KR101005006B1 - 진동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품간의 마찰을 발생시키는 브러시를 제거하여 수명을 향상시키고, 제어를 위한 별도의 전자부품 없이 구동되도록 하여 조립성을 향상시키고 제조단가를 감소시킨 진동 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 진동모터는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와; 상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와; 상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와; 일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와; 상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하여 이루어진다.

진동, 모터, 로터

Description

진동 모터 { VIBRATION MOTOR }

본 발명은 진동모터에 관한 것으로서, 특히 로터부재의 회전에 따라 진동을 발생시켜 휴대폰 등 이동통신단말기의 착신 알림 수단으로 사용되는 진동모터에 관한 것이다.

도 1은 휴대폰 등의 개인 이동통신에서 일정 진동을 발생시키도록 장착되는 코인타입(coin type)의 브러시형 진동모터의 단면을 도시하고 있으며, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다. 그리고 도 3(a)와 도 3(b)는 로터를 구성하는 코일과 중량체의 배치상태와 정류자인 코뮤테이터를 도시하고 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 판상의 고정플레이트인 브라켓(1)의 중심부는 상향 돌출된 버링부(도면 부호 미부여)가 형성되고 상기 버링부에는 수직방향으로 기립되는 샤프트(5)의 일단부가 삽입되어 와셔로 지지고정된다.

상기 브라켓(1)의 상부면에는 플렉시블 프린트 회로기판(2,FPCB;Flexible Printed Circuits Board, 이하 'FPCB'라 한다.)이 설치되며 상기 FPCB(2)에는 일정 패턴의 회로가 형성되며 전원을 인가받는 단자도 구비된다.

상기 브라켓(1)과 FPCB(2)의 상부면에는 샤프트(5)를 중심으로 링형(ring type)의 마그네트(3)가 안착된다.

상기 마그네트(3)는 다수의 N, S극으로 착자된다. 그리고 상기 FPCB(2)에는 브러시(4)의 일단이 연결되며 타단은 마그네트(3)의 상부 외주면보다 높게 위치되어 코뮤테이터(정류자)의 세그먼트에 접촉된다.

상기 샤프트(5)의 외주연에는 로터(10)가 회동되도록 설치되는데, 로터(10)는 편심을 일으켜 모터에 진동을 발생시키는 중량체(13, counter weight)와 교번 전류가 흐르는 코일(12)과 로터(10)의 회동시 샤프트(5)와의 마찰을 감소시키는 베어링(6)과 상기 코일(12)간의 절연물인 레진(11,resin)이 각각 인서터 사출방식에 의하여 일체로 구성된다.

즉, 편심을 일으키는 중량체(13)를 일측에 배치하고 정류자인 코뮤테이터로부터 전류를 교번받아 자기력을 발생시키는 코일(12)을 로터(10)의 회전방향으로 배치하며, 중심부에는 샤프트(5)가 삽입되는 베어링(6)을 위치시키고 절연물인 레진(11)으로 빈 공간 사이를 채워서 로터(10)를 구성하게 된다.

진동모터에서 채용되는 상기 로터의 형상은 진동이 바람직하게 일어나도록 다양하게 변형되어 사용되고 있다.

모터의 구동방식에 따라 코일(12)의 설치 개수와 배치는 조금씩 달라지는데, 코일(12)의 배치와 스테이터인 마그네트(3)의 착자를 달리하면 마그네트(3)와 코일(12)간의 공극에서 발생되는 회전 전자기력이 변화되어 토크와 회전속도가 변화하게 된다.

3상 구동방식의 경우에는 일반적으로 코일이 3의 배수로 설치된다.

로터(10)의 하부에는 프린트 회로기판(14)이 구비되며 상기 프린트 회로기판(14)에는 다수의 세그먼트로 구성되어 로터(10)의 코일(10)로 전류를 유입시키는 코뮤테이터가 설치된다. 로터(10)가 회전하게 되면 각각의 세그먼트가 회전위치에대응하여 브러시(4)와 접촉하게 된다.

그리고 하부방향으로 캡 형상을 취하면서 내주면이 샤프트(5)의 타단부를 고정지지하는 커버(20)가 상기 로터(10)와 마그네트(3)를 감싸면서 상기 브라켓(1)의 외측 단부에 결합된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 브러시 진동모터의 동작을 설명한다.

먼저 브러시(4)측으로 전류가 유입되어 브러시(4)에 접촉된 코뮤테이터의 세그먼트를 통해 코일(12)에는 일정 전류가 흐르게 된다.

상기 전류는 코일(12)을 여자시키는데, 전류가 흐르는 주위 공간에 플레밍의 전자기 법칙에 따라 자속이 발생되며 상기 자속은 코일(12)의 하부에 설치된 다극으로 착자된 마그네트(3)가 발생하는 자속과 쇄교되면서 회전 전자기력이 생성된다.

코일(12)과 마그네트(3)간의 전자기력으로 로터(10)는 회전을 시작하게 되고, 코뮤테이터의 각 세그멘트가 브러시(4)와 접촉을 달리하면서 로터(10)에 배치된 코일(12)로 전류를 통전 또는 비통전시킨다.

따라서 회전 전자기력이 변화되어 로터(10)는 계속 회전을 유지하게 된다.

상기 로터(10)는 중량체(13)로 인하여 편심되어 회전하므로 소정의 진동력이 발생되어 휴대폰 전체에 균형되게 가해지게 되고 사용자는 신호가 착신되는 것을 알게 된다.

이러한 구성과 작용을 가지는 브러시 타입의 진동모터는 코뮤테이터 (commutator)와 브러시(brush)로 이루어지는 기계적 접점부의 내구성 및 제조공정상의 조립성이 주로 문제가 된다.

즉, 브러시와 코뮤테이터가 마찰이 진행되면 마모가 진행되므로 금속분말이나 흑연이 비산하게 되어 모터의 수명이 감소하게 되고 마모시 접점간에 발생되는 아크로 인하여 플레시 오버 현상이 일어나 화재의 위험도 발생하게 된다.

브러시 진동모터가 가지는 상기의 문제점을 해소하기 위해서 개발된 것이 바로 브러시리스 진동모터이다. 브러시리스 진동모터는 브러시 모터의 코뮤테이터와 브러시의 기계적인 접점부를 반도체 I.C(integrated circuit)소자로 대체한 것으로서 전자적인 무접점 정류가 행하여지는 구성을 가진다.

무접점방식은 자기적 또는 광학적 방식으로 설계될 수 있는데, 일반적으로 로터가 영구자석으로 되어 있음으로 홀소자를 로터의 위치검출에 사용하는 경우에는 로터로부터 발생되는 자속을 이용할 수 있어 특별한 자계를 새로이 설치할 필요가 없게 되는 장점이 있다.

그리고 모터의 구조가 단순해지며 마찰에 따른 노이즈가 발생되지 않고 내구성과 조립성이 또한 우수하게 된다.

그러나 모터의 드라이브 제어를 위한 전자부품이 별도로 구성되므로 제품가격 측면에서는 브러시 모터보다 불리해지는 단점도 있다.

이와 같이 종래의 브러시 진동모터는 브러시와 코뮤테이터가 마찰하면서 수 명이 감소하는 문제점이 있고, 브러시리스 진동모터는 제어를 위한 전자부품이 별도로 구성되어 제품 단가가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부품간의 마찰을 발생시키는 브러시를 제거하여 수명을 향상시키고, 제어를 위한 별도의 전자부품 없이 구동되도록 하여 조립성을 향상시키고 제조단가를 감소시킨 진동 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 진동모터는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와; 상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와; 상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와; 일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와; 상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하여 이루어진다.

상기 코일부재는 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 1 개로 이루어지고, 상기 마그네트는 수직방향으로 2극 분리하여 착자되되, 자유상태에서 상기 코일부재의 자력 중심부와 상기 마그네트의 자력 중심부는 상호 편심 배치된다.

상기 코일부재는 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 1 개로 이루어지고, 상기 마그네트는 수평방향으로 2극 분리하여 착자되되, 자유상태에서 상기 코일부재의 자력 중심부와 상기 마그네트의 자력 중심부는 상호 편심 배치된다.

상기 코일부재는, 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성된 제 1 코일과; 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 제 1 코일과 인접하게 수평 배치되는 제 2 코일을 포함하여 이루어지고, 상기 마그네트는 수직 방향으로 2극 분리하여 착자되되, 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 서로 반대이다.

상기 코일부재는, 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성된 제 1 코일과; 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 제 1 코일과 인접하게 수평 배치되는 제 2 코일을 포함하여 이루어지고, 상기 마그네트는 수평 방향으로 2극 분리하여 착자되되, 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 서로 동일하다.

상기 탄성부재는, 일단이 상기 로터부재의 일단과 접하고 타단이 상기 스토퍼에 고정되는 제 1 스프링부과; 일단이 상기 로터부재의 타단과 접하고 타단이 상기 스토퍼에 고정되는 제 2 스프링부; 을 포함하여 이루어지되, 상기 제 1 스프링과 상기 제 2 스프링은 일체로 연결 형성되며, 상기 스토퍼에 관통 삽입되어 고정된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 진동모터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

상기 마그네트는 상기 코일부재에 전원 인가시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기 위치로 회전하여 진동을 발생시킴으로써, 상기 코일부재에 전원을 공급하기 위한 브러시를 제거하여 부품간의 마찰을 최소화하고, 전체적인 수명을 향상시키며, 제어를 위한 별도의 전자부품이 없이 구동이 가능하여 제조단가 및 조립성을 향상시키는 효과가 있다.

자유상태에서 상기 코일부재의 자력 중심부와 상기 마그네트의 자력 중심부를 상호 편심 배치함으로써, 상기 코일부재에 인가되는 전류의 방향을 양방향 모두 사용했을 때 상기 마그네트의 이동 범위를 최대화할 수 있는 효과가 있다.

상기 마그네트를 수직 방향으로 2극 분리 착자하고, 상기 코일부재를 상호 수평 배치되는 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일로 구성하되 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일에 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 반대로 형성되게 함으로써, 상기 마그네트를 양방향으로 회전시켜 상기 로터부재의 회전 범위를 최대화시키는 효과가 있다.

상기 마그네트를 수평 방향으로 2극 분리 착자하고, 상기 코일부재를 상호 수평 배치되는 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일로 구성하되 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일에 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 동일하게 형성되도록 함으로써, 상기 마그네트를 양방향으로 회전시켜 상기 로터부재의 회전 범위를 최대 화시키는 효과가 있다.

제 1 실시예

도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 사시도이며, 도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 일방향 분해사시도이고, 도 6 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 타방향 분해 사시도이다.

도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제 1 실시예의 진동모터는 베이스(100), 회전축(110), 스토퍼(120), 코일부재(200), 로터부재(300), 중량체(350), 탄성부재(400) 및 마그네트(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 베이스(100)는 전체적으로 원반 형상으로 일단이 수평방향으로 돌출 형성되고, 중심부에는 상기 로터부재(300)와 힌지결합되는 회전축(110)이 장착된다.

상기 회전축(110)은 수직방향으로 길게 형성된 원통형 축으로 상기 로터부재(300)가 삽입되어 상기 회전축(110)을 중심으로 회전한다.

또한 상기 베이스(100)의 상부에는 상기 탄성부재(400)를 고정 지지하는 스토퍼(120) 및 상기 코일부재(200)와 전기적으로 연결되는 FPCB부재(130)가 장착된다.

상기 스토퍼(120)는 상기 베이스(100)의 상방향으로 돌출 형성되며, 중심부에는 상기 탄성부재(200)가 삽입 고정되는 홀이 형성된다.

이러한 상기 스토퍼(120)는 상기 베이스(100)의 일단과 인접하게 배치된다.

경우에 따라 상기 스토퍼(120)는 상기 베이스(100)에 일체로 형성될 수도 있다.

또한 상기 베이스(100)의 상부에는 상기 코일부재(200)가 장착된다.

상기 코일부재(200)는 내부에 전기가 통하는 전선이 상기 마그네트(500)에 대해 수평방향으로 권취된 것으로, 1개로 이루어지며, 상기 FPCB부재(130)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급받는다.

또한 상기 코일부재(200)는 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 형성되며, 상기 스토퍼(120)의 반대방향, 즉 상기 베이스(100)의 타단과 인접하게 배치된다.

이러한 상기 코일부재(200)의 상부에는 상기 로터부재(300)가 수평 배치된다.

구체적으로 상기 로터부재(300)는 원통형 형상으로 상기 베이스(100)에 대해 수평 방향으로 회전하도록 상기 회전축(110)에 삽입 장착된다.

이때 상기 로터부재(300)와 상기 회전축(110) 사이에는 베어링(140)이 장착되어 상기 로터부재(300)의 회전을 용이하게 한다.

또한 상기 로터부재(300)의 상하단에는 상기 회전축(110)에 삽입되어 상기 로터부재(300)의 회전시 상기 베이스(100)와의 마찰을 최소화시키는 와셔(150)가 장착된다.

이러한 상기 로터부재(300)의 상측에는 중량체(350)가 삽입 장착되어 상기 로터부재(300)의 무게중심이 상기 중량체(350) 방향으로 편심 되도록 한다.

상기 중량체(350)는 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 상기 로터부재(300) 보다 비중이 큰 재질로 이루어져 상기 로터부재(300)의 무게중심을 상기 회전축(110)이 아닌 상기 중량체(350) 방향으로 편향되도록 한다.

또한 상기 로터부재(300)의 양단에는 상기 탄성부재(400)가 장착된다.

상기 탄성부재(400)는 원호형상의 코일 스프링으로 이루어지며, 일단이 상기 로터부재(300)와 접하고 타단이 상기 스토퍼(120)와 접하여 상기 로터부재(300)를 상기 로터부재(300)의 회전방향으로 탄성 지지한다.

구체적으로 상기 탄성부재(400)는 일단이 상기 로터부재(300)의 일단과 접하고 타단이 상기 스토퍼(120)에 고정되는 제 1 스프링부(410)와, 일단이 상기 로터부재(300)의 타단과 접하고 타단이 상기 스토퍼(120)에 고정되는 제 2 스프링부(420)를 포함하여 이루어진다.

상기 제 1 스프링부(410)와 상기 제 2 스프링부(420)는 상기 로터부재(300)의 회전방향으로 굴곡지게 형성되어 상기 로터부재(300)의 회전시 압축 또는 팽창하여 상기 로터부재(300)를 탄성 지지한다.

이러한 상기 제 1 스프링부(410)와 상기 제 2 스프링부(420)는 일체로 연결 형성되고, 상기 제 1 스프링부(410)와 상기 제 2 스프링부(420)의 연결부분이 상기 스토퍼(120)에 형성된 홀에 삽입 고정된다.

이와 같이 상기 제 1 스프링부(410)와 상기 제 2 스프링부(420)를 일체로 연결 형성하고, 상기 스토퍼(120)에 관통 삽입하여 고정함으로써, 조립 공정을 한번에 진행할 수 있어 조립을 간단하고 용이하게 하는 효과가 있다.

한편 상기 로터부재(300)의 하측에는 상기 마그네트(500)가 삽입 장착된다.

상기 마그네트(500)는 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 상기 코일부재(200)와 인접하도록 상기 로터부재(300)의 하측에 삽입 고정된다.

이러한 상기 마그네트(500)는 수직방향으로 2극 분리하여 착자된다.

즉 상기 마그네트(500)는 하측 즉 상기 코일부재(200)방향이 S극으로, 상측 즉 상기 로터부재(300) 방향이 N극으로 형성된다.

또한 상기 마그네트(500)는 자유상태에서 상기 코일부재(200)의 자력 중심부와 상기 마그네트(500)의 자력 중심부가 상호 편심되도록 배치된다.

즉 상기 마그네트(500)에서 자력이 가장 강한 상기 마그네트(500)의 자력 중심부가 상기 코일부재(200)에서 자력이 가장 강한 상기 코일부재(200)의 자력 중심부를 기준으로 일방향으로 편심되게 배치된다.

위 구성에 따른 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 작동 상태에 대해 상세하게 설명한다.

도 7 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이다.

도 7(a) 에 도시된 바와 같이 상기 마그네트(500)는 상기 코일부재(200)의 상부에 수평 배치되며, 자유상태에서 상기 마그네트(500)의 자력 중심부가 상기 코일부재(200)의 자력 중심부의 왼쪽에 배치된다.

즉 상기 마그네트(500)의 자력 중심부가 상기 코일부재(200)의 자력 중심부에서 반시계방향으로 편심된다.

이때 상기 마그네트(500)는 하부, 즉 상기 코일부재(200) 방향으로 S극이 배치된다.

도 7(b)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 전류가 인가되면, 상기 코일부재(200)에는 전자기력에 의해 상부, 즉 상기 마그네트(500) 방향으로 N극이 형성된다.

따라서 상기 마그네트(500)의 자기력과 상기 코일부재(200)의 전자기력의 상호 작용에 의해 상기 마그네트(500)는 상기 로터부재(300)와 함께 시계방향 즉 상기 코일부재 방향으로 회전한다.

이때 상기 제 1 스프링부(410)는 팽창하고 상기 제 2 스프링부(420)는 압축된다.

이 후 도 7(c)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 전류가 차단되면 상기 코일부재(200)에서 발생하는 전자기력이 소멸하고, 상기 마그네트(500)는 상기 제 1 스프링부(410)와 상기 제 2 스프링부(420)의 탄성력에 의해 초기위치, 즉 반시계방향으로 회전한다.

이러한 전원의 공급과 차단을 반복함에 따라 상기 중량체(350)에 의해 편심된 상기 로터부재(300)는 지속적으로 반복 회전하여 진동을 발생시킨다.

즉 상기 로터부재(300)가 일정구간을 반복 회전하게 되면, 상기 로터부재(300)의 무게중심이 변화하여 진동을 발생시킨다.

이와 같이 상기 마그네트(500)는 상기 코일부재(200)에 전원 인가시 상기 로터부재(300)와 함께 상기 탄성부재(400)를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단시 상기 탄성부재(400)의 복원력에 의해 초기 위치로 회전하여 진동을 발생시킴으로써, 브러시를 제거하여 부품간의 마찰을 최소화하고, 전체적인 수명을 향상시키며, 제어를 위한 별도의 전자부품이 없이 구동이 가능하여 제조단가 및 조립성을 향상시키는 효과가 있다.

한편 도 7(d)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 인가되는 전류의 방향을 반대로하면, 상기 코일부재(200)의 상부에는 S극이 형성된다.

이때 상기 마그네트(500)의 자기력과 상기 코일부재(200)의 전자기력은 상호 반발하여 상기 마그네트(500)가 반시계방향으로 회전하게 된다.

즉 상기 마그네트(500)는 자력 중심부가 상기 코일부재(200)의 자력 중심부보다 반시계방향으로 치우쳐 있기 때문에 초기 위치에서 상기 코일부재(200)에 상기 마그네트(500)와 동일한 전극이 형성되면 상기 마그네트(500)는 반시계방향으로 회전한다.

이와 같이 전류가 인가되지 않는 자유상태에서 상기 코일부재(200)의 자력 중심부와 상기 마그네트(500)의 자력 중심부를 상호 편심 배치함으로써, 상기 코일부재(200)에 인가되는 전류의 방향을 양방향 모두 사용했을 때 상기 마그네트(500)의 이동 범위를 최대화할 수 있는 효과가 있다.

제 2 실시예

도 8 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동모터는 도 8 에 도시된 바와 같이 제 1 실시예의 상기 마그네트(500)를 제외하고 모두 동일 하다.

도 8(a)에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마그네트(550)는 수평방향으로 2 극 분리하여 착자된다.

즉 상기 코일부재(200)에 전류가 인가되지 않은 자유상태에서 좌측에는 S극이 형성되고 우측에는 N극이 형성된다.

이러한 상기 마그네트(550)의 N극 자력중심부 또는 S극 자력중심부는 상기 코일부재(200)의 자력중심부와 편심되게 배치된다.

더욱 바람직하게는 본 실시예와 같이 상기 마그네트(550)의 N극의 자력 중심부와 S극 자력중심부 사이에 상기 코일부재(200)의 자력중심부를 배치하여 상기 마그네트(550)의 구동거리를 최대화하는 것이 효율적이다.

따라서 도 8(b)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 전원이 인가되어 상기 코일부재(200)의 상부에 N극이 형성되면, 상기 마그네트(550)는 우측에 형성된 N극과 상기 코일부재(200)에 형성된 N극의 반발작용과 상기 마그네트(550)의 좌측에 형성된 S극과 상기 코일부재(200)의 상부에 형성된 N극의 인력작용에 의해 상기 로터부재와 함께 시계방향으로 회전하게 된다.

이때 상기 로터부재(300)의 일단과 접하는 상기 제 1 스프링(410)은 팽창하고, 상기 로터부재(300)의 타단과 접하는 상기 제 2 스프링(420)은 압축된다.

이 후 도 8(c)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 인가되는 전원이 차단되면 상기 제 1 스프링(410)과 상기 제 2 스프링(420)의 탄성력에 의해 상기 마그네트(550)는 초기위치, 즉 반시계방향으로 회전한다.

또한 도 8(d)에 도시된 바와 같이 상기 코일부재(200)에 인가되는 전원의 방향을 반대로 하면 상기 코일부재(200)의 상부에는 S극이 형성되고, 상기 마그네트(550)의 우측에 형성된 N극과 상기 코일부재(200)의 상부에 형성된 S극의 인력작용에 의해 상기 마그네트(550)는 상기 로터부재(300)와 함께 상기 코일부재(200)의 자력중심부에서 편심된 거리 만큼 반시계방향으로 더 회전하게 된다.

이와 같이 자유상태에서 상기 코일부재(200)의 자력 중심부와 상기 마그네트(550)의 자력 중심부를 상호 편심 배치함으로써, 상기 코일부재(200)에 인가되는 전류의 방향을 양방향 모두 사용했을 때 상기 마그네트(550)의 이동 범위를 최대화할 수 있는 효과가 있다.

제 3 실시예

도 9 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이다.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동모터는 도 9 에 도시된 바와 같이 제 1 실시예의 코일부재 및 마그네트를 제외하고 모두 동일 하다.

도 9(a)에 도시된 바와 같이 제 3 실시예에 따른 코일부재(700)는 제 1 코일(710)과 제 2 코일(720)을 포함하여 이루어진다.

상기 제 1 코일(710)은 마그네트(600)에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 형성된다.

상기 제 2 코일(720)은 상기 제 1 코일(710)과 마찬가지로 상기 마그네트(600)에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 형성되되, 상기 제 1 코일(710)과 인접하게 수평 배치된다.

즉 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)은 상기 회전축(110)을 중심으로 원형배치된다.

이러한 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 서로 반대로 이루어진다.

즉 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)의 권취 방향을 서로 반대로 하여 전원인가시 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(710)에 흐르는 전류의 방향이 반대가 되도록 한다.

한편 상기 마그네트(600)는 수직 방향으로 2극 분리하여 착자되며, 상기 마그네트(600)의 자력 중심부가 상기 제 1 코일(710)의 자력중심부와 상기 제 2 코일(720)의 자력중심부 사이에 배치된다.

위 구성에 따라 제 3 실시예에 따른 진동모터의 작동 상태를 상세히 설명한다.

도 9(b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(710)에 전원이 인가되면 상기 제 1 코일(710)에는 S극이 형성되고 상기 제 2 코일(720)에는 N극이 형성된다.

따라서 하부에 N극이 형성된 상기 마그네트(600)는 상기 제 1 코일(710)에 형성된 S극과의 인력작용과 상기 제 2 코일(720)에 형성된 N극과의 반발작용에 의해 상기 로터부재(300)와 함께 시계방향으로 회전한다.

또한 9(c)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)에 인가되는 전원의 방향을 반대로 하면, 상기 제 1 코일(710)에는 N극이 상기 제 2 코일(720)에는 S극이 형성된다.

따라서 하부에 N극이 형성된 상기 마그네트(600)는 상기 제 1 코일(710)에 형성된 N극과의 반발작용과 상기 제 2 코일(720)에 형성된 S극과의 인력작용에 의해 상기 로터부재(300)와 함께 반시계방향으로 회전한다.

이때 상기 중량체(350)에 의해 편심되어 있는 상기 로터부재(300)는 상기 마그네트(600)에 의해 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720) 사이를 반복 회전하여 진동을 발생시킨다.

이와 같이 상기 마그네트(600)를 수직 방향으로 2극 분리 착자하고, 상기 코일부재(700)를 상호 수평 배치되는 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)로 구성하되, 상기 제 1 코일(710)과 상기 제 2 코일(720)에 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 반대로 형성되게 함으로써, 상기 마그네트(600)를 양방향으로 회전시켜 상기 로터부재(300)의 회전 범위를 최대화시키는 효과가 있다.

제 4 실시예

도 9 는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이다.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동모터는 도 10 에 도시된 바와 같이 제 1 실시예의 코일부재 및 마그네트를 제외하고 모두 동일 하다.

도 10(a)에 도시된 바와 같이 제 4 실시예에 따른 코일부재(800)는 제 1 코일(810)과 제 2 코일(820)을 포함하여 이루어진다.

상기 제 1 코일(810)은 상기 마그네트(650)에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 형성된다.

상기 제 2 코일(820)은 상기 제 1 코일(810)과 마찬가지로 상기 마그네트(650)에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 회전축(110)을 중심으로 하는 부채꼴 형상으로 형성되되, 상기 제 1 코일(810)과 인접하게 수평 배치된다.

즉 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)은 상기 회전축(110)을 중심으로 원형배치된다.

이러한 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 동일하다.

즉 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)의 권취 방향을 서로 동일하게 하여 전원인가시 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에 흐르는 전류의 방향을 동일하게 한다.

한편 상기 마그네트(650)는 수평 방향으로 2극 분리하여 착자된다.

즉 상기 제 1 코일(810) 방향에는 N극이 상기 제 2 코일(820) 방향에는 S극이 형성된다.

이러한 상기 마그네트(650)는 N극과 S극의 자력 중심부가 상기 제 1 코일(810)의 자력중심부와 상기 제 2 코일(820)의 자력 중심부 사이에 배치된다.

위 구성에 따라 제 4 실시예에 따른 진동모터의 작동 상태를 상세히 설명한다.

도 10(b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에 전원이 인가되면 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에는 S극이 형성된다.

따라서 상기 마그네트(650)는 상기 제 1 코일(810) 방향에 형성된 N극과 상기 제 1 코일(810)에 형성된 S극의 인력작용과, 상기 제 2 코일 방향에 형성된 S극과 상기 제 2 코일(820)에 형성된 S극의 반발작용에 의해 상기 로터부재(300)와 함께 반시계방향으로 회전한다.

이 후 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에 인가되는 전원의 방향을 반대로 하면, 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에는 N극이 형성된다.

따라서 상기 마그네트(650)는 상기 제 2 코일(820) 방향에 형성된 S극과 상기 제 2 코일(820)에 형성된 N극의 인력작용과, 상기 마그네트의 제 1 코일(810) 방향에 형성된 N극과 상기 제 1 코일(810) 형성된 N극의 반발작용에 의해 상기 로터부재(300)와 함께 시계방향으로 회전한다.

이와 같이 상기 마그네트(650)를 수평 방향으로 2극 분리 착자하고, 상기 코일부재(800)를 상호 수평 배치되는 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)로 구성하되 상기 제 1 코일(810)과 상기 제 2 코일(820)에 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 동일하게 형성되도록 함으로써, 상기 마그네트(650)를 양방향으로 회전시켜 상기 로터부재(300)의 회전 범위를 최대화시키는 효과가 있다.

본 발명인 진동모터는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 종래 브러시 타입의 진동모터 단면도이며,

도 2는 상기 도 1의 분해 사시도이고,

도 3은 상기 도 1의 코일과 중량체의 배치를 나타낸 로터의 평면도와 상기 도 1의 진동모터에서 브러시에 접촉되는 코뮤테이터의 평면도이며,

도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 사시도이고,

도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 일방향 분해사시도이며,

도 6 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 타방향 분해사시도이고,

도 7 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이며,

도 8 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이고,

도 9 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이며,

도 10 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 진동모터의 동작상태도이고,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 베이스, 110 : 회전축,

120 : 스토퍼, 200,700,800 : 코일부재,

300 : 로터부재, 400 : 탄성부재,

500,550,600,650 : 마그네트,

Claims (6)

1. 삭제
2. 베이스와;

   상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와;

   상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와;

   상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와;

   일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와;

   상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하며,

   상기 코일부재는 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 1 개로 이루어지고,

   상기 마그네트는 수직방향으로 2극 분리하여 착자되되, 자유상태에서 상기 코일부재의 자력 중심부와 상기 마그네트의 자력 중심부는 상호 편심 배치되는 것을 특징으로 하는 진동모터.
3. 베이스와;

   상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와;

   상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와;

   상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와;

   일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와;

   상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하며,

   상기 코일부재는 상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 1 개로 이루어지고,

   상기 마그네트는 수평방향으로 2극 분리하여 착자되되, 자유상태에서 상기 코일부재의 자력 중심부와 상기 마그네트의 자력 중심부는 상호 편심배치되는 것을 특징으로 하는 진동모터.
4. 베이스와;

   상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와;

   상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와;

   상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와;

   일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와;

   상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하며,

   상기 코일부재는,

   상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성된 제 1 코일과;

   상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 제 1 코일과 인접하게 수평 배치되는 제 2 코일을 포함하여 이루어지고,

   상기 마그네트는 수직 방향으로 2극 분리하여 착자되되,

   상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 진동모터.
5. 베이스와;

   상기 베이스의 상부에 장착되는 코일부재와;

   상기 코일부재의 상부에 배치되며, 상기 베이스에 수평 방향으로 회전하도록 회전축에 결합되는 로터부재와;

   상기 베이스의 상부에 장착된 스토퍼와;

   일단이 상기 로터부재와 접하고 타단이 상기 스토퍼와 접하여 상기 로터부재를 상기 로터부재의 회전방향으로 탄성 지지하는 탄성부재와;

   상기 로터부재에 장착되어 상기 코일부재에 전원인가 시 상기 로터부재와 함께 상기 탄성부재를 압축 또는 팽창시키며 일방향으로 회전하고, 전원차단 시 상기 탄성부재의 복원력에 의해 초기위치로 회전하는 마그네트; 를 포함하며,

   상기 코일부재는,

   상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성된 제 1 코일과;

   상기 마그네트에 대해 수평방향으로 권취 형성되며, 상기 제 1 코일과 인접하게 수평 배치되는 제 2 코일을 포함하여 이루어지고,

   상기 마그네트는 수평 방향으로 2극 분리하여 착자되되,

   상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일은 전원 인가시 발생하는 전자기력의 방향이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 진동모터.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탄성부재는,

   일단이 상기 로터부재의 일단과 접하고 타단이 상기 스토퍼에 고정되는 제 1 스프링부과;

   일단이 상기 로터부재의 타단과 접하고 타단이 상기 스토퍼에 고정되는 제 2 스프링부; 을 포함하여 이루어지되,

   상기 제 1 스프링과 상기 제 2 스프링은 일체로 연결 형성되며, 상기 스토퍼에 관통 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 진동모터.

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