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KR102020603B1 - 탄성부재 구조체 및 이를 적용한 선형 진동모터 - Google Patents

탄성부재 구조체 및 이를 적용한 선형 진동모터 Download PDF

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KR102020603B1
KR102020603B1 KR1020180080643A KR20180080643A KR102020603B1 KR 102020603 B1 KR102020603 B1 KR 102020603B1 KR 1020180080643 A KR1020180080643 A KR 1020180080643A KR 20180080643 A KR20180080643 A KR 20180080643A KR 102020603 B1 KR102020603 B1 KR 102020603B1
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정석환
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주식회사 엠플러스
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 탄성부재 구조체(100)는, 고리형 내측판부(110), 상기 내측판부(110)와 동일한 중심을 가지는 고리형 외측판부(120) 및 상기 내측판부(110) 및 상기 외측판부(120)와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130)를 포함하며, 상기 고리형 외측판부(120)는, 상기 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역(A1) 및 상기 복수의 제1 영역(A1) 사이에 복수의 제2 영역(A2)을 포함하고, 상기 제1 영역(A1)의 외측 치수는 상기 제2 영역(A2)의 외측 치수보다 큰 것을 특징으로 한다.

Description

탄성부재 구조체 및 이를 적용한 선형 진동모터{ELASTIC MEMBER STRUCTURE AND LINEAR VIBRATION MOTOR USING THE SAME}
본 발명은 탄성부재 구조체 및 이를 적용한 선형 진동모터에 관한 것이다. 보다 자세하게는 구조가 변형된 탄성부재를 포함하여 진동 효율이 증가된 선형 진동모터에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰 등의 모바일 단말에는 통화 착신 등의 인터페이싱은 물론, 키 입력, 이벤트 발생, 앱 실행 등을 사용자에게 인터페이싱하기 위한 진동 기능(햅틱, Haptic)이 구현된다.
이러한 진동 기능을 구현하는 진동 모터는 전자기력을 기계적 구동력으로 변환하여 진동을 발생시키는 장치로서 구동 방식과 형태에 따라 크게 평판형(flat/coin type) 진동모터와 선형(linear type) 진동모터로 구분될 수 있다.
평판형 진동모터의 경우, 내부 질량체의 회전에 의한 진동을 발생시키며, 회전에 따른 관성이 잔존하는 특성을 가지고 있는 바, 빠른 응답 속도가 요구되는 장치에서는 회전 관성이 없는 선형 진동모터가 주로 이용된다.
한편, 선형 진동모터는 코일에서 발생되는 전자기력과 탄성부재가 제공하는 물리적 탄성력이 상호 공진 특성을 가지도록 설계되는데, 가변 특성을 가지는 특정 주파수의 전원이 코일에 인가되어 전자기력이 발생되면, 발생된 전자기력과 탄성력이 상호 작용하여 진동자가 상하 방향으로 진동하게 된다.
하지만 선형 진동모터의 진동자가 상하 방향으로 진동하는 과정에서, 진동 강도가 증가하는 경우, 진동자의 진동 이음(noise)이 발생하여 선형 진동모터의 효율이 저감되는 문제점이 존재한다. 그에 따라, 진동자의 상하 운동을 원활하게 하기 위해 큰 공간을 차지하는 탄성 부재를 상면 및 하면에 용접하여 상측 및 하측의 부피를 확보하는 방안이 제시되었으나, 용접 과정에서 탄성부재의 가장자리 영역이 들뜨는 현상이 발생하여, 되려 선형 진동모터의 진동 효율을 저감시키는 문제점이 발생하였다.
따라서, 선형 진동모터의 내부 공간을 확보하여 진동자의 상하 운동을 원활하게 수행할 수 있는 탄성부재 및 선형 진동모터가 요구된다. 본 발명은 이와 관한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 선형 진동모터의 진동자가 상하 운동하는 과정에서 물리적 충돌이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 탄성부재를 지지하는 외측 영역의 폭을 조절시켜 선형 진동모터가 구동 시, 탄성부재에 발생하는 응력을 낮추는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성부재 구조체는, 고리형 내측판부, 상기 내측판부와 동일한 중심을 가지는 고리형 외측판부 및 상기 내측판부 및 상기 외측판부와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부; 를 포함하며, 상기 고리형 외측판부는, 상기 복수 개의 나선형 탄성판부의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역 및 상기 복수의 제1 영역 사이에 복수의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역의 외측 치수는 상기 제2 영역의 외측 치수보다 큰 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 고리형 외측판부의 제1 영역 내측면에 소정의 곡률 반경을 가지는 오목 홈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고리형 내측판부의 중심을 기준으로, 상기 고리형 외측판부의 제1 영역이 이루는 최소 각도는, 상기 고리형 내측판부의 중심에서 상기 오목 홈의 중심점을 연결하는 제1 가상선과 상기 고리형 내측판부의 중심에서 상기 나선형 탄성판부의 외측 홀 끝 단의 중심점을 연결하는 제2 가상선 사이에 형성되는 각도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 나선형 탄성판부는, 상기 고리형 내측판부의 중심을 기준으로 등간격을 이루며 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 고리형 내측판부, 상기 고리형 외측판부 및 상기 나선형 탄성판부는, 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 진동모터는, 케이스 및 브라켓에 의하여 내부 공간을 가지고, 진동자와 고정자 간의 전자기력을 이용하여 진동을 발생시키며, 상기 브라켓 상에 배치되어 상기 진동자를 지지하는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 진동자와 접촉하는 고리형 내측판부, 상기 내측판부와 동일한 중심을 가지며 배치되고, 상기 브라켓과 접촉하는 고리형 외측판부 및 상기 내측판부 및 상기 외측판부와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부를 포함하며, 상기 탄성부재의 고리형 외측판부는, 상기 복수 개의 나선형 탄성판부의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역 및 상기 복수의 제1 영역 사이에 복수의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역의 외측 치수는 상기 제2 영역의 외측 치수보다 큰 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄성부재는, 상기 고리형 외측판부의 제1 영역 내측면에 소정의 곡률 반경을 가지는 오목 홈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄성부재는, 상기 고리형 내측판부의 중심을 기준으로, 상기 고리형 외측판부의 제1 영역이 이루는 최소 각도가, 상기 고리형 내측판부의 중심에서 상기 오목 홈의 중심점을 연결하는 제1 가상선과 상기 고리형 내측판부의 중심에서 상기 나선형 탄성판부의 외측 홀 끝 단의 중심점을 연결하는 제2 가상선 사이에 형성되는 각도와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄성부재의 고리형 외측판부는, 상기 브라켓과 용접되어 접촉하며, 상기 브라켓과 용접되는 용접점의 최소 개수가, 상기 나선형 탄성판부의 개수와 동일할 수 있다.
본 발명에 의하면, 탄성부재를 선형 진동모터 내부에 용접하는 과정에서 발생하는 탄성부재의 변형을 방지하여, 기 설정된 탄성부재의 공진 주파수를 유지할 수 있다.
또한, 탄성부재가 용접되는 영역에서의 폭이 증가함에 따라, 탄성부재에 발생하는 응력을 낮추어 선형 진동모터의 수명 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
또한, 탄성부재가 용접되는 영역에서의 폭이 증가함에 따라, 선형 진동모터의 진동자가 상하 운동하는 내부 공간을 확보하여 진동자의 물리적 충돌을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 탄성부재 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 탄성부재가 선형 진동모터의 브라켓에 용접되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b은 종래의 탄성부재가 선형 진동모터의 브라켓에 용접된 실물 사진이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성부재 구조체를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체가 선형 진동모터의 브라켓에 용접되는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄성부재를 포함하는 선형 진동 모터의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 종래의 탄성부재(1)의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 탄성부재(1)가 선형 진동모터의 브라켓(2)에 용접되는 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 탄성부재(1)는 복수 개의 나선형 탄성판부(1a)가 동일한 간격을 가지고 원을 이루며, 고리형 외측 지지대(1b)와 연결됨을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 탄성부재(1)의 외경이 동일하여, 원형을 이룸을 확인할 수 있다.
이와 같이, 종래의 탄성부재(1)를 선형 진동모터의 브라켓(2)에 용접시키는 경우, 도 2를 참조하면, 종래의 탄성부재(1)를 브라켓(2)과 물리적으로 결합하기 위해, 복수 개의 나선형 탄성판부(1a) 및 고리형 외측 지지대(1b)가 연결되는 영역과 인접한 영역(P)에서 열을 이용한 용접(예. 레이저 용접)을 수행하게 된다.
그러나 종래의 탄성부재(1)에 열을 가하여 브라켓(2)과 용접시키는 과정에서, 순간적으로 가해지는 고온의 열이 고리형 외측 지지대(1b)와 복수 개의 나선형 탄성판부(1a)과 연결되는 좁은 영역에서 원활히 전도되지 않는 바, 종래의 탄성부재(1)의 고리형 외측 지지대(1b)의 일부 영역이 변형되는 문제점이 발생한다.
도 3a 및 도 3b은 종래의 탄성부재(1)가 선형 진동모터의 브라켓(2)에 용접된 실물 사진이다.
도 3a를 참조하면, 종래의 탄성부재(1)와 브라켓(2)이 물리적으로 결합되는 용접 영역(P)를 중심으로 빗금 표시된 영역에서 열에 의한 변형이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
보다 구체적으로 도 3b를 참조하면, 브라켓(2) 상에 안착되는 종래의 탄성부재(1)가 소정 간격 이격되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 그에 따라 종래의 탄성부재(1)를 포함하는 선형 진동모터의 상측 및 하측의 내부 공간 편차가 발생할 수 있다.
지금까지 종래의 탄성부재(1)가 선형 진동모터의 브라켓(2)에 용접되는 과정에서 발생하는 문제점에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 탄성부재 구조체(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)를 나타낸 도면이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)는 고리형 내측판부(110), 고리형 내측판부(110)와 동일한 중심(O1)을 가지는 고리형 외측판부(120) 및 고리형 내측판부(110)와 고리형 외측판부(120)에 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130)를 포함함을 확인할 수 있으며, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)는, 고리형 내측판부(110)의 중심을 기준으로 등간격을 이루며 연결될 수 있다.
또한, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)가 고리형 내측판부(110)와 고리형 외측판부(120) 사이에서 나선형 구조를 이룸에 따라, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 외측에는 나선형상의 외측 홀(H')이 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 복수 개의 나선형 탄성판부(130) 각각은 탄성부재 구조체(100)가 지지하는 물체에 탄성 복원력을 제공할 수 있으며, 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)을 기준으로 등간격을 이루며 배치됨에 따라 물체가 어느 한 쪽으로 치우치지 않는 상하 진동을 수행할 수 있다.
한편, 고리형 외측판부(120)는 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역(A1) 및 복수의 제1 영역(A1) 사이에 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 또한, 고리형 외측판부(120)는 상이한 외측 치수를 가지며, 보다 구체적으로, 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)의 외측 치수는 제2 영역(A2)의 외측 치수보다 클 수 있다.
다시 말해서, 고리형 외측판부(120)는 복수의 나선형 탄성판부(130)를 통해 탄성이 시작되는 영역, 즉 제1 영역(A1)의 외측 치수가 보다 크게 형성되어, 탄성부재 구조체(100)에 가해지는 열에 의한 변형을 감소시킬 수 있다.
아울러, 고리형 외측판부(120)는 내측면에 소정의 곡률 반경을 가지는 오목 홈(H)을 포함할 수 있으며, 오목 홈(H)의 크기를 이용하여, 탄성부재 구조체(100)의 진동 주파수를 보정할 수 있다. 예를 들어, 오목 홈(H)은 반원형일 수 있다.
한편, 고리형 외측판부(120)에서 보다 외측 치수가 큰 제1 영역(A1)의 내측면에 오목 홈(H)을 포함함에 따라, 오목 홈(H)으로 인해 감소될 수 있는 고리형 외측판부(120)의 폭을 보강시켜, 고리형 외측판부(120)에 가해지는 열에 의한 변형을 감소시킬 수 있다.
도 4b를 참조하면, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단이 연결되는 위치(빗금으로 표시된 위치)와 오목 홈(H)의 위치를 이용하여, 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)이 최소 각도(θ1)를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)을 기준으로 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)이 이루는 최소 각도(θ1)는 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 오목 홈(H)의 중심점(C1)을 연결하는 제1 가상선(L1)과 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 고리형 외측판부(120)와 맞닿은 나선형상의 외측 홀(H') 끝 단에 형성된 원형의 중심점(C2)을 연결하는 제2 가상선(L2) 사이에 형성되는 각도와 동일할 수 있다.
한편, 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)이 이루는 각도가 최소 각도(θ1)보다 작을 경우, 종래의 동일한 외경을 가지는 탄성부재(1)보다 열에 의해 큰 폭으로 변형될 수 있는 바, 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)은 최소 각도(θ1) 이상을 가지는 것이 바람직할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)를 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)는 원형 고리형 내측판부(110), 원형 고리형 내측판부(110)와 동일한 중심(O2)을 가지는 사각 고리형 외측판부(120) 및 원형 고리형 내측판부(110) 및 사각 고리형 외측판부(120)와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130)를 포함함을 확인할 수 있으며, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)는 적어도 4개 이상을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)는, 원형 고리형 내측판부(110)의 중심(O2)을 기준으로 등간격을 이루며 연결될 수 있으며, 그에 따라 탄성부재 구조체(100)를 이용하여 진동하는 물체가 어느 한쪽으로 치우쳐지지 않는 상하 진동을 수행할 수 있다.
또한, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)가 원형 고리형 내측판부(110)와 사각 고리형 외측판부(120) 사이에서 나선형 구조를 이룸에 따라, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 외측에는 나선형상의 외측 홀(H')이 형성될 수 있다.
한편, 사각 고리형 외측판부(120)의 경우에도, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역(B1) 및 복수의 제1 영역(B1) 사이에 제2 영역(B2)으로 구분될 수 있다. 또한, 사각 고리형 외측판부(120)는 상이한 외측 치수를 가지며, 보다 구체적으로, 사각 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(B1)의 외측 치수는 제2 영역(B2)의 외측 치수보다 클 수 있다.
다시 말해서, 사각 고리형 외측판부(120) 역시 복수 개의 나선형 탄성판부(130)와 연결되고, 나선형 탄성판부(130)를 통해 탄성이 시작되는 영역(B1)이 보다 외측 치수가 크게 형성되어, 탄성부재 구조체(100)에 가해지는 열에 의한 변형을 감소시킬 수 있다.
한편, 사각 고리형 외측판부(120)의 내측면에 포함된 오목 홈(H)의 경우, 동일한 반경의 오목 홈이 아닌 상이한 곡률 반경을 가지도록 형성될 수 있으며, 오목 홈(H)의 크기를 이용하여 탄성부재 구조체(100)의 진동 주파수를 보정할 수 있다.
아울러, 사각 고리형 외측판부(120)에서 보다 외측 치수가 큰 제1 영역(B1)의 내측면에 오목 홈(H)을 포함함에 따라, 오목 홈(H)으로 인해 감소될 수 있는 사각 고리형 외측판부(120)의 폭을 보강시켜, 사각 고리형 외측판부(120)에 가해지는 열에 의한 변형을 감소시킬 수 있다.
또한 도 5b를 참조하면, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단이 연결되는 위치(빗금으로 표시된 위치)와 오목 홈(H)의 위치를 이용하여, 사각 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(B1)이 최소 각도(θ2)를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 사각 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(B1) 최소 각도(θ2)는, 원형 고리형 내측판부(110)의 중심(O2)에서 오목 홈(H)의 곡률 반경이 가장 작은 지점(C3)을 연결하는 제1 가상선(L3)과 원형 고리형 내측판부(110)의 중심(O2)에서 사각 고리형 외측판부(120)와 ?닿은 나선형상의 외측 홀(H') 끝 단에 형성된 원형의 중심점(C4)을 연결하는 제2 가상선(L4) 사이에 형성되는 각도와 동일할 수 있다.
한편, 앞서 제1 및 제2 실시예에서 설명한 탄성부재 구조체(100)는 고리형 내측판부(110), 고리형 외측판부(120) 및 복수 개의 나선형 탄성판부(130)가 동일한 물질로 형성되어, 탄성부재 구조체(100)를 제조하는 과정에서의 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)가 선형 진동모터의 브라켓(200)에 용접되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 고리형 외측판부(120)가 브라켓(200)과 용접되는 용접점(P) 영역에서 보다 넓게 형성됨에 따라, 다시 말해서, 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)과 용접점(P)이 중첩됨에 따라, 열에 의한 변형을 최소화시킬 수 있다.
한편, 고리형 외측판부(120)가 브라켓(200)과 용접되는 용접점(P)의 최소 개수는, 나선형 탄성판부(130) 개수와 동일하게 지정하여 선형 진동모터 내부의 공간을 충분히 확보할 수 있도록 조절할 수 있다.
지금까지, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)의 구조에 대하여 설명하였다. 이하에서는 탄성부재 구조체(100, 이하 탄성부재)를 적용시킨 선형 진동모터(1000)의 구조에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 탄성부재 구조체(100)를 포함하는 선형 진동모터(1000)의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 선형 진동모터(1000)는 브라켓(10), 케이스(20), 고정자(30), 진동자(40), 탄성부재(100) 및 기판(50)을 포함함을 확인할 수 있으며, 선형 진동모터(1000)는 브라켓(10) 및 케이스(20)에 의하여 내부 공간을 가지고, 진동자(40)와 고정자(30) 간의 전자기력을 이용하여 진동을 발생시킬 수 있다.
먼저, 브라켓(10)은 중심부에 진동자 지지부(11)를 포함함을 확인할 수 있으며, 진동자 지지부(11)를 이용하여 고정자(30)가 브라켓(10) 상에 안착될 수 있다. 한편, 브라켓(10)은 음향 진동판일 수 있으며, 진동자(40)와 고정자(30) 간의 전자기력에 의해 진동함으로써 음을 발생시킬 수도 있다. 아울러, 도 7의 선형 진동모터(1000)는 진동자 지지부(11)가 브라켓(10)의 중심에서 내부 공간으로 삽입된 구조로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 브라켓(10) 중심부에 중심 요크가 배치되어 고정자(30) 등 선형 진동모터(1000) 내부에 배치된 구성 요소들을 지지할 수 있다.
케이스(20)는 내부에 선형 운동을 위한 고정자(30), 진동자(40) 및 탄성부재(100)를 수용하도록 내부 공간이 형성되며, 브라켓(10)이 케이스(20)의 상부 또는 하부에 용접되어 케이스(20)에 의해 형성된 공간을 밀폐시킬 수 있다. 또한, 이를 위해 케이스(20)의 상부 또는 하부 중 적어도 하나 이상이 개방된 구조일 수 있다.
또한, 케이스(20)는 원통형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사각형통, 다각형통 형상일 수 있으며, 케이스(20)와 용접하는 브라켓(10)과 케이스(20) 내부에 수용되는 탄성부재(100)도 동일한 사각 형상, 다각 형상일 수 있다.
다음으로, 고정자(30)는 코일(32) 및 코일 요크(34)를 포함함을 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 코일(32) 및 코일 요크(34)는 진동자 지지부(11)의 둘레를 따라 배치될 수 있으며, 코일(32)은 후술하게 될 기판(50)과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 코일(32)은 사운드용 코일일 수 있으며, 방향과 세기가 다른 자계를 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 코일(32)에 기판(50)을 통해 교류전류가 인가되면, 코일(32)로 유도 기전력이 발생하여 코일(32)과 접촉된 브라켓(10)이 가청 주파수 대역의 신호로 진동하고, 이를 통해 음향이 발생하게 된다.
한편, 코일 요크(34)는 진동자 지지부(11)를 따라 코일(32)과 평행하게 배치되며, 코일(32)에서 발생하는 유도 기전력을 증폭시킬 수 있다.
다음으로, 진동자(40)는 코일(32)의 외측면에 배치될 수 있으며, 자석(42), 중량체(44) 및 요크(46)를 포함함을 확인할 수 있다. 실시예에 따라, 진동자(40)는 고정자(30)에 기판(50)을 통해 교류 전류가 인가되면, 교류 전류의 크기 변화에 따라 상이하게 구동될 수 있다.
진동자(40)의 자석(42)은 코일(32)의 둘레를 따라 배치될 수 있으며, 코일(32)에서 발생하는 유도 기전력을 통해 상하 진동을 수행하고 전자기력을 발생시킬 수 있다. 또한, 도 7의 자석(42)은 하나로 도시되어 있으나, 두 개 이상의 자석(42)이 결합되어 있을 수 있으며, 그에 따라 보다 강한 전자기력을 발생시킬 수 있다.
진동자(40)의 중량체(44)는 자석(42)의 둘레를 따라 배치될 수 있으며, 자석(42)과 소정 간격 이격되어 배치되어, 자석(42)의 상하 진동을 증폭시킬 수 있다. 또한, 중량체(44)의 외경은 브라켓(20)의 내경보다 작게 형성되어, 진동자(40) 전체가 상하 진동을 수행하는 과정에서 브라켓(20)과 접촉하는 것을 방지하여, 선형 진동모터(1000)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
진동자(40)의 요크(46)는 자석(42)및 중량체(44) 사이에 배치되며, 자석(42) 및 중량체(44)와 접촉될 수 있다. 실시예에 따라, 요크(46)는 자석(42)에서 발생되는 자기장의 흐름을 원활하게 하기 위한 자기 폐회로를 형성할 수 있다.
다음으로, 탄성부재(100)는 브라켓(10) 상에 배치되어 진동자(40)를 지지할 수 있다. 실시예에 따라, 탄성부재(100)는 상측에 고리형 내측판부(110), 하측에 고리형 내측판부(110)와 동일한 중심을 가지는 고리형 외측판부(120) 및 고리형 내측판부(110), 고리형 외측판부(120)와 연결되어 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130)를 포함함을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 고리형 내측판부(110)는 진동자(40)와 접촉하며, 내경이 진동자 지지부(11)의 외경보다 클 수 있다. 또한, 고리형 외측판부(120)는 브라켓(10)의 일면에 고정될 수 있으며, 복수 개의 나선형 탄성판부(130)는 탄성에 의해 진동자(40)의 상하 운동을 지지시킬 뿐만 아니라, 진동자(40)의 상하 진동을 증폭시킬 수 있다.
한편, 탄성부재(100)의 고리형 외측판부(120)는 브라켓(10)에 용접됨에 따라, 브라켓(10)과 접촉하는 일부 영역의 폭이 상이하게 형성될 수 있으며, 그에 따라 탄성부재(100)와 브라켓(10)이 빈틈없이 결합되어, 진동자(40)가 상하 진동하기 위한 공간이 확보될 수 있다.
다음으로, 기판(50)은 브라켓(10) 상에 배치되며, 외부로부터 전원을 인가받기 위해 일부 영역이 브라켓(10)과 케이스(20)가 이루는 공간 외측으로 노출될 수 있다. 또한, 기판(50)는 외부에서 인가받은 전원을 진동자(30)에 공급할 수 있다.
마지막으로, 선형 진동모터(1000)의 내부 공간 상측에 완충 부재(60)가 배치됨을 확인할 수 있으며, 진동자(40)의 상하 운동에 따라 케이스(20)에 직접적으로 가해지는 충격을 흡수시키고, 진동에 의한 소음 발생을 억제시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 탄성부재 구조체(100)는 브라켓(20)과 용접하여 용접되는 영역에서 상이한 폭을 가지는 바, 선형 진동모터(1000)의 내부 공간을 확보할 수 있으며, 진동자(40)의 상하 운동에 따른 진동 이음 발생을 감소시킬 수 있어, 선형 진동모터(1000)의 진동 발생 효율을 증가시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 종래 탄성부재
1a: 나선형 탄성판부
1b: 고리형 외측 지지대
2, 200: 브라켓
100: 탄성부재 구조체
110: 고리형 내측판부
120: 고리형 외측판부
130: 나선형 탄성판부
1000: 선형 진동모터
10: 브라켓
11: 진동자 지지부
20: 케이스
30: 고정자
32: 코일
34: 코일 요크
40: 진동자
50: 기판

Claims (9)

  1. 고리형 내측판부(110);
    상기 내측판부(110)와 동일한 중심을 가지는 고리형 외측판부(120); 및
    상기 내측판부(110) 및 상기 외측판부(120)와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130); 를 포함하고,
    상기 고리형 외측판부(120)는,
    상기 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역(A1) 및 상기 복수의 제1 영역(A1) 사이에 복수의 제2 영역(A2)을 포함하며,
    상기 제1 영역(A1)의 외측 치수는 상기 제2 영역(A2)의 외측 치수보다 더 크고, 상기 제1 영역(A1)의 내측면에 소정의 곡률 반경을 가지는 오목 홈(H)을 포함하는, 탄성부재 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)을 기준으로,
    상기 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)이 이루는 최소 각도(θ1)는,
    상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 상기 오목 홈(H)의 중심점(C1)을 연결하는 제1 가상선(L1)과 상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 상기 나선형 탄성판부(130)의 외측 홀(H') 끝 단의 중심점(C2)을 연결하는 제2 가상선(L2) 사이에 형성되는 각도와 동일한, 탄성부재 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 나선형 탄성판부(130)는,
    상기 고리형 내측판부(110)의 중심(01)을 기준으로 등간격을 이루며 연결되는, 탄성부재 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고리형 내측판부(110), 상기 고리형 외측판부(120) 및 상기 나선형 탄성판부(130)는, 동일한 물질로 형성되는, 탄성부재 구조체.
  6. 케이스(20)와 브라켓(10)에 의하여 형성되는 내부 공간을 가지고, 진동자(40)와 고정자(30) 간의 전자기력을 이용하여 진동을 발생시키는 선형 진동모터(1000)로서,
    상기 브라켓(10) 상에 배치되어 상기 진동자(40)를 지지하는 탄성부재(100); 를 포함하고,
    상기 탄성부재(100)는,
    상기 진동자(40)와 접촉하는 고리형 내측판부(110);
    상기 내측판부(110)와 동일한 중심을 가지며 배치되고, 상기 브라켓(10)과 접촉하는 고리형 외측판부(120); 및
    상기 내측판부(110) 및 상기 외측판부(120)와 연결되며 탄성력을 가지는 복수 개의 나선형 탄성판부(130); 를 포함하며,
    상기 탄성부재의 고리형 외측판부(120)는,
    상기 복수 개의 나선형 탄성판부(130)의 끝 단과 연결되는 영역을 포함하는 복수의 제1 영역(A1) 및 상기 복수의 제1 영역(A1) 사이에 복수의 제2 영역(A2)을 포함하고,
    상기 제1 영역(A1)의 외측 치수는 상기 제2 영역(A2)의 외측 치수보다 더 크며, 상기 제1 영역(A1)의 내측면에 소정의 곡률 반경을 가지는 오목 홈(H)을 더 포함하는, 선형 진동모터.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄성부재(100)는,
    상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)을 기준으로,
    상기 고리형 외측판부(120)의 제1 영역(A1)이 이루는 최소 각도(θ1)가,
    상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 상기 오목 홈(H)의 중심점(C1)을 연결하는 제1 가상선(L1)과 상기 고리형 내측판부(110)의 중심(O1)에서 상기 나선형 탄성판부(130)의 외측 홀(H') 끝 단의 중심점(C2)을 연결하는 제2 가상선(L2) 사이에 형성되는 각도와 동일한, 선형 진동모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 탄성부재(100)의 고리형 외측판부(120)는, 상기 브라켓(10)과 용접되어 접촉하며, 상기 브라켓(10)과 용접되는 용접점(P)의 최소 개수가, 상기 나선형 탄성판부(130)의 개수와 동일한, 선형 진동모터.
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