KR20190117107A - 탄성 부재 및 이를 포함하는 선형 진동 발생장치 - Google Patents

Abstract

탄성 부재 및 이를 포함하는 선형 진동 발생장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 탄성 부재는, 브라켓을 구비하는 선형 진동 발생장치에 적용되는 탄성 부재로서, 링 또는 환형의 외단부와, 외단부 내측에 동심구조로 배치되는 링 또는 환형의 내단부와, 외단부와 내단부를 탄성 연결하는 복수의 나선형 탄성 아암을 포함하며, 외단부 및 내단부에 각각 연결되는 상기 탄성 아암의 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)의 너비(W1, W3)가 중간 지점(P2)의 너비(W2)보다 큰 너비 가변형 구조로 형성되는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

탄성 부재 및 이를 포함하는 선형 진동 발생장치{Spring and Linear vibration generating device containing the same}

본 발명은 탄성 부재에 관한 것으로, 특히 휴대 전화 등에 사용되며 코일이 발생시키는 전기장과 자석에 의한 자기장의 상호 작용에 의한 중량체의 요동을 탄성 지지하는 탄성 부재 및 이를 포함하는 선형 진동 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기에 착신장치로 사용되는 진동 발생장치로서 편심 회전형 진동발생장치가 보편적으로 사용되어 왔다. 그러나 이 기술은 긴 수명을 보장하지 못하고 응답성이 빠르지 못하며 다양한 진동모드를 구현하는데 한계가 있어, 터치 조작 방식의 스마트폰이 급속도로 대중화되는 추세에서 수요자의 요구를 충족시키지 못하는 문제가 있다.

이에 대한 대응방안으로 중량체를 선형적으로 요동시켜 진동을 발생시키는 선형 진동 발생장치 기술이 개발되었다. 개발된 선형 진동 발생장치는 코일이 발생시키는 전기장과 코일을 둘러싸는 영구자석의 자기장 사이의 상호 작용을 이용하여 중량체를 선형적으로 요동시킴으로써 목적하는 진동이 발생될 수 있도록 한 것이다.

대한민국 등록특허 제1180486호(이하, '선행특허문헌'이라 함)에는 '리니어 진동모터'라는 명칭으로 중량체를 선형적으로 요동시켜 진동을 발생시키는 기술이 개시되어 있다. 상기 선행특허문헌을 통해 제안된 기술은 자기효율을 증대시켜 안정적인 동작 특성이 유지되도록 하면서도 장치 소형화를 도모할 수 있는 장점이 있다.

종래의 선형 진동 모터는 크게, 진동자와 고정자, 그리고 이들을 보호하는 케이스로 구성된다. 진동자는 자계를 만드는 영구자석과 영구자석의 외면부에 이를 둘러싸도록 결합되는 중량체를 포함하며, 고정자는 상기 케이스와 결합하는 브라켓의 중앙에 고정되는 코일과 코일에 둘러싸인 요크로 구성된다.

브라켓의 중앙 상부면에는 상기 코일과 전기적으로 접촉하여 외부로부터 제공되는 전기적인 신호를 코일에 전달하는 회로 기판이 배치되며, 브라켓과 중량체 사이에는 탄성 부재가 개재된다. 이때 탄성 부재는 원활한 진동이 구현될 수 있도록 진동자를 탄성 지지하는 동시에 진폭을 일정폭으로 제한하도록 기능한다.

이러한 선형 진동 모터는 상기 고정자와 진동자 사이의 전자기적인 상호 작용으로 고정자에 대한 상기 진동자의 상하 요동으로 진동을 발생시킨다. 그리고 이처럼 발생된 진동은 중량체를 탄성 지지하는 나선 구조의 상기 탄성 부재를 통해 브라켓 및 케이스에 전달되고 선형 진동 발생장치를 구비하는 휴대 기기의 기판을 거쳐 외부로 출력된다.

도 1은 종래 선형 진동 모터에 적용되는 탄성 부재의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 선형 진동 모터의 탄성 부재(400)는, 외단부(420)와 내단부(440), 그리고 복수의 탄성 아암(430)으로 구성된다. 외단부(420)와 내단부(440)는 대략 환형 또는 링 모양으로 형성되어 상호 동심구조를 이루도록 배치되며, 탄성 아암(430)은 제한된 공간에서의 충분한 진폭 확보를 위해 나선 구조로 형성된다.

나선 구조를 이루는 각각의 탄성 아암(430)은 외단부와 연결되는 지점(432)에서 내단부에 연결되는 지점(434)에 이르기까지 동일한 너비의 곡선상으로 형성된다. 이때 각각의 연결 지점(432, 434)에는 구조적으로 장치 구동 시 반복적으로 아래 위로 탄성 변위되는 탄성 아암(430)의 특성 상 가장 많은 피로를 받게 된다.

이에 따라, 반복된 탄성 변위에 따른 피로 누적, 좀 더 구체적으로는 응력 집중에 따른 피로 누적으로 상기 연결 지점에 피로 파괴가 일어나기 쉽고, 특히 두 연결 지점 중에서도 외단부와 연결된 지점(432)의 주변에는 브라켓에 고정시키기 위한 용접이 수행됨에 따라 용접에 의한 잔류 응력까지 더해져 내구성이 더욱 악화되는 문제가 있다.

한국등록특허 10-1046044 (2011.07.01 공고)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 피로 누적에 따른 피로 파괴를 효과적으로 개선할 수 있는 탄성 부재 및 이를 포함하는 선형 진동 발생장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

브라켓을 구비하는 선형 진동 발생장치에 적용되는 탄성 부재로서,

링 또는 환형의 외단부;

상기 외단부 내측에 동심구조로 배치되는 링 또는 환형의 내단부;

상기 외단부와 내단부를 탄성 연결하는 복수의 나선형 탄성 아암;을 포함하며,

상기 외단부 및 내단부에 각각 연결되는 상기 탄성 아암의 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)의 너비(W1, W3)가 중간 지점(P2)의 너비(W2)보다 큰 너비 가변형 구조로 형성됨을 특징으로 하는 탄성 부재를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서 상기 외단부에 연결되는 탄성 아암 시작 지점(P1)과 상기 내단부에 연결되는 탄성 아암 끝 지점(P3)의 평면상의 원호 방향 위치가 서로 다르게 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 외단부와 내단부를 연결하는 복수의 상기 탄성 아암은, 평면상의 원호 방향 위치가 서로 다른 상기 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)을 나선형으로 연결하는 구조일 수 있다.

이때, 복수의 탄성 아암은 3개 이며, 상기 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)이 외단부의 내측 둘레와 내단부의 외측 둘레를 따라 균등 간격(120도 간격)으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에서 상기 탄성 아암은, 상기 시작 지점(P1)의 너비가 끝 지점(P3)의 너비보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비가 상기 끝 지점(P3)의 너비보다 작은 구성일 수 있다.

다른 예로서, 상기 탄성 아암은 상기 끝 지점(P3)의 너비가 시작 지점(P1)의 너비보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비가 상기 시작 지점(P1)의 너비보다 작은 구성일 수 있다.

또한, 상기 중간 지점(P2)에 대응되는 외단부의 너비에 비해 시작 지점(P1)에 대응되는 외단부의 너비가 상대적으로 작게 형성될 수 있다.

또한, 이웃하는 두 탄성 아암의 끝 지점(P3) 사이의 내단부 외둘레가 반경방향으로 볼록하게 만곡진 구성일 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

브라켓과 결합하여 진동자가 실장되는 내부공간을 형성시키는 케이스;

환형의 자석과 자석의 둘레를 둘러싸는 중량체를 포함하는 진동자;

자석의 중앙에 배치되는 코일과, 상기 브라켓에 고정되고 코일에 둘러싸인 요크를 포함하는 고정자; 및

브라켓에 대해 상기 진동자를 탄성 지지하는 전술한 일 측면에 따른 탄성 부재;를 포함하는 선형 진동 발생장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 진동에 따른 탄성 변위 시 피로 누적(응력 집중 현상)이 가장 심한 탄성 아암의 시작 지점과 끝 지점의 너비를 다른 부분에 비해 크게 함으로써, 피로가 집중되는 부분에 대한 내구성을 보강하는 효과가 있고, 이에 따라 제품의 수명 증대 및 신뢰도가 향상될 수 있다.

도 1은 종래 선형 진동 모터에 적용되는 탄성 부재의 평면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄성 부재를 포함하는 선형 진동 발생장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 선형 진동 발생장치의 분해 사시도.
도 4는 도 2의 선형 진동 발생장치를 A-A' 선 방향에서 바라본 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탄성 부재의 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 탄성 부재의 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 설명에서, "대략(substantially)"이라는 용어는, 인용된 특성, 파라미터 또는 값이 정확하게 달성될 필요는 없으며, 허용오차, 측정 오류, 측정 정확성 한계 및 당업자에게 알려진 다른 요소들을 포함하는 편차 또는 변화, 특성이 제공하고자 하는 효과를 제외하지 않는 정도로 이해되어야 한다.

이후 설명될 본 실시 예들은 "휴대 가능한 사용자 기기"에 적용되는 것으로, 휴대 단말기는 휴대 가능한 사용자 기기를 지칭한다. 그러나 이는 단지 일반적인 용어이며, 본 실시 예는 이동 전화기, 손바닥 크기(palm sized) 개인용 컴퓨터(PC), 개인용 통신 시스템(PCS: Personal Communication System), 개인용 디지털 어시스턴트(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대용 PC(HPC: Hand-held PC), 스마트 폰(smart phone), 무선 LAN(Local Area Network) 단말기, 랩탑 컴퓨터, 넷북(netbook), 태블릿 피씨(tablet personal computer) 등 중 어느 것에도 동일하게 적용 가능하다는 것으로 이해되어야 한다.

따라서 "휴대 가능한 사용자 기기"라는 용어를 이용하는 것은 본 실시 예의 적용을 특정 유형의 장치로 한정하는데 이용되어서는 안 된다.

이하 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 탄성 부재에 대한 구성을 상기 탄성 부재를 포함하는 선형 진동 발생장치의 구성과 연계하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄성 부재를 포함하는 선형 진동 발생장치의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 선형 진동 발생장치의 분해 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2의 선형 진동 발생장치를 A-A' 선 방향에서 바라본 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명과 관련한 선형 진동 발생장치는 크게, 진동자(10)와 고정자(20)로 구성된다. 여기서 고정자와 진동자는 서로 상대적인 개념으로서, 상기 고정자(20)는 상기 진동자(10)에 대해 고정되는 부분을 의미하고, 상기 진동자(10)는 고정자(20)에 대해서 진동하는 부분을 의미한다.

진동자(10)는 자계를 형성시키는 환형의 자석(12)과, 자석(12) 둘레를 둘러싸는 구조로 결합되며 중량을 부여하는 중량체(13)를 포함한다. 그리고 고정자(20)는 브라켓(34) 상에 탑재되어 상기 자석(12)의 중앙에 배치되는 원통형의 코일(22)과, 브라켓(34)에 결속되고 상기 코일(22)의 내경부에 실장되는 요크(24)를 포함한다.

진동자(10)와 고정자(20) 사이에는 진동자(10)의 상하 운동을 탄성 지지하는 탄성 부재(40)가 개재된다. 그리고 상기 코일(22)과 요크(24)를 탑재하는 판상의 상기 브라켓(34) 상에는 진동발생을 위해 외부에서 전기신호를 입력 받아 상기 코일(22)에 공급하도록 코일(22)에 전기적으로 연결되는 회로 기판(50)이 배치된다.

코일(22)은 상기 회로 기판(50)과 전기적으로 연결되어 고정자(20)에 대해 진동자(10)가 진동할 수 있도록 전기 신호를 제공받고, 제공받은 전기 신호로부터 상기 코일(22)이 발생시키는 전기장과 상기 자석(12)의 자기장 사이의 인력(引力)과 척력(斥力)에 의해 고정자(20)에 대해 진동자(10)가 상하로 움직여 진동을 발생시키게 된다.

진동자(10)의 진폭은 상기 탄성 부재(40)의 탄성계수 및 자석(12)과 상기 요크(24) 사이에 작용하는 인력(引力)에 의해 적정범위로 제한될 수 있으며, 자석(12)은 고정자(20)를 구성하는 상기 요크(24)와 간섭이 발생되지 않을 정도의 내경을 갖고 상하방향으로 반대되는 극성을 가진 환형(環形) 즉, 도넛 모양으로 형성될 수 있다.

요크(24)는 상기 코일(22)의 상부면을 덮는 판상의 차폐부를 형성한 종단면 형상이 T자 또는 +자형인 기둥 형태로 구비될 수 있다. 특히 자성체 재질로 이루어져 자석(12)으로부터 발생되는 자속을 그 외연에 감긴 상기 코일(22) 측으로 집중시키는가 하면, 상기 자석(12)과의 사이에 인력(引力)을 발생시켜 진동자(10)의 진폭을 소정 폭으로 제한한다.

진동자(10)는 상기 자석(12)의 일면을 덮는 플레이트(18)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 플레이트(18)는 자석(12)의 하부면 전부와 자석(12)과 인접한 중량체(13)의 하부면 일부를 덮도록 설치될 수 있다. 이때 플레이트(18)는 중앙에 홀을 형성한 판상체일 수 있으며, 자속을 코일(22) 측으로 집중시키는 자기 차폐 역할을 한다.

도면에는 자석(12)의 하부면에 대해서만 플레이트(18)가 적용된 구성을 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 플레이트(18)는 자석(12)의 상부면 및 이와 인접한 중량체(13)의 일부를 덮는 구조로 진동자(10)의 상면부 측에도 부가될 수 있다(미도시). 따라서 이러한 변형 예 역시 본 발명의 범주에 포함될 수 있음을 밝혀둔다.

이 경우 진동자(10)의 상면부에 설치되는 플레이트(미도시) 역시, 진동자(10)의 하면부에 설치되는 상기 플레이트(18)와 마찬가지로 중앙에 홀을 형성한 판상체일 수 있으며, 역시 자속을 코일(22) 측으로 집중시키는 자기 차폐 역할을 하게 된다. 물론 진동자(10)의 상면부에 대한 플레이트 부가는 것은 필요에 따라 선택할 수 있는 것이지 필수 구성은 아니다.

플레이트(18)와 브라켓(34) 사이에는 앞서 언급했듯이 탄성 부재(40)가 개재된다. 탄성 부재(40)는 고정자(20)에 대한 진동자(10)의 상하 방향 진동을 탄성지지하며 그 진폭을 제한한다. 이를 위해 탄성 부재(40)의 일단(이하, '외단부'라 함)은 상기 브라켓(34)에 고정되며, 대향부 타단(이하, '내단부')은 플레이트(18)의 하부면에 용접으로 고정될 수 있다.

자석(12)의 주변의 중량체(13) 하부면에는 상기 플레이트(18)의 높이에 대응되는 높이로 하부 요입면(130)이 형성될 수 있다. 이 경우 플레이트(18)의 하부면과 자석(12) 주변의 중량체(13) 최하부면의 수평 방향 높이가 동일해지므로, 제한된 공간 내에서의 진동자(10)가 상하 방향으로 움직일 수 있는 행정거리를 최대로 확보할 수 있다.

브라켓(34)은 케이스(30)와 결합하여 상기 진동자(10)와 고정자(20), 그리고 탄성 부재(40) 등이 실장되는 내부 공간을 형성시킨다. 이때 케이스(30)는 재질 선정에 있어 특별한 제한은 없으나, 플레이트가 하나만 적용되거나 둘 다 생략된 경우라면 자성을 갖는 금속재질로 형성하여 자속 차폐수단으로서 기능하도록 함이 바람직하다.

브라켓(34)과 결합하는 상기 케이스(30)는 평면상의 모양이 원형인 하부가 개구된 원통 모양의 구조일 수 있다. 그리고 케이스(30) 내에서 상하 직선 운동을 하면서 진동을 발생시키는 상기 중량체(13) 역시도 평면상의 외면부 모양이 원형이며 내측에 상기 자석(12)의 외면부가 접하도록 결합되는 홀을 구비한 링 또는 환형의 입체 구조물일 수 있다.

장치 구동을 위한 전기신호는 회로 기판(50)를 통해 외부로부터 상기 코일(22)에 공급된다. 회로 기판(50)은 환형의 고리모양으로 형성될 수 있으며, 회로 기판(50) 중앙의 구멍을 통해 상기 코일(22)과 코일 내경부에 실장된 요크(24)가 브라켓(34)에 직접 접하거나 브라켓(34) 중앙의 결합공(부호 생략)에 결합되는 형태로 고정될 수 있다.

플레이트(18) 반대편의 진동자(10)의 면과 마주하는 케이스(30)의 일면에는 댐핑부재(70)가 구비될 수 있다. 댐핑부재(70)는 장치 구동 시, 진동자(10)와 케이스(30) 사이의 기계적인 접촉과 소음을 방지하기 위한 것으로, 고무(rubber), 실리콘(silicon), 다공성 고무(foam rubber)와 같이 충격을 흡수/완화시킬 수 있는 재질의 탄성 패드일 수 있다.

탄성 부재(40)는 전술한 바와 같이 상하 방향으로 진동하는 상기 진동자(10)를 탄성 지지함으로써 고정자(20)에 대한 진동자(10)의 위치 복원을 위한 탄성력을 제공한다. 또한 진동자(10)의 진폭을 소정거리로 제한하여 자석(12)과 중량체(13)로 이루어진 상기 진동자(10)가 케이스(30)에 충돌하는 것을 방지하는 역할도 겸한다.

이하 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 상기 탄성 부재에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탄성 부재의 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 탄성 부재의 평면도이다.

도 5 및 도 6을 앞선 도 3 내지 도 4와 함께 참조하면, 탄성 부재(40)는 크게 3개의 요소(portion)를 포함한다. 바람직하게는, 브라켓(34, 도 4 참조) 상에 안착되어 안정적으로 고정되는 외단부(42)와, 외단부(42)보다 작은 직경으로 형성되며 외단부(42) 내측에 동심구조로 배치되는 내단부(44), 그리고 이들을 연결하는 복수의 탄성 아암(43)을 포함한다.

외단부(42)와 내단부(44)는 각각 단일 폐곡선, 바람직하게는 대략 환형 또는 링 모양으로 형성될 수 있다. 외단부(42)는 그 내측 둘레의 임의 지점에서 시작되고 내단부(44)를 향하여 점진적으로 직경이 작아지는 곡선상의 나선형 구조로 이루어진 상기 탄성 아암(43)들을 통해 상기 내단부(44)와 연결된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 외단부(42)와 연결되는 탄성 아암(43)의 일단을 '시작 지점(P1)', 내단부(44)에 연결되는 탄성 아암(43)의 타단을 '끝 지점(P3)'으로 지칭한다. 또한 '시작 지점(P1)'과 '끝 지점(P3)' 사이의 대략 1/2되는 지점을 '중간 지점(P2)'으로 지칭하여 설명하기로 한다.

하나의 탄성 아암(43)은 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)의 평면상의 원호 방향 위치가 서로 다르게 형성된다. 제한된 공간에서 진동자(10)가 충분한 진동력을 발휘할 수 있는 탄동 범위, 즉 진폭을 충분히 확보하기 위한 것으로, 탄성 아암(43) 하나의 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)은 탄성 부재(40)의 중심을 기준으로 대략 대향되는 위치에 형성될 수 있다.

도면의 예시와 같이 탄성 아암(43)이 3개인 경우 상기 시작 지점(P1)은 외단부(42)의 내측 둘레를 따라 균등 간격, 즉 120도 간격으로 3개가 형성될 수 있다. 또한 상기 끝 지점(P3) 역시도 내단부(44)의 외측 둘레를 따라 균등 간격, 즉 120도 간격으로 상기 시작 지점(P1)과는 다른 평면상의 위치에 3개가 형성될 수 있다.

물론 탄성 아암(43)은 3개로 국한되는 것은 아니다. 경우에 따라서는2개 또는 4개, 그 이상인 경우도 있을 수 있다. 이 경우 탄성 아암들이 외단부 및 내단부 각각에 연결되는 상기 시작 지점과 끝 지점의 개수 또한 탄성 암의 개수로 대응되는 개수로 형성되는 것은 당연하며, 이때 시작 지점(또는 끝 지점)들의 간격은 360/시작 지점(끝 지점)의 개수가 된다.

탄성 부재(40)는 바람직하게, 외단부(42) 및 내단부(44)에 각각 연결되는 상기 탄성 아암(43)의 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)의 너비(W1, W3)가 이들 사이에 위치하는 중간 지점(P2, 시작 지점과 끝 지점의 대략 1/2되는 지점)의 너비(W2)보다 큰 너비 가변형 구조일 수 있다. 다시 말해 중간 지점이 시작 지점이나 끝 지점의 너비에 비해 작게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 시작 지점(P1)의 너비(W1)가 끝 지점(P3)의 너비(W3)보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비(W2)가 상기 끝 지점(P3)의 너비보다 작게 형성될 수 있다. 또는 상기 끝 지점(P3)의 너비(W3)가 시작 지점(P1)의 너비(W1)보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비(W2)가 상기 시작 지점(P1)의 너비(W1)보다 작게 형성될 수 있다.

진동에 따른 탄성 변위 시 피로 누적(응력 집중 현상)이 가장 심한 부분이 탄성 아암(43)의 상기 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)이다. 따라서 중간 지점의 너비(W2)를 상대적으로 작게 하고 시작 지점과 끝 지점의 너비(W1, W3)를 상대적으로 크게 하면, 피로가 집중되는 부분에 대한 내구성은 보강하면서도 너비 증가에 따른 진동 특성의 변화나 무게 증가를 최소화할 수 있다.

외단부(42)는 브라켓에 고정되는 부분이며 탄성 부재의 실질적인 진동 특성에 미치는 영향은 크지 않다. 때문에 시작 지점(P1)에 대응되는 외단부(42)의 너비(W4)를 중간 지점(P2)에 대응되는 외단부(42)의 너비(W5)에 비해 상대적으로 작게 하면, 외단부(42)의 외경을 늘이거나 하는 레이아웃의 변경 없이도 상기 시작 지점의 너비(W1)를 늘일 수 있는 공간 확보가 가능하다.

한편, 이웃하는 두 탄성 아암의 끝 지점(P3) 사이의 내단부(44) 외둘레부를 도면의 예시와 같이 반경방향으로 볼록하게 만곡지게 구성하면, 진동자와 접하는 면적을 충분히 확보할 수 있어서, 진동자에 대한 탄성 부재의 결합력을 증대시킬 수 있으며, 특히 진동자가 진동 방향에 대해 좌우로 틸팅되는 이상 거동이 탄성 부재에 의해 효과적으로 억제될 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 진동에 따른 탄성 변위 시 피로 누적(응력 집중 현상)이 가장 심한 탄성 아암의 시작 지점과 끝 지점의 너비를 다른 부분에 비해 크게 함으로써, 피로가 집중되는 부분에 대한 내구성을 보강하는 효과가 있고, 이에 따라 제품의 수명 증대 및 신뢰도가 향상될 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 진동자
12 : 자석
13 : 중량체
18 : 플레이트
20 : 고정자
22 : 코일
24 : 요크
30 : 케이스
34 : 브라켓
40 : 탄성 부재
42 : 외단부
43 : 탄성 아암
44 : 내단부
50 : 회로 기판
52 : 인출부
P1 : 탄성 아암의 시작 지점
P2 : 탄성 아암의 중간 지점
P3 : 탄성 아암의 끝 지점

Claims (8)

1. 브라켓(34)을 구비하는 선형 진동 발생장치에 적용되는 탄성 부재(40)로서,
   링 또는 환형의 외단부(42);
   상기 외단부(42) 내측에 동심구조로 배치되는 링 또는 환형의 내단부(44);
   상기 외단부(42)와 내단부(44)를 탄성 연결하는 복수의 나선형 탄성 아암(43);을 포함하며,
   상기 외단부(42) 및 내단부(44)에 각각 연결되는 상기 탄성 아암(43)의 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)의 너비(W1, W3)가 중간 지점(P2)의 너비(W2)보다 큰 너비 가변형 구조로 형성됨을 특징으로 하는 탄성 부재.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외단부(42)와 내단부(44)를 연결하는 복수의 상기 탄성 아암(43)은, 평면상의 원호 방향 위치가 서로 다른 상기 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)을 나선형으로 연결하는 구조인 것을 특징으로 하는 탄성 부재.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 시작 지점(P1)과 끝 지점(P3)이 외단부(42)의 내측 둘레와 내단부(44)의 외측 둘레를 따라 균등 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 부재.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 시작 지점(P1)의 너비(W1)가 끝 지점(P3)의 너비(W3)보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비(W2)가 상기 끝 지점(P3)의 너비(W3)보다 작은 것을 특징으로 하는 탄성 부재.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 끝 지점(P3)의 너비(W3)가 시작 지점(P1)의 너비(W1)보다 크거나 같고, 중간 지점(P2)의 너비(W2)가 상기 시작 지점(P1)의 너비(W1)보다 작은 것을 특징으로 하는 탄성 부재.
   
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 중간 지점(P2)에 대응되는 외단부(42)의 너비(W5)에 비해 시작 지점(P1)에 대응되는 외단부(42)의 너비(W4)가 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 탄성 부재(40).
   
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   이웃하는 두 탄성 아암(43)의 끝 지점(P3) 사이의 내단부(44) 외둘레가 반경방향으로 볼록하게 만곡진 것을 특징으로 하는 탄성 부재(40).
   
8. 브라켓(34)과 결합하여 진동자(10)가 실장되는 내부공간을 형성시키는 케이스(30);
   환형의 자석(12)과 자석(12)의 둘레를 둘러싸는 중량체(13)를 포함하는 진동자(10);
   자석(12)의 중앙에 배치되는 코일과(22), 상기 브라켓(34)에 고정되고 코일(22)에 둘러싸인 요크(24)를 포함하는 고정자(20); 및
   브라켓(34)에 대해 상기 진동자(10)를 탄성 지지하는 제 1 항의 탄성 부재(40);를 포함하는 선형 진동 발생장치.

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