KR100464274B1 - 편평형 진동모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로기판과 권선 코일, 편심 중량체, 베어링이 인서트 사출 성형에 의해 결합되어 진동을 발생시키는 회전자(Rotor)에 있어 편평형 진동 모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 외경 및 두께가 축소되어 가는 회전자(Rotor)의 내구성과 회전을 유지하는 베어링의 지지력을 개선하도록 함으로써, 상기 편평형 진동모터의 회전자에 대한 소정의 충격에도 파손 및 훼손을 저감시키고, 상기 편평형 진동모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 진동력 확보를 위해 회전자의 고속회전이 불가피한 상황을 용이하게 대처할 수 있게 하여 제품의 수명 및 환경의 신뢰성을 향상시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 회전자의 마찰 부하 및 회전 소음을 저감시켜 진동모터의 품질 및 기본 특성을 향상시키는 동시에 이에 대한 제품의 성능을 향상시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 이로 인해 전체적인 편평형 진동모터의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 휴대폰과 같은 이동통신용 기기에 대한 사용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 있다.

Description

편평형 진동모터의 회전자{ROTOR OF VIBRATION MOTOR}

본 발명은 진동신호를 요하는 통신용 기기에 장착되어 신호를 발생하는 편평형 진동모터용 회전자에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 회로기판과 권선 코일, 편심 중량체, 베어링이 인서트 사출 성형에 의해 결합되어 진동을 발생시키는 회전자(Rotor)에 있어 편평형 진동 모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 외경 및 두께가 축소되어 가는 회전자(Rotor)의 내구성과 회전을 유지하는 베어링의 지지력을 개선하도록 함으로써, 상기 편평형 진동모터의 회전자에 대한 소정의 충격에도 파손 및 훼손을 저감시키도록 하고, 상기 편평형 진동모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 진동력 확보를 위해 회전자의 고속회전이 불가피한 상황을 용이하게 대처할 수 있게 하여 제품의 수명 및 환경 의 신뢰성을 향상시키도록 하고, 상기 회전자의 마찰 부하 및 회전 소음을 저감시켜 진동모터의 품질 및 기본 특성을 향상시키도록 하는 동시에 이에 대한 제품의 성능을 향상시키도록 하며, 이로 인해 전체적인 편평형 진동모터의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 휴대폰과 같은 이동통신용 기기에 대한 사용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화하도록 하는 편평형 진동모터용 회전자에 관한 것이다.

일반적으로, 편평형 진동모터는 이동통신용 기기의 소형화, 경량화 추세에 맞추어 진동모터 역시 두께가 얇아(박형화)지거나 모터 외경이 감소하고 있는 실정이다.

즉, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 편평형 진동모터는 마그네트(3)과 상기 마그네트(3)의 내측으로 회전자(R)에 전원을 공급하기 위한 한 쌍의 브러쉬(5)가 접촉되어 구비되며, 상기 회전자(R)의 일측부에는 권선 코일(8)이 구비되고, 상기 회전자(R)의 타측부에는 진동을 발생시키기 위한 편심웨이트(7)가 구비되며, 상기 회전자(R)가 안정적으로 회전되도록 샤프트(4)에 안착되어 이루어지고, 상기 샤프트(4)를 용이하게 회전시키기 위한 오일레스 베어링(6)이 구비되며,상기 구성부를 보호하기 위해 감쌓도록 하는 케이스(1)와 브라켓트(2)로 구성되어 이루어진 것으로, 상기 진동모터의 소형화, 박형화를 이루기 위해서는 회전자(R)와 마그네트(3)의 슬림화가 필연적임을 알 수가 있는 것이다.

미 설명부호 9는 회전자(R)의 하부면에 형성시키는 인쇄회로기판을 나타낸 것이다.

여기서, 상기 마그네트(3)의 두께 축소는 바로 자기력의 감소로 인해 모터 특성에 악영향을 끼치게 됨으로, 상기 진동모터의 소형화, 슬림화를 위해서는 마그네트(3)의 두께를 줄이는 것보다는 회전자(Rotor)의 두께를 줄이는 것이 불가피한 상황이고, 이때 상기 회전자(Rotor)의 두께 축소는 회전자가 사출수지(10)의 사출물로 이루어져 있기 때문에 내구성이 약화되는 문제와, 특히 내충격 신뢰성에 있어 인서트 사출되어 있는 베어링(6)의 이탈력은 현저히 약화되는 문제가 있는 것이다.

상기 베어링(6)의 구조는 일반적으로 스트레이트 타입이 인서트 사출로 결합되어 사용되기 때문에 축방향의 이탈력에 매우 취약한 문제점이 내재되어 있고, 또한 분말 소결의 방법으로 제작되는 초소형 모터용 오일리스 베어링의 제조공법 상 베어링 외주면의 중심부에 축 직각 방향으로 돌출시키는 형상의 구현은 현실적으로 어려운 문제가 있다.

또한, 상기 편평형 진동모터에 있어 발생되는 진동력은 편심된 고비중 웨이트(7)의 중량과 편심거리 그리고 회전자(Rotor)의 회전수에 비례하여 발생하는 것으로, 이는 상기한 바와 같이 편평형 진동모터의 소형화, 슬림화에 따라 회전자(Rotor)의 두께 축소 및 외경 감소가 불가피한 상황에서 인서트 사출되어 있는 웨이트(7)의 중량과 편심거리는 감소할 수밖에 없고, 이에 진동력 확보를 위해서 회전자(Rotor)의 고속회전이 요구되는 것이나, 현재 제품의 수명 및 환경 신뢰성 기준이 점차 강화되는 추세에서 진동력 확보를 위한 회전자(Rotor)의 고속회전은 베어링(6)의 마모 촉진 및 첨가된 윤활 오일(Oil)의 소모량 증가로 이어져 제품의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 상기의 문제들로 인해 종래에 실시하는 편평형 진동모터는 어느 정도의 효율성에 대한 한계가 있어 이를 장착하여 사용하는 휴대폰과 같은 이동통신 기기의 가치를 최대화하지 못하고, 사용상의 신뢰도 및 만족도가 극소화되는 문제점들이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래에 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 회로기판과 권선 코일, 편심 중량체, 베어링이 인서트 사출 성형에 의해 결합되어 진동을 발생시키는 회전자(Rotor)에 있어 편평형 진동 모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 외경 및 두께가 축소되어 가는 회전자(Rotor)의 내구성과 회전을 유지하는 베어링의 지지력을 개선하도록 함으로써, 상기 편평형 진동모터의 회전자에 대한 소정의 충격에도 파손 및 훼손을 저감시키고, 상기 편평형 진동모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 진동력 확보를 위해 회전자의 고속회전이 불가피한 상황을 용이하게 대처할 수 있게 하여 제품의 수명 및 환경의 신뢰성을 향상시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 회전자의 마찰 부하 및 회전 소음을 저감시켜 진동모터의 품질 및 기본 특성을 향상시키는 동시에 이에 대한 제품의 성능을 향상시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이로 인해 전체적인 편평형 진동모터의 효율성을 향상시켜 이를 장착하여 사용하는 휴대폰과 같은 이동통신용 기기에 대한 사용상의 신뢰도 및 만족도를 극대화시키는 편평형 진동모터용 회전자를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적으로 실시하고 있는 편평형 진동모터의 내부 구성도,

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 회전자의 사시 구성도,

도 3은 본 발명을 구체적으로 보여주기 위한 회전자의 단면 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스 3 : 마그네트

4 : 샤프트 5 : 브러쉬

6,60 : 오일레스 베어링 7,7a : 고비중 웨이트

8,8a : 권선 코일 10,10a : 사출수지

61 : 케이스 접촉부 62 : 테이퍼 단차부

63 : 단턱부 R,100 : 회전자

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 대해 바람직한 실시예인 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저 첨부도면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 회전자의 사시 구성도이고, 도 3은 본 발명을 구체적으로 보여주기 위한 회전자의 단면 구성도를 나타낸 것이다.

즉, 본 발명은 외형을 이루는 케이스와 자력을 공급하는 영구자석이 외측으로 배치되어 있고, 내측에는 전원을 공급하기 위한 한 쌍의 브러쉬가 형성되어 있으며, 중심에는 샤프트의 일단이 고정지지 되도록 일체 성형되어 있는 버링 홀을 갖는 브라켓트와 상기 샤프트의 타단이 케이스를 지지하며 편심을 갖는 회전자가 회전되도록 하여 진동을 발생시키는 편평형 진동모터에 있어서, 전자력을 발생시키는 복수의 권선코일(8a); 상기 권선코일(8a) 사이에 배치되어 편심을 발생시키는 웨이트(7a); 상기 권선코일(8a)과 상기 웨이트(7a) 전체가 접착 고정될 수 있을 정도로 충분히 크되, 회전자의 외주면 보다 외경이 다소 작도록 이루어진 인쇄회로기판(9a)과 상기 샤프트와 접촉 회전하는 오일레스 베어링(60)을 사출수지(10a)로 일체 성형하여 회전자(100)가 구성되되; 상기 오일레스 베어링(60)의 일면에는 케이스에 접촉 회전되도록 회전자보다 돌출되어 있는 케이스 접촉부(61)와 사출수지 (10a)로 일부 매몰되도록 외주방향으로 기울기를 갖는 테이퍼 단차부(62)를 형성시키고, 상기 오일레스 베어링(60)의 내측과 상기 샤프트 사이로 이물이 유입되는 것을 방지시키고 원활한 회전을 위해 첨가오일이 저장되도록 단턱부(63)가 마련되어 이루어지는 것이다.

상기한 바와 같은, 본 발명은 샤프트(Shaft)와 접촉하는 오일레스 베어링 (60)의 내경부에 적용하여 상기 오일레스 베어링(60)에 첨가하는 오일이 일정시간 동안 보존되게 하는 기능을 수행하는 동시에 상기 오일레스 베어링(60)의 마모에 의해 발생되는 슬러지가 고속 회전시 배출되어 회전부에 혼입되지 않고 저장되도록 이루어 전체적인 제품에 대한 수명과 환경에 대한 신뢰성이 개선되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 회전자(100)의 내충격 신뢰성을 대폭 향상시키기 위해서 상기 테이퍼 단차부(62)를 갖는 오일레스 베어링(60)을 제공하는 것으로, 이는 편평형 진동모터의 소형화, 슬림화에서 발생되는 문제점을 해결하게 되고, 동시에 기존의 일반적인 오일레스 베어링(Oilless Bearing)의 제조공법 상에서 용이하게 베어링 외주면의 축 직각 방향 돌출 형상을 구현할 수가 있어 별도의 생산공정과 비용이 추가적으로 발생되지 않는 것이다.

한편, 본 발명은 상기의 실시 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기 회전자(100)는 사출수지(10a)로 사출 결합되되, 이는 복수개의 권선 코일(8a)과 진동을 발생시키는 고비중 웨이트(7a) 그리고 오일레스 베어링(60)이 배치되어 이루어진 것이다.

미 설명부호 9a는 회전자(100)의 하부면에 형성시키는 인쇄회로기판을 나타낸 것이다.

그러나, 종래에 실시하고 있는 대부분의 편평형 진동모터의 회전자(Rotor)는 모터 회전 시의 신뢰성 향상 및 접촉 부하의 최소화를 위해 오일레스 베어링이 사출면 보다 돌출되어 있기 때문에 일반적인 형상으로서는 사출물 내부에 보강부를 형성하는데 어려움이 있는 실정이다.

이에 본 발명은 회전자에 있어 축방향의 충격에 견고하게 지지되어 이탈이 방지되도록 상기 오일레스 베어링(60)의 테이퍼 단차부(62)가 사출 수지 내측에 형성되게 하고, 동시에 사출물에 의해 보강부를 형성시켜 결합시키는 것이다.

상기 테이퍼 단차부(62)는 오일레스 베어링(60)의 케이스 접촉부(61)와 테이퍼 형상으로 연결되어 있기 때문에 분말 소결법에 의해 생산되는 오일레스 베어링(60)에 대한 제조상의 문제점이 해결되는 것이다.

즉, 상기의 제조상의 문제점이란, 편평형 진동모터에서 사용되는 일반적인 오일레스 베어링의 제조방법은 분말 소결법으로 분말을 충전한 금형에서 상부 압착하여 성형하게 되므로 십(+)자 형상의 제품에서 단차부는 압착되는 축의 직각 방향으로써 형상의 성형에 어려움이 있고, 또한 성형 후 오일레스 베어링이 다시 금형의 상부로 분리되어 나올 때 축의 직각 방향인 단차부는 금형에 부딪치게 되어 상기 단차부의 형성이 불가능하게 되는 것이다.

그러므로, 상기 단차부 형성을 위해 분말 성형 시 상부 압착을 하는 펀치의 형상을 테이퍼 단차의 형상으로 설계한 다음 금형을 플랜지 타입의 형상으로 구성함으로서, 테이퍼 단차부(62)를 가지는 제품의 생산 시 별도의 비용과 공정을 추가하지 않고도 상기에서 설명한 오일레스 베어링(Oilless Bearing)의 제조상의 문제점을 모두 해결하면서 내충격 신뢰성은 대폭 향상시킨 축 직각 방향의 단차부를 갖는 오일레스 베어링(60)을 손쉽게 생산할 수가 있는 것이다.

더불어, 상기 오일레스 베어링(60)의 테이퍼 부위는 오일레스 베어링의 제조 시 소결 후 공정에서 취약부에 발생하는 크랙(Crack)을 방지할 수가 있는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 단턱부(63)를 형성시켜 오일레스 베어링(60)의 내경부에 적용하는 것으로, 이는 회전자(100)에 첨가되는 오일(Oil)이 단턱부(63)에 용이하게 저장될 수 있어 장시간 윤활이 가능함으로 인해 고속회전 시의 마찰 부하 및 회전 소음 저감의 역할을 하게 되는 동시에 모터의 신뢰성과 기본 특성을 향상시키게 된다.

한편, 분말 소결의 방법으로 제조된 오일레스 베어링은 고속 회전 시 마모가 발생하게 되는데, 실제 샤프트와 베어링간의 여유 틈새(Gap)는 극히 미소한 차이로 되어 있어 계속되는 고속 회전 시 마모된 약간의 슬러지가 샤프트(Shaft)와 베어링의 회전 접촉면에 부하로 작용하게 되어 회전수 저감 및 수명 저하에 주요 원인으로 작용하게 되나, 상기 오일레스 베어링(60)의 내경부에 적용한 단턱부(63)는 고속 회전 시 원심력에 의해 밀려나오는 베어링 마모 슬러지가 다시 회전 접촉부에 혼입되지 않도록 저장하여 마찰 부하 및 회전 소음 저감의 역할을 함으로 인해 이 또한 모터의 수명 신뢰성 및 기본 특성을 향상시키게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 통신기기의 소형화, 슬림화에 따른 편평형 진동모터의 소형화, 슬림화를 촉진시킬 수 있는 동시에 수반되는 제품의 신뢰성 문제를 개선하여 제품 성능을 향상시킬 수가 있는 것이다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 편평형 진동 모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 외경 및 두께가 축소되어 가는 회전자의 내구성과 회전을 유지하는 베어링을 케이스 접촉부와 외주방향으로 테이퍼 단차부를 각각 형성시키고, 단턱부를 형성시켜 개선하도록 함으로써, 상기 편평형 진동모터의 회전자에 대한 소정의 충격에도 파손 및 훼손이 저감되는 효과와, 상기 편평형 진동모터의 박형화, 소형화 추세에 따라 진동력 확보를 위해 회전자의 고속회전이 불가피한 상황을 용이하게 대처할 수 있게 하여 제품의 수명 및 환경의 신뢰성이 향상되는 효과가 있으며, 상기 회전자의 마찰 부하 및 회전 소음을 저감시켜 진동모터의 품질 및 기본 특성이 향상되는 효과와, 이에 대한 제품의 성능이 향상되는 효과로 인해 전체적인 편평형 진동모터의 효율성이 향상되어 이를 장착하여 사용하는 휴대폰과 같은 이동통신용 기기에 대한 사용상의 신뢰도 및 만족도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (2)

1. 외형을 이루는 케이스와 자력을 공급하는 영구자석이 외측으로 배치되어 있고, 내측에는 전원을 공급하기 위한 한 쌍의 브러쉬가 형성되어 있으며, 중심에는 샤프트의 일단이 고정지지 되도록 일체 성형되어 있는 버링 홀을 갖는 브라켓트와 상기 샤프트의 타단이 케이스를 지지하며 편심을 갖는 회전자가 회전되도록 하여 진동을 발생시키는 편평형 진동모터에 있어서,

   전자력을 발생시키는 복수의 권선코일;

   상기 권선코일 사이에 배치되어 편심을 발생시키는 웨이트(Weight);

   상기 권선코일과 상기 웨이트 전체가 접착 고정될 수 있을 정도로 충분히 크되, 회전자의 외주면 보다 외경이 다소 작도록 이루어진 인쇄회로기판과 상기 샤프트와 접촉 회전하는 오일레스 베어링을 사출수지로 일체 성형하여 회전자가 구성되되;

   상기 오일레스 베어링의 일면에는 케이스에 접촉 회전되도록 회전자보다 돌출되어 있는 케이스 접촉부와 사출수지로 일부 매몰되도록 외주방향으로 기울기를 갖는 테이퍼 단차부를 형성시키고, 상기 오일레스 베어링의 내측과 상기 샤프트 사이로 이물이 유입되는 것을 방지시키고 원활한 회전을 위해 첨가오일이 저장되도록 단턱부가 마련되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 회전자.
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