KR100447604B1 - Single vibration motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로터를 구성하는 인쇄회로기판을 단면PCB로 하여 한쪽면만 패턴이 형성되도록 하고 단상코일을 사용함으로써, 인쇄회로기판과 코일의 구성이 간소화되고 생산성이 향상되는 편편형 진동모터에 관한 것으로서, 특히 기판의 상부에 축이 입설되고 상기 기판의 상면에 상기 축의 외주연을 따라 마그네트가 설치되며 상기 축의 상단에 상기 마그네트와 일정간격 떨어짐과 동시에 상기 축과 편심된 상태로 로터가 구비된 편편형 진동모터에 있어서, 상기 로터는 저면에 패턴이 형성된 단면 형태의 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 상부에 형성되어 상기 마그네트와의 사이에 전자기력을 발생시키며 토크가 발생되는 코일 중심선이 적어도 2개 이상을 갖는 단상의 코일, 그리고 상기 코일을 감싸도록 상기 인쇄회로기판의 상부에 발포된 수지물이 구비된 특징이 있다.The present invention relates to a flat type vibration motor in which the printed circuit board constituting the rotor is a single-sided PCB so that only one side of the pattern is formed and the single phase coil is used, thereby simplifying the configuration of the printed circuit board and the coil and improving productivity. In particular, a shaft is installed in the upper portion of the substrate, a magnet is installed along the outer periphery of the shaft on the upper surface of the substrate, and the rotor is provided in a state in which the rotor is eccentric with the shaft while being spaced apart from the magnet at an upper end of the shaft. In the motor, the rotor is a printed circuit board having a cross-sectional pattern formed on the bottom surface, formed on top of the printed circuit board to generate an electromagnetic force between the magnet and at least two coil center lines generating torque Coil having a single phase, and a resin foamed on the printed circuit board to surround the coil There is provided a characteristic.
Description
본 발명은 편편형 진동모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로터에 형성된 코일을 단상으로 하되 코일 중심선을 2개이상으로 하여 토크발생력을 크게 함으로써, 코일의 구성이 간소화되고 제작성이 향상되는 편편형 진동모터에 관한 것이다.The present invention relates to a single-sided vibration motor, and more particularly, to a single-phase coil formed in the rotor with two or more coil center lines to increase torque generating force, thereby simplifying the configuration of the coil and improving the manufacturability. It relates to a vibration motor.
일반적으로 편편형 진동모터는 로터가 편심된 상태로 회전되는 과정에서 진동이 발생되며 이러한 진동모터는 주로 소형으로 제작되어 핸드폰 또는 호출기 등에 내장된다. 도 1은 일반적인 진동모터에 관한 것으로 기판(1)의 상부 중앙에 축(3)이 입설되고 기판의 상면에 축의 외주연을 감싸는 마그네트(2)가 설치된다. 그리고 축(3)에 결합되어 회전되는 로터(4)가 구비된다. 로터(4)는 마그네트(2)의 상부에 위치되는 인쇄회로기판(5)이 반원호형으로 구비되며 인쇄회로기판(5)의 상면에 코일(6)과 코일을 감싸는 발포성의 수지물(7)이 충진된다.In general, one-piece vibration motor is generated in the process of rotating the rotor in an eccentric state, such a vibration motor is mainly manufactured in a small size is embedded in a mobile phone or pager. FIG. 1 relates to a general vibration motor, in which a shaft 3 is placed at an upper center of a substrate 1 and a magnet 2 surrounding the outer circumference of the shaft is installed on an upper surface of the substrate. And a rotor 4 which is coupled to the shaft 3 and rotates. The rotor 4 is provided with a semicircular arc with a printed circuit board 5 positioned on the upper portion of the magnet 2, and a foamable resin material 7 surrounding the coil 6 and the coil on the upper surface of the printed circuit board 5. This is filled.
이처럼 구성된 진동모터는 인쇄회로기판(5)이 편심된 상태로 구성됨으로 로터가 회전되는 동안 진동이 발생된다. 이러한 로터는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상면과 저면 양측면에 패턴(5a)이 형성된 양면PCB를 사용한 것이며, 인쇄회로기판의 상면에 놓인 코일(6)은 3상코일을 사용한 것이다. 그리고 각 코일(6)은 리드선(6a)이 상면의 패턴(5a)에 연결되며 상면의 패턴과 저면의 패턴은 연결구(5b)를 통하여 회로적으로 연결된다. 또한 인쇄회로기판(5)의 저면에는 브러시(9)와 접하는 정류자(8)가 형성된다.The vibration motor configured as described above is configured in a state in which the printed circuit board 5 is eccentric to generate vibration while the rotor is rotated. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor uses a double-sided PCB having patterns 5a formed on both top and bottom surfaces thereof, and a coil 6 placed on an upper surface of a printed circuit board uses a three-phase coil. In each coil 6, a lead wire 6a is connected to the pattern 5a on the upper surface, and the pattern on the upper surface and the pattern on the bottom surface are connected to the circuit 5 through the connector 5b. In addition, a commutator 8 is formed on the bottom of the printed circuit board 5 in contact with the brush 9.
이처럼 구성된 종래의 로터는 양면PCB를 사용하기 때문에 상면에 형성된 패턴(5a)에 코일(6)을 연결하고 저면에 형성된 패턴에는 정류자(5c) 등이 회로적으로 연결된 상태에서 연결구(5b) 등을 통하여 이들 상,하측면의 패턴이 서로 연결된다.Since the conventional rotor configured as described above uses a double-sided PCB, the connector 5b is connected to the pattern 5a formed on the upper surface, and the commutator 5c is connected to the pattern formed on the lower surface in a state in which the commutator 5c is connected in a circuit. Through these upper and lower patterns are connected to each other.
그러나 종래의 로터는 인쇄회로기판이 양면 패턴으로 구성되기 때문에 패턴제작이 어렵고 재료비가 많이 들어가는 단점이 있다. 또한 인쇄회로기판의 상면 패턴에 3상 코일(6)의 리드선(6a)을 연결하고 저면 패턴에 정류자(8)를 연결한 다음 이들을 별도의 연결구(5b)로 연결시켜야 됨으로 작업성이 저하되며 코일이 3상으로 구성됨으로 권선이 어렵고 코일 개수가 증가되어 조립성이 저하되는 등의 단점이 있다.However, the conventional rotor has a disadvantage in that it is difficult to manufacture the pattern and material costs because the printed circuit board is composed of a double-sided pattern. In addition, since the lead wire 6a of the three-phase coil 6 is connected to the top pattern of the printed circuit board and the commutator 8 is connected to the bottom pattern, the workability is deteriorated by connecting them with a separate connector 5b. This three-phase configuration has a disadvantage in that winding is difficult and the number of coils is increased, thereby degrading assembling.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 로터를 구성하는 인쇄회로기판을 단면PCB로 하여 한쪽면만 패턴이 형성되도록 하고 단상코일을 사용함으로써, 인쇄회로기판과 코일의 구성이 간소화되고 생산성이 향상되는 편편형 진동모터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was developed in view of the conventional problems, and an object of the present invention is to form a single-sided coil using a single-sided coil by using a printed circuit board constituting the rotor as a single-sided PCB. The present invention provides a one-piece vibration motor that simplifies and improves productivity.
도 1은 일반적인 편편형 진동모터의 단면도,1 is a cross-sectional view of a typical one-piece vibration motor,
도 2는 종래 로터를 나타낸 평면도,2 is a plan view showing a conventional rotor,
도 3은 종래 로터의 단면도,3 is a cross-sectional view of a conventional rotor,
도 4는 본 발명 한 실시예의 로터의 평면도,4 is a plan view of a rotor of one embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명 한 실시예의 로터의 단면도,5 is a cross-sectional view of a rotor of one embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명 다른 실시예의 로터의 평면도,6 is a plan view of a rotor of another embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명 다른 실시예의 코일의 성형과정을 나타낸 평면도,7 is a plan view showing a forming process of the coil of another embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명 모터의 토크 특성을 나타낸 선도.8 is a diagram showing the torque characteristics of the motor of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 기판 2 : 마그네트1 board 2 magnet
3 : 축 10 : 로터3: shaft 10: rotor
11 : 인쇄회로기판 12 : 패턴11: printed circuit board 12: pattern
13 : 코일 14 : 돌기13: coil 14: protrusion
15 : 수지물15: resin
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판의 상부에 축이 입설되고 상기 기판의 상면에 상기 축의 외주연을 따라 마그네트가 설치되며 상기 축의 상단에 상기 마그네트와 일정간격 떨어짐과 동시에 상기 축과 편심된 상태로 로터가 구비된 편편형 진동모터에 있어서, 상기 로터는 저면에 패턴이 형성된 단면 형태의 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 상부에 형성되어 상기 마그네트와의 사이에 전자기력을 발생시키며 토크가 발생되는 코일 중심선이 적어도 2개 이상을 갖는 단상의 코일, 그리고 상기 코일을 감싸도록 상기 인쇄회로기판의 상부에 발포된 수지물이 구비된 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a shaft mounted on an upper portion of the substrate, and a magnet is installed along the outer circumference of the shaft on an upper surface of the substrate, and at the same time, the magnet is eccentric with the shaft while being spaced apart from the magnet at an upper end of the shaft. In the one-piece vibration motor provided with a rotor rotor, the rotor is formed on the printed circuit board of the cross-sectional shape having a pattern on the bottom, the upper portion of the printed circuit board to generate an electromagnetic force between the magnet and generate torque A single phase coil having at least two coil center lines and a resin material foamed on the printed circuit board to surround the coil are provided.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 한 실시예의 로터의 평면도 이고, 도 5는 본 발명 한 실시예의 로터의 단면도 로서, 도 1과 동일 구성요소는 동일 부호를 사용하여 본 발명을 설명한다. 로터(10)를 구성하는 인쇄회로기판(11)은 저면에 패턴(12)이 형성된 단면PCB로 구성되며 인쇄회로기판(11)의 저면 중앙에 축(3)이 끼워지는 정류자(16)가 마련된다. 그리고 인쇄회로기판(11)은 정류자를 중심으로 일측으로 편심된 반원호형으로 구성되며 인쇄회로기판(11)의 상면에 단상으로 구성된 코일(13)이 설치된다.Figure 4 is a plan view of a rotor of an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the rotor of an embodiment of the present invention, the same components as in Figure 1 illustrate the present invention using the same reference numerals. The printed circuit board 11 constituting the rotor 10 is composed of a single-sided PCB having a pattern 12 formed on the bottom thereof, and a commutator 16 having a shaft 3 fitted in the center of the bottom surface of the printed circuit board 11 is provided. do. And the printed circuit board 11 is composed of a semi-circular arc eccentric to one side centered on the commutator, the coil 13 consisting of a single phase is installed on the upper surface of the printed circuit board (11).
코일(13)은 적어도 2개 이상의 코일 중심선을 가지며 이들 중심선에서 토크가 발생된다. 그리고 이들 중심선 간의 각도(α)는 대략 120˚ 정도이며 이는 다음 식으로 구할수 있다. The coil 13 has at least two coil center lines and torque is generated at these center lines. The angle α between these center lines is about 120 °, which can be obtained by the following equation.
그리고 코일의 무게중심은 비대칭 형으로 구성된다. 도 6에 도시된 바와 같이 코일의 양끝 높이(H) 즉 토크가 발생되는 양끝에 비해 양끝 사이의 적어도 일부분의 코일 높이(h)가 더 낮은 H ＞ h 형태로 구성되며 코일을 권선한 다음 2차 성형하는 방식으로 제작된다.And the coil's center of gravity is asymmetrical. As shown in FIG. 6, the height H of both ends of the coil, that is, the height of at least a portion of the coils between the two ends is lower than that of both ends of the torque, is formed as H> h. It is produced by molding.
또한 단상 구동방식에서는 불기동(不起動)지점이 발생하여 로터가 회전되지않는 상태가 발생된다. 이를 방지하기 위해 코깅(cogging) 발생용 돌기(14)가 코일(13)의 일측에 설치되며 코깅 발생용 돌기에 의해 도 8에 도시된 바와 같은 불기동 지점이 상쇄되어 로터(10)가 연속적으로 회전 가능하게 된다. 즉 코일에 흐르는 전류에 의한 발생 토크와 코깅용 돌기(14)에 의해 발생되는 토크값의 합은 언제나 양의 값을 가짐으로 불기동 점이 없어지고 로터가 원활하게 회전된다. 이러한 코깅용 돌기의 크기 및 위치는 합성 토크값의 리플이 제일 적고 최소 기동 토크는 가장 크게 되도록 설계한다.In addition, in the single-phase driving method, a starting point occurs and a state in which the rotor does not rotate is generated. In order to prevent this, a cogging generating protrusion 14 is installed at one side of the coil 13, and the starting point as shown in FIG. 8 is canceled by the cogging generating protrusion so that the rotor 10 is continuously It becomes rotatable. That is, the sum of the torque generated by the current flowing through the coil and the torque value generated by the cogging protrusion 14 has a positive value at all times, so that the starting point is eliminated and the rotor rotates smoothly. The size and position of the cogging protrusion is designed to have the smallest ripple of the combined torque value and the largest minimum starting torque.
또한 인쇄회로기판(11)의 상부에 형성된 코일(13)은 그 리드선이 인쇄회로기판의 외주면을 통하여 기판 저면의 패턴(12)과 회로적으로 연결된다. 그리고 인쇄회로기판의 저면에 형성된 정류자(16)는 6극으로 구성되며 이들은 패턴의 형태로 서로 연결된다.In addition, the lead 13 of the coil 13 formed on the printed circuit board 11 is connected to the pattern 12 of the bottom surface of the substrate through the outer peripheral surface of the printed circuit board. The commutator 16 formed on the bottom of the printed circuit board is composed of six poles, which are connected to each other in a pattern form.
이처럼 구성된 본 발명은 로터를 구성하는 인쇄회로기판이 단면으로 구성된 것으로 저면에 패턴(12)이 형성된다. 따라서 축(3)이 끼워지는 저면 중앙부에 정류자(16)가 패턴의 형태로 형성되고 이 정류자가 패턴(12)과 회로적으로 연결된다. 또한 인쇄회로기판(11)의 상면은 패턴이 형성되어 있지 않으며 단지 단상 코일(13)이 결합된다. 이때 코일(13)의 리드선이 인쇄회로기판의 외주면을 따라 인출되어 패턴(12)과 직접 연결되며 코일(13)은 고비중재의 수지물(15)에 의해 감싸진다. 따라서 로터를 구성하는 인쇄회로기판의 패턴 및 정류자의 연결관계가 단순해진다.According to the present invention configured as described above, the printed circuit board constituting the rotor has a cross section, and a pattern 12 is formed on a bottom surface thereof. Therefore, the commutator 16 is formed in the form of a pattern at the center of the bottom face on which the shaft 3 is fitted, and the commutator is circuitly connected to the pattern 12. In addition, the upper surface of the printed circuit board 11 is not formed with a pattern, only the single-phase coil 13 is coupled. At this time, the lead wire of the coil 13 is drawn out along the outer circumferential surface of the printed circuit board and directly connected to the pattern 12, and the coil 13 is wrapped by the resin material 15 of the high specific weight. Therefore, the connection relationship between the pattern of the printed circuit board and the commutator constituting the rotor is simplified.
또한 코일(13)은 단상으로 구성된 상태에서 코일 중심선이 적어도 2개 이상으로 구성되어 토크가 양측에서 발생된다. 그리고 코일 양측의 토크 발생부 보다중앙 쪽이 더 낮은 비대칭 형으로 구성되며 코일을 권선한 다음 가열 및 성형 과정을 거쳐 원하는 형태로 정형화 된다. 그리고 코일이 단상으로 구성됨으로 불기동 지점을 상쇄시키기 위해 코깅용 돌기(14)가 인쇄회로기판의 적정위치에 배치됨으로 단상 코일을 사용하는 로터의 회전이 가능해진다. 또한 단상 코일 쪽으로 전류를 인가하는 정류자(16)는 연결부를 통하여 6극 패턴으로 구성할수 있음으로 구성이 간소화된다.In addition, the coil 13 is composed of at least two coil center lines in a single phase, so that torque is generated on both sides. And the central side of the coil is lower than the torque generating part of the lower asymmetrical type is formed by winding the coil and then forming the desired shape through the heating and forming process. In addition, since the coil is configured in a single phase, the cogging protrusion 14 is disposed at an appropriate position of the printed circuit board to offset the starting point, so that the rotor using the single phase coil can be rotated. In addition, the commutator 16 for applying a current toward the single-phase coil can be configured in a six-pole pattern through the connection portion, the configuration is simplified.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 로터를 구성하는 인쇄회로기판의 저면에 패턴을 형성하고 상면에는 단상의 코일을 배치한 다음 코일의 리드선을 인쇄회로기판 저면의 패턴에 직접 연결함으로 구성이 간소화된다. 또한 코일은 적어도 2개 이상의 코일 중심선을 가지며 이들 중심선에 의해 양방향으로 토크가 발생되어 토크발생력이 감소되지 않는 등의 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the configuration is simplified by forming a pattern on the bottom surface of the printed circuit board constituting the rotor, arranging a single phase coil on the top surface, and then directly connecting the lead wire of the coil to the pattern on the bottom surface of the printed circuit board. In addition, the coil has at least two coil center lines, and torque is generated in both directions by these center lines, thereby reducing the torque generating force.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070629 Year of fee payment: 4 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |