KR20010064916A - 편평형 진동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터와 케이스를 일체화시키므로서 로터와 케이스간 공극을 제거하여 박형화를 촉진시킬 수 있도록 하는 편평형 진동 모터에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 스테이터와 상기 스테이터의 샤프트(50)에 편심 회전이 가능하게 지지되는 로터로 이루어지는 편평형 진동 모터에 있어서,

상기 로터의 상부 기판(60)에 적층되는 절연체(90)와 권선 코일(80)에 최소한 케이스(100)의 내측 상부면이 일체로 부착되면서 상기 케이스가 로터와 함께 베어링에 지지되어 회전 가능하게 구비되도록 하므로서 케이스(100)와 로터간 공극을 제거시켜 그 공극만큼 두께를 축소되도록 하면서 자연스럽게 박형화를 이룰 수 있도록 하며, 또한 샤프트(50)의 일단을 비고정한 상태에서 로터와 함께 케이스(100)가 편심 회전케 하므로서 보다 더 큰 진동력이 유발되도록 하여 진동 성능이 향상되도록 하는 특징이 있다.

Description

편평형 진동 모터{A flat type vibration motor}

본 발명은 로터와 케이스를 일체화시키므로서 로터와 케이스간 공극을 제거하여 박형화를 촉진시킬 수 있도록 하는 편평형 진동 모터에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰이나 호출기등에 내장되어 주로 착신기능을 수행하게 되는 편평형 진동 모터는 종류가 매우 다양하나 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 도 1에 도시한 바와같은 직경이 두께보다 상대적으로 큰 외형을 갖는 일명 팬 케익(pan cake), 또는 코일 타입(coin type)이라고 하는 편평형 진동 모터이다.

일반적인 편평형 진동 모터는 크게 고정부재인 스테이터와 회전부재인 로터로서 이루어지며, 이와같은 스테이터와 로터간의 전기적 연결은 한쌍의 브러쉬(11)에 의해서 이루어지도록 하고 있다.

즉 원형의 평판인 브라켓(1)의 상부면으로는 판면에 회로가 인쇄된 하부 기판(2)이 접합등에 의해 부착되도록 하고, 이 하부 기판(2)의 외측에는 도넛츠형상의 마그네트(3)가 동일한 방법으로 부착되도록 하고 있다.

그리고 브라켓(1)의 상부는 하향 개방된 캡형상의 케이스(4)에 의해서 커버되고, 브라켓(1)과 케이스(4)는 이들 중앙을 샤프트(5)에 의해서 견고하게 연결되도록 한다.

한편 브라켓(1)에 부착되는 하부 기판(2)은 종전에 하드 기판(hard board)을 주로 사용하였으나 최근에는 플렉시블 기판(flexible board)을 사용하는 경우가 대부분이다.

이와같은 구성에 의해서 스테이터가 구비되고, 이 스테이터에는 샤프트(5)에 회전 가능하게 로터를 구비한다.

로터는 대개 원형의 평판을 소정의 각도로 절개하여 샤프트(5)에 편심 지지되도록 하는 상부 기판(6)과 이 상부 기판(6)의 샤프트(5)에 지지되는 회전 중심부의 저면 주연부로 복수개의 세그먼트들로 이루어지는 정류자(7)가 마련되며, 상부면에는 권선 코일(8)이 부착되고, 이 권선 코일(8)이 부착되는 부위를 제외한 상부 기판(6)의 상부면 전체에는 일반 수지재의 절연체(9)가 사출 성형에 의해 일체로 형성되도록 하고 있다.

이와같이 스테이터와 로터로 이루어지는 진동 모터는 외부로부터 입력되는 전원이 하부 기판(2)을 통해 유도되면 브러쉬(11)를 통해 정류자(7)에 전달되면서정류자(7)와 회로적으로 연결된 권선 코일(8)에 공급된다.

이때 브러쉬(11)는 전원 입력측 브러쉬와 전원 출력측 브러쉬의 한쌍으로 이루어지는데 이들 브러쉬(11)는 서로 일정한 각도로 이격된 상태에서 각 브러쉬(11)의 하단은 하부 기판(2)의 회로에 고정되도록 하고, 상단은 정류자(7)의 세그먼트에 미끄럼 접촉되는 상태로서 유지되도록 하고 있다.

따라서 하부 기판(2)을 통해 권선 코일(8)에 전달되는 전원은 다시 권선 코일(8)로부터 상부 기판(6)과 정류자(7)와 타측의 브러쉬(11)를 통해 흐르게 되면서 통전 회로를 이루게 되며, 이러한 통전상태의 권선 코일(8)과 그 저부측으로 구비되는 마그네트(3)와의 상호 작용에 의해서 전자기력을 발생시켜 로터를 회전시키는 구동력을 얻게 되는 것이다.

한편 최근에는 기기의 초소형화 내지는 박형화가 요구되는 추세이므로 기기 내부에 장착되는 진동 모터 또한 박형화가 필연적이다.

하지만 종전의 진동 모터는 마그네트(3)와 권선 코일(8)의 상호 작용면 및 그 두께에 의해 진동 성능이 결정되므로 만일 이들 마그네트(3)와 권선 코일(8)의 두께를 모터의 박형화를 위해 보다 축소시키게 되면 이들간 상호 작용하는 전자기력의 약화를 초래하게 된다.

다시말해 결국 진동 모터에서 두께가 축소되도록 하기 위해서는 진동 모터의 대부분의 두께를 이루는 마그네트(3)와 권선 코일(8)의 두께를 축소시킬 수 밖에 없으나 이러한 두께 축소는 로터를 회전시키기 위한 전자기력의 약화를 가져오면서 회전수 감소 및 기동 토크의 저하를 동반하게 된다.

또한 로터를 회전시키는 구동력 감소는 결과적으로 가장 중요한 진동 성능의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정 보완하기 위한 것으로서, 본 발명은 로터와 케이스간 공극을 제거하는 구성에 의해 모터를 박형화시킬 수 있도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 로터를 지지하는 샤프트의 일단부측을 고정되지 않은 상태로 유지하면서 로터와 함께 케이스가 동시에 구동되도록 하여 진동 특성이 보다 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1 은 종전의 편평형 진동 모터를 도시한 측단면도,

도 2 는 본 발명에 따른 편평형 진동 모터를 도시한 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

80 : 권선 코일 90 : 절연체

100 : 케이스 110 : 스토퍼

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스테이터와 상기 스테이터의 샤프트에 편심 회전이 가능하게 지지되는 로터로 이루어지는 편평형 진동 모터에 있어서,

상기 로터의 상부 기판에 적층되는 절연체와 권선 코일에 최소한 케이스의 내측 상부면이 일체로 부착되면서 상기 케이스가 로터와 함께 베어링에 지지되어 회전 가능하게 구비되도록 하는데 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 보는바와 같이 본 발명은 케이스(100)가 스테이터로부터 분리되어 로터에 일체로 부착되게 하므로서 로터와 함께 회전 가능하게 구비되도록 하는 것이다.

이때 스테이터를 구성하는 브라켓(10)과 하부 기판(20)과 마그네트(30)와 한쌍의 브러쉬(40) 및 샤프트(50)는 종전과 동일한 구성으로 이루어지며, 로터 또한 상부 기판(60)과 이 상부 기판(60)의 저면으로 구비되는 정류자(70), 그리고 상부 기판(60)의 상부면에 형성되는 권선 코일(80)과 절연체(90)의 구성이 종전과 동일하게 이루어진다.

다시말해 본 발명의 스테이터는 브라켓(10)과 상기 브라켓(10)의 상부에 접합되는 하부 기판(20)과 마그네트(30), 그리고 상기 하부 기판(20)에 하단이 각각 고정되는 한쌍의 브러쉬(40), 상기 브라켓(10)에 하단이 고정되는 샤프트(50)로서 이루어진다.

이에 반해 로터는 샤프트(50)에 베어링에 의해 편심 회전이 가능하게 구비되는 평판의 상부 기판(60)과 이 상부 기판(60)의 저면으로 샤프트(50)에 지지되는 주연부에 일체로 구비되면서 하단이 하부 기판(20)에 고정되는 브러쉬(40)의 상단이 미끄럼 접촉되는 다수개의 세그먼트로 이루어지는 정류자(70)와 상부 기판(60)의 상부면에서 회로적으로 접속되도록 하여 적층되는 권선 코일(80) 및 상부 기판(60)의 권선 코일(80)을 제외한 상부면으로 인서트 사출에 의해 절연체(90)가 일체로 성형되도록 하는 구성으로 이루어진다.

이때 본 발명은 종전에 스테이터를 구성하던 케이스(100)를 스테이터로부터 분리시켜 로터와 결합되도록 하는 것이 특징이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 종전에는 케이스가 스테이터의 샤프트와 브라켓에 강제 끼움에 의해 연결되어 브라켓과 케이스의 내부에서 로터만이 편심 회전을 하도록 하였다.

이에 본 발명에서는 케이스(100)의 외주연 하단부를 브라켓(10)의 외주연 끝단부와 소정의 간격으로 이격되게 하면서 케이스(100)의 내측 상부면과 측면이 로터의 권선 코일(80)과 절연체(90)의 외주면에 밀착되게 하므로서 일체화시킨 구조로 형성되도록 하는 것이다.

이때 케이스(100)는 로터와 접합에 의해서 부착되도록 하며, 로터와 케이스(100)가 샤프트(50)로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여 케이스(100)의 상측 샤프트(50)에는 외주면으로 스냅 링과 같은 스토퍼(110)가 끼워지도록 하는 것이 보다 바람직하다.

다만 본 발명에서 샤프트(50)에는 케이스(100)가 결합되지 않고, 케이스(100)는 단순히 로터의 절연체(90) 상부면과 직접 접합되도록 하면서 케이스(100)조차도 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되도록 하는 것이다.

따라서 종전에는 케이스가 고정부재로서 스테이터를 구성하는 부품으로 구비되었으나 본 발명에서는 케이스(100)를 로터와 함께 회전하는 로터의 구성 부품으로 형성하게 되는 것이다.

이렇게 케이스(100)를 로터와 일체로 구비하게 되면 도 1 에서와 같은 종전의 구조에서 회전부재인 절연체(9)와 고정부재인 케이스(4)간 이격되도록 한 공극(G)을 제거할 수가 있게 된다.

이러한 공극(G)의 생략은 공극(G)의 두께만큼 모터의 두께를 축소시킬 수가있게 되므로 결국 모터의 박형화를 이룰 수 있게 되는 것이다.

한편 전술한 바와같이 본 발명에서의 마그네트(30)와 권선 코일(80)은 종전과 동일한 두께와 크기를 갖는 구성으로 유지되므로 마그네트(30)와 권선 코일(80)간 상호 작용에 의한 전자기력 발생력도 종전과 동일하게 유지되며, 단지 본 발명에서는 샤프트(50)의 일단 즉 상단을 고정시키지 않게 되므로 진동 성능을 더욱 증대시킬 수가 있다.

이때의 진동력 상승은 종전과 같이 양단을 견고하게 고정시킨 상태에서 로터의 편심 회전에 의해 샤프트에 전달되는 진동력은 스테이터의 브라켓과 케이스에 전달되면서 대폭 저감될 수 밖에 없는 구성이나 본 발명과 같이 샤프트(50)를 브라켓(10)측 일단부만이 고정되게 하고, 타단부를 자유단으로 형성시키게 되면 로터의 편심 회전시 샤프트(50)에 전달되는 진동력이 샤프트(50)의 타단부에서 더욱 증폭되어 브라켓(10)에 전달되므로 브라켓(10)을 통해 감지되는 진동력은 더 클 수 밖에 없다.

따라서 케이스(100)와 로터간 공극(G)의 제거로 인한 전체적인 두께의 감소에도 불구하고 회전수 감소 및 기동 토크는 안정되게 유지되므로서 진동 모터의 박형화가 용이하게 달성되는 동시에 본 발명의 진동 모터가 구비되는 기기의 소형화 및 박형화를 더욱 촉진시킬 수가 있게 된다.

상술한 바와같이 본 발명은 케이스(100)와 로터간을 일체화시키는 간단한 구조 개선에 의해 케이스(100)와 로터간 공극을 제거시키게 되므로서 그 공극만큼 두께를 축소시키게 되어 자연스럽게 박형화를 이룰 수 있게 된다.

또한 샤프트(50)의 일단을 비고정한 상태에서 로터와 함께 케이스(100)가 편심 회전케 하므로서 보다 더 큰 진동력이 유발되도록 하는 진동 성능의 향상을 제공하는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 스테이터와 상기 스테이터의 샤프트(50)에 편심 회전이 가능하게 지지되는 로터로 이루어지는 편평형 진동 모터에 있어서,

   상기 로터의 상부 기판(60)에 적층되는 절연체(90)와 권선 코일(80)에 최소한 케이스(100)의 내측 상부면이 일체로 부착되면서 상기 케이스가 로터와 함께 베어링에 지지되어 회전 가능하게 구비되는 편평형 진동 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 절연체(90)와 권선 코일(80)에는 케이스(100)의 내측 상부면과 함께 측면이 동시에 부착되는 편평형 진동 모터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스(100)는

   상부로 돌출되는 샤프트(50)에 끼워지는 스토퍼(110)에 의해 이탈이 방지되도록 하는 편평형 진동 모터.