線形振動子
【課題】本発明は、線形振動子に関し、より詳細には、携帯用電子機器に取り付けられて無音の着信信号発生装置に適用されることができる線形振動子に関する。
【解決手段】本発明の一実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供する固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と、を含むことができる。
【解決手段】本発明の一実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供する固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と、を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線形振動子に関し、より詳細には、携帯用電子機器に取り付けられて無音の着信信号発生装置に適用されることができる線形振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の便宜のために大型ＬＣＤ画面の個人携帯端末機の発売が急増しており、これにより、タッチスクリーン方式が採択され、タッチの際に振動を発生させるために振動モーターが用いられている。
【０００３】
振動モーターは、電磁気的な力の発生原理を用いて電気的エネルギーを機械的振動に変換する部品で、個人携帯端末機に搭載されて無音着信通知用に用いられている。
【０００４】
従来の振動モーターでは、回転力を発生させて不平衡質量の回転部を回転させることにより機械的振動を得る方式が用いられており、回転力は、ブラシ（Ｂｒｕｓｈ)とコミュテータ（Ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ)との接触によって整流作用を経て発生する。
【０００５】
しかしながら、このようなコミュテータを用いたブラシの構造では、モーターの回転時にブラシがコミュテータのセグメントとセグメントとの隙間を通りながら機械的な摩擦と電気的なスパークを誘発し異物を生成するため、モーターの寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
また、モーターへの電圧の印加時に回転慣性によって目標振動量への到達に時間がかかるため、タッチスクリーンに適した振動の具現に問題があった。
【０００７】
このようなモーターの寿命及び応答性の短所を克服しタッチスクリーンの振動機能を具現するために多く用いられているものが線形振動子である。
【０００８】
線形振動子は、モーターの回転原理を用いたものではなく、内部に設けられるスプリングと当該スプリングに取り付けられた質量体から得られた電磁気力を共振周波数に合わせて周期的に発生させることにより起こる共振による振動の発生原理を用いたものである。
【０００９】
上記のような共振現象を用いた線形振動子は、正常的な条件下でスプリングが共振周波数に合わせて上下方向への引張りと圧縮を繰り返しながら振動するようになる。しかしながら、様々な要因によって、スプリングが上下方向ではない別の方向への引張りと圧縮を繰り返しながら振動する現象が生じることもある。
【００１０】
このような現象は、スプリングがケースに接触して騒音を発生させて騒音発生の原因となる。
【００１１】
具体的には、線形振動子に所望の共振周波数を印加しても実際は不所望の周波数が印加され、これにより、不所望のモード、即ち、質量体とは独立してスプリングのみが振動するサージングモードが発生することがある。
【００１２】
サージングモードが発生する場合、スプリングは、ケース及び質量体等と接触し、これにより、騒音が発生することがある。
【００１３】
したがって、サージングモードでのスプリングとケース又は質量体との接触を防止して騒音発生を改善するようにする研究が至急な実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、高周波領域で発生する弾性部材の固有モードであるサージングモードでの弾性部材とケースとの接触又は弾性部材と質量体との接触を防止して騒音発生を改善するようにする線形振動子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供する固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と、を含むことができる。
【００１６】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、上記弾性部材にコーティングされることができる。
【００１７】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、ゴム材質で形成されることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、ウレタンを含むことができる。
【００１９】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記弾性部材は、上記固定部に結合する固定端部と、上記振動部に結合する自由端部と、上記固定端部と上記自由端部とを連結して弾性力を提供する少なくとも一つの連結ストリップ部と、を含み、上記ダンピング増加部は、少なくとも一つの上記連結ストリップ部の所定領域に付着されることができる。
【００２０】
本発明の一実施形態による線形振動子は、上記コイルに電源が印加されるように一端は上記振動部と結合して自由端となり他端は上記固定部に結合して固定端となる基板をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記固定部は、上記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、上記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、上記マグネットは、上記ブラケットの一面又は上記ケースの一面に結合することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記固定部は、上記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、上記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、上記マグネットは、多数形成されて上記ケースの一面と上記ブラケットの一面にそれぞれ結合することができる。
【００２３】
本発明の他の実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供し下部が開放されたケースと上記内部空間を密閉するブラケットとを備える固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル及び質量体を固定支持するホルダーを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にゴム材質のダンピング増加部がコーティングされる弾性部材と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による線形振動子によると、不所望の高周波領域で発生する弾性部材の固有モードであるサージングモードでの弾性部材とケースとの接触又は弾性部材と質量体との接触を防止することにより、騒音発生と接触による弾性部材の破壊を未然に防止することができる。
【００２５】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による線形振動子に提供される弾性部材を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による線形振動子に提供されるダンピング増加部が付着された弾性部材を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による線形振動子のサージングモードでの振動の変位を従来と比較したグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。但し、本発明の思想は、提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などによって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これもまた本願発明の思想の範囲内に含まれる。なお、図面上における同一機能の構成要素に対しては同一符号を付して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略分解斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略断面図であり、図３は、本発明の一実施形態による線形振動子に提供される弾性部材を示す概略斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態による線形振動子に提供されるダンピング増加部が付着された弾性部材を示す概略斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態による線形振動子のサージングモードでの振動の変位を従来と比較したグラフである。
【００２９】
なお、方向に関する用語の定義において、半径方向の外方又は内方は、ケース１１２の中心から当該ケース１１２の外周面に向かう方向又はその反対方向であることができる。
【００３０】
図１から図４を参照すると、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、当該線形振動子１００の外観を形成する固定部１１０と、磁界部１２０をなすマグネット１２２と、コイル１３２と質量体１３４とを備える振動部１３０と、ダンピング増加部１４５が付着される弾性部材１４０と、を含むことができる。
【００３１】
固定部１１０は、一定サイズの内部空間を提供し、具体的には、下部が開放されたケース１１２と、当該ケース１１２によって形成される上記内部空間を密閉するブラケット１１４と、を含むことができる。
【００３２】
ここで、上記ケース１１２及び上記ブラケット１１４によってマグネット１２２を含む磁界部１２０及び振動部１３０等を収容できる空間が形成されることができ、当該ケース１１２及び当該ブラケット１１４は一体的に形成されることもできる。
【００３３】
また、上記ケース１１２の上面には、後述する磁性流体１２６をマグネット１２２の外周面に配置するための少なくとも一つの流入ホール１１６が形成され、当該流入ホール１１６を介して上記磁性流体１２６を簡便に塗布することができる。
【００３４】
また、上記流入ホール１１６は、弾性部材１４０と振動部１３０のホルダー１３６とを結合する場合、即ち、溶接によって弾性部材１４０とホルダー１３６とを結合する場合に必要なレーザービームが貫通するホールであることができる。
【００３５】
上記マグネット１２２は、ヨークプレート１２４と共に本発明の一実施形態による線形振動子１００の磁界部１２０を構成し、固定部１１０を構成するブラケット１１４の上面にボンディング、圧入及び溶接の少なくとも一つの方法で結合されることができる。
【００３６】
上記マグネット１２２は、ホルダー１３６に結合されたコイル１３２の内径より小さい外径を備え、上記ブラケット１１４に結合して固定部材として作用することができる。
【００３７】
なお、上記ブラケット１１４の上面に上記マグネット１２２の外径に対応するように突出形成される外壁１１４ａを備えて当該外壁１１４ａの内面に当該マグネット１２２の外周面を挿入固定することにより、当該ブラケット１１４と当該マグネット１２２とがより堅固に結合されることができる。
【００３８】
ここで、上記マグネット１２２の一面である上部面には、当該マグネット１２２との相互作用によって電磁気力を発生させるコイル１３２を通して当該マグネット１２２に流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート１２４が結合されることができる。
【００３９】
上記ヨークプレート１２４は、磁性物質で形成され、これにより、磁性流体１２６の塗布を円滑にすることができる。
【００４０】
即ち、上記マグネット１２２及び上記ヨークプレート１２４の外周面とコイル１３２との間には、磁性流体１２６が塗布され、当該磁性流体１２６は、振動部１３０の異常振動を防止する機能をすることができる。
【００４１】
即ち、上記磁性流体１２６は、振動部１３０の上下運動を円滑にするように上記マグネット１２２と上記コイル１３２との間隙に配置され、外部衝撃等によって上記振動部１３０が左右又は上下に揺れて発生する異常振動を防止することができる。
【００４２】
上記磁性流体１２６は、上記マグネット１２２の磁束に集束する性質を有する物質で、当該マグネット１２２の一面に塗布される場合、当該マグネット１２２の磁束発生箇所に集束して一つの環状をなすようになる。
【００４３】
ここで、上記磁性流体１２６は、液体中に磁性粉末をコロイド状に分散化させた後に重力や磁場等による磁性粉末の沈殿や凝集が発生しないように界面活性剤を添加したもので、例えば、四酸化三鉄、鉄−コバルト合金微分子を油又は水の中に分散させたものと、最近ではトルエン中にコバルトを分散させたもの等が挙げられる。
【００４４】
このような磁性粉末は、超微粒子粉末であり、超微粒子特有のブラウン運動をするため、外部磁場、重力又は遠心力等が加えられても流体中の磁性粉末粒子の濃度は一定に維持される特徴を有する。
【００４５】
また、上記磁性流体１２６は、上記マグネット１２２の外面と上記コイル１３２の中空部の内面との間隙に充填されて上記振動部１３０がスムーズに振動又はスライディングするようにすることができる。
【００４６】
上記振動部１３０は、コイル１３２と質量体１３４とを含み、当該コイル１３２と当該質量体１３４は、ホルダー１３６によって固定され、振動の媒介は、弾性部材１４０によって具現されることができる。
【００４７】
即ち、上記振動部１３０は、上記弾性部材１４０を媒介として上下に振動する部材であることができる。
【００４８】
上記コイル１３２は、マグネット１２２と対向するように配置され、一面を含む当該マグネット１２２の一部が当該コイル１３２によって形成される空間内に挿入されることができる。
【００４９】
ここで、上記コイル１３２は、上記マグネット１２２の外径より大きい内径を備え、上記振動部１３０が運動している間に当該コイル１３２と当該マグネット１２２が非接触状態を維持することができる。
【００５０】
また、上記コイル１３２は、ホルダー１３６の中空の内部面に結合し、当該コイル１３２に一定の周波数で電流を印加すると、当該コイル１３２の周辺に磁場を誘導することができる。
【００５１】
この際、上記コイル１３２を介して電磁気力が印加されると、上記マグネット１２２から当該コイル１３２への磁束の方向は左右に分けられ、当該コイル１３２によって発生する磁場は上下に形成されて上記振動部１３０が上下に振動するようになる。
【００５２】
したがって、上記マグネット１２２の磁束方向と上記振動部１３０の振動方向は、垂直をなす。
【００５３】
即ち、上記振動部１３０の機械的固有周波数と同一の周波数を有する電磁気力を印加すると、当該振動部１３０は共振振動をして最大の振動量が得られ、当該振動部１３０の固有周波数は当該振動部１３０の質量と弾性部材１４０の弾性係数によって影響を受けるようになる。
【００５４】
ここで、上記振動部１３０のコイル１３２に印加される電流、即ち、一定の周波数を有する外部電源は、当該振動部１３０に結合する基板１５０によって提供されることができる。
【００５５】
上記ホルダー１３６は、コイル１３２の外周面に結合し、質量体１３４を固定支持し、上部及び下部が開放された中空円筒状に形成されることができる。
【００５６】
具体的には、上記ホルダー１３６は、上記コイル１３２及び上記質量体１３４の一面に接触する円筒状の垂直部１３６ａと、当該垂直部１３６ａの端部から半径方向の外方及び内方に伸びて形成されて上記コイル１３２及び上記質量体１３４の他面を支持する外側水平部１３６ｂ及び内側水平部１３６ｃと、からなることができる。
【００５７】
上記垂直部１３６ａの外周面と上記外側水平部１３６ｂの下部面は、上記質量体１３４と接触して当該質量体１３４を固定支持し、上記垂直部１３６ａの内周面と上記内側水平部１３６ｃの下部面は、上記コイル１３２を固定支持することができる。
【００５８】
また、上記ホルダー１３６は、鉄を含む材質からなることができる。これは、上記弾性部材１４０と同一の材質で形成することにより結合を容易且つ堅固にするためである。
【００５９】
しかしながら、上記ホルダー１３６及び上記弾性部材１４０の材質は、鉄を含む材質に限定されず、結合を容易且つ堅固にできるものであればいずれであっても良い。
【００６０】
また、上記ホルダー１３６の垂直部１３６ａは、コイル１３２と質量体１３４との間の空間を形成するように当該コイル１３２と当該質量体１３４の下部面より高く形成され、上記空間に接着剤Ｂが充填されて当該コイル１３２と当該質量体１３４との結合をより堅固にすることができる。
【００６１】
上記質量体１３４は、ホルダー１３６の垂直部１３６ａの外部面と外側水平部１３６ｂの下部面に結合して上下に振動する振動体で、上下に振動する場合に固定部１１０内で接触することなく振動できるように上記ケース１１２の内部面の内径よりは小さい外径サイズで備えられることができる。
【００６２】
これにより、上記ケース１１２の内部面と上記質量体１３４の外部面との間には、一定サイズの間隙が形成されることができる。
【００６３】
このような質量体１３４は、上記マグネット１２２から発生する磁力の影響を受けない非磁性体又は常磁性体の素材で構成されることが好ましい。
【００６４】
したがって、上記質量体１３４は、鉄より重い比重を有するタングステン等の物質からなることが好ましい。これは、同一の体積内で上記振動部１３０の質量を高めることにより共振周波数を調節して振動量を最大にするためである。
【００６５】
しかしながら、上記質量体１３４は、タングステンに限定されず、設計者の意図に応じて多様な材質からなることもできる。
【００６６】
ここで、上記線形振動子１００の固有振動数を補正するために、上記質量体１３４にサブ質量体をさらに挿入できる空間を形成することにより当該質量体１３４の質量を加減することもできる。
【００６７】
上記弾性部材１４０は、前述したようにホルダー１３６とケース１１２に結合して上記振動部１３０に弾性力を提供する部材で、当該振動部１３０の一構成要素であることができるが、ここでは、便宜上、独立の構成要素として説明する。
【００６８】
上記振動部１３０の固有周波数は、上記弾性部材１４０の弾性係数に従属することができる。
【００６９】
具体的には、上記弾性部材１４０は、固定部１１０であるケース１１２に結合する固定端部１４２と、振動部１３０であるホルダー１３６に結合する自由端部１４６と、上記固定端部１４２と上記自由端部１４６とを連結する少なくとも一つの連結ストリップ部１４４と、を備える板スプリングであることができる。
【００７０】
即ち、上記固定端部１４２は、上記ケース１１２の密閉側の下部面に固定される部分であり、上記自由端部１４６は、ホルダー１３６の内側水平部１３６ｃ及び外側水平部１３６ｂの少なくとも一つの上面に固定される部分であることができる。
【００７１】
上記連結ストリップ部１４４は、上記固定端部１４２と一端が連結され螺旋方向に曲がって弾性力を発生させる部分であることができる。
【００７２】
ここで、上記弾性部材１４０の表面の所定領域にはダンピング増加部１４５が付着され、当該ダンピング増加部１４５によって当該弾性部材１４０自体のダンピング係数が増加することができる。
【００７３】
具体的には、上記ダンピング増加部１４５は、上記弾性部材１４０の連結ストリップ部１４４の所定領域に付着され、当該連結ストリップ部１４４の上面及び下面の少なくとも一面の全体又は一部に付着されることができる。
【００７４】
上記ダンピング増加部１４５は、コーティング処理により上記弾性部材１４０に付着され、ゴム材質からなることができる。
【００７５】
また、上記ダンピング増加部１４５は、ウレタンを含む材質からなり、その厚さが数μｍの水準で形成されることができる。
【００７６】
上記弾性部材１４０に付着されるダンピング増加部１４５によって、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、不所望の高周波領域で発生する弾性部材１４０の固有モードであるサージングモードでの弾性部材１４０とケース１１２との接触又は弾性部材１４０と質量体１３４との接触を防止することにより、騒音発生と接触による弾性部材１４０の破壊を未然に防止することができる。
【００７７】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【００７８】
即ち、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、ケース１１２の内部に配置される振動部１３０、即ち、質量体１３４及び弾性部材１４０によって決められる機械的共振周波数に対応する共振周波数を有する電磁気力（電流）を印加させて振動を発生させるが、この場合、不所望の周波数帯域の信号が混じることになる。
【００７９】
ここで、不所望の周波数帯域の信号は、振動部１３０に正常的な上下方向への振動ではない異常振動を誘発させ、特に、質量体１３４とは関係なく弾性部材１４０のみが振動するサージングモードを誘発させる。
【００８０】
即ち、サージングモードは、不所望の周波数帯域のうち高周波帯域である４０００〜６０００Ｈｚに対応する周波数信号によって弾性部材１４０の連結ストリップ部１４４のみが振動する現象で、このような現象は、弾性部材１４０とケース１１２との接触又は弾性部材１４０と質量体１３４との接触を誘発して騒音発生をもたらす。
【００８１】
このようなサージングモードは、弾性部材１４０が存在する限り必然的に発生せざるを得ない現象であるため、騒音発生を最小化するためにはサージングモードによる弾性部材１４０の振動を最小化しなければならない。
【００８２】
したがって、本発明の一実施形態による線形振動子１００では、弾性部材１４０にダンピング増加部１４５を付着させることによりサージングモードによる当該弾性部材１４０の振動を最小化している。
【００８３】
図５を参照すると、ダンピング増加部１４５が付着されている線形振動子Ａの場合、ダンピング増加部が付着されていない従来の線形振動子Ｂに比べてサージングモードでの振動の変位が大きく減少したことを確認することができる。
【００８４】
図５は、有限要素モデルを用いて共振による弾性部材１４０の変位の変化をハーモニック（ｈａｒｍｏｎｉｃ）解釈によって検証したグラフで、ダンピング係数が０．１のダンピング増加部１４５が２０μｍの厚さでコーティングされた場合を仮定したものである。
【００８５】
図５に示されるように、不所望の周波数帯域のうちサージングモードを誘発させる高周波帯域（４０００〜６０００Ｈｚ）でダンピング増加部１４５がコーティングされた弾性部材１４０の場合が従来の場合より変位の変化が大きく減少したことが分かる。
【００８６】
さらに、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、コイル１３２に電源が印加されるように基板１５０を備え、当該基板１５０は、印刷回路基板であることができる。
【００８７】
ここで、上記基板１５０は、振動部１３０の振動時にマグネット１２２と接触しないように当該マグネット１２２を通過させる貫通ホール１５２を備えることができる。
【００８８】
即ち、上記貫通ホール１５２は、上記マグネット１２２と上記基板１５０との接触を防止し、上記振動部１３０の振動及び運動の際に振幅に制限がないようにして当該振動部１３０の最大振動量を確保することができる。
【００８９】
したがって、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、上記貫通ホール１５２によって、より安定した線形振動を具現することができる。
【００９０】
具体的には、上記基板１５０の一端は、上記振動部１３０と結合して自由端となり、他端は、固定部１１０に結合して固定端となることができる。
【００９１】
上記固定部１１０に結合される上記基板１５０の他端には、コイル１３２に電源を供給するための電源連結端子１５４が形成され、当該電源連結端子１５４は、固定部１１０であるケース１１２の外部に配置されることができる。
【００９２】
また、上記基板１５０の一面には、上記振動部１３０の振動による当該振動部１３０と固定部１１０であるブラケット１１４との接触を防止するようにするダンパー１６０が備えられることができる。
【００９３】
上記ダンパー１６０は、上記振動部１３０の線形運動による接触を防止するように弾性材質からなり、過度な振動によって当該振動部１３０が上記ブラケット１１４に接触してタッチ騒音が発生することを防止すると共に当該振動部１３０の磨耗を防止することができる。
【００９４】
ここで、上記ダンパー１６０には、外部衝撃がある場合に当該外部衝撃を吸収するようにゴム、コルク、プロピレン又はポロン等の多様な衝撃吸収材質を用いることができる。
【００９５】
上記ダンパー１６０は、図１から図４に示されるように基板１５０の下面に備えられることができるが、これに限定されず、ケース１１２の上部の内部密閉面又はブラケット１１４の上面に備えられることもできる。
【００９６】
図６は、本発明の他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【００９７】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による線形振動子２００は、マグネット２２２及びヨークプレート２２４の形成位置を除いては前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００と同一であるため、以下では当該マグネット２２２及びヨークプレート２２４の形成位置に関してのみ説明する。
【００９８】
マグネット２２２は、固定部２１０に結合されるものの、前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００とは異なり、当該固定部２１０のブラケット２１４ではないケース２１２の内部密閉面に結合されることができる。
【００９９】
したがって、上記弾性部材２４０は、上下振動時にマグネット２２２との接触を防止するために、中央に当該マグネット２２２の外径より大きいホールを備えることができる。
【０１００】
ここで、上記マグネット２２２の一面である下部面には、当該マグネット２２２との相互作用によって電磁気力を発生させるコイル２３２を通して当該マグネット２２２に流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート２２４が結合されることができる。
【０１０１】
図７は、本発明のさらに他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【０１０２】
図７を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による線形振動子３００は、マグネット３２２を除いては前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００と構成及び効果が同一であるため、以下では当該マグネット３２２に関してのみ説明する。
【０１０３】
マグネット３２２は、第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂを含むことができる。
【０１０４】
上記第２のマグネット３２２ｂは、固定部３１０であるケース３１２の上部の内部密閉面に接触して形成され、上記第１のマグネット３２２ａは、ブラケット３１４の上面に結合して形成されることができる。
【０１０５】
上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂは、磁場を発生させるようにそれぞれ垂直方向に上下部が相違する極に着磁されて一定強さの磁力を発生させる円筒状の永久磁石であり、ケース３１２の上部の内部密閉面及びブラケット３１４の上部面に固定配置されるように接着剤等で接着されることができる。
【０１０６】
上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂは、磁力を発生させるように同じ極性が対向して配置され、離隔して形成されることができる。
【０１０７】
極性が対向するように配置される上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂによって、当該第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂの間に存在する磁気力線が半径方向の外方に広がって磁気の効率が高くなり、特に、当該第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂの外側に位置するコイル３３２が鎖交される箇所に磁気力が集中されるため、同一体積で同一電流を消費する場合、単一のマグネットに比べてより大きな電磁気力及び振動量を具現することができる。
【０１０８】
しかしながら、上記マグネット３２２は、第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂで形成されることに限定されず、極性が対向するように配置されさえすれば３個以上のマグネットで形成されても良い。
【０１０９】
ここで、上記第１のマグネット３２２ａの一面である上部面には、当該第１のマグネット３２２ａとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル３３２を通して当該第１のマグネット３２２ａに流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート３２４が結合されることができる。
【０１１０】
但し、上記ヨークプレート３２４は、上記第１のマグネット３２２ａと上記第２のマグネット３２２ｂとの間に配置されても良い。
【０１１１】
上述した本発明の実施形態によると、弾性部材１４０、２４０にダンピング増加部１４５を付着させることにより、不所望の高周波領域で発生する弾性部材１４０、２４０の固有モードであるサージングモードでの弾性部材１４０、２４０とケース１１２、２１２、３１２との接触又は弾性部材１４０、２４０と質量体１３４との接触を防止して騒音発生と接触による弾性部材１４０、２４０の破壊を未然に防止することができる。
【０１１２】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【０１１３】
以上、本発明による実施形態を基に本発明の構成及び特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な変更又は変形が可能であることは本発明の属する技術分野における当業者に自明のことである。したがって、このような変更又は変形は、添付の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１４】
１００、２００、３００ 線形振動子
１１０、２１０、３１０ 固定部
１２０ 磁界部
１２２、２２２、３２２ マグネット
１３０ 振動部
１３２、２３２、３３２ コイル
１３４ 質量体
１３６ ホルダー
１４０、２４０ 弾性部材
１４５ ダンピング増加部
１５０ 基板
１６０ ダンパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線形振動子に関し、より詳細には、携帯用電子機器に取り付けられて無音の着信信号発生装置に適用されることができる線形振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の便宜のために大型ＬＣＤ画面の個人携帯端末機の発売が急増しており、これにより、タッチスクリーン方式が採択され、タッチの際に振動を発生させるために振動モーターが用いられている。
【０００３】
振動モーターは、電磁気的な力の発生原理を用いて電気的エネルギーを機械的振動に変換する部品で、個人携帯端末機に搭載されて無音着信通知用に用いられている。
【０００４】
従来の振動モーターでは、回転力を発生させて不平衡質量の回転部を回転させることにより機械的振動を得る方式が用いられており、回転力は、ブラシ（Ｂｒｕｓｈ)とコミュテータ（Ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ)との接触によって整流作用を経て発生する。
【０００５】
しかしながら、このようなコミュテータを用いたブラシの構造では、モーターの回転時にブラシがコミュテータのセグメントとセグメントとの隙間を通りながら機械的な摩擦と電気的なスパークを誘発し異物を生成するため、モーターの寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
また、モーターへの電圧の印加時に回転慣性によって目標振動量への到達に時間がかかるため、タッチスクリーンに適した振動の具現に問題があった。
【０００７】
このようなモーターの寿命及び応答性の短所を克服しタッチスクリーンの振動機能を具現するために多く用いられているものが線形振動子である。
【０００８】
線形振動子は、モーターの回転原理を用いたものではなく、内部に設けられるスプリングと当該スプリングに取り付けられた質量体から得られた電磁気力を共振周波数に合わせて周期的に発生させることにより起こる共振による振動の発生原理を用いたものである。
【０００９】
上記のような共振現象を用いた線形振動子は、正常的な条件下でスプリングが共振周波数に合わせて上下方向への引張りと圧縮を繰り返しながら振動するようになる。しかしながら、様々な要因によって、スプリングが上下方向ではない別の方向への引張りと圧縮を繰り返しながら振動する現象が生じることもある。
【００１０】
このような現象は、スプリングがケースに接触して騒音を発生させて騒音発生の原因となる。
【００１１】
具体的には、線形振動子に所望の共振周波数を印加しても実際は不所望の周波数が印加され、これにより、不所望のモード、即ち、質量体とは独立してスプリングのみが振動するサージングモードが発生することがある。
【００１２】
サージングモードが発生する場合、スプリングは、ケース及び質量体等と接触し、これにより、騒音が発生することがある。
【００１３】
したがって、サージングモードでのスプリングとケース又は質量体との接触を防止して騒音発生を改善するようにする研究が至急な実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、高周波領域で発生する弾性部材の固有モードであるサージングモードでの弾性部材とケースとの接触又は弾性部材と質量体との接触を防止して騒音発生を改善するようにする線形振動子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供する固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と、を含むことができる。
【００１６】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、上記弾性部材にコーティングされることができる。
【００１７】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、ゴム材質で形成されることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記ダンピング増加部は、ウレタンを含むことができる。
【００１９】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記弾性部材は、上記固定部に結合する固定端部と、上記振動部に結合する自由端部と、上記固定端部と上記自由端部とを連結して弾性力を提供する少なくとも一つの連結ストリップ部と、を含み、上記ダンピング増加部は、少なくとも一つの上記連結ストリップ部の所定領域に付着されることができる。
【００２０】
本発明の一実施形態による線形振動子は、上記コイルに電源が印加されるように一端は上記振動部と結合して自由端となり他端は上記固定部に結合して固定端となる基板をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記固定部は、上記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、上記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、上記マグネットは、上記ブラケットの一面又は上記ケースの一面に結合することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態による線形振動子の上記固定部は、上記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、上記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、上記マグネットは、多数形成されて上記ケースの一面と上記ブラケットの一面にそれぞれ結合することができる。
【００２３】
本発明の他の実施形態による線形振動子は、一定サイズの内部空間を提供し下部が開放されたケースと上記内部空間を密閉するブラケットとを備える固定部と、上記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、当該マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル及び質量体を固定支持するホルダーを備える振動部と、上記固定部と上記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し表面の所定領域にゴム材質のダンピング増加部がコーティングされる弾性部材と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による線形振動子によると、不所望の高周波領域で発生する弾性部材の固有モードであるサージングモードでの弾性部材とケースとの接触又は弾性部材と質量体との接触を防止することにより、騒音発生と接触による弾性部材の破壊を未然に防止することができる。
【００２５】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による線形振動子に提供される弾性部材を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による線形振動子に提供されるダンピング増加部が付着された弾性部材を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による線形振動子のサージングモードでの振動の変位を従来と比較したグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。但し、本発明の思想は、提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などによって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これもまた本願発明の思想の範囲内に含まれる。なお、図面上における同一機能の構成要素に対しては同一符号を付して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略分解斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による線形振動子を示す概略断面図であり、図３は、本発明の一実施形態による線形振動子に提供される弾性部材を示す概略斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態による線形振動子に提供されるダンピング増加部が付着された弾性部材を示す概略斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態による線形振動子のサージングモードでの振動の変位を従来と比較したグラフである。
【００２９】
なお、方向に関する用語の定義において、半径方向の外方又は内方は、ケース１１２の中心から当該ケース１１２の外周面に向かう方向又はその反対方向であることができる。
【００３０】
図１から図４を参照すると、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、当該線形振動子１００の外観を形成する固定部１１０と、磁界部１２０をなすマグネット１２２と、コイル１３２と質量体１３４とを備える振動部１３０と、ダンピング増加部１４５が付着される弾性部材１４０と、を含むことができる。
【００３１】
固定部１１０は、一定サイズの内部空間を提供し、具体的には、下部が開放されたケース１１２と、当該ケース１１２によって形成される上記内部空間を密閉するブラケット１１４と、を含むことができる。
【００３２】
ここで、上記ケース１１２及び上記ブラケット１１４によってマグネット１２２を含む磁界部１２０及び振動部１３０等を収容できる空間が形成されることができ、当該ケース１１２及び当該ブラケット１１４は一体的に形成されることもできる。
【００３３】
また、上記ケース１１２の上面には、後述する磁性流体１２６をマグネット１２２の外周面に配置するための少なくとも一つの流入ホール１１６が形成され、当該流入ホール１１６を介して上記磁性流体１２６を簡便に塗布することができる。
【００３４】
また、上記流入ホール１１６は、弾性部材１４０と振動部１３０のホルダー１３６とを結合する場合、即ち、溶接によって弾性部材１４０とホルダー１３６とを結合する場合に必要なレーザービームが貫通するホールであることができる。
【００３５】
上記マグネット１２２は、ヨークプレート１２４と共に本発明の一実施形態による線形振動子１００の磁界部１２０を構成し、固定部１１０を構成するブラケット１１４の上面にボンディング、圧入及び溶接の少なくとも一つの方法で結合されることができる。
【００３６】
上記マグネット１２２は、ホルダー１３６に結合されたコイル１３２の内径より小さい外径を備え、上記ブラケット１１４に結合して固定部材として作用することができる。
【００３７】
なお、上記ブラケット１１４の上面に上記マグネット１２２の外径に対応するように突出形成される外壁１１４ａを備えて当該外壁１１４ａの内面に当該マグネット１２２の外周面を挿入固定することにより、当該ブラケット１１４と当該マグネット１２２とがより堅固に結合されることができる。
【００３８】
ここで、上記マグネット１２２の一面である上部面には、当該マグネット１２２との相互作用によって電磁気力を発生させるコイル１３２を通して当該マグネット１２２に流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート１２４が結合されることができる。
【００３９】
上記ヨークプレート１２４は、磁性物質で形成され、これにより、磁性流体１２６の塗布を円滑にすることができる。
【００４０】
即ち、上記マグネット１２２及び上記ヨークプレート１２４の外周面とコイル１３２との間には、磁性流体１２６が塗布され、当該磁性流体１２６は、振動部１３０の異常振動を防止する機能をすることができる。
【００４１】
即ち、上記磁性流体１２６は、振動部１３０の上下運動を円滑にするように上記マグネット１２２と上記コイル１３２との間隙に配置され、外部衝撃等によって上記振動部１３０が左右又は上下に揺れて発生する異常振動を防止することができる。
【００４２】
上記磁性流体１２６は、上記マグネット１２２の磁束に集束する性質を有する物質で、当該マグネット１２２の一面に塗布される場合、当該マグネット１２２の磁束発生箇所に集束して一つの環状をなすようになる。
【００４３】
ここで、上記磁性流体１２６は、液体中に磁性粉末をコロイド状に分散化させた後に重力や磁場等による磁性粉末の沈殿や凝集が発生しないように界面活性剤を添加したもので、例えば、四酸化三鉄、鉄−コバルト合金微分子を油又は水の中に分散させたものと、最近ではトルエン中にコバルトを分散させたもの等が挙げられる。
【００４４】
このような磁性粉末は、超微粒子粉末であり、超微粒子特有のブラウン運動をするため、外部磁場、重力又は遠心力等が加えられても流体中の磁性粉末粒子の濃度は一定に維持される特徴を有する。
【００４５】
また、上記磁性流体１２６は、上記マグネット１２２の外面と上記コイル１３２の中空部の内面との間隙に充填されて上記振動部１３０がスムーズに振動又はスライディングするようにすることができる。
【００４６】
上記振動部１３０は、コイル１３２と質量体１３４とを含み、当該コイル１３２と当該質量体１３４は、ホルダー１３６によって固定され、振動の媒介は、弾性部材１４０によって具現されることができる。
【００４７】
即ち、上記振動部１３０は、上記弾性部材１４０を媒介として上下に振動する部材であることができる。
【００４８】
上記コイル１３２は、マグネット１２２と対向するように配置され、一面を含む当該マグネット１２２の一部が当該コイル１３２によって形成される空間内に挿入されることができる。
【００４９】
ここで、上記コイル１３２は、上記マグネット１２２の外径より大きい内径を備え、上記振動部１３０が運動している間に当該コイル１３２と当該マグネット１２２が非接触状態を維持することができる。
【００５０】
また、上記コイル１３２は、ホルダー１３６の中空の内部面に結合し、当該コイル１３２に一定の周波数で電流を印加すると、当該コイル１３２の周辺に磁場を誘導することができる。
【００５１】
この際、上記コイル１３２を介して電磁気力が印加されると、上記マグネット１２２から当該コイル１３２への磁束の方向は左右に分けられ、当該コイル１３２によって発生する磁場は上下に形成されて上記振動部１３０が上下に振動するようになる。
【００５２】
したがって、上記マグネット１２２の磁束方向と上記振動部１３０の振動方向は、垂直をなす。
【００５３】
即ち、上記振動部１３０の機械的固有周波数と同一の周波数を有する電磁気力を印加すると、当該振動部１３０は共振振動をして最大の振動量が得られ、当該振動部１３０の固有周波数は当該振動部１３０の質量と弾性部材１４０の弾性係数によって影響を受けるようになる。
【００５４】
ここで、上記振動部１３０のコイル１３２に印加される電流、即ち、一定の周波数を有する外部電源は、当該振動部１３０に結合する基板１５０によって提供されることができる。
【００５５】
上記ホルダー１３６は、コイル１３２の外周面に結合し、質量体１３４を固定支持し、上部及び下部が開放された中空円筒状に形成されることができる。
【００５６】
具体的には、上記ホルダー１３６は、上記コイル１３２及び上記質量体１３４の一面に接触する円筒状の垂直部１３６ａと、当該垂直部１３６ａの端部から半径方向の外方及び内方に伸びて形成されて上記コイル１３２及び上記質量体１３４の他面を支持する外側水平部１３６ｂ及び内側水平部１３６ｃと、からなることができる。
【００５７】
上記垂直部１３６ａの外周面と上記外側水平部１３６ｂの下部面は、上記質量体１３４と接触して当該質量体１３４を固定支持し、上記垂直部１３６ａの内周面と上記内側水平部１３６ｃの下部面は、上記コイル１３２を固定支持することができる。
【００５８】
また、上記ホルダー１３６は、鉄を含む材質からなることができる。これは、上記弾性部材１４０と同一の材質で形成することにより結合を容易且つ堅固にするためである。
【００５９】
しかしながら、上記ホルダー１３６及び上記弾性部材１４０の材質は、鉄を含む材質に限定されず、結合を容易且つ堅固にできるものであればいずれであっても良い。
【００６０】
また、上記ホルダー１３６の垂直部１３６ａは、コイル１３２と質量体１３４との間の空間を形成するように当該コイル１３２と当該質量体１３４の下部面より高く形成され、上記空間に接着剤Ｂが充填されて当該コイル１３２と当該質量体１３４との結合をより堅固にすることができる。
【００６１】
上記質量体１３４は、ホルダー１３６の垂直部１３６ａの外部面と外側水平部１３６ｂの下部面に結合して上下に振動する振動体で、上下に振動する場合に固定部１１０内で接触することなく振動できるように上記ケース１１２の内部面の内径よりは小さい外径サイズで備えられることができる。
【００６２】
これにより、上記ケース１１２の内部面と上記質量体１３４の外部面との間には、一定サイズの間隙が形成されることができる。
【００６３】
このような質量体１３４は、上記マグネット１２２から発生する磁力の影響を受けない非磁性体又は常磁性体の素材で構成されることが好ましい。
【００６４】
したがって、上記質量体１３４は、鉄より重い比重を有するタングステン等の物質からなることが好ましい。これは、同一の体積内で上記振動部１３０の質量を高めることにより共振周波数を調節して振動量を最大にするためである。
【００６５】
しかしながら、上記質量体１３４は、タングステンに限定されず、設計者の意図に応じて多様な材質からなることもできる。
【００６６】
ここで、上記線形振動子１００の固有振動数を補正するために、上記質量体１３４にサブ質量体をさらに挿入できる空間を形成することにより当該質量体１３４の質量を加減することもできる。
【００６７】
上記弾性部材１４０は、前述したようにホルダー１３６とケース１１２に結合して上記振動部１３０に弾性力を提供する部材で、当該振動部１３０の一構成要素であることができるが、ここでは、便宜上、独立の構成要素として説明する。
【００６８】
上記振動部１３０の固有周波数は、上記弾性部材１４０の弾性係数に従属することができる。
【００６９】
具体的には、上記弾性部材１４０は、固定部１１０であるケース１１２に結合する固定端部１４２と、振動部１３０であるホルダー１３６に結合する自由端部１４６と、上記固定端部１４２と上記自由端部１４６とを連結する少なくとも一つの連結ストリップ部１４４と、を備える板スプリングであることができる。
【００７０】
即ち、上記固定端部１４２は、上記ケース１１２の密閉側の下部面に固定される部分であり、上記自由端部１４６は、ホルダー１３６の内側水平部１３６ｃ及び外側水平部１３６ｂの少なくとも一つの上面に固定される部分であることができる。
【００７１】
上記連結ストリップ部１４４は、上記固定端部１４２と一端が連結され螺旋方向に曲がって弾性力を発生させる部分であることができる。
【００７２】
ここで、上記弾性部材１４０の表面の所定領域にはダンピング増加部１４５が付着され、当該ダンピング増加部１４５によって当該弾性部材１４０自体のダンピング係数が増加することができる。
【００７３】
具体的には、上記ダンピング増加部１４５は、上記弾性部材１４０の連結ストリップ部１４４の所定領域に付着され、当該連結ストリップ部１４４の上面及び下面の少なくとも一面の全体又は一部に付着されることができる。
【００７４】
上記ダンピング増加部１４５は、コーティング処理により上記弾性部材１４０に付着され、ゴム材質からなることができる。
【００７５】
また、上記ダンピング増加部１４５は、ウレタンを含む材質からなり、その厚さが数μｍの水準で形成されることができる。
【００７６】
上記弾性部材１４０に付着されるダンピング増加部１４５によって、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、不所望の高周波領域で発生する弾性部材１４０の固有モードであるサージングモードでの弾性部材１４０とケース１１２との接触又は弾性部材１４０と質量体１３４との接触を防止することにより、騒音発生と接触による弾性部材１４０の破壊を未然に防止することができる。
【００７７】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【００７８】
即ち、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、ケース１１２の内部に配置される振動部１３０、即ち、質量体１３４及び弾性部材１４０によって決められる機械的共振周波数に対応する共振周波数を有する電磁気力（電流）を印加させて振動を発生させるが、この場合、不所望の周波数帯域の信号が混じることになる。
【００７９】
ここで、不所望の周波数帯域の信号は、振動部１３０に正常的な上下方向への振動ではない異常振動を誘発させ、特に、質量体１３４とは関係なく弾性部材１４０のみが振動するサージングモードを誘発させる。
【００８０】
即ち、サージングモードは、不所望の周波数帯域のうち高周波帯域である４０００〜６０００Ｈｚに対応する周波数信号によって弾性部材１４０の連結ストリップ部１４４のみが振動する現象で、このような現象は、弾性部材１４０とケース１１２との接触又は弾性部材１４０と質量体１３４との接触を誘発して騒音発生をもたらす。
【００８１】
このようなサージングモードは、弾性部材１４０が存在する限り必然的に発生せざるを得ない現象であるため、騒音発生を最小化するためにはサージングモードによる弾性部材１４０の振動を最小化しなければならない。
【００８２】
したがって、本発明の一実施形態による線形振動子１００では、弾性部材１４０にダンピング増加部１４５を付着させることによりサージングモードによる当該弾性部材１４０の振動を最小化している。
【００８３】
図５を参照すると、ダンピング増加部１４５が付着されている線形振動子Ａの場合、ダンピング増加部が付着されていない従来の線形振動子Ｂに比べてサージングモードでの振動の変位が大きく減少したことを確認することができる。
【００８４】
図５は、有限要素モデルを用いて共振による弾性部材１４０の変位の変化をハーモニック（ｈａｒｍｏｎｉｃ）解釈によって検証したグラフで、ダンピング係数が０．１のダンピング増加部１４５が２０μｍの厚さでコーティングされた場合を仮定したものである。
【００８５】
図５に示されるように、不所望の周波数帯域のうちサージングモードを誘発させる高周波帯域（４０００〜６０００Ｈｚ）でダンピング増加部１４５がコーティングされた弾性部材１４０の場合が従来の場合より変位の変化が大きく減少したことが分かる。
【００８６】
さらに、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、コイル１３２に電源が印加されるように基板１５０を備え、当該基板１５０は、印刷回路基板であることができる。
【００８７】
ここで、上記基板１５０は、振動部１３０の振動時にマグネット１２２と接触しないように当該マグネット１２２を通過させる貫通ホール１５２を備えることができる。
【００８８】
即ち、上記貫通ホール１５２は、上記マグネット１２２と上記基板１５０との接触を防止し、上記振動部１３０の振動及び運動の際に振幅に制限がないようにして当該振動部１３０の最大振動量を確保することができる。
【００８９】
したがって、本発明の一実施形態による線形振動子１００は、上記貫通ホール１５２によって、より安定した線形振動を具現することができる。
【００９０】
具体的には、上記基板１５０の一端は、上記振動部１３０と結合して自由端となり、他端は、固定部１１０に結合して固定端となることができる。
【００９１】
上記固定部１１０に結合される上記基板１５０の他端には、コイル１３２に電源を供給するための電源連結端子１５４が形成され、当該電源連結端子１５４は、固定部１１０であるケース１１２の外部に配置されることができる。
【００９２】
また、上記基板１５０の一面には、上記振動部１３０の振動による当該振動部１３０と固定部１１０であるブラケット１１４との接触を防止するようにするダンパー１６０が備えられることができる。
【００９３】
上記ダンパー１６０は、上記振動部１３０の線形運動による接触を防止するように弾性材質からなり、過度な振動によって当該振動部１３０が上記ブラケット１１４に接触してタッチ騒音が発生することを防止すると共に当該振動部１３０の磨耗を防止することができる。
【００９４】
ここで、上記ダンパー１６０には、外部衝撃がある場合に当該外部衝撃を吸収するようにゴム、コルク、プロピレン又はポロン等の多様な衝撃吸収材質を用いることができる。
【００９５】
上記ダンパー１６０は、図１から図４に示されるように基板１５０の下面に備えられることができるが、これに限定されず、ケース１１２の上部の内部密閉面又はブラケット１１４の上面に備えられることもできる。
【００９６】
図６は、本発明の他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【００９７】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態による線形振動子２００は、マグネット２２２及びヨークプレート２２４の形成位置を除いては前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００と同一であるため、以下では当該マグネット２２２及びヨークプレート２２４の形成位置に関してのみ説明する。
【００９８】
マグネット２２２は、固定部２１０に結合されるものの、前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００とは異なり、当該固定部２１０のブラケット２１４ではないケース２１２の内部密閉面に結合されることができる。
【００９９】
したがって、上記弾性部材２４０は、上下振動時にマグネット２２２との接触を防止するために、中央に当該マグネット２２２の外径より大きいホールを備えることができる。
【０１００】
ここで、上記マグネット２２２の一面である下部面には、当該マグネット２２２との相互作用によって電磁気力を発生させるコイル２３２を通して当該マグネット２２２に流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート２２４が結合されることができる。
【０１０１】
図７は、本発明のさらに他の実施形態による線形振動子を示す概略断面図である。
【０１０２】
図７を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による線形振動子３００は、マグネット３２２を除いては前述した本発明の一実施形態による線形振動子１００と構成及び効果が同一であるため、以下では当該マグネット３２２に関してのみ説明する。
【０１０３】
マグネット３２２は、第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂを含むことができる。
【０１０４】
上記第２のマグネット３２２ｂは、固定部３１０であるケース３１２の上部の内部密閉面に接触して形成され、上記第１のマグネット３２２ａは、ブラケット３１４の上面に結合して形成されることができる。
【０１０５】
上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂは、磁場を発生させるようにそれぞれ垂直方向に上下部が相違する極に着磁されて一定強さの磁力を発生させる円筒状の永久磁石であり、ケース３１２の上部の内部密閉面及びブラケット３１４の上部面に固定配置されるように接着剤等で接着されることができる。
【０１０６】
上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂは、磁力を発生させるように同じ極性が対向して配置され、離隔して形成されることができる。
【０１０７】
極性が対向するように配置される上記第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂによって、当該第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂの間に存在する磁気力線が半径方向の外方に広がって磁気の効率が高くなり、特に、当該第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂの外側に位置するコイル３３２が鎖交される箇所に磁気力が集中されるため、同一体積で同一電流を消費する場合、単一のマグネットに比べてより大きな電磁気力及び振動量を具現することができる。
【０１０８】
しかしながら、上記マグネット３２２は、第１及び第２のマグネット３２２ａ、３２２ｂで形成されることに限定されず、極性が対向するように配置されさえすれば３個以上のマグネットで形成されても良い。
【０１０９】
ここで、上記第１のマグネット３２２ａの一面である上部面には、当該第１のマグネット３２２ａとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル３３２を通して当該第１のマグネット３２２ａに流れる磁束を円滑に形成するようにするヨークプレート３２４が結合されることができる。
【０１１０】
但し、上記ヨークプレート３２４は、上記第１のマグネット３２２ａと上記第２のマグネット３２２ｂとの間に配置されても良い。
【０１１１】
上述した本発明の実施形態によると、弾性部材１４０、２４０にダンピング増加部１４５を付着させることにより、不所望の高周波領域で発生する弾性部材１４０、２４０の固有モードであるサージングモードでの弾性部材１４０、２４０とケース１１２、２１２、３１２との接触又は弾性部材１４０、２４０と質量体１３４との接触を防止して騒音発生と接触による弾性部材１４０、２４０の破壊を未然に防止することができる。
【０１１２】
また、磁気の効率に変化を与えず共振周波数での動作にも影響を与えないため、最大振動量の変化なしに安定した線形振動が得られる。
【０１１３】
以上、本発明による実施形態を基に本発明の構成及び特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な変更又は変形が可能であることは本発明の属する技術分野における当業者に自明のことである。したがって、このような変更又は変形は、添付の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１４】
１００、２００、３００ 線形振動子
１１０、２１０、３１０ 固定部
１２０ 磁界部
１２２、２２２、３２２ マグネット
１３０ 振動部
１３２、２３２、３３２ コイル
１３４ 質量体
１３６ ホルダー
１４０、２４０ 弾性部材
１４５ ダンピング増加部
１５０ 基板
１６０ ダンパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定サイズの内部空間を提供する固定部と、
前記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、
前記マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、
前記固定部と前記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し、表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と
を含む、線形振動子。
【請求項２】
前記ダンピング増加部は、前記弾性部材にコーティングされる、請求項１に記載の線形振動子。
【請求項３】
前記ダンピング増加部は、ゴム材質で形成される、請求項１または２に記載の線形振動子。
【請求項４】
前記ダンピング増加部は、ウレタンを含む、請求項１から３の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記固定部に結合する固定端部と、前記振動部に結合する自由端部と、前記固定端部と前記自由端部とを連結して弾性力を提供する少なくとも一つの連結ストリップ部と、を含み、
前記ダンピング増加部は、前記少なくとも一つの連結ストリップ部の所定領域に付着される、請求項１から４の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項６】
前記コイルに電源が印加されるように一端は前記振動部と結合して自由端となり他端は前記固定部に結合して固定端となる基板をさらに含む、請求項１から５の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項７】
前記固定部は、前記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、前記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、
前記マグネットは、前記ブラケットの一面又は前記ケースの一面に結合する、請求項１から６の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項８】
前記固定部は、前記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、前記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、
前記マグネットは、複数形成されて前記ケースの一面と前記ブラケットの一面にそれぞれ結合する、請求項１から６の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項９】
一定サイズの内部空間を提供し下部が開放されたケースと前記内部空間を密閉するブラケットとを備える固定部と、
前記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、
前記マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル及び質量体を固定支持するホルダーを備える振動部と、
前記固定部と前記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し、表面の所定領域にゴム材質のダンピング増加部がコーティングされる弾性部材と
を含む、線形振動子。
【請求項１】
一定サイズの内部空間を提供する固定部と、
前記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、
前記マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイルと質量体とを備える振動部と、
前記固定部と前記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し、表面の所定領域にダンピング増加部が付着される弾性部材と
を含む、線形振動子。
【請求項２】
前記ダンピング増加部は、前記弾性部材にコーティングされる、請求項１に記載の線形振動子。
【請求項３】
前記ダンピング増加部は、ゴム材質で形成される、請求項１または２に記載の線形振動子。
【請求項４】
前記ダンピング増加部は、ウレタンを含む、請求項１から３の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記固定部に結合する固定端部と、前記振動部に結合する自由端部と、前記固定端部と前記自由端部とを連結して弾性力を提供する少なくとも一つの連結ストリップ部と、を含み、
前記ダンピング増加部は、前記少なくとも一つの連結ストリップ部の所定領域に付着される、請求項１から４の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項６】
前記コイルに電源が印加されるように一端は前記振動部と結合して自由端となり他端は前記固定部に結合して固定端となる基板をさらに含む、請求項１から５の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項７】
前記固定部は、前記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、前記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、
前記マグネットは、前記ブラケットの一面又は前記ケースの一面に結合する、請求項１から６の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項８】
前記固定部は、前記内部空間を提供し下部が開放されたケースと、前記内部空間を密閉するブラケットと、を含み、
前記マグネットは、複数形成されて前記ケースの一面と前記ブラケットの一面にそれぞれ結合する、請求項１から６の何れか１項に記載の線形振動子。
【請求項９】
一定サイズの内部空間を提供し下部が開放されたケースと前記内部空間を密閉するブラケットとを備える固定部と、
前記内部空間に配置され磁力を発生させる少なくとも一つのマグネットと、
前記マグネットと対向するように配置されて当該マグネットとの相互作用によって電磁気力を発生させるコイル及び質量体を固定支持するホルダーを備える振動部と、
前記固定部と前記振動部に結合して当該振動部の振動を媒介し、表面の所定領域にゴム材質のダンピング増加部がコーティングされる弾性部材と
を含む、線形振動子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８５４３８（Ｐ２０１３−８５４３８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３０（Ｐ２０１２−１３０）
【出願日】平成２４年１月４日（２０１２．１．４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月４日（２０１２．１．４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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