KR20120121285A

KR20120121285A - 수직 진동형 사각 리니어 모터

Info

Publication number: KR20120121285A
Application number: KR1020110039177A
Authority: KR
Inventors: 강진선; 송현영
Original assignee: 주식회사 블루콤
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-11-05

Abstract

본 발명은 요크를 제거하고 스프링이 웨이트와 마그넷을 지지하도록 되어 구조를 단순화한 수직 진동형 사각 리니어 모터에 관한 것이다. 본 발명의 장치는, 내부에 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하면서 일면이 개구된 장방형의 케이스; 상기 케이스와 결합되어 상기 케이스의 개구면을 폐쇄하는 브라켓; 외부로부터 신호가 인가되면 자기장을 발생하는 진동코일; 일면이 상기 브라켓에 부착되며 타면에 상기 진동코일이 부착되어 상기 진동코일에 신호를 전달하기 위한 FPCB; 및 상기 케이스에 지지되면서 상기 진동코일에 전류가 흐르면 상기 진동코일에 의해 생성된 자기장과 상호작용하여 진동되는 진동체로 구성되고, 상기 진동체는 양단이 상기 케이스에 고정되고 양단으로부터 중앙으로 갈수록 소정 각도로 하향으로 경사져 있고 중앙부분이 오목한 판 스프링과, 상기 판 스프링의 중앙 오목부의 반대면에 부착되는 마그넷과, 상기 마그넷의 양측에 좌우로 대칭되게 나란히 부착된 한쌍의 웨이트로 구성된다.

Description

수직 진동형 사각 리니어 모터{VERTICAL VIBRATION TYPE RECTANGULAR LINEAR MOTOR}

본 발명은 휴대용 통신기기 등을 진동시킬 수 있는 리니어 진동 모터에 관한 것으로, 특히, 요크를 제거하고 스프링이 웨이트와 마그넷을 지지하도록 되어 구조를 단순화한 수직 진동형 사각 리니어 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 통신 기기에는 정보의 착신 상태를 통신 기기의 소유주가 알 수 있도록 멜로디나 벨과 같은 발성장치가 장착되거나 기기를 떨게 하는 진동 장치가 장착된다. 이중 진동 장치는 착신 벨이나 멜로디로 인한 소음 피해를 줄이고자 제안된 것으로, 휴대폰 등에는 소형 리니어 진동 모터가 사용된다.

종래의 리니어 진동 모터는 도 5에 도시한 바와 같이, 일측면이 개방되고 내부가 비어 있는 케이스(1)와, 개방된 케이스(1)의 일측면을 폐쇄할 수 있으면서 일측 가장자리에 케이스(1)의 바깥 방향으로 돌출된 확장편(3)을 갖춘 브라켓(5), 케이스(1)의 내측 상단면에 부착되어 고정된 방향과 세기를 가진 자기장을 발생하는 마그네트(7), 및 케이스(1)의 내측 공간에서 마그네트(7)와 마주보게 장착되어 외부로부터 전달된 전기신호에 따라 자기장을 발생하여 마그네트(7)의 자기장과 상호 작용하여 상하 방향으로 진동할 수 있는 진동체(9)로 이루어진다. 진동체(9)는 일측면이 확장편(3)에 마주 접한 상태에서 케이스(1) 내부로 삽입되고, 외부로부터 연결편(11)을 통해 입력된 전기신호를 진동코일(15)로 전달하기 위한 기판(13)과, 마그네트(7)와 마주보고 있는 기판(13)의 일면에 장착되어 외부 전기신호가 인가되면 자기장을 발생하는 진동코일(15)과, 웨이트 역할을 하는 진동 요크(17)와, 외주면이 브라켓(5)에 지지되면서 중앙부분이 케이스(1)측으로 돌출되어 기판(13)에 부착된 진동코일(15)과 진동요크(17)를 지지하는 탄성부재(21)와, 완충판(25)으로 구성된다.

종래의 리니어 진동 모터는 자기회로에 요크를 필요로 함에 따라 박형화가 어렵고, 마그넷이 고정되고 진동코일측이 진동함에 따라 진동코일에 신호를 인가하기 위한 구성부분이 진동으로 인해 손상되기 쉬운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 진동코일을 브라켓에 고정하고 자기회로에서 요크를 제거한 후 스프링이 웨이트와 마그넷을 지지하도록 하여 구조를 단순화한 수직 진동형 사각 리니어 모터를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 내부에 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하면서 일면이 개구된 장방형의 케이스; 상기 케이스와 결합되어 상기 케이스의 개구면을 폐쇄하는 브라켓; 외부로부터 신호가 인가되면 자기장을 발생하는 진동코일; 일면이 상기 브라켓에 부착되며 타면에 상기 진동코일이 부착되어 상기 진동코일에 신호를 전달하기 위한 FPCB; 및 상기 케이스에 지지되면서 상기 진동코일에 전류가 흐르면 상기 진동코일에 의해 생성된 자기장과 상호작용하여 진동되는 진동체로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 진동체는 양단이 상기 케이스에 고정되고 양단으로부터 중앙으로 갈수록 소정 각도로 하향으로 경사져 있고 중앙부분이 오목한 판 스프링과, 상기 판 스프링의 중앙 오목부의 반대면에 부착되는 마그넷과, 상기 마그넷의 양측에 좌우로 대칭되게 나란히 부착된 한쌍의 웨이트로 구성되고, 상기 판 스프링은 양 단부와 중앙 돌출부 사이에 탄성을 증가시키기 위한 브리지가 형성된 것이다.

상기 판 스프링의 오목부에는 상기 진동체가 상기 케이스와 충돌하는 것을 방지하기 위한 댐퍼 또는 자성유체가 부착될 수 있고, 상기 브라켓은 일측이 상기 케이스를 벗어나 외부로 확장되고, 상기 FPCB는 상기 브라켓에 부착되면서 케이스 외측 확장부분에 상기 진동코일에 신호를 전달하기 위한 접속단자가 부착된 것이다.

본 발명에 따른 수직 진동형 사각 리니어 모터는 자기회로에서 요크를 제거한 후 스프링이 웨이트와 마그넷을 지지하도록 하여 구조를 단순화하고, 제조공정을 개선할 수 있으며, 진동코일에 신호를 인가하기 위한 FPCB를 브라켓에 고정하고 급전이 필요없는 마그넷을 진동체로 함으로써 진동에 따른 급전부분의 피로를 제거하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 조립 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 진동체와 케이스의 결합 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 고정체 부분을 도시한 도면,
도 5는 종래의 리니어 진동 모터를 도시한 분리 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 조립 단면도이다.

본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하면서 일면이 개구된 장방형의 케이스(102)와, 케이스(102)와 결합되면서 케이스(102)의 개구면을 폐쇄하고 일측이 케이스(102)를 벗어나 외부로 확장되는 브라켓(150)과, 일면이 브라켓(150)에 부착되며 타면에 진동코일(130)이 부착되어 진동코일(130)에 신호를 전달하기 위한 FPCB(140)와, FPCB(140)에 실장되어 외부로부터 신호가 인가되면 자기장을 발생하는 진동코일(130)과, 케이스(102)에 지지되면서 진동코일(130)에 전류가 흐르면 진동코일(130)에 의해 생성된 자기장과 상호작용하여 진동되는 진동체로 구성된다.

진동체는 양단(112)에서 중앙부분으로 가면서 브라켓(150)측으로 하향 경사져 중앙부분이 오목하게 되어 있고 양단(112)이 케이스(102)에 고정되는 판 스프링(110)과, 판 스프링(110)의 중앙 오목부(118)의 반대면에 부착되는 마그넷(120)과, 마그넷(120)의 양측에 좌우로 대칭되게 부착된 한쌍의 웨이트(106)로 구성된다. 판 스프링(110)은 양측 단부(112)와 중앙 오목부(118) 사이에 탄성을 증가시키기 위한 브리지(114)가 형성되어 있고, 중앙의 마그넷 부착면의 양측으로 웨이트 부착면(116)이 형성되어 있다.

또한 판 스프링(110)의 오목부(118)에는 진동체가 케이스(102)와 충돌하는 것을 방지하기 위한 댐퍼 또는 자성유체(104)가 부착되어 있고, FPCB(140)는 브라켓(150)에 부착되면서 케이스 외측 확장부분에 진동코일(130)에 급전하기 위한 접속단자(142)가 부착되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 진동체와 케이스의 결합 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 고정체 부분을 도시한 도면이다.

통상 리니어 진동모터는 마그넷과 진동코일을 대향시켜 놓고 진동코일에 공진주파수에 따른 신호를 인가하여 진동코일에 의해 생성된 자기장과 마그넷의 자기장이 상호작용하여 일측이 진동하도록 되어 있다. 종래의 리니어 진동모터에서는 마그넷을 고정시켜 놓고 진동코일측이 진동체 기능을 하도록 되어 있으나 본 발명에서는 진동코일을 고정체로 하고 마그넷을 진동체로 하여 보다 신뢰성 있는 구조가 되도록 한 것이다. 즉, 본 발명에서는 진동코일(130)에 신호를 인가하기 위한 FPCB(140)를 브라켓(150)에 고정하고, 급전이 필요없는 마그넷(120)을 진동체로 함으로써 진동에 따른 급전부분의 피로를 제거한 것이다.

본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 진동체는 도 3에 도시된 바와 같이, 양 단부(112)로부터 중앙부분으로 갈수록 소정 각도로 하향으로 경사져 있고 중앙부분이 오목한 판 스프링(110)의 오목부(118)의 반대면에 마그넷(120)이 부착되어 있고, 마그넷(120)의 양측으로 나란히 한쌍의 웨이트(106)가 마그넷(120)과 수평을 이루면서 웨이트 부착면(116)에 각각 부착되어 있다. 이러한 진동체에서 스프링(110)의 구조와 웨이트(106)의 중량이 진동주파수의 결정에 가장 큰 영향을 미친다.

또한 본 발명에 따라 스프링(110)이 케이스(102)에 고정되는 구조의 리니어 모터는 판 스프링(110)의 형상을 보다 단순화시킬 수 있고, 스프링 두께 공간을 웨이트(106)의 중량을 조절하기 위한 공간으로 활용하여 주파수 특성을 보다 폭 넓게 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 사각 리니어 진동 모터의 고정체는 도 4에 도시된 바와 같이, 브라켓(150)에 FPCB(140)가 부착되어 있고 FPCB(140)의 일측에 진동코일(130)이 부착되어 있으며 FPCB(140)의 타측에 외부회로와 접촉되어 신호를 전달하기 위한 접속단자(142)가 부착되어 있다. 본 발명의 실시예에서 접속단자(142)는 헬리컬 스프링(Hellical sprind) 단자로 되어 있으나 와이어나 접속패드, 터미널 등 다른 형태로 구현할 수도 있다. 또한 진동코일(130)을 부착하는 방법은 FPCB(140)와 절연물체 위에 부착할 수도 있다.

본 발명에 따른 사각 리니어 진동모터의 고정체와 진동체는 도 2에 도시된 바와 같이, 판 스프링(110)의 양단(112)이 케이스(150)에 고정되어 지지되면서 판 스프링(110)의 중앙부분에 매달린 마그넷(120)은 링형 진동코일(130)의 내부 상측에서 일정 간격을 두고 서로 대향하고 있고, 외부 신호는 접속단자(142)와 FPCB(140)를 통해 진동코일(130)로 전달된다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수직 진동형 사각 리니어 진동모터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

접속단자(142)를 통해 공진주파수에 따른 저주파 신호가 FPCB(140)를 통해 진동코일(130)로 인가되면, 진동코일(130)은 인가신호에 따른 자기장을 발생시키는데, 진동코일(130)은 마그넷(120)에 의해 생성된 자기장 안에 위치하고 있으므로 진동코일(130)의 자기장과 마그넷(120)의 자기장이 상호작용하여 진동체를 수직방향으로 진동시키게 된다. 본 발명에 따른 리니어 모터의 진동량 및 공진주파수는 스프링의 구조와 웨이트의 중량에 따라 결정할 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

102: 케이스 104: 댐퍼 또는 자성유체
106: 웨이트 110: 판 스프링
120: 마그넷 130: 진동코일
140: FPCB 142: 접속단자
150: 브라켓

Claims

내부에 부품을 수용하기 위한 공간을 형성하면서 일면이 개구된 장방형의 케이스;
상기 케이스와 결합되어 상기 케이스의 개구면을 폐쇄하는 브라켓;
외부로부터 신호가 인가되면 자기장을 발생하는 진동코일;
일면이 상기 브라켓에 부착되며 타면에 상기 진동코일이 부착되어 상기 진동코일에 신호를 전달하기 위한 FPCB; 및
상기 케이스에 지지되면서 상기 진동코일에 전류가 흐르면 상기 진동코일에 의해 생성된 자기장과 상호작용하여 진동되는 진동체로 구성된 것을 특징으로 하는 수직 진동형 사각 리니어 모터.
제1항에 있어서, 상기 진동체는
양단이 상기 케이스에 고정되고 양단으로부터 중앙으로 갈수록 소정 각도로 하향으로 경사져 있고 중앙부분이 오목한 판 스프링과, 상기 판 스프링의 중앙 오목부의 반대면에 부착되는 마그넷과, 상기 마그넷의 양측에 좌우로 대칭되게 나란히 부착된 한쌍의 웨이트로 구성된 것을 특징으로 하는 수직 진동형 사각 리니어 모터.
제2항에 있어서, 상기 판 스프링은
양 단부와 중앙 돌출부 사이에 탄성을 증가시키기 위한 브리지가 형성된 것을 특징으로 하는 수직 진동형 사각 리니어 모터.
제2항에 있어서, 상기 판 스프링의 오목부에는 상기 진동체가 상기 케이스와 충돌하는 것을 방지하기 위한 댐퍼 또는 자성유체가 부착된 것을 특징으로 하는 수직 진동형 사각 리니어 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 브라켓은 일측이 상기 케이스를 벗어나 외부로 확장되고,
상기 FPCB는 상기 브라켓에 부착되면서 케이스 외측 확장부분에 상기 진동코일에 신호를 전달하기 위한 접속단자가 부착된 것을 특징으로 하는 수직 진동형 사각 리니어 모터.