KR102554298B1 - 낮은 자속밀도 및 강한 결합을 위한 자석 조립체 - Google Patents

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KR102554298B1 KR1020230000444A KR20230000444A KR102554298B1 KR 102554298 B1 KR102554298 B1 KR 102554298B1 KR 1020230000444 A KR1020230000444 A KR 1020230000444A KR 20230000444 A KR20230000444 A KR 20230000444A KR 102554298 B1 KR102554298 B1 KR 102554298B1
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Abstract

본 발명의 자석 조립체는 제1 내부 자기력선이 제1 방향으로 향하는 제1 자석, 제2 내부 자기력선이 제1 방향에 반대로 향하는 제2 자석, 및 제1 자석과 제2 자석 사이에 위치하며, 제2 자석에서부터 제1 자석으로 향하는 제2 방향으로 제3 내부 자기력선이 향하는 제3 자석을 포함하며, 제2 자석, 제3 자석 및 제1 자석이 제2 방향을 따라 폭방향으로 접합되고, 동일한 구조의 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 경우에는 낮은 자속밀도를 형성하다가, 한 쌍의 자석 조립체가 마주하여 근접 배치되면서 폐쇄 순환하는 내부 자기력선을 형성하고, 강한 결합력을 형성할 수 있다.

Description

낮은 자속밀도 및 강한 결합을 위한 자석 조립체 {ASSEMBLY OF MAGNETS FOR LOW GAUSS AND STRONG COUPLING}
본 발명은 자석 조립체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 분리된 상태에서는 낮은 자속밀도를 형성하지만, 상호 결합시에는 강한 결합력을 형성하는 자석 조립체에 관한 것이다.
등록특허 제10-2292970호는 "자석 어셈블리 및 이의 제조방법"에 관한 것으로서, 복수의 자석을 길이 방향으로 다수 접착하여 하나의 자석을 형성하고 있다. 하지만, 이렇게 다수의 자석을 길이 방향으로 접착하여야 하기 때문에 자석 어셈블리를 제작함에 있어서 난이도 및 제작 비용이 높고, 불량율이 증가하고, 사용에 따른 접착면 분리 등이 발생할 수 있다.
도 1은 종래의 자석 어셈블리를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래의 자석 어셈블리의 설치 오차에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 (a)는 종래의 자석 어셈블리의 정면도, (b)는 좌측면도, (c)는 우측면도, (d)는 평면도이고, (e)는 조립된 자석의 내부 자기력선을 정면에서 표현한 것이다.
도 1을 보면, 9개의 자석이 조립되어 있으며, 9개 자석이 서로 교호적으로 접착됨으로써 상방, 즉 F 방향으로 자기장이 증폭되는 효과를 얻을 수 있다. 하지만, 9개의 자석이 길이 방향을 따라 정밀하게 접착되어야 하며, 접착면마다 극성이 다르기 때문에 접착하는 과정에서 불량이 자주 발생할 수 있다.
도 2를 보면, 종래의 자석 조립체는 설치된 위치의 오차에 따른 큰 영향을 받을 수 있다.
(A)와 같이, 상하로 배치되는 자석 조립체가 상하로 정확하게 배치되면, 양호한 인력을 형성할 수 있다. 하지만, (B)와 같이, 길이 방향을 따라 약간의 오차(e)가 발생하면 서로 마주하는 면에서 인력과 척력이 공존하면서 서로 상쇄될 수 있고, 전체적으로 인력이 현저하게 감소할 수 있다.
일반적으로, 휴대폰과 단말기에서 마주하는 자석 조립체는 약 3~4 mm 정도 이격될 수 있는데, 도 2의 (B)와 같이 설치 위치에 오차(e)가 발생하면 닫힘 상태를 유지하는 힘에 부족한 불량의 발생원인이 될 수 있다.
또한, 종래의 자석 조립체는 9개 자석의 접착 외에는 제조방법이 없으며, 자석에 대한 치수가 변경되면 자석의 규격이 변경되어야 하거나 추가적인 자석 배치 및 재설계가 수반되어야 하기 때문에 설계에 제약이 많다.
종래의 자석 조립체는 9개의 자석을 접착하고 에폭시로 코팅하여 보호된다. 하지만, 이런 종래의 자석 조립체는 외부 충격에 의해 쉽게 분리될 수 있으며, 실제로 낙하 테스트에서 접착된 면이 좁아서 어느 한 면이 분리되기가 쉽다.
본 발명은 분리된 상태에서는 낮은 자속밀도를 형성하고 상호 결합된 상태에서는 강한 결합력을 형성하는 자석 조립체를 제공한다.
본 발명은 일 방향으로 증폭된 효과를 제공하되, 그 조립이 간단하고, 제조 비용이 저렴하며, 불량 발생율이 상대적으로 적은 자석 조립체를 제공한다.
본 발명은 마주하는 자석 조립체의 설치 위치에서 오차가 발생하여도 양호한 인력을 형성할 수 있는 자석 조립체를 제공한다.
본 발명은 자석 요소의 길이에 대한 변경이 있어도, 자석의 규격 변경이나 추가적인 재설계 없이 적용이 가능한 자석 조립체를 제공한다.
본 발명은 자석들의 상호 접착면의 개수를 최소로 하고, 접착면의 면적을 증가시켜 낙하나 외부 충격에도 분리되지 않는 자석 조립체를 제공한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 본 실시예에 따른 자석 조립체는 제1 내부 자기력선이 제1 방향으로 향하는 제1 자석, 제2 내부 자기력선이 제1 방향에 반대로 향하는 제2 자석, 및 제1 자석과 제2 자석 사이에 위치하며, 제2 자석에서부터 제1 자석으로 향하는 제2 방향으로 제3 내부 자기력선이 향하는 제3 자석을 포함하며, 제2 자석, 제3 자석 및 제1 자석이 제2 방향을 따라 폭방향으로 접합되고, 동일한 구조의 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 경우에는 낮은 자속밀도를 형성하다가, 한 쌍의 자석 조립체가 마주하여 근접 배치되면서 폐쇄 순환하는 내부 자기력선을 형성하고, 강한 결합력을 형성할 수 있다.
본 실시예의 자석 조립체는 폴더블 전자제품의 닫힘 상태를 고정하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 전자제품의 커버와 전자제품을 상호 고정하기 위한 용도로도 사용될 수 있다.
전자제품에 사용되는 경우, 전자회로, 스타일러스펜, 주변 악세서리 등에 자기장으로 인한 영향을 미칠 수 있어 사용이 제한되거나 전자제품 등을 소형, 슬림으로 형성하는데 방해가 될 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 자석 조립체는 동일한 구조의 자석 조립체와 쌍을 이루어 사용되는 경우, 결합 시에는 강한 결합력을 형성하고, 분리 시에는 주변으로 낮은 자속밀도를 형성하여 악영향을 미치지 않게 할 수 있다.
본 명세서에서 제1 방향은 자석 조립체가 인력을 형성하기 위한 방향으로 자석 조립체를 기준으로 제1 방향에는 다른 자석 조립체가 마주하며 배치될 수 있다. 제1 방향에 제2 방향으로는 제2 자석, 제3 자석 및 제1 자석이 차례로 측면으로 매개로 접합될 수 있다.
제1 자석 내지 제3 자석은 제1 방향과 제2 방향에 수직한 길이 방향(D)으로 길게 연장된 형상으로 제공될 수 있으며, 자석 조립체 역시 길이 방향(D)으로 길게 연장된 형상으로 제공될 수 있다. 즉, 자석 조립체의 길이 방향(D)과 자석들이 접합되는 제2 방향이 일치하지 않고 수직하다.
본 실시예의 자석 조립체는 한 쌍으로 사용될 수 있으며, 한 쌍의 자석 조립체가 서로 근접 배치되면서 일 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선이 다른 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선과 연계되면서 폐쇄 순환하는 내부 자기력선을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예의 자석 조립체는 제1 방향에 반대되는 외면으로 제1 자석과 제2 자석에 집중되는 외부 자기력선의 노드를 형성할 수 있으며, 외부 자기력선이 2개의 노드에 집중되면서 자석 조립체의 외면으로 자속 밀도가 확장되는 것을 방지할 수 있다.
자석 조립체는 길이 방향의 길이(D)에 대한 제2 방향의 폭(W)의 비율(W/D)이 0.01~0.75를 형성할 수 있다.
제2 방향에 대한 제1 자석 및 제2 자석의 외측으로 영구 자석이 추가 배치되지 않을 수 있으며, 기본적으로 3개의 자석만으로 종래의 자석 조립체와 동일 또는 더 나은 효과를 제공할 수 있다. 종래의 자석 조립체는 길이 방향을 따라 자석들이 접합된 것에 비해, 본 실시예에 따른 자석 조립체는 길이 방향으로 길게 형성되며, 제1 자석 내지 제3 자석이 폭 방향인 제2 방향을 따라 접합된다는 점에서 차이가 있으며, 그에 따른 현저한 효과가 발생할 수 있다.
자석 조립체에서 길이 방향의 길이(D)에 대한 제1 방향에 대한 높이(H)의 비율(H/D)이 0.01~0.75를 형성할 수 있으며, 자석 조립체의 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율(H/W)이 0.3~3.0를 형성할 수 있다.
종래의 자석 조립체에서는 증폭 방향에 수직한 방향으로 배향된 자석들이 서로 마주하거나 반대를 바라보며 반드시 쌍을 이루지만, 본 실시예에 따른 자석 조립체에서 제3 자석에 대향하는 자석이 없으며, 하나의 제3 자석만 제공되어도 기대하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 자석 조립체는 서로 마주하여 결합력을 제공하도록 형성될 수 있다. 특히, 분리된 상태에서는 주변으로 낮은 자속밀도를 형성하여 주변의 전자회로나 전자부품, 액세서리에 미치는 영향을 줄일 수 있고, 동종의 자석 조립체와 결합된 상태에서는 폐쇄된 자기력선을 형성하여 강한 결합력을 형성할 수 있다.
따라서, 전자 제품에 특화된 기능을 제공할 수 있으며, 스타일러스 펜이나 단말기 내부의 회로에 영향을 줄이면서, 단말기의 커버나 단말기를 접어서 보관하는 경우 강한 결합력을 형성할 수 있다.
본 발명의 자석 조립체는 제1 방향으로 증폭된 효과를 제공할 수 있으면서, 그 조립이 간단하고, 필요한 자석의 개수도 적고, 상호 접합되는 면의 면적도 넓어 강한 접착을 형성할 수 있고, 접합에 필요한 공수나 작업이 간단하여 제조 비용이 저렴하다.
본 발명의 자석 조립체는 마주하는 자석 조립체의 설치 위치에서 어느 정도 오차가 발생하여도 인력이 현저하게 감소하는 현상이 없으며, 양호한 인력을 형성할 수 있다.
본 발명의 자석 조립체는 자석의 길이가 변경되어도 그에 따라 제1 자석 내지 제3 자석의 길이만 변경해도 되기 때문에, 자석의 규격 변경이나 추가적인 재설계 없이 바로 신규 설계에 대체될 수 있다.
본 발명은 자석 중 가장 넓은 측면으로 접착되고, 접착되는 면도 2 영역에서만 접착되기 때문에, 낙하나 외부 충격에도 분리되지 않아 내구성이 우수하다.
도 1은 종래의 자석 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 자석 어셈블리의 설치 오차에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 자석 조립체의 접합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 상태(A)와 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이다.
도 6은 종래의 자석 조립체가 결합된 상태(A)와 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체가 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 종래의 자석 조립체(A)와 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체(B)의 결합 전후 효과를 비교하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11의 자석 조립체의 접합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 상태(A)와 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 자석 조립체의 접합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1과의 비교를 위해, 도 3에서도 (a)는 자석 조립체(100)의 정면도, (b)는 좌측면도, (c)는 우측면도, (d)는 평면도이고, (e)는 조립된 자석의 내부 자기력선을 정면에서 표현한 것이고, (f)와 (g)는 조립된 자석의 내부 자기력선을 각각 좌측면과 우측면에서 표현한 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 자석 조립체(100)는 3개의 자석, 즉 제1 자석(110), 제2 자석(120) 및 제3 자석(130)을 이용하여 형성될 수 있다. 자석 조립체가 제1 방향(①), 도면에서 다른 자석 조립체와의 결합을 위해 자기장을 증폭하기 위한 것이라고 가정할 때, 제1 자석(110)은 제1 방향(①)을 향하는 제1 내부 자기력선(112)을 형성하며, 제2 자석(120)은 제1 방향(①)에 반대되는 방향으로 제2 내부 자기력선(122)을 형성할 수 있다.
제3 자석(130)은 제1 자석(110)과 제2 자석(120) 사이에 위치하며, 제2 자석(120)에서부터 제1 자석(110)으로 향하는 제2 방향(②)을 향하는 제3 내부 자기력선(132)을 형성하도록 접합된다.
제1 자석(110), 제2 자석(120) 및 제3 자석(130)은 길이 방향으로 길게 연장된 형태로 제공될 수 있으며, 자석 조립체는 전체적으로 길이(D), 폭(W) 및 높이(H)를 가질 수 있다.
본 실시예에서 길이(D)에 대한 폭(W)의 비율(W/D)이 약 0.01~0.75를 형성하고, 길이(D)에 대한 높이(H)의 비율(H/D)도 약 0.01~0.75를 형성하고, 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율(H/W)은 0.3~3.0을 형성할 수 있다. 이러한 치수 비율을 통해서 종래 기술의 자석 어셈블리에서 자석들이 길이 방향으로 배열 및 접합되는 것과 달리, 본 실시예에 따른 자석 조립체에서 자석들은 길이 방향으로 길게 형성되며, 배열 및 접합되는 방향도 제2 방향(②) 또는 폭 방향인 것을 대조할 수 있다.
제2 방향(②)에 대한 제1 자석(110) 및 제2 자석(120)의 외측으로 영구 자석이 추가 배치되지 않으며, 기본적으로 3개의 자석만으로 종래의 자석 조립체와 동일 또는 더 나은 효과를 제공할 수 있다.
도 1의 자석 어셈블리에서 증폭 방향에 수직한 방향, 즉 길이 방향으로 배향된 자석들은 서로 쌍을 이루며 서로 마주하거나 반대를 바라보도록 배향된다. 하지만, 본 실시예에 따른 자석 조립체에서는 제3 자석(130)에 대향하는 자석이 없을 수 있으며, 하나의 제3 자석(130)만 제공되더라도 증폭 방향(F)으로 자기장이 증폭된 효과를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 상태(A)와 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이고, 도 6은 종래의 자석 조립체가 결합된 상태(A)와 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체가 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 종래의 자석 조립체(A)와 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체(B)의 결합 전후 효과를 비교하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 자석 조립체(100)는 상하로 마주하는 동일한 구조의 사용을 가정할 수 있다. 여기서 동일한 구조라 함은 마주하는 자석의 배열이 동일한 것을 의미하며, 각 자석의 등급, 자석의 치수, 자석 조립체의 치수가 동일한 것을 의미하지는 않을 수 있다.
도 5의 (A)는 분리된 상태이고, 도 5의 (B)는 결합된 상태이다. 분리된 상태는, 도 8과 같이, 2개의 단말기 본체(20, 25)가 펼쳐진 상태이거나 실제로 분리된 상태를 의미할 수 있으며, 결합된 상태는, 2개의 단말기 본체(20, 25)가 접혀진 상태이거나 분리된 몸체를 상호 결합된 상태를 의미할 수 있다.
또한, 자석 조립체(100)는 외부로 노출되지 않고 단말기 본체에 내장된 상태로 수용될 수 있는데, 이러한 경우 결합된 상태라 하더라도 약 3.6~4.2mm 또는 다른 거리만큼 이격된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 결합된 상태는 상호 최대로 밀접하여 고정된 상태를 의미할 수 있으며, 자석 조립체가 서로 직접 접하고 있는 상태에만 한정되지 아니한다.
도 5의 (B)를 보면, 상하로 결합된 한 쌍의 자석 조립체(100)가 근접 배치되면서 일 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선이 다른 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선과 연계되면서 전체적으로 시계 방향으로 폐쇄 순환하는 내부 자기력선(CC)을 형성할 수 있다. 이로써 한 쌍의 자석 조립체(100)는 강한 결합력을 형성할 수 있다.
또한, 자석 조립체(100)는 외면으로 제1 자석과 제2 자석에 집중되는 외부 자기력선의 노드(N)를 형성할 수 있다. 외부 자기력선이 2개의 노드(N)에 집중되면서 자석 조립체(100)의 외면으로 자속 밀도가 확장되는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 보면, 동일한 등급의 자석을 이용하여 종래의 자석 조립체(10)와 본 실시예에 따른 자석 조립체(100)를 비교할 수 있다. 결합된 상태에서, 종래의 자석 조립체(10)의 조합은 237.71gf의 결합력을 형성하고, 본 실시예의 자석 조립체(100)의 조합은 215.99gf의 결합력을 형성하였다. 즉, 종래의 자석 조립체(10)의 조합과 본 실시예의 자석 조립체(100)의 조합에서 결합력을 크게 차이가 없을 수 확인할 수 있다.
도 7을 보면, 종래의 자석 조립체(10)와 본 실시예의 자석 조립체(100)는 분리된 상태에서 다른 양상을 보이는 것을 확인할 수 있다. 즉, 종래의 자석 조립체(10)에서 내부 표면 근처(약 1.9mm 이격된 지점)의 자속밀도는 1,564G이었고, 외부 표면에서의 자속밀도는 2,448G이었다. 반면에 본 실시예에 따른 자석 조립체(100)에서 내부 표면 근처(약 1.9mm 이격된 지점)의 자속밀도는 846G로 약 43.4%정도 감소하였고, 외부 표면에서의 자속밀도는 1,113G로 약 54.5%정도 감소하였다.
즉, 결합된 상태에서 거의 동등한 결합력을 형성하지만, 분리된 상태에서는 40~50% 이상 자속밀도가 감소하여 주변으로 미치는 영향이 현저히 감소할 수 있다는 것을 의미한다.
이러한 효과는 도 8을 통해서 이해될 수 있다. 예를 들어, 종래의 자석 조립체(10)를 이용하는 경우, 단말기 본체(20, 25)가 펼쳐진 상태에서 종래의 자석 조립체(10) 근처에서는 자속밀도가 1,564G 이어서 스타일러스 펜(30)의 작동을 방해하지만, 본 실시예의 자석 조립체(100)의 근처에서는 자속밀도가 43.4% 정도 감소한 846G이어서 스타일러스 펜(30)에 미치는 영향이 감소할 수 있다. 물론, 단말기 본체(20, 25)가 닫힌 상태에서 자석 조립체(10, 100)에 의한 결합력은 거의 동등하게 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 보면, 본 실시예에 따른 자석 조립체는 설치된 위치의 오차에 따른 영향을 적게 받는 것을 알 수 있다.
도 9의 (A)와 같이, 상하로 배치되는 자석 조립체가 상하로 정확하게 배치되면, 양호한 인력을 형성하는 것은 당연하지만, 도 9의 (B)와 같이, 길이 방향을 따라 약간의 오차(e)가 발생하여도 극성이 어긋나는 영역이 발생하지 않기 때문에 척력에 의해서 인력이 상쇄되거나 약화되지 않고, 양호한 인력을 형성할 수 있다.
도 10의 (B)를 보아도, 폭 방향을 따라 오차(e)가 발생하여도 인력의 방향이 약간 기울어지는 것 외에는 극성이 어긋나지 않기 때문에 인력이 크게 상쇄되거나 약화되지 않고, 양호한 인력을 형성할 수 있다.
도 2의 종래 기술에서는 오차에 따른 극성 어긋남으로 인해 인력이 크게 약화되는 것과 달리, 본 실시예에 따른 자석 조립체에서는 설치 오차에 따른 인력의 약화가 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
본 실시예에 따른 자석 조립체(100)는 제1 자석(110), 제3 자석(130) 및 제2 자석(120)을 제2 방향을 따라 차례로 접합하여 형성할 수 있다. 이 외에도 자석 조립체는 자성체를 먼저 접합하고 나중에 착자하는 과정도 가능하다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 조립체를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 11의 자석 조립체의 접합 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 쌍의 자석 조립체가 분리된 상태(A)와 결합된 상태(B)를 비교하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 3과의 비교를 위해, 도 11에서도 (a)는 자석 조립체의 정면도, (b)는 좌측면도, (c)는 우측면도, (d)는 평면도이고, (e)는 조립된 자석의 내부 자기력선을 정면에서 표현한 것이고, (f)와 (g)는 조립된 자석의 내부 자기력선을 각각 좌측면과 우측면에서 표현한 것이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 자석 조립체(200) 역시 제1 자석(210), 제2 자석(220) 및 제3 자석(230)를 이용하여 형성될 수 있다.
제1 자석(210)과 제2 자석(220)은 직각 삼각형의 단면을 가지며, 극성은 서로 반대될 수 있고, 제3 자석(230)은 삼각형의 단면을 가진다. 제1 자석(210)의 경사면(214)은 제3 자석(230)의 일 경사면과 접합되며, 제2 자석(220)의 경사면(224)은 제3 자석(230)의 타 경사면과 접합될 수 있다. 제1 내지 제3 자석(210, 220, 230)의 접합에 의해서 자석 조립체는 전체적으로 사각 단면의 길이 방향(D)으로 길게 연장된 바 또는 로드 형태로 형성될 수 있다.
자석 조립체가 제1 방향(①), 즉 도면에서 상방을 향해 자기장을 증폭하기 위한 것이라고 가정할 때, 제1 자석(210)은 제1 방향(①)을 향하는 제1 내부 자기력선(212)을 형성하며, 제2 자석(220)은 제1 방향(①)에 반대되는 방향으로 제2 내부 자기력선(222)을 형성할 수 있다.
제3 자석(230)은 제1 자석(210)과 제2 자석(220) 사이에 위치하며, 제2 자석(220)에서부터 제1 자석(210)으로 향하는 제2 방향(②) 향하는 제3 내부 자기력선(232)을 형성하도록 접합된다.
본 실시예에서 길이(D)에 대한 폭(W)의 비율(W/D)이 약 0.01~0.75를 형성하고, 길이(D)에 대한 높이(H)의 비율(H/D)도 약 0.01~0.75를 형성하고, 폭(W)에 대한 높이(H)의 비율(H/W)은 0.3~3.0을 형성할 수 있다.
도 12를 보면, 제3 자석(230)을 중심으로 좌우로 제1 자석(210)과 제2 자석(220)이 접합될 수 있다. 이때, 제3 자석(230)의 하부에서 좌우로 제1 자석(210)의 S극과 제2 자석(220)의 N극이 인접하게 배치되어 상호 인력을 형성할 수 있다.
또한, 제3 자석(230)의 상부, 즉 뾰족한 모서리를 중심으로 좌측으로 제1 자석(210)의 N극과 제2 자석(220)의 S극이 서로 인접하게 배치되어 제1 자석(210)과 제2 자석(220)이 서로 자동 조립되는 효과를 얻을 수 있다.
상호 접합하는 과정에서 제1 내지 제3 자석(210, 220, 230)들이 서로 자동 조립되면서, 접합 또는 접착 과정에서 작업을 수월하게 진행할 수 있다.
도 5와 마찬가지로, 도 13의 (A)는 분리된 상태이고, 도 13의 (B)는 결합된 상태이다. 자석 조립체(200)는 외부로 노출되지 않고 단말기 본체에 내장된 상태로 수용될 수 있는데, 이러한 경우 결합된 상태라 하더라도 약 3.6~4.2mm 또는 다른 거리만큼 이격된 상태를 유지할 수 있다.
도 13의 (B)를 보면, 상하로 결합된 한 쌍의 자석 조립체(100)가 근접 배치되면서 일 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선이 다른 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선과 연계되면서 전체적으로 시계 방향으로 폐쇄 순환하는 내부 자기력선(CC)을 형성할 수 있다. 이로써 한 쌍의 자석 조립체(200)는 강한 결합력을 형성할 수 있다.
또한, 자석 조립체(200)는 외면으로 제1 자석과 제2 자석에 집중되는 외부 자기력선의 노드를 형성할 수 있으며, 이는 도 5의 노드보다 좀 더 벌어진 형태로 형성될 수 있다.
외부 자기력선이 2개의 노드(N)에서 더 넓게 분산되면서 자석 조립체(200)의 외면으로 자속 밀도가 확장되지 못하고, 그 영역도 축소되는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 종래의 자석 조립체 100 : 자석 조립체
110:제1 자석 112 : 제1 내부 자기력선
120:제2 자석 122 : 제2 내부 자기력선
130:제1 자석 132 : 제1 내부 자기력선

Claims (6)

  1. 제1 방향으로 결합되도록 설계된 자석 조립체에 있어서,
    제1 내부 자기력선이 상기 제1 방향으로 향하는 제1 자석;
    제2 내부 자기력선이 상기 제1 방향에 반대로 향하는 제2 자석; 및
    상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이에 위치하며, 상기 제2 자석에서부터 상기 제1 자석으로 향하는 제2 방향으로 제3 내부 자기력선이 향하는 제3 자석;을 포함하며,
    상기 제2 자석, 상기 제3 자석 및 상기 제1 자석이 상기 제2 방향을 따라 폭방향으로 접합되고,
    상기 자석 조립체는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 수직한 길이 방향의 길이(D)에 대한 상기 제2 방향의 폭(W)의 비율(W/D)이 0.01~0.75를 형성하고,
    상기 제2 방향에 대한 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석의 외측으로 영구 자석이 추가 배치되지 않고, 상기 제3 내부 자기력선과 나란한 내부 자기력선을 제공하는 자석은 상기 제3 자석이 유일하며,
    동일한 구조의 자석 조립체가 마주하여 근접 배치되면서 한 쌍의 자석 조립체가 폐쇄 순환하는 내부 자기력선을 형성하고,
    동일한 구조의 자석 조립체가 마주하여 근접 배치되면서 상기 길이 방향으로 설치 오차가 발생하여도 한 쌍의 자석 조립체가 양호한 인력을 형성하는 것을 특징으로 하는 자석 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    한 쌍의 상기 자석 조립체가 서로 근접 배치되면서 일 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선이 다른 자석 조립체의 제2 내부 자기력선, 제3 내부 자기력선 및 제1 내부 자기력선과 연계되면서 폐쇄 순환하는 내부 자기력선을 형성하는 것을 특징으로 하는 자석 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자석 조립체는 상기 제1 방향에 반대되는 외면으로 상기 제1 자석과 상기 제2 자석에 집중되는 외부 자기력선의 노드를 형성하는 것을 특징으로 하는 자석 조립체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자석 조립체에서 상기 길이 방향의 상기 길이(D)에 대한 상기 제1 방향에 대한 높이(H)의 비율(H/D)이 0.01~0.75를 형성하는 자석 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 폭(W)에 대한 상기 높이(H)의 비율(H/W)이 0.3~3.0을 형성하는 자석 조립체.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100487082B1 (ko) * 1997-04-14 2005-08-29 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 삽입장치용자석블럭조립체
KR20210037577A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 애플 인크. 전자 디바이스들에 대한 nfc를 갖는 자기 정렬 시스템들
KR20220009856A (ko) * 2020-07-16 2022-01-25 삼성전자주식회사 자석 어레이를 포함하는 전자 장치

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