KR100352858B1 - Flat coreless vibration motor with increased center of gravity - Google Patents
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Abstract
크기를 바꾸지 않고 또 두께도 늘리는 일 없이 간단한 구성으로 진동량을 크게하고 경량화가 가능한 편평 코어리스 진동모터가 개시된다.Disclosed is a flat coreless vibration motor capable of increasing the vibration amount and reducing the weight with a simple configuration without changing the size and increasing the thickness.
본 발명의 편평 코어리스 진동모터는,복수개의 전기자 코일을 한쪽에 배치하고 합성수지로 일체성형하여 이루어진 편심 로터(9, 99)를 구성하는 상기 합성수지로 외주측을 밀도 5 이상의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱(M)으로 하고, 내측을 밀도 1.8 이하의 수지(L)로 하며, 마그넷(3, 33)의 외경을 상기 편심 로터의 회전외경보다 작게 하고, 이 편심 로터의 외주 마그넷측에 상기 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱으로 된 돌출부(A)를 두어, 이 돌출부의 적어도 일부를 상기 마그넷의 외주와 하우징과의 공간(123)에 배치하였다.The flat coreless vibration motor of the present invention is a high density composite engineering plastic (M) having a density of 5 or more on the outer circumferential side of the synthetic resin constituting the eccentric rotors 9 and 99 formed by disposing a plurality of armature coils on one side and integrally molding them with synthetic resin (M). The inner diameter of the magnets 3 and 33 is smaller than the rotational outer diameter of the eccentric rotor, and the outer circumferential magnet side of the eccentric rotor is made of the high density composite engineering plastic. The projected protrusion A was placed, and at least a part of the projected portion was disposed in the space 123 between the outer circumference of the magnet and the housing.
Description
본 발명은 이동체 통신기의 사일런트 콜 수단으로 사용되는 편평 코어리스 진동모터의 개량에 관한 것으로 특히 중심의 이동을 크게한 편평 코어리스 진동모터에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of a flat coreless vibration motor used as a silent call means of a mobile communication device, and more particularly, to a flat coreless vibration motor having a large center movement.
종래의 편평 코어리스 진동모터는, 예를 들어 일본특허공개 소63-290140호에 개시된 바와 같이 통상 회전형 모터의 출력축에 편심판을 설치하거나, 120°마다 등분배치한 3개의 전기자 코일의 일부를 삭제한 것이 있다. 또 종래의 편평 코어리스 진동모터로 3개의 전기자 코일 중 1개를 다른 것보다 작게한 것이 있다. 이러한 진동모터는 미국특허번호 4864276에 개시되어 있다.In the conventional flat coreless vibration motor, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-290140, a part of three armature coils having an eccentric plate installed on an output shaft of a rotational motor or evenly distributed every 120 ° I deleted it. In the conventional flat coreless vibration motor, one of the three armature coils is smaller than the other. Such a vibration motor is disclosed in US Pat. No. 4864276.
그러나, 출력축에 편심판을 설치한 것은 얇게 하는 것이 어렵고, 등분배치한 3개의 전기자 코일의 일부를 삭제 혹은 단락시키커나 또는 1개의 전기자 코일을 작게 한 것으로는 전체적으로 원반형이 되어버리는 것에는 변함이 없기 때문에 중심의 이동량이 적고 회전시에 발생하는 원심력이 작아져 주파수가 높은 나쁜 진동이 되어버리는 결점이 있다.However, the installation of the eccentric plate on the output shaft is difficult to make thin, and the removal of a part of the three armature coils evenly arranged or short circuiting or the reduction of one armature coil changes the overall disc shape. There is a drawback that the amount of movement of the center is small and the centrifugal force generated during rotation becomes small, resulting in a bad vibration with high frequency.
상기와 같은 결함을 극복하기 위하여 본 출원인은 앞서 일본실용신안등록출원소63-111868호(특허출원 평4-295503으로 출원변경) 및 이것을 원형으로한 미국특허번호 5036239에 개시한 바와 같이, 3개의 전기자 코일을 서로 중첩되지 않도록 하고 동시에 전체적으로 평면이 대략 부채형이 되도록 한쪽으로 치우치게 배치한 로터로 된 것을 제안하였다.In order to overcome the above deficiency, the present applicant has previously disclosed Japanese Utility Model Registration Application No. 63-111868 (application changed to Japanese Patent Application No. Hei 4-295503) and US Patent No. 5036239 which made it a prototype. It was proposed that the armature coils consist of rotors arranged sideways so that they do not overlap each other and at the same time the plane is generally fan-shaped.
즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 복수개의 전기자 코일(a, b, c)을 한쪽으로 치우치게 배치한 편심 로터(9)와, 이 편심 로터(9)의 중심에 배치된 축(7)과, 이 축(7) 및 베어링(12a, 12b)을 통해서 상기 편심 로터(9)를 회전이 자유롭게 지지하는 케이스(1), 브래킷(2)으로 된 하우징과, 이 하우징의 일부인 브래킷(2)에 설치되어 상기 편심 로터(9)에 자속을 공급하는 마그넷(3)과, 이 마그넷(3)의 안쪽에 브러시 베이스(4)를 사이에 두고 배치된 브러시(6)와, 이 브러시(6)의 선단이 미끄럼 접촉하도록 상기 편심 로터(9)의 마그넷(3)측 일면에 배치된 정류기(10)로 이루어진 것이다. 또, 부호 8은 황동제의 이탈방지 홀더인데, 축자체에 마디 등의 이탈방지 수단을 강구하면 필요없게 된다. 부호 11은 편심 로터(9)의 일체몰드 합성수지로, 통상은 유리섬유강화 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 사용되어 진다. 부호 13a, 13b는 트러스트 와셔이다.That is, as shown in FIGS. 5 and 6, an eccentric rotor 9 in which a plurality of armature coils a, b, and c are disposed to one side, and an axis disposed in the center of the eccentric rotor 9 ( 7) a housing consisting of a case (1) and a bracket (2) for rotatably supporting the eccentric rotor (9) via the shaft (7) and bearings (12a, 12b), and a bracket that is part of the housing ( 2) a magnet (3) installed in the eccentric rotor (9) for supplying magnetic flux to the eccentric rotor (9), a brush (6) disposed inside the magnet (3) with the brush base (4) interposed therebetween, and the brush ( It consists of a rectifier 10 disposed on one side of the magnet (3) side of the eccentric rotor (9) so that the tip of 6) is in sliding contact. In addition, reference numeral 8 denotes a release preventing holder made of brass, and it is not necessary to provide a release preventing means such as a node on the shaft itself. Reference numeral 11 is an integrally molded synthetic resin of the eccentric rotor 9, and glass fiber-reinforced polybutylene terephthalate is usually used. Reference numerals 13a and 13b denote trust washers.
이러한 구조의 진동모터는 지름방향으로 중심의 이동량이 크기 때문에, 회전시에 발생하는 원심력도 크고, 이미 많은 시장실적으로 호평을 받고있지만 최근의 컴팩트화 지향에 따라 보다 초소형이고 원심력이 있는 진동모터의 요구가 많아지고 있다.Since the vibration motor of this structure has a large center of displacement in the radial direction, the centrifugal force generated at the time of rotation is also large and has been well received by many markets. The demand is increasing.
편심(중심이동량)을 증가시키기 위해서는 전기자 코일을 제외한 합성수지 부분에납구슬 등의 추를 일체로 성형시키는 것도 생각할 수 있으나 일체화시킬 크기도 생각보다 크게 할 수 없어 효과가 낮다.In order to increase the eccentricity, it is conceivable to integrally form a weight of lead beads or the like in the synthetic resin portion except for the armature coil, but the size to be integrated cannot be made larger than expected, so the effect is low.
또, 최근에는 셋트 자체의 경량화 지향에 따라 탑재되는 모터도 경량이면서진동이 큰 것이 요구되고 있어서, 이 상반되는 기능을 양립시킬 필요가 있다.In addition, in recent years, motors mounted in accordance with the weight reduction direction of the set itself are also required to be light in weight and large in vibration.
본 발명은 상기와 같은 시장의 요구를 감안하여 이루어진 것으로, 크기를 바꾸지 않고, 또 두께도 두꺼워지는 일 없이 간단한 구성으로 진동량을 크게하면서 경량화도 달성함을 목적으로 하는 것이다.This invention is made | formed in view of the market demand mentioned above, and it aims at achieving weight reduction while increasing the amount of vibration with a simple structure, without changing size and thickening.
도 1은 본 발명의 편평 코어리스 진동모터의 편심 로터의 제 1 실시예의 평면도이다.1 is a plan view of a first embodiment of an eccentric rotor of a flat coreless vibration motor of the present invention.
도 2는 본 발명의 편평 코어리스 진동모터의 편심 로터의 제 2 실시예의 평면도이다.2 is a plan view of a second embodiment of an eccentric rotor of the flat coreless vibration motor of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 예의 편심 로터를 이용한 편평 코어리스 진동 모터의 요부 단면도이다.3 is a cross-sectional view of main parts of a flat coreless vibration motor using the eccentric rotor of the example shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예의 동 모터의 요부 단면도이다.4 is a sectional view of principal parts of the same motor of the second embodiment of the present invention.
도 5는 종래의 모터의 요부 단면도이다.5 is a sectional view of principal parts of a conventional motor.
도 6은 도 5의 편심 로터의 평면도이다.FIG. 6 is a plan view of the eccentric rotor of FIG. 5. FIG.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1. 케이스1. Case
2, 22, 222. 브래킷2, 22, 222. Bracket
3, 33. 마그넷3, 33. Magnet
6. 브러시6. Brush
7. 샤프트7. Shaft
9, 99. 편심 로터9, 99.Eccentric Rotor
10, 110 정류기10, 110 rectifier
A. 돌출부A. Protrusion
본 발명은 상기와 같은 종래의 구성에 있어서, 편심 로터를 구성하는 합성수지로 외주측을 밀도 5 이상의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱으로 하고, 내측을 밀도 1.8 이하의 수지로 하면 달성할 수 있다.This invention can be achieved by making the outer peripheral side into the high density composite engineering plastic of density 5 or more with the synthetic resin which comprises an eccentric rotor, and making the inside into resin of density 1.8 or less in the conventional structure as mentioned above.
본 발명의 바람직한 실시의 형태로서는, 청구항 제 1항에 기재한 바와 같이전기자 코일을 한편에 배치하여 합성수지로 일체성형하여 이루어진 편심 로터와, 이 편심 로터의 중심에 배치된 축과, 이 축을 통해서 상기 편심 로터를 회전이 자유롭도록 지지하는 하우징과, 이 하우징의 일부에 배치되어 상기 편심 로터에 자속을 공급하는 마그넷과, 이 마그넷의 내측으로 상기 하우징의 일부에 배치된 브러시와, 이 브러시의 선단과 미끄럼 접촉하도록 상기 편심 로터에 배치된 정류기를 구비한 편평 코어리스 진동모터에 있어서, 상기 편심 로터를 구성하는 합성수지로서 외주측을 밀도 5 이상의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱으로 하고 내측을 밀도 1.8 이하의 수지로 한 것이 좋다.According to a preferred embodiment of the present invention, as described in claim 1, an eccentric rotor formed by arranging an armature coil on one side and integrally formed by synthetic resin, an axis disposed at the center of the eccentric rotor, A housing for supporting the eccentric rotor so as to rotate freely, a magnet disposed in a part of the housing to supply magnetic flux to the eccentric rotor, a brush disposed in a part of the housing inside the magnet, a tip of the brush, In a flat coreless vibration motor provided with a rectifier disposed in the eccentric rotor for sliding contact, a synthetic resin constituting the eccentric rotor, the outer peripheral side of which is a high density composite engineering plastic having a density of 5 or more and the inside of a resin of a density of 1.8 or less. It is good.
이와 같이 하면 로터 전체의 중량을 증가시키지 않고 중심의 이동량을 크게 할 수 있다.In this way, the amount of movement of the center can be increased without increasing the weight of the entire rotor.
또, 청구항 제 2항에 기재한 바와 같이 상기 마그넷의 외경을 상기 편심 로터의 회전외경보다 작게하고, 이 편심 로터의 외주에 마그넷측으로 상기 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱으로 된 돌출부를 형성하고 이 돌출부의 적어도 일부를 상기 마그넷의 외주와 하우징과의 사이에 공극을 두어 배치되도록 하는 것이 좋다.Further, as described in claim 2, the outer diameter of the magnet is made smaller than the rotational outer diameter of the eccentric rotor, and on the outer circumference of the eccentric rotor a projection made of the high density composite engineering plastic is formed on the magnet side, and at least a part of the projection. It is preferable to place the gap between the outer periphery of the magnet and the housing.
이와같이 하면 중심의 이동량을 보다 크게할 수 있다.In this way, the amount of movement of the center can be made larger.
더하여, 청구항 제 3항에 나타내었듯이 상기 축을 하우징의 일부에 고정하고, 이 축에 베어링을 겸한 밀도 1.8 이하의 고윤활성 수지를 통해 상기 편심 로터를 회전이 자유롭게 장착한 것도 좋다.In addition, as shown in claim 3, the shaft may be fixed to a part of the housing, and the eccentric rotor may be freely rotatably mounted through a highly lubricating resin having a density of 1.8 or less, which also serves as a bearing on the shaft.
이와 같이 하면, 2개의 함유베어링을 생락할 수가 있다.In this way, two containing bearings can be eliminated.
그리고, 청구항 제 4항에 기재한 바와 같이, 상기 편심 로터에 배치된 정류기는 인쇄배전판으로 이루어지고, 외주를 상기 복수개의 전기자 코일의 외주보다 내측이 되도록 하여 이 정류기의 외측에 밀도 5 이상의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱을 배치한 것으로 하는 것이 좋다.And, as described in claim 4, the rectifier disposed in the eccentric rotor is made of a printed circuit board, the outer periphery of the plurality of armature coils to the inside of the outer periphery of the plurality of high-density composite with a density of 5 or more It is good to arrange engineering plastics.
이와 같이 하면, 더욱 중심의 이동량을 크게할 수 있다.In this way, the amount of movement of the center can be further increased.
도 1은 본 발명의 편평 코어리스 진동모터의 로터의 실시예의 요부 평면도로, 편심 로터(9)는 기본적으로는 평면형상이 종래와 다르지 않아 3개의 전기자 코일(a, b, c)을 배치피치 60°로 서로 겹치지 않도록 한편에 치우치게 하여 된 것인데, 이들 전기자 코일(a, b, c)을 일체성형하는 수지로 외주측을 밀도 12의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱(텅스텐 분말을 폴리아미드로 바인드한 것)(M)을 이용하고, 내측을 밀도 1.4 정도의 수지(L)로 한 것을 특징으로 하고 있다. 부호 K는 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱(텅스텐 분말을 폴리아미드로 바인드 한 것)(M)이 벗겨지는 것을 방지하는 걸림부이다.1 is a plan view of main parts of an embodiment of a rotor of a flat coreless vibration motor of the present invention. The eccentric rotor 9 basically has three armature coils a, b, and c arranged in a flat shape. Highly complex composite plastic with a density of 12 (binding tungsten powder with polyamide) on the outer circumferential side of a resin that integrally forms these armature coils (a, b, c) so as not to overlap each other at 60 °. (M) was used and the inside was made into resin (L) of about 1.4 density. It is characterized by the above-mentioned. Code K is a locking portion that prevents the high-density composite engineering plastic (bind tungsten powder from polyamide) M from peeling off.
또 이 편심 로터(9)를 이용한 편평 코어리스 진동모터는 종래의 도 5와 같기 때문에 여기서는 그 설명을 생략한다.In addition, since the flat coreless vibration motor using this eccentric rotor 9 is the same as that of Fig. 5 in the related art, the description thereof is omitted here.
도 2, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 편평 코어리스 진동모터의 요부 단면도와 그 모터의 로터의 평면도를 도시하고 있다.2 and 3 show a cross-sectional view of main parts of the flat coreless vibration motor according to the second embodiment of the present invention, and a top view of the rotor of the motor.
즉, 로터(99)는 3개의 전기자 코일(a, b, c)을 배치피치 60°로 서로 중첩되지 않도록 한편에 치우쳐 배치되어 있다.That is, the rotor 99 is arranged so as not to overlap the three armature coils a, b, and c with each other at an arrangement pitch of 60 degrees.
링 모양의 네오디뮴 마그넷(33)은 자원의 절약을 지향하여 도 5에 도시한 종래의 것보다 외주가 상기 편심 로터의 회전외경보다 작게 되어 있고 접착제(미도시)를 통해서 브래킷(22)에 고착되어 있다.The ring-shaped neodymium magnet 33 has a smaller outer circumference than the rotational outer diameter of the eccentric rotor than the conventional one shown in FIG. 5 in order to save resources, and is fixed to the bracket 22 through an adhesive (not shown). have.
따라서 이 마그넷(33)의 외경과 케이스(1)의 내측과의 사이에 공간(123)이 생기게 된다.Therefore, a space 123 is formed between the outer diameter of the magnet 33 and the inner side of the case 1.
이 공간(123)에는 상기 편심 로터(99)의 외주에 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱(M)으로 일체로 형성하여 된 돌출부(A)를 연장시켜 공극을 두어 배치되도록 한 것이다.The space 123 extends the protrusion A formed integrally with the high-density composite engineering plastic M on the outer circumference of the eccentric rotor 99 so as to leave a space therebetween.
이 외의 구성은 종래의 도 5와 같으므로 설명을 생략한다.Since the other configuration is the same as that of FIG. 5 in the related art, description thereof is omitted.
도 4는, 본 발명의 제 3 실시예로 한 축고정형 편평 코어리스 진동모터의 요부 단면도이다. 즉, 브래킷(222)의 중앙에 가는 축(77)을 고정하고, 이 축(77)으로 저마찰 계수를 가지며 밀도 1.5 정도의 고윤활성 수지로 내측을 일체화한 편심 로터(999)를 회전이 자유롭게 지지하고 있다. 이 편심 로터(999)에는 3개의 전기자 코일(a, b, c)이 배치피치 60°로 서로 중첩되지 않도록 한쪽으로 치우쳐서 배치되는 것은 상기와 같고, 이들 전기자 코일(a, b, c)의 외주보다 내측에 위치하도록 한 인쇄배선판으로 된 평판 정류기(110)를 일체화하고, 그 바깥쪽에 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱(M)을 돌출부(A)를 연장시키도록 배치하는 것은 상기 제 2 실시예와 같다.4 is a sectional view of principal parts of an axially fixed flat coreless vibration motor according to a third embodiment of the present invention. That is, the shaft 77 is fixed to the center of the bracket 222, and the shaft 77 has a low friction coefficient, and the rotation of the eccentric rotor 999 in which the inside is integrated with a high lubrication resin having a density of about 1.5 is freely rotated. I support it. Three armature coils a, b, c are arranged in this eccentric rotor 999 so as not to overlap each other at a batch pitch of 60 ° as described above, and the outer circumference of these armature coils a, b, c is Integrating the plate rectifier 110 of the printed wiring board which is located on the inner side, and disposing the high-density composite engineering plastic M on the outer side so as to extend the protrusion A is the same as the second embodiment.
또, 가는 축(77)의 선단은 케이스(1)의 관통공(1a)에 윤활성 와셔를 사이에 두고 끼워짐으로써 측방향의 충격에 견딜수 있도록 되어 있다.In addition, the tip of the thin shaft 77 is able to withstand the lateral impact by being fitted in the through hole 1a of the case 1 with the lubricity washer interposed therebetween.
그 외의 구성은 상기와 같으므로 동일부호를 적고 그 설명을 생략한다.Since other configurations are the same as described above, the same reference numerals are used and the description thereof is omitted.
이와 같이 하면 2개의 베어링이 불필요하게 되고 조립이 용이하게 된다.This eliminates the need for two bearings and facilitates assembly.
본 발명은, 상기와 같이 편심 로터를 구성하는 합성수지로서, 외주측을 밀도 5 이상의 고밀도 복합 엔지니어링 플라스틱으로 하고, 내측을 밀도 1.8 이하의 수지로 하기 때문에 크기를 바꾸는 일 없이 중심의 이동량을 크게하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 진동량을 확보하면서도 내측의 수지로 경량화를 이룰 수 있기 때문에 모터 자체의 경량화 요구에 응할 수 있게 된다. 특히 외주에 돌출부(A)를 설치하는 것은 중심이 더욱 반경방향으로 이동하게 되므로 효과적이다.The present invention is a synthetic resin constituting the eccentric rotor as described above. Since the outer peripheral side is made of a high density composite engineering plastic having a density of 5 or more and the inside is made of a resin having a density of 1.8 or less, increasing the amount of movement of the center without changing the size It becomes possible. Therefore, the weight of the inner resin can be reduced while ensuring the amount of vibration, so that the weight of the motor itself can be met. In particular, the installation of the protrusions A on the outer circumference is effective because the center is moved more radially.
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