KR20030039437A - Structure of unisometric commutator for plate type vibration motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 편평형 진동모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정류자의 편중 회전 토크가 저하되는 구간의 편의 길이를 늘려, 즉 정류자 편을 부등간격으로 형성하여 코일에 마그네트의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 회전 토크의 저하 구간을 극복하도록 하는 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a flat vibration motor, and more particularly, to increase the length of the bias section of the commutator decelerating rotational torque decreases, that is, to form a commutator side at an unequal interval so that the polarity of the magnet opposite to the coil is induced in the coil. The present invention relates to an unequal commutator structure of a flat vibration motor which delays or precedes a section to overcome a section in which a rotational torque is lowered.
일반적으로 편평형 진동모터는 로터가 편심된 상태로 회전되는 과정에서 진동이 발생되며 이러한 진동모터는 주로 소형으로 제작되어 핸드폰 또는 호출기 등에 내장된다.In general, a flat vibration motor generates vibration in the process of rotating the rotor in an eccentric state, and the vibration motor is mainly manufactured in a small size and embedded in a mobile phone or a pager.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 편평형 진동모터(M)는 기판(1)의 상부 중앙에 축(3)이 입설되고 기판(1)의 상면에 축(3)의 외주연을 감싸는 마그네트(2)가 설치된다. 그리고 축(3)에 결합되어 회전되는 로터(4)가 구비된다. 로터(4)는 마그네트(2)의 상부에 위치되는 인쇄회로기판(5)이 구비되며 인쇄회로기판(5)의 상면에 코일(6)과 코일(6)을 감싸는 발포성의 수지물(7)이 충진된다.As shown in FIG. 1, the general flat vibration motor M has a shaft 2 placed in the upper center of the substrate 1 and a magnet 2 surrounding the outer circumference of the shaft 3 on the upper surface of the substrate 1. Is installed. And a rotor 4 which is coupled to the shaft 3 and rotates. The rotor 4 includes a printed circuit board 5 positioned on the upper portion of the magnet 2, and a foamable resin material 7 surrounding the coil 6 and the coil 6 on the upper surface of the printed circuit board 5. This is filled.
이처럼 구성된 편평형 진동모터(M)는 로터(4)가 편심된 상태로 구성됨으로 로터(4)가 회전되는 동안 진동이 발생된다. 이러한 로터(4)는 상면과 저면 양측면에 패턴(5a, 5c)이 형성된 양면 인쇄회로기판을 사용한 것이다. 그리고 각 코일(6)은 리드선(6a)이 상면의 패턴(5a)에 연결되며 상면의 패턴(5a)과 저면의 패턴(5c)은 연결구(5b)를 통하여 회로적으로 연결된다. 또한 인쇄회로기판(5)의 저면에는 브러시(9)와 접하는 정류자(8)가 형성된다. 그리고, 브러시(9)는 필름 인쇄회로기판(10)과 납땜되어 고정되고, 필름 인쇄회로기판(10)의 끝단에는 브러시(9)에 전원을 공급하는 리드 와이어(11)가 납땜되어 고정된다.The flat vibration motor M configured as described above is configured in a state in which the rotor 4 is eccentric to generate vibrations while the rotor 4 is rotated. The rotor 4 uses a double-sided printed circuit board having patterns 5a and 5c formed on both top and bottom surfaces thereof. Each coil 6 has a lead wire 6a connected to a pattern 5a on the upper surface, and a pattern 5a on the upper surface and a pattern 5c on the bottom surface are connected to each other through a connector 5b. In addition, a commutator 8 is formed on the bottom of the printed circuit board 5 in contact with the brush 9. The brush 9 is soldered and fixed to the film printed circuit board 10, and the lead wire 11 for supplying power to the brush 9 is soldered and fixed to the end of the film printed circuit board 10.
한편 정류자(8)는 도 2에 도시된 바와 같이 6개(또는 8개)의 편이 등각으로 나뉜 구조로 형성된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the commutator 8 is formed in a structure in which six (or eight) pieces are divided into equiangular portions.
그러나 이러한 종래의 6개의 편이 등각으로 나뉜 정류자(8)를 사용하는 편평형 모터(M)는 도 3에 도시된 바와 같이 브러시(9)의 +접점이 정류자의 1번과 3번에 접촉되어 전류가 통전되기 시작할 시점에서 C1 코일에 마그네트(2)의 극성과 반대의 극성이 유도되고, 이 구간에서는 마그네트(2)의 자속 중심과 C1 코일 반대의 극의 자속 중심이 근접하기 때문에 마그네트(2)와 C1 코일 사이에 인력이 작용하여 회전 토크가 저하되는 문제점이 있다.However, in the conventional flat motor (M) using the commutator (8) divided into six of the six pieces is a positive contact of the brush (9) in contact with the first and third of the commutator as shown in FIG. The polarity opposite to the polarity of the magnet 2 is induced to the C1 coil at the point of starting energization. In this section, the magnetic flux center of the magnet 2 and the magnetic flux center of the pole opposite to the C1 coil are close to each other. There is a problem that the rotation torque is lowered by the attraction force between the C1 coil.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 정류자의 편중 회전 토크가 저하되는 구간의 편의 길이를 늘려, 즉 정류자 편을 부등간격으로 형성하여 코일에 마그네트의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 회전 토크의 저하 구간을 극복하도록 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, by increasing the length of the bias section of the commutator to reduce the rotational torque of the commutator, that is to form a commutator side with an uneven interval polarity of the magnet opposite to the coil It is to delay or precede the induced section to overcome the lowering section of the rotational torque.
도 1은 종래의 편평형 진동모터의 구성을 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional flat vibration motor
도 2는 도 1중 정류자를 나타낸 평면도2 is a plan view showing the commutator in FIG.
도 3은 종래의 편평형 진동모터의 등각 정류자 구조의 동작을 나타낸 설명도3 is an explanatory view showing the operation of the conformal commutator structure of a conventional flat vibration motor
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도Figure 4 is a plan view showing the structure of the uneven angle commutator of the flat vibration motor according to an embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도5 is a plan view showing an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to another embodiment of the present invention
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도FIG. 6 is a plan view illustrating an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to still another embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도Figure 7 is a plan view showing the structure of the inequality commutator of the flat vibration motor according to another embodiment of the present invention
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조의 동작을 나타낸 설명도8 is an explanatory diagram showing the operation of an inequilateral commutator structure of a flat vibration motor according to an embodiment of the present invention.
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
2 : 마그네트6 : 코일2: magnet 6: coil
7 : 수지물8, 100 : 정류자7: resin 8, 100: commutator
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
브러시와, 정류자와, 축과, 코일 및 마그네트를 포함하는 편평형 진동모터에 있어서,In a flat vibration motor comprising a brush, a commutator, a shaft, a coil and a magnet,
상기 정류자는,The commutator,
상기 축을 중심으로 원형으로 배치되는 복수의 편을 구비하며,It has a plurality of pieces arranged in a circle around the axis,
상기 복수의 편중 서로 대응되는 적어도 한쌍의 편이 인접한 다른 쌍의 편의 호(弧)길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.At least one pair of pieces corresponding to each other among the plurality of pieces is formed to be longer than an arc length of another pair of adjacent pieces.
여기에서 상기 정류자가 6개의 편을 구비하는 경우,In the case where the commutator is provided with six pieces,
서로 대응되는 한쌍의 2번과 5번 편의 호의 길이가 인접한 다른 편의 호의 길이보다 길게 형성되고,The length of the pair of arcs 2 and 5 corresponding to each other is longer than the length of the other adjacent arcs,
상기 정류자가 8개의 편을 구비하는 경우,When the commutator has eight pieces,
서로 대응되는 두쌍의 2번과 6번, 4번과 8번 편의 호의 길이가 인접한 다른 편의 호의 길이보다 길게 형성된다.The lengths of the two pairs of arcs 2, 6, 4 and 8 corresponding to each other are longer than the length of the other adjacent arcs.
여기에서 또한 상기 편들의 호 길이는,Here also the arc length of the pieces,
상기 코일에 상기 마그네트의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 상기 마그네트의 자속 중심과 상기 코일의 반대 극의 자속 중심이 일정 구간 이격된 위치에서 상기 코일에 전류가 통전될 수 있는 길이로 형성한다.A current may be supplied to the coil at a position where the magnetic flux center of the magnet and the magnetic flux center of the opposite pole of the coil are spaced apart from each other by delaying or preceding a section in which a polarity opposite to the polarity of the magnet is induced to the coil. Form to the length.
본 발명의 다른 특징은,Another feature of the invention,
브러시와, 정류자와, 축과, 코일 및 마그네트를 포함하는 편평형 진동모터에 있어서,In a flat vibration motor comprising a brush, a commutator, a shaft, a coil and a magnet,
상기 정류자는,The commutator,
상기 축을 중심으로 원형으로 배치되는 복수의 편을 구비하며,It has a plurality of pieces arranged in a circle around the axis,
동일한 호 길이를 가지는 부채꼴 형상의 복수의 편을 구비하며,And having a plurality of sectors having a fan shape having the same arc length,
상기 복수의 편중 서로 대응되는 적어도 한쌍의 편의 일측면이 외측으로 연장 형성되고, 상기 편에 인접한 편의 인접면은 상기 연장 형성된 면에 부합하도록 내측으로 파인 것을 특징으로 한다.One side of at least one pair of pieces corresponding to each other among the plurality of pieces is formed to extend outwardly, and an adjacent surface of the piece adjacent to the piece is dug inward to correspond to the extended surface.
여기에서 상기 정류자가 6개의 편을 구비하는 경우,In the case where the commutator is provided with six pieces,
서로 대응되는 한쌍의 2번과 5번 편의 양측면이 외측으로 연장 형성되고,Both sides of the pair of No. 2 and No. 5 corresponding to each other is formed to extend to the outside,
1번, 3번, 4번, 6번 편이 부채꼴로 형성되데, 각 편중 2번과 5번 편에 인접한 일측면이 상기 연장 형성된 면에 부합하도록 내측으로 파이고,1, 3, 4, 6 pieces are formed in a fan shape, and one side adjacent to the 2 and 5 pieces of each piece is inwardly aligned with the extended surface,
상기 정류자가 8개의 편을 구비하는 경우,When the commutator has eight pieces,
서로 대응되는 한쌍의 2번과 5번, 4번과 8번 편의 양측면이 외측으로 연장 형성되고,A pair of sides 2 and 5, 4 and 8 of the pair corresponding to each other is formed extending outward,
1번, 3번, 5번, 7번 편이 부채꼴로 형성되데, 각 편중 2번과 5번 편에 인접한 일측면이 상기 연장 형성된 면에 부합하도록 내측으로 파인다.Pieces 1, 3, 5, and 7 are formed in a fan shape, and one side adjacent to the pieces 2 and 5 of each piece is dug inwardly so as to correspond to the extended surface.
이하, 본 발명에 의한 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조의 구성을 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 4 내지 도 7에 있어서 도 1 내지 도 3에 나타낸 편평형 진동모터와 동일 부분에 대해서는 도 1 내지 도 3과 동일한 부호를 부여하여 그에 대한 설명을 생략한다.Hereinafter, the configuration of the inequilateral commutator structure of the flat vibration motor according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7, the same parts as those of the flat vibration motor shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those of FIGS. 1 to 3, and description thereof will be omitted.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조를 나타낸 평면도이다.FIG. 4 is a plan view showing an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view showing an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a plan view illustrating an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view illustrating an unequal commutator structure of a flat vibration motor according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자(100)는 축을 중심으로 원형으로 배치되는 6개의 편을 구비하며, 6개의 편중 서로 대응되는 2번과 5번 편이 인접한 다른 쌍의 편의 호(弧)길이보다 길게 형성된다. 여기에서 2번과 5번 편의 길이는 코일(6)에 마그네트(2)의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 마그네트(2)의 자속 중심과 코일(6)의 반대 극의 자속 중심이 일정 구간 이격된 위치에서 코일(6)에 전류가 통전될 수 있는 길이로 형성한다.Referring to Figure 4, the inequality commutator 100 of the flat vibration motor according to an embodiment of the present invention has six pieces arranged in a circular shape around the axis, the number two and five corresponding to each other of the six pieces A piece is formed longer than the arc length of another pair of adjacent pieces. In this case, the lengths of Nos. 2 and 5 are delayed or preceded by a section in which the polarity opposite to the polarity of the magnet 2 is induced in the coil 6 to the opposite pole of the magnetic flux center of the magnet 2 and the coil 6. The magnetic flux center is formed to have a length that allows the current to flow in the coil (6) at a position spaced apart from a certain interval.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자(100)는 축을 중심으로 원형으로 배치되는 8개의 편을 구비하며, 8개의 편중 서로 대응되는 서로 대응되는 2번과 6번, 4번과 8번 편이 인접한 다른 쌍의 편의 호(弧)길이보다 길게 형성된다. 여기에서 2번과 6번, 4번과 8번 편의 길이는 코일(6)에 마그네트(2)의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 마그네트(2)의 자속 중심과 코일(6)의 반대 극의 자속 중심이 일정 구간 이격된 위치에서 코일(6)에 전류가 통전될 수 있는 길이로 형성한다.Referring to FIG. 5, the inequality commutator 100 of the flat vibration motor according to another embodiment of the present invention includes eight pieces arranged in a circle about an axis, and the second number corresponding to each other among the eight pieces corresponds to each other. And 6, 4 and 8 are formed longer than the arc length of the other pair of adjacent pieces. In this case, the lengths of Nos. 2, 6, 4 and 8 are delayed or preceded by the section in which the polarity opposite to the polarity of the magnet 2 is induced in the coil 6 and the center of the magnetic flux of the magnet 2 and the coil. The magnetic flux centers of the opposite poles of (6) are formed to have a length such that current can be supplied to the coils 6 at positions spaced apart by a predetermined interval.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자(100)는 축을 중심으로 원형으로 배치되며, 동일 길이를 가지는 6개 편을 구비하며, 서로 대응되는 한쌍의 2번과 5번 편의 양측면이 외측으로 연장 형성되고, 나머지 1번, 3번, 4번, 6번 편이 부채꼴로 형성되데, 각 편중 2번과 5번 편에 인접한 일측면이 연장 형성된 면에 부합하도록 내측으로 파인다. 여기에서 2번과 5번 편을 제외한 나머지 편들의 일측면을 절곡시키는 이유는 양측면이 외측으로 연장 형성된 2번과 5번 편의 길이를 더욱 더 연장시킬 수 있기 때문이다.Referring to FIG. 6, the unequal commutator 100 of the flat vibration motor according to another embodiment of the present invention is disposed in a circle around an axis, has six pieces having the same length, and has a pair corresponding to each other. Both sides of the 2nd and 5th sections are formed to extend outward, and the remaining 1st, 3rd, 4th and 6th sections are formed in a fan shape, and one side adjacent to the 2nd and 5th sections of each piece corresponds to the extended surface. Dig inward so that Here, the reason for bending one side of the remaining pieces except for the second and fifth pieces is that the two sides can extend the length of the second and fifth pieces formed to extend outwards.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자(100)는 축을 중심으로 원형으로 배치되며, 동일 길이를 가지는 8개 편을 구비하며, 서로 대응되는 한쌍의 2번과 5번, 4번과 8번 편의 양측면이 외측으로 연장 형성되고, 1번, 3번, 5번, 7번 편이 부채꼴로 형성되데, 각 편중 2번과 5번 편에 인접한 일측면이 연장 형성된 면에 부합하도록 내측으로 파인다. 여기에서 2번과 6번, 4번과 8번 편을 제외한 나머지 편들의 양측면을 절곡시키는 이유는 양측면이 외측으로 연장 형성된 2번과 6번, 4번과 8번의 길이를 더욱 더 연장시킬 수 있기 때문이다.Referring to FIG. 7, the unequal commutator 100 of the flat vibration motor according to another embodiment of the present invention is disposed in a circle around an axis, and has eight pieces having the same length, and has a pair corresponding to each other. Both sides of sides 2, 5, 4 and 8 are formed to extend outward, and 1, 3, 5, and 7 sides are fan-shaped, and one side adjacent to 2 and 5 sides of each side is Dig inward to match the extended surface. The reason for bending both sides of the remaining pieces except for the 2nd, 6th, 4th, and 8th side is that the length of the 2nd, 6th, 4th and 8th sides can be further extended. Because.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조의 동작을 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of an inequilateral commutator structure of a flat vibration motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 8.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조의 동작을 나타낸 설명도이다.8 is an explanatory view showing the operation of the inequality commutator structure of the flat vibration motor according to an embodiment of the present invention.
2번과 5번이 더 길게 형성되어 6개의 편이 부등각으로 나뉜 정류자(100)를 사용하는 편평형 모터(M)는 도 8에 도시된 바와 같이 브러시(9)의 +접점이 정류자의 1번과 3번에 접촉되어 전류가 통전되기 시작할 시점에서 C1 코일에 마그네트(2)의 극성과 반대의 극성이 유도된다. 본 발명에서는 2번 편이 크게 형성되어 있기때문에 C1 코일에 마그네트(2)의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 C1 코일의 자속 중심과 마그네트(2)의 자속 중심이 다소 이격된 위치에서 C1 코일에 전류가 통전되기 때문에 회전 토크가 저하되는 구간을 쉬프트(shift)시킨다.The flat motor M, which uses the commutator 100 in which two and five times are formed longer and six pieces are divided into an uneven angle, has a + contact point of the brush 9 as shown in FIG. 8. At the point of contacting 3 times and starting to energize, the C1 coil induces a polarity opposite to that of the magnet 2. In the present invention, since the second piece is largely formed, the magnetic flux center of the C1 coil and the magnetic flux center of the magnet 2 are somewhat separated from each other by delaying or preceding the section in which the polarity opposite to the polarity of the magnet 2 is induced in the C1 coil. Since the current is energized in the C1 coil at the position, the section in which the rotational torque falls is shifted.
한편 본 발명에 따른 다른 실시예들도 상기의 설명과 마찬가지로 동작된다.Meanwhile, other embodiments according to the present invention operate in the same manner as described above.
따라서 정류자 편의 정류각을 부등간격으로 구현함으로써 기동 토크 저하 구간을 쉬프트시켜 일정 구간에서 기동 전압이 증가하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, by implementing the commutation angle of the commutator bias at an unequal interval, it is possible to prevent the starting voltage increase in a certain section by shifting the starting torque lowering section.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 편평형 진동모터의 부등각 정류자 구조에 의하면, 정류자의 편중 회전 토크가 저하되는 구간의 편의 길이를 늘려, 즉 정류자 편을 부등간격으로 형성하여 코일에 마그네트의 극성과 반대의 극성이 유도되는 구간을 지연시키거나 선행시켜 회전 토크의 저하 구간을 극복할 수 있다.As described above, according to the structure of the unequal angle commutator of the flat vibration motor according to the present invention, the bias length of the section in which the unidirectional rotational torque of the commutator decreases is increased, that is, the commutator side is formed at an unequal interval so that the coil polarity and The section in which the reverse polarity is induced may be delayed or preceded to overcome the section in which the rotational torque falls.
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