KR20120128982A

KR20120128982A - 선형 진동자

Info

Publication number: KR20120128982A
Application number: KR1020110046962A
Authority: KR
Inventors: 박영일
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-11-28

Abstract

선형 진동자는 하부 케이스 및 상기 하부 케이스에 결합되어 수납공간을 형성하는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 상기 하부 케이스 상에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 코일 블럭을 포함하는 고정자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 웨이트를 포함하는 진동자; 상기 진동자가 고정되는 백요크; 및 상기 케이스 및 상기 진동자 사이에 개재되어 상기 진동자를 탄력적으로 지지하는 절곡된 판 형상의 스프링을 포함하며, 상기 스프링 중 상기 진동자 측에 배치된 제1 스프링부는 제1 길이로 형성되고, 상기 제1 스프링부로부터 절곡되며 상기 케이스에 고정된 제2 스프링부는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이로 형성된다.

Description

선형 진동자{LINEAR VIBRATOR}

본 발명은 선형 진동자에 관한 것이다.

최근들어, 휴대폰, 스마트 폰, 스마트 패드, 게임기 콘트롤러 등에는 진동을 발생하는 진동 장치가 널리 장착되고 있다.

일반적인 진동 장치는 진동자가 고정자에 대하여 상하로 움직이면서 진동을 발생시키는데, 진동자가 고정자에 대하여 상하로 움직이면서 진동을 발생시킬 경우, 진동력이 작고 진동 장치의 부피가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.

최근에는 진동자가 고정자 상에서 수평으로 구동되는 진동 장치가 개발된 바 있고, 이와 같은 수평 진동 장치는 고정자 상에 배치된 웨이트에 판 스프링이 용접 등에 의하여 고정되는 구조를 갖는다.

그러나, 수평으로 구동되는 진동 장치의 판 스프링 중 웨이트에 고정되는 부분 및 케이스에 고정되는 부분의 길이가 동일할 경우 진동자가 케이스 내부에서 대각선 방향으로 이동되어 케이스와 진동자가 부딪치거나 진동 불균일이 발생되는 등 다양한 문제점을 갖는다.

본 발명은 진동자를 진동시키는 판 스프링의 구조를 개선하여 진동자의 대각선 방향 구동을 방지하여 진동 불균일을 개선한 선형 진동자를 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, 선형 진동자는 하부 케이스 및 상기 하부 케이스에 결합되어 수납공간을 형성하는 상부 케이스를 포함하는 케이스; 상기 하부 케이스 상에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 코일 블럭을 포함하는 고정자; 상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 웨이트를 포함하는 진동자; 상기 진동자가 고정되는 백요크; 및 상기 케이스 및 상기 진동자 사이에 개재되어 상기 진동자를 탄력적으로 지지하는 절곡된 판 형상의 스프링을 포함하며, 상기 스프링 중 상기 진동자 측에 배치된 제1 스프링부는 제1 길이로 형성되고, 상기 제1 스프링부로부터 절곡되며 상기 케이스에 고정된 제2 스프링부는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이로 형성된다.

본 발명에 따른 선형 진동자에 의하면, 마그네트 및 웨이트를 포함하는 진동자를 진동시키는 판 스프링의 구조를 개선하여 진동자가 대각선 방향으로 구동되는 것을 방지하여 불균일한 진동 발생을 방지하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 진동자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고정자의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 백 요크의 전개도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 백 요크의 전면을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 백 요크의 후면을 도시한 평면도이다.

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.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 선형 진동자(600)는 케이스(100), 고정자(200), 진동자(300), 백요크(410) 및 스프링(460)을 포함한다.

케이스(100)는 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(120)를 포함한다.

하부 케이스(110)는 상면이 개구된 박스 형상으로 형성되며, 하부 케이스(110)는, 예를 들어, 상면이 개구된 직육면체 박스 형상으로 형성된다.

상부 케이스(120)는 하부 케이스(110)와 결합 되는 플레이트 형상으로 형성되며, 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(110)에 의하여 케이스(100)에는 수납공간이 형성된다.

고정자(200)는 회로 기판(210) 및 코일 블럭(220)을 포함한다.

회로 기판(210)은 하부 케이스(110)의 바닥판 상에 배치되며, 회로 기판(210)의 일부는 하부 케이스(110)의 외측으로 연장되며, 하부 케이스(110)의 외측으로 연장된 회로 기판(210)에는 구동 신호가 인가되는 접속 단자(212)가 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 회로 기판(210)은, 예를 들어, 하부 케이스(110)의 바닥판 중간 부분에 배치되며, 회로 기판(210)의 일부는 회로 기판(210)으로부터 길게 연장되어 후술 될 코일 블럭(220)이 후술 될 진동자(300)와 충돌하는 것을 방지하는 코일 블럭 파손 방지부(214)가 형성된다.

코일 블럭 파손 방지부(214)는 회로 기판(210)의 테두리로부터 적어도 하나 바람직하게 복수개가 형성될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭 파손 방지부(214)는 회로 기판(210)의 대향하는 테두리들로부터 각각 돌출될 수 있다.

낙하 등에 의하여 선형 진동자(600)에 충격이 가해졌을 때, 코일 블럭 파손 방지부(214)는 진동자(300) 및 코일 블럭(200)이 접촉되기 이전에 진동자(300)와 접촉되어 코일 블럭(220)의 파손을 방지한다.

본 발명의 일실시예에서, 코일 블럭 파손 방지부(214) 상에는 쿠션 부재가 배치되어도 무방하다.

코일 블럭(220)은 회로 기판(210)의 상면 상에 배치되며, 코일 블럭(220)은 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 내부에 개구가 형성되도록 장방형으로 권선하여 형성하며, 코일 블럭(220)의 양쪽 단부는 회로 기판(210)과 전기적으로 연결된다.

진동자(300)는 고정자(200) 상부에 배치되며, 진동자(300)는 고정자(200) 상에서 고정자(200)의 좌우 방향으로 움직이고 진동자(300)의 왕복 운동에 의해 진동이 발생 된다.

진동자(300)는 마그네트(310) 및 웨이트(320)를 포함한다.

마그네트(310)는 고정자(200)의 코일 블럭(220)과 마주하는 위치에 배치되며, 웨이트(320)는 마그네트(310)를 고정 및 선형 진동자(600)의 진동력을 보다 향상시키는 역할을 한다.

웨이트(320)는 마그네트(310)가 삽입되도록 중앙에 개구가 형성된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 백 요크(410)는 진동자(300)에 고정되며, 백요크(410)는 진동자(300)의 마그네트(310)로부터 발생된 자기장의 누설을 방지하여 진동력을 보다 향상시킨다.

예를 들어, 프레스 가공된 금속판을 이용하여 제작된 백요크(410)는 마그네트(310)로부터 발생된 자기장의 누설을 방지하여 진동자의 진동력을 보다 향상시킨다.

백요크(410)는, 평면상에서 보았을 때, 사각 플레이트 형상으로 형성되고, 백요크(410)의 후면에는 마그네트(310) 및 웨이트(320)를 포함하는 진동자(300)가 고정된다.

백요크(410) 중 대각선 방향 양쪽 모서리에는 각각 댐핑 마그네트 장착부(412)가 형성된다. 즉, 댐핑 마그네트 장착부(412)는 백요크(410)의 중심을 기준으로 대칭 형상으로 배치된다.

댐핑 마그네트 장착부(412)는 백요크(410)로부터 돌출된 형상으로 형성된다.

댐핑 마그네트 장착부(412)에는 하부 케이스(110)의 측벽과 마주하는 댐핑 마그네트(480)가 장착되며, 댐핑 마그네트(480)에는 댐핑 마그네트(480)로부터 발생된 자기장에 의하여 댐핑 마그네트(480)에 흡착되는 자성 유체(485)가 배치된다.

자성 유체(485)는 선형 진동자(600)로부터 발생 되는 소음 및 충격을 방지 또는 억제한다.

백요크(410) 중 각 댐핑 마그네트 장착부(412)와 인접한 부분에는 백요크(410)로부터 돌출된 돌출부(414)가 형성된다. 돌출부(414)에는 후술 될 스프링(460)이 일체로 형성 또는 결합될 수 있다.

돌출부(414)는 스프링(460)이 백요크(410)와 충돌 또는 간섭되는 것을 방지한다.

스프링(460)은 백요크(410)의 돌출부(414)에 일체 또는 결합된다. 이와 다르게, 스프링(460)은 웨이트(320)에 결합되어도 무방하다.

스프링(460)은, 평면상에서 보았을 때, 백요부(410)의 중앙을 기준으로 상호 대칭 형상으로 배치 또는 결합 된다.

본 발명의 일실시예에서, 스프링(460) 및 백요크(410)는, 예를 들어, 상호 수직하게 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 스프링(460)은 절곡된 판 스프링 형상으로 형성되며, 스프링(460)은 제1 스프링부(462), 제2 스프링부(464) 및 절곡부(466)를 포함한다.

제1 스프링부(462)는 백요크(410)의 돌출부(414)에 일체로 형성 또는 결합된다. 이와 다르게, 제1 스프링부(462)는 웨이트(320)에 결합 될 수 있다.

제1 스프링부(462)는 직사각형 플레이트 형상으로 형성되고, 제1 스프링부(462) 및 제1 스프링부(462)와 인접한 백요크(410)의 테두리는 탄성력을 갖도록 상호 예각의 각도로 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 스프링부(462)는 제1 길이(A)로 형성된다.

제1 길이(A)로 형성된 제1 스프링부(462) 중 돌출부(411)와 대응하는 위치에는 클립부(463)가 돌출되며, 클립부(463)는 절곡되어 백요크(410)에 장착된 진동자(300)의 웨이트(320)를 클램핑한다.

제2 스프링부(464)는 제1 스프링부(462)와 마주하게 배치되며, 제2 스프링부(464)는 직사각형 플레이트 형상으로 형성된다. 상호 마주하는 제1 및 제2 스프링부(462,464)들은 상호 예각의 각도로 배치된다.

제2 스프링부(464)에는 하부 케이스(110)의 바닥판과 결합되는 결합부(465)가 형성된다. 결합부(465)는 제2 스프링부(464)로부터 하부 케이스(110)의 바닥판과 평행하게 절곡된다.

결합부(465)에는 결합부(465)가 하부 케이스(110)의 지정된 위치에 정확하게 배치될 수 있도록 지그 핀(jig pin)이 삽입되는 지그 홀(jig hole;465a)이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제2 스프링부(464)는 제1 길이(A)보다 짧은 제2 길이(B)로 형성되며, 제2 스프링부(464) 및 제1 스프링부(462)의 길이 차이는 약 10%~ 35% 이하일 수 있다.

제2 스프링부(464) 및 제1 스프링부(462)의 길이 차이가 약 10%~ 35% 이하일 경우, 진동자(300)가 좌우로 이동되면서 진동을 발생할 때 진동자(300)는 하부 케이스(110)의 바닥면 상부에서 대각선 방향으로 움직이지 않고 하부 케이스(110)의 측면과 평행하게 직선 왕복 운동 된다.

반대로, 제2 스프링부(464) 및 제1 스프링부(42)의 길이 차이가 약 10% 미만 및 약 35% 이상일 경우, 진동자(300)는 오히려 하부 케이스(110)의 바닥면 상부에서 심하게 대각선 방향으로 움직이게 된다.

절곡부(466)는 제1 및 제2 길이(A,B)를 갖는 제1 및 제2 스프링부(462,464)들과 연결되며, 본 발명의 일실시예에서, 절곡부(466)는 제1 및 제2 스프링부(462,464)들과 일체로 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 스프링부(462)의 폭 및 제2 스프링부(464)들의 각각의 폭은 중앙부로 갈수록 점차 감소되는 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 스프링부(462,464)들의 폭이 중앙부로 갈수록 감소시킴으로써 제1 및 제2 스프링부(462,464)들의 스프링 탄성 계수를 정밀하게 조절할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 스프링부(462) 및 제2 스프링부(464)의 각 폭은 동일하게 형성하여도 무방하며, 탄성 계수를 조절하기 위하여 제1 및 제2 스프링부(462,464)들의 폭은 서로 다르게 형성되어도 무방하다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 마그네트 및 웨이트를 포함하는 진동자를 진동시키는 판 스프링의 구조를 개선하여 진동자가 대각선 방향으로 구동되는 것을 방지하여 불균일한 진동 발생을 방지하는 효과를 갖는다.

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.

600...선형 진동자 100...케이스
200...고정자 300...진동자
400...백요크

Claims

하부 케이스 및 상기 하부 케이스에 결합되어 수납공간을 형성하는 상부 케이스를 포함하는 케이스;
상기 하부 케이스 상에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 코일 블럭을 포함하는 고정자;
상기 코일 블럭과 마주하는 마그네트 및 상기 마그네트를 고정하는 웨이트를 포함하는 진동자;
상기 진동자가 고정되는 백요크; 및
상기 케이스 및 상기 진동자 사이에 개재되어 상기 진동자를 탄력적으로 지지하는 절곡된 판 형상의 스프링을 포함하며,
상기 스프링 중 상기 진동자 측에 배치된 제1 스프링부는 제1 길이로 형성되고, 상기 제1 스프링부로부터 절곡되며 상기 케이스에 고정된 제2 스프링부는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이로 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 백요크 및 상기 스프링은 상호 수직 하게 배치된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 스프링은 상기 백요크에 일체로 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 스프링은 상기 백요크에 결합된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 백요크에는 상기 스프링이 상기 백요크와 접촉되는 것을 방지하기 위한 돌출부가 형성된 선형 진동자.
제5항에 있어서,
상기 돌출부와 대응하는 스프링에는 상기 진동자를 고정하기 위한 클립부가 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 스프링의 탄성 계수를 조절하기 위하여 상기 스프링의 폭은 상기 스프링의 중앙부로 갈수록 좁아지게 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 스프링에는 상기 하부 케이스와 결합되기 위한 결합부가 형성된 선형 진동자.
제8항에 있어서,
상기 결합부에는 상기 하부 케이스의 지정된 위치에 상기 결합부가 배치되도록 지그 핀(jig pin)이 삽입되는 지그 홀이 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 백요크에는 상기 케이스와의 충돌을 방지하기 위한 댐핑 마그네트가 장착되는 댐핑 마그네트 장착부가 형성된 선형 진동자.
제10항에 있어서,
상기 댐핑 마그네트에는 상기 케이스와 충돌하였을 때 충격을 흡수하는 자성 유체가 배치된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 고정자의 회로 기판에는 상기 코일 블럭의 외부로 돌출되어 낙하시 상기 진동자가 코일 블럭을 파손하는 것을 방지하는 코일 블럭 파손 방지부가 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스프링부들의 길이의 차이는 10% ~ 35%인 선형 진동자.