KR100321870B1 - 편평형 진동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터의 편심량을 극대화시키는 동시에 로터를 이루는 각 부품들을 결합시키는 성형물을 비중이 낮은 일반적인 수지재로 형성시켜 제품 생산성과 경제성 및 진동 작용이 보다 향상되도록 하는 편평형 진동 모터에 관한 것으로서, 상기한 목적 달성을 위하여 본 발명은 하드 기판과 권선 코일을 성형물을 이용하여 인서트 사출에 의해서 일체로 결합되도록 한 로터가 샤프트에 편심 지지되게 하여 상기 로터의 편심 구동에 의해서 진동을 발생시키는 진동 모터에 있어서, 상기 하드 기판의 타면 상의 소정위치에 고정되는 복수개의 권선 코일과, 상기 인접한 2개의 상기 권선 코일 사이의 상기 하드 기판의 외주연부에 배치된 고비중의 중량체와, 상기 하드 기판의 타면 상에 상기 권선 코일들과 상기 중량체를 고정시키어 비중이 낮은 수지재로 인서트 사출에 의해 일체로 형성시키 구성하되, 상기 수지재가 상기 하드 기판의 외주부와 실질적으로 정렬되도록 구성된 로터를 포함하는 것에 의해 로터(100)를 인서트 사출에 의해서 성형하는 작업의 편의를 제공하면서 제품 생산시의 불량률이 저감되도록 하며, 이로서 제품 생산성과 신뢰성을 증대시키고, 특히 로터(100)의 편심량 극대에 따른 대폭적인 진동 성능 향상의 이점이 있다.

Description

편평형 진동 모터{A vibration motor of flat type}

본 발명은 로터의 편심량을 극대화시키는 동시에 로터를 이루는 각 부품들을 결합시키는 성형물을 비중이 낮은 일반적인 수지재로 형성시켜 제품 생산성과 경제성 및 진동 작용이 보다 향상되도록 하는 편평형 진동 모터에 관한 것이다.

일반적으로 호출기 또는 휴대폰에 사용되는 진동 모터는 착신수단으로서 구비되는 매우 작은 구동부재이다.

도 1은 일반적인 진동 모터의 구조를 도시한 전단면도로서, 진동 모터는 저부에 브라켓트(1)가 구비되고, 이 브라켓트(1)의 중앙에는 샤프트(1a)의 하단이 견고하게 끼워지며, 브라켓트(1)의 상부면으로는 중앙부위와 이 중앙부위로부터 브라켓트(1)의 일측으로 연장되게 한 미세한 두께의 플렉시블 기판(1b)이 부착되도록 하고 있다.

그리고 중앙의 플렉시블 기판(1b)의 외주연에는 주연부에 N,S극이 교대로 착자되도록 한 다극의 마그네트(2)가 부착되며, 마그네트(2)의 관통된 중앙의 공간부에는 플렉시블 기판(1b)에 하단이 부착된 한쌍의 브러쉬(3, brush)가 소정의 각도로 구비되어 있다.

그리고 샤프트(1a)에는 상부로 베어링(1c)이 결합되고, 베어링(1c)의 외주면에는 로터가 편심 지지되도록 하고 있다.

이때의 로터는 도 2에서 보는바와 같이 원형의 평판을 소정의 각도로 절개한 하드 기판(4)에 상부면으로는 소정의 전기각을 갖도록 하여 복수개의 권선 코일(5)이 접합되도록 하고, 이 권선 코일(5)의 주위는 성형물(6)로서 채워지게 한 구성이다.

또한 하드 기판(4)의 저면에는 베어링(1c)에 지지되는 내측단부로 복수개의 세그먼트(segment)들로 이루어지는 코뮤테이터(7)가 인쇄회로의 형성시 동시에 형성되도록 한다.

한편 샤프트(1a)의 상단부에는 하향 개방되는 캡형상으로 상부 케이스(8)가 결합되어 브라켓트(1)의 상부로 구비되는 부품들을 외부의 간섭으로부터 차단시키게 된다.

이와같은 진동 모터는 외부로부터 입력되는 전원을 플렉시블 기판(1b)과 브러쉬(3)와 코뮤테이터(7)와 하드 기판(4)을 통해서 권선 코일(5)에 통전되게 하므로서 권선 코일(5)과 마그네트(2)간 상호작용에 의한 전자기력의 발생에 의해 로터가 회전되도록 하고, 이때 로터는 샤프트(1a)에 편심지지되므로 편심 구동하게 되며, 이러한 편심 구동력이 샤프트(1a)를 통해 브라켓트(1)에 전달되므로서 기기를 진동시키는 작용을 하게 된다.

따라서 진동 모터에 의한 진동 작용은 한쪽으로 편중되는 무게에 의해서 발생되는 로터의 편심력에 의해 수행됨을 알 수가 있으며, 결과적으로 보다 큰 진동량을 얻기 위해서는 로터의 편심량을 증대시키는 것이 반드시 필요하다.

한편 현재 사용되고 있는 진동 모터에서의 로터는 하드 기판(4)에 권선 코일(5)이 배치되게 하면서 이 권선 코일(5)의 주위에는 성형물(6)로서 채워지도록 하고 있는바 이때의 성형물(6)은 통상 텅스텐과 같은 비중이 높은 금속이 함유되는 고비중의 수지재이며, 이와같은 성형물(6)은 하드 기판(4)과 권선 코일(5)을 인서트 사출에 의해서 일체로 결합되도록 한다.

하지만 하드 기판(4)과 권선 코일(5)을 인서트 사출에 의해서 결합시키게 되는 성형물(6)에는 수지에 텅스텐과 같은 비중이 높은 금속성분이 포함되어 있으므로 특히 잘 녹지 않는 텅스텐 성분에 의해서 성형물(6)은 유동성이 좋지 못하다.

따라서 성형물(6)에 의한 인서트 사출시에는 대단히 큰 압력이 필요로 되는데 이러한 사출작업시 가해지게 되는 압력으로 인해 하드 기판(4)과 권선 코일(5)이 변형되거나 회로의 단선등이 초래되면서 제품 불량을 유발시키기도 하고, 또한 사출작업의 난해함으로 생산성이 저하되는 단점이 있다.

특히 고비중재의 성형물(6)은 실제적으로 로터 전체에서 차지하는 편심 무게비율이 대단히 작을 뿐만 아니라 더욱이 도 2에서와 같이 샤프트(1a)에 지지되는 중심부에서 성형물(6)이 일측으로만 형성되지 않고, 그와 대응되는 타측으로도 일부 형성되는 경우에는 타측에 형성되는 성형물(6)이 로터의 편심량을 도리어 감소시키게 되면서 로터에 의한 편심 구동력을 저하시키게 된다.

그리고 고비중재의 성형물(6)은 로터에서 수행하는 기능에 비해 제조원가가 대단히 비싼 비경제적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정 보완하기 위한 것으로서, 로터의 하드 기판에는 비중이 낮은 일반 수지재인 성형물을 이용하여 인서트 사출에 의해 성형하면서 하드 기판의 권선 코일 사이의 외주연에는 고비중의 중량체가 배치되게 하므로서 로터에서의 편심량이 극대화되도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 로터의 보다 용이한 사출작업으로 생산성이 향상되도록 하는데 다른 목적이 있다.

그리고 본 발명은 보다 값싼 성형물을 사용하므로서 경제적인 제품 제작이 되도록 하는데 또다른 목적이 있다.

도 1 는 일반적인 편평형 진동 모터의 정단면도,

도 2 는 종래 로터의 구성을 도시한 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 로터의 구성을 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하드 기판 20 : 권선 코일

30 : 중량체 40 : 성형물

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외체를 형성하며 내부에 공간을 형성하는 케이스 및 브라켓트와, 상기 브라켓트에 고정된 적어도 2극을 갖는 마그네트와, 상기 브라켓트에 일단이 고정된 샤프트와, 상기 마그네트의 중앙 공간부에 구비된 한쌍의 브러쉬와, 정류자가 일면에 형성된 하드 기판과, 상기 하드 기판의 타면 상의 소정위치에 고정되는 복수개의 권선 코일과, 상기 인접한 2개의 상기 권선 코일 사이의 상기 하드 기판의 외주연부에 배치된 고비중의 중량체와, 상기 하드 기판의 타면 상에 상기 권선 코일들과 상기 중량체를 고정시키어 비중이 낮은 수지재로 인서트 사출에 의해 일체로 형성시켜 구성하되, 상기 수지재가 상기 하드 기판의 외주부와 실질적으로 정렬되도록 구성된 로터를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.본 발명의 상기 중량체는 양측에 배치되는 권선 코일의 상면을 연결하는 평면의 높이와 실질적으로 근접한 위치에 형성된 것에 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서의 진동 모터는 크게 저부의 브라켓트와, 이 브라켓트의 중앙에 억지끼워지는 샤프트와, 브라켓트의 상부면 외주연에 부착되는 마그네트와, 마그네트의 상하로 관통된 중앙의 플렉시블 기판에 하단이 부착되도록 한 한쌍의 브러쉬와, 샤프트에 베어링 지지되는 로터 및 이 로터의 상부를 커버하는 케이스가 샤프트의 상단에 억지끼워지도록 하는 구성은 종전과 대동소이하다.

다만 본 발명에서는 도 3및 도4에서 보는바와 같이 샤프트에 지지되는 로터(100)가 원형의 평판을 소정의 각도로 절개한 형상인 하드 기판(10)에 권선 코일(20)과 함께 수지재의 성형물(40)에 의해서 인서트 사출에 의해 일체로 결합되도록 하되 하드 기판(10)에서 서로 소정의 전기각으로 이격되게 한 양측의 권선 코일(20) 사이에는 외주연부에 고비중의 중량체(30)가 배치되게 하면서 이들 즉, 하드 기판(10)과 권선 코일(20)과 중량체(30)가 비중이 낮은 일반 수지재의 성형물(40)과 함께 인서트 사출에 의해서 일체로 결합되도록 하는 것이 가장 두드러진 특징이 있다.

다시말해서 본 발명에서의 로터(100)는 하드 기판(10)과 복수개의 권선 코일(20)및 중량체(30) 그리고 성형물(40)로서 이루어지며, 상기 복수개의 권선 코일(20)은 소정의 전기각으로 이격되어 하드 기판(10)의 일면에 배치되며, 이들 복수개의 권선 코일중 서로 인접되게 배치된 2개의 권선 코일(20) 사이에 중량체(30)가 하드 기판(10)의 외부연부에 배치되게 하여, 이들을 일반 수지재의 성형물(40)과 함께 인서트 사출에 의해서 일체로 결합되도록 하는 것이다.

이때 하드 기판(10)과 권선 코일(20)과 중량체(30)를 결합하는 수단인 성형물(40)은 금속성분이 함유되지 않은 순수한 수지재이며, 비중이 종전의 성형물에 비해서 대단히 낮고, 유동성이 좋은 성질을 갖는 일반적인 수지로서 형성한다.

또한 하드 기판(10)의 일면에 구비되는 복수개의 권선 코일 중 서로 인접되게 배치된 2개의 권선 코일(20)사이에는, 특히 하드 기판(10)의 샤프트에 지지되는 회전 중심점으로부터 외측의 주연부에 중량체(30)가 배치되도록 하되 이때의 중량체(30)는 비중이 대단히 높은 금속 또는 텅스텐과 같은 합금을 사용하며 그 높이는 인접된 권선 코일과 동일 또는 그 이하로 성형시키는 것이 가장 바람직하다.

이상과 같은 구성을 갖는 진동모터는 도 4에서와 같이 소정의 전기각으로 이격되게 한 복수개의 권선 코일과, 이들 권선 코일 중 서로 인접되게 배치된 2개의 권선 코일(20)사이에 배치되는 고비중의 중량체(30)를 하드 기판(10)의 일면에 고정시키고, 이 상태에서 상기 권선 코일(20)과 중량체(30)및 하드 기판(10)을 도 3에 나타낸 바와 같이 비중이 낮은 수지재의 성형물과 함께 일체로 결합한다.이와 같은 구성에 의해 로터(100)를 형성시키게 되면, 하드 기판(10)에 권선 코일(20)과 중량체(30)를 성형물(40)에 의해 결합시킬 때, 이때의 성형물(40)은 일단 비중이 낮으므로 유동성이 매우 좋아 인서트 사출시 종전과 같은 고압의 사출압력이 필요치 않게 되므로 하드 기판(10) 또는 권선 코일(20)의 변형 또는 단선의 위험을 완전 제거하게 된다.

또한 성형물(40)을 비교적 가격이 저렴한 일반적인 순수한 수지로서 사용하게 되면 제작비용이 대단히 절감되며, 유동성이 좋은 성형물(40)에 의한 사출작업은 그만큼 편해지면서 보다 빠른 작업을 제공하게 된다.

특히 하드 기판(10)의 권선 코일(20)간 외주연부에 배치되는 중량체(30)는 로터(100)에서의 편심량을 극대화시키게 되므로 모터 구동시 로터(100)의 보다 큰편심 구동력으로 진동 작용을 더욱 향상시키게 된다.

그러므로 본 발명은 로터(100)에서의 성형물(40)을 비중이 낮은 재질로 변경하면서 권선 코일(20)의 사이로 고비중의 중량체(40)가 배치되게 하는 간단한 구조개선에 의해 로터(100)를 인서트 사출에 의해서 성형하는 작업의 편의를 제공하면서 제품 생산시의 불량률이 저감되도록 하며, 이로서 제품 생산성과 신뢰성을 증대시키고, 특히 로터(100)의 편심량 극대에 따른 대폭적인 진동 성능의 향상을 제공하게 되는 매우 유용한 이점이 있게 된다.

Claims (2)

1. 로터의 편심구동에 의해서 진동을 발생시키는 진동모터에 있어서,

   외체를 형성하며 내부에 공간을 형성하는 케이스 및 브라켓트와;

   상기 브라켓트에 고정된 적어도 2극을 갖는 마그네트와;

   상기 마그네트의 중앙 공간부에 구비된 한쌍의 브러쉬와;

   복수개의 권선코일과;

   상기 인접한 2개의 권선 코일 사이에 배치된 고비중의 중량체와;

   회전되지 않도록 상기 브라켓트에 고정된 사프트와;

   일면에 정류자와 도전성 패턴이 형성되고, 타면에는 상기 복수의 권선코일과 그 사이의 중량체가 지지될 수 있도록 구성된 하드기판과;

   상기 하드 기판의 타면 상에 상기 권선 코일들과 상기 중량체를 고정시키어 비중이 낮은 수지재로 인서트 사출에 의해 일체로 형성시켜 구성하되, 상기 복수의 권선코일과 그 사이의 중량체측에 상기 수지재의 의해 충진된 부분이 상기 하드 기판의 외주부와 실질적으로 정렬되도록 구성된 로터;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중량체는

   상기 인접한 권선 코일들의 상면을 연결하는 평면의 높이와 실질적으로 근접한 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 편평형 진동모터.