KR20110016286A - 편평형 진동모터의 브러시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자속을 발생시키는 영구자석을 고정자에 구비하고, 전자기력을 발생시키는 코일을 회전자에 구비하여 상기 코일에 외부로부터의 전원을 공급해 주고 상기 회전자를 지지하는 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 코일에 외부로부터의 전원을 공급해 주고 회전자를 지지하는 좌, 우 대칭의 브러시 형상을 한쪽 방향으로 회전이 용이하게끔 형성함으로써, 회전시 브러시가 받는 회전부하를 최소화하여 브러시의 마모를 줄이고, 상기 회전자에 구비되어 브러시와 대면하는 정류자의 마모를 감소시켜 주는 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것이다.

본 발명은 회전자의 회전 방향과 브러시의 전개방향을 일치시켜 장시간 진동기능을 수행하더라도 회전시 마모로 인한 브러시의 고장을 방지함으로써 장기적인 수명의 진동특성을 갖는 편평형 진동모터를 제공한다.

편평형 진동모터의 브러시, 브러시, 진동모터

Description

편평형 진동모터의 브러시 {Brush of vibration motor}

본 발명은 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브러시의 좌, 우 형상을 대칭형으로 형성하지 않고, 회전자의 회전방향과 브러시의 전개방향을 일치시켜 회전자의 회전시 마찰 부하를 최소화하여 브러시의 마모를 줄이고, 브러시와 접촉 회전하는 정류자의 마모현상을 개선하여 진동모터의 수명을 향상시킨 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것이다.

본 발명은 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것이다.

휴대용단말기는 소형, 경량, 고내충격성(高耐衝擊性)이 요구되며 최근에는 박형 및 다기능화가 요구되고 있다. 상기 휴대용단말기에 사용되는 편형 진동모터는 편평형 정류자가 사용되고 상기 편평형 정류자에 대응하여 브러시는 모터의 베이스에 부착되고 정류자의 하면을 가압하여 정류자에 전류를 전달하는 역할을 한다.

일반적으로 ‘편평형 진동모터’는 고정자로서 브라켓과 브라켓 상면에 외부에서 전원을 공급하는 회로를 구성하는 인쇄기판과 상기 인쇄기판의 상면 회전자에 전원을 공급해 주고, 회전자를 지지하는 브러시와 자속을 발생시키는 다극 착자된 영구자석을 구비하고, 브라켓의 중심부에는 회전축인 샤프트 등을 구비한다.

상기 고정자의 영구자석에 대면하여 회전하는 회전자는 상기 브러시를 통해 전원을 공급받는 정류자를 구비하고, 회로를 구성하는 인쇄기판과, 전자기력을 발생시키는 권선 코일과 편심 회전하여 진동력을 발생시키는 고비중 중량체와 상기 고정자의 샤프트에 삽입되어 회전을 용이하게 하는 베어링을 사출수지 등으로 일체 성형하여 이루어진다. 상기 회전자와 고정자는 브라켓과 결합하는 케이스에 의해 내부가 보호된다.

종래기술로서 등록된 특허는 10-653244호, 제10-691798호, 제10-699723호를 들 수 있으며, 공개된 특허로서는 제10-2005-94107호, 제10-2009-15257호, 제10-2009-22320호가 공개되어 있음을 알 수 있다.

상기 공개된 특허의 일 실시예에 따른 브러시는 정류자와 접하는 암(31)과, 상기 암 사이에 형성된 슬릿부(30)와, 상기 암에서 연장된 리드부 (20)및 고정부(10)를 구비한다. 그리고 상기 리드부 및 고정부는 전류원과 전기적으로 연결되며, 상기 암으로 전류를 공급함과 동시에 브러시를 고정지지하는 지지부를 형성하고 상기 브러시는 MX215 등과 같이 전기 및 기계적 성질이 우수한 재료에 의해 형성된다.

상기 브러시는 일단부측은 인쇄기판에 접속 설치되고, 타단부측은 정류자에 접촉되어 외부의 전원을 코일로 전달되며, 고정자와 회전자의 작용에 의하여 회전자가 회전하면서 진동을 발생한다. 상기 인쇄기판에 접속 설치된 브러시는 탄성력에 의하여 정류자와 접촉되며, 상기 정류자에 안정되게 접속되려면 소정 이하의 충 격에 의하여 변형되지 않는 내구성을 가지고 있어야 한다.

종래 기술의 편평형 진동모터는 상기 브러시가 좌, 우 대칭으로 회전자가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전을 하면, 좌, 우 브러시 중의 한쪽은 회전자의 회전방향과 일치하여 형성되는 반면, 다른 쪽 브러시는 항상 회전자의 회전방향과 반대로 형성하여 정류자의 마모 및 브러시의 마모 현상이 집중되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 상기 브러시의 방향과 회전자의 회전 방향을 일치시켜 회전자의 회전방향에 반대되어 설치되는 브러시의 방향을 반대로 전환시킴으로 인해 진동회전시 브러시의 마찰 부하를 감소시키고, 브러시와 대면하는 정류자의 마모 현상을 개선시켜 진동모터의 수명을 향상시키는데 그 목적이 있다.

본 발명은 편평형 진동모터의 브러시에 관한 것으로서, 외형으로 내부에 부품 수납공간을 형성하는 케이스, 외부에 전원을 공급받아 전자기력을 발생시키는 권선 코일, 편심 고비중의 중량체, 회전축을 중심으로 회전을 용이하게 하는 베어링 등으로 이루어진 회전자와; 상기 케이스와 대면하여 외형을 형성하는 브라켓, 상기 브라켓의 내부면에 구비되어 자속을 발생시키는 영구자석, 외부전원을 공급하는 회로를 구성하는 인쇄기판, 상기 인쇄기판의 일면에 고정되어 외부전원을 정류자에 전달하고 회전자를 지지하는 브러시, 브라켓의 중심홀에 압입 고정되어 회전자의 회전축을 형성하는 사프트로 이루어진 고정자; 등으로 구성된 편평형 진동모터에 있어서,

상기 브러시는 좌, 우 형상이 다르게 구비되어 회전자의 회전방향과 브러시의 방향을 일치시켜 형성된다.

상기 브러시는 상기 브라켓에 구비된 회전축인 샤프트를 중심으로 한쪽방향 으로 전개되어 형성된다.

상기 브러시는 고정자의 인쇄기판에 납땜하여 고정되는 부위의 형상 및 면적은 동일하게 형성되나, 납땜부로부터 전개되는 형상은 좌, 우가 틀리게 형성된다. 즉 좌, 우측 브러시중 적어도 한 개의 브러시는 90°로 굴곡됨을 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 편평형 진동모터는 상기 고정자에 구비되는 인쇄기판의 외부 전원인가부에 정, 역 (+,-) 방향을 표기하거나, 리드 와이어 색상 등으로 정역(+,-) 방향을 결정하여 회전자의 회전방향을 브러시의 전개 방향과 일치시킬 수 있다. 브러시는 적어도 10개 이상이 어레이로 배열되어 형성함을 포함한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 편평형 진동모터는 회전자의 회전방향과 브러시의 양쪽 전개 방향을 모두 일치시킴으로 인해 진동 회전시 브러시의 마찰 부하를 최소화하고 브러시와 대면하여 회전하는 정류자의 마모를 개선하여 진동모터의 수명을 향상시키는 효과가 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 편평형 진동모터의 일실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2는 종래의 편평형 진동모터의 브러시의 형상이다.

도 3은 편평형 진동모터의 리드와이어 연결도이다.

도 4는 종래의 편평형 진동모터 장시간 동작시 브러시의 고장 현상이다.

도 5는 종래의 브러시에 의한 회전자의 정류자 마모 현상이다.

도 6 내지 도 7은 본 발명에 의한 편평형 진동모터의 브러시 형상이다.

도 1 내지 도 2의 도시된 바와 같이 종래의 편평형 진동모터의 브러시는 회전축인 샤프트를 중심으로 좌, 우 대칭의 구조로 구비된다.

일반적인 편평형 진동모터에 있어서, 입력전원의 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향의 양방향 회전이 가능하나, 도 3에 도시된 바와 같이 편평형 진동모터를 사용하는 이동단말기의 설계시 정, 역 구분을 함으로써 양방향 회전이 모두 가능하나, 항상 회전 방향은 고정이 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 회전자의 회전 방향이 반시계방향일 경우, 좌측의 브러시는 회전방향과 일치하여 형성되어 회전 부하를 적게 받으나, 우측의 브러시는 전개 방향이 회전자의 회전 방향과 반대로 형성되어 회전자의 회전시 마찰 부하를 회전방향과 일치되어 전개되는 브러시에 비해 응력이나 마찰 부하가 집중된다.

또한, 진동중 브러시의 한쪽만 절단이 되더라도 정상적인 진동기능을 수행할 수 없게 되므로 편평형 진동모터의 브러시 수명은 회전자의 방향과 반대되어 형성되는 브러시의 수명에 의해 결정이 된다.

도 5에 도시된 바와 같이 브러시를 구비한 편평형 진동모터에 있어서, 브러시에 대면하는 정류자의 마모도 회전자의 방향과 반대 방향으로 전개된 브러시에 의해서 결정된다.

도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 편평형 진동모터의 브러시 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 브러시는 한쪽은 납땜부에서 직각으로 1차 벤딩되어 전개된 후 다시 수평방향으로 2차 직각으로 벤딩되어 전개된다. 다른 한쪽은 상기 한쪽 브러시의 전개 방향과 90°의 간격을 두고, 1차 벤딩된후 일정높이를 형성한 후 다시 같은 방향으로 2차 벤딩되어 수평 방향으로 전개된다.

좌, 우측 브러시는 상기와 같이 각각 벤딩 및 전개된 후, 브라켓의 중심부에 구비한 샤프트를 중심으로 반원형상으로 추가 전개하되, 회전자의 베어링에 회전중 접촉이나 불필요한 간섭이 생기지 않도록 일정 간격을 두고 형성된다.

상기와 같이 벤딩, 전개된 브러시는 회전자의 정류자와 대면하는 접점이 굴곡부의 최고 정점이 될 수 있도록 추가 굴곡부를 형성하여 구비된다.

본 발명과 같이 브러시의 전개 방향을 회전자의 회전방향과 일치시키더라도 편평형 진동모터의 하부 인쇄기판의 외부 부분에 정, 역(+,-) 표기를 함으로 인해 외부에서 브러시의 전개방향대로 회전방향을 결정할 수 있고, 리드와이어 등으로 이동통신 단말기에 연결을 시키는 경우에는 리드와이어의 색상 등으로 (+:적색, -:청색) 구분하여 외부에서 브러시 전개 방향대로 회전방향을 결정할 수 있다. 본 발명에 의한 브러시는 회전자의 회전방향과 양쪽 브러시의 전개방향을 일치시킴으로 인해 상기 언급한 브러시의 마모 현상 및 그에 따른 회전자에 구비된 정류자의 마모 현상을 개선할 수 있다.

본 발명에 의한 브러시는 한쪽 방향의 브러시와 다른 한쪽 방향의 브러시를 다르게 형성하고, 브라켓에 구비된 회전축인 샤프트를 중심으로 한쪽으로만 전개되 어 브러시 원자재 사용량을 감소시키는 또 다른 효과가 제공된다.

도 6내지 도 7에서는 브러시의 전개부를 중간에 절개하여 2개소로 형성하였으나, 수명의 정도에 따라 단독으로 구비 또는 장기적인 수명을 요구하는 편평형 진동모터의 브러시에서는 3개 이상도 형성할 수 있다.

도 1은 종래 편평형 진동모터 브러시의 사시도.

도 2는 종래 편평형 진동모터 브러시의 평면도.

도 3은 편평형 진동모터의 외부 전원 리드와이어 연결도

도 4는 종래의 편평형 진동모터의 수명 고장시 브러시 마모 현상

도 5는 종래 편평형 진동모터의 브러시 마찰에 의한 정류자 마모 현상

도 6은 본 발명에 의한 편평형 진동모터의 브러시 사시도

도 7은 본 발명에 의한 편평형 진동모터의 브러시 평면도

Claims (8)

1. 외형으로 내부에 부품 수납공간을 형성하는 케이스, 외부에서 전원을 공급받아 전자기력을 발생시키는 권선 코일, 편심 고비중의 중량체, 회전축을 중심으로 회전을 용이하게 하는 베어링으로 이루어진 회전자와;

   상기 케이스와 대면하여 외형을 형성하는 브라켓, 상기 브라켓의 내부면에 구비되어 자속을 발생시키는 영구자석, 외부전원을 공급하는 회로를 구성하는 인쇄기판, 상기 인쇄기판의 일면에 고정되어 외부전원을 정류자에 전달하고 회전자를 지지하는 브러시, 브라켓의 중심홀에 압입 고정되어 회전자의 회전축을 형성하는 샤프트로 이루어진 고정자 등으로 구성된 편평형 진동모터에 있어서,

   상기 브러시는 한쌍으로 이루어지고 좌, 우 형상을 달리하여 하부 인쇄기판의 고정부로부터 브러시의 전개 방향이 회전자의 회전방향과 일치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
2. 제1항에 있어서, 상기 브러시는 하부 인쇄기판의 고정부에서의 1차 벤딩 방향이 상호 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
3. 제1항에 있어서, 상기 브러시는 샤프트를 중심으로 한쪽 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
4. 제1항에 있어서, 상기 브러시중 적어도 1개는 전개 방향과 수직으로 형성되는 벤딩부를 구비하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
5. 제1항에 있어서, 상기 브러시는 적어도 10개 이상의 복수개로 어레이 되어 있는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
6. 제1항에 있어서, 상기 편평형 진동모터는 한쪽방향으로만 회전을 하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 편평형 진동모터는 외부에서 정, 역(+,-)을 구분할 수 있도록 하부 인쇄기판에 정, 역 표기를 하여 회전방향을 한방향으로 고정시킨 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시
8. 제7항에 있어서, 상기 편평형 진동모터는 외부에서 정, 역(+,-)을 리드와이어의 색상을 다르게 하여 구분하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터의 브러시

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