기를 더 크게 할 수 있다. 힘의 크기가 크므로 더 강한 탄성부재(740)를 사용할 수 있다.The first magnetic field generating device 721 and the second magnetic field generating device 722 may increase the magnitude of the force by simply pulling the operating member 730 by the pulling force. Since the force is large, a stronger elastic member 740 can be used.

제1 자기장 생성장치(721)는 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극(721a), 제1 극(721a)과 대향 구비되고 제1 극(721a)과 다른 극을 구성하는 제2 극(721b) 및 제1 극(721a)과 제2 극(721b) 둘레에 감기면서 전류가 흐르는 코일부(721c)를 포함한다.The first magnetic field generating device 721 is provided with a first pole 721a constituting an N or S pole, and a second pole confronting the first pole 721a and constituting a different pole from the first pole 721a ( 721b) and a coil portion 721c through which current flows while being wound around the first and second poles 721a and 721b.

제2 자기장 생성장치(722)는 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극(722a), 제1 극(722a)과 대향 구비되고 제1 극(722a)과 다른 극을 구성하는 제2 극(722b) 및 제1 극(722a)과 제2 극(722b) 둘레에 감기면서 전류가 흐르는 코일부(722c)를 포함한다.The second magnetic field generating device 722 is provided with the first pole 722a constituting the N or S pole, and the second pole constituting the first pole 722a and constituting a different pole from the first pole 722a ( 722b) and a coil part 722c through which current flows while being wound around the first and second poles 722a and 722b.

자극편은 하우징(710) 내부 상부에 위치하는 제1 자극편(751) 및 제1 자극편(751)에 대향하여 하우징(710) 내부 하부에 위치하는 제2 자극편(752)을 포함한다.The magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece 751 positioned inside the housing 710 and a second magnetic pole piece 752 positioned in the lower portion of the housing 710 opposite to the first magnetic pole piece 751.

제1 자기장 생성장치(721)는 제1 자극편(751) 내부에 위치한다. 제2 자기장 생성장치(722)는 제2 자극편(752) 내부에 위치한다.The first magnetic field generating device 721 is located inside the first magnetic pole piece 751. The second magnetic field generating device 722 is located inside the second magnetic pole piece 752.

제1 자극편(751) 및 제1 자기장 생성장치(721)는 플레이트(731) 내부에 장착된다. 제2 자극편(752)을 향하는 플레이트(731)의 저면은 탄성부재(740)의 의해 탄성 지지된다. 탄성부재(740)는 제2 자극편(752)에 결합된다. 제2 자극편(752)은 탄성부재(740) 내부에 위치한다.The first magnetic pole piece 751 and the first magnetic field generating device 721 are mounted inside the plate 731. The bottom surface of the plate 731 facing the second magnetic pole piece 752 is elastically supported by the elastic member 740. The elastic member 740 is coupled to the second magnetic pole piece 752. The second magnetic pole piece 752 is located inside the elastic member 740.

플레이트(731)는 제1 자기장 생성장치(721)와 제2 자기장 생성장치(722)에서 생성된 자기장(M)의 영향으로 탄성부재(740)를 제2 자기장 생성장치(722) 방향으로 밀면서 제2 자극편(752)과 접촉한다.The plate 731 is made by pushing the elastic member 740 in the direction of the second magnetic field generating device 722 under the influence of the magnetic field M generated by the first magnetic field generating device 721 and the second magnetic field generating device 722. 2 In contact with the pole piece (752).

다음은 본 발명의 제7 실시예에 따른 작동을 설명한다.The following describes the operation according to the seventh embodiment of the present invention.

도 8의 (a)와 같이 제1 자기장 생성장치(721)의 코일부(721c) 및 제2 자기장 생성장치(722)의 코일부(722c)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 플레이트(731)는 탄성부재(740)에 의해 탄성 지지된 상태이다.As shown in (a) of FIG. 8, the plate 731 is in an initial state in which no current is applied to the coil portion 721c of the first magnetic field generator 721 and the coil portion 722c of the second magnetic field generator 722. It is in a state elastically supported by the elastic member 740.

도 8의 (b)와 같이 제1 자기장 생성장치(721)의 코일부(721c) 및 제2 자기장 생성장치(722)의 코일부(722c)에 전류를 인가하면 제1 자기장 생성장치(721)의 제1 극(721a)과 제2 자기장 생성장치(722)의 제1 극(722a)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 자기장(M)의 영향으로 플레이트(731)가 하우징(710) 내부를 따라 제2 자극편(752) 방향으로 하강한다. 플레이트(731)는 탄성부재(740)를 밀면서 제2 자극편(752)을 향하는 저면 부위가 제2 자극편(752)과 접촉한다.8 (b), when current is applied to the coil portion 721c of the first magnetic field generator 721 and the coil portion 722c of the second magnetic field generator 722, the first magnetic field generator 721 The directions of the magnetic field M of the first pole 721a and the first pole 722a of the second magnetic field generator 722 are changed. Under the influence of the magnetic field M, the plate 731 descends in the direction of the second magnetic pole piece 752 along the inside of the housing 710. In the plate 731, the bottom portion facing the second magnetic pole piece 752 while pushing the elastic member 740 contacts the second magnetic pole piece 752.

자기장(M)이 사라지면 탄성부재(740)를 누르는 힘이 사라지고 이로 인해 탄성부재(740)가 신장되면서 플레이트(731)를 상향으로 밀어 올린다.When the magnetic field M disappears, the force pressing the elastic member 740 disappears, and as a result, the elastic member 740 stretches, pushing the plate 731 upward.

플레이트(731)와 연결된 핀(732)은 플레이트(731)와 함께 승강작동을 한다.The pin 732 connected to the plate 731 operates in a lift operation together with the plate 731.

다음은 본 발명의 제8 실시예에 따른 구성을 설명한다.Next, a configuration according to an eighth embodiment of the present invention will be described.

도 9은 본 발명의 제8 실시예에 따른 작동부재의 작동을 나타내는 도면이다.9 is a view showing the operation of the operation member according to the eighth embodiment of the present invention.

본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예와 같이 자기력을 인력으로 사용하지 않고 척력으로 사용하는 구조이다.The eighth embodiment of the present invention is a structure that uses a magnetic force as a repulsive force instead of a human force as in the seventh embodiment.

본 발명의 제8 실시예는 수직 방향으로 2개의 자기장 생성장치를 가진다. 자기장 생성장치는 하우징(810) 내부 상부에 구비되는 제1 자기장 생성장치(821) 및 하우징(810) 내부 하부에 구비되는 제2 자기장 생성장치(822)를 포함한다.The eighth embodiment of the present invention has two magnetic field generating devices in the vertical direction. The magnetic field generating device includes a first magnetic field generating device 821 provided inside the housing 810 and a second magnetic field generating device 822 provided inside the housing 810.

하우징(810) 내부 상부에 위치하는 제1 자기장 생성장치(821)는 플레이트(831) 내부에 장착되고, 하우징(810) 내부 하부에 위치하는 제2 자기장 생성장치(822)는 고정된다.The first magnetic field generating device 821 located in the upper portion of the housing 810 is mounted inside the plate 831, and the second magnetic field generating device 822 located in the lower portion of the housing 810 is fixed.

제1 자기장 생성장치(821)와 제2 자기장 생성장치(822)가 밀어내는 척력에 의해 단순히 작동부재(830)만 당기는 경우보다 힘의 크기를 더 크게 할 수 있다. 힘의 크기가 크므로 더 강한 탄성부재(840)를 사용할 수 있다.The first magnetic field generating device 821 and the second magnetic field generating device 822 may increase the magnitude of the force by simply pushing the operating member 830 by the repulsive force pushed out. Since the force is large, a stronger elastic member 840 can be used.

제1 자기장 생성장치(821)는 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극(821a), 제1 극(821a)과 대향 구비되고 제1 극(821a)과 다른 극을 구성하는 제2 극(821b) 및 제1 극(821a)과 제2 극(821b) 둘레에 감기면서 전류가 흐르는 코일부(821c)를 포함한다.The first magnetic field generating device 821 is provided with the first pole 821a constituting the N-pole or the S-pole, and the second pole constituting the first pole 821a and constituting a different pole from the first pole 821a ( 821b) and a coil part 821c through which current flows while being wound around the first and second poles 821a and 821b.

제2 자기장 생성장치(822)는 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극(822a), 제1 극(822a)과 대향 구비되고 제1 극(822a)과 다른 극을 구성하는 제2 극(822b) 및 제1 극(822a)과 제2 극(822b) 둘레에 감기면서 전류가 흐르는 코일부(822c)를 포함한다.The second magnetic field generating device 822 is provided with the first pole 822a constituting the N or S pole, and the second pole constituting the first pole 822a and constituting a different pole from the first pole 822a ( 822b) and a coil portion 822c through which current flows while being wound around the first pole 822a and the second pole 822b.

자극편은 하우징(810) 내부 상부에 위치하는 제1 자극편(851) 및 제1 자극편(851)에 대향하여 하우징(810) 내부 하부에 위치하는 제2 자극편(852)을 포함한다.The magnetic pole piece includes a first magnetic pole piece 851 located in the upper portion inside the housing 810 and a second magnetic pole piece 852 located in the lower portion inside the housing 810 opposite the first magnetic pole piece 851.

제1 자기장 생성장치(821)는 제1 자극편(851) 내부에 위치한다. 제2 자기장 생성장치(822)는 제2 자극편(852) 내부에 위치한다.The first magnetic field generating device 821 is located inside the first magnetic pole piece 851. The second magnetic field generating device 822 is located inside the second magnetic pole piece 852.

제1 자극편(851) 및 제1 자기장 생성장치(821)는 플레이트(831) 내부에 장착된다. 제2 자극편(852)을 향하는 플레이트(831)의 저면은 탄성부재(840)의 의해 탄성 지지된다. 탄성부재(840)는 플레이트(831) 상면에 구비되는 핀(832)에 결합된다. 핀(832) 탄성부재(840) 내측에 위치한다.The first magnetic pole piece 851 and the first magnetic field generating device 821 are mounted inside the plate 831. The bottom surface of the plate 831 facing the second magnetic pole piece 852 is elastically supported by the elastic member 840. The elastic member 840 is coupled to a pin 832 provided on the upper surface of the plate 831. The pin 832 is located inside the elastic member 840.

플레이트(831)는 제1 자기장 생성장치(821)와 제2 자기장 생성장치(822)에서 생성된 자기장(M)의 척력으로 탄성부재(840)를 상향으로 밀면서 제2 자극편(852)에서 떨어지게 된다.The plate 831 is detached from the second magnetic pole piece 852 while pushing the elastic member 840 upward with the repulsive force of the magnetic field M generated by the first magnetic field generating device 821 and the second magnetic field generating device 822. do.

다음은 본 발명의 제8 실시예의 작동을 설명한다.The following describes the operation of the eighth embodiment of the present invention.

도 9의 (a)와 같이 제1 자기장 생성장치(821)의 코일부(821c) 및 제2 자기장 생성장치(822)의 코일부(822c)에 전류를 가하지 않은 초기 상태에서 플레이트(831)는 하우징(810) 내부 상부에 위치하는 탄성부재(840)에 의해 탄성 지지된 상태이다.As shown in (a) of FIG. 9, the plate 831 is in an initial state in which no current is applied to the coil portion 821c of the first magnetic field generator 821 and the coil portion 822c of the second magnetic field generator 822. The housing 810 is elastically supported by the elastic member 840 located at the upper portion.

도 9의 (b)와 같이 제1 자기장 생성장치(821)의 코일부(821c) 및 제2 자기장 생성장치(822)의 코일부(822c)에 전류를 인가하면 제1 자기장 생성장치(821)의 제1 극(821a)과 제2 자기장 생성장치(822)의 제1 극(822a)의 자기장(M) 방향이 변하게 된다. 이때, 제1 자기장 생성장치(821)과 제2 자기장 생성장치(822) 서로 밀어내는 척력이 발생한다. 9 (b), when current is applied to the coil portion 821c of the first magnetic field generator 821 and the coil portion 822c of the second magnetic field generator 822, the first magnetic field generator 821 The directions of the magnetic field M of the first pole 821a and the first pole 822a of the second magnetic field generator 822 are changed. At this time, the first magnetic field generating device 821 and the second magnetic field generating device 822 repulsive force is generated to push each other.

척력으로 플레이트(831)가 하우징(810) 내부를 따라 상승한다. 플레이트(831)는 탄성부재(840)를 상향으로 밀면서 제2 자극편(852)과 접촉 상태에서 제2 자극편(852)으로부터 떨어지게 된다.With repulsive force, the plate 831 rises along the inside of the housing 810. The plate 831 is detached from the second magnetic pole piece 852 in a state of contact with the second magnetic pole piece 852 while pushing the elastic member 840 upward.

자기장(M)이 사라지면 탄성부재(840)를 미는 힘이 사라지고 이로 인해 탄성부재(840)가 초기와 같이 신장되면서 플레이트(831)가 하향으로 밀리게 된다. 이로 인해 플레이트(831)는 저면 부위가 초기 상태와 같이 제2 자극편(852)의 상면에 접촉하게 된다.When the magnetic field M disappears, the force pushing the elastic member 840 disappears, and as a result, the elastic member 840 extends as in the initial stage, and the plate 831 is pushed downward. Due to this, the bottom portion of the plate 831 contacts the upper surface of the second magnetic pole piece 852 as in the initial state.

플레이트(831)와 연결된 핀(832)은 플레이트(831)와 함께 승강작동을 한다.The pin 832 connected to the plate 831 moves up and down together with the plate 831.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments and the accompanying drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810 : 하우징
411 : 제1 구획공간
412 : 제2 구획공간
413 : 격벽
413a : 관통공
120, 220, 320, 420 : 자기장 생성장치
521, 621, 721, 821 : 제1 자기장 생성장치
522, 622, 722, 822 : 제2 자기장 생성장치
121, 221, 321, 421, 521a, 522a, : 제1 극
621a, 622a, 721a, 722a, 822a, 822a : 제1 극
122, 222, 322, 422, 521b, 522b : 제2 극
621b, 622b, 721b, 722b, 821b, 822b : 제2 극
123, 223, 323, 423, 521c, 522c : 코일부
621c, 622c, 721c, 722c, 821c, 822c : 코일부
323a : 비자성체
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830 : 작동부재
131, 231, 331, 731, 831 : 플레이트
431a, 531a, 631a : 제1 플레이트
531b, 631b : 제1 경사측면
431c, 531c, 631c : 제2 플레이트
531d, 631d : 제2 경사측면
431e, 531e, 631e : 연결부
132, 232, 332, 432, 532, 632, 732, 832 : 핀
233 : 자석
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840 : 탄성부재
150, 250, 350, 450 : 자극편
351 : 상부
352 : 측면
353 : 바닥면
551, 651, 751, 851 : 제1 자극편
551a, 651a : 제1 경사 관통구멍
552, 652, 752, 852 : 제2 자극편
552a, 652a : 제2 경사 관통구멍
553, 653 : 통로
M : 자기장110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810: housing
411: first compartment
412: second compartment
413: bulkhead
413a: through hole
120, 220, 320, 420: magnetic field generator
521, 621, 721, 821: first magnetic field generating device
522, 622, 722, 822: second magnetic field generator
1st pole: 121, 221, 321, 421, 521a, 522a,
621a, 622a, 721a, 722a, 822a, 822a: first pole
122, 222, 322, 422, 521b, 522b: second pole
621b, 622b, 721b, 722b, 821b, 822b: second pole
123, 223, 323, 423, 521c, 522c: coil part
621c, 622c, 721c, 722c, 821c, 822c: coil part
323a: non-magnetic material
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830: Operating member
131, 231, 331, 731, 831: plate
431a, 531a, 631a: first plate
531b, 631b: first inclined side
431c, 531c, 631c: second plate
531d, 631d: 2nd inclined side
431e, 531e, 631e: Connection
132, 232, 332, 432, 532, 632, 732, 832: pin
233: magnet
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840: elastic member
150, 250, 350, 450: Stimulus piece
351: upper
352: side
353: bottom surface
551, 651, 751, 851: 1st stimulus
551a, 651a: first inclined through hole
552, 652, 752, 852: Second stimulus
552a, 652a: second oblique through hole
553, 653: passage
M: magnetic field

Claims (5)

하우징;
상기 하우징에 내부에 구비되는 자기장 생성장치;
상기 자기장 생성장치의 자기장에 영향을 받아 작동하는 작동부재; 및
상기 작동부재를 탄성 지지하는 것으로서, 상기 자기장 생성장치의 자기장에 영향을 받아 작동하는 작동부재에 의해 압축되는 탄성부재;
를 포함하고,
상기 하우징 내부에 자극편이 구비되고 상기 자극편 내부에 상기 자기장 생성장치가 구비되며,
상기 하우징과 탄성부재는 비자성체이며 상기 작동부재는 자성체이고,
상기 작동부재는,
상기 하우징 내부에 위치하면서 상기 하우징 내부에서 상기 탄성부재와 접촉 상태로 작동을 하면서 상기 탄성부재를 가압하는 플레이트; 및
끝단부가 상기 하우징 외측으로 노출되는 것으로서, 상기 플레이트의 일면에 연결되어 상기 플레이트와 함께 작동하는 핀;
을 포함하며,
상기 자극편은,
상기 하우징 내부에 구비되는 제1 자극편; 및
상기 하우징 내부에서 상기 제1 자극편에 대향 구비되는 제2 자극편;
을 포함하고,
상기 자기장 생성장치는,
상기 제1 자극편 내부에 위치하는 제1 자기장 생성장치; 및
상기 제2 자극편 내부에 위치하는 제2 자기장 생성장치;
를 포함하며,
상기 제1 자극편은 상기 플레이트 내부에 위치하고, 상기 플레이트는 상기 제2 자극편을 향하는 면이 탄성부재의 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터.housing;
A magnetic field generating device provided inside the housing;
An operating member operated under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device; And
An elastic member that elastically supports the operating member, and is compressed by an operating member operating under the influence of the magnetic field of the magnetic field generating device;
Including,
A magnetic pole piece is provided inside the housing, and the magnetic field generating device is provided inside the magnetic pole piece,
The housing and the elastic member are non-magnetic materials, and the operating member is a magnetic material,
The operating member,
A plate that is positioned inside the housing and presses the elastic member while operating in contact with the elastic member inside the housing; And
An end portion exposed to the outside of the housing, a pin connected to one surface of the plate and working with the plate;
It includes,
The stimulation piece,
A first magnetic pole piece provided inside the housing; And
A second magnetic pole piece provided opposite to the first magnetic pole piece in the housing;
Including,
The magnetic field generating device,
A first magnetic field generator located inside the first magnetic pole piece; And
A second magnetic field generator located inside the second magnetic pole piece;
It includes,
The first magnetic pole piece is located inside the plate, the plate is haptic actuator, characterized in that the surface facing the second magnetic pole piece is elastically supported by an elastic member. 제 1 항에 있어서,
상기 자기장 생성장치는,
상기 자극편 내부에 구비되며 N극 또는 S극을 구성하는 제1 극;
상기 제1 극과 대향 구비되고 상기 제1 극과 다른 극을 구성하는 제2 극; 및
상기 제1 극과 제2 극 둘레에 감기는 코일부;
을 포함하는 햅틱 액추에이터.According to claim 1,
The magnetic field generating device,
A first pole provided inside the pole piece and forming an N pole or an S pole;
A second pole provided opposite to the first pole and constituting a different pole from the first pole; And
A coil part wound around the first and second poles;
Haptic actuator comprising a. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 극과 제2 극은,
수직 또는 수평 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터.According to claim 2,
The first pole and the second pole,
Haptic actuator, characterized in that arranged in the vertical or horizontal direction. 제 1 항에 있어서,
상기 탄성부재는,
스프링인 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터.According to claim 1,
The elastic member,
Haptic actuator, characterized in that the spring. 제 1 항에 있어서,
상기 플레이트는 상기 제1 자기장 생성장치와 제2 자기장 생성장치에서 생성된 자기장의 영향으로 상기 탄성부재를 상기 제2 자기장 생성장치 방향으로 밀면서 상기 제2 자극편과 접촉하는 것을 특징으로 하는 햅틱 액추에이터.According to claim 1,
The plate is in contact with the second magnetic pole piece while pushing the elastic member in the direction of the second magnetic field generating device under the influence of the magnetic fields generated by the first magnetic field generating device and the second magnetic field generating device.
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