KR20130114724A - 다기능형 진동 액추에이터의 내하중 구조 - Google Patents

Abstract

(과제) 박형화에 의한 공간 절약성과 내충격성을 향상시킨 채로, 내(耐)하중성의 향상이 가능한 다기능형 진동 액추에이터를 제공한다.
(해결 수단) 서스펜션 외주(外周)부를 하우징으로부터 돌출시킨 구조로 함으로써, 외압에 대한 내하중성의 향상과 박형 형상의 유지를 양립할 수 있었다. 또한, 서스펜션을 하우징과 일체로 구성함으로써, 부품 점수의 감소와 그에 수반하는 공수(工數)의 간략화 및, 일체로 구성한 것에 의한 내구성의 부여라는 효과도 얻고 있다.

Description

다기능형 진동 액추에이터의 내하중 구조{LOAD-RESISTING STRUCTURE OF MULTIFUNCTIONAL VIBRATION ACTUATOR}

본 발명은, 마그넷을 갖는 자기(磁氣) 회로부와, 보이스 코일을 갖는 진동판을 구비하고, 서스펜션을 이용하여 상기 자기 회로부를 하우징 내에 지지하며, 당해 하우징 단부(端部)에 상기 진동판을 형성하여, 상기 보이스 코일로의 입력에 의해, 상기 자기 회로부의 진동에 의한 체감 진동의 발생 및, 상기 진동판의 진동에 의한 음향 재생 기능을 갖는 다기능형 진동 액추에이터에 관한 것이다.

현재, 휴대 전화로 대표되는 이동 통신 기기에는, 착신음의 재생 또는 체감 진동에 의해, 사용자에 착신을 알리는 음향 재생 기능과 체감 진동 발생 기능이 형성되어 있다. 또한, 이 양 기능을 단일의 소자에 추가하기 위해, 음향 재생 기능과 체감 진동 발생 기능으로, 자기 회로부를 공유하는 다기능형 진동 액추에이터가 이용되고 있다.

이러한 다기능형 진동 액추에이터는, 보이스 코일로의 신호 입력시에 이용하는 주파수 대역(帶域)을, 보이스 코일을 부착한 다이어프램과, 하우징 내벽에 서스펜션을 개재하여 부착한 마그넷을 갖는 자기 회로부와의 공진 주파수 부근으로 설정하고 있다. 이 때문에, 기계적인 전환 구조를 이용하는 일 없이, 다이어프램의 진동에 의한 음향 재생과, 자기 회로부의 진동에 의한 체감 진동의 발생과의 전환을 가능하게 하고 있다.

상기 다기능형 진동 액추에이터의 구조로서, 출원인은 과거에 일본공개특허공보 2007-175570(이하 특허문헌 1로서 기재) 및 일본공개특허공보 2009-027679(이하 특허문헌 2로서 기재)에 기재된 구조를 각각 출원하여, 공개되어 있다. 여기에서, 특허문헌 1 및 2에 기재된 구조는 낙하 등의 충격을 받았을 때, 자기 회로부와 보이스 코일과의 접촉을 막는 스토퍼 기능을 형성한 구조로 되어 있다.

일본공개특허공보 2007-175570 일본공개특허공보 2009-027679

전술한 효과를 갖고 있는 반면, 특허문헌 1에 기재된 구조에서는, 서스펜션 외주(外周)부를 고정하는 단부(段部)를 커버에 형성하고 있어, 자기 회로부의 지름 치수가 제한되어 있다는 과제를 갖고 있었다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 다기능형 진동 액추에이터에서는, 상기 제한이 없는 대신에 외부로부터의 응력에 대한 강성(剛性)이 낮다는 과제를 갖고 있었다. 보다 구체적으로는, 낙하 등의 충격시에 있어서, 서스펜션을 개재하여 지지되어 있는 자기 회로부와 다이어프램에 부착한 보이스 코일과의 접촉을 막는 것을 가능하게 하고 있는 한편으로, 부착 케이스체의 압박 등, 외부로부터 응력이 가해졌을 때에 하우징의 커버에 대한 내려앉음이 발생해 버린다는 과제를 갖고 있었다.

이와 같은 과제에 대해서, 종래는 휴대 전화의 케이스체에 가해지는 외력이 각 부품 단체(單體)에 작용하는 것은 적었기 때문에, 내(耐)하중성은 중시되어 있지 않았다. 그러나 최근, 휴대 전화의 박형화가 진행됨에 따라, 케이스체에 가해지는 외력이 직접 탑재 부품에 대하여 작용하는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 다기능형 진동 액추에이터로 대표되는 대형의 탑재 부품에 대하여 상기 박형화, 내충격성 향상과 함께, 내하중성의 향상이 요구되고 있다.

이상 서술한 과제에 대하여, 본원 기재의 발명에서는 박형화와 내충격성을 향상시킨 종래의 구조가 갖는 이점을 남긴 채로, 내하중성의 향상이 가능한 다기능형 진동 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 위해 본 발명에 있어서의 청구항 1에 기재된 발명은, 통형 형상을 갖는 하우징에, 보이스 코일을 부착한 다이어프램을 고착하고, 상기 하우징의 내측에는 서스펜션을 개재하여 자기 회로부를 부착한 구조를 갖고, 상기 자기 회로부가 마그넷을 갖고 있는 다이나믹 구조의 다기능형 진동 액추에이터에 있어서, 상기 자기 회로부를 수납하는 커버로부터 서스펜션 외주를 돌출시킨 상태에서, 상기 하우징과 커버를 고착하는 구조를 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태는, 상기 돌출된 서스펜션과 하우징을 일체로 성형한 구조를 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구조를 이용함으로써 본 발명 기재의 다기능형 진동 액추에이터는, 종래 이용되어 온 구조의 이점을 유지하면서, 외부 응력에의 내하중성을 향상시키는 것을 가능하게 하고 있다. 보다 구체적으로는, 서스펜션 외주부를 커버로부터 돌출시킨 구조로 함으로써, 하우징의 커버에 대한 내려앉음을 서스펜션 외주부가 막는 것이 가능해진다.

이것은, 외부 응력을 서스펜션 외주부가 받는 구조로 되기 때문으로, 수지제의 하우징에 의해 받고 있던 외부 응력을 금속제의 서스펜션 외주부에 의해 받음으로써, 하중을 받았을 때의 변형에 의한 내려앉음을 방지하고 있다.

또한, 상기 서스펜션 외주부를 커버로부터 돌출시킨 구조를 이용함으로써, 본 발명 기재의 구조는 균등 하중에 의한 하우징의 내려앉음을 방지함과 함께, 불균등 하중에 의한 하우징의 내려앉음도 방지할 수 있다. 이것은, 돌출시킨 하우징 외주부가 불균등 하중을 가했을 때에 발생하는 서스펜션의 위치 어긋남을 커버하기 때문으로, 부착 케이스체 내에서의 탑재 위치에 좌우되지 않는, 안정된 내하중성의 향상이 가능해진다. 또한, 서스펜션에 의해 외부 응력을 받기 때문에, 외부 응력이 반복하여 작용하는 바와 같은 사용 상황에서도 높은 내구성을 유지하는 것이 가능해진다.

이상 서술한 효과에 더하여, 본 발명 기재의 다기능형 진동 액추에이터는 서스펜션 구조를 이용하여 상기 작용 효과를 부여하고 있어, 새로운 부품을 필요로 하지 않는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 종래의 구조가 갖고 있던 박형화 등의 이점을 남긴 채로, 내하중성을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태에 기재된 구조를 이용함으로써, 하우징이 서스펜션에 의해 보강된 상태가 된다. 이 때문에, 상기 외부 응력에 의한 하우징의 탈락 방지와 함께, 전체적인 강성을 높이는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에서 이용하는 다기능형 진동 액추에이터의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 단면에 있어서의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 형태에서 이용하는 다기능형 진동 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 돌출부 주변의 확대도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하에, 도 1 및 도 2, 도 3을 이용하여, 본 발명에 있어서의 바람직한 실시 형태를 나타낸다.

도 1에 본 실시예에 있어서 이용하는 다기능형 진동 액추에이터의 전체 사시도를, 도 2에 도 1의 A-A' 단면에서의 측단면도를, 도 3에 분해 사시도를, 그리고 도 4에 도 2의 돌출부 주변에 있어서의 확대도를 각각 나타낸다. 또한, 도 2에 대해서 일부 배경선은 생략하여 기재했다.

도 1, 도 2 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서 이용하는 다기능형 진동 액추에이터는, 커버(11)로부터 서스펜션(5)의 돌출부(C) 및 하우징(4)을 돌출시킨 구조로 되어 있다. 이 때문에, 두께 방향의 하중이 가해졌을 때에, 서스펜션(5)이 하중을 받음과 함께, 불균등 하중을 가했을 때의 휨에 의해 발생하는 하우징(4)의 커버(11)에 대한 내려앉음을 돌출부(C)에 의해 막는 것이 가능해졌다.

또한, 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서 이용하는 다기능형 진동 액추에이터는, 다이어프램(2), 보이스 코일(3)로 이루어지는 음향 재생부와, 폴 피스(6), 마그넷(7), 요크(8), 분동(分銅; 9)으로 이루어지고, 서스펜션(5)을 개재하여 하우징(4)에 지지된 자기 회로부와의 사이에 작용하는 자기력에 의해 구동하는 다이나믹 구조로 되어 있다. 또한, 마그넷(7)은 두께 방향으로 착자(着磁)되어 있고, 폴 피스(6), 요크(8) 및 서스펜션(5)의 재질에는 자성체를 이용했다. 이 때문에, 본 실시예에 기재된 다기능형 진동 액추에이터는, 보이스 코일(3)로의 입력 신호를 다이어프램(2)의 진동 주파수 대역으로 함으로써 음향 재생을 행하고, 서스펜션(5)을 개재하여 지지된 상기 자기 회로부의 진동 주파수 대역으로 함으로써 체감 진동의 발생을 행하는 구동 구조로 되어 있다.

또한, 본 실시예에 기재된 구조에서는, 다이어프램(2)의 고정에 관하여, 그릴(1)과 하우징(4)으로 사이에 끼워 부착한 구조를 이용하고 있다. 이러한 구조로 함으로써, 본 실시예에 기재된 구조에서는 다이어프램 접착시의 불균일을 억제하여, 안정된 고착 강도에 의한 양호한 음향 재생을 행할 수 있었다. 게다가, 다이어프램 외주부에 그릴(1)을 부착함으로써, 부착 케이스체에의 조립시에 있어서의 부착 케이스체 내벽과 다이어프램(2)과의 접촉을 없애, 음향 재생시의 음압 저하를 막는 구조로 되어 있다.

또한, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서 이용하는 자기 회로부는, 음향 재생부에 형성한 보이스 코일(3)을 폴 피스 단부(端部)-서스펜션(5) 내주(內周)로 형성하는 자기 공극(g)에 배치하고 있다. 이 때문에, 음향 재생 및 진동 발생시에 있어서 높은 자기 효율로 구동하는 것이 가능해졌다. 게다가, 요크(8)의 형상에 대해서, 체감 진동 발생시에 있어서의 서스펜션(5)의 변형량에 대응한 단부(段部)를 형성하고 있다. 이 때문에, 서스펜션(5)의 가동 범위를 좁히는 일 없이, 전체적으로 박형의 구성으로 할 수 있었다.

또한, 본 실시예에서는 분동(9)을 요크(8) 하측의 단부(段部) 형상에 맞추어 형성하여, 고착하고 있다. 이 때문에, 종래의 원통형 분동(分銅)보다도 고착 면적이 증가하여, 낙하 등의 충격시에 있어서의 분동의 탈락을 감소시키는 것이 가능해졌다. 게다가, 서스펜션(5)의 고정 개소를 요크 상측에 설정함으로써, 서스펜션(5)의 내주를 자로(磁路)로서 사용하는 구조로 하는 것이 가능해져, 자기 회로부의 박형화와 체감 진동 발생시의 진폭 증가라는 효과도 얻을 수 있었다.

또한, 도 2, 도 3 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 하우징과 일체화한 서스펜션 외주부(D)는 자기 회로부에 대응한 하우징 부분의 강도를 보강하는 구조로 되어 있다. 보다 구체적으로는, 낙하 등의 충격을 받았을 때에, 서스펜션 외주부(D)에 의해 보강된 하우징 부분이 요크턱부(E)에 접촉함으로써, 자기 회로부와 보이스 코일(3)과의 접촉을 막는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 상기 자기 회로부 단체로서의 내충격성뿐만 아니라, 구동 기구 전체로서의 내충격성 향상이라는 효과도 얻을 수 있었다.

이상 서술한 효과에 더하여, 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 기재된 구조에서는 자기 회로부 하측의 공간에 대해서, 커버 내벽과 자기 회로부 외주와의 극간(f)을 좁힘으로써 내부에서의 공기 유량을 제한하는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 자기 회로부 하측의 공기를 댐퍼로서 사용하는 것이 가능해져, 체감 진동 발생시의 진동 특성을 안정시키는 것이 가능해졌다.

이상 서술한 바와 같이, 본 실시예에 기재된 구조를 이용함으로써, 박형화와 내충격성을 향상시킨 채로, 내하중성의 향상이 가능한 다기능형 진동 액추에이터를 얻을 수 있다.

1 : 그릴
2 : 다이어프램
3 : 보이스 코일
4 : 하우징
5 : 서스펜션
6 : 폴 피스
7 : 마그넷
8 : 요크
9 : 분동
10 : 단자
11 : 커버
C : 돌출부
D : 서스펜션 외주부
E : 요크턱부
f : 극간
g : 자기 공극

Claims (2)

1. 마그넷을 갖는 자기(磁氣) 회로부를 판 형상의 서스펜션에 의해 하우징에 지지하고, 상기 자기 회로부를 수납하는 커버를 상기 하우징에 고착한 다이나믹 구조의 다기능형 진동 액추에이터로서,
   상기 서스펜션의 외주(外周)를 상기 커버로부터 외측으로 돌출시킨 다기능형 진동 액추에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 서스펜션 외주부가, 하우징과 일체로 성형되어 있는 다기능형 진동 액추에이터.

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