KR20000077299A

KR20000077299A - 진동 액츄에이터 및 이동 통신 터미널

Info

Publication number: KR20000077299A
Application number: KR1020000026367A
Authority: KR
Inventors: 후미히로 스즈끼
Original assignee: 도낀 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2000-12-26
Also published as: EP1053794A1; NO20002559L; NO20002559D0; TW550873B; US6600938B1; CN1274249A; CA2308653A1

Abstract

자기 회로의 공동 내에 위치된 코일을 갖는 구동 섹션, 구동 섹션에 의해 구동되는 진동기, 진동기의 외주부 엣지 부분을 지지하도록 제조된 스페이서, 및 스페이서의 다른 단부를 덮기 위한 외부 플레이트 부재를 포함하는 진동 액츄에이터가 기술되어져 있다. 진동기, 스페이서, 및 외부 플레이트 부재에 의해 형성된 밀페된 공간은 헬름홀쯔 공명 원리에 기초한 음향 공간으로 구성된다. 이동 통신 터미널은 터미널의 하우징 내에 진동 액츄에이터를 포함하고 있다.

Description

진동 액츄에이터 및 이동 통신 터미널 {VIBRATION ACTUATOR AND MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 진동 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 공명 음조, 음성 및 진동을 발생시키기 위한 기능을 실행하기 위해 포켓용 전화 등의 이동 통신 터미널 내에 장착될 수 있는 진동 액츄에이터에 관한 것이다.

종래 기술로서, 무심사 일본 특허 공보 제 10-165892호는 휴대용 소형 무선 호출기 진동 액츄에이터(pager vibration actuator)에서 이용하기 위한 진동 액츄에이터를 기술하고 있다. 종래의 진공 액츄에이터는 영구 자석, 요크, 및 플레이트로 구성된 자기 회로를 포함한다. 자기 회로는 댐퍼에 의해 지지되며 지지 러버는 가요성 구조물을 가지며 지지 기저부 상에 설치된 발톱 형상의 돌출부를 붙잡고 있다. 이러한 구성으로 인해, 자기 회로는 유연하게 상하로 이동가능하다. 종래의 진동 액츄에이터는 지지 기저부 및 코일의 외주부를 통해 외부로 진공을 전달하기 위해 코일(15)에 구동 전류의 공급에 응답하여 자기 회로가 회로의 축선 방향을 따라 상하로 이동하도록 구성되어 있다.

종래의 진동 액츄에이터에서, 사운드 발생의 경우, 외부 하우징(설비의 몸체)의 진동이 주로 사운드 발생 공급원으로 작동함으로 인해 하우징의 설계 및 두께에 따라 출력 사운드 압력 레벨이 발생하는 결함이 발생하며, 주파수 특성을 임의로 설정하는데 어려움을 나타낸다.

더욱이, 또 다른 문제점으로서, 종래의 장착 방법은 진동 액츄에이터의 생산 배열이 진동 액츄에이터 장착 모드 중에서 변동함으로 인해 제품 배열에 복잡함을 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부 하우징의 설계 및 두께와는 관계없이 고 출력 사운드 압력 레벨을 유지시키는 동시에 주파수를 임의의 설정할 수 있는 진동 액츄에이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 장착 모드를 하나의 제품 배열로 인지하고 우수한 음향 특성을 갖는 동시에 그 크기를 감소시킬 수 있는 진동 액츄에이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 진동 액츄에이터를 포함한 이동 통신 터미널을 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따라, 자기 간극을 갖춘 자기 회로 및 자기 간극 내에 위치된 코일을 구비한 구동 섹션, 구동 섹션에 의해 구동되는 진동기, 진동기로부터 이격된 외부 플레이트 부재, 및 진동기와 외부 플레이트 부재 사이에 위치되어 있으며 진동기의 외주부를 지지하는 단부 및 외부 플레이트 부재를 지지하는 반대 단부를 갖춘 스페이서를 포함하는 진동 액츄에이터가 제공된다. 스페이서는 헬름홀쯔 공명 원리(Helmholtz's resonance principle)에 근거하여 음향 공간을 형성하기 위해 진동기, 스페이서 및 외부 플레이트 부재에 의해 밀폐된 공간이 형성되도록 관형의 부재로 구성된다.

더욱이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 진동 액츄에이터를 포함한 하우징을 갖춘 이동 통신 터미널이 제공되며, 진동 액츄에이터는 자기 간극을 갖춘 자기 회로 및 자기 간극 내에 위치된 코일을 구비한 구동 섹션, 구동 섹션에 의해 구동되는 진동기, 진동기로부터 이격된 외부 플레이트 부재, 및 진동기와 외부 플레이트 부재 사이에 위치되어 있으며 진동기의 외주부를 지지하는 단부 및 외부 플레이트 부재를 지지하는 반대 단부를 갖춘 스페이서를 포함하는 진동 액츄에이터가 제공된다. 스페이서는 헬름홀쯔 공명 원리에 근거하여 음향 공간을 형성하기 위해 진동기, 스체이서 및 외부 플레이트 부재에 의해 밀폐된 공간이 형성되도록 관형의 부재로 구성된다.

본 발명에서, 밀폐된 공간은 진동기의 직경, 스페이서의 높이, 또는 하우징 또는 외부 플레이트 부재의 직경을 변경시킴으로서 임의로 체적을 설정할 수 있다. 유사하게, 관통 구멍은 그 배열 및 수를 변경시킴으로써 면적을 임의로 설정할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 진동 액츄에이터의 일실시예를 도시한 횡단면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 이동 통신 터미널에서 이용하기 위한 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른, 도 6에 도시된 이동 통신 터미널에 장착된 진동 액츄에이터의 구성을 도시한 횡단면도.

도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 갖춘 이동 통신 터미널의 또 다른 구성을 도시한 횡단면도.

도 9는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 진동 액츄에이터를 도시한 횡단면도.

도 10은 도 9에 도시된 진동 액츄에이터를 도시한 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11, 37, 53, 57, 61,63,73 : 진동 액츄에이터

13 : 영구 자석 15 : 요크

19 : 자기 회로 21 : 댐퍼

23 : 지지 기저부 29 : 코일

33 : 중심 샤프트 35 : 탄성 재료

41 : 격벽 43 : 스페이서

45 : 진동기 49 : 하우징

69, 71 : 이동 통신 터미널

먼저, 본 발명의 바람직한 실시예을 설명하기 이전에, 본 발명의 이해를 돕기 위해 종래 기술에 따른 진동 액츄에이터가 도 1을 참조하여 기술되어질 것이다.

도 1을 참조하면, 휴대용 소형 무선 호출기에서 이용하기 위한 종래의 진동 액츄에이터(11)는 자기 회로(19)를 발생하기 위한 영구 자석(13), 요크(15), 및 플레이트(17)를 포함한다. 지지 기저부(23) 상에 설정된 발톱 형상의 돌출부(25)를 쥐고 있는 유연하게 구성된 지지 러버(27) 및 댐퍼(21)를 통한 자기 회로(19)는 상하로 유연하게 이동되도록 지지된다. 또한, 요크(15), 영구 자석(13), 플레이트(17)를 댐퍼(21)에 결합시키기 위해 중심 샤프트(33)가 제공되며, 탄성 재료(35)는 요크(15)가 지지 베이스(23)와 직접 충돌하는 것을 방지하기 위해 이용된다. 영구 자석(13) 및 플레이트(17) 둘레와 요크(15) 내부로 자기 회로(19)의 공동 내에 코일(29)이 위치된다.

종래의 진동 액츄에이터(11)의 구성에서, 구동 전류가 코일(29)에 공급될 때, 자기 회로(19)는 코일(29)이 지지 기저부(23) 및 댐퍼(21)의 외주부을 통해 외부로 진동을 전달시키도록 회로의 축선 방향을 따라 상하로 이동한다.

지금부터, 도 2 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 기술되어질 것이다. 다음의 실시예에서, 종래 기술에 대응하는 부재에는 동일한 참조 부호가 표시된다.

도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액츄에이터(37)가 이동 전화 등의 이동 통신 터미널에 장착되도록 설계되어져 있다. 액츄에이터(37)에서, 요크(15) 및 플레이트(17)는 그 사이에 디스크 형상의 영구 자석(13)이 삽입되어, 자기 회로(19)를 형성하도록 위치되어 있다. 중심 샤프트(33)는 볼트 형상의 배열을 취하고 있으며, 댐퍼(21)의 중심 구멍(21a)을 통과하며, 자기 회로(19)의 중심 구멍(17a,13a,15a)으로 도입된다. 즉, 중심 샤프트(33)는 자기 회로(19) 및 댐퍼(21)를 동축으로 위치시킨다. 댐퍼(21)는 금속 또는 수지로 제조되며, 자기 회로(19)를 유연하게 지지하기 위해 다수의 나선을 갖추고 있다. 지지 기저부(23)은 수지, 금속, 또는 고무로 제조된다. 탄성 재료(35)는 요크(15)와 지지 기저부(23) 사이에 놓여지며 지지 기저부(23)에 대해 자기 회로(19)의 충돌로부터 사운드의 발생을 억제하기 위해 지지 기저부(23)에 부착된다.

구동 섹션(39)은 자기 회로(19), 코일(29), 및 코일(29)에 연결된 댐퍼(21)를 포함한다.

또한, 지지 기저부(23)에 격벽(41)이 고정되어 있으며, 상기 격벽(41)은 지지 기저부(23) 보다 더 큰 외경을 갖는다. 격벽(41)은 탄성 재료(35)와 함께 진동기(45)를 구성한다.

격벽(41)의 외주부 엣지 부분에서, 관형 스페이서(43)는 진동 전송 섹션을 생성하기 위해 격벽(41)과 일체식으로 제공되며, 스페이서(43)는 관형 수지 또는 고무로 제조된다. 스페이서는 한 단부에서 격벽(41)에 결합된다. 격벽(41)과 스페이서(43)의 결합은 컵 형상으로 형성된다.

스페이서(43)의 다른 단부는 금속 또는 수지로 제조된 하우징(설비의 몸체)에 결합된다. 하우징(49)은 외부 플레이트 부재 형상을 취하고 있으며, 사운드 방출 구멍(47)을 갖는다. 부수적으로, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 서로 일체식으로 구성될 수 있다. 부가적으로, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 항상 원형 배열을 요구하지는 않는다. 밀폐된 공간(51)은 격벽(41), 스페이서(43), 및 하우징(49)에 의해 형성되어 둘러싸여진 영역이며, 사운드 방출 구멍(47)을 제외하고는 외부로의 공기의 유입 및 유출이 제한된 밀봉된 공간을 요구한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라 구성된 진동 액츄에이터에서, 구동 전류가 코일(29)에 인가될 때, 코일(29), 코일(29)과 일체식으로 형성된 댐퍼 외주부(31), 지지 기저부(23)는 댐퍼(21)에 의해 유연하게 지지된 자기 회로(19)의 반응으로 인해 진동하게 되며, 격벽(41)의 진동을 초래한다.

이러한 경우, 종래 기술에서, 하우징(49)의 두께 및 설계는 주파수의 임의 설정에 큰 영향을 미친다.

반면에, 본 발명의 일실시예에 따라, 음성에 대한 대략 500 내지 1500 Hz 사이의 주파수대에서, 격벽(41)은 균일한 주파수 특성을 인지하며, 공명 음조에 대한 대략 2500 Hz 주파수대에서, 고 사운드 압력 레벨은 격벽(41), 스페이서(43), 및 하우징(49)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간, 및 사운드 방출 구멍(47)으로 인해 헬름홀쯔 공명기 원리에 따른 공명 효과에 의해 개선된다.

도 3과 관련하여 기술된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 액츄에이터(53)에서, 수지로 제조된 프로텍터(55)는 지지 기저부(23)의 외주부로부터 구동 섹션의 외주부까지를 덮기 위해 제공된다. 다른 구성들은 도 2에 도시된 제 1 실시예에 따른 진동 액츄에이터와 유사하다.

도 3에서, 액츄에이터(53)가 이동 전화 등의 이동 통신 터미널에 장착된다. 요크(15)와 플레이트(17)는 그 사이에 디스크 형상의 자석(13)이 삽입되도록 배치되어, 자기 회로(19)가 형성된다. 중심 샤프트(33)는 볼트 형상의 배열을 갖추고 있으며, 댐퍼(21)의 중심 구멍(21a)을 통과하며, 또한 자기 회로(19)의 중심 구멍(17a, 13a,15a)으로 유입된다. 즉, 중심 샤프트(33)는 자기 회로(19) 및 댐퍼(21)를 동축으로 위치시킨다. 댐퍼(21)는 자기 회로(19)를 유연하게 지지하기 위해 다수의 나선을 갖추고 있다.

지지 기저부(23)와 프로텍터(55)의 결합으로 자기 회로(19), 코일(29), 중심 샤프트(33) 및 댐퍼(21)를 포함한 진동 여기 섹션을 덮을 수 있다.

또한 격벽(41)이 지지 기저부(23)에 고정된다. 격벽(41)은 지지 기저부(23) 보다 더 큰 외경을 갖는다. 격벽(41)의 외주부 엣지 부분에서, 관형 수지 또는 고무로 제조된 스페이서(43)는 격벽(41)과 일체식으로 배치된다. 부가적으로, 탄성재료(35)가 요크(15)와 지지 기저부(23) 사이에 놓여지며, 지지 기저부(23)에 대해 자기 회로(19)의 충돌로 인한 사운드의 발생을 억제시키기 위해 지지 기저부(23)에 부착된다.

구동 섹션(39)은 자기 회로, 자기 회로(19)의 공동 내에 위치된 코일929), 코일(29)에 연결된 댐퍼(21), 및 축선 방향을 따라 상기 부품들을 고정하기 위한 중심 샤프트(33)를 포함한다.

진동기(45)는 지지 기저부(23), 격벽(41), 및 탄성재료(35)를 포함한다.

또한, 격벽(41)은 지지 기저부(23)에 고정되며, 격벽(41)은 지지 기저부(23) 보다 더 큰 외경을 갖는다. 격벽(41)의 외주부 엣지 부분에서, 관형 수지 또는 고무로 제조된 스페이서(43)는 진동 전송 섹션(45)을 제공하기 위해 격벽(41)과 일체식 상태로 제공된다.

진동 전송 섹션(45)은 스페이서(43)의 일 단부가 격벽(41)에 결합된 관형 스페이서(43)로 컵 형상의 배열을 제공한다. 스페이서(43)의 다른 단부는 금속 또는 수지로 제조된 하우징(49)에 결합된다. 하우징(49)은 외부 플레이트 부재 배열을 형성하며 사운드 방출 구멍(47)을 갖추고 있다. 부수적으로, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 서로 일체식으로 구성될 수 있다. 또한, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 항상 원형 배열로 형성될 필요는 없다. 격벽(41), 스페이서(43), 및 하우징(49)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간(51)은 사운드 방출 구멍(47)을 제외하고 외부로의 공기의 유입 및 유출이 제한된 밀폐된 공간을 요구한다.

프로텍터의 의도 이외에는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 액츄에이터(53)의 효과는 제 1 실시예와 유사하다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동 액츄에이터(57)는 외부 하우징(49) 대신에 추가의 외부 플레이트(59)가 이용되는 것을 제외하고는 도 2의 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖는다.

도 4에서, 진동 액츄에이터(57)에서, 자기 회로(19)는 디스크 형상의 영구 자석(13)이 요크(15)와 플레이트(17) 사이에 삽입되는 방식으로 형성된다. 중심 샤프트(33)는 볼트 형상의 배열을 취하고 있으며, 댐퍼(21)의 중심 구멍(21a)을 통과하며, 자기 회로(19)의 중심 구멍(17a,13a,15a)으로 나아간다. 따라서, 중심 샤프트(33)는 자기 회로(19) 및 댐퍼(21)를 동축으로 위치시킨다. 댐퍼(21)는 자기 회로(19)를 유연하게 지지하기 위해 다수의 나선을 갖는다.

구동 섹션(39)은 자기 회로(19), 자기 회로(19)의 공동에 위치된 코일(29), 코일(29)에 연결된 댐퍼(21), 및 상기 부품들을 고정하기 위한 중심 샤프트(33)를 포함한다.

더욱이, 탄성 재료(35)가 요크(15)와 지지 기저부(23) 사이에 놓여지며 지지 기저부(23)에 대해 자기 회로(19)의 충돌로부터 발생되는 사운드의 발생을 억제하기 위해 지지 기저부(23)에 부착된다. 부가적으로, 격벽(41)이 지지 기저부(23)에 고정되며, 격벽(41)은 지지 기저부(23) 보다 더 큰 외경을 갖는다.

진동기(45)는 지지 기저부(23), 격벽(41), 및 탄성 재료(35)를 포함한다.

격벽(41)의 외주부 엣지 부분에서, 관형의 스페이서(43)의 일단부는 컵 형상의 배열을 제공하기 위해 진동 전송 섹션으로 제공되며, 스페이서(43)는 관형의 수지 또는 고무로 제조된다.

스페이서(43)의 다른 단부는 금속 또는 수지로 제조된 하우징(59)에 결합된다. 하우징(59)은 외부 플레이트 부재 배열을 취하고 있으며, 사운드 방출 구멍(47)을 갖는다. 부수적으로, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 서로 일체식으로 구성될 수 있다. 또한, 격벽(41) 및 스페이서(43)는 항상 원형 배열을 취할 필요는 없다. 또한, 격벽(41), 스페이서(43), 하우징(59)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간(51)은 사운드 방출 구멍(47)을 제외하고는 외부와의 공기의 유입 및 유출을 억제하는 밀폐된 공간을 요구한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따라 구성된 진동 액츄에이터에서, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 코일(29)에 구동 전류가 인가되면, 코일(29), 코일(29)과 일체식으로 구성된 댐퍼 외주부(31), 및 지지 기저부(23)는 댐퍼(21)에 의해 유연하게 지지된 자기 회로(19)의 반응으로 인해 진동되며, 격벽(41)의 진동을 초래한다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에서, 주파수의 임의의 설정은 하우징(59)의 두께 및 설계에 따라 크게 달라진다. 그러나, 본 발명의 제 3 실시예에 따라, 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 음성에 대한 대략 500 내지 1500 Hz 사이의 주파수대에서, 격벽(41)은 균일한 주파수 특성을 나타내며, 공명 음조에 대한 대략 2500 Hz 의 주파수대에서, 고 사운드 압력 레벨은 격벽(41), 스페이서(43), 및 추가의 외부 플레이트(49)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간, 및 사운드 방출 구멍(47)의 헬름홀쯔 공명기 원리에 따른 공명 효과로 인해 전개된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동 액츄에이터(61)의 경우에서, 진동 여기 섹션은 도 2 내지 도 4에 도시된 진동 액츄에이터(37,53,57)중의 임의의 하나에, 51로 지정된 밀폐된 공간 내에 장착된다.

제 4 실시예에 따른 액츄에이터(61)에서, 스페이서(43)의 프로텍터 작용과는 별도로, 지지 기저부(23)는 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 진동 액츄에이터의 경우에서와 같이 격벽(41)에 고정된다. 부가적으로, 제 4 실시예에 따른 진동 액츄에이터(61)는 스페이서(43)가 진동 여기 섹션에 대한 프로텍터로 이용되도록 설계된다.

물론, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동 액츄에이터(61)는 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 액츄에이터와 유사한 효과를 갖는다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 진동 액츄에이터에서, 격벽 및 밀폐된 공간의 결합으로 인해 공명 효과가 이용가능함으로, 액츄에이터는 주파수 특성을 임으로 설정할 수 있으며, 외부 하우징의 설계 및 두께와는 관계없이 고 사운드 압력 레벨을 유지시킬 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 진동 액츄에이터(63)는 이동 전화 등의 이동 통신 터미널에 장착되도록 설계된다. 디스크 형상의 영구 자석(13)은 요크(15)와 플레이트(17) 사이에 놓여지며, 자기 회로(19)를 발생시킨다. 중심 샤프트(33)는 볼트 형상의 배열을 갖추고 있으며 영구 자석(13), 요크, 및 플레이트(17)를 관통한다. 즉, 중심 샤프트(33)는 댐퍼(21)의 중심 구멍(21a)을 통과하며, 자기 회로(19)의 중심 구멍(19a)으로 나아간다. 이는 중심 샤프트(33)가 자기 회로(19) 및 댐퍼(21)를 동축으로 위치시킴을 의미한다.

댐퍼(21)는 금속 또는 수지로 제조되며, 자기 회로(19)를 유연하게 지지하기 위한 다수의 나선을 갖추고 있다.

진동기로서 작동하는 지지 기저부(23)는 수지, 금속, 또는 고무로 제조된다.

구동 섹션은 코일(29), 자기 회로(19), 댐퍼(21), 및 상기 부품을 고정하기 이한 중심 샤프트(33)를 포함한다.

진동기는 지지 기저부(23) 및 격벽(41)을 포함한다.

전술한 제 1 내지 제 3 실시예와 제 5 실시예의 차이점은 격벽(41) 및 지지 부재(43)를 포함하는 컵 형상의 전송 섹션의 개방면 상에 외부면상의 만입부와 내부면 상의 돌출부을 갖춘 덮개(65) 및 요크의 단부를 지지하기 위한 탄성 부재가 존재하지 않는다는 것이다. 덮개(65)는 덮개의 중심부에 사운드 방출 구멍(67)을 갖추고 있다.

즉, 지지 기저부(23)는 격벽(41) 및 지지 기저부(23)가 진동기(45)를 구성하도록 지지 기저부(23) 보다 더 큰 외경을 갖는 격벽(41)에 고정된다. 격벽(41)의 외주부 엣지 부분에서, 관형 수지 또는 고무로 제조된 스페이서(43)는 진동 전송 섹션으로 위치된다.

스페이서(43)는 스페이서의 개방 섹션을 통과하여, 수지 또는 금속으로 제조된 덮개(65)의 돌출 부분을 수용하며, 덮개의 돌출부가 개구를 밀폐하도록 사운드 방출 구멍(67)을 갖추고 있다. 부수적으로, 격벽(41) 및 지지 부재(43)는 서로 일체식으로 구성될 수 있다. 또한, 격벽(41), 지지 부재(43), 및 덮개(65)의 각각의 횡단면은 항상 원형 배열로 형성될 필요는 없다. 격벽(41), 스페이서(43), 하우징(59)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간(51)은 사운드 방출 구멍(47)을 제외하고는 외부와의 공기의 유입 및 유출을 억제하는 밀폐된 공간을 요구한다.

도 7을 참조하면, 진동 액츄에이터(63)가 이동 전화 하우징(49)에 장착되는 이동 통신 터미널(69)의 일부분이 도시되어 있다. 이동 전화 하우징(49)은 다수의 사운드 방출 구멍(47)을 갖추고 있다.

다음으로, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 이동 통신 터미널(69)에서 이용하기 위한 진동 액츄에이터의 작동에 대해 하기에 기술되어질 것이다.

도 7에서, 코일(29)에 구동 전류가 인가된 후에, 코일(29), 코일(29)과 일체식으로 구성된 댐퍼 외주부(31), 및 지지 기저부(23)는 댐퍼(21)에 의해 유연하게 지지된 자기 회로(19)와의 반응으로 인해 진동되며, 격벽(41)의 진동을 초래한다.

주파수가 임의로 설정된 경우에는, 음성에 대한 대략 500 내지 1500 Hz 사이의 주파수대에서, 격벽(41)은 균일한 주파수 특성을 나타내며, 공명 음조에 대한 대략 2500 Hz 의 주파수대에서, 고 사운드 압력 레벨은 격벽(41), 지지 부재(43), 및 덮개(65)에 의해 둘러싸여진 밀폐된 공간, 및 사운드 방출 구멍(67)의 헬름홀쯔 공명기 원리의 공명 효과로 인해 발생한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 또 다른 이동 통신 터미널(71)에서, 도 6에 도시된 진동 액츄에이터(63)는 이동 전화 하우징(49) 상에 장착된다. 제 6 실시예에 따른 이동 통신 터미널(71)의 경우에는, 진동 액츄에이터(63)는 이동 전화 하우징(49)을 직접적으로 진동시켜 사운드가 그 표면으로부터 방출되도록 한다. 따라서, 도 7에 도시된 경우와는 달리 이동 전화 하우징(49)에 사운드 방출 구멍이 제조되지 않는다.

도 7 및 도 8을 참조하여 기술되어진 것처럼, 다수의 장착 모드가 하나의 제품 배열로 실현되며, 진동 액츄에이터 및 이동 통신 터미널이 감소된 크기 및 우수한 음향 특성을 가짐으로써 달성될 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 진동 액츄에이터(73)에서, 영구 자석(13)의 한 단부면에 플레이트(17)가 적층되며, 다른 단부면 상에는 포트 형상의 요크(15)의 내부 바닥면이 적층되어, 중심 샤프트(33)를 통해 동축으로 고정된 상태에서 자기 회로(19)를 구성한다. 요크(15)의 측면은 한 단부면이 다른 단부면 보다 직경이 작게 형성되도록 원추형 표면(15b)을 갖는다. 요크(15)의 일단부의 외주부는 부착제(77)를 통해 부유 장치(75)의 내부면에 부착되며, 부유 장치(75)의 외부면(75b)은 스페이서(43)의 내부면에 의해 지지된다. 스페이서(43)의 내부면은 스토퍼(79)에 의해 지지된다.

자기 회로(19)의 공동 내에 코일(29)이 위치되며, 상기 코일(29)의 양 단부는 코일 라인(81)을 이용하여 인출된다. 코일(29)의 양 단부에 연결된 코일 라인(81)은 부착제 등에 의해 스페이서(43)의 상단부에 고정되며, 팁 부분은 용접에 의해 터미널 섹션(85)에 연결된다.

더욱이, 코일 라인(81)을 포함한 진동기(89)는 상부 섹션을 통해 이동하도록 제공된다. 또한, 제 1 덮개(83)는 관형 스페이서(43)의 상부 섹션의 개구를 덮기 위해 위치되며, 제 2 덮개(91)는 스페이서(43)의 하부 섹션의 개구에 위치된다. 제 2 덮개(91)는 사운드 방출 구멍(93)을 갖는다.

진동기(89)는 고조파 왜곡(harmonic distortion) 성분을 최소 한도로 제한하기 위한 임의의 굽어진 배열을 형성하며, 이러한 진동기(89)는 자기 회로(19)와의 접촉을 방지하기 위한 배열을 갖는다.

또한, 이러한 진동기(89)의 팁부는 코일(29)의 내부 중심 부분에 오목 배열로 만입되어져 있으며, 외부 섹션은 둥근 볼록 형상으로 형성된다. 편평한 플레이트 배열, 접시 형상의 배열, 굽어진 배열, 절첩식 배열, 및 그 조합이 또한 이용가능하다.

더욱이, 코일(29)의 외부에 고정된 진동기(89)의 코일 라인(81)은 진동기(89)의 표면 상에 장방형으로 굽어지거나, U자 형상 또는 벨로우즈 형상, 또는 그 조합 형상으로 뻗어져 나가며, 부착제 등의 탄성 재료를 이용함으로써 진동기(89)의 임의의 위치에서 산발적으로 배치된다.

예를 들어, 진동기(89)용 재료는 PEI(폴리에테르 아미드), PET(폴리에스테르), PC(폴리카보네이트),PPS(폴리페닐렌 설파이드),PI(폴리이미드),및 PPTA(아라미드)등의 플라스틱 필름을 포함한다. 그러나, 그 재료는 이들로 제한되지 않는다.

진동기(89) 또는 부유 장치(75) 사이의 거리(b)는 요크(15)와 제 2 덮개(91) 사이의 거리(a) 보다 더 크도록 제조된다. 진동기(89) 상에 제공된 자기 회로(19) 및 코일(29)은 둘 사이의 인력 및 반발작용이 상호 작용함으로 인해 서로에 대해 반대로 작동한다.

이러한 구성으로 인해, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 진동 액츄에이터는 다양한 분야에 적용가능하다. 또한, 이러한 구성은 음향 특성 및 진동 특성이 우수한 소형 크기의 진동 액츄에이터를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 진동 액츄에이터로 인해, 외부 하우징의 설계 및 두께와는 관계없이 고 출력 사운드 압력 레벨을 유지시키는 동시에 주파수를 임의의 설정할 수 있으며, 다수의 장착 모드를 하나의 제품 배열로 인지하고 우수한 음향 특성을 갖는 동시에 그 크기를 감소시킬 수 있다.

Claims

자기 간극을 갖춘 자기 회로(19) 및 상기 자기 간극 내에 위치된 코일(29)을 구비한 구동 섹션(39),

상기 구동 섹션(39)에 의해 구동되는 진동기(45),

상기 진동기(45)로부터 이격된 외부 플레이트 부재(49,59,65,91), 및

상기 진동기(45)와 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91) 사이에 위치되어 있으며, 상기 진동기(45)의 주변 엣지 부분을 지지하는 단부 및 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91)를 지지하는 반대 단부를 갖춘 스페이서(43)를 포함하며,

상기 스페이서(43)는 헬름홀쯔 공명 원리에 기초한 음향 공간을 형성하기 위해 상기 진동기(45), 상기 스페이서(43), 및 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91)에 의해 밀폐된 공간(51)이 형성되도록 관형의 부재로 구성되는 진동 액츄에이터(37,53,57,61,63).
제 1 항에 있어서, 전기 에너지를 적어도 하나의 음성, 공명 음조, 및 촉각으로 감지되는 진동으로 외부에 발생시키기 위한 기계 에너지로 변환시키는 유닛인 진동 액츄에이터.
제 1 항에 있어서, 상기 자기 회로(19) 및 상기 진동기(45)를 유연하게 지지하는 댐퍼(21)를 더 포함하는 진동 액츄에이터.
제 3항에 있어서, 상기 댐퍼(21)는 플레이트 스프링으로 제조되는 진동 액츄에이터.
제 3 항에 있어서, 상기 자기 회로는 상기 댐퍼가 고정 장착되는 중심 부분을 갖추고 있으며, 상기 코일(29) 및 상기 진동기(45)는 서로 일체식으로 형성되며, 상기 댐퍼(21)의 외주부에 고정되는 진동 액츄에이터.
제 1 항에 있어서, 상기 자기 회로(19)는 영구 자석(13)을 포함하며, 상기 진동기(45)는 상기 자기 회로(19) 및 상기 코일(29)의 상대 이동에 따라 진동하며, 상기 상대 이동은 상기 코일(29)에 입력된 전기 신호에 응답하여 발생되며, 상기 진동기(45)는 상기 구동 섹션(39) 보다 더 큰 외경을 갖는 격벽(41)을 포함하며, 상기 외부 플레이트 부재는 외부 하우징(49), 부가된 외부 플레이트(59), 또는 덮개(65)의 일부분인 진동 액츄에이터.
제 6항에 있어서, 상기 스페이서는 적어도 하나의 상기 진동기(45), 및 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91)에 고정 장착되는 진동 액츄에이터.
제 6항에 있어서, 상기 격벽(41)은 상기 구동 섹션(39)의 총괄 주변부로부터 외부로 연장된 외부 연장부을 가지며, 상기 스페이서(43)는 상기 격벽(41)의 외부 연장부에 대응하는 크기를 가지며, 상기 외부 연장부에 지지되는 진동 액츄에이터.
제 8항에 있어서, 상기 외부 플레이트 부재는 상기 진동기(45)의 총괄 주변부로부터 외부로 연장되는 외부 연장부를 갖는 부가된 외부 플레이트(59)인 진동 액츄에이터.
제 6항에 있어서, 상기 외부 플레이트 부재는 상기 격벽(41)과 마주하는 덮개(65)인 진동 액츄에이터.
제 6항에 있어서, 상기 외부 플레이트 부재는 상기 음향 공간(51)과 상기 외부 사이에 공기 유동을 발생시키기 위한 관통 구멍(67,47,93)을 갖는 진동 액츄에이터.
제 11항에 있어서, 상기 밀폐된 공간(51) 및 상기 관통 구멍(67,47,93)은 헬름홀쯔 공명 원리에 대해 작용하는 진동 액츄에이터.
제 11항에 있어서, 상기 구동 섹션(39)은 상기 음향 공간(51)의 내부에 위치되는 진동 액츄에이터.
제 1항에 있어서, 상기 자기 회로(19)가 상기 부유 장치(75)를 통해 상기 스페이서(43)에 의해 지지되도록 원형 및 나선 배열을 갖는 부유 장치(75)를 더 포함하는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 코일(29) 및 상기 자기 회로는 견인력 및 반발작용의 상호 작용으로 인해 서로 반대로 작동하는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 진동기는 고조파 왜곡 성분을 최소 한도로 제한하기 위해 굽어진 배열을 취하고 있으며, 상기 자기 회로(19)와의 형상 결합을 방지하기 위한 배열을 갖는 진동 플레이트(89)를 포함하는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 진동 플레이트(89)는 편평한 플레이트 배열, 접시 형상의 배열, 굽어진 배열, 절첩식 배열, 및 그 조합 중의 하나의 배열을 갖는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 코일(29)은 상기 코일의 양 단부로부터 안내된 코일 도선을 갖추고 있으며, 상기 코일 도선은 장방형으로 굽어진 배열, U 자 형상의 배열, 벨로우즈 배열, 및 그 조합중의 하나로 연장되며, 탄성 재료를 이용하여 상기 진동기의 적어도 하나의 위치에 고정되는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 진동 플레이트(89)는 상기 자기 회로의 한 단부면 상에 제공되며, 상기 코일 및 상기 진동 플레이트(89)는 서로 일체식으로 형성되는 진동 액츄에이터.
제 19항에 있어서, 상기 스페이서(43)의 한 단부를 덮기 위해 상기 자기 회로(19)의 다른 단부면 상에 덮개(91)가 제공되며, 상기 자기 회로(19) 및 상기 덮개(91)는 그 사이에 형성된 거리(a)가 상기 자기 회로(19)와 상기 진동 플레이트(89) 사이에 형성된 거리(b) 보다 더 짧도록 형성되는 진동 액츄에이터.
제 14항에 있어서, 상기 밀페된 공간과 상기 외부 사이에 공기 유동을 발생시키기 위한 관통 구멍(93)을 더 포함하고 있으며, 상기 밀폐된 공간은 상기 진동 플레이트(89), 상기 덮개(91), 및 상기 스페이서(43)에 의해 둘러싸여진 영역에 의해 형성되는 진동 액츄에이터.
제 21항에 있어서, 상기 밀폐된 공간 및 상기 관통 구멍은 헬름홀쯔 공명 원리에 대해 작용하는 진동 액츄에이터.
제 21항에 있어서, 상기 자기 회로(19), 상기 코일(29), 및 상기 부유 장치(75)는 상기 밀폐된 공간의 내부에 위치되는 진동 액츄에이터.
제 1항에 있어서, 상기 진동 플레이트(89)는 폴리에테르 아미드(PEI), 폴리에스테르(PET 또는 PES), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아리레이트(PAR), 폴리이미드(PI),및 아라미드(PPTA)로부터 선택된 적어도 하나의 플라스틱 필름 재료로 제조되는 진동 액츄에이터.
진동 액츄에이터를 구비한 하우징을 갖는 이동 통신 터미널에 있어서, 상기 진동 액츄에이터는

자기 간극을 갖는 자기 회로(19), 및 상기 자기 간극 내에 위치된 코일(29)을 구비한 구동 섹션(39),

상기 구동 섹션에 의해 구동되는 진동기(45),

상기 진동기(45)로부터 이격된 외부 플레이트 부재(49,59,65,91), 및

상기 진동기(45)와 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91) 사이에 위치되어 있으며, 상기 진동기(45)의 주변 엣지 부분을 지지하는 단부 및 상기 외부 플레이트 부재(49,59, 65,91) 를 지지하는 반대 단부를 갖춘 스페이서(43)를 포함하며,

상기 스페이서(43)는 헬름홀쯔 공명 원리에 기초한 음향 공간을 형성하기 위해 상기 진동기(45), 상기 스페이서(43), 및 상기 외부 플레이트 부재(49,59,65,91)에 의해 밀폐된 공간(51)이 형성되도록 관형의 부재로 구성되는 이동 통신 터미널.
제 25항에 있어서, 전기 에너지를 적어도 하나의 음성, 공명 음조, 촉각으로 감지되는 진동으로 외부에 발생시키기 위한 기계 에너지로 변환시키기 위한 유닛인 이동 통신 터미널.
제 25 항에 있어서, 상기 자기 회로(19) 및 상기 진동기(45)를 유연하게 지지하는 댐퍼(21)를 더 포함하는 이동 통신 터미널.
제 25 항에 있어서, 상기 자기 회로(19)는 영구 자석(13)을 포함하며, 상기 진동기(45)는 상기 자기 회로(19) 및 상기 코일(29)의 상대 이동에 따라 진동하여, 상기 상대 이동은 상기 코일(29)에 입력된 전기 신호에 응답하여 발생되며, 상기 진동기(45)는 상기 구동 섹션(39) 보다 더 큰 외경을 갖는 격벽(41)을 포함하며, 상기 외부 플레이트 부재는 외부 하우징(49), 부가된 외부 플레이트(59) 또는 덮개(65)의 일부분인 이동 통신 터미널.
제 25항에 있어서, 상기 진동 액츄에이터는 원형 및 나선 배열을 취하고 있는 부유 장치(75)를 더 포함하고 있어, 상기 자기 회로(19)가 상기 부유 장치(75)를 통해 상기 스페이서(43)에 의해 지지되는 이동 통신 터미널.
제 25항에 있어서, 상기 진동 플레이트(89)는 폴리에테르 아미드(PEI), 폴리에스테르(PET 또는 PES), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아리레이트(PAR), 폴리이미드(PI),및 아라미드(PPTA)로부터 선택된 적어도 하나의 플라스틱 필름 재료로 제조되는 이동 통신 터미널.
제 26항에 있어서, 상기 하우징(49)은 사운드 방출 구멍(47)을 갖추고 있어, 상기 음성 및 상기 공명 음조 중의 하나가 상기 사운드 방출 구멍을 갖는 상기 하우징을 통해 외부로 방출되는 이동 통신 터미널.
제 26항에 있어서, 상기 음성 및 상기 공명 음조 중의 하나는 사운드 방출 구멍을 갖지 않는 상기 하우징(49)을 통해 외부로 방출되는 이동 통신 터미널.