KR20060122704A - 진동발생용 스테핑 모터 - Google Patents

Abstract

고정자와 회전자를 포함한 진동발생용 스테핑 모터가 개시된다. 회전자는 축, 고리자석 및 회전자틀을 포함하며, 회전자틀은 중심에 개구부를 가지는 원반부와 원반부의 가장자리에 연속적으로 배치된 원통부를 포함하는 기본적인 찻잔-모양으로 형성된다. 회전자틀의 무게 중심이 회전자틀의 중심에 대하여 편심되게 위치하도록 하중부가 회전자틀의 일부에 배치된다.

스테핑 모터(stepping motor), 진동 발생(generation vibration)

Description

진동발생용 스테핑 모터{Stepping motor for generating vibration}

도 1a에서 도 1c는 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터의 대표적인 실시예의 배치도이다.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 시작 위치 조정수단 (1)을 보여주는 배치도이다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 시작 위치 조정수단 (2)을 보여주는 배치도이다.

도 4a와 도 4b는 본 발명의 시작 위치 조정수단 (3)을 보여주는 배치도이다.

도 5a에서 도 5c는 본 발명인 내부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터의 대표적인 실시예의 배치도이다.

도 6a는 실시예 4의 시작 위치 조정수단 (3)이 제공되는 진동발생용 스테핑 모터의 특성 다이어그램을 보여주는 도면이고, 도 6b는 시작 위치 조정수단 (3)이 제공되지 않는 진동발생용 스테핑 모터의 특성 다이어그램을 보여주는 도면이다.

도 7a에서 도 7c는 관련 기술인 평면형 진동 모터를 도시하는 배치도이다.

도 8a에서 도 8c는 관련 기술인 평면 공심형 진동 모터를 도시하는 배치도이다.

도 9a에서 도 9c는 관련 기술인 스테핑 모터가 사용되는 진동 모터를 도시하는 배치도이다.

본 발명은 신호-수신(call-reception)을 위한 통지 수단(informing means)으로 주로 사용되는 스테핑 모터에 관한 것이다.

관련 기술의 편심(eccentric) 메커니즘에 따르면, (a) 편심 디스크(eccentric disk)가 외부 축에 부착되거나 (b) 균등하게 배열된 세 개의 접극자(armature) 코일의 일부가 제거된다. 하지만, (a)의 경우, 장치(device)의 두께를 감소시키는 것이 어렵고, 나아가서, 회전 시에 발생하는 진동과 구심력에 의해 편심 디스크가 분리될 가능성이 있다. (b)의 경우에는, 자기장에 의해 발생하는 자속 사이의 대항 영역(opposing area) 및 접극자 코일이 상당히 감소함데 따라, 입력에 대한 모터의 출력의 비가 저하된다. 상기 문제점으로부터 다른 편심 메커니즘을 개발할 것이 요구된다.

반면에, 사용되는 모터와 관련하여, DC 브러시(brush) 모터만이 아니라 다른 여러 형태의 모터에 대한 조사가 이루어져 왔다.

브러시 없는(brushless) 모터의 수명은 길다. 즉, 브러시가 없기 때문에 브러시 없는 모터의 신뢰도가 높다. 주파수를 통해 회전수(rotating speed)를 제어함으로써 브러시 없는 모터의 진동을 조절할 수 있다. 따라서, 그 구조는 간단하게 될 수 있다.

특별히, 휴대폰의 경우에서, 휴대폰 내부에 다양한 기능을 구체화하는 것이 필수적이기 때문에, 집적 회로에 장착된 요소의 개수와 메모리의 커패시티는 급격하게 증가된다. 따라서 휴대폰 내부에 간단한 회로를 장착하는 것이 쉽다.

도 7a에서 도 7c는 관련 기술의 평면형(flat type) 진동 모터를 보여주는 배치도(arrangement view)이다. 진동 모터와 관련하여, 예를 들어, JP-A-2000-262969를 들 수 있다. 도 7a는 회전자(rotor)의 평면도이고, 도 7b는 회전자의 단면도이며 도 7c는 진동 모터의 단면도이다.

도 7a에서 7C까지 보여지는 진동 모터(101)에서, 베어링 장치(103)는 인화된 회로 기판(printed circuit board)(102)의 중심 개구부(opening)와 결합한다. 고정자 중심(stator core)(104)은 베어링 장치(103)에 결합되어 고정된다.

덮개(cover)(105)는 기본적인 찻잔-모양(substantial cup-shape)으로 형성되고 덮개의 주변부(peripheral portion)는 인화된 회로 기판(printed circuit board)의 가장자리와 결합한다.

고정자(stator)(106)는 고정자 중심(104) 및 고정자 중심(104)의 주위에 감긴 코일(107)을 포함한다.

회전자(110)는 자석(109), 자기 경로 요크(magnetic path yoke)(111) 그리고 불균형 하중(imbalance weight)(108)을 포함한다. 불균형 하중(108)은 자석(109) 상부의 찻잔-모양 회전자(110)의 내부에 부착된다. 자석(109)과 회전자 중심(104)의 사이에 간격을 남기고 서로 배치되는 고정자 중심(104)의 외부 원주에 자석(109)이 배치된다. 자기 경로 요크(111) 안에서, 환상 평판부(annular plate portion)(113)와 원통부(114)가 연속적으로 제공된 고리 내부(inside ring portion)(112) 및 고리 외부(inside ring portion)(115)가 세 개의 스포크부(spoke portion)(116)에 의해 서로 결합된다. 측면에 원통부(114)가 결합한 자기 경로 요크(111)의 내부 면에는 활 모양의(arcuate) 불균형 하중(108)이 제공된다. 원통부(114)의 개방 면(opening side)에는, 불균형 하중(108)이 들어오는 것을 방지하는 환상 자석(109)이 제공된다.

불균형 하중(108)은 자석(109)의 축 방향 상부에 배치된다. 이 구조에 따라, 불균형 하중(108)은 중심을 가지는 원주 대치형(circumference opposed type) 모터의 빈 공간에 수용된다. 따라서, 전체 진동 모터의 부피는 감소한다. 이에 따라, 작고 가벼운 모터를 달성할 수 있다. 나아가서, 불균형 하중(108)은 회전자(110)의 내부에 위치하기 때문에, 불균형 하중이 분리될 가능성이 없다. 따라서 신뢰성 높은 모터를 제공할 수 있다. 자석(109)과 고정자 중심(104)의 지름을 감소시킬 수 있기 때문에, 질량 대비 모터 출력이 증가될 수 있다. 다시 말해서 진동 모터의 하중이 상당히 감소될 수 있다.

도 7a에서 7C에 보여지는 진동모터는 불균형 하중(108)이 회전자(110)의 내부에 위치하여 불균형 하중이 분리될 가능성이 없기 때문에 바람직하다. 하지만, 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다.

(1) 불균형 하중(108)은 회전자(110)의 내부와 결합하기 때문에 불균형 하중(108)과 회전자(110) 모두를 높은 정밀도로 제작하는 것이 필수적이다. 따라서, 제작 공정 단계가 증가한다.

(2) 회전자의 회전 시에 불필요한 진동이 발생하지 않도록 하고 부착 부분이 손상되지 않아 불균형 하중(108)이 자유롭게 움직이지 않도록 불균형 하중(108)을 적절한 위치에 부착하는 것이 필수적이다. 즉, 진동 모터의 조립에 높은 형상 정확도(dimensional accuracy)가 요구된다.

(3) 불균형 하중(108)은 축(117)의 상부에만 부분적으로 위치할 수 있기 때문에, 축 방향으로 진동 또한 발생하며, 반경 방향으로의 진동을 효과적으로 발생시키는(pick up) 것이 불가능하다. 즉 효율이 낮다.

(4) 불균형 하중(108)이 회전자와 다른 몸체에 형성되기 때문에, 불균형 하중(108)이 회전자(11)의 내부에 구체화되는 특별한 공정이 제공될 것이 필요하다.

(5) 회전자(110)의 상부 면에서, 고리 내부(112)와 고리 외부(115)의 환상 평판부(113)가 세 개의 스포크부(116)에 의해 연결된다. 따라서, 개구부(118)가 형성된다. 이러한 개구부(118)로 인해 불균형 하중(108)이 회전자(110)에 부착될 때, 부착 영역이 감소한다. 그 결과로, 지지 강도는 작아진다.

상기 문제점들은 불균형 하중(108)이 회전자(110)와 다른 몸체에 형성된다는 사실에 기인한다. 따라서, 불균형 하중(108)을 회전자(110)와 일체로 집적시키는 관점에서, 다음과 같은 관련 기술이 조사되었다. 예를 들어, 도 8a에서 8C에서 보여지는 진동 모터가 제공된다.

도 8a에서 8C는 관련 기술인 평면 공심(flat coreless) 진동 모터의 배치도이다. 예를 들어, 상기 진동 모터는 JP-A-09-093862에서 보여진다. 도 8a는 편심 고리(eccentric ring)가 배치되는 모터의 투시도이고, 도 8b는 편심 고리의 투시도 그리고 도 8c는 평면 공심 모터의 단면도이다.

도 8a에서 8C에 나타나는 평면 공심 진동 모터(120)에서, 고리(122)는 회전자(121)의 외부 원주에 배치된다. 무게 중심이 편심된 변형부(deformed portion)(123)가 고리(122)의 일부에 형성된다. 자기장 자석(124)의 외부 원주 공간(outer circumferential space)(125)에 돌출된 돌출부(protruding portion)가 형성된다.

상기 예에서, 편심된 무게중심을 형성하는 변형부(123)를 갖는 고리(122)만이 회전자(121)의 외부 원주와 결합한다. 따라서, 회전자(121) 자체의 편심된 무게 중심을 위한 가공은 필요치 않다. 따라서 상기 구조는 제작 비용이 감소된다는 점에서 장점이 있다.

하지만, 변형부(123)가 회전자(121)에 일체로 형성되는 상기 예에서도 다음과 같은 문제점이 발생한다.

(1) 변형부(123)가 고리(122)에 형성되고 고리의 외부 원주 모양이 회전자(121)와 같기 때문에, 고리(122)와 변형부(123)을 제작하는 것이 쉽다. 하지만, 고리(122)가 부착되는 회전자(121)의 목적부(objective portion)(128), 즉 축을 포함하는 세 개의 코일(126a, 126b, 126c)이 공업용 플라스틱의 주조에 의해 일체적으로 형성되는 부분이 금속으로 이루어진 고리(122)와 다른 몸체에 형성되어야 한다. 따라서, 그러한 구성 요소들을 회전자(121)에 형성하는 공정 단계가 증가한다.

(2) 회전자(121)의 외부 원주 모양에 적합한 외부 원주 모양을 갖는 고리(122)에 변형부(123)가 형성되기 때문에, 고리(122)와 변형부(123)을 제작하는 것은 쉽다. 하지만, 고리(122)가 부착되는 회전자(121)의 목적부, 즉 축을 포함하 는 세 개의 코일(126a, 126b, 126c)이 공업용 플라스틱의 주조에 의해 일체적으로(integrally) 형성되는 목적부(128)는 금속으로 이루어진 고리(122)와 다른 팽창 계수를 가진다. 이에 따라, 결합된 목적부(128)와 고리(122)가 서로 분리되어 진동이 발생할 수 있다. 서로 다른 재료가 사용되기 때문에 기계적 강도가 약할 수 있다.

(3) 외부 원주 공간(125)은 자기장 자석(124)의 외부 원주 면에 형성되어야 한다. 따라서 자기 자석(124)의 형상은 고정되고 얻어지는 자기력도 고정된다.

(4) 회전자(121)는 상기 예의 축 방향 대치형(axial direction opposed type)이기 때문에, 코일(126a, 126b, 126c)이 회전자(121)에 배치된다. 따라서 고리(122)가 회전자에 제공될 때, 코일(126a, 126b, 126c) 역시 고리(122)와 마찬가지로 회전자에 제공되어야 한다. 그 결과로, 코일(126a, 126b, 126c)이 회전자(121)에 제공되기 때문에 회전자(121)를 고리(122)와 같은 재료로 형성하는 것이 불가능하다.

(5) 상기 예에서, 진동 모터는 브러시(129)와 정류자(130)에 의해 제공되고, 브러시는 손상되고 오염될 수 있다. 나아가서, 시작과 정시 시, 회전 속도가 변화되고 회전 속도를 일정하게 유지하는 것이 불가능하다.

비록 상기 문제점들이 발생한다 해도, 브러시를 갖는 DC 모터는 휴대폰의 진동 발생에 현재까지 사용되어 오고 있다.

그 이유를 다음에 기술한다. 반도체 집적 기술이 저하되었기 때문에, 작은 휴대폰에 모터 제어 회로를 포함하는 회로를 특별히 제작하기가 어려웠다. 따라서 가격이 싸고, 고장이 잘 발생하지 않는, 브러시가 없는 DC 모터가 주로 사용되어 왔다.

주화형(coin type)을 고려하면, 두께는 감소될 수 있으나, 수명이 짧아지고 시작 및 정지 시간이 길어지기 때문에 제어하기가 힘들다.

상기 문제점들을 해결하기 위해서, 진동 모터로서, 제어 회로 구조가 간단하고 시작 및 정지 시 회전 속도 조절이 쉬운 스테핑 모터를 사용하는 것이 고려될 수 있다. 하지만, 스테핑 모터는 특별한 용도로만 진동 모터로서 사용된다.

도 9a에서 9C는 사용되고 있는 관련 기술인 스테핑 모터를 보여주는 배치도이다. 상기 진동 모터와 관련하여, 예를 들어, JP-A-2004-320941을 들 수 있다. 도 9a는 합성 수지 베이스 면(resin base side)이 영구 자석 측으로부터 보일 때 얻어지는, 주요 부분을 보여주는 평면도이다. 도 9b는 회전자 요크(yoke)의 투시도이며, 도 9c는 단면도이다.

도 9a에서 9C에서 보이는 스테핑 모터(140)는 고정자(145)와 회전자(150)를 포함한다. 고정자는 평면 공심 코일(144)이 고정자 요크(142) 및 회로 기판(143)을 통해 합성 수지 베이스(141)에 제공된다. 베어링(146)을 통해 고정자(145)에 의해 선회가능하게 지지되는 회전 축(147)을 갖는 회전자 요크(148)에 배치되는 영구자석(149)을 갖는 회전자(150)가 있고, 상기 영구자석(149)은 축 간극 시스템 안에서 공심 코일(144)에 대하여 소정의 간극을 두고 배열된다.

자성 물질로 만들어진 고리-모양 고정자 요크(142)와 전선부(wiring portion)인 가요성(flexible) 고리-모양 회로 기판(143)이 주조에 의해 제작된 합 성 수지 재질의 원반-모양 합성 수지 베이스(141)에 고정된다. 상기 회로 기판(143)은 절연 물질로 만들어지고, 평면도에서 봤을 때 톱니바퀴(sector)-모양으로 각각 형성되는 네 개의 평면 공심 코일(144)이 후에 기술할 회전자(150)의 회전 중심 L 둘레에 있는 회로 기판(143)에 90°의 일정한 간격으로 배열된다.

자성을 갖는 얇은 박판(sheet)인 회전자 요크(148)는 자성 물질로 만들어지고 주조에 의해 원반-모양으로 형성된다. 상기 회전자 요크(148) 위에, 환상 영구 자석(149)이 기계적으로 고정된다. N-극과 S-극이 서로 다른 자극이 되도록 교대로 위치할 수 있도록 영구 자석(149)의 여섯 개의 자극이 회전 중심(L) 둘레에 60°의 일정한 간격으로 배열된다.

회전자(150)의 회전 중심(L)에 대하여 편심된 회전자 요크(148)의 한 부분에 하중부(weight member)(151)가 고정되고 상기 회전자(150)가 회전할 때, 진동 모터는 휴대폰 또는 장난감에 적용될 수 있다.

상기 스테핑 모터를 사용하면 진동 모터에서 다음의 문제들이 발생할 수 있다.

(1) 회전자(150)의 회전자 요크(148)와 하중부(151)는 각각 다른 몸체에 형성되어 서로 결합되어야 한다. 따라서, 회전자 요크(148)와 하중부(151)에 대해 높은 형상 정확도가 요구된다. 나아가, 서로 다르게 형성된 몸체들을 조립하는 조립 공정을 제공하는 것이 필요하다.

(2) 회전자 요크(148)의 편심 위치를 탐지하는 것이 필수적이다. 하중부(151)를 편심 위치에 강하게 고정시키는 것이 필요하다. 따라서, 위치 잡는 과정 이 요구되고 더 많은 제작 공정이 증가된다.

(3) 공심 코일(144)이 사용되기 때문에, 코일 크기는 감소될 수 있고 자극의 개수는 증가될 수 없다. 따라서 단계(steps) 수가 증가될 수 없다. 공심 구조가 채용되기 때문에, 자기 회로의 투자도는 낮고 사용되는 영구 자석의 양은 증가된다.

(4) 영구 자석(149)과 공심 코일(144)로 구성된 자기 회로가 축 방향 대치형이기 때문에 회전을 위한 자기력의 집적도가 반경 반향 대치형보다 낮다. 따라서, 진동을 강하고 효과적으로 발생시키기 어렵다. 하중부(151)가 회전자 요크(148)의 외부에 배치되고 하중부(151)가 작기 때문에, 진동을 강하고 효과적으로 발생시키기 어렵다.

본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시예의 목적은 상기 문제점들을 극복하여, 쉽게 제어되고, 강한 진동을 발생시키며 효과적으로 구동 토크를 발생시키는 진동발생용 스테핑 모터를 제공하는 것이다. 아울러, 본 발명은 상기 문제점들을 극복하는 것에만 요구되는 것이 아니고, 본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시예는 다른 단점들도 극복할 것이다.

본 발명의 대표적인 실시예에서:

(a) 진동발생용 스테핑 모터(stepping motor for generation vibration)는 회전자틀(rotor frame)의 일부(portion)에 배열되는 하중부(weight portion)를 포함한다; 그리고

(b) 자석은 고리자석(ring magnet) 또는 고리자석과 외부 보조 극 자석(outside auxiliary pole magnet)을 포함하고, 회전자(rotor)의 시작 위치(starting position)는 고리자석 내의 다수의 자극(pole) 중 적어도 한 쌍의 자극의 각각의 자극 NS의 회전 방향 길이(회전 방향으로의 자극의 길이)가 다른 자극쌍의 균일한(uniform) 자극 회전 방향 길이와 상이하게 만들어지나 또는 외부 보조 극 자석이 조정되는 방법으로 조정된다; 또는

(c) 시작 위치는 머리빗 형태(comb-like arrangement)로 배치된, 고정자 요크(stator yoke) 쌍의 자극 돌기(pole teeth)의 회전 방향 길이가 균일하지 않게 만들어지는 방식으로 조정된다. 예를 들어, 고정자 요크의 자극 돌기의 개수가 5일 때, 고정자 요크 쌍 사이의 자극 돌기 피치는 약 36°이다. 따라서, 자극 돌기의 간격을 부분적으로 균일하지 않게 만들기 위해, 서로 인접한 자극 돌기 사이의 피치(간격)는 "36°+9°+α°"(α°는 임의의 각도)로 옮겨진다. 이동된 자극 돌기 쌍 사이에서, 하나의 자극 돌기의 회전 방향의 길이는 확장되고 다른 자극 돌기의 회전 방향 길이는 축소된다. 균일하지 않게 만들어지는 자극 돌기의 개수는 임의로 선택될 수 있다.

본 발명인 외부 회전자형(outer rotor type) 진동발생용 스테핑 모터에서:

(a-1) 자석의 뒤쪽 요크(back yoke)의 기능을 하는 하중부는 회전자틀의 일부에 일체적으로(integrally) 제공된다; 그리고

(b-1) 자석은 고리자석 또는 고리자석과 외부 보조 극 자석을 포함하고, 회전자의 시작 위치는 고리자석 내의 다수의 자극 중 적어도 한 쌍의 자극의 각각의 자극 NS의 회전 방향 길이(회전 방향으로의 자극의 길이)가 다른 자극쌍의 균일한 자극 회전 방향 길이와 상이하게 만들어지나 또는 외부 보조 극 자석의 위치가 조절되는 방법으로 조정된다; 또는

(c-1) 시작 위치는 머리빗 형태로 배치된, 고정자 요크 쌍의 자극 돌기의 회전 방향 길이가 부분적으로 균일하지 않게 만들어지는 방식으로 조정된다.

특별히, 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서는, 고리자석을 포함하는 회전자가 고정자(stator) 외부에 제공된다; 회전자는 축, 고리자석과 회전자틀을 포함하는 자석을 포함한다; 회전자틀은 중심에 개구부(opening)를 가지는 원반부(disk portion)와 원반부 가장자리(periphery)에 연속적으로 제공되는 원통부(cylindrical portion)를 포함하는 기본적으로 찻잔-모양(cup-shape)으로 형성된다; 회전자틀의 무게 중심이 회전자틀의 중심으로부터 편심(eccentric)되도록 하중부가 회전자틀의 일부에 제공된다; 각각 N-극 및 S-극을 가지는 자극쌍의 다수가 환상으로(annularly) 배치된 고리자석은 하중부를 포함한 회전자틀에 제공된다; 고정자는 환상 고정자 코일(annular stator coil)과, 자극 돌기가 머리빗 형태의 배열로 포개어지는 상태에서 양 쪽에서 고정자 고리를 지지하는 고정자 요크를 포함한다; 그리고 회전자의 자석은 자극 돌기의 외면과 반경 방향으로 대치한다.

(A-1) 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서, 시작 위치를 적절하게 설정하기 위해, 고리자석의 복수의 자극 중 적어도 한 쌍의 NS 자극 각각의 회전 방향으로의 길이(자극의 회전 방향으로의 길이)는 다른 자극쌍의 각각의 자극 회전 방향의 균일한 길이와 상이하게 제작된다.

(B-1) 또는 대신에, 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서, 시작 위치를 적절하게 설정하기 위해, 고리자석의 조합에 사용되는 외부의 보조 극 자석(pole magnet)의 위치가 조절된다.

(C-1) 또는 대신에, 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서, 시작 위치를 적절하게 설정하기 위해, 머리빗 형태 배열로 배치된 고정자 요크 한 쌍의 자극 돌기 회전 방향 길이는 그 부분이 부분적으로 균일하지 않도록 하기 위해 조절된다.

본 발명인 내부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서:

(a-2) 하중부는 회전자틀의 일부에 일체적으로 제공된다; 그리고

(b-2) 자석은 고리자석을 포함하고, 시작 위치는 고리자석 내의 다수의 자극 중 적어도 한 쌍의 자극의 각각의 자극 NS의 회전 방향 길이(회전 방향으로의 자극 길이)가 다른 자극의 균일한 회전 방향 길이와 상이하게 만들어지나 또는 외부 보조 극 자석의 위치가 조절되는 방법으로 조정된다; 또는

(c-2) 시작 위치는 머리빗 형태로 배치된, 고정자 요크 쌍의 자극 돌기의 회전 방향 길이가 부분적으로 균일하지 않게 만들어지는 방식으로 조정된다.

특히, 본 발명인 내부 회전자형(inner rotor type) 진동발생용 스테핑 모터에서, 회전자는 축, 자석 및 회전자틀을 포함한다. 회전자틀은 중심에 개구부를 가지는 원반부와 원반부 가장자리에 연속적으로 배치되는 원통부를 포함하는 기본적으로 찻잔-모양으로 형성된다. 회전자틀의 무게 중심이 회전자틀의 중심으로부터 편심되게 위치하도록 하중부가 회전자틀의 일부에 배치된다. 각각 N-극 및 S-극을 가지는 자극쌍의 다수가 환상으로 배치된 고리자석은 축에 제공된다. 고정자는 환상 고정자 코일과, 자극 돌기가 머리빗 형태로 포개어지는 상태에서 양 쪽에서 고정자 고리를 지지하는 고정자 요크를 포함한다. 자석은 자극 돌기 내부의 내면과 반경 방향으로 대치하고, 회전자의 고리자석은 고정자 내부에 제공된다.

(A-2) 본 발명인 내부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서, 시작 위치를 적절하게 설정하기 위해, 고리자석의 복수의 자극 중 적어도 한 쌍의 NS 자극 각각의 회전 방향으로의 길이(자극의 회전 방향으로의 길이)는 다른 자극쌍의 각각의 자극 회전 방향의 균일한 길이와 상이하게 제작된다.

(B-2) 또는 대신에, 본 발명인 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터에서, 시작 위치를 적절하게 설정하기 위해, 머리빗 형태로 배치된 고정자 요크 한 쌍의 자극 돌기 회전 방향 길이는 그 부분이 부분적으로 균일하지 않도록 하기 위해 조절되는 방식으로 시작 위치가 조정된다.

특별히, 문제 해결을 위해 다음의 수단이 채택된다.

(1) 고정자 및 축, 자석, 회전자틀로 이루어진 회전자를 포함하는 진동발생용 스테핑 모터에서, 회전자틀은 중심에 개구부를 가지는 원반부와 원반부의 가장자리에 연속적으로 배치된 원통부를 포함한 기본적으로 찻잔-모양으로 형성되고, 회전자틀의 무게 중심이 회전자틀의 중심으로부터 편심되게 위치하도록 회전자틀의 일부에 하중부가 배치된다.

(2) 상기 항목 (1)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 자석은 환상으로 배열된 복수의 자극쌍을 포함하는 고리자석이다.

(3) 상기 항목 (1) 또는 (2)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 고정자는 환상 고정자 코일과 고정자 요크 쌍을 포함하며, 고정자 요크 쌍은 하나의 고정자 요크 자극 돌기가 다른 고정자 요크 자극 돌기와 머리빗 형태의 배열로 포개어지도록 환상 고정자 코일의 양 측면으로부터 고정자 코일을 고정한다. 그리고 고정자는 기본적인 찻잔-모양의 회전자틀 내부에 배치된다.

(4) 상기 항목 (1) 또는 (3) 중 어느 하나에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 자석은 하중부를 포함하는 회전자틀 내부에 배치된다.

(5) 상기 항목 (3)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 자석이 자극 돌기의 반대편 및 자극 돌기의 외부에 반경 방향(즉, 회전자의 반경 방향)으로 위치한다.

(6) 상기 항목 (3)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 자석이 자극 돌기의 반대편 및 축 위에 배치되며, 자극 돌기의 내부에 반경 방향으로 위치한다.

(7) 상기 항목 (2)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 회전자가 한 방향으로 회전할 수 있도록(즉, 시작 시에 회전자가 항상 한 방향으로 회전할 수 있도록), 다수의 자극쌍 중 적어도 하나의 쌍의 각 자극은 회전 방향(회전자의 회전 방향) 길이가 다른 자극쌍의 각 자극의 균일한 길이와 상이하다.

(8) 상기 항목 (2)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 회전자가 한 방향으로 회전할 수 있도록, 고리자석과 조합하여 사용되는 외부 보조 극 자석의 위치가 정해진다.

(9) 상기 항목 (3)에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 회전자가 한 방향으로 회전할 수 있도록, 머리빗 형태로 배치된 자극 돌기의 간격이 다른 자극 돌기 쌍의 간격과 상이하게 만드는 방법으로 회전자의 시작 위치가 조정된다.

(10) 상기 항목 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 따른 진동발생용 스테핑 모터에서, 고정자와 회전자를 덮을 수 있는 덮개(cover)가 제공되고, 자석은 고리자석과 보조 극 자석을 포함하며, 보조 극 자석은 덮개에 부착되고, 회전자가 한 방향으로 회전할 수 있도록 보조 극 자성의 부착 위치를 조절함으로써 시작 위치가 조정된다.

도면을 참조하여 발명의 대표적인 실시예를 자세히 기술한다.

(실시예 1)

도 1a 에서 1C는 본 발명 진동발생용 스테핑 모터 중 기본이 되는 외부 회전자(rotor)형 진동발생용 스테핑 모터의 대표적인 실시예를 나타낸 것이다. 도 1a는 도 1b의 A-A선에서 바라본 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 B-B선에 바라본 단면도이며, 도 1c는 회전자틀(frame)의 평면도이다. 외부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터(1)는 경계판(interface board, 2), 덮개(cover, 3), 회전자(4), 고정자(stator, 5)를 포함한다.

경계판(2)에는 절연 막(insulating film)이 금속 평판 상에 제공되고, 코일(coil)에 연결된 공급기(feeder)와 같은 필수적인 배선이 절연 막에 제공되며, 덮개(3)의 돌출부(protrusion)(개시되지 않음)와 결합하는 개구부(개시되지 않음)가 형성된다. 고정자 요크(6) 측면의 경계판(2) 위에 있는 두 번째 고정자 요크(6b) 면과 세 번째 고정자 요크가 되는 중앙 요크(6c)는 경계판(2) 위에 고정된다. 덮개의 원통부(3b)의 말단 면 위의 돌출부(개시되지 않음)가 개구부와 결합하 고, 경계판(2)의 반대편 측면에 용접된다. 외부 제어 회로와 전기 전원이 배선에 연결된다.

고정자(5)는 코일 보빈(coil bobbin, 7)에 감긴 고정자 코일(8)과 첫 번째 고정자 요크(6a), 두 번째 고정자 요크(6b) 및 세 번째 고정자 요크인 중앙 요크(6c)를 포함하는 고정자 요크(6)를 포함한다: .

고정자 요크(6)는 자성체로 제작된다. 고정자 요크(6)는 자극 돌기(pole teeth)를 갖는 첫 번째 요크(6a), 자극 돌기를 갖는 두 번째 요크 및 첫 번째 요크(6a)와 두 번째 요크(b)를 지지하며 첫 번째 요크(6a)와 두 번째 요크(b)과 함께 자기 길(magnetic path)을 형성하는 중앙 요크(6c)를 포함한다. 실시예 1에서, 자극 돌기의 길이는 회전 방향으로 모두 같다.

도 1a의 평면도에 나타난 대로, 첫 번째 고정자 요크(6a)와 두 번째 고정자 요크(6b)는 전체적으로 찻잔-모양(cup-shape)으로 형성된 개구부(6d) 및 차단부(cutout portion, 6e)를 가진다. 특별히, 원통부(cylindrical portion, 6g)가 원반부(disk portion, 6f)의 가장자리에 제공되는 찻잔-모양의 중앙에서 개구부(6d)가 형성된다. 기본적으로 U-모양인 5개의 차단부(6e)는 원통부(6g)로부터 원반부(6f)까지 위치한 열린 말단부(end portion)와 결합한 개구부를 각각 가지며, 규칙적인 간격으로 위치한다. 기본적으로 U-모양인 차단부(6e) 사이에 위치한 나머지 부분은 자극 돌기(6h)이다. 기본적으로 U-모양인 차단부(6e)의 열린 말단부는 찻잔 모양의 원통부(6g)의 자유로운 말단부와 일치되도록 제작된다. 기본적으로 U-모양인 차단부(6e)의 모양은 각각의 자극 돌기(6h)의 모양을 적절하게 결정함으로써 정 해진다.

첫 번째 고정자 요크(6a)와 두 번째 고정자 요크(b)는 상부 및 하부에 배열됨으로써 각 요크의 돌기가 머리빗 형태의 배열로 맞물릴 수 있게 된다. 첫 번째 고정자 요크(6a)와 두 번째 고정자 요크(b)의 사이에, 고정자 코일(8)이 수용된 코일 보빈(7)이 위치한다. 첫 번째 고정자 요크(6a), 두 번째 고정자 요크(b) 및 중앙 고정자 요크(c)를 포함하는 고정자 요크(6)는 환상(annual) 고정자 코일(8)의 가장자리를 덮을 수 있도록 배열된다.

고정자(5)는 환상 고정자 코일(8)과 고정자 요크(6)를 포함한다. 고정자 요크(6)는 자극 돌기(6h)가 머리빗 형태의 배열로 맞물리고 후에 기술되는 회전자(4)의 고리자석(ring magnet)이 자극 돌기와 대치하고 반경 방향으로 자극 돌기의 외부 면에 위치하는 조건 하에서 양 면으로 환상 고정자 코일(8)를 고정한다.

코일 보빈(7)은 합성 수지로 제작되며, 단면은 C-모양이다. 코일 보빈(7)이 개략적으로 표현될 때(개시되지 않음), 환형으로 형성된다. 고정자 코일(8)은 임의의 전선을 포함할 수 있다. 특별히, 고정자 코일(8)은 자기-접착형(self-bonding type) 전선으로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예 1에서, 접착 층(bonding layer)이 용융되어 자기-접착형 전선이 하나의 몸체로 형성될 수 있도록 자기-접착형 전선이 환상 코일 보빈(7) 주위에 감기고 가열되는 방식으로 고정자 코일(8)이 환상 코일로 형성된다. 용융될 때, 코일 보빈(7) 주위에 감긴 코일의 배열이 흐트러지는 것이 억제되어 배열이 균일해질 수 있다.

회전자(4)는 축(10), 고리자석(9) 및 회전자틀(11)을 포함한다.

축(10)은 하나의 말단부 근처에 계단부(step portion)로 형성되는 작은 직경의 돌출부(10a)를 가진다. 축(10)의 직경은, 예를 들어, 0.8mm이다. 축(10)은 삽입되어 중앙 요크(6c)의 베어링(12)에 의해 지지된다.

회전자틀(11)은 기본적인 찻잔-모양으로 형성되는데, 원반부(11b)를 포함하며, 중앙의 개구부(11a)와 원반부(11b)의 가장자리에 연결된 원통부(11c)를 가진다.

이러한 예에서 기본적인 찻잔-모양이라는 용어를 사용하는 이유를 다음에 기술한다. 하중부(weight portion)는 회전자틀(11)에서 제공되기 때문에, 돌출부는 필수적으로 균일한 두께의 원반부와 원통부가 형성되는 공간을 제외하고 부분으로 형성된다. 따라서, 회전자틀(11)은 찻잔-모양과 유사하게 형성된다. 도 1c에서 제시하듯이, 하중부(13)는 회전자틀(11)에 부분적으로 배열된다.

회전자틀(11)은 철과 같은 금속으로 제작된다.

축(10)의 작은 직경의 돌출부(10a)는 회전자틀(11)의 개구부(11a)에 고정된다. 이 때에, 회전자틀(11)은 첫 번째 요크(6a)로부터 분리되어 배열된다. 회전자틀(11)을 축(10)에 부착하는 회전자틀의 부착 베이스부(attaching base portion)는 베어링(12)에 놓인 스페이서(spacer)에 의해 지지된다.

고리자석(9)은 회전자틀(11)의 원통부(11c) 내부에 제공된다. 고리자석(9)은 N극과 S극을 포함하는 다섯 쌍의 자극을 포함하며, 이러한 자극은 환형으로 배열된다.

하중부(13)는 높은 비중의 자성을 띈 금속으로 제작된다. 하중부(13)는 도 1a 의 빗금 친 영역 S1의 부분 환상 영역과 도 1b 단면도의 빗금 친 영역 S2으로 정의되는 3차원 공간을 점유한다. 부분 환상 영역 S1는 회전자틀(11)의 원반부(11b)의 외부로부터 너비 L1만큼 반경 방향으로 진입하는 위치까지의 부분 영역이다. 이러한 예에서, 너비 L1은 원반부의 외부 위치로부터 도 1b의 하중부(13)의 반경방향으로 내부 말단을 넘어 반경방향으로 내부에 진입하는 위치 Q1까지로 정의된다. 하중부(13)의 중심각은 사용되는 재료의 비중에 의해 적절하게 설계될 수 있다. 실시예 1에서, 하중부(13)의 중심각은 120°에서 200° 사이이다. 하중부(13)의 중심각은 180°인 것이 바람직하다.

회전자틀(11)이 균일한 두께의 원반부(11b)와 원통부(11c)를 포함하는 경우, 하중부(13)는 기본적으로 회전자틀과 내부로 돌출하는 부분을 포함한다. 이러한 하중부(13)은 회전자틀(11)에 용접된다.

하중부(13)를 가지는 회전자틀(11)이 축(10)에 배열되는 진동 메커니즘을 고려하면, 진동은 mrω²(구심력)으로 계산할 수 있다. 여기서 하중부(13)의 무게가 m(kg), 중심으로부터의 길이가 r(m), 그리고 회전 속도(각속도)가 ω이다. 진동은 약 1G인 것이 바람직하다. 따라서, 회전 속도가 약 10,000 rpm인 때, 가장 편안한 감도가 구해진다. 그러므로, 중심으로부터 하중부까지의 의 길기가 긴 외부 회전자형은 내부 회전자 형에 비해 장점을 가진다. 하중부(13)가 회전자틀(11)의 원통부(11c)에 배열되기 때문에 원통부(11c)의 반경 방향 벽 두께는 하중부에 요구되는 질량에 따라 적절하게 설계될 수 있다. 하중부(13)는 자성을 가지므로, 하중부에 의해 외부 자기장에 대한 차폐효과가 제공될 수 있다.

하중부(13)가 회전자틀(11)의 일부분에 제공되기 때문에 회전자틀(11)의 무게 중심은 회전자틀의 중심으로부터 편심될 수 있다. 하중부(13)는 Fe(철), Cu(구리), Pb(납) 또는 W(텅스텐)과 같은 금속으로 제작된다. 하중부(13)는 상기 금속들의 합금을 포함하여 제작될 수도 있다. 특별히, W(텅스텐: 95% 무게비), Cu(구리: 2% 무게비) 그리고 Ni(니켈: 2% 무게비)를 포함하는 자성 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

하중부(13)는 균일한 두께의 원반부(11b)와 원통부(11c)를 포함하는 회전자틀(11)의 불충분한 모양을 보충할 수 있고 고리자석(9)을 지지하는 한 어떠한 모양이라도 가질 수 있다.

고리자석(9)은 네오디뮴(Nd), 철(Fe), 붕소(B), 사마륨(Sm) 또는 코발트(C0)와 같은 임의의 자성 물질로 제작된다. 고리자석(9)은 환형으로 배열된 N극과 S극을 갖는 다수의 자석 쌍을 포함한다. 고리자석(9)은 하중부(13)를 포함하는 회전자틀(11)의 내부에 배열된다.

고리자석(9)의 개수는 최소한 한 개가 될 것이다. 고리자석(9)의 개수가 한 개인 경우, 자화된 자극 중 하나만이 보조 자극의 효과를 받을 수 있도록 다수의 자극이 자화될 것이다. 즉, 단지 하나의 자극의 자극 피치가 다른 자극 피치로부터 옮겨진다(shifted). 또는 대신에, 자극 돌기에 대한 단지 하나의 자극 간극이 상이하게 만들어지고 다른 자극으로부터 옮겨다. 그러나, 다음의 형태는 "하나의 고리자석"의 개념에 포함된다. 축 중심으로부터 반경 방향으로 NS 또는 SN로 각각 자화된 열 쌍의 자극이 내부 원주 면에 배열되고 일체가 되어 상이한 자극이 교대로 위 치할 수 있다.

고리자석(9)은 회전자틀(11)과 하중부(13)에 접착제로써 부착된다. 자외선 경화 성질을 가지는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

고리자석(9)의 크기는 필요한 토크에 따라 결정된다.

고리자석(9)은 원주 방향(회전 방향)에 따라 축 주위로 NS 또는 SN으로 자화된다. 실시예 1에서, N극 또는 S극인 고리자석 단독 자극의 회전 방향의 길이(궁형 길이)는 모두 같다.

덮개(3)는 SUS (스테인레스 스틸) 303과 같은 비-자성 금속으로 제작된다. 덮개(3)의 단면은 C-모양이다. 전체 덮개(3)는 다음을 포함한다: 원반부(3a); 그리고 원반부의 가장자리에 수직으로 위치한 원통부(3b). 원통부의 한 쪽 말단 면에, 납땜 또는 용접에 의해 경계판(2)에 원통부(3b)를 고정시키기 위한 몇 개의 돌출부(개시되지 않음)가 돌출되어 있다. 덮개(3)를 고려하면, 예를 들어, 지름은 10 mm이고, 높이는 3 mm이다.

아래에 기술할 회전자의 시작 위치를 조절하기 위한 제어 방법은 상기 진동발생용 스테핑 모터에 적용될 수 있다. 명확한 예가 실시예 2 내지 4에서 자세하게 기술될 것이다.

(A-1) 적절한 위치에서 회전자의 시작 위치를 설정하기 위하여, 고리자석의 복수의 자극 중 적어도 한 쌍의 자극 각각의 회전 방향으로의 길이는 다른 자극쌍의 회전 방향의 길이와 상이하게 제작된다.

(B-1) 적절한 위치에서 회전자의 시작 위치를 설정하기 위하여, 고리자석의 조합에 사용되는 외부의 보조 극 자석(pole magnet)의 위치가 조절된다.

(C-1) 적절한 위치에서 회전자의 시작 위치를 설정하기 위하여, 머리빗 형태 배열로 배치된 고정자 요크 한 쌍의 자극 돌기 회전 방향 길이는 그 부분이 부분적으로 균일하지 않도록 하기 위해 조절된다.

(구동 회로)

본 발명인 진동 발생용 스테핑 모터는 가감속의 속도 및 일정 속도의 특성에 의해 제어된다. 예를 들어, 느린 출발에서 일정 속도까지 올리는데 0.3 내지 0.5초가 걸린다..

전체 모터의 크기는 대폭 감소하고, 1상(single phase) 스테핑 모터가 진동 발생용 모터에 적용될 수 있다. 대부분의 바람직한 진동은 진동이 1G일 때 제공되기 때문에, 회전 속도는 10,000 rpm인 것이 바람직하다.

회전축에 1G의 가속도가 가해질 때, 회전 속도는 최대값까지 상승한다. 정지 시의 감속 시간은 작을수록 바람직하다.

가속이 최대 속도(일정 속도)에 도달하는 중간에 발생하기 때문에, 단계 구동(step driving)에서 진동 문제가 야기되지는 않는다. 하지만 회전하던 모터를 정지시키는 과정에서 감속이 발생한다. 따라서, 진동 문제가 야기된다. 여기(exciting) 시간은 최대 구동 전류에 의존한다. 따라서, 진동 문제가 야기되지 않는 가속 또는 일정 속도 시, 최대 구동 전류가 큰 전류가 되게끔 한다. 감속 시에 정지 토크에 따라 정지한다.

1상 환상 고정자 코일(8)은 구동 회로에 의한 교류 전류로써 이송한다.

속도 제어를 수행하기 위해, 제어에 사용되는 펄스 신호는 펄스 폭 조절(PWM), 펄스 주파수 조절(PFM) 또는 펄스 진폭 조절(PAM)에 의해 제어된다.

(시작 위치 조정수단)

모든 시작 위치 조정수단이 아래에 설명될 것이다.

본 발명인 진동 발생용 스테핑 모터(1) 1상 고정자 고리(8)를 사용하기 때문에, 고정자 고리에 제공된 구동 전류가 차단(OFF)된 후, 모터가 다음에 구동될 때, 최전 방향이 일치되게 회전자(4)를 움직이는 것이 필요하다.

회전 방향을 결정하기 위해, 다음의 항목 (1)에서 항목 (5)가 채용된다.

(1) 고리자석(9)은 자극쌍을 포함하는 고리자석, 고정자 요크(6)의 자극 돌기(6h)의 피치와 같은 자극 피치(간격)와 함께 제공되고, 또한 피치가 회전방향으로 옮겨진 보조 극 자석과 함께 제공된다. (고리자석의 자속량) < (보조 극 자석의 자속량)이 되도록 설정된다.

(2) 고리자석(9) 자극 피치 중 적어도 한 쌍의 자극 피치는 고정자 요크(6)의 자극 돌기 피치와 상이하게 제작된다.

(3) 고정자 요크(6a와 6b) 한 쌍의 자극 돌기 위상이 이동된다. 또는 대신에, 고정자 요크(6)의 자극 돌기 모양이 비대칭이 되도록 제작된다.

(4) 고정자 요크(6)의 자극 돌기(6h)와 고리자석(9) 사이에 형성된 갭은 균일하지 않도록 제작된다.

(5) 보조 극 자석은 하나의 극이 되도록 제작된다.

상기 항목 (1)에서 (3)의 특수한 예가 아래에 기술할 실시예 2에서 4에서 설 명될 것이다.

(실시예 1에 의해 제공되는 장점)

외부 회전자형은 다음의 장점을 제공한다. 하중부(13)가 회전자틀(11)에서 제공되기 때문에, 회전자틀(11)과 하중부(13)는 공통의 수용(housing) 공간을 가질 수 있고, 하중부는 회전부의 가장 바깥쪽에 배열될 수 있다. 이에 따라 반지름이 확장될 수 있다. 따라서, 강한 진동이 발생할 수 있다. 스테핑 모터는 브러시(brush)를 갖고 있지 않기 때문에 다른 브러시 없는 모터와 같은 유지가 거의 필요 없으며, 수명이 연장된다.

입력 펄스에 회전 속도가 동조되도록 회전 속도가 제어될 대, 진동이 선형으로 조절되고 더 이상의 정지 시간이 감소된다.

모터가 1상이기 때문에, 구동 펄스 교류 전류가 고정자 요크(6) 주위에 감긴 1상 고정자 코일(8)에 입력된다. 코일이 1상이기 때문에, 코일이 점유하는 공간은 작다. 따라서 모터의 두께는 감소된다. 제어 회로는 기본적으로 전류가 전도되는 전도 회로이다. 따라서, 회로는 간단하게 구성된다.

(실시예 2)

도 2a와 2B는 조정수단 (1)을 보여주기 위한 배치도(arrangement view)이다. 도 2a는 도 2b 에 있는 선 C-C에서 바라본 단면도이고, 도 2b는 도 2a에 있는 선 D-D에서 바라본 단면도이다.

참조 기호 실시예 1과 2에 있는 유사한 부품들을 가리키기 위한 유사한 참조 기호가 사용되며, 여기서 중복 설명은 생략한다. 보조 극 자석(14)의 정확한 길이 는 고정자 요크(6)의 자극 돌기 피치보다 작다. 보조 극 자석(14)은 N-극과 S-극이 반경 방향이 되도록 자화된다. 보조 극 자석(14)은 고정자 코일(8)의 여기 전류가 차단된 후 회전자(4)의 정지 위치를 이동시키는 기능을 한다. 보조 극 자석(14)은 소정의 기능이 보조 극 자석(14)에 의해 그 위치에 나타나는 한 덮개(3) 위에 임의의 위치에 배열된다.

회전자(4)가 항상 같은 방향으로 회전하도록 회전자는 보조 극 자석(14)에 의해 정지 위치로부터 움직이도록 하는 작용이 설명될 것이다.

특별히, 상기 작용은 다음과 같이 수행된다. 고정자 코일(8)을 구동하는 구동 전류가 차단되고 회전자(4)가 정지한 후, 고리 전극(9) 한 쌍이 보조 극 자석(14)에 의해 끌어당겨지고 밀려난다. 다음, 고정자 코일(8)과 회전자(4)에 흐르는 전류가 보통의 회전 방향으로 이동될 때 자기 경로(magnetic path)가 인접한 고정자 요크(6)의 자극 돌기들 사이에 형성될 수 있도록 자극 한 쌍이 일정 거리만큼 회전 방향으로 이동된다. 이러한 방식으로 회전자(4)는 다음 시작 위치로 이동된다.

도 2a는 정지 상태에서 고리자석(9)이 보조 극 자석(14)의 동작에 의해 시작위치에 맞는 각도만큼 회전되는 상태를 나타낸다.

대개, 고리자석(9)의 N-극 또는 S-극은 정지 위치에서 고정자 요크(6)의 각각의 자극 돌기(6h)의 반대편에 배열된다. 이 때에, 보조 극 자석(14)의 자력에 의해, 고리자석(9)의 한 자극이 보조 자석(14)의 한 자극의 반대편으로 끌어당겨진다. 이러한 상태가 그림에서 보여진다. 이 상태에서 전류가 고정자 고리(8)로 흐르 게 되어 있을 때, 고리자석(9)의 자극은 자극 돌기에 의해 끌어당겨지고 밀려나며 보통의 회전 방향으로 회전된다.

보조 극 자석(14)의 자속량은 고리자석(9)의 자속량보다 크도록 설정된다.

다음, 고정자 고리(8)가 다시 구동되면, 마지막 구동 전류의 방향은 데이터로 사용될 수 있도록 저장되고, 구동 전류의 방향은 회전 방향이 같도록 그 데이터에 의해 결정된다.

(실시예 3)

도 3a와 3B는 발명의 시작 위치 조정수단 (2)를 보여주는 배치도이다. 도 3a는 도 3b 에 있는 선 E-E에서 바라본 단면도이고, 도 3b는 도 3a에 있는 선 F-F에서 바라본 단면도이다.

참조 기호 실시예 1과 2에 있는 유사한 부품들을 가리키기 위한 유사한 참조 기호가 사용되며, 여기서 중복 설명은 생략한다. 최소한 한 쌍의 고리자석(9) 자극의 N-극과 S-극 자극 피치 L1, L2는 다른 자극쌍의 자극 피치 L0와 비교하여 균일하도록 만들어진다.

이러한 예에서, 고리자석(9)은 다중-전극 자화에 의해 형성된 하나의 환상 자극을 포함한다. 대신에, 고리자석(9)은 10개의 자석 쌍을 포함하며, 그 자석 쌍은 축 중심으로부터 반경 방향으로 NS 또는 SN으로 자화되고 또한 자석이 내부의 원형 면을 따라 교대로 다른 자극이 되도록 고리 모양으로 배열되어 일체가 된다.

도 3a에서, 고리자석 자극쌍의 길이(L0+L1)이 고정자(6)의 두 개의 자극 돌기의 자극 돌기 피치(2P0)에 대응한다. 도 3a는 고정자 코일(8)의 전류가 차단된 후 고리자석(9)이 자기적으로 안정되고 자기 저항이 최소화될 수 있도록 고리자석(9)이 이동하는 상태를 보여 준다. 즉, 자극쌍 피치는 균일하지 않도록 만들어진 고리자석의 자극쌍(자극쌍, 길이 L1과 L2)이 고정자 요크(6)의 자극 돌기(6h) 쌍 각각에 대하여 자기적으로 안정되고 자기 저항이 최소화하도록 고리자석(9)이 이동된다. 이 때, 피치가 변화되는 자극쌍의 길다란 원호를 갖는 고리 자극(이 예에서, 길이 L1인 자극)이 고정자 요크(6)의 자극 돌기(6h) 쌍 각각에 대하여 자기적으로 안정되고 자기 저항이 최소화하도록 고리자석(9)이 이동된다. 그 결과로, 이러한 상태는 도 3a의 단면도에서 보이는 것과 같이 된다.

다음, 고정자 코일(8)이 이러한 상태로 구동될 때, 모터는 소정의 방향으로 회전하기 시작한다.

(실시예 4)

도 4a와 4B는 발명의 시작 위치 조정수단 (3)을 보여주는 배치도이다. 도 4a는 도 4b 에 있는 선 G-G에서 바라본 단면도이고, 도 3b는 도 3a에 있는 선 H-H에서 바라본 단면도이다.

참조 기호 실시예 1과 4에 있는 유사한 부품들을 가리키기 위한 유사한 참조 기호가 사용되며, 여기서 중복 설명은 생략한다. 발명의 시작 위치 조정수단 (3)은 고정자 요크 쌍의 자극 돌기 위상이 이동되거나 고정자 요크의 자극 돌기 모양이 비대칭으로 만들어지는 방법으로 이루어진다.

도 4a에서, 고리자석(9) 자극의 5쌍 모두는 균일하게 자화되는데, 즉, 자극의 회전 방향의 길이는 균일한 길이 L0이다. 반면에, 고정자 요크(6) 한 쌍의 자극 돌기를 고려하면, 자극 돌기(Pa, Pb) 한 쌍만의 자극 돌기 위상은 균일하지 않은 자극 돌기 피치로서 이동한다. 즉, 다른 자극 돌기 쌍이 인접하는 자극 돌기 쌍의 피치(간격)일 균일한 경우에 비하여, 상기 자극 돌기 쌍(Pa, Pb)은 인접 자극 돌기 쌍(Pc, Pd) 사이의 피치는 평균 피치 P0보다 큰 P2이고, 인접 자극 돌기 쌍(Pe, Pf) 사이의 피치는 평균 피치 P0보다 큰 P3이다. 그 결과로, 피치는 균일하지 않게 된다. 이 때, 자극 돌기 Pb의 중심 위치는 균일한 피치의 점선 위치에 대하여 시계 방향으로 각 ΔP만큼 확장되는 실선 위치에 있게 된다. 이에 따라, 자극 돌기 Pa의 중심 위치는 균일한 피치의 점선 위치에 대하여 시계 방향으로 각 ΔP만큼 확장되는 실선 위치에 있게 된다. 그 결과로, 자극 돌기의 회전 방향으로 길이 LP1이 일정한 경우, 자극 돌기 Pa는 자극 돌기 길기 LP0보다 짧아지게 되고, 자극 돌기의 회전 방향으로 길이 LP2가 일정한 경우, 자극 돌기 Pb는 자극 돌기 길기 LP0보다 길어지게 된다.

따라서, 자극 돌기 Pa와 Pb는 하나의 자극쌍에 대한 중심각 영역에서 불균형 상태로 배열된다. 그 결과로, 점유 공간을 상이하고, 자극 돌기의 간격은 서로 다르다. 이러한 연결에서, 피치가 균일하지 않은 복수의 자극쌍이 제공될 것이다.

실시예 4에서, 각각의 고정자(6)의 자극 돌기는 5개이다. 따라서, 고정자 요크 두 개의 자극 돌기는 10개이다. 따라서 균일한 간격의 자극 돌기 피치 P0를 고려하면, P0 = 360°/10 = 36° 이다. 하지만, 균일하지 않은 자극 돌기 피치 P2를 고려하면, 소정의 평균을 얻기 위해, P2 = 36°+9°+α° 이다. 하지만, -6≤α≤+6 이다. 이 경우에서, "α"는 멈춤쇠(detent) 토크 특성, 고정자 요크(6)의 자기 투자율, 자기 저항 그리고 고리자석의 자기력 강도에 따라 선택된다. "α"값은 0인 것이 바람직하다.

자극 돌기 피치가 균일하지 않게 만들어질 수 있고, 자극 돌기 한 쌍의 자극 돌기 Pb의 자극 돌기 간격(회전 방향으로의 길이)이 커지고(예를 들어, 균일한 자극 돌기 피치의 자극 돌기 간격보다 1.5배), 또한 다른 자극 돌기 Pa의 자극 돌기 간격이 작아지도록(예를 들어, 균일한 자극 돌기 피치의 자극 돌기 간격보다 0.5배) 고정자 요크(6)의 인접 자극쌍에 대한 하나의 자극쌍의 자극 돌기 피치는 일반적인 경우에 비해 9°만큼 증가된다.

상기 기술한 바와 같이, 인접 자극 돌기 쌍 간의 평균 피치는 참고가 되고, 자극 돌기는 원주를 따라 배열되며 임의의 자극 돌기는 참고 각에 비하여 소정의 각만큼 이동한다. 그 결과로, 예를 들면, 도 6a와 6B에서 나타나는 것과 같이, 멈춤쇠 토크 특성이 바뀐다. 따라서 시작 시 모터가 한 방향으로 회전하도록 시작 위치는 조정된다. 도 6a와 6B에서 나타나는 토크 특성은 표 1에서 보이는 데이터로 나타난다.

도 6a는 실시예 4의 시작 위치 조정수단 (3)이 제공되는 경우의 진동발생용 스테핑 모터의 특성 다이어그램을 도시한 것이고, 도 6b는 실시예 4의 시작 위치 조정수단 (3)이 제공되지 않은 경우의 진동발생용 스테핑 모터의 특성 다이어그램을 도시한 것이다.

도 6a는 입력(인가) 전압 0V에서의 토크 특성(멈춤쇠 토크 특성)과 고정자 요크 쌍의 자극 돌기 피치와 고리자석의 자극 돌기 피치가 균일한 값으로 만들어지 는 표준 요크인 경우의 입력(인가) 전압 4V에서의 토크 특성을 나타낸다.

도 6b는 도 6a는 입력(인가) 전압 0V에서의 토크 특성(멈춤쇠 토크 특성)과 고정자 요크 쌍의 자극 돌기 피치가 변화되어 그것이 시작 위치 조정수단으로 기능하는 오프셋 요크인 경우의 전압 4V에서의 토크 특성을 나타낸다.

도 6a에서, 멈춤쇠 토크는 각 0°, 18°, 36°, 54° 그리고 72°에서 0이다. 반면에, 각도가 4°만큼 이동한 때, 멈춤쇠 토크는 각 4°, 22°, 40° 그리고 58°에서 0이다. 기술한 데이터에 따르면, 자극 돌기 피치가 약 9°만큼 앞설 때 시작 특성이 개선될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

표 1

(실시예 5)

도 5a에서 도 5c는 내부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터의 대표적인 실시예를 보여주는 배치도이다.

도 5a는 도 5b 에 있는 선 I-I에서 바라본 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 있는 선 J-J에서 바라본 단면도이며, 도 5c는 회전자틀의 평면도이다.

내부 회전자형 진동발생용 스테핑 모터(20)는 경계판(I)(21), 베어링용 베이스판(base board for bearing use)(22), 덮개(3), 회전자(I)(23), 그리고 고정자(I)(24)를 포함한다. 참조 기호 실시예 1과 5에 있는 유사한 부품들을 가리키기 위한 유사한 참조 기호가 사용되며, 여기서 실시예 1의 재료와 재료가 같다. 예를 들어, 경계판(I)의 재료와 특성은 실시예 1의 경계판과 같고 단지 구조만이 다르며, 여기서 중복 설명은 생략한다. 실시예 1의 특성과 다른 실시예 5의 특성이 여기서 설명될 것이다.

경계판(I)은 실시예 1에서 기술된 특성과 동일하다. 경계판(I)(21)의 중심에서 개구부가 상승부(rising portion)(21a)에 의해 정의되어 형성된다.

베어링용 베이스판(22)은 인화된 회로 기판의 구성에 사용된다. 베어링용 베이스판(22)의 중심에서, 하강부(22a)에 의해 정의되는 개구부가 형성된다. 베어링 베이스판은 첫 번째 고정자 요크(I)(25a)의 상부에 고정된다.

베어링(I)(26)은 경계판(I)(21)의 상승부(21a)의 내부와 베어링용 베이스판(22)의 하강부(falling portion) 내부에 제공된다.

고정자(I)(24)은 코일 보빈(7) 주위에 감기는 고정자 코일(8)과 첫 번째 고정자 요크(I)(25a), 두 번째 고정자 요크(I)(25b) 그리고 세 번째 고정자 요크(I)(25c)를 포함하는 고정자 요크(I)(25c)를 포함한다.

고정자 요크(I)(25)는 첫 번째 고정자 요크(I)(25a), 두 번째 고정자 요 크(I)(25b) 그리고 첫 번째 고정자 요크(I)(25a)와 두 번째 고정자 요크(I)(25b)를 지지하고 그것들과 함께 자기 경로를 형성하기 위한 세 번째 고정자 요크(I)(25c)를 포함한다. 첫 번째 고정자 요크(I)(25a)와 두 번째 고정자 요크(I)(25b)는 자극 돌기(25h)를 가진다.

실시예 5에서, 내부 회전자형의 자극 돌기(25h)는 고정자 요크(I)(25)의 내부(반경 방향으로 중심 면)에 형성된다. 이러한 관점에서, 실시예 5는 외부 회전자형의 자극 돌기가 고정자 요크의 외부(반경 방향으로 외면)에서 형성되는 실시예 1과 매우 상이하다.

도 5a의 평면도에서 보여지듯, 첫 번째 고정자 요크(I)(25a) 및 두 번째 고정자 요크(I)(25b) 안에서, 원통부(25e)는 환형 평판부(annular plate portion)(25d) 내부에 형성되고, 자극 돌기(25h)는 원통부(25e)로부터 환형 평판부 (25d)에 걸친 영역에 형성된다.

특별히, 원통부(25e)는 환형 평판부 (25d) 내부에 형성되고 기본적으로 U-모양인 5개의 차단부(25f)는 원통부(25e)로부터 환형 평판부 (25d)에 걸친 영역에 등 간격으로 제공된다. 자극 돌기(25h)는 남은 기본적으로 U-모양인 차단부(25f) 사이에 형성된다. 기본적으로 U-모양인 차단부(25f)의 개방 말단은 원통부(25e)의 개방 말단과 일치하도록 제작된다. 기본적으로 U-모양인 차단부(25f)의 모양은 자극 돌기(25h)의 적절한 형성의 결과로 결정된다.

첫 번째 고정자 요크(I)(25a) 및 두 번째 고정자 요크(I)(25b)의 자극 돌기(25h)가 머리빗 형태의 배열과 같이 포개어질 수 있도록, 상기 기술한 바대로 형 성된 첫 번째 고정자 요크(I)(25a) 및 두 번째 고정자 요크(I)(25b)가 상부와 하부에 배열된다. 첫 번째 고정자 요크(I)(25a)와 두 번째 고정자 요크(I)(25b) 사이에 고정자 코일(8)이 배치되도록 코일 보빈(7)이 제공된다. 첫 번째 고정자 요크(I)(25a), 두 번째 고정자 요크(I)(25b) 및 세 번째 고정자 요크(I)(25c)를 포함하는 고정자 요크(25)는 그것이 환형 고정자 코일(8)의 주변부를 덮을 수 있도록 배열된다.

고정자(I)(24)는 환형 고정자 코일(8) 그리고 자극 돌기(25h)가 머리빗 형태의 배열과 같이 포개어지고 회전자(I)(23)의 고리자석(I)(27)이 고정자 요크의 반경 방향으로 내부에 배열되는 자극 돌기(25h)와 반대되도록 배열되는 조건 하에서의 환형 고정자 코일(8)을 붙잡는 고정자 요크(I) 쌍(25)으로 이루어진다.

코일 보빈(7)의 단면은 C-모양으로 형성된다. 코일 보빈(7)이 평면도(개시되지 않음)로 표현될 때, 코일 보빈은 환형으로 형성된다. 고정자 코일(8)은 임의의 전선으로 구성될 수 있다. 특별히, 고정자 코일(8)은 자기-접착형 전선을 포함하는 것이 바람직하다. 실시예 5에서, 접착 층이 용융되어 자기-접착형 전선이 하나의 몸체로 형성될 수 있도록 환형 코일 보빈(7) 주위에 감기고 가열되는 방법으로 고정자 코일(8)이 형성된다. 즉, 고정자 코일(8)은 자기-접착형 전선이 서로 감기고 용융될 수 있는 방법으로 형성된다. 접착 층이 이러한 방식으로 용융될 때, 코일 보빈(7) 주위에 감긴 코일 배열의 불균형이 억제되어, 배열이 균일해질 수 있다.

회전자(I)(23)는 축(I)(28), 고리자석(I)(27), 및 회전자틀(I)(30)을 포함한다.

축(I)(28)은 베어링(I)(26)에 삽입되어 지지된다. 축(I)(28)의 한쪽 끝은 회전자틀(I)(30)에 의해 지지된다.

회전자틀(I)(30)은 중심에 개구부를 가지는 원반부(30a)와 원반부의 가장자리까지 이어지는 원통부(30b)를 포함하는 기본적으로 찻잔-모양으로 형성된다. 도 3c에서 보여지듯, 하중부 (I)(29)는 회전자틀(I)(30)의 부분에 일체로 제공된다. 회전자틀(I)(30)의 단면은 중심에 개구부를 가지는 C-모양으로 형성된다. 전체적인 회전자틀은 중심에 개구부를 가지는 원반부(30a)와 원반부의 가장자리에 수직으로 배열된 원통부(30b)로 구성되어 C-모양으로 형성된다.

회전자틀(I)(30)의 개구부(30c)는 축(I)(28)와 결합하고 축에 고정된다. 이 때에, 회전자틀(I)(30)은 첫 번째 고정자 요크(I)(25a)로부터 분리되어 배열된다.

고리자석(I)(27)은 회전자틀(I)(30)의 원통부(30b) 내부에 배열된다.

고리자석(I)(27)은 등 간격으로 환상으로 배열된 N-극과 S-극을 갖는 다섯 쌍의 자극을 포함한다.

하중부(I)(29)는 도 5a의 평면도에서 빗금 친 부분 환형 영역과 도 5b의 단면도에서 단면 S4에 의해 정의되는 3차원 공간을 점유한다.

부분 환상 영역 S3은 회전자틀(I)(30) 원반부(30a)의 외부 원주로부터 반경 방향으로 약간 내부까지 배열되는 부분 영역에 의해 정의된다. 이러한 예에서, 상기 간격은 원반부(30a)의 외부 원주로부터 하중부(I)(29)의 반경 방향 안쪽 끝에 대해 반경 방향으로 좀 더 안쪽에 위치한 위치 Q2까지의 간격이다. 이 하중부(I)(29)의 상기 중심각은 비중이 높은 금속의 비중에 의해 적절하게 설계될 수 있다. 실시예 5에서, 이러한 하중부(I)(29)의 중심각은 120°에서 200°까지이다. 하중부(I)(29)의 중심각은 180°로 설정하는 것이 바람직하다.

하중부(I)(29)는 회전자틀(I)(30)에 용접된다.

하중부(I)(29)를 가지는 회전자틀(I)(30)이 축(I)(28)에 배열되는 진동 메커니즘을 고려하면, 진동은 mrω²(구심력)으로 계산되며, 여기서 하중부(I)(29)의 질량이 m(kg), 무게 중심으로부터의 거리가 r(m) 그리고 회전 속도(각속도)가 ω이다. 진동은 1G인 것이 바람직하다. 회전 속도가 약 10,1000rpm일 때, 가장 편안한 감도가 얻어진다. 하중부(I)(29)가 회전자틀(I)(30) 원주의 임의의 위치에 형성될 수 있기 때문에, 제조는 쉽게 수행될 수 있다. 하중부(I)(29)는 회전자틀(I)(30)의 원통부(30b)에 배치되기 때문에, 원통부의 반경 방향 두께는 하중부(I)(29)에 요구되는 질량에 따라 적절하게 설계될 수 있다. 하중부(I)(29)는 자성을 가지기 때문에, 외부 자기장에 대하여 하중부(I)(29)에 의한 보호 효과가 제공될 수 있다.

회전자틀(I)(30)의 무게 중심이 회전자틀(I)(30)의 중심으로부터 편심되도록, 하중부(I)(29)는 회전자틀(I)(30)의 일부에 제공된다. 하중부(I)(29)의 재료 조성은 앞서 기술한 실시예 1에서의 하중부(13)와 동일하다.

고리자석(I)(27)의 재료 조성은 앞서 기술한 실시예 1에서의 고리자석(9)과 동일하다. 고리자석(I)(27)의 자화 방향은 임의의 방향으로 설정될 수 있다. 축 주위의 원주 방향(회전 방향)으로 NS와 SN이 자화되는 것이 바람직하다.

실시예 5에서, 고리자석(I)(27)의 N-극 또는 S-극의 홀 자극의 회전 방향으로의 길이 (원호 길이)는 모두 동일하다.

덮개(3)의 재료 조성은 실시예 1에서의 덮개(3)와 같다.

실시예 2에서 4의 경우와 같은 방법으로, 실시예 5에서, 회전 방향을 결정하기 위해 다음 수단 (1)에서 (4)가 채용된다.

(1) 고리자석(I)(27)은 고정자 요크(I)(25)의 자극 돌기(25h)의 피치와 같은 자극 피치(간격)를 갖는 자극쌍을 포함한다. 자속량은 "고리자석의 자속량"< "보조 극 자석의 자속량" 이 되도록 설정된다.

(2) 고리자석(I)(27) 자극 피치 중 적어도 한 쌍의 자극 피치는 고정자 요크(I)(25)의 자극 돌기 피치와 상이한 자극 피치가 되도록 제작된다.

(3) 고정자 요크(I)(25) 한 쌍의 자극 돌기 위상이 이동된다. 또는, 고정자 요크(I)(25)의 자극 돌기 모양이 비대칭이 되도록 제작된다.

(4) 고정자 요크(I)(25)의 자극 돌기(25h)와 고리자석(I)(27) 사이에 형성된 간극은 균일하지 않도록 제작된다.

(실시예 6)

발명의 이동 단말기, 예를 들어, 녹음과 재생의 기능, 전화 기능 또는 텔레비전 기능이 혼합된 휴대폰, 포켓 벨 또는 이동 단말기는 앞서 언급한 특성을 가지는 진동 발생용 스테핑 모터로 구성된다. 앞서 말한 것 때문에, 이동 단말기가 상기 기술한 진동발생용 스테핑 모터의 기능과 효과 상기 기능을 제공하도록 구성할 수 있다.

본 발명은 그 기질과 고유의 특성과 분리되지 않고 다른 특수한 형태로 실시될 수 있다. 기술한 실시예들은 모든 면에 있어서의 예시로 고려될 뿐이며, 이에 구속되지 않는다. 본 발명의 범위는, 따라서, 앞서 말한 설명이 아닌 부가된 특허청구범위에 의해 나타내어진다. 상기 방법 내에서의 변화 및 청구항의 균등 영역에서의 모든 변화는 상기 범위 안에 포함된다.

이 출원은 참조에 의해 그 내용이 여기에 포함된 2005년 5월 27일에 출원된 일본 특허출원 No. JP2005-156425에 근거한 우선권을 주장한다.

본 발명인 진동발생용 스테핑 모터는 다음의 장점을 제공한다.

(1) 회전자틀의 일부에서, 하중부가 일체적으로 제공된다. 따라서, 회전자틀과 다른 곳에서 하중부가 제공되는 구조와 달리, 하중부가 회전자틀에 의해 본래 점유되는 공간을 포함하는 부분에 배치될 수 있다. 따라서, 회전자틀의 본래 형상이 유지되면서, 무게부의 질량이 증가될 수 있다. 이에 따라, 바람직한 형상이 유지되면서, 강한 진동이 발생될 수 있다.

(2) 회전자틀과 하중부가 뒤쪽 요크로 사용되기 때문에, 모터에 의해 발생되는 자속을 이용하는 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 시작, 정지 및 회전 속도 특성이 개선되고 기동성이 향상된다. 나아가서, 불균형을 증가시키기 위해 하중부의 크기는 회전자틀의 크기에 맞게 확장될 수 있고 높은 진동 강도가 발생될 수 있다.

(3) 자석은 고리자석 또는 고리자석과 외부 보조 극 자석을 포함하고, 시작 위치는 고리자석 내의 다수의 자극 중 적어도 한 쌍의 자극의 각각의 자극 NS의 회전 방향 길이(회전 방향으로의 자극 길이)가 다른 자극의 균일한 회전 방향 길이와 상이하게 만들어지나 또는 외부 보조 극 자석의 위치가 조절되는 방법으로 조정된다. 따라서, 조정을 위한 부품의 수가 감소될 수 있다. 외부 보조 극 자석에 의해, 모터 제작의 완성 후에 가장 적절한 위치에서 시작 위치가 조절될 수 있다. 나아가서, 누적 에러가 감소될 수 있다. 이에 따라, 전체적으로, 조립 정확도가 증가될 수 있다.

(4) 시작 위치 및 정지 위치는 고정자 요크 쌍의, 머리빗 형태 배열로 배치된 자극 돌기의 회전 방향 길이가 부분적으로 균일하지 않도록 만들어지는 방식으로 조절될 수 있다. 따라서, 발생되는 토크와 부품의 수를 감소시키지 않고 상기 조절이 수행될 수 있다.

Claims (10)

1. 고정자; 및

   축, 자석 및 회전자틀로 이루어진 회전자를 포함하는 진동발생용 스테핑 모터에 있어서,

   회전자틀은 중심에 개구부를 가지는 원반부와 원반부의 가장자리에 연속적으로 배치된 원통부를 포함한 기본적으로 찻잔-모양이고;

   회전자틀의 무게 중심이 회전자틀의 중심으로부터 편심되게 위치하도록 회전자틀의 일부에 배치되는 하중부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
2. 제1항에 있어서,

   자석은 환상으로 배열된 복수의 자극쌍을 포함하는 고리자석이 포함된 자석인것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
3. 제1항에 있어서,

   고정자는 환상 고정자 코일; 및

   각각 자극 돌기를 포함하는 고정자 요크 쌍을 포함하고,

   환상 고정자 코일은 고정자 요크 중 하나의 자극 돌기가 다른 하나의 고정자 요크의 자극 돌기와 머리빗 형태의 배열로 포개어지도록 고정자 요크 사이에 고정되며,

   고정자는 회전자틀 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
4. 제1항에 있어서,

   자석은 회전자틀 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
5. 제3항에 있어서,

   자석은 자극 돌기에 대항하고 및 자극 돌기의 외부에 회전자의 반경 방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
6. 제3항에 있어서,

   자석은 자극 돌기에 대항하고 축 위에 배치되며, 자극 돌기의 내부에 회전자의 반경 방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
7. 제2항에 있어서,

   시작 시에 회전자가 항상 한 방향으로 회전할 수 있도록 다수의 자극쌍 중 적어도 하나의 쌍의 각 자극이 갖는 회전자의 회전 방향 길이가 다른 자극쌍의 각 자극의 균일한 길이와 상이한 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
8. 제2항에 있어서,

   회전자틀이 고리자석과 조합하여 사용되는 보조 극 자석을 포함하고, 시작 시에 회전자가 항상 한 방향으로 회전할 수 있도록 보조 극 자석이 배치되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
9. 제3항에 있어서,

   시작 시에 회전자가 항상 한 방향으로 회전할 수 있도록 머리빗 형태로 배치된 자극 돌기가 다른 자극 돌기 쌍의 간격과 상이한 간격을 갖는 한 쌍의 자극 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
10. 제1항 내지 제5항에 있어서,

    고정자와 회전자를 덮는 덮개를 포함하고, 자석은 고리자석과 보조 극 자석을 포함하며, 보조 극 자석은 덮개에 부착되어 시작 시에 회전자가 항상 한 방향으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.

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