KR101101700B1 - 편평형 진동모터 - Google Patents

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KR101101700B1
KR101101700B1 KR1020100060563A KR20100060563A KR101101700B1 KR 101101700 B1 KR101101700 B1 KR 101101700B1 KR 1020100060563 A KR1020100060563 A KR 1020100060563A KR 20100060563 A KR20100060563 A KR 20100060563A KR 101101700 B1 KR101101700 B1 KR 101101700B1
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magnet
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박건태
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삼성전기주식회사
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Abstract

편평형 진동모터는 샤프트의 일단이 고정 설치되는 하부 브라켓과, 상기 샤프트의 타단이 고정 설치되며, 상기 하부 브라켓과 결합되어 내부 공간을 형성하는 상부 케이스와, 상기 샤프트가 관통되도록 설치되는 장착홀을 구비하는 베어링부재와, 상기 베어링부재의 외주면이 압입되도록 상기 베어링부재에 장착되어 상기 베어링부재와 함께 연동하여 회전되는 로터, 및 상기 베어링부재의 상기 샤프트와의 마찰면적을 감소시키도록 상기 상부 케이스에 고정 설치되되 상기 샤프트가 관통되는 설치홀이 형성되는 스페이서를 포함하며, 상기 베어링부재에는 상기 스페이서의 저면과의 마찰면적을 감소시키도록 상부측에 경사부가 형성될 수 있다.

Description

편평형 진동모터{VIBRATION MOTOR OF FLAT TYPE}
본 발명은 편평형 진동모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편심 회전자인 로터의 회전으로 진동이 발생되는 편평형 진동모터에 관한 것이다.
휴대전화, 게임기, 휴대 정보 단말기 등 휴대용 전자기기에 있어 외부 음향에 의해 타인에게 불쾌감을 주는 것을 방지하기 위해 다양한 형태의 진동 발생 장치가 휴대용 전자기기에 장착된다.
일반적으로 편평형 진동모터는 단소화 및 경량화, 그리고 슬림화한 상태에서도 진동을 충분히 발휘할 수 있으므로 주로 휴대용 단말기의 착신수단으로 널리 사용되고 있다.
한편, 최근에는 휴대용 단말기의 표시장치인 스크린에 표시되는 문자나 기타 메뉴를 손 또는 펜으로 접촉시켜 간단히 신호를 입력 처리하는 터치 스크린이 많이 채용되고 있다.
그리고, 상기한 휴대용 단말기의 스크린 터치시 터치감을 사용자가 느낄 수 있도록 하기 위해 편평형 진동모터가 휴대용 단말기에 설치된다.
그런데, 휴대용 단말기에 설치되는 편평형 진동모터는 일반적으로 두께를 얇게해야 하며, 이에 따라 편평형 진동모터에 구비되는 마그넷의 두께도 얇아지게 된다.
이에 따라, 외부로부터 충격이 가해지는 경우 마그넷이 파손되는 문제가 있다.
한편, 편평형 진동모터는 스크린 터치시 터치감을 사용자가 느낄 수 있도록 하기 위하여 빠른 응답속도를 가져야 한다.
그런데, 빠른 응답속도를 가지도록 하기 위하여 편평형 진동모터의 샤프트에 와셔가 장착되는 경우 샤프트에 와셔와 함께 장착되는 베어링의 지지구조가 견고하지 않아 로터의 회전이 불안정한 문제가 있다.
또한, 편평형 진동모터는 하부 브라켓과 상부 하우징 내부에 마그넷과 샤프트가 설치되며, 샤프트에 설치되는 편심 회전자인 로터의 회전을 통해 진동을 발생시킨다. 또한 샤프트에는 베어링이 설치되며, 베어링은 마그넷과 로터의 간섭을 방지하는 역할을 수행한다.
그런데, 베어링이 마그넷과 로터의 간섭을 방지하기 위한 길이로 형성되어야 하므로, 베어링과 샤프트의 마찰면적이 증가되어 회전을 위한 토크가 증가되고, 이에 따라 응답속도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 외부로부터 가해지는 충격에 의해 마그넷이 파손되는 것을 감소시킬 수 있는 편평형 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 베어링을 보다 견고하게 지지하여 로터의 회전 불안정을 감소시킬 수 있는 편평형 진동모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마찰면적을 감소시켜 응답속도가 빠른 고응답의 편평형 진동모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 편평형 진동모터는 샤프트의 일단이 고정 설치되는 하부 브라켓과, 상기 샤프트의 타단이 고정 설치되며, 상기 하부 브라켓과 결합되어 내부 공간을 형성하는 상부 케이스와, 상기 샤프트가 관통되도록 설치되는 장착홀을 구비하는 베어링부재와, 상기 베어링부재의 외주면이 압입되도록 상기 베어링부재에 장착되어 상기 베어링부재와 함께 연동하여 회전되는 로터, 및 상기 베어링부재의 상기 샤프트와의 마찰면적을 감소시키도록 상기 상부 케이스에 고정 설치되되 상기 샤프트가 관통되는 설치홀이 형성되는 스페이서를 포함하며, 상기 베어링부재에는 상기 스페이서의 저면과의 마찰면적을 감소시키도록 상부측에 경사부가 형성될 수 있다.
상기한 편평형 진동모터는 상기 로터에 구비되는 코일과 대향되도록 상기 하부 브라켓과 상기 상부 케이스에 설치되는 상,하부 마그넷을 더 포함할 수 있다.
상기한 편평형 진동모터는 상기 하부 브라켓에 설치되되 외부로부터의 충격에 의해 상기 하부 마그넷의 파손 방지토록 상기 하부 마그넷과 비접촉되는 바디부와, 상기 바디부의 일부분으로부터 연장 형성되는 연장부를 구비하는 플렉시블 회로기판을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 브라켓에는 상기 바디부와 상기 하부 마그넷이 비접촉되도록 상기 플랙시블 회로기판이 삽입 장착되는 장착홈이 형성될 수 있다.
상기 하부 브라켓은 상기 하부 마그넷의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 상기 하부 마그넷의 접착시 잉여 접착제가 유입되는 유입홈을 구비할 수 있다.
상기 하부 브라켓은 상기 하부 마그넷의 외주면에 접촉되도록 형성되어 상기 하부 마그넷의 장착 위치를 안내하는 설치안내부를 구비할 수 있다.
상기 상부 케이스에는 상기 샤프트의 일단이 삽입 장착되는 삽입홈이 형성된 상부 리브가 구비되며, 상기 삽입홈에는 상기 샤프트에 탄성력을 제공하는 탄성부재가 게재될 수 있다.
상기 로터에는 내부에 상기 베어링부재가 압입 장착되는 장착부가 축방향 상측으로 연장 형성될 수 있다.
상기 로터에는 상기 스페이서와의 마찰면적을 감소시키도록 상기 장착부로부터 축방향 상측으로 돌출부가 연장 형성될 수 있다.
상기 로터의 저면에는 상기 샤프트가 삽입 결합되는 상기 하부 브라켓의 하부 리브에 지지되며, 상기 장착부와 대응되도록 축방향 하측으로 지지부가 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하부 마그넷에 플렉시블 회로기판의 바디부가 접촉되지 않도록 플렉시블 회로기판을 하부 브라켓에 설치함으로써, 외부로부터 가해지는 충격에 의해 하부 마그넷이 파손되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 하부 마그넷의 저면이 탄성변형율이 서로 다른 하부 브라켓과 플렉시블 회로기판에 접촉됨으로써 외부로부터 충격이 가해지는 경우 하부 브라켓과 플렉시블 회로기판의 변형율의 차이로 인하여 하부 마그넷이 파손되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 베어링부재가 내부에 삽입 장착되는 장착부를 구비하는 로터를 통해 베어링부재를 보다 견고하게 지지할 수 있어 로터의 회전 불안정을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 장착부로부터 연장 형성되는 돌출부를 통해 스페이서와의 마찰면적을 감소시킴으로써 응답속도가 빠른 고응답을 구현할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에 따르면 스페이서를 통해 샤프트와 베어링부재의 마찰면적을 감소시킴과 동시에 베어링부재의 경사부를 통해 스페이서와 베어링부재의 상면과의 마찰면적을 감소시킴으로써, 로터의 구동 토크를 증가시킬 수 있어 응답속도가 빠른 고응답을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부 브라켓, 플렉시블 기판, 및 하부 마그넷을 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 편평형 진동모터에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하부 브라켓, 플렉시블 기판, 및 하부 마그넷을 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동모터(100)는 하부 브라켓(110), 상부 케이스(120), 샤프트(130), 하부 마그넷(140), 상부 마그넷(150), 플렉시블 회로기판(160), 베어링부재(170), 로터(180), 및 스페이서(190)를 포함한다.
여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 볼 때, 샤프트(130)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(130)를 기준으로 로터(180)의 외측단 방향 또는 로터(180)의 외측단을 기준으로 샤프트(130)의 중심방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(130)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.
하부 브라켓(110)은 샤프트(130)의 일단이 고정 설치되며, 이를 위해 하부 브라켓(110)에는 샤프트(130)의 일단이 삽입 설치되는 하부 리브(111)가 형성된다. 그리고, 하부 리브(111)에는 샤프트(130)가 삽입되는 샤프트 지지홈(111a)이 형성된다.
또한, 하부 브라켓(110)은 하부 마그넷(140)의 외주면에 접촉되도록 형성되어 하부 마그넷(140)의 장착위치를 안내하는 설치안내부(112)를 구비할 수 있다. 설치안내부(112)는 하부 브라켓(110)의 외주면에 접촉되는 단차부로 이루어질 수 있으며, 하부 마그넷(140)의 설치시 하부 마그넷(140)의 외주면이 단차부로 이루어진 설치안내부(112)에 접촉되도록 함으로써, 하부 마그넷(140)이 일정한 위치에 장착될 수 있다.
그리고, 하부 브라켓(110)은 하부 마그넷(140)의 장착시 하부 마그넷(140)의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 하부 마그넷(140)에 도포된 잉여 접착제가 유입되는 유입홈(113)을 구비할 수 있다.
즉, 하부 마그넷(140)의 저면에는 하부 브라켓(110)에의 접착을 위한 접착제가 도포되는데, 유입홈(113)은 하부 마그넷(140)의 저면에 도포된 잉여 접착제가 유입되도록 하여 하부 마그넷(140)에 도포된 잉여 접착제에 의한 오염을 방지하는 역할을 수행한다.
한편, 하부 브라켓(110)에는 플렉시블 회로기판(160)이 삽입 장착되는 장착홈(114)이 구비될 수 있다. 장착홈(114)에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
상부 케이스(120)는 샤프트(130)의 타단이 고정 설치되며, 하부 브라켓(110)과 결합되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 상부 케이스(120)에는 샤프트(130)의 타단이 삽입 장착되는 샤프트홈(121)이 형성된 상부 리브(122)가 구비될 수 있다. 그리고, 상부 케이스(120)는 하부 브라켓(110)과 결합되어 외부로부터 먼지나 이물질의 유입을 차단하여 내부를 보호할 수 있도록 컵 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 샤프트(130)는 양단부가 하부 브라켓(110)과 상부 케이스(120)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(130)는 하부 브라켓(110)의 하부 리브(111)에 형성된 샤프트 지지홈(111a)에 일단이 삽입 설치되며, 상부 브라켓(120)의 상부 리브(122)에 형성된 샤프트홈(121)에 타단이 삽입 설치되어 고정된다.
또한, 샤프트(130)의 타단이 삽입 설치되는 샤프트홈(121)에는 샤프트(130)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(135)가 개재될 수 있다. 즉, 로터(180)의 회전시 샤프트(130)가 부상하는 경우 샤프트(130)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(135)가 샤프트홈(121)에 삽입 설치될 수 있다.
하부 마그넷(140)은 하부 브라켓(110)의 가장자리에 배치되도록 설치된다. 또한, 하부 마그넷(140)은 전자기적 상호작용에 의해 로터(180)를 회전시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 하부 마그넷(140)은 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 상부 마그넷(150)은 하부 브라켓(110)과 상부 케이스(120)가 형성하는 내부 공간에 배치되도록 상부 케이스(120)에 고정 설치되며, 하부 마그넷(140)과 함께 전자기적 상호작용에 의해 로터(180)를 회전시키는 역할을 수행한다. 그리고, 상부 마그넷(150)도 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
플렉시블 회로기판(160)은 하부 브라켓(110)에 설치되되, 외부로부터의 충격에 의해 하부 마그넷(140)의 파손 방지토록 하부 마그넷(140)과 비접촉되는 바디부(162)와, 바디부(162)의 일부분으로부터 연장 형성되는 연장부(164)를 구비할 수 있다.
즉, 플렉시블 회로기판(160)은 하부 브라켓(110)에 구비되는 장착홈(114)에 삽입 장착되며, 장착홈(114)은 플렉시블 회로기판(160)이 장착홈(114)에 삽입 장착되는 경우 하부 마그넷(140)의 저면이 플렉시블 회로기판(160)의 바디부(162)에 접촉되지 않도록 형성된다.
다시 말해, 플렉시블 회로기판(160)이 장착홈(114)에 장착되는 경우 플렉시블 회로기판(160)의 바디부(162)가 하부 마그넷(140)의 저면에 접촉되지 않을 수 있도록 장착홈(114)은 하부 마그넷(140)의 장착위치에 간섭되지 않도록 하부 브라켓(110)에 형성될 수 있다.
한편, 플렉시블 회로기판(160)이 장착홈(114)에 삽입 장착됨에 따라 플렉시블 회록기판(160)에 의한 편평형 진동모터(100)의 두께 증가를 보다 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 플렉시블 회로기판(160)의 바디부(162)가 하부 마그넷(140)과 비접촉됨으로써, 외부충격에 의해 하부 마그넷(140)의 바디부(162)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 하부 브라켓(110)은 자성체인 금속재질로 이루어지며, 플렉시블 회로기판(160)은 합성수지 재질로 이루어진다. 이에 따라 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)의 탄성변형율이 서로 다르게 된다.
이와 같이, 탄성변형율이 서로 다른 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)에 각각 일부분이 접촉되도록 하부 마그넷(140)이 장착되는 경우, 다시 말해 하부 마그넷(140)의 저면 일부분이 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)에 걸쳐진 상태로 장착되는 경우 외부로부터 충격이 가해지는 경우 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)을 통해 하부 마그넷(140)으로 전달되는 충격량이 서로 다르게 된다. 이에 따라, 하부 마그넷(140)은 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)에 걸쳐진 상태로 장착된 부분에서 파손이 일어나게 된다.
하지만, 본 발명에 따른 플렉시블 회로기판(160)의 바디부(162)가 하부 마그넷(140)에 비접촉되도록 하부 브라켓(110)에 장착됨으로써 하부 마그넷(140)이 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)의 탄성변형율의 차이에 의해 파손되는 것을 감소시킬 수 있는 것이다.
베어링부재(170)는 샤프트(130)가 삽입 장착되는 장착홀(171)을 구비한다. 즉, 베어링부재(170)는 샤프트(130)에 장착된다.
로터(180)는 베어링부재(170)의 외주면이 압입되도록 베어링부재(170)에 장착되며, 하부 마그넷(140)과 대향 배치되는 코일(182)을 구비하여 베어링부재(170)와 함께 연동하여 회전된다.
즉, 로터(180)에 구비되는 코일(182)은 하부 마그넷(140), 및 상부 마그넷(150)과의 전자기적 상호작용을 통해 로터(180)가 회전되도록 한다.
그리고, 로터(180)는 편심 회전자로 회전되기 위해 웨이트(186)가 구비될 수 있으며, 코일(182)은 웨이트(186)의 양측에 배치되도록 구비될 수 있다.
그리고, 로터(180)의 저면에는 회로기판(184)이 구비되며, 회로기판(184)의 저면에는 플렉시블 회로기판(160)과 전기적으로 연결되기 위해 브러쉬(미도시)가 연결되는 정류자(미도시)가 구비될 수 있다.
즉, 전원은 플렉시블 회로기판(160), 브러쉬(미도시), 회로기판(184)의 정류자(미도시), 로터(180)의 코일(182) 순으로 인가되고, 이에 따라 코일(182)과 상,하부 마그넷(140,150)과의 전자기적 상호작용으로 로터(180)가 회전된다.
이때, 로터(180)에는 웨이트(186)가 구비되므로, 로터(180)가 편심 회전되는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동모터(100)는 상,하부 마그넷(140,150)을 구비하므로, 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크가 증가된다. 이에 따라, 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
스페이서(190)는 베어링부재(170)의 샤프트(130)와의 마찰면적을 감소시키도록 상부 케이스(120)에 고정 설치되되, 샤프트(130)가 관통되는 설치홀(192)이 형성된다.
즉, 스페이서(190)는 베어링부재(170)의 상부에 배치되도록 상부 케이스(120)에 고정 설치되며, 샤프트(130)가 관통되는 설치홀(192)을 구비한다. 이에 따라 베어링부재(170)의 길이가 스페이서(190)를 구비하지 않는 경우와 비교하여 감소될 수 있다.
결국, 샤프트(130)의 외주면과 접촉되는 베어링부재(170)의 내주면의 접촉면적이 감소될 수 있고, 이를 통해 베어링부재(170)와 샤프트(130)와의 마찰면적을 감소시켜 구동토크를 감소시킬 수 있다.
따라서, 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
그리고, 스페이서(190)는 로터(180)의 코일(182)을 상부 마그넷(150)과 소정 간격 이격 배치시키는 역할을 수행한다. 즉, 스페이서(190)는 로터(180)의 회전시 코일(182)과 상부 마그넷(150)이 간섭되지 않도록 로터(180)가 장착되도록 하는 역할을 수행한다.
더하여, 스페이서(190)는 로터(180)의 회전에 의해 베어링부재(170)와 로터(180)가 부상하는 경우 탄성력을 제공하는 역할을 수행한다. 즉, 로터(180)의 회전시 로터(180)와 베어링부재(170)는 회전에 의해 소정 거리 부상되는데, 스페이서(190)는 로터(180)의 회전이 정지되는 경우 로터(180)가 원위치로 복귀될 수 있도록 복원력을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 하부 마그넷(140)에 플렉시블 회로기판(160)의 바디부(162)가 접촉되지 않도록 플렉시블 회로기판(160)을 하부 브라켓(110)에 설치함으로써, 외부로부터 가해지는 충격에 의해 하부 마그넷(140)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
즉, 하부 마그넷(140)의 저면 일부분이 탄성변형율이 서로 다른 하부 브라켓(110)과 플레시블 회로기판(160)에 걸쳐져서 접촉됨으로써 외부로부터 충격이 가해지는 경우 하부 브라켓(110)과 플렉시블 회로기판(160)의 탄성변형율의 차이로 인하여 하부 마그넷(140)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기한 실시예에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 편평형 진동모터(200)는 하부 브라켓(210), 상부 케이스(220), 샤프트(230), 하부 마그넷(240), 상부 마그넷(250), 플렉시블 회로기판(260), 베어링부재(270), 로터(280), 및 스페이서(290)를 포함한다.
여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 4에서 볼 때, 샤프트(230)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(230)를 기준으로 로터(280)의 외측단 방향 또는 로터(280)의 외측단 기준으로 샤프트(230)의 중심방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(230)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터(200)의 하부 브라켓(210), 상부 케이스(220), 샤프트(230), 하부 마그넷(240), 상부 마그넷(250), 플렉시블 회로기판(260), 로터(280), 및 스페이서(290)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동모터(100)의 하부 브라켓(110), 상부 케이스(120), 샤프트(130), 하부 마그넷(140), 상부 마그넷(150), 플렉시블 회로기판(160), 로터(180), 및 스페이서(190)과 동일한 구성요소에 해당되는 것으로, 여기서는 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
이하에서는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부재(170)와 다른 베어링부재(270)에 대하여 설명하기로 한다.
베어링부재(270)는 샤프트(230)가 삽입 장착되는 장착홀(271)을 구비한다. 즉, 베어링부재(270)는 샤프트(230)에 장착된다.
그리고, 베어링부재(270)는 스페이서(290)와의 마찰면적을 감소시키도록 상부측에 경사부(272)가 형성된다. 즉, 베어링부재(270)가 로터(280)와 연동되어 회전하는 경우 베어링부재(270)와 스페이서(290)와의 마찰면적을 감소시켜 빠른 응답속도를 구현할 수 있도록 베어링부재(270)의 상부측에 경사부(272)가 형성된다.
다시 말해, 베어링부재(270)의 상부측에 경사부(272)가 형성됨으로써, 베어링부재(270)의 상면과 스페이서(290)의 저면과의 마찰면적이 감소되고, 이에 따라 회전시 요구되는 토크가 감소된다.
결국, 마찰력이 감소됨으로써 회전시 요구되는 토크가 감소되고, 이에 따라 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터(200)에 따르면, 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동모터(100)와 같이, 하부 마그넷(240)에 플렉시블 회로기판(260)의 바디부(262)가 접촉되지 않도록 플렉시블 회로기판(260)을 하부 브라켓(210)에 설치함으로써, 외부로부터 가해지는 충격에 의해 하부 마그넷(240)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
즉, 하부 마그넷(240)의 저면 일부분이 탄성변형율이 서로 다른 하부 브라켓(210)과 플레시블 회로기판(260)에 걸쳐져서 접촉됨으로써 외부로부터 충격이 가해지는 경우 하부 브라켓(210)과 플렉시블 회로기판(260)의 탄성변형율의 차이로 인하여 하부 마그넷(240)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
이와 더불어, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터(200)는 상기한 바와 같이 베어링부재(270)의 상부측에 형성된 경사부(272)를 통해, 베어링부재(270)의 상면과 스페이서(290)의 저면과의 마찰면적을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 회전시 요구되는 토크를 감소시킬 수 있다.
결국, 베어링부재(270)와 스페이서(290) 간의 마찰력이 감소됨으로써 회전시 요구되는 토크가 감소되고, 이에 따라 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 편평형 진동모터에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터를 나타내는 개략 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 편평형 진동모터(300)는 하부 브라켓(310), 상부 케이스(320), 샤프트(330), 하부 마그넷(340), 상부 마그넷(350), 플렉시블 회로기판(360), 베어링부재(370), 로터(380), 및 스페이서(390)를 포함한다.
한편, 여기서도 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 5에서 볼 때, 샤프트(330)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(330)를 기준으로 로터(380)의 외측단 방향 또는 로터(380)의 외측단 기준으로 샤프트(330)의 중심방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(330)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.
하부 브라켓(310)은 샤프트(330)의 일단이 고정 설치되며, 이를 위해 하부 브라켓(310)에는 샤프트(330)가 삽입되는 샤프트 지지홈(311a)이 형성된 하부 리브(311)가 형성될 수 있다.
그리고, 하부 브라켓(310)에는 설치 안내부(312)를 구비할 수 있으며, 하부 마그넷(340)의 하부 브라켓(310)에의 설치시 하부 마그넷(340)의 외주면이 설치안내부(312)에 접촉되도록 함으로써, 하부 마그넷(340)이 일정한 위치에 장착될 수 있다.
또한, 하부 브라켓(310)은 하부 마그넷(340)의 장착시 하부 마그넷(340)의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 하부 마그넷(340)에 도포된 잉여 접착제가 유입되는 유입홈(313)을 구비할 수 있다.
한편, 하부 브라켓(310)에는 플렉시블 회로기판(360)이 삽입 장착되는 장착홈(314)이 구비될 수 있다. 또한, 장착홈(314)은 내부에 삽입 장착되는 플렉시블 회로기판(360)과 하부 브라켓(310)에 장착되는 하부 마그넷(340)이 서로 접촉되지 않는 위치에 형성된다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
상부 케이스(320)는 샤프트(330)의 타단이 고정 설치되며, 하부 브라켓(310)과 결합되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 상부 케이스(320)에는 샤프트(330)의 타단이 삽입 장착되는 샤프트홈(321)이 형성된 상부 리브(322)가 구비될 수 있고, 상부 케이스(320)는 하부 브라켓(310)과 결합되어 외부로부터 먼지나 이물질의 유입을 차단하여 내부를 보호할 수 있도록 컵 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
샤프트(330)는 양단부가 하부 브라켓(310)과 상부 케이스(320)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(330)는 하부 브라켓(310)의 하부 리브(311)에 형성된 샤프트 지지홈(311a)에 일단이 삽입 설치되며, 상부 브라켓(320)의 상부 리브(322)에 형성된 샤프트홈(321)에 타단이 삽입 설치되어 고정된다.
또한, 샤프트(330)의 타단이 삽입 설치되는 샤프트홈(321)에는 샤프트(330)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(335)가 개재될 수 있다. 즉, 로터(380)의 회전시 샤프트(330)가 부상하는 경우 샤프트(330)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(335)가 샤프트홈(321)에 삽입 설치될 수 있다.
하부 마그넷(340)은 하부 브라켓(310)의 가장자리에 배치되도록 설치된다. 또한, 하부 마그넷(340)은 전자기적 상호작용에 의해 로터(380)를 회전시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 하부 마그넷(340)은 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 상부 마그넷(350)은 하부 브라켓(310)과 상부 케이스(320)가 형성하는 내부 공간에 배치되도록 상부 케이스(320)에 고정 설치되며, 하부 마그넷(340)과 함께 전자기적 상호작용에 의해 로터(380)를 회전시키는 역할을 수행한다. 그리고, 상부 마그넷(350)도 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
플렉시블 회로기판(360)은 하부 브라켓(310)에 설치되되, 외부로부터 충격에 의해 하부 마그넷(340)의 파손 방지토록 하부 마그넷(340)과 비접촉되는 바디부(362)와, 바디부(362)의 일부분으로부터 연장 형성되는 연장부(364)를 구비할 수 있다.
즉, 플렉시블 회로기판(360)은 하부 브라켓(310)에 구비되는 장착홈(314)에 삽입 장착되며, 장착홈(314)은 플렉시블 회로기판(360)이 장착홈(314)에 삽입 장착되는 경우 하부 마그넷(340)의 저면이 플렉시블 회로기판(360)의 바디부(362)에 접촉되지 않도록 형성된다.
다시 말해, 플렉시블 회로기판(360)이 장착홈(314)에 장착되는 경우 플렉시블 회로기판(360)의 바디부(362)가 하부 마그넷(340)의 저면에 접촉되지 않을 수 있도록 장착홈(314)은 하부 마그넷(340)의 장착위치에 간섭되지 않도록 하부 브라켓(310)에 형성될 수 있다.
이와 같이, 플렉시블 회로기판(360)의 바디부(362)가 하부 마그넷(340)과 비접촉됨으로써, 외부충격에 의해 하부 마그넷(340)과 플렉시블 회로기판(360)의 바디부(362)가 접촉되는 부분에서 하부 마그넷(340)이 파손되는 것을 감소시킬 수 있다.
베어링부재(370)는 샤프트(330)가 삽입 장착되는 장착홀(371)을 구비한다. 즉, 베어링부재(370)는 샤프트(330)에 장착된다.
로터(380)는 베어링부재(370)의 외주면이 압입되도록 베어링부재(370)에 장착되며, 하부 마그넷(340)과 대향 배치되는 코일(382)을 구비하여 베어링부재(370)와 함께 연동하여 회전된다.
즉, 로터(380)에 구비되는 코일(382)은 하부 마그넷(340), 및 상부 마그넷(350)과의 전자기적 상호작용을 통해 로터(380)가 회전되도록 한다.
그리고, 로터(380)는 편심 회전자로 회전되기 위해 웨이트(386)가 구비될 수 잇으며, 코일(382)은 웨이트(386)의 양측에 배치되도록 구비될 수 있다.
그리고, 로터(380)의 저면에는 회로기판(384)이 구비되며, 회로기판(384)의 저면에는 플렉시블 회로기판(360)과 전기적으로 연결되기 위한 브러쉬(미도시)가 연결되는 정류자(미도시)가 구비될 수 있다.
즉, 전원은 플렉시블 회로기판(360), 브러쉬(미도시), 회로기판(384)의 정류자(미도시), 로터(380)의 코일(382) 순으로 인가되고, 이에 따라 코일(382)과 상,하부 마그넷(340,350)과의 전자기적 상호작용으로 로터(380)가 회전된다.
이때, 로터(380)에는 웨이트(386)가 구비되므로, 로터(380)가 편심 회전되는 것이다.
한편, 편평형 진동모터(300)는 상,하부 마그넷(340,350)을 구비하므로, 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크가 증가된다. 이에 따라 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
또한, 로터(380)에는 내부에 베어링부재(370)가 압입 장착되는 장착부(389)가 축방향 상측으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 베어링부재(370)는 장착부(389)에 삽입 장착된다. 이에 따라, 베어링부재(370)는 더욱 견고하게 지지될 수 있다.
한편, 베어링부재(370)가 장착부(389)에 삽입 장착됨으로써 베어링부재(370)와 샤프트(330)의 마찰면적을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
즉, 베어링부재(370)의 축방향 길이를 감소시킬 수 있어 베어링부재(370)의 내주면과 샤프트(330)의 외주면과의 마찰면적을 감소시킬 수 있어 회전시 요구되는 토크를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
그리고, 로터(380)에는 스페이서(390)와의 마찰면적을 감소시키도록 장착부(389)로부터 축방향 상측으로 연장 형성되는 돌출부(387)가 구비될 수 있다. 즉, 돌출부(387)가 상부 케이스(320)에 고정 설치되는 스페이서(390)에 접촉되어 로터(380)의 회전시 마찰면적을 감소시켜 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있도록 한다.
이를 위해 돌출부(387)은 상부측으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉 스페이서(390)와의 접촉면적이 감소될 수 있도록 돌출부(387)는 하부측의 단면적이 넓은 콘 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 로터(380)의 저면에는 샤프트(330)가 삽입 결합되는 하부 브라켓(310)의 하부 리브(311)에 지지되며, 장착부(389)와 대응되도록 축방향 하측으로 연장되는 지지부(388)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 지지부(388)가 하부 리브(311)에 지지됨으로써 보다 안정적으로 로터(380)가 회전될 수 있으며, 결국 상,하부 마그넷(340,350)에 의해 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크의 증가에도 안정적인 회전응답 특성을 구현할 수 있다.
스페이서(390)는 로터(380)의 코일(382)을 상부 마그넷(350)과 소정 간격 이격 배치시키는 역할을 수행한다. 즉, 스페이서(390)는 로터(380)의 회전시 코일(382)과 상부 마그넷(350)이 간섭되지 않도록 로터(380)를 장착시키는 역할을 수행한다.
한편, 본 실시예에서는 샤프트(330)의 상부에 스페이서(390)가 장착되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 장착부(389)와 돌출부(387)의 형상의 변경을 통해 스페이서(390)를 생략할 수도 있다.
즉, 장착부(389)와 돌출부(387)를 축방향 상측으로 보다 길게 연장 형성하는 경우 돌출부(387)가 직접 상부 케이스(320)에 접촉되도록 함으로써 스페이서(390)를 채용하지 않을 수도 있을 것이다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 편평형 진동모터에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 편평형 진동모터(400)는 하부 브라켓(410), 상부 케이스(420), 샤프트(430), 하부 마그넷(440), 상부 마그넷(450), 플렉시블 회로기판(460), 베어링부재(470), 로터(480), 및 스페이서(490)를 포함한다.
여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 7에서 볼 때, 샤프트(430)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(430)를 기준으로 로터(470)의 외측단 방향 또는 로터(470)의 외측단을 기준으로 샤프트(430)의 중심방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(430)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.
하부 브라켓(410)은 샤프트(430)의 일단이 고정 설치되며, 이를 위해 하부 브라켓(410)에는 샤프트(430)의 일단이 삽입 설치되는 하부 리브(411)가 형성된다. 그리고, 하부 리브(411)에는 샤프트(430)가 삽입되는 샤프트 지지홈(411a)이 형성된다.
또한, 하부 브라켓(410)은 하부 마그넷(440)의 외주면에 접촉되도록 형성되어 하부 마그넷(440)의 장착위치를 안내하는 설치안내부(412)를 구비할 수 있다. 설치안내부(412)는 하부 브라켓(410)의 외주면에 접촉되는 단차부로 이루어질 수 있으며, 하부 마그넷(440)의 설치시 하부 마그넷(440)의 외주면이 단차부로 이루어진 설치안내부(412)에 접촉되도록 함으로써, 하부 마그넷(440)이 일정한 위치에 장착될 수 있다.
그리고, 하부 브라켓(410)은 하부 마그넷(440)의 장착시 하부 마그넷(440)의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 하부 마그넷(440)에 도포된 잉여 접착제가 유입되는 유입홈(413)을 구비할 수 있다.
즉, 하부 마그넷(440)의 저면에는 하부 브라켓(410)에의 접착을 위한 접착제가 도포되는데, 유입홈(413)은 하부 마그넷(440)의 저면에 도포된 잉여 접착제가 유입되도록 하여 하부 마그넷(440)에 도포된 잉여 접착제에 의한 오염을 방지하는 역할을 수행한다.
또한, 하부 브라켓(410)에는 플렉시블 회로기판(460)이 삽입 설치되는 장착홈(414)이 구비될 수 있다. 즉, 플렉시블 회로기판(460)은 장착홈(414)에 삽입 장착되어 하부 브라켓(410)의 상면으로부터 돌출되지 않을 수 있다.
상부 케이스(420)는 샤프트(430)의 타단이 고정 설치되며, 하부 브라켓(410)과 결합되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 상부 케이스(420)에는 샤프트(430)의 타단이 삽입 장착되는 샤프트홈(421)이 형성된 상부 리브(422)가 구비될 수 있다. 그리고, 상부 케이스(420)는 하부 브라켓(410)과 결합되어 외부로부터 먼지나 이물질의 유입을 차단하여 내부를 보호할 수 있도록 컵 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 샤프트(430)는 양단부가 하부 브라켓(410)과 상부 케이스(420)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(430)는 하부 브라켓(410)의 하부 리브(411)에 형성된 샤프트 지지홈(411a)에 일단이 삽입 설치되며, 상부 브라켓(420)의 상부 리브(422)에 형성된 샤프트홈(421)에 타단이 삽입 설치되어 고정된다.
또한, 샤프트(430)의 타단이 삽입 설치되는 샤프트홈(421)에는 샤프트(430)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(435)가 개재될 수 있다. 즉, 로터(480)의 회전시 샤프트(430)가 부상하는 경우 샤프트(430)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(435)가 샤프트홈(421)에 삽입 설치될 수 있다.
하부 마그넷(440)은 하부 브라켓(410)의 가장자리에 배치되도록 설치된다. 또한, 하부 마그넷(440)은 전자기적 상호작용에 의해 로터(480)를 회전시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 하부 마그넷(440)은 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 상부 마그넷(450)은 하부 브라켓(410)과 상부 케이스(420)가 형성하는 내부 공간에 배치되도록 상부 케이스(420)에 고정 설치되며, 하부 마그넷(440)과 함께 전자기적 상호작용에 의해 로터(480)를 회전시키는 역할을 수행한다. 그리고, 상부 마그넷(450)도 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
플렉시블 회로기판(460)은 하부 브라켓(410)에 설치된다. 즉, 플렉시블 회로기판(460)은 하부 브라켓(410)의 장착홈(414)에 삽입 배치되고, 이에 따라 하부 마그넷(440)을 하부 브라켓(410)에 설치하는 경우 하부 마그넷(440)이 기울어져 설치되는 것을 방지할 수 있다.
베어링부재(470)는 샤프트(430)가 삽입 장착되는 장착홀(471)을 구비한다. 즉, 베어링부재(470)는 샤프트(430)에 장착된다.
그리고, 베어링부재(470)는 스페이서(490)와의 마찰면적을 감소시키도록 상부측에 경사부(472)가 형성된다. 즉, 베어링부재(470)가 로터(480)와 연동되어 회전하는 경우 베어링부재(470)와 스페이서(490)와의 마찰면적을 감소시켜 빠른 응답속도를 구현할 수 있도록 베어링부재(470)의 상부측에 경사부(472)가 형성된다.
다시 말해, 베어링부재(470)의 상부측에 경사부(472)가 형성됨으로써, 베어링부재(470)의 상면과 스페이서(490)의 저면과의 마찰면적이 감소되고, 이에 따라 회전시 요구되는 토크가 감소된다.
결국, 마찰력이 감소됨으로써 회전시 요구되는 토크가 감소되고(다른 측면으로 말하자면 로터를 회전시키는 구동토크가 증가되고), 이에 따라 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있는 것이다.
로터(480)는 베어링부재(470)의 외주면이 압입되도록 베어링부재(470)에 장착되며, 하부 마그넷(440)과 대향 배치되는 코일(482)을 구비하여 베어링부재(470)와 함께 연동하여 회전된다.
즉, 로터(480)에 구비되는 코일(482)은 하부 마그넷(440), 및 상부 마그넷(450)과의 전자기적 상호작용을 통해 로터(480)가 회전되도록 한다.
그리고, 로터(480)는 편심 회전자로 회전되기 위해 웨이트(186, 도 3 참조)가 구비될 수 있으며, 코일(482)은 웨이트(186, 도 3 참조)의 양측에 배치되도록 구비될 수 있다.
그리고, 로터(480)의 저면에는 회로기판(484)이 구비되며, 회로기판(484)의 저면에는 플렉시블 회로기판(460)과 전기적으로 연결되기 위해 브러쉬(미도시)가 연결되는 정류자(미도시)가 구비될 수 있다.
즉, 전원은 플렉시블 회로기판(460), 브러쉬(미도시), 회로기판(484)의 정류자(미도시), 로터(480)의 코일(482) 순으로 인가되고, 이에 따라 코일(482)과 상,하부 마그넷(440,450)과의 전자기적 상호작용으로 로터(480)가 회전된다.
이때, 로터(480)에는 웨이트(186, 도 3 참조)가 구비되므로, 로터(480)가 편심 회전되는 것이다.
한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 편평형 진동모터(400)는 상,하부 마그넷(440,450)을 구비하므로, 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크가 증가된다. 이에 따라, 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
스페이서(490)는 베어링부재(470)의 샤프트(430)와의 마찰면적을 감소시키도록 상부 케이스(420)에 고정 설치되되, 샤프트(430)가 관통되는 설치홀(492)이 형성된다.
즉, 스페이서(490)는 베어링부재(470)의 상부에 배치되도록 상부 케이스(420)에 고정 설치되며, 샤프트(430)가 관통되는 설치홀(492)을 구비한다. 이에 따라 베어링부재(470)의 길이가 스페이서(490)를 구비하지 않는 경우와 비교하여 감소될 수 있다.
결국, 샤프트(430)의 외주면과 접촉되는 베어링부재(470)의 내주면의 접촉면적이 감소될 수 있고, 이를 통해 베어링부재(470)와 샤프트(430)와의 마찰면적을 감소시켜 구동토크를 감소시킬 수 있다.
따라서, 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
그리고, 스페이서(490)는 로터(480)의 코일(482)을 상부 마그넷(450)과 소정 간격 이격 배치시키는 역할을 수행한다. 즉, 스페이서(490)는 로터(480)의 회전시 코일(482)과 상부 마그넷(450)이 간섭되지 않도록 로터(480)가 장착되도록 하는 역할을 수행한다.
더하여, 스페이서(490)는 로터(480)의 회전에 의해 베어링부재(470)와 로터(480)가 부상하는 경우 탄성력을 제공하는 역할을 수행한다. 즉, 로터(480)의 회전시 로터(480)와 베어링부재(470)는 회전에 의해 소정 거리 부상되는데, 스페이서(490)는 로터(480)의 회전이 정지되는 경우 로터(480)가 원위치로 복귀될 수 있도록 복원력을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 스페이서(490)를 통해 샤프트(430)와 베어링부재(470)의 마찰면적을 감소시킴과 동시에 베어링부재(470)의 경사부(472)를 통해 스페이서(490)와 베어링부재(470)의 상면과의 마찰면적을 감소시킴으로써, 로터(480)의 구동 토크를 증가시킬 수 있어 응답속도가 빠른 고응답을 구현할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 편평형 진동모터에 대하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 다른 편평형 진동모터를 나타내는 개략 단면 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 편평형 진동모터(500)는 하부 브라켓(510), 상부 케이스(520), 샤프트(530), 하부 마그넷(540), 상부 마그넷(550), 플렉시블 회로기판(560), 베어링부재(570), 로터(580), 및 스페이서(590)를 포함한다.
한편, 여기서도 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 8에서 볼 때, 샤프트(530)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(530)를 기준으로 로터(580)의 외측단 방향 또는 로터(580)의 외측단 기준으로 샤프트(530)의 중심방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(530)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.
하부 브라켓(510)은 샤프트(530)의 일단이 고정 설치되며, 이를 위해 하부 브라켓(510)에는 샤프트(530)가 삽입되는 샤프트 지지홈(511a)이 형성된 하부 리브(511)가 형성될 수 있다.
그리고, 하부 브라켓(510)에는 설치 안내부(512)를 구비할 수 있으며, 하부 마그넷(540)의 하부 브라켓(510)에의 설치시 하부 마그넷(540)의 외주면이 설치안내부(512)에 접촉되도록 함으로써, 하부 마그넷(540)이 일정한 위치에 장착될 수 있다.
또한, 하부 브라켓(510)은 하부 마그넷(540)의 장착시 하부 마그넷(540)의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 하부 마그넷(540)에 도포된 잉여 접착제가 유입되는 유입홈(513)을 구비할 수 있다.
또한, 하부 브라켓(510)에는 플렉시블 회로기판(560)이 삽입 설치되는 장착홈(514)이 구비될 수 있다. 즉, 플렉시블 회로기판(560)은 장착홈(514)에 삽입 장착되어 하부 브라켓(510)의 상면으로부터 돌출되지 않을 수 있다.
상부 케이스(520)는 샤프트(530)의 타단이 고정 설치되며, 하부 브라켓(510)과 결합되어 내부 공간을 형성한다.
즉, 상부 케이스(520)에는 샤프트(530)의 타단이 삽입 장착되는 샤프트홈(521)이 형성된 상부 리브(522)가 구비될 수 있고, 상부 케이스(520)는 하부 브라켓(510)과 결합되어 외부로부터 먼지나 이물질의 유입을 차단하여 내부를 보호할 수 있도록 컵 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
샤프트(530)는 양단부가 하부 브라켓(510)과 상부 케이스(520)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(530)는 하부 브라켓(510)의 하부 리브(511)에 형성된 샤프트 지지홈(511a)에 일단이 삽입 설치되며, 상부 브라켓(520)의 상부 리브(522)에 형성된 샤프트홈(521)에 타단이 삽입 설치되어 고정된다.
또한, 샤프트(530)의 타단이 삽입 설치되는 샤프트홈(521)에는 샤프트(530)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(535)가 개재될 수 있다. 즉, 로터(580)의 회전시 샤프트(530)가 부상하는 경우 샤프트(530)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(535)가 샤프트홈(521)에 삽입 설치될 수 있다.
하부 마그넷(540)은 하부 브라켓(510)의 가장자리에 배치되도록 설치된다. 또한, 하부 마그넷(540)은 전자기적 상호작용에 의해 로터(580)를 회전시키는 역할을 수행한다. 이를 위해, 하부 마그넷(540)은 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 상부 마그넷(550)은 하부 브라켓(510)과 상부 케이스(520)가 형성하는 내부 공간에 배치되도록 상부 케이스(520)에 고정 설치되며, 하부 마그넷(540)과 함께 전자기적 상호작용에 의해 로터(580)를 회전시키는 역할을 수행한다. 그리고, 상부 마그넷(550)도 환형의 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
플렉시블 회로기판(560)은 하부 브라켓(510)에 설치된다. 즉, 플렉시블 회로기판(560)은 하부 브라켓(510)의 장착홈(514)에 삽입 배치되고, 이에 따라 하부 마그넷(540)을 하부 브라켓(510)에 설치하는 경우 하부 마그넷(540)이 기울어져 설치되는 것을 방지할 수 있다.
베어링부재(570)는 샤프트(530)가 삽입 장착되는 장착홀(571)을 구비한다. 즉, 베어링부재(570)는 샤프트(530)에 장착된다.
로터(580)는 베어링부재(570)의 외주면이 압입되도록 베어링부재(570)에 장착되며, 하부 마그넷(540)과 대향 배치되는 코일(582)을 구비하여 베어링부재(570)와 함께 연동하여 회전된다.
즉, 로터(580)에 구비되는 코일(582)은 하부 마그넷(540), 및 상부 마그넷(550)과의 전자기적 상호작용을 통해 로터(580)가 회전되도록 한다.
그리고, 로터(580)는 편심 회전자로 회전되기 위해 웨이트(386, 도 5 참조)가 구비될 수 잇으며, 코일(582)은 웨이트(386, 도 5 참조)의 양측에 배치되도록 구비될 수 있다.
그리고, 로터(580)의 저면에는 회로기판(584)이 구비되며, 회로기판(584)의 저면에는 플렉시블 회로기판(560)과 전기적으로 연결되기 위한 브러쉬(미도시)가 연결되는 정류자(미도시)가 구비될 수 있다.
즉, 전원은 플렉시블 회로기판(560), 브러쉬(미도시), 회로기판(584)의 정류자(미도시), 로터(580)의 코일(582) 순으로 인가되고, 이에 따라 코일(582)과 상,하부 마그넷(540,550)과의 전자기적 상호작용으로 로터(580)가 회전된다.
이때, 로터(580)에는 웨이트(386, 도 5 참조)가 구비되므로, 로터(580)가 편심 회전되는 것이다.
한편, 편평형 진동모터(500)는 상,하부 마그넷(540,550)을 구비하므로, 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크가 증가된다. 이에 따라 정상적인 진동에 도달하는 시간이 빨라지게 되어 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
또한, 로터(580)에는 내부에 베어링부재(570)가 압입 장착되는 장착부(589)가 축방향 상측으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 베어링부재(570)는 장착부(589)에 삽입 장착된다. 이에 따라, 베어링부재(570)는 더욱 견고하게 지지될 수 있다.
한편, 베어링부재(570)가 장착부(589)에 삽입 장착됨으로써 베어링부재(570)와 샤프트(530)의 마찰면적을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
즉, 베어링부재(570)의 축방향 길이를 감소시킬 수 있어 베어링부재(570)의 내주면과 샤프트(530)의 외주면과의 마찰면적을 감소시킬 수 있어 회전시 요구되는 토크를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있다.
그리고, 로터(580)에는 스페이서(590)와의 마찰면적을 감소시키도록 장착부(589)로부터 축방향 상측으로 연장 형성되는 돌출부(587)가 구비될 수 있다. 즉, 돌출부(587)가 상부 케이스(520)에 고정 설치되는 스페이서(590)에 접촉되어 로터(580)의 회전시 마찰면적을 감소시켜 보다 빠른 응답속도를 구현할 수 있도록 한다.
이를 위해 돌출부(587)은 상부측으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉 스페이서(590)와의 접촉면적이 감소될 수 있도록 돌출부(587)는 하부측의 단면적이 넓은 콘 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 로터(580)의 저면에는 샤프트(530)가 삽입 결합되는 하부 브라켓(510)의 하부 리브(521)에 지지되며, 장착부(589)와 대응되도록 축방향 하측으로 연장되는 지지부(588)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 지지부(588)가 하부 리브(521)에 지지됨으로써 보다 안정적으로 로터(580)가 회전될 수 있으며, 결국 상,하부 마그넷(540,550)에 의해 증가된 자속밀도에 비례하여 발생되는 구동토크의 증가에도 안정적인 회전응답 특성을 구현할 수 있다.
스페이서(590)는 로터(580)의 코일(582)을 상부 마그넷(550)과 소정 간격 이격 배치시키는 역할을 수행한다. 즉, 스페이서(590)는 로터(580)의 회전시 코일(582)과 상부 마그넷(550)이 간섭되지 않도록 로터(580)를 장착시키는 역할을 수행한다.
한편, 본 실시예에서는 샤프트(530)의 상부에 스페이서(590)가 장착되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 장착부(589)와 돌출부(587)의 형상의 변경을 통해 스페이서(590)를 생략할 수도 있다.
즉, 장착부(589)와 돌출부(587)를 축방향 상측으로 보다 길게 연장 형성하는 경우 돌출부(587)가 직접 상부 케이스(520)에 접촉되도록 함으로써 스페이서(590)를 채용하지 않을 수도 있을 것이다.
상기한 바와 같이, 베어링부재(570)가 내부에 삽입 장착되는 장착부(589)를 구비하는 로터(580)를 통해 베어링부재(570)를 보다 견고하게 지지할 수 있어 로터(580)의 회전 불안정을 감소시킬 수 있다.
또한, 장착부(589)로부터 연장 형성되는 돌출부(587)를 통해 스페이서(590)와의 마찰면적을 감소시킴으로써 응답속도가 빠른 고응답을 구현할 수 있다.
또한, 돌출부(587)가 상면에 형성되는 장착부(589)를 통해 베어링부재(570)의 축방향 길이를 감소시킬 수 있어 베어링부재(570)의 내주면과 샤프트(530)의 외주면과의 마찰면적을 감소시킬 수 있어 응답속도가 빠른 고응답을 구현할 수 있다.
100, 200, 300, 400, 500 : 편평형 진동모터
110, 210, 310, 410, 510 : 하부 브라켓
120, 220, 320, 420, 520 : 상부 케이스
130, 230, 330, 430, 530 : 샤프트
140, 240, 340, 440, 540 : 하부 마그넷
150, 250, 350, 450, 550 : 상부 마그넷
160, 260, 360, 460, 560 : 플렉시블 회로기판
170, 270, 370, 470, 570 : 베어링부재
180, 280, 380, 480, 580 : 로터
190, 290, 390, 490, 590 : 스페이서

Claims (10)

  1. 샤프트의 일단이 고정 설치되는 하부 브라켓;
    상기 샤프트의 타단이 고정 설치되며, 상기 하부 브라켓과 결합되어 내부 공간을 형성하는 상부 케이스;
    상기 샤프트가 관통되도록 설치되는 장착홀을 구비하는 베어링부재; 및
    상기 베어링부재의 외주면이 압입되도록 상기 베어링부재에 장착되어 상기 베어링부재와 함께 연동하여 회전되는 로터; 및
    상기 베어링부재의 상기 샤프트와의 마찰면적을 감소시키도록 상기 상부 케이스에 고정 설치되되 상기 샤프트가 관통되는 설치홀이 형성되는 스페이서;
    를 포함하며,
    상기 베어링부재에는 상기 스페이서의 저면과의 마찰면적을 감소시키도록 상부측에 경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터에 구비되는 코일과 대향되도록 상기 하부 브라켓과 상기 상부 케이스에 설치되는 상,하부 마그넷을 더 포함하는 편평형 진동모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 브라켓에 설치되되 외부로부터의 충격에 의해 상기 하부 마그넷의 파손 방지토록 상기 하부 마그넷과 비접촉되는 바디부와, 상기 바디부의 일부분으로부터 연장 형성되는 연장부를 구비하는 플렉시블 회로기판을 더 포함하는 편평형 진동모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부 브라켓에는 상기 바디부와 상기 하부 마그넷이 비접촉되도록 상기 플랙시블 회로기판이 삽입 장착되는 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  5. 제2항에 있어서, 상기 하부 브라켓은
    상기 하부 마그넷의 저면 가장자리에 배치되도록 형성되어 상기 하부 마그넷의 접착시 잉여 접착제가 유입되는 유입홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  6. 제2항에 있어서, 상기 하부 브라켓은
    상기 하부 마그넷의 외주면에 접촉되도록 형성되어 상기 하부 마그넷의 장착 위치를 안내하는 설치안내부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 케이스에는 상기 샤프트의 일단이 삽입 장착되는 삽입홈이 형성된 상부 리브가 구비되며,
    상기 삽입홈에는 상기 샤프트에 탄성력을 제공하는 탄성부재가 게재되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로터에는 내부에 상기 베어링부재가 압입 장착되는 장착부가 축방향 상측으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 로터에는 상기 스페이서와의 마찰면적을 감소시키도록 상기 장착부로부터 축방향 상측으로 돌출부가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로터의 저면에는 상기 샤프트가 삽입 결합되는 상기 하부 브라켓의 하부 리브에 지지되며, 상기 장착부와 대응되도록 축방향 하측으로 지지부가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
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