KR101301451B1 - 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동모터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 진동모터는 종래 솔더링(Soldering) 방식을 개선하여 커넥터(Connecter) 방식을 통해 외부전원을 연결토록 함으로써, 정확한 조립이 가능하고, 안정적인 유지가 가능하며, 규격화가 가능하다. 따라서 진동모터에 외부전원을 연결하기 위한 수율이 향상될 뿐만 아니라 작업시간을 현저하게 단축할 수 있다.

Description

진동모터{VIBRATION MOTOR}

본 발명은 진동모터에 관한 것이다.

진동모터는 전자기적 힘의 발생원리를 이용하여 전기적 에너지를 기계적 진동으로 변환하는 부품으로써, 통상 휴대용 전화기 등에 탑재되어 무음의 착신신호를 발생시켜 타인에게 외부음향에 의한 피해가 가는 것을 방지토록 하고 있다.

이러한 진동모터는 크게 회전진동방식과 선형진동방식으로 구분할 수 있는데, 상기 회전진동방식의 경우 불평형 질량의 회전자를 회전구동시킴으로써, 기계적 진동을 얻고 있다. 그리고 선형진동방식의 경우에는 스프링과 상기 스프링에 매달린 진동자를 이용하여 결정되는 공진주파수를 갖는 전자기력으로 가진되어 선형구동함으로써, 기계적 진동을 얻고 있다.

여기서 상기 전자기력은 마그넷(Magnet)과 코일(Coil)의 일정한 주파수를 갖는 직류 또는 교류전류와 상호작용하여 발생하게 된다.

즉 진동모터는 마그넷과 코일의 자기상호작용으로 발생한 전자기력을 통해 불평형 질량의 회전자를 회전시키거나, 스프링에 매달린 진동자를 선형구동시킴으로써, 기계적 진동을 얻는 전형적인 자기회로시스템을 이용하고 있다.

한편 이러한 진동모터는 전원인가용으로 입력단자가 구비되어 있으며, 상기 입력단자에 리드 와이어(Lead Wire), 연성회로기판 등의 부자재의 단자를 올려놓고 납땜하여 상호 연결하는 솔더링(Soldering) 방식을 사용하여 외부전원과 연결하고 있다.

이에 대해서는 (특허문헌 1)에서 상세히 개시하고 있는바, 이를 참조하여 설명하면, 도 1 내지 3에서 보듯이, 상기 (특허문헌 1)은 케이스의 외부로 코일과 연결된 입력단자를 노출하고 있으며, 상기 입력단자에 외부의 전원선을 겹친 후 인쇄회로기판상에 상호 납땜하여 납땜부를 구성함으로써, 외부전원과 연결하고 있다.

KR 20-0447398 Y1

그러나 상기 (특허문헌 1)을 포함하여 종래기술에서 개시하고 있는 진동모터와 외부전원의 연결은 부자재인 리드 와이어 또는 연성회로기판의 단자부의 위치가 변동되는 경우가 발생하여 납땜규격을 벗어나는 문제점이 있다.

즉 종래기술은 상기 리드 와이어 또는 연성회로기판의 단자부를 진동모터의 입력단자에 단순히 올려놓아 겹친 상태에서 납땜을 진행하는 관계로 종종 입력단자와 리드 와이어 또는 단자부의 위치가 벗어나는 문제점이 있으며, 이는 외부전원의 연결 관련 신뢰도를 저해하고 있다.

또한 종래기술은 입력단자에 리드 와이어 또는 연성회로기판을 단자부를 올려놓아 겹친 상태에서 입,출력단자를 1차로 일일이 납땜한 후 2차로 본딩 경화(UV Bonding) 하는 솔더링 방식으로 연결하고 있어 작업성에 상당한 지장을 초래하고 있다.

따라서 본 발명은 진동모터의 입력단자에 규격화된 커넥터를 설치하여 외부전원의 연결을 위한 부자재와의 연결품질을 일정하게 유지하여 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 외부전원을 용이하게 연결할 수 있으며, 규격화할 수 있도록 한 진동모터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해,

본 발명은 마그넷과 코일을 포함하는 전기자 및 상기 전기자의 전자기력에 의해 구동하는 진동자가 내부에 구비된 고정자;

상기 전기자와 전기적으로 연결되며, 고정자의 외부로 입력단자가 노출된 회로기판; 및

상기 입력단자의 상부에 구비되며, 일면에 조립구멍이 형성된 커넥터;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 커넥터는 상면에 조립구멍과 연통하는 투입구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 조립구멍은 일자형 또는 반원형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 투입구멍에는 접착제를 포함하는 도전성 물질이 주입되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 투입구멍에는 고정핀이 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 종래의 솔더링 방식 대신 커넥터 방식을 통해 진동모터에 외부전원을 연결함으로써, 입력단자와 부자재의 조립위치를 정확하고 안정적으로 유지시킬 수 있다.

또한 커넥터를 통한 규격화가 가능하여 공정을 단순화할 수 있으며, 이를 통해 경비절감 및 수율이 향상될 뿐만 아니라 작업시간을 현저하게 단축할 수 있는 효과가 있다.

한편 투입구멍을 통해 도전성 물질을 주입함에 따라 도포량의 조절이 용이할 뿐만 아니라 상기 투입구멍을 통해서는 고정핀을 통한 연결도 가능하여 설계 자유도가 향상될 수 있다. 그리고 품질 관련 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 진동모터의 실시 예를 나타내 보인 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 진동모터의 실시 예를 나타내 보인 단면도.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 커넥터를 통한 외부전원의 연결상태를 나타내 보인 단면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 한편 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 진동모터(1)는 도 1에서 보듯이, 통상의 플러스(+)단자와 마이너스(-)단자로 이루어져 고정자(Stator)의 외부로 노출되는 입력단자(2a)가 구비된 회로기판(2) 및 상기 입력단자(2a)의 상부에 구비되어 외부전원을 연결하는 커넥터(Connecter)를 포함한다.

여기서 상기 커넥터(3)를 통해 입력단자(2a)에 외부전원을 연결하는 부자재(4)는 리드 와이어(Lead Wire) 또는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPC)을 포함하고, 이를 기준으로 설명하게 되나, 이는 일 예로써, 반드시 이에 한정 짓는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

상기 커넥터(3)는 전체적으로 볼 때, 육면체로 형성되어 입력단자(2a)의 상부에 구비되고 있으며, 고정자(10)의 반대편, 즉 도면상 커넥터(3)의 전면에 조립구멍(3a)이 형성되어 상기 입력단자(2a)와 전기적으로 연결되는 부자재(4)의 접속단자(4a)를 삽입방식으로 조립하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 진동모터(1)는 회로기판(2)의 입력단자(2a)와 부자재(3)의 접속단자(4a)를 서로 겹친 상태에서 종래와 같이 납땜 후 경화하는 대신 상기 접속단자(4a)를 커넥터(3)에 조립하는 방식으로 연결함으로써, 외부전원을 용이하게 연결할 수 있게 된다.

또한 상기 커넥터(3)의 상면에는 조립구멍(3a)과 연통하는 투입구멍(3b)이 형성되어 도전성 물질을 주입하거나 고정핀(3c)을 통해 상호 통전(Applying an electric current)이 이루어지도록 하고 있다.

즉 상기 커넥터(3)의 내부에서 도전성 물질 또는 고정핀(3c)을 통해 입력단자(2a)와 접속단자(4a)를 상호 통전시킴으로써, 입력단자(2a)와 접속단자(4a)의 연결에 따른 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.

이때 상기 커넥터(3)에 형성되는 조립구멍(3a)과 투입구멍(3b)은 한 쌍으로 형성되어 입력단자(2a)와 접속단자(4a)의 통전 과정에서 쇼트(Short)가 발생하는 것을 방지토록 하게 된다.

또한 상기 조립구멍(3a)은 부자재(4)의 종류에 따라 일자형(-) 또는 반원형으로 형상되며, 일 예로써, 연성회로기판(FPC)의 경우 조립구멍(3a)이 일자형으로 형성되고, 리드 와이어(Lead Wire)의 경우 반원형으로 형성하게 된다. 본 발명에서는 조립구멍(3a)이 반원형으로 형성된 것을 나타내 보이고 있다.

한편 이러한 커넥터(4)를 통해 외부전원이 연결되는 진동모터(1)는 다음과 같이 실시 가능하다. 즉 도 2에서 보듯이, 상기 진동모터(1)는 앞선 회로기판(2)이 구비되는 고정자(10)와 함께 마그넷(Magnet)과 코일(Coil)을 포함하는 전기자(20) 및 상기 전기자(20)에 의해 가진되어 구동하는 진동자(40)를 포함한다.

상기 고정자(10)는 전기자(20)에 의해 발생한 전자기력에 의해 구동하지 않는 구성요소를 지칭하는 것으로, 진동모터(1)의 베이스(Base)에 해당하는 브래킷(Bracket) 및 상기 진동모터(1)의 외형에 해당하는 케이스(Case)를 포함하며, 상기 브래킷(11)에 케이스(12)가 조립되어 내부공간(12a)을 형성하게 된다.

상기 브래킷(11)은 표면실장기술(Surface Mount Technology: SMT)을 이용하여 외부세트(Set)에 실장이 용이하도록 패널(Panel)형태로 형성된다. 그리고 회로기판(2)은 상기 브래킷(11)의 상부에 구비되어 일단이 전기자(20), 더욱 구체적으로 코일(21)에 전기적으로 연결됨으로써, 상기 전기자(20)에 외부전원을 인가하게 된다.

이때 통상 상기 회로기판(2)의 말단에 구비되는 입력단자(2a)는 고정자(10)의 외부로 노출되며, 이와 같이 노출된 상기 입력단자(2a)의 상부에 커넥터(3)를 구비하여 외부전원을 연결하게 된다.

상기 케이스(12)는 브래킷(11)에 조립되는 하부가 개방된 원통형으로 형성되어 상기 브래킷(11)의 상부에 조립됨으로써, 진동모터(1)에 내부공간(12a)을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 내부공간(12a)에 전기자(20) 및 진동자(40)가 구비된다.

한편 상기 전기자(20)를 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 진동자(40)를 우선 설명하면 상기 진동자(40)는 케이스(12)에 구비되어 내부공간(12a) 상에 배치된 스프링(30)에 매달려 구비된 것을 실시 예로 하게 된다.

즉 본 발명에 따른 진동모터(1)는 스프링(30)을 통한 진동자(40)의 선형구동에 의해 기계적 진동을 얻게 되는데, 이는 일 예로써, 상기 진동자(40)는 전기자(20)에 의해 구동하여 기계적 진동을 얻는 것을 모두 포함하는 포괄적 의미로 해석되어야 함을 사전에 밝혀둔다.

다만 이하에서는 상기 실시 예를 중심으로 설명하게 된다. 상기 스프링(30)은 전기자(20)에 의해 발생하는 전자기력에 의해 상기 진동자(40)가 선형구동하도록 탄성 지지함과 동시에 진동력을 외부세트에 전달하게 된다.

즉 상기 스프링(30)은 스프링 상수 K값을 갖게 되며, 진동자(40)의 질량 m과 함께 진동모터(1)의 공진주파수 Fn을 결정하게 된다. 이러한 스프링(30)은 진동자(40)의 선형운동이 용이하도록 나선형으로 형성되어 케이스(12)에 구비되며, 상기 진동자(40)를 탄성 지지하고 있다가 진동력 발생시 이를 외부세트에 전달하게 된다.

상기 진동자(40)는 스프링(30)에 구비되는 웨이트(Weight)를 포함한다. 상기 웨이트(41)는 전기자(20)에 의한 자기장 형성시 일정한 질량을 부가하기 위한 일종의 중량체로써, 도넛형으로 형성되어 상기 스프링(30) 상에 구비됨으로써, 진동모터(1)에서 요구하는 진동력을 발생시킬 수 있게 된다.

이때 상기 웨이트(41)는 도 2에서 보듯이, 중심에 요크(42)가 구비되어 상기 요크(42)를 통해 전기자(20)인 코일(21) 또는 마그넷(22)이 구비된다. 그리고 상기 코일(21)과 마그넷(22)은 서로 마주보도록 구비되는데, 상기 코일(21)에 회로기판(2)의 일단이 전기적으로 연결됨으로써, 외부전력을 인가받아 자기장을 형성하여 자기상호작용을 통해 전자기력을 발생시키게 된다.

이러한 전기자(20)를 포함하여 스프링(30)에 구비된 진동자(40)가 고정자(10)의 내부에 순차적으로 조립된 진동모터(1)는 커넥터(3)에 부자재의 접속단자(4a)를 삽입하여 조립함으로써, 회로기판(2)의 입력단자(2a)에 외부전원을 연결하게 된다.

즉 도 3에서 보듯이, 커넥터(3)에 형성된 조립구멍(3a)에 부자재(4)의 접속단자(4a)를 삽입하여 입력단자(2a)와 상호 겹친 상태에서 상기 커넥터(3)의 상면에 형성된 투입구멍(3b)에 도전성 물질로써, 접착제 또는 솔더크림 등을 주입하게 된다.

따라서 상기 투입구멍(3b)을 통해 주입된 도전성 물질이 접속단자(4a)와 입력단자(2a)에 적정량 도포하게 되어 상호 통전하게 되며, 이에 따라 진동모터(1)에 외부전원을 연결할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 도 4에서 보듯이, 상기 커넥터(3)에 부자재(4)의 접속단자(4a)를 삽입하여 입력단자(2a)와 상호 겹친 상태에서 커넥터(3)의 상면에 형성된 투입구멍(3b)에 고정핀(3c)을 삽입하여 고정함으로써, 상호 통전할 수 있게 된다.

따라서 이와 같이 외부전원이 연결된 진동모터(1)는 부자재(4)와 회로기판(2)을 거쳐 전기자(20)에 전원이 인가되어 자기장이 형성되며, 이 힘에 의해 진동자(40)가 선형구동함으로써, 상기 외부세트에 진동력을 전달하여 무음의 착신신호를 발생시키게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 진동모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 진동모터 2 - 회로기판
2a - 입력단자 3 - 커넥터
3a - 조립구멍 3b - 투입구멍
3c - 고정핀 4 - 부자재
4a - 접속단자 10 - 고정자
11 - 브래킷 12 - 케이스
20 - 전기자 21 - 코일
22 - 마그넷 30 - 스프링
40 - 진동자 41 - 웨이트
42 - 요크

Claims (5)

1. 마그넷(Magnet)과 코일(Coil)을 포함하는 전기자 및 상기 전기자의 전자기력에 의해 구동하는 진동자가 내부에 구비된 고정자(Stator);
   상기 전기자와 전기적으로 연결되며, 고정자의 외부로 입력단자가 노출된 회로기판; 및
   상기 입력단자의 상부에 구비되며, 일면에 조립구멍이 형성된 커넥터(Connecter);
   를 포함하며,
   상기 커넥터는 상면에 조립구멍과 연통하는 투입구멍이 형성된 진동모터.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 조립구멍은 일자형 또는 반원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 진동모터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 투입구멍에는 접착제를 포함하는 도전성 물질이 주입되는 것을 특징으로 하는 진동모터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 투입구멍에는 고정핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 진동모터.

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