KR20190020735A - 촉각 피드백 액추에이터, 이를 활용한 전자장치 및 이의 작동 방법 - Google Patents

Abstract

촉각 피드백 액추에이터는 일반적으로 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 갖는다. 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖는다. 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖는다. 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖는다. 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결된다. 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 댐퍼이다.

Description

촉각 피드백 액추에이터, 이를 활용한 전자장치 및 이의 작동 방법

본 발명은 일반적으로 전자 장치 분야에 대한 것이며, 보다 상세하게는 전자 장치에 사용되는 촉각 피드백 액추에이터에 대한 것이다.

기계식 액추에이터는 촉각 (햅틱 형식) 피드백을 제공하기 위해 전자 장치에 사용되어 왔다. 이러한 촉각 피드백은 사용자가 예를 들어 터치 패드 또는 터치스크린과 같이, 기계식 버튼 없이 인터페이스와 상호작용하는 경우 기계식 버튼과 같은 역할을 하거나 또는 진동 알림을 생성하기 위해 일례로 사용될 수 있다. 촉각 피드백 액추에이터의 일 실시예는 미국 특허 공보 제 2015/0349619호에 개시되어 있다.

기존의 촉각 피드백 액추에이터가 일정 수준까지는 만족스러울 수 있으나, 여전히 개선의 여지가 남아 있다. 예를 들어, 진동을 생성하도록 제어되는 자기 해머를 갖는 촉각 피드백 액추에이터를 제공하고, 진동/무음 모드 및 소리 모드 중 하나를 선택적으로 제공하도록 제어될 수 있는 자기 해머를 제공하는데 있어서 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은 촉각 피드백 액추에이터, 이를 활용한 전자장치 및 이의 작동 방법을 제공하는 것이다.

일 양태에 따르면, 자기 해머에 정지 위치를 제공하는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다. 상기 정지 위치는 전기 코일이 생성하는 힘으로부터 독립적인 힘을 발산하여 제공될 수 있다. 이러한 독립적인 힘은 적어도 어느 정도 까지는, 해머가 감쇠된 쪽으로부터 그리고 정지 위치로부터 멀어지도록 이동하는 경우 해머가 감쇠된 쪽을 향해 촉진할 수 있다

일 양태에 따르면, 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 촉각 피드백 액추에이터 작동 방법이되, 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머, 상기 해머 경로의 일단에 인접한 댐퍼, 및 코일 부재를 포함하는 촉각 피드백 액추에이터이고, 상기 방법은: a) 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼를 향해 상기 자기 해머를 가속하도록 소정의 기간 동안 제1극성으로 상기 코일 부재를 활성화하는 단계; b) 접근하는 상기 자기 해머를 감속하고 이어서 적어도 부분적으로 상기 댐퍼를 통해 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼로부터 멀어지는 방향으로 상기 자기 해머를 가속하는 단계; c) 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼를 향해 상기 자기 해머를 가속하도록 소정의 기간 동안 상기 제1극성으로 상기 코일 부재를 활성화하는 단계; 및 d) 촉각 피드백을 생성하도록 단계 b) 및 c) 를 반복하는 단계를 포함하는 촉각 피드백 액추에이터 작동 방법이 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 하우징 및 상기 하우징 내에 장착된 촉각 피드백 액추에이터를 포함하는 전자장치이되, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 하우징에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 전자장치가 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머, 상기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 해머의 각 단부는 대응하는 해머 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 해머 마그넷들은 반대의 극성을 갖고, 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향으로 상기 해머 경로를 따라 상기 자기 해머에 의해 이동하도록 상기 자기 해머에 전자기적으로 연결하는 자기장을 생성하도록 활성화될 수 있는 코일 부재, 및 상기 해머 경로의 일단에 인접하는 댐퍼를 포함하되, 상기 댐퍼는 강자성 부재를 갖고, 댐퍼 마그넷은 해머-반발 극을 갖고, 상기 강자성 부재 및 상기 댐퍼 마그넷은 상기 코일 부재의 비활성화시에 상기 강자성 부재 및 상기 댐퍼 마그넷이 상기 해머에 발산하는 전체적인 힘이 상기 자기 해머의 일부가 상기 해머 경로를 따라 정치 위치에 있는 경우 상쇄되고, 상기 자기 해머의 일부가 상기 정지 위치 및 상기 스토퍼 사이에 있는 경우 상기 자기 해머를 당기고, 상기 자기 해머의 일부가 상기 정지 위치 및 상기 댐퍼 사이에 있는 경우 상기 자기 해머를 미는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 대해 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 자기 해머는 상기 해머 경로를 따라 정렬된 적어도 하나의 영구 마그넷을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 자기 해머가 정지 위치에 있는 경우 상기 해머 경로를 따라 상기 코일 부재의 중앙으로부터 오프셋된 중앙부를 갖는다.

또 다른 양태에 따르면, 하우징 및 상기 하우징 내에 장착된 촉각 피드백 액추에이터를 포함하는 전자 장치이되, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 하우징에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 전자 장치가 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 자기 해머는 상기 해머 경로를 따라 정렬된 적어도 하나의 영구 마그넷을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 자기 해머가 정지 위치에 있는 경우 상기 해머 경로를 따라 상기 코일 부재의 중앙으로부터 오프셋된 중앙부를 갖는다.

또 다른 양태에 따르면, 제1자기 감쇠 조립체, 제2 자기 감쇠 조립체, 강자성 부재 및 해머-반발 극을 갖는 댐퍼 마그넷을 포함하는 상기 제1 및 제2 자기 감쇠 조립체들, 상기 제1및 제2 감쇠 조립체들 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 고정식으로 장착된 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 감쇠 조립체들은 상기 자기 해머가 상기 제1및 제2 감쇠 조립체들 중 해당하는 하나를 향해 종방향으로 슬라이딩되면 상기 자기 해머를 감속시키도록 맞춰져 있는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 해머 경로의 제1단부 및 제2 단부 사이에 연장되는 해머 경로, 상기 해머 경로의 상기 제1단부에 있는 제1 댐퍼, 상기 해머 경로에 대해 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 제1댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 제1 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 촉각 피드백 액추에이터가 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 상기 해머 경로의 상기 제2단부에 있는 스토퍼를 포함하고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 상기 해머 경로의 상기 제2단부에 있는 제2 댐퍼를 포함하고, 상기 제2댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 제2 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있다. 본 실시예들에서, 상기 제1댐퍼는 제1자기 감쇠 조립체이고, 상기 제2댐퍼는 제2 자기 감쇠 조립체가 될 수 있다.

하우징 및 상기 하우징 내에 장착된 촉각 피드백 액추에이터를 포함하는 전자 장치이되, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 해머 경로의 제1단부 및 제2 단부 사이에 연장되는 해머 경로, 상기 해머 경로의 상기 제1단부에 있는 제1 댐퍼, 상기 하우징에 대해 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 제1댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 제1 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 전자 장치가 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 상기 해머 경로의 상기 제2단부에 있는 스토퍼를 포함하고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖는다. 일부 실시예에서, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 상기 해머 경로의 상기 제2단부에 있는 제2 댐퍼를 포함하고, 상기 제2댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 제2 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있다. 본 실시예들에서, 상기 제1댐퍼는 제1자기 감쇠 조립체이고, 상기 제2댐퍼는 제2 자기 감쇠 조립체가 될 수 있다.

본 발명의 보다 많은 특징 및 이의 조합이 본 명세서의 후술되는 내용에 의해 당업자에게 제시될 것이다.

촉각 피드백 액추에이터는 일반적으로 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 갖는다. 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖는다. 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖는다. 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖는다. 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결된다. 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 댐퍼이다.

도면들에서,
도1은 일 실시예에 따른 촉각 피드백 액추에이터를 포함하는 전자 장치의 예를 도시한 평면도이다;
도2는 일 실시예에 따른 도1의 촉각 피드백 액추에이터의 제1실시예의 평면도이다;
도2A는 도2의 2A-2A 선을 따른 도1의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도2B는 도2A의 2B-2B 선을 따른 도1의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도2C는 도2의 2C-2C 선을 따른 도1의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도3은 주변의 예시적 자기장 라인을 보여주는 도2의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 평면도이다;
도4A는 도2의 촉각 피드백 액추에이터의 코일 부재의 단면도이고, 코일 부재가 제1극성으로 활성화되는 경우 주변의 예시적 자기장 라인을 도시한다;
도4B는 도2의 촉각 피드백 액추에이터의 코일 부재의 단면도이고, 코일 부재가 제2극성으로 활성화되는 경우 주변의 예시적 자기장 라인을 도시한다;
도5A 및 5B는 도2의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 오른쪽으로 스윙하는 동안 상이한 순간들의 단면도들을 도시한다;
도6A 및 6B는 도2의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 왼쪽으로 스윙하는 동안 상이한 순간들의 단면도들을 도시한다;
도7A는 촉각 피드백 및 소리 피드백 두 가지 모두를 생성하도록 촉각 피드백 액추에이터의 코일 부재를 활성화하는데 활용될 수 있는 예시적 주기적 활성화 함수를 보여주는 그래프이다;
도7B는 촉각 피드백 만을 생성하도록 촉각 피드백 액추에이터의 코일 부재를 활성화하는데 활용될 수 있는 예시적 주기적 활성화 함수를 보여주는 그래프이다;
도 7C는 도7B의 활성 함수를 활용하여 생성된 촉각 피드백에 비해 증가된 힘의 촉각 피드백을 생성하도록 촉각 피드백 액추에이터의 코일 부재를 활성화하는데 활용될 수 있는 예시적 주기적 활성화 함수를 보여주는 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 촉각 피드백 액추에이터의 제2실시예의 단면도이다;
도 9는 일 실시예에 따른, 스프링 마운트를 포함하는 촉각 피드백 액추에이터의 제3실시예의 단면도이다;
도 10A는 일 실시예에 따른, 리프 스프링을 포함하는 촉각 피드백 액추에이터의 제4실시예의 단면도이다;
도 10B는 꼬임 상태의 리프 스프링을 도시하는, 도 10A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도 10C는 펴진 상태의 리프 스프링을 도시하는, 도 10A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도 11A는 일 실시예에 따른, 컨택트 스프링을 포함하는 촉각 피드백 액추에이터의 제5실시예의 단면도이다;
도 11B는 꼬임 상태의 컨택트 스프링을 도시하는, 도 11A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도 12A는 일 실시예에 따른, 시저 스프링을 포함하는 촉각 피드백 액추에이터의 제6실시예의 단면도이다;
도 12B는 꼬여 있는 상태의 시저 스프링을 도시하는, 도 12A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도 12C는 펴져 있는 상태의 시저 스프링을 도시하는, 도 12A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도13A는 일 실시예에 따른, 중앙 정지 위치에 있는 자기 해머를 보여주는, 굴절부들을 포함하는 촉각 피드백 액추에이터의 제7실시예의 단면도이다;
도13B는 제1정지 위치에 있는 자기 해머를 도시하는 도13A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도13C는 제2정지 위치에 있는 자기 해머를 도시하는 도13A의 촉각 피드백 액추에이터의 단면도이다;
도14는 일 실시예에 따른 단일 영구 마그넷을 포함하는 자기 해머를 갖는 촉각 피드백 액추에이터의 제8실시예의 단면도이다;
도15은 주변의 예시적 자기장 라인을 보여주는 도14의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 평면도이다;
도16A 및 16B는 도14의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 왼쪽으로 스윙하는 동안 상이한 순간들의 단면도들을 도시한다;
도17A 및 17B는 도14의 촉각 피드백 액추에이터의 자기 해머의 오른쪽으로 스윙하는 동안 상이한 순간들의 단면도들을 도시한다;
도18는 일 실시예에 따른 정렬된 극성을 갖는 복수의 영구 마그넷들을 포함하는 자기 해머를 갖는 촉각 피드백 액추에이터의 제9실시예의 단면도이다; 및
도19는 일 실시예에 따른 촉각 피드백 액추에이터의 해머 경로의 각 측면에 자기 댐퍼를 갖는 촉각 피드백 액추에이터의 제10실시예의 평면도이다.

도1은 촉각 피드백을 제공하도록 작동될 수 있는 액추에이터 (100)의 제1실시예를 도시한다.

도시된 바와 같이, 액추에이터 (100)는 이동식 전자 장치 (10, 예: 스마트폰, 태블릿, 리모콘 등)에 포함될 수 있다. 액추에이터 (100)는 또한 기존의 진동 생성기 (예: 압전 액추에이터)를 대신하여 전자 장치 (10)에서 진동/버징(buzzing)/소리 기능들을 제공하는데 활용될 수 있다.

전자 장치 (10)는 촉각 입력 인터페이스 (14)가 구비된 하우징 (12)을 일반적으로 포함한다. 예를 들어, 상기 촉각 입력 인터페이스 (14)는 터치-감지 센서 또는 압력 센서 (축전 또는 저항식)일 수 있다. 상기 촉각 입력 인터페이스 (14)는 터치-스크린 디스플레이를 포함할 수 있다. 본 예시에 도시된 바와 같이, 상기 하우징 (12)은 액추에이터 (100) 및 콘트롤러 (16)를 감싸고 구비한다. 상기 콘트롤러 (16)는 촉각 입력 인터페이스 (14) 및 액추에이터 (100)와 통신된다. 상기 콘트롤러 (16)는 전자 장치 (10)의 컴퓨터의 일부이거나/일부이고 별도의 마이크로-콘트롤러 형태로 구비될 수 있다. 상기 전자 장치 (10)는 기존의 전자 장치들에서 쓰이는 기타 전자 부품들을 포함할 수 있다. 국제특허공보 (PCT) 제 PCT/CA2015/051110호는 압력-감지 사용자 인터페이스를 결합하는 전자 장치의 예시를 개시한다.

콘트롤러 (16)는 액추에이터 (100)를 작동하는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 사용 중에, 촉각 입력 인터페이스 (14)는 사용자에 의한 터치를 수신할 수 있고, 이는 인터페이스 (14)가 콘트롤러 (16)에 신호를 전송하고, 이어서 터치에 대응하여 액추에이터 (100)가 촉각 피드백, 소리 피드백 또는 두 가지 모두를 제공하도록 작동시킨다.

이해되는 바와 같이, 도2는 액추에이터 (100)의 단면도이다; 도2A는 도2의 2A-2A 선을 따른 도1의 액추에이터 (100)의 단면도이다; 도2B는 도2A의 2B-2B 선을 따른 도1의 액추에이터 (100)의 단면도이다; 및 도2C는 도2의 2C-2C 선을 따른 도1의 액추에이터 (100)의 단면도이다.

도시된 바와 같이 액추에이터 (100)는 스토퍼 (102), 댐퍼 (104), 상기 스토퍼 (102) 및 상기 댐퍼 (104) 사이의 해머 경로 (106), 및 상기 스토퍼 (102) 및 상기 댐퍼 (104)로 한정되는 상기 해머 경로에 고정식으로 장착되는 코일 부재 (108)를 갖는다. 자기 해머 (110)는 상기 해머 경로 (106)를 따라 이동하도록 안내형식으로 장착된다.

후술되는 바와 같이, 코일 부재 (108)의 작동에 의해 발산된 자기장에 의해 자기 해머 (110)는 전자기적으로 연결될 수 있어서 코일 부재 (108)의 작동 극성에 따라 두 개의 상반된 방향 중 임의의 하나로 해머 경로 (106)를 따라 종방향으로 슬라이드 될 수 있도록 한다.

스토퍼 (102)는 자기 해머 (110)가 스토퍼 (102)를 향해 슬라이드되는 경우 자기 해머 (110)를 정지시키도록 되어 있는 타격면 (112)을 갖는다. 일부 실시예에서, 자기 해머 (110)가 스토퍼 (102)의 타격 면 (112)을 타격하면 소리 피드백 및 촉각 피드백 두 가지가 생성된다.

댐퍼 (104)는 자기 해머 (110)가 댐퍼 (104)를 향해 종방향으로 슬라이드될 때 자기 해머 (110)를 감속시키는 제1기능을 갖는다. 따라서, 자기 해머 (110)가 댐퍼 (104)에 의해 감속되는 경우 촉각 피드백 만이 생성된다. 댐퍼 (104)는 자기 해머 (110)에 정지 위치 (도2B에 도시됨)를 제공하는 제2기능을 가질 수 있는데, 여기서 자기 해머 (110)는 코일 부재 (108)가 비활성화되면 해머 경로 (106)를 따라 안정적 균형 상태에 있다.

일부 실시예에서, 스토퍼 (102), 댐퍼 (104) 및 코일 부재 (108)는 하우징 (12)에 고정식으로 장착된다. 그러나, 일부 실시예에서, 스토퍼 (102), 댐퍼 (104) 및 코일 부재 (108)는 전자 장치 (10)의 내부에 고정되어 장착된다.

자기 해머 (110)는 코일 부재 (108)에 대해 실시예에 따라서 상이하게 안내형식으로 장착될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 해머 경로 가이드 (114)는 스토퍼 (102), 댐퍼 (104) 및 코일 부재 (108)에 대해 고정식으로 장착된다. 보다 상세하게, 상기 해머 경로 가이드 (114)는 상기 해머 경로 (106)를 따라, 코일 부재 (108) 내에, 둘 중 하나의 방향으로 자기 해머 (110)를 종방향으로 가이드하도록 자기 해머 (110) 주변에 안착하여 구비된다. 도2A에 가장 잘 도시된 바와 같이, 해머 경로 가이드 (114)는 슬리브의 형태로 구비된다. 본 실시예에서, 자기 해머 (110)는 자기 해머(110)가 슬라이딩 되어 내부에 수용되는 중앙 동공 (116)을 한정한다. 기타 임의의 적합한 종류의 해머 경로 가이드가 활용될 수 있다. 하기에 추가적으로 기술되는 바와 같이, 일부 실시예에서 그러한 해머 경로 가이드는 생략될 수 있다.

도시된 바와 같이, 코일 부재 (108)는 신호 발생기 (124)에 의해 활성화될 수 있다. 코일 부재 (108)와 자기 해머 (110) 사이의 전자기적 연계가 하기 단락들에서 기술된다.

보다 상세하게는, 도 2B를 참조하면, 자기 해머 (110)는 두 개의 대향하는 단부들 (118L, 118R)을 갖는다. 자기 해머 (110)의 각 단부 (118L, 118R)는 두 개의 영구 마그넷들 (120L,120R) 중 하나의 대응하는 마그넷을 갖는다. 도시된 바와 같이, 영구 마그넷 (120L)은 스토퍼 (102)에 인접하여 구비되고, 영구 마그넷 (120R)은 댐퍼 (104)에 인접하여 구비된다.

본 명세서에서, 명료성을 위해, 글자L로 표시되는 참조번호는 지면 상 왼쪽 방향에 도시되는 요소들을 지칭하고, 글자 R은 지면 상 오른쪽 방향에 도시되는 요소들을 지칭한다. 예를 들어, 영구 마그넷 (120L)은 두 개의 영구 마그넷들 중 제1마그넷을 지칭하고 지면 상에서 왼쪽 방향에 도시된다. 유사하게, 영구 마그넷 (120R)은 두 개의 영구 마그넷들 중 제2마그넷을 지칭하고 지면 상에서 오른쪽 방향에 도시된다. 이러한 명칭법은 액추에이터 (100)의 다른 구성요소들에도 적용된다.

두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R)은 반대의 극성을 갖는다. 원활한 이해를 위해서, 이와 같은 영구 마그넷들의 음극 및 양극은 해당하는 N 또는 S 표시로 확인된다. 후술되는 바와 같이, 두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R)은 반대의 극성을 갖고 자극이 자기 해머 (110)를 따라 S-N-N-S 배열 또는 N-S-S-N 배열을 형성하게 한다.

각각의 영구 마그넷 (120L, 120R)은 각기 유사한 극성을 공유하는 하나 이상의 영구 마그넷 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 영구 마그넷 (120L)은 두 개의 영구 마그넷 유닛 중 하나의 N극이 두 개의 영구 마그넷 유닛 중 다른 하나의 S극에 인접하도록 배치되는 두 개의 영구 마그넷 유닛들을 포함할 수 있다. 각각의 영구 마그넷 (120L,120R)은 네오디뮴-철-붕소 (NdFeB), 사마륨-코발트와 같은 희토류 물질 또는 철, 니켈 또는 임의의 적합한 합금으로 제조될 수 있다.

도시된 바와 같이, 자기 해머 (110)는 두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R)을 분리하는 중간 구역 (126)를 갖는다. 상기 중간 구역 (126)은 강자성체 또는 기타 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있다.

전술된 바와 같이, 댐퍼 (104)의 제1기능은 자기 해머 (110)가 댐퍼 (104)를 향해 해머 경로 (106)를 따라 종방향으로 슬라이드될 때 자기 해머 (110)를 감속시키는 것일 수 있고, 댐퍼 (104)의 제2기능은 자기 해머 (110)가 도2B에 도시된 바와 같이 스토퍼 (102) 및 댐퍼 (104) 사이에서 안정적 균형상태에 있는 정지 위치를 제공하는 것일 수 있다.

댐퍼 (104)의 많은 실시예가 제공될 수 있고, 하기에 일부 실시예가 기술된다. 기술되는 바와 같이, 댐퍼 (104)와 같은 일부 예시적 댐퍼는 자기 감쇠만을 활용하여 상기 기능들을 달성하는 반면 일부 기타 예시적 댐퍼들은 자기 감쇠 및 기계식 감쇠 두 가지를 활용하여 상기 기능들을 달성한다. 보다 상세하게, 일부 실시예에서, 제1 및 제2 기능 모두가 자기 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다. 그러나, 일부 기타 실시예에서, 제1기능은 기계식 감쇠, 자기 감쇠 또는 둘 다를 활용하여 달성될 수 있는 반면, 제2 기능은 자기 감쇠만을 활용하여 달성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1및 제2 기능들 두 가지 모두는 기계식 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다.

본 실시예에서, 댐퍼 (104)는 자기 감쇠 조립체의 형태로 제공되고, "자기 감쇠 조립체 (104)"로 지칭된다. 본 실시예에서, 자기 감쇠 조립체 (104)는 자기 감쇠를 활용하여 상기 두 기능들을 달성하도록 되어 있다.

보다 상세하게, 자기 감쇠 조립체 (104)는 강자성 부재 (130) 및 해머-반발 극을 갖는 댐퍼 마그넷 (132)을 갖는다. 이해되는 바와 같이, 자기 해머 (110)의 영구 마그넷 (120R)은 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)에 접근하면 강자성 부재 (130)를 당기는 경향이 있다. 반면, 자기 해머 (110)의 영구 마그넷 (120R)은 자기 해머(110)가 자기 감쇠 조립체 (104)에 접근하면 댐퍼 마그넷 (102)의 해머-반발 극을 밀어내는 경향이 있다.

강자성 부재 (130) 및 댐퍼 마그넷 (132)은 코일 부재 (108)가 활성화되지 않는 경우 강자성 부재 (130) 및 댐퍼 마그넷 (132)에 의해 자기 해머 (110)로 가해지는 전체 자기력이i) 해머 경로 (106)를 따라 자기 해머 (110)의 일부가 정지 위치에 있는 경우 상호적으로 상쇄하고 ; ii) 자기 해머 (110)의 일부가 정지 위치 및 스토퍼 (102) 사이에 있는 경우 자기 해머 (110)를 당기고; 및 iii) 자기 해머 (110)의 일부가 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에 있는 경우 자기 해머 (110)를 밀어내는 방식으로 배치된다.

도2B에 도시된 실시예를 계속 참조하면, 자기 해머 (110)의 일부는 영구 마그넷 (120R)의 단부 (136)로 정의된다. 그러나, 상기 일부는 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접한 영구 마그넷 (120R)의 임의의 참조 부분이 될 수 있다.

일부 실시예에서, 자기 감쇠 조립체의 강자성 부재 (130)는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 강자성 부재 (130)는 강철로 만들어 질 수 있다. 기타 적합한 비자성체가 적용될 수 있다.

그러나, 일부 실시예에서, 자기 감쇠 조립체 (104)의 강자성 부재 (130)는 해머-유인 극을 갖는 영구 마그넷 ("어트랙터 마그넷"으로 지칭)에 의해 부분적 또는 전체적으로 대체될 수 있다. 본 실시예에서, 어트랙터 마그넷 및 댐퍼 마그넷 (132)은 반대 극성으로 영구적으로 정렬된 극들을 갖는다. 각각의 어트랙터 및 댐퍼 마그넷은 네오디뮴-철-붕소 (NdFeB), 사마륨-코발트와 같은 희토류 물질 또는 철, 니켈 또는 임의의 적합한 합금으로 제조될 수 있다. 자화되지 않은 강자성체를 대신하여 어트랙터 마그넷을 활용함으로써 강자성 부재 (130)의 크기를 감소시킬 수 있고/있거나 강자성 부재 (130)를 자기 해머 (110) 보다 멀리 위치시킬 수 있게 하여, 편리할 수 있다.

본 실시예에서, 강자성 부재 (130)는 댐퍼 마그넷 (132) 보다 실질적으로 크므로, 자기 해머 (110)의 단부 (136)가 스토퍼 (102) 및 정지 위치 사이에 있을 때 자기 감쇠 조립체 (104)로부터 발산되는 자기장의 순 효과가 자기 해머의 영구 마그넷 (120R)을 당기고 자기 해머가 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 이동하도록 만든다. 그러나, 자기 해머 (110)가 (정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에) 자기 감쇠 조립체 (104) 에 충분히 인접하게 당겨지는 경우, 자기 해머 (110)의 영구 자석 (120R)에 가해지는 댐퍼 마그넷 (132)의 반발력은 강자성 부재 (130) 및 자기 해머의 영구 마그넷 (120R) 사이의 인력을 상쇄시킨다. 그 사이에, 자기 해머 (110)는 도2B에 도시된 바와 같이 정지 위치에서 안정적 균형상태에 있다. 예를 들어, 어트랙터 마그넷이 댐퍼 마그넷 보다 강한 자석이면 유사한 효과가 달성될 수 있다.

본 실시예에서, 자기 해머 (110) 및 자기 감쇠 조립체 (104)는 상호 정렬되고 해머 경로 (106)에 실질적으로 평행하다. 도2C에 도시된 바와 같이, 강자성 부재 (130) 및 댐퍼 마그넷 (132)은 실루엣 (138)과 정렬된다.

자기 해머 (110)를 임의의 방향으로 이동하기 위한 코일 부재 (108)의 활성화는 하기에 기술된다. 도3에 도시된 바와 같이, 자기 해머 (110)의 영구 마그넷들 (120L, 120R)은 반대의 극성을 갖고 따라서 본 도면에 도시된 바와 같은 자기장 라인을 생성한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 두 개의 영구 마그넷들 (120L,120R) 각각의 N극은 중간 구역 (126)을 향해 내부 방향으로 구비되고, 반면 두 개의 영구 마그넷들 (120L,120R) 각각의 S극은 중간 구역 (126)의 외부 방향으로 구비된다.

중간 구역 (126)은 선택적인 것이다. 예를 들어, 중간 구역 (126)이 생략된 실시예에서, 두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R)은 상호 간의 반발력을 극복하기에 충분한 힘으로 상호 고정된다.

도2, 2A 및 2B를 다시 참조하면, 코일 부재 (108)는 해머 경로 가이드 (114)를 감싸는 소정의 지름을 갖는 전도성 와이어의 복수의 회전 또는 권선 (140)을 포함한다. 코일 부재 (108)는 신호 발생기 (124)에 연결되는 두 개의 전선 단부들 (142L, 142R)을 포함한다. 일부 실시예에서, 해머 경로 가이드 (114)는 0.2mm 게이지 절연 구리 와이어가 200-500 회전된 것을 포함한다. 상기 실시예에서, 도2A에 가장 명료하게 도시된 바와 같이, 해머 경로 가이드 (114)는 외측 지름이 약 3.2mm 인 슬리브 형태로 제공되고, 중앙 동공 (116)은 내부 지름이 약 3 mm 이다.

도시된 실시예에서, 두 개의 영구 마그넷들 (120L,120R)은 6 mm인 길이 Lm 및 3mm 인접하여 미만인 지름 (해머 경로 가이드 (114)의 중앙 동공 (116)을 통과하기에 적합한 크기)을 갖는 원통형이다. 본 실시예에서 또한, 중간 구역(126)은 7 mm의 길이 및 두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R) 중 하나와 유사한 지름을 갖는 원통형이다. 당업자는 대안적 실시예들에서 대안적인 치수들을 선택할 수 있는 것으로 이해할 것이다.

두 개의 영구 마그넷들 (120L,120R) 및 중간 구역 (126)의 길이들은 도2에 도시된 바와 같이 코일 부재 (108)의 권선 (140)의 스팬 (S) 에 따라서 선택될 수 있다. 영구 마그넷 (120L)이 스토퍼 (102)에 접촉하는 경우 영구 마그넷 (120L)이 코일 부재 (108)에 의해 스팬 (S)의 (오른편으로) 중앙을 향해 당겨지고/이끌리도록 배치되고, 영구 마그넷 (120L)은 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 반발되고/밀어내도록 배치되는 방식으로 자기 해머 (110)가 배치되는 것으로 이해된다. 유사하게, 자기 해머가 자기 감쇠 조립체에 인접하여 정지 위치에 배치되는 경우, 코일 부재가 반대 극성으로 활성화될 때, 영구 마그넷 (120R)이 코일 부재 (108)에 의해 스팬 (S)의 중앙을 향해 당겨지고/이끌리도록 배치되고, 영구 마그넷 (120L)은 스토퍼 (102)를 향해 반발되고/밀어내도록 배치되는 방식으로 자기 해머 (110)가 배치되는 것으로 이해된다.

코일 부재 (108)에 의해 생성된 자기장은 코일 부재 (108)에 흐르는 전류의 방향 및 크기를 좌우하는 신호 발생기 (124, 도2에 도시)의 출력에 좌우된다. 관건은 코일 부재 (108)의 자기장의 라인들의 방향 및 두 개의 영구 마그넷들 (120L, 120R) 중 해당하는 하나를 반발 또는 당기는 지에 따라 자기 해머 (110)에 영향을 주는 가이다.

신호 발생기 (124)를 통해 와이어 단부 (142L, 142R)에 소정의 전압 V를 인가함으로써 코일 부재 (108)는 활성화될 수 있다. 활성화 되면, 코일 부재 (108)는 코일 부재 (108)의 대향하는 방향에 N극 및 S극에 소정의 자극을 갖도록 전자석을 형성한다. 와이어 단부 (142L, 142R)에 인가되는 전압 V을 반전시켜 상기 소정의 자극이 반전될 수 있다.

예를 들어, 도4A는 5V의 소정의 전압이 코일 부재 (108)에 가해지는 것을 도시하는 반면, 도4B는 -5V의 소정의 전압이 코일 부재 (108)에 가해지는 것을 도시한다. 즉, 전압의 극성을 전환하는 것은 도 4A 및 4B에 도시된 와이어 단부들 (142L, 142R)에 있는 상향 및 하향 화살표들에 도시된 바와 같이, 코일 부재 (108)의 전도성 와이어를 따라 전류 I의 흐름 방향을 전환하고, 전자석의 극성을 전환하는 것과 같다.

하기 단락들에서 편의성을 위해 도4A에 도시된 바와 같은 코일 부재 (108)의 활성화는 "제1극성의 활성화"로 지칭될 수 있고, 반면 도4B에 도시된 바와 같은 코일 부재 (108)의 활성화는 "제2극성의 활성화"로 지칭될 수 있다. 제1극성은 제1극성의 반대이다.

도5A 및 5B를 참조하여 하기에 기술되는 바와 같이, 액추에이터 (100)의 작동 중, 코일 부재 (108)는 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 이동하도록 활성화될 수 있고, 이 경우 자기 감쇠 조립체 (104)는 자기 해머 (110)및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이의 타격을 방지하여 소리 피드백이 아닌 촉각 피드백을 제공하기 위해 자기 해머 (110)의 움직임을 감쇠한다.

도5A 및 5B는 자기 해머 (110)의 이동 순서의 예시를 보여주는데, 자기 해머 (110)는 처음에 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접하여 정지 위치에 있고, 코일 부재 (108)의 활성화에 대응하여 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 오른쪽으로 이동하고, 코일 부재 (108)가 비활성화되면 자기 감쇠 조립체 (104)에 의해 다시 정지 위치로 밀리는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게, 도5A 및 5B는 t5　>　t4　>　t3　>　t2　>　t1의 이동 순서로 시점 t1 내지 t5에서의 상이한 순간들의 스냅샷을 포함한다. 도5A의 시점 t1에 도시된 바와 같이, 자기 해머 (110)는 정지 위치에 있다. 상기 단계에서, 코일 부재 (108)는 활성화되지 않는다. 자기 해머 (110)의 영구 마그넷 (120R)에 가해지는 댐퍼 마그넷 (132)의 반발력은 강자성 부재 (130) 및 자기 해머 (110)의 영구 마그넷 (120R) 사이의 인력을 상쇄시킨다. 따라서, 영구 마그넷 (120R) 및 강자성 부재 (130) 사이의 자기 인력과 함께 자기 해머 (110)를 정지 위치에 유지하는 영구 마그넷 (120R) 및 댐퍼 마그넷 (132) 사이의 자기 반발이 존재한다.

상기 순서로 자기 해머의 이동을 시작하도록, 콘트롤러는 코일 부재 (108)에 신호 발생기 (124)를 통해 제2 극성의 전압 (예: -　5V)에 의해 코일 부재 (108)를 활성화하여, 코일 부재 (108) 및 자기 해머 (110) 사이에 자기력을 생성하도록 한다. 코일 부재 (108)의 상기와 같은 활성화는 시점 t2 및 t3 의 순간들에 유지된다.

도5A에 도시된 바와 같이 시점 t2 순간에, 코일 부재 (108)가 활성화되면 자기 해머 (110)를 정지 위치로부터 소정의 속도로 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 가속시킨다. 이 때, 코일 부재 (108)의 활성화는 영구 마그넷 (120L)을 당기고 영구 마그넷 (120R)을 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 밀어 낸다.

도5A에 도시된 바와 같이 시점 t3 순간에, 코일 부재 (108)의 활성화는 여전히 코일 부재 (110)가 영구 마그넷 (120L)를 당기고 영구 마그넷 (120R)을 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 밀어내도록 한다. 그러나, 자기 감쇠 조립체의 댐퍼 마그넷 및 영구 마그넷 사이의 자기 반발력은 자기 해머를 결과적으로 속도가 없도록 감속시켜, 자기 감쇠 조립체 (104)에 부딪히지 않게 한다.

도5B에 도시된 바와 같이 시점 t4 순간에, 자기 해머의 단부 (136)는 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에 있고, 댐퍼 마그넷 (132) 및 영구 마그넷 (120R) 사이의 자기 반발력은 코일 부재 (108)가 비활성화되는 경우에도, 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)에 부딪히지 않고 "바운스 (bounce)"하고 정지 위치를 향해 이동하도록 만든다. 이와 같이, 촉각 피드백은 생성되지만 소리 피드백은 생성되지 않는다.

도5B에 도시된 바와 같이 시점 t5 순간에, 자기 해머 (110)는 정지 위치로 돌아오는데, 영구 마그넷 (120R) 및 강자성 부재 (130) 사이의 자기 인력 및 영구 마그넷 (120R) 및 댐퍼 마그넷 (132) 사이의 자기 반발력 두 가지 모두가 자기 해머 (110)를 정지 위치에 유지시키는 것을 특징으로 한다.

도 5A 및 5B 에 도시된 액추에이터 (100)의 작동은 촉각 피드백을 포함하는 제1피드백을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1피드백은 액추에이터 (100)를 포함하는 전자 장치의 터치스크린 상의 버튼을 누르는 것에 대한 반응으로 제공될 수 있다. 자기 해머 (110)의 움직임은 자기 감쇠 조립체 (104)에 의해 감쇠되고, 자기 해머 (110)는 자기 감쇠 조립체 (104)를 타격하지 않는다. 따라서, 제1피드백은 감지될 수 있지만, 소리는 나지 않는다.

반대로, 액추에이터 (100)의 작동 중에, 도6A 및6B를 참조하여 후술되는 바와 같이, 코일 부재 (108)는 자기 해머 (110)를 스토퍼 (102)를 향해 밀도록 활성화될 수 있고, 이 경우 스토퍼 (102)의 타격면 (112)는 자기 해머 (110)의 움직임을 정지시켜 촉각 피드백 및 소리 피드백 (예. 클릭 소리) 두 가지 모드를 제공하게 한다.

도6A 및 6B는 자기 해머 (110)의 또 다른 이동 순서의 예시를 보여주는데, 자기 해머 (110)는 처음에 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접하여 제1정지 위치에 있고, 코일 부재 (108)의 활성화에 대응하여 스토퍼 (102)를 향해 왼쪽으로 제2 정지 위치로 이동한다.

보다 상세하게, 도6A 및 6B는 t10 > t9 > t8 > t7 > t6의 이동 순서로 시점 t6 내지 t10에서의 상이한 순간들의 스냅샷을 포함한다. 도6A의 시점 t6에 도시된 바와 같이, 자기 해머 (110)는 제1정지 위치에 있다. 상기 단계에서, 코일 부재 (108)는 활성화되지 않는다. 영구 마그넷 (120R) 및 강자성 부재 (130) 사이의 자기 인력과 함께 자기 해머 (110)를 제1정지 위치에 유지하는 영구 마그넷 (120R) 및 댐퍼 마그넷 (132) 사이의 자기 반발이 존재한다.

도6A에 도시된 바와 같이 시점 t7 순간에, 제1극성(예: +　5V)로 코일 부재 (108)가 활성화되면 자기 해머 (110)를 제1 정지 위치로부터 소정의 속도로 스토퍼 (102)를 향해 가속시킨다. 이 때, 코일 부재 (108)의 활성화는 영구 마그넷 (120L)을 밀어내고 자기 해머 (120R)를 스토퍼 (102)를 향해 당긴다. 상기 단계에서 댐퍼 마그넷 (132) 및 영구 마그넷 (120R) 사이의 자기 반발력이 도움이 될 수 있다.

도6A에 도시된 바와 같이 시점 t8 순간에, 코일 부재 (108)의 활성화는 여전히 코일 부재 (108)가 영구 마그넷 (120L)를 밀어내고 영구 마그넷 (120R)을 스토퍼 (102)를 향해 당기도록 한다.

도6B에 도시된 바와 같이 시점 t9 순간에, 자기 해머 (110)는 스토퍼 (102)의 타격면 (112)을 소정의 속도로 부딪혀 자기 해머 (110)의 움직임을 정지시킨다.

도 6A 및 6B 에 도시된 액추에이터 (100)의 작동은 촉각 피드백 및 소리 피드백을 포함하는 제2피드백을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2피드백은 액추에이터 (100)를 포함하는 전자 장치의 터치스크린 상의 버튼을 누르는 것에 대한 반응으로 제공될 수 있다. 스토퍼 (102)에 대한 자기 해머 (110)의 타격은 예를 들어 눌려진 버튼 (예. 클릭 또는 탭) 의 소리를 만들어 소리로 들릴 수 있다. 따라서, 제2피드백은 감지 되고 소리로 들린다. 일부 실시예에서, 제1피드백 (즉, 진동)은 제2 피드백 보다 약하다. 전자 장치가 무음 모드인 경우 또는 덜 공격적인 피드백을 제공하는데 바람직할 수 있다.

도6B에 도시된 바와 같이 시점 t9 순간에, 일부 실시예에서, 자기 해머 (110)는 제2 정지 위치에 유지되어 코일 부재 (108)가 비활성화되어도 영구 마그넷 (120L)이 스토퍼 (102)의 타격면 (112)에 접촉되도록 한다. 상기 실시예에서, 자기 해머 (110)는 자기 인력을 통해 제2정지 위치에 유지된다.

예를 들어, 본 실시예에서, 스토퍼 (102)는 일체로 제조된 강자성 부분 (144)을 갖는다. 스토퍼 (102)는 자기 해머 (110)의 영구 마그넷 (120L)에 의해 자기적으로 당겨지도록 전체 또는 부분적으로 강자성체 (예. 철, 니켈, 코발트, 이들의 합금)로 제조될 수 있다. 그러나, 도시된 실시예에서, 스토퍼 (102)는 스토퍼 (102)의 강자성 부분 (144)에 일체로 제조된 비-강자성 부분 (146)을 갖는다.

스토퍼 (102)의 강자성 부분 (144)은 자기 해머 (110)를 제2 정지 위치에 유지할 만큼 충분히 크지만, 필요에 따라 코일 부재 (108)가 자기 해머 (110)를 제2 정지 위치로부터 멀어지도록 움직이게 유도할 만큼 충분히 작은 크기가 될 수 있다. 예를 들어, 스토퍼 (102)의 강자성 부분 (144)는 강철판일 수 있다.

스토퍼 (102)의 비강자성 부분 (146)은 자기 해머 (110)를 당기지 않도록 비강자성체(예. 알루미늄)로 제조될 수 있다. 비강자성 부분 (146)은 스토퍼에 부딪힐 때 자기 해머에 의해 발산되는 힘/진동을 전달하는 물질로 제조될 수 있다. 도2를 다시 참조하면, 스토퍼 (102), 보다 상세하게는 이의 비강자성 부분들 (146)은 하우징 (12)에 대해 고정식으로 장착되어 액추에이터 (100)를 전자 장치의 하우징 (12)에 기계적으로 연결하여 상기 구성요소들을 통해 힘/진동을 전달할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 스토퍼 (102)는 강자성체만으로 제조될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 자기 해머 (110) 및 스토퍼 (102) 사이의 자기 인력은 코일 부재 (108)가 자기 해머 (110)를 제2정지 위치로부터 이탈 하도록 만드는 방식으로 스토퍼가 맞춰질 수 있다.

이해되는 바와 같이, 코일 부재 (108)가 비활성화 되면, 자기 인력 및 자기 반발력의 조합에 의해 자기 해머 (110)는 제1 정지 위치에 유지될 수 있고, 자기 인력에 의해 자기 해머 (110)는 제2 정지 위치에 유지될 수 있다.

일부 다른 실시예에서, 스토퍼 (102)는 강자성이 아닌 물질 (예. 알루미늄)로 제조될 수 있다. 상기 경우, 액추에이터 (100)는 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접한 제1 정지 위치만을 갖는다. 자기 해머 (110)가 타격면 (112)을 타격할 때 생성되는 소리에 따라 스토퍼 (102)의 물질이 선택될 수 있다.

액추에이터 (100)는 전술된 임의의 움직임 순서들을 수행하는데 있어서 시간적 피드백을 제공하기 위해 시간적으로 또는 소정의 기간에 걸쳐 일련의 시간적 피드백을 제공하기 위해 순차적으로 작동될 수 있음을 주지한다.

예를 들어, 액추에이터 (100)는 도6A 및 6B 에 도시된 이동 순서를 수행하도록 작동될 수 있는데, 자기 해머 (110)는 소정의 기간 동안 일련의 시간적 피드백을 순차적으로 제공하기 위해 제1정지 위치로부터 제2 정지 위치로 이동하는 것을 특징으로 한다. 상기 움직임은 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접한 제1 정지 위치로부터 스토퍼 (102)까지 스토퍼 (102)에 접촉하는 제2정지 위치까지 이동할 때까지 제1극성의 전압으로 코일 부재 (108)를 활성화하고, 이어서 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)에 인접한 제1 정지 위치로 다시 이동할 때까지 제2극성의 전압으로 코일 부재 (108)를 활성화하여 달성될 수 있다. 이러한 특정 움직임은 촉각 피드백 및 소리 피드백을 포함하는 제2피드백을 생성할 것이고, 촉각 피드백만을 포함하는 제1피드백을 생성할 것이고, 이어서 자기 해머 (110)의 움직임이 정지될 수 있다.

액추에이터 (100)는 일련의 피드백을 생성하도록 작동될 수 있다. 이와 같은 동작은 전자 장치 (10)에서 진동을 생성하는데 활용될 수 있다.

예를 들어, 도7A는 기간 동안 신호 발생기에 의해 코일 부재 (108)에 인가될 수 있는 전압을 나타내는 활성화 함수의 예시이고, 이로 인해 자기 해머 (110)가 제1 및 제2 피드백들을 교대로 제공하도록 스토퍼 (102) 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에서 진동하도록 하여, 일련의 소리인 클릭들 또는 탭 (tap)들을 수반하는 진동으로 전환될 수 있다. 상기 진동 운동은 소정의 시간 동안 연속적으로 수행되는 복수의 반주기 (반주기 T/2) 또는 전체 주기 (주기 T)를 포함한다. 본 예시에서, 자기 해머 (110)는 제2 정지 위치에서 시작한다.

대안적으로, 도7B는 신호 발생기에 의해 얼마 동안 코일 부재 (108)에 인가될 수 있는 전압을 나타내는 예시적 활성화 함수를 도시하는데, 이는 자기 해머 (110)가 각각의 바운스에 제1피드백을 제공하기 위해 제1 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에서 진동하도록 한다. 도시된 바와 같이, 코일 부재 (108)의 활성화는 코일 부재 (108)가 소정의 기간 동안 비활성화되어 유지되는 것을 포함한다. 상기 활성화 기능은 소리 피드백을 제공하지 않고 보다 약한 진동을 생성하는데 활용될 수 있다.

도7C는 소리 피드백 없이 피드백을 제공하도록 기간에 걸쳐 신호 발생기에 의해 코일 부재 (108)에 인가될 수 있는 전압을 나타내는 활성화 함수의 또 다른 예시를 도시한다. 도시된 바와 같이, 코일 부재 (108)의 활성화는 소정의 기간 동안에 제2극성 및 소정의 기간 동안 제1극성을 코일 부재 (108)에 활성화하는 것을 포함하고, 제1 극성의 활성화 및 제2극성의 활성화는 크기 및 시간 중 적어도 하나가 상이하다. 상세하게는, 본 예시에서, 상기 활성화 기능은 스토퍼 (102)에 충돌 없이 자기 해머 (110)가 스토퍼 (102) 및 자기 감쇠 조립체 (104) 사이에서 진동 하게 만드는데 활용될 수 있다. 보다 상세하게는, +5　V 의 단파 (A 기간)는 자기 해머 (110)가 충돌 없이 스토퍼 (102)를 향해 움직이는데 활용되고, -5　V 장파 (B 기간)는 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 움직이는데 활용된다.

자기 해머 (110)가 해머 경로의 보다 긴 부분 상에서 자기 감쇠 조립체를 향해 가속하면서 도7C에 도시된 활성화 함수는 도7B에 도시된 활성화 함수에 비해 진동의 크기를 증가시킬 수 있다. 기간 A동안 자기 해머 (110)가 타격 없이 스토퍼 (102)에 더 인접하게 이동하도록 하기 위해 선택된다. 유사한 기술이 자기 해머 (110)가 스토퍼 (102)를 타격 하는 힘을 증가시키는데 활용될 수 있다. 특히, 코일 부재 (108)는 코일 부재 (108)의 극성을 반전하여 자기 해머 (110)가 스토퍼 (102)를 향해 이동 (그리고 타격) 하도록 하기 전에, 자기 해머 (110)가 자기 감쇠 조립체 (104)를 향해 이동하도록 하는 제2 방향으로 활성화될 수 있다. 물론, 코일 부재 (108)의 활성화가 정확하게 시간이 맞춰지면, 더 빠른 속도 및 스토퍼 (102)를 더 강력한 타격을 생성하기 위해 자기 감쇠 조립체 (104)의 '리바운딩' 액션을 증대시킬 수 있다.

선택적으로, 신호 발생기에 의해 인가된 활성화 함수의 크기 및/또는 듀티 사이클은 예를 들어 전자 장치의 콘트롤러의 메모리에 저장된 소프트웨어를 활용하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 크기 및/또는 주기는 각기 촉각 및/또는 소리 피드백의 진동의 세기 및/또는 주파수를 변화시키도록 조절될 수 있다. 주파수 및 듀티 사이클이 조절될 수 있지만 사각파형이 쉽게 생성될 수 있다. 자기 해머 및 스토퍼 사이의 영향을 피하기 위해, 사용자는 자기 해머가 부딪히기 전에 그리고 자기 해머가 감속되기 충분한 시간이며 제 시간인 순간에 코일 부재의 극성을 전환할 수 있다. 세밀한 시점이 조절될 필요가 있을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 중력의 영향은 액추에이터의 일부 및/또는 전자 장치의 일부로 구비되는 위치 센서 (예. 자기 해머의 위치에 영향을 받는 자기장을 감지하는 홀-효과 (Hall-effect)센서)를 통해 제거된다. 예를 들어, 코일 부재 (예. PIO 콘트롤러 또는 유사한 부재)를 제어하는 피드백을 제공하기 위해, 자기장 측정에 비해 전류 측정이 더 어려울 수 있지만, 또 다른 실시예에서 코일 부재를 통해 흐르는 전류 기반의 센서가 활용된다.

다시 도2를 참조하면, 자기 감쇠 조립체 (104)에 의해 자기 해머 (110)에 발산된 힘은 코일 부재 (108)에 의해 자기 해머 (110)에 발산된 힘에 역방향인 것이 도면의 하단에 도시된다. 예를 들어, 코일 부재 (108)가 자기 해머 (110)를 제1 정지 위치로부터 스토퍼 (102) (구역 1상에서)를 향해 이동하도록 작동되는 경우, 자기 감쇠 조립체 (104)는 자기 해머 (110)를 정지 위치로 미는 인력을 제공할 수 있다. 본 구역에서, 영구 마그넷 (120R) 및 강자성 부재 (130) 사이의 자기 인력은 영구 마그넷 (120R) 및 댐퍼 마그넷 (132) 사이의 자기 반발력을 넘어선다. 대조적으로, 코일 부재 (108)가 자기 해머 (110)를 제1 정지 위치로부터 자기 감쇠 조립체 (104) (구역 2)를 향해 이동하도록 작동되는 경우, 자기 감쇠 조립체 (104)는 거리가 감소하면 증가하게 되는 역방향 힘을 제공한다. 본 구역에서, 영구 마그넷 (120R) 및 댐퍼 마그넷 (132) 사이의 자기 반발력은 영구 마그넷 (120R) 및 강자성 부재 (130) 사이의 자기 인력을 넘어선다. 상세하게는, 역방향 힘은 본 예시에서 거리의 역 4승에 비례한다. 그러나, 다른 실시예에서 역방향 힘은 상이해질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 구역 2에서 자기 감쇠 조립체 (104)에 의해 제공되는 역방향 힘은 대략 일정할 수 있다.

액추에이터 200 - 제2실시예

도8는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (200)의 제2 실시예를 도시한다. 본 예시에서, 전술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 자기 감쇠 조립체 (204)를 통한 자기 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다. 보다 상세하게는, 액추에이터 (200)는 스토퍼 (202) 및 자기 감쇠 조립체 (204) 사이의 해머 경로 (206)를 따라 슬라이딩될 수 있는 자기 해머 (210)을 갖는다. 전술된 제1 및 제2 피드백들 중 하나 또는 두 가지 모두가 액추에이터 (200)를 활용하여 구비될 수 있다.

도시된 바와 같이, 액추에이터 (200)는 하우징 (212, 일례로 기기 내부)에 대해 고정식으로 장착된 코일 부재 (208)를 갖고, 코일 부재 (208)가 작동하면 자기 해머 (210)는 해머 경로 (206)를 따라 종방향으로 슬라이딩된다. 본 실시예에서, 액추에이터 (200)는 도7A, 7B, 및 7C에 도시된 바와 같은 활성화 기능을 코일 부재 (208)가 수행하는데 피드백 생성이 반응하는 방식으로 작동될 수 있다. 그러나, 전술된 제1 및 제2 피드백들 중 하나 또는 두 가지 모두를 제공하기 위해 기타 임의의 적합한 활성화 기능이 활용될 수 있는 것으로 이해된다.

본 특정 실시예에서, 자기 감쇠 조립체 (204)는 스페이서 (248)에 의해 감쇠 마그넷 (232)으로부터 분리되는 어트랙터 마그넷 (231)을 구비한다. 상기 스페이서 (248)는 강자성체로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서, 액추에이터 (200)는 자기 해머 (210)를 포함하는 연장된 슬리브 형태로 구비되는 해머 경로 가이드 (214) 및 자기 감쇠 조립체 (204)를 포함한다.

도시된 바와 같이, 자기 해머 (210)는 제1 정지 위치에 있는데, 이는 자기 해머 (210)의 영구 마그넷 (220R)의 단부 (236)가 댐퍼 마그넷 (232)에서 약 2.25mm 위치에 있는 것을 특징으로 한다. 도1의 전자 장치 (10)와 같은 임의의 전자 장치는 액추에이터 (200)를 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

액추에이터 300 - 제3실시예

도9는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (300)의 제3 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 전술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 기계식 감쇠 조립체 (304)를 통한 기계식 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다.

보다 상세하게는, 액추에이터 (300)는 해머 경로 (306)의 양 말단들 사이에서 해머 경로 (306)를 따라 슬라이딩할 수 있는 자기 해머 (310)를 갖는다. 해머 경로 (306)의 양 말단들 중 하나는 스토퍼 (302)에 인접하는 반면 해머 경로 (306)의 양 말단들 중 다른 하나는 스토퍼 (302)에 대향 한다. 전술된 제1 및 제2 피드백들 중 하나 또는 두 가지 모두는 액추에이터 (300)를 활용해 제공될 수 있다.

도시된 바와 같이, 자기 해머 (310)는 기계식 감쇠 조립체 (304)의 일부분인 스프링 마운트 (350)를 활용하여 전자 장치의 하우징에 (예: 하우징 (120) 장착된다. 스프링 마운트 (350)는 자기 해머 (310)가 스토퍼 (302)로부터 멀어지는 방향으로 움직이고 있을 때 자기 해머 (310)의 움직임을 감쇠하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 스프링 마운트 (350)는 자기 해머(310)의 움직임이 스프링 마운트 (350)가 펴지고 (따라서 최소의 반발력을 갖도록), 자기 해머 (310)의 움직임은 스프링 마운트 (350)가 꼬불어져 반발력을 갖도록 구성될 수 있다. 스프링 마운트 (350)는 리프 스프링들로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 도2의 자기 감쇠 조립체 (104) 및 도8의 참조번호204는 기계식 감쇠 조립체 (304)에 의해 감쇠가 제공되므로 생략될 수 있다.

액추에이터 400 - 제4실시예

도10A, 10B 및 10C 는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (400)의 제4실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 상술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 기계식 댐퍼 (404)를 통해 기계식 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다.

보다 상세하게, 액추에이터 (400)는 해머 경로 (406)를 따라 해머 경로 가이드 (414) 내에서 슬라이드 가능한 자기 해머 (410)를 갖는다. 보다 상세하게, 상기 해머 경로 가이드 (414)는 상기 해머 경로 (406)를 따라, 코일 부재 (408)내에, 해머 경로 (406)를 따라 둘 중 하나의 방향으로 자기 해머 (410)를 종방향으로 가이드하도록 자기 해머 (410) 주변에 안착하여 구비된다. 상술된 제1 및 제2 피드백들 중 하나 또는 두 가지 모두가 액추에이터 (400)를 활용하여 구비될 수 있다.

본 예시에 도시된 바와 같이, 기계식 댐퍼 (404)는 일단 (404a)이 자기 해머 가이드 (414)에 부착되고, 타단 (404b)이 자기 해머 (410)에 부착된 리프 스프링 ("리프 스프링 (404)"으로 지칭)을 포함한다. 정지 상태에서, 리프 스프링 (404)은 자기 해머 (410)를 도 10A에 도시된 정지 위치에 구비하도록 맞춰져 있다.

도10B에 도시된 바와 같이, 리프 스프링 (404)은 꼬임 상태에 있다. 보다 상세하게는, 코일 부재 (408)가 자기 해머 (410)가 리프 스프링 (404)을 향해 이동하도록 작동하면, 리프 스프링 (404)은 꼬여서 자기 해머 (410)를 감속시키며 제1 피드백을 생성하는데, 촉각으로 느껴지지만 소리는 나지 않는다.

대조적으로, 도10C에 도시된 바와 같이, 리프 스프링 (404)은 펴짐 상태에 있다. 상세하게는, 코일 부재 (408)가 자기 해머 (410)가 스토퍼 (402)를 향해 이동하도록 작동하면, 리프 스프링 (404)은 펴져서 자기 해머 (410)가 스토퍼 (402)에 부딪히고 제2피드백을 생성하는데, 촉각으로 느껴지지만 소리는 나지 않는다.

액추에이터 500 - 제5실시예

도11A 및 11B는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (500)의 제5 실시예를 도시한다. 본 예시에서, 전술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 감쇠 조립체 (504)를 통한 자기 및 기계식 감쇠 모두를 활용하여 달성될 수 있다.

도시된 바와 같이, 액추에이터 (500)는 해머 경로 (506)를 따라 해머 경로 가이드 (514) 내에서 슬라이드 가능한 자기 해머 (510)를 갖는다. 보다 상세하게, 상기 해머 경로 가이드 (514)는 상기 해머 경로 (506)를 따라, 코일 부재 (508)내에, 해머 경로 (506)를 따라 둘 중 하나의 방향 및 스토퍼 (502) 및 댐퍼 조립체 (504) 사이에서 자기 해머 (510)를 종방향으로 가이드하도록 자기 해머 (510) 주변에 안착하여 구비된다. 댐퍼 조립체 (504)는 임의의 적합한 종류의 스프링을 포함할 수 있다 (예. 코일 스프링, 리프 스프링 등).

본 예시에서, 감쇠 조립체 (504)는 스토퍼 (502)에 대해 고정된 기저부 (552) 및 접촉 스프링 (554)를 포함한다. 도11A는 꼬임 상태에 있는 접촉 스프링 (554)를 도시한다. 보다 상세하게는, 접촉 스프링 (554)은 도11A에 도시된 바와 같이 제1 피드백을 제공하도록 감쇠 조립체 (504)를 향해 이동하면서 자기 해머 (510)의 움직임을 감쇠하는데 활용된다.

일부 실시예에서, 접촉 스프링 (554)은 강자성체로 만들어져서 도11B에 도시된 바와 같이 자기 해머 (510)의 영구 마그넷 (520R) 사이의 자기 인력이 제1 정지 위치를 제공하도록 한다. 기타 실시예에서, 기저부 (552)는 강자성체로 만들어져, 자기 해머 (510)의 영구 마그넷 (520R) 사이의 자기 인력이 제1 정지 위치를 제공하도록 한다. 대안적 실시예에서, 접촉 스프링 (554) 및 기저부 (552) 모두 강자성체로 만들어지거나 결과적으로 영구 마그넷일 수 있다.

일부 실시예에서, 접촉 스프링 (554)은 직접 하우징 (예: 전자 장치 (10)의 하우징 (120)에 대해 고정되어, 기저부 (552)는 생략될 수 있다. 이 경우, 감쇠 조립체 (504)는 댐퍼 (조립체가 아님)로 간략하게 지칭될 수 있고, 접속 스프링 (554)은 강자성을 가질 수 있다.

액추에이터 600 - 제6실시예

도12A, 12B 및 12C는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (600)의 제6 실시예를 도시한다. 본 예시에서, 전술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 기계식 댐퍼 (604)를 통한 기계식 및 자기 감쇠 모두를 활용하여 달성될 수 있다.

보다 상세하게, 액추에이터 (600)는 해머 경로 (606)를 따라 슬라이딩되고 해머 경로 가이드 (614) 내에 있는 자기 해머 (610)를 갖는다. 보다 상세하게, 해머 경로 가이드 (614)는 자기 해머 (610)를 해머 경로 (606)를 따라 어떤 방향으로든 종방향으로 가이드하도록 자기 해머 (610) 주변에 안착되고 코일 부재 (608) 내에서 해머 경로 (606)를 따라 구비된다. 상술된 제1 및 제2 피드백들 중 하나 또는 두 가지 모두는 액추에이터 (600)를 활용하여 제공될 수 있다.

본 예시에 도시된 바와 같이, 기계식 댐퍼 (604)는 해머 경로 가이드 (614)의 말단 위치에 부착된 단부 (604a) 및 해머 경로 가이드 (614)의 인접 위치에 부착된 또 다른 단부 (604b)를 각기 갖는 한 쌍의 시저 (scissor) 스프링들 ("시저 스프링 (604)"으로 지칭)을 포함한다. 정지 상태에서, 시저 스프링 (604)은 자기 해머 (610)가 도12A에 도시된 정지 위치에 있도록 맞춰진다.

본 실시예에서, 시저 스프링 (604)은 강자성체로 제조되어 도12A도시된 바와 같이 자기 해머 (610)의 영구 마그넷 (620R) 사이의 자기 인력이 정지 위치를 제공하게 한다.

도12B는 꼬여있는 상태의 시저 스프링 (604)을 도시한다. 물론, 자기 해머 (610)가 시저 스프링 (604)을 향해 이동하도록 코일 부재 (608)를 활성화하면, 시저 스프링 (604)은 제1피드백을 생성하는 자기 해머 (610)을 감속하기 위해 구부러지는데, 이는 감지는 되지만 소리는 나지 않는다.

도12C는 펴져 있는 상태의 시저 스프링 (604)을 도시한다. 보다 상세하게, 자기 해머 (610)가 스토퍼 (602)를 향해 이동하도록 코일 부재 (608)를 활성화하면, 시저 스프링 (604)은 자기 해머 (610)가 스토퍼 (602)를 타격하고 제2피드백을 생성하도록 펴지는데, 이는 감지 되고 소리도 나게 된다.

액추에이터 700 - 제7실시예

도13A, 13B 및 13C는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (700)의 제7 실시예를 도시한다. 본 예시에서, 전술된 댐퍼의 제1 및 제2 기능들은 자기 감쇠 조립체 (704)를 통한 자기 감쇠를 활용하여 달성될 수 있다. 자기 감쇠 조립체 (704)는 자기 감쇠 조립체 (104)와 유사하므로, 다시 설명하지 않는 것으로 한다.

본 실시예에서, 자기 해머 (710)는 굴곡부들 (760)을 활용하여 하우징 (예: 도1의 전자 장치 (10)의 하우징 (12))에 장착된다. 굴곡부들의 일부 예시는 문헌 (예: 굴곡부에 대한 상세한 내용은 http://web.mit.edu/mact/www/Blog/Flexures/FlexureIndex.html 참조)에 기술된다.

굴곡부들 (760)은 스토퍼 (702) 및 자기 감쇠 조립체 (704) 사이에서 해머 경로 (706)상에서 자기 해머 (710)의 이동을 제한하도록 구성된다. 굴곡부들 (760)을 갖는 액추에이터 (700)를 구비하면 자기 해머 (710)의 이동을 제약하기 위해 도2의 참조번호114에 도시된 바와 같은 해머 경로 가이드를 구비할 필요가 없다.

도13A는 스토퍼 (702) 및 자기 감쇠 조립체 (704) 사이의 중간 정지 위치에 있는 자기 해머 (710)를 도시한다.

도13B는 자기 해머 (710)가 자기 감쇠 조립체 (704)를 향해 이동할 때의 굴곡부들 (760)의 구부러짐을 도시한다. 상술된 바와 같이, 이와 같은 경우, 자기 해머 (710)는 제1 정지 위치에 유지될 수 있다.

반면에, 도13C는 자기 해머 (710)가 스토퍼 (702)를 향해 이동할 때의 굴곡부들 (760)의 구부러짐을 도시한다. 강자성 부분 (744)이 스토퍼 (702)에 제공되는 경우, 강자성 부분 (744) 및 자기 해머 (710)의 영구 마그넷 (720L) 사이의 인력이 제2 정지 위치를 제공할 수 있다.

액추에이터 800 - 제8실시예

도14는 촉각 피드백을 제공하도록 작동할 수 있는 액추에이터 (800)의 제8실시예를 도시한다. 전술된 실시예들과 유사하게, 해당하는 전자 장치에 진동/버징/소리 기능들을 제공하기 위해 액추에이터 (800)는 전자 장치의 하우징 (12)에 대해 고정될 수 있다.

액추에이터 (800)는 스토퍼 (802), 자기 감쇠 조립체 (804), 상기 스토퍼 (802) 및 자기 감쇠 조립체 (804) 사이에 한정된 해머 경로 (806), 및 상기 해머 경로 (806)에 대해 고정식으로 장착된 코일 부재 (808)를 갖는다. 자기 해머 (810)는 해머 경로 (806)을 따라 움직이도록 안내식으로 장착된다. 본 실시예에서, 자기 해머 (810)는 좌측에 N극을 갖고 우측에 S극을 갖는 하나의 영구 마그넷 (820)을 포함한다. 따라서, 도15에 도시된 바와 같이 자기 해머 (810)는 자기 해머 (810)를 둘러싸는 자기장 라인을 갖는다. 자기 해머 (810)는 상반된 극성의 두 개의 영구 마그넷들을 대신하여, 하나의 영구 마그넷 만을 (또는 정렬된 극성을 갖는 복수의 영구 마그넷들) 갖는 점에서 자기 해머 (110)와 상이하다.

구체적인 본 실시예에서, 자기 감쇠 조립체 (804)는 어트랙터 마그넷 (831) 및 댐퍼 마그넷 (832)을 포함한다. 어트랙터 마그넷 (831) 및 댐퍼 마그넷 (832) 두 가지 모두 영구적으로 정렬된 자극을 갖는 강자성체로 제조된다. 자기 해머 (810)는 어트랙터 마그넷 (831)의 자극에 정렬된 자극을 갖고 액추에이터 (800)의 해머 경로 가이드 (814)내에 배치되어, 자기 해머 (810) 및 어트랙터 마그넷 (831)이 상호 당겨지게 한다. 결과적으로, 자기 해머 (810) 및 댐퍼 마그넷 (832)의 자극들은 상호 반발한다. 어트랙터 마그넷 (831) 및 댐퍼 마그넷 (832)에 의해 자기 해머 (810)에 발산된 인력 및 반발력은 각기 자기 해머 (810)가 슬라이드될 수 있는 자기 경로 (806)를 따라 정지 위치를 생성한다.

그러나, 전술된 바와 같이, 어트랙터 마그넷 (831)은 강자성이지만 영구적으로 정렬된 자극을 갖지 않는 물질로 형성된 강자성 부재에 의해 부분적 또는 전체적으로 교체될 수 있다. 본 실시예에서, 어트랙터 마그넷 (831) 및 자기 해머 (810) 사이의 자기 인력과 유사한 자기 인력을 달성하기 위해 상기 강자성 부재는 더 크거나 자기 해머 (810)에 보다 인접하게 배치될 필요가 있을 것이다.

도16 및 도16B를 참조하여 상세히 후술되는 바와 같이, 액추에이터 (800)의 작동 중에, 영구 마그넷 (820) 및 자기 감쇠 조립체 (804)의 어트랙터 마그넷 (831) 사이의 자기 인력을 통해 정지 위치를 향해 다시 당겨지기 전에, 코일 부재 (808)는 자기 해머 (810)가 스토퍼 (802)를 향해 정지 위치로부터 이동하도록 활성화될 수 있고, 이 경우 자기 해머 (810)는 소리 피드백 (예: 클릭 소리)를 제공하도록 스토퍼 (802)에 부딪힌다.

도14에 도시된 실시예에서, 자기 해머 (810)의 중심 C1은 해머 경로 (806)을 따라 코일 부재 (808)의 중심 C2에 대해서 오프셋된다. 보다 상세하게, 본 실시예에서, 자기 해머 (810)가 정지 위치에 있는 경우 자기 해머 (810)의 중심 C1은 중심 C2의 왼쪽에 있다. 따라서, 코일 부재 (808)는 자기 해머 (810)를 왼쪽 방향으로 밀어내는 특정 극성의 전압으로 활성화될 수 있다. 반대로, 코일 부재 (808)는 자기 해머 (810)의 중심 C1이 코일 부재 (808)의 중심 C2를 통과할 때까지 자기 해머 (810)를 당기는 반대 극성의 전압에 의해 활성화될 수 있다.

본 실시예에서, 스토퍼 (802) 에는 자기 해머 (810)를 위한 정지 위치가 구비되지 않는다. 보다 상세하게는, 스토퍼 (802)는 자기 해머 (810)에 자기적으로 당겨지지 않는 물질로 형성된다. 하지만, 이와 같은 추가적인 정지 위치는 또 다른 실시예에서 제공될 수 있다.

단 하나의 정치 위치가 있기 때문에, 코일 부재 (808)가 전원이 꺼질 때마다, 자기 감쇠 조립체 (804)의 영향 하에, 자기 해머 (810)는 정지 위치로 돌아갈 것이다.

도16A 및 16B는 자기 해머 (810)는 처음에 자기 감쇠 조립체 (804)에 인접하여 정지 위치에 있는 것을 특징으로 하는 자기 해머 (810)의 이동 순서의 실시예를 도시한다. 보다 상세하게, 도16A 및 16B는 t5 > t4 > t3 > t2 > t1의 이동 순서로 시점 t1 내지 t5에서의 상이한 순간들의 스냅샷을 포함한다.

도16A의 시점 t1에 도시된 바와 같이, 자기 해머 (810)는 정지 위치에 있다. 상기 단계에서, 코일 부재 (808)는 활성화되지 않는다. 영구 마그넷 (820) 및 어트랙터 마그넷 (831) 사이의 자기 인력과 영구 마그넷 (820) 및 댐퍼 마그넷 (832) 사이의 자기 반발력 두 가지 모두에 의해 자기 해머 (810)를 정지 위치에 유지된다.

도16A에 도시된 바와 같이 시점 t2 순간에, 코일 부재 (808)가 제2극성 (예: -　5V)으로 활성화되면 자기 해머 (810)를 정지 위치로부터 소정의 속도로 스토퍼 (802)를 향해 가속시킨다. 이 때, 코일 부재 (808)의 활성화는 영구 마그넷 (820)을 스토퍼 (802)를 향해 밀어 낸다. 댐퍼 마그넷 (832) 및 영구 마그넷 (820) 사이의 자기 반발력이 상기 단계에서 도움이 될 수 있다.

도16A에 도시된 바와 같이 시점 t3 순간에, 자기 해머 (810)는 소정의 속도로 스토퍼 (802)의 (812)에 부딪혀서 자기 해머 (810)의 움직임을 정지시킨다. 도16A에 도시된 액추에이터 (800)의 작동은 촉각 피드백 및 소리 피드백 두 가지 모두를 포함하는 제2피드백을 생성할 수 있다.

도16B에 도시된 바와 같이 시점 t4 순간에 타격 이후, 코일 부재 (808)가 비활성화된 경우에도, 자기 해머 (810)는 영구 마그넷 (820) 및 자기 감쇠 조립체 (804)의 어트랙터 마그넷 (831) 사이의 자기 인력을 인해 다시 정지 위치로 당겨지고, 시점 t5 순간에 도시된 바와 같이 정지 위치로 돌아간다.

반대로, 액추에이터 (800)의 작동 중에, 도17A 및17B를 참조하여 후술되는 바와 같이, 코일 부재 (108)는 자기 해머 (810)가 정지 위치로부터 자기 감쇠 조립체 (804)를 향해 이동하도록 활성화될수도 있는데, 이 경우 자기 감쇠 조립체 (804)는 자기 해머 (810)의 움직임을 감쇠히켜 자기 해머 (810) 및 자기 감쇠 조립체 (804)의 타격을 방지하고 소리 피드백이 아닌 촉각 피드백을 제공하도록 한다. 이어서 자기 해머 (810)는 자기 감쇠 조립체 (804)의 댐퍼 마그넷 (832)에 의해 정지 위치로 돌아가도록 밀려난다.

도17A 및 17B는 자기 해머 (810)의 이동 순서의 또 다른 예시를 보여주는데, 자기 해머 (810)는 처음에 자기 감쇠 조립체 (804)에 인접하여 정지 위치에 있고, 코일 부재 (808)의 활성화에 대응하여 자기 감쇠 조립체 (804)를 향해 오른쪽으로 이동하고, 코일 부재 (808)가 비활성화되면 자기 감쇠 조립체 (804)에 의해 다시 정지 위치로 밀리는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게, 도17A 및 17B는 t11　>　t10　>　t9　>　t8　>　t7　>　t6의 이동 순서로 시점 t6 내지 t11에서의 상이한 순간들의 스냅샷을 포함한다. 도17A의 시점 t6에 도시된 바와 같이, 자기 해머 (810)는 정지 위치에 있다. 상기 단계에서, 코일 부재 (808)는 활성화되지 않고, 자기 해머 (810) 및 자기 감쇠 조립체 (804) 사이의 자기 균형으로 인해 자기 해머 (810)는 정지 위치에 있다. 보다 상세하게, 자기 감쇠 조립체 (804)의 댐퍼 마그넷 (832) 및 자기 해머 (810)의 영구 마그넷 (820) 사이의 반발력은 자기 감쇠 조립체 (804)의 어트랙터 마그넷 (831) 및 자기 해머 (810)의 영구 마그넷 (820) 사이의 인력을 상쇄한다.

상기 순서로 자기 해머 (810)의 이동을 시작하도록, 신호 발생기 (824)를 통해 제1 극성 (예: +　5V)의 전압에 의해 콘트롤러는 코일 부재 (808)를 작동시켜 코일 부재 (808)및 자기 해머 (810) 사이의 자력을 생성한다. 코일 부재 (808)의 이러한 활성화는 시점 t7 및 t8 의 순간들에 유지된다.

도17A에 도시된 바와 같이 시점 t7 순간에, 코일 부재 (808)가 활성화되면 자기 해머 (810)를 정지 위치로부터 소정의 속도로 자기 감쇠 조립체 (804)를 향해 가속시킨다. 이 때, 코일 부재 (808)의 활성화는 영구 마그넷 (820)을 자기 감쇠 조립체 (804)를 향해 당긴다.

도17A에 도시된 바와 같이 시점 t8순간에, 코일 부재 (808)의 작동은 코일 부재 (810)가 영구 마그넷 (820)을 여전히 당기도록 한다. 코일 부재 (808)는 자기 해머 (810)의 중심 C1이 코일 부재 (808)의 중심 C2를 통과하기 전에 비활성화된다. 이어서, 모멘텀으로 인해 자기 해머 (810)가 자기 감쇠 조립체 (804)를 향해 계속 움직이면서, 자기 감쇠 조립체 (804)의 댐퍼 마그넷 (832) 및 영구 마그넷 (820) 사이의 자기 반발력이 자기 해머 (810)를 감속시키고, 결과적으로 속도를 없애 자기 감쇠 조립체 (804)에 타격을 방지한다.

도17B에 도시된 바와 같이 시점 t9 순간에, 자기 해머의 단부 (836)는 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 (804) 사이에 있고, 댐퍼 마그넷 (832) 및 영구 마그넷 (820) 사이의 자기 반발력은 코일 부재 (808)가 비활성화되는 경우에도, 자기 해머 (810)가 자기 감쇠 조립체 (804)에 부딪히지 않고 "바운스 (bounce)"하고 정지 위치를 향해 이동하도록 만든다. 이와 같이, 촉각 피드백은 생성되지만 소리 피드백은 생성되지 않는다.

도17B에 도시된 바와 같이, 시점 t10에서, 자기 해머 (810)는 정지 위치로 돌아오는데, 영구 마그넷 (820) 및 어트랙터 마그넷 (831) 사이의 자기 인력 및 영구 마그넷 (820) 및 댐퍼 마그넷 (832) 사이의 자기 반발력 두 가지 모두가 자기 해머 (810)를 정지 위치에 유지시키는 것을 특징으로 한다.

도 17A 및 17B에 도시된 액추에이터 (800)의 작동은 촉각 피드백을 포함하는 제1 피드백을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1피드백은 액추에이터 (800)를 포함하는 전자 장치의 터치스크린 상의 버튼을 누르는 것에 대한 반응으로 제공될 수 있다. 자기 해머 (810)의 움직임은 자기 감쇠 조립체 (804)에 의해 감쇠되고, 자기 해머 (810)는 자기 감쇠 조립체 (804)에 충돌하지 않는다. 따라서, 제1 피드백은 감지될 수 있지만, 소리는 나지 않는다.

액추에이터 900 - 제9실시예

도18은 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (900)의 제9실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터 (900)는 해머 경로 가이트 (914)에 고정식으로 장착된 코일 부재 (908) 및 오른쪽 상의 스토퍼 (902) 및 왼쪽 상의 자기 감쇠 조립체 (904)에 의해 한정된 해머 경로 (906)를 따라 종방향으로 슬라이딩 될 수 있는 자기 해머 (910)를 포함한다.

본 실시예에서, 자기 해머 (910)는 지름 2mm 및 길이 6mm를 갖는 영구 마그넷을 형성하는 정렬된 극성들 (즉, 정렬된 자극들)을 갖는 일련의 영구 마그넷들 (920)을 포함한다.

본 실시예에서, 댐퍼 마그넷 (932)는 NdFeB N45로 제조된다. 감쇠 마그넷 (932)은 지름이 1mm 이고, 길이가 2mm이다.

추가적으로, 본 실시예에서, 어트랙터 마그넷(931)은 NdFeB N45로 제조된다. 어트랙터 마그넷(931)은 지름이 2mm 이고, 길이가 7mm이다. 어트랙터 마그넷 (931) 및 댐퍼 마그넷 (932)는 해머 경로 (906)를 따라 0.5 mm의 이격 거리로 상호 이격되는데, 어트랙터 마그넷 (931) 보다 코일 부재 (908)에 댐퍼 마그넷 (932)이 더 근접하다.

본 실시예에서, 자기 해머 (910)는 자기 감쇠 조립체 (904)의 감쇠 마그넷 (932)로부터 약 2.50mm에 정지 위치를 갖는다. 자기 해머 (910)의 중심 C1은 코일 부재 (908)의 중심 C2의 우측으로 0.50 mm 이다.

본 실시예에서, 해머 경로 가이드 (914)는 아크릴 플라스틱으로 제조되어, 25 mm의 길이 L1을 갖고, 단부들은 3.7 mm 길이의 측면을 갖는 사각 단면을 갖는다. 도시된 바와 같이, 왼쪽 단부는 어트랙터 마그넷 (931) 및 댐퍼 마그넷 (932)를 수용하도록 크기 및 모양이 형성된다. 해머 경로 가이드 (914)의 중간 부분은 지름 2.7 mm의 원형 단면을 갖고 주변이 코일 부재 (908)에 의해 감싸진다.

액추에이터1000 - 제10실시예

도19는 또 다른 실시예에 따른 액추에이터 (1000)의 제10실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터 (1000)는 전자 장치의 하우징 (12) 내에 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 액추에이터 (1000)는 왼쪽에 제1 감쇠 조립체 (1004L), 오른쪽에 제2 감쇠 조립체 (1004R), 상기 제1및 제2 감쇠 조립체들 (1004L, 1004R) 사이에 해머 경로 (1006)를 갖는다. 코일 부재 (1008)는 해머 경로 (1006)에 대해 고정식으로 장착되고, 자기 해머 (1010)는 해머 경로 (1006)를 따라 이동하도록 안내식으로 장착된다. 도2의 실시예와 같이, 자기 해머 (1010)는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 자기 해머 (1010)의 각 단부는 두 개의 영구 마그넷들 (1020L, 1020R) 중 대응하는 하나를 갖는다. 상기 두 개의 영구 마그넷들 (1020L, 1020R)은 전술된 바와 같이 반대의 극성을 갖는다.

본 실시예에서, 코일 부재 (1008)의 작동에 의해 발산된 자기장에 의해 자기 해머 (1010)는 전자기적으로 연결될 수 있어 코일 부재 (1008)의 활성화된 극성에 따라 두 개의 상반된 방향 중 임의의 하나로 해머 경로 (1006)를 따라 종방향으로 슬라이드될 수 있도록 한다. 제1 및 제2 감쇠 조립체들 (1004L, 1004R) 각각은 자기 해머 (1010)가 해당하는 제1 및 제2 감쇠 조립체들 (1004L, 1004R) 중 하나를 향해 종방향으로 슬라이딩될 때 자기 해머 (1010)를 감속시키도록 되어 있다.

도시된 바와 같이, 제1 감쇠 조립체 (1004L)는 어트랙터 마그넷 (1031L) 및 댐퍼 마그넷 (1032L)을 포함한다. 이와 유사하게, 제2 감쇠 조립체 (1004R)은 어트랙터 마그넷 (1031R) 및 댐퍼 마그넷 (1032R)을 포함한다.

제1 및 제2 감쇠 조립체들 (1004L 및 1004R)을 활용하는 경우 두 개의 정지 위치들이 가능해진다. 보다 상세하게는, 자기 해머 (1010)는 제1 감쇠 조립체 (1004L)에 인접하여 두 개의 정지 위치들 중 제1 위치 또는, 제2 감쇠 조립체 (1004R)에 인접하여 두 개의 정지 위치들 중 제2 위치에 정지할 수 있다.

이해되는 바와 같이, 상술되고 도시된 실시예들은 예시적으로만 기술된 것이다. 발명의 범위가 첨부된 청구항에 기술된다.

Claims (20)

1. 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 해머 경로에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 촉각 피드백 액추에이터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 댐퍼는 강자성 부재 및 해머-반발 극을 갖는 댐퍼 마그넷을 포함하는 자기 감쇠 조립체인 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
3. 제2항에 있어서,
   코일 부재 활성화가 없는 경우 강자성 부재 및 댐퍼 마그넷에 의해 자기 해머에 가해지는 전체적 힘은 다음과 같은 방식이 되도록 강자성 부재 및 댐퍼 마그넷이 배치되는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터:
   i) 해머 경로를 따라 자기 해머의 일부가 정지 위치에 있는 경우 상호적으로 상쇄하고;
   ii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 스토퍼 사이에 있는 경우 자기 해머를 당기고; 및
   iii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 사이에 있는 경우 자기 해머를 밀어내는 방식.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 자기 감쇠 조립체의 상기 강자성 부재는 해머-인력 극을 갖는 어트랙터 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 강자성 요소의 어트랙터 마그넷 및 댐퍼 마그넷은 상기 해머 경로를 따라 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 댐퍼는 기계식 댐퍼이고, 상기 기계식 댐퍼는 적어도 하나의 스프링을 포함하고, 상기 적어도 하나의 스프링 각각은 상기 스토퍼에 대향하는 해머 경로의 단부에 고정된 제1단부 및 상기 자기 해머에 연결되는 제2단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
7. 제6항에 있어서,
   코일 부재 활성화가 없는 경우 적어도 하나의 스프링에 의해 자기 해머에 가해지는 전체적 힘은 다음과 같은 방식이 되도록 적어도 하나의 스프링이 배치되는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터:
   i) 해머 경로를 따라 자기 해머의 일부가 정지 위치에 있는 경우 상호적으로 상쇄하고;
   ii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 스토퍼 사이에 있는 경우 자기 해머를 당기고; 및
   iii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 기계식 댐퍼 사이에 있는 경우 자기 해머를 밀어내는 방식.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 스프링은 스프링 마운트인 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 스프링은 강자성을 갖고, 상기 적어도 하나의 스프링의 각각의 제2단부는 상기 자기 해머의 상기 두 개의 영구 마그넷들 중 인접한 하나에 자기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스프링의 상기 제2단부는 상기 자기 해머의 상기 두 개의 영구 마그넷들 중 인접한 것에 기계적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼에 대해 고정된 해머 경로 가이드를 더 포함하며, 상기 해머 경로 가이드는 상기 코일 부재 내에서 상기 자기 해머 주위에 안착하여 상기 해머 경로를 따라 구비되고, 상기 자기 해머를 상기 해머 경로를 따라 종방향인 어느 방향으로나 안내하는 촉각 피드백 액추에이터.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 이동하면서 상기 댐퍼는 점진적으로 증가하는 역방향힘을 발산하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.
    
13. 촉각 피드백 액추에이터 작동 방법이되, 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머, 상기 해머 경로의 일단에 인접한 댐퍼, 및 코일 부재를 포함하는 촉각 피드백 액추에이터이고, 상기 방법은:
    a) 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼를 향해 상기 자기 해머를 가속하도록 소정의 기간 동안 제1극성으로 상기 코일 부재를 활성화하는 단계;
    b) 접근하는 상기 자기 해머를 감속하고 이어서 적어도 부분적으로 상기 댐퍼를 통해 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼로부터 멀어지는 방향으로 상기 자기 해머를 가속하는 단계;
    c) 상기 해머 경로를 따라 상기 댐퍼를 향해 상기 자기 해머를 가속하도록 소정의 기간 동안 상기 제1극성으로 상기 코일 부재를 활성화하는 단계; 및
    d) 촉각 피드백을 생성하도록 단계 b) 및 c) 를 반복하는 단계
    를 포함하는 촉각 피드백 액추에이터 작동 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 단계b)는 소정의 기간 동안 비활성화되는 코일 부재를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 단계b)는 상기 제1극성의 활성화 및 제2극성의 활성화가 크기 및 기간 중 적어도 하나에 있어서 상이한 것을 특징으로 하여, 상기 코일 부재에 소정의 기간 동안 제2극성을 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
16. 제13항에 있어서,
    상기 해머 경로의 또 다른 단부에 스토퍼를 포함하고, 상기 제2극성의 활성화가 촉각 피드백 및 소리 피드백을 생성하도록 상기 자기 해머가 상기 자기 해머를 타격하게 만드는 것을 특징으로 하는 방법.
    
17. 하우징 및 상기 하우징 내에 장착된 촉각 피드백 액추에이터를 포함하는 전자 장치이되, 상기 촉각 피드백 액추에이터는 스토퍼, 댐퍼, 상기 스토퍼 및 상기 댐퍼 사이의 해머 경로, 상기 하우징에 고정식으로 장착되는 코일 부재, 및 상기 해머 경로를 따라 이동하도록 안내식으로 장착되는 자기 해머를 포함하고, 상기 자기 해머는 두 개의 대향하는 단부들을 갖고, 상기 자기 해머의 각 단부는 대응하는 영구 마그넷을 갖고, 상기 두 개의 영구 마그넷들은 반대의 극성을 갖고, 상기 자기 해머는 상기 코일 부재의 활성화된 극성에 따라 두 개의 대립하는 방향들 중 임의의 한 방향의 상기 해머 경로를 따라 종방향으로 슬라이딩되도록 상기 코일 부재의 활성화로 가해진 자기장에 전자기적으로 연결되고, 상기 스토퍼는 상기 자기 해머를 정지시키도록 되어 있는 타격면을 갖고, 상기 댐퍼는 상기 자기 해머가 상기 댐퍼를 향해 종방향으로 슬라이딩되면서 상기 자기 해머를 감속하도록 되어 있는 전자 장치.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 댐퍼는 강자성 부재 및 해머-반발 극을 갖는 댐퍼 마그넷을 포함하는 자기 감쇠 조립체인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
    
19. 제18항에 있어서,
    코일 부재 활성화가 없는 경우 강자성 부재 및 댐퍼 마그넷에 의해 자기 해머에 가해지는 전체적 힘은 다음과 같은 방식이 되도록 강자성 부재 및 댐퍼 마그넷이 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치:
    i) 해머 경로를 따라 자기 해머의 일부가 정지 위치에 있는 경우 상호적으로 상쇄하고;
    ii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 스토퍼 사이에 있는 경우 자기 해머를 당기고; 및
    iii) 자기 해머의 일부가 정지 위치 및 자기 감쇠 조립체 사이에 있는 경우 자기 해머를 밀어내는 방식.
    
20. 제17항에 있어서,
    상기 댐퍼는 기계식 댐퍼고, 상기 기계식 댐퍼는 적어도 하나의 스프링을 포함하고, 상기 적어도 하나의 스프링 각각은 상기 스토퍼에 대향하는 해머 경로의 단부에 고정된 제1단부 및 상기 자기 해머에 연결되는 제2단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 액추에이터.

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