KR20130012442A

KR20130012442A - 선형 진동자

Info

Publication number: KR20130012442A
Application number: KR1020110073663A
Authority: KR
Inventors: 박영일
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04
Also published as: KR101852094B1

Abstract

선형 진동자는 내부에 수납공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스의 바닥판의 양쪽에 세워져 배치된 코일 블럭들; 상기 케이스의 상기 바닥판에 배치되며 상기 코일 블럭들에 전기적으로 연결된 솔더부가 형성된 회로 기판; 상기 코일 블럭들 사이에 개재되며 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 배치된 마그네트; 및 상기 케이스 상기 바닥판과 마주하는 상판 및 상기 마그네트 사이에 개재되어 상기 마그네트를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.

Description

선형 진동자{LINEAR VIBRATOR}

본 발명은 선형 진동자에 관한 것이다.

최근 들어, 게임기, 게임기 컨트롤러, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰과 같은 정보통신장치에는 진동을 발생시키는 선형 진동자가 널리 사용되고 있다.

일반적인 선형 진동자는, 평면상에서 보았을 때, 정사각형에 가까운 형상으로 제작되는데, 최근에는 정보통신장치의 폭이 좁고 길이가 긴 여유 공간에 바(bar) 형상의 선형 진동자를 배치하기 위한 기술 개발이 진행되고 있다.

그러나, 바 형태로 선형 진동자를 개발하기 위해서는 자기장을 발생시키는 코일, 코일이 연결되는 회로 기판 및 마그네트의 배치에 따라 코일, 회로기판 및 마그네트가 좁은 공간 내에서 작동 중 상호 간섭되어 소음 및 전기적 쇼트가 발생 되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 길고 좁은 바(bar) 형태의 공간에서 진동을 일으키며 진동을 발생시키는 진동자와 고정자 사이의 간섭에 따른 소음 및 전기적 쇼트를 방지한 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 내부에 수납공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스의 바닥판의 양쪽에 세워져 배치된 코일 블럭들; 상기 케이스의 상기 바닥판에 배치되며 상기 코일 블럭들에 전기적으로 연결된 솔더부가 형성된 회로 기판; 상기 코일 블럭들 사이에 개재되며 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 배치된 마그네트; 및 상기 케이스 상기 바닥판과 마주하는 상판 및 상기 마그네트 사이에 개재되어 상기 마그네트를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함한다.

본 발명에 따른 선형 진동자에 의하면, 코일 블럭 및 회로 기판을 연결하기 위해 회로 기판으로부터 돌출된 솔더부 및 코일 블럭과 마주하게 배치된 마그네트가 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위하여 마그네트 중 솔더부와 오버랩되는 부분을 도피 또는 어긋나게 배치하여 솔더부 및 마그네트의 접촉에 따른 소음 및/또는 전기적 쇼트를 방지하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선형 진동자의 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 선형 진동자의 외관 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 조립 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 선형 진동자(700)는 케이스(100), 코일 블럭(200)들, 회로 기판(300), 마그네트(400) 및 탄성 부재(500, 도 3 참조)를 포함한다. 이에 더하여, 선형 진동자(700)는 웨이트(600) 및 백 요크(650)를 더 포함할 수 있다.

케이스(100)는 내부에 수납 공간을 형성하며, 케이스(100)의 수납 공간에는 코일 블럭(200)들, 회로 기판(300), 마그네트(400), 탄성 부재(500), 웨이트(600) 및 백 요크(650)가 수납된다.

케이스(100)는 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(150)를 포함하며, 케이스(100)는, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 직육면체 바(bar) 형상으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 직육면체 바 형상으로 형성된 케이스(100)는, 예를 들어, 30mm(가로)×3mm(세로)×3mm(높이)의 사이즈로 형성될 수 있다.

하부 케이스(110)는 직사각형 플레이트 형상으로 형성되며, 상부 케이스(120)는 하면이 개구된 직육면체 박스 형상으로 형성된다. 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(150)는 일체로 형성되어 수납 공간을 형성할 수 있다. 이와 다르게, 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(150)는 상호 별도로 제작된 후 조립되어도 무방하다.

본 발명의 일실시예에서, 케이스(100)를 이루는 하부 케이스(110) 및 상부 케이스(150)는 금속판을 프레스 가공 또는 합성수지를 사출 성형하여 형성될 수 있다.

코일 블럭(200)은 직사각형 플레이트 형상을 갖는 하부 케이스(110)의 양쪽에 한 쌍이 상호 마주하게 배치되며, 코일 블럭(200)은 하부 케이스(110)에 대하여 수직하게 배치된다.

각 코일 블럭(200)은 절연 수지에 의하여 피복된 긴 전선을 내부에 장공 형상의 개구가 형성되도록 한쪽 방향으로 권선 하여 형성된다. 절연 수지에 의하여 피복된 전선을 일방향으로 권선 하여 형성된 코일 블럭(200)에 전류를 인가함으로써 전류 방향에 따라 코일 블럭(200)으로부터는 자기장이 발생 된다.

회로 기판(300)은 하부 케이스(110) 상에 배치되며, 하부 케이스(110)에 대하여 수직하게 형성된 한 쌍의 코일 블럭(200)들은 회로 기판(300) 상에 배치된다.

회로 기판(300)에는 한 쌍의 코일 블럭(200)들과 전기적으로 연결되기 위한 접속 단자(310)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 회로 기판(300)의 접속 단자(310)에는 각 코일 블럭(200)의 양쪽 단부(201,202)들과 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 회로 기판(300)의 접속 단자(310) 및 코일 블럭(200)의 양쪽 단부(201,202)들은 솔더에 의하여 상호 전기적으로 접속된다.

이하, 회로 기판(300)의 접속 단자(310) 및 코일 블럭(200)의 양쪽 단부(201,201)들을 전기적으로 연결하는 부분을 "솔더부"로 정의하기로 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 솔더부에 참조부호 205를 부여하기로 한다.

솔더부(205)는 납땜에 의하여 형성되기 때문에 회로 기판(300)의 상면으로부터 일정 높이로 돌출되며, 솔더부(205)는 회로 기판(300) 중 상호 마주하는 한 쌍의 코일 블럭(200)들의 사이에 배치된다.

마그네트(400)는 회로 기판(300)의 상부에 배치되며, 한 쌍의 코일 블럭(200)들의 사이에 개재된다.

마그네트(400)는 케이스(100)의 내부에서 왕복 운동하면서 진동을 발생시키며, 마그네트(400)는 회로 기판(300) 상에 형성된 솔더부(205)와 간섭되지 않도록 배치 및/또는 솔더부(205)와 간섭되지 않는 형상으로 형성된다.

본 발명의 일실시예에서, 마그네트(400)는 한 쌍의 제1 마그네트(412,414)들 및 한 쌍의 제2 마그네트(422,424)들을 포함한다.

한 쌍의 제1 마그네트(412,414)들은 마주하는 한 쌍의 코일 블럭(200)들의 사이에 배치되며 제1 마그네트(412,414)들은 코일 블럭(200)과 인접하게 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 제1 마그네트(412,414)들은 회로 기판(300)에 형성된 솔더부(205)를 덮는 위치에 배치된다.

한 쌍의 제2 마그네트(422,424)들은 마주하는 한 쌍의 코일 블럭(200)들의 사이에 배치되며, 제2 마그네트(422,424)들은 코일 블럭(200)과 인접하게 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 제2 마그네트(422,424)들은 회로 기판(300)에 형성된 솔더부(205)가 형성되지 않은 위치에 배치된다.

제2 마그네트(422,424)들은 제1 마그네트(412,414)들 중 회로 기판(300)과 마주하는 하면에 고정된다. 예를 들어, 제2 마그네트(422,424)들은 제1 마그네트(412,414)들의 하면에 접착제 등에 의하여 부착된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 마그네트(412,414)들은 제1 평면적으로 형성되며, 제2 마그네트(422,424)들은 솔더부(205)와 겹치지 않도록 제1 평면적 보다 작은 제2 평면적으로 형성된다.

제2 마그네트(422,424)들이 솔더부(205)와 겹치지 않는 제2 평면적으로 형성됨에 따라 제1 및 제2 마그네트(412,414,422,424)들을 포함하는 마그네트(400)가 케이스(100) 내부에서 상하로 진동하더라도 제2 마그네트(422,424)는 솔더부(205)와 접촉되지 않으며, 제1 마그네트(412,414)는 솔더부(205)에 영향받지 않고 코일 블럭(200)과 인접하게 형성되어 선형 진동자(700)의 진동력을 크게 향상시킬 수 있다.

반면, 제1 및 제2 마그네트(412,414,422,424)들이 솔더부(205)와 겹치지 않도록 배치할 경우, 솔더부(205)에 의하여 제1 및 제2 마그네트(412,414,422,424)들과 코일 블럭(200) 사이의 간격이 넓어져 선형 진동자(700)의 진동력이 크게 감소된다.

제1 마그네트(412,414)들은 백 요크(650)에 고정될 수 있으며, 백 요크(650)는 제1 마그네트(412,414)들로부터의 자속의 누설을 방지하여 선형 진동자(700)의 진동력을 보다 향상시킨다.

백 요크(650)는 제1 마그네트(412,414)들을 고정하기 위해 직사각형 플레이트 형상으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 백 요크(650) 및 제1 마그네트(412,422)들은 접착제에 의하여 고정될 수 있다. 이와 다르게, 백 요크(650)에는 제1 마그네트(412,414)들의 측면으로 연장 및 절곡 되어 제1 마그네트(412,414)들을 고정하는 고정부를 형성하여도 무방하다.

한편, 선형 진동자(700)의 진동력을 보다 향상시키기 위해서 백 요크(650) 및/또는 제1 및 제2 마그네트(412,414,422,424)들에는 웨이트(600)가 결합 될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 한정된 면적을 갖는 케이스(100)의 수납 공간 내에서 웨이트(600)의 사이즈를 극대화시키기 위해서 웨이트(600)는 제1 마그네트(412,414)들의 사이 공간 및 제2 마그네트(422,424)들의 사이 공간을 채우는 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 웨이트(600)에는 제1 마그네트(412,414)들이 배치 및 고정되는 단턱(610)이 형성될 수 있다.

웨이트(600)에 제1 마그네트(412,414)들을 고정하는 단턱(610)이 형성됨에 따라 제1 마그네트(412,414)들이 진동에 의하여 백 요크(650)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 3을 참조하면, 탄성 부재(500)는 판 스프링을 포함하며, 탄성 부재(500)는 백 요크(650) 및 상부 케이스(150) 사이에 개재된다. 탄성 부재(500)의 일측 단부는 상부 케이스(150)에 고정되며, 탄성 부재(500)의 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 백 요크(650)의 상면에 고정된다.

탄성 부재(500)에 의하여 상부 케이스(150)에 고정된 백 요크(650), 백 요크(650)에 고정된 마그네트(400)로부터 발생된 자기장은 코일 블럭(200)에 인가된 전류에 의하여 발생 된 자기장과 반응하여 마그네트(400) 및 코일 블럭(200) 사이에는 척력 또는 인력이 발생 되고, 척력 또는 인력에 의하여 마그네트(400) 및 백 요크(650)는 케이스(100) 내부 공간에서 진동된다.

마그네트(400) 및 백 요크(650)의 진동에 의하여 마그네트(400)가 회로 기판(300)과 충돌하여 소음 및 파손이 발생 되는 것을 방지하기 위하여 마그네트(400)의 제2 마그네트(422,424)들에는 각각 충격을 흡수하는 자성 유체(426)가 배치될 수 있다.

실시예 2

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다. 도 4에 도시된 선형 진동자는 마그네트를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 도시 및 설명된 선형 진동자와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.

도 4를 참조하면, 선형 진동자(700)는 케이스(100), 코일 블럭(200)들, 회로 기판(300), 마그네트(400) 및 탄성 부재(500)를 포함한다. 이에 더하여, 선형 진동자(700)는 백 요크(650)를 더 포함할 수 있다.

마그네트(400)는 제1 마그네트(430) 및 제2 마그네트(440)를 포함한다.

제1 마그네트(430)는 백 요크(650)의 하면에 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 마그네트(430)는 1 개가 백 요크(650)의 하면에 고정되며, 제1 마그네트(430)는 솔더부(205)를 덮기에 충분한 제1 평면적으로 형성된다.

제2 마그네트(440)는 제1 마그네트(430)의 하면에 배치되며, 제2 마그네트(440)는 제1 마그네트(430)에 접착제 등에 의하여 고정될 수 있다.

제2 마그네트(440)는 회로 기판(300)에 형성된 솔더부(205)와 겹치지 않도록 제1 평면적 보다 작은 제2 평면적으로 형성될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는 제1 및 제2 마그네트(430,440)가 웨이트의 역할을 하기 때문에 선형 진동자(700)의 구조를 단순화 시키고, 부품수를 감소시키고, 조립 공정수도 감소 시켜 생산성 및 생산 원가를 크게 감소시킬 수 있다.

실시예 3

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다. 도 5에 도시된 선형 진동자는 마그네트를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 도시 및 설명된 선형 진동자와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.

도 5를 참조하면, 선형 진동자(700)는 케이스(100), 코일 블럭(200)들, 회로 기판(300), 마그네트(400) 및 탄성 부재(500)를 포함한다. 이에 더하여, 선형 진동자(700)는 백 요크(650)를 더 포함할 수 있다.

마그네트(400)는 제1 마그네트부(401) 및 제2 마그네트부(402)를 포함하며, 제1 및 제2 마그네트부(401,402)들은 일체로 형성된다.

제1 마그네트부(401)는 백 요크(650)의 하면에 고정되며, 제1 마그네트부(401)는 제1 극성, 예를 들어, N 극성으로 형성된다.

제2 마그네트부(402)는 회로 기판(300)과 마주하게 배치되며, 제2 마그네트부(402)는 제2 극성, 예를 들어, S 극성으로 형성될 수 있다.

제2 마그네트부(402) 중 회로 기판(300)에 형성된 솔더부(205)와 겹치는 부분에는 솔더부(205)와 제2 마그네트부(403)가 상호 겹치지 않도록 도피부(404)가 형성된다.

본 발명의 제2 실시예에서는 마그네트(400)가 웨이트의 역할을 하며 마그네트(400)의 제2 마그네트부(403)에 도피부(404)가 형성되어 선형 진동자(700)의 구조를 단순화 시키고, 부품수를 감소시키고, 조립 공정수도 감소 시켜 생산성 및 생산 원가를 크게 감소 시킬 뿐만 아니라 마그네트(400) 및 솔더부(205)의 접촉에 따른 소음 및 전기적 쇼트를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 코일 블럭 및 회로 기판을 연결하기 위해 회로 기판으로부터 돌출된 솔더부 및 코일 블럭과 마주하게 배치된 마그네트가 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위하여 마그네트 중 솔더부와 오버랩되는 부분을 도피 또는 어긋나게 배치하여 솔더부 및 마그네트의 접촉에 따른 소음 및/또는 전기적 쇼트를 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.

700...선형 진동자 100...케이스
200..코일 블럭 300...회로기판
400...마그네트 500...탄성 부재
600...웨이트 650...백 요크

Claims

내부에 수납공간을 형성하는 케이스;
상기 케이스의 바닥판의 양쪽에 세워져 배치된 코일 블럭들;
상기 케이스의 상기 바닥판에 배치되며 상기 코일 블럭들에 전기적으로 연결된 솔더부가 형성된 회로 기판;
상기 코일 블럭들 사이에 개재되며 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 배치된 마그네트; 및
상기 케이스 상기 바닥판과 마주하는 상판 및 상기 마그네트 사이에 개재되어 상기 마그네트를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 포함하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 케이스는 상기 회로 기판이 배치되는 플레이트 형상의 하부 케이스 및 상기 하부 케이스를 덮는 상부 케이스를 포함하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 코일 블럭들은 중앙부에 개구가 형성되도록 코일을 권선하여 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 마그네트에는 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 도피부가 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 마그네트는 한 쌍의 상기 코일 블럭들과 마주하게 배치된 한 쌍의 제1 마그네트들 및 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 상기 각 제1 마그네트들의 하면에 각각 고정된 제2 마그네트들을 포함하는 선형 진동자.
제5항에 있어서,
한 쌍의 상기 제1 마그네트들 및 한 쌍의 상기 제2 마그네트들을 고정하는 웨이트를 포함하는 선형 진동자.
제6항에 있어서,
상기 웨이트는 상기 제1 마그네트들을 고정하는 단턱이 형성된 선형 진동자.
제5항에 있어서,
상기 각 제1 마그네트들은 제1 평면적으로 형성되고, 상기 각 제2 마그네트들은 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 상기 제1 평면적보다 작은 제2 평면적으로 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 마그네트는 한 쌍의 상기 코일 블럭들과 마주하게 배치된 제1 마그네트 및 상기 회로 기판과 마주하게 배치되며 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 상기 제1 마그네트의 하면에 고정된 제2 마그네트를 포함하는 선형 진동자.
제9항에 있어서,
상기 제1 마그네트는 제1 평면적으로 형성되고, 상기 제2 마그네트는 상기 솔더부와 간섭되지 않도록 상기 제1 평면적보다 작은 제2 평면적으로 형성된 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 마그네트를 고정하며 상기 탄성 부재와 결합된 백 요크를 더 포함하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
상기 마그네트에는 충격을 완충시키기 위한 자성 유체가 배치된 선형 진동자.