KR20120022275A - 수평 진동 모터 - Google Patents

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KR20120022275A
KR20120022275A KR1020100085696A KR20100085696A KR20120022275A KR 20120022275 A KR20120022275 A KR 20120022275A KR 1020100085696 A KR1020100085696 A KR 1020100085696A KR 20100085696 A KR20100085696 A KR 20100085696A KR 20120022275 A KR20120022275 A KR 20120022275A
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박영일
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

수평 진동 모터는 수평 진동 모터는 케이스의 바닥판에 고정된 코일 블럭을 포함하는 고정자; 상기 코일 블럭의 상부에 배치된 마그네트들, 상기 마그네트들을 덮어 고정하는 요크 및 상기 마그네트들과 상기 요크를 고정하는 사각 프레임 형상의 웨이트를 포함하는 진동자; 및 적어도 한번 절곡되며 상기 웨이트의 일측 및 상기 케이스의 일측에 고정된 제1 탄성 부재 및 적어도 한번 절곡 되며 상기 웨이트의 상기 일측과 대향 하는 타측 및 상기 케이스의 상기 일측과 대향 하는 타측에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 요크는 상기 웨이트로부터 상기 제1 탄성 부재를 향해 돌출된 제1 충격 흡수부 및 상기 웨이트로부터 상기 제2 탄성 부재를 향해 돌출된 제2 충격 흡수부를 포함한다.

Description

수평 진동 모터{HORIZENTAL VIBRATION MOTOR}
본 발명은 수평 진동 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 통신 기기, 휴대용 게임기, 휴대용 MP3 및 소형 가정용 게임기 등과 같은 소형 전자 제품들이 개발되고 있다. 앞서 언급된 소형 전자 제품들은 정보를 영상으로 전달하기 위한 표시장치 및 정보를 음성으로 전달하기 위한 사운드 장치를 포함한다. 최근에는 정보를 진동을 이용하여 전달하기 위한 진동 모터가 소형 전자 제품들에 장착되고 있다.
소형 전자 제품에 장착된 진동 모터는 강력한 진동을 발생시키는 기능 이외에 소형 전자 제품에 적합한 콤팩트한 사이즈 및 외부로부터 인가되는 충격, 낙하, 진동 등에 의한 파손을 방지하기 위한 내구성이 요구된다.
그러나 종래 기술에 따른 진동 모터는 진동자의 구동 방향에 의하여 사이즈가 커지고 외부에서 인가된 충격, 낙하 및 진동 등에 의하여 진동 모터가 쉽게 파손되는 문제점이 발생 된다.
본 발명은 소형 전자 제품에 적합하도록 콤팩트한 사이즈로 제작이 가능하며, 외부에서 인가된 충격 또는 낙하 등에 의하여 발생된 충격에 의하여 탄성 부재의 손상, 탄성 계수의 변경을 방지한 수평 진동 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 수평 진동 모터는 케이스의 바닥판에 고정된 코일 블럭을 포함하는 고정자; 상기 코일 블럭의 상부에 배치된 마그네트들, 상기 마그네트들을 덮어 고정하는 요크 및 상기 마그네트들과 상기 요크를 고정하는 사각 프레임 형상의 웨이트를 포함하는 진동자; 및 적어도 한번 절곡되며 상기 웨이트의 일측 및 상기 케이스의 일측에 고정된 제1 탄성 부재 및 적어도 한번 절곡 되며 상기 웨이트의 상기 일측과 대향 하는 타측 및 상기 케이스의 상기 일측과 대향 하는 타측에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 요크는 상기 웨이트로부터 상기 제1 탄성 부재를 향해 돌출된 제1 충격 흡수부 및 상기 웨이트로부터 상기 제2 탄성 부재를 향해 돌출된 제2 충격 흡수부를 포함한다.
일실시예로서, 수평 진동 모터는 케이스의 바닥판에 고정된 코일 블럭을 포함하는 고정자; 상기 코일 블럭의 상부에 배치된 마그네트들, 상기 마그네트들을 덮어 고정하는 요크 플레이트 및 상기 마그네트들과 상기 요크 플레이트를 고정하는 사각 프레임 형상의 웨이트를 포함하는 진동자; 및 적어도 한번 절곡되며 상기 웨이트의 일측 및 상기 케이스의 일측에 고정된 제1 탄성 부재 및 적어도 한번 절곡 되며 상기 웨이트의 상기 일측과 대향 하는 타측 및 상기 케이스의 상기 일측과 대향 하는 타측에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재를 포함하며, 상기 요크 플레이트는 상기 웨이트로부터 상기 제1 탄성 부재를 향해 돌출된 제1 충격 흡수부 및 상기 웨이트로부터 상기 제2 탄성 부재를 향해 돌출된 제2 충격 흡수부를 포함하며, 외부에서 충격이 인가되었을 때 상기 제1 및 제2 충격 흡수부들 중 어느 하나는 상기 제1 및 제2 탄성 부재들이 상기 케이스와 접촉하기 이전에 상기 케이스와 먼저 접촉된다.
본 발명에 따른 수평 진동 모터에 의하면, 고정자에 대하여 진동하는 진동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 진동자의 웨이트의 측면에 고정하여 부피 및 두께를 크게 감소 시키고, 탄성 부재의 구조를 개선하여 탄성 부재의 수명을 향상시킬 있으며, 외부 충격에 의하여 탄성 부재의 탄성 계수가 변경 또는 탄성 부재의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수평 진동 모터의 평면도이다.
도 3은 도 1의 수평 진동 모터를 조립한 후 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 수평 진동 모터의 변형 실시예이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 8는 도 7의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 10는 도 9의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수평 진동 모터의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수평 진동 모터의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 수평 진동 모터의 평면도이다. 도 3은 도 1의 수평 진동 모터를 조립한 후 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3들을 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30) 및 탄성 부재(75)를 포함한다.
케이스(10)는 상부 케이스(5) 및 하부 케이스(7)를 포함한다. 케이스(10)는 후술 될 고정자(20), 진동자(30) 및 탄성 부재(75)를 수납 및 고정하는 역할을 한다.
상부 케이스(5)는, 예를 들어, 하면이 개구 된 직육면체 박스 형상으로 형성된다. 상부 케이스(5)는 수평 진동 모터(100)로부터 발생 되는 전자파를 차폐하기 위하여 전자파를 차폐하는 금속 플레이트를 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
하부 케이스(7)는, 예를 들어, 평탄한 플레이트 형상으로 형성되며, 하부 케이스(7)는 상부 케이스(5)와 결합 되고, 이로 인해 케이스(10) 내에는 수납 공간이 형성된다.
고정자(20)는 케이스(10)의 하부 케이스(7)의 상면 상에 배치된다. 고정자(20)는 코일 블럭(25)을 포함한다. 코일 블럭(25)은 장공(oblong hole)을 갖는 장방형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 코일 블럭(25)을 장공이 형성된 장방형 기둥 형상으로 권선하여 형성할 경우, 후술 될 마그네트와 중첩되는 면적을 크게 향상시킬 수 있어 수평 진동 모터(100)의 구동 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
코일 블럭(25)은 코일을 권선 하여 형성되며, 코일 블럭(25)은 하부 케이스(7)의 상면 및 코일 블럭(25) 사이에 개재된 회로 기판(27)과 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭(25)은 전류 방향을 기준으로 제1 코일 블럭(25a) 및 제2 코일 블럭(25b)으로 구분되며, 제1 및 제2 코일 블럭(25a,25b)들에는 반대 방향 전류가 흐르고 이로 인해 제1 및 제2 코일 블럭(25a,25b)들에는 반대 방향 자기장이 형성된다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 진동자(30)는 코일 블럭(25)의 상부에 배치된다. 진동자(30)는 마그네트(31)들, 웨이트(38) 및 요크(200)를 포함한다.
진동자(30)는 고정자(20)로부터 발생 된 자기장 및 마그네트(31)들에 의하여 발생 된 반반력(repulsive force)에 의하여 고정자(20)에 대하여 좌측 또는 우측으로 이동된다.
마그네트(31)들은 제1 마그네트(31a) 및 제2 마그네트(31b)를 포함하며, 제1 및 제2 마그네트(31a,31b)들은 각각 막대 자석 형태로 형성된다.
제1 마그네트(31a)는 코일 블럭(25)의 제1 코일 블럭(25a)과 마주하는 위치에 형성되며, 제2 마그네트(31b)는 코일 블럭(25)의 제2 코일 블럭(25b)과 마주하는 위치에 형성된다.
제1 마그네트(31a)로부터는 제1 코일 블럭(25a)으로부터 발생된 자기장에 의하여 인력 또는 척력을 발생시키는 자기장이 발생 되고, 제2 마그네트(31b)로부터는 제2 코일 블럭(25b)으로부터 발생 된 자기장에 의하여 인력 또는 척력을 발생시키는 자기장이 발생된다.
도 1을 다시 참조하면, 웨이트(38)는, 평면상에서 보았을 때, 사각형 중공이 형성된 사각 프레임 형상으로 형성된다. 웨이트(38)는 마그네트(31)들과 결합되어 진동량을 증가시키는 역할을 한다. 본 발명의 일실시예에서, 웨이트(38)는 금속을 포함할 수 있다.
이하, 사각 프레임 형상으로 형성된 웨이트(38)의 4 개의 측면들을 제1 측면 내지 제4 측면(31,32,33,34)들로서 정의하기로 한다.
또한, 제1 및 제2 측면(31,32)들에 의하여 형성된 모서리를 제1 모서리(31a)로서 정의하기로 하며, 제2 및 제3 측면(32,33)들에 의하여 형성된 모서리를 제2 모서리(32a)로서 정의하기로 하며, 제1 모서리(31a)에 대하여 대각선 방향에 배치된 모서리를 제3 모서리(33a)로서 정의하기로 하며, 제2 모서리(32a)에 대하여 대각선 방향에 배치된 모서리를 제4 모서리(34a)로서 정의하기로 한다.
요크(200)는 요크 몸체(210), 제1 충격 흡수부(220) 및 제2 충격 흡수부(230)를 포함한다.
요크 몸체(210)는 하부가 개구된 사각 통 형상으로 형상되며, 요크 몸체(210)는 상판(212) 및 4 개의 측면판(214)들을 포함한다.
이하, 4 개의 측면판(214)들 중 대향 하는 한 쌍의 측면판(214)들은 각각 제1 측면판(214a) 및 제2 측면판(214b)으로서 정의된다.
제1 측면판(214a)은 후술 될 탄성 부재(75)의 제1 탄성 부재(50)와 마주하며, 제2 측면판(214b)은 후술 될 탄성 부재(75)의 제2 탄성 부재(70)와 마주한다.
본 발명의 일실시예에서, 요크 몸체(210)는 마그네트(31)들로부터 발생 된 자기장의 누설을 방지 및 마그네트(31)들로부터 발생된 자기장을 코일 블럭(25)을 집중시켜 수평 진동 모터(100)의 구동 효율을 보다 향상시킨다.
요크 몸체(210)의 4 개의 측면판(214)들은 웨이트(38)의 사각형 중공에 결합되며, 요크 몸체(210)의 내측면에는 제1 및 제2 마그네트(31a,31b)들이 배치된다.
제1 충격 흡수부(220)는 요크 몸체(210)의 제1 측면판(214a)으로부터 도 1에 정의된 X축 방향으로 돌출된다. 즉, 제1 충격 흡수부(220)는 요크 몸체(210)의 제1 측면판(214a)의 에지로부터 회로 기판(27)과 평행한 방향으로 연장된다. 제1 충격 흡수부(220)는 요크 몸체(210)의 제1 측면판(214a)과 일체로 형성되며, 제1 충격 흡수부(220)는 진동자(30)가 상부 케이스(5) 내에서 진동할 때 상부 케이스(5)와 접촉되지 않는 길이로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 충격 흡수부(220)는, 평면상에서 보았을 때, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
제1 충격 흡수부(220)는 진동자(30)가 X축 방향으로 진동할 때에는 상부 케이스(5)와 접촉되지 않는 반면, 제1 충격 흡수부(220)를 향하는 X 축 방향으로 외부에서 수평 진동 모터(100)에 충격이 가해지거나 수평 진동 모터(100)가 세워진 상태에서 Z축 방향으로 낙하될 경우, 제1 탄성 부재(50)가 상부 케이스(5)와 접촉되기 이전에 제1 충격 흡수부(220)가 상부 케이스(5)와 접촉되어 제1 탄성 부재(50)의 탄성 계수가 변경 또는 제1 탄성 부재(50)가 절단되는 것을 방지한다.
제2 충격 흡수부(230)는 요크 몸체(210)의 제2 측면판(214b)으로부터 X 축 방향으로 돌출된다. 제1 충격 흡수부(230)는 요크 몸체(210)의 제2 측면판(214b)의 에지로부터 회로 기판(27)과 평행한 방향으로 연장된다. 제2 충격 흡수부(230)는 요크 몸체(210)의 제2 측면판(214b)과 일체로 형성되며, 제2 충격 흡수부(230)는 진동자(30)가 상부 케이스(5) 내에서 진동할 때 상부 케이스(5)와 접촉되지 않는 길이로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 충격 흡수부(230)는, 평면상에서 보았을 때, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
제2 충격 흡수부(230)는 진동자(30)가 진동할 때에는 상부 케이스(5)와 접촉되지 않는 반면, 제2 충격 흡수부(230)를 향하는 방향으로 외부에서 수평 진동 모터(100)에 충격이 가해지거나 수평 진동 모터(100)가 낙하 될 경우, 제2 탄성 부재(70)가 상부 케이스(5)와 접촉되기 이전에 제2 충격 흡수부(230)가 상부 케이스(5)와 접촉되어 제2 탄성 부재(70)의 탄성 계수가 변경 또는 제2 탄성 부재(70)가 절단되는 것을 방지한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 탄성 부재(75)는 제1 탄성 부재(50) 및 제2 탄성 부재(70)를 포함한다.
제1 탄성 부재(50)는 제1 탄성판(52), 제2 탄성판(54) 및 제3 탄성판(56)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 탄성 부재(50)는 고정자(20)에 의하여 고정자(20)의 일측으로 구동된 진동자(30)를 고정자(20)의 타측 방향으로 구동시키는 역할을 한다.
제1 탄성 부재(50)들을 이루는 제1 내지 제3 탄성판(52,54,56)들은 폭보다 길이가 긴 띠 형상으로 형성되며, 제1 내지 제3 탄성판(52,54,56)들은 하부 케이스(7)의 상면에 대하여 수직한 방향으로 형성된다.
제1 내지 제3 탄성판(52,54,56)들은 하부 케이스(7)의 상면에 대하여 수직한 방향으로 형성함으로써 진동자(30)를 탄력적으로 지지할 뿐만 아니라 진동자(30)가 고정자(20) 방향으로 처지는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들에 약 1.5g의 무게를 갖는 진동자(30)가 결합 되었을 때, 진동자(30)는 약 0.0041mm의 처짐이 발생 되었고, 따라서, 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들을 이용할 경우, 진동자(30)의 처짐은 거의 발생 되지 않는다.
따라서, 진동자(30)가 고정자(20)를 향해 처짐이 발생 되는 것을 방지하기 위해 진동자(30) 및 하부 케이스(7)의 상면 사이에 볼 베어링과 같은 진동자(30)의 처짐 방지 부재를 배치하지 않아도 무방하다.
제1 탄성판(52)은 케이스(10)의 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정되며, 제1 탄성판(52)은 결합편(51)에 의하여 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정된다. 결합편(51)은 제1 탄성판(52)의 단부로부터 하부 케이스(7)의 상면과 평행하게 연장된다. 결합편(51)은 웨이트(38)의 제1 모서리(31a)와 인접한 하부 케이스(7)의 상면에 결합 된다.
결합편(51)에 의하여 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정된 제1 탄성판(52)은 웨이트(38)의 제2 측면(32)과 실질적으로 평행하게 배치된다.
제2 탄성판(54)은 제1 탄성판(52)으로부터 제1 탄성판(52) 및 웨이트(38)의 제2 측면(32)의 사이로 절곡 되어 형성되며, 제2 탄성판(54)은 웨이트(38)의 제2 측면(32)과 평행하게 배치된다. 즉, 제2 탄성판(54)은 제1 탄성판(52)을 웨이트(38)의 제2 측면(32)을 향하는 제1 방향으로 절곡하여 형성된다.
제3 탄성판(56)은 제2 탄성판(54)으로부터 제2 탄성판(54) 및 웨이트(38)의 제2 측면(32) 사이로 절곡 되어 형성되며, 제3 탄성판(56)은 웨이트(38)의 제2 측면(32)과 평행하게 배치된다. 즉, 제3 탄성판(56)은 제2 탄성판(54)을 웨이트(38)의 제2 측면(32)을 향하며 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 절곡하여 형성된다.
제3 탄성판(56)의 일부는 웨이트(38)의 제3 측면(33)과 평행하게 절곡 및 제2 모서리(32a)의 주변에 형성된 제3 측면(33)에 고정된다.
본 발명의 일실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 충격 흡수부(220)의 단부는, 예를 들어, 제1 탄성편(52) 및 제2 탄성편(54)의 사이에 배치되며, 바람직하게 제1 충격 흡수부(220)의 단부는 제1 탄성편(52)과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2 탄성 부재(70)는 제4 탄성판(72), 제5 탄성판(74) 및 제6 탄성판(76)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 탄성 부재(70)는 제1 탄성 부재(50)와 함께 고정자(20)에 의하여 고정자(20)의 일측으로 진동자(30)를 구동시키는 역할을 한다.
제2 탄성 부재(70)를 이루는 제4 내지 제6 탄성판(72,74,76)들은 폭보다 길이가 긴 띠 형상으로 형성되며, 제4 내지 제6 탄성판(72,74,76)들은 하부 케이스(7)의 상면에 대하여 수직한 방향으로 형성된다.
제4 내지 제6 탄성판(72,74,76)들은 하부 케이스(7)의 상면에 대하여 수직한 방향으로 형성함으로써 진동자(30)를 탄력적으로 지지할 뿐만 아니라 진동자(30)가 고정자(20) 방향으로 처지는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)에 약 1.5g의 진동자(30)가 결합 되었을 때, 진동자(30)는 약 0.0041mm의 높이로 처짐이 발생 되었고, 진동자(30)의 처짐은 거의 발생 되지 않는다.
따라서, 진동자(30)가 고정자(20)를 향해 처짐이 발생 되는 것을 방지하기 위해 진동자(30) 및 하부 케이스(7)의 상면 사이에 볼 베어링과 같은 진동자(30)의 처짐 방지 부재를 배치하지 않아도 무방하다.
제4 탄성판(72)은 케이스(10)의 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정되며, 제4 탄성판(72)은 결합편(71)에 의하여 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정된다. 결합편(71)은 제4 탄성판(72)의 단부로부터 하부 케이스(7)의 상면과 평행하게 절곡 및 연장된다. 결합편(71)은 웨이트(38)의 제3 모서리(33a)와 인접한 하부 케이스(7)의 상면에 결합 된다.
결합편(71)에 의하여 하부 케이스(7)의 상면 상에 고정된 제4 탄성판(72)은 웨이트(38)의 제4 측면(34)과 실질적으로 평행하게 배치된다.
제5 탄성판(74)은 제4 탄성판(72)으로부터 제4 탄성판(72) 및 웨이트(38)의 제4 측면(34)의 사이로 절곡 되어 형성되며, 제4 탄성판(74)은 웨이트(38)의 제4 측면(34)과 평행하게 배치된다. 즉, 제5 탄성판(74)은 제4 탄성판(72)을 웨이트(38)의 제4 측면(34)을 향하는 제3 방향으로 절곡하여 형성된다.
제6 탄성판(76)은 제5 탄성판(74)으로부터 제5 탄성판(74) 및 웨이트(38)의 제4 측면(34) 사이로 절곡 되어 형성되며, 제6 탄성판(76)은 웨이트(38)의 제4 측면(34)과 평행하게 배치된다. 즉, 제4 탄성판(76)은 제5 탄성판(74)을 웨이트(38)의 제4 측면(34)을 향하며 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 절곡 하여 형성된다.
제6 탄성판(76)의 일부는 웨이트(38)의 제1 측면(31)과 평행하게 절곡 및 제4 모서리(34a)의 주변에 형성된 제1 측면(31)에 고정된다.
본 발명의 일실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 충격 흡수부(230)의 단부는, 예를 들어, 제4 탄성편(72) 및 제5 탄성편(74)의 사이에 배치되며, 바람직하게 제2 충격 흡수부(230)의 단부는 제4 탄성편(72)과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상호 평행하게 배치된 제1 탄성 부재(50)의 제1 탄성판(52) 및 제2 탄성판(54)은 제1 간격(G1)으로 형성되고, 상호 평행하게 배치된 제1 탄성 부재(50)의 제2 탄성판(54) 및 제3 탄성판(56)은 제1 간격(G1) 보다 작은 제2 간격(G2)으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 간격(G1)을 제2 간격(G2) 보다 크게 형성할 경우 수평 진동 모터(100)의 진동량을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 탄성판(52,54)들 사이의 제1 간격(G1)은 진동자(30)의 진폭보다 작게 형성된다. 제1 간격(G1)이 진동자(30)의 진폭보다 크게 형성될 경우, 제3 탄성판(56)이 제2 탄성판(54)과 접촉 또는 충돌할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 간격(G2)은 제1 간격(G1)의 2배 또는 3 배로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상호 평행하게 배치된 제2 탄성 부재(70)의 제4 탄성판(72) 및 제5 탄성판(74)은 상기 제1 간격(G1)으로 형성되고, 상호 평행하게 배치된 제2 탄성 부재(70)의 제5 탄성판(74) 및 제6 탄성판(76)은 상기 제1 간격(G1) 보다 작은 상기 제2 간격(G2)으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 간격(G1)을 제2 간격(G2) 보다 크게 형성할 경우 수평 진동 모터(100)의 진동량을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제4 및 제5 탄성판(72,74)들 사이의 상기 제1 간격(G1)은 진동자(30)의 진폭보다 작게 형성된다. 상기 제1 간격(G1)이 진동자(30)의 진폭보다 크게 형성될 경우, 제6 탄성판(76)이 제5 탄성판(74)과 접촉 또는 충돌할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 간격(G2)은 제1 간격(G1)의 2배 또는 3 배로 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 제2 및 제5 탄성판(54,74)들은 제1 변위로 구동되고, 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 제1 및 제4 탄성판(52,72)들은 상기 제1 변위보다 작은 제2 변위로 구동된다.
본 발명의 일실시예에서 진동자(30)를 수평 방향으로 이동시키는 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 최대 응력을 시뮬레이션한 결과 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 최대 응력은 약 378MPa이고, 종래 기술에 의한 수직 진동 모터의 판 스프링의 최대 응력을 시뮬레이션한 결과 종래 수직 진동 모터의 판 스프링의 최대 응력은 약 392MPa이었다.
일반적으로, 판 스프링에 인가되는 최대 응력이 높을수록 판 스프링의 수명은 짧아지고, 판 스프링에 인가되는 최대 응력이 낮을수록 판 스프링의 수명은 연장된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 최대 응력이 종래 수직 진동 모터의 최대 응력보다 낮기 때문에 본 발명의 일실시예에 따른 수평 진동 모터의 수명은 종래 수직 진동 모터의 수명보다 다소 긴 수명을 갖는다.
본 발명의 제1 실시예에서는 요크(200)에 제1 충격 흡수부(220) 및 제2 충격 흡수부(230)를 형성하여, 수평 진동 모터(100)가 제1 또는 제2 충격 흡수부(220,230)들과 마주하는 방향으로 충격이 가해지더라도 제1 또는 제2 충격 흡수부(220,230)들이 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들 보다 먼저 상부 케이스(5)와 접촉되도록 하여 제1 및 제2 탄성 부재(50,70)들의 탄성 계수의 변경 또는 파손을 방지할 수 있다.
실시예 2
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 평면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 수평 진동 모터는 요크의 제1 및 제2 충격 흡수부를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시된 수평 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30) 및 탄성 부재(75)를 포함한다. 진동자(30)는 마그네트(31), 웨이트(38) 및 요크(200)를 포함한다. 요크(200)는 요크 몸체(210), 제1 충격 흡수부(245) 및 제2 충격 흡수부(247)를 포함한다.
제1 충격 흡수부(245)는 요크 몸체(210)로부터 탄성 부재(75)의 제1 탄성 부재(50)를 향하는 X 축 방향으로 돌출되며, 제1 충격 흡수부(245)는 적어도 2개가 막대 형상으로 형성된다. 제1 충격 흡수부(245)는 직선 형상을 가질 수 있고, 이와 다르게, 제1 충격 흡수부(245)는 지그재그 형태로 형성되어도 무방하다.
제1 충격 흡수부(245)는 제1 충격 흡수부(245)와 마주하는 방향으로 충격이 가해졌을 때 제1 탄성 부재(50)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 상부 케이스(5)와 먼저 접촉되어 제1 탄성 부재(50)의 탄성 계수가 변경 또는 제1 탄성 부재(50)가 파손되는 것을 방지한다.
제2 충격 흡수부(247)는 요크 몸체(210)로부터 탄성 부재(75)의 제2 탄성 부재(70)를 향하는 X 축 방향으로 돌출되며, 제2 충격 흡수부(247)는 적어도 2개가 막대 형상으로 형성된다. 제2 충격 흡수부(247)는 직선 형상을 가질 수 있고, 이와 다르게, 제2 충격 흡수부(247)는 지그재그 형태로 형성되어도 무방하다.
제2 충격 흡수부(247)는 제2 충격 흡수부(247)와 마주하는 방향으로 충격이 가해졌을 때 제2 탄성 부재(70)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 상부 케이스(5)와 먼저 접촉되어 제2 탄성 부재(70)의 탄성 계수가 변경 또는 제2 탄성 부재(70)가 파손되는 것을 방지한다.
도 6은 도 4에 도시된 수평 진동 모터의 변형 실시예로, 도 6에 도시된 막대 형상의 제1 및 제2 충격 흡수부(245,247)들의 단부는 곡선으로 절곡된 곡면부(245a,247a)들이 형성된다. 제1 및 제2 충격 흡수부(245,247)들에 각각 곡면부(245a,247a)들을 형성할 경우, 제1 및 제2 충격 흡수부(245,247)에 가해진 충격을 보다 원활하게 완충시킬 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다. 도 8는 도 7의 단면도이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 수평 진동 모터는 요크의 제1 및 제2 충격 흡수부들을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시된 수평 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30) 및 탄성 부재(75)를 포함한다. 진동자(30)는 마그네트(31), 웨이트(38) 및 요크(200)를 포함한다. 요크(200)는 요크 몸체(210), 제1 보조 충격 흡수부(255a)를 포함하는 제1 충격 흡수부(255) 및 제2 보조 충격 흡수부(257a)를 포함하는 제2 충격 흡수부(257)를 포함한다.
제1 충격 흡수부(255)는 요크 몸체(210)로부터 탄성 부재(75)의 제1 탄성 부재(50)를 향하는 방향으로 돌출되며, 제1 충격 흡수부(255)는 플레이트 형상으로 형성된다. 제1 보조 충격 흡수부(255a)는 제1 충격 흡수부(255)로부터 하부 케이스(7)를 향하는 방향으로 절곡되며, 절곡된 제1 보조 충격 흡수부(255a)는 하부 케이스(7)의 상면과 평행하게 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 충격 흡수부(255)에 제1 보조 충격 흡수부(255a)를 형성함으로써 제1 충격 흡수부(255)는 도 7에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격을 흡수하고, 제1 보조 충격 흡수부(255a)는 Z 축 방향으로 인가되는 충격을 흡수하여 마그네트(31)가 고정자(20)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 보조 충격 흡수부(255a)는 진동자(30)와 함께 진동되기 때문에 제1 보조 충격 흡수부(255a) 및 하부 케이스(7)의 상면 사이의 간격을 조절하여 하부 케이스(7)의 상면 및 제1 보조 충격 흡수부(255a) 사이의 마찰에 따른 소음을 방지한다.
제2 충격 흡수부(257)는 요크 몸체(210)로부터 탄성 부재(75)의 제2 탄성 부재(70)를 향하는 방향으로 돌출되며, 제2 충격 흡수부(257)는 플레이트 형상으로 형성된다. 제2 보조 충격 흡수부(257a)는 제2 충격 흡수부(257)로부터 하부 케이스(7)를 향하는 방향으로 절곡되며, 절곡된 제2 보조 충격 흡수부(257a)는 하부 케이스(7)의 상면과 평행하게 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 충격 흡수부(257)에 제2 보조 충격 흡수부(257a)를 형성함으로써 제2 충격 흡수부(257)는 도 7에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격을 흡수하고, 제2 보조 충격 흡수부(257a)는 Z 축 방향으로 인가되는 충격을 흡수하여 마그네트(31)가 고정자(20)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 보조 충격 흡수부(257a)는 진동자(30)와 함께 진동되기 때문에 제2 보조 충격 흡수부(257a) 및 하부 케이스(7)의 상면 사이의 간격을 조절하여 하부 케이스(7)의 상면 및 제2 보조 충격 흡수부(257a) 사이의 마찰에 따른 소음을 방지한다.
실시예 4
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수평 진동 모터의 분해 사시도이다. 도 10는 도 9의 단면도이다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 수평 진동 모터는 충격 완충 부재를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시된 수평 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30), 탄성 부재(75) 및 충격 완충 부재(260)를 포함한다.
충격 완충 부재(260)는 하부 케이스(7)의 상면 상에 배치된다. 구체적으로, 충격 완충 부재(260)는 플레이트 형상 또는 블럭 형상으로 형성되며, 충격 완충 부재(260)는 웨이트(38)의 하면과 대응하는 위치에 배치된다. 충격 완충 부재(260)는, 예를 들어, 웨이트(28)의 하면의 4 개의 모서리 부분에 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 충격 완충 부재(260)는 탄성을 갖는 고무, 합성 수지 등을 포함할 수 있고, 충격 완충 부재(260)의 상면에는 엠보싱부(265)가 형성될 수 있다.
충격 완충 부재(260)는 도 10에 정의된 Z 축 방향으로 충격이 가해졌을 때 웨이트(38)의 하면이 고정자(20)에 충돌하기 전에 웨이트(38)와 충돌하도록 하여 웨이트(38) 및 고정자(20)의 파손을 방지한다.
이를 구현하기 위하여, 충격 완충 부재(260)의 상면은 웨이트(38)의 하면 및 고정자(20)의 상면 사이에 배치되고, 이로 인해 외부에서 Z 축 방향으로 충격이 가해질 경우 웨이트(38)의 하면은 고정자(20)와 충돌하기 이전에 충격 완충 부재(260)의 상면과 먼저 접촉된다.
실시예 5
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수평 진동 모터의 단면도이다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 수평 진동 모터는 요크의 제1 및 제2 보조 충격 흡수부를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시된 수평 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 11을 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30) 및 탄성 부재(75)를 포함한다. 진동자(30)는 마그네트(31), 웨이트(38) 및 요크(200)를 포함한다. 요크(200)는 요크 몸체(210), 제1 보조 충격 흡수부(228)를 포함하는 제1 충격 흡수부(220) 및 제2 보조 충격 흡수부(238)를 포함하는 제2 충격 흡수부(230)를 포함한다.
제1 충격 흡수부(220)는 도 11에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 제1 탄성 부재(50)의 탄성 계수가 변경 또는 제1 탄성 부재(50)의 파손을 방지한다.
제1 보조 충격 흡수부(228)는 제1 충격 흡수부(220)의 일부분을 절개한 후 하부 케이스(7)를 향하는 방향으로 절개된 부분을 절곡 함으로써 형성되며, 제1 보조 충격 흡수부(228)는 도 11에 정의된 Z 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 고정자(20)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 진동자(30) 및 고정자(20)의 파손을 방지한다. 제1 보조 충격 흡수부(228)는 제1 충격 흡수부(220)로부터 곡선 형태로 절곡될 수 있다.
제2 충격 흡수부(230)는 도 11에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 제2 탄성 부재(70)의 탄성 계수가 변경 또는 제2 탄성 부재(70)의 파손을 방지한다.
제2 보조 충격 흡수부(238)는 제2 충격 흡수부(230)의 일부분을 절개한 후 하부 케이스(7)를 향하는 방향으로 절개된 부분을 절곡 함으로써 형성되며, 제2 보조 충격 흡수부(238)는 도 11에 정의된 Z 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 고정자(20)와 충돌하기 이전에 하부 케이스(7)의 상면과 먼저 접촉되어 진동자(30) 및 고정자(20)의 파손을 방지한다. 제2 보조 충격 흡수부(238)는 제2 충격 흡수부(230)로부터 곡선 형태로 절곡될 수 있다.
실시예 6
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수평 진동 모터의 단면도이다. 본 발명의 제6 실시예에 따른 수평 진동 모터는 보조 충격 흡수부를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시된 수평 진동 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 12를 참조하면, 수평 진동 모터(100)는 케이스(10), 고정자(20), 진동자(30), 탄성 부재(75) 및 제1 및 제2 보조 충격 흡수 부재(229,239)들을 포함한다. 진동자(30)는 마그네트(31), 웨이트(38) 및 요크(200)를 포함한다. 요크(200)는 요크 몸체(210), 제1 충격 흡수부(220) 및 제2 충격 흡수부(230)를 포함한다.
제1 충격 흡수부(220)는 도 12에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 제1 탄성 부재(50)의 탄성 계수가 변경 또는 제1 탄성 부재(50)의 파손을 방지한다.
제1 보조 충격 흡수 부재(229)는 제1 충격 흡수부(220)의 하면에 배치되며, 제1 보조 충격 흡수 부재(229)는 탄성을 갖는 고무 또는 합성 수지를 포함한다. 제1 보조 충격 흡수 부재(229)는 진동자(30)가 고정자(20)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 진동자(30) 및 고정자(20)의 파손을 방지한다. 제1 보조 충격 흡수 부재(229)는 플레이트 또는 블럭 형상으로 형성될 수 있다.
제2 충격 흡수부(230)는 도 12에 정의된 X 축 방향으로 인가되는 충격에 의하여 진동자(30)가 상부 케이스(5)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 제2 탄성 부재(70)의 탄성 계수가 변경 또는 제2 탄성 부재(70)의 파손을 방지한다.
제2 보조 충격 흡수 부재(239)는 제2 충격 흡수부(230)의 하면에 배치되며, 제2 보조 충격 흡수 부재(239)는 탄성을 갖는 고무 또는 합성 수지를 포함한다. 제2 보조 충격 흡수 부재(239)는 진동자(30)가 고정자(20)와 충돌하기 이전에 케이스(7)와 접촉되어 진동자(30) 및 고정자(20)의 파손을 방지한다. 제2 보조 충격 흡수 부재(229)는 플레이트 또는 블럭 형상으로 형성될 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 고정자에 대하여 진동하는 진동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 진동자의 웨이트의 측면에 고정하여 부피 및 두께를 크게 감소 시키고, 탄성 부재의 구조를 개선하여 탄성 부재의 수명을 향상시킬 있으며, 외부 충격에 의하여 탄성 부재의 탄성 계수가 변경 또는 탄성 부재의 파손을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...수평 진동 모터 10...케이스
20...고정자 30...진동자
50...제1 탄성 부재 70...제2 탄성 부재
200...요크 220...제1 충격 흡수부
230...제2 충격 흡수부

Claims (12)

  1. 케이스의 바닥판에 고정된 코일 블럭을 포함하는 고정자;
    상기 코일 블럭의 상부에 배치된 마그네트들, 상기 마그네트들을 덮어 고정하는 요크 및 상기 마그네트들과 상기 요크를 고정하는 사각 프레임 형상의 웨이트를 포함하는 진동자; 및
    적어도 한번 절곡되며 상기 웨이트의 일측 및 상기 케이스의 일측에 고정된 제1 탄성 부재 및 적어도 한번 절곡 되며 상기 웨이트의 상기 일측과 대향 하는 타측 및 상기 케이스의 상기 일측과 대향 하는 타측에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 요크는 상기 웨이트로부터 상기 제1 탄성 부재를 향해 돌출된 제1 충격 흡수부 및 상기 웨이트로부터 상기 제2 탄성 부재를 향해 돌출된 제2 충격 흡수부를 포함하는 수평 진동 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요크는 상기 마그네트들을 수납하기 위해 하부가 개구된 통 형상으로 형성된 요크 몸체를 포함하는 수평 진동 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충격 흡수부들은 판 형상으로 형성된 수평 진동 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충격 흡수부들은 적어도 2 개가 막대 형상으로 형성된 수평 진동 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충격 흡수부들의 각 단부는 상기 케이스와 충돌하였을 때 발생되는 충격을 흡수하기 위하여 상기 바닥판과 평행하게 곡선으로 절곡 된 수평 진동 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충격 흡수부들의 각 단부는 상기 바닥판을 향해 둥글게 절곡되어 수평 낙하 및 수직 낙하로 인해 발생되는 충격을 흡수하는 보조 충격 흡수 부재를 포함하는 수평 진동 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웨이트 및 상기 바닥판 사이에 개재된 충격 완충 부재를 더 포함하며 상기 충격 완충 부재의 상면은 상기 코일 블럭의 상면 및 상기 코일 블럭의 상기 상면과 마주하는 상기 마그네트의 하면 사이에 개재된 수평 진동 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충격 완충 부재는 블럭 형상으로 형성되며 탄성력을 갖는 탄성 부재를 포함하는 수평 진동 모터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 충격 완충 부재의 상면에는 엠보싱부가 형성된 수평 진동 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 충격 흡수부들은 상기 제1 및 제2 충격 흡수부들의 일부를 절개 및 상기 바닥판을 향해 절곡하여 상기 웨이트에 가해지는 충격을 흡수하는 보조 충격 흡수부를 포함하는 수평 진동 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 바닥판과 마주하는 상기 제1 및 제2 충격 흡수부들의 하면에 배치된 충격 흡수 부재를 포함하는 수평 진동 모터.
  12. 케이스의 바닥판에 고정된 코일 블럭을 포함하는 고정자;
    상기 코일 블럭의 상부에 배치된 마그네트들, 상기 마그네트들을 덮어 고정하는 요크 플레이트 및 상기 마그네트들과 상기 요크 플레이트를 고정하는 사각 프레임 형상의 웨이트를 포함하는 진동자; 및
    적어도 한번 절곡되며 상기 웨이트의 일측 및 상기 케이스의 일측에 고정된 제1 탄성 부재 및 적어도 한번 절곡 되며 상기 웨이트의 상기 일측과 대향 하는 타측 및 상기 케이스의 상기 일측과 대향 하는 타측에 고정된 제2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 요크 플레이트는 상기 웨이트로부터 상기 제1 탄성 부재를 향해 돌출된 제1 충격 흡수부 및 상기 웨이트로부터 상기 제2 탄성 부재를 향해 돌출된 제2 충격 흡수부를 포함하며, 외부에서 충격이 인가되었을 때 상기 제1 및 제2 충격 흡수부들 중 어느 하나는 상기 제1 및 제2 탄성 부재들이 상기 케이스와 접촉하기 이전에 상기 케이스와 먼저 접촉되는 수평 진동 모터.
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