KR20080068505A - 편평 모터의 전기자 구조물 - Google Patents

Abstract

하나의 무코어 전기자 코일(Coreless armature coil)로 구성된 전기자를 항상 원활하게 재기동시키기 위한 편평 모터의 전기자 구조물이 개시된다.편평 모터의 전기자 구조물은 일측 끝단으로부터 원주 방향을 따라 연장부가 일체로 연장 형성되는 전기자 몸체가 포함된다. 자성체는 전기자 몸체의 연장부에 매설되며, 상기 전기자 몸체의 중심(O)에 대하여 수직으로 배치된다. 전기자 코일은 자성체로부터 소정 간격으로 이격되어 전기자 몸체에 매설된다. 무게추는 자성체와 전기자 코일 사이의 전기자 몸체에 제공된다. 자성체는 전기자 몸체의 회전을 정지시켰을 때, 자성체를 계자 자석의 N극 및 S극의 자극들 사이의 경계에 위치하도록 설정하고, 상기 계자 자석의 N극 및 S극의 자극과 상기 자성체가 서로 흡인하도록 하여 상기 전기자 몸체가 기동 가능 위치에 오도록 조작 가능하게 된다.

전기자, 자성체, 전기자 코일, 편평 모터 및 전기자 구조물,

Description

편평 모터의 전기자 구조물{ARMATURE STRUCTURE FOR FLAT MOTOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편평 모터의 전기자 구조물의 분해 사시도;

도 2는 도 1의 결합상태 단면도;

도 3은 도 1에서 전기자 코일과 자성체 사이의 중심각이 표시된 전기자를 보인 도면;

도 4는 도 1에서 전기자 코일과 바리스터의 연결 상태를 보여주는 도면;

도 5는 도 1에서 전기자가 회전하기 이전을 보여주는 도면;

도 6은 도 1에서 전기자가 회전 중인 것을 보여주는 도면;

도 7은 도 1에서 전기자가 회전 후 정지된 상태를 보여주는 도면;

도 8은 도 1에서의 전기자의 변형예를 보인 도면;

도 9 및 10은 도 8에서 전기자 코일의 변형 예를 보여주는 도면;

도 11은 도 9 및 도 10에서 자성체 및 무게추의 배치 상태도;

도 12는 도 8에서 원형의 전기자 몸체에 전기자 코일의 다른 변형 예를 보여주는 도면;

도 13은 도 12에서 자성체 및 무게추의 배치 상태도; 및

도 14는 본 발명에 따른 전기자의 회전 각도를 조정하는 방법을 보여주는 참 고도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 베이스 바디 102,103: 제1 PCB 기판, 제2 PCB 기판

110: 계자 자석 120: 전기자 몸체

122: 연장부 124a,124b,124c,124d: 정류자

130: 자성체 132: 전기자 코일

134: 무게추 140: 차폐재

본 발명은 진동을 인체에 전달하는 것을 목적으로 하는 장치에 적용되는 편평 모터의 전기자 구조물에 관한 것으로서, 특히 하나의 무코어 전기자 코일(Coreless armature coil)로 구성된 전기자를 항상 원활하게 재기동시키기 위한 편평 모터의 전기자 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 진동을 인체에 전달하기 위한 목적의 장치로는 무선 전화 호출 장치(이하, 페이저라 함)나 휴대 전화, 가벼운 진동을 인체에 부여하여 마사지 효과를 발휘하는 마사지기, 시청각 장애자용 신호 수신기 등 여러 가지가 공지되어 있고, 전기자를 편심시킨 편평 모터가 내장되어 있다.

상기한 편평 모터로서, 가부시키가이샤 티케이에스에 의해 2005년 4월 28일자로 대한민국 특허등록번호 제 0488036호(발명의 명칭; 편평 모터의 전기자 구조) 가 공지되어 있다.

이러한 편평 모터의 전기자 구조는 N극 및 S극의 자극을 갖는 계자(界磁) 자석을 포함하는 편평 모터의 전기자 구조에 있어서, 계자 자석으로부터 축 방향으로 간격을 두고 이격되고 회전축 및 1개 이상의 무코어 전기자 코일(coreless armature coil)을 가지고 있는 전기자로서, 회전축 및 1개 이상의 무코어 전기자 코일의 외부에 배치되는 전기자; 및 전기자에 접속된 N극 및 S극의 자극을 가지며, 전기자의 회전을 정지시켰을 때 자성체(magnetic material)를 계자 자석의 N극 및 S극의 자극들 사이의 경계에 위치 설정시키고, 계자 자석의 N극 및 S극의 자극이 자성체를 흡인하도록 함으로써, 전기자가 기동 가능 위치에 오도록 조작 가능한 1 개의 자성체를 포함하여 구성되었다.

이러한 구성을 갖는 종래의 편평 모터의 전기자 구조는, 전기자에 자성체 또는 N극 및 S극의 극성을 갖춘 영구 자석을 설치하고, 전기자의 회전을 정지시켰을 때에 자성체 또는 영구 자석을 계자 자석의 N극과 S극의 경계에 위치시키고, 무코어 전기자 코일이 기동 가능한 위치에 오도록 하였기 때문에 무코어 전기자 코일이 2개 또는 1개인 구성의 전기자라도 전기자를 시동시킬 때의 회전이 확실하다. 또한 원활하게 행해져서 결과적으로 편평 모터를 한층 더 극소화 및 경량화시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래기술의 경우, 자성체가 무코어 전기자 코일에 붙어 있거나 근접되어 있다. 이 때문에 자성체는 무코어 전기자 코일에서 발생하는 자장의 영향을 받아 자기 과포화 현상을 야기한다. 이에 따라, 자성체는 계자 자석 과의 사이에서 강한 흡인력을 유발시키게 되고, 그 결과 전기자의 회전을 방해하게 되는 문제점이 예상된다.

특히, 원 코일 평편 모터에서는 전기자의 회전기동 토크(Torque)를 될 수 있는 한 크게 확보하는 것이 유리하다. 즉 전기자가 회전 운동을 하다가, 정지할 때에는, 자성체의 역할에 의해 계자자석의 N극과 S극 경계선 위치에서 강제적으로 정확하게 정지하도록 해야 하며, 이때 전기자는 재기동이 원활한 위치에서 재기동이 되도록 해야 한다. 또한 자성체가 상기와 같은 역할을 충실히 수행할 수 있도록 하기 위해서는, 자성체의 체적을 될 수 있는 한 크게 하여 자성체가 N극과 S극의 경계선상에서 계자자석 자력의 영향을 강하게 받도록 하는 것이 효율적이다. 그러나 자성체의 체적이 너무 커지면, 무 코어 전기자코일이 정지 상태에서 회전 재기동을 하려고 할 때에 자성체가 계자자석의 자력에 강한 영향을 받아, 회전 재기동을 방해하는 요인으로 작용하게 된다. 이와 같은 이유로 무코어 전기자코일의 회전기동 토크(Torque)를 향상시키지 않는 한, 무 코어 전기자코일의 회전기동 토크(Torque) 한계에 부딪혀, 어느 한계 이상으로는 자성체의 역량은 키우는 것은 어려운 과제이었다.

따라서, 본 발명은 하나의 코일로 전기자를 구성한 경우에도 시동시킬 때에 회전이 확실하고 원활하게 행해지는 전기자 구조를 제공함으로써, 편평 모터를 한층 더 극소화 및 경량화시킬 수 있는 평편 모터의 전기자 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 계자자석을 8극의 구조로 개선하여 자극 한 개가 차지하는 면적을 줄이며, 전기자 코일의 크기도 줄일 수 있어 모터의 소형화를 이룰수 있는 평편 모터의 전기자 구조물을 제공하는 데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은

베이스 바디, 상기 베이스 바디의 한쪽 면에 배치되며 N극 및 S극을 갖는 계자자석, 상기 계자 자석에 회동 가능하게 결합되는 편평 모터의 전기자 구조물로서,

일측 끝단으로부터 원주 방향을 따라 연장부가 일체로 연장 형성되는 전기자 몸체;

상기 전기자 몸체의 연장부에 매설되며, 상기 전기자 몸체의 중심(O)에 대하여 수직으로 배치되는 자성체;

상기 자성체로부터 소정 간격으로 이격되어 상기 전기자 몸체에 매설되는 전기자 코일; 및

상기 자성체와 전기자 코일 사이의 상기 전기자 몸체에 제공되는 무게추; 를 포함하고,

상기 자성체는 상기 전기자 몸체의 회전을 정지시켰을 때, 상기 자성체를 계자 자석의 N극 및 S극의 자극들 사이의 경계에 위치하도록 설정하고, 상기 계자 자석의 N극 및 S극의 자극과 상기 자성체가 서로 흡인하도록 하여 상기 전기자 몸체가 기동 가능 위치에 오도록 조작 가능한 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물을 제공함으로써 달성되는 것이다.

바람직하게, 상기 전기자 몸체는 원통형으로 형성된다.

바람직하게, 상기 전기자 코일의 일단과 타단은 제2 PCB 기판에 연결되고, 상기 제2 PCB 기판에는 바리스터(Varistor)가 구비된다.

바람직하게, 상기 무게추는 원주 방향을 따라 길게 형성된다.

바람직하게, 상기 자성체의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)은 112.5°~ 202.5°의 범위이다.

바람직하게, 상기 무게추의 외주 면에는 자기장의 차폐재로 코팅 처리를 한다.

본 발명에서는 계자자석 8개의 자극 중, 2개의 자극 상에서 무코어 전기자코일이 회전기동력을 얻을 수 있도록 하여 전기자가 회전하려는 회전기동 토크(Torque)를 배가시킬 수 있는 구조로 개선하였다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 편평 모터의 전기자 구조물은, 전기자 몸체의 일단에는 원주 방향을 따라 자성체가 매설되는 연장부가 형성된다. 무게추는 전기자 코일과 자성체 사이에 위치된다. 이러한 구조로 인하여, 자성체는 전기자 코일에서 발생하는 자장의 영향을 받지 않아 전기자의 원활한 코일이 이루어지는 휴대폰의 편평 모터 등의 분야에 적용할 수 있다.

본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 한 하기의 바람직한 실시 예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편평 모터의 전기자 구조물의 분 해 사시도이다. 도 2는 도 1의 결합상태 단면도이다. 도 3은 도 1에서 전기자 코일과 자성체 사이의 중심각이 표시된 전기자를 보인 도면이다. 도 4는 도 1에서 전기자 코일과 바리스터의 연결 상태를 보여주는 도면이다.

도 1과 도 4를 참조하면, 편평 모터(FM)는 베이스 바디(100), 베이스 바디(100)의 한쪽 면에 배치되며 N극 및 S극을 갖는 계자자석(110)을 포함한다. 베이스 바디(100)의 상면에는 제1 PCB 기판(102)이 배치되고, 계자자석(110)은 제1 PCB 기판(102)을 부분 감싸도록 베이스 바디(100)에 부착된다. 계자자석(110)은 중앙이 빈 대략 고리 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 계자자석(110)의 빈 부분에 위치하는 제1 PCB 기판(102)의 상면에는 전극 블러시(112)(114)가 배치된다. 커버(CV)는 전기자 몸체(120)과 계자자석(110)을 감싸도록 베이스 바디(100)에 결합된다.

본 발명에 따른 전기자 구조물은 전기자 몸체(120)에 자성체(130), 전기자 코일(132) 및 무게추(134), 정류자 몸체(124), 회전축(104)이 포함되어 이루어진다.

전기자 몸체(120)는 회전축(104)에 의하여 계자 자석(110)에 회전 가능하게 결합된다. 전기자 몸체(120)에는 일측 끝단으로부터 원주 방향을 따라 연장부(122)가 일체로 연장 형성된다. 전기자 몸체(120)는 반원의 면적보다 약간 큰 형태, 즉 연장부(122)만큼 큰 면적을 갖도록 형성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 전기자 몸체(120)는 원판 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 무게추(134)는 원주 방향을 따라 길게 형성된다. 이는 전기자 몸체(120)의 회전 작 동시 무게추(134)의 무게에 따른 진동의 효과를 높이기 위한 것이다. 정류자 몸체(124)는 정류자(124a)(124b)(124c)(124d)로 이루어진다.

자성체(130)는 전기자 몸체(120)의 연장부(122)에 매설되며, 전기자 몸체(120)의 중심(O)에 대하여 바(bar) 형상으로 수직으로 배치되나, 그 밖의 다양한 형태로 변형될 수 있다. 자성체(130)는 전기자 몸체(120)의 회전을 정지시켰을 때, 자성체(130)를 계자 자석(110)의 N극 및 S극의 자극들 사이의 경계에 위치하도록 설정하고, 계자 자석(110)의 N극 및 S극의 자극과 자성체(130)가 서로 흡인하도록 하여 전기자 몸체(120)가 기동 가능 위치에 오도록 조작 가능하다.

전기자 코일(132)은 자성체(130)로부터 소정 간격으로 이격되어 전기자 몸체(120)에 매설된다.

무게추(134)는 주로 텅스텐(W) 재질로 이루어지고, 자성체(130)와 전기자 코일(132) 사이의 전기자 몸체(120)에 제공된다. 무게추(134)의 외주면에는 자기장의 차폐재(140)로 코팅 처리를 한다. 무게추(134)는 자기장의 차폐재(140)로 이루어진다. 차폐재(140)는 Ni, Si, C, Mn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택된다.

자성체(130)의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)은 112.5°~202.5°의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 자성체(130)에는 전기자 코일(132)에서 발생하는 자기장의 영향을 최대한 차단할 수 있다. 이에 따라, 자성체(130)에는 전기자 코일(132)에 의한 자기 과포화 현상을 미리 방지할 수 있다.

제2 PCB 기판(102a)은 전기자 몸체(120)의 내부에 제공되고, 전기자 코일(132)의 일단(132a)과 타단(132b)은 제2 PCB 기판(102a)에 납땜 연결되고, 제2 PCB 기판(102b)에는 바리스터(Varistor)(VA)가 구비된다. 바리스터(VA)는 반도체와 콘덴서로 구성된 전자부품으로, 주로 전원스위치의 접점을 전기적인 스파크(Spark)로부터 보호하는 목적으로 많이 사용된다. 즉 전기자코일(132) 일단(132a)과 타단(132b)에 전기자 기동 전류를 전극 브러시(112)(114)와 정류자(124a) (124b) (124c) (124d)에 의해 단속적으로 공급하면, 전기자 코일(132)에는 역 기전류 현상이 발생하며 이로 인하여 전기자 기동 전류를 공급하는 브러시와 정류자가 불필요한 전기적인 스파크(Spark) 현상에 의해 쉽게 마모된다. 바리스터(VA)는 상술한 바와 같이 전기자 코일(132)의 일단(132a)과 타단(132b)에 납땜으로 연결한 후, 사출수지로 구성된 전기자 몸체(120)에 일체화 시켜놓으면, 바리스터(VA)에 역할에 의해 불필요한 전기적인 스파크로부터 전극 브러시(112)(114)와 정류자(124a) (124b) (124c) (124d)의 마모를 줄일 수 있게 되어 모터의 수명을 연장하는데 중요한 역할을 수행한다.

한편, 계자자석(110)은 8극 구조로 형성될 수 있다. 전기자 코일(132)의 일부는 전기자 몸체(120)의 중심까지 연장하여 위치될 수 있다. 즉. 전기자 코일(132)의 중심이 되는 회전축(104)까지 연장하여 형성될 수 있는 것이다(도 9 참조).

또한 전기자 코일(132)은 전기자 몸체(120)의 일측 가장자리로부터 중심을 경유하여 타측 가장자리까지 일체로 연장하여 위치되며, 전기자 코일(132)의 양단은 계자자석(110)의 8극 중 2극에 접촉될 수 있도록 한다. 이때, 자성체(130) 및 무게추(134)는 전기자 코일(132)을 경계로 하여 서로 대향된 부분의 전기자 몸체(120)에 각각 제공된다(도 10 내지 도 12 참조).

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 편평 모터의 전기자 구조물의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 도 1에서 전기자가 회전하기 이전을 보여주는 도면이다. 도 6은 도 1에서 전기자가 회전 중인 것을 보여주는 도면이다. 도 7은 도 1에서 전기자가 회전 후 정지된 상태를 보여주는 도면이다. 도 8은 도 1에서의 전기자의 변형 예를 보인 도면이다. 도 9는 본 발명에 따른 전기자의 회전 각도를 조정하는 방법을 보여주는 참고도이다.

우선, 본 발명에 따른 전기자의 회전 원리를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 이에 도시된 바와 같이, 계자 자석(110)의 상면에는 2 개의 전극 브러시(112)(114)가 뻗어 있고, 그 선단부에 전기자 몸체(120)의 각 정류자(124a)(124b)(124c)(124d)가 접촉된다. 그리고 각 전극 브러시(112)(114)는 전기자 몸체(120)의 회전에 따라 정류자(124a)(124b)(124c)(124d)의 상면을 약 90°어긋나 미끄러지면서 순차적으로 이동하게 된다. 도 4는 전기자 몸체(120)가 정지하고 있을 때의 상태를 도시한 도면이다. 여기서, N1극, N2극, S1극 및 S2극은 실선으로 표기되어 있고, 이들의 각 경계선들은 점선으로 표기된다.

이때 자성체(130)는 계자 자석(110)의 N2극과 S2극의 경계선상에 위치하고, 전기자 코일(132)의 대부분이 계자 자석(110)의 S1극 상에 겹친다. 이 상태에서, 스위치를 온 시키면, 전류는 전극 브러시(112)(114)의 선단이 접촉하는 정류자(124c) 및 이것과 공통의 정류자(124a)를 통해 전기자 코일(132)의 외측의 권선 단부로부터 무코어 전기자 코일(132)로 흐르게 되고, 또한 내측 권선 단부로부터 정류자(124b)(124d)를 통해 전극 브러시(112)(114) 측으로 전류가 흐름으로써 전기자 코일(132)에 자계가 발생한다. 이때 전기자 코일(132)의 계자 자석(110)과 대향 하는 측에 발생한 자계의 극성이 S극이라고 하면, 그 바로 아래의 계자 자석(110)의 극성 S1과 동일한 극성 S극이 되어 척력이 발생하는 한편, 계자 자석(110)의 인접한 극성 N2과는 서로 끌어당기기 때문에 그 방향(시계 회전 방향)으로 회전력이 발생하여 전기자 몸체(120)가 시동하게 된다(도 5 참조).

그리고, 전기자 몸체(120)가 도 6에 도시된 위치까지 회전하면, 한쪽 전극 브러시(112)의 선단 접촉부가 정류자(124c)와 정류자(124d)의 간극으로 들어가거나 또는 다른 쪽 전극 브러시(114)의 선단 접촉부가 정류자(124a)와 정류자(124b)의 간극으로 들어가 버리기 때문에, 전기자 코일(132)에는 전류가 흐르지 않게 되어 자기가 없어지지만, 전기자 몸체(120)는 회전 관성에 의해 계속 회전하게 된다.

또한, 전기자 몸체(120)가 도 7의 위치까지 회전하면, 도 5일 때와는 반대로 전극 브러시(112)(114)에서 공급된 전류는 정류자(124b)(124d)를 통해 내측 권선 단부로부터 전기자 코일(132)로 흐르게 되고, 외측 권선 단부로부터 정류자(124a)를 통하여 전극 브러시(112)(114)로 흘러나오게 된다. 이 때문에, 전기자 코일(132)에는 계자 자석(110)과 대향하는 쪽에 반대 극성인 N극이 생겨 계자 자석(110)의 하측의 극(N2)과 서로 밀어내고, S2에서는 당기기 때문에 동일한 방향의 회전력이 부여되어 계속 회전하게 된다(도 7 참조).

이와 같이, 전기자 몸체는 회전하면서 N극 및 S극을 교대로 반복하고, 계자 자석(110)과의 사이에서 끌어당기고 밀어내는 것을 반복함으로써 계속 회전할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 1개의 전기자 코일(132)로 전기자 몸체(120)를 구성하고, 또한 무게추(134)를 설치함으로써 큰 원심력을 얻을 수 있으며, 진동 발생 장치로 이용할 경우에 효과가 크다.

또한 전기자 몸체(120)를 역방향(반시계 회전 방향)으로 회전시키는 경우에는 전류의 공급 방향을 반대로 하거나 또는 전기자 코일(132)의 감는 방향을 반대로 함으로써 회전 방향을 용이하게 변경할 수 있다.

한편, 전기자 몸체(120)가 부채꼴로 형성된 경우에는 자성체(130)의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)이 112.5°에 근접되게 형성되는 것이 바람직하고, 전기자 몸체(120)가 원판으로 형성된 경우에는 자성체(130)의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)이 202.5°에 근접되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 자성체(130)에는 전기자 코일(132)에서 발생하는 자기장의 영향을 최대한 차단할 수 있다. 이 때문에 자성체(130)에는 전기자 코일(132)에 의한 자기 과포화 현상을 미리 방지할 수 있다. 따라서, 전기자 몸체(120)의 회전이 원활하게 수행되는 것이다.

게다가, 전기자 코일(132)과 자성체(130)의 중간에 위치된 무게추(134)는 외주 면에 자기장의 차폐재(140)로 코팅 처리를 하거나, 무게추(134) 자체를 자기장의 차폐재(140)로 형성할 수 있다. 이때 차폐재(140)는 Ni, Si, C, Mn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에서는 전기자 코일(132)을 계자자석(110)의 2개의 극상에 위치하도록 하면, 한 개의 전기자 코일(132)로써 2개의 전기자 코일(132)을 내장한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어 회전기동 토크(Torque)를 향상시킬 수 있다. 그 결과로, 자성체(130)의 체적을 안정적으로 키울 수 있기 때문에 원 코일 평편모터가 보다 원활한 구동을 한다(

본 발명에 따른 전기자의 회전 정지각도를 조정하는 방법을 보여주는 참고도가 도 13에 도시된다. 이에 도시된 바와 같이, 대략 정방형의 판지로 된 베이스(150)가 구비되고, 그 판지의 표면에는 중앙에 가상의 중심(O´)이 표시되고, 그 중심으로부터 가장자리를 향하여 방사상으로 각도(0°~ 360°)가 표시된다. 이때, 판지(150)에서 0°, 90°, 270° 및 360°가 되는 4개의 지점은 정류자(124a)(124b)(124c)(124d)의 절연공극과 브러시(112)(114)가 접속되는 4개의 지점이다.

이렇게 표시된 판지(150)의 중심(O´)에는 제1 PCB 기판(102),계자자석(110),전극 브러시(112)(114)가 장착된 베이스(150)를 설치하고 베이스(150) 위에는 전기자 몸체(120)가 회전 가능하게 축 결합한다. 이후, 제1 PCB 기판(102)에 전류를 인가하고 전기자 몸체(120)를 360°회전시키면서, 전류가 도통되는 지점과 도통 안 되는 지점을 식별하면 상기의 0°, 90°, 270°및 360°가 되는 지점에서 4개의 절연구간이 판독되며, 전류가 도통이 되는 4개의 도통 구간을 판독할 수 있게 된다. 따라서 전기자 몸체(120)가 정지하고 있을 때에 정류자(124a)(124b)(124c)(124d) 의 절연 구간에서 전극 브러시(112)(114)가 접속 이 되지 않도록 하여, 항시 재 기동을 원활히 하려면 전기자 몸체(120)의 자성체(122)를 정지시키는 계자자석(110)의 경계선의 설정 각도를 상기의 측정 방법에 의해 산출하여 설정한 다음, 이를 수동으로 조작하여 전기자 몸체(120)의 정지 각도를 조정함으로써, 전기자 몸체(120)가 재 기동을 할 때에, 항시 재 기동 전류를 원활히 공급할 수 있도록 한다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 편평 모터의 전기자 구조물에 따르면, 전기자 몸체의 일단에는 원주 방향을 따라 자성체가 매설되는 연장부가 형성되고, 무게추가 전기자 코일과 자성체 사이에 위치되되, 자성체의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)은 112.5°~ 202.5°의 범위로 형성함으로써, 전기자 코일로부터 발생된 자기장이 자성체에 가해지는 영향을 최대한 차단할 수 있기 때문에, 자성체의 자기 과포화 현상을 미리 방지할 수 있게 된다. 이에 따라, 전기자 몸체의 회전이 원활하게 수행될 수 있는 효과가 있다.

게다가, 무게추의 외주면에 Ni, Si, C, Mn 및 Fe로 이루어진 군 중에서 선택된 자기장의 차폐재를 코팅하거나 무게추 자체를 차폐재로 형성하여 전기자 몸체의 회전을 훨씬 원활히 수행할 수 있게 된다.

또한 무코어 전기자코일을 계자자석의 2개의 극상에 위치하도록 하면, 한 개의 무코어 전기자코일로써 2개의 무코어 전기자코일을 내장한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어 회전기동 토르크(Torque)을 향상시킬 수 있게 되고, 이로 인해 자성체 의 체적을 안정적으로 키울 수 있게 되므로 원 코일 평편모터가 보다 원활한 구동을 할 수 있게 된다.

이상에서는, 본 발명을 상기한 실시 예를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 통상의 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (10)

1. 베이스 바디, 상기 베이스 바디의 한쪽 면에 배치되며 N극 및 S극을 갖는 계자자석, 상기 계자 자석에 회동 가능하게 결합되는 편평 모터의 전기자 구조물로서,

   일측 끝단으로부터 원주 방향을 따라 연장부가 일체로 연장 형성되는 전기자 몸체;

   상기 전기자 몸체의 연장부에 매설되며, 상기 전기자 몸체의 중심(O)에 대하여 수직으로 배치되는 자성체;

   상기 자성체로부터 소정 간격으로 이격되어 상기 전기자 몸체에 매설되는 전기자 코일; 및

   상기 자성체와 전기자 코일 사이의 상기 전기자 몸체에 제공되는 무게추; 를 포함하고,

   상기 자성체는 상기 전기자 몸체의 회전을 정지시켰을 때, 상기 자성체를 계자 자석의 N극 및 S극의 자극들 사이의 경계에 위치하도록 설정하고, 상기 계자 자석의 N극 및 S극의 자극과 상기 자성체가 서로 흡인하도록 하여 상기 전기자 몸체가 기동 가능 위치에 오도록 조작 가능한 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전기자 몸체는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 전기자 몸체의 내부에는 제2 PCB 기판이 제공되고, 상기 전기자 코일의 일단과 타단은 상기 제2 PCB 기판에 연결되고, 상기 제2 PCB 기판에는 바리스터(Varistor)가 구비된 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 무게추는 원주 방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성체의 중심선(r) 및 상기 계자 자석의 중심선(r´) 사이의 중심각(θ)은 112.5°~ 202.5°의 범위인 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무게추의 외주 면에는 자기장의 차폐재로 코팅 처리를 한 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
7. 청구항 2에 있어서, 상기 계자자석은 8극 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 전기자 코일의 일부가 상기 전기자 몸체의 중심까지 연장하여 위치되는 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 전기자 코일은 상기 전기자 몸체의 일측 가장자리로부터 중심을 경유하여 타측 가장자리까지 일체로 연장하여 위치되며, 상기 전기자 코일의 양단은 상기 계자자석의 8극 중 2극에 접촉될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 자성체 및 무게추는 상기 전기자 코일을 경계로 하여 서로 대향된 부분의 상기 전기자 몸체에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 편평 모터의 전기자 구조물.

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