KR20150077687A

KR20150077687A - 선형 진동자

Info

Publication number: KR20150077687A
Application number: KR1020130166430A
Authority: KR
Inventors: 권중학
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-07-08

Abstract

본 발명은 코일의 길이를 늘여 진동 강도를 높일 수 있는 구조를 가지는 선형 진동자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명은 자성 재질의 측벽과 비자성 재질의 상, 하면으로 이루어지는 케이스, 케이스 내에 위치하는 영구 자석, 영구 자석을 탄성적으로 지지하도록 일단은 영구 자석, 타단은 케이스의 상, 하면 중 어느 한 면에 설치되는 서스펜션 및 케이스의 측벽과 영구 자석 사이에 위치하며, 케이스의 상면 또는 하면에 부착되는 보이스 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

Description

선형 진동자{LINEAR VIBRATOR}

본 발명은 선형 진동자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 보이스 코일의 길이를 극대화하여 전자기력을 향상시킬 수 있는 구조를 가지는 선형 진동자에 관한 것이다.

휴대폰과 같은 전자기기의 가장 중요한 특징 중 하나인 진동을 발생시키는 수단으로 축이 편심되거나 무게중심이 일측으로 불균형하게 분배된 모터를 회전시켜 진동을 발생시키는 진동모터가 있다. 그러나, 진동모터는 모터 회전시 브러쉬가 세그먼트와 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 마찰 및 스파크가 발생되며 이에 따라 수명이 감소되는 등 많은 문제점들이 있었다.

이러한 진동모터의 단점을 극복하기 위하여 개발된 것이 선형 진동자이다. 선형진동자는 스프링에 장착된 진동자가 마그네트와 코일 사이의 전자기력에 의하여 상하 또는 좌우로 직선운동을 하며 진동하기 때문에 진동모터에 비하여 마찰과 마모가 없어 수명이 길다. 또한 소형화가 가능하여 현재 여러 형태로 개발되고 있다.

도 1은 종래의 선형 진동자의 일 예를 도시한 도면이다. 선형진동자(100)는 크게 고정부와 진동부로 나뉘며, 고정부는 비자성재질의 케이스(10), 프로텍터(50), 프로텍터(50)에 부착된 보이스 코일(30) 및 진동부를 지지하는 서스펜션(40)을 포함한다. 진동부는 영구자석(20), 영구자석(20) 상부에 부착되는 탑 플레이트(22), 요크(24), 요크(24)의 외측에 부착되어 진동 중량을 늘려주는 질량 부재(26)를 포함한다.

종래의 선형 진동자는, 내륜 자석 구조를 사용한 구조에 더미 매스인 텅스텐 질량 부재를 사용한 구조로서, 영구 자석(20)에 요크(24)가 부착되고, 요크(24)에 질량 부재(26)가 부착되기 때문에 진동시에 요크(24)와 보이스 코일(30)이 간섭되지 않을 정도의 높이로만 보이스 코일(30)의 전고와 지름을 결정하여야 하였기 때문에 코일의 길이를 길게하는데 한계를 가지고 있었다. 따라서 선형 진동자의 진동 강도를 높이는 데 한계가 있었다.

본 발명은 코일의 길이를 늘여 진동 강도를 높일 수 있는 구조를 가지는 선형 진동자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 자성 재질의 측벽과 비자성 재질의 상, 하면으로 이루어지는 케이스, 케이스 내에 위치하는 영구 자석, 영구 자석을 탄성적으로 지지하도록 일단은 영구 자석, 타단은 케이스의 상, 하면 중 어느 한 면에 설치되는 서스펜션 및 케이스의 측벽과 영구 자석 사이에 위치하며, 케이스의 상면 또는 하면에 부착되는 보이스 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 케이스의 측벽을 관통하여 보이스 코일과 연결되는 FPCB를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보이스 코일은, 케이스의 상면 및 하면에 각각 2개 구비되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로 서스펜션은, 케이스의 상면 및 하면에 각각 2개 설치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 영구 자석은 중공부를 구비하며, 중공부 내에 삽입되는 질량 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 영구 자석과 질량 부재의 상, 하면에 부착되는 탑 플레이트를 더 포함하며, 질량 부재와 탑 플레이트는 서로 맞물리는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 케이스의 측벽은 양 단부에 내륜보다 외륜이 더 높은 단차부가 형성되며, 외륜 단차부에는 복수 개의 요홈부가 마련되고, 케이스의 상, 하면은 내륜 단차부 상에 안착되는 중앙부와, 외륜 단차부의 요홈부 상에 삽입되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자를 제공한다.

본 발명이 제공하는 선형 진동자는 보이스 코일의 길이를 극대화할 수 있어 선형 진동자의 크기를 키우지 않고도 진동 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 선형 진동자는, 케이스의 측벽을 자성체로 형성함으로써 자기장의 세기를 높여 진동 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 선형 진동자의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도,
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자는 자성 재질의 측벽(110)과 비자성 재질의 상, 하면(120, 130)으로 이루어지는 케이스를 구비한다. 측벽(110)과 소정 간격을 두고, 케이스의 내부에 영구 자석(210)이 설치된다. 영구 자석(210)의 상면과 하면에는 각각 탑 플레이트(220, 230)가 부착된다. 또한 하면(130)에는 영구 자석(210)을 탄성적으로 지지하기 위한 서스펜션(400)이 설치된다. 서스펜션(400)은 일 단은 영구 자석(210) 측에 부착되고, 일 단은 케이스의 하면(130)에 부착된다. 엄밀히 말하면 서스펜션(400)은 영구 자석(210)에 부착된 탑 플레이트(230)에 부착된다. 서스펜션(400)은 영구 자석(210)의 상 측에 부착될 수도 있고, 하 측에 부착될 수도 있다.

상면(120)과 하면(130)에는 각각 보이스 코일(310, 320)이 부착되며, 보이코코일(310, 320)은 측벽(110)과 영구 자석(210) 사이의 간격에 위치된다. 또한 보이스 코일(310, 320)로 전기적인 신호를 전달하기 위한 FPCB(500) 케이스의 측벽(110)을 관통하여 케이스의 상면(120)에 부착된다. 물론, FPCB(500)는 케이스의 하면(130)에 부착될 수도 있다. 보이스 코일(310, 320) 역시, 상면(120) 또는 하면(130) 중 어느 하나에만 부착되어도 무방하나, 상호 전자기력을 높여 진동 강도를 높이기 위해서는 두 개가 부착되는 것이 바람직하다. 측벽(110)이 자성 재질로 이루어지는 내외륜 마그넷 타입의 자기 회로를 가져, 측벽(110)과 영구 자석(210) 사이에 보이스 코일(310, 320)이 위치되기 때문에, 영구 자석(210)의 크기를 케이스의 측벽(110)과 보이스 코일(310, 320)의 설치를 위한 에어갭만큼의 차이만 두면 될 정도로 키울 수 있다. 따라서 자기장의 세기를 충분히 키울 수 있다는 장점이 있다. 또한 보이스 코일(310, 320)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 진동자의 진동부인 영구자석(210)과 탑 플레이트(220, 230)와 간섭되지 않기 때문에, 보이스 코일(310, 320)의 전고를 측벽(110)의 크기가 허용하는 한도에서 최대한 키울 수 있으며, 보이스 코일(310, 320)의 지름도 영구 자석(210)의 지름보다 크게 키울 ㅅ수 있다. 따라서 보이스 코일(310, 320)의 길이를 최대화할 수 있기 때문에, 선형 진동자의 진동 강도 역시 높일 수 있다.

한편 케이스의 측벽(110)은, 케이스의 상, 하면(120, 130)의 결합을 용이하게 하기 위해, 내륜(112)보다 외륜(114)이 더 높은 단차부가 형성된다. 또한 외륜(114)에는 복수 개의 요홈(116)이 형성되며, 요홈(116)의 높이는 내륜(112)의 높이와 같다. 케이스의 상, 하면(120, 130)은 요홈(116) 내로 삽입되는 복수 개의 돌기(122, 132)를 구비하여, 케이스의 측벽(110)과 케이스의 상, 하면(120, 130)이 자연스럽게 맞물리도록 함으로써 조립을 용이하게 할 수 있다.

또한 케이스의 측벽(110)은 측벽(110)을 관통하여 외부로 인출된 FPCB(500)의 연장부(520)를 수용하기 위한 FPCB 수용홈(118)을 구비한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 진동자는 서스펜션(410, 420)이 영구 자석(210)의 상, 하부에 각각 설치되어 총 2개의 서스펜션(410, 420)이 설치된다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 선형 진동자는 영구 자석(210')의 형태와 질량 부재(600)의 존재를 제외하고 나머지 구성 요소들은 제2 실시예와 동일하다.

본 발명의 제3 실시예에서는 영구 자석(210')은 중앙에 중공을 구비하며, 중공 내에 질량 부재(600)가 설치된다. 질량 부재(600)는 탑 플레이트(220, 230)에 의해 위치가 고정된다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선형 진동자의 단면도이다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 선형 진동자는 질량 부재(600')와 탑 플레이트(220', 230')의 형태를 제외하고 나머지 구성 요소들은 제3 실시예와 동일하다.

질량 부재(600')와 탑 플레이트(220', 230')는 서로 맞물리는 형상을 구비하여, 질량 부재(600')의 조립 시에 조립성을 높일 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에서는 질량 부재(600')는 중앙부에 주변부보다 높은 돌출부(610')를 구비하고, 탑 플레이트(220', 230')는 돌출부(610')가 수용되는 홀(222', 232')을 구비한다. 조립 시에 돌출부(610')가 홀(222', 232')에 수용됨으로써 질량 부재(600;)의 설치 위치가 안내되어 조립을 더욱 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

자성 재질의 측벽과 비자성 재질의 상, 하면으로 이루어지는 케이스;
케이스 내에 위치하는 영구 자석;
영구 자석을 탄성적으로 지지하도록 일단은 영구 자석, 타단은 케이스의 상, 하면 중 어느 한 면에 설치되는 서스펜션; 및
케이스의 측벽과 영구 자석 사이에 위치하며, 케이스의 상면 또는 하면에 부착되는 보이스 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
케이스의 측벽을 관통하여 보이스 코일과 연결되는 FPCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
보이스 코일은, 케이스의 상면 및 하면에 각각 2개 구비되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
서스펜션은, 케이스의 상면 및 하면에 각각 2개 설치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
영구 자석은 중공부를 구비하며,
중공부 내에 삽입되는 질량 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제5항에 있어서,
영구 자석과 질량 부재의 상, 하면에 부착되는 탑 플레이트;를 더 포함하며,
질량 부재와 탑 플레이트는 서로 맞물리는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.
제1항에 있어서,
케이스의 측벽은 양 단부에 내륜보다 외륜이 더 높은 단차부가 형성되며, 외륜 단차부에는 복수 개의 요홈부가 마련되고,
케이스의 상, 하면은 내륜 단차부 상에 안착되는 중앙부와, 외륜 단차부의 요홈부 상에 삽입되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자.