KR20020096248A - 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동모터를 개시한다.

본 발명은, 내주면에 마그네트가 부착되며 상단측에 베어링이 압입되고 하단측은 개방된 케이스와, 상기 케이스의 중앙에 배치되어 상부 일단이 베어링에 지지되며 케이스 상측으로 돌출된 상단에는 편심을 유도하는 분동이 결합된 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면에 결합되며 마그네트와 공극을 형성하면서 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시키는 코어 및 이 코어의 외주면을 감싸는 코일과, 상기 코어의 아래측 샤프트에 결합되며 코일로 전원을 공급하도록 외주면에 세그먼트가 형성된 정류자 및 이 정류자의 외주면에 일단이 전기적으로 접속되는 브러쉬와, 상기 케이스의 하단측에 끼움 결합되며 상측 중앙부에 정류자의 외주면을 수용하면서 브러쉬의 타단이 고정되는 브러쉬홈이 형성되고 이 브러쉬홈의 하측으로 단차를 가지면서 샤프트의 하단부가 삽입되어 축지지되는 축홈이 형성된 수지 베어링으로 구성된 것으로서, 부품수가 감속되어 단가절감과 조립공정의 간소화에 따른 조립성 향상을 기대할 수 있는 이점이 있다.

Description

진동모터{Vibration motor}

본 발명은 이동통신 단말기 등에 내장되어 착신수단으로서 진동기능을 수행하는 진동모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트를 축지지하는 구조를 간소화하여 구동특성을 향상시키면서 제작단가를 절감할 수 있도록 하는 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 무선 호출기나 휴대폰 등과 같은 휴대용 통신기기에서 반드시 필요로 하는 기능중의 하나가 착신기능이며, 이러한 착신기능으로 널리 사용되고 있는 유형이 멜로디나 호출음과 같이 발성을 이용하는 것과, 기기를 강제적으로 떨게 하는 진동을 이용하는 것이 있다.

이와 같은 착신 유형 중 멜로디나 벨과 같은 발성기능은 주로 내부에 미리 입력시킨 다양한 종류의 멜로디나 벨을 소형의 스피커를 통해 외부로 전달하므로서 착신을 감지할 수 있도록 하며, 진동기능은 소형의 진동모터를 구동시켜 진동력이 기기의 케이스로 전달되므로서 기기가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

특히, 전술한 착신 유형중에서 진동기능은 많은 사람들이 운집한 장소에서 타인들에게 소음 공해의 피해를 입히지 않도록 하기 위한 배려에서 주로 사용된다.

한편, 종전에 사용되고 있는 진동기능은 기기내에 별도로 장착되는 진동모터에 의해서 작동하게 되는데, 이러한 진동모터의 가장 대표적인 것이 직경이 두께보다 상대적으로 큰 외형을 갖는 코인타입(coin type)의 진동모터와, 외부로 돌출된 샤프트에 분동이 부착된 바타입(bar type)의 진동모터로 대별되며, 이들 모터중 바타입의 진동모터는 코인타입의 진동모터에 비하여 우수한 진동특성을 보유함에 따라 대부분의 이동통신 단말기에 채용되고 있는 실정이다.

상기 바타입의 진동모터는 다시 코어(core)의 유무에 따라서 코어드(cored) 모터와 코어리스(coreless) 모터로 구분되며, 통상 고정자와 회전자를 기본 구성요소로 하여 이것들을 수납하는 원통형의 케이스와, 회전자의 일 구성요소인 샤프트의 일단에 결합되는 분동을 포함하여 구성됨으로써, 샤프트의 회전에 따라 분동이 편심운동하여 진동을 발생시키게 된다. 이러한 진동모터는 분동을 제외한 부분은 통상적인 모터의 구성과 동일하다.

도 1은 종래의 기술에 따른 코어드 타입의 슬롯리스 진동모터를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 진동모터는 크게 외체를 형성하는 케이스(100)와, 마그네트(150) 및 회전자(200) 그리고 전원공급부(300)로 구성된다.

케이스(100)는 원통체로 이루어지며, 상단측은 샤프트(210)의 상단부를 축지지하는 상베어링(120)이 압입 구성되고, 하단측은 개방된 형상으로 브래킷(110)에 의해 차폐된다. 이때 상기 브래킷(110)의 중앙에는 샤프트(210)의 하단부가 삽입되는 홈이 형성되며, 이 홈에는 샤프트(210)의 하단부를 축지지하기 위한 하베어링(130)이 구비된다.

이와 같은 케이스(100)는 상베어링(120)의 저면측으로 회전자(200)가 부상력에 의해 케이스(100)와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 와셔가 구비된다.

마그네트(150)는 원통형으로 제작되어 상기 케이스(100)의 내주면에 부착되며, 후술할 회전자(200)의 코일(230)과 상호작용에 의해 전자기력을 생성한다.

회전자(200)는 케이스(100)의 중앙에 배치되어 상,하 베어링(120),(130)에 의해 축지지되는 샤프트(210)와, 이 샤프트(210)의 외주면에 끼움 결합되는 원통형의 적층 코어(220) 그리고, 이 코어(220)의 외주면을 감싸는 형태로 구비되면서 전술한 마그네트(150)와 일정간격의 공극을 형성하는 코일(230)로 구성된다. 여기서,상기 샤프트(210)는 상단부가 케이스(100)의 외부로 돌출되며 편심을 유도하는 분동(210a)이 결합된다.

전원공급부(300)는 외부로부터 전원을 공급받아 코일(230)측으로 순차적으로 인가되도록 하는 구성요소로 크게 정류자(310)와 브러쉬(320)로 구성된다. 상기 정류자(310)는 샤프트(210)의 하단부 즉, 코어(220)와 하베어링(130) 사이의 샤프트(210) 외주연에 끼움 결합되며, 그 외주면으로는 통전을 위한 세그먼트가 형성되며, 상기 브러쉬(320)는 일단이 브래킷(110)의 일측에 결합되고 타단은 정류자(310)의 세그먼트에 전기적으로 접속되도록 돌출된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 진동모터는 외부로부터의 전원을 인가받는 브러쉬(320)와 전기적으로 접속되는 정류자(310)로 구성되는 전원공급부(300)를 통해 순차적으로 코일(230)에 전원이 공급된다.

이어서 상기 코일(230)과 이 코일(230)의 외측에 구비되는 마그네트(150) 사이에 전자기력이 발생하게 되고, 이때의 전자기력에 의해 코일(230)에 회전력이 발생하게 된다. 따라서, 회전자(200)의 회전시 샤프트(210)에 편심 결합된 분동(210a) 또한 일체로 편심 회전을 이루므로, 이러한 편심 구동력이 케이스(100)를 통해 외부로 전달됨으로써 기기를 진동시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 진동모터에 있어서는, 샤프트(210)를 축지지하기 위하여 구비되는 한쌍의 베어링(120),(130) 중 하베어링(130)을 브래킷(110)의 홈내주연에 압입 고정시키도록 구성되어 있기 때문에 부품수 증가에 따른 단가상승의 문제점이 있다.

특히, 소형화 추세에 있는 진동모터에 있어서 부품이 증가하게 되면 부품간의 높은 정밀성을 필요로 하게 되므로 조립공정이 매우 어렵게 되어 생산성 저하와, 불량률 증가의 원인이 되는 것은 물론이고 모터의 박형화에도 한계가 있는 문제점을 초래한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동특성에 영향을 미치지 않는 인접된 부품을 일체화하여 구조를 간소화시켜 단가절감과 조립공정 개선에 따른 작업성 향상을 도모할 수 있는 진동모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 진동모터를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 진동모터를 나타낸 단면도,

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 케이스 11 : 수지 베어링

11a : 브러쉬홈 11b : 축홈

12 : 베어링 15 : 마그네트

20 : 회전자 21 : 샤프트

21a : 분동 22 : 코어

23 : 코일 30 : 전원공급부

31 : 정류자 32 : 브러쉬

w : 와셔

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 진동모터는, 내주면에 마그네트가 부착되며 상단측에 베어링이 압입되고 하단측은 개방된 케이스와; 상기 케이스의 중앙에 배치되어 상부 일단이 베어링에 지지되며, 케이스 상측으로 돌출된 상단에는 편심을 유도하는 분동이 결합된 샤프트와; 상기 샤프트의 외주면에 결합되며 마그네트와 공극을 형성하면서 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시키는 코어 및 이 코어의 외주면을 감싸는 코일과; 상기 코어의 아래측 샤프트에 결합되며 코일로 전원을 공급하도록 외주면에 세그먼트가 형성된 정류자 및 이 정류자의 외주면에 일단이 전기적으로 접속되는 브러쉬와; 상기 케이스의 하단측에 끼움 결합되며, 상측 중앙부에 정류자의 외주면을 수용하면서 브러쉬의 타단이 고정되는 브러쉬홈이 형성되고, 이 브러쉬홈의 하측으로 단차를 가지면서 샤프트의 하단부가삽입되어 축지지되는 축홈이 형성된 수지 베어링으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 상기 수지 베어링은 수지재로 성형되는 것에 특징이 있다.

이하 본 발명에 따른 진동모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 진동모터를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 진동모터는 크게 케이스(10)와 마그네트(15) 및 회전자(20) 그리고 전원공급부(30) 및 수지 베어링(11)으로 구성된다.

케이스(10)는 모터의 전체적인 외체를 형성하는 것으로서, 통상 원통체로 제작되며 상단측은 베어링(12)이 압입되는 크기의 축공이 형성되며, 하단측은 개방된 형상으로 이루어진다.

이러한 케이스(10)는 그 내주면에 마그네트(15)가 부착되며, 이 마그네트(15)는 후술할 코일(23)과의 상호작용을 통해 전자기력을 생성하게 된다.

회전자(20)는 크게 상단측에 분동(21a)을 결합하는 샤프트(21)와, 이 샤프트(21)의 외주연에 결합되어 일체로 회전되는 코어(22) 및 코일(23)로 구성되며, 상기 샤프트(21)는 상단 일부가 베어링(12)에 의해 지지되며 케이스(10) 외측으로 즉, 케이스(10)의 상측으로 돌출된 일단에는 편심운동을 유도하는 질량체인 분동(21a)이 결합된다.

한편, 코어(22)는 원통형으로 제작되어 그 중앙에 수직으로 축공이 형성되어 샤프트(21)가 끼움 결합된다. 이러한 코어(22)의 외주면에는 코일(23)이 감싸는 형태로 부착되며, 이때의 코일(23)은 상기 케이스(10)의 내주면에 구비된 마그네트(15)와 일정간격의 공극을 형성하면서 구비된다.

전원공급부(30)는 상기 코어(22)의 아래측 샤프트(21) 외주면에 결합되는 정류자(31)와, 이 정류자(31)의 외주연에 일단이 접촉되는 브러쉬(32)로 구성된다. 여기서, 상기 정류자(31)는 외주연에 브러쉬(32)와의 통전을 위한 세그먼트가 형성된다.

이와 같은 구성은 종전의 진동모터의 구조와 대동소이하다. 다만 본 발명은 케이스(10)의 하단측을 차폐시키면서 일측에 브러쉬(32)가 고정되고 샤프트(21)의 하단부를 축지지할 수 있는 수지 베어링(11)을 구비시키는데 그 특징이 있다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 수지 베어링(11)은 수지재로 성형되며 그 외주연이 케이스(10)의 하단측 내주연에 끼움 고정된다. 이와 같은 수지 베어링(11)은 도면에서 바라보면 상측 중앙에 대경의 브러쉬홈(11a)이 형성되고, 이 브러쉬홈(11a)의 하측으로 소경의 축홈(11b)이 일체로 형성된다.

여기서 상기 브러쉬홈(11a)은 정류자(31)의 외주면을 원활히 수용할 수 있을 정도의 크기를 갖도록 성형되며, 그 내주면으로 정류자(31)에 전기적으로 접속되는 브러쉬(32)의 타단이 고정된다. 그리고, 상기 축홈(11b)은 샤프트(21)의 하단부가 삽입되어 미끄럼 접촉될 수 있을 정도의 내경을 갖도록 성형된다.

따라서, 상기의 수지 베어링(11)은 그 외주면이 케이스(10)의 하단측 내주면에 끼움되어 고정되고, 브러쉬홈(11a)에 구성된 브러쉬(32)가 정류자(31)의 세그먼트에 통전을 이루면서, 축홈(11b)에 삽입된 샤프트(21)의 하단부를 회전 가능하게지지한다.

한편, 미설명 부호 (w)는 케이스의 상단측 내면에 부착되어 모터의 구동시 부상력에 의하여 회전자가 케이스의 상단 내측면에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 와셔를 나타낸 것이다.

이와 같이 구성되는 진동모터는 외부로부터 전원을 인가받는 브러쉬(32)와 전기적으로 접속되는 정류자(31)를 통해 코일(23)에 전원이 공급되면, 상기 코일(23)과 그리고 이 코일(23)의 외주면에 구비되는 마그네트(15)와의 자기장간 상호작용에 의해서 전자기력이 발생하게 되고, 이때의 전자기력에 의해서 코일(23)에 회전력이 발생하게 된다.

이때, 상기 코일(23)은 코어(22) 및 샤프트(21)와 일체로 회전을 이루게 되며, 상기 샤프트(21)는 일단에 편심을 유도하는 분동(21a)이 결합된 상태로 회전을 이루게 되므로, 이러한 편심 구동력이 케이스(10)를 통해 외부로 전달됨으로써 기기를 진동시키게 된다.

이와 같이 작용되는 본 발명의 진동모터는 수지 베어링(11)이 갖는 복수의 기능 즉, 케이스(10)의 개방된 하단측을 차폐시키고, 정류자(31)와 통전을 이루는 브러쉬(32)가 구성되며, 샤프트(21)의 하단부를 회전 가능하게 축지지할 수 있는 구조에 의하여 부품수 감소에 따른 조립성 향상 및 단가절감을 꾀할 수 있게 된다.

한편, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 진동모터에 의하면, 케이스의 일측면을 차폐하면서 샤프트를 축지지할 수 있는 수지 베어링에 의하여 부품수가 감소되어 단가절감을 이룰 수 있는 이점이 있다.

또한, 조립 공정이 간소화되면서 조립성이 개선됨에 따라 제품 불량률을 저감시킬 수 있게 되어 품질관리가 용이해지고, 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 내주면에 마그네트가 부착되며 상단측에 베어링이 압입되고 하단측은 개방된 케이스와;

   상기 케이스의 중앙에 배치되어 상부 일단이 베어링에 지지되며, 케이스 상측으로 돌출된 상단에는 편심을 유도하는 분동이 결합된 샤프트와;

   상기 샤프트의 외주면에 결합되며 마그네트와 공극을 형성하면서 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시키는 코어 및 이 코어의 외주면을 감싸는 코일과;

   상기 코어의 아래측 샤프트에 결합되며 코일로 전원을 공급하도록 외주면에 세그먼트가 형성된 정류자 및 이 정류자의 외주면에 일단이 전기적으로 접속되는 브러쉬와;

   상기 케이스의 하단측에 끼움 결합되며, 상측 중앙부에 정류자의 외주면을 수용하면서 브러쉬의 타단이 고정되는 브러쉬홈이 형성되고, 이 브러쉬홈의 하측으로 단차를 가지면서 샤프트의 하단부가 삽입되어 축지지되는 축홈이 형성된 수지 베어링;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 진동모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 베어링은

   수지재로 성형되는 것을 특징으로 하는 진동모터.