KR20180050605A - 선형 진동모터 - Google Patents

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KR20180050605A
KR20180050605A KR1020177034673A KR20177034673A KR20180050605A KR 20180050605 A KR20180050605 A KR 20180050605A KR 1020177034673 A KR1020177034673 A KR 1020177034673A KR 20177034673 A KR20177034673 A KR 20177034673A KR 20180050605 A KR20180050605 A KR 20180050605A
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KR
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coil
pole
coil assembly
permanent magnet
shell
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Application number
KR1020177034673A
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Inventor
유에광 주
웨이예 장
빈 왕
춘파 리우
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고어텍 인크
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/12Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems
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    • H02K33/18Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 선형 진동모터를 개시한다. 상기 모터는, 쉘, 극심 및 코일 어셈블리를 포함하고, 쉘의 내부에 체임버를 구비하며, 극심이 상기 보텀부에 설치되고, 극심은 극심의 진동방향에 따른 중앙부에 위치하고 또한 극심의 외부 표면으로 돌출된 자극을 포함하며, 코일 어셈블리는 자극에 의해 제1코일과 제2코일로 이격 설치되고, 제1코일과 제2코일의 전류방향은 상반되는, 고정자 모듈; 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치된 영구자석, 영구자석에 설치된 웨이트부를 포함하고, 영구자석은 축 방향을 따라 자화되는, 진동자 모듈; 및 상기 진동자 모듈을 상기 체임버 내에 서스펜드되게 하고, 상기 진동자 모듈을 초기 위치로 복귀시키도록 구성된, 탄성 소자;를 포함한다.

Description

선형 진동모터
본 발명은 진동모터 기술분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선형 진동모터에 관한 것이다.
종래의 선형 진동모터는 일반적으로 진동자, 고정자와 탄성편을 포함한다. 진동자는 자석, 웨이트(配重)부와 와셔를 포함한다. 고정자는 쉘, 철심과 코일 어셈블리를 포함한다. 코일 어셈블리는 철심 외부를 감싸서 설치된다. 와셔 및 철심의 작용은 자력선을 집중시켜 자기장 강도를 향상시키는 것이다. 작업 시, 자력선은 코일 어셈블리를 관통하고, 로렌츠 힘을 생성하여 진동자 진동을 구동한다. 종래의 진동모터는 구동력이 작고, 진동 응답(vibration response)이 느린 기술적 문제점이 존재한다.
본 발명의 하나의 목적은 선형 진동모터의 신규 해결수단을 제공함에 있다.
본 발명의 제1측면에 따르면, 선형 진동모터를 제공한다. 상기 모터는,
쉘, 극심 및 코일 어셈블리를 포함하고, 상기 쉘의 내부에 체임버(chamber)를 구비하며, 상기 쉘에는 톱부 및 상기 톱부와 대향하는 보텀부가 포함되며, 상기 극심과 상기 코일 어셈블리는 상기 체임버 내에 위치하고, 상기 극심은 상기 보텀부에 설치되며, 상기 극심은 상기 극심의 진동방향에 따른 중앙부에 위치하고 또한 상기 극심의 외부 표면으로 돌출된 자극(magnetic pole)을 포함하고, 상기 코일 어셈블리는 상기 극심의 외부 표면을 감싸도록 설치되며, 상기 코일 어셈블리는 상기 자극에 의해 제1코일과 제2코일로 이격 설치되고, 상기 제1코일과 제2코일의 전류방향은 상반되는, 고정자 모듈;
상기 코일 어셈블리를 둘러싸서 설치된 영구자석, 상기 영구자석에 설치된 웨이트부를 포함하고, 상기 영구자석은 축 방향으로 자화되고, 상기 코일 어셈블리가 통전된 후, 상기 자극과 상기 영구자석 사이에 자력을 형성하는, 진동자 모듈; 및
상기 진동자 모듈을 통해 상기 체임버 내에 서스펜드되고, 상기 진동자 모듈을 초기 위치로 복귀시키도록 구성된, 탄성 소자를 포함한다.
선택적으로, 상기 쉘은 함께 연결된 상부 쉘과 하부 쉘을 포함하고, 상기 톱부는 상기 상부 쉘에 위치하며, 상기 보텀부는 상기 하부 쉘에 위치한다.
선택적으로, 상기 극심의 일단은 상기 보텀부와 함께 연결되고, 상기 극심의 타단은 상기 톱부와 함께 연결된다.
선택적으로, 상기 탄성 소자는 나선형 탄성편이고, 상기 나선형 탄성편은 상기 진동자 모듈의 상기 톱부에 근접한 일측 또는 상기 진동자 모듈의 상기 보텀부에 근접한 일측에 위치한다.
선택적으로, 상기 상부 쉘과 상기 하부 쉘은 자기전도성 재료이다.
선택적으로, 상기 상부 쉘과 상기 하부 쉘의 재질은 철, 코발트 또는 니켈이다.
선택적으로, 상기 보텀부의 상기 웨이트부와 대응하는 위치와 상기 톱부의 상기 웨이트부와 대응하는 위치 중 적어도 하나에 댐핑 소자(damping element)가 설치된다.
선택적으로, 자기회로 시스템은 상기 코일 어셈블리, 상기 극심, 상기 영구자석과 와셔를 포함하고, 상기 코일 어셈블리는 상기 극심의 외측을 감싸도록 설치되며, 상기 영구자석은 상기 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치되고, 상기 영구자석과 상기 코일 어셈블리 사이에는 간극이 형성되고, 상기 와셔는 상기 영구자석의 상, 하의 양단에 위치하며, 상기 자기회로 시스템은 사각형 또는 원형으로 구성된다.
선택적으로, 상기 영구자석의 축 방향에는 대향 설치된 제1단과 제2단이 구비되고, 상기 제1단에는 제1와셔가 설치되며, 상기 제2단에는 제2와셔가 설치된다.
선택적으로, 상기 보텀부에는 FPCB가 더 설치되고, 상기 코일 어셈블리는 FPCB를 통해 외부회로와 전기적으로 연결되며, 상기 웨이트부에는 FPCB를 피하도록 구성된 회피 홈이 더 설치되어 있다.
발명의 발명자는, 종래기술에서, 진동모터의 진동은 단지 로렌츠 힘을 이용하여 실현되기 때문에, 구동력이 작고, 진동 응답이 느린 기술적 문제점이 존재하는 것을 발견하였다. 그러므로, 본 발명의 실현하고자 하는 기술적 과제 또는 해결하고자 하는 기술적 문제점은 해당분야 당업자가 전혀 생각치 못했거나 또는 예상치 못한 것이므로, 본 발명은 신규 해결수단이다.
본 발명에 의한 선형 진동모터에는 2개의 코일이 설치되고, 2개 코일의 전류방향은 상반되며, 2개 코일은 극심 중앙부에 위치한 자극에 의해 이격 설치된다. 2개 코일의 설치방식은 진동자 모듈의 구동력을 향상시키고, 선형 진동 모터의 진동 응답을 더 빠르게 한다.
또한, 극심과 영구자석 사이에는 자력이 형성되고, 상기 자력의 방향과 진동자 모듈의 운동 방향은 동일하여, 진동자 모듈의 구동력을 가일층 향상시킨다.
또한, 극심과 영구자석 사이의 자력은 효과적으로 선형 진동모터의 f0(최저 공진 진동수)를 감소시킬 수 있고, 진동감 경험을 향상시킨다.
아래의 첨부 도면을 참조한 본 발명의 예시적 실시예에 대한 상세한 설명을 통해, 본 발명의 기타 특징과 그 이점은 더욱 명확하게 된다.
명세서에 결합되어 명세서의 일부분을 구성하는 도면은 본 발명의 실시예를 나타내고, 그 설명과 함께 본 발명의 원리를 해석하는데 사용된다.
도1은 본 발명의 실시예의 선형 진동모터를 나타내는 분해도;
도2는 본 발명의 실시예의 선형 진동모터를 나타내는 단면도;
도3은 본 발명의 실시예의 선형 진동모터의 다른 한 각도를 나타낸 단면도;
도4는 본 발명의 실시예의 극심의 구조를 나타낸 개략도;
도5는 본 발명의 실시예의 다른 한 선형 진동 모터 나타낸 단면도;
도6은 본 발명의 실시예의 원형 선형 진동모터를 나타낸 단면도;
도7은 본 발명의 실시예의 사각형 자기회로 시스템의 구조를 나타낸 개략도이다.
도면에서, 11:상부 쉘; 12:나선형 탄성편; 13:링형 탄성 와셔; 14:텅스텐강; 15: 제1와셔; 16:제1코일; 17:링형 자석; 18:극심; 19:제2와셔; 20:FPCB; 21: 편상 댐퍼; 22:제2코어; 23:자극; 24:회피 홈; 25:하부 쉘이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 각종 예시적 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 유의할 사항은 달리 구체적으로 설명을 하지 않는 한, 이러한 실시예에서 설명된 부품과 단계의 대향 배치, 숫자 표현식과 숫자는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
아래에 적어도 하나의 예시적 실시예의 설명은 실제상 단지 설명적인 것일 뿐, 본 발명 및 그 활용 또는 사용에 대해 어떠한 제한도 하지 않는다.
관련분야의 일반 기술자에 알려진 기술, 방법 및 설비에 대해서는 상세한 논의를 하지 않고지만, 적합한 상황에서, 상기 기술, 방법과 설비는 응당히 명세서의 일부분으로 보아야 한다.
여기서 예시하고 논의한 모든 예에서, 모든 구체적 수치는 단지 예시적인 것일 뿐, 한정을 목적으로 하지 않는다고 해석되어야 할 것이다. 그러므로, 예시적 실시예의 다른 예는 상이한 수치를 가질 수 있다.
유의할 사항은, 유사한 표시번호와 자모는 아래 도면에서 유사한 항을 표시하므로, 어느 한 항이 한 도면에서 정의되는 경우, 이어지는 도면에서는 더 논의를 할 필요가 없다는 것이다.
본 발명은 선형 진동모터를 제공한다. 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 상기 선형 진동모터는, 고정자 모듈, 진동자 모듈과 탄성 소자를 포함한다. 고정자 모듈은 쉘, 극심18 및 코일 어셈블리를 포함한다. 쉘의 내부에는 체임버가 구비된다. 쉘은 톱부 및 톱부와 대향되는 보텀부를 포함한다. 극심18과 코일 어셈블리는 체임버 내에 위치한다. 극심18은 보텀부에 설치된다. 바람직하게, 극심18은 보텀부의 중앙부에 설치되고, 이로써 체임버 내의 공간을 충분히 이용할 수 있다.
일 예에 있어서, 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 선형 진동 모터의 탈착을 편리하게 하기 위해, 쉘은 상부 쉘11과 하부 쉘25를 포함하도록 구성된다. 상부 쉘11과 하부 쉘25는 서로 함께 연결된다. 예를 들면, 덮어서 합치는 방식으로 양자를 상호 연결시킨다. 또한, 예를 들면, 접착제를 이용하여 양자를 상호 연결할 수도 있다. 상부 쉘11과 하부 쉘25의 내부에는 체임버가 형성된다. 톱부는 상부 쉘11에 위치하고, 보텀부는 하부 쉘25에 위치한다. 보텀부에는 FPCB20(연성 회로 기판, Flexible Printed Circuit Board)가 더 설치된다. 코일 어셈블리는 FPCB20을 통해 외부 회로와 전기적으로 연결된다. 당연하게, 케이블의 방식으로 외부 회로와 코일의 리드선을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 진동자 모듈, 특히는 웨이트부가 진동 시 FPCB20판과 충돌하여 FPCB20판이 파손되는 것을 방지하기 위해, 웨이트부에는 또한 FPCB20을 피하도록 구성된 회피 홈24이 설치된다.
도2와 도3에 도시된 바와 같이, 극심18은 하부 쉘25의 중앙부에 설치된다. 예를 들면, 접착의 방식으로, 극심18을 하부 쉘25의 중앙부에 고정한다. 극심18은 코일 어셈블리를 집중시켜 전자기장을 생성한다. 도4에 도시된 바와 같이, 극심18은 극심18의 진동방향을 따른 중앙부에 위치하고 또한 극심18의 외부 표면으로부터 돌출된 자극23을 포함한다. 극심18의 형상은 십자형과 유사하다. 상기 자극23은 코어 어셈블리가 통전된 후 전자기장을 넘치게 한다. 진동 방향은 즉 진동자 모듈의 작업 시의 방향이다. 극심18과 코일 어셈블리의 축선 방향과 진동 방향은 평행된다.
도2와 도3에 도시된 바와 같이, 코일 어셈블리는 극심18의 외부 표면을 감싸도록 설치된다. 코일 어셈블리는 외부 회로의 전기 신호에 응답하여 전자기장을 생성한다. 코일 어셈블리는 자극23에 의해 제1코일16과 제2코일22로 이격 설치된다. 제1코어16와 제2코일22의 전류방향은 상반된다. 일 예에 있어서, 제1코일16과 제2코일22은 동일 도선을 감아서 형성된다. 예를 들면, 제1코일16은 시계 방향으로 감아서 형성되고, 제2코일22은 시계 반대방향으로 감아서 형성된다(톱부로부터 내려다 봄). 이러한 경우, 제1코일16과 제2코일22는 직렬 연결된다. 2개 코일은 1쌍의 리드선을 공동으로 사용한다. 예를 들면, 제1코일16과 제2코일22이 각각 감겨서 형성될 수도 있으며, 2개 코일을 감은 방향이 상반되기만 하면 된다. 제1코일16과 제2코일22의 리드선은 각각 FPCB20에 연결된다. 바람직하게는, 제1코일16과 제2코일22의 권선수는 동일하다. 이러한 배치방식은 2개 코일이 생성한 전자기장의 강도의 크기를 동일하게 하고, 2개 코일이 받는 자기력의 크기는 동일하다.
도1과 도2에 도시된 바와 같이, 진동자 모듈은 와셔, 영구자석 및 영구자석을 둘러싸도록 설치된 웨이트부를 포함한다. 웨이트부는 진동자 모듈의 관성을 증가하도록 구성되어, 진동모터의 진폭을 증가시킨다. 웨이트부는 텅스텐강14일 수 있지만, 이에 한하지는 않는다.
영구자석은 균일 강도의 자기장을 형성하도록 구성된다. 영구자석은 페라이트자석과 네오디뮴-철-붕소자석일 수 있지만 이에 한하지 않는다. 일 예에 있어서, 자기장 강도를 향상시키고 자기장 강도를 균일하게 하기 위하여, 영구자석은 링형 자석17으로 구성된다. 당연하게, 영구자석은 다수 개의 분산된 자석으로 구성될 수도 있다. 바람직하게는, 다수 개의 자석은 코일 어셈블리를 둘러싸고 균일하게 분포되어, 코일 어셈블리가 받는 자기력을 균일하도록 확보한다. 상기 구조에서, 다수 개의 자석은 동일한 극성을 가진다. 예를 들면, 다수 개 자석의 상부 쉘11에 근접한 일단은 모두 N극이고, 하부 쉘25에 근접한 일단은 모두 S극이다.
도2 또는 도3에 도시된 바와 같이, 영구자석은 축선방향을 따라 대향되도록 설치된 제1단과 제2단을 포함한다. 축선방향과 진동방향은 평행된다. 제1단에는 제1와셔15가 설치된다. 제2단에는 제2와셔19가 설치된다. 제1와셔15와 제2와셔19는 자기 차폐를 형성하도록 구성되어, 영구자석의 자력선을 집중시켜, 자기장 강도를 가일층 향상시킨다. 본 발명에 있어서, 영구자석은 축 방향으로 자화된다. 축 방향 자화는, 즉 자력선의 방향이 영구자석의 축선방향을 따른다. 예를 들면, 링형 자석17의 상부 쉘11에 근접한 일단은 N극이고, 링형 자석17의 하부 쉘25에 근접한 일단은 S극이다. 와셔의 극성과 그와 근접한 영구자석의 극성은 동일하다. 이로부터 알 수 있다시피, 제1와셔15의 극성은 N극이고, 제2와셔19의 극성은 S극이다.
영구자석은 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치된다. 영구자석과 코일 어셈블리 사이는 간극이 구비된다. 바람직하게는, 영구자석의 진동방향에 따르는 중앙부는 자극23의 위치에 대응된다. 영구자석의 중앙부와 자극23의 위치가 대응되므로, 코일 어셈블리에 통전 시, 자극23이 받은 제1와셔15의 흡인력은 자극23이 받은 제2와셔29의 흡인력과 동일하다. 상기 2개 흡인력의 크기는 동일하고, 방향은 상반되며, 이로써 진동자 모듈의 받는 힘은 평형된다.
탄성 소자는 진동자 모듈을 지지하도록 구성되어, 진동자 모듈을 체임버 내에 서스펜드시킨다. 탄성 소자는 또한 진동자 모듈에 탄력을 제공하도록 구성된다. 상기 탄력은 진동방향을 따른다. 상기 탄력은 진동자 모듈을 고정자 모듈에 대한 초기 위치로 리턴되도록 하고, 상기 탄력은 진동자 모듈의 진폭을 제한하여, 진동자 모듈이 쉘에 부딪치는 것을 방지한다.
본 발명에 있어서, 탄성 소자는 진동방향에 따른 제3단과 제4단을 구비한다. 제3단은 톱부 또는 보텀부의 어느 하나에 연결된다. 제4단은 진동자 모듈에 연결된다. 일 예에 있어서, 탄성 소자는 나선형 탄성편12이다. 도3과 도5에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 나선형 탄성편12은 진동자 모듈의 톱부에 근접한 일측 또는 진동자 모듈의 보텀부에 근접한 일측에 위치한다. 나선형 탄성편12은 진동자 모듈의 보텀부에 근접한 일측에 위치하고, 충분히 FPCB20와 진동자 모듈 사이의 공간을 이용하여, 선형 진동모터를 더 얇게 할 수 있다. 나선형 탄성편12는 구조가 견고하고, 탄성 변형이 균일한 특징을 가진다. 관통홀을 납땜 또는 접착하는 방식으로 나선형 탄성편12과 쉘 및 진동자 모듈을 연결할 수 있다. 예를 들면, 나선형 탄성편12의 제4단을 텅스텐강 블록14에 납땜할 수 있다. 여기서 주의할 사항은, 납땜 과정에서, 고온의 영구자석의 자성에 대한 불리한 영향의 가능성을 고려하여, 납땜 시, 우선 텅스텐강 블록14과 나선형 탄성편12를 납땜한 후, 텅스텐강 블록14과 영구자석을 연결한다는 것이다. 마찬가지로, 나선형 탄성편12의 제3단을 상부 쉘11의 톱부에 납땜할 수 있다.
본 발명에 의한 선형 진동모터는, 진동 과정에서, 진동자 모듈이 탄성 소자의 탄력과 자기장의 로렌츠 힘의 작용을 받는 외에, 극심18의 자극23은 또한 영구자석의 자력의 작용을 받는다.
구체적으로, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 선형 진동모터는 2개의 코일을 포함한다. 제1코일16을 시계 방향 전류로 하고, 제2코일22을 시계 반대방향(톱부로부터 내려다 봄)으로 하는 것을 예로 든다.
한편, 코일 어셈블리가 통전된 후, 제1코일16은 아래로 향한 로렌츠 힘의 작용을 받는다. 제1코일16이 하부쉘25에 고정되어 움직일 수 없으므로, 진동자 모듈은 반작용력을 받아 상부로 이동한다. 동시에, 제2코일22은 아래로 향한 로렌츠 힘의 작용을 받는다. 제2코일22이 하부 쉘25에 고정되어 움직일 수 없으므로, 진동자 모듈은 반작용력을 받아 상부로 이동한다. 이로부터 알 수 있다시피, 2개의 코일은 동일한 방향의 로렌츠 힘의 작용을 받으므로, 진동자 모듈이 받는 반작용력을 크게 증가시키고, 즉 진동자 모듈의 구동력을 크게 증가시킨다. 나아가 진동자 모듈이 정지로부터 정상적 진폭에 도달하는 시간을 더욱 단축시키고, 즉 진동 응답 속도는 더욱 빨라진다.
다른 한편, 2개의 코일을 극심18을 감싸도록 설치한다. 링형 자석17의 상단에 제1와셔15를 설치한다. 링형 자석17의 극화작용을 받아, 제1와셔15의 극성은 N극이다. 링형 자석17의 하단에는 제2와셔19가 설치된다. 링형 자석17의 극화작용을 받아, 제2와셔19의 극성은 S극이다. 제1코일16은 시계 방향으로 감겨 제조된 것이므로, 전류가 시계 방향(톱부로부터 내려다 봄)으로 흐를 때, 제1코어16의 하단은 N극이고, 상단은 S극이다. 제2코일22은 시계 반대방향으로 감겨 제조된 것이므로, 전류가 시계 반대방향(톱부로부터 내려다 봄)으로 흐를 때, 제2코어22의 상단은 N극이고, 하단은 S극이다. 제1코일16의 하단과 제2코일22의 상단은 극심18의 자극23에 위치한다. 자기장은 극심18에 의해 집중된다. 또한, 자극23은 자력선의 넘치는 단이고, 즉 N극이다. 이로부터 알 수 있다시피, 자극23의 극성은 N극이다. 제1와셔15도 N극이므로, 자극23은 제1와셔15와 척력을 형성하고, 상기 척력의 방향과 로렌츠의 방향이 동일하므로, 진동자 모듈을 상부로 이동시키고, 나아가 코일 어셈블리의 구동력을 증가시킨다. 동시에, 제2와셔19가 S극이므로, 자극23은 제2와셔19와 흡인력을 형성하고, 상기 흡인력의 방향과 로렌츠 힘의 방향은 동일하고, 진동자 모듈을 상부로 이동시킨다. 이로부터 알 수 있다시피, 링형 자석17의 N극 및 S극과 자극23 사이의 자기력은 진동자 모듈에 구동력을 제공한다. 자극23과 링형 자석17(제1와셔15와 제2와셔19를 통함) 사이의 자기력은 진동자 모듈이 받는 구동력을 가일층 증가시키고, 즉 상기 자기력은 선형 진동모터의 응답 속도를 더 빠르게 한다.
또한, 자극23이 원위치로부터 더 많이 이탈함에 따라, 제1와셔15와 자극23 사이 거리는 단축되고, 양자 사이의 흡인력은 가일층 증가된다. 자극23과 링형 자석17(제1와셔15와 제2와셔19를 통함) 사이의 힘은 탄성력과 유사하고, 즉 "자기 스프링”을 형성한다. "자기 스프링”의 탄력의 방향과 나선형 탄성편12의 탄력의 방향은 상반된다. "자기 스프링”이 나선형 탄성편12의 탄성계수를 작게 한 것에 해당되어, 나아가 선형 진동모터의 f0(최저 공진 진동수)을 감소시키고, 진동의 감도를 향상시키며, 진동감 경험을 향상시킨다. 또한, f0이 변하지 않는 상황에서, 링형 탄성편의 두께를 증가시켜 링형 탄성편의 강도를 향상시킬 수 있고, 나아가 선형 진동모터의 안정성을 향상하여, 선형 진동모터의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
당업자라면, 제1코일16과 제2코일22의 전류의 흐름에 변화가 생길 때, 즉 제1코일16의 전류의 흐름이 시계 반대방향이고, 제2코일22의 전류의 흐름이 시계 방향일 때, 진동자 모듈이 받는 로렌츠 힘의 방향 및 "자기 스프링”의 힘을 받는 방향은 상기 방향과 상반된다는 것을 이해할 수 있다.
선형 진동모터의 진동 효과를 가일층 향상시키기 위해, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상부 쉘11과 하부 쉘25은 자기전도성 재료이다. 예를 들면, 상부 쉘11과 하부 쉘25은 철, 코발트 또는 니켈로 제조될 수 있다. 자기전도성 재료는 영구자석에 의해 쉽게 자화될 수 있는 재료이다. 상기 실시 형태에 있어서, 상부 쉘11과 링형 자석17 사이에는 흡인력을 구비한다. 또한 진동자 모듈이 상부로 이동할 때, 링형 자석17과 상부 쉘11 사이의 거리가 감소됨에 따라, 양자 사이의 흡인력은 증가된다. 이로써 진동자 모듈의 상부로 진동하는 구동력을 가일층 증가시킨다. 하부 쉘25와 링형 자석17 사이에도 흡인력을 구비한다. 진동자 모듈이 하부로 이동할 때, 링형 자석17과 하부 쉘17 사이의 거리가 감소됨에 따라, 양자 사이의 흡인력은 증가된다. 이로써 진동자 모듈의 하부로 진동하는 구동력을 가일층 증가시킨다. 진동자 모듈이 초기 위치에 위치할 때, 진동자 모듈이 받는 상부 쉘11과 하부 쉘25의 흡인력의 크기는 동일하고 방향은 상반된다.
또한, 상부 쉘11과 링형 자석17 및 하부 쉘25와 링형 자석17 사이의 흡인력은 나선형 탄성편12의 탄력의 방향과 상반된다. 상부 쉘11, 하부 쉘25와 링형 자석17 사이에 "자기 스프링”이 형성되는 것에 해당된다. 상기 "자기 스프링”은 나선형 탄성편12의 탄성 계수를 가일층 작게 하고, 나아가 선형 진동모터의 f0(최저 공진 진동수)를 가일층 감소하여, 진동의 감도를 향상시키고, 진동감 경험을 향상시킨다. 마찬가지로, f0이 변하지 않는 상황에서, 링형 탄성편의 두께를 증가하여 링형 탄성편의 강도를 향상시키고, 나아가 선형 진동모터의 안정성을 향상시킨다. 선형 진동모터의 사용 수명을 연장한다.
진동모터의 구조의 안정성을 위해, 일 예에 있어서, 극심18의 일단은 보텀부에 연결되고, 극심18의 타단은 톱부에 연결된다. 이와 같이, 극심18은 쉘을 지지하는 작용을 하며, 선형 진동모터의 구조를 더욱 견고하게 한다.
진동자 모듈의 진동을 완충하기 위해, 진동자 모듈과 쉘이 부딪치는 것을 방지하고, 일 예에 있어서, 보텀부의 웨이트부(예를 들면 텅스텐강 블록14)에 대응되는 위치에는 댐핑 소자가 설치된다. 댐핑 소자은 고무, 실리콘, 스폰지 또는 폼일 수 있으나 이에 한하지 않는다. 예를 들면, 텅스텐강 블록14는 사각형이다. 텅스텐강 블록14의 4개 변은 하부 표면으로 돌출된다. 댐핑 소자는, 예를 들면 4개의 편상 댐퍼21일 수 있다. 편상 댐퍼21는 접착의 방식을 통해 하부 쉘25에 설치된다. 4개의 편상 댐퍼21는 각각 텅스텐강14의 4개 각에 대응하는 위치에 설치된다. 예를 들면, 텅스텐강 블록14의 영구자석에 연결되는 영역은 플랜지 형상의 링형 돌기를 형성한다. 상기 링형 돌기는 텅스텐강 블록14의 상부 표면에 위치한다. 예를 들면, 댐핑 소자는 링형 탄성 와셔13로 구성되고, 링형 돌기에 설치된다. 당연히, 링형 시트는 상부 쉘11의 링형 돌기와 대응되는 위치에 설치될 수도 있다. 댐핑 소자의 설치는 효과적으로 진동자 모듈과 쉘의 충돌력을 완충할 수 있고, 나아가 선형 진동 모터의 사용 수명을 현장시킨다. 또한 댐핑 소자는 충돌로 인한 소음을 효과적으로 감소키실 수 있다.
자기회로 시스템은 코일 어셈블리, 극심18, 영구자석과 와셔를 포함한다. 코일 어셈블리, 예를 들면, 제1코일16과 제2코일22은 극심18의 외측을 감싸도록 설치된다. 영구자석, 예를 들면, 링형 자석17은 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치된다. 링형 자석17과 코일 어셈블리 사이에는 간극이 형성된다. 와셔는 링형 자석17의 축 방향을 따른 상, 하의 양단에 위치하고, 여기서 제1와셔15는 상단에 위치하고, 제2와셔19는 하단에 위치한다. 도6과 도7에 도시된 바와 같이, 상이한 장착 환경에 적응하기 위해, 자기회로 시스템은 사각형 또는 원형으로 구성된다. 사각형의 구조와 원형의 구조에 비해 차지하는 배치 공간은 동일하다. 그러나, 사각형 구조는 진동자 모듈로 하여금 더욱 큰 질량을 가지게 하고, 효과적으로 진폭을 향상시킬 수 있다.
예를 통해 본 발명의 일부 특정된 실시예에 대해 상세히 설명하였지만, 당업자라면 상기의 예는 단지 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위함이 아님을 이해해야 할 것이다. 당업자라면 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않는 한, 상기 실시예에 대해 수정을 진행할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (10)

  1. 쉘, 극심(18) 및 코일 어셈블리를 포함하는 고정자 모듈 - 상기 쉘의 내부에는 체임버를 구비하고, 상기 쉘에는 톱부 및 상기 톱부와 대응하는 보텀부가 포함되며, 상기 극심(18)과 상기 코일 어셈블리는 상기 체임버 내에 위치하고, 상기 극심(18)은 상기 보텀부에 설치되며, 상기 극심(18)은 상기 극심(18)의 진동방향에 따른 중앙부에 위치하고 또한 상기 극심(18)의 외부 표면으로 돌출된 자극을 포함하고, 상기 코일 어셈블리는 상기 극심(18)의 외부 표면을 감싸도록 설치되며, 상기 코일 어셈블리는 상기 자극(23)에 의해 제1코일(16)과 제2코일(22)로 이격 설치되고, 상기 제1코일(16)과 제2코일(22)의 전류방향은 상반됨 - ;
    상기 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치된 영구자석, 상기 영구자석에 설치된 웨이트부를 포함하는 진동자 모듈 - 상기 영구자석은 축 방향으로 자화되고, 상기 코일 어셈블리가 통전된 후, 상기 자극과 상기 영구자석 사이에 자력을 형성함 - ; 및
    탄성 소자 - 상기 진동자 모듈은 상기 탄성 소자를 통해 상기 체임버 내에 서스펜드되고, 상기 탄성 소자는 상기 진동자 모듈을 초기 위치로 복귀시키도록 구성됨 - 을 포함하는, 선형 진동모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쉘은 함께 연결된 상부 쉘(11)과 하부 쉘(25)을 포함하고, 상기 톱부는 상기 상부 쉘(11)에 위치하며, 상기 보텀부는 상기 하부쉘(25)에 위치하는, 선형 진동모터.
  3. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 극심(18)의 일단은 상기 보텀부와 함께 연결되고, 상기 극심(18)의 타단은 상기 톱부와 함께 연결되는, 선형 진동모터.
  4. 제1-3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 소자는 나선형 탄성편(12)이고, 상기 나선형 탄성편(12)은 상기 진동자 모듈의 상기 톱부에 근접한 일측 또는 상기 진동자 모듈의 상기 보텀부에 근접한 일측에 위치하는, 선형 진동모터.
  5. 제1-4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 쉘(11)과 상기 하부 쉘(25)은 자기전도성 재료인, 선형 진동모터.
  6. 제1-5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 쉘(11)과 상기 하부 쉘(25)의 재질은 철, 코발트 또는 니켈인, 선형 진동모터.
  7. 제1-6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보텀부의 상기 웨이트부와 대응하는 위치와 상기 톱부의 상기 웨이트부와 대응하는 위치 중 적어도 하나에 댐핑 소자가 설치되는, 선형 진동모터.
  8. 제1-7항 중 어느 한 항에 있어서,
    자기회로 시스템은 상기 코일 어셈블리, 상기 극심, 상기 영구자석과 와셔를 포함하고, 상기 코일 어셈블리는 상기 극심의 외측을 감싸도록 설치되며, 상기 영구자석은 상기 코일 어셈블리를 둘러싸도록 설치되고, 상기 영구자석과 상기 코일 어셈블리 사이에는 간극이 형성되고, 상기 와셔는 상기 영구자석의 상, 하의 양단에 위치하며, 상기 자기회로 시스템은 사각형 또는 원형으로 구성되는, 선형 진동모터.
  9. 제1-8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영구자석의 축 방향에는 대향 설치된 제1단과 제2단이 구비되고, 상기 제1단에는 제1와셔가 설치되며, 상기 제2단에는 제2와셔가 설치되는, 선형 진동모터.
  10. 제1-9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보텀부에는 FPCB(20)가 더 설치되고, 상기 코일 어셈블리는 FPCB(20)를 통해 외부회로와 전기적으로 연결되며, 상기 웨이트부에는 FPCB(20)를 피하도록 구성된 회피 홈(24)이 더 설치되어 있는, 선형 진동모터.
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