KR20070103174A - 진동발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동발생장치에 관한 것으로, 추구하는 목적은 부피를 포함한 면적을 최소화하면서도 진동은 증대시키고, 소음은 절감시키는 진동발생장치를 제공함에 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 구성요소를 밀폐 수용하는 케이스;와, 외부로부터 인가되는 교류신호에 의해 자기장을 발생시키는 구동체;와, 상기 구동체에서 발생된 전자기장에 반응하여 진동하는 진동체;를 포함한 진동발생장치에 있어서, 상기 진동체가 상기 구동체에서 발생된 전자기장에 반응하여, 상기 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하면서 진동력을 발생함을 특징으로 한다. 또한, 상기 진동체는 상기 구동체의 내ㆍ외측 전자기장에 반응하여 진동함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 진동체의 왕복 운동 시 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하게 되므로, 소음 발생을 방지하는 효과를 얻는다. 또한, 진동체와 구동체의 대응면적이 확장되므로, 진동력을 향상시키는 효과를 얻는다. 또한, 진동체 내측에 구동체가 수용된 상태로 왕복 운동하도록 하여 구동체와 진동체의 설치 간격을 좁힘으로써, 소형화를 실현하는 효과를 얻는다.

Description

진동발생장치{VIBRATOR}

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 구성을 도시한 단면도.

도 4의 a), b)는 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 6의 a), b)는 도 5 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 8의 a), b)는 도 7 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 10의 a), b)는 도 9 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 분리 사시도.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 분리 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 진동발생장치 11 : 케이스

12 : 구동체 12a : 코일

12b : 보빈 13 : 진동체

13a : 마그네트1 13b : 마그네트2

14 : 지지체 15 : 고정체

본 발명은 진동발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰 등 진동음 발생을 요하는 전자기기에 내장되는 소형 진동발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드폰(셀룰러폰과 PCS폰), PDA 및 노트북 등과 같은 휴대 통신 단말기에는 전자음향변환기가 장착되어 있어 음향 출력이 가능하도록 되어 있다. 상기, 전자음향변환기는 음성 및 음향의 출력이 가능한 스피커 리시버 버저 등이 있으며, 진동력을 발생시켜 진동음을 출력시키는 진동발생장치로 크게 구분된다. 상기의 진동발생장치는 모터의 회전축에 편심 고정된 회전핀의 원심력에 의해 진동을 발생시키는 모터 구동방식과, 인가되는 전기신호(전원)에 의해 전자기력을 발생시키는 코일에 반응하여 회전 또는 직선 왕복 운동하는 진동자가 진동을 발생시키는 자기회로구동 방식이 대표적이라고 할 수 있으며, 상기 자기회로구동방식을 예로 들면 코인형과 실린더형이 있다. 상기 코인형 진동발생장치의 종래 구성 중 특징적인 부분을 살펴보면, 먼저, 진동자가 축을 중심으로 편심 회전되도록 구성된 것이다. 이는, 진동력이 좌우로 진행하므로, 진동력이 낮은 문제점이 있다. 또한, 진동자가 회전하도록 구성되므로, 진동자에 구비된 코일로 전류를 인가시키기 위해서, 케이스에 브러쉬 또는 기타 접속수단을 구비시켜, 진동자에 구비된 단자와 접속이 이루어지도록 한다. 그러나, 이와 같은 구조에서는 브러쉬 또는 접속수단이 진동자의 단자와 마찰하면서 마모되어 장기간 사용 시, 정확한 동작이 이루어지지 않는 등 작동에 따른 문제점이 있는 것이었다. 한편, 자기회로구동방식 중 실린더형의 경우, 진동자가 직선 왕복운동하면서 케이스에 충돌하는 구조로 이루어져 있어, 진동음이라기보다는 충격음에 가까우며, 케이스와의 직접 충돌에 의해 파손의 우려가 있는 것이었다.

이러한, 종래 진동발생장치의 문제점을 개선하고자 본원인이, 진동발생장치(국내특허출원 제 2005-0083546호(2005년 9월 8일 출원))를 선출원한 바 있다. 그러나, 본원인이 선출원한 진동발생장치는 그 점유 면적(설치 적용되는 부분에 대한)이 넓으며, 부피 또한 커, 경박단소를 지향하는 부품업계의 추세에 반하는 것일 뿐 아니라, 전자음향기기 분야에서 상용화된 원형 형태에 반하여 호환성이 떨어지는 문제점이 있는 것이었다.

이러한 본원인의 선출원된 진동발생장치의 문제점을 해결하고자, 본원인은 개선된 진동발생장치(국내실용신안등록출원 제 2005-0027685호(2005년 9월 27일 출원))를 선출원한 바 있다. 그러나, 본원인이 선출원한 상기의 진동발생장치들은 코일이 권취된 코어로 이루어진 구동체의 부피와 면적이 크고 중량이 무거워 소형화에 한계가 있었으며, 구동체와 진동체 간의 간격 즉, 진동체의 진자 운동에 필요한 진동폭을 확보하여야 하므로, 이 역시 소형화에 문제점이 있는 것이었다. 또한, 구동체와 진동체간에 간격 넓어, 발생된 자력을 최대한 활용하지 못하여 진동력이 낮은 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 부피를 포함한 면적을 최소화하면서도 진동은 증대시키고, 소음은 절감시키는 진동발생장치를 제공을 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은, 구성요소를 밀폐 수용하는 케이스;와, 외부로부터 인가되는 교류신호에 의해 자기장을 발생시키는 구동체;와, 상기 구동체에서 발생된 전자기장에 반응하여 진동하는 진동체;를 포함한 진동발생장치에 있어서, 상기 진동체가 상기 구동체에서 발생된 전자기장에 반응하여, 상기 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하면서 진동력을 발생함을 특징으로 한다. 또한, 상기 진동체는 상기 구동체의 내ㆍ외측 전자기장에 반응하여 진동함을 특징으로 한다.

이러한, 본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명에 참고가 되는 첨부 도면으로, 도 1을 본 발명의 구성을 도시한 사시도로, 도 2를 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 도시한 사시도로, 도 3을 본 발명의 구성을 도시한 단면도로, 도 4의 a), b)를 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도로, 도 5를 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도로, 도 6의 a), b)를 도 5 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도로, 도 7을 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도로, 도 8의 a), b)를 도 7 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도로, 도 9를 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도로, 도 10의 a), b)를 도 9 실시예의 작동 상태를 도시한 단면도로, 도 11을 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 분리 사시도로, 도 12를 본 발명의 또 다른 실시예 를 도시한 분리 사시도로 제시한다.

이와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 구성요소를 밀폐 수용하는 케이스(11);와, 외부로부터 인가되는 교류신호에 의해 자기장을 발생시키는 구동체(12);와, 상기 구동체(12)에서 발생된 전자기장에 반응하여 진동하는 진동체(13);를 포함한 진동발생장치(10)에 있어서, 상기 구동체(12)에서 발생된 전자기장에 반응하여, 상기 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하면서 진동력을 발생하되, 상기 구동체(12)의 내ㆍ외측 전자기장에 반응하여 왕복 운동하는 진동체(13)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 되는 본 발명 중 상기 케이스(11)는 예컨대, 덮개(11a)에 의해 개방되는 사각 형상과 같은 함체일 수 있다. 이때, 상기 덮개(11a)는 예컨대, 상기 구동체(12)에서 발생되는 열을 방출하는 방열체로 통공이 형성될 수 있다. 또한, 상기 케이스(11) 바닥면에는 구동체(12)에 전기 신호를 인가하는 외부의 배선과 내부의 배선을 연결시키는 인쇄회로기판이 마련된다.

한편, 상기 구동체(12)는 자기회로로서, 예컨대, 인가되는 교류신호에 따라 전자기력을 발생시키는 코일(12a)과; 상기 코일(12a)이 권취되는 보빈(12b)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 구동체(12)는 예컨대, 원통 형상으로 마련될 수 도 있고, 판체 형상으로 마련될 수 도 있다. 또한, 상기 코일(12a)은 철에 구리(Cu)를 입히고, 에나멜로 코팅처리한 동복강선일 수 있다. 이와 같이 되면, 코일(12a)에 형성되는 자기장을 30% 정도 향상 시킬 수 있으며, 이는 실험 데이터에 의해 나 타난 결과이다.

또 한편, 본 발명 중 상기 진동체(13)는 자기장에 반응하는 금속 블록으로서, 예컨대, 상기 구동체(12) 내경의 전자기장에 반응하는 마그네트1(13a);와, 상기 구동체(12) 외경의 전자기장에 반응하는 마그네트2(13b)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 진동체(13)는 예컨대, 사각 블록으로서, 중앙부분이 관통되고, 일 측에 홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 마그네트1(13a)은 진동체(13)의 중앙에 형성된 관통 구멍에 인서트되며, 상기 마그네트2(13b)는 상기 마그네트1(13a)의 외경에 간격을 두고 진동체(13)의 홈 부분에 인서트 된다.

또 한편, 본 발명 상기 구동체(12)의 전자기장에 반응하여 왕복 운동하는 진동체(13)를 케이스(11)의 일측 면에 고정 지지하는 지지체(14)를 더 포함하되, 상기 지지체(14)는 고정체(15)를 통해 케이스(11)의 내측 면에 고정된다. 이때, 상기 지지체(14)는 예컨대, "ㄷ"자형 판스프링으로서, 상기 진동체(13)의 양측 면에 스펏 용접된다.

이와 같이 되는 본 발명은 상기 구동체(12)인 코일(12a)로 교류신호가 인가되지 않으면, 구동체(12)에 자기장이 형성되지 않아 작동하지 않는다. 그러나, 상기 코일(12a)로 교류신호가 인가되면, 첨부 도면 도 4a), 4b)에서 보는 바와 같이, 구동체(12)인 코일(12a)과 보빈(12b) 부분에 전자기장이 형성되는데, 이때, 전자기장은 교류신호의 교번에 따라 자력의 방향이 변화 즉, 상기 구동체(12)와 자성체(16) 및 진동체(13)는 상호 인력과 척력이 교번 작용하게 되므로, 진동체(13) 중 마그네트1(13a)과 마그네트2(13b)의 극성과 일치 여부에 따라 밀거나 당기게 된다. 이때, 케이스(11)에 고정된 구동체(12)는 고정 상태가 되고, 진동체(13)가 직선 왕복 운동하게 되며, 이러한 왕복 운동에 의해 진동력이 발생된다. 이와 같이 발생된 진동력은 진동체(13)를 지지하는 탄성력을 갖는 지지체(14)와 지지체(14)를 케이스(11)에 고정시키는 고정체(15)를 통해 케이스(11)로 전달되어 진동을 느끼게 된다. 이때, 진동체(13)는 지지체(14)를 통해 케이스(11)와 전혀 마찰 내지는 충돌 없이 직선 왕복 운동 가능하게 되므로, 마찰 및 충돌에 의한 소음 발생이 전혀 일어나지 않게 된다. 또한, 구동체(12)에서 발생되는 열이 덮개(11a)에 형성되는 방열체인 통공을 통해 외부로 배출되어, 전기적 특성 저하를 방지하고, 수명을 연장시킬 수 있다.

이와 같이 되는 실시예 이외에, 본 발명은 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 전술한 진동체(13)와 지지체(14) 및 고정체(15)가 하나의 구동체(12)를 중심으로 대칭 형성될 수 도 있다. 이때, 상기 마주보는 한 쌍의 진동체(13)에 포함된 각각의 마그네트1ㆍ2(13a)(13b)의 극성은 상호 대칭으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 되면, 첨부 도면 도 6a), 6b)에서 보는 바와 같이, 공통 구동체(12)를 사이에 두고, 양측의 진동체(13)가 구동체(12)의 전자기장 변화에 따라 좌우로 직선 왕복 운동하게 된다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예로서, 첨부 도면 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 진동체(13)에 포함된 마그네트1ㆍ2(13a)(13b)의 중앙을 중심으로 양측 방향에, 상기 구동체(12) 한 쌍을 상호 유격지게 케이스(11)에 설치할 수 도 있다. 이때, 상기 구동체(12) 각각의 극성은 상호 대칭으로 교번하도록 한다. 이와 같이 하면, 첨부 도면 도 8의 a)에서 보는 바와 같이, 예컨대, 마그네트1ㆍ2(13a)(13b)의 극성이 N - S 이고, 한 쌍의 구동체(12)의 극성은 순서대로, N-S, N-S 상태가 되므로, 마그네트의 N극은 구동체(12)의 N극과 척력이 작용하여 구동체(12)의 S극으로 이동하고, 마그네트의 S극은 구동체(12)의 S극과 척력이 작용하여 구동체(12)의 N극으로 이동하며, 이와 역으로, 구동체(12)의 극성이 순서대로, S-N, S-N 상태가 될 경우, 첨부 도면 도 8의 b)에서 보는 바와 같이, a) 상태와 반대로 이동하게 된다. 이러한, 작용은 구동체(12)의 교번에 의해 반복적으로 일어나면서, 진동하게 된다.

또 한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 첨부 도면 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 고정체(15)를 케이스의 중앙에 구비시키되, 지지체(14), 진동체(13) 및 구동체(12)를 각각 대칭 설치하는 것도 바람직하다. 이와 같이하면, 첨부 도면 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 고정체(15)를 중심으로 한 쌍의 진동체(13)가 구동체(12)에 반응하여, 좌우 왕복 운동하면서 진동하게 된다. 이때, 고정체(15) 양측의 진동은 각각의 구동체(12)의 전자기장 형성에 따라 동일한 방향으로 또는 반대 반향으로 일어날 수 있다.

또 한편, 본 발명 중, 상기 지지체(15)는 첨부 도면 도 11에서 보는 바와 같이, 상기 고정체(15)로부터 진동체(13)에 이르는 면상에 수직 방향으로 요철이 연속 형성될 수 도 있다. 이와 같이 되면, 진동체(13)가 진동 시 탄력적으로 반응하여 진동 폭을 크게 할 수 있어 진동력을 증대 시킬 수 있다. 또한, 진동력 증대를 위해 첨부 도면 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 지지체(15)는 상기 고정체(15)로 부터 진동체(13)에 이르는 면상에 수평 방향으로 하나 이상의 홈이 형성될 수 도 있다. 이와 같이 되면, 진동체(13)가 유연하게 진동체(13)의 진동에 반응하여 보다 진동 폭을 크게 할 수 있어 진동력을 증대 시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이와 같이 되는 본 발명은, 진동체의 왕복 운동 시 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하게 되므로, 소음 발생을 방지하는 효과를 얻는다. 또한, 진동체와 구동체의 대응면적이 확장되므로, 진동력을 향상시키는 효과를 얻는다. 또한, 진동체 내측에 구동체가 수용된 상태로 왕복 운동하도록 하여 구동체와 진동체의 설치 간격을 좁힘으로써, 소형화를 실현하는 효과를 얻는다.

Claims (16)

1. 구성요소를 밀폐 수용하는 케이스(11);와, 외부로부터 인가되는 교류신호에 의해 자기장을 발생시키는 구동체(12);와, 상기 구동체(12)에서 발생된 전자기장에 반응하여 진동하는 진동체(13);를 포함한 진동발생장치(10)에 있어서, 상기 구동체(12)에서 발생된 전자기장에 반응하여, 상기 케이스와 충돌하지 않고 왕복 운동하면서 진동력을 발생하되, 상기 구동체(12)의 내ㆍ외측 전자기장에 반응하여 왕복 운동하는 진동체(13)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동체(12)는 인가되는 교류신호에 따라 전자기력을 발생시키는 코일(12a)과; 상기 코일(12a)이 권취되는 보빈(12b);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
3. 제 1항 또는 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동체(12)는 원통 형상으로 됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 코일(12a)은 철에 구리(Cu)를 입히고, 에나멜로 코팅처리한 동복강선임을 특징으로 하는 진동발생장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 진동체(13)는 자기장에 반응하는 금속 블록으로서, 상기 구동체(12) 내경의 전자기장에 반응하는 마그네트1(13a);와, 상기 구동체(12) 외경의 전자기장에 반응하는 마그네트2(13b)가 마련되어 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 진동체(13)는 사각 블록으로서, 중앙부분이 관통되고, 일 측에 홈이 형성되어 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 마그네트1(13a)은 진동체(13)의 중앙에 형성된 관통 구멍에 인서트되며, 상기 마그네트2(13b)는 상기 마그네트1(13a)의 외경에 간격을 두고 진동체(13)의 홈 부분에 인서트되어 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 구동체(12)의 전자기장에 반응하여 왕복 운동하는 진동체(13)를 케이스(11)의 일측 면에 고정 지지하는 지지체(14)를 더 포함하되, 상기 지지체(14)는 고정체(15)를 통해 케이스(11)의 내측 면에 고정됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 지지체(14)는 "ㄷ"자형 판스프링으로서, 상기 진동체(13)의 양측 면에 스펏 용접됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 진동체(13)와 지지체(14) 및 고정체(15)가 하나의 구 동체(12)를 중심으로 대칭 형성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 마주보는 한 쌍의 진동체(13)에 포함된 각각의 마그네트1ㆍ2(13a)(13b)의 극성은 상호 대칭으로 형성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 진동체(13)에 포함된 마그네트1ㆍ2(13a)(13b)의 중앙을 중심으로 양측 방향에, 상기 구동체(12) 한 쌍을 상호 유격지게 케이스(11)에 설치하여 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 구동체(12) 각각의 극성은 상호 대칭으로 교번됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
14. 제 1항에 있어서, 상기 고정체(15)를 케이스의 중앙에 구비시키되, 지지체(14), 진동체(13) 및 구동체(12)를 각각 대칭 설치하여서 구성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
15. 제 9항에 있어서, 상기 지지체(15)는 상기 고정체(15)로부터 진동체(13)에 이르는 면상에 수직 방향으로 요철이 연속 형성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.
16. 제 9항에 있어서, 상기 지지체(15)는 상기 고정체(15)로부터 진동체(13)에 이르는 면상에 수평 방향으로 하나 이상의 홈이 형성됨을 특징으로 하는 진동발생장치.

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