KR101135520B1

KR101135520B1 - 편평형 진동 모터

Info

Publication number: KR101135520B1
Application number: KR1020050118048A
Authority: KR
Inventors: 박영일
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2012-04-09
Also published as: KR20070059328A

Abstract

상호 결합한 상부케이스와 하부케이스를 가지는 케이스; 이 상부케이스 및 하부케이스의 중심에 일단부 및 타단부가 각각 지지된 지지축; 하부케이스 상에 설치되는 회로기판과, 이 회로기판에 전기적으로 연결되는 코일로 이루어진 고정자 유닛; 지지축을 중심으로 회전 가능하도록 고정자 유닛에 대향하여 설치되는 회전자 유닛을 포함하며, 제어 IC는 상부케이스의 외부에서 회로기판 상에 실장되고, 하부케이스와 회로기판을 관통하는 수납공이 형성되어 홀 소자가 입출력단자가 형성되지 않은 측면이 노출되도록 수납공에 삽입되며, 홀 소자의 입출력리드는 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되는 편평형 진동 모터가 개시된다. 수납공의 깊이만큼 돌출되는 홀 소자의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따라 전체적인 모터의 높이를 줄일 수 있다.

두께, 코깅 플레이트, 수납공, 슬림, 홀소자, 제어 IC

Description

편평형 진동 모터{FLAT TYPE VIBRATION MOTOR}

도 1은 국내특허공개공보 2004-110628호에 개시된 슬림형 진동 모터의 단면도이다.

도 2는 일본특허등록번호 제3568521호에 개시된 슬림형 진동 모터의 횡방향 절단 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동 모터의 횡방향 절단 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동 모터의 단면도이다.

도 5는 홀 소자가 관통공에 수납되어 회로기판 상에 실장된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동 모터의 횡방향 절단 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 하부케이스

114: 상부케이스

113: 축받이공

120: 지지축

122: 베어링

130: 로터 요크

132: 마그네트

134: 편심질량체

140: 회로기판

141: 솔더

142: 회로패턴

145, 145a: 코일

150: 홀 소자

152: 입출력리드

170, 170a: 코깅 플레이트

본 발명은 두께를 감소시키면서 편평형 진동 모터에 관한 것이다.

최근, 이동통신기기의 슬림화 및 소형화 추세에 따라, 일반적으로 적용되는 편평형 진동 모터의 사양은 점차 슬림화되고 있다.

도 1은 국내특허공개공보 2004-110628호에 개시된 편평형 진동 모터의 단면도이다.

제어 IC(10)는 케이스(30)의 외부로 일부가 노출되도록 배치되어 있다. 이 구성에 따르면, 로터(40)가 회전하는 경우 제어 IC(10)가 로터(40)에 부착된 편심질량체(20)와 접촉되지 않도록 하기 위해서는 편심질량체(20)와 제어 IC(10)가 일정한 갭을 유지하여야 한다.

이러한 구성에 있어서, 모터의 두께를 줄이면 줄어든만큼 제어 IC(10)의 두께를 줄이거나 편심질량체(20)의 두께를 줄여야 한다. 제어 IC(10)의 두께를 줄이는 것은 곤란하기 때문에 편심질량체(20)의 두께를 줄일 수밖에 없는데, 편심질량체(20)의 두께를 줄이면 진동력이 감소한다는 문제점이 있다.

한편, 도 2는 일본특허등록번호 제3568521호에 개시된 슬림형 진동 모터의 횡방향 절단 단면도이다.

이 구성에 의하면 두께 2.0T 정도의 모터를 구현하는 것은 가능하지만, 상기한 도 1의 구성에 따르는 문제점과 더불어 다른 문제점을 갖는다.

2.0T 이하의 초슬림형 진동 모터의 구현을 위하여 진동을 발생시키는 회전자는 그대로 유지하고 제어 IC와 홀 센서의 두께를 줄여야 하나 제어 IC의 두께를 줄일 수가 없어서 구현이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진동력을 그대로 유지하면서 모터의 두께를 줄일 수 있는 구조를 갖는 편평형 진동 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적과 다른 목적, 이점 및 특징들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 상호 결합한 상부케이스와 하부케이스를 가지는 케이스; 상기 상부케이스 및 상기 하부케이스의 중심에 일단부 및 타단부가 각각 지지된 지지축; 상기 하부케이스 상에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 코일로 이루어진 고정자 유닛; 상기 지지축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정자 유닛에 대향하여 설치되는 회전자 유닛; 상기 케이스의 외부에서 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 제어 IC; 및 상기 하부케이스와 회로기판을 관통하도록 형성된 수납공에 입출력단자가 형성되지 않은 일측면이 노출되도록 삽입되며, 타측면에는 입출력리드가 제공되어 상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되는 홀 소자를 포함하는 편평형 진동 모터가 개시된다.

이러한 구성에 의하면, 하부케이스와 회로기판을 합한 두께로 형성되는 수납공에 홀 소자가 삽입됨으로써 수납공의 깊이만큼 돌출되는 홀 소자의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따라 전체적인 모터의 높이를 줄일 수 있다.

바람직하게, 코일은 상기 회로기판상에 설치되거나, 상기 회로기판에 상기 하부케이스가 노출되도록 개구를 형성하고 상기 하부케이스에 설치할 수 있다.

바람직하게, 홀 소자의 입출력리드가 형성되지 않은 측면은 하부케이스의 이면과 동일한 표면 레벨을 이루도록 할 수 있다.

또한, 회로기판상에 유지 토크(Detent Torque)를 발생하기 위한 코깅 플레이트를 더 설치되거나, 상기한 일본특허등록번호 제3568521호와 같이 코깅력을 발생시킬 수 있도록 하여도 좋다.

선택적으로, 제어 IC는 회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 회로기판상에 별도로 실장될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 회로기판의 입출력 부분의 폭을 더 줄일 수 있다.

바람직하게, 제어 IC는 상기 회로기판에 직접 실장되거나 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 회로기판상에 별도로 실장될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동 모터를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동 모터의 횡방향 절단 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편평형 진동 모터의 단면도이며, 도 5는 홀 소자(150)가 수납공(112)에 수납되어 회로기판(140) 상에 실장된 상태를 보여주는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상호 결합하여 내부에 소정 공간을 형성하는 상부케이스(114) 및 하부케이스(110)를 구비하며, 하부케이스(110)의 중심에 형성된 축받이공(113)에 지지축(120)의 일단이 지지되고 상부케이스(114)의 중심에 지지축(120)의 타단이 지지된다.

지지축(120)의 외주면에는 베어링(122)이 둘러싸도록 설치되고, 베어링(122)의 외주면에는 편심된 로터 요크(130)가 끼워져 고정된다. 로터 요크(130)의 저면에는 자기장을 발생하는 마그네트(132)가 고정되고, 로터 요크(130)의 저면의 마그네트(132)의 외주 부분에 편심질량체(134)가 부착 고정된다.

여기서, 지지축(120)을 회전 가능하도록 둘러싸는 베어링(122), 로터 요크(130), 마그네트(132) 및 편심질량체(134)는 회전자 유닛을 구성한다.

도 3을 참조하면, 하부케이스(110) 위에는 회로패턴(142)이 형성된 회로기판(Printed Circuit Board)(140)이 설치되고, 회로기판(140) 상의 마그네트(132) 하측에는 전류가 공급되면 전기장을 발생하는 권선된 한 쌍의 코일(145, 145a)이 마련된다.

이 실시예에서 코일(145, 145a)은 회로기판(140) 상에 설치되지만, 이와 달리 회로기판(140)에 하부케이스(110)가 노출되도록 개구를 형성하고 하부케이스(110)에 설치할 수 있다.

또한, 회로기판(140)상에 유지 토크(Detent Torque)를 발생하기 위한 코깅 플레이트(170, 170a)가 설치된다.

또한, 제어 IC(160)는 상부케이스(114)의 외부로 노출되어 회로기판(140) 상에 실장된다.

여기서, 회로기판(140)과 한 쌍의 코일(145, 145a)은 고정자 유닛을 구성한다.

본 발명에 따르면, 하부케이스(110)와 회로기판(140)을 관통하는 수납공(112)이 형성되고, 이 수납공(112)에 홀 소자(150)가 삽입되는데 홀 소자(150)의 입출력단자가 형성되지 않은 측면(이하, '표면'이라 함)이 외부로 노출되도록 삽입된다.

바람직하게, 홀 소자(150)의 표면이 하부케이스(110)의 이면과 동일 평면 레 벨을 유지하도록 삽입될 수 있다. 또한, 홀 소자(150)와 수납공(112) 상에는 접착제가 개재되어 홀 소자(150)를 확실하게 고정할 수 있다.

도 5를 참조하면, 홀 소자(150)는 그 이면, 즉 입출력리드(152)가 노출된 측면에서 입출력리드(152)를 회로기판(140)에 형성된 패턴(142)에 솔더(141)를 이용하여 전기적으로 연결한다.

일 예로, 회로기판(140)의 회로패턴(142)의 일단과 홀 소자(150)의 입출력리드(152)를 리플로우 솔더링하여 전기적으로 연결할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 0.15t 내지 0.2t의 두께를 갖는 하부케이스(110)와 0.1t 내지 0.2t의 두께를 갖는 회로기판(140)을 관통하여 형성되는 수납공(112)의 깊이가 최대 0.25t 내지 0.4t이기 때문에, 0.5t 두께의 홀 소자(150)를 수납공(112)에 삽입함으로써 회로기판(140)으로부터 돌출되는 홀 소자(150)의 높이를 0.3t 정도 줄일 수 있다.

따라서, 전체적인 모터의 높이도 이에 대응하는 높이만큼 줄일 수 있게 된다.

결과적으로 사이즈가 직경 10.0㎜, 두께 2.0㎜ 정도인 종래의 슬림형 진동 모터를 직경 10.0mm, 두께 1.7mm의 슬림형 진동 모터로 제작할 수 있다.

더욱이, 편심질량체(134)의 두께는 전혀 변화하지 않았기 때문에 진동량은 그대로 유지된다.

이 실시예에 따르면, 제어 IC(160)가 실장되는 회로기판(140)의 입출력 부분의 폭 W가 넓어져서 문제가 되는 경우, FPCB(300)를 이용할 수 있다.

구체적으로, FPCB(300) 일단에서 회로패턴(302)을 회로기판(140)에 형성된 회로패턴(142)과 전기적으로 연결하고, FPCB(300) 타단에는 제어 IC(160)를 실장하여 제어 IC(160)의 입출력단자를 FPCB(300)의 회로패턴(302)과 전기적으로 연결한다. 미설명부호 200은 회로패턴(142)에 전원을 인가하는 입력단자이다.

이 실시예에서는 FPCB(300)는 90도 절곡하여 형성하였지만, 어떠한 형태로도 제작할 수 있다.

이 구성에 의하면, 제어 IC(160)를 별도의 FPCB(300) 상에 실장함으로써 회로기판(140)의 입출력 부분의 폭 W를 원하는 만큼 좁힐 수 있다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예를 중심으로 기술적 특징을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형을 가할 수 있으며, 이러한 변경이나 변형은 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 본 발명에 속함은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하부케이스와 회로기판을 합한 두께로 형성되는 수납공에 홀 소자가 삽입됨으로써 수납공의 깊이만큼 돌출되는 홀 소자의 높이를 줄일 수 있고, 이에 따라 전체적인 모터의 높이를 줄일 수 있다.

특히, 직경 10.0mm, 두께 1.7mm의 초슬림형 진동 모터의 제작이 가능하며, 상기한 구성에서 편심질량체의 두께는 전혀 변화하지 않았기 때문에 진동량은 그대로 유지된다.

Claims

상호 결합한 상부케이스와 하부케이스를 가지는 케이스;

상기 상부케이스 및 상기 하부케이스의 중심에 일단부 및 타단부가 각각 지지된 지지축;

상기 하부케이스 상에 설치되는 회로기판과, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 코일로 이루어진 고정자 유닛;

상기 지지축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정자 유닛에 대향하여 설치되는 회전자 유닛;

상기 케이스의 외부에서 상기 회로기판에 전기적으로 연결되는 제어 IC; 및

상기 하부케이스와 회로기판을 관통하도록 형성된 수납공에 입출력단자가 형성되지 않은 일측면이 노출되도록 삽입되며, 타측면에는 입출력리드가 제공되어 상기 회로기판의 회로패턴과 전기적으로 연결되는 홀 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
청구항 1에 있어서,

상기 홀 소자의 입출력리드가 형성되지 않은 측면은 상기 하부케이스의 이면과 동일한 표면 레벨을 이루는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
청구항 1에 있어서,

상기 회로기판상에 유지 토크(Detent Torque)를 발생하기 위한 코깅 플레이트를 더 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
청구항 1에 있어서,

상기 제어 IC는 상기 회로기판에 직접 실장되거나 상기 회로기판과 전기적으로 연결되는 플렉시블 회로기판상에 별도로 실장되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
청구항 1 또는 4에 있어서,

상기 코일은 상기 회로기판상에 설치되거나, 상기 회로기판에 상기 하부케이스가 노출되도록 개구를 형성하고 상기 하부케이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.