KR20200087389A - Acutator having heat sink - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방열체를 구비하는 액추에이터에 관한 것이다. The present invention relates to an actuator having a heat radiator.
도 1은 종래 기술에 따른 액추에이터를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따른 액추에이터는, 하면을 이루는 하부 하우징(11)과 측면과 상면을 이루는 상부 하우징(12)이 결합된 하우징 내에 부품들이 설치된다. 하부 하우징(11)의 하면에는 고정자를 형성하는 폴피스(21), 폴피스(21)의 외주에는 권선된 코일(22)이 결합된다.1 is a view showing an actuator according to the prior art. In the actuator according to the prior art, parts are installed in a housing in which a
고정자(21, 22)와 동일 축 상에 상호 전자기력에 의해 상하로 진동하는 진동자가 배치된다. 진동자는 고정자(21, 22)와 에어갭을 가지며 배치되는 링 형상의 영구자석(31), 영구자석(31)의 외주에 결합되는 요크(32) 및 진동자의 진동력을 더하기 위해 요크(32)의 외측에 결합되는 웨이트(33)를 포함한다. 또한, 진동자를 탄성 지지하는 탄성부재(40)가 진동자와 상부 하우징(12) 사이에 개재된다..On the same axis as the
또한, 코일(22)로 전기 신호를 전달할 수 있는 F-PCB(60)가 하부 하우징(11)의 내측에 더 구비될 수 있다. 이때, 진동자가 진동하며 F-PCB(60)에 충격을 가함으로써 F-PCB(60)에 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위해 크랙방지 댐퍼(23)를 구비한다. In addition, an F-
그러나, 최근 액추에이터는 고출력화 되는 추세이며, 특히 액추에이터가 진동 신호만을 발생시키는 것이 아니라, 액추에이터가 장착되는 전자 장치를 진동시켜 직접 음향 신호까지 발생시키는 경우 특히 고출력이 요구된다. 이렇게 액추에이터가 고출력화됨에 따라 액추에이터에 장착되는 보이스 코일의 온도가 상승하게 되며, 보이스 코일의 온도 상승은 액추에이터의 자계 특성 열화시킨다. 뿐만 아니라 장착된 전자 장치까지 가열하게 됨으로써, 전자 장치의 성능까지 떨어트리는 문제가 있었다. However, in recent years, the actuator is in a trend of high output, and particularly, when the actuator generates not only the vibration signal, but also the vibration of the electronic device on which the actuator is mounted to directly generate an acoustic signal, high output is required. As the actuator becomes higher in power, the temperature of the voice coil mounted on the actuator increases, and the temperature increase of the voice coil degrades the magnetic field characteristics of the actuator. In addition, by heating the mounted electronic device, there is a problem of degrading the performance of the electronic device.
본 발명은 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an actuator having a heat radiator.
본 발명은, 케이스, 케이스 내에 설치되는 고정자, 고정자와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 진동자, 진동자를 탄성 지지하며 일 측은 진동자에 타 측은 케이스에 고정된 탄성부재 및 진동자와 간섭을 일으키지 않는 형상을 가지고 케이스 내에 설치되며, 방열제로 제조되는 방열체를 구비하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다.The present invention, the case, the stator installed in the case, the oscillator vibrates by mutual electromagnetic force with the stator, elastically supporting the vibrator, one side of the vibrator and the other side of the elastic member and the vibrator fixed to the case has a shape not to interfere Provided is an actuator provided with a heat sink, which is installed in a case and is provided with a heat sink made of a heat sink.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열체는 케이스의 상면에 접촉하거나, 케이스의 하면에 접촉하거나, 케이스의 상면과 하면에 모두 접촉하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, the heat dissipation body provides an actuator having a heat dissipation body, characterized in that it contacts the top surface of the case, the bottom surface of the case, or both the top surface and the bottom surface of the case.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 케이스의 형상은 원형, 사각형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the shape of the case is provided with an actuator having a radiator, characterized in that the circular, square or polygonal.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열체는, 진동자의 외곽과 케이스 사이에 형성되는 복수 개의 기둥과, 기둥을 연결하며 케이스의 상면 또는 하면에 접촉하는 접촉면을 구비하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the heat dissipation body is provided with a heat radiator characterized in that it has a plurality of pillars formed between the outer case of the vibrator and the case, and a contact surface connecting the pillars and contacting the upper or lower surface of the case. An actuator to be provided.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열체는, 진동자의 외주면보다 큰 오목부를 구비하는 원형, 사각형 또는 다각형인인 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터. In addition, as another example of the present invention, the radiator is an actuator having a radiator, characterized in that it is circular, square or polygonal with a concave portion larger than the outer circumferential surface of the vibrator.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열체는 카본, 금속, 고분자계, 실리콘base의 물질 중 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the radiator provides an actuator having a radiator, characterized in that it is made of any one of carbon, metal, polymer, and silicon-based materials.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열체는 본딩, 테이핑, 용접 등에 의해 케이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the heat sink provides an actuator having a heat sink, characterized in that it is attached to the case by bonding, taping, welding, or the like.
본 발명이 제공하는 액추에이터는 방열체를 구비하여, 고출력 시 액추에이터에 장착되는 보이스 코일의 온도 상승을 방지할 수 있으며, 나아가 액추에이터가 장착된 전자 장치의 가열을 방지할 수 있어 액추에이터 및 전자 장치의 성능 열화를 방지할 수 있다. The actuator provided by the present invention is provided with a heat radiator, which can prevent the temperature rise of the voice coil mounted on the actuator at high output, and further prevent the heating of the electronic device equipped with the actuator, so that the performance of the actuator and the electronic device Deterioration can be prevented.
도 1은 종래 기술에 따른 액추에이터를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열체를 구비한 액추에이터를 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열체를 구비한 액추에이터를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터를 도시한 단면도,
도 5는 발명의 제2 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터의 상부 케이스를 제거하고 상부에서 바라본 평면도,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터를 도시한 단면도,
도 7은 종래 기술에 따른 액추에이터의 작동 시간에 따른 보이스 코일의 측정 온도를 도시한 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 액추에이터의 작동 시간에 따른 보이스 코일의 측정 온도를 도시한 그래프.1 is a view showing an actuator according to the prior art,
Figure 2 is an exploded perspective view showing an actuator having a radiator according to a first embodiment of the present invention,
Figure 3 is a cross-sectional view showing an actuator having a radiator according to a first embodiment of the present invention,
Figure 4 is a cross-sectional view showing an actuator having a radiator according to a second embodiment of the present invention,
5 is a plan view of the actuator removed from the upper case with a radiator according to a second embodiment of the invention, as viewed from the top;
6 is a cross-sectional view showing an actuator having a radiator according to a third embodiment of the present invention,
Figure 7 is a graph showing the measurement temperature of the voice coil according to the operating time of the actuator according to the prior art,
8 is a graph showing the measured temperature of the voice coil according to the operating time of the actuator according to the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열체를 구비한 액추에이터를 도시한 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열체를 구비한 액추에이터를 도시한 단면도이다. Figure 2 is an exploded perspective view showing an actuator with a heat sink according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing an actuator with a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예에 따른 방열체를 구비한 액추에이터는, 하면을 이루는 하부 케이스(110)와 측면과 상면을 이루는 상부 케이스(120)가 결합된 케이스 내에 부품들이 설치된다. 하부 케이스(110)의 하면에는 고정자를 형성하는 폴피스(210), 폴피스(210)의 외주에는 권선된 코일(220)이 결합된다. 이때, 하부 케이스(110)의 중앙에는 내측, 즉 상부로 돌출되는 원통형 보스(112)가 형성되고, 폴피스(210)는 하부 하우징(110)의 보스(112)에 압입되어 고정될 수 있다. In the actuator having the radiator according to the first embodiment of the present invention, parts are installed in a case in which the
고정자(210, 220)와 동일 축 상에 상호 전자기력에 의해 상하로 진동하는 진동자가 배치된다. 진동자는 고정자(210, 220)와 에어갭을 가지며 배치되는 링 형상의 영구자석(310), 영구자석(310)의 외주에 결합되는 요크(320) 및 진동자의 진동력을 더하기 위해 요크(320)의 외측에 결합되는 웨이트(330)를 포함한다. 여기서 웨이트(330)는 텅스텐 재질인 것이 바람직하다. 한편, 진동자를 탄성 지지하는 탄성부재(400)가 진동자와 상부 케이스(120) 사이에 개재될 수 있다. On the same axis as the
본 발명의 제1 실시예에서는 하우징(110, 120), 진동자, 고정자가 모두 원형으로 되어 있어 탄성부재(400) 역시 원형으로 외주는 상부 케이스(120)에, 중앙은 진동자에 고정되는 형상이다. 그러나, 케이스(110, 120), 진동자(310, 320, 330), 고정자(210, 220)를 사각형으로 형성할 수도 있으며, 이 때 탄성부재(400)는 2개 이상이 구비될 수 있고, 탄성부재(400)의 형상도 달라질 수 있다. In the first embodiment of the present invention, the
한편, 코일(220)로 전기 신호를 전달할 수 있는 F-PCB(500)가 하부 케이스(110)의 내면에 더 구비될 수 있다. F-PCB(500)의 일부는 케이스(110, 120)의 외부로 연장되며, 케이스(110, 120)의 외부로 노출되는 부분에는 외부 터미널과 전기적으로 연결되는 단자가 마련될 수 있다. 또한, 케이스(110, 120) 내에 위치하는 부분에는 보이스 코일(220)과의 연결 단자가 마련된다. 이때, 진동자가 진동하며 F-PCB(600)에 충격을 가함으로써 F-PCB(500)에 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위해 크랙방지 댐퍼(600)를 구비할 수 있다. 또한, F-PCB(500)를 케이스 외부로 인출하여 외부 터미널과 납땜 등을 할 수 있도록 안내하는 패드 플레이트(520)가 케이스(110, 120)의 일측에 설치될 수 있다. Meanwhile, an F-
또한, 보이스 코일(220)이 과열되는 것을 방지하기 위한 방열체(700)가 구비된다. 본 발명의 제1 실시예에서는 방열체(700)가 하부 케이스(110)에 부착되며, 진동자(310, 320, 330)의 운동을 간섭하지 않도록 외주면인 원형인 웨이트(330)와 사각형인 케이스(110, 120)의 모서리 사이에 생기는 공간에 기둥(710)이 마련된다. 즉, 외주면이 원형인 진동자(310, 320, 330)과 사각형인 케이스(110, 120) 사이에 기둥(710)이 마련될 수 있는 공간은 케이스(110, 120)의 모서리 네 곳이며, 따라서 본 발명의 제1 실시예에서는 4 개의 방열체 기둥(710)이 구비된다. 이때, 방열체의 설치를 용이하게 할 수 있도록, 기둥(710)을 연결하는 연결면(720)이 형성된다. 연결면(720)은 하부 케이스(110)에 접촉한다. 연결면(720)의 중앙에는 F-PCB(500)를 설치할 수 있도록 원형의 홀(730)이 형성되며, F-PCB(500)를 케이스(110, 120)의 외부로 인출할 수 있도록 인출 통로를 형성하는 직선형 홀(740)도 일측에 형성된다. In addition, a
방열체(700)는 카본, 금속, 고분자계, 실리콘 base의 물질 중 어느 하나로 제조되며, 본딩, 테이핑, 용접 등에 의해 하부 케이스(110)에 부착된다. The
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터를 도시한 단면도, 도 5는 발명의 제2 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터의 상부 케이스를 제거하고 상부에서 바라본 평면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 액추에이터는 방열체(700a)의 형상과 설치 위치를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 4 is a cross-sectional view showing an actuator having a radiator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the actuator having a radiator according to a second embodiment of the present invention removed from the upper case and viewed from the top to be. The actuator according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except for the shape and installation position of the
본 발명의 제2 실시예에서는 방열체(700a)가 상부 케이스(120)의 상면에 부착된다. 이때, 방열체(700a)는 탄성 부재(400)가 상부 케이스(120)에 부착되기 때문에, 제1 실시예와 달리 방열체 기둥들을 연결하는 연결면이 형성되지 않는다. 방열체(700a)는 마찬가지로 외주면이 원형인 탄성 부재(400)와 사각형인 상부 케이스(120) 사이의 공간에 설치되며, 따라서 상부 케이스(120)의 네 모서리에 각각 설치된다. In the second embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터를 도시한 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 액추에이터는 방열체(700b)의 형상과 설치 위치를 제외하고는 제1 및 제2 실시예와 동일하다. 6 is a cross-sectional view showing an actuator having a radiator according to a third embodiment of the present invention. The actuator according to the second embodiment of the present invention is the same as the first and second embodiments except for the shape and installation position of the
본 발명의 제3 실시예에 따른 방열체(700b)는 제1 실시예와 동일하게 4 개의 방열체 기둥과 방열체(700b)의 설치를 용이하게 할 수 있도록, 기둥을 연결하는 연결면이 형성된다. 이때, 기둥의 길이가 하부 케이스(110)에서 상부 케이스(120)까지 연장되도록 길어진다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 즉, 방열체(700b)의 기둥 부분이 하부 케이스(110)와 상부 케이스(120)에 모두 접촉하는 구조이다. The
한편, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서는, 진동자 및 고정자가 원형의 외곽면을 가지며, 케이스는 사각형인 형태이나, 케이스는 원형이나, 8각형 등 다각형 형상을 가질 수 있다. 케이스가 원형일 경우, 진동자의 외주면보다 큰 오목부 또는 홀을 구비하여 진동자의 진동 시에 간섭을 피하면서, 방열 기능을 수행하도록 케이스의 내부에 배치된다. 즉, 대략 도넛 형상인 방열체가 배치될 수 있다. 그러나, 케이스가 원형인 경우에도, 방열체 기둥과 연결면을 구비하는 방열체가 배치될 수도 있다.On the other hand, in the first to third embodiments of the present invention, the vibrator and the stator have a circular outer surface, the case has a rectangular shape, the case may have a polygonal shape such as a circular shape or an octagonal shape. When the case is circular, it is arranged inside the case to perform a heat dissipation function, while having a recess or hole larger than the outer circumferential surface of the vibrator to avoid interference when the vibrator vibrates. That is, a heat sink having a substantially donut shape may be disposed. However, even when the case is circular, a radiator having a radiator column and a connection surface may be disposed.
또한 진동자 및 고정자가 원형이 아닌 사각형인 경우에도, 케이스를 원형으로 형성하거나, 사각형 또는 다각형으로 형성하면서, 진동자의 외곽 위치에 방열체를 설치할 수 있다. In addition, even when the vibrator and the stator are square rather than circular, the case may be formed in a circular shape or a square or polygonal shape, and a radiator may be installed at an outer position of the vibrator.
도 7은 종래 기술에 따른 액추에이터의 작동 시간에 따른 보이스 코일의 측정 온도를 도시한 그래프, 도 8은 본 발명에 따른 액추에이터의 작동 시간에 따른 보이스 코일의 측정 온도를 도시한 그래프이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방열체를 구비하는 액추에이터의 경우, 종래 기술에 비해 보이스 코일의 온도를 약 5℃ 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있다. 7 is a graph showing the measured temperature of the voice coil according to the operating time of the actuator according to the prior art, Figure 8 is a graph showing the measured temperature of the voice coil according to the operating time of the actuator according to the present invention. As can be seen in the figure, it can be seen that in the case of the actuator having a heat radiator according to the present invention, the temperature of the voice coil can be lowered by about 5° C. compared to the prior art.
Claims (7)
케이스 내에 설치되는 고정자;
고정자와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 진동자;
진동자를 탄성 지지하며 일 측은 진동자에 타 측은 케이스에 고정된 탄성부재; 및
진동자와 간섭을 일으키지 않는 형상을 가지고 케이스 내에 설치되며, 방열제로 제조되는 방열체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터.case;
A stator installed in the case;
A vibrator vibrating by mutual electromagnetic force with the stator;
An elastic member that elastically supports the vibrator and one side is fixed to the vibrator and the other side is fixed to the case; And
It is installed in the case having a shape that does not interfere with the vibrator, a heat sink made of a heat dissipation agent; actuator having a heat sink, characterized in that it comprises a.
방열체는 케이스의 상면에 접촉하거나, 케이스의 하면에 접촉하거나, 케이스의 상면과 하면에 모두 접촉하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터.According to claim 1,
The heat sink is an actuator provided with a heat sink, characterized in that it contacts the top face of the case, the bottom face of the case, or both the top face and the bottom face of the case.
케이스의 형상은 원형, 사각형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터.According to claim 1,
The shape of the case is an actuator having a radiator, characterized in that it is circular, square or polygonal.
방열체는, 진동자의 외곽과 케이스 사이에 형성되는 복수 개의 기둥과, 기둥을 연결하며 케이스의 상면 또는 하면에 접촉하는 연결면을 구비하는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터. According to claim 1,
The radiator is an actuator having a radiator, characterized in that it has a plurality of pillars formed between the outside of the vibrator and the case, and a connecting surface connecting the pillars and contacting the upper or lower surface of the case.
방열체는, 진동자의 외주면보다 큰 오목부를 구비하는 원형, 사각형 또는 다각형인인 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터. According to claim 1,
The radiator is an actuator having a radiator, characterized in that it is circular, square, or polygonal with a concave portion larger than the outer peripheral surface of the vibrator.
방열체는 카본, 금속, 고분자계, 실리콘base의 물질 중 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터. According to claim 1,
The heat sink is an actuator having a heat sink, characterized in that it is made of any one of carbon, metal, polymer, and silicon base materials.
방열체는 본딩, 테이핑, 용접 등에 의해 케이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 방열체를 구비하는 액추에이터. According to claim 1,
The radiator is an actuator having a radiator, characterized in that it is attached to the case by bonding, taping, welding, or the like.
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Citations (1)
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2019
- 2019-01-10 KR KR1020190003539A patent/KR20200087389A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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