KR20030048581A - 편평형 브러시리스 진동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편평형 브러시리스 진동 모터에 관한 것으로서, 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어의 둘레방향으로 일정 간격을 두고 배치되는 복수개의 코일로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터에 이격되게 위치되고 회전 가능한 샤프트에 결합되는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되어 상기 복수개의 코일과 자계가 발생되는 마그네트로 이루어진 로터로 구성된 편평형 브러시리스 진동 모터에 있어서, 상기 로터가 회전하기 위한 자계는 상기 마그네트와 상기 복수개의 코일중 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 발생되도록 하여, 코일의 수를 네 개로 하고 로터에 형성되는 마그네트와 상기 네 개의 코일중 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 자계가 발생되도록 마그네트의 양 자극단 각을 135도로 조절함으로써, 높은 토오크를 구현함과 동시에 소형화 및 저중량화가 가능하게 되는 효과가 있다.

Description

편평형 브러시리스 진동 모터{Flat type brushless motor for generating vibration}

본 발명은 편평형 브러시리스 진동 모터에 관한 것으로서, 특히 높은 토오크, 소형화 및 저중량화가 가능한 편평형 브러시리스 진동모터에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰이나 호출기의 수신을 알리는 기능에는 멜로디나 벨과 같은 발성 기능 또는 기기를 떨게 하는 진동 기능이 있다.

특히, 진동 기능은 우선 많은 사람들이 운집한 공공장소에서 타인에게 소음 공해의 피해를 입히지 않도록 하기 위한 배려의 차원에서 제공되고 있으며, 이러한 진동 기능을 구현하기 위하여 진동 모터가 많이 사용되고 있다.

도1 은 종래의 기술에 따른 진동 모터의 구성이 도시된 단면도이다.

종래의 기술에 따른 편평형 브러시리스 진동모터는 모터케이스(10)에 고정되는 스테이터 코어(21)와 상기 스테이터 코어(21)의 둘레 방향으로 일정 간격을 유지하며 형성된 코일(22)로 이루어진 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)와 일정 간격을 유지하며 회전 가능한 샤프트(30)에 편심되게 결합되는 로터 코어(41)와 상기 로터 코어(41)에 형성된 마그네트(42)로 이루어진 로터(40)로 구성되며, 상기 코일(22)은 3개 및 12개로 이루어진다.

도2 는 종래의 3상회로 3코일 진동 모터의 로터와 스테이터가 도시된 사시도이고, 도3 은 종래의 3상회로 3코일 진동 모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도이다.

종래의 기술에 따른 3상회로 3코일 진동모터는 스테이터 코어(51)와 상기 스테이터 코어(51)의 둘레 방향으로 일정 간격을 유지하며 위치되는 3개의 코일(52, 53, 54)로 이루어지는 스테이터(50)와, 상기 스테이터(50)에 일정간격을 두고 위치되는 로터 코어(61)와 상기 로터 코어(61)에 형성되는 마그네트(62)로 이루어진 로터(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 코일(52, 53, 54)은 상기 코일(52, 53, 54)의 중심에 형성되며, 상기 로터(60)의 회전을 감지하는 홀센서(52a, 53a, 54a)를 더 포함한다.

상기 홀센서(52a, 53a, 54a)는 로터 코어(61)에 형성되는 마그네트(62)의 위치를 감지하고 그에 따라 전원을 인가할 코일이 결정하게 되는데 전원이 입력된 코일은 상기 마그네트(62)와 상호 전자기력에 의해 힘의 불평형이 발생하게 되고 이로 인해 로터(60)가 회전하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 3상회로 3코일 진동모터는 상기 코일(52, 53, 54)의 수가 적기 때문에 소형화 및 저중량화는 가능하나, 상기 코일(52, 53, 54)과 상기 마그네트(62)에서 쇄교하는 자속량이 적기 때문에 높은 토오크를 구현하기에는 용이하지 않다.

또한, 토오크를 증가시키기 위하여 3개의 코일(52, 53, 54)에 모두 전원을 인가할 경우 소비되는 전원이 증가하고, 소비되는 전원을 줄이기 위해서는 코일의권선수가 증가하므로 무게가 증가하는 문제점이 있다.

도4 는 종래의 기술에 따른 3상 12코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 사시도이고, 도5 는 종래의 기술에 따른 3상 12코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도이다.

종래의 기술에 따른 3상 12코일 진동모터는 스테이터 코어(71)에 12개의 코일(72~84)이 일정간격을 두고 위치되는 스테이터(70)와, 상기 스테이터(70)와 일정간격을 두고 위치되는 로터 코어(91) 및 상기 로터 코어(91)에 형성되는 마그네트(92)로 이루어지는 로터(90)로 구성된다.

이때, 상기 12개의 코일(72~84) 중앙에는 상기 로터 코어(91)에 형성된 마그네트(92)의 위치를 감지하는 홀센서(72a~84a)가 형성된다.

이러한, 3상 12코일 진동모터는 상기 코일(72~84)의 수를 12개로 하여 상기 로터(90)의 로터 코어(91)에 형성되는 마그네트(92)와 쇄교하는 자속량을 증가시켜 높은 토오크를 구현할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 3상 12코일 진동모터는 코일의 수가 증가되기 때문에 모터의 무게와 부피가 증가되고, 소모되는 전원을 줄이기 위하여 권선수를 증가시킬 경우 12개의 코일을 모두 배치하기 어렵기 때문에 실제적으로 소형화나 저중량화를 구현하기가 용이하지 않다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,그 목적은 스테이터 코어에 위치되는 코일의 수와 로터에 형성되는 마그네트의 양자극단의 각을 조절하여 높은 토오크를 구현하고 모터의 소형화 및 저중량화를 가능하게 하는 편평형 브러시리스 진동 모터를 제공하는데 있다.

도1 은 종래의 기술에 따른 진동모터가 도시된 단면도,

도2 는 종래의 기술에 따른 3상 3코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 사시도,

도3 은 종래의 기술에 따른 3상 3코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도,

도4 는 종래의 기술에 따른 3상 12코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 사시도,

도5 는 종래의 기술에 따른 3상 12코일 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도,

도6 은 본 발명에 따른 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 사시도,

도7 은 본 발명에 따른 진동모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 스테이터101: 스테이터 코어

102~105: 코일102a~105a: 홀센서

110: 로터111: 로터 코어

112: 마그네트

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 편평형 브러시리스 진동 모터의 특징에 따르면, 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어의 둘레방향으로 일정 간격을 두고 배치되는 복수개의 코일로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터에 이격되게 위치되고 회전 가능한 샤프트에 결합되는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되어 상기 복수개의 코일과 자계가 발생되는 마그네트로 이루어진 로터로 구성된 편평형 브러시리스 진동 모터에 있어서, 상기 로터가 회전하기 위한 자계는 상기 마그네트와 상기 복수개의 코일중 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 발생된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도6 은 본 발명에 따른 로터와 스테이터가 도시된 사시도이고, 도7 은 본 발명에 따른 로터와 스테이터가 도시된 평면도이다.

본 발명에 의한 편평형 브러시리스 진동모터는 모터케이스(10)에 고정되는 스테이터 코어(101)와 상기 스테이터 코어(101)의 둘레 방향으로 일정 간격으로 배치되는 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)로 이루어진 스테이터(100)와, 상기 스테이터(100)에 일정 간격을 두고 샤프트(30)에 편심되게 지지되는 로터 코어(111)와 상기 로터 코어(111)에 형성되는 마그네트(112)로 이루어진 로터(110)로 구성되고, 상기 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)와 상기 마그네트(112)사이 발생하는 상호 전자기력에 의해 상기 로터(110)가 회전될 수 있도록 상기 마그네트(112)와 상기 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)사이에서 자계가 발생하는 면적은 상기 마그네트(112)에 대하여 상기 복수개의 코일중(102, 103, 104, 105)중 두 개의 코일 면적에 해당한다.

또한, 상기 마그네트(112)와 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 자계가 발생할 수 있도록 상기 마그네트(112)의 양 자극단의 각은 135도로 형성된다.

이때, 상기 샤프트(30), 모터 케이스(10) 및 베어링(11, 12)은 도1 에서 설명된 바와 동일한 의미를 가진다.

상기 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)은 4개로 이루어지고, 상기 코일(102, 103, 104, 105)의 중앙에는 상기 로터(110)의 회전을 감지하는 홀센서(102a, 103a, 104a, 105a)가 형성되는데, 상기 홀센서(102a, 103a, 104a, 105a)는 상기 로터(110)에 형성된 마그네트(112)의 위치를 감지하여 상기 4개의 코일(102, 103a, 1004a, 105)중 전원이 인가되어야 할 코일이 결정된다.

예를 들어, 상기 4개의 코일(102, 103, 104a, 105)중 2개의 코일에는 전원을 인가하게 되고, 전원이 인가되지 않은 두 개의 코일과 발생되는 여기전력에 의해 상기 코일과 상기 마그네트간에 발생하는 힘의 불평형이 발생되어 이러한 힘을 불평형에 의해 상기 로터가 회전하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 편평형 브러시리스 진동모터의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)중앙에 위치되어 있는 홀센서(102a, 103a, 104a, 105a)에서 상기 로터(110)에 형성된 마그네트(112) 위치가 감지된다.

상기에서 감지된 마그네트(112)의 위치에 따라 상기 복수개의 코일(102, 103, 104, 105)중 전원이 인가될 코일이 결정되고 전원이 인가된다.

이때, 상기 마그네트(112)와 상기 코일(102, 103, 104, 105)간에 자계가 발생하게 되는데 이때 자계가 발생하는 면적은 상기 마그네트(112)와 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 자계가 발생하게 된다.

상기 자계는 상기 마그네트(112)와 상기 코일(102, 103, 104, 105) 사이에 상호 전자기력이 발생되도록 하고 이로 인해 상기 마그네트(112)와 코일(102, 103, 104, 105)사이에는 힘의 불평형이 발생하게 되고, 이러한 힘의 불평형은 상기 로터(110)가 회전할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 편평형 브러시리스 진동모터는 코일의 수를 네 개로 하고 로터에 형성되는 마그네트와 상기 네 개의 코일중 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 자계가 발생되도록 마그네트의 양 자극단 각을 135도로 조절함으로써, 높은 토오크를 구현함과 동시에 소형화 및 저중량화가 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어의 둘레방향으로 일정 간격을 두고 배치되는 복수개의 코일로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터에 이격되게 위치되고 회전 가능한 샤프트에 결합되는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되어 상기 복수개의 코일과 자계가 발생되는 마그네트로 이루어진 로터로 구성된 편평형 브러시리스 진동 모터에 있어서,

   상기 로터가 회전하기 위한 자계는 상기 마그네트와 상기 복수개의 코일중 두 개의 코일에 해당하는 면적에서 발생되는 것을 특징으로 하는 편평형 브러시리스 진동 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코일은 네 개가 일정 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 편평형 브러시리스 진동 모터.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 마그네트의 양 자극단의 각은 135도인 것을 특징으로 하는 편평형 브러시리스 진동 모터.