KR20150090631A

KR20150090631A - 선형진동모터

Info

Publication number: KR20150090631A
Application number: KR1020140011521A
Authority: KR
Inventors: 김진훈; 박석준
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-08-06
Also published as: US10141826B2; KR102173570B1; US20150214822A1

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터는 마그네트를 포함하는 고정자부와, 상기 마그네트에 대향되도록 위치되는 코일과, 상기 코일과 결합되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 고정자부의 내부공간에 수용되는 진동자부와, 상기 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 인쇄회로기판의 일단은 고정자부에 결합되고, 타단은 상기 진동자부에 결합되고, 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부는 상기 고정자부에 대향되는 코일을 커버한다.

Description

선형진동모터{Linear Motor}

본 발명은 선형진동모터에 관한 것이다.

일반적인 진동모터는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로서, 이동통신 단말기 및 휴대용 단말기 등에 탑재되어 무음 착신 알림용으로 사용되고 있다.

또한, 무선통신 및 모바일폰의 시장이 급속도로 팽창됨에 따라 다양한 기능의 이동통신단말기가 부각되는 추세에 따라, 이동통신단말기의 부품 소형화, 고품질화가 요구되어지는 상황에서 진동모터 또한 기존제품의 단점을 개선하고 품질을 획기적으로 개선시키기 위해 나날이 그 성능 및 기술이 발전되고 있는 실정이다.

아울러, 최근 몇년간 LCD화면이 큰 휴대폰의 출시가 급증하면서, 터치스크린방식이 채택됨에 따라 터치시 진동을 발생시키는 용도로 채택되어 그 수요가 증가되어 왔다.

한편, 터치스크린의 터치에 따른 진동에 있어서 특히 요구되는 성능은 첫째 착신시 진동발생에 비하여 사용횟수가 많아짐에 따라 동작수명 시간이 증가되어야 하고, 둘째 화면을 터치하는 속도에 맞추어 진동의 응답속도도 빨라져야 사용자가 터치시 진동을 체감할 수 있다.

상기의 특성을 만족할 수 있는 진동모터인 선형진동모터는 스프링과 상기 스프링에 연결될 진동자부에 의해 결정되는 공진주파수를 갖고 전자기력으로 가진되어 진동을 발생시키게 된다. 그리고 상기 전자기력은 진동자부의 마그네트와 고정자부의 코일에 인가되는 일정 주파수를 갖는 전류와의 상호작용에 의해 발생한다.

그러나, 하기의 선행기술문헌을 포함하는 종래기술에 따른 선형진동모터는 인쇄회로기판에 결합된 코일이 외력에 의해 단선 및 풀림이 발생되는 문제점을 지니고 있다.

US 2012-016914

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 관점은 상기 코일이 결합되는 인쇄회로기판이 코일을 커버하도록 위치됨에 따라 고정자부와 직접적으로 접촉되지 않아, 코일의 풀림 및 단선이 방지된 선형진동모터를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 상기 고정자부에 고정된 결합판과, 상기 결합판으로부터 연장되어 탄성력을 구비하도록 나선방향으로 연장된 탄성부와, 상기 탄성부에 연결되고 상기 코일의 단부가 결합되는 접촉부와, 상기 접촉부에 연결되고 코일이 결합된 원판부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 코일은 원판부에 커버되도록 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 원판부에 대응되는 고정자부에는 댐핑부재가 장착된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 상기 코일이 결합되는 접촉부에 코팅층이 더 형성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 고정자부는 상기 진동자부를 수용하도록 내부공간이 형성되고 일방이 개방된 케이스와, 상기 케이스의 내부공간을 밀폐하는 브라켓과, 상기 진동자부에 대향되어 케이스 및 브라켓의 일면에 각각 설치되는 댐핑부재를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 케이스 및 상기 브라켓 중에서 적어도 하나에는 마그네트가 장착된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 마그네트가 장착되는 상기 케이스 및 상기 브라켓의 어느 한쪽 또는 양쪽에는 안착부가 형성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 진동자부는 상기 코일과 함께 이동하는 중량체를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 고정자부는 상기 마그네트의 일면에 결합되는 플레이트 요크를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 코일은 상기 마그네트가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 마그네트는 상기 브라켓의 일면에 결합된 제1 마그네트와, 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 케이스의 일면에 결합된 제2 마그네트를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 서로 대향되어 동일한 극이 착자될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 제1 마그네트의 일면 또는 상기 제2 마그네트의 일면에 결합된 플레이트 요크를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 상기 진동자부는 일측에 탄성부재가 결합되고, 타측에 인쇄회로기판이 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면 코일이 결합되는 인쇄회로기판이 코일을 커버하도록 위치됨에 따라 고정자부와 코일이 직접적으로 접촉되지 않아, 코일의 풀림 및 단선이 방지된 선형진동모터를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 선형진동모터의 개략적인 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시한 선형진동모터에 있어서, 일실시예에 따른 인쇄회로기판 및 코일의 결합부를 도시한 사시도.
도 4는 도 2에 도시한 선형진동모터에 있어서, 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 및 코일의 결합부를 도시한 사시도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형진동모터의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 선형진동모터의 개략적인 분해사시도이다.

도시한 바와 같이, 상기 선형진동모터(100)는 고정자부(110), 진동자부(120) 및 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재(125)로 이루어지고, 상기 고정자부(110)는 마그네트(111a, 111b), 케이스(112), 브라켓(113) 및 플레이트 요크(114) 및 댐핑부재(115a, 115b)를 포함하고, 상기 진동자부(120)는 코일(121), 중량체(122), 인쇄회로기판(123) 및 원형 요크(126)를 포함한다. 그리고 상기 인쇄회로기판(123)의 적어도 일부는 고정자부(110)에 대향되는 코일(121)을 커버하도록 위치된다.

또한, 상기 진동자부(120)의 일측에 상기 탄성부재(125)가 결합되고, 타측에 인쇄회로기판(123)이 결합될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 고정자부(110)에 있어서, 상기 케이스(112)는 상기 진동자부를 커버하도록 내부공간이 형성되고, 상기 브라켓(113)에 결합된다.

또한 상기 브라켓(113)은 상기 인쇄회로기판(123)이 고정 결합된다.

또한, 상기 마그네트는 상기 케이스 및 상기 브라켓 중에서 적어도 하나에 장착될 수 있다.

이에 대한 일실시예로서, 상기 마그네트(111a, 111b)는 상기 중량체에 대향하는 상기 브라켓(113)의 내측상면에 결합되는 제1 마그네트(111a)와, 상기 제1 마그네트에 대향하는 상기 케이스의 내측상면에 결합되는 제2 마그네트(111b)로 이루어진다. 그리고 상기 제1 마그네트(111a)와 제2 마그네트(111b)는 자기효율을 높이기 위해 서로 대향되는 면이 동일극으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 제1 마그네트(111a)는 서로 다른 두 극인 S극(111a') 및 N극(111a")으로 이루어지고, 제2 마그네트(111b)는 서로 다른 두 극인 S극(111b') 및 N극(111b")으로 이루어지고, N극(111a")과 N극(111b")이 대향되도록 위치된다.

또한, 상기 케이스(112)와 브라켓(113)은 각각 마그네트(111a, 111b)를 그 의 중앙에 결합하기 위해 안착부(112a, 113a)가 형성된다.

그리고 상기 플레이트 요크(114)는 상기 제1 마그네트(111a)의 상부 또는 상기 제2 마그네트(111b)의 하부에 선택적으로 결합된다.

또한, 상기 댐핑부재(115a, 115b)는 진동자부(120)에 대향되어 브라켓(113) 및 케이스(112)의 일면에 각각 형성된다. 또한, 상기 브라켓(113)에 결합된 댐핑부재(115b)는 후술되는 인쇄회로기판(123)의 원판부(123d)와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 코일(121)은 고정자부에 대향되어 원판부(123d)에 커버되도록 상기 원판부(123d)에 결합된다.

다음으로 진동자부(120)에 있어서, 상기 코일(121)은 상기 마그네트(111a, 111b)에 대향되도록 위치된다.

또한, 상기 중량체(122)는 상기 코일(121)과 결합되어, 코일(121)과 함께 진동된다.

또한, 상기 인쇄회로기판(123)은 일단이 상기 코일(121)에 결합되고, 타단이 상기 브라켓(113)에 결합된다.

그리고 상기 인쇄회로기판(123)은 상기 브라켓(113)에 고정·결합되는 결합판(123a)과, 상기 결합판(123a)으로부터 연장되어 탄성력을 구비하도록 나선방향으로 연장되는 탄성부(123b)와, 상기 탄성부(123b)에 연결되고 상기 코일(121)의 단부(121b)가 결합되는 접촉부(123c)와, 상기 접촉부(123c)에 연결되고 코일(121)이 결합된 원판부(123d)를 포함한다.

또한, 상기 인쇄회로기판(123)의 결합판(123a)에는 브라켓(113)에 고정되기 위한 고정홈(123e)가 형성되고, 상기 브라켓(113)에는 상기 고정홈(123e)에 대응되는 고정돌기(113b)가 형성된다.

이와 같이 이루어짐에 따라, 상기 인쇄회로기판(123)은 상기 제1 마그네트(111a)를 내부에 수용하도록 외측을 둘러싸면서 나선방향으로 연장되어 상기 코일(121)와 결합됨에 따라, 상기 진동자부(120)를 하부에서 탄성지지한다. 이를 위해, 상기 인쇄회로기판(123)은 나선방향으로 연장된 스프링 형상 또는 코일 스프링 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 원형 요크(126)는 마그네트의 자속을 증가시키기 위해 상기 코일(121)과 상기 중량체(122) 사이에 결합된다. 또한, 상기 원형 요크(126)은 상기 중량체(122)의 상부에 결합되고 중량체의 중공부(122a)과 끼움 결합될 수 있다.

다음으로, 상기 탄성부재(125)는 전술한 바와 같이, 진동자부와 고정자부를 연결하고, 상기 진동자부를 고정자부에 대하여 탄성적으로 지지하다.

보다 구체적으로, 상기 탄성부재(125)의 일단은 상기 케이스(112)에 결합되고, 타단은 진동자부(120)에 결합된다.

또한, 상기 탄성부재(125)는 진동자부(120)에 결합됨에 있어, 상기 코일(121)과 전기적으로 연결되고, 상기 코일(121), 요크(126) 및 중량체(122)와 선택적으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 중량체(122)는 중공부(122a)가 형성되고, 상기 중공부에 원형 요크(126) 및 코일(121)이 수용되고, 상기 중공부에 의해 마그네트(111a, 111b) 및 플레이트 요크(114) 내재된 상태로 선형운동 가능하게 된다.

또한, 상기 탄성부재(125), 원형 요크(126) 상기 코일(121)은 상기 마그네트(111a, 111b) 및 플레이트 요크(114) 내재된 상태로 선형운동 가능하도록 각각 중공부(125a, 126a, 121a)가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 인쇄회로기판(123)은 탄성을 갖는 FPC로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 코일(121)의 단부(121b)는 인쇄회로기판의 접촉부(123c)에 물리적 및 전기적으로 연결된다. 그리고 전술한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(123)의 원판부(123d)에 대향되어 댐핑부재(115b)가 위치된다.

이와 같이 이루어짐에 따라 상기 코일(121)이 댐핑부재(115b)와 직접적으로 접촉되지 않을 뿐만 아니라, 인쇄회로기판(123)의 접촉부(123c)는 댐핑부재(115b)에 대향되도록 위치되지 않음에 따라 댐핑부재의 지속적인 충격으로 코일의 풀림 및 단선이 방지된다.

상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터는 상기 인쇄회로기판(123)을 통해 외부전원이 코일(121)에 공급되면, 상기 코일과 제1,2 마그네트(111a, 111b)의 전자기기력에 의해 상기 진동자부는 선형진동한다. 이때, 진동자부(120)의 변위가 커질 경우, 상기 댐핑부재(115a, 115b))에 의해 진동자부와 고정자부의 마찰로 인한 금속성 고주파이음을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 코일의 풀림 및 단선이 방지되어 신뢰성이 확보된다.

도 4는 도 2에 도시한 선형진동모터에 있어서, 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판 및 코일의 결합부를 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 상기 코일(221)의 단부(221b)는 인쇄회로기판의 접촉부(223c)에 물리적 및 전기적으로 연결된다. 그리고 상기 인쇄회로기판(223)의 원판부(223d)에 대향되어 댐핑부재(215b)가 위치된다.

또한, 상기 코일의 단부(221b)가 결합된 상기 인쇄회로기판(223)의 접촉부(223c)에는 상기 코일 단부(221b)를 커버하면서 상기 접촉부(223c)에 부착 또는 형성되는 코팅층(224)이 더 형성될 수 있다. 상기 코팅층(224)는 상기 코일의 단부(221b)와 상기 인쇄회로기판의 접촉부(223c)의 물리적 및 전기적 결합력을 향상시키기 위한 것이다.

이와 같이 이루어짐에 따라 상기 코일(221)이 댐핑부재(215b)와 직접적으로 접촉되지 않을 뿐만 아니라, 인쇄회로기판(223)의 접촉부(223c)는 댐핑부재(215b)에 대향되도록 위치되지 않고, 상기 접촉부(223c)에는 코팅층(224)이 부착 또는 형성되어 코일과 상기 인쇄회로기판의 접촉부의 물리적 및 전기적 결합력이 향상되고, 댐핑부재의 지속적인 충격으로 코일의 풀림 및 단선이 방지된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 선형진동모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100 : 선형진동모터 110 : 고정자부
111, 111a, 111b : 마그네트
111a : 제1 마그네트
111b : 제2 마그네트
112 : 케이스
112a, 113a : 안착부
113 : 브라켓
113b : 고정돌기
114 : 플레이트 요크
115, 115a, 115b, 215b : 댐핑부재
120 : 진동자부
121, 221 : 코일
121b, 221b : 단부
122: 케이스
123, 223 : 인쇄회로기판
123a, 223a : 결합판
123b, 223b : 탄성부
123d, 223d : 원판부
123c, 223c : 접촉부
123e : 고정홈
125a, 126a, 121a : 중공부
125: 탄성부재 126: 원형 요크

Claims

마그네트를 포함하는 고정자부;
상기 마그네트에 대향되도록 위치되는 코일과, 상기 코일과 결합되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 고정자부의 내부공간에 수용되는 진동자부; 및
상기 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재를 포함하고,
상기 인쇄회로기판의 일단은 고정자부에 결합되고, 타단은 상기 진동자부에 결합되고, 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부는 상기 고정자부에 대향되는 코일을 커버하는 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판은
상기 고정자부에 고정된 결합판;
상기 결합판으로부터 연장되어 탄성력을 구비하도록 나선방향으로 연장된 탄성부;
상기 탄성부에 연결되고 상기 코일의 단부가 결합되는 접촉부; 및
상기 접촉부에 연결되고 코일이 결합된 원판부를 포함하는 선형진동모터.
청구항 2에 있어서,
상기 코일은 원판부에 커버되도록 결합된 선형진동모터.
청구항 3에 있어서,
상기 원판부에 대응되는 고정자부에는 댐핑부재가 장착된 선형진동모터.
청구항 2에 있어서,
상기 인쇄회로기판은
상기 코일이 결합되는 접촉부에 코팅층이 더 형성된 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 고정자부는
상기 진동자부를 수용하도록 내부공간이 형성되고 일방이 개방된 케이스와,
상기 케이스의 내부공간을 밀폐하는 브라켓과,
상기 진동자부에 대향되어 케이스 및 브라켓의 일면에 각각 설치되는 댐핑부재를 더 포함하는 선형진동모터.
청구항 6에 있어서,
상기 케이스 및 상기 브라켓 중에서 적어도 하나에는 마그네트가 장착된 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
청구항 7에 있어서,
상기 마그네트가 장착되는 상기 케이스 및 상기 브라켓의 어느 한쪽 또는 양쪽에는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 진동자부는 상기 코일과 함께 이동하는 중량체를 더 포함하는 선형진동모터.
청구항 4에 있어서,
상기 고정자부는
상기 마그네트의 일면에 결합되는 플레이트 요크를 더 포함하는 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 코일은 상기 마그네트가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 마그네트는
상기 브라켓의 일면에 결합된 제1 마그네트와, 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 케이스의 일면에 결합된 제2 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 서로 대향되어 동일한 극이 착자된 선형진동모터.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 마그네트의 일면 또는 상기 제2 마그네트의 일면에 결합된 플레이트 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
청구항 1에 있어서,
상기 진동자부는 일측에 탄성부재가 결합되고, 타측에 인쇄회로기판이 결합된 선형진동모터.