KR102146458B1 - 선형 진동 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부면을 개방한 컵형상의 케이스와; 케이스의 개방 상부면을 폐쇄하는 브라켓; 케이스의 내측 하부면에 구비된 탄성부재; 케이스의 내측 하부면 중앙에 구비된 마그네트; 탄성부재의 상단부에서 마그네트와 대향되게 장착되고, 코일과 중량체를 갖춰 마그네트에서 발생되는 자기력과 상호작용하여 상하방향으로 진동하는 진동체; 및 브라켓에 장착되어 코일에 전원을 공급하는 인쇄회로기판;으로 이루어진 선형 진동 액추에이터에 있어서, 인쇄회로기판의 위치선정을 돕도록 중량체의 결합돌기가 인쇄회로기판의 결합홈 내로 삽통되어 결합되는 선형 진동 액추에이터에 관한 것이다.

Description

선형 진동 액추에이터{Linear vibration actuator}

본 발명은 선형 진동 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 휴대전화, 전자책(E-book) 단말기, 게임기, PMP 등의 휴대용 전자기기에 있어, 진동 기능은 여러 가지 용도로 활용되고 있다.

특히, 이러한 진동을 발생시키는 진동발생장치는 휴대용 전자기기에 주로 탑재되어 무음의 착신 신호인 경보 기능으로 이용되고 있다.

휴대용 전자기기의 다기능화에 맞춰 진동발생장치는 현재 소형화 뿐만 아니라 집적화 그리고 다양한 고기능화를 요구하고 있는 실정이다.

최근 휴대용 전자기기는 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 휴대용 전자기기를 터치하여 입력하는 터치 방식의 디바이스를 일반적으로 채택하고 있으며, 사용자가 컴퓨터 또는 프로그램과 의사 소통을 보다 쉽게 편리하게 할 수 있도록 감각 인터페이스의 일종인 햅틱(haptic) 모듈을 적용할 수도 있다. "촉각인지"를 뜻하는 햅틱은 입력기술인 터치하여 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하여 터치에 대한 피드백을 더욱 다양화하는 개념까지도 광범위하게 포함한다.

종래기술에 따른 특허문헌 1은 전술된 휴대용 전자기기에 내장되어 진동을 발생하는 코인 타입의 선형 진동모터에 대해 기재하고 있는데, 이러한 코인 타입의 선형진동모터는 원통형상의 케이스와 브라켓을 통해 일정 크기의 내부공간을 확보하게 된다. 종래의 선형 진동모터는 케이스와 브라켓으로 한정된 내부공간에 고정자부와 진동자부를 배치하는데, 이 진동자부는 외부 전원에 따라 자기장을 발생하는 코일과 외부 전원을 공급하는 인쇄회로기판을 포함하고 있다.

종래기술에서, 인쇄회로기판은 이의 일단을 브라켓에 고정하는 반면에 이의 타단은 코일과 고정되게 결합되어 있다고만 간략하게 기재되어 있다. 지속적으로 상하방향으로 진동하는 진동자부와 인쇄회로기판의 타단 사이의 신뢰할 수 있는 결합상태를 간구하지 않으면 인쇄회로기판과 코일 사이의 단선으로 더 이상의 진동을 발생시킬 수 없게 될 것이다.

따라서, 전술된 문제를 해결하기 위해서 당해 분야의 숙련자들은 인쇄회로기판과 진동자부 사이의 결합상태를 향상시킬 수 있는 다른 방안을 간구하고 있는 게 현실이다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0015721호

본 발명은 전술된 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 인쇄회로기판의 신뢰할 수 있는 결합상태를 보장할 수 있도록 인쇄회로기판의 위치선정을 돕는 선형 진동 액추에이터를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 상부면을 개방한 컵형상의 케이스와; 케이스의 개방 상부면을 폐쇄하는 브라켓; 케이스의 내측 하부면에 구비된 탄성부재; 케이스의 내측 하부면 중앙에 구비된 마그네트; 탄성부재의 상단부에서 마그네트와 대향되게 장착되고, 코일과 중량체를 갖춰 마그네트에서 발생되는 자기력과 상호작용하여 상하방향으로 진동하는 진동체; 및 브라켓에 장착되어 코일에 전원을 공급하는 인쇄회로기판;으로 이루어진 선형 진동 액추에이터에 있어서, 인쇄회로기판의 위치선정을 돕도록 중량체의 결합돌기가 인쇄회로기판의 결합홈 내로 삽통되어 결합되는 선형 진동 액추에이터에 관한 것이다.

본 발명의 진동체는 마그네트의 자속을 증가시키기 위해 코일과 중량체 사이에 원통형상의 요크를 개재하고 있다.

바람직하기로, 본 발명은 인쇄회로기판으로 연성회로기판을 채용할 수 있다.

본 발명에서, 중량체는 중공부와 이 중공부 둘레를 따라 안착면을 형성하는데, 전술된 중량체의 결합돌기는 안착면에서 수직방향으로 돌출되어 있다.

인쇄회로기판은 브라켓의 하부면에 결합되는 결합판과 이 결합판에서 연장되어 탄성력을 제공하는 탄성부 및 이 탄성부에서 길이연장되어 코일과 전기적으로 연결될 수 있게 중량체의 안착면에 안착되는 접촉부를 구비한다.

바람직하기로, 인쇄회로기판의 결합홈은 접촉부에 형성된다. 따라서, 본 발명의 선형 진동 액추에이터는 인쇄회로기판의 결합홈과 중량체의 결합돌기의 결합을 통해 유동 없이 위치고정될 수 있다.

본 발명은 선형 진동 액추에이터 조립시 중량체와 인쇄회로기판 사이에 접착부재를 개재하여 중량체의 안착면과 인쇄회로기판의 접착부 사이의 신뢰할 수 있는 결합을 보장하게 된다.

특별하기로, 중량체의 결합돌기는 이의 헤드부에 쐐기형상부를 추가로 구비할 수 있다. 쐐기형상부가 인쇄회로기판의 결합홈을 관통하여 중량체와 인쇄회로기판의 유격 및/또는 분리를 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 중량체 상에 인쇄회로기판의 위치선정을 도울 뿐만 아니라 신뢰할 수 있는 결합상태를 보장하는 선형 진동 액추에이터를 제공하는 것이다.

본 발명은 전술된 바와 같이 중량체 상에 안착될 인쇄회로기판의 타단을 고온 등의 주변 환경 하에서도 유동되지 않고 위치고정될 수 있도록 도와 조립성을 향상시켜 결과적으로 선형 진동 액추에이터의 내구성을 향상시킬 수 있다.

덧붙여서, 본 발명은 인쇄회로기판과 코일 사이의 단선 불량을 미연에 방지할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선형 진동 액추에이터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 원호부(A)를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 선형 진동 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 4는 결합돌기의 다른 실례를 도시한 도면이다.

이제, 본 발명에 따른 선형 진동 액추에이터는 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

개략적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선형 진동 액추에이터(1)는 마그네트(200)와, 이 마그네트(200)와 대응하는 위치에 일정 주파수의 전류를 제공하는 코일(500)의 상호 작용으로 발생된 전자기력으로 가진되어 진동을 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 선형 진동 액추에이터(1)는 케이스(100)와 브라켓(800)으로 둘러싸여 있고, 그 내부에 마그네트(200)와, 탄성부재(300), 요크(400), 코일(500), 중량체(600), 인쇄회로기판(700) 등을 구비한다.

본 발명에서 진동체(10)는 원통형상의 요크(400), 코일(500), 중량체(600), 및 인쇄회로기판(700)으로 구성되는데, 이 진동체(10)는 케이스(100)와 브라켓(800)으로 한정된 내부 공간에 수용된다.

케이스(100)는 속이 비어 있고 일면이 개방된 컵 형상부로 이루어져 있는데, 도시된 바와 같이 이의 상부면을 개방할 수도 있다.

브라켓(800)은 케이스(100)의 개방 일측면에 결합되어 본 발명의 선형 진동 액추에이터(1)의 내부 공간을 구획한다.

케이스(100)는 내측 하부면에 마그네트(200)를 부착하여 자기력을 발생한다. 마그네트(200)의 외주면에는 자성유체(미도시)가 도포될 수 있다.

또한, 케이스(100)는 하부면 가장자리에 탄성부재(300)를 구비한다. 탄성부재(300)는 요크(400)와 코일(500)을 하부에서 지지하는데, 인장 및/또는 압축되어 탄력을 부여한다. 선택가능하기로, 탄성부재(300)는 판 스프링으로 이루어질 수 있다.

도시된 바와 같이, 원통형상의 요크(400)는 마그네트(200)의 자속을 증가시키기 위해 코일(500)과 중량체(600) 사이에 개재되는데, 구체적으로 탄성부재(300)의 상단부와 고정되게 결합되고 코일(500)의 외주면에 고정된다.

코일(500)은 마그네트(200)와 대향되게 배치될 수 있게 요크(400) 내주면에 권선되고, 인쇄회로기판(700)에 전기적으로 연결되어 전원을 인가하여 자기력을 생성할 수 있다. 인쇄회로기판(700)을 통해 외부 전원이 코일(500)에 공급되면, 외부 전기 신호에 따라 크기와 방향이 가변되는 자계를 발생하는 환형상의 코일(500)과 마그네트(200)의 전자기력에 의해 진동체(10)는 코일(500)로부터 발생되는 자계의 세기와 자계의 방향에 따라 상하방향으로 선형진동한다.

인쇄회로기판(700)은 진동체(10)와 결합되되, 진동체(10)의 진동시 마그네트(200)와 비접촉되도록 마그네트(200) 외주면과 소정의 간극을 제공한다. 인쇄회로기판(700)의 일 단부는 코일(500)에 전기적으로 연결되는 반면에 인쇄회로기판(700)의 타 단부는 브라켓(800)에 결합된다.

구체적으로, 인쇄회로기판(700)은 탄성을 갖는 FPC(연성회로기판)으로 형성되되, 브라켓(800)의 하부면에 고정결합되는 결합판(710)과 이 결합판(710)으로부터 연장되어 탄성력을 제공하는 탄성부(720) 및 이 탄성부(720)에서 길이연장되어 코일(500)과 전기적으로 연결되는 접촉부(730)로 이루어진다. 선택가능하기로, 탄성부(720)는 나선방향으로 길이연장되어 탄성력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 마그네트(200)와의 접촉을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 접촉부(730)는 코일(500)과 전기적으로 연결하여 외부 전원을 인가할 수 있다.

본 발명은 인쇄회로기판(700)의 접촉부(730)에는 결합홈(731)을 형성하는 것이 바람직하다.

중량체(600)는 중공부(610)를 구비하고, 중공부(610)에 원통형상의 요크(400)와 코일(500)을 수용한다. 중공부(610)를 가로질러 마그네트(200)와 플레이트 요크(210)를 배치하여, 중량체(600)가 선형운동가능하게 된다.

중량체(600)는 중공부(610) 둘레를 따라 상부면에 안착면(630)을 형성한다. 바람직하기로, 중량체(600)의 안착면(630)은 핀(pin)형상의 결합돌기(631)를 형성한다.

도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(700)의 일 단부, 예컨대 접촉부(730)는 중량체(600)의 안착면(630) 상에 안착된다. 본 발명은 접착부재(900)를 매개로 하여 인쇄회로기판(700)의 접촉부(730)와 중량체(600)의 안착면(630)를 상호 접합시켜 위치고정될 수 있도록 한다. 선택가능하기로, 접착부재(900)는 양면 테이프일 수 있으며 이에 국한되지 않고 다양한 소재와 방식으로 두 구성부재(인쇄회로기판과 중량체)를 접합한다.

본 발명에 따른 선형 진동 액추에이터(1)는 전술된 바와 같이 인쇄회로기판(700)의 결합홈(731)과 중량체(600)의 결합돌기(631)를 구비하는데, 중량체(600)의 결합돌기(631)가 인쇄회로기판(700)의 결합홈(731) 내로 삽입되어 핀 결합되어, 중량체(600)의 안착면(630) 상에 인쇄회로기판(700)의 접촉부(730)를 정위치시킬 수 있다.

본 발명의 선형 진동 액추에이터(1) 조립시, 인쇄회로기판(700)과 중량체(600)는 접착부재(900)로 부착되고, 그런 다음에 인쇄회로기판(700)과 코일(500) 사이를 납땜방식을 통해 상호 전기적으로 연결하게 된다. 납땜의 열은 접착부재(900)의 점착성을 떨어뜨려 중량체(600)에서 인쇄회로기판(700)을 박리시켜 인쇄회로기판(700)과 코일(500) 사이에 유격이 발생하게 된다. 이러한 유격은 결과적으로 코일(500)과의 단선을 유발시키게 될 것이다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명은 인쇄회로기판(700)의 결합홈(731)에 중량체(600)의 결합돌기(631)를 삽통하여 결합홈(731) 내에 결합돌기(631)를 끼워넣어 상호 위치고정시킬 수 있다.

선택가능하기로, 결합돌기(631)는 도 4에 도시된 바와 같이 헤드부에 쐐기형상부(631a)를 추가로 구비할 수 있다. 쐐기형상부(631a)는 인쇄회로기판(700)의 결합홈(731)에 강제로 끼워 넣어져, 중량체(600)로부터 인쇄회로기판(700)의 분리를 방지할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 선형 진동 액추에이터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 ----- 선형 진동 액추에이터
100 ----- 케이스
200 ----- 마그네트
300 ----- 탄성부재
400 ----- 요크
500 ----- 코일
600 ----- 중량체
700 ----- 인쇄회로기판
800 ----- 브라켓
900 ----- 접착부재

Claims (9)

1. 상부면을 개방한 컵형상의 케이스;
   상기 케이스의 개방 상부면을 폐쇄하는 브라켓;
   상기 케이스의 내측 하부면에 구비된 탄성부재;
   상기 케이스의 내측 하부면 중앙에 구비된 마그네트;
   상기 탄성부재의 상단부에서 상기 마그네트와 대향되게 장착되고, 코일과 중량체를 갖춰 상기 마그네트에서 발생되는 자기력과 상호작용하여 상하방향으로 진동하는 진동체; 및
   상기 브라켓에 장착되어 상기 코일에 전원을 공급하는 인쇄회로기판;으로 이루어지고,
   상기 인쇄회로기판은 상기 브라켓의 하부면에 결합되는 결합판과 상기 결합판에서 연장되어 탄성력을 제공하는 탄성부 및 상기 탄성부에서 길이연장되어 상기 코일과 전기적으로 연결되는 접촉부를 포함하며,
   상기 중량체에는 결합돌기가 형성되어 있고, 상기 인쇄회로기판의 상기 접촉부에는 결합홈이 형성되어 있으며,
   상기 중량체의 상기 결합돌기가 상기 인쇄회로기판의 상기 결합홈 내로 삽통되어 위치고정되는 선형 진동 액추에이터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 진동체는 상기 코일과 중량체 사이에 원통형상의 요크를 개재하고 있는 선형 진동 액추에이터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 인쇄회로기판은 연성회로기판으로 이루어져 있는 선형 진동 액추에이터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 중량체는 중공부와 상기 중공부의 둘레를 따라 안착면을 형성하고, 상기 중량체의 결합돌기는 상기 안착면에 형성되는 선형 진동 액추에이터.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 인쇄회로기판의 접촉부는 상기 중량체의 안착면에 안착되는 선형 진동 액추에이터.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 중량체와 인쇄회로기판 사이에 접착부재를 개재하는 선형 진동 액추에이터.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 중량체의 결합돌기는 이의 헤드부에 쐐기형상부를 추가로 구비하는 선형 진동 액추에이터.

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