KR100933709B1 - 전자기장을 이용한 감각신호출력장치 및 그의 특성 오차 보정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기장을 이용한 감각신호출력장치 및 그의 특성 오차 보정방법에 관한 것이다.
본 발명은 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)에 있어서, 케이스(1) 내에 수용된 상기 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력 작용하여 공진주파수를 변화시키고, 단일 주파수에서의 중력 가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 완제품 또는 반제품 상태에서 인력작용수단의 착탈(교체 포함)만으로 중력가속도를 인위적으로 변화시켜 공진포인트를 조절할 수 있으며, 이를 통해 출력특성의 오차를 용이하게 보정할 수 있다. 또한, 본 발명은 완제품 상태에서 출력특성의 오차를 보정함으로써, 불량 발생률을 현저히 다운시켜 생산성 향상은 물론, 제품 단가를 다운시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 감각신호 출력장치의 사용자 입장에서는 제품마다의 성능 편차를 줄일 수 있고 최적의 성능을 유지시킬 수 있다.
Description
본 발명은 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로의 진동에 의해 진동 또는 음향 또는 진동과 음향을 출력하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치에 관한 것이다.
일반적으로, 감각신호출력장치는 신호원으로부터 입력되는 전기적 신호를 기계적인 신호로 변환시켜 음향을 출력시키거나 진동력을 발생시키는 스피커ㆍ리시버ㆍ버저ㆍ진동체(바이브레이터(진동모터포함))를 통칭할 수 있다.
종래, 이러한 감각신호출력장치는 예시적으로, 첨부 도면 도 1a, 1b에 도시된 바와 같이, 코일(C)의 전기장 변화에 대해 자기회로(M)가 반응하면서 진동 즉, 탄발지지체(S)에 의해 지지를 받는 자기회로(M)가 상하로 진동하면서 진동력 또는 음향을 출력하게 된다.(도면 중, 부호 'H'는 케이스임)
상기, 자기회로(M)는 예시적으로, 요크와 요크 상면에 순차적으로 접착 또는 용접을 통해 적층 고정되는 마그네트 및 탑플레이트 사이 공극에 진동판 일측 면에 고정된 코일이 위치하여, 코일로 인가되는 교번 신호의 방향 변화(전기장 변화)에 따라 공극에 형성되는 자속에 반응하여 요크와 마그네트 및 탑플레이트를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 진동력의 최대 즉, 진폭이 최대가 되는 부분이 공진점이되며, 이와 같은 공진점은 감각신호출력장치의 원하는 특성에 따라 사전에 회로(코일과 자기회로) 및 탄발체(텅스텐과 스프링)구조를 설계하여 설정할 수 있다.
이와 같이하여 사전에 설정된 공진점은 부품의 상관관계에 따라 회로를 설계하였다 하더라도 각 부품의 자체 특성 오차에 따라 전체적인 오차가 발생된다.
즉, 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 원래 사전에 설정되어 얻고자하는 공진점이 175[Hz]라고 가정하였을 때, 일의 자체 특성과 자기회로및 탄발체의 자체 특성 오차에 따라 원하는 공진점에 근접한 출력을 얻지 못하게 된다.
이와 같이 원하는 공진점 내지는 오차 허용 범위 이내에 포함되지 못하는 오차가 발생하더라도 이를 보정하는 장치 또는 방법이 없다.
이와 같은 공진점의 오차 발생은 그 오차 정도에 따라서 특성 불량으로 취급되므로, 완제품 상태에서 오차가 발생되면 결국 불량으로 처리될 수밖에 없다. 또 한 양품 이라고 하더라도 1-2Hz 차이로 단일주파수에서는 진동력 차이가 크게 발생할 수밖에 없어서 제품 사양서의 양품 기준 공차를 크게 설정할 수밖에 없고 이에 제품을 장착 사용하는 입장에서는 편차가 큰 것을 감안하여 사용할 수밖에 없다.
종래에는 전술한 바와 같이, 완제품 상태에서 불량이 발생하면 특성 보정이 불가능하여 완제품을 파기하게 되므로, 생산성 저하는 물론 제품의 단가가 높아지는 문제점이 있다. 또한, 양품이라 하더라도 제품의 편차가 크다는 문제점이 있다.
본 발명은 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)에 있어서, 케이스(1) 내에 수용된 상기 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력(引力) 작용하여 공진주파수를 변화시키고, 단일 주파수에서의 중력 가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 완제품 또는 반제품 상태에서 인력작용수단의 착탈(교체 포함)만으로 중력가속도를 인위적으로 변화시켜 공진포인트를 조절할 수 있으며, 이를 통해 출력특성의 오차를 용이하게 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은 완제품 상태에서 출력특성의 오차를 보정함으로써, 불량 발 생률을 현저히 다운시켜 생산성 향상은 물론, 제품 단가를 다운시킬 수 있고 양품의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 설명하기에 앞서 기술의 이해를 돕도록 제시하는 첨부 도면 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 구성을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 구성을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 구성을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 보다 구체적인 일 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도이고, 도 8 내지 도 14는 본 발명의 보다 구체적인 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도이고, 도 15a, 15b는 본 발명의 기구적인 동작 상태를 도시한 단면도이고, 도 16은 본 발명의 실험 데이터(직경변화)를 도시한 설험결과표이고, 도 17은 본 발명의 실험 데이터(두께변화)를 도시한 설험결과표이며, 도 18은 본 발명의 공진점 보정 상태를 도시한 특성 그래프이다.
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)에 있어서, 케이스(1) 내에 수용된 상기 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력(引力) 작용하여 공진주파수를 변화시키 고, 단일 주파수에서의 진동에 따른 중력 가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 포함하여서 될 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 인력작용수단(11)은 자기회로를 수용하는 케이스(1)의 외부에 마련될 수 있다. 이와 같이 되면, 감각신호출력장치(10)가 완제품으로 제조된 상태에서 특성 검사 과정에서 오차 보정을 위해 인력작용수단(11)의 착탈이 용이하게 이루어질 수 있으며, 특성상으로 불량 처리될 제품을 양품으로 보정할 수 있어 불량률을 저감시킬 수 있다.
이때, 상기 인력작용수단(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 자기회로(2)가 진동하는 방향의 케이스(1) 일측 면에 마련될 수 도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 양측 면에 마련될 수 도 있다. 이와 같이 되면, 자기회로(2)에 포함된 마그네트와 인력 반응하여 진동 시 더욱 강한 힘으로 상호 끌어당기게 된다.
이때, 상기 인력작용수단(11)은 자기회로에 포함되는 마그네트의 자력에 의해 케이스(1)에 밀착될 수 도 있으나, 케이스(1)에 대한 고정력 및 안정성과 탄발지지체(4)의 복원력을 고려하여 특성 테스트 및 보정 후, 최종적으로 케이스(1)의 면에 잡착제 또는 양면테이프를 통해 접착될 수 도 있고 용접될 수 도 있다.
또한, 상기 인력작용수단(11)은 재질적으로는 자기장내에서 자화되는 자성체일 수 있다. 그리하여야만, 자기회로(2)의 마그네트와 상호 인력 작용할 수 있다.
상기, 자성체는 금속체일 수 있다. 상기, 금속체는 퍼멀로이(Permalloy)일 수 있다. 상기, 퍼멀로이는 니켈과 철의 합금일 수 도 있고, 순수한 수소상태에서 몰리브덴을 함유한 금속체일 수 도 있다. 상기, 니켈과 철의 합금은 용도에 따라 서 니켈의 비율이 35~90%일 수 있다. 예컨대, 저출력용에는 니켈 함유율을 78％ 정도로 하고, 고출력용에는 니켈 함유율을 50％로 할 수 있다.
또한, 상기 인력작용수단(11)은 기구적으로는 도시된 바와 같이, 금속 판체일 수 도 있고, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 금속사로 직조(織造)된 망체일 수 도 있으며, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 감각신호출력장치(10)의 케이스(1) 일측면에 접착되어, 설치대상면과 접착 결합시키는 한편 진동충격을 흡수하는 충격흡수체에 함유될 수 도 있다. 이때, 상기 충격흡수체는 포론(Poron ; 발포쿠션제)일 수 있다.
상기, 인력작용수단(11)이 금속 판체일 경우에는 케이스(1)에 대해 밀착력이 우수하여 안정적으로 결합시킬 수 있고, 인력작용수단(11)이 금속망으로 이루어질 경우에는 케이스(1)에 형성되는 홀을 막아 공기의 흐름을 조절할 수 도 있으며, 충격흡수체에 함유될 경우에는 충격흡수체로 이용되면서 인력작용수단(11)의 기능을 수행할 수 도 있다.
한편, 본 발명 중 상기 전기장은 코일(3)에 인가되는 교번신호에 의해 발생될 수 있다. 이때, 상기 코일(3)은 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 원형으로 권취되어 케이스(1)에 고정될 수 있다. 상기 코일(3)이 고정되는 케이스(1)는 덮개(1a)일 수 있다. 이와 같이 되면, 덮개(1a)에 고정된 코일(3)의 전자기장에 대해 자기회로(2)의 자기장이 반응하여 탄발지지체(4)의 지지를 받으며 코일(3)의 교번되는 신호의 방향에 따라 직선 왕복 운동하면서 진동력을 발생시킬 수 있다.
상기 덮개(1a)는 재질적으로 철재와 같은 자성체일 수 도 있고, 황동과 같은 비자성체일 수 도 있다. 이때, 상기 덮개(1a)가 자성체이면, 코일(3)로 흐르는 교번신호의 방향에 따라 코일(3)의 내/외측 방향의 극성이 +와 -로 교번하고, 이를 통해 자성체인 덮개(1a) 부분에 기전력이 발생하며, 발생된 기전력에 의해 자기회로(2)가 흡인될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 자기회로(2)는 일측 면에 벽을 갖는 요크(2a)와, 상기 요크(2a)에 안착되어 요크의 벽과 사이에 공극을 형성하는 마그네트(2b) 및 탑플레이트(2c)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 자기회로(2)는 탄발지지체(4)에 의해 케이스에 고정 지지될 수 있다. 상기 탄발지지체(4)는 판스프링일 수 있다. 상기 판스프링의 내주연은 자기회로(2)의 요크(2a) 외주면과 결합되고, 외주연은 케이스(1) 내측 면과 결합되며, 내주연과 외주연 사이의 면은 절결되어 탄발 작용하는 원형체일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 코일(3)은 첨부 도면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(1)에 외주연이 고정된 진동판(5) 일측 중앙 돔 부분의 하방에 결합되어 진동판(5)의 지지를 받을 수 도 있다. 이와 같이 되면, 진동판(5)에 고정된 코일(3)의 전자기장에 대해 자기회로(2)의 자기장이 반응하여 탄발지지체(4)의 지지를 받으며 코일(3)의 교번되는 신호의 방향에 따라 직선 왕복 운동하면서 진동력을 발생시키는 한편, 코일(3) 역시 자기회로(2)와 반발 흡인 동작하면서 진동판(5)을 진동시켜 음향을 출력시킬 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 탄발지지체(4)는 자기회로(2)의 일측 면을 지지할 수 도 있다. 이때, 상기 탄발지지체(4)는 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 하 광상협의 원형체로 이루어질 수 있으며, 상부면에 자기회로(2)가 결합되고, 하부면은 케이스(1)의 내측 바닥면에 결합될 수 있다. 상기 자기회로(2)와 탄발지지체(4)의 결합 및 케이스(1)와 탄발지지체(4)의 결합은 리벳 결합일 수 도 있고, 용접 또는 접착 결합일 수 도 있다. 이와 같이 되면, 코일(3)의 교번되는 신호의 방향에 따라 자기회로(2)가 흡인 반발하는 상태를 밀고 당기듯이 탄발지지하게 된다.
또 한편, 본 발명 중 상기 탄발지지체(4)는 첨부 도면 도 10에 도시된 바와 같이, 상광하협의 원형체로 이루어질 수 있으며, 상부면에 자기회로(2)가 결합되고, 하부면은 케이스(1)의 내측 바닥면에 결합될 수 있다. 상기 자기회로(2)와 탄발지지체(4)의 결합은 상기 탄발지지체(4)의 외주연이 외측 방향으로 확장되고, 확장된 부분이 자기회로(2)의 일측 면의 주연부분으로부터 외주면을 감싸 타측 면의 주연부분에 커링(절곡) 결합될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 코일(3)은 케이스의 내주면에 결합되고, 자기회로(2)가 코일(3) 내측에서 직선 왕복 운동할 수 도 있다. 이때, 상기 자기회로(2)는 요크(2a)의 중앙 돌기부분에 마그네트(2b)가 관통되어 끼워지고, 상기 마그네트(2b) 외주면에 중량체(2d)가 끼워진 결합체일 수 있다. 상기 자기회로(2)의 양단 주연 모서리 부분에는 코일(3)에 대한 완충 지지(윤활 작용)를 위해 자성유체(2e)가 마그네트(2b)의 자력에 의해 흡착 마련될 수 있다. 이와 같이 되면, 자성유체(2e)의 지지를 받으며 자기회로(2)가 코일(3)의 교번신호의 방향에 따라 직선 왕복 운동하면서 진동력을 발생시킬 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 탄발지지체(4)는 첨부 도면 도 12에 도시된 바와 같이, 일측 단이 케이스(1)의 일측 면에 고정되고, 타측 단은 자기회로(2)의 일측 방향에 결합될 수 도 있다. 이와 같이 되면, 탄발지지체(4)는 자기회로(2)를 케이스(1)에 대해 날개 운동하도록 탄발 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이, 자기회로(2)가 직선 왕복 운동하는 방향의 케이스(1) 내측 면에 완충부재(6)를 마련할 수 도 있다. 상기 완충부재(6)는 포론일 수 도 있고, 고무재일 수 도 있고, 스펀지일 수 도 있다. 이와 같이 되면, 진동 과정에서 자기회로(2)가 케이스(1)의 내측 면과 충돌 시 충격을 완충시킬 수 있다. 또한, 상기 완충부재(6)는 첨부 도면 도 14에 도시된 바와 같이, 자기회로(2)에 포함된 마그네트(2b)의 자력에 의해 자기회로(2)의 일측 면 또는 양측 면에 흡착 마련된 자성유체일 수 도 있다.
이밖에도 본 발명 중 인력작용수단(11)이 결합될 수 있는 감각신호출력장치는 코일과 자기회로를 포함하여 전자기장을 이용한(기전력 포함) 장치이면 모두 적용 가능하다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)의 공진점 특성이 오차범위를 벗어날 경우, 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력(引力) 작용하여 진동의 중력가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 자기회로(2)를 수용하는 케이스(1)에 부착시켜서 공진점의 오차를 보정할 수 있다.
이를 첨부 도면을 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 15a에 도시된 바와 같이, 상기 코일(3)의 전자기장에 대해 자기회로(2)의 자기장이 반응하여 탄발지지체(4)의 지지를 받으며 코일(3)의 교번되는 신호의 방향에 따라 직선 왕복 운동하는 과정에서 진동력을 발생시키게 되는데, 케이스(1)에 인력작용수단(11)이 마련되면, 자기회로(2)가 인력작용수단(11) 방향으로 이동하는 운동 방향에서 자기회로(2)와 인력작용수단(11) 상호간에 인력이 작용하여, 즉, 자기회로(2)의 자력에 의해 자성체인 인력작용수단(11)이 자화되어 서로 끌어당기게 된다.
이와 같이 되면, 코일(3)의 신호에 따라 자연스럽게 진동하는 상태를 자력에 의해 강제적으로 끌어당기게 되므로, 통상적인 진동 상태보다 중력가속도가 증대된다. 그리되면, 중력가속도가 최대가 되는 부분에서 공진점이 형성된다.(중력가속도가 최대 시점 부근에서 공진점이 형성되는 원리)
이때, 인력작용수단(11)과 마그네트(2b)의 상호 인력에 의해 반대 방향으로 진동할 경우, 인력에 의해 진동력이 감소할 것으로 예측할 수 있으나, 활시위를 당겼다 놓는 원리에 의해 탄발지지체(4)가 인력을 극복하고 탄발할 경우에 중력가속도가 역시 증대되어 진동력을 향상시킨다.
상기, 중력가속도 및 중력가속도에 의한 공진점은 상기 인력작용수단(11)의 직경 또는 두께에 따라 조절 가능하다. 결과적으로, 상기 인력작용수단(11)의 직경 또는 두께의 인위적인 조절을 통해 공진점을 보정할 수 있게 된다.
이는, 첨부 도면 도 16에 도시된 실험결과표(직경변화)를 통해서 알 수 있는 데, 이하 설명은 원하는 공진점(공진주파수)의 기준값이 175[Hz]에서 1.3[g]이상이라는 가정 하에 설명하기로 한다.
예를 들어 첫 번째 실험치를 살펴보면, 어떠한 감각신호출력장치(10)의 완제품 초기 특성 검사결과는 공진점(공진주파수)이 180.5[Hz]이고, 175Hz에서의 중력가속도가 0.74[g]로 나타났다. 이는 기준에 비해 공진점이 높아 제품이 필요로 하는 175Hz에서 현저히 낮은 중력가속도를 보이고 있으며, 결과적으로 175Hz에서 최소한도로 필요로 하는 중력가속도값인 1.3[g]에 미치지 못하여 불량에 해당하게 된다.
그러나, 본 발명인 인력작용수단(11)을 상기 감각신호출력장치(10)의 케이스(1) 일측 면에 부착 예컨대, A TYPE과 같이, 직경에 3θ이고 두께가 0.025t인 인력작용수단(11)을 부착시켰을 때는 공진점(공진주파수)이 178[Hz]이고, 중력가속도가 1.14[g]로 나타났다. 이는 공진점을 2.5[Hz] 다운시켜 기준 공진점의 오차범위 내로 보정함으로써, 175Hz에서 중력가속도를 0.4[g] 향상시켰음을 알 수 있다.
또한, B TYPE과 같이, 직경에 4.7θ이고 두께가 0.025t인 인력작용수단(11)을 부착시켰을 때는 공진점(공진주파수)이 175.5[Hz]이고, 중력가속도가 1.37[g]로 나타났다. 이는 공진점을 5[Hz] 다운시켜 (기준 공진점의 오차범위 내는 물론,) 거의 기준 공진점을 만족시키도록 보정함과 동시에 중력가속도를 0.63[g] 향상시켰음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 두께 변화에 따른 실험결과표는 첨부 도면 도 17에 도시된 바와 같으며, 이하 설명은 직경변화 때와 마찬가지로, 원하는 공진점(공진주파수) 의 기준값이 175[Hz]에서 1.3g이상이라는 가정 하에 설명하기로 한다.
예를 들어 첫 번째 실험치를 살펴보면, 어떠한 감각신호출력장치(10)의 완제품 초기 특성 검사결과는 공진점(공진주파수)이 178.5[Hz]이고, 175Hz에서의 중력가속도가 0.97[g]로 나타났다. 이는 기준에 비해 공진점이 높아 제품이 필요로 하는 175Hz에서 현저히 낮은 중력가속도를 보이고 있으며, 결과적으로 175Hz에서 최소한도로 필요로 하는 중력가속도 값인 1.3[g]에 미치지 못하여 불량에 해당하게 된다.
그러나, 본 발명인 인력작용수단(11)을 상기 감각신호출력장치(10)의 케이스(1) 일측 면에 부착 예컨대, A TYPE과 같이, 직경에 3θ이고 두께가 0.025t인 인력작용수단(11)을 부착시켰을 때는 공진점(공진주파수)이 176.9[Hz]이고, 중력가속도가 1.46[g]로 나타났다. 이는 공진점을 1.6[Hz] 다운시켜 기준 공진점의 오차범위 내로 보정함으로써, 175Hz에서 중력가속도를 0.49[g] 향상시켰음을 알 수 있다.
또한, B TYPE과 같이, 직경에 3θ이고 두께가 0.04t인 인력작용수단(11)을 부착시켰을 때는 공진점(공진주파수)이 174.4[Hz]이고, 중력가속도가 1.47[g]로 나타났다. 이는 공진점을 4.1[Hz] 다운시켜 기준 공진점의 오차범위 내로 보정함으로써, 175Hz에서 중력가속도를 0.5[g] 향상시켰음을 알 수 있다.
이와 같은 인력작용수단(11)에 의한 공진점 보정 상태는 첨부 도면 도 18에 도시된 그래프를 통해 명확히 비교될 수 있다. 그래프에서 보는 바와 같이, 어느 감각신호출력장치 초기의 특성은 공진점이 178.5[Hz]이고 175[Hz]에서의 중력가속도가 0.92로 나타났으나, 직경이 3θ이고 두께가 0.02t인 인력작용수단(11)을 부착 하면, 공진점이 177[Hz]로 다운되고 175Hz에서의 중력가속도가 1.38[g]로 보정되었고, 직경이 4.2θ이고 두께가 0.02t인 인력작용수단(11)을 부착하면, 공진점이 역시 175[Hz]로 다운되고, 중력가속도가 1.68[g]로 보정되었음을 알 수 있다. (참고로, 그래프상에는 g(9.8m/s^2)가 아니고 m/s^2로 표기되어 있기 때문에, 9.8로 나누어 주면 위에서 설명한 g값이 된다.)
상기와 같이, 본 발명은 감각신호출력장치(10)의 완제품 또는 반제품 상태에서 인력작용수단(11)의 착탈(교체 포함)만으로 중력가속도를 인위적으로 변화시켜 공진점을 조절 가능하며, 이를 통해 출력특성의 오차를 용이하게 보정 가능하다. 또한, 본 발명은 완제품 상태에서 출력특성의 오차를 보정함으로써, 불량 발생률을 현저히 다운 가능하다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 그 적용되는 하드웨어적 범위 또한 한정되지 않는다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1a, 1b는 종래 감각신호출력장치의 구성 및 진동상태를 도시한 개략 단면도.
도 2는 종래 감각신호출력장치의 특성오차가 발생된 공진점 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 구성을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 구성을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 구성을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 보다 구체적인 일 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 보다 구체적인 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.
도 15a, 15b는 본 발명의 기구적인 동작 상태를 도시한 단면도.
도 16은 본 발명의 실험 데이터(직경변화)를 도시한 설험결과표.
도 17은 본 발명의 실험 데이터(두께변화)를 도시한 설험결과표.
도 18은 본 발명의 공진점 보정 상태를 도시한 특성 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 감각신호출력장치 11 : 인력작용수단 1 : 케이스
1a : 덮개 2 : 자기회로 3 : 코일
4 : 탄발지지체
Claims (27)
- 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)에 있어서, 케이스(1) 내에 수용된 상기 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력 작용하여 공진주파수를 변화시키고, 단일 주파수에서의 중력 가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 상기 자기회로(2)를 수용하는 케이스(1)의 진동방향 측 외부에 마련하여서 됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 자기회로(2)가 진동하는 방향의 케이스(1) 바닥면 외부에 마련됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 자기회로(2)가 진동하는 방향의 케이스(1) 바닥면 외부와 상부면 외부에 마련됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 자기회로(2)에 포함되는 마그네트(2b)의 자력에 의해 케이스(1)에 밀착됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 재질적으로는 자기장내에서 자화되는 자성체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 자성체는 금속체이며, 상기 금속체는 퍼멀로이임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 기구적으로는 금속 판체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 기구적으로는 금속사로 직조된 망체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 인력작용수단(11)은 기구적으로는 케이스(1) 바닥면 외부 또는 상부면 외부에 접착되어, 설치대상면과 접착 결합시키는 한편 진동충격을 흡수하는 충격흡수체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 10항에 있어서, 상기 충격흡수체는 발포쿠션제인 포론임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 전기장은 코일(3)에 의해 발생됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 케이스(1)는 함체 형상이면서 개방단부가 덮개(1a)에 의해 결합되어 밀폐되고, 상기 덮개(1a)는 자성체 또는 비자성체이면서 케이스(1) 내측 방향으로 향하는 면에 코일(3)이 고정되며, 상기 인력작용수단(11)은 상기 덮 개(1a)의 외부에 마련됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 자성체인 덮개(1a)는 철재임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 자성체인 덮개(1a)는 황동임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 덮개(1a)가 자성체이면, 코일(3)로 흐르는 교번신호의 방향에 따라 코일(3)의 내/외측 방향의 극성이 +와 -로 교번하고, 이를 통해 자성체인 덮개(1a) 부분에 기전력이 발생하고, 발생된 기전력에 의해 자기회로(2)가 흡인됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 자기회로(2)는 일측 면에 벽면을 갖는 요크(2a)와, 상기 요크(2a)에 안착되어 요크의 벽면과 사이에 공극을 형성하는 마그네트(2b) 및 탑플레이트(2c)를 포함하여 구성되며, 상기 자기회로(2)는 탄발지지체(4)에 의해 케이스(1)에 고정 지지됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 탄발지지체(4)는 판스프링으로 이루어지되, 그 내주연은 자기회로(2)의 요크(2a) 외주면과 결합되고, 외주연은 케이스(1) 내측 면과 결합되며, 내주연과 외주연 사이의 면은 절결되어 탄발 작용하는 원형체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 12항에 있어서, 상기 코일(3)은 케이스(1)에 외주연이 고정된 진동판(5) 일측 중앙 돔 부분의 하방에 결합되어 진동판(5)의 지지를 받는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 12항에 있어서, 상기 코일(3)은 케이스(1)의 내주면에 결합되고, 자기회로(2)가 코일(3) 내측에서 직선 왕복 운동을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 20항에 있어서, 상기 자기회로(2)는 요크(2a)의 중앙 돌기부분에 마그네 트(2b)가 관통되어 끼워지고, 상기 마그네트(2b) 외주면에 중량체(2d)가 끼워진 결합체임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 20항에 있어서, 상기 자기회로(2)의 양단 주연 모서리 부분에는 코일(3)에 대한 완충 지지를 위해 자성유체(2e)가 마그네트(2b)의 자력에 의해 흡착 마련됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 탄발지지체(4)는 자기회로(2)의 하부면에 결합되어 자기회로(4)를 지지함을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 탄발지지체(4)는 일측 단이 케이스(1)의 내측 바닥면에 고정되고, 타측 단은 자기회로(2)의 하부면에 결합됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 자기회로(2)가 직선 왕복 운동하는 방향의 케이스(1) 내측 면에 완충부재(6)를 마련하되, 상기 완충부재(6)는 포론임을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치.
- 삭제
- 교번하는 전기장에 반응하는 자기회로(2)의 진동에 의해 감각 신호를 출력시키는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치(10)의 공진점 특성이 오차범위를 벗어날 경우, 자기회로(2)가 진동 과정에서 접근하면 자기회로(2)와 상호 인력 작용하여 진동의 중력가속도를 변화시키는 인력작용수단(11)을 자기회로(2)를 수용하는 케이스(1) 외부에 부착시켜서 공진점의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 감각신호출력장치의 특성 오차 보정방법.
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