KR20100065894A - 상하이동식 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하이동식 진동모터에 관한 것으로서, 특히 진동부가 자석과 코일의 상호 작용에 의해 상하방향으로 이동하여 진동을 발생시키는 상하이동식 진동모터에 관한 것이다.

본 발명의 상하이동식 진동모터는, 베이스와; 상기 베이스의 상부에 배치되어 상하 이동하는 진동부와; 상기 진동부 또는 베이스 중 어느 하나에 고정 장착된 자석과; 상기 진동부 또는 베이스 중 상기 자석이 장착되지 않은 나머지 하나에 고정 결합되고, 상기 자석에 인접하게 배치되는 코일과; 상기 자석에서 발생하는 자속을 상기 코일측으로 유도하는 요크와; 하부가 상기 진동부의 상면에 접하여 상기 진동부에 탄성력을 부가하는 판스프링과; 상기 판스프링의 상부와 접한 상태에서 상기 베이스에 결합되는 커버로 이루어지되, 상기 코일에 전류를 인가할 경우 상기 자석에 발생하는 자기력에 의해, 상기 자석 또는 코일이 장착된 상기 진동부는 상기 판스프링 방향으로 상하 진동하고, 상기 판스프링은 중심부가 상기 진동부 방향으로 절곡되어 상기 진동부에 아랫방향으로 탄성력을 부가하며, 상기 판스프링 높이와 상기 진동부의 높이를 합한 전체 높이는 상기 케이스의 높이보다 작아, 상기 케이스가 상기 베이스에 결합할 때 상기 판스프링은 가압되고, 가압된 상기 판스프링의 탄성복원력에 의해 상기 진동부의 저면은 상기 베이스에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

진동모터, 상하이동식,

Description

상하이동식 진동모터 { VIBRATION MOTOR }

본 발명은 상하이동식 진동모터에 관한 것으로서, 특히 진동부가 자석과 코일의 상호 작용에 의해 상하방향으로 이동하여 진동을 발생시키는 상하이동식 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기에서 착신을 하기 위해 많이 사용되는 것이 벨소리와 진동이다. 진동을 위해서는 소형의 진동모터를 구동시켜 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기전체가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

현재 휴대폰과 같이 통신기기에 적용되고 있는 착신수단중 하나인 진동모터는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써,휴대폰에 탑재되어 무음 착신알림용으로 사용되고 있다.

그러나, 휴대폰시장이 급속도로 팽창되고 있고, 이와 더불어 여러 가지 기능이 휴대폰에 부가되는 추세에 따라 휴대폰 부품의 소형화, 고품질화가 요구되어지는 상황에서 진동모터 또한 기존제품의 단점을 개선하고, 품질을 획기적으로 개선을시키는 새로운 구조의 제품개발의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 일반적인 상하이동식 진동모터의 단면도로써, 도시한 바와같 이, 상기 상하이동식 진동모터(3)는 일정크기의 내부공간을 갖는 케이스(81)와, 하부면에 하부플레이트(83)가 장착되고, 수직으로 착자된 마그네트(82), 상기 하부플레이트(83), 마그네트(82)와 더불어 자기회로를 형성하도록 마그네트(83)가 장착되는 요크(84)및 상기 요크(84)에 장착되는 웨이트(85)를 포함하는 진동체를 상하를 진동시키도록 상기 케이싱(81)과 요크(84)사이에 장착되는 스프링부재(86)및 상기 케이싱(81)의 하부를 밀폐하는 브라켓(88)의 상부면에 구비되는 진동발생용 코일(87)등으로 구성된다.

이러한 구성을 갖는 상하이동식 진동모터(3)의 작동은, 상기 진동발생용 코일(87)에 전원이 공급되면, 상기 마그네트(82), 하부플레이트(83)및 요크(84)로 이루어진 자기회로에서 발생되는 자기장과 상기 진동발생용 코일(87)에서 발생되는 전기장간의 상호작용에 의하여 상기 마그네트(82), 하부플레이트(83), 요크(84)및 웨이트(85)를 포함하는 진동체가 스프링부재(86)를 매개로 하여 케이싱(81)내에 매달려 있기 때문에, 상하방향으로 진동하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 상하이동식 진동모터(3)는, 이를 구성하는 구성요소들의 형상이 복잡하여 이를 제조하기가 쉽지 않다.

또한, 진동체의 하부와 브라켓(88) 사이에 빈공간이 있어 상기 진동체가 임의로 흔들려 소음이 발생하게 되는 단점이 있다.

본 발명은, 구조가 간단하면서 동시에 전자기력을 증대시킬 수 있으며, 상하이동하여 진동을 발생시키는 진동부가 임으로 흔들리거나 진동하는 것을 방지할 수 있는 상하이동식 진동모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 상하이동식 진동모터는, 베이스와; 상기 베이스의 상부에 배치되어 상하 이동하는 진동부와; 상기 진동부 또는 베이스 중 어느 하나에 고정 장착된 자석과; 상기 진동부 또는 베이스 중 상기 자석이 장착되지 않은 나머지 하나에 고정 결합되고, 상기 자석에 인접하게 배치되는 코일과; 상기 자석에서 발생하는 자기장을 상기 코일측으로 유도하는 요크와; 하부가 상기 진동부의 상면에 접하여 상기 진동부에 탄성력을 부가하는 판스프링과; 상기 판스프링의 상부와 접한 상태에서 상기 베이스에 결합되는 커버로 이루어지되, 상기 코일에 전류를 인가할 경우 상기 자석에서 발생하는 자기장과 상기 코일에서 발생하는 전기장 간의 상호작용에 의해 상기 진동부는 상기 판스프링 방향으로 상하 진동하고, 상기 진동부는, 상기 자석 및 코일의 상부에 배치되고 상기 판스프링의 하부가 결합되는 상면부와; 상기 상면부의 중심에서 하향 돌출 형성된 중심돌출부와; 상기 상면부의 원주면에서 하향 돌출 형성된 외곽돌출부로 이루어지되, 상기 중심돌출부와 외곽돌출부 사이에는 안착홈이 형성되어 있고, 상기 안착홈에는 상기 자석, 코일, 요크가 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 안착홈에는 단면이 '┏┓'형상으로 이루어진 상기 요크가 고정 장착되고, 상기 자석 및 코일은 상기 요크의 내부에서 상호 인접하게 배치되며, 상기 자석 및 코일의 측면은 각각 상기 요크의 측면에 대향되게 배치된다.

상기 상기 중심돌출부에는 중량의 웨이트가 내장되고, 상기 코일은 중공 원통형상으로 형성되고, 상기 자석은 중공 원통형상으로 형성되어 상기 코일을 감싸도록 배치되고, 상기 자석은 상기 진동부의 진동방향의 수직방향으로 극성이 분할되어 있다.

상기 판스프링은 중심부가 상기 진동부 방향으로 절곡되어 상기 진동부에 아랫방향으로 탄성력을 부가하고, 상기 판스프링 높이와 상기 진동부의 높이를 합한 전체 높이는 상기 케이스의 높이보다 작아, 상기 케이스가 상기 베이스에 결합할 때 상기 판스프링은 가압되고, 가압된 상기 판스프링의 탄성복원력에 의해 상기 진동부의 저면은 상기 베이스에 접촉된다.

상기 중심돌출부는 상기 외곽돌출부보다 더 하향 돌출 형성되어 있어, 자유상태에서 상기 판스프링의 탄성력에 의해 상기 중심돌출부는 상기 베이스에 접한다.

상기 베이스의 상면에는 상기 중심돌출부와 접하는 탄성수단이 장착되어 있고, 상기 탄성수단은 다공질 스폰지로 이루어짐이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 상하이동식 진동모터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

구성요소들의 구조가 간단하여 부품을 용이하게 생산할 수 있고, 조립도 용이하게 할 수 있다.

또한, 웨이트를 상기 중심돌출부에 장착함으로써, 상기 진동부가 상하로 이동할 경우 상기 진동부가 좌우로 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 판스프링에 의해 진동부를 가압하여 상기 진동부의 상부와 하부가 다른 구성요소에 면접촉하도록 함으로써, 진동부가 임으로 흔들리거나 진동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 진동부의 하부에 스폰지를 장착함으로써, 진동부가 상하이동할 경우 충격을 흡수하여 충격소음을 줄일 수 있다.

또한, 판스프링을 이용하여 진동부를 가압한 상태로 장착하기 때문에, 진동모터의 높이를 보다 작게 하여 제품의 슬림화를 이룰 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 일방향 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 타방향 분해사시도이고, 도 5는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.

본 발명의 상하이동식 진동모터는, 베이스(110)와, 진동부(120)와, 자석(140)과, 코일(130)과, 요크(150)와, 판스프링(160)과, 커버(170)와, 스폰지(112) 등으로 이루어진다.

상기 베이스(110)는 평판 형상으로 이루어지고, 상면에는 FPCB와 같은 기 판(111)이 장착되어 있다.

상기 진동부(120)는 상기 베이스(110)의 상부에 배치되어 상기 자석(140)과 코일(130)의 상호작용에 의해 상하 이동하여 진동을 발생시킨다.

상기 진동부(120)는, 상기 자석(140) 및 코일(130)의 상부에 배치되고 상기 판스프링(160)의 하부가 결합되는 상면부와, 상기 상면부의 중심에서 하향 돌출 형성된 중심돌출부(122)와, 상기 상면부의 원주면에서 하향 돌출 형성된 외곽돌출부(123)로 이루어진다.

상기 진동부(120)의 내부 자세하게는 상기 중심돌출부(122)에는 무거운 웨이트(125)가 장착되어 있다.

위와 같이 상기 웨이트(125)를 상기 중심돌출부(122)에 장착함으로써, 상기 진동부(120)가 상하로 이동할 경우 상기 진동부(120)가 좌우로 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 중심돌출부(122)와 외곽돌출부(123) 사이에는 안착홈(124)이 형성되어 있고, 상기 안착홈(124)에는 상기 자석(140), 코일(130), 요크(150)가 배치된다.

상기 안착홈(124)은 상기 중심돌출부(122)를 중심으로 중공 원통홈 형상으로 형성된다.

상기 자석(140)은 상기 진동부(120)에 장착되고, 상기 코일(130)은 상기 베이스(110)에 장착된다.

물론, 본 실시예와 반대로, 상기 자석(140)이 상기 베이스(110)에 장착되고, 상기 코일(130)이 상기 상기 진동부(120)에 장착될 수도 있다.

상기 요크(150)는 상기 자석(140)에서 발생하는 자기장을 상기 코일(130)측으로 유도하거나 또는 상기 코일(130)을 통과한 자기장을 다시 상기 자석(140)으로 복귀시키기 위한 것으로써, 상기 요크(150)는 단면이 '┏┓'형상으로 이루어져 상기 안착홈(124)에 고정 장착된다.

상기 요크(150)의 형상은 중공 원통 형상을 이루어지고, 아랫방향으로 개방되어 있다.

상기 요크(150)의 내부에는 상기 자석(140)과 코일(130)이 상호 약간 이격된 상태로 인접하게 배치된다.

상기 코일(130)은 중공원통 형상으로 이루어져 상기 중심돌출부(122)를 중심으로 상기 베이스(110) 또는 기판(111)에 고정결합된다.

이때, 상기 코일(130)은 상기 기판(111)과 전기적으로 연결된다.

상기 자석(140)은 중공 원통형상으로 형성되어 상기 코일(130)의 외부를 감싸도록 배치고, 상기 요크(150)의 측면에 고정 결합되어 있으며, 상기 진동부(120)의 진동방향의 수직방향으로 극성이 분할되어 있다.

위와 같은 구조로 인해, 상기 자석(140)의 측면과 코일(130)은 측면은 상호 인접하게 배치되고, 상기 자석(140)의 측면과 코일(130)의 측면은 각각 상기 요크(150)의 측면에 대향되게 배치된다.

즉, '┏┓'형상으로 이루어진 상기 요크(150)의 내부에 상기 자석(140)과 코일(130)이 배치되게 된다.

위와 같이 상기 자석(140)과 코일(130)을 모두 중공원통형상으로 형상함으로써, 중량을 줄이면서 단위면적당 발생하는 전자기력을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 자석(140)에서 발생한 자기력은 상기 코일(130)에 전달되고, 이를 통과한 자기력은 상기 요크(150)를 따라서 상기 자석(140)으로 다시 복귀하게 된다.

위와 같은 상기 자석(140)과 코일(130)의 상호작용은 플레밍의 왼속법칙에 의해, 상기 코일(130)에 전류를 인가하면 상기 자석(140)이 장착된 상기 진동부(120)는 상하방향 즉 상기 판스프링(160) 방향으로 이동하게 된다.

이때, 상기 요크(150)의 측면이 상기 자석(140)과 코일(130)의 측면에 대향되게 배치되어 있는바, 상기 코일(130)을 통과한 자기장은 곧바로 상기 요크(150)를 통해 상기 자석(140)으로 복귀하게 되는바, 자기장의 손실을 최소화하여 상기 진동부(120)에 가해지는 힘의 크기를 증대시킬 수 있고, 상기 코일(130)에 인가되는 전류량을 감소시킬 수 있다.

상기 판스프링(160)은 하부가 상기 진동부(120)의 상면에 접하여 상기 진동부(120)에 탄성력을 부가하는 역할을 한다.

이러한 상기 판스프링(160)은 중심부가 상기 진동부(120) 방향으로 절곡되어 상기 진동부(120)에 아랫방향으로 탄성력을 부가하도록 한다.

상기 커버(170)는 상기 판스프링(160)의 상부와 접한 상태에서 상기 베이스(110)에 결합된다.

이때, 상기 판스프링(160) 높이와 상기 진동부(120)의 높이를 합한 전체 높 이는 상기 케이스의 높이보다 작아, 상기 케이스가 상기 베이스(110)에 결합할 때 상기 판스프링(160)은 가압된 상태로 장착되도록 한다.

상기 커버(170)에 의해 가압된 상기 판스프링(160)의 탄성복원력에 의해 상기 진동부(120)의 저면은 상기 베이스(110)에 접촉된다.

따라서, 상기 진동부(120)는 상면이 상기 판스프링(160)에 밀착 접촉하고, 하면이 상기 베이스(110)에 밀착 접촉한 상태가 된다.

이때, 상기 베이스(110)의 상면에는 다공질 스폰지(112)로 이루어진 탄성수단이 장착되어, 상기 진동부(120)의 하면에 접촉하도록 한다.

위와 같이, 상기 스폰지(112)를 장착함으로써, 상기 진동부(120)가 상하운동을 할 때 상기 스폰지(112)가 상기 진동부(120)의 충격을 흡수하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 중심돌출부(122)는 상기 외곽돌출부(123)보다 더 하향 돌출 형성되어 있어, 자유상태에서 상기 판스프링(160)의 탄성력에 의해 상기 중심돌출부(122)는 상기 베이스(110) 자세하게는 상기 스폰지(112)에 접하고, 상기 외곽돌출부(123)는 상기 베이스(110)에 접촉하지 않게 된다.

위와 같이, 상기 중심돌출부(122)를 상기 외곽돌출부(123)보다 더 하향 돌출시킴으로써, 상기 진동부(120)와 스폰지(112)의 접촉면적을 최소화하여 상기 진동부(120)가 아랫방향으로 이동하여 상기 스폰지(112)와 접촉할 경우 상기 요크(150) 및 자석(140)에 가해지는 충격량을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 가동부가 상기 판스프링(160)에 의해 상면과 하면이 모두 가압된 상태로 장착됨으로써, 자유상태에서 상기 가동부가 임으로 흔들리거나 진동하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 잦은 진동운동에 의해 상기 가동부의 상면이 상기 판스프링(160)으로부터 분리될 경우가 발생할 수 있다.

이때, 종래와 같이 상기 진동부(120)의 하면이 다른 구성에 밀착됨이 없이 떨어져 있다면, 상기 판스프링(160)으로부터 상기 진동부(120)가 분리되면 더 이상 상기 진동부(120)가 상하운동을 할 수 없게 되어 부품을 교체하여야 하는 단점이 있다.

그러나, 본 발명과 같이 상기 가동부가 상기 판스프링(160)에 의해 가압되어 상하가 밀착되어 있으면, 상기 판스프링(160)으로부터 상기 가동부가 분리되더라도, 상기 판스프링(160)에 의해 상기 가동부는 상부와 하부가 모두 밀착된 상태가 유지되는바, 상기 진동부(120)는 상하운동을 지속적으로 수행할 수 있게 된다.

본 발명인 상하이동식 진동모터은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 종래의 일반적인 상하이동식 진동모터의 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 일방향 분해사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상하이동식 진동모터의 타방향 분해사시도,

도 5는 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 베이스, 111 : 기판, 112 : 스폰지, 120 : 진동부, 121 : 상판부, 122 : 중심돌출부, 123 : 외곽돌출부, 124 : 안착홈, 125 : 웨이트, 130 : 코일, 140 : 자석, 150 : 요크, 160 : 판스프링, 170 : 커버,

Claims (7)

1. 베이스와;

   상기 베이스의 상부에 배치되어 상하 이동하는 진동부와;

   상기 진동부 또는 베이스 중 어느 하나에 고정 장착된 자석과;

   상기 진동부 또는 베이스 중 상기 자석이 장착되지 않은 나머지 하나에 고정 결합되고, 상기 자석에 인접하게 배치되는 코일과;

   상기 자석에서 발생하는 자기장을 상기 코일측으로 유도하는 요크와;

   하부가 상기 진동부의 상면에 접하여 상기 진동부에 탄성력을 부가하는 판스프링과;

   상기 판스프링의 상부와 접한 상태에서 상기 베이스에 결합되는 커버로 이루어지되,

   상기 코일에 전류를 인가할 경우 상기 자석에서 발생하는 자기장과 상기 코일에서 발생하는 전기장 간의 상호작용에 의해 상기 진동부는 상기 판스프링 방향으로 상하 진동하고,

   상기 진동부는,

   상기 자석 및 코일의 상부에 배치되고 상기 판스프링의 하부가 결합되는 상면부와;

   상기 상면부의 중심에서 하향 돌출 형성된 중심돌출부와;

   상기 상면부의 원주면에서 하향 돌출 형성된 외곽돌출부로 이루어지되,

   상기 중심돌출부와 외곽돌출부 사이에는 안착홈이 형성되어 있고,

   상기 안착홈에는 상기 자석, 코일, 요크가 배치되는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 안착홈에는 단면이 '┏┓'형상으로 이루어진 상기 요크가 고정 장착되고,

   상기 자석 및 코일은 상기 요크의 내부에서 상호 인접하게 배치되며,

   상기 자석 및 코일의 측면은 각각 상기 요크의 측면에 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 중심돌출부에는 중량의 웨이트가 내장되고,

   상기 코일은 중공 원통형상으로 형성되고,

   상기 자석은 중공 원통형상으로 형성되어 상기 코일을 감싸도록 배치되고,

   상기 자석은 상기 진동부의 진동방향의 수직방향으로 극성이 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 판스프링은 중심부가 상기 진동부 방향으로 절곡되어 상기 진동부에 아 랫방향으로 탄성력을 부가하고,

   상기 판스프링 높이와 상기 진동부의 높이를 합한 전체 높이는 상기 케이스의 높이보다 작아, 상기 케이스가 상기 베이스에 결합할 때 상기 판스프링은 가압되고, 가압된 상기 판스프링의 탄성복원력에 의해 상기 진동부의 저면은 상기 베이스에 접촉되는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 중심돌출부는 상기 외곽돌출부보다 더 하향 돌출 형성되어 있어,

   자유상태에서 상기 판스프링의 탄성력에 의해 상기 중심돌출부는 상기 베이스에 접하는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 베이스의 상면에는 상기 중심돌출부와 접하는 탄성수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 탄성수단은 다공질 스폰지로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하이동식 진동모터.

Images