KR20160032622A - 선형진동모터 - Google Patents

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KR20160032622A
KR20160032622A KR1020140123009A KR20140123009A KR20160032622A KR 20160032622 A KR20160032622 A KR 20160032622A KR 1020140123009 A KR1020140123009 A KR 1020140123009A KR 20140123009 A KR20140123009 A KR 20140123009A KR 20160032622 A KR20160032622 A KR 20160032622A
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윤안수
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주식회사 엠플러스
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터는 마그네트를 포함하는 고정자부와, 상기 마그네트에 대향되도록 위치되는 코일과, 상기 코일과 결합되는 인쇄회로기판을 포함하는 진동자부와, 상기 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 고정자부에 결합되는 고정자 결합부가 형성되고, 상기 진동자부에 결합되는 진동자 결합부가 형성되고, 상기 고정자부 및 진동자부에는 상기 고정자 결합부 및 진동자 결합부에 각각 대응되는 탄성부재 결합부가 형성된다.

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.
이를 위한 진동모터인 하기의 선행기술문헌을 포함하는 종래기술에 따른 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 발생된다.
US 2012-016914
본 발명에 따른 일실시예의 관점은 탄성부재에 결합부를 형성시키고, 상기 결합부를 이용하여 진동자부 및 고정자부에 압입결합시킴에 따라 조립효율성을 향상시키고 용접이 어려운 재질의 조립이 가능한 선형진동모터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터는 마그네트를 포함하는 고정자부와, 상기 마그네트에 대향되도록 위치되는 코일과, 상기 코일과 결합되는 인쇄회로기판을 포함하는 진동자부와, 상기 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 고정자부에 결합되는 고정자 결합부가 형성되고, 상기 진동자부에 결합되는 진동자 결합부가 형성되고, 상기 고정자부 및 진동자부에는 상기 고정자 결합부 및 진동자 결합부에 각각 대응되는 탄성부재 결합부가 형성된다.
본 발명에 따른 일실시예의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터의 개략적인 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 선형진동모터의 개략적인 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 일실시예에 따른 탄성부재를 개략적으로 도시한 것으로, 도 3a는 사시도이고, 도 3b는 저면 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 다른 실시예에 따른 탄성부재 및 케이스를 개략적으로 도시한 것으로, 도 4a는 탄성부재와 케이스의 사시도이고, 도 4b는 탄성부재의 저면 사시도.
본 발명에 따른 일실시예의 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 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 따른 일실시예의 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 일실시예에 따른 선형진동모터의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 선형진동모터의 개략적인 분해사시도이다.
도시한 바와 같이, 상기 선형진동모터(100)는 고정자부(110), 진동자부(120) 및 탄성부재(130)를 포함하고, 상기 탄성부재(130)는 상기 고정자부(110)와 진동자부(120)를 연결한다. 즉, 상기 탄성부재(130)는 상기 고정자부(110)에 대하여 진동자부(120)를 탄성적으로 지지한다.
보다 구체적으로, 상기 고정자부(110)는 마그네트(111), 케이스(112), 브라켓(113) 및 플레이트 요크(114) 및 댐핑부재(115a, 115b)를 포함한다.
그리고 상기 진동자부(120)는 코일(121), 중량체(122), 인쇄회로기판(123) 및 원통형 요크(124)를 포함한다.
또한, 상기 진동자부(120) 중에서 상기 코일(121), 중량체(122) 및 원통형 요크(124)의 일측에는 상기 탄성부재(130)가 결합되고, 타측에는 인쇄회로기판(123)이 결합될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터(100)에 있어서 실질적으로 진동력을 제공하는 코일(121), 중량체(122) 및 원통형 요크(124)를 중심으로 일측에는 탄성부재(130)가 연결되고 타측에는 인쇄회로기판(123)이 연결된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터(100)의 각각의 구성요소의 형상 및 유기적 결합에 대하여 보다 자세히 기술한다.
우선, 상기 고정자부(110)에 있어서 상기 케이스(112)는 상기 진동자부를 수용하도록 내부공간이 형성된다. 또한, 상기 케이스(112)는 상기 탄성부재(130)가 결합될 수 있도록 결합부(112a)가 형성된다.
그리고 상기 브라켓(113)은 상기 케이스(112)의 내부공간을 커버하도록 상기 케이스(112)와 결합되고, 상기 인쇄회로기판(123)의 일단부가 결합된다.
또한, 상기 마그네트(111)는 상기 케이스(112)와 상기 브라켓(113) 중에서 적어도 하나에 장착되고, 도 1은 이에 대한 일실시예로서 상기 마그네트(111)가 상기 케이스(112)와 상기 브라켓(113)에 각각 장착된 것을 도시한 것이다.
이를 위해, 상기 마그네트(111a, 111b)는 상기 브라켓(113)의 일면에 결합되는 제1 마그네트(111a)와, 상기 제1 마그네트에 대향되고 상기 케이스(112)의 일면에 결합되는 제2 마그네트(111b)로 이루어진다.
그리고 상기 제1 마그네트(111a)와 제2 마그네트(111b)는 자기효율을 높이기 위해 서로 대향되는 면이 동일극으로 이루어질 수 있다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제1 마그네트(111a)는 S극(111a') 및 N극(111a")으로 이루어지고, 제2 마그네트(111b)는 S극(111b') 및 N극(111b")으로 이루어지고, 서로 대향되는 면이 동일극인 N극(111a")과 N극(111b")이 되도록 위치된다.
또한, 상기 케이스(112)와 브라켓(113)은 마그네트(111a, 111b)를 각각 중앙에 결합하기 위해 안착부(112b, 113a)가 형성된다.
그리고 상기 플레이트 요크(114)는 상기 제1 마그네트(111a)의 일면 또는 상기 제2 마그네트(111b)의 일면에 선택적으로 결합된다.
또한, 상기 댐핑부재(115a, 115b)는 진동자부(120)에 대향되는 브라켓(113)과 케이스(112)의 일면에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 상기 브라켓(113)에 결합된 댐핑부재(115b)는 후술되는 상기 인쇄회로기판(123)의 원판부(123c)와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 코일(121)은 고정자부에 대향되어 원판부(123c)에 의해 커버되도록 상기 원판부(123c)에 결합될 수 있다.
다음으로 진동자부(120)에 있어서, 상기 코일(121)은 상기 마그네트(111a, 111b)와 전자기력을 발생시키기 위해, 상기 마그네트(111a, 111b)에 대향되도록 위치된다. 또한, 상기 코일(121)은 상기 마그네트(111a, 111b) 및 플레이트 요크(114)가 내재된 상태로 선형운동 가능하도록 중공부(121a)가 형성된다.
또한, 상기 중량체(122)는 상기 코일(121)과 함께 이동된다. 이를 위해 상기 중량체(122)는 코일(121)에 직접 결합될 수 있고, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 중량체(122)와 코일(121) 사이에 원통형 요크(124)가 결합되어 상기 중량체(122)는 상기 코일(121)에 간접적으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 중량체(122)는 중공부(122a)가 형성되고, 상기 중공부(122a)에 의해 마그네트(111a, 111b) 및 플레이트 요크(114) 내재된 상태로 선형운동 가능하게 된다.
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)에 결합되는 원판부(123c)를 포함한다.
또한, 상기 인쇄회로기판(123)은 상기 코일(121)과 전기적으로 연결되고, 상기 코일(121), 원통형 요크(124) 및 중량체(122)와 선택적으로 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 인쇄회로기판(123)은 탄성을 갖는 FPC로 이루어 질 수 있다.
이와 같이 이루어짐에 따라, 상기 인쇄회로기판(123)은 상기 제1 마그네트(111a)를 내부에 수용하도록 외측을 둘러싸면서 나선방향으로 연장되어 상기 코일(121)과 결합됨에 따라, 상기 코일(121)과 상기 중량체(122)의 일방을 탄성지지한다. 이를 위해, 상기 인쇄회로기판(123)은 나선방향으로 연장된 스프링 형상 또는 코일 스프링 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 원통형 요크(124)는 마그네트의 자속을 증가시키기 위해 상기 마그네트(111)에 일방이 대향되는 상기 코일(121)의 타방을 커버하도록 상기 코일(121)에 결합된다. 이를 위해 상기 원통형 요크(124)는 전술한 바와 같이 상기 코일(121)과 상기 중량체(122) 사이에 결합된다.
이 경우, 상기 원통형 요크(124)는 상기 중량체(122)의 중공부(122a)에 끼움 결합될 수 있고, 상기 원통형 요크(124)는 상기 마그네트(111a, 111b) 및 플레이트 요크(114) 내재된 상태로 선형운동 가능하도록 각각 중공부(124a)가 형성된다.
다음으로, 상기 탄성부재(130)는 전술한 바와 같이, 상기 진동자부(120)와 고정자부(110)를 연결하고, 상기 진동자부(120)를 탄성적으로 지지하기 위해 일측은 상기 고정자부(110)에 결합되고, 타측은 상기 진동자부(120)에 결합된다.
이를 위해 상기 탄성부재(130)의 일단은 상기 케이스(112)에 결합되고, 타단은 상기 코일(121), 원통형 요크(124) 및 중량체(122) 중에서 적어도 하나 이상과 결합될 수 있고, 도 1은 이에 대한 일실시예로서 상기 탄성부재(130)가 코일(121)과 원통형 요크(124)의 사이에 결합된 것을 도시한 것이다.
이를 위해, 상기 탄성부재(130)는 상기 케이스(120)에 결합되는 고정자 결합부(131a)와 진동자에 결합되는 진동자 결합부(133a)가 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 탄성부재(130)는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 제1 판부(131), 탄성부(132) 및 제2 판부(133)를 포함한다. 그리고 상기 제1 판부(131)에는 고정자 결합부(131a)가 형성되고, 상기 탄성부(132)는 상기 제1 판부(131)에 연장되고, 상기 제2 판부(133)는 상기 탄성부에 연장되고 진동자 결합부(133a)가 형성된다.
또한, 상기 고정자 결합부(131a) 및 진동자 결합부(133a)는 상기 고정자부 및 진동자부를 향해 각각 돌출된 돌출결합부로 형성될 수 있고, 상기 케이스(112)에는 상기 탄성부재(130)의 고정자 결합부(131a)에 대응되는 탄성부재 결합부(112a)가 형성된다. 또한, 상기 탄성부재 결합부(112a)는 홈부 또는 관통부로 형성될 수 있고, 도 1 및 도 2는 이에 대한 일실시예로서 관통부로 형성된 결합부(112a)를 도시한 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탄성부재(130)의 고정자 결합부(131a)는 상기 제1 판부(131)의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개가 형성될 수 있고, 상기 진동자 결합부(133a)는 상기 제2 판부(133)의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개가 형성될 수 있다.
또한, 상기 진동자 결합부(133a)는 상기 원통형 요크(124)의 내주면에 압입결합될 수 있고, 이를 위해 상기 진동자 결합부(133a)는 상기 원통형 요크(124)의 중공부(124a)에 대응되도록 형성된다. 이 경우, 상기 원통형 요크(124)의 중공부(124a)는 상기 탄성부재의 결합부가 된다.
이와 같이 이루어지고, 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터(100)에 있어서 탄성부재(130)의 고정자 결합부(131a)는 상기 케이스(112)의 탄성부재 결합부(112a)에 삽입결합되고, 상기 진동자 결합부(133a)는 상기 원통형 요크(124)의 내주부에 압입결합되고, 상기 진동자 결합부(133a)의 내주부에는 상기 코일(121)이 압입결합됨에 따라 별도의 용접등의 공정없이 간편하고 효율적으로 탄성부재(130)를 고정자부(110) 및 진동자부(120)에 결합시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형진동모터는 원통형 요크를 포함하지 않고 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 탄성부재의 진동자 결합부는 중량체의 내주면에 압입결합되고, 중량체의 중공부는 탄성부재 결합부가 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선형진동모터에 있어서, 다른 실시예에 따른 탄성부재 및 케이스를 개략적으로 도시한 것으로, 도 4a는 탄성부재와 케이스의 사시도이고, 도 4b는 탄성부재의 저면 사시도이다.
도시한 바와 같이, 상기 탄성부재(230)는 도 3a에 도시한 일실시예에 따른 탄성부재(130)와 비교하여 고정자 결합부 및 진동자 결합부만이 상이하다.
보다 구체적으로, 상기 탄성부재(230)는 제1 판부(231), 탄성부(232) 및 제2 판부(233)를 포함한다. 그리고 상기 제1 판부(231)에는 고정자 결합부(231a)가 형성되고, 상기 탄성부(232)는 제1 판부에 연장되고, 상기 제2 판부(233)는 상기 탄성부에 연장되고 진동자 결합부(233a)가 형성된다.
또한, 상기 고정자 결합부(231a)는 상기 제1 판부(231)의 원주방향에 대하여 고정자부를 향해 연속적으로 돌출된 돌출결합부로 형성될 수 있고, 상기 진동자 결합부(233a)는 상기 제2 판부(233)의 원주방향에 대하여 진동자부를 향해 연속적으로 돌출된 돌출결합부로 형성될 수 있다.
그리고 상기 케이스(212)에는 상기 탄성부재(230)의 고정자 결합부(231a)에 대응되는 탄성부재 결합부(212a)가 형성된다.
또한, 상기 탄성부재 결합부(212a)는 홈부 또는 관통부로 형성될 수 있고, 도 4a는 이에 대한 일실시예로서 홈부로 형성된 탄성부재 결합부(212a)를 도시한 것이다.
이와 같이 이루어지고, 상기 탄성부재(230)의 고정자 결합부(231a)는 상기 케이스(212)의 탄성부재 결합부(212a)에 삽입결합되고, 상기 진동자 결합부(233a)는 도 1에 일실시예로 도시한 바와 동일하게, 상기 원통형 요크의 내주부에 압입결합되고, 상기 진동자 결합부의 내부주에는 코일이 압입결합됨에 따라 별도의 용접등의 공정없이 간편하고 효율적으로 탄성부재를 고정자부 및 진동자부에 결합시킬 수 있게 된다.
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 : 마그네트 111a : 제1 마그네트
111b : 제2 마그네트 112, 212 : 케이스
112a, 212a :탄성부재 결합부
112b, 113a : 안착부 113 : 브라켓
114 : 플레이트 요크 115a, 115b : 댐핑부재
120 : 진동자부 121 : 코일
122: 중량체 123: 인쇄회로기판
123a : 결합판 123b : 탄성부
123c : 원판부 121a, 122a, 124a : 중공부
130, 230: 탄성부재 131, 231: 제1 판부
132, 232 : 탄성부 133, 233 : 제2 판부
131a, 231a : 고정자 결합부 133a, 233a : 진동자 결합부

Claims (15)

  1. 마그네트를 포함하는 고정자부;
    상기 마그네트에 대향되도록 위치되는 코일과, 상기 코일과 결합되는 인쇄회로기판을 포함하는 진동자부; 및
    상기 고정자부와 진동자부를 연결하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 고정자부에 결합되는 고정자 결합부가 형성되고, 상기 진동자부에 결합되는 진동자 결합부가 형성되고, 상기 고정자부 및 진동자부에는 상기 고정자 결합부 및 진동자 결합부에 각각 대응되는 탄성부재 결합부가 형성된 선형진동모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정자부는
    상기 진동자부가 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 탄성부재의 고정자 결합부에 대응되는 탄성부재 결합부가 형성된 케이스; 및
    상기 케이스의 내부공간을 커버하도록 상기 케이스에 결합된 브라켓을 더 포함하고,
    상기 탄성부재의 고정자 결합부는 상기 케이스의 상기 탄성부재 결합부에 결합된 선형진동모터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄성부재의 고정자 결합부는 돌출부이고, 상기 케이스의 탄성부재 결합부는 상기 돌출부에 대응되는 홈부 또는 관통부인 선형진동모터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성부재는
    상기 고정자 결합부가 형성된 제1 판부,
    상기 제1 판부에 연장된 탄성부; 및
    상기 탄성부에 연장되고, 진동자 결합부가 형성된 제2 판부를 포함하는 선형진동모터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성부재의 고정자 결합부는 고정자를 향해 돌출되고 상기 제1 판부의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개가 형성되고,
    상기 진동자 결합부는 상기 진동자부를 향해 돌출되고 상기 제2 판부의 원주방향에 대하여 등간격으로 복수개가 형성된 선형진동모터.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성부재의 고정자 결합부는 상기 제1 판부의 원주방향에 대하여 고정자부를 향해 연속적으로 돌출된 돌출결합부이고, 상기 진동자 결합부는 상기 제2 판부의 원주방향에 대하여 진동자부를 향해 연속적으로 돌출된 돌출결합부인 선형진동모터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 진동자부는
    상기 코일과 함께 이동하는 중량체를 더 포함하는 선형진동모터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 진동자부는
    마그네트에 일방이 대향되는 상기 코일의 타방을 커버하는 원통형 요크를 더 포함하는 선형진동모터.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 진동자부에 결합되는 탄성부재의 진동자 결합부는 상기 원통형 요크의 내주부에 압입결합되고, 상기 진동자 결합부의 내주부에 상기 코일이 압입결합된 선형진동모터.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은
    상기 고정자부에 결합되는 결합판;
    상기 결합판으로부터 연장되어 탄성력을 구비하도록 나선방향으로 연장된 탄성부;
    상기 탄성부에 연결되고 상기 코일에 결합되는 원판부를 포함하는 선형진동모터.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정자부는
    상기 진동자부에 대향되는 댐핑부재를 더 포함하는 선형진동모터.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스 및 상기 브라켓 중에서 적어도 하나에는 마그네트가 장착된 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
  13. 청구항 13에 있어서,
    상기 마그네트는
    상기 브라켓의 일면에 결합된 제1 마그네트와, 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 케이스의 일면에 결합된 제2 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 동일한 극이 서로 대향되도록 착자된 선형진동모터.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 마그네트의 일면 또는 상기 제2 마그네트의 일면에 결합된 플레이트 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형진동모터.
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