KR200340018Y1 - 전자기기용 소형 모터 - Google Patents

Abstract

샤프트를 지지하는 베어링의 구조와 마그네트의 자기를 순환시키는 요크의 구조를 변경하여 크기를 소형화 한 전자기기용 소형 모터가 개시된다. 이러한 모터는 요크를 베어링과 하우징의 결합부위에 삽입되는 결합부로부터 반경이 축소되는 제 1반경축소부를 형성하고, 마그네트의 중심공에 제 1반경축소부가 결합되는 반경확장부를 형성하여 서로 결합시킨다. 이와 같은 구성에 의해 마그네트의 자기력을 그대로 유지하여 구동력을 보존하면서도, 마그네트의 외경을 축소하여 모터의 전체 크기를 축소함으로써, 통신 단말기 등에 사용되는 소형 카메라와 같이 소형의 크기를 요하는 전자기기에 적용할 수 있다.

Description

전자기기용 소형 모터{SMALL MOTOR FOR ELECTRONIC EQUIPMENT}

본 고안은 전자기기용 소형 모터에 관한 것으로, 특히 샤프트를 지지하는 베어링의 구조와 마그네트의 자기를 순환시키는 요크의 구조를 변경함으로써, 크기를 소형화하기 위한 전자기기용 소형 모터에 관한 것이다.

일반적으로 무선호출기, 휴대 단말기 등의 전자기기에는 진동을 발생시키기 위한 소형의 모터가 장착되어 있다. 이들 모터는 전자기기의 소형화에 따라 그 크기가 점차 소형화되어 왔다.

도 1은 이러한 소형의 모터로서 종래에 알려진 한 예이다.

외부로 동력을 전달하기 위한 샤프트(10)는 제 1베어링(20) 및 제 2베어링(22)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제 1베어링(20) 및 제 2베어링(22)은 통상 오일을 함유한 메탈베어링이 사용된다.

모터의 외관을 형성하는 하우징(30)은 원통형으로 형성되고, 내측부분에는 하우징(30)에 비해 상대적으로 반경이 작은 원통형의 요크(32)가 일체로 형성된다. 이 요크(32)의 내측부분에 제 1베어링(20) 및 제 2베어링(22)의 외주면이 압입되어 결합된다.

또한 요크(32)의 외주면에는 원통형의 마그네트(40)가 결합되고, 마그네트(40)와 하우징(30)의 사이에 원통형상으로 권선된 코일(50)이 회전 가능하게 배치된다.

세그먼트(60)는 사출물을 통하여 부시(64)와 샤프트(10)에 결합되고, 제 2베어링(22)과 부시(64)의 사이에는 절연와셔(66)가 샤프트(10)에 끼워져 설치된다. 절연와셔(66)는 세그먼트(60) 및 이에 조립되는 부품과 제 2베어링(22) 간에 절연을 하면서 마찰을 감소시키기 위한 것이다.

코일(50)은 세그먼트(60)로부터 전원을 공급받는 한편, 세그먼트(60)에 지지되어 그 위치가 고정된다.

세그먼트(60)는 2개로 극성으로 분리되어 있으며, 중심부에는 돌출부(62)가 형성된다. 하우징(30)의 일단에는 베이스 커버(70)가 결합되고, 이 베이스 커버(70)에는 세그먼트(60)가 회전하는 중에도 세그먼트(60)에 연속적으로 전원을 공급하기 위한 브러시(80)가 설치된다.

브러시(80)는 2개로 구성되며, 돌출부(62)의 양측에서 돌출부(62)를 미는 방향으로 탄성을 가하면서 접촉되는 판스프링의 형태로 이루어져 있다. 이 브러시(80)는 피씨비를 통하여 외부로부터 전원을 공급받아 세그먼트(60)에 전달한다.

요크(32) 및 마그네트(40)는 하우징(30)에 고정되고 하우징(30)은 타 기물에 고정됨으로써 이들은 회전되지 않는 고정자를 이루고, 코일(50)과 세그먼트(60)는 샤프트(10)와 함께 회전하는 회전자를 이룬다.

이와 같은 모터는 크기가 소형화하기 위해 각 구성요소의 크기가 최소화된다.

한편, 최근에는 휴대폰 등 통신 단말기에 소형 카메라가 장착되어 사용되고있다. 이러한 카메라는 줌기능 없이 동영상이나 정지화상을 촬영하는 기능을 가진다.

그런데 통신 단말기의 사용자들은 통신 단말기에 설치된 카메라를 이용하여 좀더 양호한 영상을 촬영하기 원하고 있으며, 이를 충족하기 위해서 통신 단말기에 설치되는 소형 카메라도 줌기능을 가질 필요가 있다.

이와 같이 줌기능을 갖는 카메라는 통상 렌즈군을 이동시키는 경통이 모터에 의해 구동되는 구조를 가지고 있다.

그러나 통신 단말기에 설치되는 카메라는 워낙 소형이므로, 이 카메라에 사용되는 모터 또한 지금까지 알려진 형태의 모터보다 더 작은 크기로 제작되어야 한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 샤프트를 지지하는 베어링의 구조와 마그네트의 자기를 순환시키는 요크의 구조를 변경함으로써, 모터의 크기를 더욱 소형화하여 통신 단말기용 소형 카메라와 같이 소형의 크기를 요하는 전자기기에 적용하는 것을 가능하게 하기 위한 것이다.

도 1은 종래 소형 모터의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 도 1에 도시된 모터의 횡단면도,

도 3은 본 고안의 일 실시예인 소형 모터의 종단면도,

도 4는 도 3에 도시된 모터의 횡단면도,

도 5는 도 3에 도시된 모터의 분해 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

110: 샤프트 112: 제 2반경축소부

120: 베어링

130: 하우징 140: 요크

142: 결합부 144: 제 1반경축소부

150: 마그네트 152: 중심공

154: 반경확장부 160: 코일

170: 세그먼트 172: 돌출부

174: 부시 176: 절연와셔

180: 베이스 커버 182: 축지지홈

190: 브러시 192: 리드 와이어

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외부로 동력을 전달하기 위한 샤프트;

상기 샤프트의 일단을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링;

상기 샤프트의 타단을 회전 가능하게 지지하기 위한 축지지홈이 형성된 베이스 커버;

상기 베어링 및 상기 베이스 커버를 고정하기 위한 하우징;

상기 베어링과 상기 하우징의 결합부위에 삽입되는 결합부와, 상기 결합부로부터 반경이 축소되도록 단차져서 상기 샤프트의 주위를 따라 상기 베이스 커버측으로 돌출된 제 1반경축소부를 갖는 요크;

상기 샤프트가 통과되는 중심공이 형성되고, 상기 중심공의 일부에는 반경이 커지도록 형성되어 상기 제 1반경축소부가 결합되는 반경확장부가 형성된 마그네트;

부시를 통하여 상기 샤프트에 고정되고, 절연와셔를 통하여 상기 마그네트와 절연되며, 상기 베이스 커버 측으로 향하여 돌출된 돌출부가 형성되고, 2극성으로 분리된 세그먼트;

상기 세그먼트에 양단이 각각 접속되면서 상기 세그먼트에 지지되어 상기 마그네트의 둘레에 위치된 코일; 및

상기 베이스 커버 내에 설치되어 상기 세그먼트에 접속되는 한 쌍의 브러시;를 포함하는 전자기기용 소형 모터를 제공한다.

이러한 소형 모터는, 요크를 베어링과 하우징의 결합부위에 삽입되는 결합부로부터 반경이 축소되는 제 1반경축소부를 형성하고, 마그네트에 제 1반경축소부가 결합되는 반경확장부를 형성하여 서로 결합시킴으로써, 마그네트의 자기력을 그대로 유지하여 구동력을 보존하면서도, 마그네트의 외경을 축소하여 모터의 전체 크기를 축소할 수 있게 된다.

이하에서는 상기와 같은 본 고안의 양호한 실시예를 설명하여 본 고안을 구체화한다.

외부로 동력을 전달하기 위한 샤프트(110)의 일단은 베어링(120)에 회전 가능하게 지지되고, 타단은 베이스 커버(180)에 형성되는 축지지홈(182)에 회전 가능하게 지지된다.

베이스 커버(180)는, 내열성과 내마모성이 높은 LCP(LIQUID CRYSTAL POLYESTER)로 이루어지며, 샤프트(110)의 일단부를 지지하는 베어링(120)의 역할을 한다.

하우징(130)은 모터의 전체 외관을 형성하며, 일단부는 베어링(120)을 고정하고 타단부는 베이스 커버(180)를 고정한다.

요크(140)는 베어링(120)과 하우징(130)의 결합부(142)위에 삽입되는 결합부(142)와, 결합부(142)로부터 반경이 축소되도록 단차져서 샤프트(110)의 주위를 따라 베이스 커버(180)측으로 돌출된 제 1반경축소부(144)로 이루어진다.

마그네트(150)는 샤프트(110)가 통과되는 중심공(152)이 형성되고, 중심공(152)의 일부에는 반경이 커지도록 형성되어 제 1반경축소부(144)가 결합되는 반경확장부(154)가 형성된다. 이러한 마그네트(150)는 방사방향으로 극성이 2이상의 짝수로 분할된다.

세그먼트(170)는 사출물을 통하여 부시(174)와 샤프트(110)에 고정되고, 절연와셔(176)를 통하여 마그네트(150)와 절연되며, 베이스 커버(180) 측으로 향하여돌출된 돌출부(172)가 형성되고, 2극성으로 분리된다. 절연와셔(176)는 세그먼트(170) 및 이에 조립되는 부품과 마그네트(150) 간에 절연을 하면서 마찰을 감소시키기 위한 것이다. 이러한 절연와셔(176)의 재질로는 마모가 적고 내열성이 높은 PE(POLYETHYLENE)가 적당하다.

샤프트(110)는 세그먼트(170)의 내부를 관통하여 일단이 베이스 커버(180)의 축지지홈(182)에 지지된다. 샤프트(110)에서 세그먼트(170)를 통과하는 부분에 반경이 축소된 제 2반경축소부(112)가 형성된다. 이와 같이 샤프트(110)에 제 2반경축소부(112)를 형성하여 공간을 축소함으로써, 샤프트(110)를 세그먼트(170)의 내부로 통과시키면서 세그먼트(170)의 반경을 크게 하지 않아도 된다.

코일(160)은 세그먼트(170)에 양단이 각각 접속되면서 세그먼트(170)에 지지되어 마그네트(150)의 둘레에 위치된다. 또한 코일(160)은 전류의 방향이 마그네트(150)의 자속의 방향과 직교하도록 권선되고, 마그네트(150)의 극성이 바뀌는 구간마다 역방향으로 권선된다.

브러시(190)는 한 쌍이 구비되며, 베이스 커버(180) 내의 대응되는 위치에 설치된다. 또한 브러시(190)는 돌출부(172)를 당기는 방향으로 탄성을 발생시키면서 접촉하도록 서로 얽힌 형태로 설치된다. 이와 같은 구조에 의해 종래와 동일한 크기의 브러시(190)를 사용하고도 모터 전체의 크기를 소형화하는 것이 가능해진다.

베어링(120)과 요크(140)는 하우징(130)에 고정되고, 하우징(130)이 브래킷에 의해 타 기물에 고정되어 고정자를 이룬다. 그리고 세그먼트(170) 및 코일(160)은 샤프트(110)와 함께 회전하는 회전자를 이룬다.

이러한 소형 모터는, 요크(140)를 베어링(120)과 하우징(130)의 결합부(142)위에 삽입되는 결합부(142)로부터 반경이 축소되는 제 1반경축소부(144)를 형성하고, 마그네트(150)에 제 1반경축소부(144)가 결합되는 반경확장부(154)를 형성하여 서로 결합시킴으로써, 마그네트(150)의 자기력을 그대로 유지하여 구동력을 보존하면서도, 마그네트(150)의 외경을 축소하여 모터의 전체 크기를 축소할 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성으로 된 전자기기용 소형 모터의 작용을 설명한다.

베이스 커버(180)에 고정되는 피씨비에 접속되는 리드 와이어(192)를 통하여 브러시(190)에 전류가 공급되면, 이 전류는 브러시(190)와 접촉된 세그먼트(170)를 지나 코일(160)에 공급된다. 그리고 마그네트(150)의 자속은 코일(160)을 지나 하우징(130)으로 유도된 후, 하우징(130)의 일단과 접촉된 결합부(142)를 지나고 제 1반경축소부(144)를 지나 다시 마그네트(150)로 들어간다.

이와 같이 코일(160)에 전류가 흐르고 마그네트(150)의 자속이 코일(160)을 관통하는 과정에서 전자기력이 발생한다. 마그네트(150)는 요크(140)를 통하여 하우징(130)에 고정되어 회전하지 않으므로, 코일(160)이 세그먼트(170)와 샤프트(110)에 지지되어 함께 회전하게 된다.

브러시(190)는 세그먼트(170)가 회전하는 중에도 지속적으로 전원을 공급하며, 세그먼트(170)가 극성이 다른 브러시(190)에 접속될 때마다 코일(160)에 인가되는 전류의 방향이 바뀌게 되므로 코일(160)과 마그네트(150) 간에는 계속하여 동일한 방향으로 회전력이 발생하게 된다.

이에 따라 샤프트(110)가 지속적으로 회전하며 그 회전력을 외부로 전달한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은, 요크(140)를 베어링(120)과 하우징(130)의 결합부(142)위에 삽입되는 결합부(142)로부터 반경이 축소되는 제 1반경축소부(144)를 형성하고, 마그네트(150)의 중심공(152)에 제 1반경축소부(144)가 결합되는 반경확장부(154)를 형성하여 서로 결합시킨 소형 모터로서, 마그네트(150)의 자기력을 그대로 유지하여 구동력을 보존하면서도, 마그네트(150)의 외경을 축소하여 모터의 전체 크기를 축소함으로써, 통신 단말기용 소형 카메라와 같이 소형의 크기를 요하는 전자기기에 적용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 고안을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 외부로 동력을 전달하기 위한 샤프트(110);

   상기 샤프트(110)의 일단을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(120);

   상기 샤프트(110)의 타단을 회전 가능하게 지지하기 위한 축지지홈(182)이 형성된 베이스 커버(180);

   상기 베어링(120) 및 상기 베이스 커버(180)를 고정하기 위한 하우징(130);

   상기 베어링(120)과 상기 하우징(130)의 결합부(142)위에 삽입되는 결합부(142)와, 상기 결합부(142)로부터 반경이 축소되도록 단차져서 상기 샤프트(110)의 주위를 따라 상기 베이스 커버(180)측으로 돌출된 제 1반경축소부(144)를 갖는 요크(140);

   상기 샤프트(110)가 통과되는 중심공(152)이 형성되고, 상기 중심공(152)의 일부에는 반경이 커지도록 형성되어 상기 제 1반경축소부(144)가 결합되는 반경확장부(154)가 형성된 마그네트(150);

   부시(174)를 통하여 상기 샤프트(110)에 고정되고, 절연와셔(176)를 통하여 상기 마그네트(150)와 절연되며, 상기 베이스 커버(180) 측으로 향하여 돌출된 돌출부(172)가 형성되고, 2극성으로 분리된 세그먼트(170);

   상기 세그먼트(170)에 양단이 각각 접속되면서 상기 세그먼트(170)에 지지되어 상기 마그네트(150)의 둘레에 위치된 코일(160); 및

   상기 베이스 커버(180) 내에 설치되어 상기 세그먼트(170)에 접속되는 한 쌍의 브러시(190);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 소형 모터.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 샤프트(110)는, 상기 세그먼트(170)를 통과하는 부분에 반경이 축소된 제 2반경축소부(112)가 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기용 소형 모터.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 커버(180)는, 내열성과 내마모성이 높은 LCP(LIQUID CRYSTAL POLYESTER)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자기기용 소형 모터.
4. 청구항 1에 있어서, 한 쌍의 상기 브러시(190)는, 상기 돌출부(172)를 당기는 방향으로 탄성을 발생시키면서 접촉하도록 얽힌 상태로 배치된 것을 특징으로 하는 전자기기용 소형 모터.