KR20170061117A - 브러시 및 이를 포함하는 편평형 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편평형 모터에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 설치면적 대비 길이가 긴 새로운 구조의 브러시 및 이를 포함하는 편평형 모터에 관한 것이다.

Description

브러시 및 이를 포함하는 편평형 모터{ Brush and flat type motor comprising the same}

본 발명은 편평형 모터에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 설치면적 대비 길이가 긴 새로운 구조의 브러시 및 이를 포함하는 편평형 모터에 관한 것이다.

일반적으로 통신기기에서 반드시 필요한 기능 중의 하나가 착신기능이다. 이러한 착신기능으로 소리 또는 진동으로 알려주는 기능이 있다. 이중 진동기능은 스피커를 통해 멜로디나 벨이 외부로 전달되어 타인에게 피해를 입히지 않고자 하는 경우에 주로 사용되는데, 이러한 진동을 위해서는 소형의 진동자를 구동시켜, 그 구동력이 기기의 케이스로 전달되도록 하여 기기가 진동 할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

이러한 진동모터는 그 형상에 따라 실린더형과 편평형 등이 있으며, 그 중 편평형 진동모터는 두께를 얇게 만드는 것이 가능하여 제품의 소형화에 유리하고 선형 진동모터에 비하여 가격이 저렴하여 널리 사용되고 있다.

또한, 최근 스마트폰의 보급이 활발해지며 스마트폰과 연동되는 웨어러블 디바이스 시장이 폭발적으로 성장하고 있다. 웨어러블 디바이스는 안경, 시계, 목걸이 등 사용자의 몸에 착용하는 기기로서 크기가 작아 웨어러블 디바이스에 진동기능을 구현하기 위하여 저전력 고성능의 소형 진동모터의 필요성이 부각되고 있다.

도 1a는 일반적으로 알려진 편평형 진동모터의 구조를 도시한 단면도로서,베이스(41)에는 마그네트(42), 브러시(43) 및 샤프트(44)가 고정되어 있으며, 상기 샤프트(44)는 케이스(48)에 고정되어 있다. 로터(45)는 상기 샤프트(44)의 소정의 위치에 삽입되어 있다. 상기 로터(45)와 상기 샤프트(44) 사이에는 베어링(47)이 개재되어 있다. 또한, 상기 로터(45)의 하면에는 상기 편평 정류자(46)가 부착되어 있다. 이와 같은 구성을 갖는 종래의 편평형 모터의 브러시(43)는 편평 정류자(46)를 0.5~1g의 접촉 압력의 범위 내에서 가압하면서 배치되어 있다.

한편, 브러시(43)의 접촉 압력은 모터의 수명에 있어서 중요한 요소인 것으로 알려져 있는데, 브러시(43)의 길이가 짧을수록 압력이 강해지게 되므로 진동모터를 소형화하는데 있어 적절한 브러시 길이를 유지하는 것은 중요하다.

도 1b에 도시된 바와 같이 현재까지 알려진 브러시(43)는 대체로 도 1a에 도시된 바와 같이 영구자석 내부에 설치되면서, 설치된 상태의 평면도가 원호 형상을 이루는 구조를 갖고 있었다. 그런데, 이러한 브러시 구조에서는 일정한 폭과 두께를 가진 영구자석이 사용되면서 동시에 일정 길이 이상의 브러시 길이가 확보될 수 없기 때문에 편평형 모터를 웨어어블 디바이스에 사용할 수 있는 크기로 소형화하기 위해 필요한 편평형 모터의 직경을 감소시키는데 한계가 있을 수밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점이 해결된 새로운 구조의 브러시 및 이를 포함하는 초소형 편평형 모터에 대한 개발 필요성이 대두되고 있다.

본 발명자들은 다수의 연구 결과 설치면적 대비 브러시 길이를 비교적 길게 확보할 수 있어 편평형 모터의 직경을 획기적으로 감소시킬 수 있는 새로운 구조를 갖는 브러시를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 설치면적 대비 브러시 길이를 비교적 길게 확보할 수 있는 새로운 구조의 브러시를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 구조의 브러시를 설치함으로써 회전자가 브러시로부터 받는 힘을 감소시켜 작은 힘으로도 회전자가 회전하여 동작할 수 있으므로 저전력이면서도 직경이 감소되어 소형화에 극히 유리한 구조의 편평형 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 새로운 구조의 브러시를 설치하여 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 회전자의 각 구성요소를 사출방법이 아니라 접착제를 이용하여 견고하게 고정하는 구성의 회전자를 사용함으로써 정류자 표면의 오염으로 인한 불량이 발생하지 않을 뿐만 아니라 제조가 용이하고 원가가 절감될 수 있는 구조의 편평형 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 상세한 설명의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 목적 역시 당연히 포함될 수 있을 것이다.

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 먼저 본 발명은 전류원과 전기적 연결을 이루어 암으로 전류를 공급하고 브러시를 고정 지지하는 평판상 지지부;상기 지지부의 일단부측에서 연장 형성되는 연결부; 및 상기 지지부의 타단부와 멀어지는 상기 일단부측 외부방향을 향하도록 상기 연결부의 단부에서 연장되어 형성되고 편평형 정류자와 실질적으로 동일 평면상에서 접하는 1개 이상의 암;을 포함하는 브러시를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 연결부는 상기 지지부가 위치된 평면과 일정 각도를 이루도록 상기 지지부의 일단부측에서 일정길이 연장되는 제1연결부, 상기 제1연결부 단부로부터 상기 지지부의 타단부측으로 연장되는 제2연결부 및 상기 제2연결부로부터 상기 지지부의 타단부와 수직한 평면에 수직하게 일정길이 연장된 후 상기 지지부의 일단부측을 향해 휘어지도록 연장되는 제3연결부를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2연결부와 제3연결부는 상기 지지부가 위치된 평면과 평행한 평면상에 위치한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1연결부와 상기 지지부가 위치된 평면과 이루는 일정 각도는 예각이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 암은 상기 제2연결부에 수직한 평면과 평행한 수직단면이 원호형상을 이루도록 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 암은 제1암, 제2암 및 제3암이 서로 이격되어 형성되는데, 상기 제1암과 제2암 사이에 형성된 제1슬릿과 상기 제2암과 제3암 사이에 형성된 제2슬릿은 길이가 동일하고, 상기 제1암, 제2암 및 제3암은 모두 동일한 폭과 길이를 갖는다.

본 발명은 또한 상술된 어느 하나의 브러시 한 쌍을 포함하는 편평형 모터를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 브러시는 각 브러시 지지부의 타단부가 서로 일정 간격을 두고 설치되는데, 설치된 상태에서 상기 한 쌍의 브러시는 상기 일정 간격의 중심선을 기준으로 서로 대칭구조를 이룬다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 브러시는 각각 상기 중심선을 향해 연장 형성된 연결부와 상기 연결부 단부에서 상기 중심선의 외측을 향하는 방향으로 휘어져서 연장 형성된 암을 구비한다.

바람직한 실시예에 있어서, 정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 내부공간에 마그네트와 상기 한 쌍의 브러시가 모두 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 제1내부공간에 상기 한 쌍의 브러시가 설치되고, 상기 회로기판의 타측 표면 측에 위치한 제2내부공간에 마그네트가 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 브러시가 설치되는 제1내부공간에 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상의 스토퍼가 더 설치되는데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 스토퍼의 절개된 일부에 대향되는 상기 스토퍼의 내경에 근접하여 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스토퍼는 마그네트, 고무, 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성된다.

또한, 본 발명은 내부에 공간을 형성하며 하부가 개방된 케이스; 상기 케이스의 하부에 결합되어 상기 개방된 하부를 폐쇄하는 하부기판; 상기 하부기판 또는 상기 케이스에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정된 지지축; 상기 지지축을 중심으로 회전가능하게 고정되되 회로기판의 상면에서 일정 높이로 돌출되도록 상기 회로기판에 배치되는 베어링; 상기 돌출된 베어링을 내부에 수용하여 고정하는 베어링고정부 및 상기 베어링고정부의 하단에서 수직하게 연장되어 형성되고 상기 회로기판의 상면에 결합되는 베어링고정부지지판을 포함하는 지지부재; 및 상기 회로기판의 상면 또는 상기 지지부재의 상면에 결합되는 코일; 및 정류자를 포함하고 상기 지지축 및 베어링 중 하나 이상이 관통하는 관통홀이 형성된 회로기판을 포함하는 회전자; 상기 회전자와 상기 케이스 사이에 형성된 제1내부공간 또는 상기 회전자와 상기 하부기판 사이에 형성된 제2내부공간 중 어느 하나 이상의 공간에 코일과 대향되는 위치로 설치되는 마그네트; 상술된 어느 하나의 브러시로 구성되고 상기 정류자와 접촉하도록 상기 제2내부공간에 형성되는 한 쌍의 브러시; 및 상기 브러시에 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하는 편평형 모터를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2내부공간에 설치되는 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치된다.

또한, 본 발명은 내부에 공간을 형성하며 하부가 개방된 케이스; 상기 케이스의 하부에 결합되어 상기 개방된 하부를 폐쇄하는 하부기판; 상기 하부기판 또는 상기 케이스에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정된 지지축; 상기 지지축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 베어링; 상기 베어링을 내부에 수용하여 고정하는 베어링고정부 및 상기 베어링고정부의 상단에서 수직하게 연장되어 회로기판과 평행하게 형성되는 베어링고정부지지판을 포함하는 지지부재; 상면은 상기 지지부재의 하면과 결합되고 하면은 회로기판과 결합되는 코일; 및 정류자를 포함하고 상기 베어링고정부가 관통하는 관통홀이 형성된 회로기판;을 포함하는 회전자; 상기 회전자와 상기 케이스 사이에 형성된 제1내부공간 또는 상기 회전자와 상기 하부기판 사이에 형성된 제2내부공간 중 어느 하나 이상의 공간에 코일과 대향되는 위치로 설치되는 마그네트; 상술된 어느 하나의 브러시로 구성되고 상기 정류자와 접촉하도록 상기 제2내부공간에 형성되는 한 쌍의 브러시; 및 상기 브러시에 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하는 편평형 모터를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2내부공간에 설치되는 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.

먼저, 본 발명의 브러시에 의하면, 설치면적 대비 브러시 길이를 비교적 길게 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 편평형 모터에 의하면 새로운 구조의 브러시를 설치함으로써 회전자가 브러시로부터 받는 힘을 감소시켜 작은 힘으로도 회전자가 회전하여 동작할 수 있으므로 저전력이면서도 직경이 감소되어 소형화에 극히 유리하다.

또한, 본 발명의 편평형 모터에 의하면 새로운 구조의 브러시를 설치하여 소형화가 가능할 뿐만 아니라, 회전자의 각 구성요소를 사출방법이 아니라 접착제를 이용하여 견고하게 고정하는 구성의 회전자를 사용함으로써 정류자 표면의 오염으로 인한 불량이 발생하지 않을 뿐만 아니라 제조가 용이하고 원가가 절감될 수 있다.

본 발명의 이러한 기술적 효과들은 이상에서 언급한 범위만으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 실시를 위한 구체적 내용의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 효과 역시 당연히 포함된다.

도 1a 종래의 편평형 진동모터의 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 편평형 진동모터에 사용된 브러시의 평면도 및 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 브러시의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 4b는 편평형 모터의 단면도이며, 도 4c는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 마그네트와 브러시가 동일 공간에 설치된 상태의 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 마그네트의 설치위치가 도 4a에 상이한 편평형 모터의 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 5a의 편평형 모터에 스토퍼가 더 설치된 편평형 모터의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 편평형 모터에 포함될 수 있는 회전자의 일 구현예가 도시된 분리사시도이고, 도 6b는 본 발명의 편평형 모터에 포함될 수 있는 회전자의 다른 구현예가 도시된 분리사시도이며, 도 6c는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6a에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 6d는 도 6c에 도시된 편평형 모터의 단면도이며, 도 6e는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6b에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 단면도이고, 도 6f는 도 6e에 도시된 편평형 모터의 분해사시도이다.
도 7a는 도 5a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6b에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 7b는 편평형 모터의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 8b는 편평형 모터의 단면도이다.
도 9는 본 발명에서 회전자를 구성하는 회로기판 상에 정류자가 배치된 상태 및 중량체 형상의 구현예를 나타낸 예시도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 갖는 통상의 의미와 본 발명의 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 토대로 해석되어야 한다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 기술적 특징은 설치면적 대비 길이를 길게 형성할 수 있는 새로운 구조의 브러시 및 그 브러시를 포함하는 편평형 모터에 있다.

즉, 지금까지 알려진 편평형 모터에 사용되는 브러시는 영구자석 내부에 설치될 뿐만 아니라 설치된 상태에서 평면도가 원호 형상을 갖게 되므로, 편평형 모터의 직경을 감소시키기 위해 영구자석의 직경을 감소시키게 되면 자연스럽게 브러시 길이가 너무 짧게 되는 문제점이 발생하였기 때문이다.

따라서, 본 발명의 브러시는 전류원과 전기적 연결을 이루어 암으로 전류를 공급하고 브러시를 고정 지지하는 평판상 지지부; 상기 지지부의 일단부측에서 연장 형성되는 연결부; 및 상기 지지부의 타단부와 멀어지는 상기 일단부측 외부방향을 향하도록 상기 연결부의 단부에서 연장되어 형성되고 편평형 정류자와 실질적으로 동일 평면상에서 접하는 1개 이상의 암;을 포함한다.

본 발명의 브러시에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 브러시의 평면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시(10)는 평판상 지지부(11), 연결부(12) 및 암(13)을 포함한다.

평판상 지지부(11)는 전류원과 전기적 연결을 이루어 암으로 전류를 공급하고 브러시를 고정 지지하는 구성요소이다. 도시된 바와 같이 일 구현예로서 지지부(11)는 폭보다 길이가 긴 평판상일 수 있는데, 길이측 일단부(11a)에서 연결부(12)가 연장 형성되면 평면도 상에서 연결부(12)와 지지부(11)에서 각각 연장된 선이 실질적으로 수직을 이룰 수 있다. 특히, 한 쌍의 브러시가 설치되는 경우 지지부(11)는 도시된 바와 같이 연결부(12)가 형성된 일단부(11a)가 외측을 향하고 연결부(12)가 형성되지 않은 타단부(11b) 측이 마주보도록 설치될 수 있다.

연결부(12)는 지지부(11)의 일단부측(11a)에서 연장 형성되어 암(13)과 접하여 지지부(11)와 암(13)을 전기적으로 연결하는 구성요소이다. 브러시가 설치된 상태에서 특히 한 쌍의 브러시가 설치된 상태에서 브러시 설치면적 대비 브러시의 길이를 길게 하기 위해 연결부(12)는 일 구현예로서 제1연결부(12a),제2연결부(12b) 및제3연결부(12c)를 포함할 수 있다.

제1연결부(12a)는 지지부(11)가 위치된 평면과 일정 각도를 이루도록 지지부(11)의 일단부측(11a)에서 일정길이 연장되어 형성되는데, 일정폭과 길이를 갖는 판상부재일 수 있다. 여기서, 제1연결부(12a)가 지지부(11)와 이루는 일정각도에 따라 설치면적 대비 브러시 전체의 길이가 더 길어지거나 짧아질 수 있으므로 제작자의 의도에 맞추어 변형이 가능하다. 제1연결부(12a)의 양단 중 일단은 지지부(11)의 일단부(11a)와 연결되고, 타단은 제2연결부(12b)와 연결되므로, 제2연결부(12b)는 제1연결부(12a)의 단부로부터 지지부(11)의 타단부측(11b)으로 연장되어 형성된다. 제2연결부(12b) 또한 일정폭과 길이를 갖는 판상부재일 수 있는데, 제2연결부(12b)의 길이는 브러시 설치면적 및 지지부(11)의 길이 및 폭에 따라 달라질 수 있다. 제3연결부(12c)는 제2연결부(12b)로부터 지지부(11)의 타단부(11b)와 수직한 평면에 수직하게 일정길이 연장된 후 지지부(11)의 일단부측(11a)을 향해 휘어지도록 연장되는 형상으로 형성될 수 있다. 제3연결부(12c) 또한 일정폭과 길이를 갖는 판상부재일 수 있는데, 제3연결부(12c)의 길이는 브러시 설치면적 및 제2연결부(12b)의 길이 및 폭에 따라 달라질 수 있으며, 제2연결부(12b)와 연결되지 않는 단부에서 암(13)이 연장 형성된다.

특히, 연결부(12)가 도 2에 도시된 구조를 갖는 경우, 제1연결부(12a)와 지지부(11)가 위치된 평면과 이루는 일정 각도는 예각이고, 제2연결부(12b)와 제3연결부(12c)는 지지부(11)가 위치된 평면과 평행한 평면상에 위치하며, 제1연결부(12a), 제2연결부(12b) 및 제3연결부(12c)는 길이 및/또는 형상은 다르지만 동일한 폭을 갖는 판상구조로 형성될 수 있다. 또한, 지지부(11)와 연결부(12)가 형성된 상태로 한 쌍의 브러시가 설치되면 전체적으로 도시된 바와 같이 옴 기호(Ω)를 뒤집은 형상(

)과 유사한 형태의 평면도를 가질 수 있다.

암(13)은 지지부(11)의 타단부(11b)와 멀어지는 일단부(11a)측 외부방향을 향하도록 연결부(12)의 단부에서 연장되어 형성되고 편평형 정류자와 실질적으로 동일 평면상에서 접하는 구성요소로서 1개 이상 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이 암(13)은 평면도 상에서 제2연결부(12b)와 평행하게 연장 형성될 있는데, 특히, 암(13)은 제2연결부(12b)에 수직한 평면과 평행한 수직단면이 원호형상을 이루도록 형성될 수 있을 것이다.

암(13)은 1개 이상 형성될 수 있는데, 제작자의 의도에 따라 다양한 형상, 개수 및 재질이 사용될 수 있다. 일 구현예로서 도시된 바와 같이 제1암(13a), 제2암(13b) 및 제3암(13c)이 서로 이격되어 형성되는 경우, 제1암(13a)과 제2암(13b) 사이에 형성된 제1슬릿(13d)과 제2암(13b)과 제3암(13c) 사이에 형성된 제2슬릿(13e)은 길이가 동일하고, 제1암(13a), 제2암(13b) 및 제3암(13c) 또한 모두 동일한 폭과 길이를 가질 수 있다.

도 2 및 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 구조가 도시되었을 뿐 제작자의 의도에 따라 그 형상, 재질 등의 자유로운 변경이 가능한데, 브러시(10)를 동일 재질로 형성할 수 있으며, 특히 연결부(12)를 도시된 바와 같이 폭을 갖는 판상재로 형성할 수 있으며, 지지부(11)의 폭은 연결부(12)보다 더 넓게 형성할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명의 브러시와 같은 구조를 갖게 되면 종래 브러시구조와 비교하여 설치면적 대비 브러시 길이가 길어지므로 브러시가 설치되는 면적을 좁힐 수 있어 편평형 모터의 직경을 감소시킬 수 있으므로 웨어러블 디바이스 같은 소형 기기에도 적용이 가능하다.

다음으로, 본 발명의 브러시가 설치된 편평형 모터에 대해 도 4a 내지 도 8b를 참조하여 구체적으로 살펴본다.

도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 4b는 편평형 모터의 단면도이며, 도 4c는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 마그네트와 브러시가 동일 공간에 설치된 상태의 평면도이고, 도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 5b는 편평형 모터의 단면도이며, 도 5c는 도 5a에 도시된 편평형 모터에 포함된 회전자의 일 구현예가 도시된 분리사시도이고, 도 5d는 도 5a에 도시된 편평형 모터에 포함된 회전자의 다른 구현예가 도시된 분리사시도이며, 도 6a는 본 발명의 편평형 모터에 포함될 수 있는 회전자의 일 구현예가 도시된 분리사시도이고, 도 6b는 본 발명의 편평형 모터에 포함될 수 있는 회전자의 다른 구현예가 도시된 분리사시도이며, 도 6c는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6a에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 6d는 도 6c에 도시된 편평형 모터의 단면도이며, 도 6e는 도 4a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6b에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 단면도이고, 도 6f는 도 6e에 도시된 편평형 모터의 분해사시도이며, 도 7a는 도 5a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6b에 도시된 회전자인 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 7b는 편평형 모터의 단면도이며, 도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터의 분해사시도이고, 도 8b는 편평형 모터의 단면도이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 케이스(210), 하부기판(220), 지지축(230), 회전자(100), 마그네트(240), 브러시(250) 및 전원공급장치(260)를 포함한다. 필요한 경우 케이스(210) 또는 하부기판(220)의 일부에 고정부(211)를 일체로 형성하지 않고 별도의 고정부재(212)를 배치하여 지지축(230)을 결합할 수도 있다.

케이스(210)는 내부에 소정의 공간을 형성하며 하부가 개방된 형태로 하부기판(220)과 함께 편평형 모터(10)의 구성요소를 수용하는 하우징으로 작용한다. 케이스(210)는 마그네트(240)에서 발생하는 자력이 외부로 누설되지 않도록 강자성체의 재질로 구성될 수 있다.

하부기판(220)은 케이스(210)의 하부에 결합되어 개방된 하부를 폐쇄하는 기능을 수행하는데 하부기판(220)의 일 구현예로 브라켓이 있을 수 있다. 필요한 경우 케이스(210)와 하부기판(220)은 하나의 구성요소로 형성될 수도 있을 것이다.

지지축(230)은 회전자(100)에 포함된 베어링(120)의 중심에 위치하여 베어링(120)과 회전가능하게 결합되어 지지축(230)을 중심으로 회전자(100)가 편심 지지되게 하는 구성요소로서, 하부기판(220) 또는 케이스(210)에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정될 수 있다. 지지축(230)의 일 구현예로서 샤프트가 사용될 수 있다.

회전자(100)는 공지된 바와 같이 그 구성요소인 회로기판(110), 코일(140), 베어링(120) 및 중량체(150)는 사출 방식으로 제작되어 절연체(170)로 일체로 고정하여 구성된 것이다. 회로기판(110)의 일측면은 코일(140)과 전기적으로 연결되어 있으며, 회로기판(110)의 다른 일측면에 브러시(250)와 접촉되는 정류자(160)를 구비하여 전원공급장치(260)를 통하여 외부로부터 공급되는 전원을 코일(140)에 인가하여 준다.

브러시(250)는 전원공급장치(260)와 결합되게 한 쌍이 구비되는데, 회전자(100)에 포함된 회로기판(110)의 정류자와 접촉하여 전원공급장치(260)를 통해 외부로부터 공급되는 전원을 코일(140)에 인가하여 주는 구성요소이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 상술된 구조를 갖는 한 쌍의 브러시(250)가 각 브러시 지지부의 타단부가 서로 일정 간격을 두고 설치되는데, 설치된 상태에서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 브러시는 그 일정 간격의 중심선을 기준으로 서로 대칭구조를 이루게 된다. 또한 한 쌍의 브러시는 각각 중심선을 향해 연장 형성된 연결부와 연결부 단부에서 중심선의 외측을 향하는 방향으로 휘어져서 연장 형성된 암을 구비한다.

마그네트(240)는 회전자(100)에 포함된 코일(140)과 마주보도록 배치되어 전원이 인가되면 전자기력을 발생시켜 회전자(100)가 회전운동을 하게 하는 구성요소로서, 본 발명에서는 마그네트(240)가 회로기판(110)을 기준으로 브러시(250)가 설치되는 공간과 동일 공간에 형성될 수도 있고, 브러시(250)가 설치되는 공간과 다른 내부공간에 설치될 수도 있다.

일 구현예로서 도 4c에 도시된 바와 같이, 정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 내부공간 즉 하부기판(220)과 회전자(100) 사이의 공간에 마그네트(240)와 한 쌍의 브러시(250)가 모두 설치되는 경우, 편평형 모터(1)의 직경을 감소시켜서 소형화 하면서도 성능을 유지하기 위하여 마그네트(240)는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상일 수 있다. 즉, 이러한 마그네트(240)의 절개구조는 본 발명의 상술된 브러시구조를 통해 마그네트(240)의 직경을 감소시켜 마그네트(240)의 내부공간을 감소시키면서도 동시에 마그네트의 폭 및 두께를 유지하고 브러시 설치면적 감소를 최소화하기 위한 구조일 수 있다.

도시된 바와 같이 이와 같은 형상의 마그네트(240) 내부 공간에 본 발명에 따른 한 쌍의 브러시가 설치되는 경우, 마그네트(240)의 절개된 일부 공간에 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 마그네트(240)의 절개된 일부에 대향되는 마그네트(240)의 내경에 근접하여 설치되는 구조를 갖는다. 이러한 설치구조를 통해 편평형 모터(1)의 직경감소를 통한 소형화를 위해 마그네트(240)의 직경을 감소시켜도 브러시(250) 설치면적 감소를 최소화하는 동시에 상술된 본 발명의 브러시 구조를 통해 감소된 설치면적에서도 브러시 길이를 길게 유지할 수 있게 된다. 이와 같이, 브러시(250)의 길이가 길면 브러시(250)와 회전자(100)간의 마찰력이 감소되어 브러시(250)에 의해 회전자(100)의 회전운동을 방해하는 힘이 감소되므로 작은 힘으로도 회전자(100)가 회전운동을 할 수 있게 된다. 따라서 저전력으로도 회전자(100)를 회전시킬 수 있어 편편형 진동모터(1)를 저전력으로 구동할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

전원공급장치(260)는 외부로부터 전원을 회전자(100)의 코일(140)에 공급하기 위한 것으로 도시된 바와 같이 하부기판(220)의 일측면에 형성될 수 있다. 이 때 전원공급장치(260)는 하부기판(120)에 포함하여 일체로 사출하여 구비할 수 있으며, 금속 재질의 단자 또는 인쇄회로기판으로 구성할 수 있다. 경우에 따라서는 전원공급장치(260)를 하부기판(120)에 일체로 포함하여 형성하지 않고 별도로 구성하여 하부기판(120)의 일측면에 결합할 수도 있다.

와셔(270)는 회전자(100)를 보호하기 위한 구성요소로서, 필요한 경우 와셔(270) 및 와셔케이스(280)는 제외하여도 무방할 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 각각 케이스(210), 하부기판(220), 지지축(230), 회전자(100), 마그네트(240), 브러시(250) 및 전원공급장치(260)를 포함한다.

도 4a 내지 도 4c와 비교하여 차이점은 도 5a에 도시된 편평형 모터(1)는 마그네트(240)의 설치위치가 달라진 것이고, 도 5b에 도시된 편평형 모터(1)는 도 5a의 구성에 스토퍼(290)를 더 설치한 점에서만 상이할 뿐 나머지 구성요소는 동일하므로 마그네트(240)의 설치위치와 스토퍼(290)에 대해서만 설명하기로 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이 브러시(250)는 하부기판(220)과 회전자(100)가 형성하는 공간 즉 정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 제2내부공간(220a)에 설치하고, 마그네트(240)는 브러시(250)와 동일 공간이 아니라 회전자(100)를 기준으로 회전자(100)와 케이스(210)가 형성하는 공간 즉 회로기판의 타측 표면 측에 위치한 제1내부공간(210a)에 설치할 수 있다. 이 경우 편평형 모터의 소형화를 위해 마그네트의 직경을 감소시킬 때 브러시(250)의 설치공간을 염려할 필요가 없으므로 소형화에 유리하며, 동시에 브러시(250) 구조 또한 설치면적 대비 길이가 긴 상술된 본 발명의 브러시구조에 의해 편평형 모터의 직경이 감소되어도 설치공간의 제약이 보다 감소할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 도 5a에 도시된 제2내부공간(220a)에 한 쌍의 브러시(250)가 설치되고, 제1내부공간(210a)에 마그네트가 설치되는 구조에 더하여, 제2내부공간(220a)에 브러시 설치시 도 4c와 같은 설치구조를 갖도록 스토퍼(290)를 더 설치할 수 있다.

스토퍼(290)는 외부로부터 충격 발생시 회전자(100)를 지지하여 충격에 의한 회전자(100)의 파손 또는 브러시(250)의 눌림을 방지할 수 있는 구성요소로서, 한 쌍의 브러시(250)가 설치되는 제2내부공간(220a)에 설치되는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상으로 구현될 수 있다. 도 4c에 도시된 것과 유사하게, 스토퍼(290)의 절개된 일부 공간에 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 스토퍼(290)의 절개된 일부에 대향되는 스토퍼(290)의 내경에 근접하는 구조로 설치된다. 이 때 스토퍼(290)는 마그네트, 금속, 고무, 실리콘 중 어느 하나의 재질로 구성할 수 있는데, 스토퍼(290)를 마그네트로 구성하게 되면 코일에 작용하는 자력을 크게 하여 편편형 모터(1)의 진동력을 극대화할 수도 있다. 또한 스토퍼(290)는 하부기판(220)의 일부에 요철 형태의 돌기를 두어 일체로 형성함으로써 브러시(250)의 눌림을 방지할 수도 있다.

도 6c 내지 도 6f에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 케이스(210), 하부기판(220), 지지축(230), 회전자(100), 마그네트(240), 브러시(250) 및 전원공급장치(260)를 포함한다.

도 4a 내지 도 4c와 비교하여 차이점은 도 6a 또는 도 6b에 도시된 회전자(100)를 포함한다는 점에서만 상이할 뿐 나머지 구성요소는 동일하므로 회전자(100)에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저, 회전자(100)에 대해 살펴보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 종래의 회전자와는 달리 도 6c 및 도 6d에 도시된 회전자(100)를 포함하는데, 회전자(100)는 회로기판(110), 베어링(120), 지지부재(130) 및 코일(140)을 포함한다. 필요한 경우 중량체(150)를 더 포함할 수 있다.

회로기판(110)은 일측면에 코일(140)과 연결하기 위한 코일단자를 구비하고 있으며, 다른 측면에는 브러시(250)와 접촉되는 정류자를 포함하여 전원공급장치(260)를 통하여 외부로부터 공급되는 전원을 코일(140)에 인가하여 주는 기능을 수행하는데, 일 구현예로서 PCB기판일 수 있다. 도시된 바와 같이 회로기판(110)은 지지축(230), 베어링(120), 베어링고정부 중 하나 이상이 관통될 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다.

베어링(120)은 회로기판(110)의 회전중심에 결합되는 구성요소로서, 회로기판 상면에서 일정 높이로 돌출되도록 상기 회로기판에 배치될 수 있는데, 특히 회로기판에 형성된 관통홀 내에 삽입되거나, 관통홀을 덮도록 위치될 수 있을 것이다. 베어링(120)의 중심에는 지지축(230)이 배치될 수 있다.

지지부재(130)는 베어링(120)을 회로기판(110)에 고정시키는 구성요소로서, 베어링고정부(131)와 베어링고정부지지판(132)으로 구성되는데 베어링고정부(131)는 회로기판(110) 상에 배치된 베어링(120)을 내부에 수용하여 고정하는 구성요소이고, 베어링고정부지지판(132)은 회로기판(110)과 면접하여 회로기판(110)의 상면과 결합되는 구성요소이므로, 베어링고정부(131)과 베어링고정부지지판(132)은 서로 수직하게 연결될 수 있다. 따라서 지지부재(130)를 구성하는 베어링고정부(131)와 베어링고정부지지판(132)은 도시된 바와 같이 베어링고정부(131)의 하단에서 수직하게 일체로 연장되어 형성되는 베어링고정부지지판(132)과 같이 일체로 이루어질 수도 있으나 별개 구성요소로 이루어져 서로 결합되는 구조를 가질 수도 있을 것이다. 베어링고정부(131)는 도시되지는 않았지만 통형상측벽부만으로 이루어질 수도 있고, 통형상측벽부와 상면부, 또는 통형상측벽부와 코킹부를 포함하여 구성될 수도 있다. 즉, 통형상측벽부는 베어링고정부지지판(132)의 상부면에서 수직하게 돌출되어 형성되고 베어링(120)이 억지끼움으로 그 내부에 수용되어 고정되는 구성요소인데, 필요한 경우 상면부 또는 코킹부와 같이 통형상측벽부와 일체로 또는 별개로 형성되어 통형상측벽부 내에 삽입된 베어링(120)이 지지축(230)을 따라 낙하운동시 가해지는 힘에 의해 통형상측벽부의 상부측 개구방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 역할을 수행할 수 있는 구성요소를 더 포함할 수 있기 때문이다. 상면부는 지지축(230)이 통과하는 구멍이 형성되고 베어링(120)의 상부면 즉 베어링(120)의 중심에 배치되는 지지축(230)이 삽입되는 내부공간을 형성하는 측벽의 상부면을 감싸도록 통형상 측벽부의 상단에서 일체로 수직하게 연장되어 형성되는 구성요소로서 일 구현예로서 지지축(230)의 직경과 동일한 관통홀이 형성된 베어링(120)의 직경과 동일한 원형평판일 수 있다. 코킹부는 통형상측벽부에 수직하게 형성되어 베어링의 상부면을 감싸도록 형성되는 구성요소로서 통형상측벽부와 일체로 형성되지 않고 통형상측벽부 내에 삽입된 베어링(120)의 측벽 상부면에 형성되어 베어링(120)이 통형상측벽부의 상부측 개구방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있기만 하면 공지된 모든 구성이 사용될 수 있다. 베어링고정부지지판(132)은 도 6c에 도시된 바와 같이 회로기판(110)의 상면 일부와만 면접하여 결합되는 제1타입과, 도 6d에 도시된 바와 같이 회로기판(110)의 상면 대부분과 면접하여 결합되는 제2타입으로 분류될 수 있다. 제1타입은 회로기판(110)에 베어링(120)이 지지부재(130)에 의해 결합되어 고정된 상태에서 회로기판(110)의 상면 일부 특히 관통홀이 위치한 중심부 상면만 베어링고정부지지판(132)과 면접하게 되므로 원가가 절감될 수 있다. 또한 제2타입에 비해 회로기판(110)과 코일(140)이 면접하여 결합되므로 코일두께를 더 두껍게 하여 편평형 모터 성능이 더 향상될 수 있다. 반면 제2타입은 회로기판(110)에 베어링(120)이 지지부재(130)에 의해 결합되어 고정된 상태에서 회로기판(110)의 상면 대부분과 결합되므로 베어링(120)을 보다 견고하게 고정할 수 있는 장점이 있다. 제1타입의 베어링고정부지지판(132)의 일 구현예가 도시된 도 6c로부터 알 수 있듯이, 베어링고정부(131)를 중심으로 베어링고정부(131)의 후단에 위치한 베어링고정부지지판(132)의 일단 즉 전단부(132b)에서 베어링고정부(131)가 위치한 부분까지는 폭이 좁은 밴드 형상이고, 베어링고정부(131)의 전단에 위치한 베어링고정부지지판(132)의 타단 즉 후단부(132a)까지는 베어링고정부(131)가 위치한 부분에서 일정길이까지는 폭이 좁은 밴드 형상을 이루다가 베어링고정부지지판(132)의 타단 즉 후단부(132a)까지 폭이 점진적으로 확장되는 부채꼴형상을 이루는 형상이 제안될 수 있다. 이와 같은 형상을 갖게 되면 부채꼴형상 부분이 회로기판(110)과 넓게 면접하여 베어링(120)의 고정력을 향상시키면서 동시에 코일이 배치되는 부분은 노출되어 코일의 두께를 두껍게 가져갈 수 있을 뿐만 아니라 부채꼴형상부분의 상면에 중량체(150)를 결합시킴으로써 베어링(120)을 보다 견고하게 회로기판(110)에 결합시킬 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만 부채꼴형상부분의 외주연에 베어링고정부지지판(132)과 수직방향으로 벤딩되어 형성된 중량체고정돌기를 구비하여 지지부재(130)와 중량체(150)를 견고하게 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전자(100)의 회전시 원심력에 의해 중량체(150)에 가해지는 분리력을 약화시킬 수 있다. 제2타입의 베어링고정부지지판(132)은 일 구현예가 도시된 도 6d에 도시된 바와 같이, 회로기판(110)의 거의 대부분의 상면과 결합되는 형상을 갖도록 회로기판(110)과 거의 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 베어링고정부지지판(132)의 그 일면과 타면을 관통하여 형성되는 코일 용접홈(132c)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 베어링고정부지지판(132)의 일면에 형성된 코일 용접 홈(132c)은 베어링고정부지지판(132)의 상부면에 결합되는 코일(140)과 하부면에 결합되는 회로기판(110)을 전기적으로 연결할 수 있도록 공간을 제공할 수 있다. 또한, 베어링고정부지지판(132)은 그 강도를 보강하기 위해 일부에 베어링고정부지지판(132)과 일체로 형성되는 리브(132d)를 더 포함할 수 있는데, 일 구현예로서 도시된 바와 같이 리브(132d)는 베어링고정부지지판(132)의 하부에 결합되는 회로기판(110)의 두께 이하로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 베어링고정부지지판(132)은 외주연 일부에 베어링고정부지지판(132)과 수직하게 형성되는 중량체고정돌기(132f)를 더 포함할 수 있는데, 상술된 바와 같이 중량체고정돌기(132f)는 지지부재(130)와 중량체(150)를 견고하게 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전자(100)의 회전시 원심력에 의해 중량체(150)에 가해지는 분리력을 약화시킬 수 있다. 지지부재는 공지된 모든 재질이 사용될 수 있으나, 일 구현예로서 금속이면서 비자성체인 재질일 수 있을 것이다. 한편, 지지부재가 강자성체로 형성되고, 지지부재(130)가 제2타입의 베어링고정부지지판(132)을 포함하는 경우에는 맴돌이 전류가 발생될 수 있다. 즉, 코일(140)에 전류가 흘러서 회전자(100)의 회전이 발생하고 지지부재(130)가 철판 등의 강자성체로 이루어져 있다면 코일(140)에 의한 자기력이나 마그네트(240)에 의해서 지지부재(130)의 일부에 국부적으로 맴돌이 전류가 발생하게 되기 때문이다. 이와 같이 맴돌이 전류가 발생하게 되면 코일(140) 및 지지부재(130)의 회전을 방해하는 방향으로 자력을 발생시킨다. 따라서 회전자(100)의 원활한 회전을 얻기 위해서 제2타입의 베어링고정부지지판(132)의 일부에 맴돌이전류차단홈부(132e)를 더 포함하게 되면 맴돌이 전류를 방지할 수 있게 된다.

코일(140)은 회로기판(110)의 상면 또는 지지부재(130)의 상면에 결합되는 회전자(100)의 구성요소로서, 특히 회전자(100)가 편평형 모터에 배치된 상태에서 마그네트와 마주보게 배치되어 전원이 인가되면 전자기력을 발생시켜 회전자(100)가 회전운동을 하게 하는데, 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.

중량체(150)는 코일(140)과 마그네트(240)에 의해 발생되는 회전운동에 편심을 주어 진동력을 발생시키는 역할을 하므로 편평형 진동모터에 적용되는 회전자에 포함되는 구성요소로서, 진동력을 극대화 시키기 위해 텅스텐 등의 비중이 큰 재질을 사용하여 질량을 크게 하여주는 것이 바람직할 수 있다.

이상에서 살펴본 회전자(100)에 포함되는 구성요소인 회로기판(110), 지지부재(130), 코일(140) 및 중량체(150)는 접착제에 의해 서로 결합될 수 있다. 즉 회로기판(110)과 지지부재(130)가 면접하는 부분에 접착제층을 형성하여 견고하게 부착하게 되면 베어링(120)이 자연스럽게 견고하게 부착될 수 있으므로, 도 6c 및 도 6d에 도시된 회전자(100)는 코일(140) 및/또는 중량체를 각각 회로기판(110) 또는 지지부재(130)에 접착제로 결합하여 완성할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 회전자(100)는 종래의 회전자와는 달리 사출공정을 전혀 수행할 필요가 없고, 접착제만을 이용하여 견고하게 각 구성요소들을 부착하여 제조할 수 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 케이스(210), 하부기판(220), 지지축(230), 회전자(100), 마그네트(240), 브러시(250) 및 전원공급장치(260)를 포함하는데, 도 5a와 차이점은 도 5a에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성이 도 6d에 도시된 회전자인 점에서만 상이하므로, 상세한 설명은 생략한다.

도 8a에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편평형 모터(1)는 케이스(210), 하부기판(220), 지지축(230), 회전자(100), 마그네트(240), 브러시(250) 및 전원공급장치(260)를 포함한다.

도 5b와 비교하여 차이점은 도 5b에 도시된 편평형 모터에서 회전자의 구성만이 상이한데, 특히 회전자가 도 6d에 도시된 회전자의 구성요소는 그대로 포함하나 각 구성요소 중 일부 구성요소의 결합순서를 달리한 점에서 상이하므로 이에 대해 살펴본다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 편평형 모터(1)는 내부에 공간을 형성하며 하부가 개방된 케이스(210), 케이스의 하부에 결합되어 상기 개방된 하부를 폐쇄하는 하부기판(220), 하부기판(220) 또는 케이스(210)에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정된 지지축(230), 지지축(230)을 중심으로 회전가능하게 고정되는 베어링(120)과, 베어링(120)을 내부에 수용하여 고정하는 베어링고정부(131)와, 베어링고정부(131)의 상단에서 수직하게 연장되어 회로기판과 평행하게 형성되는 베어링고정부지지판(132)을 포함하는 지지부재(130)와, 상면은 지지부재(130)의 하면과 결합되고 하면은 회로기판과 결합되는 코일(140)과, 정류자를 포함하고 베어링고정부(131)가 관통하는 관통홀이 형성된 회로기판(110)을 포함하는 회전자(100), 코일(140)과 마주보도록 배치되는 마그네트(240), 정류자와 접촉하도록 형성된 한 쌍의 브러시(250), 및 브러시에 전원을 공급하는 전원공급장치(260)를 포함한다.

도시된 바와 같이 베어링고정부(131)는 베어링고정부지지판(132)의 하부면에서 수직하게 돌출되어 형성되고 베어링(120)이 억지끼움으로 그 내부에 수용되어 고정되는 통형상측벽부, 및 지지축(230)이 통과하는 구멍이 형성되고 베어링(120)의 하부면을 감싸도록 통형상 측벽부의 하단에서 일체로 연장되어 형성되는 하면부 또는 측벽부에 수직하게 형성되어 베어링(120)의 하부면을 감싸도록 형성되는 코킹부를 포함할 수 있다. 중량체(150)가 더 포함되는 경우 중량체(150)의 상면은 지지부재(130)의 하면과 결합되고 하면은 회로기판(110)과 결합되도록 배치될 수 있다.

사실상 도 8a에 도시된 편평형 모터(1)는 도 6d에 도시된 회전자(100)의 구성요소 중 지지부재(130)를 뒤집어서 베어링고정부지지판(132)의 하면이 케이스(110)와 대향하도록 배치하여 다른 구성요소 들의 결합순서도 같이 변화된 것일 뿐 회전자(100)의 구성요소까지 달라진 것은 아니다.

이와 같이 구성하게 되면 코일을 더 두껍게 감을 수 있어서, 도 7a와 비교하여 내구성은 동등하지만 성능은 좀더 향상될 수 있는 장점이 있을 수 있다.

도 9의 (a)는 회로기판(110)의 직경을 최대로 하고, 정류자(160)를 회로기판(110)의 일측면의 외곽으로 배치한 것의 실시 예이다. 정류자(160)가 외곽으로 배치되면 정류자(160)에 접촉되는 브러시(10, 250)또한 더 길게 구성할 수 있어 브러시(250)의 탄성을 최소로 하여 회전자(100)를 저전력으로 회전시킬 수 있다.

도9 중 (b)는 회로기판(110)의 직경을 회전자(110)의 직경보다 작게 하고, 정류자(160)를 회로기판(110)의 일측면의 외곽으로 배치한 상태를 도시한 것이다. 회로기판(110)의 일측면에 결합된 중량체(150)의 일부가 회로기판(110)의 측면까지 돌출되도록 구성하여 중량체(150)의 부피를 크게 할 수 있어 중량체(150)의 무게를 증대시킴으로써 회전자(100)에 더 큰 편심을 주어 회전자(100)가 회전할 때 발생하는 진동력이 커지는 효과가 있다.

반면, 도 9 중 (c)는 종래의 회전자를 도시한 것인데, 종래의 회전자는 브러시가 영구자석의 내측에 배치되므로 브러시와 접촉되는 정류자의 직경이 작게 구성되어 회로기판의 내측으로 배치되어 있다.

따라서, 도 9 중 (a)와 (b) 에서 정류자(160)는 마그네트(240)의 내경보다 보다 크게 하여 마그네트(240)의 축방향 하측면의 아래에 배치되되 정류자(160)와 접촉하도록 한 쌍의 브러시(250)를 배치함으로써 브러시(250)의 길이를 길게 구성할 수 있도록 하였는데, 이러한 구조는 마그네트(240)와 브러시(250)가 각각 제1내부공간과 제2내부공간에 설치되는 구조에서 유효할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1 : 편평형 모터
10, 250 : 브러시 11 : 지지부
12 : 연결부 12a : 제1연결부
12b : 제2연결부 12c : 제3연결부
13 : 암 13a : 제1암
13b : 제2암 13c : 제3암
100 : 회전자　　　　　　 110 : 회로기판
120 : 베어링 130 : 지지부재
131 : 베어링고정부 132 : 베어링고정부지지판
140 : 코일 150 : 중량체
210 : 케이스 210a : 제1내부공간
220 : 하부기판 220a : 제2내부공간
230 : 지지축 240 : 마그네트
260 : 전원공급장치 290 : 스토퍼

Claims (18)

1. 전류원과 전기적 연결을 이루어 암으로 전류를 공급하고 브러시를 고정 지지하는 평판상 지지부;
   상기 지지부의 일단부측에서 연장 형성되는 연결부; 및
   상기 지지부의 타단부와 멀어지는 상기 일단부측 외부방향을 향하도록 상기 연결부의 단부에서 연장되어 형성되고 편평형 정류자와 실질적으로 동일 평면상에서 접하는 1개 이상의 암;을 포함하는 브러시.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연결부는 상기 지지부가 위치된 평면과 일정 각도를 이루도록 상기 지지부의 일단부측에서 일정길이 연장되는 제1연결부, 상기 제1연결부 단부로부터 상기 지지부의 타단부측으로 연장되는 제2연결부 및 상기 제2연결부로부터 상기 지지부의 타단부와 수직한 평면에 수직하게 일정길이 연장된 후 상기 지지부의 일단부측을 향해 휘어지도록 연장되는 제3연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제2연결부와 제3연결부는 상기 지지부가 위치된 평면과 평행한 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 브러시.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1연결부와 상기 지지부가 위치된 평면과 이루는 일정 각도는 예각인 것을 특징으로 하는 브러시.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 암은 상기 제2연결부에 수직한 평면과 평행한 수직단면이 원호형상을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 암은 제1암, 제2암 및 제3암이 서로 이격되어 형성되는데, 상기 제1암과 제2암 사이에 형성된 제1슬릿과 상기 제2암과 제3암 사이에 형성된 제2슬릿은 길이가 동일하고, 상기 제1암, 제2암 및 제3암은 모두 동일한 폭과 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 브러시.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 브러시 한 쌍을 포함하는 편평형 모터.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 브러시는 각 브러시 지지부의 타단부가 서로 일정 간격을 두고 설치되는데, 설치된 상태에서 상기 한 쌍의 브러시는 상기 일정 간격의 중심선을 기준으로 서로 대칭구조를 이루는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 브러시는 각각 상기 중심선을 향해 연장 형성된 연결부와 상기 연결부 단부에서 상기 중심선의 외측을 향하는 방향으로 휘어져서 연장 형성된 암을 구비하는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 내부공간에 마그네트와 상기 한 쌍의 브러시가 모두 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
    
12. 제 7 항에 있어서,
    정류자가 구비된 회로기판의 일측 표면 측에 위치한 제1내부공간에 상기 한 쌍의 브러시가 설치되고, 상기 회로기판의 타측 표면 측에 위치한 제2내부공간에 마그네트가 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 브러시가 설치되는 제1내부공간에 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상의 스토퍼가 더 설치되는데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 스토퍼의 절개된 일부에 대향되는 상기 스토퍼의 내경에 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 마그네트, 고무, 실리콘 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
    
15. 내부에 공간을 형성하며 하부가 개방된 케이스;
    상기 케이스의 하부에 결합되어 상기 개방된 하부를 폐쇄하는 하부기판;
    상기 하부기판 또는 상기 케이스에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정된 지지축;
    상기 지지축을 중심으로 회전가능하게 고정되되 회로기판의 상면에서 일정 높이로 돌출되도록 상기 회로기판에 배치되는 베어링; 상기 돌출된 베어링을 내부에 수용하여 고정하는 베어링고정부 및 상기 베어링고정부의 하단에서 수직하게 연장되어 형성되고 상기 회로기판의 상면에 결합되는 베어링고정부지지판을 포함하는 지지부재; 및 상기 회로기판의 상면 또는 상기 지지부재의 상면에 결합되는 코일; 및 정류자를 포함하고 상기 지지축 및 베어링 중 하나 이상이 관통하는 관통홀이 형성된 회로기판을 포함하는 회전자;
    상기 회전자와 상기 케이스 사이에 형성된 제1내부공간 또는 상기 회전자와 상기 하부기판 사이에 형성된 제2내부공간 중 어느 하나 이상의 공간에 코일과 대향되는 위치로 설치되는 마그네트;
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 브러시로 구성되고 상기 정류자와 접촉하도록 상기 제2내부공간에 형성되는 한 쌍의 브러시; 및
    상기 브러시에 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하는 편평형 모터.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2내부공간에 설치되는 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
    
17. 내부에 공간을 형성하며 하부가 개방된 케이스;
    상기 케이스의 하부에 결합되어 상기 개방된 하부를 폐쇄하는 하부기판;
    상기 하부기판 또는 상기 케이스에 회전되지 않도록 수직방향으로 고정된 지지축;
    상기 지지축을 중심으로 회전가능하게 고정되는 베어링; 상기 베어링을 내부에 수용하여 고정하는 베어링고정부 및 상기 베어링고정부의 상단에서 수직하게 연장되어 회로기판과 평행하게 형성되는 베어링고정부지지판을 포함하는 지지부재; 상면은 상기 지지부재의 하면과 결합되고 하면은 회로기판과 결합되는 코일; 및 정류자를 포함하고 상기 베어링고정부가 관통하는 관통홀이 형성된 회로기판;을 포함하는 회전자;
    상기 회전자와 상기 케이스 사이에 형성된 제1내부공간 또는 상기 회전자와 상기 하부기판 사이에 형성된 제2내부공간 중 어느 하나 이상의 공간에 코일과 대향되는 위치로 설치되는 마그네트;
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 브러시로 구성되고 상기 정류자와 접촉하도록 상기 제2내부공간에 형성되는 한 쌍의 브러시; 및
    상기 브러시에 전원을 공급하는 전원공급장치;를 포함하는 편평형 모터.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2내부공간에 설치되는 마그네트는 일정폭을 갖는 링형상에서 일부가 절개된 형상인데, 상기 절개된 일부 공간에 상기 한 쌍의 브러시 각각의 암이 위치하고, 그 각각의 지지부는 상기 마그네트의 절개된 일부에 대향되는 상기 마그네트의 내경에 근접하여 설치되는 것을 특징으로 하는 편평형 모터.
    

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