WO2017061740A1

WO2017061740A1 - 진동 발생기 및 그 제조 방법

Info

Publication number: WO2017061740A1
Application number: PCT/KR2016/011038
Authority: WO
Inventors: 오성관
Original assignee: 주식회사 모아텍
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2017-04-13
Also published as: KR102468399B1; KR20170040482A

Abstract

본 발명은 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등의 전자기기에 장착되어 진동을 발생하여 사용자에게 촉감을 통하여 신호를 전달하는 진동 발생기와 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네트에서 발생되는 자기력을 받는 코일의 자기 반발력을 이용하여 진동자를 상하 방향으로 주기 운동을 시켜 진동을 발생시키는 것으로서, 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥 중앙에서 직립 되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체; 등으로 구성되고, 상기 탄성체가 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되도록 함으로써, 보다 강한 진동력을 가지게 하고 상기 진동자가 움직일 때 상 방향이나 하 방향일 때의 발생하는 힘이 같게 하는 진동 발생기와 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 17.10.2016]　진동 발생기 및 그 제조 방법

본 발명은 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등의 전자기기에 장착되어 진동을 발생하여 사용자에게 촉감을 통하여 신호를 전달하는 진동 발생기와 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네트에서 발생되는 자기력을 받는 코일의 자기 반발력을 이용하여 진동자를 상하 방향으로 주기 운동을 시켜 진동을 발생 시키는 것으로서, 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥 중앙에서 직립되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체; 등으로 구성되고, 상기 탄성체가 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되도록 함으로써, 보다 강한 진동력을 가지게 하고 상기 진동자가 움직일 때 상 방향이나 하 방향일 때의 발생하는 힘이 같게 하는 진동 발생기와 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등에 장착되어 진동을 발생하여 사용자에게 촉감을 통하여 신호를 전달하는 진동 발생기에 대하여 편질량을 사용한 회전기기를 사용한 바 있고, 근래에는 구조물이 가지고 있는 고유 주파수와 가진 주파수를 일치시켜 진동력을 극대화시키는 선형 진동 발생기가 개발되었다.

최근에 개발된 선형 진동 발생기는 박형의 구조를 가지면서도 진동력이 큰 수평 진동형 진동 발생기를 제공하는 기술인데, 본 출원인이 특허 출원한 특허출원 제10-2010-0090230호, 제10-2011-0083084호, 제10-2011-0019823호, 제10-2012-0124255호, 제10-2013-0089911호 등으로 제안한 바 있다.

근래에 개발된 선형 진동기는 구조물이 가지는 고유 진동 주파수와 가진 주파수가 일치하여야만 진동이 극대화되는 것으로 구조물의 고유 진동수는 구조물의 고유 성질로 대량 양산을 위해 그 성질을 일정하게 제작하는 것은 매우 어렵고 또한 높은 제조비용을 요하게 된다.

종래에 주로 사용되는 금속제 탄성체의 경우, 탄성체의 형상 등에 따라 물성이 바뀌게 된다. 가령 두꺼운 철판과 얇은 철판의 스프링 상수가 다른 것인데, 이로 인해 사용하고 있는 공진을 이용한 진동모터에서는 사용하고자 하는 가진 주파수를 변경하고자 할 때, 상기 진동모터가 가지고 있는 고유 주파수도 함께 변경하여 일치시켜야 하며, 이럴 경우 탄성체의 모양이나 두께를 변경해야만 고유 주파수를 변화 시킬 수 있는 등, 목적하는 고유 주파수와 가진 주파수를 일치시키는 데는 어려움이 있었다.

또한, 사용자 환경에 따라 가진 주파수를 변경 시에 탄성체 및 구성물의 고유 주파수의 변경은 탄성체의 형상 및 재료를 통해서 가능하고, 구성물의 무게의 변경을 통해서 가능한 기술적인 문제점이 있으며, 소형이면서도 높은 진동력을 얻기 위해서 전자기력을 높혀야 하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래의 진동 발생기의 자기 회로 구성도를 보면 진동자가 상하로 움직일 때, 코일이 고정이고 마그네트가 상측으로 움직이게 되면 상기 마그네트가 상기 코일과의 거리가 멀어져 상기 마그네트와 상기 코일의 반발력이 작아지게 되어 높은 진동력을 얻을 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발된 것으로서, 마그네트에서 발생되는 자기력을 받는 코일의 자기 반발력을 이용하여 진동자를 상하 방향으로 주기 운동을 시켜 진동을 발생 시키는 것으로서, 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥 중앙에서 직립되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체; 등으로 구성되고, 상기 탄성체가 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되도록 함으로써, 보다 강한 진동력을 가지게 하고 상기 진동자가 움직일 때 상 방향이나 하 방향일 때의 발생하는 힘이 같게 하는 진동 발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 진동 발생기에 대하여 조립성을 향상시켜 제품의 신뢰도 향상 및 제조단가를 절감할 수 있는 진동 발생기 제조 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동 발생기는 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥면에서 직립되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체;를 포함하여 구성되며, 상기 탄성체는 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 마그네트가 상기 케이스의 일면에 결합된 제1 마그네트와, 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 커버의 일면에 결합된 제2 마그네트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트가 동일 극성을 가진 면끼리 서로 마주보도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트의 서로 대향되는 면 사이에 자성체로 된 요크를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 코일이 상기 마그네트를 감싸면서 상기 마그네트가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 진동자가 상기 웨이트와 상기 코일 사이에 자성체로 된 백요크가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 백요크가 원통형이면서 일단부가 수평으로 연장된 평면부를 가지는 형상이고, 상기 원통형 부분은 상기 코일의 외주면을 감싸고 상기 수평으로 연장된 평면부는 상기 연결부를 사이에 두고 상기 웨이트와 마주보는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 연결부가 상기 웨이트와 상기 백요크 사이에 위치하여 상기 웨이트와 상기 백요크에서 수평으로 연장된 평면부에 의하여 고정되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 고정부가 수평으로 관통된 관통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 관통홀에 샤프트가 관통되고, 상기 샤프트의 양단부는 상기 고정부로부터 돌출되어 상기 케이스의 측벽에 형성된 절개부에 배치되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이스의 절개부의 대응되는 위치로 상기 커버에 돌기부가 형성되어, 상기 돌기부와 상기 절개부가 결합되어 상기 샤프트의 양단부가 고정되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 탄성체가 고무 또는 실리콘인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 탄성체에 대하여 첨가되는 화학물의 조성비를 조절하여 고유 주파수를 변경하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 커버가 금속제의 자성체로 이루어져 상기 마그네트의 자기력의 연결 통로로 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 코일에 전기신호를 인가하는 회로부가 일단이 상기 코일에 전기적으로 결합되고 타단이 상기 고정자에 기계적으로 결합되며, 상기 진동자의 진동시 상기 마그네트와 비접촉되도록 상기 마그네트의 외주면을 둘러싸도록 중공부를 가지는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법은 진동 발생기를 제조하는 방법에 있어서, 두 개의 마그네트를 극성이 같게 마주 보게 하여 레이저 용접 또는 본딩에 의한 접착 방법으로 하나의 마그네트로 조립하는 제1 조립공정과; 케이스에 상기 한 개로 조립된 마그네트의 일면을 전자력, 레이저 용접 및 본딩 중 어느 하나의 접착 방법으로 고정하는 제2 조립공정과; 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되고 상기 고정부는 수평으로 관통된 관통공을 가지는 탄성체에서 상기 연결부를 웨이트와 백요크 사이에 배치하여 상기 탄성체를 웨이트에 고정하고, 상기 백요크의 내주면에 코일을 설치하며 상기 코일을 전기 연결부와 접속된 회로부에 전기적으로 연결하는 제3 조립공정과; 상기 진동자 조립공정이 완료된 고정부의 관통공에 샤프트를 관통 결합하고 상기 고정부를 관통하며 상기 고정부에서 돌출된 샤프트의 양단부를 상기 마그네트 고정 공정이 완료된 케이스의 측면에 형성된 절개부에 안치하는 제4조립공정과; 상기 케이스의 개구부를 커버로 덮고, 상기 회로부의 일부를 상기 케이스와 커버의 사이의 절개된 일부를 통해 상기 케이스 외부로 인출하는 제5조립공정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법에서 상기 제1조립공정이, 상기 제1 마그네트와 제2 마그네트의 서로 대향되는 일면에 자성체의 요크를 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 진동 발생기는 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥 중앙에서 직립되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체; 등으로 구성되고, 상기 탄성체가 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되도록 함으로써, 보다 강한 진동력을 가지게 하고 상기 진동자가 움직일 때 상 방향이나 하 방향일 때의 발생하는 힘이 같게 할 수 있으며, 또한 상기 진동자를 탄성적으로 지지하는 적어도 2개 이상으로 구성된 고정부로 구성된 탄성체를 일체형으로 구성함으로써 상기 진동자와의 체결 강도가 우수하여 이탈이 발생되지 않으며 조립성이 좋아 공임이 저감되고 생산성도 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 상기 마그네트를 상기 케이스의 일면에 결합된 제1 마그네트와 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 커버의 일면에 결합된 제2 마그네트로 구성하고, 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 동일 극성을 가진 면끼리 서로 마주보도록 배치되게 함으로써, 상기 코일의 반발력을 높게 할 수 있어 보다 강한 진동력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 탄성체를 고무 또는 실리콘에 화학물을 첨가한 재질로 함으로써, 상기 탄성체는 금속재에 비하여 탄성계수는 낮지만 동일한 형상에서도 상기 첨가 화학물의 조성비에 따라 탄성계수 등을 변경할 수 있어 상기 탄성체가 가지는 고유 주파수의 변경이 용이하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 진동 발생기 제조방법은 제1조립공정 내지는 제5조립공정으로 구분하여 진동 발생기 제조에 가장 이상적인 방법으로 제조함으로써, 조립성을 향상시켜 제품의 신뢰도 향상 및 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 진동 발생기의 일실시예의 분해 사시도

도 2는 본 발명에서 탄성체에 대한 상세도

도 3은 본 발명에 따른 진동 발생기의 일실시예의 단면도

도 4는 도2의 측단면도

도 5는 본 발명에 따른 진동 발생기에서 발생되는 전자기력선의 일예를 도시한 도면

도 6은 본 발명에 따른 진동 발생기의 다른 실시예의 단면도

도 7은 본 발명에 따른 진동 발생기 제조 방법의 흐름도

<부호의 설명>

11: 케이스 11a: 절개부

12: 커버 12a: 돌기부

21: 마그네트 21a: 제1 마그네트

21b: 제2 마그네트 22: 요크

31: 웨이트 32: 코일

33: 백요크 40: 탄성체

41: 고정부 41a: 관통홀

42: 연결부 42a: 연결다리

42b: 공간부 51: 샤프트

61: 회로부

이하, 본 발명에 따른 진동 발생기 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 진동 발생기는 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등에 장착되어 진동을 발생하여 사용자에게 촉감을 통하여 신호를 전달하는 진동 발생기에 있어서 마그네트에서 발생되는 자기력을 받는 코일의 자기 반발력을 이용하여 진동자를 상하 방향으로 주기 운동을 시켜 진동을 발생 시키는 기술에 관한 것으로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외함이 내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스(11)와, 상기 케이스(11)의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버(12)로 구성되고, 상기 케이스(11)의 내부공간에 고정자, 진동자, 탄성체(40) 등이 설치된다.

상기 고정자는 케이스(11)의 바닥 중앙에서 직립되어 고정 설치된 마그네트(21) 등으로 구성되고, 상기 진동자는 상하 즉, 자기력의 수직방향으로 이동되는 진동 방향으로 선형 운동하는 웨이트(31)와, 상기 웨이트(31)의 내부에 설치되고 상기 마그네트(21)와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일(32) 등으로 구성되며, 상기 탄성체(40)는 상기 케이스(11)에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하고 있다.

상기 탄성체(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부(41)와 상기 이격된 고정부(41)들을 연결하는 연결부(42)로 구성되어 일체로 되어 있고, 상기 연결부(42)의 양단부에는 2개의 연결다리(42a)를 구비되어 상기 고정부(42)와 고정 결합되고, 상기 2개의 연결다리(42a)에는 공간부(42b)가 형성되며, 상기 연결부(42)의 중앙부분이 상기 진동부에 결합되는 구조로 되어 있다. 다른 실시예로서 상기 공간부(42b)가 없는 하나의 연결다리로도 형성할 수 있다.

상기와 같은 구조를 가진 탄성체(40)는 상기 진동자와의 체결 강도가 우수하여 이탈이 발생되지 않으며 조립성이 좋아 공임이 저감되고 생산성도 향상되는 이점이 있다.

상기 마그네트(21)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 케이스(11)의 바닥 일면에 결합된 제1 마그네트(21a)와, 상기 제1 마그네트(21a)에 대향되어 상기 커버(12)의 내면 일면에 결합된 제2 마그네트(21b)로 구성되는데, 상기 제1 마그네트(21a)와 상기 제2 마그네트(21b)는 동일 극성을 가진 면끼리 서로 마주보도록 배치되게 한다.

상기와 같이 2개의 마그네트를 동일 극성을 가진 면끼리 서로 마주보도록 배치함으로써, 상기 마그네트들의 자기력선에 의해 상기 코일의 반발력을 보다 높게 할 수 있어 보다 강한 진동력을 얻을 수 있는 이점이 있다.

도 5은 본 발명에 따른 진동 발생기에서 발생되는 전자기력선의 일예를 도시한 도면으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 코일(32)에 상기 회로부를 통하여 외부 전기신호가 인가되면 상기 마그네트(21)의 바깥쪽에 있는 상기 코일(32)이 상하로 움직이게 되는데 상기 제1 마그네트(21a)와 상기 제2 마그네트(21b)가 마주하는 선에서 자기력선이 나오는 것을 도시하고 있다.

즉. 상기 두 개의 같은 극성이 마주보는 마그네트(21a, 21b)가 한 개로 결합됨으로써 상기 마그네트(21a, 21b)가 만나는 부분에서 높은 자속밀도가 발생되기 때문에 이격된 상기 코일(32)은 더 큰 힘으로 진동자를 움직일 수 있게 된다. 이로 인하여 무거운 진동자도 쉽게 움직일 수 있으므로 더욱 큰 진동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 구조를 가진 구조를 가진 진동 발생기는 상기 코일(32)에 상기 회로부(61)를 통하여 외부 전기신호가 인가되면 상기 마그네트(21) 및 전기신호 전류에 의한 플레밍의 왼손법칙에 따라 힘의 방향으로 반발력에 의하여 상기 코일(32)이 자기력선의 상하 운동을 하게 되는데, 상기 코일(32)과 고정 결합된 웨이트(31)도 상하 이동하게 되어 진동을 발생하게 된다. 이 경우 상기 코일(32)이 상하 이동을 하더라도 상기 마그네트(21)과 상기 코일(32)과의 간격이 동일하므로 상 방향 이동이나 하 방향 이동 시에도 발생되는 반발력이 동일하게 되므로 양질의 진동력을 얻을 수 있게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 마그네트(21a)와 제2 마그네트(21b)의 서로 대향되는 면 사이에 자성체로 된 요크(22)를 설치할 수 있다. 만일 상기 자성체로 된 요크(22)가 없다면, 같은 극이 마주하는 제1 마그네트(21a)와 제2 마그네트(21b)는 계속 반발하려고 할 것이고 상기 제1 마그네트(21a)와 제2 마그네트(21b)를 용접 등의 방법으로 결합하고자 할 경우 반발하는 힘보다 더 큰 힘으로 부세하고 고정시켜야 하기 때문에 조립성이 좋지 않게 되나 결합면 사이에 상기와 같은 자성체로 된 요크(22)를 설치하면 상기 각각의 마그네트(21a, 21b)와 요크를 각각 용접한 뒤 상기 요크(22)가 용접된 마그네트(21a, 21b)를 용접하게 되면 상기 마그네트(21a, 21b)간의 반발력이 없어지는 것은 아니지만 그 반발력이 조금 줄어들어 상기 마그네트(21)의 조립성이 좋게 되는 이점이 있다.

상기 코일(32)은 FPC(Flexible Printed Circuit) 등과 같은 회로부(61)와 전기적으로 접속되어 외부 전기신호를 인가 받아 전자기력을 발생하는 것으로서, 상기 마그네트(21)를 감싸면서 상기 마그네트(21)가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성되어 있다,

상기 회로부(61)는 일단이 상기 코일(32)에 전기적으로 결합되고 타단이 상기 고정자에 기계적으로 결합되며, 상기 진동자의 진동시 상기 마그네트(21)와 비접촉되도록 상기 마그네트(21)의 외주면을 둘러싸도록 중공부를 가지는 구조로 되어 있다.

상기 진동자는 상기 웨이트(31)와 상기 코일(32) 사이에 자성체로 된 백요크(33)가 더 설치되는데, 상기 백요크(33)는 도 1, 도 3, 도 4에서 보는 바와 같이 원통형이면서 일단부가 수평으로 연장된 평면부를 가지는 형상이고, 상기 원통형 부분은 상기 코일(32)의 외주면을 감싸고 상기 수평으로 연장된 평면부는 상기 연결부(42)를 사이에 두고 상기 웨이트(31)와 마주보는 구조로 되어 있다.

상기 백요크(33)는 상기 탄성체(40)가 고무 또는 실리콘으로 된 경우 본드 또는 다른 접합 방법이 없기 때문에 상기 탄성체(40)를 기구적인 결합을 하기 위해 상기 웨이트(31)와 상기 연결부(42)를 끼움 조립의 역할을 하고, 또한 상기 코일(32)의 주변으로 자기 회로의 역할도 한다.

상기 연결부(42)는 상기 웨이트(31)와 상기 백요크(33) 사이에 위치하여 상기 웨이트(31)와 상기 백요크(33)에서 수평으로 연장된 평면부에 의하여 고정되도록 되어 있다.

상기와 같은 구조에서 상기 탄성체(40)는 고정부(41)에서부터 2개의 연결다리(42a) 부분까지가 상기 탄성체(40)가 고정되는 고정 부분이고, 상기 진동부와 결합되는 중앙 부분이 진동부와의 체결 부분이며, 상기 고정 부분와 체결 부분 사이는 진동 역할을 하는 진동 부분으로 구분할 수 있다.

상기 탄성체(40)가 상기 케이스(11)에 고정되는 일실시예의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 탄성체(40)는 도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이 중앙 부분에 원형 홀을 형성하여 상기 마그네트(21), 코일(32), 백요크(33)이 통과 설치될 수 있도록 하고, 이격된 고정부(41)의 각각에는 수평으로 관통된 관통홀(41a)이 형성되어 있고, 상기 관통홀(41a)에는 길이방향으로 긴 샤프트(51)가 관통되는데 상기 샤프트(51)가 상기 관통홀(41a)에 삽입되었을 때 상기 샤프트(51)의 양단부가 상기 고정부(41)의 외부로 약간 돌출되는 구조로 되어 있고, 상기 샤프트(51)에서 상기 고정부(41)의 외부로 돌출된 부분은 상기 케이스(11)의 측벽에 형성된 절개부(11a)에 배치시켜 고정되도록 한다.

상기 커버(12)는 상기 케이스(11)의 절개부(11a)의 대응되는 위치에 돌기부(12a)를 형성하여 상기 돌기부(12a)와 상기 절개부(11a)가 결합되어 상기 샤프트(51)의 양단부가 케이스(11)에 고정되도록 한다. 상기 커버(12)는 금속재의 자성체로 이루어져 상기 마그네트의 자기력의 연결 통로로 사용되게 할 수 있다.

상기와 같은 구조를 가짐으로써, 고무 또는 실리콘으로 된 탄성체(40)에 대하여 용이하고 견고하게 고정 결합할 수 있게 되고, 상기 탄성체(40)가 케이스(11)에 견고히 고정됨과 동시에 상기 케이스(11)와 상기 커버(12)도 견고히 고정될 수 있다.

한편, 상기 탄성체(40)는 고무 또는 실리콘으로 된 것이고, 상기 고무 또는 실리콘에 화학물을 첨가할 수 있다. 상기 화학물이 첨가된 고무 또는 실리콘으로 된 상기 탄성체(40)는 동일한 형상에서는 동일한 고유 주파수를 가지고 있지만, 상기 첨가 화학물의 조성비에 따라 단단함의 정도(경도) 등을 조절할 수 있다.

즉, 상기 탄성체(40)는 화학물의 조성비에 따라 단단함의 정도(경도)가 달라질 뿐만 아니라, 가령, 탄성체가 동일한 형상일 경우, 화학물의 조성비가 5% 일때 또는 조성비가 10% 일때의 고유 주파수가 변경 된다.

상기와 같이 탄성체의 상기 탄성체(40)는 형상의 변경 없이 첨가 화학물의 조성비만 조절함으로써 상기 탄성체(40)가 가지는 고유 주파수의 변경이 용이하므로 공진 주파수에 따라 탄성체를 제작하기 위한 새로운 금형 제작 등을 할 필요가 없게 된다. 예를 들어, 경도 60도의 화학물이 첨가된 고무를 사용한 탄성체를 첨가 화학물의 조성비를 변경하여 화학물이 첨가된 고무의 경도를 70도로 바꾸면, 공진 주파수가 200hz에서 230hz로 변경되게 된다.

즉, 동일한 형상을 가진 탄성체(40)에서 화학물의 조성비에 따라 탄성 계수 등의 기계적 물성값이 바뀌고, 전자기력에 의해 운동이 가능한 상기 웨이트(31)를 포함하는 진동자에 대해 고유 주파수 변경이 용이하게 되므로, 그에 따라 상응하도록 가진 주파수를 변경하여 고유 주파수와 가진 주파수가 동일하도록 전류를 상기 코일(32)에 인가하면 주파수에 따라 진동력이 변화하는 진동 발생기를 제작할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 진동 발생기의 제조방법에 대하여 도 7을 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 두 개의 마그네트(21a, 21b)를 극성이 같게 마주 보게 하여 하나의 마그네트(21)로 조립하고, 연결부(42)를 웨이트(31)와 백요크(33) 사이에 배치하여 탄성체(40)를 웨이트에 고정하며, 고정부(41)의 관통공(41a)에 샤프트(51)를 관통 결합하여 상기 탄성체(40)를 케이스(11)에 고정 결합하는 등의 구조를 가진 진동 발생기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 진동 발생기의 제조방법은 도 7에 도시된 바와 같이 두 개의 마그네트(211, 21b)를 극성이 같게 마주 보게 하여 레이저 용접 또는 본딩에 의한 접착 방법으로 하나의 마그네트(21)로 조립하는 제1 조립공정(S11 단계)을 수행하고, 다음으로 케이스(11)에 상기 한 개로 조립된 마그네트(21)의 일면을 전자력, 레이저 용접 및 본딩 중 어느 하나의 접착 방법으로 고정하는 제2 조립공정(S12 단계)을 수행하며, 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부(41)와 상기 이격된 고정부(41)를 연결하는 연결부(42)로 구성되고 상기 고정부(41)는 수평으로 관통된 관통공을 가지는 탄성체(40)에서 상기 연결부(42)를 웨이트(31)와 백요크(33) 사이에 배치하여 상기 탄성체(40)를 웨이트(31)에 고정하고(S13 단계), 상기 백요크(33)의 내주면에 코일(32)을 설치하며 상기 코일(32)을 회로부(61)에 전기적으로 연결하는(S14 단계) 제3 조립공정을 수행한다.

다음으로, 상기 진동자 조립공정이 완료된 고정부(41)의 관통공에 샤프트를 관통 결합하고(S15 단계), 상기 고정부(41)를 관통하여 상기 고정부(41)에서 돌출된 샤프트의 양단부를 상기 마그네트 고정 공정이 완료된 케이스의 측면에 형성된 절개부에 안치하는(S16 단계) 제4조립공정을 수행하며, 상기 케이스의 개구부를 커버로 덮고, 상기 전원 연결부는 상기 케이스와 커버의 사이의 절개된 일부를 통해 상기 케이스 외부로 인출하는 제5조립공정을 수행하여 진동 발생기의 제조를 완성하게 된다.

상기와 같은 조립공정을 거침으로써 조립성을 향상시켜 제품의 신뢰도 향상 및 제조단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

상기 제1조립공정이, 상기 제1 마그네트(21a)와 제2 마그네트(21b)의 서로 대향되는 일면에 자성체의 요크(22)를 결합하는 과정을 더 포함하게 할 수 있다.

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.

본 발명은 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등의 전자기기에 장착되어 진동을 발생하여 사용자에게 촉감을 통하여 신호를 전달하는 진동 발생기와 그 제조 방법에 관한 것으로서, 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기 등의 전자기기 산업부분에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

내부에 일정 공간이 형성되고 일면이 개방된 케이스와; 상기 케이스의 개방된 일면을 폐쇄하는 커버와; 상기 케이스의 바닥면에서 직립되어 고정 설치된 마그네트를 포함하는 고정자와; 진동방향으로 선형 운동하는 웨이트와, 상기 웨이트의 내부에 설치되고 상기 마그네트와 이격되어 설치된 외부 전기신호가 인가되는 코일을 포함하는 진동부와; 상기 케이스에 고정된 상태에서 상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 탄성체;를 포함하여 구성되며,

상기 탄성체는 적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되어 일체로 되고, 상기 연결부가 상기 진동부에 결합되는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 마그네트는, 상기 케이스의 일면에 결합된 제1 마그네트와, 상기 제1 마그네트에 대향되어 상기 커버의 일면에 결합된 제2 마그네트를 포함하여 구성된 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제2항에 있어서,

상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트는 동일 극성을 가진 면끼리 서로 마주보도록 배치된 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트의 서로 대향되는 면 사이에 자성체로 된 요크를 설치한 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 코일은 상기 마그네트를 감싸면서 상기 마그네트가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성된 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 진동자는 상기 웨이트와 상기 코일 사이에 자성체로 된 백요크가 더 설치된 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제6항에 있어서,

상기 백요크는 원통형이면서 일단부가 수평으로 연장된 평면부를 가지는 형상이고,

상기 원통형 부분은 상기 코일의 외주면을 감싸고 상기 수평으로 연장된 평면부는 상기 연결부를 사이에 두고 상기 웨이트와 마주보는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제7항에 있어서,

상기 연결부는 상기 웨이트와 상기 백요크 사이에 위치하여 상기 웨이트와 상기 백요크에서 수평으로 연장된 평면부에 의하여 고정되도록 한 것

을 특징으로 하는 진동 발생기
제1항에 있어서,

상기 고정부는 수평으로 관통된 관통홀이 형성된 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제9항에 있어서,

상기 관통홀에는 샤프트가 관통되고,

상기 샤프트의 양단부는 상기 고정부로부터 돌출되어 상기 케이스의 측벽에 형성된 절개부에 배치되어 고정되는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제10항에 있어서,

상기 케이스의 절개부의 대응되는 위치로 상기 커버에 돌기부가 형성되어,

상기 돌기부와 상기 절개부가 결합되어 상기 샤프트의 양단부가 고정되도록 한 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 탄성체는 고무 또는 실리콘인 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제12항에 있어서,

상기 탄성체는 첨가되는 화학물의 조성비를 조절하여 고유 주파수를 변경하는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 커버는 금속제의 자성체로 이루어져 상기 마그네트의 자기력의 연결 통로로 사용되는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
제1항에 있어서,

상기 코일에 전기신호를 인가하는 회로부는 일단이 상기 코일에 전기적으로 결합되고 타단이 상기 고정자에 기계적으로 결합되며,

상기 진동자의 진동시 상기 마그네트와 비접촉되도록 상기 마그네트의 외주면을 둘러싸도록 중공부를 가지는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기.
진동 발생기를 제조하는 방법에 있어서,

두 개의 마그네트를 극성이 같게 마주 보게 하여 레이저 용접 또는 본딩에 의한 접착 방법으로 하나의 마그네트로 조립하는 제1 조립공정과;

케이스에 상기 한 개로 조립된 마그네트의 일면을 전자력, 레이저 용접 및 본딩 중 어느 하나의 접착 방법으로 고정하는 제2 조립공정과;

적어도 두 개 이상이 이격된 고정부와 상기 이격된 고정부를 연결하는 연결부로 구성되고 상기 고정부는 수평으로 관통된 관통공을 가지는 탄성체에서 상기 연결부를 웨이트와 백요크 사이에 배치하여 상기 탄성체를 웨이트에 고정하고, 상기 백요크의 내주면에 코일을 설치하며 상기 코일을 회로부에 전기적으로 연결하는 제3 조립공정과;

상기 진동자 조립공정이 완료된 고정부의 관통공에 샤프트를 관통 결합하고 상기 고정부를 관통하며 상기 고정부에서 돌출된 샤프트의 양단부를 상기 마그네트 고정 공정이 완료된 케이스의 측면에 형성된 절개부에 안치하는 제4조립공정과;

상기 케이스의 개구부를 커버로 덮고, 상기 회로부의 일부를 상기 케이스와 커버의 사이의 절개된 일부를 통해 상기 케이스 외부로 인출하는 제5조립공정;

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 진동 발생기의 제조 방법.
제16항에 있어서,

상기 제1조립공정은, 상기 제1 마그네트와 제2 마그네트의 서로 대향되는 일면에 자성체의 요크를 결합하는 단계를 더 포함하는 것

을 특징으로 하는 진동 발생기의 제조 방법.