KR19990014446A - Square vibration motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진동모터에 관한 것으로, 각각 홀(38, 39)이 형성되고, 메탈베어링(12, 14)이 삽입되어 고정되며, 측면일측에 요홈(35, 36)이 형성된 사각형 상부 및 하부케이스(11, 12); 상부케이스(11)의 내면에 외측은 직각이며 내측은 원형인 복수의 마그네트로 이루어진 영구자석(20); 측면에 형성된 복수의 권취돌기(25a-25c)에 각각 코일(26a-26c)이 권취되고, 편심웨이트(16), 공통터미널(18) 및 세그먼트 PCB(22)가 장착되어 영구자석(20)의 내측에서 회전되는 로터홀더(24); 상기 메탈베어링(12)과 편심웨이트(16) 사이에 구성된 와셔(15); 세그먼트 PCB(22)와 접촉되도록 탄성을 갖는 복수의 브러쉬(32, 33)가 연결된 플렉시블 PCB(34); 및 상기 상부케이스(11) 및 하부케이스(13)에 각각 고정된 메탈베어링(14), 와셔(15), 편심웨이트(16), 로터홀더(24) 및 플렉시블 PCB(34)를 관통하는 샤프트(30)가 포함되어, 휴대폰(Cellular Phone 또는 PCS Phone)이나 페이저(Radio Pager; 무선 호출수신기) 등과 같은 이동통신 단말기내에 장착되어 무선신호를 수신하는 형태의 하나로 사용되는 진동을 발생하는 것이다.The present invention relates to a vibration motor, each of which has holes 38 and 39 formed therein, metal bearings 12 and 14 are inserted and fixed, and a rectangular upper and lower case in which grooves 35 and 36 are formed at one side thereof. 11, 12); Permanent magnet 20 consisting of a plurality of magnets on the inner surface of the upper case 11 is a right angle and the inside is a circular; The coils 26a-26c are wound around the plurality of winding protrusions 25a-25c formed on the side surfaces thereof, and the eccentric weight 16, the common terminal 18, and the segment PCB 22 are mounted. A rotor holder 24 rotated inward; A washer (15) configured between the metal bearing (12) and the eccentric weight (16); A flexible PCB 34 to which a plurality of brushes 32 and 33 having elasticity are in contact with the segment PCB 22; And a shaft penetrating the metal bearing 14, the washer 15, the eccentric weight 16, the rotor holder 24, and the flexible PCB 34 fixed to the upper case 11 and the lower case 13, respectively. 30) is included in a mobile communication terminal such as a cellular phone (PCS Phone) or a pager (Radio Pager) to generate a vibration that is used as a form of receiving a radio signal.
Description
본 발명은 진동모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰(Cellular Phone 또는 PCS Phone)이나 페이저(Radio Pager; 무선 호출수신기) 등과 같은 이동통신 단말기내에 장착되어 무선신호를 수신하는 형태의 하나로 사용되는 진동을 발생하는 소형의 사각형 진동(震動)모터에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration motor, and more particularly, a vibration mounted in a mobile communication terminal such as a cellular phone or a PCS phone or a radio pager to receive a radio signal. The present invention relates to a small square vibration motor that generates a small square vibration motor.
일반적으로 모터는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것으로, 통상적으로 전동(電動)모터라고도 한다. 이러한 전동모터는 전류를 통하는 도체가 자계속에 있으면 힘을 받는다는 소위 플레밍의 왼손법칙에 의하여 고정자와 회전자사이의 공극의 전자계를 중개하여 전기에너지를 토크라는 기계에너지로 변환하는 것이다. 전동모터는 회전코일을 전자석의 N극과 S극 사이에 놓고 코일에 전류를 통하여 회전시키는 타입으로 직류선 동기와 교류전류자선 동기가 있고, '아라고의 원판' 원리와 와전류를 이용하는 타입으로 교류의 유동전동기 및 동기전동기가 있다.In general, a motor converts electrical energy into mechanical energy, and is also commonly referred to as an electric motor. The electric motor converts electrical energy into mechanical energy called torque by mediating the electromagnetic field of the gap between the stator and the rotor according to the so-called Fleming's left-hand law that a conductor through an electric current is subjected to force. Electric motor is a type that rotates the coil between the N pole and S pole of the electromagnet and rotates the current through the coil. It has DC line synchronous and AC current magnetic synchronous. It uses the principle of 'Aragora' and eddy current. There are a flow motor and a synchronous motor.
이와 같은 전동모터는 종류나 크기에 따라 적용되는 분야가 다양할 뿐만 아니라 그 사용되는 범위는 상당히 폭 넓게 적용되고 있다. 즉 전동모터의 축에 설치되는 장치에 따라 그 쓰임새가 달라지기 때문이다. 이러한 전동모터는 각종의 전기·전자기계에 사용되는데, 예를 들면, 페이저나 휴대폰의 진동을 위한 모터나 선풍기의 송풍을 위한 모터, 유압이나 공압용 모터 또는 지압기나 안마기에 장착된 모터 등 상당히 많은 부분에 사용되고 있다.Such electric motors have a wide range of applications depending on the type and size, and the range of their use is fairly broad. In other words, the use is different depending on the device installed on the shaft of the electric motor. Such electric motors are used in a variety of electric and electronic machines, for example, motors for vibration of pagers or mobile phones, motors for blowing fans, hydraulic or pneumatic motors, or motors mounted on acupressure or massagers. It is used for a part.
특히 일반적인 휴대폰 또는 페이저 등에서 사용되는 진동모터는 실린더(Cylinder) 또는 바(Bar)형과 코인(Coin)형으로 대별할 수 있다.In particular, vibration motors used in general mobile phones or pagers can be roughly classified into cylinder or bar type and coin type.
도 1a 및 도 1b은 종래의 실린더형 진동모터로서, 진동모터(1)의 내부에 로터(4), 영구자석(5) 및 코일(6)이 실장되어 있는데, 일반적인 전동모터와는 달리 내부에 금속으로 이루어진 잇날(Steel teeth)이 없이 코일(6)만이 권선되어 있다. 영구자석(5)과 외측에 백아이언(Back iron)(7)과의 공극부분에 코일(6)이 존재한다. 공극의 위치에 따라 분류하면 라디얼 공극(Radial Airgap)이고, 편심질량은 진동모터(1)의 외부에 존재하는 형태로 로터(4)의 축에 편심웨이트(2)가 구성되어 있다.1A and 1B are conventional cylindrical vibration motors, in which a rotor 4, a permanent magnet 5, and a coil 6 are mounted in the vibration motor 1, unlike a general electric motor. Only coils 6 are wound without metal teeth. Coil 6 is present in the gap between the permanent magnet 5 and the back iron 7 on the outside. The air gap is radial airgap, and the eccentric weight is formed outside the vibration motor 1 so that the eccentric weight 2 is formed on the shaft of the rotor 4.
영구자석(5)의 형상은 실린더형태의 반경방향으로 자화된 2극의 희토류 영구자석을 사용한다. 정류는 기계적인 브러쉬(접촉각; 180°)와 정류자(3-세그먼트)에 의해 이루어지고, 3상 전류의 입력으로 구동되며, 120°각도로 정류되는 형태를 취하고 있다.The shape of the permanent magnet 5 uses a two-pole rare earth permanent magnet magnetized in the radial direction in the form of a cylinder. The commutation is made by a mechanical brush (contact angle; 180 °) and commutator (3-segment), driven by input of three-phase current, and commutated at 120 ° angle.
도 2a 및 도 2b는 종래의 코인형 진동모터로서, 상기 실린더형 진동모터(1)와 같이 내부에 금속으로 된 잇날이 없는 형태이다. 그러나 실린더형과는 달리 공극이 수직방향(축방향)으로 형성되고, 다수의 코일(10)이 편심된 로터(8)내에 실장된 형태이다. 이 로터(8)가 편심질량의 기능을 겸하고 있다. 공극의 위치에 따라 분류하면 축 공극(Axial Airgap)의 형태이다.2a and 2b is a conventional coin-type vibration motor, the same as the cylindrical vibration motor (1) is a form without the inner edge of the metal. However, unlike the cylindrical type, the voids are formed in the vertical direction (axial direction), and the plurality of coils 10 are mounted in the eccentric rotor 8. The rotor 8 also functions as an eccentric mass. Classified by the position of the air gap, it is in the form of an axial airgap.
영구자석(9)의 형상은 디스크형태이고, 자화방향은 축방향이며, 4극 또는 8극의 희토류계의 영구자석을 사용한다. 정류는 기계적인 브러쉬(접촉각; 90°)와 정류자(6-세그먼트)에 의해 이루어지고, 3상 전류의 입력으로 구동되며, 60°각도로 정류되는 형태를 취하고 있다.The shape of the permanent magnet 9 is in the form of a disk, the magnetization direction is in the axial direction, and 4 or 8 pole rare earth type permanent magnets are used. The commutation is made by a mechanical brush (contact angle; 90 °) and a commutator (6-segment), driven by the input of three-phase current, and commutated at a 60 ° angle.
그러나 종래에 실린더형 진동모터와 코인형 진동모터는 그 형태로 인하여 단말기에 실장될 때에 제약이 따르며, 또한, 고가로 새로운 형태의 진동모터가 요구되었다. 즉 실린더형 진동모터는 편심웨이트가 외부에 구성되어 있어 기기내의 다른 부품과 간섭이 없는 정해진 위치에 장착되므로 공간확보가 용이하지 않은 단점이 있었다.However, in the related art, the cylindrical vibration motor and the coin-type vibration motor have limitations when mounted in the terminal due to their shape, and a new type of vibration motor is required at an expensive price. In other words, the cylindrical vibration motor has an disadvantage that the eccentric weight is configured at the outside, so that the space is not easily secured because it is mounted at a predetermined position without interference with other components in the apparatus.
또한, 코인형 진동모터의 경우에도 모양이 동전과 같이 둥근형상으로 항상 수평으로 장착하여야 하므로 좁은 공간이나 구석진 공간 등을 활용할 수 없는 등 실장을 위한 공간확보가 쉽지 않았다.In addition, even in the case of a coin-type vibration motor, it is not easy to secure a space for mounting, because the shape must be horizontally mounted in a round shape like a coin at all times.
또한, 종래의 진동모터는 그 크기 및 중량이 커 소형화되어 가는 기기에 적합하지 않을 뿐만 아니라 그 진동력이 미미하여 사용자가 쉽게 느끼지 못하는 등의 문제도 있었다.In addition, the conventional vibration motor is not suitable for devices that are miniaturized due to its large size and weight, and also has a problem that the vibration force is insignificant and the user does not easily feel it.
상기 실린더형 진동모터는 공극이 라디얼형태로 자화된 2극의 영구자석을 사용하므로, 영구자석의 자속밀도가 낮아 모터의 토크가 작으므로 회전력이 작은 문제가 있고, 코인형 진동모터는 영구자석을 4극 또는 8극으로 사용하지만, 영구자석이 디스크형태의 축방향의 공극으로, 토크를 증가시키는 데는 부족한 문제점이 있었다.Since the cylindrical vibration motor uses two-pole permanent magnets in which the voids are radially formed, the magnetic flux density of the permanent magnets is low, so that the torque of the motor is small, so that the rotational force is small, and the coin-type vibration motor has a permanent magnet. Although 4 poles or 8 poles are used, there is a problem in that the permanent magnet is an axial air gap in the form of a disk, which is insufficient in increasing torque.
이와 같이 실린더형 및 코인형 진동모터는 형상이나 크기 또는 토크에 비해 단가가 높고, 기기내의 실장을 위한 공간확보가 충분하지 못한 문제점이 있었다.As described above, the cylinder type and coin type vibration motors have a problem that the unit cost is higher than the shape, size, or torque, and the space for mounting in the device is not sufficient.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 라디얼방향으로 착자된 4극의 외각 내원의 영구자석을 사용하여 진동모터를 소형화시키면서 충분한 토크를 발생시킬 수 있고, 기기내에 실장을 위한 공간확보가 용이한 사각형 진동모터를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, by using a permanent magnet of a four-pole outer circle magnetized in the radial direction can generate a sufficient torque while miniaturizing the vibration motor, for mounting in the device It is to provide a square vibration motor easy to secure space.
또한, 본 발명은 진동모터의 로터가 편심웨이트를 겸하면서 복수개의 코일을 소정의 각도로 권선 및 고정시켜 구조를 단순화시키고, 브러쉬와 접촉되는 세그먼트 PCB를 간단하게 접착할 수 있도록 설계함으로써 설계 불량률 및 제조원가를 절감하기 위한 것이 목적이다.In addition, the present invention is designed to simplify the structure by winding and fixing a plurality of coils at a predetermined angle while the rotor of the vibration motor serves as an eccentric weight, and designed to easily adhere to the segment PCB in contact with the brush design failure rate and The purpose is to reduce manufacturing costs.
도 1a 및 도 1b는 종래의 실린더형 진동모터를 나타낸 사시도 및 단면도,1a and 1b is a perspective view and a cross-sectional view showing a conventional cylindrical vibration motor,
도 2a 및 도 2b는 종래의 코인형 진동모터를 나타낸 사시도 및 단면도,2a and 2b is a perspective view and a cross-sectional view showing a conventional coin-type vibration motor,
도 3은 본 발명에 따른 사각형 진동모터를 나타낸 사시도,3 is a perspective view showing a rectangular vibration motor according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 사각형 진동모터의 분해사시도,4 is an exploded perspective view of a rectangular vibration motor according to the present invention;
도 5는 진동모터 상부케이스의 상세도,5 is a detailed view of the vibration motor upper case,
도 6은 본 발명에 따른 사각형 진동모터의 단면도,6 is a cross-sectional view of a rectangular vibration motor according to the present invention,
도 7은 로터홀더의 배면도.7 is a rear view of the rotor holder;
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing
1, 3, 100: 진동모터 2, 16: 편심웨이트1, 3, 100: vibration motor 2, 16: eccentric weight
11: 상부케이스 12, 14: 메탈베어링11: upper case 12, 14: metal bearing
13: 하부케이스 15: 와셔13: lower case 15: washer
17: 와셔 안착부 18: 공통터미널17: washer seat 18: common terminal
19: 돌편 20: 영구자석19: Stone 20: Permanent magnet
20a-20d: 마그네트 21: 스페이서20a-20d: Magnet 21: spacer
22: 세그먼트 PCB 23a-23f: 세그먼트22: segment PCB 23a-23f: segment
24: 로터홀더 25a-25c: 권취돌기24: rotor holder 25a-25c: winding protrusion
26a-26c: 코일 27a-27c: 접점편26a-26c: coil 27a-27c: contact piece
28: 공통터미널 안착부 29: 편심웨이트 안착부28: common terminal seating part 29: eccentric weight seating part
30: 샤프트 32, 33: 브러쉬30: shaft 32, 33: brush
34: 플렉시블 PCB 35, 36: 요홈34: flexible PCB 35, 36: groove
37: 플렉시블 PCB 안착부 38, 39: 홀37: flexible PCB seating part 38, 39: hole
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 상부의 중앙일측에 소정 크기의 홀(38)이 형성되고, 홀에는 메탈베어링이 삽입되어 고정되며, 측면일측에 요홈이 형성된 사각형 상부케이스; 상기 사각형 상부케이스의 사각내측에 각각 장착되고, 외측은 직각이며 내측은 원형인 복수의 마그네트로 이루어진 영구자석; 상부에 복수의 안착부가 형성되고, 측면에 형성된 복수의 권취돌기에 각각 코일이 권취되어 상기 영구자석의 내측에서 회전되는 로터홀더; 상기 메탈베어링과 편심웨이트 사이에 구성된 와셔; 상기 로터홀더의 일측 안착부에 장착되어 편심질량을 갖는 편심웨이트; 중앙일측에 돌편이 형성되고, 상기 로터홀더의 타측 안착부에 장착되며, 상기 각 코일의 일단이 돌편에 연결되어 접지되는 공통터미널; 복수의 세그먼트가 구성되고, 세그먼트의 일단에 선택적으로 접점편이 구성되어 상기 로터홀더의 하단에 장착되는 세그먼트 PCB; 상단부에 외부로부터 전류신호가 인가되는 도선에 일단이 각각 연결되고, 타단은 상기 세그먼트 PCB와 접촉되도록 탄성을 갖는 복수의 브러쉬가 연결된 플렉시블 PCB; 내측에 상기 플렉시블 PCB가 안착되는 안착부가 형성되고, 중앙일측에 소정 크기의 홀이 형성되며, 홀에는 메탈베어링이 삽입되어 고정되며, 측면일측에는 요홈이 형성된 사각형 하부케이스; 및 상기 상부케이스 및 하부케이스에 각각 고정된 메탈베어링, 와셔, 편심웨이트, 로터홀더 및 플렉시블 PCB를 관통하는 샤프트가 포함되어 이루어진 것이 특징이다.The present invention, in order to achieve the above object, the hole 38 of a predetermined size is formed on one side of the center of the upper, the metal bearing is inserted into the hole is fixed, the upper side is formed with a rectangular upper case; Permanent magnets each mounted on a rectangular inner side of the rectangular upper case and having a plurality of magnets each having a right angle and a circular shape inside; A rotor holder having a plurality of seating portions formed on an upper portion thereof, the coils being wound around the plurality of winding protrusions formed on the side thereof, respectively, and rotating inside the permanent magnet; A washer configured between the metal bearing and the eccentric weight; An eccentric weight mounted on one seat of the rotor holder and having an eccentric mass; A common terminal is formed on one side of the center, mounted on the other seating portion of the rotor holder, the common terminal is connected to the one end of each coil is grounded; A segment PCB having a plurality of segments formed therein, the contact piece being selectively configured at one end of the segment and mounted at a lower end of the rotor holder; A flexible PCB having one end connected to a conductive line to which a current signal is applied from the outside at an upper end thereof, and the other end connected to a plurality of brushes having elasticity to be in contact with the segment PCB; A seating part on which the flexible PCB is seated is formed, a hole having a predetermined size is formed at one side of the center, and a metal bearing is inserted and fixed in the hole, and a rectangular lower case having a groove formed at one side thereof; And shafts passing through the metal bearings, washers, eccentric weights, rotor holders, and flexible PCBs respectively fixed to the upper case and the lower case.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 사각형 진동모터를 나타낸 사시도이고, 도 4는 분해사시도이다.3 is a perspective view showing a rectangular vibration motor according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view.
본 발명의 사각형 진동모터의 외관은 금속재의 상부케이스(11) 및 하부케이스(13)로 그 형상이 직육면체로 이루어진다.The rectangular vibration motor of the present invention has an upper casing 11 and a lower casing 13 made of a metal and have a rectangular parallelepiped shape.
상부케이스(11)는 상부의 중앙일측에 소정 크기의 홀(38)이 형성되고, 홀(38)에는 메탈베어링(12)이 삽입되어 고정되며, 측면일측에 요홈(35)이 형성된다. 상부케이스(11)의 내측에는 스페이서(21)가 고정되고, 내벽으로는 복수의 외각 내원의 영구자석(20)이 착자된다.The upper case 11 has a hole 38 having a predetermined size formed at a central side of the upper portion, and a metal bearing 12 is inserted and fixed in the hole 38, and a groove 35 is formed at one side of the upper case 11. The spacer 21 is fixed to the inner side of the upper case 11, and the permanent magnet 20 of the plurality of outer shells is magnetized on the inner wall.
영구자석(20)은 도 5에서, 상기 사각형 상부케이스(11)의 사각내측에 각각 장착되고, 외측은 직각이며 내측은 원형인 복수의 마그네트(20a-20d)로 이루어진다. 영구자석(20)은 4개의 마그네트(20a-20d)를 사각의 각 모서리에 착자시키는 것이 바람직하다. 영구자석(20)의 자화방향은 내측의 원호를 기준으로하여 반경방향으로 자화되어 있다.Permanent magnets 20 are mounted in each of the rectangular inner side of the rectangular upper case 11 in Figure 5, the outer side is made of a plurality of magnets (20a-20d) is a right angle and the inner side is a circular. The permanent magnet 20 is preferably magnetized to four magnets (20a-20d) at each corner of the square. The magnetization direction of the permanent magnet 20 is magnetized in the radial direction with respect to the inner arc.
도 4의 분해사시도와 도 6의 단면도를 참조하면, 상기 스페이서(21)는 상부케이스(11)의 내측면과 영구자석(20) 사이에 구성되어 영구자석(20)이 상부케이스(11)의 내측면과 소정의 간격을 마련하기 위한 것이다.Referring to the exploded perspective view of FIG. 4 and the cross-sectional view of FIG. 6, the spacer 21 is formed between the inner surface of the upper case 11 and the permanent magnet 20 so that the permanent magnet 20 of the upper case 11 is formed. It is for providing a predetermined gap with the inner surface.
다음으로 상부케이스(11) 내에는 합성수지재인 로터홀더(24)가 삽입되고, 로터홀더(24)에는 편심웨이트(16), 복수의 코일(26a-26c), 공통터미널(18) 및 세그먼트 PCB(22)가 일체로 구성된다.Next, the rotor holder 24, which is a synthetic resin material, is inserted into the upper case 11, and the rotor holder 24 has an eccentric weight 16, a plurality of coils 26a-26c, a common terminal 18, and a segment PCB ( 22) is integrally formed.
즉 편심웨이트(16)는 반원형으로 상기 로터홀더(24)에 형성된 안착부(29)에 장착되어 편심질량을 갖는 것으로, 편심웨이트(16)는 텅스텐과 같은 질량이 큰 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 편심웨이트(16)가 장착되는 부분의 로터홀더(24)에는 복수의 권취돌기(25a-25c)가 형성되고, 권취돌기(25a-25c)에는 각각 코일(26a-26c)이 소정 횟수로 권취된다. 각 코일(26a-26c)이 권취되는 권취돌기(25a-25c)는 60°간격으로 3개가 구성됨이 바람직하다.That is, the eccentric weight 16 is semicircularly mounted to the seating portion 29 formed in the rotor holder 24 to have an eccentric mass, and the eccentric weight 16 preferably uses a material having a large mass such as tungsten. . A plurality of winding protrusions 25a-25c are formed in the rotor holder 24 at the portion where the eccentric weight 16 is mounted, and coils 26a-26c are wound around the winding protrusions 25a-25c a predetermined number of times, respectively. . It is preferable that three winding protrusions 25a-25c to which each coil 26a-26c is wound are comprised by 60 degree space | interval.
또한, 로터홀더(24)의 다른 안착부(28)에는 반원형의 공통터미널(18)이 장착되고, 공통터미널(18)은 상기 권취돌기(25a-25c)에 권취된 코일(26a-26c)의 일단이 연결 및 고정되어 접지되도록 하기 위한 것이다. 공통터미널(18)의 일측에는 돌편(19)이 형성되어 있어 각 코일(26a-26c)의 일단이 납땜으로 연결되는 것이다.In addition, the other mounting portion 28 of the rotor holder 24 is mounted with a semi-circular common terminal 18, the common terminal 18 of the coils 26a-26c wound on the winding projections 25a-25c. One end is connected, fixed and grounded. One side of the common terminal 18 is formed with the projections 19, one end of each coil (26a-26c) is connected by soldering.
또한, 로터홀더(24)의 저면에는 도 7에서 처럼, 세그먼트 PCB(22)가 접착되고, 세그먼트 PCB(22)는 복수의 세그먼트로 나뉘어져 있다. 즉 각 세그먼트(23a-23f)는 전도성 재질이고, 6개의 세그먼트(23a-23f)로 구성됨이 바람직하다. 세그먼트(23a-23f)의 일단에는 선택적으로 접점편(27a-27c)이 구성되고, 접점편(27a-27c)은 코일(26a-26c)의 다른 일단이 연결되어 전류를 도통시킨다. 접점편(27a-27c)은 세그먼트(23a-23f)를 하나 걸러 형성됨이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 7, the segment PCB 22 is bonded to the bottom of the rotor holder 24, and the segment PCB 22 is divided into a plurality of segments. That is, each segment 23a-23f is a conductive material, and preferably consists of six segments 23a-23f. One end of the segments 23a-23f is selectively configured with contact pieces 27a-27c, and the other ends of the coils 26a-26c are connected with each other to conduct current. The contact pieces 27a-27c are preferably formed every other segment 23a-23f.
상기 메탈베어링(12)과 편심웨이트(16) 사이에는 와셔(15)가 삽입되고, 와셔(15)는 편심웨이트(16)의 안착부(17)에 장착된다. 와셔(15)는 회전하는 로터홀더(24)와 상부케이스(11)에 고정되어 있는 메탈베어링(12)과의 기계적인 마찰을 최소화시키기 위한 것이다.The washer 15 is inserted between the metal bearing 12 and the eccentric weight 16, and the washer 15 is mounted to the seating part 17 of the eccentric weight 16. The washer 15 is for minimizing mechanical friction between the rotating rotor holder 24 and the metal bearing 12 fixed to the upper case 11.
한편, 로터홀더(24)의 하단부에는 플렉시블 PCB(34)가 구성되고, 플렉시블 PCB(34)는 하부케이스(13)에 고정된다.On the other hand, the lower portion of the rotor holder 24 is configured with a flexible PCB 34, the flexible PCB 34 is fixed to the lower case (13).
플렉시블 PCB(34)는 플랫(Flat)형태의 케이블로 한 쌍의 전선이 연결되고, 직류전원이 인가된다. 플렉시블 PCB(34)의 상단에는 탄성을 갖는 한 쌍의 브러쉬(32, 33)가 구성되고, 각 브러쉬(32, 33)의 일단은 플렉시블 PCB(34)의 각 전선(패턴)에 납땜으로 연결되고, 타단은 상기 세그먼트 PCB(22)에 접촉된다. 즉 브러쉬(32, 33)는 일단이 플렉시블 PCB(34)에 연결되면서 타단은 소정의 각도로 튀어올라 온 형태로 로터홀더(24)를 지지하는 기능을 포함하고 있다.The flexible PCB 34 is a flat cable, and a pair of wires are connected thereto, and a direct current power source is applied thereto. At the top of the flexible PCB 34, a pair of elastic brushes 32 and 33 are formed, one end of each brush 32 and 33 is soldered to each wire (pattern) of the flexible PCB 34, The other end is in contact with the segment PCB 22. That is, the brushes 32 and 33 include a function of supporting the rotor holder 24 in a form in which one end is connected to the flexible PCB 34 and the other end is protruded at a predetermined angle.
상기 한 쌍의 브러쉬(32, 33)를 플렉시블 PCB(34)의 한 쌍의 전선 종단에 연결하는 공정은 플렉시블 PCB(34)의 종단에 각각 소정의 홀을 형성하고, 홀에는 일체로 구성된 브러쉬를 올려 놓은 다음에 전선이 형성된 각각의 홀부위에 납땜을 한 후에 브러쉬가 연결된 부분을 커팅처리하여 한 쌍의 브러쉬(32, 33)로 제작함으로써 작업공정을 단순화시키고, 대칭적인 브러쉬(32, 33)의 위치를 잡아 줄 수 있도록 하였다.The process of connecting the pair of brushes (32, 33) to the end of the pair of wires of the flexible PCB 34 to form a predetermined hole at each end of the flexible PCB 34, the hole integrally formed brush After mounting, soldering each hole where electric wire is formed, and then cutting the connected parts of the brush to make a pair of brushes (32, 33) to simplify the work process, symmetrical brushes (32, 33) To hold the position.
하부케이스(13)는 내측에 상기 플렉시블 PCB(34)가 안착되는 안착부(37)가 형성되고, 중앙일측에 소정 크기의 홀(39)이 형성되며, 홀(39)에는 메탈베어링(14)이 삽입되어 고정되며, 측면일측에는 요홈(36)이 형성된다.The lower case 13 has a seating portion 37 in which the flexible PCB 34 is seated therein, a hole 39 having a predetermined size is formed at one center thereof, and the metal bearing 14 is formed in the hole 39. Is inserted and fixed, the groove 36 is formed on one side.
사각형 하부케이스(13)의 요홈(36)은 상부케이스(11)의 요홈(35)가 동일한 크기로 상부케이스(11) 및 하부케이스(13)가 일체로 구성될 때에 플렉시블 PCB(34)의 전선이 외부로 연결되도록 공간을 마련해주기 위한 것이다.The grooves 36 of the rectangular lower case 13 are wires of the flexible PCB 34 when the grooves 35 of the upper case 11 have the same size and the upper case 11 and the lower case 13 are integrally formed. This is to provide a space to be connected to the outside.
상기 상부케이스(11)와 하부케이스(13)의 결합은 코킹(Cocking; 찍어붙임 또는 눌러 홈을 만듬)처리하는 것이 바람직하다.Coupling of the upper case 11 and the lower case 13 is preferably caulking treatment (Cocking (paste or press to make a groove)).
또한, 상기 상부케이스(11) 및 하부케이스(13)에 각각 고정된 메탈베어링(12, 14), 와셔(15), 편심웨이트(16), 로터홀더(24) 및 플렉시블 PCB(34)를 관통하는 샤프트(30)가 구성되고, 샤프트(30)는 편심웨이트(16)에 고정되며, 로터홀더(24)가 회전할 수 있도록 하는 것이다.In addition, through the metal bearings 12 and 14, washers 15, eccentric weights 16, rotor holders 24 and flexible PCBs 34 fixed to the upper case 11 and the lower case 13, respectively. Shaft 30 is configured, the shaft 30 is fixed to the eccentric weight 16, so that the rotor holder 24 can rotate.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 플렉시블 PCB(34)로부터 인가된 전원이 한 쌍의 브러쉬(32, 33)에 걸리고, 브러쉬(32, 33)는 접촉되는 세그먼트 PCB(22)의 해당되는 세그먼트(23a-23f)에 인가시키며, 세그먼트(23a-23f)는 연결된 코일(26a-26c)에 전류를 흘리므로 인접한 영구자석(20)과의 자화방향에 따라 소정의 방향 및 속도로 회전을 하게 된다.In the present invention having such a configuration, the power applied from the flexible PCB 34 is applied to the pair of brushes 32 and 33, and the brushes 32 and 33 are in contact with the corresponding segments 23a- of the segment PCB 22. 23f), the segments 23a-23f flow a current to the connected coils 26a-26c and rotate in a predetermined direction and speed according to the magnetization direction with the adjacent permanent magnets 20.
이때, 회전되는 로터홀더(24)는 내설된 편심웨이트(16)에 의해 진동을 일으키게 되고, 이 진동은 샤프트(30)를 중심으로 케이스(11, 12)를 진동시키는 구동력으로 전달되는 것이다.At this time, the rotating rotor holder 24 is caused to vibrate by the eccentric weight 16, the vibration is transmitted to the driving force to vibrate the case (11, 12) around the shaft (30).
이와 같이 본 발명은 외각 내원의 사각형 영구자석 무철심 직류 진동모터(100)는 편심(Mass unbalance)을 가진 회전자가 회전하면서 발생하는 불평형력으로 구동하는 방식으로, 코인형 진동모터(2)에서는 볼 수 없는 방식을 채택한 것이다.As described above, the present invention is a rectangular permanent magnet non-linear DC vibration motor 100 of the outer circle source is driven in an unbalanced force generated while the rotor having a eccentric (Mass unbalance), the coin type vibration motor (2) It's a tricky way.
외관은 직육면체이면서 실린더형 진동모터(1)와 같이 반경방향의 공극을 가지는 구조이고, 공극의 위치에 따라 분류하면 라디얼 공극의 형태이다.The exterior is a rectangular parallelepiped and has a radial void like the cylindrical vibration motor 1, and is classified into a radial void when classified according to the position of the void.
그러나 실린더형 진동모터(1)가 외부에 편심회전자를 가지는 반면에, 본 발명의 사각형 진동모터(100)는 내부에 코일(26a-26c)이 부착되어 있는 회전자가 편심회전자의 역할을 겸하고 있고, 회전자가 편심의 역할을 겸하므로 코인형 진동모터(2)와 동일하지만, 코인형 진동모터(2)는 축방향의 공극을 사용하고, 사각형 진동모터(100)는 반경방향의 공극을 사용한다는 점에서 작동방식의 차이가 있다.However, while the cylindrical vibration motor 1 has an eccentric rotor on the outside, the square vibration motor 100 of the present invention serves as the rotor with the coils 26a-26c attached thereto. In addition, since the rotor also serves as an eccentricity, the coin type vibration motor 2 is the same as the coin type vibration motor 2, but the coin type vibration motor 2 uses the axial air gap, and the square vibration motor 100 uses the radial air gap. There is a difference in how it works.
영구자석의 형상이 외각 내원의 형태이므로, 실린더형 진동모터(1)의 실린더형 영구자석과 코인형 진동모터의 디스크형 영구자석과 형상면 작용면에서 커다란 차이를 볼 수 있다. 또한, 실린더형 및 코인형 진동모터(1, 2)는 모두 입체형이지만, 사각형 진동모터(100)는 4개의 마그네트(20a-20d)로 분리되어 있고, 자화방향은 영구자석(20)의 내측 원호를 기준으로하여 반경방향으로 자화되어 있으며, 모터의 전체적인 구조에서 4극의 마그네트(20a-20d)를 사용하는 것이다.Since the shape of the permanent magnet is in the form of an outer circle, it can be seen that there is a great difference between the cylindrical permanent magnet of the cylindrical vibration motor 1 and the disk permanent magnet of the coin type vibration motor and the surface of the surface. In addition, although the cylindrical and coin type vibration motors 1 and 2 are all three-dimensional, the rectangular vibration motor 100 is separated into four magnets 20a-20d, and the magnetization direction is the inner arc of the permanent magnet 20. Magnetized in the radial direction on the basis of the, and the four-pole magnet (20a-20d) in the overall structure of the motor.
정류는 기계적인 브러쉬(32, 33)(접촉각; 90°)와 정류자(6 세그먼트)에 의해 이루어지며, 3상의 전류입력으로 구동되며 60°의 각도로 정류되는 형태를 취하고 있다.The commutation is made by mechanical brushes 32 and 33 (contact angle; 90 °) and commutator (segment 6), driven by three-phase current input, and commutated at an angle of 60 °.
이와 같이 사각형 진동모터(100)는 크기(바람직하게는, 10×10×4mm)가 종래의 진동모터(1, 2)보다 최대공간이 작아 기기의 내부 벽면에 세워서 부착하거나 구석진 곳 등에 부착이 가능하므로 공간확보가 용이하다. 또한, 플렉시블 PCB(34)(또는 리드와이어)를 내장하여 연결할 수 있도록 함으로써 별도의 리드와이어 등을 부착할 필요가 없다. 또한, 로터홀더(24)에 장착되는 코일(26a-26c)의 권취가 용이한 특징을 가지고 있다.As such, the rectangular vibration motor 100 has a maximum size (preferably 10 × 10 × 4 mm) than the conventional vibration motors 1 and 2 so that the rectangular vibration motor 100 can be mounted on the inner wall of the device or attached to a corner. Therefore, it is easy to secure space. In addition, since the flexible PCB 34 (or lead wire) can be embedded and connected, it is not necessary to attach a separate lead wire or the like. In addition, the coils 26a to 26c mounted on the rotor holder 24 are easily wound.
한편, 본 발명의 진동모터를 사각형으로 취한 이유로는 반경 방향의 공극을 가지는 형태에서는 소형화에 따른 영구자석(20)의 크기가 작아지는 것은 필연적이므로 영구자석(20)의 크기는 공극에서의 자속밀도와 비레하고, 모터의 토크와 속도에 비레하므로 사각형상 케이스(11, 12)의 모서리부를 사용하면 영구자석(20)의 형상이 외각 내원형이 되며, 이때 영구자석(20)의 가운데 부분이 두껍게 형성되어 자속밀도가 커지게 된다. 따라서, 진동모터를 소형화시키면서 토크를 증가시킬 수 있도록 사각형으로 설계한 것이다.On the other hand, the reason why the vibration motor of the present invention is taken as a square, in the form having a radial void, it is inevitable that the size of the permanent magnet 20 according to the miniaturization is small, so the size of the permanent magnet 20 is the magnetic flux density in the void And the torque and speed of the motor, so that the corner portion of the rectangular case (11, 12) is used to form a shape of the permanent magnet 20, the outer portion of the permanent magnet 20 thick Formed, the magnetic flux density becomes large. Therefore, it is designed as a square to increase the torque while miniaturizing the vibration motor.
또한, 상기 영구자석은 희토류 마그네트를 사용하지 않고, Nd(Neodymium)을 소결한 이방성 마그네트를 사용함으로써 제작단가를 절감할 수 있도록 하였고, 무철심으로 설계하여 입력되는 전력에 대한 최초 구동력이 민감하도록 하였다.In addition, the permanent magnet can reduce the manufacturing cost by using an anisotropic magnet sintered Nd (Neodymium), without using a rare earth magnet, and designed to be iron-free, so that the initial driving force for the input power is sensitive .
따라서, 본 발명에서 추구하는 사각형 진동모터를 고려하면 충분하게 변화될 수 있음은 해당분야의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이고, 또, 본 발명의 범위내에서 다른 실시예가 고려될 수 있으며, 본 발명의 범위는 한정된 것은 아님을 알 수 있을 것이다.Therefore, it can be easily understood by those skilled in the art that the present invention can be sufficiently changed by considering the rectangular vibration motor pursued by the present invention, and other embodiments can be considered within the scope of the present invention. It will be appreciated that the scope of the present invention is not limited.
상술한 바와 같이 본 발명의 사각형 진동모터는 휴대폰이나 페이저내에 장착되어 신호수신의 한 형태로 사용되는 것으로, 직육면체의 케이스내에 외각 내원의 영구자석을 구성하고, 복수의 코일이 편심웨이트, 공통터미널 및 세그먼트 PCB가 장착된 로터홀더의 외측에 소정 각도로 권취되며, 브러쉬가 장착된 플렉시블 PCB를 내장시켜 사각형태로 이루어진 영구자석의 자속밀도에 의해 편심되는 회전자의 불평형한 구동력으로 증가된 토크에 의한 진동을 발생할 수 있도록 함으로써 진동모터의 소형화와 장착을 위한 공간확보가 용이하며, 최초의 구동력이 우수하고, 제작공정을 단순화하였으며, 제조단가를 절감하는 등의 효과가 있다.As described above, the rectangular vibration motor of the present invention is mounted in a mobile phone or a pager and used as a form of signal reception. The rectangular vibration motor of the present invention constitutes a permanent magnet of an outer circle in a case of a rectangular parallelepiped, and a plurality of coils include an eccentric weight, a common terminal, Due to the increased torque due to the unbalanced driving force of the rotor eccentrically caused by the magnetic flux density of the permanent magnet, which is wound by a predetermined angle on the outside of the rotor holder on which the segment PCB is mounted, and the flexible PCB equipped with the brush is embedded. By allowing vibration to be generated, it is easy to secure a space for miniaturization and mounting of the vibration motor, and the first driving force is excellent, the manufacturing process is simplified, and manufacturing cost is reduced.
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