KR102554298B1 - 낮은 자속밀도 및 강한 결합을 위한 자석 조립체 - Google Patents
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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
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.
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
110:제1 자석 112 : 제1 내부 자기력선
120:제2 자석 122 : 제2 내부 자기력선
130:제1 자석 132 : 제1 내부 자기력선
Claims (6)
- 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.
- 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.
- 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.
- 삭제
- 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.
- 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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KR100487082B1 (ko) * | 1997-04-14 | 2005-08-29 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 삽입장치용자석블럭조립체 |
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KR20220009856A (ko) * | 2020-07-16 | 2022-01-25 | 삼성전자주식회사 | 자석 어레이를 포함하는 전자 장치 |
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2023
- 2023-01-02 KR KR1020230000444A patent/KR102554298B1/ko active IP Right Grant
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