KR20130111095A - 진동자 - Google Patents

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KR20130111095A
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KR
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magnet
rotating
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rotating shaft
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KR1020120033622A
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Inventor
김수용
손도
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/34—Reciprocating, oscillating or vibrating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/065—Electromechanical oscillators; Vibrating magnetic drives
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
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    • H04M19/02—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
    • H04M19/04—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone the ringing-current being generated at the substations
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

실시예에 따른 진동자는 모터; 상기 모터의 작동에 따라 회전하는 회전축; 상기 회전축과 결합되어 함께 회전하는 회전 마그네트; 및 상기 회전축에 지지되고 상기 회전축을 따라 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 축 이동 마그네트를 포함하고, 상기 회전 마그네트와 축 이동 마그네트는 각각 복수의 영역에서 상이한 자극을 갖고, 상기 회전 마그네트가 회전됨에 따라 상기 회전 마그네트와 대면하는 상기 축 이동 마그네트의 자극이 변화되어 상기 축 이동 마그네트에 척력 또는 인력이 작용된다.

Description

진동자{VIBRATOR}
본 발명은 진동자에 관한 것이다.
진동자는 휴대폰이나 게임기 등에 장착되어 진동을 발생시키는 장치이다. 종래에 진동 발생 장치는 회전하는 로터에 부착된 편심된 웨이트에 의해 발생되는 진동을 이용하였다.
그러나, 이러한 방식의 진동 발생 장치는 진동의 크기가 약할 뿐만 아니라, 진동의 크기를 증가시키기 위해서는 웨이트의 중량이 중가시켜야 하고 그로 인하여 강한 토크가 요구되는 단점이 있었다.
본 발명은 새로운 구조를 갖는 진동자를 제공한다.
본 발명은 크기가 작고 가벼우면서 큰 진동을 발생시킬 수 있는 진동자를 제공한다.
실시예에 따른 진동자는 모터; 상기 모터의 작동에 따라 회전하는 회전축; 상기 회전축과 결합되어 함께 회전하는 회전 마그네트; 및 상기 회전축에 지지되고 상기 회전축을 따라 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 축 이동 마그네트를 포함하고, 상기 회전 마그네트와 축 이동 마그네트는 각각 복수의 영역에서 상이한 자극을 갖고, 상기 회전 마그네트가 회전됨에 따라 상기 회전 마그네트와 대면하는 상기 축 이동 마그네트의 자극이 변화되어 상기 축 이동 마그네트에 척력 또는 인력이 작용된다.
본 발명은 새로운 구조를 갖는 진동자를 제공할 수 있다.
본 발명은 크기가 작고 가벼우면서 큰 진동을 발생시킬 수 있는 진동자를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 진동자의 작동 원리를 이론적으로 설명하는 도면.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 진동자를 설명하는 사시도.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 진동자를 설명하는 측면도.
도 18과 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 진동자에서 회전 마그네트와 축 이동 마그네트의 자극 배치를 설명하는 도면.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 진동자에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 진동자의 작동 원리를 이론적으로 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130)가 구비된다.
상기 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130)는 각각 부분 영역으로 나뉘어 N극과 S극으로 착자될 수 있으며, 마주하는 면이 동일한 자극을 가지는 경우 서로 척력을 발생시키고, 마주하는 면이 서로 다른 자극을 가지는 경우 서로 인력을 발생시킨다. 도면에서 척력은 R로 기재하고 인력은 A로 기재한다. 그리고 단위 척력 및 단위 인력은 동일한 크기를 가진다고 가정하며 그 크기는 각각 -1 및 +1이 된다.
도 1에서 회전 마그네트(120)의 S극과 축 이동 마그네트(130)의 S극이 마주하고 있으므로, 하나의 척력이 발생될 수 있다고 볼 수 있으며, 그 크기는 -1이 된다고 볼 수 있다.
도 2에서, 회전 마그네트(120)의 이동에 따라 회전 마그네트(120)의 S극 및 N극이 상기 축 이동 마그네트(130)의 S극 및 S극과 대면하게 되고, 하나의 인력(1A)와 하나의 척력(1R)이 발생되고, 전체적으로 그 크기가 0이 된다.
마찬가지로, 도 3 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 회전 마그네트(120)가 이동함에 따라 상기 축 이동 마그네트(130) 사이에 다양한 척력 및 인력이 발생되고, 그 크기는 각각 부분 영역으로 나누어진 영역의 자극에 의존한다.
도 15에는 도 1 내지 도 14에서 설명된 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130) 사이에 작용하는 힘이 그래프로 도시되어 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130) 사이에 작용하는 힘은 회전 마그네트(120)의 이동에 따라 그 크기가 달라지며, 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130) 각각의 부분 영역에 배치되는 자성에 따라 회전 마그네트(120)가 회전함에 따라 축 이동 마그네트(120)에 작용하는 힘이 척력 또는 인력이 될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 진동자를 설명하는 사시도이고, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 진동자를 설명하는 측면도이며, 도 18과 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 진동자에서 회전 마그네트와 축 이동 마그네트의 자극 배치를 설명하는 도면이다.
도 16 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진동자는 모터(100)와, 상기 모터(100)의 회전축(110)에 결합되어 상기 회전축(110)과 함께 회전하는 회전 마그네트(120)와, 상기 회전 마그네트(120)와 대향하며 상기 회전축(110)을 따라 이동 가능하도록 설치되는 축 이동 마그네트(130)를 포함한다. 상기 축 이동 마그네트(130)는 상기 회전축(110)에 고정되지 않고 상기 회전축(110)을 따라 이동 가능하도록 상기 회전축(110)이 관통하는 홀을 가진다.
상기 회전 마그네트(120)가 설치된 회전축(110)에는 스페이서(111)가 결합될 수 있으며, 상기 스페이서(111)는 상기 축 이동 마그네트(130)가 상기 회전 마그네트(120)와 인력에 의해 부착되어 함께 회전되는 것을 방지한다. 즉, 상기 스페이서(111)는 상기 회전 마그네트(120)와 상기 축 이동 마그네트(130)가 최소한의 간격을 두고 이격되도록 하는 것으로서, 상기 회전 마그네트(120) 또는 축 이동 마그네트(130)에 결합되거나 일체로 형성되는 것도 가능하다.
상기 회전축(110)의 단부에는 일탈 방지부(112)가 형성되어 상기 축 이동 마그네트(130)가 상기 회전축(110)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기 회전 마그네트(120)는 상기 모터(100)가 동작됨에 따라 A 방향(또는 A의 반대방향)으로 회전하며, 상기 회전 마그네트(120)가 회전됨에 따라 상기 축 이동 마그네트(130)와 대향하는 자극이 변화되면서 상기 축 이동 마그네트(130)가 축 방향(B 방향)으로 이동된다.
예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이, 일정한 시점에서 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130)는 각각 동일한 자극이 서로 대향하므로 상호간에 척력이 발생되어 상기 축 이동 마그네트(130)가 상기 이탈 방지부(112)가 배치된 방향, 즉, 모터(100)에서 멀어지는 방향으로 이동한다.
또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 회전 마그네트(120)가 회전되면 상기 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130)는 각각 서로 다른 자극이 서로 대향하므로 상호간에 인력이 발생되어 상기 축 이동 마그네트(130)가 상기 모터(100)가 배치된 방향, 즉, 모터(100)에 가까워지는 방향으로 이동한다.
상기 축 이동 마그네트(130)가 상기 회전축(110)을 따라 이동됨에 따라 진동이 발생된다. 본 발명에서는 축을 따라 이동하는 질량체를 통해 진동을 발생시키므로, 크기가 작고 가벼우면서 큰 진동을 얻을 수 있는 진동자를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진동자에서 상기 회전 마그네트(120)와 축 이동 마그네트(130)는 각각 복수의 영역으로 분할되고, 상기 복수의 영역이 각각 상이한 자극을 갖는다.
그리고, 상기 회전 마그네트(120)가 회전됨에 따라 상기 회전 마그네트(120)의 각 영역이 상기 축 이동 마그네트(130)의 상이한 영역과 대면하게 되고, 상기 축 이동 마그네트(130)는 상기 축 이동 마그네트(130)와의 사이에 척력을 발생하거나 인력을 발생하거나 또는 아무런 힘도 작용하지 않는다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 상기 회전 마그네트(120) 및 축 이동 마그네트(130)는 각도 범위에 따라 복수의 영역으로 구분될 수 있으며, 또는 상기 회전 마그네트(120) 및 축 이동 마그네트(130)의 중심을 기준으로 중심부(회전축에 가까운 부분)와 외측부(외주면에 가까운 부분)으로 구분될 수도 있다.
따라서, 상기 회전 마그네트(120)를 회전시킴으로써 자극의 변화를 가져와 상기 축 이동 마그네트(130)의 이동을 유발하고, 이를 통해 진동을 일으킬 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 모터;
    상기 모터의 작동에 따라 회전하는 회전축;
    상기 회전축과 결합되어 함께 회전하는 회전 마그네트; 및
    상기 회전축에 지지되고 상기 회전축을 따라 축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 축 이동 마그네트를 포함하고,
    상기 회전 마그네트와 축 이동 마그네트는 각각 복수의 영역에서 상이한 자극을 갖고,
    상기 회전 마그네트가 회전됨에 따라 상기 회전 마그네트와 대면하는 상기 축 이동 마그네트의 자극이 변화되어 상기 축 이동 마그네트에 척력 또는 인력이 작용되는 진동자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전 마그네트와 상기 축 이동 마그네트 사이에 배치되는 스페이서를 포함하는 진동자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전축에 단부에 형성되어 상기 축 이동 마그네트가 상기 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 포함하는 진동자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 회전 마그네트와 상기 축 이동 마그네트는 각각 각도에 따라 복수의 영역으로 구분되어 상이한 자극을 갖는 진동자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회전 마그네트와 상기 축 이동 마그네트는 중심부와 주변부에 따라 복수의 영역으로 구분되어 상이한 자극을 갖는 진동자.
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