KR200289955Y1 - 편평형 진동모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진동을 발생시키는 웨이트의 형상을 변경하여 고속회전시에도 이탈이 방지될 뿐만 아니라 우수한 진동력을 얻을 수 있도록 한 편평형 진동모터에 관한 것이다.

이와 같은 본 고안은 케이스와, 이 케이스 내부에 고정되는 고정자와, 케이스 내부에 설치되며 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자 및 회전자의 중앙에 끼워지며 회전자가 회전될 수 있도록 하는 회전축을 포함하는 편평형 진동모터에 있어서, 상기 회전자는 원판 형상의 회전자 몸체와, 회전자 몸체의 일면 중 일측반원에 배치되며 삼각형 형상으로 다수회 권선된 3개의 코일과, 회전자 몸체의 일면 중 타측반원에 배치되며 소정 높이의 단차를 갖는 반원호형 계단형상으로 형성된 웨이트와, 회전자 몸체의 타면에 장착되며 웨이트의 일단부가 삽입될 수 있도록 웨이트 고정홀이 형성된 커뮤테이터 기판으로 구성된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 편평형 진동모터는 회전자의 일측 반원에는 코일이 배치되고 타측 반원에는 웨이트가 배치되기 때문에 회전자가 회전될 경우 우수한 진동력을 발생시키게 된다.

Description

편평형 진동모터{Flat type vibration motor}

본 고안은 편평형 진동모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진동을 발생시키는 웨이트의 형상을 변경하여 고속회전시에도 이탈이 방지될 뿐만 아니라 우수한 진동력을 얻을 수 있도록 한 편평형 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 편평형 진동모터는 회전되는 회전자의 중심을 일방향으로 편심되게 구성한 후 이를 회전시켜서 진동이 발생되도록 하는 것으로 대개 진동을 필요로 하는 소형 전자제품 등에 사용되고 있다.

예를 들면, 편평형 진동모터는 컴팩트(Compact)화가 가능하기 때문에 최근 소형화 및 박형화 추세에 있는 이동통신 단말기 등에 주로 탑재되고 있으며, 이러한 이동통신 단말기에서 수신수단의 한 방편인 사일런트 콜(Silent call) 수단으로사용되어지고 있다.

이때, 이와 같이 사용되는 편평형 진동모터에서 가장 중요한 것 중 하나는 이동통신 단말기 사용자가 발생되는 진동을 정확히 감지할 수 있도록 우수한 진동력을 발생시켜야 한다는 것이다.

이에 종래 편평형 진동모터에서는 회전자의 일측면에 삼각형 형상이나 부채꼴 형상의 얇은 평판으로 된 웨이트(Weight)를 부착한 후 인서트(Insert) 사출성형하여 회전자가 일측방향으로 편심될 수 있도록 구성하였다.

그러나 이와 같이 부착 및 고정되는 종래 편평형 진동모터의 웨이트는 회전자의 중심부분에서 회전자의 가장자리 부분까지 동일한 두께로 형성되기 때문에 이러한 웨이트에 의해 편심된 회전자의 편심 정도는 그다지 크지 않아 이로 인해 발생되는 진동도 다소 미약하게 발생되게 되는 단점이 있다.

또한, 이와 같은 종래 편평형 진동모터의 웨이트는 회전자의 일측면에만 부착 및 고정되기 때문에 그 부착 및 고정되는 정도가 다소 미약하여 회전자가 고속회전될 경우 고속회전시 발생되는 원심력에 의해 종종 고정된 위치에서 이탈되게 되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 고안의 목적은 진동을 발생시키는 웨이트의 형상을 변경하여 고속회전시에도 이탈이 방지될 뿐만 아니라 우수한 진동력을 얻을 수 있도록 한 편평형 진동모터를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예인 편평형 진동모터를 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 편평형 진동모터의 회전자를 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시한 회전자의 분해사시도.

도 4는 도 2에 도시한 웨이트의 사시도.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안은 케이스(Case)와, 이 케이스 내부에 고정되는 고정자와, 케이스 내부에 설치되며 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자 및 회전자의 중앙에 끼워지며 회전자가 회전될 수 있도록 하는 회전축을 포함하는 편평형 진동모터에 있어서, 상기 회전자는 원판 형상의 회전자 몸체와, 회전자 몸체의 일면 중 일측반원에 배치되며 삼각형 형상으로 다수회 권선된 3개의 코일(Coil)과, 회전자 몸체의 일면 중 타측반원에 배치되며 소정 높이의 단차를 갖는 반원호형 계단형상으로 형성된 웨이트와, 회전자 몸체의 타면에 장착되며 웨이트의 일단부가 삽입될 수 있도록 웨이트 고정홀(Hole)이 형성된 커뮤테이터 기판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 웨이트는 회전자의 중심방향으로는 얇은 두께로 형성되며, 회전자의 가장자리 방향으로는 두꺼운 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예인 편평형 진동모터를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안의 일실시예인 편평형 진동모터(100)는 전체적으로 보아 메인바디(Main body) 역할을 하는 케이스(110)와, 이 케이스(110) 내부에 고정되는 고정자(130)와, 케이스(110) 내부에 설치되며 고정자(130)와의 상호작용에 의해 소정 속력으로 회전되는 회전자(150) 및 회전자(150)의 중앙에 끼워지며 회전자(150)가 회전될 수 있도록 하는 회전축(170)으로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 케이스(110)는 다시 일면이 개구된 얇은 원통형상의 케이스 몸체(111)와, 이 케이스 몸체(111)의 개구된 일면을 커버(Cover)하는브라켓(Bracket,113)으로 구성된다.

여기에서, 케이스 몸체(111)의 내측 중앙에는 회전축(170)의 일측 단부를 미끄럼지지하여 회전축(170)이 원활히 회전될 수 있도록 하는 제1와셔(Washer,112)가 설치되며, 이 제1와셔(112)에 대응되는 부분인 브라켓(113)의 내측 중앙에는 회전축(170)의 타측단부를 미끄럼지지하여 회전축(170)이 원활히 회전될 수 있도록 하는 제2와셔(115)가 설치된다. 이때, 제2와셔(115)가 설치되는 부분인 브라켓(113)의 내측 중앙에는 제2와셔(115)를 관통한 회전축(170)이 끼워질 수 있도록 삽입홀(114)이 형성되게 된다.

한편, 고정자(130)는 케이스(110)의 내부에 고정되어 회전자(150)가 회전될 수 있도록 하는 역할을 하는 바, 다시 후술될 회전자(150)의 코일(153)에 소정 자기력을 끼쳐 회전자(150)가 회전될 수 있도록 하는 마그네트(Magnet,131)와, 후술될 회전자(150)의 커뮤테이터(Commutator) 기판(155)에 전원을 인가해주는 브러쉬 베이스(Brush base,133)로 구성된다.

여기에서, 마그네트(131)는 직사각형 단면을 갖는 도넛(Doughnut) 형상으로 케이스(110)의 내부에 위치되는 부분인 브라켓(113)의 상면에서 브라켓(113) 가장자리 부분을 따라 설치된다. 그리고, 브러쉬 베이스(133)는 얇은 판체 형상으로 브라켓(113)의 상면 중 마그네트(131)의 내경부분에 설치되게 된다.

이때, 브러쉬 베이스(133)에는 회전되는 커뮤테이터 기판(155)에 접촉되는 브러쉬(134)가 설치되게 되며, 이러한 브러쉬(134)는 브러쉬 베이스(133)와 커뮤테이터 기판(155)이 상호 전기적으로 통전될 수 있도록 하는 역할을 한다.

한편, 회전자(150)는 케이스(110) 내부에 설치되되, 고정자(130)의 마그네트(131)와 상호 작용하여 회전되는 역할을 하며, 다시 바디(Body) 역할을 하는 회전자 몸체(151)와, 회전자 몸체(151)의 중앙에 장착되며 회전축(170)이 끼워지도록 형성된 베어링(Bearing,152)과, 회전자 몸체(151)의 일면에 장착되며 고정자(130)의 마그네트(131)와 상호 자기작용을 하는 코일(153)과, 회전자 몸체(151)의 일면에 장착되며 회전자(150)가 일측방향으로 편심될 수 있도록 하는 웨이트(154) 및 회전자 몸체(151)의 타면에 장착되며 회전자(150)가 회전될 수 있도록 코일(153)에 전원을 인가하는 커뮤테이터 기판(155)으로 구성된다.

여기에서, 회전자 몸체(151)는 케이스(110) 내부에 설치될 수 있는 원판 형상으로 형성되며 사출성형된다.

그리고, 베어링(152)은 이러한 회전자 몸체(151)의 중앙에 인서트(Insert) 사출성형되며 메탈(Metal) 재질로 형성된다.

또한, 코일(153)은 도전성 재질인 구리(Cu) 등의 재질로 형성되되, 정삼각형 형상으로 다수회 권선되고, 커뮤테이터 기판(155)의 일측 반원에 3개 배치되어 회전자 몸체(151)가 사출성형될 때 인서트 사출성형되게 되며, 커뮤테이터 기판(155)으로부터 전원을 인가받아 회전자(150)가 회전될 수 있도록 마그네트(131)와 소정 자기작용을 하는 자기력을 형성시키는 역할을 한다.

또, 커뮤테이터 기판(155)은 회전자 몸체(151)와 유사한 직경을 갖는 얇은 원형 플레이트(Plate) 형상으로 앞에서 설명한 바와 같이 회전자 몸체(151)의 타면에 장착되며, 물리적으로는 회전자 몸체(151)가 사출성형되기 전 코일(153) 및 웨이트(154)가 미연에 부착 및 고정되는 베이스(Base)의 역할을 하고, 기능적으로는 브러쉬(134)로부터 전원을 인가받아 소정 자기력을 형성시키는 코일(153)에 전원을 인가하는 역할을 한다.

이때, 커뮤테이터 기판(155)의 일측 반원에는 회전자 몸체(151)의 상면 중 일측 반원에서 인서트 사출되는 3개의 코일(153)이 배치되도록 3개의 코일 배치홀(190)이 형성되며, 커뮤테이터 기판(155)의 타측 반원에는 웨이트(154)의 일단부가 삽입되어 배치될 수 있도록 웨이트 고정홀(159)이 형성된다. 여기에서, 회전자 몸체(151)는 코일(153)과 마그네트(131)와의 상호 자기작용에 의해 회전되는 바, 커뮤테이터 기판(155)은 코일(153)에 형성되는 극성이 이에 대향되는 마그네트(131)의 극성에 대응될 수 있도록 적정 극성의 전원을 소정 주기로 교번시키면서 코일(153)에 전원을 인가하게 된다.

마지막으로, 웨이트(154)는 소정 높이의 단차를 갖는 반원호형 계단형상으로 커뮤테이터 기판(155)의 웨이트 고정홀(159)에 삽입 및 배치되어 회전자 몸체(151)가 사출성형될 때 인서트 사출성형되며, 회전자(150)가 높은 편심도를 가질 수 있도록 비중이 높은 금속 재질로 형성되고, 회전자(150)가 회전될 때 진동이 발생되도록 하는 역할을 한다.

이때, 웨이트(154)는 소정 높이의 단차를 갖는 바, 회전자(150)의 편심도를 높일 수 있도록 회전자(150)의 중심방향으로는 얇은 두께로 형성되며, 회전자(150)의 가장자리 방향으로는 비교적 두꺼운 두께로 형성된다.

이상에서, 미설명 부호 156은 커뮤테이터 기판(155)에 형성되어 브러쉬(134)와 코일(153)을 전기적으로 통전되게 하는 커뮤테이터(156)를 지칭한 것이다.

이하, 본 고안의 일실시예인 편평형 진동모터(100)의 결합방법 및 그 작용과 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회전자(150)의 조립 및 성형방법을 설명하면, 작업자는 커뮤테이터 기판(155)을 구비한 다음 커뮤테이터 기판(155)의 일측 반원에 형성된 코일 배치홀(190)에 3개의 코일(153)을 부착하게 되고, 커뮤테이터 기판(155)의 타측 반원에는 이 타측 반원에 형성된 웨이트 고정홀(159)에 웨이트(154)를 삽입하여 고정하게 되며, 중앙에는 베어링(152)을 배치하게 된다.

이후, 커뮤테이터 기판(155)에 코일(153)과 웨이트(154) 등의 부착 및 고정이 완료되면, 작업자는 회전자 몸체(151)를 사출성형하게 된다. 이때, 코일(153)과 웨이트(154) 및 베어링(152)은 회전자 몸체(151)에 인써트 사출성형되어 회전자 몸체(151)와 일체로 형성되고, 회전자(150)의 조립 및 성형은 완료된다.

이후, 회전자(150)의 조립 및 성형이 완료되면, 작업자는 회전자(150)의 베어링(152)에 회전축(170)을 삽입한 다음 회전자(150)를 케이스(110)에 결합시키게 된다.

즉, 작업자는 마그네트(131)와 브러쉬 베이스(133) 및 브러쉬(134)가 장착된 브라켓(113)을 구비한 후 이 브라켓(113)의 삽입홀(114)에 회전자 몸체(151)의 베어링(152)을 관통한 회전축(170)의 일 단부를 삽입하게 된다.

이때, 회전자 몸체(151)에는 코일(153)과 웨이트(154) 및 커뮤테이터 기판(155) 등이 일체로 장착되는 바, 사용자는 회전자(150)를 브라켓(113)에 결합시킬 때 회전자(150)의 커뮤테이터 기판(155)이 브라켓(113)의 브러쉬(134)에 대향되도록 한 후 회전자(150)를 브라켓(113)에 결합시키게 된다.

이후, 브라켓(113)에 회전자(150)의 결합이 완료되면, 브라켓(113)에 케이스 몸체(111)를 결합시키게 되고 본 고안 편평형 진동모터(100)의 결합은 완료된다.

여기에서, 소정 외부 전원을 브러쉬 베이스(133)에 인가하게 되면, 브러쉬 베이스(133)로 인가된 전원은 브러쉬 베이스(133)에 연결된 브러쉬(134)를 따라 커뮤테이터 기판(155)의 커뮤테이터(156)로 인가되며, 이후에는 커뮤테이터(156)와 연결된 코일(153)에 인가되게 된다.

따라서, 전원이 인가된 코일(153)에는 소정 자기력이 발생되게 되고, 이 자기력은 브라켓(113)의 마그네트(131)와 상호 자기작용을 하게 되며, 회전자(150)는 이 자기작용에 의해 회전되게 된다.

이때, 회전자(150)는 웨이트(154)에 의해 편심되었는 바, 회전자(150)는 회전되면서 진동하게 된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 편평형 진동모터(100)는 회전자(150)의 일측 반원에는 코일(153)이 배치되고 타측 반원에는 웨이트(154)가 배치되기 때문에 회전자(150)가 회전할 경우 우수한 진동력을 발생시키게 된다. 특히, 이와 같이 배치되는 웨이트(154)는 소정 높이의 단차를 갖되 중심방향으로는 얇은 두께로 형성되며 가장자리 방향으로는 비교적 두꺼운 두께로 형성되기 때문에 회전자(150)의 편심정도를 더욱 가중하여 회전자(150)가 회전할 경우 우수한 진동력을 발생시키게 된다.

그리고, 본 고안에 따른 편평형 진동모터(100)는 회전자 몸체(151)가 사출성형되기 전 웨이트(154)가 먼저 커뮤테이터 기판(155)의 웨이트 고정홀(159)에 삽입 및 고정되기 때문에 종래와 같이 양면 테이프(Tape,미도시) 등으로 웨이트(154)를 고정해야 하는 번거로움이 해소될 뿐만 아니라 회전자(150)의 고속회전시에도 웨이트(154)가 전혀 이탈되지 않게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 편평형 진동모터는 회전자의 일측 반원에는 코일이 배치되고 타측 반원에는 웨이트가 배치되기 때문에 회전자가 회전될 경우 우수한 진동력을 발생시키게 된다. 특히, 이와 같이 배치되는 웨이트는 소정 높이의 단차를 갖되 중심방향으로는 얇은 두께로 형성되며 가장자리 방향으로는 비교적 두꺼운 두께로 형성되기 때문에 회전자의 편심정도를 더욱 가중하여 회전자가 회전될 경우 우수한 진동력을 발생시키게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 고안에 따른 편평형 진동모터는 회전자 몸체가 사출성형되기 전 웨이트가 먼저 커뮤테이터 기판의 웨이트 고정홀에 삽입 및 고정되기 때문에 종래와 같이 접착제, 양면 테이프 등으로 웨이트틀 고정해야 하는 번거로움이 해소될 뿐만 아니라 회전자의 고속회전시에도 웨이트가 전혀 이탈되지 않게되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 케이스와, 상기 케이스 내부에 고정되는 고정자와, 상기 케이스 내부에 설치되며 상기 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자 및 상기 회전자의 중앙에 끼워지며 상기 회전자가 회전될 수 있도록 하는 회전축을 포함하는 편평형 진동모터에 있어서, 상기 회전자는

   원판 형상의 회전자 몸체와;

   상기 회전자 몸체의 일면 중 일측반원에 배치되며, 삼각형 형상으로 다수회 권선된 3개의 코일과;

   상기 회전자 몸체의 일면 중 타측반원에 배치되며, 소정 높이의 단차를 갖는 반원호형 계단형상의 웨이트와;

   상기 회전자 몸체의 타면에 장착되며, 상기 웨이트의 일단부가 삽입될 수 있도록 웨이트 고정홀이 형성된 커뮤테이터 기판으로 구성된 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 웨이트는 상기 회전자의 중심방향으로는 얇은 두께로 형성되며, 상기 회전자의 가장자리 방향으로는 두꺼운 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.