WO2012036425A2 - 진동 발생기 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2012036425A2
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air core
assembly
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안혁상
홍기환
이인제
양현기
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    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
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    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
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    • Y10T29/49009Dynamoelectric machine

Definitions

  • the present invention relates to a vibration generator for use in devices such as mobile phones that require vibration, and more particularly, a vibration unit including a case having an open side and a weight installed inside the case and fixedly installed in the case. It is composed of a spring and the like to obtain a horizontal vibration by using the resonance phenomenon generated by having an electromagnetic force of the same frequency as the natural frequency of the spring, the problem of shortening the life due to mechanical friction in the conventional mechanical vibration generator
  • the present invention relates to a horizontal vibration type vibration generator having a high vibration force while having a thin structure which could not be achieved in a vertical moving type vibration generator and a manufacturing method thereof.
  • Vibration generators used in devices such as mobile phones that require conventional vibration are vibration motors in which an eccentric or eccentric weight is mounted on a brush DC motor or BLDC vibrations in which an eccentric weight is mounted on a rotating body.
  • vibration motors in which an eccentric or eccentric weight is mounted on a brush DC motor or BLDC vibrations in which an eccentric weight is mounted on a rotating body.
  • a vibration generator using the brush DC motor generates mechanical friction, electrical sparks and abrasion as the brush passes through the gap between the segment of the commutator and another segment, thereby generating foreign matter, thereby extending the life of the vibration generator.
  • a vibration generator using the brush DC motor generates mechanical friction, electrical sparks and abrasion as the brush passes through the gap between the segment of the commutator and another segment, thereby generating foreign matter, thereby extending the life of the vibration generator.
  • the vertical vibration motor that moves up and down by using the resonance is a moving assembly including a spring and a weight in order to solve the problem of the vibration generator using the brush DC motor by applying the electromagnetic force and magnetic field interaction It was possible to obtain resonant vibration by excitation, but since it is a mechanism that moves up and down using an elastic body, it requires a minimum mechanical space to move up and down due to its structure, and as a result, it is not possible to reduce the height of the overall vibration generator. There was a problem.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the present invention includes a vibration unit including a case having one side is opened and a weight installed inside the case and a spring fixed to the inside of the case, etc. It is configured to obtain a horizontal vibration by using the resonance phenomenon generated by the electromagnetic force of the same frequency as the natural frequency of the spring to improve the problem of shortening the life due to mechanical friction in the conventional mechanical vibration generator, vertical movement type It is an object of the present invention to provide a horizontal vibration type vibration generator having a thin structure that has not been achieved in the vibration generator but having a large vibration force.
  • the present invention improves the surface mounting by coupling the substrate member to the lower part of the case to be manufactured by an automated process, and the horizontal vibration type vibration generator that improves the reliability of the connection by not using a separate lead wire, etc.
  • the horizontal vibration type vibration generator that improves the reliability of the connection by not using a separate lead wire, etc.
  • the present invention to provide a vibration generator manufacturing method that can reduce the assembly tolerance between the assembly parts and improve the assembly properties in manufacturing the horizontal vibration type vibration generator as described above to improve the reliability of the product and reduce the manufacturing cost. There is this.
  • Vibration generator for achieving the above object is a case having one side is opened, a vibration part including a weight installed inside the case, a spring fixed to the inside of the case, the vibration part horizontally And a magnetic field generating unit including a magnet providing an electromagnetic force to vibrate, and an air core coil installed at a predetermined gap with the magnet.
  • the present invention is characterized in that the vibration unit is composed of a bracket that provides a space inside the case and the weight is installed inside the bracket.
  • the present invention is characterized in that one end is coupled to the case and the other end is fixedly coupled to the weight while the spring wraps the weight in the '' 'shape.
  • the air core of the present invention is formed in the inner space of the inner space is formed.
  • the present invention is composed of a first weight having a groove and a second weight having a through portion, wherein the magnet is placed in the groove of the first weight via a metal yoke to the through portion of the second weight It is characterized by being inserted.
  • the present invention is provided with a base for the magnetic field generating unit is assembled by closing the open surface of the case, the upper surface of the base is a FPC (Flexible Printed Circuit) is provided with a circuit pattern is installed on the upper surface of the FPC It characterized in that the air core coil is installed.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the present invention is characterized in that by forming a plurality of positioning holes in the case and the bracket to easily check the installation position of the bracket when the bracket is installed in the case.
  • the present invention is characterized in that the core installed in the inner space of the air core coil has a height equal to or higher than the height of the air core coil.
  • the present invention is characterized in that the magnet is an Nd-Fe-B sintered magnet, and the magnet is magnetized in two poles (N pole and S pole) in the left and right directions.
  • the present invention is characterized in that a plurality of convex portions or concave portions are formed on the outer periphery of the case, and the concave portion or the concave portion is formed on the outer periphery of the base so that the case and the base are assembled with each other.
  • the present invention is characterized in that the weight is one weight having a penetrating portion, and the magnet and the yoke are inserted into the penetrating portion.
  • the present invention is characterized in that the substrate member is coupled to the open one surface of the case, the substrate member is provided with a connecting means on one surface thereof is electrically connected to the air core coil and the air core coil is fixedly installed .
  • the present invention is characterized in that the substrate member is a printed circuit board (PCB), the PCB may be configured as a dual layer (Dual Layer).
  • PCB printed circuit board
  • Dual Layer Dual Layer
  • the present invention is characterized in that the positioning hole is formed in the PCB, the positioning hole is substantially the same shape as the air core of the air core coil.
  • the present invention forms a coupling portion of at least one or more assembling grooves or assembly protrusions on the outer periphery of the case and the coupling portion of at least one or more assembly protrusions or assembling grooves is formed on the outer periphery of the substrate member. Is coupled to each other to be assembled.
  • the present invention is characterized in that the substrate member is provided with a contact portion in contact with the inner surface of the case in the thickness direction.
  • the present invention is coupled to form a gap of a predetermined size with the inner wall of the case when the substrate member is coupled to the open one surface of the case, the solder is introduced into the gap to fix the substrate member to the case Characterized in that it can be.
  • the present invention is characterized in that the substrate member is configured to be a surface mount (SMT).
  • SMT surface mount
  • the vibration generator manufacturing method according to the present invention and the case is open on one surface;
  • a method of manufacturing a vibration generator comprising: a base for inserting a magnet into the weight, fixedly coupling the weight to the spring, and fixing the spring to the case.
  • the third assembly process of assembling the vibration generator is characterized in that to complete.
  • the vibration generator manufacturing method of the present invention is a first assembly process is a step of inserting the magnet inside the weight, a bond injection step for fixing the magnet and the weight, and injected to fix the magnet and the weight Hardening a bond, welding fixing the spring to the weight, and welding the spring to the case.
  • the vibration generator manufacturing method of the present invention when the second assembly process is assembled and installed the air core coil and FPC (Flexible Printed Circuit) on the base, the positioning hole of the base and the center pin of the base assembly jig match And positioning the centering pin of the base assembly tool with the positioning hole of the FPC, and placing the center pin of the base assembly tool with the center hole of the core assembly. And fixing the FPC and the air core coil.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the second assembly process is the base member of the PCB is a substrate member and when the air core coil is assembled to the substrate member, the step of positioning the centering pin of the positioning hole of the assembly member and the assembly tool And matching the positioning hole of the air core coil and the center pin of the assembly tool, fixing the air core coil to the substrate member, and electrically connecting the substrate member and the air core coil to each other. Characterized in that configured.
  • the vibration generator manufacturing method of the present invention is a step of assembling the assembly assembled in the first assembly step and the assembly in the second assembly step in the third assembly step, a plurality of convex parts or the outer periphery of the case; It is characterized in that the convex portion is formed and the outer periphery of the base forms the concave portion or the concave portion so that the case and the base are engaged with each other and assembled.
  • the present invention when the base is a substrate member of the PCB, after the case and the substrate member is engaged with each other assembled. And soldering or caulking the case and the substrate member.
  • Vibration generator is configured to include a vibration unit including a case having one side is opened and the weight installed inside the case and a spring fixed to the inside of the case, the electromagnetic force of the same frequency as the natural frequency of the spring By obtaining the horizontal vibration by using the resonance phenomenon generated by having a, it is possible to improve the life of the vibration generator and to implement a vibration generator having a high vibration force while having a thin structure.
  • the present invention can be manufactured by an automated process by bonding the substrate member to the bottom of the case to enable surface mounting, and can improve the reliability of the connection by not using a separate lead wire, etc. There is an effect that can be made easier.
  • the vibration generator manufacturing method according to the present invention has the effect of reducing the assembly tolerance between the assembly parts and improves the assembly properties to improve the reliability of the product and reduce the manufacturing cost.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of a vibration generator according to the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view of a first embodiment of a vibration generator according to the invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a vibration part of the vibration generator according to the present invention.
  • Figure 5 is a detailed view of the assembly protrusion of the case and the cover in the vibration generator according to the invention
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of another embodiment of a first embodiment of a vibration generator according to the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of another embodiment of a first embodiment of a vibration generator according to the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of a second embodiment of a vibration generator according to the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view of a second embodiment of a vibration generator according to the invention.
  • Figure 11 is a view of the assembly is completed in the second embodiment of the vibration generator according to the present invention
  • Figure 11 (a) is a front perspective view
  • Figure 11 (b) is a rear perspective view
  • FIG. 12 is a detailed view of the base (substrate member) in the second embodiment of the vibration generator according to the present invention.
  • FIG. 12 (a) is a front perspective view and
  • FIG. 12 (b) is a rear perspective view.
  • Figure 13 is a flow chart of the assembly process for the first embodiment of the manufacturing process of the vibration generator according to the present invention
  • FIG. 14 is a flowchart of an assembling process for the second embodiment of the manufacturing process of the vibration generator according to the present invention (when the base is a substrate member).
  • Vibration generator as shown in the figure is formed in a rectangular cylinder shape of the four side wall portion and one side is opened and the other side is closed to form a space therein, the bottom surface of the rectangular shape and A side wall portion standing on four sides of the bottom surface and having a predetermined size is formed to have a bracket 20 disposed inside the case to provide a space and weights 21 and 22 installed inside the bracket 20.
  • a vibrating unit consisting of a, 'c' shaped spring 23 fixed to the case 10 and the bracket 20 while surrounding the bracket 20, and providing an electromagnetic force to vibrate the vibrating unit horizontally. It consists of a magnetic field generating unit, including a magnet 30 and the air core coil 40 is provided with a predetermined gap with the magnet 30, and is assembled by closing the open surface of the case 10It consists of the base 50.
  • the vibration generator according to the present invention omits the bracket 20 and is installed inside the case 10 so that the spring 23 is moved to the weights 21 and 22.
  • One end is fixedly installed with the case while the other end is wrapped in a 'C' shape, and the other end is directly fixed to and coupled to the weights 21 and 22 to support the weights 21 and 22.
  • the weight is composed of a first weight 21 having a groove and a second weight 22 having a through portion, and the magnet 30 is connected to the groove of the first weight 21 via a metal yoke 31. It is structured to insert the through portion of the second weight 22 while being settled.
  • the yoke 31 is attached to one surface of the magnet 30 to serve as a line when the magnetic force line generated at the N pole of the magnet 30 enters the S pole, and as described above, the yoke 31 of the magnet 30
  • the other surface to which the yoke 31 is not attached increases magnetic force and the magnetic field generated by the air core coil 40 and the yoke 31 are not attached. It encounters a magnetic field generated on the other side of the magnet 30 is able to generate a greater force.
  • the weights 21 and 22 have a predetermined weight, and for convenience of manufacture, as shown in FIGS. 1 to 3, the first weights 21 and the second weights 22 are preferably configured in two, The yoke 31 and the magnet 30 can be settled as one weight.
  • the weight is a metal having a large specific gravity, and preferably made of a tungsten alloy which is a nonmagnetic material having a specific gravity of 16 or more.
  • the spring 23 is fixed to one surface of the case 10 while wrapping the weights 21 and 22 in an approximately 'C' shape as shown in FIG. 5.
  • the other end may be fixed to one surface of the bracket 20, and as another embodiment, as shown in FIG. 8, one end of the bracket 10 is fixedly installed on one surface of the case 10 and the other end is directly fixed to the weight. Can be combined.
  • the vibration generator according to the present invention has a structure for fixing the weight to the case 10, as an embodiment of the vibration portion consisting of the weight (21, 22) installed in the bracket 20 and the It is composed of a 'c' shaped spring 23 fixed to the case 10 and the bracket 20 while surrounding the bracket 20, and the magnet 30 is accommodated in the inner space of the weights 21 and 22.
  • the magnet 30 has a structure that can move left and right by the '23'-shaped spring 23, in another embodiment the spring (20) is omitted by omitting the bracket (20) weight 21,22 a to surround the one phase shifter case 10 and securely fixed and the other end thereof wherein the weight (21, 22) and the magnet (30 in the inner space of, and the weight (21, 22) to be fixed directly bonded ) Is accommodated so that the magnet 30 is the '''shaped soup By 23 it can be a structure that can move from side to side.
  • the magnetic body 30 installed in the inner space of the bracket 20 or inserted into the inner space of the weights 21 and 22 and the weights 21 and 22 directly fixedly coupled to the spring 23 is the magnetic field.
  • the spring 23 is moved left and right by the magnetic force generated from the generator is also elastically moved to the left and right.
  • the weights 21 and 22 are installed in the inner space of the bracket 20, the bracket 20 is moved left and right, and the spring 23 having the other end fixed to the bracket 20 also has elasticity. It will move from side to side.
  • the magnet 30 is an Nd-Fe-B sintered magnet, and two poles (N pole and S pole) are magnetized in the left and right directions of the magnet.
  • an FPC (Flexible Printed Circuit) 41 having a circuit pattern is installed on an upper surface of the base 50 (a surface facing the inside of the case when assembled).
  • the upper surface of the FPC 41 is provided with an air core coil 40 in which the core 42 is installed or in which the core 42 is omitted.
  • the base is a substrate member 50 in which a printed circuit board (PCB) is integrated, and the substrate member 50 is the air core coil 40. It is electrically connected to the air core coil 40 is fixedly installed and the external power is applied to provide the electrical signal to the air core coil 40 to generate a predetermined magnetic field, on the open one side of the case 10 It is a structure to be combined.
  • PCB printed circuit board
  • the substrate member 50 includes an air core coil connecting means 56 for electrically connecting the air core coil 40 to one surface thereof, and an external power supply for the other surface thereof.
  • the external connection means 54 is provided.
  • the air core coil connecting means 56 and the external connecting means 54 are electrically connected to the internal circuit of the substrate member.
  • the connecting means (the core coil connecting means 56 and the external connecting means 54) can be formed by attaching a metal piece to one surface and the other surface of the substrate member 50, and the conductive member is formed on one surface of the substrate member. It can also be made to form a pattern.
  • the substrate member 50 is provided with a grounding means 57 on the other surface for the grounding of the vibration generator.
  • the grounding means 57 may be formed by attaching a metal piece or forming a conductive pattern.
  • the grounding means 57 is intended to enable easy and robust fixing to the PCB of devices such as mobile phones when the vibration generator according to the present invention is applied to devices such as mobile phones.
  • the substrate member 50 is a printed circuit board (PCB), and the PCB is preferably configured as a dual layer.
  • the dual layer type PCB has different circuit patterns installed on the top and bottom surfaces of a single PCB substrate, and has a structure in which the top and bottom surfaces are connected to each other so that external power is applied to the bottom surface.
  • an air core coil 40 is installed on the upper surface of the PCB and the lower surface of the PCB is connected to an external power source. It is possible to apply power to the air core coil 40 using a circuit pattern without using a wire.
  • the substrate member 50 may be configured with a surface mount using a surface mount technology (Surface Mount Technology).
  • An internal space is formed in the air core coil 40, and the core 42 may be installed or omitted in the internal space.
  • the core installed in the inner space of the air core coil 40 is made of metal having a high permeability and has a height equal to or higher than that of the air core coil. Using a high permeability core as described above has the advantage of reducing the leakage magnetic field.
  • the air core coil 40 is wound by a self bonding wire, and its cross section has a circular or rectangular shape.
  • the vibrating unit moves from side to side and vibrates as follows.
  • the magnet 30 is formed by magnetizing the N pole and the S pole in the left and right directions, and the magnetic field generated around the magnet 30 and the magnetic field formed around the air core coil 40 or the core 42 when the core 42 is installed.
  • the magnetic field focused at (42) interacts according to the law of Lorentz's force, and the magnet 30 is moved to the left and right by the magnet 30 by a '23' shaped spring 23,
  • the weight (21, 22) is fixed to the magnet 30 is also moved to the left and right.
  • the resonance frequency for generating resonance at the frequency of the applied power can be obtained as follows.
  • the resonance frequency may be changed by changing the constant of the spring 23 and the weights of the weights 21 and 22 in accordance with the frequency to be used in the design.
  • the resonant frequency may vary from designer to designer.
  • Vibration generator by using the above-described resonance phenomenon by inserting a metal core 42 having a high permeability into the air core coil 40 to attenuate the leakage of the magnetic field, and the N pole and S pole in the left and right directions
  • a metal core 42 having a high permeability into the air core coil 40 to attenuate the leakage of the magnetic field, and the N pole and S pole in the left and right directions
  • the magnet 30 magnet is spaced apart from the air core coil 40 by a predetermined distance, and an external power is applied through the FPC 41 or the substrate member 50, current flows through the air core coil 40.
  • a magnetic field is formed around the air core coil 40 so that the magnet 30 is moved left and right, and thus the weights 21 and 22 are also moved left and right and the bracket 20 accommodates the weights 21 and 22.
  • the spring 23 fixed to the bracket are also moved left and right.
  • the directions of the air core coil 40 and the magnet 30 are partially adjusted, the direction of the magnetic field formed in each of them may be changed to generate a resonance phenomenon at a frequency of a specific band.
  • one end of the spring 23 is fixedly installed on the case 10, and the other end of the spring 23 is fixedly installed on the bracket 20, and in the internal space of the bracket 20. It is assembled by placing the first weight 21 and the second weight 22 and the yoke 31 and the magnet 30 in the inner space of the first weight 21 and the second weight 22.
  • the air core coil 40 in which the FPC 41 and the core 42 are installed is fixedly installed on the base 50, and the second assembly is used.
  • the core assembly 40 is fixedly installed on the substrate member 50, and the substrate member 50 and the core coil 40 are electrically connected and assembled to each other to form the second assembly.
  • the second assembly is assembled to assemble.
  • a plurality of assembling grooves (11) are formed at the outer periphery of the open surface of the case 10, and the base 50 has the outer periphery of FIG.
  • an assembling protrusion 51 is formed, or as shown in FIGS. 10 and 12 (second embodiment), an end of one open surface of the case 10, namely, A plurality of assembling grooves (11 parts) are formed on the outer periphery of the case 10, and a plurality of assembling protrusions are formed at positions corresponding to the assembling grooves 11 even on the outer periphery of the substrate member 50.
  • a part 51 is formed so that the assembly recess 11 of the case 10 and the assembly protrusion 51 of the substrate member 50 engage with each other to connect the substrate member 50 to the case 10. It is to be assembled to combine the open side of the.
  • the assembling groove 11 and the assembling protrusion 51 may be formed of assembling protrusions and assembling grooves, respectively, to engage and assemble the case 10 and the base 50. It may be.
  • the depth of the coupling portion (assembling groove 11) formed at the outer periphery of the case 10 is equal to the thickness of the substrate member 50 or smaller than the thickness of the substrate member 50. can do.
  • the substrate member 50 has a contact portion 55 plated with a conductive material in contact with the inner surface of the case 10 in the thickness direction thereof, so that the substrate member 50 is open of the case 10. When coupled to one surface is to be electrically connected to the case 10 of the conductive material.
  • the contact portion 55 of the substrate member 50 which contacts the inner surface of the case 10 is plated with a conductive material, so that the contact portion 55 of the substrate member 50 is made of a metal material, such as a laser. This eliminates the problem of difficult welding and enables welding such as soldering so that the substrate member 50 can be firmly attached to the case 10.
  • the substrate member 50 is coupled to the inner wall of the case 10 so as to form a gap (not shown) having a predetermined size when the substrate member 50 is coupled to an open surface of the case 10.
  • the solder is introduced into the substrate to allow the substrate member 50 to be firmly fixed to the case 10.
  • the case 10 should be made of a solderable material.
  • a plurality of positioning holes 10a are formed in the case 10 so that the mounting position of the bracket 20 can be easily confirmed, and the bracket 20 Also, a plurality of positioning holes 20a are formed at positions corresponding to the positioning holes 10a.
  • the FPC 41 and the air core coil 40 are mounted on the base 50.
  • the internal space of the air core coil 40 in which the core 42 is installed is set as the positioning hole 40a, and the position in the FPC 41 and the base 50 is fixed.
  • Positioning holes 41a and 50a are formed at positions corresponding to the decision holes 40a, respectively (see Fig. 6).
  • the base 50 a half blanking part 53 having a predetermined size groove is formed, and the FPC 41 is installed in the half blanking part 53 so that the FPC 41 is connected to the base ( 50) eliminates or minimizes the protruding parts when installed.
  • the base 50 preferably forms a plurality of hemispherical circular protrusions 52 around the half blanking portion 53.
  • the circular protrusion 52, the one side of the bracket 23 for receiving the weight (21, 22) therein is fixed to the '23'-shaped spring 23 is installed vibration generator according to the present invention
  • a device such as a mobile phone having a drop, which is dropped by a drop test or a mistake
  • sagging occurs in a direction in which the weights 21 and 22 fall
  • the air core coil 40 is disposed below the weights 21 and 22. Since the deflection occurs in the direction in which the weights 21 and 22 fall, the colliding with the air core coil 40 located at the lower portion of the weight 21 and 22 is caused, thereby causing the cutting or disconnection of the air core coil 40. It is provided to prevent the occurrence of such a defect.
  • the circular protrusions 52 formed in the hemispherical shape around the half blanking portion 53 in the base 50 may hit the circular protrusions 52 even if the weights 21 and 22 are sag in a drop test or the like. It is no longer in contact with the air core coil 40.
  • the circular protrusions 52 are formed in plural numbers (shown as three in the drawing) so that the weights 21 and 22 do not come into contact with the air core coil 40 even if they fall in any direction in a drop test or the like. It is desirable to.
  • the air core coil 40 is fixedly installed on the substrate member 50 in the second embodiment, to fix the installation position accurately when the substrate member 50 and the air core coil 40 are fixedly installed.
  • the internal space of the air core coil 40 in which the core 42 is installed is set as the positioning hole 40a and the position corresponding to the positioning hole 40a in the substrate member 50.
  • the positioning holes 50a are formed in the grooves.
  • the positioning hole 40a is an inner space which is an air core of the air core coil, and the positioning hole 50a is formed in a shape substantially the same as the air core of the air core coil.
  • the vibration generator having the structure as described above according to the present invention is a small product and its parts are also small, so the performance of the vibration generator is greatly influenced by the positional tolerances between the parts, etc. There is a problem with gender, so there is a need to improve it.
  • the vibration generator manufacturing method according to the present invention is to form and manufacture a positioning hole for the convenience of assembly and ease of manufacturing process between each component.
  • Vibration generator manufacturing method (first embodiment) is assembled by fixing the '23' shaped spring 23 to the bracket 20 and the case 10 as shown in FIG.
  • the first assembly process of inserting the weight and the magnet 30 into the inner space of the bracket 20 and assembling, and the FPC 41 and the base 50 in a separate process from the first assembly process.
  • the vibration generator is divided into a second assembly process of assembling and installing the air core coil 40, and a third assembly process of assembling the first assembly assembled in the first assembly process and the second assembly assembled in the second assembly process. To prepare.
  • Vibration generator manufacturing method (second embodiment) is assembled by fixing the '23' shaped spring 23 to the bracket 20 and the case 10 as shown in FIG.
  • the air core coil 40 is formed on the substrate member 50 in a separate process from the first assembly process and the first assembly process of inserting the weight and the magnet 30 into the inner space of the bracket 20.
  • the vibration generator is divided into a second assembly process of assembling (second assembly), and the vibration generator is manufactured through a third assembly process of assembling the first assembly assembled in the first assembly process and the second assembly assembled in the second assembly process. do.
  • the weight may be a single weight, but is composed of a first weight 21 having a groove and a second weight 22 having a through portion, and the magnet 30 is a magnetic material. It may be assembled to be inserted into the through portion of the second weight 22 while being placed in the groove of the first weight 21 via the (31).
  • the yoke 31 may be omitted when the bracket 20 is made of a magnetic material.
  • the positioning hole 20a of the bracket 20 is It is seated on the center pin of the assembly tool (step S11), and fixed to one surface of the bracket (20) of the 'c' shaped spring 23 (step S12) the 'c' shaped spring ( 23) is fixed to the bracket 20, the center pin of the case assembly jig to match with the positioning hole (10a) of the case 10, and the spring 23 is fixed fixedly installed
  • step S14 the other end of the spring 23 fixed to the bracket 20 is fixed to one surface of the case 10 (step S15)
  • Insert the first weight 21, the yoke 31, the magnet 30, the second weight 22 in the internal space of the bracket 20 in step S16 Complete the first assembly.
  • the first weight 21, the yoke 31, the magnet 30, and the second weight 22 inserted into the internal space of the bracket 20 may be inserted and fixed.
  • a penetrating part may be formed in the weight and the magnet 30 may be placed in the penetrating part.
  • the magnet 30 is inserted into the weight (step S41), and a bond is injected between the weight and the magnet 30 to fix the magnet 30 and the weight (step S42), and the magnet 30 ) And harden the injected bond to fix the weight and fix the weight and the magnet 30 (step S43).
  • the magnet 30 and the weight fixedly installed are fixed to the spring 23 by welding or the like (step S44), and the spring 23 is fixed to the case by welding to the case (S45). Step) Complete the first assembly process.
  • the second assembly process which is a separate process from the first assembly process, is mounted on the positioning hole 50a of the base 50 and the center pin of the base assembly tool in the first embodiment.
  • step S21 the positioning hole 41a of the FPC 41 and the center pin of the base assembly tool are seated (step S22), and the positioning hole 40a of the air core coil 40 and the base assembly tool.
  • step S23 After mounting the center pin (step S23), the FPC and the air core coil is fixed to the base (step S24), and the inner space of the air core coil 40, that is, the core (in the positioning hole 40a) 42) is inserted (step S25) to complete the second assembly.
  • the positioning hole 50a of the substrate member 50 is seated on the center pin of the tool (step S31), and the positioning hole of the air core coil 40 is formed.
  • 40a) is seated on the center pin of the tool (step S32), and then the air core coil 40 is fixed to the substrate member 50 (step S33), and the inner space of the air core coil 40, that is, positioning The core 42 is inserted into and fixed to the hole 40a (step S34), and the substrate member 50 and the air core coil 40 are electrically connected to each other (step S35) to complete the second assembly.
  • the air core coil 40 may omit the installation of the core 42
  • the step S34 is omitted when the installation of the core 42 is omitted.
  • the method of fixing the air core coil 40 to the substrate member 50 may be fixed using a bond, and the method of electrically connecting the substrate member 50 and the air core coil 40 may be soldered. Can be.
  • the process of assembling the first assembly assembled in the first assembly process and the second assembly assembled in the second assembly process may include a plurality of assembling grooves on the outer periphery of the open surface of the case 10. And the outer periphery of the base 50 is formed with an assembling protrusion ( ⁇ part, 51) is the case 10 and the base 50 by the assembling groove 11 and the assembling protrusion 51 It can be assembled simply by engaging with each other.
  • the case 10 and the bracket 20 have positioning holes 10a and 20a formed at corresponding positions, respectively, so that the two parts can be accurately assembled and assembled using the center pin of the tool. .
  • the positioning holes 50a, 41a, and 40a are disposed at corresponding positions even when the FPC 41 and the air core coil 40 are assembled to the base 50. It is formed so that it can be accurately assembled using the center pin of the tool.
  • the positioning holes 50a and 40a are formed at corresponding positions.
  • the center pin can be used to assemble precisely.

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Abstract

본 발명은 진동을 필요로 하는 핸드폰 등의 기기에 사용되는 진동 발생기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 더욱 상세하게는 일면이 개방된 케이스와 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링 등을 포함하여 구성되어 상기 스프링의 고유 진동수와 동일한 주파수로 된 전자기력을 가진하여 발생되는 공진 현상을 이용하여 수평 진동을 얻는 것으로서, 종래 기계식 진동 발생기에서 기계적인 마찰로 인한 수명의 단축의 문제점을 개선하고, 상하 이동형 진동 발생기에서 이룰 수 없었던 박형의 구조를 가지면서도 진동력이 큰 수평 진동형 진동 발생기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

진동 발생기 및 그 제조방법
본 발명은 진동을 필요로 하는 핸드폰 등의 기기에 사용되는 진동 발생기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일면이 개방된 케이스와 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링 등을 포함하여 구성되어 상기 스프링의 고유 진동수와 동일한 주파수로 된 전자기력을 가진하여 발생되는 공진 현상을 이용하여 수평 진동을 얻는 것으로서, 종래 기계식 진동 발생기에서 기계적인 마찰로 인한 수명의 단축의 문제점을 개선하고, 상하 이동형 진동 발생기에서 이룰 수 없었던 박형의 구조를 가지면서도 진동력이 큰 수평 진동형 진동 발생기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 진동을 필요로 하는 핸드폰 등의 기기에 사용되는 진동 발생기는 브러시 DC 모터에 편심형 또는 편질량형 웨이트(Weight)를 장착한 진동 모터이거나 회전체에 편심형 웨이트(Weight)를 장착한 BLDC 진동 모터, 코인형 진동 모터, 또는 공진을 이용한 수직 진동 모터 등이 있었으나, 상기 진동 발생기들은 상기 핸드폰 등 의 기기에서 요구하는 장수명, 신뢰성, 박형화 및 높은 진동량 등 조건을 전부 만족하기에는 부족한 부분이 있었다.
예를 들면, 상기 브러시 DC 모터를 사용한 진동 발생기는 브러시가 정류자의 세그먼트와 또 다른 세그먼트 사이의 극간을 지나면서 기계적인 마찰과 전기적인 스파크 및 마모를 발생시켜 이물질을 생성하여 상기 진동 발생기의 수명을 단축하는 문제점이 있었다.
또한, 공진을 이용하여 상하로 운동하는 수직 진동 모터는 상기 브러시 DC 모터를 사용한 진동 발생기의 문제점을 해소하기 위하여 스프링 및 웨이트를 포함한 무빙 어셈블리(Moving Assembly)를 전자기력과 자기장의 상호 작용에 의하여 전자기력을 가진하여 공진 진동을 얻을 수 있었으나, 탄성체를 사용하여 상하로 이동하는 메커니즘으로 되어 있어 그 구조상 상하로 이동할 수 있는 최소한의 기구적인 공간이 필요하게 되고 이로 인해 전체적인 진동 발생기의 높이를 줄일 수 없는 기구적인 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 휴대폰 등 협소한 공간에 여러 가지 형태의 진동 모터를 장착하고자 할 때 진동 모터의 외부로 돌출된 단자부에 형성된 전원 공급부를 위한 별도의 공간을 만들어야 하고, 또한 리드선을 전원에 연결시켜야 하는 불편함이 있었고, 상기 리드선과 외부 전원은 솔더링 등을 통하여 전기적으로 연결되는데 이때 솔더링 불량이나 단선, 합선이 발생할 수 있다는 문제점과 공간이 협소하여 배선 처리가 용이하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명은 일면이 개방된 케이스와 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링 등을 포함하여 구성되어 상기 스프링의 고유 진동수와 동일한 주파수로 된 전자기력을 가진하여 발생되는 공진 현상을 이용하여 수평 진동을 얻게 함으로써 종래 기계식 진동 발생기에서 기계적인 마찰로 인한 수명의 단축의 문제점을 개선하고, 상하 이동형 진동 발생기에서 이룰 수 없었던 박형의 구조를 가지면서도 진동력이 큰 수평 진동형 진동 발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 케이스의 하부에 기판 부재를 결합시켜 표면 실장이 가능하도록 개선하여 자동화 공정에 의한 제조가 가능하고, 별도의 리드선 등을 이용하지 않게 함으로써 접속의 신뢰도를 향상시킨 수평 진동형 진동 발생기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 수평 진동형 진동 발생기를 제조함에 있어서 조립 부품간의 조립 공차를 줄이고 조립성을 향상시켜 제품의 신뢰도 향상 및 제조단가를 절감할 수 있는 진동 발생기 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동 발생기는 일면이 개방된 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와, 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링과, 상기 진동부가 수평으로 진동하도록 전자기력을 제공하는 마그네트 및 상기 마그네트와 일정 간극을 두고 설치되는 공심 코일을 포함하여 구성된 자계 발생부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 진동부가 상기 케이스 내부에 공간을 제공하는 브라켓과 상기 브라켓의 내부에 설치되는 웨이트로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 스프링이 상기 웨이트를 'ㄷ'자 형상으로 감싸면서 그 일단이 상기 케이스와 결합되고 그 타단은 상기 웨이트와 고정 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 공심 코일은 내부공간이 형성되고 그 내부 공간에 한다.
또한, 본 발명은 상기 웨이트가 요홈을 가지는 제1 웨이트 및 관통부를 가지는 제2웨이트로 구성되고, 상기 마그네트가 금속제 요크를 개재하여 상기 제1웨이트의 요홈에 안치되면서 상기 제2 웨이트의 관통부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 자계 발생부가 상기 케이스의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스를 설치되되, 상기 베이스의 상면에는 회로 패턴이 설치된 FPC(Flexible Printed Circuit)가 설치되고 상기 FPC의 상면에는 상기 코어가 설치된 공심 코일이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 케이스 및 상기 브라켓에 다수개의 위치결정 홀을 형성하여 상기 브라켓이 상기 케이스에 설치될 때 상기 브라켓의 설치 위치를 용이하게 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 공심 코일의 내부공간에 설치된 코어가 상기 공심 코일의 높이와 같거나 높은 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 마그네트가 Nd-Fe-B소결 마그네트이고, 그 착자가 좌우 방향으로 2극(N극과 S극)이 착자된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 케이스의 외주연에 다수 개의 凹부 또는 凸부를 형성하고 상기 베이스의 외주연에서는 凸부 또는 凹부를 형성하여 상기 케이스와 상기 베이스가 서로 계합되어 조립되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 웨이트가 관통부가 형성된 하나의 웨이트이고, 상기 관통부에 상기 마그네트와 요크가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 케이스의 개방된 일면에 상기 기판 부재가 결합되고, 상기 기판부재는 그 일면에 접속 수단을 구비하여 상기 공심 코일과 전기적으로 접속되면서 상기 공심 코일이 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기판 부재가 PCB(Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하고, 상기 PCB는 듀얼 레이어(Dual Layer)로 구성되게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 PCB에 위치결정 홀이 형성되고, 상기 위치결정 홀은 상기 공심 코일의 공심과 대략 동일한 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 케이스의 외주연에 적어도 하나 이상의 조립 요홈 또는 조립 돌기의 결합부를 형성하고 상기 기판 부재의 외주연에는 적어도 하나 이상의 조립 돌기 또는 조립 요홈의 결합부를 형성하여 상기 케이스와 상기 기판 부재가 서로 계합되어 조립되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기판 부재가 그 두께 방향으로 상기 케이스의 내측면과 접촉되는 접촉부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기판 부재가 상기 케이스의 개방된 일면과 결합될 때 상기 케이스의 내측 벽과 일정 크기의 틈이 형성되도록 결합되며, 상기 틈에 솔더를 유입하여 상기 기판 부재가 상기 케이스와 고정될 수 있게 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기판 부재가 표면 실장(SMT)이 되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 따른 진동 발생기 제조 방법은 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함하여 진동부와; 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링과; 상기 진동부가 수평으로 진동하도록 전자기력을 제공하는 마그네트와 상기 마그네트와 일정 간극을 두고 설치되는 공심 코일을 포함하는 자계 발생부와; 상기 케이스의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스;로 구성된 진동 발생기를 제조하는 방법에 있어서, 상기 웨이트 내부에 마그네트를 삽입하고 상기 스프링에 웨이트를 고정 결합하며 상기 스프링을 상기 케이스에 고정 설치하는 제1 조립공정과, 제1 조립공정과는 별개의 공정으로 상기 베이스에 상기 FPC 및 공심 코일을 조립 설치하는 제2 조립공정과, 제1 조립공정에서 조립된 어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 어셈블리를 조립하는 제3조립공정을 거쳐 상기 진동 발생기를 완성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 진동 발생기 제조 방법은 제1 조립공정이 상기 웨이트 내부에 상기 마그네트를 삽입하는 단계와, 상기 마그네트와 웨이트를 고정하기 위한 본드 주입단계와, 상기 마그네트와 웨이트를 고정하기 위해 주입된 본드를 경화하는 단계와, 상기 웨이트에 상기 스프링을 용접 고정하는 단계와, 상기 케이스에 상기 스프링을 용접하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 진동 발생기 제조 방법은 상기 제2 조립공정이 상기 베이스에 공심 코일과 FPC(Flexible Printed Circuit)를 조립 설치하는 경우, 상기 베이스의 위치 결정 홀과 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와, 상기 FPC의 위치 결정 홀과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와, 상기 공심 코일의 위치 결정 홀과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와, 상기 베이스에 상기 FPC와 상기 공심 코일을 고정시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제2 조립공정이 상기 베이스가 PCB로 된 기판부재이고 상기 기판부재에 공심 코일을 조립 설치하는 경우, 상기 기판 부재의 위치결정 홀과 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와, 상기 공심 코일의 위치결정 홀과 상기 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와, 상기 기판 부재에 상기 공심 코일을 고정시키는 단계와, 상기 기판 부재와 상기 공심 코일을 전기적으로 연결하는 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 진동 발생기 제조 방법은 상기 제3조립공정 에서 제1 조립공정에서 조립된 어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 어셈블리를 조립하는 공정이, 상기 케이스의 외주연에 다수 개의 凹부 또는 凸부를 형성하고 상기 베이스의 외주연에서는 凸부 또는 凹부를 형성하여 상기 케이스와 상기 베이스가 서로 계합되어 조립되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 베이스가 PCB로 된 기판부재일 경우, 상기 케이스와 상기 기판 부재가 서로 계합되어 조립한 뒤. 상기 케이스와 상기 기판 부재를 납땜 접합 또는 코킹(Caulking) 접합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진동 발생기는 일면이 개방된 케이스와 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링 등을 포함하여 구성되어 상기 스프링의 고유 진동수와 동일한 주파수로 된 전자기력을 가진하여 발생되는 공진 현상을 이용하여 수평 진동을 얻게 함으로써, 진동 발생기의 수명을 향상시킬 수 있고 박형의 구조를 가지면서도 진동력이 큰 진동 발생기를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 케이스의 하부에 기판 부재를 결합시켜 표면 실장이 가능하도록 개선하여 자동화 공정에 의한 제조가 가능하고, 별도의 리드선 등을 이용하지 않게 함으로써 접속의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며 어플리케이션에 장착을 보다 용이하게 할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법은 조립 부품간의 조립 공차를 줄이고 조립성을 향상시켜 제품의 신뢰도 향상 및 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1 실시예의 분해 사시도
도 2는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1 실시예의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 진동 발생기의 진동부 부분의 분해사시도
도 4는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1실시예에서 베이스 부분 상세도
도5는 본 발명에 따른 진동 발생기에서 케이스와 커버부분의 조립돌기 상세도
도 6는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1실시예에서 베이스 부분의 결합 상세도
도 7은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1실시예의 다른 실시예의 분해 사시도
도 8은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제1실시예의 다른 실시예의 단면도
도 9는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제2 실시예의 분해 사시도
도 10은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제2 실시예의 단면도
도 11은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제2 실시예에서 조립이 완성된 상태의 도면으로서, 도 11(a)는 정면사시도이고, 도 11(b)는 배면 사시도
도 12는 도6은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제2 실시예에서 베이스(기판부재)의 상세 도면으로서, 도 12(a)는 정면사시도이고, 도 12(b)는 배면 사시도
도 13은 본 발명에 따른 진동 발생기의 제조과정의 제1실시예에 대한 조립과정의 흐름도
도 14는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제조과정의 제2 실시예(베이스가 기판부재인 경우)에 대한 조립과정의 흐름도
도 15는 본 발명에 따른 진동 발생기의 제조과정에서 제1 제조공정의 다른 실시예의 흐름도
*부호의 설명
10: 케이스 10a, 20a: 위치결정 홀
11: 조립 요홈 20: 브라켓
21: 제1웨이트 22: 제2웨이트
23: 스프링 30: 마그네트
31: 요크 40: 공심 코일
40a, 41a, 50a: 위치결정 홀 41: FPC
42: 코어 50: 베이스(기판부재)
51: 조립 돌기 52: 원형 돌출부
53: 하프 블랭킹부 54: 외부 접속 수단
55: 접촉부 56: 공심 코일 접속 수단
57: 접지 수단
이하, 본 발명에 따른 진동 발생기 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 진동 발생기는 도면에 도시된 바와 같이 4개의 측벽부와 일면이 개방되고 다른 일면이 폐쇄되는 사각통 형상으로 형성되어 내부에 공간을 형성된 케이스(10)와, 사각형 형상의 바닥면과 상기 바닥면의 네 변에 기립되어 일정 크기의 폭을 기지는 측벽부가 형성되어 상기 케이스 내부에 배치되어 공간을 제공하는 브라켓(20)과 상기 브라켓(20)의 내부에 설치되는 웨이트(21, 22)로 구성된 진동부와, 상기 브라켓(20)을 감싸면서 상기 케이스(10)와 브라켓(20)에 고정 설치된 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)과, 상기 진동부가 수평으로 진동하도록 전자기력을 제공하는 마그네트(30) 및 상기 마그네트(30)와 일정 간극을 두고 설치되는 공심 코일(40)을 포함하여 구성된 자계 발생부 등으로 구성되어 있고, 상기 케이스(10)의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스(50)로 구성된다.
본 발명에 따른 진동 발생기는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 브라켓(20)을 생략하여 상기 케이스(10) 내부에 설치하지 않고 상기 스프링(23)이 상기 웨이트(21, 22)를 'ㄷ'자 형상으로 감싸면서 그 일단이 상기 케이스와 고정 설치되고 그 타단은 상기 웨이트(21, 22)와 직접 고정 결합하도록 하여 상기 웨이트(21, 22)를 지지하게 할 수 있다.
상기 웨이트는 요홈을 가지는 제1 웨이트(21) 및 관통부를 가지는 제2웨이트(22)로 구성되고, 상기 마그네트(30)는 금속제 요크(31)를 개재하여 상기 제1웨이트(21)의 요홈에 안치되면서 상기 제2 웨이트(22)의 관통부를 삽입되는 구조로 되어 있다.
상기 요크(31)는 상기 마그네트(30)의 일면에 부착되어 상기 마그네트(30)의 N극에서 발생하는 자기력선이 S극으로 들어갈 때의 선로 역할을 하는 것으로서, 상기와 같이 상기 마그네트(30)의 일면에만 상기 상기 요크(31)를 부착시킴으로써, 상기 요크(31)가 부착되지 않은 다른 일면은 자력을 증가하게 되고 상기 공심 코일(40)에서 발생하는 자기장과 상기 요크(31)가 부착되지 않은 상기 마그네트(30)의 다른 일면에서 발생되는 자기장과 만나게 되어 보다 큰 힘을 발생할 수 있게 된다.
상기 웨이트(21, 22)는 일정 중량을 가지는 것으로서 그 제조의 편의상 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제1 웨이트(21) 및 제2 웨이트(22)로 하여 2개로 구성하는 것이 바람직하나, 하나의 웨이트로 하여 상기 요크(31)과 마그네트(30)를 안치하게 할 수 있다. 상기 웨이트는 비중이 큰 금속으로서 그 비중이 16 이상인 비자성체인 텅스텐 합금으로 된 것이 바람직하다.
상기 스프링(23)은 그 일실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 웨이트(21, 22)를 대략 'ㄷ'자 형상으로 감싸면서 그 일단 상기 케이스(10)의 일면에 고정 설치되고 그 타단은 상기 브라켓(20)의 일면에 고정 설치되게 할 수 있고, 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이 그 일단 상기 케이스(10)의 일면에 고정 설치되고 그 타단은 상기 웨이트에 직접 고정 결합하게 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 진동 발생기는 상기 케이스(10)에 웨이트를 고정시키는 구조에 있어서, 그 일실시예로서 상기 브라켓(20)의 내부에 설치되는 웨이트(21,22)로 구성된 진동부와 상기 브라켓(20)을 감싸면서 상기 케이스(10)와 브라켓(20)에 고정 설치된 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)로 구성되고 상기 웨이트(21, 22)의 내부공간에 마그네트(30)가 수용되어 있어 상기 마그네트(30)는 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)에 의하여 좌우로 이동할 수 있는 구조로 되어 있고, 다른 실시예로서 상기 브라켓(20)을 생략하여 상기 스프링(23)이 상기 웨이트(21, 22)감싸면서그일단이상기케이스(10)와 고정 설치되고 그 타단은 상기 웨이트(21, 22)와 직접 고정 결합되도록 하며 상기 웨이트(21, 22)의 내부공간에 마그네트(30)가 수용되어 있어 상기 마그네트(30)는 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)에 의하여 좌우로 이동할 수 있는 구조로 할 수 있다.
상기 브라켓(20)의 내부공간에 설치되거나 상기 스프링(23)과 직접 고정 결합된 상기 웨이트(21, 22)와 상기 웨이트(21, 22)의 내부공간에 삽입 설치된 상기 마그네트(30)는 상기 자계 발생부로부터 발생된 자기력에 의하여 좌우로 이동될 때 상기 스프링(23)도 탄성을 가지고 좌우로 이동하게 된다. 상기 웨이트(21, 22)가 상기 브라켓(20)의 내부공간에 설치된 경우 상기 브라켓(20)이 좌우로 이동하게 되고 상기 브라켓(20)에 그 타단이 고정 설치된 상기 스프링(23)도 탄성을 가지고 좌우로 이동하게 되는 것이다.
상기 마그네트(30)은 Nd-Fe-B소결 마그네트이고, 그 착자가 좌우 방향으로 2극(N극과 S극)이 착자되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 진동 발생기에서 상기 케이스(10)의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스(50)에 대하여 도 1, 도 2, 도 4, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 베이스(50)에 FPC(Flexible Printed Circuit)를 별도로 설치할 수 있고(제1 실시예), 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 상기 베이스(50)에 PCB(Printed Circuit Board)가 일체로 되게 할 수 있다(제2 실시예).
상기 제1 실시예의 경우 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 베이스(50)의 상면(조립되었을 때 케이스의 내부와 마주보는 면)에는 회로 패턴이 설치된 FPC(Flexible Printed Circuit, 41)가 설치되고 상기 FPC(41)의 상면에는 상기 코어(42)가 설치된 또는 코어(42)가 생략된 공심 코일(40)이 설치된다.
상기 제2 실시예의 경우 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 상기 베이스는 PCB(Printed Circuit Board)가 일체로 된 기판부재(50)로 되고, 상기 기판 부재(50)은 상기 공심 코일(40)과 전기적으로 접속되면서 상기 공심 코일(40)을 고정 설치하고 외부 전원을 인가 받아 상기 공심 코일(40)이 소정의 자기장을 발생하도록 전기 신호를 제공하는 것으로서, 상기 케이스(10)의 개방된 일면에 결합되는 구조로 되어 있다.
상기 기판 부재(50)은 도 12에 도시된 바와 같이 그 일면에 상기 공심코일(40)과 전기적으로 접속하기 위한 공심 코일 접속 수단(56)을 구비하고, 또한 다른 일면에는 외부 전원을 인가 받기 위한 외부 접속 수단(54)를 구비하고 있다. 상기 공심 코일 접속 수단(56)과 외부 접속 수단(54)은 상기 기판 부재의 내부 회로와 연결되어 전기적으로 접속되어 있다.
상기 접속 수단[공심 코일 접속 수단(56) 및 외부 접속 수단(54)]은 상기 기판 부재(50)의 일면 및 다른 일면에 금속편을 부착한 것으로 형성할 수 있고, 상기 기판 부재의 일면에 도전성의 패턴을 형성하게 한 것으로도 할 수 있다.
또한, 상기 기판 부재(50)은 진동발생기의 접지를 위하여 다른 일면에 접지 수단(57)을 구비한다. 상기 접지 수단(57)은 금속편 부착 또는 도전성의 패턴의 형성하여 구비할 수 있다.
상기 접지 수단(57)은 본 발명에 따른 진동 발생기가 핸드폰 등 의 기기에 적용되었을 때 핸드폰 등 의 기기의 PCB에 접속이 용이하고 견고한 고정이 가능하기 위한 것이다.
상기 기판 부재(50)는 PCB(Printed Circuit Board)이고, 상기 PCB는 듀얼 레이어(Dual Layer)로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 듀얼 레이어(Dual Layer)형 PCB는 한 개의 PCB 기판에 상면 과 하면에 각각 다른 회로 패턴을 설치한 것으로 상면과 하면을 연결한 구조를 가지게 하여 상기 하면에 외부 전원을 인가하게 되면 상기 상면으로 도통 될 수 있도록 한 것으로서, 본 발명에서 상기 기판 부재(50)을 상기 듀얼 레이어(Dual Layer)형 PCB를 채용할 경우 PCB 상면에 공심 코일(40)이 설치되고 상기 PCB 하면을 외부 전원과 접속될 때 와이어를 사용하지 않고 회로 패턴을 이용하여 상기 공심 코일(40)에 전원을 인가할 수 있게 된다.
또한, 상기 기판 부재(50)은 표면실장 기술(Surface Mount Technology)을 이용하여 표면실장으로 회로를 구성할 수 있다.
상기 공심 코일(40)에는 내부공간이 형성되고 그 내부 공간에 코어(42)를 설치하거나 생략할 수 있다.
상기 공심 코일(40)의 내부공간에 설치된 코어는 투자율이 높은 금속제로서 상기 공심 코일의 높이와 같거나 높은 높이를 가진다. 상기와 같이 투자율이 높은 코어를 사용하게 되면 누설되는 자기장을 줄일 수 있는 이점이 있다.
상기 공심 코일(40)은 셀프 본딩 와이어(Self Bonding Wire)로 권선된 것이고, 그 단면이 원형 또는 사각형 형상으로 되어 있다.
상기와 같은 구조들에서 상기 진동부가 좌우로 이동되어 진동하는 원리는 다음과 같다.
상기 FPC(41) 또는 기판부재(50)를 통하여 외부 전원을 인가하면 상기 공심 코일(40)에는 전류가 흐르게 되어 상기 공심 코일(40)의 주위로 자기장이 형성되고, 또한 상기 공심 코일(40)에 상기 코어(42)가 설치된 경우에는 오른나사의 법칙에 따라 발생된 자기장은 투자율이 높은 상기 코어(42)에 집속되게 된다.
상기 마그네트(30)은 좌우 방향으로 N극과 S극이 착자된 것으로서 상기 마그네트(30)에서 발생되는 자기장과 상기 공심 코일(40)의 주위에 형성된 자기장 또는 상기 코어(42)가 설치된 경우 상기 코어(42)에 집속된 자기장은 로렌츠의 힘의 법칙에 따라 상호 작용을 하게 되고 상기 마그네트(30)는 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)에 의하여 상기 마그네트(30)가 좌우로 이동하게 되고, 또한 상기 마그네트(30)가 고정 설치되어 있는 웨이트(21, 22) 역시 좌우로 이동하게 된다.
이때 상기 공심 코일(40)에 상기 FPC(41) 또는 기판부재(50)를 통하여 인가되는 전원의 주파수를 상기 스프링(23)의 고유 주파수와 동일하게 하면 진동이 급격히 커지는 공진 현상이 발생되어 최대 진동을 얻을 수 있게 된다.
상기 인가되는 전원의 주파수에서 공진을 발생시키는 공진 주파수는 다음과 같이 얻을 수 있다.
공진 주파수 = 1/2π √(k/m)
(여기에서, k = 스프링 상수, m = 웨이트 중량)
상기 공진 주파수는 설계시 사용하고자 하는 주파수에 맞추어 상기 스프링(23)의 상수와 웨이트(21, 22)의 중량을 변경하면 된다. 상기 공진 주파수는 설계자마다 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 진동 발생기는 상기와 같은 공진 현상을 이용한 것으로 상기 공심 코일(40)에 투자율이 높은 금속제 코어(42)를 삽입하여 자기장의 누설을 감쇄시키고, 또한 좌우 방향으로 N극과 S극이 착자된 상기 마그네트(30)를 상기 공심 코일(40)에 일정거리 이격시켜 배치시켜 상기 FPC(41) 또는 기판부재(50)를 통하여 외부 전원을 인가하면 상기 공심 코일(40)에는 전류가 흐르게 되어 상기 공심 코일(40)의 주위로 자기장이 형성되어 상기 상기 마그네트(30)가 좌우로 이동되고 이에 따라 웨이트(21, 22)도 좌우 이동되며 상기 웨이트(21, 22)를 수용하는 상기 브라켓(20)과 상기 브라켓에 고정 설치된 상기 스프링(23)도 좌우로 이동하게 되는데 상기 스프링(23)의 공진현상을 이용함으로써, 종래의 상하 이동형 진동 발생기에서의 상하 이동 시에 필요하였던 기구적인 문제를 해결하여 두께가 낮으면서도 진동력이 큰 진동 발생기를 구현 할 수 있다.
또한, 상기 공심 코일(40)과 상기 마그네트(30)의 방향을 일부 조정하면 각각에서 형성된 자기장의 방향이 변경되어 공진 현상을 특정한 여러 대역의 주파수에서 발생 시킬 수 있다.
본 발명에 따른 진동 발생기는 상기 케이스(10)에 상기 스프링(23)의 일단이 고정 설치되고 상기 스프링(23)의 타단이 상기 브라켓(20)에 고정 설치되며 상기 브라켓(20)의 내부 공간에 제1웨이트(21)와 제2웨이트(22)를 안치하고 상기 제1웨이트(21)와 제2웨이트(22)의 내부 공간에 상기 요크(31)과 마그네트(30)를 안치하여 조립된 것을 제1 어셈블리로 하고, 상기 제1 실시예의 경우 상기 베이스(50)에 상기 FPC(41)와 상기 코어(42)가 설치된 공심 코일(40)을 고정 설치한 것을 제2 어셈블리로 하며, 상기 제2 실시예의 경우 상기 기판 부재(50)에 공심 코일(40)을 고정 설치하고 상기 기판 부재(50)와 상기 공심 코일(40)을 전기적으로 연결하여 조립한 것을 제2 어셈블리로 하여 상기 제1 어셈블리와 상기 제2 어셈블리를 계합하여 조립하면 완성된다.
즉, 도5에 도시된 바와 같이 상기 케이스(10)의 개방된 면의 외주연에 다수 개의 조립 요홈(凹부. 11)를 형성하고, 상기 베이스(50)에는 그 외주연에 도 4(제1 실시예)에 도시된 바와 같이 조립 돌기(凸부, 51)를 형성하거나, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이(제2 실시예) 상기 케이스(10)의 개방된 일면의 단부, 즉 상기 케이스(10)의 외주연에 다수 개의 조립 요홈(凹부. 11)를 형성하고, 상기 기판 부재(50)의 외주연에도 상기 조립 요홈(11)과 대응되는 위치에 다수 개의 조립 돌기(凸부, 51)를 형성하여, 상기 케이스(10)의 상기 조립 요홈(11)과 상기 기판 부재(50)의 상기 조립 돌기(51)가 서로 계합하여 상기 기판 부재(50)를 상기 케이스(10)의 개방된 일면에 결합하여 조립하는 것이다.
여기에서 상기 조립 요홈(11) 및 상기 조립돌기(51)은 각각 조립 돌기(凸부) 및 조립 요홈(凹부)으로 형성하여 상기 케이스(10)와 상기 베이스(50)를 계합하여 조립하게 할 수도 있다.
상기 제2실시예에서는 상기 케이스(10)의 외주연에 형성된 결합부[조립 요홈(11)]의 깊이를 상기 기판 부재(50)의 두께와 동일하게 하거나 상기 기판 부재(50)의 두께보다 작게 할 수 있다. 상기 기판 부재(50)은 그 두께 방향으로 상기 케이스(10)의 내측면과 접촉되는 도전성 재료로 도금된 접촉부(55)를 구비하여, 상기 기판 부재(50)가 상기 케이스(10)의 개방된 일면에 결합될 때 도전성 재질인 케이스(10)과 전기적으로 접속되게 한다.
상기와 같이 상기 기판 부재(50)에서 상기 케이스(10)의 내측면과 접촉되는 접촉부(55)를 도전성 재료로 도금함으로써, 상기 기판 부재(50)의 접촉부(55)가 금속재료로 되어 레이저 등의 용접이 곤란한 문제점을 해소하고 납땜 등의 용접이 가능하게 되어 상기 기판 부재(50)을 상기 케이스(10)에 견고하게 부착할 수 있게 된다.
또한, 상기 기판 부재(50)은 상기 케이스(10)의 개방된 일면과 결합될 때 상기 케이스(10)의 내측 벽과 일정 크기의 틈(미도시)이 형성되도록 결합되며, 상기 틈(미도시)에 솔더를 유입하여 상기 기판 부재(50)가 상기 케이스(10)와 견고히 고정될 수 있게 한다. 이 때 상기 케이스(10)는 솔더링 가능한 재질로 되어야 한다.
상기 브라켓(20)이 상기 케이스(10)에 설치할 때 상기 브라켓(20)의 설치 위치를 용이하게 확인할 수 있도록 상기 케이스(10)에 다수개의 위치결정 홀(10a)을 형성하고 상기 브라켓(20)에도 상기 위치결정 홀(10a)에 대응되는 위치에 다수개의 위치결정 홀(20a)을 형성한다.
한편, 상기 제1 실시예에서 상기 베이스(50)에 상기 FPC(41)와 공심 코일(40)을 고정 설치하는 경우를 살펴보면, 상기 베이스(50)에 상기 FPC(41)와 공심 코일(40)을 고정 설치할 때 설치 위치를 정확하게 하기 위하여 상기 코어(42)가 설치되는 공심 코일(40)의 내부공간을 위치결정 홀(40a)로 설정하고 상기 FPC(41)와 상기 베이스(50)에 상기 위치결정 홀(40a)에 대응되는 위치에 각각 위치결정 홀(41a, 50a)을 형성한다(도 6 참조). 상기 베이스(50)에는 일정 크기의 요홈을 가진 하프 블랭킹(Half Blanking)부(53)를 형성하고 상기 하프 블랭킹부(53)에 상기 FPC(41)를 설치함으로써 상기 FPC(41)가 상기 베이스(50)에 설치되었을 때 돌출되는 부분을 없게 하거나 최소화하게 한다. 또한, 상기 베이스(50)는 상기 하프 블랭킹부(53) 주위에 반구 형상을 가진 원형 돌출부(52)를 다수 개 형성하는 것이 바람직하다.
상기 원형 돌출부(52)는, 그 내부에 상기 웨이트(21, 22)를 수용하는 브라켓(23)의 일측이 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)이 고정 설치되어 있어 본 발명에 따른 진동발생기가 설치된 휴대폰 등의 기기가 낙하 시험 또는 실수 등에 의하여 낙하되는 경우 상기 웨이트(21, 22)가 낙하되는 방향으로 처짐이 발생하게 되는데, 상기 웨이트(21, 22)의 하부에는 상기 공심 코일(40)이 위치하고 있어, 상기 웨이트(21, 22)가 낙하되는 방향으로 처짐이 발생하게 되면 그 하부에 위치한 상기 공심 코일(40)과 부딪힘이 발생하게 되고, 이로 인하여 상기 공심 코일(40)에 찍힘이나 단선 등이 발생하여 불량이 되는 것을 방지하기 위하여 구비한 것이다.
상기 베이스(50)에서 상기 하프 블랭킹부(53) 주위에 반구 형상으로 형성된 상기 원형 돌출부(52)는 낙하시험 등에서 상기 웨이트(21, 22)가 처짐이 발생하더라도 상기 원형 돌출부(52)에 부딪치게 되어 더 이상 상기 공심 코일(40)과는 접촉이 되지 않게 하는 역할을 하는 것이다.
상기 원형 돌출부(52)는 낙하시험 등에서 상기 웨이트(21, 22)가 어떤 방향으로도 처지더라도 상기 공심 코일(40)과는 접촉되지 않도록 하기 위하여 다수 개(도면에서는 3개로 도시하고 있음)를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제2실시예에서 상기 기판부재(50)에 상기 공심 코일(40)을 고정 설치하는 경우를 살펴보면, 상기 기판 부재(50)와 공심 코일(40)을 고정 설치할 때 설치 위치를 정확하게 하기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 상기 코어(42)가 설치되는 공심 코일(40)의 내부공간을 위치결정 홀(40a)로 설정하고 상기 기판 부재(50)에 상기 위치결정 홀(40a)에 대응되는 위치에 위치결정 홀(50a)을 형성한다. 상기 위치결정 홀(40a)은 상기 공심 코일의 공심인 내부 공간이고, 상기 위치결정 홀(50a)은 상기 공심 코일의 공심과 대략 동일한 형상으로 형성한다.
다음으로 본 발명에 따른 진동 발생기 제조방법에 대하여 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 상기와 같은 구조를 가진 진동 발생기는 소형의 제품으로 그 부품 역시 소형이므로 상기 진동 발생기를 제조하는 과정에서 부품간의 위치 공차 등에 의하여 성능에 많은 영향을 받게 되고, 또한 부품이 소형이므로 조립성이 어려운 문제점이 있어 이를 향상시킬 필요성이 있게 되었다.
이에 대응하여 본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법은 각 부품간의 조립 편의성과 제조 공정의 용이성을 위하여 위치결정 홀 등을 형성하여 제조하도록 한 것이다.
본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법(제1 실시예)은 도 13에 도시된 바와 같이 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)을 상기 브라켓(20)과 케이스(10)에 고정 설치하여 조립한 뒤 상기 브라켓(20)의 내부 공간에 상기 웨이트 및 마그네트(30)를 삽입하여 조립하는 제1 조립공정과, 제1 조립공정과는 별개의 공정으로 상기 베이스(50)에 상기 FPC(41) 및 공심 코일(40)을 조립 설치하는 제2 조립공정으로 구분하고, 제1 조립공정에서 조립된 제1어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 제2어셈블리를 조립하는 제3조립공정을 거쳐 상기 진동 발생기를 제조한다.
본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법(제2 실시예)은 도 14에 도시된 바와 같이 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)을 상기 브라켓(20)과 케이스(10)에 고정 설치하여 조립한 뒤 상기 브라켓(20)의 내부 공간에 상기 웨이트 및 마그네트(30)를 삽입하여 조립하는 제1 조립공정과 제1조립공정과는 별개의 공정으로 상기 기판 부재(50)에 공심 코일(40)을 조립(제2어셈블리)하는 제2조립공정으로 구분하고, 제1조립공정에서 조립된 제1어셈블리와 제2조립공정에서 조립된 제2어셈블리를 조립하는 제3조립공정을 거쳐 상기 진동 발생기를 제조한다.
상기 제1 조립공정에서 상기 웨이트는 하나의 웨이트로도 할 수 있지만 요홈을 가지는 제1 웨이트(21) 및 관통부를 가지는 제2웨이트(22)로 구성하고, 상기 마그네트(30)가 자성재료인 요크(31)를 개재하여 상기 제1웨이트(21)의 요홈에 안치되면서 상기 제2 웨이트(22)의 관통부를 삽입되도록 조립할 수 있다. 여기에서 상기 요크(31)는 상기 브라켓(20)이 자성체 재료로 된 경우 생략할 수 있다.
상기 제1 조립공정[웨이트를 제1웨이트(21), 제2 웨이트(22)로 하고 요크(31)을 설치하는 경우]를 에 대하여 살펴보면, 상기 브라켓(20)의 위치 결정 홀(20a)을 조립 치공구의 센터 핀에 안착 시키고(S11 단계), 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)의 일단을 상기 브라켓(20)의 일면에 고정시켜(S12 단계) 상기 ‘ㄷ’자 형상의 스프링(23)을 상기 브라켓(20)에 고정 설치한 뒤, 상기 케이스(10)의 위치 결정 홀(10a)에 케이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착시키고(S13단계), 상기 스프링(23)이 고정 설치된 브라켓(20)을 상기 케이스(10)에 안착시킨 다음(S14 단계), 상기 브라켓(20)에 고정된 상기 스프링(23)의 타단을 상기 케이스(10)의 일면에 고정시키고(S15 단계), 상기 브라켓(20)의 내부 공간에 상기 제1 웨이트(21), 요크(31), 마그네트(30), 제2웨이트(22) 순으로 삽입하여(S16 단계) 제1어셈블리를 완성한다.
이 때 상기 브라켓(20)의 내부 공간에 삽입된 상기 제1 웨이트(21), 요크(31), 마그네트(30), 제2웨이트(22)는 삽입 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1 조립공정에서 웨이트가 하나로 구성되고 요크(31)를 설치하지 않은 경우에는 상기 웨이트에 관통부를 형성하여 상기 관통부에 상기 마그네트(30)를 안치하여 설치하면 된다.
한편, 본 발명에 따른 진동발생기의 제조 방법에서 브래킷(20)을 생략한 구조를 가진 진동발생기에 대한 상기 제1 조립공정의 다른 실시예로서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 웨이트 내부에 마그네트(30)를 삽입하고 상기 스프링(23)에 웨이트를 고정 결합하며 상기 스프링(23)을 상기 케이스에 고정 설치할 수 있다.
상기 브래킷(20)을 생략한 구조를 가진 진동발생기에 대한 상기 제1 조립공정을 도 10을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 웨이트 내부에 상기 마그네트(30)를 삽입하고(S41 단계), 상기 마그네트(30)와 웨이트를 고정하기 위하여 상기 웨이트와 마그네트(30) 사이에 본드를 주입하여(S42 단계), 상기 마그네트(30)와 웨이트를 고정하기 위해 주입된 본드를 경화시켜 상기 웨이트와 마그네트(30)를 고정 설치한다(S43 단계). 다음으로 상기 마그네트(30)과 고정 설치된 웨이트를 상기 스프링(23)에 용접 등을 하여 고정 설치하고(S44 단계), 상기 웨이트가 고정 설치된 스프링(23)을 케이스에 용접 등을 하여 고정하여(S45 단계) 제1 조립공정을 완성한다.
상기 제1 조립공정과는 별개의 공정인 상기 제2 조립공정을 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 실시예에서는 상기 베이스(50)의 위치결정 홀(50a)과 베이스 조립 치공구의 센터핀에 안착시키고(S21 단계), 상기 FPC(41)의 위치결정 홀(41a)과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 안착시키며(S22 단계), 상기 공심 코일(40)의 위치결정 홀(40a)과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 안착 시킨(S23 단계) 다음, 상기 베이스에 상기 FPC와 상기 공심 코일을 고정시키고(S24 단계), 상기 공심 코일(40)의 내부공간, 즉 위치결정 홀(40a)에 상기 코어(42)를 삽입 고정하여(S25 단계) 제2어셈블리를 완성한다.
한편, 상기 제2 실시예의 상기 제2 조립공정은 상기 기판 부재(50)의 위치결정 홀(50a)을 치공구의 센터핀에 안착시키고(S31 단계), 상기 공심 코일(40)의 위치결정 홀(40a)을 치공구의 센터핀에 안착 시킨(S32 단계) 다음, 상기 기판 부재(50)에 상기 공심 코일(40)을 고정시키고(S33 단계), 상기 공심 코일(40)의 내부공간, 즉 위치결정 홀(40a)에 상기 코어(42)를 삽입 고정하며(S34 단계), 상기 기판 부재(50)와 상기 공심 코일(40)을 전기적으로 연결하여(S35단계) 제2어셈블리를 완성한다. 상기 공심 코일(40)은 상기 코어(42)를 설치를 생략할 수 있으므로 이와 같이 상기 코어(42)를 설치를 생략하는 경우 상기 S34단계는 생략된다. 상기 기판 부재(50)에 상기 공심 코일(40)을 고정시키는 방법은 본드를 사용하여 고정시킬 수 있고, 상기 기판 부재(50)와 상기 공심 코일(40)을 전기적으로 연결시키는 방법은 납땜으로 할 수 있다.
상기 제1 조립공정에서 조립된 제1어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 제2어셈블리를 조립하는 공정은 상기 케이스(10)의 개방된 면의 외주연에 다수 개의 조립 요홈(凹부. 11)이 되고 상기 베이스(50)의 외주연에는 조립 돌기(凸부, 51)이 형성되어 있어 상기 케이스(10)와 상기 베이스(50)가 상기 조립 요홈(11) 및 상기 조립 돌기(51)에 의하여 서로 계합에 의하여 간단하게 조립될 수 있다.
상기와 같이 상기 케이스(10) 및 상기 브라켓(20)은 각각 대응되는 위치에 위치결정 홀(10a, 20a)이 형성되어 있어 치공구의 센터핀을 사용하여 두 개의 부품을 정확하게 일치시켜 조립할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 실시예의 상기 제2 조립공정은 상기 베이스(50)에 상기 FPC(41) 및 공심 코일(40)을 조립 설치하는 경우에도 대응되는 위치에 위치결정 홀(50a, 41a, 40a)이 형성되어 있어 치공구의 센터핀을 사용하여 정밀하게 조립할 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 실시예의 상기 제2 조립공정에서 상기 기판 부재(50)에 상기 공심 코일(40)을 조립 설치하는 경우에도 대응되는 위치에 위치결정 홀(50a, 40a)이 형성되어 있어 치공구의 센터핀을 사용하여 정밀하게 조립할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 일면이 개방된 케이스와,
    상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함한 진동부와,
    상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링과,
    상기 진동부가 수평으로 진동하도록 전자기력을 제공하는 마그네트 및 상기 마그네트와 일정 간극을 두고 설치되는 공심 코일을 포함하여 구성된 자계 발생부
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진동 발생기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진동부는 상기 케이스 내부에 공간을 제공하는 브라켓과 상기 브라켓의 내부에 설치되는 웨이트로 구성된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 웨이트를 'ㄷ'자 형상으로 감싸면서 그 일단이 상기 케이스와 결합되고 그 타단은 상기 웨이트와 고정 결합된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공심 코일은 내부공간이 형성되고 그 내부 공간에
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웨이트는 요홈을 가지는 제1 웨이트 및 관통부를 가지는 제2웨이트로 구성되고, 상기 마그네트가 금속제 요크를 개재하여 상기 제1웨이트의 요홈에 안치되면서 상기 제2 웨이트의 관통부에 삽입되는 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자계 발생부는 상기 케이스의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스에 설치되되, 상기 베이스의 상면에는 회로 패턴이 설치된 FPC(Flexible Printed Circuit)가 설치되고 상기 FPC의 상면에는 상기 코어가 설치된 공심 코일이 설치된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 케이스 및 상기 브라켓에 다수개의 위치결정 홀을 형성하여 상기 브라켓이 상기 케이스에 설치될 때 상기 브라켓의 설치 위치를 용이하게 확인할 수 있도록 한 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트는 Nd-Fe-B소결 마그네트이고, 그 착자가 좌우 방향으로 2극(N극과 S극)이 착자된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 케이스의 외주연에 다수 개의 凹부 또는 凸부를 형성하고 상기 베이스의 외주연에서는 凸부 또는 凹부를 형성하여 상기 케이스와 상기 베이스가 서로 계합되어 조립되도록 한 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 웨이트는 관통부가 형성된 하나의 웨이트이고, 상기 관통부에 상기 마그네트와 요크가 삽입되는 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 개방된 일면에 기판 부재가 결합되고,
    상기 기판부재는 그 일면에 접속 수단을 구비하여 상기 공심 코일과 전기적으로 접속되면서 상기 공심 코일이 고정 설치되는 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판 부재는 PCB(Printed Circuit Board)인 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 PCB는 위치결정 홀이 형성되고, 상기 위치결정 홀은 상기 공심 코일의 공심과 대략 동일한 형상인 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 케이스의 외주연에 적어도 하나 이상의 조립 요홈 또는 조립 돌기의 결합부를 형성하고 상기 기판 부재의 외주연에는 적어도 하나 이상의 조립 돌기 또는 조립 요홈의 결합부를 형성하여 상기 케이스와 상기 기판 부재가 서로 계합되어 조립되도록 한 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 기판 부재는 그 두께 방향으로 상기 케이스의 내측면과 접촉되는 접촉부가 구비된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기판 부재는 상기 케이스의 개방된 일면과 결합될 때 상기 케이스의 내측 벽과 일정 크기의 틈이 형성되도록 결합되며, 상기 틈에 솔더를 유입하여 상기 기판 부재가 상기 케이스와 고정될 수 있게 한 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 기판 부재는 표면 실장(SMT)이 되도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기.
  18. 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스 내부에 설치되는 웨이트를 포함하는 진동부와; 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 스프링과; 상기 진동부가 수평으로 진동하도록 전자기력을 제공하는 마그네트와 상기 마그네트와 일정 간극을 두고 설치되는 공심 코일을 포함하는 자계 발생부와; 상기 케이스의 개방된 면을 폐쇄하여 조립되는 베이스;로 구성된 진동 발생기를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 웨이트 내부에 마그네트를 삽입하고 상기 스프링에 웨이트를 고정 결합하며 상기 스프링을 상기 케이스에 고정 설치하는 제1 조립공정과,
    제1 조립공정과는 별개의 공정으로 상기 베이스에 공심 코일을 조립 설치하는 제2 조립공정과,
    제1 조립공정에서 조립된 어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 어셈블리를 조립하는 제3조립공정을 거쳐 상기 진동 발생기를 완성하는 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
  19. 제18항에 있어서,
    제1 조립공정은,
    상기 웨이트 내부에 상기 마그네트를 삽입하는 단계와,
    마그네트와 웨이트를 고정하기 위한 본드 주입단계와,
    상기 마그네트와 웨이트를 고정하기 위해 주입된 본드를 경화하는 단계와,
    상기 웨이트에 상기 스프링을 용접 고정하는 단계와,
    상기 케이스에 상기 스프링을 용접하는 단계로
    구성된 것을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2 조립공정은 상기 베이스에 공심 코일과 FPC(Flexible Printed Circuit)를 조립 설치하는 경우,
    상기 베이스의 위치 결정 홀과 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와,
    상기 FPC의 위치 결정 홀과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와,
    상기 공심 코일의 위치 결정 홀과 상기 베이스 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와,
    상기 베이스에 상기 FPC와 상기 공심 코일을 고정시키는 단계
    로 구성된 것을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제2 조립공정은 상기 베이스가 PCB로 된 기판부재이고 상기 기판부재에 공심 코일을 조립 설치하는 경우,
    상기 기판 부재의 위치결정 홀과 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와,
    상기 공심 코일의 위치결정 홀과 상기 조립 치공구의 센터핀을 일치 안착 시키는 단계와,
    상기 기판 부재에 상기 공심 코일을 고정시키는 단계와,
    상기 기판 부재와 상기 공심 코일을 전기적으로 연결하는 단계
    로 구성된 것을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
  22. 제18항에 있어서,
    상기 제3조립공정 에서 제1 조립공정에서 조립된 어셈블리와 제2 조립공정에서 조립된 어셈블리를 조립하는 공정은,
    상기 케이스의 외주연에 다수 개의 凹부 또는 凸부를 형성하고 상기 베이스의 외주연에서는 凸부 또는 凹부를 형성하여 상기 케이스와 상기 베이스가 서로 계합되어 조립되도록 한 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
  23. 제22항에 있어서,
    상기 베이스가 PCB로 된 기판부재일 경우, 상기 케이스와 상기 기판 부재가 서로 계합되어 조립한 뒤. 상기 케이스와 상기 기판 부재를 납땜 접합 또는 코킹(Caulking) 접합하는 것
    을 특징으로 하는 진동 발생기 제조 방법,
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