KR20150053105A

KR20150053105A - 선형 진동 발생장치

Info

Publication number: KR20150053105A
Application number: KR1020130134890A
Authority: KR
Inventors: 심순구; 정영빈; 최남진; 이민구
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2015-05-15
Also published as: US20170141666A1; US20160172950A1; JP2016538821A; US9800126B2; WO2015069017A1; CN111416493A; KR101547572B1; CN105556814A; US9762111B2

Abstract

선형 진동 발생장치가 개시된다. 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는, 코일이 안착된 브라켓과 브라켓과 결합하여 내부공간을 형성하는 자성체 재질의 케이스를 포함하는 고정체, 코일에 대응하여 진동력을 생성하는 영구자석과 영구자석의 둘레를 둘러싸는 중량체를 포함하는 진동체, 진동체와 상기 고정체 사이에서 상기 진동체의 상하 진동을 탄성 지지하는 탄성부재 및 탄성부재와 진동체 사이에 위치하는 플레이트를 포함하여 구성됨을 구성의 요지로 한다.

Description

선형 진동 발생장치{Linear vibration generating device}

본 발명은 선형 진동 발생장치에 관한 것으로, 특히 휴대 전화 등에 사용되며 코일이 발생시키는 전기장과 영구자석에 의한 자기장의 상호 작용에 의한 중량체의 상하 방향 선형 움직임에 의해 진동을 발생시키는 선형 진동 발생장치에 관한 것이다.

휴대 전화의 대중적인 보급으로 인한 수신음 공해는 진동이라는 새로운 형태의 수신 알림 방식을 탄생시켰다. 이러한 새로운 형태의 수신 알림 방식은 중량체에 전류가 인가됨에 따라 진동을 발생시킴으로써 사용자에게 전화가 걸려오거나 문자 등이 왔음을 알려주는 기술에 의해 구현된다.

진동 방식의 수신 알림을 위해 종래에는, 모터에 진동체를 편심 장착한 기술을 일반적으로 사용하였다. 그러나 이는 긴 수명을 보장하지 못하고 응답성이 빠르지 못하며 다양한 진동모드의 구현에 한계가 있다. 따라서 터치 방식의 휴대 전화 일명 '터치폰'이 급속도로 대중화되는 추세에서 수요자의 요구를 충족시키기에 한계가 있다.

이러한 문제점 해결을 위해 중량체를 선형적으로 요동시켜 진동을 발생시키는 선형 진동 발생장치 기술이 제안되었다. 제안된 선형 진동 발생장치는 코일이 발생시키는 전기장과 코일을 둘러싸는 영구자석의 자기장 사이의 상호 작용을 이용하여 중량체를 선형적으로 요동시킴으로써 목적하는 진동이 발생될 수 있도록 한 것이다.

대한민국 등록특허 제1254211호(2013. 4. 18 공고, 이하, '선행특허문헌'이라 함)에는 '선형 진동체'라는 명칭으로 중량체를 선형적으로 요동시켜 진동을 발생시키는 기술이 개시되어 있다. 상기 선행특허문헌을 통해 제안된 기술은 자기효율을 증대시켜 안정적인 동작 특성이 유지되도록 하면서도 장치 소형화를 도모할 수 있도록 한 기술이다.

선행특허문헌에 나타난 선형 진동체를 도 1을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 선형 진동체는 크게, 진동체(115)와 고정체(110), 그리고 이들을 보호하는 케이스(135)(102)로 구성된다. 진동체(115)는 자계를 만드는 마그네트(111)와 이를 둘러싸는 중량체(112)로 구성되며, 고정체(110)는 하부케이스(102) 중앙의 요크(107), 요크(107) 둘레에 배치된 코일(106)로 구성된다.

하부케이스(102) 상부면 중앙에는 상기 코일(106)과 전기적으로 접촉하여 외부에 제공되는 전기적신호를 코일에 전달하는 PCB(105)가 배치되며, 상부 케이스(135)와 중량체(112) 또는 하부케이스(102)와 중량체(112) 사이에는 탄성부재(120)가 개재되어, 진동체(115)를 탄성 지지하는 동시에 진폭이 일정폭으로 제한될 수 있도록 하고 있다.

자기 차폐를 통한 자속밀도 증대를 위해, 상기 마그네트(111)의 상부면과 하부면에는 상부 플레이트(113)와 하부 플레이트(114)가 각각 밀착 배치됨으로써 마그네트(111) 상부와 하부를 덮게 되고, 각각의 플레이트(113)(114)와 대면하는 상부 케이스(135) 일면과 하부 케이스(102) 일면에는 댐퍼(140)(142)가 부착된다.

댐퍼는(140)(142)는 진동체(115)가 상하로 요동하여 진동을 발생시킴에 있어, 상기 진동체(115)의 상부면과 하부면이 케이스(135)(102)에 접촉하는 것을 차단하는 완충재로서 기능하며, 완충재 역할을 하는 상기 댐퍼들에 의해 진동체(115)의 케이스(135)(102) 충격 시 발생하는 소음이 줄어 들게 된다.

이와 같은 종래 기술은, 상기 PCB(105)를 통해 코일(106)로 전기적인 신호(교류전원)가 입력된 때, 고정체(110)가 발생시키는 전기장과 진동체(115)를 구성하는 마그네트의 자기자 사이에 발생하는 전자기적인 상호작용을 이용하여 고정체(110)에 대해 상기 진동체(115)를 상하로 요동시켜 진동을 발생시킨다.

그러나 선행특허문헌에 개시된 위와 같은 구성의 종래기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 케이스 내측 상부와 하부 위치에 댐퍼들이 적용됨과 동시에 진동체 상부면과 하부면에 소정의 두께를 갖는 플레이트(113, 114)가 적용됨으로써, 제한된 케이스 공간 내에서 진동체가 진동을 발생시킬 수 있을 정도의 충분한 행정거리 즉, 진폭을 확보하는 것이 용이하지 않아 결과적으로 케이스의 높이를 높게 할 수 밖에 없는 구조이며, 따라서 장치 소형화에 부합하지 못하는 단점이 있다. 그 외에도, 상술한 종래기술은 진동체와 케이스 간 충돌로 인한 충돌 소음, 자기 차폐 등의 문제로 인해 박형화가 제한되는 문제가 있다.

둘째, 진동체를 진동시켜 진동을 발생시키는 과정에서 상기 진동체의 상하방향 수직 운동과 함께 발생하는 좌우 흔들림 즉, 피칭(pitching) 운동으로 진동체 외측 모서리가 케이스에 직접 접촉하게 됨으로써 유발되는 소음이 제품의 품질과 신뢰도를 크게 저하시키는 문제가 있다.

한국등록특허 제1254211호(등록 공고일 2013. 4. 18)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 케이스의 높이를 늘이지 않고도 진동체가 목적하는 진동을 일으킬 수 있을 정도의 충분한 행정거리 즉, 진폭을 위한 공간을 확보할 수 있으며, 이에 따라 장치의 소형화를 도모할 수 있는 선형 진동 발생장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 진동체 피칭(pitching) 운동에 의한 구성 품 간 기구적인 접촉 및 이로 인한 소음의 효과적인 저감을 도모할 수 있는 선형 진동 발생장치를 구현하고자 하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따르면,

코일이 안착된 브라켓과, 상기 브라켓과 결합하여 내부공간을 형성하는 자성체 재질의 케이스를 포함하는 고정체;

상기 코일에 대응하여 진동력을 생성하는 영구자석과 영구자석의 둘레를 둘러싸는 중량체를 포함하는 진동체;

상기 진동체와 상기 고정체 사이에서 상기 진동체의 상하 진동을 탄성 지지하는 탄성부재; 및

상기 탄성부재와 진동체 사이에 위치하는 플레이트;를 포함하는 선형 진동 발생장치를 제공한다.

여기서, 상기 플레이트 반대편의 영구자석 노출면 또는 노출면과 대면하는 고정체의 일면 중 적어도 어느 한 면에 구비되는 댐핑수단;을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 영구자석의 노출면에 구비되는 댐핑수단은 자성유체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플레이트는 중량체 일부를 덮으면서 내주면이 상기 영구자석의 내주면 안쪽으로 더 돌출되거나 영구자석의 내주면과 동일 선상에 위치하도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 플레이트에 접하는 탄성부재의 고정단 내주면이 상기 플레이트의 내주면과 동일 선상에 정렬되도록 구성하는 것이 좋다.

본 발명의 실시예에서 상기 고정체는, 코일의 내경부에 실장된 요크를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 요크는 단면이 T자 또는 +자인 원기둥 형태의 자성체일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에는, 상기 플레이트 외측 둘레에 도포된 자성유체를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재의 일단(내측 고정단)은 플레이트에 고정되고, 대향부 타단(외측 고정단)은 플레이트와 마주보는 브라켓 상면 또는 케이스 일면에 고정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 상기 플레이트 반대편의 중량체와 대향하는 고정체에 배치된 피칭 충격 방지 수단을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 중량체 상면 가장 자리 또는 모서리에 상기 피칭 충격 방지 수단에 대응하도록 형성된 요입부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자성체 재질로 케이스를 구성함으로써, 진동체 상부면과 하부면 중 탄성부재가 접착되는 어느 한 면에만 플레이트를 설치해도 충분히 영구자석의 자속을 집중시킬 수 있어 효과적인 진동성능이 발휘될 수 있는 진동 발생장치의 구현이 가능하며, 플레이트 삭제로 비용 절감 및 장치 소형화를 달성할 수 있다.

즉, 영구자석 상부와 하부 모두에 플레이트를 배치시킨 종래 구성과는 달리, 자성체 재질의 케이스 적용으로 상부 또는 하부 중 어느 한 쪽에만 플레이트를 적용해도 무방하며, 따라서 케이스의 높이를 키우지 않고도 진동체가 목적하는 진동을 일으킬 수 있을 정도의 충분한 행정거리 즉, 진폭을 위한 공간을 확보할 수 있어 성능 향상과 더불어 장치 소형화를 달성할 수 있다. 더욱이, 본 발명은 영구자석 면에 직접 도포된 자성유체 등으로 이루어진 댐핑부재를 포함함으로써 댐핑부재가 충돌힘을 가장 많이 받는 곳에 위치된 댐핑부재의 위치 이탈을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 플레이트의 내주면이 영구자석 내주면 안쪽으로 더 돌출되거나 영구자석 내주면과 동일 선상에 위치하는 길이로 형성되고, 플레이트의 내주면과 탄성부재 일측 고정단의 내주면이 동일 선상에 정렬되는 형태로 탄성부재가 구비됨으로써, 탄성부재의 외측 고정단과 내측 고정단을 잇는 탄성부재 구동부(일명 '스프링 발')의 길이를 최대한 길게 할 수 있다.

즉, 스프링 구동부(일명 '스프링 발')의 구조를 종래와 같이 복잡한 형태로 구성하지 않고도 목적하는 복원력을 발휘할 수 있는 탄성부재의 구현이 가능하며, 결국 탄성부재의 구조 단순화와 더불어 이를 통한 제품 양산성 향상과 전체적인 제작비 절감에 의한 가격 경쟁력 확보 등의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 중량체 일면 외곽 모서리와 대향하는 케이스 일면에 배치되는 댐퍼로 인하여 진동체 피칭 운동에 따른 구성품(중량체와 고정체) 간 기구적인 접촉 및 이로 인한 소음을 저감시킬 수 있다. 결과적으로, 안정적인 진동 특성이 발휘될 수 있는 신뢰도 높은 고품질의 진동 발생장치 구현이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 선형 진동 발생장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 나타난 선형 진동 발생장치의 결합 단면도.
도 4는 도 3의 제1 실시예에 따른 변형예를 도시한 단면도.
도 5는 도 3의 제1 실시예에 따른 다른 변형예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해 사시도.
도 7은 도 6에 나타난 선형 진동 발생장치의 결합 단면도.
도 8은 도 7의 제2 실시예에 따른 변형예를 도시한 단면도.
도 9는 도 7의 제2 실시예에 따른 다른 변형예를 도시한 단면도.
도 10, 도 11은 본 발명의 제3, 제4 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 결합 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 선형 진동 발생장치의 결합 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치의 전체적인 구성부터 먼저 살펴보기로 한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 선형 진동 발생장치는 크게, 진동체(10)와 고정체(20)로 구성된다. 진동체(10)와 고정체(20) 사이에는 진동체(10)의 상하 진동을 탄성 지지하는 탄성부재(40)가 개재되며, 고정체(20)를 구성하는 판상의 브라켓(34) 상에는 진동발생을 위한 교류전원을 공급하는 PCB(50)가 배치된다.

진동체(10)는 자계를 형성시키는 영구자석(12)과 영구자석(12) 둘레를 둘러싸는 형태로 결합되어 중량을 부여하는 중량체(13)로 구성된다. 그리고 고정체(20)는 상기 브라켓(34)과, 이 브라켓(34) 상면에 안착되며 영구자석(12) 중앙에 배치되는 원통형의 코일(22)과, 코일(22)의 내경부에 실장된 요크(24) 및 케이스(30)로 구성된다.

코일(22)은 브라켓(34) 상으로 배치되는 PCB(50)와 전기적으로 연결되어 고정체(20)에 대해 상기 진동체(10)가 진동할 수 있도록 전기적 신호를 제공받고, 제공받은 전기적 신호에 의하여 코일(22)이 발생시키는 전기장과 상기 상기 영구자석(12)이 발생시키는 자기장 사이의 인력(引力)과 척력(斥力)에 의해 고정체(20)에 대해 진동체(10)가 상하로 움직여 진동을 발생시킨다.

진동체(10)의 진폭은 상기 탄성부재(40)의 탄성계수와 영구자석(12)과 상기 요크(24) 사이에 작용하는 인력(引力)에 의해 적정범위로 제한될 수 있으며, 영구자석(12)은 상기 요크(24)와 간섭이 발생되지 않을 정도의 내경을 갖고 상하방향으로 반대되는 극성을 가진 환형(環形) 즉, 도넛 모양으로 형성될 수 있다.

요크(24)는 단순 원기둥 또는 코일(22) 상부를 덮는 판상의 차폐부를 형성한 단면이 T자 또는 +자형인 원기둥 형태로 구비될 수 있다. 특히 자성체 재질로 이루어져 영구자석(12)으로부터 발생되는 자속을 그 외연에 감긴 상기 코일(22) 측으로 집중시키는 동시에, 상기 영구자석(12)과 인력(引力)을 형성시켜 진동체(10)의 진폭을 제한하는 역할을 한다.

자기 차폐를 통한 자속 집중의 효과나 경량화 측면을 고려한다면 요크를 T자형으로 구성하는 것이 바람직하며, 상당히 작은 크기로 제공되는 상기 요크를 조립 대상부로 옮기는 과정에서의 상기 요크 홀딩 측면을 감안한 조립의 용이성을 고려한다면 +자형으로 구성하는 것이 유리하다.

영구자석(12) 상부면에는 영구자석(12) 하부면을 포함하여 진동체(10) 일부를 덮는 형태로 플레이트(16)가 구비된다. 플레이트(16)는 중앙에 홀을 형성한 판상체 형태로 마련될 수 있으며, 영구자석(12)이 발생시키는 자속이 상기 코일(22) 측으로 집중될 수 있도록 자기 차폐 역할을 수행한다.

플레이트(16)는 상기 탄성부재(40)와 마주보는 진동체(10) 일면에 고정됨으로써 진동체(10)의 상하 진동 시 상기 영구자석(12), 중량체(13)와 함께 진동하게 되고, 중량체(13) 일부를 덮으면서 그 내주면(I2)은 상기 영구자석(12)의 내주면(I1) 안쪽으로 더 돌출되거나 영구자석(12)의 내주면(I1)과 세로방향 동일 선상에 위치하는 형태로 제공될 수 있다.

탄성부재(40)는 상하 진동하는 영구자석(12)과 중량체(13)로 이루어진 진동체(10)를 탄성 지지함으로써 고정체(20)에 대한 진동체(10)의 위치 복원을 위한 탄성력을 제공하는 동시에, 진동체(10)의 진폭을 제한하여 영구자석(12)과 중량체(13)로 이루어진 상기 진동체(10)가 고정체(20)를 구성하는 케이스(30)에 충돌하는 것을 방지하는 기능을 한다.

탄성부재(40)의 일단은 플레이트(16) 하부면에 용접을 통해 고정되며, 대향부 타단은 상기 브라켓(34) 상부면 가장자리에 용접을 통해 고정된다. 물론, 플레이트가 진동체 상부면에 배치되는 구조(이후 설명될 제2 실시예 참조)에서는 플레이트 상부면과 이와 대면하는 상부 케이스 일면에 탄성부재 일단과 타단이 각각 용접을 통해 고정될 수 있다.

플레이트(16)에 접하는 탄성부재(40)의 내측 고정단(44)의 내주면(I3)이 상기 플레이트(16)의 내주면(I2)과 동일 선상에 정렬되도록 구성하면, 제한된 공간 내에서의 탄성부재(40)의 외측 고정단(42)과 내측 고정단(44)을 잇는 탄성부재의 구동부(일명 '스프링 발', 43)의 길이를 최대한 길게 할 수 있어 상기 구동부(43) 패턴을 단순화시킬 수 있다.

플레이트(16)가 모두 없는 구조의 선형 진동 발생장치가 박형화에는 유리하나, 상기 탄성부재(40)의 구동부(43)가 상기 진동체(10) 내경 최 내측의 영구자석 하부에 직접 접하도록 위치될 수 없는 문제가 있다.

즉, 상기 탄성부재(40)의 진폭(진동주파수 또는 공진주파수) 제어는 진동체 내경의 최 내측으로 위치될수록 유리하나, 영구자석에 직접 용접할 경우 영구자석에 감자가 발생되어 진동력이 변화되는 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 탄성부재(40)와 영구자석(12)의 사이에만 플레이트(16)를 위치시킴으로써 박형화를 도모하면서도 동시에 진동 특성이 저하되지 않는 선형 진동 발생장치를 제공할 수 있다.

고정체(20)를 구성하는 상기 케이스(30)는 상기 브라켓(34)과 결합하여 진동체(10)와 탄성부재(40)가 실장될 수 있는 내부공간을 형성한다. 본 발명의 실시예에서 상기 케이스(30)는 자성을 가진 재질(예컨대, 금속 재질)이면 그 재질에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 진동체와 탄성부재, 코일 등을 실장할 수 있는 폭과 높이로 형성될 수 있다.

PCB(50)는 외부에서 제공되는 전기적 신호를 상기 코일(22)로 입력시키며, 이를 위해 상기 코일(22)로부터 인출되는 코일선과 전기적으로 연결된다. 이와 같은 PCB(50)는 도 2에 도시된 바와 같은 고리 형상으로 제공되어 그 안쪽으로 코일(22)과 코일 내경부에 실장된 상기 요크(24)가 브라켓(34)에 직접 접하거나 베이스(34) 중앙의 결합공에 결합되는 형태로 고정될 수 있다.

진동체(10)가 위아래로 요동하여 진동을 일으킴에 있어 진동체와 케이스 사이의 직접적인 접촉의 방지를 위해, 제1 실시예에서 상기 플레이트(16) 부착 측 반대편에 위치한 영구자석(12) 노출면에는 댐핑수단(60-1)이 구비된다. 본 실시예에서 상기 댐핑수단은 자성유체(magnetic fluid)일 수 있으며, 자석 노출면에 직접 도포되어 자력에 의해 위치 이탈이 억제된다. 즉, 상기 댐핑수단(60-1) 영구자석의 자속의 직접적인 영향에 의해 이탈이 최소화되므로 제품 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

도 3의 제1 실시예에 따른 바람직한 변형예를 도시한 도 4의 도시와 같이, 댐핑수단(60-2)은 플레이트(16) 반대편의 영구자석(12)의 노출면이 마주하는 케이스(30)의 일면에 부착되는 구성일 수도 있다. 이 경우 상기 댐핑수단(60-2)은 고무(rubber), 실리콘(silicon), 다공성 고무(foam rubber) 재질의 댐퍼가 이용될 수 있다.

도 5의 또 다른 변형예의 도시와 같이, 플레이트(16) 반대편의 영구자석(12)의 노출면과 노출면이 대면하는 케이스(30) 일면 모두에 댐핑수단(60-3)(60-4)이 구비될 수도 있다. 이때에는 노출면의 댐핑수단(60-3)으로서 자성유체를 이용하고, 노출면 대면부의 댐핑수단(60-4)으로서 고무나 실리콘 재질의 댐퍼를 이용하는 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 5의 제1 실시예에서 도면부호 19는 진동체(10) 하부 일부를 덮는 상기 플레이트(16) 외측 둘레부를 따라 자기차폐를 위해 도포되는 자성유체를 가리키며, 도면부호 70은 탄성부재(40) 내측의 브라켓(34) 상에 배치되어 진동체(10) 상하 운동 시 탄성 변형되는 탄성부재(40)와 상기 브라켓(34) 간 기구적인 접촉을 방지하는 완충재를 가리킨다.

완충재(70)는 진동체(10)가 닿았을 때 그 충격을 흡수 또는 완화시킬 수 있는 재질 예를 들어, 고무(rubber), 실리콘(silicon), 다공성 고무(foam rubber) 등이 이용될 수 있으나, 쿠션을 갖춰 완충을 구현할 수 있는 재질이라면 특별한 제한 없이 적용 가능하며, 도면을 통해 도시한 바와 같은 환형(環形)으로 제공될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 분해 사시도이며, 도 7은 도 6에 나타난 선형 진동 발생장치의 결합 단면도이다.

도 6 및 도 7의 제2 실시예에 따른 선형 진동발생장치는, 전술한 제1 실시예의 선형 진동발생장치와는 달리, 플레이트(18)와 탄성부재(40)를 진동체(10) 상부에 배치시킨 점에 차이가 있다. 즉, 플레이트(18)와 탄성부재(40)가 진동체(10) 상부에 위치하도록 하고 플레이트(18) 반대쪽의 영구자석(12) 노출면이 케이스(30) 바닥 측을 향하도록 한 것이 특징이다.

케이스(30) 내에서의 진동체(10) 및 탄성부재(40)를 상하 반전시킨 점을 제외하곤 상기한 제1 실시예의 구성과 큰 차이가 없으므로, 이하 제2 실시예를 설명함에 있어 상기 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 도면 참조를 부여하는 동시에 그 중복된 상세한 설명을 생략하기로 하며, 제1 실시예의 구성과 다른 구성부에 대해서만 간단히 설명하기로 한다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생장치에는 중량체(13) 일부를 포함하여 영구자석(12) 상면을 덮는 형태로 플레이트(18)가 배치된다. 그리고 상기 플레이트(18)와 고정체(20), 구체적으로는 케이스(30) 사이로 탄성부재(40)가 배치되어 상기 진동체(10)의 상하 진동을 탄성 지지한다.

플레이트(18)는 제1 실시예와 마찬가지로, 탄성부재(40)와 마주보는 진동체(10) 일면에 고정됨으로써 진동체(10)의 상하 진동 시 영구자석(12) 및 중량체(13)와 함께 진동하며, 중량체(13) 일부를 덮으면서 그 내주면(I2)은 상기 영구자석(12)의 내주면(I1) 안쪽으로 더 돌출되거나 영구자석(12)의 내주면(I1)과 세로방향 동일 선상에 위치하는 형태로 제공될 수 있다.

탄성부재(40)의 일단은 플레이트(18) 상부면에 고정되며, 대향부 타단은 상기 플레이트(18)가 대면하는 케이스(30) 일면에 고정된다. 제1 실시예와 마찬가지로, 플레이트(16)에 접하는 탄성부재(40)의 내측 고정단(44)의 내주면(I3)이 상기 플레이트(16)의 내주면(I2)과 동일 선상에 정렬되도록 구성함으로써, 탄성부재의 구동부(일명 '스프링 발', 43)의 길이가 최대한 길게 확보될 수 있도록 함이 바람직하다.

플레이트(18) 부착 측 반대편에 위치한 영구자석(12) 노출면 즉, 영구자석 하부면에는 진동체(10)가 상하로 움직일 때 진동체(10) 하부와 베이스(34) 간 기구적인 접촉을 방지하는 댐핑수단(80-1)이 구비된다. 제2 실시예에서 상기 댐핑수단(80-1)은 자성유체(magnetic fluid)일 수 있으며 케이스와 닿게 되는 중앙부가 아래로 볼록한 형태로 제공될 수 있다.

도 8의 변형예와 같이, 댐핑수단(80-2)은 플레이트(18) 반대편의 영구자석 노출면이 대면하는 케이스 구체적으로는, 브라켓(34) 상부면에 마련되는 고무(rubber), 실리콘(silicon), 다공성 고무(foam rubber) 재질의 댐퍼이거나, 도 9의 다른 변형예와 같이 플레이트(18) 반대편의 영구자석(12)의 노출면과 이 노출면이 대면하는 케이스 일면 모두에 마련되는 구성일 수 있다.

영구자석(12) 노출면과 이에 대면하는 케이스(30) 일면 모두에 댐핑수단(80-3)(80-4)이 구비되는 도 9와 같은 다른 변형예의 경우에는, 상기한 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 노출면에 구비되는 댐핑수단(80-3)에는 자성유체가 사용될 수 있으며, 노출면과 대면하는 케이스(300 일면에 마련되는 댐핑수단(80--은 고무나 실리콘 재질의 댐퍼일 수 있다.

이상의 본 발명의 제1, 제2 실시예에 따르면, 자성체 재질로 케이스를 구성함으로써, 진동체 상부면과 하부면 중 탄성부재가 접착되는 어느 한 면에만 플레이트를 설치해도 충분히 영구자석의 자속을 집중시킬 수 있어 진동성능이 효과적으로 발휘될 수 있는 진동 발생장치의 구현이 가능하며, 플레이트의 삭제로 인하여 비용 절감 및 장치 소형화를 달성할 수 있다.

즉, 영구자석 상부와 하부 모두에 플레이트를 배치시킨 종래 구성과는 달리, 자성체 재질의 케이스의 적용으로 상부 또는 하부 중 어느 한 쪽에만 플레이트를 적용해도 무방하며, 따라서 케이스의 높이를 높이지 않고도 진동체가 목적하는 진동을 일으킬 수 있을 정도의 충분한 행정거리 즉, 진폭을 위한 공간을 확보할 수 있어 성능 향상과 더불어 장치 소형화를 달성할 수 있다.

또한, 플레이트의 내주면이 영구자석 내주면 안쪽으로 더 돌출되거나 내주면과 동일 선상에 위치하는 길이로 형성되고, 플레이트의 내주면과 탄성부재 일측 고정단의 내주면이 동일 선상에 정렬되는 형태로 탄성부재가 구비됨으로써, 탄성부재의 외측 고정단과 내측 고정단을 잇는 탄성부재 구동부(일명 '스프링 발')의 길이를 최대한 길게 할 수 있어 상기 구동부의 구조를 단순화하면서도 충분한 탄성 복원력을 가진 탄성부재를 구현할 수 있다.

한편, 도 10과 도 11은 각각 본 발명의 제3, 제4 실시예에 따른 선형 진동 발생장치의 결합 단면도이다.

도 10과 도 11에 나타난 제3, 제4 실시예에 따른 선형 진동 발생장치는 각각, 전술한 제1, 제2 실시예에 따른 선형 진동 발생장치 구성에 더하여, 플레이트(16)(18) 반대편의 중량체(13)와 대향하는 고정체(20)에 피칭 충격 방지 수단(90)(92)을 마련함으로써, 진동체(10)의 피칭(pitching) 운동에 의한 충격이 방지될 수 있도록 한 것이 특징이다.

이와 같은 제3, 제4 실시예에서 바람직하게는, 상기 중량체(13)의 일면 가장자리 또는 모서리에는 상기 피칭 충격 방지 수단(90)(92)에 대응하도록 된 요입부(14)(15)를 더 포함할 수 있으며, 이처럼 요입부(14)(15)를 적용하게 되면, 제한된 공간 내 상기 피칭 충격 방지 수단(90)(92) 적용에 따라 그 높이만큼 진폭이 손실되는 문제를 해소할 수 있게 된다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 진동체 12 : 영구자석
13 : 중량체 14, 15 : 요입부
16, 18 : 플레이트 19 : 자성유체
20 : 고정체
22 : 코일 24 : 요크
30 : 케이스 34 : 브라켓
40 : 탄성부재 42 : 외측 고정단
44 : 내측 고정단
50 : PCB 60, 80 : 댐핑수단
70 : 완충재 90, 92 : 피칭 충격 방지 수단

Claims

코일이 안착된 브라켓과, 상기 브라켓과 결합하여 내부공간을 형성하는 자성체 재질의 케이스를 포함하는 고정체;
상기 코일에 대응하여 진동력을 생성하는 영구자석과 영구자석의 둘레를 둘러싸는 중량체를 포함하는 진동체;
상기 진동체와 상기 고정체 사이에서 상기 진동체의 상하 진동을 탄성 지지하는 탄성부재; 및
상기 탄성부재와 진동체 사이에 위치하는 플레이트;
상기 플레이트 반대편의 영구자석 노출면 또는 노출면과 대면하는 고정체의 일면 중 적어도 어느 한 면에 구비되는 댐핑수단;을 포함하는 선형 진동 발생장치.
제 2 항에 있어서,
상기 영구자석의 노출면에 구비되는 댐핑수단은 자성유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 2 항에 있어서,
상기 플레이트는 중량체 일부를 덮으면서 내주면이 상기 영구자석의 내주면 안쪽으로 더 돌출되거나 영구자석의 내주면과 동일 선상에 위치하도록 구성됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 3 항에 있어서,
상기 플레이트에 접하는 탄성부재의 고정단 내주면이 상기 플레이트의 내주면과 동일 선상에 정렬됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 2 항에 있어서,
코일의 내경부에 실장된 요크를 더 포함함을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 5 항에 있어서,
상기 요크는 단면이 T자 또는 +자인 원기둥 형태의 자성체인 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트 외측 둘레에 도포된 자성유체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 1 항에 있어서,
탄성부재의 일단(내측 고정단)은 플레이트에 고정되고, 대향부 타단(외측 고정단)은 플레이트와 마주보는 브라켓 상면 또는 케이스 일면에 고정됨을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트 반대편의 중량체와 대향하는 고정체에 배치된 피칭 충격 방지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중량체 상면 가장 자리 또는 모서리에 상기 피칭 충격 방지 수단에 대응하도록 형성된 요입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동 발생장치.