KR20060015407A - 평편형 진동발생 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평편형 진동모터에 관한 것으로, 케이스와 그 하부에 조립되는 브라켓 사이에 브라켓 또는 케이스에 의해 지지되는 샤프트; 상기 케이스내에 배치되는 적어도 4개에서 6개 사이의 권선코일과 그 근방에 편심배치되는 중량체를 구비하고, 상기 권선코일의 끝단이 전기적으로 연결되는 정류자를 구비하고 상기 샤프트에 가이드되어 회전하는 회전자 ; 상기 권선코일과 대응하는 6극의 자극을 가지는 마그네트를 브라켓의 상부면에 갖추고, 외부의 전원이 공급되는 전원공급부와 전기적으로 연결되어, 상기 정류자와 접촉되는 브러쉬를 구비한 고정자;를 포함하여 구성된다.

본 발명은 모터의 권선 코일과 자석의 자극과 수를 기존의 평편형 타입 진동모터보다 효율적으로 더 늘려서 모터의 효율을 더 올리는데 유리한 진동모터에 관한 것으로 모타의 효율을 향상하여 보다 소형의 구조를 만들 수 있는 이점이 있다.

진동발생 모터, 평편형, 소형, 효율

Description

평편형 진동발생 모터 {Vibrating Motor of Flat Type}

도1은 일반적인 평편형 진동모터의 종단면도이다.

도2는 일반적인 평편형 진동모터의 입체도이다.

도3은 본 고안의 평편형 진동모터의 입체도이다.

도4는 일반적인 평편형 진동모터에서 불기동점을 방지하기 위한 권선코일의

2중권선 결선도이다.

도5는 본 고안의 결선도이다.

일반적으로 휴대폰과 같은 정보 통신기기에서 착신을 알리거나 알람(alarm) 기능을 위해 많이 사용되는 것이 벨소리와 진동이다. 진동을 발생하기 위해서는 소형모터의 회전자를 회전시키는데 아예 회전자의 무게 중심이 회전 중심과 편심되게하거나 별도의 편심 추를 같이 회전시켜서 원심력을 발생 시키고 이 원심력의 반작용 힘이 통신기기로 전달되도록 하여 통신기기가 진동을 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

현재 정보 통신기기에 적용되고 있는 진동 발생모터는 모터의 형상에 따라 평편형 타입(flat type)과 원통형 타입(cylinder type)으로 구분된다. 이 들 중에서 평편형 타입 진동모터의 경우 회전자의 무게 중심이 회전 중심과 편심되게하여 회전시에 진동을 발생하게 한 것으로 별도의 편심 추를 필요로하지 않으므로 비교적 간단한 구조로 진동을 발생시킬 수 있고 또한, 두께를 얇게 제조하는 것이 가능하여 소형화에 유리하기 때문에, 그 사용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 진동모터의 단면도이다. 종래의 편평형 진동모터는 크게 고정부재인 고정자와 회전부재인 회전자로 이루어진다. 즉, 원형의 평판인 브라켓(1)의 상부면으로 하부기판(6)이 결합되고, 이 하부기판(6)의 상부에는 외부의 전원과 연결되는 리드와이어(4a,4b), 리더와이어의 끝단 도체선(5a,5b),브러시(7a,7b)가 전기적으로 도통연결되게 결합되고, 또, 동심원을 갖는 와셔형상의 마그네트(16)가 결합된다.

브라켓(1)의 상부 중심에는 사프트(2)가 조립되며 샤프트(2)를 중심으로 브라켓(1) 반대 면에 케이스(3)가 조립되어 브라켓(1)과 케이스(3)에 의해서 전체적인 외곽 구조를 구성한다. 샤프트(2)는 아래에서 설명하는 회전자의 회전을 가이드하는 역할을 한다, 이 때의 회전자는 상부기판(8)을 중심으로 한 측면에 정류자(9)가 구성되고 반대 면에 두 가닥을 동시에 권선한 권선코일(10) 2개를 결합하여 전기적으로 권선코일(10)의 각 끝단과 정류자(9)와는 도4에서와 같은 결선으로 연 결되며 2개의 권선코일(10) 사이에 중량체(12)을 결합하고 중심에 베어링(13)을 배치 시킨 상태에서 절연물(11)로서 기구적으로 일체화되어 진다. 회전자가 회전시에 브라켓(1)이나 케이스(3)에 의한 접촉부의 회전저항을 적게하기 위해 마찰저항이 적은 재질로 만든 상부 와셔(14), 하부와셔(15)를 추가하기도 한다.

전류의 흐름을 따라서 설명을 하면, 외부의 전류가 리드와이어(4a,4b)에 인가되고 이 전류는 하부기판(6)의 패턴을 따라 브러시(7a,7b)로 흐른 후 회전자의 상부기판(8)의 한쪽면의 정류자(9)에 이른 후 상부기판(8)의 패턴을 따라 권선코일(10)에 이르러 권선코일(10) 내부를 흘러 전자기력을 발생하여 전자석 기능을 하게 되어 브라켓(1)상부에 위치하고 권선코일(10)과 면대항하게 배치된 마그네트(16)가 상호 작용을 하여 회전력을 발생하게 된다. 정류자(9)와 권선코일(10)을 도4와 같이 배열을 하고 마그네트(16)를 90도 등 간격으로 N,S,N,S 4극으로 만들어 두면 회전자는 한 쪽 방향으로 지속적으로 회전하게 할 수가 있는 것이다.

이 회전자는 권선코일(10),중량체(12)들을 대체적으로 한 쪽으로 몰아 배치하므로 무게 중심이 회전 중심보다 편심되어 회전시 진동을 동반하게 되는 것이다.

상기와 같은 진동 발생모터를 브러시 타입 평편형 진동모터라고 한다.

이러한 진동모터는 도4에서 나타낸 것과 같이 브러시(7a,7b)가 정류자(9)의 세그먼트 경계를 지나가는 순간을 제외한 대부분의 회전 구간에서 2중 권선된 2개의 권선코일, 즉 사실상의 4개의 권선코일 중에 절반의 코일에만 전류가 흐르게 될 뿐아니라 권선코일(10)의 형태상으로도 샤프트(2)의 중심에서 방사선으로 바깥으로 뻗어가는 부분이 회전력을 발생시키는데, 상대적으로 회전력 발생에 도움이 안되는 부분 즉, 샤프트(2)를 중심으로 원주상으로 돌아가는 부분의 각도가 기계각으로 90도 까지도 되는 구조로서 원주상으로 돌아가는 부분의 길이가 상대적으로 길게 되어 불필요한 저항이 증가되고 따라서 모터의 효율이 떨어지게 된다. 또, 이런 낮은 효율의 모터는 특히 소형의 모터를 만들고자할 때 회전력과 진동이 부족한 현상을 초래하기 쉬워진다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 권선코일의 배치와 형태를 개선하여 모타의 효율을 올리고 따라서 소형의 모터를 만들고자 할 때 회전력과 진동이 부족하지 않은 모터를 제공하고자 한다.

도 3은 본 고안의 평편형 진동모터의 입체도이다.

본 고안의 회전자는 상부기판(8)의 한 측면에 정류자(9)를 구성하고 반대 면에 한 가닥으로 권선한 권선코일(10) 6개를 결합하여 전기적으로 권선코일(10)의 각 끝단과 정류자(9)와는 도5에서와 같은 결선으로 연결되며 권선코일(10)을 조립하고 남은 공간에 권선코일(10)보다 고비중체인 중량체(12)를 결합하고 중심에 베어링(13)을 배치 시킨 상태에서 절연물(11)로서 기구적으로 일체화되어 진다.

전류의 흐름을 따라서 설명을 하면, 외부의 전류가 리드와이어(4a,4b)에 인가되고 이 전류는 하부기판(6)의 패턴을 따라 브러시(7a,7b)로 흐른 후 회전자의 상부기판(8)의 한쪽면의 정류자(9)에 이른 후 상부기판(8)의 패턴을 따라 권선코일(10)에 이르러 권선코일(10) 내부를 흐르게 되어 전자기력을 발생하여 전자석 기능을 하게 되어 브라켓(1)상부에 위치하고 권선코일(11)과 면대항하게 배치된 마그네트(16)와 상호 작용을 하여 회전력을 발생하게 된다. 정류자(9)와 권선코일(10)을 도5와 같이 배열을 하고 마그네트(16)를 60도 등 간격으로 N,S,N,S,N,S 6극으로 만들어 두면 회전자는 한 쪽 방향으로 지속적으로 회전하게 할 수가 있는 것이다.

이 회전자는 권선코일(10)의 반대측에 권선코일(10) 보다 비중이 높은 중량체(12) 배치하므로 무게 중심이 회전 중심보다 중량체(12) 측으로 편심되어 회전시 진동을 동반하게 되는 것이다.

본 발명은 권선코일(10)을 회전력을 발생하는데 기여하지 못하는 부분 즉, 샤프트(2)를 중심으로 원주상으로 돌아가는 부분의 각도가 기계각으로 40도 정도로 되는 구조로 설계함으로서 원주상으로 돌아가는 부분의 길이 비율이 종래의 기술의 진동모터 권선코일에서의 각도가 대략 작게는 60도에서 크게는 90도 정도 인 것에 비하면 상대적으로 짧게 된다. 즉 회전자의 공간을 점유하는 권선코일에서 회전력을 발생하는 샤프트(2) 중심에서 방사선으로 바깥으로 뻗어가는 부분을 회전력을 발생하는데 기여하지 못하고 원주상으로 돌아 가는 부분에 비하여 비율을 크게 개선하게 된다. 또, 도5에서 보듯이 브러시(7a,7b)가 정류자(9)의 세그먼트 경계를 지나가는 순간을 제외한 대부분의 회전 구간에서 6개의 권선코일 중에 4개의 권선코일에 전류가 흐르게 되므로 종래의 진동모터 보다 효율이 향상되게 되어 소형의 모터를 만들고자 할 때에도 회전력과 진동이 부족하지 않은 모터를 제공할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 케이스와 그 하부에 조립되는 브라켓 사이에 지지되는 샤프트;

   상기 케이스 내에 배치되는 상부기부의 상부면에 A,B,C상 권선코일 2쌍 즉, 6개의 권선코일을 대략 기계각 40도로 등간격으로 연속 배치하고 나머지 공간에 구리보다 고비중체의 중량체를 구비하고, 상기 6개 권선코일의 양 끝단이 각각 전기적으로 연결되는 복수개의 세그먼트를 갖는 정류자를 상기 상부기부의 하부면에 구비하여 상기 샤프트를 중심으로 회전할 수 있는 회전자;

   상기 6개의 A,B,C상 권선코일과 면대항하는 위치에 마그네트를 N,S,N,S,N,S로 6극 착자하여 브라켓의 상부면에 갖추고, 외부전원이 공급되는 전원공급부와 전기적으로 연결되어 상기 정류자의 세그먼트에 접촉되는 한쌍의 브러시를 구비하는 고정자를 포함하는 것을 특징으로 하여 전원이 인가되어 회전시에 진동을 발생하는 평편형 진동 발생 모터
2. 제1항에 있어서 대략 기계각 40도로 등간격으로 연속 배치된 A,B,C상 권선코일 2쌍 즉, 6개의 권선코일 중에 중량체측와 샤프트를 중심으로 반대되는 위치의 권선코일 2개 또는 1개를 생략하여 회전자의 무게 중심을 샤프트 중심에서 좀 더 중량체 쪽으로 쏠리게 배치하여 회전자의 무게중심 편차을 보다 크게한 평편형 진동 발생 모터.

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