KR20110022998A - 진동 모터 - Google Patents

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KR20110022998A
KR20110022998A KR1020090080559A KR20090080559A KR20110022998A KR 20110022998 A KR20110022998 A KR 20110022998A KR 1020090080559 A KR1020090080559 A KR 1020090080559A KR 20090080559 A KR20090080559 A KR 20090080559A KR 20110022998 A KR20110022998 A KR 20110022998A
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문병희
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Abstract

외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스가 고정되는 베이스 기판; 상기 케이스로 감싸지며 상기 베이스 기판에 설치되는 마그네트; 상기 마그네트와 상호 작용하는 전자기력을 발생하는 코일과, 회전시 진동 발생원이 되는 편심 질량을 포함하는 회전자; 상기 코일에 전원을 공급하는 브러시; 를 포함하며, 상기 브러시는 상기 베이스 기판에 직접 고정되는 진동 모터가 기재된다.

Description

진동 모터{VIBRATION MOTOR}
본 발명은 편심 질량이 조립된 회전자의 회전시 진동을 발생하는 진동 모터에 관한 것이다.
도 1은 종래의 진동 모터를 도시한 분해 사시도이다.
이를 참조하면, 상부 케이스(90)에 마련된 상부 보스(미도시)에 지지 축(95)의 상단부가 지지되고, 하부 케이스(20)에 마련된 하부 보스(25)에 지지 축(95)의 하단부가 지지된다.
지지 축(95)의 외주면에 베어링(60)의 내주면이 삽입되며, 지지 축(95)을 중심으로 하여 베어링(60) 및 이와 결합된 회전자(70)가 회전된다. 베어링(60)의 배면은 하부 케이스(20)에 마련된 하부 보스(25)의 상단부에 의하여 지지되고, 베어링(60)의 외주면에는 로터 요크(80)의 내주면이 압입된다.
로터 요크(80)의 외주면 및 로터 요크(80)의 배면이 회전자(70)에 고정되며, 이에 따라 회전자(70) 및 베어링(60)은 지지 축(95)에 대하여 회전 가능하게 설치 된다. 회전자(70)에는 코일(72) 및 편심 질량(74)이 설치되며, 회전자(70)의 회전에 따라 진동이 발생한다.
상호 결합된 베어링(60), 로터 요크(80) 및 회전자(70)는 지지 축(95)의 길이 방향으로 유동될 수 있는데, 와셔(85)는 상부 케이스(90)의 배면에 돌출된 상부 보스를 감싸는 형태로 배치되며, 회전자(70)의 상승시 와셔(85) 및 로터 요크(80)의 상면이 접촉된다. 와셔(85)의 개재로 인하여 상부 보스 및 베어링(60)의 접촉이 회피되며, 이에 따라 회전자(70)의 상승시 베어링(60)이 상부 보스에 눌려져 로터 요크(80)와 분리되는 불량이 방지된다.
하부 케이스(20)에는 마그네트 안착면(24) 및 FPC 안착면(23)이 마련되며, 마그네트 안착면(24)에는 코일(72)에 자기장을 형성하는 마그네트(50)가 고정되고, FPC 안착면(23)에는 FPC(30)(flexible printed circuit)가 고정된다. 또한, 코일(72)에 전류를 인가하는 브러시(40)가 FPC(30)에 납땜된다. FPC(30) 일측에는 FPC 단자부(22)가 마련되며, 베이스 기판(10)의 상측에는 베이스 기판 단자부(12)가 마련된다. FPC 단자부(22)가 베이스 기판 단자부(12)에 납땜됨으로써 외부 전원이 브러시(40)로 공급된다.
한편, 하부 케이스(20)에 형성된 나사 구멍(21) 및 베이스 기판(10)에 형성된 나사 구멍(11)에 나사를 체결함으로써, 베이스 기판(10)이 하부 케이스(20)의 배면에 고정된다.
도시된 종래의 진동 모터에서는, 브러시(40)를 FPC(30)에 납땜한 다음, 브러시(40)의 납땜이 완료된 FPC(30)를 하부 케이스(20)의 FPC 안착면(23)에 고정하고, 마그네트(50)를 하부 케이스(20)의 마그네트 안착면(24)에 고정하며, 하부 케이스(20)의 배면에 베이스 기판(10)을 체결하고, FPC 단자부(22) 및 베이스 기판 단자부(12)를 전기적으로 연결하여 고정자의 조립을 완료한 다음, 고정자에 회전자(70) 및 상부 케이스(90)를 결합한다.
그러나, 이러한 결합 구조를 갖는 진동 모터는, 부품 수가 많으며, 조립 공정이 복잡한 문제점이 있다. 또한, 브러시(40)를 FPC(30)에 납땜하는 구조로 인하여, 비록 고온용 땜납을 사용한다고 하더라도 신뢰성 시험 또는 고온 작동 등 온도가 매우 높은 조건에서는 땜납이 녹아내려 FPC(30) 및 브러시(40)의 납땜 결합이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 베이스 기판(10)이 별도의 부품으로서 하부 케이스(20)에 조립되는 구조로 되어 있어 베이스 기판(10)의 설치를 위한 별도의 점유 공간을 필요로 하므로, 진동 모터의 경박 단소화가 저해되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 베이스 기판 및 상부 케이스의 결합 구조를 개선함으로써 고정자를 구성하는 부품의 수가 줄어들고, 조립 방법이 대폭 간소화되며, 전체 두께가 줄어들고, 브러시의 결합 신뢰성이 향상되는 진동 모터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 진동 모터는, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스가 고정되는 베이스 기판; 상기 케이스로 감싸지며 상기 베이스 기판에 설치되는 마그네트; 상기 마그네트와 상호 작용하는 전자기력을 발생하는 코일과, 회전시 진동 발생원이 되는 편심 질량을 포함하는 회전자; 상기 코일에 전원을 공급하는 브러시; 를 포함하며, 상기 브러시는 상기 베이스 기판에 직접 고정된다.
본 발명의 진동 모터의 조립 방법은, 베이스 기판에 스루 홀을 형성하고, 상기 스루 홀을 통하여 상기 베이스 기판의 배면으로 노출되는 외부 연결 단자 및 상기 외부 연결 단자와 연결되며 상기 베이스 기판의 상면으로 돌출되는 통전성 재질 의 보스를 형성하는 단계; 브러시에 관통 형성된 보스 관통구를 상기 보스에 삽입하는 단계; 상기 보스를 코킹(caulking)하여 상기 브러시를 상기 베이스 기판에 고정하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 종래와 같이 브러시가 납땜되는 것이 아니라 브러시가 코킹 등과 같이 기구적으로 체결되므로 고온 조건에서 브러시의 납땜 부위가 녹아내릴 염려가 없다. 또한, 베이스 기판이 부착되는 종래의 하부 케이스가 생략되고 베이스 기판 및 케이스가 직접 고정되는 한편, 브러시가 납땜된 FPC가 베이스 기판에 연결되는 구조가 아니라 브러시가 직접 베이스 기판에 체결되는 구조를 취하므로 부품 수 및 작업 공정이 단순화되어 불량 발생 요인이 제거되는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 2는 본 발명의 진동 모터의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 베이스 기판(210) 및 브러시(240)의 결합 상태를 도시한 상세도이다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하며, 본 발명의 진동 모터 및 그 조립 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 진동 모터에 따르면, 브러시(240)가 베이스 기판(210)에 직접 고정되므로 부품수가 대폭 절감되고, 브러시(240) 및 베이스 기판(210)의 조립이 납땜에 의하는 것이 아니라 코킹과 같은 기구적인 체결 방법에 의하므로 고온 동작 조건에서 브러시(240)가 떨어질 염려가 제거되어 신뢰성이 강화된다. 또한, 베이스 기판(210)이 결합되는 하부 케이스(도 1의 참조 부호 20)와 브러시(240) 고정을 위한 FPC(도 1의 참조 부호 30)가 생략되므로 부품 수 절감 및 공간 활용성이 좋아져 진동 모터의 두께를 슬림화하는데 대단히 유리하다.
본 발명의 진동 모터는 케이스(290), 베이스 기판(210), 마그네트(250), 회전자(270), 브러시(240)를 포함한다.
케이스(290)는 진동 모터의 외관을 형성하며 일측이 개구된 원통 형상이고, 베이스 기판(210)에 직접 조립된다. 베이스 기판(210)은 그 외주면을 따라 케이스(290)가 고정된다. 베이스 기판(210)에는 진동 모터의 코일(272)에 전원을 공급하는 회로(미도시)가 패터닝된다.
베이스 기판(210)에는 코일(272)에 전원을 공급하는 브러시(240)가 직접 고정된다.
이를 위한 일 실시예로서, 베이스 기판(210)의 표면에 보스(214)가 돌출되고, 보스(214)와 관통되는 보스 관통구(244)가 브러시(240)에 형성되며, 브러시(240)가 베이스 기판(210)에 고정되도록 보스(214)가 상기 보스 관통구(244)에 체결됨으로써 브러시(240)가 베이스 기판(210)에 기구적으로 고정된다.
또한, 일 실시예로서, 보스(214)가 보스 관통구(244)에 코킹(caulking)됨으로써 브러시(240)가 베이스 기판(210)에 기구적으로 고정된다.
여기서, 보스(214)는 통전성의 금속 재질로 마련된다. 즉, 베이스 기판(210)의 표면에 통전성 재질로 된 보스 랜드(216)가 형성되고, 브러시(240)에 형성된 보스 관통구(244)가 끼워지도록 보스 랜드(216)의 적어도 일부를 돌출시킨 보스(214)가 마련되며, 보스(214) 및 보스 관통구(244)의 코킹 결합에 의하여 브러시(240)가 상기 베이스 기판(210)에 고정된다.
베이스 기판(210)을 관통하는 스루 홀(218)이 형성되고, 스루 홀(218)을 통하여 베이스 기판(210)의 배면에 노출되는 외부 연결 단자(219)가 마련되며, 케이스(290)가 배치된 베이스 기판(210)의 상면에 통전성 재질의 보스(214)가 돌출되고, 보스(214) 및 외부 연결 단자(219)가 연결된다. 보스(214) 및 보스 관통구(244)의 코킹 결합에 의하여, 브러시(240)가 베이스 기판(210)에 고정되며 외부 연결 단자(219)로부터 전원을 공급받는다.
마그네트(250)는 케이스(290)의 내부 공간에 수용되며 베이스 기판(210)의 상면에 부착된다. 회전자(270)는 마그네트(250)와 상호 작용하는 전자기력을 발생하는 코일(272)과, 회전시 진동 발생원이 되는 편심 질량(274)을 포함한다.
지지 축(295)은 케이스(290)와 베이스 기판(210) 사이에 개재되어 회전자(270)의 회전 중심이 된다. 지지 축(295)의 양단은 케이스(290)의 배면 및 베이스 기판(210)의 상면에 각각 접촉 지지된다.
지지 축(295)이 케이스(290)와 일체로 마련되는 실시예와 함께, 지지 축(295)이 케이스(290)와 별개의 부품으로 마련되는 실시예도 무방하다. 지지 축(295)은 베어링(260)의 내주면에 삽입되며, 베어링(260)은 지지 축(295)을 중심으로 회전한다.
베어링(260)은 회전자(270)의 중심부에 마련된 요크 삽입홈(276)에 고정된다. 코일(272) 및 편심 질량(274)은 합성 수지 재질로 된 회전자(270)와 함께 인서트 사출(insert molding)되는 것이 바람직하다.
와셔(285)는 케이스(290) 및 로터 요크(280) 사이에 개재된다. 와셔(285)는 베어링(260)이 눌려져 회전자(270)에서 분리되는 것을 방지한다. 로터 요크(280)의 배면 및 로터 요크(280)의 외주면은 회전자(270)의 내주면에 고정된다. 로터 요크(280)의 내주면은 베어링(260)의 외주면에 고정된다. 따라서, 회전자(270) 및 베어링(260)이 결합된 상태로 지지 축(295)을 중심으로 왕복 회전한다.
본 발명에서는 종래와 같이 상부 케이스(290)와 상호 결합되는 하부 케이스(도 1의 참조 부호 20)가 마련되는 구조가 아니라, 베이스 기판(210)에 단일 부품으로 된 케이스(290)가 직접 고정된다. 이를 위하여 베이스 기판(210)에 금속테(212)가 도금 또는 패터닝된다.
이에 대한 일 실시예로서, 케이스(290)는 일측이 개구된 원통 형상이며, 케이스(290)의 개구는 베이스 기판(210)의 금속테(212)에 직접 고정된다. 케이스(290)의 개구는 금속테(212)에 용접 또는 납땜된다.
즉, 마그네트(250)는 베이스 기판(210)의 상면에 부착되며, 브러시(240)는 마그네트(250)의 내측에서 베이스 기판(210)의 상면에 고정되고, 마그네트(250)의 외측을 따라 베이스 기판(210)에 형성된 금속테(212)에 케이스(290)가 용접 또는 납땜된다.
금속테(212)는 베이스 기판(210)의 상면의 가장자리 또는 베이스 기판(210)의 측면에 형성된다. 금속테(212)는 베이스 기판(210)에 금속 재료를 도금 또는 적층 공정에 의하여 형성된다.
이러한 구조를 갖는 진동 모터의 조립 방법은 다음과 같다.
먼저, 스루 홀(218)을 형성하고, 스루 홀(218)을 통하여 베이스 기판(210)의 배면으로 노출되는 외부 연결 단자(219) 및 외부 연결 단자(219)와 연결되며 베이스 기판(210)의 상면으로 돌출되는 통전성 재질의 보스(214)를 구비하는 베이스 기판(210)을 준비한다.
브러시(240)에 관통 형성된 보스 관통구(244)를 보스(214)에 삽입한다.
보스(214)를 코킹(caulking)하여 브러시(240)를 베이스 기판(210)에 고정한다.
브러시(240)가 고정된 베이스 기판(210)에 마그네트(250)를 부착한다. 마그네트(250)와 대면되는 코일(272) 및 회전시 진동 발생원이 되는 편심 질량(274)을 포함한 회전자(270)에 베어링(260)을 결합한다. 베어링(260)의 내주에 지지 축(295)을 삽입한다.
베어링(260)의 외주면을 로터 요크(280)의 내부면에 압입한다. 로터 요크(280)는 회전자(270)의 회전 중심에 마련된 요크 삽입홈(276)에 고정된다. 로터 요크(280)의 상면에 와셔(285)를 개재하여 베어링(260)이 로터 요크(280) 또는 회전자(270)와 분리되지 않도록 한다.
지지 축(295)은 케이스(290)에 고정되어 있고, 베어링(260)은 회전자(270)와 함께 지지 축(295)을 중심으로 회전하는데, 베이스 기판(210)의 상면은 회전하는 베어링(260)의 배면을 지지한다. 도시하지는 않았지만, 회전자(270)가 결합되는 베어링(260)의 원활한 회전을 위하여 베이스 기판(210)의 상면에 그리스 등의 윤활제가 도포되거나 베어링(260)의 배면을 지지하는 금속 부분이 베이스 기판(210)의 상면에 도금되거나, 베어링(260)의 배면을 지지하는 금속 패턴이 베이스 기판(210)에 형성될 수 있다.
케이스(290)를 베이스 기판(210)에 고정하면 진동 모터의 조립이 완료된다. 이를 위하여 베이스 기판(210)의 외주면에 금속테(212)가 도금, 코팅, 패터닝되며, 케이스(290)가 금속테(212)에 납땜 또는 용접됨으로써 케이스(290)가 고정된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 진동 모터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 베이스 기판 및 브러시의 결합 상태를 도시한 상세도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210...베이스 기판 212...금속테
214...보스 216...보스 랜드
218...스루 홀 219...외부 연결 단자
240...브러시 244...보스 관통구
250...마그네트 260...베어링
270...회전자 272...코일
274...편심 질량 276...요크 삽입홈
280...로터 요크 285...와셔
290...케이스 295...지지 축

Claims (6)

  1. 외관을 형성하는 케이스;
    상기 케이스가 고정되는 베이스 기판;
    상기 케이스로 감싸지며 상기 베이스 기판에 설치되는 마그네트;
    상기 마그네트와 상호 작용하는 전자기력을 발생하는 코일과, 회전시 진동 발생원이 되는 편심 질량을 포함하는 회전자;
    상기 코일에 전원을 공급하는 브러시; 를 포함하며,
    상기 브러시는 상기 베이스 기판에 직접 고정되는 진동 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 표면에 보스가 돌출되고,
    상기 보스와 관통되는 보스 관통구가 상기 브러시에 형성되며,
    상기 브러시가 상기 베이스 기판에 고정되도록 상기 보스가 상기 보스 관통구에 체결되는 진동 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브러시가 상기 베이스 기판에 고정되도록 상기 보스가 상기 보스 관통 구에 코킹(caulking)되는 진동 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보스는 통전성의 금속 재질로 마련되는 진동 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 표면에 통전성 재질로 된 보스 랜드가 형성되며,
    상기 브러시에 형성된 보스 관통구가 끼워지도록 상기 보스 랜드의 적어도 일부를 돌출시킨 보스가 마련되며,
    상기 보스 및 상기 보스 관통구의 코킹 결합에 의하여 상기 브러시가 상기 베이스 기판에 고정되는 진동 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판을 관통하는 스루 홀이 형성되고,
    상기 스루 홀을 통하여 상기 베이스 기판의 배면에 노출되는 외부 연결 단자가 마련되며,
    상기 케이스가 배치된 상기 베이스 기판의 상면에 통전성 재질의 보스가 돌 출되고,
    상기 보스 및 상기 외부 연결 단자가 연결되며,
    상기 보스 및 상기 보스 관통구의 코킹 결합에 의하여, 상기 브러시가 상기 베이스 기판에 고정되며 상기 외부 연결 단자로부터 전원을 공급받는 진동 모터.
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KR20210058007A (ko) 2019-11-13 2021-05-24 (주)메드로메디칼디비젼 고주파를 이용한 여드름 제거용 핸드피스

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