KR20120033038A - Horizontal linear vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수평 선형 진동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개인 휴대 단말기나 게임기에 장착되어 진동하도록 설계되는 수평 선형 진동기에 관한 것이다.
The present invention relates to a horizontal linear vibrator, and more particularly, to a horizontal linear vibrator that is designed to vibrate mounted on a personal portable terminal or game machine.
일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 많이 사용되는 유형은 멜로디나 벨과 같은 발성 기능과 기기를 떨게 하는 진동기능이 있다. 이 중 특히 진동기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우 주로 사용되는데, 이러한 진동을 위해서는 소형의 진동기를 구동시켜, 그 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.In general, one of the essential functions of a communication device is an incoming call function. The most common types of incoming calls are vocalizations such as melodies and bells, and vibrations that cause the device to shake. Especially, the vibration function is mainly used when the melody or bell is transmitted to the outside through the speaker to avoid any damage to others. For this vibration, a small vibrator is driven to transmit the driving force to the case of the device. It is common for the device to vibrate.
또한, 최근에는 터치스크린 휴대폰의 보급이 늘어나면서 진동기는 단순히 멜로디를 대신한 착신기능을 넘어 가상의 터치감을 사용자에게 제공하는 기능이 요구되고 있다.In addition, in recent years, as the spread of touch screen mobile phones increases, a vibrator is required to provide a virtual touch feeling to a user beyond a reception function instead of a melody.
현재 휴대폰에 적용되고 있는 진동모터는 회전력을 발생시켜 불평형 질량의 회전부를 이용하여 기계적 진동을 얻는 방식이다. 이 때 사용되는 대부분의 진동모터는 브러시와 정류자를 이용하여 전류를 공급한다.
Vibration motors currently applied to mobile phones generate rotational force to obtain mechanical vibrations using the unbalanced mass rotating parts. Most vibration motors used at this time supply current using a brush and a commutator.
이와 같이 휴대폰 또는 게임기에 착장된 진동기는 긴 수명, 작은 사이즈, 우수한 진동성능이 요구되고 있다.As such, a vibrator mounted on a mobile phone or a game machine is required to have a long life, a small size, and excellent vibration performance.
도 1은 종래의 회전형 진동기를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 FPCB를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 회전자를 나타내는 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional rotary vibrator, Figure 2 is a view showing the FPCB of Figure 1, Figure 3 is a view showing the rotor of FIG.
도면을 참조하면, 종래의 회전형 진동기(10)에서 운동체(20)에 구비된 코일(25)에 외부전원을 공급하는 방법은 다음과 같다.Referring to the drawings, the method of supplying external power to the
먼저 케이스(11)에 고정되어 있는 리드선(17)을 통해 회전형 진동기(10)에 전원이 공급된다. 리드선(17)은 FPCB(유연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board), 15)에 납땜 등의 방법으로 전기적으로 연결되어 있으며, FPCB(15)에는 전기가 연결될 수 있도록 도 2와 같은 회로패턴이 형성된다. First, power is supplied to the
도 2를 참조하면 FPCB(15)는 일단에 리드선(17)과 전기적으로 연결되는 리드선 연결단자(15a)가 형성되고, 타단에 브러쉬 타입의 전원연결부(19)와 전기적으로 연결되는 전원연결부 연결단자(15b)가 형성된다.Referring to FIG. 2, the FPCB 15 has a lead
한편 운동체(20)에는 코일(25)이 위치해 있고, 코일(25)은 회로기판(15)과 전기적으로 연결되어 있다. 도 3을 참조하면 회로기판(15)은 전원연결부(12)가 전기적으로 미끄럼 접촉을 할 수 있도록 복수의 정류자 패턴(16)이 형성되어 있다.On the other hand, a
이와 같이 구성된 종래의 회전형 진동기(10)는 외부전원이 리드선(17)을 통해 공급되면 FPCB(15)와 브러쉬 타입의 전원연결부(19)를 통해 운동체(20)에 배치된 회로기판(15)에 전달된다. 그리고, 운동체(20)의 회로기판(13)에 전달된 전원은 회로기판(15)에 전기적으로 연결된 코일(25)로 전달되게 된다.In the conventional
외부에서 전원이 인가되면 전자기력에 의해 운동체(20) 및 회로기판(15)이 회전하면서 진동이 발생되며 브러쉬 타입의 전원연결부(19)와 회로기판(15)은 마찰 운동을 하면서 전기적으로 연결된다.When power is applied from the outside, the moving
회로기판(15)은 회전자(14)가 회전 시 적절히 정류작용을 하면서 코일(25)에 전원을 적절히 공급할 수 있도록 정류자(16)가 몇 개의 조각으로 나누어서 배치되어 있다. 그리고 종래에는 운동체(20)가 샤프트(21)를 중심으로 지지되어 회전함으로써 베어링(23)과 샤프트(21)의 높은 정밀도로 소음을 감소시키고 샤프트(21)와 베어링(23) 사이에 베어링(23)에서 나온 오일로 윤활을 좋게 하고 소음을 줄였다.The
그러나 이런 구조는 샤프트(21)를 중심으로 운동체(20)가 회전함으로써 진동 방향이 2축으로 진동하며 1축으로만 진동을 발생시키기는 어렵다. 그리고 회전력을 이용함으로써 회전자의 관성으로 인해 응답성이 떨어져 빠른 응답성을 요구하는 기능에는 적합하지 않다. 또 브러시와 정류자를 사용함으로써 생기는 기계적인 마찰로 인해 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
However, such a structure is difficult to generate the vibration only in one axis by vibrating in two axes as the moving
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 케이스의 내부에 영구자석, 코일부 및 회로기판을 구비하고, 회로기판을 통해 외부로부터 전원이 입력되면 코일부와 영구자석 사이에 작용하는 전자기력에 의해 질량체가 수평 진동하는 선형 진동기에 있어서, 그 진동 방향이 개인 휴대 단말기나 게임기의 길이 방향인 수평방향으로 진동하며, 높은 신뢰성과 빠른 응답성 및 고효율의 전자계 구조를 가짐으로써 소형 경량화 구조가 가능하고, 진동력이 높은 수평진동자를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provided with a permanent magnet, a coil part and a circuit board in the case, the power between the coil and the permanent magnet when the power is input from the outside through the circuit board In the linear vibrator in which the mass body vibrates horizontally by the acting electromagnetic force, the vibration direction vibrates in the horizontal direction, which is the longitudinal direction of a personal portable terminal or a game machine, and has a high reliability, fast response, and a high efficiency electromagnetic field structure to reduce the size and weight. Its purpose is to provide a horizontal vibrator with a high vibrating force, which can be constructed.
이러한 목적을 달성하기 위하여 내부에 소정의 공간을 가지는 케이스, 상기 케이스의 내부 공간에 배치된 코일, 상기 코일과 전자기적인 힘이 작용하도록 배치된 영구자석, 상기 영구자석과 코일의 전자기적인 힘에 의해 운동하는 질량체, 상기 영구자석과 상기 질량체가 결합된 운동부, 상기 코일에 전원을 공급하는 전원연결부,In order to achieve the above object, a case having a predetermined space therein, a coil disposed in the inner space of the case, a permanent magnet disposed so that the electromagnetic force with the coil, by the electromagnetic force of the permanent magnet and the coil Mass moving body, the movement unit is coupled to the permanent magnet and the mass, the power supply for supplying power to the coil,
상기 운동부와 상기 케이스 내측 사이에 적어도 하나 이상 배치된 스프링 구조에 있어서, 상기 코일 일부에 구비되고 탄성력을 이용하여 상기 코일을 상기 케이스에 고정시키는 코일 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 코일 지지대는 적어도 일측 면에 곡면 형상을 이용하여 탄성력을 발생시키는 형상을 특징으로 하며 상기 케이스 일측면에는 상기 코일 지지대를 삽입할 수 있는 홈이나 구멍이 있는 것을 특징으로 한다.
At least one spring structure disposed between the moving part and the inside of the case, characterized in that it comprises a coil support which is provided on a portion of the coil to secure the coil to the case by using an elastic force. In addition, the coil support is characterized in that the shape to generate an elastic force by using a curved shape on at least one side, characterized in that the one side surface of the case has a groove or hole for inserting the coil support.
본 발명에 따르면, 케이스의 내부에 영구자석, 코일부 및 회로기판을 구비하고, 회로기판을 통해 외부로부터 전원이 입력되면 코일부와 영구자석 사이에 작용하는 전자기력에 의해 질량체가 진동하는 수평 선형 진동기로서, 개인 휴대 단말기의 두께 방향이 아닌 길이 또는 폭 방향인 수평 방향으로 진동하도록 함으로써 진동부의 운동 변위 공간을 충분히 확보가 가능함으로 진동 성능을 보다 향상시킬 수 있다. According to the present invention, a horizontal linear vibrator having a permanent magnet, a coil part, and a circuit board inside the case, the mass body vibrating by an electromagnetic force acting between the coil part and the permanent magnet when power is input from the outside through the circuit board. By vibrating in the horizontal direction, which is the length or the width direction rather than the thickness direction of the personal portable terminal, it is possible to sufficiently secure the movement displacement space of the vibration unit, thereby further improving the vibration performance.
또한 코일 일부에 구비되고 탄성력을 이용하여 상기 코일을 상기 케이스에 고정시키는 코일 지지대를 두어 코일 고정을 용이하게 하고 낙하 및 외부의 진동에 강한 구조를 제공함으로써 높은 신뢰성과 양산성을 향상시키는 효과가 있다.
In addition, the coil support is provided on a part of the coil to secure the coil to the case by using an elastic force, thereby facilitating the fixing of the coil and providing a structure that is resistant to falling and external vibration, thereby improving high reliability and mass productivity. .
도 1은 종래의 회전형 진동기를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 FPCB를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 회전자를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코일 지지대를 갖는 선형진동기의 분해사시도.
도 5는 도 4의 평면도 및 정면도
도 6은 본 발명의 실시 예인 도 4의 코일 지지대를 갖는 운동부의 분해사시도
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 지지대 앗세이의 분해사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 코일 지지대 구조의 실시 예1 is a cross-sectional view showing a conventional rotary vibrator.
FIG. 2 shows the FPCB of FIG. 1. FIG.
3 shows the rotor of FIG. 1.
Figure 4 is an exploded perspective view of a linear vibrator having a coil support in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a plan view and a front view of FIG.
6 is an exploded perspective view of a moving part having the coil support of FIG. 4 which is an embodiment of the present invention;
Figure 7 is an exploded perspective view of the coil support assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is an embodiment of a coil support structure according to an embodiment of the present invention
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코일 지지대를 갖는 선형진동기의 분해사시도이고 4 is an exploded perspective view of a linear vibrator having a coil support according to an embodiment of the present invention;
도 5는 도 4의 평면도 및 정면도이며 도 6은 본 발명의 실시 예인 도 4의 코일 지지대를 갖는 운동부의 분해사시도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 지지대 앗세이의 분해사시도이며 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 코일 지지대 구조의 실시 예이다.5 is a plan view and a front view of FIG. 4 and FIG. 6 is an exploded perspective view of a moving part having the coil support of FIG. 4, which is an embodiment of the present invention. 7 is an exploded perspective view of the coil support assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an embodiment of the structure of the coil support according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동부 고정판(140)를 갖는 선형진동기(100)는 영구자석(113), 코일부(125), 코일지지대(131), 스프링(123), 전원연결부(115)로 구비된 케이스(110) 내부에 구비되는 질량체(121) 및 진동흡수부재(130)를 포함하여 구성된다. Referring to the drawings, the
구체적으로 케이스(110)는 하부 케이스(111a)와 상부 케이스(111b)가 서로 결합되고 내부에 빈 공간을 갖는다. 본 발명의 실시예에 의한 케이스(110)는 상, 하부면, 전, 후측면, 좌, 우측면을 갖는 육면체 형상을 갖는 것이 바람직하다.In detail, the case 110 has the
케이스(110)의 중앙부에는 복수 개의 질량체(121)가 있고, 질량체 지지대(114)에 부착되며 질량체 지지대(114) 내측에 영구자석(113)이 각각 부착된다. 이 때 영구자석(113)이 질량체(121) 내부에 부착될 경우 전자기적인 효율을 극대화하기 위해 질량체 지지대(114)로 보통 철판 등의 강자성체 재질을 사용한다.그리고 질량체(121)를 일체로 결합하기 위해 운동부 고정판(140)을 사용한다.The center portion of the case 110 has a plurality of
그리고 케이스(110)의 내측 일면에는 코일지지대(131))가 부착된다. 코일 지지대(131) 일측면에는 전자기력을 발생시키는 코일(125)이 부착되고 코일(125)끝단에는 코일 리드선을 연결하기 쉽게 하기 위해 전연연결부(115)를 부착한다. 이 때 전원연결부(115)는 작업성과 유연성을 고려하여 연성회로기판을 주로 사용한다. 전원 연결부(115)는 하부 케이스(111a) 일측면에 형성된 가이드홈(116)을 따라 부착되어 외부로부터 전원연결을 용이하게 한다. 상기 가이드홈(116)은 주로 단조공정을 사용하여 형성한다. 질량체(121)외측과 케이스(110) 내측 사이에는 스프링(123)이 배치된다. 상기 스프링(123)은 운동부 고정판(140) 및 스프링 지지 돌기(141)을 이용하여 고정되고, 상기 운동부 고정판(140)은 질량체(121)에 고정된다. 본 고안은 외부로부터 전원연결부(115)를 통해 공급된 전류가 코일(125)에 흐르게 되면 자력이 발생되고, 발생된 자력이 코일(125) 주변에 배치된 영구자석(113)을 밀고 당기는 힘을 발생시켜 질량체(121)가 진동하는 힘을 발생시키게 된다. 이때 질량체(121) 일측면 또는 양측면에 있는 운동부 고정판(140)에 스프링(123)이 달려있고, 스프링(123)과 질량체(121)를 포함한 운동부(112)와의 공진 주파수에 의해 진동력이 극대화된다. 스프링(123) 내측에는 댐퍼(120)가 있다 이 댐퍼(120)는 질량체(121)가 케이스(110)와 바로 충돌해서 소음을 발생시키거나 기계적인 찌그러짐을 방지하기 위해서 부착한다. 특히 본 수평 진동기(100)는 스프링(123)과 운동부(112)의 공진 주파수를 이용하여 진동력을 극대화시키는 구조로 되어 있으며 공진주파수를 기준으로 사용 주파수 대역폭을 정하면 사용 주파수 대역에서는 진동량을 비교적 일정하게 하는 역할을 댐퍼(120)가 수행한다. 또 질량체(121)를 포한한 운동부(112)가 수평 왕복 운동을 하는 경우 질량체(121)가 왕복운동 방향으로만 움직이는 것이 아니고 왕복 운동 방향과 직각 방향으로도 움직이는 힘이 발생하며 이 힘은 운동부(112)가 케이스(110)를 때리는 운동을 하며 그 결과 소음을 발생시킨다. 이런 소음을 방지하기 위해 운동부(112)와 케이스(110) 사이에 진동흡수부재(130)을 배치하였다.
The
본 고안에서 보면 코일(125)의 중심점에서 스프링(120)의 운동방향으로 평행선을 그어보면 코일(125), 운동부 고정판(140), 스프링(123), 케이스(111) 순으로 배치되어 있음을 알 수 있다. 즉 운동부(112)가 스프링(123)의 운동방향으로 운동할 때 이동 변위를 최대로 하기 위해 코일(125)과 스프링(123) 사이에 운동부(112)의 운동 방향으로는 질량체(121)를 배치하지 않고 얇은 강판으로 된 운동부 고정판(140) 배치함으로서 운동부(112)의 운동 변위 공간을 극대화하였다. 그리고 운동부 고정판(140)으로 강판 재질을 사용함으로써 복수개의 질량체(121)가 운동부 고정판(140)과 일체로 형성되더라도 외부 충격 등에 변형이 없고 튼튼한 구조를 형성하였다.그렇게 배치하면 코(125)일과 운동부(112) 간의 거리를 최대로 하여 진동량을 증가시킬 수 있다. In the present invention, when the parallel line is drawn in the direction of movement of the
또한 코일 지지대(131)의 일측면에 탄성력을 이용하여 상기 코일을 상기 케이스에 고정시키기 용이하도록 하였다. 강판 재질을 사용하여 코일 지지대(131) 일측면에 도 8과 같이 곡면형상을 형성한 뒤 케이스(111) 일면에 형성된 구멍을 통해 조립을 할 때 코일 지지대(131) 끝면에 형성된 탄성을 이용하여 삽입을 하면 코일 지지대(131)로와 케이스(111)를 정확한 위치에서 용이하게 조립이 가능하다.In addition, by using an elastic force on one side of the
또 코일 지지대(131)에는 비자성체 등의 기계적 강도가 강한 자재로 몇개로 분리해서 사용할 수 있다. 특히 강도와 재료비 등을 고려하여 스테인레스 강판, 인청동 강판, 아연이나 알루미늄 강판 등을 사용할 수도 있다.In addition, the
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
In the above, the configuration and operation of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. .
100 : 선형진동기
110 : 케이스 111a : 하부케이스
111b : 상부 케이스 112 : 운동부
113 : 영구자석 114 : 질량체 지지대 (요크)
115 : 전원 연결부 120 : 댐퍼
121 : 질량체 123 : 스프링
125 : 코일 130 : 진동흡수부재
131 : 코일 지지대 135 : 코깅 돌기
140 : 운동부 고정판 141: 스프링 지지 돌기100: linear vibrator
110:
111b: upper case 112: athletic part
113: permanent magnet 114: mass support (yoke)
115: power connection 120: damper
121: mass 123: spring
125
131: coil support 135: cogging protrusion
140: moving part fixing plate 141: spring support projection
Claims (3)
상기 케이스의 내부 공간에 배치된 코일,
상기 코일과 전자기적인 힘이 작용하도록 배치된 영구자석,
상기 영구자석과 코일의 전자기적인 힘에 의해 운동하는 질량체,
상기 영구자석과 상기 질량체가 결합된 운동부,
상기 코일에 전원을 공급하는 전원 연결부,
상기 운동부와 상기 케이스 내측 사이에 적어도 하나 이상 배치된 스프링 구조에 있어서,
상기 코일 일부에 구비되고 탄성력을 이용하여 상기 코일을 상기 케이스에 고정시키는 코일 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 선형 진동기
A case having a predetermined space therein,
A coil disposed in the inner space of the case,
Permanent magnets arranged to act on the coil and electromagnetic force,
Mass body moving by the electromagnetic force of the permanent magnet and the coil,
A movement unit in which the permanent magnet and the mass are combined;
A power connection unit for supplying power to the coil,
In the spring structure disposed at least one between the moving part and the inside of the case,
And a coil support provided on a part of the coil to fix the coil to the case using an elastic force.
상기 코일 지지대는 적어도 일측 면에 곡면 형상을 이용하여 탄성력을 발생시키는 형상을 가진 것을 특징으로 하는 선형 진동기
The method of claim 1,
The coil support is a linear vibrator, characterized in that it has a shape to generate an elastic force using a curved shape on at least one side
상기 케이스 일측면에는 상기 코일 지지대를 삽입할 수 있는 홈이나 구멍이 있는 것을 특징으로 하는 수평 선형 진동기
The method of claim 1,
One side of the case has a horizontal linear vibrator, characterized in that the groove or hole for inserting the coil support
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2010
- 2010-09-29 KR KR1020100094629A patent/KR20120033038A/en not_active Application Discontinuation
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