KR20030048582A - 편평형 진동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편평형 진동 모터에 관한 것으로서, 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 형성되는 마그네트로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터와 일정 간격을 유지하며 상기 모터 케이스의 상하측에 형성된 홀 사이에 연결된 샤프트에 편심되게 장착되어 회전하는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되는 복수개의 코일로 이루어진 로터와; 상기 샤프트에 형성된 정류자와 접촉되어 상기 코일에 외부 전원이 공급되도록 하는 브러시로 구성된 편평형 진동 모터에 있어서, 상기 편평형 진동 모터는 모터 구동시 상기 복수개의 코일에 전류가 공급되지 않는 사점이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 복수개의 코일간에 전류가 흐를수 있도록 연결되는 사점 방지 수단을 더 포함하여 구성되어 ,

병렬 연결되는 복수개의 저항으로 이루어진 사점 방지 수단이 복수개의 코일사이에 형성되어 브러시 각이 90 도 보다 크거나 작을 경우에 모터에 전류가 공급이 되지 않는 사점의 발생이 방지되기 때문에 모터가 회전하는 전구간에서 전류가 공급되어 토오크가 발생하여 회전하게 되므로 모터의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

편평형 진동 모터 {Flat type vibrating motor}

본 발명은 편평형 진동 모터에 관한 것으로서, 특히 편평형 진동 모터의 브러시 각이 90 도보다 크거나 작을 경우 모터에 공급되는 전원이 일시적으로 차단되는 사점이 발생되는 것을 방지하여 브러시 각에 무관하게 모터가 회전하는 전구간에서 토오크가 발생되도록 하는 편평형 진동 모터에 관한 것이다.

도1 은 일반적인 편평형 진동 모터의 구성이 도시된 단면도이고, 도2 는 일반적인 편평형 진동 모터의 로터 및 스테이터가 도시된 평면도이고, 도3 는 종래의 기술에 의한 코일의 회로가 도시된 회로도이다.

일반적인 편평형 진동 모터는 모터 케이스(10)의 저면에 고정되는 스테이터 코어(21)와 상기 스테이터 코어(21)의 상측에 형성되어 N, S 극이 교대로 착자되는 마그네트(22)로 이루어진 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)와 일정 간격을 두고 상기 모터 케이스(10)의 상하측에 형성된 관통 구멍에 베어링(11, 12)을 통해 연결되는 샤프트(30)에 편심 고정되어 회전하는 로터 코어(41)와, 상기 로터 코어(41)에 형성되는 복수개의 코일(42)로 이루어진 로터(40)와, 상기 로터(40)의 저면에 등간격으로 형성된 정류자(50)에 연결되어 외부 전류가 공급되도록 하는 브러시(60)로 구성된다.

상기 복수개의 코일(42)는 제1, 2 코일(42a, 42b)로 구성되며 상기 정류자(50)와 연결되어 외부에서 전류가 공급되게 된다.

한편, 상기 정류자(50)가 8 정류자일 경우에는 상기 정류자(50)는 8 개의 등간격으로 나뉘며 그 각각을 세그먼트(50a~50h)라 칭하고 상기 로터(40)가 회전함에 따라 상기 브러시(60)와 접촉되는 상기 세그먼트(50a~50h)가 바뀌면서 상기 세그먼트에 연결된 상기 코일(42)에 전원 공급 여부가 결정되며, 상기 제1 코일(61)의 양단에는 각각 제2, 6 세그먼트(50b, 50f)와 제4, 8 세그먼트(50d, 50h)가 연결되며, 상기 제2 코일(62)의 양단에는 각각 제3, 7 세그먼트(50c, 50g)와 제1, 5 세그먼트(50a, 50e)가 연결된다.

상기 브러시(60)는 일측이 상기 스테이터 코어(21)에 고정되어 외부 전원과 연결되고, 타측은 상기 마그네트(22)보다 높게 위치되며 제1, 2 브러시(61, 62)로 구성되며, 상기 제1, 2 브러시(61, 62)는 각각 외부 단자의 플러스(+)단자 와 마이너스(-)에 연결됨과 동시에 상기 정류자(50)의 각 세그먼트와 접촉되어 상기 정류자(50)의 각 세그먼트(50a~50h)와 연결되는 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에 전류를 공급한다.

상기와 같이 구성된 종래의 편평형 진동 모터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도4 는 종래의 기술에 의한 편평형 진동 모터의 동작이 도시된 동작도이다.

종래의 기술에 따른 편평형 진동 모터의 동작은 도먼저, 도4a 와 같이 상기 제1 브러시(61)가 제2 및 제3 세그먼트(50b, 50c)에 걸쳐 위치되고 제1 및 제8 세그먼트(50a, 50h)에 걸쳐 위치되는 경우 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에는 모두 같은 방향의 전류가 공급되어 N 극의 자계가 형성되고 상기 마그네트(22a~22d)와 상호 전자기력이 발생되어 토오크가 발생되고 이로 인해 상기 로터(40)가 회전하게된다.

도4b 와 같이, 상기 로터(40)가 회전하여 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 제2 및 제8 세그먼트(50b, 50h)에 각각 위치되면 상기 제1 코일(42a)는 전류가 공급되어 N 극이 형성되고 상기 제2 코일(42b)에는 전류가 공급되지 않기 때문에 자계가 소멸되고, 상기 제1 코일(42a)에서 발생한 자계로 인해 토오크가 발생된다.

상기 제1 코일(42a)에서 발생된 토오크에 의해 상기 로터(40)가 회전하여 도4c 와 같이, 상기 제1 브러시(61)가 제1 및 제2 세그먼트(50a, 50b)사이에 걸쳐 위치되고 상기 제2 브러시(62)가 제7 및 제8 세그먼트(50g, 50h)사이에 걸쳐 위치되면 상기 제1 코일(42a)에는 N 극이 형성되고, 상기 제2 코일(42b)에는 S 극이 형성되어 토오크가 발생되어 상기 로터(40)가 회전한다.

상기 로터(40)가 회전하여 도4d 와 같이 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 제1 세그먼트(50a) 및 제7 세그먼트(50g)에 위치되면 상기 제1 코일(42a)에 형성되었던 N 극은 전류가 공급되지 않아 소멸하며 상기 제2 코일(42b)에 형성된 S 극은 유지되어 토오크가 발생된다.

상기 로터(40)가 회전하여 도4e 와 같이 상기 제1 브러시(61)가 제1 및 제8 세그먼트(50a, 50h)사이에 걸쳐 위치되고, 상기 제2 브러시(62)가 제6 및 제7 세그먼트(50f, 50g)사이에 걸쳐 위치되면 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에 같은 방향의 전류가 공급되어 S 극의 자계가 형성된다.

마지막으로, 도4f 와 같이 상기 로터(40)가 회전하여 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 제8 및 제6 세그먼트(50h, 50f)에 위치되면 상기 제2 코일(42b)에 형성된 S 극은 전류가 공급되지 않아 소멸되고, 상기 제1 코일(42a)에 형성된 S 극은 유지되어 토오크가 발생된다.

이와 같이, 상기 로터(40)가 회전함에 따라 제1, 2 브러시(61, 62)와 접촉되는 상기 세그먼트(50a~50h)가 바뀌면서 전구간에서 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)의 전류 공급 여부에 따라 발생되는 자계에 의해 토오크가 발생되어 상기 로터(40)가 회전하게 된다.

상기와 같은 종래의 기술에 의한 편평형 진동 모터의 동작은 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 이루는 각이 정확하게 90도를 유지하여야만 상기 로터(60)가 회전하는 전구간에서 토오크가 발생되게 된다.

그러나, 편평형 진동 모터의 제조시 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 정확하게 90도를 유지하도록 하는데 어려움이 많다는 문제점이 있다.

또한, 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 정확하게 90도를 유지하지 않아 상기 제3 및 제8 세그먼트(50c, 50h)에 위치되면 제1, 2 코일(42a, 42b)에 모두 전류가 공급되지 않기 때문에 토오크가 발생하지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 편평형 진동 모터에 형성되는 브러시 각이 정확하게 90도를 유지하지 못하는 경우 로터에 형성된 코일에 전원이 공급되지 않는 것을 방지하여 모터 회전시 전구간에 걸쳐 토오크가 발생되도록 하는데 있다.

도1 은 일반적인 편평형 진동 모터의 구성이 도시된 단면도,

도2 는 일반적인 편평형 진동 모터의 구성이 도시된 평면도,

도3 은 종래의 기술에 따른 코일의 회로가 도시된 회로도,

도4a 내지 도4f 은 종래 기술에 따른 편평형 진동 모터의 동작이 도시된 동작도,

도5 는 본 발명에 의한 코일의 회로가 도시된 회로도,

도6a 내지 도6h 는 본 발명에 의한 편평형 진동 모터의 동작이 도시된 동작도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

42a: 제1 코일 42b: 제2 코일

70: 사점 방지 수단 71: 제1 저항

72: 제2 저항

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 편평형 진동 모터의 특징에 따르면, 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 형성되는 마그네트로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터와 일정 간격을 유지하며 상기 모터 케이스의 상하측에 형성된 홀 사이에 연결된 샤프트에 편심되게 장착되어 회전하는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되는 복수개의 코일로 이루어진 로터와; 상기 샤프트에 형성된 정류자와 접촉되어 상기 코일에 외부 전원이 공급되도록 하는 브러시로 구성된 편평형 진동 모터에 있어서, 상기 편평형 진동 모터는 모터 구동시 상기 복수개의 코일에 전류가 공급되지 않는 사점이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 복수개의 코일간에 전류가 흐를수 있도록 연결되는 사점 방지 수단을 더 포함하여 구성된다.

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

도2 는 일반적인 편평형 진동 모터의 로터와 스테이터가 도시된 평면도이고, 도5 는 본 발명에 의한 코일의 회로가 도시된 회로도이다.

본 발명에 의한 편평형 진동 모터는 모터 케이스(10)의 저면에 고정되는 스테이터 코어(21)와 상기 스테이터 코어(21)의 상측에 형성되어 N, S 극이 교대로 착자되는 마그네트(22)로 이루어진 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)와 일정 간격을 두고 상기 모터 케이스(10)의 상하측에 형성된 관통 구멍에 베어링(11, 12)에연결되는 샤프트(30)에 편심 고정되어 회전하는 로터 코어(41)와, 상기 로터 코어(41)에 형성되는 복수개의 코일(42)로 이루어진 로터(40)와, 상기 로터(40)의 저면에 등간격으로 형성된 정류자(50)에 연결되어 외부의 전원이 공급되도록 하는 브러시(60)로 구성된다.

여기서, 상기 복수개의 코일(42)에는 모터 회전시 전류가 공급되지 않아 토오크가 발생되지 않는 사점이 발생되는 것을 방지하는 사점 방지 수단(70)이 형성되어 있고, 상기 사점 방지 수단(70) 제1, 2저항(71, 72)으로 구성되며, 제1, 2 저항(71, 72)은 제1 코일(61)의 일단과 상기 제2 코일(42b)의 양단에 각각 연결된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도6 는 본 발명에 의한 편평형 진동 모터의 동작이 도시된 동작도이다.

본 발명의 의한 편평형 진동 모터의 동작은 먼저, 1 단계에서 도6a 와 같이 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 각각 제3 세그먼트(50c)와 제8 세그먼트(50h)에 위치되면 상기 제1 코일(42a)의 일단과 상기 제2 코일(42b)의 일단에만 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 연결되는데 상기 제3 세그먼트(50c)와 연결된 상기 제2 코일(42b)의 일단에 전류가 공급되면 상기 제1, 2 저항(71, 72)을 통해 상기 제1 코일(42a)의 일단과 연결된 상기 제8 세그먼트(50h)로 전류가 흐르게 되어 상기 제2 코일(42b)에 N 극의 자계가 발생되고 이로 인해 토오크가 발생하여 상기 로터(40)가 회전한다.

2 단계는 상기1 단계에서 상기 로터(40)가 회전하여 도6b 와 같이, 상기 제1 브러시(61)가 제2 및 제3 세그먼트(50b, 50c)에 걸쳐 위치되고, 상기 제2브러시(62)가 제8 세그먼트(50h)에 위치되면 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에 모두 같은 방향의 전류가 공급되어 N 극의 자계가 형성되고 토오크가 발생되어 상기 마그네트(22a~22d)와 상호 전자기력에 의해 상기 로터(40)는 계속하여 회전한다.

3 단계는 상기2 단계에서 상기 로터(40)가 회전하여 도6c 와 같이, 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 각각 제2 및 제8 세그먼트(50b, 50h)에 위치하면 상기 제2 코일(42b)에 형성되었던 N 극의 자계는 소멸하고 상기 제1 코일(42a)에 형성된 N 극의 자계는 유지되어 토오크가 발생된다.

4 단계는 상기 3 단계에서 발생된 토오크에 의해 상기 로터(40)가 회전하여 도6d 와 같이, 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 제2 및 제7 세그먼트(50b, 50g)에 각각 위치되면 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에 공급되는 전류의 방향이 반대가 되어 제1 코일(42a)에는 N 극, 제2 코일(42b)에는 S 극의 자계가 형성되어 상기 로터(40)를 회전시키는 토오크가 발생된다.

5 단계는 상기4 단계에서 발생된 토오크에 의해 상기 로터(40)가 회전하여 도6e 와 같이, 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 제1 및 제7 세그먼트(50a, 50g)에 위치하면 제1 코일(42a)에는 전류가 공급되지 않아 자계가 소멸하고, 제2 코일(42b)은 S 극의 자계가 발생하여 토오크가 발생된다.

6 단계는 상기5 단계에서 발생된 토오크에 의해 상기 상기 로터(40)가 회전하여 도6f 와 같이 제1 브러시(61)와 접촉되는 제1 세그먼트(50a)와 연결된 상기 제2 코일(42b)로 입력된 전류가 상기 제1, 2 저항(71, 72)을 통해 상기 제1 코일(42a)로 흘러 들어간후 제2 브러시(62)와 접촉되는 제5 세그먼트(50e)와 연결된 상기 제1 코일(42a)의 일단으로 흘러 나가게 되어 상기 제1, 2 코일(42a, 42b)에는 모두 S 극의 자계가 형성되어 토오크가 발생되어 상기 로터(40)는 계속해서 회전한다.

7 단계는 상기6 단계에서 상기 로터(40)가 회전하여 도6g 와 같이 제1, 2 브러시(61, 62)가 각각 제8 및 제6 세그먼트(50h, 50f)에 위치되면 상기 제2 코일(42b)은 전류가 공급되지 않아 자계가 소멸하고 제1 코일(42a)에는 전류가 공급되기 때문에 S 극의 자계가 발생하게 되고 이로 인해 토오크가 발생되어 상기 로터(40)가 회전한다.

8 단계는 상기7 단계에서 발생된 토오크에 의해 도6h 와 같이 상기 로터(40)가 회전하여 제1, 2 브러시(61, 62)가 각각 제8 및 제5 세그먼트(50h, 50e)에 위치하면 상기 제1 코일(42a)에는 전류가 공급되지 않기 때문에 자계가 소멸하고 제2 코일(42b)에는 전류가 공급되어 N 극의 자계가 발생한다.

이와같이, 상기 로터(40)가 회전함에 따라 상기1 단계 내지 상기8 단계의 과정을 반복 수행함으로써 상기 제1, 2 브러시(61, 62)가 정확하게 90도를 유지하지 않아 모터가 회전하는 동안 전원이 공급되지 않기 때문에 토오크가 발생하지 않는 사점이 생성되는 것이 방지되어 상기 모터가 회전하는 전구간에서 토오크가 발생하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 편평형 진동 모터는 사점 방지 수단이 복수개의 코일 양단에 각각 연결되어 브러시 각이 90 도 보다 크거나 작을 경우에 모터에 전원 공급이 차단되는 사점 발생이 방지되어 모터가 회전하는 전구간에서 전원이 공급되어 토오크가 발생 회전 하게 되므로 모터의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 모터 케이스에 고정되는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 형성되는 마그네트로 이루어진 스테이터와; 상기 스테이터와 일정 간격을 유지하며 상기 모터 케이스의 상하측에 형성된 홀 사이에 연결된 샤프트에 편심되게 장착되어 회전하는 로터 코어와 상기 로터 코어에 형성되는 복수개의 코일로 이루어진 로터와; 상기 샤프트에 형성된 정류자와 접촉되어 상기 코일에 외부 전원이 공급되도록 하는 브러시로 구성된 편평형 진동 모터에 있어서,

   상기 편평형 진동 모터는 모터 구동시 상기 복수개의 코일에 전류가 공급되지 않는 사점이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 복수개의 코일간에 전류가 흐를수 있도록 연결되는 사점 방지 수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 복수개의 코일은 제1 및 제2 코일로 이루어지지고, 상기 제1 코일의 일단과 상기 제2 코일의 양단에 사점 방지 수단이 연결되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 사점 방지 수단은 상기 제1 코일의 일단과 상기 제2 코일의 양단에 각각 연결되는 제1 저항 및 제2 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편평형 진동 모터.