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KR102551049B1 - The resonant actuator - Google Patents

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KR102551049B1
KR102551049B1 KR1020210035866A KR20210035866A KR102551049B1 KR 102551049 B1 KR102551049 B1 KR 102551049B1 KR 1020210035866 A KR1020210035866 A KR 1020210035866A KR 20210035866 A KR20210035866 A KR 20210035866A KR 102551049 B1 KR102551049 B1 KR 102551049B1
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vibration module
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김정욱
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에스텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 프레임, 프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제1진동 모듈, 제1진동 모듈로부터 이격되어 프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제2진동 모듈, 및 제1진동 모듈 및 제2진동 모듈 중 어느 하나에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제3진동 모듈을 포함하여, 서로 다른 주파수의 진동으로 상이한 촉감을 유발시켜 다양한 정보 전달이 가능하다.The present invention relates to a frame, a first vibration module connected to the frame and transmitting vibration to the frame, a second vibration module spaced apart from the first vibration module and connected to the frame, and transmitting vibration to the frame, and a first vibration module and It is connected to any one of the second vibration modules and includes a third vibration module that transmits vibrations to the frame, so that vibrations of different frequencies induce different tactile sensations and various information can be transmitted.

Description

레조넌스 액츄에이터{THE RESONANT ACTUATOR}Resonance Actuator {THE RESONANT ACTUATOR}

본 발명은 레조넌스 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 주파수의 진동으로 상이한 촉감을 느끼게 하여 다양한 정보를 전달할 수 있는 레조넌스 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a resonance actuator, and more particularly, to a resonance actuator capable of transmitting various information by feeling different tactile sensations with vibrations of different frequencies.

햅틱을 구현하는 기기들은 화면을 터치하거나, 스위치를 동작 시켰을 때, 명령이 정확하게 전달된 것을 진동 촉감으로 느끼게 하는 진동 장치이다.Devices that implement haptics are vibrating devices that feel that a command has been accurately delivered when a screen is touched or a switch is operated.

종래 기술에 따르면, 햅틱 기능 시에 단일 진동주파수에서 진동을 전달하였다. 따라서, 진동의 유무만으로 일부 정보를 전달할 수는 있다. 그러나, 종래 기술의 경우, 진동의 유무로 제공할 수 있는 촉감은 제한적인 문제점이 있다.According to the prior art, vibration was transmitted at a single vibration frequency during a haptic function. Therefore, some information can be transmitted only with the presence or absence of vibration. However, in the case of the prior art, there is a problem in that the tactile sensation that can be provided with or without vibration is limited.

본 발명의 일 실시 예는, 서로 다른 주파수의 진동을 구현하여 상이한 촉감을 느끼게 하는 방법으로 다양한 정보를 전달할 수 있는 레조넌스 액츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a resonance actuator capable of transmitting various information by implementing vibrations of different frequencies to feel different tactile sensations.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터는, 프레임, 프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제1진동 모듈, 제1진동 모듈로부터 이격되어 프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제2진동 모듈, 및 제1진동 모듈 및 제2진동 모듈 중 어느 하나에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제3진동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the resonance actuator according to an embodiment of the present invention is a frame, a first vibration module connected to the frame and transmitting vibration to the frame, and spaced apart from the first vibration module to the frame. It is characterized in that it includes a second vibration module that is connected and transmits vibration to the frame, and a third vibration module that is connected to either one of the first vibration module and the second vibration module and transmits vibration to the frame.

또한, 제1진동 모듈은 자기갭을 형성하는 자기 회로부, 및 프레임과 자기 회로부에 연결되며, 자기 회로부를 진동 가능하게 지지하는 제1탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first vibration module is characterized in that it includes a magnetic circuit part forming a magnetic gap, and a first elastic member connected to the frame and the magnetic circuit part and vibratingly supporting the magnetic circuit part.

또한, 제2진동 모듈은, 자기갭에 배치되는 보이스코일부, 및 프레임과 보이스코일부에 연결되며, 보이스코일부를 진동 가능하게 지지하는 제2탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second vibration module is characterized in that it includes a voice coil part disposed in the magnetic gap, and a second elastic member connected to the frame and the voice coil part and vibratingly supporting the voice coil part.

또한, 제3진동 모듈은, 자기 회로부에 연결된 제3탄성 부재, 및 제3탄성 부재에 연결된 제3중량체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the third vibration module is characterized in that it includes a third elastic member connected to the magnetic circuit unit and a third weight body connected to the third elastic member.

또한, 자기 회로부는, 요크, 요크 상에 배치된 마그넷, 및 마그넷 상에 배치된 폴피스를 포함하여 제1탄성 부재에 의해 지지되는 제1중량체를 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic circuit unit is characterized by constituting a first weight supported by the first elastic member including a yoke, a magnet disposed on the yoke, and a pole piece disposed on the magnet.

또한, 보이스코일부는, 보이스코일, 보이스코일이 권취된 보빈, 및 보빈이 장착되며, 제2탄성 부재에 의해 지지된 제2중량체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the voice coil unit is characterized in that it includes a voice coil, a bobbin around which the voice coil is wound, and a second weight body on which the bobbin is mounted and supported by a second elastic member.

또한, 제1진동 모듈은 제1고유 진동주파수를 가지고, 제2진동 모듈은 제1고유 진동주파수와 상이한 제2고유 진동주파수를 가지며, 제3진동 모듈은 제1고유 진동주파수 및 제2고유 진동주파수와 상이한 제3고유 진동주파수를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the first vibration module has a first natural vibration frequency, the second vibration module has a second natural vibration frequency different from the first natural vibration frequency, and the third vibration module has a first natural vibration frequency and a second natural vibration frequency. It is characterized in that it has a third natural vibration frequency different from the frequency.

또한, 제1진동 모듈과 제2 진동 모듈 및 제3진동 모듈 중 적어도 하나에 제1주파수의 전류와 제2주파수의 전류 및 제3주파수의 전류 중 적어도 하나의 전류를 제공하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a control unit for providing at least one current of a first frequency current, a second frequency current, and a third frequency current to at least one of the first vibration module, the second vibration module, and the third vibration module. characterized by

또한, 제1진동 모듈과 제2진동 모듈 및 제3진동 모듈은 동일한 진동축을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the first vibration module, the second vibration module, and the third vibration module are characterized in that they have the same vibration axis.

또한, 제1진동 모듈과 제2진동 모듈은 상하로 마주보는 것을 특징으로 한다.In addition, the first vibration module and the second vibration module are characterized in that they face each other vertically.

또한, 제3중량체는 프레임으로부터 이격되며, 제3탄성 부재와 자기 회로부의 연결부위를 기준으로 진동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the third weight body is spaced apart from the frame and is characterized in that it vibrates based on a connection portion between the third elastic member and the magnetic circuit unit.

또한, 요크는, 바닥부, 바닥부의 가장자리에 배치된 측벽부, 및 측벽부로부터 돌출되어 제1탄성 부재를 지지하는 측벽돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the yoke is characterized in that it includes a bottom portion, a side wall portion disposed at an edge of the bottom portion, and a side wall protrusion protruding from the side wall portion to support the first elastic member.

본 발명에 따르면, 복수의 공진주파수를 가지는 다양한 진동을 생성하여 다양한 진동감각을 구현할 수 있다. 이에 의해, 다양하고 구체적이고 다양한 정보를 촉감으로 제공할 수 있다.According to the present invention, various vibration sensations can be implemented by generating various vibrations having a plurality of resonant frequencies. As a result, it is possible to provide a variety of specific and diverse information through a tactile sense.

또한, 복수의 공진주파수를 가지는 진동을 간단한 구조로 구현할 수 있다.In addition, vibration having a plurality of resonant frequencies can be implemented with a simple structure.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레조넌스 액츄에이터의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 레조넌스 액츄에이터의 일 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터의 개념도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1진동 모듈의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 제2진동 모듈의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 제3진동 모듈의 진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터에 따른 주파수 특성 그래프이다.
도 9는 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1탄성 부재 내지 제3탄성 부재를 도시한 도면이다.1 is a perspective view schematically illustrating a resonance actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the resonance actuator shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the resonance actuator shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a conceptual diagram of the resonance actuator shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a diagram for explaining vibration of the first vibration module shown in FIG. 3 .
FIG. 6 is a diagram for explaining vibration of the second vibration module shown in FIG. 3 .
FIG. 7 is a diagram for explaining vibration of the third vibration module shown in FIG. 3 .
8 is a frequency characteristic graph according to the resonance actuator shown in FIG. 3 .
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the resonance actuator shown in FIG. 3 .
10 is a view showing first to third elastic members according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터(1)를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 레조넌스 액츄에이터(1)의 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 레조넌스 액츄에이터(1)의 일 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터(1)의 개념도이다.1 is a perspective view schematically showing a resonance actuator 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the resonance actuator 1 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. 4 is a conceptual diagram of the resonance actuator 1 shown in FIG. 3 .

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터(1)는 다양한 공진 주파수를 가지는 진동 특성을 구현하여 보다 구체적인 정보를 전달하는 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터(1)는 프레임(10), 제1진동 모듈(20), 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40)을 포함한다. Referring to FIGS. 1 to 4 , the resonance actuator 1 according to an embodiment of the present invention implements vibration characteristics having various resonance frequencies to deliver more detailed information. The resonance actuator 1 according to an embodiment of the present invention includes a frame 10, a first vibration module 20, a second vibration module 30, and a third vibration module 40.

프레임(10)은 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30)을 지지한다. 프레임(10)은 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30)을 수용한다. 프레임(10)은 중심축(진동축, a)을 기준으로 원주방향으로 연장된 원통 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 프레임(10)은 평면상 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.The frame 10 supports the first vibration module 20 and the second vibration module 30 . The frame 10 accommodates the first vibration module 20 and the second vibration module 30 . The frame 10 may have a cylindrical shape extending in a circumferential direction with respect to a central axis (oscillation axis, a). However, it is not limited thereto, and the frame 10 may have a polygonal or elliptical shape in plan view.

제1진동 모듈(20)은 프레임(10)에 연결되며, 프레임(10)에 진동을 전달한다. 제2진동 모듈(30)은 제1진동 모듈(20)로부터 이격되어 프레임(10)에 연결된다. 제2진동 모듈(30)은 프레임(10)에 진동을 전달한다. The first vibration module 20 is connected to the frame 10 and transmits vibration to the frame 10 . The second vibration module 30 is spaced apart from the first vibration module 20 and connected to the frame 10 . The second vibration module 30 transmits vibration to the frame 10 .

제3진동 모듈(40)은 제1진동 모듈(20) 및 제2진동 모듈(30) 중 어느 하나에 연결된다. 제3진동 모듈(40)은 프레임(10)에 진동을 전달한다. 제1진동 모듈(20)의 진동과 제2진동 모듈(30)의 진동 및 제3진동 모듈(40)의 진동은 서로 다른 주파수 특성을 가질 수 있다. 이에 의해, 주파수에 따른 상이한 진동을 생성할 수 있어 다양한 촉감을 제공할 수 있다.The third vibration module 40 is connected to either one of the first vibration module 20 and the second vibration module 30 . The third vibration module 40 transmits vibration to the frame 10 . The vibration of the first vibration module 20, the vibration of the second vibration module 30, and the vibration of the third vibration module 40 may have different frequency characteristics. As a result, it is possible to generate different vibrations according to the frequency, so that various tactile sensations can be provided.

일 실시 예로, 제1진동 모듈(20)은 자기 회로부(200)와 제1탄성 부재(210)를 포함할 수 있다. 자기 회로부(200)는 자기장, 즉 자기갭을 형성한다. 제1탄성 부재(210)는 프레임(10)과 자기 회로부(200)에 연결되어 자기 회로부(200)를 진동 가능하게 지지한다. 제1진동 모듈(20)은 진동축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1진동 모듈(20)은 평면상 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.As an example, the first vibration module 20 may include a magnetic circuit unit 200 and a first elastic member 210 . The magnetic circuit unit 200 forms a magnetic field, that is, a magnetic gap. The first elastic member 210 is connected to the frame 10 and the magnetic circuit unit 200 and supports the magnetic circuit unit 200 to vibrate. The first vibration module 20 may extend in a circumferential direction based on the vibration axis A. However, it is not limited thereto, and the first vibration module 20 may have a polygonal or elliptical shape on a plane.

제2진동 모듈(30)은 보이스코일부(300)와 제2탄성 부재(310)를 포함할 수 있다. 보이스코일부(300)는 자기갭에 배치되어 자기장과 상호 작용하여 진동한다. 제2탄성 부재(310)는 프레임(10)과 보이스코일부(300)에 연결되며, 보이스코일부(300)를 진동 가능하게 지지한다. 제2진동 모듈(30)은 진동축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제2진동 모듈(30)은 평면상 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.The second vibration module 30 may include a voice coil unit 300 and a second elastic member 310 . The voice coil part 300 is disposed in the magnetic gap and interacts with the magnetic field to vibrate. The second elastic member 310 is connected to the frame 10 and the voice coil part 300 and supports the voice coil part 300 to vibrate. The second vibration module 30 may extend in a circumferential direction based on the vibration axis A. However, it is not limited thereto, and the second vibration module 30 may have a polygonal or elliptical shape on a plane.

제3진동 모듈(40)은 제3탄성 부재(400) 및 제3중량체(410)를 포함한다. 제3탄성 부재(400)는 자기 회로부(200)에 연결될 수 있다. 제3중량체(410)는 제3탄성 부재(400)에 연결된다. 제3중량체(410)는 제3탄성 부재(400)의 단부에 배치된다. 제3진동 모듈(40)은 진동축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 연장될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제3진동 모듈(40)은 평면상 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다. 제3중량체(40)는 프레임(10)으로부터 이격되며, 제3탄성 부재(400)와 자기 회로부(200)의 연결부위를 기준으로 진동한다. 이에 의해, 제1진동 모듈(20)과 직렬로 연결될 수 있다.The third vibration module 40 includes a third elastic member 400 and a third weight body 410 . The third elastic member 400 may be connected to the magnetic circuit unit 200 . The third weight body 410 is connected to the third elastic member 400 . The third weight body 410 is disposed at an end of the third elastic member 400 . The third vibration module 40 may extend in a circumferential direction based on the vibration axis A. However, it is not limited thereto, and the third vibration module 40 may have a polygonal or elliptical shape on a plane. The third weight body 40 is spaced apart from the frame 10 and vibrates based on a connection between the third elastic member 400 and the magnetic circuit unit 200 . Accordingly, it can be connected in series with the first vibration module 20 .

한편, 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40)은 자기 회로부(200)와 보이스코일부(300)의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따라 진동축(A)을 따라 상하 진동할 수 있다. 즉, 하나의 보이스코일부(300)와 이에 대응하는 하나의 자기 회로부(200)로 제1진동 모듈(20) 내지 제3진동 모듈(40)의 각각을 구동할 수 있다. 이때, 전류는 보이스코일부(300)로 제공된다. 전류의 주파수에 따라 제1진동 모듈(20) 내지 제3진동 모듈(40)이 진동한다.Meanwhile, the first vibration module 20, the second vibration module 30, and the third vibration module 40 are vibration axes according to Fleming's left-hand rule by the interaction of the magnetic circuit part 200 and the voice coil part 300. It can vibrate up and down along (A). That is, each of the first vibration module 20 to the third vibration module 40 may be driven with one voice coil unit 300 and one magnetic circuit unit 200 corresponding thereto. At this time, current is provided to the voice coil unit 300 . The first vibration module 20 to the third vibration module 40 vibrate according to the frequency of the current.

도 5는 도 3에 도시된 제1진동 모듈(20)의 진동을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 3에 도시된 제2진동 모듈(30)의 진동을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 3에 도시된 제3진동 모듈(40)의 진동을 설명하기 위한 도면이며, 도 8는 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터(1)에 따른 주파수 특성 그래프이다.5 is a view for explaining the vibration of the first vibration module 20 shown in FIG. 3, FIG. 6 is a view for explaining the vibration of the second vibration module 30 shown in FIG. 3, and FIG. is a diagram for explaining the vibration of the third vibration module 40 shown in FIG. 3, and FIG. 8 is a frequency characteristic graph according to the resonance actuator 1 shown in FIG.

도 5 내지 8을 참조하면, 제1진동 모듈(20)은 제1고유 진동주파수(Fo1)를 가지고, 제2진동 모듈(30)은 제1고유 진동주파수(Fo1)와 상이한 제2고유 진동주파수(Fo2)를 가지며, 제3진동 모듈(40)은 제1고유 진동주파수(Fo1) 및 제2고유 진동주파수(Fo2)와 상이한 제3고유 진동주파수(Fo3)를 가진다. 5 to 8, the first vibration module 20 has a first natural vibration frequency Fo1, and the second vibration module 30 has a second natural vibration frequency different from the first natural vibration frequency Fo1. (Fo2), and the third vibration module 40 has a third natural vibration frequency Fo3 different from the first natural vibration frequency Fo1 and the second natural vibration frequency Fo2.

구체적으로, 제1진동 모듈(20)은 자기 회로부(200)의 중량과 제1탄성 부재(210)의 탄성계수에 의해 설정되는 제1고유 진동주파수(Fo1)를 가진다. 제2진동 모듈(30)은 보이스코일부(300)의 중량과 제2탄성 부재(310)의 탄성계수에 의해 설정되는 제2고유 진동주파수(Fo2)를 가진다. 제3진동 모듈(30)은 제3중량체(410)의 중량과 제3탄성 부재(400)에 의해 설정되는 제3고유 진동주파수(Fo3)를 가진다.Specifically, the first vibration module 20 has a first natural vibration frequency Fo1 set by the weight of the magnetic circuit unit 200 and the elastic modulus of the first elastic member 210 . The second vibration module 30 has a second natural vibration frequency Fo2 set by the weight of the voice coil unit 300 and the modulus of elasticity of the second elastic member 310 . The third vibration module 30 has a third natural vibration frequency Fo3 set by the weight of the third weight body 410 and the third elastic member 400 .

제1고유 진동주파수(Fo1)와 제2고유 진동주파수(Fo2) 및 제3고유 진동주파수(Fo3)는 서로 상이할 수 있다. 이러한 고유 진동주파수는 도 4에서와 같이 중량과 탄성계수에 의해 설정될 수 있다. 도 4에서 제1진동 모듈(20)과 제3진동 모듈(40)은 직렬로 연결된다. 또한, 제2진동 모듈(30)은 제1진동 모듈(20)과 제3진동 모듈(40)에 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40)의 직렬 또는 병렬 연결 상태는 중량과 탄성계수에 따라 다르게 설정될 수 있다. The first natural vibration frequency Fo1, the second natural vibration frequency Fo2, and the third natural vibration frequency Fo3 may be different from each other. As shown in FIG. 4, this natural vibration frequency can be set by weight and modulus of elasticity. In FIG. 4 , the first vibration module 20 and the third vibration module 40 are connected in series. Also, the second vibration module 30 may be connected to the first vibration module 20 and the third vibration module 40 in parallel. Here, the serial or parallel connection state of the first vibration module 20, the second vibration module 30, and the third vibration module 40 may be set differently according to the weight and modulus of elasticity.

제1진동 모듈(20)과 제3진동 모듈(40)이 직렬 연결되는 경우, 제1진동 모듈(20)의 고유 진동주파수(Fo1)와 제3진동 모듈(40)의 고유 진동주파수(Fo3)는 하기 [계산식 1]에 의해 산출될 수 있다. 제1진동 모듈(20)의 고유 진동주파수(Fo1)와 제3진동 모듈(40)의 고유 진동주파수(Fo3) 중 어느 하나는 다른 하나 보다 클 수 있다.When the first vibration module 20 and the third vibration module 40 are connected in series, the natural vibration frequency Fo1 of the first vibration module 20 and the natural vibration frequency Fo3 of the third vibration module 40 Can be calculated by the following [Calculation 1]. Either one of the natural vibration frequency Fo1 of the first vibration module 20 and the natural vibration frequency Fo3 of the third vibration module 40 may be greater than the other one.

[계산식 1][Calculation 1]

Figure 112021032518297-pat00001
Figure 112021032518297-pat00001

여기서, k1은 제1탄성 부재(210) 및 제3탄성 부재(400) 중 어느 하나의 탄성계수이고, k3은 제1탄성 부재(210) 및 제3탄성 부재(400) 중 다른 하나의 탄성계수일 수 있다. m1은 자기 회로부(200) 및 제3중량체(410) 중 어느 하나의 중량이고, m3은 자기 회로부(200) 및 제3중량체(410) 중 다른 하나의 중량일 수 있다.Here, k1 is the modulus of elasticity of any one of the first elastic member 210 and the third elastic member 400, and k3 is the modulus of elasticity of the other of the first elastic member 210 and the third elastic member 400. can be m1 may be the weight of any one of the magnetic circuit unit 200 and the third weight body 410, and m3 may be the weight of the other one of the magnetic circuit unit 200 and the third weight body 410.

또한, 제1진동 모듈(20)에 병렬로 연결되는 제2진동 모듈(30)의 고유 진동주파수(Fo2)는 하기 [계산식 2]에 의해 산출될 수 있다.In addition, the natural vibration frequency Fo2 of the second vibration module 30 connected in parallel to the first vibration module 20 can be calculated by the following [Calculation 2].

[계산식 2][Calculation 2]

Figure 112021032518297-pat00002
Figure 112021032518297-pat00002

여기서, k2는 제2탄성 부재(310)의 탄성계수이고, m2는 제2중량체(303)의 중량이다(보이스코일(301)과 보빈(302)의 중량을 포함할 수 있다).Here, k2 is the modulus of elasticity of the second elastic member 310, and m2 is the weight of the second weight body 303 (which may include the weight of the voice coil 301 and the bobbin 302).

일 실시 예로, 보이스코일부(300)에 제1고유 진동주파수(Fo1)와 동일한 제1주파수의 전류가 흐르면, 제1진동 모듈(20)은 공진되어 프레임(10)에 진동을 전달할 수 있다. 이때, 제2진동 모듈(30)과 제3진동 모듈(30)은 제1진동 모듈(20)의 진동에 영향을 받으나, 거의 진동하지 않는다. As an example, when a current having the same first frequency as the first natural vibration frequency Fo1 flows through the voice coil unit 300, the first vibration module 20 resonates and transmits vibration to the frame 10. At this time, the second vibration module 30 and the third vibration module 30 are affected by the vibration of the first vibration module 20, but hardly vibrate.

또한, 보이스코일부(300)에 제2고유 진동주파수(Fo2)와 동일한 제1주파수의 전류가 흐르면, 제2진동 모듈(30)은 공진되어 프레임(10)에 진동을 전달할 수 있다. 이때, 제1진동 모듈(20)과 제3진동 모듈(40)은 제2진동 모듈(30)의 진동에 영향을 받으나, 거의 진동하지 않는다. In addition, when a current having the same first frequency as the second natural vibration frequency Fo2 flows through the voice coil unit 300 , the second vibration module 30 resonates and transmits vibration to the frame 10 . At this time, the first vibration module 20 and the third vibration module 40 are affected by the vibration of the second vibration module 30, but hardly vibrate.

또한, 보이스코일부(300)에 제3고유 진동주파수(Fo3)와 동일한 제1주파수의 전류가 흐르면, 제3진동 모듈(40)은 공진되어 프레임(10)에 진동을 전달할 수 있다. 이때, 전자기적 상호작용에 의해 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30)의 미세 진동이 제3진동 모듈(40)에 전달된다. 이에 의해, 제3진동 모듈(40)은 공진되어, 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30) 보다 더 큰 진동을 발생시킨다. 따라서, 상이한 주파수에 따라 상이한 특성의 진동을 프레임(10)에 전달할 수 있다.In addition, when a current having the same first frequency as the third natural vibration frequency Fo3 flows through the voice coil unit 300, the third vibration module 40 resonates and transmits vibration to the frame 10. At this time, micro vibrations of the first vibration module 20 and the second vibration module 30 are transmitted to the third vibration module 40 by electromagnetic interaction. As a result, the third vibration module 40 is resonated and generates a vibration greater than that of the first vibration module 20 and the second vibration module 30 . Accordingly, vibrations of different characteristics according to different frequencies can be transmitted to the frame 10 .

자기 회로부(200)는 요크(201), 마그넷(202) 및 폴피스(203)를 포함하여, 제1탄성 부재(210)에 의해 지지되는 제1중량체(200)를 구성할 수 있다. 자기 회로부(300)는 진동축(A)을 기준으로 원주 방향으로 연장된다. 즉, 마그넷(202) 및 폴피스(203)는 원판 형상을 가질 수 있다. 요크(201)는 바닥부(2010), 측벽부(2011) 및 측벽돌기부(2012)를 포함할 수 있다. 바닥부(2010)는 원판 형상을 가질 수 있다. 측벽부(2011)는 바닥부(2010)의 가장자리에 배치되며, 원통 형상을 가질 수 있다. 측벽돌기부(2012)는 측벽부(2011)로부터 돌출되어 제1탄성 부재(210)의 내측 가장자리를 지지할 수 있다. 즉, 제1탄성 부재(210)는 측벽돌기부(2012)에 결합될 수 있다. 제1탄성 부재(210)는 측벽돌기부(2012)에 의해 안정적으로 결합되어 지지될 수 있다. 측벽돌기부(2012)는 원주방향으로 연장된 링 형상을 가질 수 있다. 측벽돌기부(2012)는 측벽부(2011)의 외주면을 둘러싼다. 자기 회로부(200)의 형상은 한정되지 않는다. 즉, 자기 회로부(200)는 평면상 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.The magnetic circuit unit 200 may include a yoke 201 , a magnet 202 , and a pole piece 203 to configure the first weight body 200 supported by the first elastic member 210 . The magnetic circuit unit 300 extends in a circumferential direction with respect to the oscillation axis A. That is, the magnet 202 and the pole piece 203 may have a disk shape. The yoke 201 may include a bottom portion 2010, a side wall portion 2011, and a side wall protrusion portion 2012. The bottom portion 2010 may have a disk shape. The side wall portion 2011 is disposed at an edge of the bottom portion 2010 and may have a cylindrical shape. The side wall protrusion 2012 may protrude from the side wall portion 2011 to support the inner edge of the first elastic member 210 . That is, the first elastic member 210 may be coupled to the side wall protrusion 2012 . The first elastic member 210 may be stably coupled and supported by the side wall protrusion 2012 . The side wall protrusion 2012 may have a ring shape extending in the circumferential direction. The side wall protrusion 2012 surrounds the outer circumferential surface of the side wall portion 2011 . The shape of the magnetic circuit unit 200 is not limited. That is, the magnetic circuit unit 200 may have a polygonal or elliptical shape on a plane.

보이스코일부(300)는 보이스코일(301), 보빈(302) 및 제2중량체(303)를 포함한다. 보이스코일(301)은 보빈(302)에 권취된다. 이와 달리, 보빈(302) 없이 보이스코일(301)이 원주 방향을 따라 권취될 수 있다. 제3중량체(303)는 보빈(302)과 제2탄성 부재(310)에 연결된다. 즉, 제3중량체(303)의 하면에 보빈(302)의 상단이 결합된다. 또한, 제3중량체(303)의 상면에 제2탄성 부재(310)가 결합된다. 제3중량체(303)는 그 크기, 형상, 중량 및 재질 중 적어도 하나를 변경하여 제2고유 진동주파수(Fo2)를 설정할 수 있다. 이는, 제1중량체(자기 회로부, 230)와 제2중량체(303)에도 적용될 수 있다. 보이스코일부(300)는 평면상 원형, 다각형 또는 타원 형상을 가질 수도 있다.The voice coil unit 300 includes a voice coil 301, a bobbin 302 and a second weight body 303. The voice coil 301 is wound around the bobbin 302. Alternatively, the voice coil 301 may be wound along the circumferential direction without the bobbin 302. The third weight body 303 is connected to the bobbin 302 and the second elastic member 310. That is, the upper end of the bobbin 302 is coupled to the lower surface of the third weight body 303 . In addition, the second elastic member 310 is coupled to the upper surface of the third weight body 303 . The third weight body 303 may set the second natural vibration frequency Fo2 by changing at least one of its size, shape, weight and material. This can also be applied to the first weight body (magnetic circuit part 230) and the second weight body 303. The voice coil part 300 may have a circular, polygonal or elliptical shape on a plane.

제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30)은 상하로 마주보게 배치된다. 또한, 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40)은 동일한 진동축(A)을 가진다. 이에 의해, 보이스코일부(300)가 자기 회로부(200)의 자기갭(gap)에 배치된다. 따라서, 하나의 보이스코일부(300)와 하나의 자기 회로부(200)로 서로 다른 주파수 특성에 따른 복수의 진동이 생성될 수 있다. 제1진동모듈(20)과 제2진동 모듈(30)의 상하 위치는 변동 가능하다. 또한, 제3진동 모듈(40)이 제1진동 모듈(20) 및 제2진동 모듈(30) 중 어느 하나에 연결되어, 하나의 보이스코일부(300)로 제3고유 진동주파수(Fo3)를 가지는 진동도 생성될 수 있다.The first vibration module 20 and the second vibration module 30 are disposed to face each other vertically. In addition, the first vibration module 20, the second vibration module 30, and the third vibration module 40 have the same vibration axis A. Accordingly, the voice coil unit 300 is disposed in the magnetic gap of the magnetic circuit unit 200 . Accordingly, a plurality of vibrations according to different frequency characteristics may be generated by one voice coil unit 300 and one magnetic circuit unit 200 . The vertical positions of the first vibration module 20 and the second vibration module 30 are variable. In addition, the third vibration module 40 is connected to any one of the first vibration module 20 and the second vibration module 30, and has a third natural vibration frequency Fo3 as one voice coil unit 300. Vibrations can also be created.

본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터(1)는 제1커버(60)와 제2커버(70)를 포함할 수 있다. 제1커버(60)는 프레임(10)에 결합되며, 제1진동 모듈(20)을 덮도록 프레임(10)에 고정된다. 제2커버(70)는 프레임(10)에 결합되며, 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40)을 덮도록 프레임(10)에 고정된다. The resonance actuator 1 according to an embodiment of the present invention may include a first cover 60 and a second cover 70 . The first cover 60 is coupled to the frame 10 and is fixed to the frame 10 to cover the first vibration module 20 . The second cover 70 is coupled to the frame 10 and is fixed to the frame 10 to cover the second vibration module 30 and the third vibration module 40 .

도 9는 도 3에 도시된 레조넌스 액츄에이터(1)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a view showing another embodiment of the resonance actuator 1 shown in FIG. 3 .

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레조넌스 액츄에이터(1)는 제어부(50)를 더 포함할 수 있다. 제어부(50)는 제1진동 모듈(20)과 제2진동 모듈(30) 및 제3진동 모듈(40) 중 적어도 하나에 제1주파수의 전류와 제2주파수의 전류 및 제3주파수의 전류 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 구체적으로, 제어부(50)는 보이스코일부(300)에 제1주파수의 전류 또는 제2주파수의 전류를 공급한다. 제1주파수의 전류가 인가된 경우, 제1진동 모듈(20)이 공진하여 진동할 수 있다. 또한, 제2주파수의 전류가 인가된 경우, 제2진동 모듈(30)이 공진하여 진동할 수 있다. 또한, 제3주파수의 전류가 인가된 경우, 제3진동 모듈(40)이 공진하여 진동할 수 있다. 따라서, 제어부(50)는 상황에 따라 정보전달을 위한 상이한 진동 특성을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the resonance actuator 1 according to an embodiment of the present invention may further include a controller 50 . The control unit 50 controls the current of the first frequency, the current of the second frequency, and the current of the third frequency to at least one of the first vibration module 20, the second vibration module 30, and the third vibration module 40. At least one can be provided. Specifically, the control unit 50 supplies current of the first frequency or current of the second frequency to the voice coil unit 300 . When a current of the first frequency is applied, the first vibration module 20 may resonate and vibrate. In addition, when a current of the second frequency is applied, the second vibration module 30 may resonate and vibrate. In addition, when a current of the third frequency is applied, the third vibration module 40 may vibrate through resonance. Accordingly, the control unit 50 may provide different vibration characteristics for information transfer according to circumstances.

또한, 제어부(50)는 제1주파수의 전류와 제2주파수의 전류 및 제3주파수의 전류의 세기를 조절할 수 있다. 예컨대, 제어부(50)는 제1주파수의 전류, 제2주파수의 전류 및 제3주파수의 전류 중 적어도 하나의 전류의 세기를 점차 증가시키거나, 점차 감소시킬 수 있다. 즉, 제어부(50)는 전류의 세기를 다양한 형태로 제어할 수 있다.In addition, the control unit 50 may adjust the intensity of the current of the first frequency, the current of the second frequency, and the current of the third frequency. For example, the control unit 50 may gradually increase or decrease the current of at least one of the current of the first frequency, the current of the second frequency, and the current of the third frequency. That is, the control unit 50 may control the intensity of the current in various forms.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1탄성 부재(210) 내지 제3탄성 부재(400)를 도시한 도면이다.10 is a view showing the first elastic member 210 to the third elastic member 400 according to an embodiment of the present invention.

제1탄성 부재(210)는 판 스프링 및 용수철 스프링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 탄성 부재(310)는 판 스프링 및 용수철 스프링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제3 탄성 부재(400)는 판 스프링 및 용수철 스프링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1탄성 부재(210), 제2탄성 부재(310) 및 제3탄성 부재(400)는 모두 나란하게 배치될 수 있다. The first elastic member 210 may include at least one of a plate spring and a spring spring. Also, the second elastic member 310 may include at least one of a plate spring and a spring spring. The third elastic member 400 may include at least one of a plate spring and a spring spring. The first elastic member 210, the second elastic member 310, and the third elastic member 400 may all be disposed side by side.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been specifically described according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

1 : 레조넌스 액츄에이터
10 : 프레임
20 : 제1진동 모듈
30 : 제2진동 모듈
40 : 제3진동 모듈
50 : 제어부
60 : 제1커버
70 : 제2커버1: Resonance actuator
10 : frame
20: first vibration module
30: second vibration module
40: 3rd vibration module
50: control unit
60: first cover
70: second cover

Claims (12)

프레임;
프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제1진동 모듈;
제1진동 모듈로부터 이격되어 프레임에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제2진동 모듈; 및
제1진동 모듈에 연결되며, 프레임에 진동을 전달하는 제3진동 모듈을 포함하고,
제3진동 모듈과 제1진동 모듈은 직렬로 연결되어서 프레임에 진동을 전달하며,
제2진동 모듈은 제1진동 모듈과 제3진동 모듈에 병렬로 연결되어서 프레임에 진동을 전달하는 레조넌스 액츄에이터.frame;
A first vibration module connected to the frame and transmitting vibration to the frame;
a second vibration module that is spaced apart from the first vibration module and connected to the frame, and transmits vibration to the frame; and
A third vibration module connected to the first vibration module and transmitting vibration to the frame;
The third vibration module and the first vibration module are connected in series to transmit vibration to the frame,
The second vibration module is a resonance actuator that is connected in parallel to the first vibration module and the third vibration module to transmit vibration to the frame. 제 1 항에 있어서,
제1진동 모듈은,
자기갭을 형성하는 자기 회로부; 및
프레임과 자기 회로부에 연결되며, 자기 회로부를 진동 가능하게 지지하는 제1탄성 부재를 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
The first vibration module,
a magnetic circuit part forming a magnetic gap; and
A resonance actuator including a first elastic member connected to the frame and the magnetic circuit unit and oscillatingly supporting the magnetic circuit unit. 제 1 항에 있어서,
제2진동 모듈은,
자기갭에 배치되는 보이스코일부; 및
프레임과 보이스코일부에 연결되며, 보이스코일부를 진동 가능하게 지지하는 제2탄성 부재를 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
The second vibration module,
a voice coil part disposed in the magnetic gap; and
A resonance actuator including a second elastic member connected to the frame and the voice coil unit and supporting the voice coil unit to vibrate. 제 2 항에 있어서,
제3진동 모듈은,
자기 회로부에 연결된 제3탄성 부재; 및
제3탄성 부재에 연결된 제3중량체를 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 2,
The third vibration module,
a third elastic member connected to the magnetic circuit unit; and
A resonance actuator comprising a third weight body connected to a third elastic member. 제 2 항에 있어서,
자기 회로부는,
요크;
요크 상에 배치된 마그넷; 및
마그넷 상에 배치된 폴피스를 포함하여 제1탄성 부재에 의해 지지되는 제1중량체를 구성하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 2,
magnetic circuit,
York;
a magnet disposed on the yoke; and
A resonance actuator constituting a first weight supported by a first elastic member including a pole piece disposed on a magnet. 제 3 항에 있어서,
보이스코일부는,
보이스코일;
보이스코일이 권취된 보빈; 및
보빈이 장착되며, 제2탄성 부재에 의해 지지된 제2중량체를 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 3,
A part of the voiceco,
voice coil;
a bobbin on which a voice coil is wound; and
A resonance actuator comprising a second weight body on which a bobbin is mounted and supported by a second elastic member. 제 1 항에 있어서,
제1진동 모듈은 제1고유 진동주파수를 가지고,
제2진동 모듈은 제1고유 진동주파수와 상이한 제2고유 진동주파수를 가지며,
제3진동 모듈은 제1고유 진동주파수 및 제2고유 진동주파수와 상이한 제3고유 진동주파수를 가지는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
The first vibration module has a first natural vibration frequency,
The second vibration module has a second natural vibration frequency different from the first natural vibration frequency;
The third vibration module is a resonance actuator having a third natural vibration frequency different from the first natural vibration frequency and the second natural vibration frequency. 제 1 항에 있어서,
제1진동 모듈과 제2 진동 모듈 및 제3진동 모듈 중 적어도 하나에 제1주파수의 전류와 제2주파수의 전류 및 제3주파수의 전류 중 적어도 하나의 전류를 제공하는 제어부를 더 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
Resonance further comprising a control unit providing current of at least one of a current of a first frequency, a current of a second frequency, and a current of a third frequency to at least one of the first vibration module, the second vibration module, and the third vibration module. actuator. 제 1 항에 있어서,
제1진동 모듈과 제2진동 모듈 및 제3진동 모듈은 동일한 진동축을 가지는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
The first vibration module, the second vibration module, and the third vibration module have the same vibration axis. 제 1 항에 있어서,
제1진동 모듈과 제2진동 모듈은 상하로 마주보는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 1,
The first vibration module and the second vibration module are resonance actuators facing up and down. 제 4 항에 있어서,
제3중량체는 프레임으로부터 이격되며, 제3탄성 부재와 자기 회로부의 연결부위를 기준으로 진동하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 4,
The third weight body is spaced apart from the frame and vibrates based on a connection portion between the third elastic member and the magnetic circuit unit. 제 5 항에 있어서,
요크는,
바닥부;
바닥부의 가장자리에 배치된 측벽부; 및
측벽부로부터 돌출되어 제1탄성 부재를 지지하는 측벽돌기부를 포함하는 레조넌스 액츄에이터.According to claim 5,
York,
bottom part;
a side wall portion disposed at an edge of the bottom portion; and
A resonance actuator comprising a side wall protrusion protruding from a side wall portion and supporting a first elastic member.
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