KR20110073844A - 선형 진동소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선형 진동소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베이스와 케이스에 각각 조립된 고정자와 진동자로 이루어져 전원 인가시, 환형으로 권선된 코일에 유기된 자장과 마그네트와의 상호 전자기력에 의하여 상하 선형 운동을 발생시키는 선형 진동소자에 관한 것이다.

본 발명에 따른 선형 진동소자는 베이스에 고정자인 진동발생용 코일이 결합되고 케이스에 판스프링과 마그네트로 이루어지는 진동자가 결합되는 선형 진동소자에 있어서,

상기 마그네트의 외측으로 환형의 분동이 외삽된 상태에서 마그네트와 분동의 상부와 측면부 전체를 감싸도록 상부는 밀폐되고 하부가 개방된 일체형 브래킷이 결합되는 것을 특징으로 한다.

선형 진동소자, 일체형 브래킷, 범퍼, 충격 완화

Description

선형 진동소자 {Linear Vibrator}

본 발명은 선형 진동소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베이스와 케이스에 각각 조립된 고정자와 진동자로 이루어져 전원 인가시, 환형으로 권선된 코일에 유기된 자장과 마그네트와의 상호 전자기력에 의하여 상하 선형 운동을 발생시키는 선형 진동소자에 관한 것이다.

일반적으로 휴대전화, 게임기, 휴대 정보 단말기 등 휴대용 전자기기에 있어 타인에게 외부 음향에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 형태의 진동 발생 장치가 휴대용 전자기기에 장착되고 있다.

특히, 이러한 진동 발생 장치는 휴대전화에 탑재되어 무음의 착신신호 발생장치로 이용되는데, 최근 휴대전화의 소형화, 슬림화되는 추세에서 그에 장착되는 진동 발생 장치 또한 소형화, 고기능화를 요구하고 있다.

기존의 진동 발생 장치로서 브러시 타입은 전기 통전부의 부품간 기구적 마찰로 인하여 장기적인 수명에 한계가 있고 일정한 전압범위에서만 작동해야 하며 진동의 다양성을 발생하기 힘든 단점이 있다.

또한 무브러시 타입의 BLDC(Brushless DC) 모터는 반응 속도가 선형 진동소 자 보다 길어 터치 반응 속도가 떨어져 터치감이 떨어지는 문제점이 있다.

상기 진동 발생 장치로서 진동의 다양성과 내구성을 향상시키고 입력 신호에 따른 반응속도를 향상시키기 위한 소자로 선형 진동소자가 사용된다.

즉 상기 선형 진동소자는 진동을 발생시키는 일반 DC 진동모터와 달리 주파수 대역에 따른 여러 가지 진동 기능을 생성하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

그런데 종래의 선형 진동소자는 진동자의 상하 진동에는 문제가 없으나 휴대전화에 실장 후 강한 외부 충격시 충격을 완화시킬 수 있는 구조가 미흡하여 부품간 소음 발생 및 기동문제가 생겨 신뢰성 확보가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안정적인 결합 구조와 형상을 구현함으로써 선형 진동시 신뢰성을 향상시키고, 외부 충격을 완화하여 제품의 품질 향상과 수명을 연장할 수 있으며 여러 가지 터치감을 향상시킬 수 있는 선형 진동소자를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선형 진동소자는 베이스에 고정자인 진동발생용 코일이 결합되고 케이스에 판스프링과 마그네트로 이루어지는 진동자가 결합되는 선형 진동소자에 있어서,

상기 마그네트의 외측으로 환형의 분동이 외삽된 상태에서 마그네트와 분동의 상부와 측면부 전체를 감싸도록 상부는 밀폐되고 하부가 개방된 일체형 브래킷이 결합되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결 수단에 의하면, 구조가 간단하고 부품간 결합이 용이하면서 안정적인 구조로 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 외부 충격을 완화하여 외부 충격에 따른 제품 손상 방지 및 이음 발생, 기동 불량 등을 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 진동소자의 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 의해 조립된 상태에서의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 진동소자의 단면도이며, 도 4는 도 1에 나타낸 가이드의 또 다른 사시도이다.

도시된 바와 같이 코일(11), 베이스(12), 케이스(14), 판스프링(15), 브래킷(16), 가이드(17), 마그네트(18), 분동(19), 범퍼(20)를 포함하여 구성된다.

상기한 구성에서 코일(11)은 베이스(12)에 결합되는 하부의 고정자가 되고, 판스프링(15), 브래킷(16), 가이드(17), 마그네트(18), 분동(19), 범퍼(20)는 케이스(14)에 결합되는 상부의 진동자가 된다.

케이스(14)는 하방이 개방되는 일정크기의 내부공간을 갖는 수용부재이며, 하방으로 개방된 하부는 원판 형태의 베이스(12)에 의해 밀폐된다.

상기 베이스(12)의 중앙에는 충격을 완화하기 위해 상부로 샤프트(13)가 조립되거나, 도 3에서와 같이 샤프트(13) 역할을 대치할 수 있도록 역드로잉하여 중심축이 일체형으로 돌출 형성된다.

상기 베이스(12) 상부의 샤프트(13)나 중심축의 소정거리 외측으로 자장을 유기하여 진동을 발생하는 코일(11)이 결합된다.

상기 코일(11)은 전원 인가시 전자기장을 발생시켜 상부에 위치한 진동자의 마그네트(18)와의 상호 전자기력에 의하여 상하 운동을 하게 하며, 베이스(12)의 PCB 패턴과 전기적으로 연결된다.

환형 구조의 마그네트(18)와 상기 마그네트(18)의 외측으로 환형 구조의 분동(19)이 외삽된 상태에서 상기 마그네트(18)와 분동(19)의 상부와 측면부 전체를 감싸도록 일체형 브래킷(16)이 결합된다.

즉, 상기 브래킷(16)의 상부는 밀폐되고, 하부가 개방된 대략적인 중공원통상으로 형성되고, 상기 마그네트(18)는 환형 영구자석이며, 상기 브래킷(16)의 내부면과 상기 마그네트(18)의 외부면 사이에는 환형의 분동(19)을 배치할 수 있도록 일정크기의 공간이 형성된다.

이에 따라, 상기 브래킷(16)의 내부에는 마그네트(18)와 더불어 분동(19)이 일체로 배치되어 고정된다.

상기 분동(19)은 브래킷(16)의 내부면에 외주면이 접하여 고정되고, 상기 마그네트(18)의 외주면에 내주면이 접하여 고정되도록 중앙공을 몸체 중앙에 관통형성한 환형 구조이다.

또한 상기 분동(19)은 분동(19)에 내삽된 마그네트(18)의 자기력에 의해서 자화되지 않는 비자성체이고, 상하 진동효율을 높일 수 있도록 비중이 높은 텅스텐과 같은 소재로 구성된다.

상기 브래킷(16)의 가운데 하부에는 샤프트(13) 또는 중심축과의 외부 충격시 충격을 완충할 수 있도록 댐퍼(20)가 부착되고, 또한 진동자의 하단부 즉, 분동(19)과 브래킷(16)의 외측 하부에는 충격 완충용 댐퍼(20)를 부착시킴으로써 외부 충격시 구조적인 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

상기 브래킷(16) 가운에 상부에는 케이스(14)의 내측에 조립된 판스프링(15)이 결합되어 진동자의 상하 진동시 일정한 복원력을 유지시켜 준다.

또한 상기 브래킷(16) 상부에는 환형의 돌기(16a)가 형성되고 외부 충격시 좌우 충격을 상쇄시킬 수 있도록 돌기(16a) 외측의 브래킷(16) 상부에 가이드(17)가 결합되어 제품의 신뢰성 향상을 도모한다.

이때 상기 가이드(17)는 도 1과 같이 환형일 수도 있고, 도 4와 같이 환형의 외측으로 날개가 다수 형성될 수도 있다.

상기 브래킷(16)의 상부에 형성된 환형의 돌기(16a)는 외부 충격시 가이드(17)가 브래킷(16)에서 좌우로 이탈되지 않도록 지지하여 결합도를 향상시킨다.

상기한 구조의 선형 진동소자는 전원 인가시 코일(11)에 의하여 자장을 형성하게 되고 진동자의 마그네트(18)와의 상호 전자기력에 의하여 상,하 선형 운동을 하며 이때 영구자석(18)과 분동(19)의 무게에 의하여 진동을 발생하게 된다.

이때 영구자석(18)만 있는 구조보다 더 많은 무게감을 주어 진동시 발생하는 진동감을 배가할 수 있으며, 영구자석(18)과 분동(19)의 상부와 측면부 전체를 일체형으로 감싸고 있는 브래킷(16)이 안정적으로 결합을 하여 진동 발생시 기구적인 안정감을 줄 수 있다.

상기 돌기(16a) 외측의 브래킷(16) 상부에 접착된 가이드(17)는 외부 충격시 신뢰성을 향상시키고, 이때 환형 또는 날개 형태의 구조는 진동자의 상하 운동시 내부 자장 및 공기의 원활한 흐름을 갖게 하여 저항을 저감시킨다.

또한 상기 베이스(12)의 중심부에 조립된 샤프트(13)나 일체형으로 형성된 중심축은 외부 충격시 진동자와 고정자의 내부적인 기구 마찰을 완화시킨다.

그리고 진동자의 브래킷(16)의 가운데 하부에 부착된 댐퍼(20)와 진동자의 하단부에 환형 구조로 부착된 댐퍼(20)는 외부 충격시 고정자의 외부 충격을 상쇄시킨다.

이와 같이 본 발명에 따른 구조는 안정적인 결합 구조와 형상을 구현함으로써 선형 진동시 신뢰성을 향상시키고, 외부 충격시 충격을 완화하여 제품의 품질 향상과 수명 개선을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 진동소자의 분해사시도,

도 2는 도 1에 의해 조립된 상태에서의 단면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 진동소자의 단면도,

도 4는 도 1에 나타낸 가이드의 또 다른 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11: 코일 12: 베이스

13: 샤프트 14: 케이스

15: 판스프링 16: 브래킷

17: 가이드 18: 마그네트

19: 분동 20: 범퍼

Claims (8)

1. 베이스에 고정자인 진동발생용 코일이 결합되고 케이스에 판스프링과 마그네트로 이루어지는 진동자가 결합되는 선형 진동소자에 있어서,

   상기 마그네트의 외측으로 환형의 분동이 외삽된 상태에서 마그네트와 분동의 상부와 측면부 전체를 감싸도록, 상부는 밀폐되고 하부가 개방된 일체형 브래킷이 결합되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 브래킷의 상부에 외부 충격시 좌우 충격을 완화할 수 있도록 환형의 가이드가 결합되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 가이드를 안정적으로 결합할 수 있도록 가이드 내측의 브래킷에 환형의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 가이드의 외측에 날개가 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동자와 고정자 간에 외부 충격시 기구적인 마찰을 피하고, 충격을 완화할 수 있도록 상기 베이스의 중심부에 샤프트가 조립되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동자와 고정자 간에 외부 충격시 기구적인 마찰을 피하고, 충격을 완화할 수 있도록 상기 베이스의 중심부에 중심축이 일체로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 샤프트나 중심축과 진동자와의 충격을 완화할 수 있도록 댐퍼가 브라켓의 가운데 하부에 부착되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 진동자의 하단부에 충격을 완화하기 위하여 또 다른 댐퍼가 부착되는 것을 특징으로 하는 선형 진동소자.

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