KR102234431B1 - wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터 - Google Patents

wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터 Download PDF

Info

Publication number
KR102234431B1
KR102234431B1 KR1020190055957A KR20190055957A KR102234431B1 KR 102234431 B1 KR102234431 B1 KR 102234431B1 KR 1020190055957 A KR1020190055957 A KR 1020190055957A KR 20190055957 A KR20190055957 A KR 20190055957A KR 102234431 B1 KR102234431 B1 KR 102234431B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electromagnet
wavy
mre
magnetic field
solenoid
Prior art date
Application number
KR1020190055957A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200131129A (ko
Inventor
황진상
최동수
류시호
이석한
도영석
최형회
김상연
Original Assignee
(주)부품디비
한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)부품디비, 한국기술교육대학교 산학협력단 filed Critical (주)부품디비
Priority to KR1020190055957A priority Critical patent/KR102234431B1/ko
Publication of KR20200131129A publication Critical patent/KR20200131129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102234431B1 publication Critical patent/KR102234431B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터로서, 인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드가 감겨지며, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 전자석; 상기 전자석의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원으로 상기 전자석에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 웨이브가 있는 wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer); 및 상기 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 웨이브가 있는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 wavy-MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 효과적인 진동을 생성하여 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있다.

Description

wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터{VIBRATION ACTUATOR USING WAVY-SHAPED MRE AND ELECTRO-PERMANENT MAGNET}
본 발명은 진동 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer)와 전자석(EPM)을 이용한 진동 액추에이터에 관한 것이다.
기존의 컴퓨터 기술은 인간과 컴퓨터가 정보를 주고받는데 시청각 정보가 주로 이용되었다. 그러나 사용자가 가상현실을 통해 더욱 구체적이고 실감나는 정보를 원하게 되고, 이를 충족시키기 위해 개발된 기술이 촉감과 힘까지 전달하는 햅틱 기술이다. 통상적인 햅틱을 제공하는 전자 디바이스에서는 진동 모터를 이용하여 전자 디바이스에서 발생하는 시청각 정보와 함께 진동 모터를 구동시켜 진동을 전달하게 된다. 이러한 햅틱 기술은 게임 시뮬레이터, 의료 시뮬레이터, 항공기 시뮬레이터, 차량 시뮬레이터 등의 여러 분야에 폭넓게 응용될 수 있다.
최근에는 디지털 기기에도 햅틱 기술을 도입하여 적용시키기 위한 노력을 하고 있다. 이와 같은 디지털 기기에는 스마트폰, 휴대폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 휴대용 게임기, MP3 플레이어 및 스마트TV 등과 같이 편리성이 강조된 기기들이 있다.
특히, 스마트기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 많이 사용되는 유형은 멜로디나 벨과 같은 음향기능과 기기를 떨게 하는 진동 기능이 있다. 이 중 특히 진동 기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우에 주로 사용된다. 이러한 스마트기기에 적용되고 있는 진동 액추에이터는 전자기적 힘의 발생 원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환시키는 부품으로 무음 착신알림용으로 사용되고 있다.
스마트폰의 급속한 팽창과 함께 여러 가지 기능이 부가되는 추세에 따라 스마트폰 부품의 소형화, 고품질화가 요구되는 상황에서 진동 액추에이터 또한 기존 제품의 단점을 개선하고, 품질을 획기적으로 개선시킬 수 있는 새로운 구조의 제품 개발의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 특성을 갖는 진동 액추에이터는 피에조 소자 또는 전자석과 마그넷을 이용한 액추에이터의 힘에 의해 탄성부재를 진동시키는 방식으로 구현되며, 소형화 및 고성능화로 구현되는 스마트기기의 적용에 한계가 따르는 문제가 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 웨이브가 있는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 wavy-MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 효과적인 진동을 생성하여 전달할 수 있도록 하는, wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 하는, wavt-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있도록 하는, wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터는,
wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터로서,
인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 솔레노이드;
상기 솔레노이드가 감겨지며, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 전자석;
상기 전자석의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원으로 상기 전자석에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 웨이브가 있는 wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer); 및
상기 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전자석은,
상기 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 방향의 자기장을 형성하는 전자영구자석(Electro-permanent Magnet)으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 wavy-MRE는,
원래의 크기에서 인가되는 자기장에 의해 압축되어 크기가 작아지는 마그네틱 파티클을 포함하는 자기유변탄성체로서, 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 형상 구조로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 wavy-MRE는,
상기 전자석에서 형성되어 인가되는 자기장의 단속에 대응하여 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 진동할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 전원 공급부는,
상기 wavy-MRE의 진동 발생을 위한 전원을 상기 솔레노이드에 단속적으로 공급할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 웨이브가 있는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 wavy-MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 효과적인 진동을 생성하여 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 개략적인 구조의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 적용되는 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 wavy-MRE의 자기장 미인가 및 인가에 따라 크기가 가변되는 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 솔레노이드에 인가되는 전원인가 타이밍의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 도 4의 전원인가 타이밍에 대응한 wavy-MRE의 진동 발생의 연속적인 작동상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 진동 동작 상태를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 개략적인 구조의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 적용되는 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 wavy-MRE의 자기장 미인가 및 인가에 따라 크기가 가변되는 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 솔레노이드에 인가되는 전원인가 타이밍의 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 도 4의 전원인가 타이밍에 대응한 wavy-MRE의 진동 발생의 연속적인 작동상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 진동 동작 상태를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터(100)는, 솔레노이드(110), 전자석(120), wavy-MRE(130), 및 전원 공급부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
솔레노이드(110)는, 인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하기 위한 구성이다. 이러한 솔레노이드(110)는 후술하게 될 전자석(120)에 감겨 배치되고, 전원 공급부(140)를 통해 공급되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 역할을 할 수 있다.
전자석(120)은, 솔레노이드(110)가 감겨지며, 솔레노이드(110)에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 구성이다. 이러한 전자석(120)은 솔레노이드(110)에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 방향의 자기장을 형성하는 전자영구자석(Electro-permanent Magnet)으로 구성될 수 있다. 여기서, 전자석(120)은 NS 극성을 갖는 영구자석으로, 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 전환되는 특성을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 전자석(120)은 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 전자석과 같이 가변하되, 솔레노이드(110)에 인가되는 전원을 끊으면 솔레노이드(110)의 자력은 사라지나, 전자석(120)의 자력은 미리 설정된 시간동안 계속 유지될 수 있다.
wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer)(130)는, 전자석(120)의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 솔레노이드(110)에 인가되는 전원으로 전자석(120)에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 웨이브가 있는 구성이다. 이러한 wavy-MRE(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원래의 크기에서 인가되는 자기장에 의해 압축되어 크기가 작아지는 마그네틱 파티클을 포함하는 자기유변탄성체로서, 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 형상 구조로 구성될 수 있다. 여기서, wavy-MRE(130)는 전자석(120)에서 형성되어 인가되는 자기장의 단속에 대응하여 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 진동하게 된다.
또한, wavy-MRE(130)는 전자석(120)에서 형성되어 인가되는 자기장의 세기에 따라 압축되는 크기가 달라지고, 그에 따른 진동 세기가 조절될 수 있다. 즉, wavy-MRE(130)는 전자석(120)에서 인가되는 자기장의 세기가 클수록 압축되는 크기가 더욱 작아질 수 있다. 이러한 wavy-MRE(130)는 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 형상 구조로 진동을 형성하되, 평평한 플랫 구조에 비해 사용자에게 전달되는 진동이 더욱 효과적으로 전달될 수 있도록 기능할 수 있다.
전원 공급부(140)는, 전자석(120)에 감겨진 솔레노이드(110)에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 구성이다. 이러한 전원 공급부(140)는 wavy-MRE(130)의 진동 발생을 위한 전원을 솔레노이드(110)에 단속적으로 공급할 수 있다. 여기서, 전원 공급부(140)는 wavy-MRE(130)의 진동 발생을 위한 전원을 전자석(120)의 솔레노이드(110)에 단속적으로 제공하되, wavy-MRE(130)의 진동 세기의 단계별 조절을 위해 미리 설정된 가변 전원을 공급할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 개략적인 구조의 구성을 나타내고 있으며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 적용되는 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 wavy-MRE의 자기장 미인가 및 인가에 따라 크기가 가변되는 구성을 나타내고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 진동 액추에이터(100)는 전자석을 고정하기 위한 하우징(미도시)의 내부로 솔레노이드(110)가 감긴 전자석(120)이 배치 고정되고, 한 쌍의 고정 패널(미도시)에 결합된 wavy-MRE(130)가 전자석(120)의 상부로 배치되며, 전원 공급부(140)가 전자석(120)에 감긴 솔레노이드(110)에 전원을 공급할 수 있는 구조로 연결되어 있다. 도 3은 wavy-MRE(130)에 자기장이 미인가된 상태의 크기와, 자기장 인가에 따라 wavy-MRE(130)의 크기가 압축되어 작아진 크기 구성의 비교를 나타내고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 솔레노이드에 인가되는 전원인가 타이밍의 구성을 나타내고 있으며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에서, 도 4의 전원인가 타이밍에 대응한 wavy-MRE의 진동 발생의 연속적인 작동상태를 나타내고 있으며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터의 진동 동작 상태를 나타내고 있다. 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 도 4의 전원인가 타이밍 그래프는 전원 공급부(140)를 통해 전자석(120)의 솔레노이드(110)에 공급되는 전압의 타이밍을 나타내고, 도 5는 도 4의 전원인가 타이밍에 따라 진동 액추에이터(100)가 타이밍 그래프의 인가되는 전원에 대응하여 진동 액추에이터(100)의 wavy-MRE(130)의 크기가 원래 상태에서 압축되어 작아지고, 다시 원래 상태로 복원되어 진동을 생성하는 동작과정을 나타내고 있다. 도 6은 도 5에 따른 진동 액추에이터(100)의 연속하는 동작을 통해 생성되는 진동이 사용자의 손가락에 전달되는 상태를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터는, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 웨이브가 있는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 wavy-MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 효과적인 진동을 생성하여 전달할 수 있고, 특히, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있게 된다. 또한, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 진동 액추에이터
110: 솔레노이드
120: 전자석
130: wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer)
140: 전원 공급부

Claims (5)

  1. wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터(100)로서,
    인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 솔레노이드(110);
    상기 솔레노이드(110)가 감겨지며, 상기 솔레노이드(110)에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 전자석(120);
    상기 전자석(120)의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 상기 솔레노이드(110)에 인가되는 전원으로 상기 전자석(120)에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 웨이브가 있는 wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer)(130); 및
    상기 전자석(120)에 감겨진 솔레노이드(110)에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(140)를 포함하되,
    상기 전자석(120)은,
    상기 솔레노이드(110)에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 방향의 자기장을 형성하는 전자영구자석(Electro-permanent Magnet)으로 구성되고,
    상기 전자석(120)은,
    인가되는 전원에 의해 NS 극성이 전자석과 같이 가변하되, 솔레노이드(110)에 인가되는 전원을 끊으면 솔레노이드(110)의 자력은 사라지나, 전자석(120)의 자력은 미리 설정된 시간동안 계속 유지되며,
    상기 wavy-MRE(130)는,
    원래의 크기에서 인가되는 자기장에 의해 압축되어 크기가 작아지는 마그네틱 파티클을 포함하는 자기유변탄성체로서, 물결모양 형상의 웨이브를 갖는 형상 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는, wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 wavy-MRE(130)는,
    상기 전자석(120)에서 형성되어 인가되는 자기장의 단속에 대응하여 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 진동하는 것을 특징으로 하는, wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전원 공급부(140)는,
    상기 wavy-MRE(130)의 진동 발생을 위한 전원을 상기 솔레노이드(110)에 단속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는, wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터.
KR1020190055957A 2019-05-13 2019-05-13 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터 KR102234431B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190055957A KR102234431B1 (ko) 2019-05-13 2019-05-13 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190055957A KR102234431B1 (ko) 2019-05-13 2019-05-13 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200131129A KR20200131129A (ko) 2020-11-23
KR102234431B1 true KR102234431B1 (ko) 2021-04-01

Family

ID=73680332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190055957A KR102234431B1 (ko) 2019-05-13 2019-05-13 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102234431B1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101060968B1 (ko) * 2009-01-09 2011-08-31 한국과학기술원 햅틱피드백 제공장치 및 이를 이용한 햅틱피드백 제공방법
KR20160037728A (ko) * 2014-09-29 2016-04-06 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 촉각 제공 장치
KR101784472B1 (ko) * 2015-01-13 2017-10-11 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 촉각 정보 제공 기기
US10198072B2 (en) * 2016-06-08 2019-02-05 Immersion Corporation Haptic feedback for opportunistic displays
US10049536B2 (en) * 2016-10-04 2018-08-14 Immersion Corporation Haptic actuator incorporating electropermanent magnet
US20190079583A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Immersion Corporation Haptic Actuation Systems for a Touch Surface

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
박성철 편집. 내일을 여는 스마트 소재 전문 기업 ㈜씨케이머티리얼즈랩. IBK가 만드는 중소기업 CEO REPORT. 2018년09월호. Vol. 163. 20-23페이지. IBK 경제 연구소. 온라인 공개일: 2018.08.31. 1부.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200131129A (ko) 2020-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI762963B (zh) 具有耦合共振頻率回應之系統、行動裝置及可穿戴裝置
US9645647B2 (en) Systems and methods for haptic feedback for modular devices
US9829981B1 (en) Haptic output device
US10395489B1 (en) Generation and braking of vibrations
JP6055612B2 (ja) 電子機器
US8487513B2 (en) Piezoelectric actuator
KR20150039605A (ko) 실시간 진동 피드백을 제공하는 휴대단말용 보호케이스
US10680501B2 (en) Vibration actuator
US10528140B2 (en) Haptic feedback system for an electronic device
KR20100055481A (ko) 촉각 피드백을 제공하기 위한 전자 장치 및 회로
KR101666532B1 (ko) 실시간 진동 피드백을 제공하는 진동 마우스
JP7178467B2 (ja) アクティブ分散モードアクチュエータ
CN110445345A (zh) 振动电机
WO2022242537A1 (zh) 振动马达及电子设备
US9652948B2 (en) Haptic actuator including circuitry for generating drive waveforms based upon a beat frequency and related methods
KR102234431B1 (ko) wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터
KR102234429B1 (ko) Mre와 전자석을 이용한 진동 액추에이터
CN113131707A (zh) 振动致动器及电子设备
JP2006253039A (ja) マイクロマシンスイッチ及びその駆動方法
KR101061894B1 (ko) 소형 액츄에이터 장치 및 이를 이용한 햅틱 피드백 방법
KR102234432B1 (ko) wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터
KR20200113976A (ko) Mre와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터
Ganju Piezoelectrics Enable Displays to Provide Both High-Quality Audio and Touch Feedback
KR20150078037A (ko) 선형 진동자
US20230158545A1 (en) Piezo actuator module for broadband-frequency haptic feedback

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right