KR20110050811A

KR20110050811A - 선형 진동 장치

Info

Publication number: KR20110050811A
Application number: KR1020090107342A
Authority: KR
Inventors: 소민영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-17
Also published as: KR101109497B1

Abstract

선형 진동 발생 장치가 개시된다. 전류가 인가되어 자기장을 유도하는 코일과 상기 코일이 고정되며 내부 공간을 구획하는 하우징을 포함하는 고정자; 일면이 상기 코일에 대향하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷의 외측에 결합되는 중량체를 포함하는 진동자; 및 상기 하우징과 상기 중량체 사이에 개재되며, 상기 중량체가 상기 하우징에 미끄러짐을 유도하는 윤활부를 구비하는 선형 진동 발생 장치는, 진동자의 과도한 진동으로 인한 터치음의 발생을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자의 좌우진동을 방지하여 보다 안정적인 선형 진동을 얻을 수 있다.

선형 진동 발생 장치, 마찰, 댐퍼

Description

선형 진동 장치{Linear vibrator}

본 발명은 안정적으로 선형의 진동을 얻을 수 있는 선형 진동 장치를 제공하는 것이다.

선형 진동 장치는 휴대전화, 게임기, 휴대 정보 단말기 등 휴대용 전자기기에 진동을 발생시킨다. 선형 진동 장치는 벨소리 대신 전화 또는 메시지가 왔음을 알려주어 타인에게 외부 음향에 의한 피해를 방지한다. 또한, 게임을 할 때 손에 잡고 게임을 조작하는 손조작기에도 진동을 발생시켜 사용자에게 실체감을 주어 게임의 즐거움이나 흥미를 올리는 기능으로 활용 되고 있다.

휴대전화와 같이 통신기기에 적용되고 있는 착신수단 중 하나인 선형 진동 장치는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써 휴대전화에 탑재되어 무음 착신 알림용으로 사용되고 있다.

종래 기술에 따른 진동발생장치는 편심을 갖는 중량체를 갖는 회전자를 회전시켜 기계적 진동을 얻는 방식을 사용하고 있으며, 회전력은 브러쉬와 정류자의 접 점을 통하여 정류작용을 거쳐 회전자의 코일에 전류를 공급하는 구조로 발생시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 진동발생장치는 브러쉬가 정류자의 세그먼트(segment)와 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크(spark)를 유발시키고, 이로 인해 블랙파우더(black powder)와 같은 이물질을 생성하여 진동발생장치의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.

또한, 진동자의 과다한 진동으로 인해 진동자가 고정자에 충격을 가할 경우 발생하는 터치음을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자의 좌우진동을 방지할 수 있는 선형 진동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전류가 인가되어 자기장을 유도하는 코일과 상기 코일이 고정되며 내부 공간을 구획하는 하우징을 포함하는 고정자; 일면이 상기 코일에 대향하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷의 외측에 결합되는 중량체를 포함하는 진동자; 및 상기 하우징과 상기 중량체 사이에 개재되며, 상기 중량체가 상 기 하우징에 닿지 않도록 미끄러짐을 유도하는 윤활부를 구비하는 선형 진동 발생 장치가 제공된다.

여기서, 상기 하우징의 내측면에는 상기 윤활부가 도포되는 막이 포함될 수 있다.

여기서, 상기 중량체에는 상기 하우징을 향해 돌출 형성되는 돌출부가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 돌출부는 상기 중량체의 이동방향을 따라 연장되는 바형상일 수 있다.

여기서, 상기 돌출부는 상기 진동자의 둘레면에 적어도 2개 이상이 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 진동자의 과도한 진동으로 인한 터치음의 발생을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자의 좌우진동을 방지하여 보다 안정적인 선형 진동을 얻을 수 있다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 선형 진동 발생 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치를 나타낸 단면도 이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치의 중량체를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 선형 진동 발생 장치(100)는 전류가 인가되어 자기장을 유도하는 코일(111)과 코일(111)이 고정되며 내부 공간을 구획하는 하우징(113)을 포함하는 고정자(110)와, 일면이 코일(111)에 대향하는 마그넷(121)을 포함하며, 마그넷(121)의 외측에 결합되는 중량체(123)를 포함하는 진동자(120) 및 하우징(113)과 중량체(123) 사이에 개재되며, 중량체(123)가 하우징(113)에 미끄러짐을 유도하는 윤활부(150)를 구비한다.

이러한 구성요소에 의해 선형 진동 발생 장치(100)는 진동자(120)의 과다한 진동으로 인해 진동자(120)가 고정자(110)에 충격을 가할 경우 발생하는 터치음을 방지할 수 있으며, 외부 충격 시 진동자(120)의 좌우진동을 방지할 수 있다. 여기서 진동자(120)와 고정자(110)는 상대적인 개념으로 고정자(110)는 진동이 발생하는 진동자(120)에 대해 고정되어 있는 부분을 포함하는 개념이며, 진동자(120)는 고정자(110)에 대해 진동이 이루어지는 부분을 포함하는 개념이다.

선형으로 진동하는 진동자(120)는 하우징(113)의 내부에 장착된다. 하우징(113)은 내부 공간을 구획하는 케이스(116)와 케이스(116)의 하부에 장착되는 브라켓(115)을 포함한다. 케이스(116)는 일정크기의 내부공간을 갖는 수용부재이며, 하방으로 개방된 하부는 브라켓(115)에 의해서 밀폐된다. 하우징(113)의 상부 내측에 구비되는 스프링(미도시)에 마그넷(121)을 포함하는 진동자(120)가 결합된다. 스프링은 진동자(120)가 선형 운동되도록 탄성 지지할 수 있다.

진동자(120)의 하단에 전류를 인가하여 자기장을 유도할 수 있는 코일(111)을 배치하여 전자기력을 가진하면 진동자(120)의 선형 진동을 유발할 수 있으며, 마그넷(121)의 상하 양면 각각에는 요크(125) 및 플레이크 요크(127)를 두어 자기장의 세기를 일정하게 유도할 수 있다. 선형 진동이 유발될 경우, 코일(111)은 마그넷(121)의 자장 내에 배치된다. 코일(111)을 통하여 전자기력을 가진하면 마그넷(121)에서 코일(111)을 통과하는 자속의 방향은 좌우로 형성되고 코일(111)에 의해 발생되는 자기장은 상하로 형성되어 진동자(120)가 상하로 진동하게 된다. 따라서, 마그넷(121)의 자속방향과 진동자(120)의 진동방향은 수직을 이루게 된다.

진동자(120)가 선형운동을 하거나, 외부 충격으로 인해 진동자(14)가 좌우로 흔들려 좌우진동을 유발할 수 있다. 이때, 중량체(123)는 점성을 가지는 윤활부(150)에 의해 좌우진동이 방지된다. 일 예로, 윤활부(150)는 구리스나 윤활유이며, 윤활유끼리 뭉치려는 성질에 의해 중량체(123)가 좌우진동을 하면 윤활유의 뭉침이 흩어지기 위한 시간차가 발생하여 댐퍼의 기능을 할 수 있게 된다. 이러한 윤활부(150)는 막(140)의 내주면에 도포될 수 있으며, 막(140)은 케이스(116)의 내측면에 구비된다. 일 예로 막(140)은 막의 외측면에 접착제가 도포되거나 테이프가 부착되어 접착제나 테이프에 의해 케이스(116)의 내주면에 고정될 수 있다. 막(140)은 폴리머 재질이나, 천 재질을 포함할 수 있으며, 이러한 막(140)에 윤활부(150)가 도포되거나 흡수될 수 있다.

윤활부(150)는 진동자(120)의 선형 진동으로 인해 진동자(120)가 고정자(110)에 접촉되어 터치음의 발생을 방지하기 위한 것으로, 진동자(120)의 고정 자(110)에 대한 직접적인 접촉을 감소시키고 충격을 흡수하게 된다.

또한, 중량체(123)의 외주면에는 중량체(123)가 좌우진동 되지 않도록 유격을줄이고 마찰을 감소시킬 수 있도록 막(140)과 선접촉되는 돌출부(124)가 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부(124)는 중량체(123)의 이동방향인 세로방향으로 연장되는 바형상일 수 있다. 이러한 돌출부(124)는 중량체(123)와 일체로 금형 성형될 수 있다. 돌출부(124)는 중량체(123)의 둘레면에 일정간격을 따라 2개 이상이 형성될 수 있으며, 일 예로 120도의 간격으로 형성되어 3개가 구비될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치의 중량체를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 선형 진동 발생 장치(200)는 전류를 인가하여 자기장을 유도하는 코일(111)과 코일(111)이 고정되며 내부 공간을 구획하는 하우징(113)을 포함하는 고정자(110)와, 일면이 코일(111)에 대향하는 마그넷(121)을 포함하며, 마그넷(121)의 외측에 결합되는 중량체(223)를 포함하는 진동자(120) 및 하우징(113)과 중량체(223) 사이에 개재되며, 중량체(223)가 하우징(113)에 닿지 않도록 미끄러짐을 유도하는 윤활부(150)를 구비한다. 제2 실시예에 따른 진동자와 고정자의 원리와, 기능 및 작용은 제1 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

중량체(223)의 외주면에는 중량체(223)가 좌우진동 되지 않도록 유격을 줄이고 마찰을 감소시킬 수 있도록 막(140)과 점접촉되는 돌출부(224)가 구비된다. 돌출부(224)는 중량체(223)의 외측에 반구형상으로 형성되는 돌기일 수 있다. 이러한 돌출부(224)는 중량체(223)와 일체로 금형 성형될 수 있다. 돌출부(224)는 중량체(223)의 둘레면에 일정간격을 따라 2개 이상이 형성될 수 있으며, 일 예로 120도의 간격으로 형성되어 3개가 구비될 수 있다.

앞서 상술한 바와 같이, 윤활부(150)는 중량체(223)의 좌우진동을 흡수하여 터치음의 발생을 방지할 수 있고, 외부 충격 시 진동자(120)의 좌우진동을 방지하여 보다 안정적인 선형 진동을 얻을 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치의 중량체를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생 장치의 중량체를 나타낸 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 고정자 111: 코일

113: 하우징 121: 마그넷

123,223: 중량체 124,224: 돌출부

150: 윤활부

Claims

전류가 인가되어 자기장을 유도하는 코일과 상기 코일이 고정되며 내부 공간을 구획하는 하우징을 포함하는 고정자;

일면이 상기 코일에 대향하는 마그넷을 포함하며, 상기 마그넷의 외측에 결합되는 중량체를 포함하는 진동자; 및

상기 하우징과 상기 중량체 사이에 개재되며, 상기 중량체가 상기 하우징에 미끄러짐을 유도하는 윤활부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 내측면에는 상기 윤활부가 도포되는 막이 포함되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.
제1항에 있어서,

상기 중량체에는 상기 하우징을 향해 돌출 형성되는 돌출부가 포함되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.
제3항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 중량체의 이동방향을 따라 연장되는 바형상인 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.
제3항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 진동자의 둘레면에 적어도 2개 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생 장치.