KR100389371B1 - 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한전자기기의 착신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기의 착신상태와 각종 정보를 표시하기 위한 스피커부와 진동모터부가 상하에 배치된 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 스피커부는, 모자 형상으로 성형된 요크 겸용 플레이트의 상면 외곽에 상기 플레이트의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트와 플레이트가 순차적으로 적층되고, 상기 요크 겸용 플레이트와 일체형으로 성형된 프레임의 상단 외곽에 결합된 진동판의 내면에 원통 형상으로 감겨진 코일이 거꾸로 부착되어, 상기 요크 겸용 플레이트와 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 이루어지고, 상기 진동모터부는, 중앙에 회전축이 입설되고 F-PCB와 마그네트를 중첩되게 안착할 수 있도록 상면이 서로 다른 높이로 성형된 판 형상의 베이스와, 회전자의 정류자와 전기적으로 접속되는 브러쉬가 납땜부에 납땜되고 상기 브러쉬를 외부전원과 연결하기 위한 패턴이 형성된 F-PCB와, 서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 배치된 도넛 형상의 마그네트와, 밑면에 정류자가 형성된 PCB의 상면에는 각기 다른 면적을 가지는 2개의 코일이 서로 마주보게 배치되거나 3개의 코일이 방사형으로 배치되며 상기 2 또는 3개의 코일 중 단면적이 적은 코일의 외곽에는 편심추가 배치된 상태에서 중앙에 상기 회전축과의 결합을 위한 결합공이 형성되도록 몰딩물에 의해 원통 형상으로 성형된 회전자 및 상기 회전축의 상단을 고정하기 위한 고정홈이 내면 중앙에 형성되고 상기 베이스의 외곽을 감싸면서 결합되며 외곽에는 프레임이 일체형으로 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 전자기기에서 착신장치가 차지하는 공간을 최소화하면서도 전자기기의 착신상태나 각종 정보를 스피커와 진동모터로 다양하게 표현할 수 있을 뿐더러 진동모터가 회전자의 편심추에 의해 진동함과 동시에 마그네트와 코일간의 자기력 편심에 의해서도 진동하도록 함으로써 진동모터의 진동을 배가할 수 있다.

Description

자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치{message-receiving apparatus of electronic equipment}

본 발명은 휴대전화나 PDA 등과 같은 전자기기에 장착되는 진동모터를 구비한 착신장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기기에서 착신장치가 차지하는 공간을 최소화하면서도 전자기기의 착신상태나 각종 정보를 스피커와 진동모터로 다양하게 표현할 수 있을 뿐더러 진동모터가 회전자의 편심추에 의해 진동함과 동시에 마그네트와 코일간의 자기력 편심에 의해 진동하도록 함으로써 진동모터의 진동을 배가할 수 있도록 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 관한 것이다.

각종 통신기기의 발달로 말미암아 최근에는 사용자의 정보화 욕구를 충족시키기 위하여 항시 휴대할 수 있는 휴대전화나 PDA 등이 많이 사용되고 있으며, 이들에게는 상대방으로부터의 착신상태나 기타 정보의 수신상태를 알릴 수 있는 스피커나 진동모터가 장착되어 있는데, 이 중 진동모터는 회의를 하는 중이나 각종 공공장소에서 타인에게 방해를 주지 않고 사용자에게만 착신상태 및 정보의 수신상태를 알리기 위한 것이다.

이러한 진동모터는 전화가 착신되거나 각종 정보가 수신되었을 때 구동되어 휴대전화나 PDA 등과 같은 단말기를 진동시킴으로써 사용자가 진동을 느끼고 전화의 착신상태 및 각종 정보의 수신상태를 알 수 있도록 하는 것이다.

이러한 진동모터의 예로서는 모터의 회전축에 편심추가 연장된 것을 들 수 있는데, 이는 모터와 편심추가 분리되어 있어 많은 공간을 차지할 뿐만 아니라 전력소비가 많다. 상기한 바와 같은 진동모터의 결점을 보완하기 위해 마그네트를 직접 편심추로 사용하거나 또는 코일을 편심지게 배열한 진동모터가 등장하였는데, 이는 편심지게 구성된 마그네트나 코일의 회전에 의해서만 진동을 얻고 있어 효율성을 높이는데 한계가 있다.

뿐만 아니라, 스피커와 진동모터의 기능을 모두 갖춘 착신장치도 등장하였는데, 이는 스피커와 진동모터의 기능을 모두 가진다는 이점은 있으나, 부피가 너무 커서 전자기기에서 많은 공간을 차지함으로써 전자기기의 부피가 커진다.

상기한 바와 같은 종래의 한계를 극복하기 위한 본 발명은 전자기기에서 착신장치가 차지하는 공간을 최소화하면서도 전자기기의 착신상태나 각종 정보를 스피커와진동모터로 다양하게 표현할 수 있을 뿐더러 진동모터가 회전자의 편심추에 의해 진동함과 동시에 마그네트와 코일간의 자기력 편심에 의해서도 진동하도록 함으로써 진동모터의 진동을 배가할 수 있도록 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 스피커 내부로부터 음을 송출되는 에어홀의 길이를 최소화함으로써 외부로 송출되는 음의 불필요한 왜곡이나 감쇄를 줄일 수 있도록 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 착신장치의 수평단면을 원형 혹은 타원형으로 다양화함으로써 전자기기의 내부에 공간에 맞춰 착신장치를 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도1,2는 본 발명에 따른 전자기기의 착신장치의 여러 예를 나타낸 저면 사시도이다.

도3은 도1에 도시한 본 발명에 의한 전자기기의 착신장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도4a,b는 본 발명에 의한 착신장치의 진동모터에 채용된 마그네트의 여러 예를 보인 평면도이다.

도5는 도1에 도시한 본 발명에 의한 전자기기의 착신장치를 나타낸 단면도이다.

도6은 본 발명에서 불필요한 음성의 왜곡이나 감쇄를 최소화하기 위한 에어홀의 구조를 나타낸 부분확대 단면도이다.

도7은 본 발명에 의한 전자기기의 착신장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도8a,b는 본 발명에 의한 착신장치의 진동모터에서 회전축을 고정홈에 고정하는 와셔의 결합상태를 나타낸 확대 단면도이다.

도9a,b는 본 발명에서의 요크 겸용 플레이트와 마그네트 및 플레이트의 여러 예를 나타낸 분해 사시도이다.

도10a,b는 본 발명에서의 프레임과 이에 형성된 에어홀의 구조를 나타낸 평면도이다.

도11a,b는 본 발명에 의한 착신장치에서 4극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 편심추 그리고 정류자편의 배치상태를 보인 도면이다.

도12는 본 발명에 의한 착신장치에서 4극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 정류자편과의 접속관계를 보인 개략도이다.

도13a 내지 e는 본 발명에 의한 착신장치에서 4극 특성을 가지는 진동모터의 동작상태를 설명하기 위한 개략도이다.

도14a,b는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 편심추 그리고 정류자편의 배치상태를 보인 도면이다.

도15는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 정류자편과의 접속관계를 보인 개략도이다.

도16a 내지 g는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 진동모터의 동작상태를 설명하기 위한 개략도이다.

도17a,b는 본 발명에 의한 착신장치에서 8극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 편심추 그리고 정류자편의 배치상태를 보인 도면이다.

도18은 본 발명에 의한 착신장치에서 8극 특성을 가지는 진동모터의 코일과 정류자편과의 접속관계를 보인 개략도이다.

도19a 내지 i는 본 발명에 의한 착신장치에서 8극 특성을 가지는 진동모터의 동작상태를 설명하기 위한 개략도이다.

도20a,b는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 진동모터의 3개의 코일과 편심추 그리고 정류자편의 배치상태를 보인 도면이다.

도21은 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 진동모터의 3개의 코일과 정류자편과의 접속관계를 보인 개략도이다.

도22a 내지 g는 본 발명에 의한 착신장치에서 3개의 코일과 6극 특성을 가지는 진동모터의 동작상태를 설명하기 위한 개략도이다.

도23a,b,c는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 다른 진동모터의 3개의 코일과 편심추 그리고 정류자편의 배치상태를 보인 도면이다.

도24는 본 발명에 의한 착신장치에서 6극 특성을 가지는 다른 진동모터의 3개의 코일과 정류자편과의 접속관계를 보인 개략도이다.

도25a 내지 g는 본 발명에 의한 착신장치에서 3개의 코일과 6극 특성을 가지는 진동모터의 동작상태를 설명하기 위한 개략도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1,1a : 요크 겸용 플레이트 2a,b : 고정홈

3,11 : 와셔 4 : 오일레스 베어링

5 : 결합공 6a,b,c,35 : 코일

7 : 회전자 8 : 편심추

9,38 : PCB 10,10a,10b,10c,15 : 패턴

12 : 마그네트 13 : F-PCB

14 : 납땜부 16,30 : 통공

17 : 회전축 18 : 지지턱

19 : 하단 20 : 상단

21,21a,21b,21c : 정류자 22,22a,22b,22c : 정류자편

23 : 베이스 24 : 브러쉬

25 : 몰딩물 26 : 프레임

27 : 절개홈 28 : 진동판

29 : 커버 31 : 결합턱

32 : 에어홀 33a,33b : 마그네트

34a,34b : 플레이트 36 : 연장부

37 : 스프링 단자

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치는, 전자기기의 착신상태와 각종 정보를 표시하기 위한 스피커부와 진동모터부가 상하에 배치된 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 스피커부는, 모자 형상으로 성형된 요크 겸용 플레이트의 상면 외곽에 상기 플레이트의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트와 플레이트가 순차적으로 적층되고, 상기 요크 겸용 플레이트와 일체형으로 성형된 프레임의 상단 외곽에 결합된 진동판의 내면에 원통 형상으로 감겨진 코일이 거꾸로 부착되어, 상기 요크 겸용 플레이트와 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 이루어지고, 상기 진동모터부는, 중앙에 회전축이 입설되고 F-PCB와 마그네트를 중첩되게 안착할 수 있도록 상면이 서로 다른 높이로 성형된 판 형상의 베이스와, 회전자의 정류자와 전기적으로 접속되는 브러쉬가 납땜부에 납땜되고 상기 브러쉬를 외부전원과 연결하기 위한 패턴이 형성된 F-PCB와, 서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 배치된 도넛 형상의 마그네트와, 밑면에 정류자가 형성된 PCB의 상면에는 각기 다른 수평단면을 가지는 2개의 코일이 서로 마주보게 배치되며 상기 2개 코일 중 단면적이 작은 코일의 외곽에는 편심추가 배치된 상태에서 중앙에 상기 회전축과의 결합을 위한 결합공이 형성되도록 몰딩물에 의해 원통 형상으로 성형된 회전자 및 상기 회전축의 상단을 고정하기 위한 고정홈이 내면 중앙에 형성되고 상기 베이스의 외곽을 감싸면서 결합되며 외곽에는 프레임이 일체형으로 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치는, 전자기기의 착신상태와 각종 정보를 표시하기 위한 스피커부와 진동모터부가 상하에 배치된 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 스피커부는, 모자 형상으로 성형된 요크 겸용 플레이트의 상면 외곽에 상기 플레이트의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트와 플레이트가 순차적으로 적층되고, 상기 요크 겸용 플레이트와 일체형으로 성형된 프레임의 상단 외곽에 결합된 진동판의 내면에 원통 형상으로 감겨진 코일이 거꾸로 부착되어, 상기 요크 겸용 플레이트와 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 이루어지고, 상기 진동모터부는, 중앙에 회전축이 입설되고 F-PCB와 마그네트를 중첩되게 안착할 수 있도록 상면이 서로 다른 높이로 성형된 판 형상의 베이스와, 회전자의 정류자와 전기적으로 접속되는 브러쉬가 납땜부에 납땜되고 상기 브러쉬를 외부전원과 연결하기 위한 패턴이 형성된 F-PCB와, 서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 배치된 도넛 형상의 마그네트와, 밑면에 정류자가 형성된 PCB의 상면에는 하나 이상의 수평단면적이 다르거나 모든 수평단면적이 동일한 3개의 코일이 방사형으로 배치되며 상기 3개의 코일 중 단면적이 작은 코일이나 임의의 코일의 외곽에는 편심추가 배치된 상태에서 중앙에 상기 회전축과의 결합을 위한 결합공이 형성되도록 몰딩물에 의해 원통 형상으로 성형된 회전자 및 상기 회전축의 상단을 고정하기 위한 고정홈이 내면 중앙에 형성되고 상기 베이스의 외곽을 감싸면서 결합되며 외곽에는 프레임이 일체형으로 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트의 주변에는 일정너비를 가지는 프레임이 일체형으로 성형되고, 상기 프레임에는 상기 스피커부의 내부와 연통되는 다수개의 에어홀이 일정간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트의 주변에는 프레임이 타원형으로 성형되고, 상기 프레임의 길이방향 끝부분에는 상기 스피커부의 내부와연통되는 에어홀이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 에어홀의 상부주변이 상기 프레임의 상면높이보다 낮게 형성되어 에어홀을 통해 배출되는 음성의 왜곡이나 감쇄를 최소화하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 에어홀의 하부주변이 상기 프레임의 하면높이보다 높게 형성되어 에어홀을 통해 배출되는 음성의 왜곡이나 감쇄를 최소화하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트와 상기 프레임이 하나의 금속에 의해 일체형으로 성형되고, 상기 요크 겸용 플레이트 중 스피커부의 마그네트가 장착된 요크 겸용 플레이트의 내측에는 다수개의 에어홀이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트는 절삭 또는 단조 가공으로 성형되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트의 수평단면이 타원 형상으로 가공되고, 상기 요크 겸용 플레이트의 길이방향 끝부분에 각각 마그네트와 플레이트가 적층되며, 상기 요크 겸용 플레이트의 주변에 성형된 타원형 프레임의 길이방향 끝부분에는 상기 스피커부의 내부와 연통되는 에어홀이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부의 마그네트는 인접한 극의 면적이 서로 다르게 분할되어 결합된 4극 마그네트인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부의 마그네트는 동일한 면적으로 분할된 4극이 인접한 극의 극성이 다르고 내주면과 외주면이 어긋나게 결합된 4극 마그네트인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부에서 2개 혹은 3개의 코일 중 하나의 코일은, 상기 회전자의 중심으로부터 서로 다른 거리에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부의 2개 혹은 3개의 코일은, 수평단면이 5각형 또는 타원형인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부의 정류자는 4개, 6개 또는 8개의 정류자편 중 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 진동모터부의 정류자는 상기 회전자의 위치에 따라 2개 또는 3개의 코일 중 적어도 하나의 코일에 구동전원을 공급할 수 있도록 상기 코일과 접속되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트와 상기 베이스는 레이저 용접 또는 본딩에 의해 일체형으로 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 회전축과 상기 요크 겸용 플레이트의 고정홈 사이에는 PET 재질의 접착식 와셔 또는 이붙이 와셔가 내재되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 요크 겸용 플레이트의 일측에는 외부로 인출되는 F-PCB의 단선 및 쇼트를 방지하기 위한 절개홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 프레임 일측에 결합된 PCB에는 상기 스피커용 코일이 접속되고, 상기 F-PCB의 패턴에는 와이어가 접속되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 프레임의 일측이 돌출되게 연장되고, 상기 연장된 프레임에는 다수개의 스프링이 하향지게 매설되고, 상기 스프링에는 스피커용 코일과 진동모터용 코일의 단부가 각각 접속되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 회전자의 편심추는, 상기 회전자의 PCB의 하단까지 연장 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치에 있어서, 상기 회전자의 반경 중 상기 편심추가 위치한 부분의 반경 보다 상기 편심추가 위치하지 않은 부분의 반경이 작게 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 여러 예를 상세히 설명한다.

도1 내지 도3 및 도5를 참조하면, 본 발명은 요크 겸용 플레이트(1)를 중심으로 요크 겸용 플레이트(1)를 포함하는 아랫부분에는 진동모터부가 그리고 윗부분에는 스피커부가 각각 배치되는데, 우선 윗부분에 있는 스피커부와 공통부분에 대해 설명한다.

각종 공작기계에 의한 절삭 및 단조 등의 가공방법에 의해 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트(1)의 밑면 중앙에는 아래에서 설명될 회전축(17)을 고정하기 위한 고정홈(2a)이 형성되어 있다. 특히, 요크 겸용 플레이트(1)의 일측에는 스피커부의 F-PCB(13)를 외부로 인출할 때 F-PCB(13)가 단선되거나 쇼트(short)되지 않도록 하기 위한 절개홈(27)이 형성되어 있다.

위의 요크 겸용 플레이트(1)의 외주면에는 스피커부의 뼈대를 이루는 절연재질의 프레임(26)이 일체형으로 성형되는데, 요크 겸용 플레이트(1)의 밑면 일부와 측면 그리고 윗면 일부를 감싸고 있는 프레임(26)의 상부 외곽에는 진동판(28)과 다수개의 통공(30)이 천공된 커버(29)를 결합할 수 있는 결합턱(31)이 요크 겸용 플레이트(1)의 윗면보다는 높게 형성되어 있다. 이는 요크 겸용 플레이트(1)와 진동판(28) 사이의 스피커에서 발생된 음을 공진시키기 위한 공간을 확보하기 위한 것이다.

또한, 결합턱(31)과 요크 겸용 플레이트(1) 사이의 프레임(26)에는 스피커에서 발생된 음을 외부로 송출하기 위한 다수개의 에어홀(32)이 형성되어 있는데, 그 예는 도10a,b에 도시한 바와 같다.

도10a의 경우는 요크 겸용 플레이트(1)와 마그네트(33a) 및 플레이트(34a)가 도9a와 같이 원형인 경우에 적합한 예로서, 요크 겸용 플레이트(1)의 외곽에 일정너비로 프레임(26)을 일체형으로 성형하고, 이 프레임(26)에 스피커의 내부와 연통되는 다수개의 에어홀(32)을 일정간격을 두고 형성함으로써 전체적인 외형을 원형으로 성형할 수 있다.

도10b의 경우는 요크 겸용 플레이트(1)와 마그네트(33b) 및 플레이트(34b)가 도9b와 같이 타원형인 경우에 적합한 예로서, 요크 겸용 플레이트(1)의 외곽에 프레임(26)을 타원형으로 성형하고, 이 프레임(26)의 길이방향 끝부분에 스피커의 내부와 연통되는 에어홀(32)을 각각 형성함으로써 전체적인 외형을 원형으로 성형할 수 있다. 물론, 이 경우 요크 겸용 플레이트와 마그네트 및 플레이트가 도9b와 같이 타원형이 아니고 도9a와 같이 원형이어도 가능하다.

도10a,b에 도시한 바와 같은 에어홀(32)은 음의 송출경로를 제공하기도 하지만, 너무 길게 되면 음의 왜곡이나 감쇄를 일으킬 우려가 있기 때문에 도6에서와 같이 에어홀(32)의 상부주변을 프레임(26)의 윗면보다 낮게 성형하거나, 에어홀(32)의 하부주변을 프레임(26)의 밑면보다 높게 형성함으로써 에어홀(32)의 길이를 최소화하여 음의 왜곡이나 감쇄를 줄이는 것이 바람직하다.

위에서와 같이 요크 겸용 플레이트(1)와 프레임(26)을 일체형으로 인서트 사출하는 방법 이외에도 도7과 같이 요크 겸용 플레이트와 프레임을 하나의 금속에 의해 일체형의 요크 겸용 플레이트(1a)로 가공할 수 있는데, 이 경우 요크 겸용 플레이트(1a) 중 스피커용 마그네트(33a)가 장착된 요크 겸용 플레이트(1a)의 내측 등에 음의 송출을 위한 다수개의 에어홀(32a)을 형성하여야 스피커의 원활한 구동을 유도할 수 있다.

상기한 요크 겸용 플레이트(1)의 상면 외곽에는 요크 겸용 플레이트(1)의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트(33a)와 플레이트(34a)가 순차적으로 적층되어 있고, 이 요크 겸용 플레이트(1)와 일체형으로 성형된 프레임(26)의 상단 외곽을 타고 형성된 결합턱(31)에는 이중 돔형상으로 성형된 진동판(28)이 부착되어 있으며, 원통 형상으로 감겨진 코일(35)이 진동판(28)의 내면 중앙에 거꾸로 부착된 상태로 요크 겸용 플레이트(1)와 마그네트(33a) 사이에 형성된 공간(자기회로)의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 있다. 또한, 진동판(28)과 함께 결합턱(31)에는 다수개의 통공(30)을 가지는 커버(29)가 적층되게 결합되어 있어, 진동판(28)을 견고히 고정할 수 있을 뿐더러 진동판(28)을 포함하는 내부구성요소들을 보호할 수 있다. 바람직하게는 커버(29)의 외측면에 부직포 등과 같은 필터를 부착함으로써 통공(30)을 통해 유입되는 미세한 이물질까지도 차단할 수 있다.

위와 같은 스피커부의 코일(35)과 아래에서 설명될 진동모터부의 코일(6a)(6b)에 구동전원을 접속할 수 있도록 프레임(26)에는 다양한 형태의 터미널이 구비되어 있는데, 이 중 2가지를 도1,2를 참조하여 설명한다.

도1의 경우는 별도의 납땜공정 없이 착신장치를 전자기기와 전기적으로 접속함과 동시에 장착할 수 있도록 된 것으로서, 프레임(26)을 성형하는 과정에서 프레임(26)의 외주면보다 넓고 다수개의 스프링 단자(37)를 결합할 수 있는 결합공을 가지는 연장부(36)를 함께 성형한다. 그리고, 연장부(37)의 결합공에 스프링 단자(37)를 결합하고 나서 스피커부의 코일(35)과 진동모터부의 코일(6a)(6b)을 전기적으로 접속하면 되는데, 이때 스프링 단자(37)와 코일(35)(6a)(6b)의 전기적인 접속은 직접 이루어지거나 혹은 프레임(26)의 일면에 부착된 PCB를 통해 이루어질 수도 있다.

도2는 스피커부의 코일(35)과 진동모터부의 코일(6a)(6b) 또는 코일(6a)(6b)(6c)에 구동전원을 각각 접속한 경우로서, 프레임(26)의 상하면 중 스피커와 다른 방향에 있는 면의 일측에 결합되어 있는 PCB(38)의 패턴에 스피커용 코일(35)을 전기적으로 접속하고, 아래에서 설명된 진동모터용 F-PCB(13)의 패턴에 별도의 와이어를 접속함으로써 착신장치의 스피커 및 진동모터용 터미널이 한쪽 방향을 향하게 되어 착신장치의 조립공정에서 터미널과 외부전원과의 접속이 용이하다.

다음은, 도1 내지 도5 그리고 도8에 의해 진동모터부를 설명한다.

도1 내지 도5를 참조하면, 진동모터의 바탕이 되는 베이스(23)는 서로 다른 높이를 가지는 하단(19)과 상단(20) 그리고 테두리로 구획된 원판 형상을 가지며,베이스(23), 즉 하단(19)의 중앙에는 회전축(17)을 세우기 위한 고정홈(2b)을 가지는 지지턱(18)이 형성되어 있다. 베이스(23) 중 가장 낮은 높이에 해당하는 하단(19)은 F-PCB(13)를 부착하기 위한 공간으로서 패턴(15)을 외부로 인출할 수 있도록 하단(19)의 일부가 베이스(23) 외주면보다 길게 연장되어 있다. 하단(19)보다 높은 상단(20)은 마그네트(12)를 고정하기 위한 공간이다. 하단(19)과 상단(20)이 소정의 높이차이를 가지는 것은 F-PCB(13)와 마그네트(12)를 중첩되게 접합하였을 때 F-PCB(13)와 하단(19) 그리고 마그네트(12)와 상단(20) 사이의 접촉면적(접착력)을 최대로 유지하기 위함이다. 다시 말해, 두께가 얇고 변형이 유연한 재질의 PCB를 이용한 F-PCB(13)로 인해 마그네트(12)와 상단(20) 사이의 접촉면적이 줄어드는 것을 막기 위함이다.

뿐만 아니라, 하단(19) 중앙에 서 있는 지지턱(18)이 일정한 높이를 가지고 있는데, 이는 베이스(23) 위에 F-PCB(13)와 마그네트(12)가 결합된 상태에서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전할 때 회전자(7)의 밑면이 마그네트(12)에 닿지 않고 회전할 수 있도록 회전자(7)와 마그네트(12) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 주기 위한 것이다.

상기 베이스(23) 하단(19)에 안착되는 F-PCB(13)는 외부로부터 공급되는 구동전원을 회전하는 코일(6a)(6b) 또는 코일(6a)(6b)(6c)에 공급하기 위한 것으로서, 이 F-PCB(13)의 윗면에는 소정의 패턴(15)이 형성되어 있고, 이 패턴(15)의 일측에는 회전자(7) 밑면의 정류자(21)와 전기적으로 접속되는 브러쉬(24)가 납땜되어 있다. 이로 인하여, 외부로부터 공급되는 구동전원이 브러쉬(24)와 정류자(21)를 통해 두개의 코일(6a)(6b) 또는 코일(6a)(6b)(6c) 중 하나 이상의 코일에 정역방향으로 선택적으로 공급되므로 코일(6a)(6b) 또는 코일(6a)(6b)(6c) 상하면의 극성이 반복적으로 바뀐다. 특히, 2개 또는 3개의 코일 중 하나 이상의 코일 수평단면적이 다른 코일의 단면적 보다 작게 형성함으로써 자력변화를 줄 수 있다.

또한, 베이스(23) 상단(20)에 안착되는 마그네트(12)는 상면이 N극과 S극이 교차지게 배열된 4극 마그네트로서 서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 있다. 그 일 예는 도4a에 도시한 것처럼 인접한 극의 면적이 서로 다르게 분할되어 결합되거나, 또는 도4b에 도시한 것처럼 동일한 면적으로 분할된 4극이 인접한 극의 극성이 다르고 내주면과 외주면이 어긋나게 결합될 수 있다. 물론, 이외에도 다양한 형태로 제작이 가능하다.

상기 회전축(17)에 회전 자재토록 결합되어 진동을 일으키는 회전자(7)는 중량의 편심과 마그네트(12)에 대응하는 자기력의 편심을 가져올 수 있는 구조를 가지는 것으로서, PCB(9) 위에 편심추(8)와 두 개의 코일(6a)(6b) 그리고 오일레스 베어링(4)을 안착한 후 도5에 도시한 바와 같이 몰딩물(25)을 이용하여 일체형으로 성형한 것이다. 바람직하게는, 오일레스 베어링(4)의 외주면을 따라 돌기를 형성함으로써 몰딩물(25)과 일체형으로 성형된 오일레스 베어링(4)의 흔들림을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로 회전자(7)는 회전자(7)의 바탕이 되는 PCB(9)의 상하면에 각각 4극과 6극 그리고 8극 특성을 가지는 패턴(10)(10a)(10b)과 정류자(21)(21a)(21b), 편심추(8) 그리고 2개의 코일(6a)(6b) 또는 3개의 코일(6a)(6b)(6c)이 선택적으로형성되어 있는데, 이는 도11a,b와 도14a,b, 도17a,b 그리고 도20a,b에 나타낸 바와 같다.

도11a,b를 참조하면, PCB(9)의 밑면에는 도11b에 도시한 바와 같이 브러쉬(24)와 전기적으로 접촉되는 4극 특성을 가지는 정류자(21)의 정류자편(22)이 형성되어 있고, PCB(9)의 윗면에는 도11a에 도시한 바와 같이 정류자(21)의 정류자편(22)과 도12에 도시한 바와 같이 전기적으로 접속되어 있는 패턴(10) 및 코일(6a)(6b)이 형성되어 있어, 회전자(7)가 90°회전할 때마다 브러쉬(24)와 접속되는 정류자편(22)이 달라지면서 코일(6a)(6b)에 공급되는 구동전원의 흐름이 달라진다. 즉, 회전자(7)가 90°회전할 때마다 마그네트(12)에 대응하는 각 코일(6a)(6b)에 형성되는 극성이 달라지는 것이다. 또한, PCB(9)의 중앙에는 오일레스 베어링(4)을 고정하기 위한 통공이 관통되어 있다. 물론, 4극 특성을 가지는 회전자(8)나 기타 6극 및 8극 특성을 가지는 회전자의 코일과 정류자편은 상하가 동일한 위치로 배열되지 않고 초기 구동을 위해 일정각도(15°)가 어긋나게 배열되어 있다.

뿐만 아니라, PCB(9) 위에는 도11a,b에서와 같이, 서로 다른 수평단면적을 갖는 2개의 코일(6a)(6b)이 서로 마주보게 배치될 수도 있지만, 도20a,b에서와 같이, 3개의 코일 중 하나 이상의 코일의 수평단면적이 서로 다른 3개의 코일(6a)(6b)(6c)이 오일레스 베어링을 중심으로 방사형으로 배치될 수도 있다. 물론, 2개 또는 3개의 코일 중 하나의 코일의 수평단면적이 다른 코일에 비해 작아지는 만큼 이를 감싸고 있는 편심추를 크기를 증대시켜 회전자 전체의 편심을 강화할 수 있다.

위에서 언급된 6극 특성을 가지는 진동모터의 경우에는 브러쉬(24)와 전기적으로접촉되는 6극 특성을 가지는 정류자(21a)의 정류자편(22a)이 도14b와 같이 6개의 정류자편으로 이루어져 있고, 편심추(8)와 함께 도14a와 같이 PCB(9) 위에 형성된 코일(6a)(6b)이 정류자(21a)의 정류자편(22a)과 도15에 도시한 바와 같이 전기적으로 접속되어 있어, 회전자(7)가 60°회전할 때마다 브러쉬(24)와 접속되는 정류자편(22a)이 달라지면서 코일(6a)(6b) 중 하나 이상의 코일에 공급되는 구동전원의 흐름이 달라진다. 즉, 회전자(7)가 60°회전할 때마다 마그네트(12)에 대응하는 코일(6a)(6b)에 형성되는 극성이 달라지는 것이다.

또한, 8극 특성을 가지는 진동모터의 경우에는 브러쉬(24)와 전기적으로 접촉되는 8극 특성을 가지는 정류자(21b)의 정류자편(22b)이 도17b와 같이 8개의 정류자편으로 이루어져 있고, 편심추(8)와 함께 도17a와 같이 PCB(9) 위에 형성된 코일(6a)(6b)이 정류자(21b)의 정류자편(22b)과 도18에 도시한 바와 같이 전기적으로 접속되어 있어, 회전자(7)가 45°회전할 때마다 브러쉬(24)와 접속되는 정류자편(22b)이 달라지면서 코일(6a)(6b) 중 하나의 코일에 공급되는 구동전원의 흐름이 달라진다. 즉, 회전자(7)가 45°회전할 때마다 마그네트(12)에 대응하는 코일(6a)(6b)에 형성되는 극성이 달라지는 것이다.

이러한 구조를 가지는 PCB(9)를 이용하여 회전자(7)를 제작하는 과정을 보면, 우선 두 개의 코일(6a)(6b)을 패턴(10)에 납땜한 후 노출된 부분을 커버링한다. 이때 단면적이 넓은 코일(6a)은 PCB(9)의 외주면에 근접되게 배치하고, 단면적이 좁은 코일(6b)은 PCB(9)의 중심에 근접되게 배치한다. 그리고, 단면적이 좁은 코일(6b)의 외곽에 비중이 큰 텅스텐이나 초경 등으로 이루어진 편심추(8)를 배치한다. 이후,중앙의 통공에 결합공(5)을 가지는 오일레스 베어링(4)을 장착하고 나서 몰딩물(25)을 이용하여 1,2차에 거쳐 코일(6a)(6b)과 편심추(8)를 고정하는 한편 원판 형상의 회전자(7)를 성형한다. 이는 도20a,b의 경우에도 마찬가지로 이루어지되, 다만 3개의 코일(6a)(6b)(6c)을 가지는 것이 다르다.

이러한 구성 및 제작과정은 도11a,b나 도14a,b 및 도17a,b, 도20a,b의 경우가 모두 동일하나, 다만 정류자(21)(21a)(21b)(21c)의 정류자편(22)(22a)(22b)(22c)과 이에 대응되는 패턴(10)(10a)(10b)(10c)이 도11a,b와 도14a,b, 도17a,b 및 도20a,b에 도시한 바와 같이, 코일이 2개 혹은 3개이거나, 혹은 4극 특성이나 6극 특성 또는 8극 특성을 가진다는 점이 다르다.

상기한 F-PCB(13)와 마그네트(12) 그리고 회전자(7)까지 안착된 베이스(23)는 스피커의 요크기능을 수행하는 요크 겸용 플레이트(1)의 밑면에 결합되는데, 이때 회전축(17) 상단이 요크 겸용 플레이트(1) 밑면에 형성된 고정홈(2a)에 결합되어 회전축(17)의 회전중심을 잡아준다. 여기서, 요크 겸용 플레이트(1)와 베이스(23)는 레이저 용접 또는 본딩(bonding)에 의해 일체형으로 결합될 수 있다.

또한, 회전자(7)의 상하면, 즉 회전자(7)를 사이에 둔 회전축(17)에는 회전축(17)과 이 회전축(17)에 고정된 회전자(7)의 원활한 회전을 위한 와셔(3)(11)가 각각 결합되어 있는데, 이렇게 회전축(17)의 상단에 위치한 와셔(3)로서는 도8a에 도시한 바와 같이 PET 재질의 접착식 와셔를 사용할 수 있을 뿐더러 도8b와 같은 PET 재질의 이붙이 와셔를 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 여러 종류의 진동모터 중 4극 특성을 가지는 진동모터의동작을 도11 내지 도13에 의해 상세히 설명한다.

최초, 도13b에서와 같이 두 개의 코일(A)(B)이 마그네트(12)의 N극과 대응되게 선 있는 상태에서, 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22)의 1번에 접속되고 -단자가 정류자편(22)의 2번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 구동전원이 정류자편(22)의 1번과 코일(A), 코일(B) 그리고 정류자편(22)의 2번을 통해 흐르므로 코일(A)(B)에 각각 마그네트(12)의 N극과 반발력을 가지는 N극이 형성된다.

이에 따라 마그네트(12)의 N극과 코일(A)(B)의 N극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 S극과 코일(A)(B)의 N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전하되, 정류자편(22)이 도면에서와 같이 우측에 위치한 마그네트(12)의 S극 쪽으로 기울어지게 배열되어 있어, 회전자(7)는 우측으로 회전하게 된다.

회전자(7)의 회전으로 정류자편(22)의 1번과 2번에 접속되었던 브러쉬(24)가 순간적으로 끊어졌다가 다시 정류자편(22)의 2번과 3번과 접속되기까지 코일(A)(B)에 전원이 공급되지 않아 코일(A)(B)이 극성을 띠지 않으므로 그 동안 회전자(7)는 관성에 의해 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 90°회전되어 도13c에 도시한 바와 같이 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22)의 2번에 접속되고 -단자가 정류자편(22)의 3번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 전원이 정류자편(22)의 2번과 코일(B), 코일(A), 정류자편(22)의 1번 그리고 정류자편(22)의 3번을 통해 흐르므로 마그네트(12)의 S극에 대응되게 코일(A)(B)에 S극이 형성되어 마그네트(12)와 코일(A)(B) 사이에 미는 힘이 형성되고, 회전하는 회전자(7)의 회전방향에 위치한 마그네트(12)의 N극과 코일(A)(B)의 S극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하되, 위에서와 마찬가지로 정류자편(22)이 우측에 위치한 마그네트(12)의 N극 쪽으로 기울어지게 배열되어 있어, 회전자(7)는 계속적으로 우측(동일 방향)으로 회전하게 된다.

회전자(7)의 회전으로 정류자편(22)의 2번과 3번에 접속되었던 브러쉬(24)가 순간적으로 끊어졌다가 다시 정류자편(22)의 3번과 4번과 접속되기까지 코일(A)(B)에 전원이 공급되지 않아 코일(A)(B)이 극성을 띠지 않으므로 이 경우에도 위와 마찬가지로 회전자(7)는 관성에 의해 회전하게 된다.

이어서, 회전자(7)가 다시 90°회전되어 도13d에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22)의 3번과 4번에 각각 접속되면, 도13d와 같이 코일(A)(B)의 극성이 변환되면서 도13b의 경우와 마찬가지로 회전자(7)가 회전하게 된다. 이때의 회전자(7)의 위치는 도13b에서 설명되었던 회전자(7)가 180°회전한 상태이다.

마지막으로, 회전자(7)가 또 다시 90°회전되어 도14e에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22)의 4번과 1번에 접속되면, 도13e와 같이 코일(A)(B)의 극성이 변환되면서 도13c의 경우와 마찬가지로 회전자(7)가 회전하게 된다. 이때의 회전자(7)의 위치는 도13c에서 설명되었던 회전자(7)가 180°회전한 상태이다.

도13a 또는 도13b,c,d,e에서와 같이, 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22)의 1번과 2번, 2번과 3번, 3번과 4번, 4번과 1번에 순차적으로 돌아가면서 접속되어 코일(A)(B)에 구동전원이 공급되기 때문에 두 개의 코일(A)(B)의 극성이 N극, S극, N극, S극으로 순서대로 변환함으로써 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

여기서, 단면적이 적은 코일(B)의 외곽에 비중이 큰 편심추(8)가 장착되어 있어, 회전자(7)의 회전에 따라 진동이 발생하게 된다. 특히, PCB(9)상에 배치된 마그네트(12)의 N극 또는 S극의 위치가 다르고, 마그네트(12)의 N극 및 S극과 만나는 코일(A)(B)의 단면적이 다르며, PCB(9)상에 배치된 코일(A)(B)의 위치가 다르기 때문에 서로 대응되게 배치된 마그네트(12)와 코일(A)(B) 사이에 생성되는 미는 힘과 당기는 힘의 균형이 맞지 않아 회전하는 회전자(7)의 진동력이 더욱 강화되게 된다.

다음으로 도14 내지 도16에 의해 6극 특성을 가지는 진동모터의 동작을 설명한다.

최초, 도16b에서와 같이 두 개의 코일(A)(B)이 마그네트(12)의 S극과 대응되게 서 있는 상태에서, 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22a)의 2번에 접속되고 -단자가 정류자편(22a)의 4번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 구동전원이 정류자편(22a)의 2번과 코일(A), 정류자편(22a)의 6번과 3번, 코일(B) 그리고 정류자편(22a)의 1번과 4번을 통해 흐르므로 코일(A)(B)에 각각 S극이 형성된다.

이에 따라 마그네트(12)의 S극과 코일(A)(B)의 S극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 N극과 코일(A)(B)의 S극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전하되, 정류자편(22a)이 도면에서와 같이 우측에 위치한 마그네트(12)의 N극 쪽으로 기울어지게 배열되어 있어, 회전자(7)는 우측으로 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 60°회전되어 도16c에 도시한 바와 같이 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22a)의 1번에 접속되고 -단자가 정류자편(22a)의 3번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 전원이 정류자편(22a)의 1번과 코일(B) 그리고 정류자편(22a)의 3번을 통해 흐르므로 마그네트(12)의 N극에 대응되게 코일(B)에 N극이 형성되어 마그네트(12)와 코일(B) 사이에 미는 힘이 형성되고, 회전하는 회전자(7)의 회전방향에 위치한 마그네트(12)의 S극과 코일(B)의 N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

이어서, 회전자(7)가 다시 60°회전되어 도16d에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22a)의 6번과 2번에 각각 접속되면, 도16d와 같이 코일(A)의 극성이 N극으로 변환되면서 마그네트(12)의 N극과 코일(A) 사이에 미는 힘이 형성되고, 회전하는 회전자(7)의 회전방향에 위치한 마그네트(12)의 S극과 코일(B)의 N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 최초 위치에서 180°회전한 후에는 도16e에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22a)의 5번과 1번에 접속되면서 도16e와 같이 코일(A)(B)의 극성이 모두 S극으로 변환되고, 이로부터 다시 60°회전되면 도16f에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22a)의 4번과 6번에 접속되면서 도16f와 같이 코일(A)의 극성이 N극으로 변환되며, 이로부터 또 다시 60°회전되면 도16g에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22a)의 3번과 5번에 접속되면서 도16g와 같이 코일(B)의 극성이 N극으로 변환되게 된다.

이에 따라 도16b,c,d의 설명에서와 마찬가지로 마그네트(12)의 극성에 대응되게 코일(A)(B)의 극성이 순차적으로 변화하면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전하게 된다.

즉, 도16a 또는 도16b,c,d,e,f,g에서와 같이, 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22a)의 2번과 4번, 1번과 3번, 6번과 2번, 5번과 1번, 4번과 6번, 3번과 5번과 순차적으로 접속되어 코일(A)(B)에 구동전원이 선택적으로 공급되기 때문에 두 개의 코일(A)(B) 중 하나 이상의 극성이 S(S)극, N극, N극, S(S)극, N극, N극으로 순서대로 변환함으로써 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

여기서, 단면적(자기력)이 적은 코일(B)의 외곽에 비중이 큰 편심추(8)가 장착되어 있어, 회전자(7)의 회전에 따라 진동이 발생하게 된다. 특히, PCB(9)상에 배치된 마그네트(12)의 N극 또는 S극의 위치가 다르고, 마그네트(12)의 N극 및 S극과 만나는 코일(A)(B)의 단면적(자기력)이 다르며, PCB(9)상에 배치된 코일(A)(B)의 위치가 다르기 때문에 서로 대응되게 배치된 마그네트(12)와 코일(A)(B) 사이에 생성되는 미는 힘과 당기는 힘의 균형이 맞지 않아 4극 특성을 가지는 진동모터에와 마찬가지로 회전하는 회전자(7)의 진동력이 더욱 강화되게 된다.

마지막으로, 도17 내지 도19에 의해 8극 특성을 가지는 진동모터의 동작을 설명한다.

최초, 도19b에서와 같이 두 개의 코일(A)(B)이 마그네트(12)의 N극과 대응되게 서 있는 상태에서, 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22b)의 5번에 접속되고 -단자가 정류자편(22b)의 7번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 구동전원이 정류자편(22b)의 5번과 1번, 코일(A), 정류자편(22b)의 3번과 7번을 통해 흐르므로 코일(A)에 각각 N극이 형성된다.

이에 따라 마그네트(12)의 N극과 코일(A)의 N극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 S극과 코일(A)의 N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전하되, 정류자편(22b)이 도면에서와 같이 우측에 위치한 마그네트(12)의 S극 쪽으로 기울어지게 배열되어 있어, 회전자(7)는 우측으로 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 45°회전되어 도19c에 도시한 바와 같이 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22b)의 4번에 접속되고 -단자가 정류자편(22b)의 6번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 전원이 정류자편(22b)의 4번과 8번, 코일(B) 그리고 정류자편(22b)의 2번과 6번을 통해 흐르므로 마그네트(12)의 N극에 대응되게 코일(B)에 N극이 형성되어 마그네트(12)의 N극과 코일(B) 사이에 미는 힘이 형성되고, 회전하는 회전자(7)의 회전방향에 위치한 마그네트(12)의 S극과 코일(B)의 N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

위의 도19b,c의 설명에서와 같이 코일(A)(B)의 극성변화로 회전자(7)가 45°씩 회전함에 따라 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 도19d,e,f,g,h,i에서와 같이 정류자편(22b)의 3,5번, 2,4번, 1,3번, 8,2번, 7,1번, 6,8번과 순차적으로 접속되어 코일(A) 또는 코일(B)의 극성이 S,S,N,N,S,S로 순차적으로 변화하면서회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속해서 회전하게 된다.

즉, 도19a 또는 도19b,c,d,e,f,g,h,i에서와 같이, 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22b)의 5,7번, 4,6번, 3,5번, 2,4번, 1,3번, 8,2번, 7,1번, 6,8번과 순차적으로 접속되어 코일(A) 또는 코일(B)에 구동전원이 선택적으로 공급되기 때문에 두 개의 코일(A) 또는 코일(B)의 극성이 N극, N극, S극, S극, N극, N극, S극, S극으로 순서대로 변환함으로써 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속적으로 회전하게 된다.

이 경우에도, 단면적(자기력)이 적은 코일(B)의 외곽에 비중이 큰 편심추(8)가 장착되어 있어, 회전자(7)의 회전에 따라 진동이 발생하게 된다. 특히, PCB(9)상에 배치된 마그네트(12)의 N극 또는 S극의 위치가 다르고, 마그네트(12)의 N극 및 S극과 만나는 코일(A)(B)의 단면적(자기력)이 다르며, PCB(9)상에 배치된 코일(A)(B)의 위치가 다르기 때문에 서로 대응되게 배치된 마그네트(12)와 코일(A)(B) 사이에 생성되는 미는 힘과 당기는 힘의 균형이 맞지 않아 4극 및 6극 특성을 가지는 진동모터에와 마찬가지로 회전하는 회전자(7)의 진동력이 더욱 강화되게 된다.

위의 실시예에서는 PCB(9) 위에 2개의 코일(6a)(6b)이 설치된 진동모터의 동작에 대해서 설명하였으나, 아래에서는 PCB(9) 위에 3개의 코일(6a)(6b)(6c)이 설치된 진동모터의 동작에 대해 도20 내지 도22에 의해 설명한다.

최초, 도20b에서와 같이, 코일(A)이 마그네트(12)의 N극과 S극의 일부, 그리고 코일(B)이 마그네트(12)의 S극과 N극의 중간에 서 있는 상태에서, 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22c)의 1번에 접속되고 -단자가 정류자편(22c)의 5번에 접속되면,외부로부터 입력되는 구동전원이 정류자편(22c)의 1번과 코일(A), 코일(B), 정류자편(22c)의 6번과 2번 그리고 정류자편(22c)의 5번을 통해 흐르므로 코일(A)(B)에 각각 N,S극이 형성된다.

이에 따라 마그네트(12)의 N,S극과 코일(A)(B)의 N,S극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 N,S극과 코일(A)(B)의 S,N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 회전하되, 정류자편(22c)이 도면에서와 같이 우측에 위치한 마그네트(12)의 N극 쪽으로 기울어지게 배열되어 있어, 회전자(7)는 우측으로 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 60°회전되어 도20c에 도시한 바와 같이 브러쉬(24)의 +단자가 정류자편(22c)의 2번에 접속되고 -단자가 정류자편(22c)의 6번에 접속되면, 외부로부터 입력되는 전원이 정류자편(22c)의 2번과 코일(B), 코일(C), 정류자편(22c)의 6번을 통해 흐르므로 코일(B)(C)에 각각 N,S극이 형성되어, 마그네트(12)의 N,S극과 코일(B)(C)의 N,S극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 N,S극과 코일(B)(C)의 S,N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속해서 회전하게 된다.

이어서, 회전자(7)가 다시 60°회전되어 도20d에서와 같이 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 정류자편(22c)의 3번과 1번에 각각 접속되면, 도20d와 같이 외부로부터 입력되는 전원이 정류자편(22c)의 3,6번과 코일(C), 코일(A), 정류자편(22c)의 1번을 통해 흐르므로 코일(C)(A)에 각각 N,S극이 형성되어, 마그네트(12)의 N,S극과 코일(B)(C)의 N,S극 사이에 미는 힘이 형성되고, 마그네트(12)의 N,S극과코일(B)(C)의 S,N극 사이에 당기는 힘이 형성되면서 회전자(7)가 회전축(17)을 중심으로 계속해서 회전하게 된다.

그리고, 회전자(7)가 최초 위치에서 180°회전한 후에는 브러쉬(24)의 +단자와 -단자가 접속되는 정류자편(22c)은 달라져도 전류의 흐름은 도20b,c,d와 동일하므로 각 코일(6a)(6b)(6c)에 형성되는 극성 역시 동일하게 되어, 위와 같은 동작이 반복되면서 회전자(7)가 360°회전하게 된다. 물론, 회전자(7)의 방향은 180°회전상태이다.

여기서, 단면적(자기력)이 적은 코일(C)의 외곽에 비중이 큰 편심추(8)가 장착되어 있어, 회전자(7)의 회전에 따라 진동이 발생하게 된다. 특히, PCB(9) 위에 배치된 마그네트(12)의 N극 또는 S극의 위치가 다르고, 마그네트(12)의 N극 및 S극과 만나는 코일(A)(B)(C)의 단면적(자기력)이 다르며, PCB(9) 위에 배치된 코일(A)(B)(C)의 위치가 다르기 때문에 서로 대응되게 배치된 마그네트(12)와 코일(A)(B)(C) 사이에 생성되는 미는 힘과 당기는 힘의 균형이 맞지 않아 2개의 코일을 가지는 진동모터에서와 마찬가지로 회전하는 회전자(7)의 진동력이 더욱 강화되게 된다.

뿐만 아니라, 도20 내지 도22에서와 같이 코일의 수평단면이 5각형이고 각 코일의 수평단면적이 서로 다른 경우도 있을 수 있지만, 도23 내지 도25에서와 같이, 코일의 수평단면이 타원형이고 각 코일의 수평단면적이 서로 같은 경우도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

다시 말해, 도23 내지 도25에 도시한 본 발명은 위에서 설명한 여러 실시예와 다른 부분의 구성은 동일하고, 다만 회전자(7)만 다르다. 도면번호는 도20 내지 22와 동일하게 부여한다. 도23 내지 도25의 도시한 본 발명은 회전자(7)의 외경, 즉 편심추(8)와 몰딩물(25)을 포함하는 PCB(38)의 외경 중 편심추(8)가 위치한 부분의 외경보다 편심추(8)가 위치하지 않은 부분의 외경을 작게 형성함으로써 회전자(7)의 모멘트를 증가시켜 회전자(7)의 회전으로 인한 진동을 보다 크게 할 수 있다.

또한, 위의 여러 실시예에서는 코일의 수평단면적이 서로 다르고 코일의 수평단면이 5각형인 경우만을 설명하였으나, 본 발명은 이에 극한되지 않고 코일의 수평단면적이 동일하거나 코일의 수평단면이 타원형 등인 경우도 가능하다.

특히, 코일의 수평단면이 동일하여 편심추를 설치할 수 있는 공간이 부족한 경우에는 편심추(8)의 하단을 PCB(38)의 하단까지 연장하여 편심추를 무게를 증가시킬 수도 있다.

도23 내지 도25와 같이 구성된 진동모터의 동작은 도20 내지 도22와 동일하게 이루어지므로 구체적으로 설명하지 않고 위에서 설명된 진동모터에 대한 동작설명으로 갈음한다.

위의 여러 실시예의 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 여러 실시예는 각 코일 간에 별도의 저항을 둠으로써, 진동모터가 스타트시 혹은 코일의 극성이 변환될 때 발생되는 순간전류 또는 전압으로 인한 회로의 오류나 동작의 오류 등을 사전에 예방할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 전자기기에서 착신장치가 차지하는 공간을 최소화하면서도 전자기기의 착신상태나 각종 정보를 스피커와 진동모터로 다양하게 표현할 수있을 뿐더러 진동모터가 회전자의 편심추에 의해 진동함과 동시에 마그네트와 코일간의 자기력 편심에 의해 진동하도록 함으로써 진동모터의 진동을 배가할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스피커 내부로부터 음을 송출되는 에어홀의 길이를 최소화함으로써 외부로 송출되는 음의 불필요한 왜곡이나 감쇄를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 착신장치의 수평단면을 원형 혹은 타원형으로 다양화함으로써 전자기기의 내부에 공간에 맞춰 착신장치를 선택적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (22)

1. 전자기기의 착신상태와 각종 정보를 표시하기 위한 스피커부와 진동모터부가 상하에 배치된 전자기기의 착신장치에 있어서,

   상기 스피커부는, 모자 형상으로 성형된 요크 겸용 플레이트의 상면 외곽에 상기 플레이트의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트와 플레이트가 순차적으로 적층되고, 상기 요크 겸용 플레이트와 일체형으로 성형된 프레임의 상단 외곽에 결합된 진동판의 내면에 원통 형상으로 감겨진 코일이 거꾸로 부착되어, 상기 요크 겸용 플레이트와 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 이루어지고,

   상기 진동모터부는, 중앙에 회전축이 입설되고 F-PCB와 마그네트를 중첩되게 안착할 수 있도록 상면이 서로 다른 높이로 성형된 판 형상의 베이스와;

   회전자의 정류자와 전기적으로 접속되는 브러쉬가 납땜부에 납땜되고 상기 브러쉬를 외부전원과 연결하기 위한 패턴이 형성된 F-PCB;

   서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 배치된 도넛 형상의 마그네트;

   밑면에 정류자가 형성된 PCB의 상면에는 각기 다른 수평단면적을 가지는 두 개의 코일이 서로 마주보게 배치되며 상기 2개의 코일 중 단면적이 작은 코일의 외곽에는 편심추가 배치된 상태에서 중앙에 상기 회전축과의 결합을 위한 결합공이 형성되도록 몰딩물에 의해 원통 형상으로 성형된 회전자; 및

   상기 회전축의 상단을 고정하기 위한 고정홈이 내면 중앙에 형성되고 상기 베이스의 외곽을 감싸면서 결합되며 외곽에는 프레임이 일체형으로 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트;로 이루어짐을 특징으로 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
2. 전자기기의 착신상태와 각종 정보를 표시하기 위한 스피커부와 진동모터부가 상하에 배치된 전자기기의 착신장치에 있어서,

   상기 스피커부는, 모자 형상으로 성형된 요크 겸용 플레이트의 상면 외곽에 상기 플레이트의 외주면과 일정간격을 두고 마그네트와 플레이트가 순차적으로 적층되고, 상기 요크 겸용 플레이트와 일체형으로 성형된 프레임의 상단 외곽에 결합된 진동판의 내면에 원통 형상으로 감겨진 코일이 거꾸로 부착되어, 상기 요크 겸용 플레이트와 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내입되도록 배치되어 이루어지고,

   상기 진동모터부는, 중앙에 회전축이 입설되고 F-PCB와 마그네트를 중첩되게 안착할 수 있도록 상면이 서로 다른 높이로 성형된 판 형상의 베이스와;

   회전자의 정류자와 전기적으로 접속되는 브러쉬가 납땜부에 납땜되고 상기 브러쉬를 외부전원과 연결하기 위한 패턴이 형성된 F-PCB;

   서로 다른 극의 내측 면적과 외측 면적이 서로 다르게 4분할되어 배치된 도넛 형상의 마그네트;

   밑면에 정류자가 형성된 PCB의 상면에는 하나 이상의 수평단면적이 다르거나 모든수평단면적이 동일한 3개의 코일이 방사형으로 배치되며 상기 3개의 코일 중 단면적이 작은 코일이나 임의의 코일의 외곽에는 편심추가 배치된 상태에서 중앙에 상기 회전축과의 결합을 위한 결합공이 형성되도록 몰딩물에 의해 원통 형상으로 성형된 회전자; 및

   상기 회전축의 상단을 고정하기 위한 고정홈이 내면 중앙에 형성되고 상기 베이스의 외곽을 감싸면서 결합되며 외곽에는 프레임이 일체형으로 성형된 모자 형상의 요크 겸용 플레이트;로 이루어짐을 특징으로 하는 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 요크 겸용 플레이트의 주변에는 일정너비를 가지는 프레임이 일체형으로 성형되고, 상기 프레임에는 상기 스피커부의 내부와 연통되는 다수개의 에어홀이 일정간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 요크 겸용 플레이트의 주변에는 프레임이 타원형으로 성형되고, 상기 프레임의 길이방향 끝부분에는 상기 스피커부의 내부와 연통되는 에어홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 스피커부의 에어홀의 상부주변이 상기 프레임의 상면높이보다 낮게 형성되어 에어홀을 통해 배출되는 음성의 왜곡이나 감쇄를 최소화하는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 스피커부의 에어홀의 하부주변이 상기 프레임의 하면높이보다 높게 형성되어 에어홀을 통해 배출되는 음성의 왜곡이나 감쇄를 최소화하는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 요크 겸용 플레이트와 상기 프레임이 하나의 금속에 의해 일체형으로 성형되고, 상기 요크 겸용 플레이트 중 스피커부의 마그네트가 장착된 요크 겸용 플레이트의 내측에는 다수개의 에어홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 요크 겸용 플레이트는 절삭 또는 단조 가공으로 성형되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 요크 겸용 플레이트의 수평단면이 타원 형상으로 가공되고, 상기 요크 겸용 플레이트의 길이방향 끝부분에 각각 마그네트와 플레이트가 적층되며, 상기 요크 겸용 플레이트의 주변에 성형된 타원형 프레임의 길이방향 끝부분에는 상기 스피커부의 내부와 연통되는 에어홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 진동모터부의 마그네트는 인접한 극의 면적이 서로 다르게 분할되어 결합된 4극 마그네트임을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 진동모터부의 마그네트는 동일한 면적으로 분할된 4극이 인접한 극의 극성이 다르고 내주면과 외주면이 어긋나게 결합된 4극 마그네트임을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 진동모터부의 2개 혹은 3개의 코일 중 하나의 코일은, 상기 회전자의 중심으로부터 서로 다른 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 진동모터부의 2개 혹은 3개의 코일은, 수평단면이 5각형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
14. 제1항에 있어서,

    상기 진동모터부의 정류자는 4개, 6개 또는 8개의 정류자편 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 진동모터부의 정류자는 상기 회전자의 위치에 따라 2개 또는 3개의 코일 중 적어도 하나 이상의 코일에 구동전원을 공급할 수 있도록 상기 코일과 접속되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한전자기기의 착신장치.
16. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 요크 겸용 플레이트와 상기 베이스는 레이저 용접 또는 본딩에 의해 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 요크 겸용 플레이트의 일측에는 외부로 인출되는 F-PCB의 단선 및 쇼트를 방지하기 위한 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
18. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 회전축과 상기 요크 겸용 플레이트의 고정홈 사이에는 PET 재질의 접착식 와셔 또는 이붙이 와셔가 내재되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
19. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 프레임 일측에 결합된 PCB에는 상기 스피커용 코일이 접속되고, 상기 F-PCB의 패턴에는 와이어가 접속되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
20. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 프레임의 일측이 돌출되게 연장되고, 상기 연장된 프레임에는 다수개의 스프링이 하향지게 매설되고, 상기 스프링에는 스피커용 코일과 진동모터용 코일의 단부가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
21. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 회전자의 편심추는, 상기 회전자의 PCB의 하단까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.
22. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 회전자의 반경 중 상기 편심추가 위치한 부분의 반경 보다 상기 편심추가 위치하지 않은 부분의 반경이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 자기력 편심으로 인해 유동성이 확대된 진동모터를 구비한 전자기기의 착신장치.