KR20150102876A

KR20150102876A - 선형 진동자

Info

Publication number: KR20150102876A
Application number: KR1020140024769A
Authority: KR
Inventors: 박준
Original assignee: 박준
Priority date: 2014-03-01
Filing date: 2014-03-01
Publication date: 2015-09-09

Abstract

본 발명에 따르면, 외부로부터 전원이 인가되는 전원공급장치, 상기 전원공급장치와 전기적으로 연결된 장방형 코일, 상기 코일의 내측에 배치된 영구자석, 상기 영구자석과 결합되는 지지부재, 상기 지지부재에 결합된 복수개의 웨이트, 상기 코일과 상기 영구자석의 일부를 감싸는 케이스 및 상기 케이스의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재에 결합된 탄성부재를 포함하는 선형 진동자에 있어서, 선형 진동자를 직육면체의 형상으로 구성하여 장착시 모서리부분의 공간 손실이 없도록 하여 공간의 활용을 극대화할 수 있도록 하였다.
그리고 상기 코일과 상기 영구자석을 다각형으로 구성하여 상기 선형 진동자의 내부 공간 효율을 증대시키고, 상기 코일과 상기 영구자석을 장방형으로 구성하여 전자기력이 상호작용하는 면적을 크게하여 높은 진동력을 발생할 수 있도록 하였다.
또한 기존의 선형 진동자 구조에서는 탄성부재의 형상과 고정 구조에 한정되어 소형의 선형 진동자를 구성 시 탄성부의 길이가 짧아지면서 동작주파수가 상승하거나 이를 해결하기 위하여 탄성부의 폭과 두께가 작아지면 내구성이 감소하게 되는 문제가 있는데, 본 발명에 따른 선형 진동자에서는 탄성부재가 지지부재의 운동방향 중심부를 지나서 길게 배치되도록 구성하여 소형의 선형 진동자에서도 탄성부의 길이를 길게 할 수 있도록 구성하여, 장착성이 좋고 크기가 작은 고성능의 소형 선형 진동자를 제공한다.

Description

선형 진동자 {Linear Actuator}

본 발명은 선형 진동자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개인 휴대 단말기나 웨어러블 디바이스, 게임기 또는 리모콘 등의 소형 제품에 장착될 수 있도록 크기가 작아 장착성이 좋은 선형 진동자에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 소리 또는 진동으로 알려주는 기능이 있다. 이 중 진동기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우에 주로 사용되는데, 이러한 진동을 위해서는 소형의 진동자를 구동시켜, 그 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

또한, 최근에는 터치스크린을 장착한 스마트폰 및 태블릿 등의 보급이 늘어나면서, 진동기능은 단순한 착신기능을 넘어 가상의 터치감을 사용자에게 제공하는 기능이 요구되고 있다. 과거 착신 기능만을 필요로 할 때에는 중량체가 회전하는 형태의 진

동자가 주로 사용되었지만, 터치스크린을 장착한 기기에서는 터치에 대한 반응에

빠른 응답을 하여야 하기 때문에 선형운동을 하는 선형 진동자가 주로 사용되고 있다.

그리고, 최근 스마트폰의 보급이 활발해지며 스마트폰과 연동되는 웨어러블 디바이스 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 웨어러블 디바이스는 안경, 시계, 목걸이 등 사용자의 몸에 착용하는 기기로서 크기가 작아 웨어러블 디바이스에 진동기능을 구현하기 위하여 고성능의 소형 진동자의 필요성이 부각되고 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 선형 진동자를 직육면체의 형상으로 구성하여 장착시 모서리부분의 공간 손실이 없도록 하여 공간의 활용을 극대화할 수 있도록 하였다.

그리고 코일과 영구자석을 다각형으로 구성하여 상기 선형 진동자의 내부 공간 효율을 증대시키고, 상기 코일과 상기 영구자석을 장방형으로 구성하여 전자기력이 상호작용하는 면적을 크게하여 높은 진동력을 발생할 수 있도록 하였다.

또한 기존의 선형 진동자 구조에서는 탄성부재의 형상과 고정 구조에 한정되어 소형의 선형 진동자를 구성 시 탄성부의 길이가 짧아지면서 동작주파수가 상승하거나 이를 해결하기 위하여 탄성부의 폭과 두께가 작아지면 내구성이 감소하게 되는 문제가 있는데, 본 발명에 따른 선형 진동자에서는 탄성부재가 지지부재의 운동방향 중심부를 지나서 길게 배치되도록 구성하여 소형의 선형 진동자에서도 탄성부의 길이를 길게 할 수 있도록 구성하여, 장착성이 좋고 크기가 작은 고성능의 소형 선형 진동자를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 외부로부터 전원이 인가되는 전원공급장치, 상기 전원공급장치와 전기적으로 연결된 장방형 코일, 상기 코일의 내측에 배치된 영구자석, 상기 영구자석과 결합되는 지지부재, 상기 지지부재에 결합된 복수개의 웨이트, 상기 코일과 상기 영구자석의 일부를 감싸는 케이스 및 상기 케이스의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재에 결합된 탄성부재를 포함한다.

상기 코일은 다각형의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 영구자석은 다각형의 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 코일은 타원형의 형상으로 형성할 수도 있다.

그리고 상기 영구자석은 타원형의 형상으로 형성할 수도 있다.

상기 웨이트는 상기 영구자석을 중심으로 양측에 배치될 수 있다.

상기 탄성부재는 평면상에 종축과 횡축의 길이가 서로 다른 장방형으로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 탄성부재는 상기 지지부재의 운동방향의 중심부를 지나가도록 배치될 수 있다. 또한 상기 탄성부재는 복수개의 탄성부가 동일 방향으로 형성되어 고정부에 연결되어 구비될 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 탄성부와 상기 고정부의 사이에 벤딩부를 둘 수 있다.

그리고 상기 탄성부재는 복수개의 탄성부가 중심축을 중심으로 대칭으로 형성될 수 있다.

상기 케이스와 상기 지지부재의 사이에 댐핑부재를 구비할 수 있다. 그리고 상기 댐핑부재의 높이는 상기 벤딩부의 높이보다 높게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재는 복수개로 구성되되 상기 탄성부재에 구비되는 탄성부의 개수가 서로 다르게 구성할 수도 있다. 그리고 상기 탄성부재는 복수개로 구성되되 상기 탄성부재에 탄성부가 서로 교차하여 배치될 수도 있다. 또한 상기 복수개의 탄성부재가 일체로 형성되되 복수개의 탄성부를 구비할 수도 있다. 상기 탄성부재에 굴곡이 있는 형상의 탄성부를 구비할 수도 있다.

상기 탄성부재에 복수개의 탄성부를 구비하되 상기 탄성부를 일체로 연결하는 중앙지지부를 설치할 수도 있다.

또한 상기 탄성부재에 90도 이상 굽어진 적어도 하나의 굴곡부가 형성된 탄성부를 구비할 수도 있다. 그리고 상기 탄성부가 복수개로 구성되되 상기 지지부재의 운동방향의 중심부의 양측으로 배치될 수도 있다.

상기 영구자석의 일측면에 강자성체의 재질로 이루어진 요크를 구비할 수도 있다.

상기 지지부재의 일부에 고정돌기를 구비할 수도 있다.

그리고 내부에 소정의 공간을 가지는 케이스, 상기 케이스와 마주보고 배치된 전원공급장치, 상기 케이스의 내부 공간에 배치된 영구자석, 상기 영구자석과 인접하여 배치되어 전원 인가시 전자기장을 발생시키는 장방형 코일, 상기 코일에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 전원공급장치에 고정되어 외부로부터 전원을 공급받을 수 있도록 형성된 전원연결부, 상기 코일의 또 다른 일측면에 결합된 지지부재, 상기 지지부재에 결합된 복수개의 웨이트 및 상기 케이스의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재에 결합되어, 상기 전원연결부로 공급된 전기적인 입력 신호에 따라 상기 코일과 상기 영구자석 사이에 발생하는 전자기력에 의해, 상기 웨이트가 상하로 움직일 수 있도록 탄성을 갖는 탄성부재를 포함할 수도 있다.

상기 지지부재와 상기 코일 사이에 절연부재를 둘 수도 있다.

상기 전원연결부는 연성회로기판으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 전원연결부는 일부에 굴곡형상을 갖는 것이 좋다.

본 발명의 특징 및 잇점들을 첨부 도면에 의거하여 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 선형 진동자를 직육면체의 형상으로 구성하여 장착시 모서리부분의 공간 손실이 없도록 하여 공간의 활용을 극대화할 수 있도록 하였다.

또한 기존의 선형 진동자 구조에서는 탄성부재의 형상과 고정 구조에 한정되어 소형의 선형 진동자를 구성 시 탄성부의 길이가 짧아지면서 동작주파수가 상승하거나 이를 해결하기 위하여 탄성부의 폭과 두께가 작아지면 내구성이 감소하게 되는 문제가 있는데, 본 발명에 따른 선형 진동자에서는 탄성부재가 지지부재의 운동방향 중심부를 지나서 길게 배치되도록 구성하여 소형의 선형 진동자에서도 탄성부의 길이를 길게 할 수 있도록 구성하여, 장착성이 좋고 크기가 작은 고성능의 소형 선형 진동자를 제공할 수 있다.

도1 본 발명에 따른 선형 진동자에 대한 단면도
도2 본 발명에 따른 선형 진동자에 대한 분해사시도
도3 본 발명에 따른 선형 진동자의 코일 및 영구자석을 설명하는 도면
도4 본 발명에 따른 선형 진동자의 동작 구조를 설명하는 도면
도5 본 발명에 따른 선형 진동자의 탄성부재를 설명하는 도면
도6 본 발명에 따른 선형 진동자의 댐핑부재를 설명하는 도면
도7 본 발명에 따른 선형 진동자의 외부전극의 실시 예
도8 본 발명에 따른 선형 진동자의 탄성부재의 다른 실시 예
도9 본 발명에 따른 선형 진동자의 탄성부재의 또 다른 실시 예
도10 본 발명에 따른 선형 진동자의 탄성부재의 또 다른 실시 예
도11 본 발명에 따른 선형 진동자의 다른 실시 예
도12 지지부재에 웨이트 고정을 위한 고정돌기를 형성하는 것을 나타낸 도면
도13 본 발명에 따른 선형 진동자의 또 다른 실시 예
도14 본 발명에 따른 선형 진동자의 전원연결부의 실시 예
도15 본 발명에 따른 선형 진동자의 또 다른 실시 예

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 단면도이고, 도2는 상기 선형 진동자(100)의 분해사시도이다. 도시된 바와 같이 상기 선형 진동자(100)는 외부로부터 전원이 인가되는 전원공급장치(115), 상기 전원공급장치와 전기적으로 연결된 코일(125), 상기 코일의 내측에 배치된 영구자석(113), 상기 영구자석(113)과 결합되는 지지부재(117), 상기 지지부재(117)에 결합된 복수개의 웨이트(127), 상기 코일(125)과 상기 영구자석(113)의 일부를 감싸는 케이스(110), 상기 케이스(110)의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재(117)에 결합된 탄성부재(123)로 구성된다.

상기 케이스(110)는 내부에 상기 선형 진동자(100)의 구성품을 포함할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 상기 케이스(110)에 상기 전원공급장치(115)가 결합되어 외부로부터 발생하는 이물, 충격 등을 방지하여 준다. 상기 케이스(110)는 상기 영구자석(113)에서 발생하는 자력이 외부로 누설되지 않도록 강자성체의 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 코일(125)은 내측에 상기 영구자석(113)이 배치될 수 있도록 소정의 공간이 구비되어 있으며 도3(b) 또는 도3(c)에 도시된 바와 같이 장축과 단축의 길이가 다르도록 타원형 또는 장방형으로 구성하여 상기 코일(125)과 상기 영구자석(113)이 상호작용하는 면적을 극대화시켜 높은 진동력을 발생할 수 있도록 하였다. 상기 코일(125)은 상기 전원공급장치(115)에 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 전자기력을 발생시킨다. 상기 코일(125)은 상기 전원공급장치(115)에 열융착 또는 용접 또는 솔더로 연결할 수 있다.

상기 영구자석(113)은 상기 코일(125)의 내측에 배치되어 상기 코일(125)과 상호작용을 하여 진동력을 발생한다. 상기 영구자석(113)은 상기 코일(125)과 같이 다각형의 형상으로 구성하여 공간 효율을 증대시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 선형 진동자(100)에서는 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)을 장방형으로 구성하여 내부의 공간이 협소한 상기 선형 진동자(100)에서 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)의 부피를 크게 함으로써 전자기력에 의해 발생하는 진동력을 증대시키는 효과가 있다.

상기 웨이트(127)는 상기 영구자석(113)을 중심으로 양측에 배치되어, 상기 코일(125)과 상기 영구자석(113)에 의해 발생하는 진동력을 증대시키는 역할을 하며, 진동력을 극대화하기 위해 상기 웨이트(127)는 텅스텐 등의 비중이 큰 재질을 사용하여 질량을 크게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재(117)는 일측면에 상기 영구자석(113) 및 상기 웨이트(127)를 일체로 결합하여 운동부(120)를 구성한다. 상기 지지부재(117)를 강자성체로 구성함으로써 자기회로를 형성하여 상기 영구자석(113)의 자기효율을 증대시킬 수 있다.

상기 탄성부재(123)는 상기 운동부(120)가 진동할 때 공진에 의해 진동력을 극대화 시켜주며, 상기 탄성부재(123)는 일측면이 상기 케이스(110)에 고정되고 다른 측면이 상기 지지부재(117)에 결합된다. 도4에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(123)는 상기 케이스(110) 또는 상기 지지부재(117)와 결합하는 고정부(131), 상기 운동부(120)가 운동할 때 탄성을 가지고 운동하는 탄성부(135)를 구비하고 있으며, 상기 고정부(131)와 상기 탄성부(135)가 연결되는 부위에 힘이 집중되어 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 탄성부재(123)의 일부에 벤딩부(133)를 구비할 수 있다.

상기 탄성부재(123)는 본딩, 용접, 코킹 등의 방법으로 상기 케이스(110) 또는 상기 지지부재(117)와 결합할 수 있다.

상기 선형 진동자(100)가 소형화 되면 상기 탄성부재(123)도 함께 작아짐에 따라 상기 탄성부(135)의 길이가 짧아지게 된다. 상기 탄성부(135)의 길이가 짧아지면 상기 선형 진동자(100)의 동작 주파수가 상승하게 되며, 이를 해결하기 위해서는 상기 탄성부(135)의 폭 또는 두께를 작게 해야 하는데, 상기 탄성부(135)의 폭 또는 두께가 작아지면 상기 탄성부재(123)의 내구성이 감소하게 된다. 또한 상기 탄성부(135)의 길이가 짧아지면 상기 운동부(120)가 동일한 변위를 이동하기 위해 상기 탄성부재(123)가 굴곡되는 각도가 크게 되므로, 상기 탄성부재(123)에 인가되는 힘이 커지게 된다. 상기 탄성부재(123)의 내구성이 감소하고, 상기 탄성부재(123)에 인가되는 힘이 커지면 상기 선형 진동자(100)의 동작시 상기 탄성부재(123)가 쉽게 파손될 수 있다.

상기 탄성부(135)의 길이가 짧아지는 것을 해결하기 위하여, 상기 탄성부재(123)의 일측면을 상기 케이스(110)에 고정하고, 반대측면을 상기 운동부(120)에 포함된 상기 지지부재(117)의 운동방향 중심부를 지나 지지부재(117)에 고정하도록 배치하여, 상기 선형 진동자(100)를 소형화 하여도 상기 탄성부(135)의 길이를 길게 할 수 있도록 구성되어 있다.

즉 본 고안에 있어서는 상기 탄성부재(123)의 일측면을 상기 케이스(110)에 고정하고, 반대측면을 지지부재(117)의 운동방향 중심부를 지나 지지부재(117)에 멀리 고정하도록 배치하여, 상기 선형 진동자(100)를 소형화 하여도 상기 탄성부(135)의 길이를 길게 할 수 있도록 하였다. 따라서 진동력이 우수하고 신뢰성이 높은 최적의 선형 진동자를 제공하는데 매우 효과적이다.

상기 운동부(120)의 운동 변위를 제한하고, 상기 케이스(110) 및 상기 전원공급장치(115) 등과 접촉하여 파손 또는 소음 등의 이상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 운동부(120)와 마주하는 면에 댐핑부재(121)를 구비할 수 있다. 이 때 상기 벤딩부(133)가 상기 지지부재(117)와 접촉하여 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 댐핑부재(121)의 높이는 상기 벤딩부(133)의 높이보다 높게 구성되는 것이 바람직하다. 상기 댐핑부재(121)는 고무, 실리콘 또는 폴리우레탄 등의 재질로 구성할 수 있다.

상기 전원공급장치(115)는 상기 코일(125)과 전기적으로 연결되어 외부로부터 인가되는 전원을 상기 코일(125)에 공급하여준다. 상기 전원공급장치(115)의 일측면에 외부전극(129)을 배치하여 상기 선형 진동자(100)의 설치에 표면실장기술을 이용할 수 있도록 할 수 있어, 상기 선형 진동자(100)의 설치를 자동화 시킬 수 있으며, 전원을 연결하기 위해 전선을 사용하지 않아도 되고, 설치와 동시에 전기적으로 연결됨으로써 전선을 연결시키는 별도의 공정이 필요하지 않아 공정이 간소화되는 효과가 있다.

도3은 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)의 구성을 도시한 것이다.

도3(a)는 코일(125) 및 영구자석(113)을 원형으로 형성하여 자기회로를 구성한 것을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 선형 진동자(100)에서 내부 공간의 폭이 협소하여 원형 또는 정사각형의 형상에서는 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)의 부피가 작아 상기 자기회로에 의해 충분한 진동력을 발생시키기 어려운 문제가 있다.

도3(b)는 본 발명에 의한 선형 진동자(100)의 자기회로 구성의 실시예를 도시한 것으로, 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)을 장축과 단축의 길이가 다르도록 타원형으로 구성함으로써 폭이 협소한 상기 선형진동자(100)의 구조에서 자기회로를 크게 구성하여 상기 자기회로에서 발생되는 진동력을 증대 시킬수 있다.

도3(c)는 본 발명에 의한 선형 진동자(100)의 자기회로 구성의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)을 장축과 단축의 길이가 다르도록 구성하되, 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)의 형상을 다각형으로 형성하여 부피를 극대화 시킬 수도 있다.

즉 본 고안에서는 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)의 부피를 최대한 크게 구성할 수 있어 상기 코일(125) 및 상기 영구자석(113)에 의해 발생되는 전자기력을 극대화하여 큰 진동력을 얻을 수 있다.

도4는 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 동작을 설명하는 도면이다.

도4(a)에 도시한 바와 같이 외부 전원이 인가되지 않은 무부하 상태에서는 상기 코일(125)에 전자기력이 발생하지 않기 때문에 상기 선형 진동자(100)는 정지 상태가 된다.

상기 선형 진동자(100)에 외부 전원을 인가하면 도4(b) 또는 도4(c)와 같이 상기 코일(125)에 전자기력이 발생하여 상기 영구자석(113)이 상측 또는 하측으로 운동하게 된다.

도5는 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 탄성부재(123)의 실시 예이다. 상기 탄성부재(123)는 상기 케이스(110) 또는 상기 지지부재(117)와 결합하는 고정부(131), 상기 운동부(120)가 운동할 때 탄성을 가지고 운동하는 탄성부(135)를 구비하고 있으며, 상기 고정부(131)와 상기 탄성부(135)가 연결되는 부위에 힘이 집중되어 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 탄성부재(123)의 일부에 벤딩부(133)를 구비할 수 있다.

또한 상기 탄성부재(123)는 상기 탄성부(135)의 길이를 길게 형성하기 위하여 종축과 횡축의 길이가 서로 다른 장방형으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 탄성부재(123)는 상기 지지부재(117)의 운동방향 중심부를 지나가도록 배치하여 길이를 극대화 시킬 수 있다.

상기 탄성부재(123)는 복수개의 탄성부(135)가 동일 방향으로 형성되어 고정부에 연결되어 구비될 수 있으며, 중심축을 중심으로 대칭으로 형성되어 상기 운동부(120)가 운동할 때 틀어지지 않고 안정적으로 운동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도6은 댐핑부재(121)를 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이 상기 지지부재(117)과 상기 케이스(110)의 사이에 상기 댐핑부재(121)를 구비하여 상기 지지부재(117)가 상기 케이스(110) 또는 상기 탄성부재(123)와 접촉하여 파손 또는 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 특히 상기 탄성부재(123)에 구비되어 있는 상기 벤딩부(133)가 상기 지지부재(117)과 접촉하여 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 댐핑부재(121)의 높이는 상기 벤딩부(133)의 높이보다 높게 구성되는 것이 바람직하다.

도7은 상기 전원공급장치(115)에 구비된 상기 외부전극(129)의 실시 예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 상기 외부전극(129)을 나란히 배치할 수도 있고, 하나의 외부전극(129)이 다른 외부전극(129)을 감싸도록 배치할 수도 있다.

도8은 상기 탄성부재(123)의 다른 실시 예를 도시한 것이다.

도8(a)에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(123)가 복수개로 구성되되 상기 탄성부재(123)에 구비되는 상기 탄성부(135)의 개수가 서로 다르게 구성될 수 있다. 상기 탄성부(135)를 중심축을 중심으로 대칭으로 구성하면서 한정된 공간에서 상기 탄성부(135)의 개수를 줄여 상기 탄성부(135)의 폭을 크게 할 수 있다.

도8(b)는 상기 탄성부(135)를 서로 교차하여 배치한 것을 도시한 것이다. 복수개의 상기 탄성부재(123)를 동일한 형상으로 구성하여 부품의 종류를 줄임으로써 부품을 별도로 구분하지 않아도 되어 생산 공정에서 부품의 관리가 쉬워진다.

도8(c)는 복수개의 상기 탄성부재(123)가 일체로 형성되는 것을 도시한 것으로, 부품의 수를 줄여 생산공정이 용이해진다.

도8(d)는 상기 탄성부재(123)에 굴곡이 있는 형상의 탄성부(135)를 구비한 것으로, 상기 탄성부(135)의 길이를 길게 할 수 있는 효과가 있다.

도9는 상기 탄성부재(123)의 또 다른 실시 예를 도시한 것으로, 상기 탄성부(135)의 중앙을 연결하는 중앙지지부(137)를 구비하여, 상기 탄성부재(123)의 동작시 상기 중앙지지부(137)에 의해 상기 탄성부(135)가 뒤틀리지 않고 안정적으로 동작할 수 있다. 이 때 상기 중앙지지부(137)의 양측으로 상기 탄성부(135)가 복수개로 형성되어 상기 운동부(120)가 상하로 진동시 안정적으로 상하운동을 할 수 있도록 하였다.

도10은 상기 탄성부재(123)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 탄성부재(123)에 90도 이상 굽어진 적어도 하나의 굴곡부(139)가 형성된 탄성부(135)를 구비하여 상기 탄성부(135)가 상기 지지부재(117)의 운동방향 중심부를 지나지 않되 상기 탄성부(135)의 길이가 길게 형성되도록 구성할 수 있다.

도10(a)는 상기 탄성부재(123)에 한쌍의 탄성부(135)를 배치하고 굴곡부(139)를 두어 상기 탄성부(135)를 길게 구성한 것이다.

도10(b)는 상기 탄성부(135)를 대칭으로 배치하여 평형상태로 안정적인 동작을 할 수 있도록 구성한 것이다.

도10(c)는 하나의 탄성부(135)에 복수개의 굴곡부(139)를 구비하여 상기 탄성부(135)의 길이를 증대시키는 것을 도시한 것이다.

도11은 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 영구자석(113)의 일측면에 강자성체의 재질로 이루어진 요크(119)를 구비하여 자기회로를 형성하여 상기 영구자석(113)의 자기효율을 증대시켜 상기 코일(125)과 상기 영구자석(113)에 의해 발생되는 진동력을 증대시킬 수 있다.

도12는 상기 웨이트(127)와 상기 지지부재(117)를 강하게 결합할 수 있도록 고정돌기(141)를 형성하는 것을 도시한 것이다.

상기 고정돌기(141)는 도12(a)에 도시한 바와 같이 상기 지지부재(117)의 일부에 요철형상으로 구비할 수도 있고, 도12(b)에 도시한 바와 같이 상기 웨이트(127)의 측면의 일부를 감싸는 형태로 형성할 수도 있다.

도13은 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 선형 진동자(100)는 내부에 소정의 공간을 가지는 케이스(110), 상기 케이스(110)와 마주보고 배치된 전원공급장치(115), 상기 케이스(110)의 내부 공간에 배치된 영구자석(113), 상기 영구자석(113)과 인접하여 배치되어 전원 인가시 전자기장을 발생시키는 코일(125), 상기 코일(125)에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 전원공급장치(115)에 고정되어 외부로부터 전원을 공급받을 수 있도록 형성된 전원연결부(143), 상기 코일(125)의 또 다른 일측면에 결합된 지지부재(117), 상기 지지부재(117)에 결합된 복수개의 웨이트(127), 상기 케이스(110)의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재(117)에 결합되어, 상기 전원연결부(143)로 공급된 전기적인 입력 신호에 따라 상기 코일(125)과 상기 영구자석(113) 사이에 발생하는 전자기력에 의해, 상기 웨이트(127)가 상하로 움직일 수 있도록 탄성을 갖는 탄성부재(123)로 구성된다.

상기 지지부재(117)는 일측면에 상기 코일(125) 및 상기 웨이트(127)를 일체로 결합하여 운동부(120)를 구성한다.

상기 전원연결부(143)는 일측면이 상기 전원공급장치(115)와 전기적으로 연결되고, 다른 일측면이 상기 코일(125)에 전기적으로 연결되어 외부로부터 상기 전원공급장치(115)에 공급되는 전원을 상기 코일(125)에 인가하여준다. 상기 전원연결부(143)는 연성회로기판으로 형성하는 것이 바람직하다.

도14는 상기 전원연결부(143)의 실시 예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 상기 전원연결부(143)에 굴곡형상을 구비하여 상기 전원연결부(143)의 길이를 길게 형성할 수 있다. 상기 선형 진동자(100)에 전원이 인가되어 상기 운동부(120)가 상측 또는 하측으로 운동하면 상기 운동부(120)가 포함하고 있는 상기 코일(125)과 연결된 상기 전원연결부(143)가 반복적으로 상측 또는 하측으로 굴곡하게 된다. 이 때 상기 전원연결부(143)의 길이가 짧으면 굴곡되는 각도가 크게 되므로, 상기 전원연결부(143)에 단선이 쉽게 발생할 수 있다. 상기 전원연결부(143)에 굴곡형상을 구비하면 상기 전원연결부(143)의 길이를 극대화 할 수 있어 상기 전원연결부(143)의 파손을 방지하는 효과가 있다.

도15는 본 발명에 따른 선형 진동자(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 도14의 선형 진동자(100)의 상기 코일(125)와 상기 지지부재(117)의 사이에 절연부재(145)를 구비하여 상기 코일(125)에 인가된 전압이 상기 지지부재(117)를 통해 누전되는 것을 방지할 수도 있다.

상기 절연부재(145)는 시트 형태의 기구물을 부착할 수도 있고, 본드를 이용하여 형성할 수도 있다.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100 : 선형 진동자 110 : 케이스
113 : 영구자석 115 : 전원공급장치
117 : 지지부재 119 : 요크
120 : 운동부 121 : 댐핑부재
123 : 탄성부재 125 : 코일
127 : 웨이트 129 : 외부전극
131 : 고정부 133 : 벤딩부
135 : 탄성부 137 : 중앙지지부
139 : 굴곡부 141 : 고정돌기
143 : 전원연결부 145 : 절연부재

Claims

외부로부터 전원이 인가되는 전원공급장치;
상기 전원공급장치와 전기적으로 연결된 장방형 코일;
상기 코일의 내측에 배치된 영구자석;
상기 영구자석과 결합되는 지지부재;
상기 지지부재에 결합된 복수개의 웨이트;
상기 코일과 상기 영구자석의 일부를 감싸는 케이스;
및 상기 케이스의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재에 결합된 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 코일은 다각형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 영구자석은 다각형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 코일은 타원형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 영구자석은 타원형의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 웨이트는 상기 영구자석을 중심으로 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재는 평면상에 종축과 횡축의 길이가 서로 다른 장방형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 지지부재의 운동방향의 중심부를 지나가도록 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재는 복수개의 탄성부가 동일 방향으로 형성되어 고정부에 연결되어 구비되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항 및 제9 항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 탄성부와 상기 고정부의 사이에 벤딩부를 두는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항 및 제9 항에 있어서,
상기 탄성부재는 복수개의 탄성부가 중심축을 중심으로 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 케이스와 상기 지지부재의 사이에 댐핑부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제10 항 및 제12 항에 있어서,
상기 댐핑부재의 높이는 상기 벤딩부의 높이보다 높게 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재는 복수개로 구성되되 상기 탄성부재에 구비되는 탄성부의 개수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재는 복수개로 구성되되 상기 탄성부재에 탄성부가 서로 교차하여 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 복수개의 탄성부재가 일체로 형성되되 복수개의 탄성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재에 굴곡이 있는 형상의 탄성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재에 복수개의 탄성부를 구비하되 상기 탄성부를 일체로 연결하는 중앙지지부가 설치된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재에 90도 이상 굽어진 적어도 하나의 굴곡부가 형성된 탄성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제18 항에 있어서,
상기 탄성부가 복수개로 구성되되 상기 지지부재의 운동방향의 중심부의 양측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 영구자석의 일측면에 강자성체의 재질로 이루어진 요크를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제1 항에 있어서,
상기 지지부재의 일부에 고정돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
내부에 소정의 공간을 가지는 케이스;
상기 케이스와 마주보고 배치된 전원공급장치;
상기 케이스의 내부 공간에 배치된 영구자석;
상기 영구자석과 인접하여 배치되어 전원 인가시 전자기장을 발생시키는 장방형 코일;
상기 코일에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 전원공급장치에 고정되어 외부로부터 전원을 공급받을 수 있도록 형성된 전원연결부;
상기 코일의 또 다른 일측면에 결합된 지지부재;
상기 지지부재에 결합된 복수개의 웨이트;
및 상기 케이스의 내측에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 지지부재에 결합되어, 상기 전원연결부로 공급된 전기적인 입력 신호에 따라 상기 코일과 상기 영구자석 사이에 발생하는 전자기력에 의해, 상기 웨이트가 상하로 움직일 수 있도록 탄성을 갖는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제23 항에 있어서,
상기 지지부재와 상기 코일 사이에 절연부재를 두는 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제23 항에 있어서,
상기 전원연결부는 연성회로기판으로 형성된 것을 특징으로 하는 선형 진동자
제23 항에 있어서,
상기 전원연결부는 일부에 굴곡형상을 갖는 것을 특징으로 하는 선형 진동자