(57)【要約】【課題】微細振動を防止するとともに外力によって振動子がケースにぶつかる問題を防止することができる線形振動装置を提供する。【解決手段】内部空間を区画するケース、前記ケースの下部に配設され、電流を印加して磁場を誘導するコイルが設置されたブラケット、一面が閉鎖した中空部が形成されたヨークの前記中空部に収容されるマグネット及び前記ヨークの外側に結合された重量体を含む振動子、及び前記ケースの上部に結合され、前記振動子が線形運動するように弾支するスプリング部材を含んでなり、前記重量体の外側には凹部が多数形成され、前記凹部には、前記ケースの側壁と接触したままで回転する回転部材が回転可能に挿入されている。【選択図】図３
2011025221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を区画するケース；
前記ケースの下部に配設され、電流を印加して磁場を誘導するコイルが設置されたブラケット；
一面が閉鎖した中空部が形成されたヨークの前記中空部に収容されるマグネット及び前記ヨークの外側に結合された重量体を含む振動子；及び
前記ケースの上部に結合され、前記振動子が線形運動するように弾支するスプリング部材；
を含み、
前記重量体の外側には凹部が多数形成され、前記凹部には、前記ケースの側壁と接触したままで回転する回転部材が回転可能に挿入されていることを特徴とする、線形振動装置。
【請求項２】
前記回転部材は回転ボールであることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項３】
前記凹部には弾性部材が介在されていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項４】
前記凹部の内壁には潤滑油が塗布されていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項５】
前記凹部は、円筒状の前記重量体に３６０°／Ｎの間隔でＮ個が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項６】
前記凹部は、前記回転部材の半分以上が挿入されるように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項７】
前記凹部は、その導入部が前記回転部材と同一直径を持つように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項８】
前記凹部は、前記回転部材に対応する形状に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【請求項９】
前記スプリング部材は両端部が前記ケースの上部に固定されたままでその内部が前記ケースから離隔して設置された板スプリングであり、
前記マグネットと対応する前記板スプリングの上面には、前記マグネットから漏洩する磁束によって位置固定される上部磁性流体が塗布されていることを特徴とする、請求項１に記載の線形振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は線形振動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ゲーム機、携帯情報端末機などの携帯用電子機器において、外部からの音響によって他人に被害を及ぼすことを防止するために、多様な形態の振動発生装置が携帯用電子機器に装着されている。特に、このような振動発生装置は携帯電話に搭載されて無音の着信信号発生装置として利用される。近年、携帯電話の小型化及びスリム化の趨勢に応じて携帯電話に装着される振動発生装置も小型化及び高機能化を要求している。
【０００３】
現在、携帯電話のように通信機器に適用されている着信手段の一つである振動発生装置は電磁気的力の発生原理を利用して、電気的エネルギーを機械的振動に変換する部品として携帯電話に搭載されて無音着信警報用に使用されている。
従来の一例による振動発生装置は、偏心重量体を持つ回転子を回転させて機械的振動を得る方式を用いている。このような回転子の回転力はブラッシュと整流子の接点によって整流作用をなして回転子のコイルに電流を供給する整流子またはブラッシュ型モーター構造によって具現される。
【０００４】
しかし、このような形態を持つ振動発生装置は、ブラッシュが整流子のセグメントと他のセグメントの間の隙間を通りながら機械的な摩擦と電気的なスパーク及び摩耗を発生させ、これによりブラックパウダー（ｂｌａｃｋ ｐｏｗｄｅｒ）のような異物を生成して振動発生装置の寿命を短縮させる問題点があった。これにより、安定的に線形の振動を得ることができる線形振動装置が提案された。
【０００５】
図１は従来技術による線形振動装置の断面図である。
図１に示すように、従来技術による線形振動装置１０は、内部空間を区画するケース２０と、前記ケース２０の下部に配設され、電流を印加して磁場を誘導するコイル３２及びダンパー部材３４が設置されたブラケット３０と、一面が閉鎖した中空部が形成されたヨーク４２、前記中空部に収容され、下面にプレートヨーク４２が付着されたマグネット４４及び前記ヨーク４２の外側に結合された重量体４６を含む振動子４０と、前記ケース２０の上部に結合され、前記振動子２０を線形運動するように弾支するスプリング部材５０とを含んでなる。この際、ヨーク４２は、円板部４２ａと前記円板部４２ａの外周縁から下向きに折り曲げられて伸びる側壁部４２ｂを含んでなる。
このような構成を持つ線形振動装置１０は、コイル３２に電源が供給されれば、円筒状マグネット４４、プレートヨーク４３、及びヨーク４２でなる磁気回路から発生する磁場と前記コイル３２から発生する電場との相互作用によって、振動子２０がスプリング部材５０に対抗して上下方向に振動することになる。
【０００６】
しかし、従来技術による線形振動装置１０は、非動作状態で振動子４０に外力が加わる場合、振動子４０がスプリング部材５０に連結されているため、微細振動が発生し、これによって振動発生装置１０の信頼性を低下させる問題点があった。
また、動作中に外力によって振動子４０が左右側面運動または回転運動を行う場合、振動子４０とケース２０が直接接触してタッチ音と衝撃を発生させる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、微細振動を防止するとともに、外力によって振動子がケースにぶつかって望まない振動を発生することを防止することができる線形振動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の好適な実施例による線形振動装置は、内部空間を区画するケース；前記ケースの下部に配設され、電流を印加して磁場を誘導するコイルが設置されたブラケット；一面が閉鎖した中空部が形成されたヨークの前記中空部に収容されるマグネット及び前記ヨークの外側に結合された重量体を含む振動子；及び前記ケースの上部に結合され、前記振動子が線形運動するように弾支するスプリング部材；を含み、前記重量体の外側には凹部が多数形成され、前記凹部には、前記ケースの側壁と接触したままで回転する回転部材が回転可能に挿入されている。
【０００９】
前記回転部材は回転ボールであってもよい。
前記凹部には弾性部材が介在されていることができる。
前記凹部の内壁には潤滑油が塗布されていることができる。
前記凹部は、円筒状の前記重量体に３６０°／Ｎの間隔でＮ個が形成されていることができる。
前記凹部は、前記回転部材の半分以上が挿入されるように形成されることができる。
前記凹部は、その導入部が前記回転部材と同一直径を持つように形成されることができる。
前記凹部は、前記回転部材に対応する形状に形成されることができる。
前記スプリング部材は両端部が前記ケースの上部に固定されたままでその内部が前記ケースから離隔して設置された板スプリングであり、前記マグネットと対応する前記板スプリングの上面には、前記マグネットから漏洩する磁束によって位置固定される上部磁性流体が塗布されていることができる。
【００１０】
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、重量体の外側に、ケースの側壁と接触したままで回転する回転部材が回転可能に挿入されるので、外力が発生する場合にも振動子がケースにぶつかる問題及び微細振動の発生を防止することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、回転部材が重量体に形成された凹部に弾性部材によって挿支されるので、重量体の組立てが容易になるだけなく、振動子がケースにぶつかる問題及び微細振動の発生をもう一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による線形振動装置の断面図である。
【図２】本発明の好適な第１実施例による線形振動装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示す線形振動装置の断面図である。
【図４】本発明の好適な第２実施例による線形振動装置の断面図である。
【図５Ａ−５Ｃ】重量体に形成される凹部の位置及び回転部材の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の目的、利点及び特徴は添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好適な実施例からもっと明らかになろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際して、同じ構成要素には、たとえ異なる図面に表示されていても、できるだけ同一符号を付けることにする。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図２は本発明の好適な第１実施例による線形振動装置の分解斜視図、図３は図２に示す線形振動装置の断面図である。これら図を参照して本実施例による線形振動装置１００ａについて説明する。
【００１６】
図２及び図３に示すように、本実施例による線形振動装置１００ａは、ケース２００、ブラケット３００、振動子４００、及びスプリング部材５００を含んでなる。
ケース２００は振動子４００を収容する一定サイズの内部空間を区画する収容部材であって、下方に開放した構造を持ち、その下部はブラケット３００によって密閉される。
ここで、ケース２００の上部には、ケース２００に収容されるスプリング部材５００に上部磁性流体５２０を塗布するための少なくとも一つ以上の注入孔２２０が貫設される。一方、上部磁性流体５２０が塗布された後、上部磁性流体の外部への流出を防止するために、ケース２００の上部は、例えばテープ部材２４０で密閉処理される。
【００１７】
ブラケット３００はケース２００の下部に配設されてケース２００の内部空間を密閉し、その上部に振動発生のためのコイル３２０を備える。
ここで、ブラケット３００は、補助マグネット４６２との間で磁気力が発生するように、磁性体で形成されることが好ましく、コイル３２０に電気的に連結されて電源を供給する端子部が形成された基板部材（図示せず）を含むように構成されることが好ましい。
また、コイル３２０は、前記端子部を介して外部から電源が印加されとき、一定強度の電場を発生させるためのもので、ブラケット３００の上面に接合剤で下端が接合されることで固定される。
【００１８】
この際、コイル３２０は、線形振動する振動子４００のマグネット４４０がその内部を往復運動する中空部を持つように円筒状に形成され、その上端が、マグネット４４０で発生する磁場とコイル３２０で発生する電場の相互作用がなだらかになされるように、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間に形成されるエアギャップ（ＡＧ）内に位置するように形成されることが好ましい。
【００１９】
一方、ブラケット３００の上部には、振動子４００のブラケット３００に対する直接的な接触を防止し、衝撃を吸収するために、ダンパー部材３４０を備えることができる。ここで、ダンパー部材３４０は、マグネット４４０が線形振動によってコイル３２０の中空部を往復しながらブラケット３００と接触することを防止するために、マグネット４４０の下側のブラケット３００に設置される。この際、ダンパー部材３４０としては、ゴム、ポリプロピレンなどの如き、衝撃を吸収することができる多様な材質が使用可能である。
また、ブラケット３００にはコイル３２０を固定支持するための突部（図示せず）が形成されることが好ましい。この際、突部は、ブラケット３００を形成するプレス加工の際に一括して形成することができ、突部の間にコイル３２０を定着させることで組立性を向上させることができる。
【００２０】
振動子４００は線形振動する部分であって、ヨーク４２０、マグネット４４０、及び重量体４６０を含んでなる。
ヨーク４２０はマグネット４４０と重量体４６０を固定支持してマグネット４４０の磁束をなだらかに形成するためのものであって、一面が閉鎖した中空部、つまり上部が閉鎖し下部が開放した中空円筒状を持つように形成される。
具体的に、ヨーク４２０は、スプリング部材５００に付着される円板部と、この円板部の外周縁から下向きに折り曲げられて伸びる側壁部とを備える。ここで、円板部４２２及び側壁部の内面はマグネット４４０を収容する中空部を形成する。この際、ヨーク４２０は、円板部がマグネット４４０の直径より大きく形成されることにより、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間にコイル３２０の上端が配設されるエアギャップ（ＡＧ）を持つように形成されることが好ましい。
【００２１】
一方、ヨーク４２０の側壁部は、その一部がマグネット４４０の側面一部に密着してマグネット４４０のヨーク４２０に対する結合力を増大させるとともに重量体４６０が定着する定着面４２６を備え、ヨーク４２０の内周面とマグネット４４０の外周面の間にコイル３２０の上端が配設されるエアギャップ（ＡＧ）を形成するように、階段状に形成されることが好ましい。すなわち、側壁部は、円板部４２２から下向きに折り曲げられてマグネット４４０の一部を収容する中空部を形成する第１側壁部４２４、前記第１側壁部４２４から外側に段をなして形成された定着面４２６、及び前記定着面４２６から下向きに折り曲げられて伸びた第２側壁部４２８を含んでなる。
【００２２】
マグネット４４０は一定強度の磁場を発生させてコイル３２０との相互作用によって振動子４００が線形振動するようにするものであって、ヨーク４２０の中空部に収容される。すなわち、マグネット４４０は上面及び側面の一部が中空部に収容される。
ここで、マグネット４４０は垂直方向に上下部が反対極性に着磁されて一定強度の磁力を発生させる円筒状の永久磁石であって、ヨーク４２０の中空部に接合剤によって接合される。
一方、マグネット４４０の下面には、ヨーク４２０の開放側からコイル３２０を通じてヨーク４２０の下端に流れる磁力の流れである磁束をなだらかに形成するためのプレートヨーク４８０が装着されることが好ましい。
【００２３】
重量体４６０は線形振動のために振動子４００に一定質量を加えるためのもので、ヨーク４２０の外側に結合される。すなわち、重量体４６０は、その中央部に貫通部が形成され、この貫通部にヨーク４２０が挿入固定されることにより、ヨーク４２０の外側に結合されることになる。
ここで、重量体１６０は、マグネット４４０による磁力の影響を受けないように、非磁性系素材、例えばタングステン（Ｗ）でなり、ケース２００との接触摩擦によって線形振動を妨害しないように、ケース２００の内周面に対して所定間隙（Ｇ）を持つように形成される。
【００２４】
この際、重量体１６０の外側には凹部４６２が形成され、この凹部４６２に回転可能に挿入されて、ケース２００の内周面と最小限の接触面積（点接触または線接触）で接触して回転する回転ローラーまたは回転ボールのような回転部材４６４が備えられる。この回転部材４６４は重量体１６０の外側及びケース２００の内周面と接触状態を維持しながら振動子４００の上下運動をガイドするので、線形振動装置１００ａに外力が加わっても振動子４００がケース２００とぶつかる問題を防止することができることになる。
【００２５】
一方、凹部４６２は、回転部材４６４が挿入されて回転運動をなだらかに行うように、回転部材４６４に対応する形状に形成され、回転部材４６４の挿入が可能であるように、導入部の間隔（Ｈ）が回転部材４６４の直径Ｄとほぼ同一であるように形成されることが好ましい。また、凹部４６２は、回転部材４６４の離脱を最小化するために、回転部材４６４の半分以上が挿入されることができるように、その幅（Ｗ）が回転部材４６４の直径（Ｄ）の半分よりは大きくて回転部材４６４の直径（Ｄ）よりは小さく形成されることが好ましい。すなわち、凹部４６２は回転部材４６４より少し大きな直径の球状に形成され、導入部の間隔（Ｈ）が回転部材４６４の直径と同一である位置で切断された球状に形成されることができる。一方、導入部の間隔（Ｈ）が回転部材４６４の直径と同一であるといっても、回転部材４６４の一側がケース２００に支持されるので、回転部材４６４は凹部４６２から離脱しないで凹部４６２内で回転運動することになる。
【００２６】
また、回転部材４６４との間で発生する接触摩擦によって振動子４００の線形振動を邪魔しないように、その内壁に潤滑油が塗布されていることが好ましい。
本実施例において、回転部材４６４は重量体１６０とケース２００の間に均衡的な回転支持力を提供するために対称状に配設されることが好ましい。これについては図５Ａ〜図５Ｃを参照する説明でより詳細に説明する。
【００２７】
スプリング部材５００は振動子４００が線形運動するように弾支するためのもので、例えば両端部がケース２００の上部と結合された状態でケース２００から離隔して設置されるように板スプリングでなる。
この際、スプリング部材５００の上部には、ダンピング部材として上部磁性流体５２０が塗布されることが好ましい。このような上部磁性流体５２０は円筒状マグネット４４０の磁束によって集束する性質を持つので、上部磁性流体５２０が板状のスプリング部材５００の上部に塗布される場合、スプリング部材５００の下面に付着された円筒状マグネット４４０の漏洩磁束によって環状に位置することになる。このような上部磁性流体５２０は、振動子の上下振動の際、振動子４００とケース２００の直接的な接触を防止することで、接触の際に発生するタッチ音と衝撃を吸収することになる。
【００２８】
ここで、上部磁性流体５２０は、液体中に磁性粉末をコロイド状に安定に分散させた後、重力、磁場などによる磁性粉末の沈澱や凝集が起こらないように界面活性剤を添加したものであって、その例としては、四酸化三鉄、鉄−コバルト合金の微分子を油または水に分散させたものと、近年にはトルエンにコバルトを分散させたものなどがある。このような磁性粉末は０．０１〜０．０２μｍの超微粒子粉末であり、超微粒子特有のブラウン運動をし、外部からの磁場、重力遠心力などが加わっ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性を持つ。
【００２９】
図４は本発明の好ましい実施例による本発明の好適な第２実施例による線形振動装置の断面図である。以下、同図を参照して本実施例による線形振動装置１００ｂについて説明する。
本実施例の説明において、以前の実施例と同一ないし類似の構成に対しては同一参照番号を付与し、重複する部分についての説明は省略する。
【００３０】
図４に示すように、本実施例による線形振動装置１００ｂは、第１実施例による線形振動装置１００ａの構造を基本的に採用するが、凹部４６２に弾性部材４６６が介在された状態で回転部材４６４が凹部４６２に回転可能に挿入されることを特徴とする。
ここで、弾性部材４６６を備えることにより、回転部材４６４を含む重量体４６０の組立てが一層容易になり、外力が発生して振動子４００が左右運動または回転運動しても弾性部材４６６が所定の緩衝作用をするので、振動子４００がケース２００にぶつかる問題を一層確かに防止することができることになる。
この際、弾性部材４６６は、例えばスプリングが使用でき、凹部４６２の内壁に固定設置されることが好ましい。
【００３１】
図５Ａ〜図５Ｃは重量体に形成される凹部の位置及び回転部材の配置を示す図である。
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、本発明による回転部材４６４は、重量体１６０とケース２００の間に均衡的な回転支持力を提供するために対称状に配置されることが好ましい。すなわち、回転部材４６４は円筒状重量体１６０に３６０°／Ｎの間隔でＮ個（回転部材の数）が配設されることが好ましい（ただし、Ｎ≧２）。例えば、１８０°の間隔で二つが配設されるか（図５Ａ参照）、１２０°の間隔で三つが配設されるか（図５Ｂ参照）、９０°の間隔で四つが配設されることができる（図５Ｃ参照）。
【００３２】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による線形振動装置はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持った者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、微細振動を防止するとともに、外力によって振動子がケースにぶつかって望まない振動を発生することを防止する線形振動装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００ａ、１００ｂ    線形振動装置
２００    ケース
３００    ブラケット
３２０    コイル
３４０    ダンパー部材
４００    振動子
４２０    ヨーク
４４０    マグネット
４６０    重量体
４６２    凹部
４６４    回転部材
４６６    弾性部材
５００    スプリング部材
５２０    上部磁性流体
【図１】
2011025221.tif 000003
【図２】
2011025221.tif 000004
【図３】
2011025221.tif 000005
【図４】
2011025221.tif 000006
【図５Ａ】
2011025221.tif 000007
【図５Ｂ】
2011025221.tif 000008
【図５Ｃ】
2011025221.tif 000009