KR20080112957A - Axial direction void type eccentric rotor and axial direction void type coreless vibrating motor equipped with the rotor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 이동체 통신장치의 무음알림수단 등에 적합하게 이용되는 것으로 축방향 공극형 로터와 상기 로터를 구비한 축방향 공극형 모터의 개량에 관한 것이며, 특히 편심 웨이트의 부착구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
이동체 통신장치의 무음알림수단으로서 원심력 진동을 이용한 진동모터가 있다. 이러한 진동모터에는, 통상적으로 회전형 통형 모터의 출력축에 단면이 은행나무 잎과 같은 형상의 편심 웨이트를 부착시킨 것이 있다. 또한, 축방향 공극형 편평 모터에서는, 내장되는 로터 자체에서 원심력 진동을 발생하는 것이 본 출원인에 의해 제안된 바 있다. 로터 내장형 진동모터는, 출력축이 불필요하므로, 축회전형으로부터 최근에는 베어링을 1개 삭제할 수 있는 축고정형으로 한 것이 상용화되고 있다. 이러한 축고정형으로서 통상적으로는, 마그넷의 두께만큼을 이용하여 브래킷에 버링구멍을 형성하여 축의 기저단을 압입함으로써 고정하고, 케이스측에서 상기 축의 타단을 받치도록 되어 있다(특허문헌 1 참조).There is a vibration motor using centrifugal force vibration as a silent notification means of a mobile communication device. In such a vibration motor, an eccentric weight having a cross section, such as a ginkgo leaf, is usually attached to an output shaft of a rotary cylindrical motor. In addition, in the axial air gap flat motor, it has been proposed by the present applicant to generate centrifugal force vibration in the rotor itself. Since the output shaft is unnecessary for the rotor built-in vibration motor, a shaft fixed type that can remove one bearing has recently been commercialized. As such a shaft fixing type | mold, a burring hole is formed in a bracket using only the thickness of a magnet, it is fixed by press-fitting the base end of a shaft, and the other end of the said shaft is supported by the case side (refer patent document 1).
또한, 본 출원인은, 케이스에 버링구멍을 형성하여 축의 기저단을 압입함으로써 고정하고, 상기 축의 타단을 지지하지 않고 자유롭게 한 것을 제안한 바 있다(특허문헌 2 참조).In addition, the present applicant has proposed that a burring hole is formed in the casing and fixed by press-fitting the base end of the shaft, thereby freeing it without supporting the other end of the shaft (see Patent Document 2).
또, 최근의 소형화 지향에 따라 축방향 공극형 진동모터에 있어서, 원심력 진동을 얻기 위해서는, 로터에 텅스텐 합금제의 편심 웨이트를 부가할 필요가 있다(특허문헌 3 참조).Moreover, in order to obtain centrifugal force vibration in an axial air gap type vibration motor according to the recent miniaturization direction, it is necessary to add the eccentric weight made of tungsten alloy to a rotor (refer patent document 3).
이러한 편평로터는, 일반적으로 인쇄배선판의 일측에 복수의 권선형 공심 전기자 코일을 배치하고 상기 권선형 공심 전기자 코일의 반대측, 즉 축방향 공극형 마그넷에 대향하도록 커뮤테이터를 배치하는 구성이 채용되어 있다.In general, such a flat rotor has a configuration in which a plurality of wound air core armature coils are arranged on one side of a printed wiring board and a commutator is disposed opposite to the opposite side of the wound air core coil, that is, an axial air gap magnet. .
[특허문헌 1] 일본특허공보 제3261329호[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 3261329
[특허문헌 2] 일본특허공보 제2872623호[Patent Document 2] Japanese Patent Publication No. 2872623
[특허문헌 3] 일본특허공보 제3948626호[Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 3948626
그러나, 최근에는 휴대기기에 대한 박형화가 지향됨에 따라, 탑재되는 무음알림원으로서 기능하는 진동모터도 2mm 정도의 매우 얇은 형상이 요구되게 됨으로써 무게중심 이동수단으로서 텅스텐 합금제 편심 웨이트의 내충격강도를 확보하기가 곤란해지고 있다.However, in recent years, as the thickness of mobile devices has been directed, the vibration motor functioning as a source of silent notification is also required to have a very thin shape of about 2 mm, thereby securing the impact resistance of the eccentric weight made of tungsten alloy as a center of gravity moving means. It is becoming difficult to do.
따라서, 본 발명의 과제는, 편심 웨이트의 구조에 대한 연구를 더하여, 박형의 편심 웨이트를 이용하면서도 내충격성을 충분히 확보할 수 있는 축방향 공극형 편심로터로 하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an axial pore-type eccentric rotor that can sufficiently secure impact resistance while using a thin eccentric weight in addition to the study of the structure of the eccentric weight.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은, 권선형 공심 전기자 코일과, 일면에 커뮤테이터가 배치되는 동시에 타면에 상기 권선형 공심 전기자 코일의 단말이 결선된 인쇄배선판과, 상기 인쇄배선판의 타면에 텅부에서 납땜된 편심 웨이트와, 상기 인쇄배선판의 중심에 배치된 축받침부와, 이들을 일체화하는 수지가 구비된 축방향 공극형 편심로터를 제공할 수 있다.As a means for solving the above problems, the present invention provides a wired armature coil, a printed wiring board in which a commutator is disposed on one surface and a terminal of the wound air core coil is connected to the other surface, and the other surface of the printed wiring board. An axial pore-type eccentric rotor provided with an eccentric weight soldered from a tongue portion, a bearing portion disposed in the center of the printed wiring board, and a resin integrating them can be provided.
또한, 상기 텅부는, 상기 로터의 회전중심측에 연이어 설치된 얇은 형상으로 구성된다.In addition, the tongue portion is configured in a thin shape provided successively on the rotation center side of the rotor.
또한, 상기 텅부는, 상기 인쇄배선판의 두께와 거의 동등한 단차부(段差部)가 형성되는 동시에, 상기 인쇄배선판과 중첩되어 구성된다.In addition, the tongue portion is formed such that a step portion substantially equal to the thickness of the printed wiring board is formed and overlaps with the printed wiring board.
또한, 상기 텅부는, 빠짐 방지용 오목부가 형성되어 구성된다.Moreover, the said tongue part is comprised in which the recessed part for prevention | extraction is formed.
또한, 상기 로터와, 상기 로터에 전력을 공급하는 음양의 브러시와, 상기 브러시가 심어져 설치된 브러시 베이스와, 상기 브러시의 주위에 배치되어 상기 로터에 자력을 공급하는 마그넷과, 축을 통해 상기 로터가 회전 가능하게 수용된 하우징이 구비되어 구성된다. In addition, the rotor, a brush of the yin and yang for supplying power to the rotor, a brush base installed with the brush is planted, a magnet disposed around the brush to supply magnetic force to the rotor, and the rotor through the shaft The housing is rotatably housed.
이로써, 편심 웨이트의 텅부가 납땜으로 인쇄배선판에 의해 고정되기 때문에 편심 웨이트가 빠지지 않도록 방지할 수 있으며, 텅부가 뼈대로서 기능하여 내충격성을 확보할 수 있다.As a result, since the tongue portion of the eccentric weight is fixed by the printed wiring board by soldering, the eccentric weight can be prevented from falling out, and the tongue portion functions as a skeleton to secure impact resistance.
또한, 텅부는 얇은 형상이기 때문에 텅부를 로터의 성형수지내에 포함시킬 수 있다.In addition, since the tongue is thin in shape, the tongue can be included in the molding resin of the rotor.
또한, 텅부를 인쇄배선판과 중첩시킴으로써, 편심 웨이트의 주요면과 거의 한 면으로 할 수 있다.In addition, by overlapping the tongue with the printed wiring board, the main surface of the eccentric weight can be made almost one side.
또한, 텅부에 오목부를 형성하였기 때문에, 편심 웨이트의 빠짐 방지가 더욱 강고해진다.In addition, since the recess is formed in the tongue, the fall prevention of the eccentric weight is further strengthened.
또한, 박형이면서도 내충격성을 확보한 축방향 공극형 진동모터가 가능하다.In addition, an axial pore-type vibration motor that is thin and secures impact resistance is possible.
본 발명은, 권선형 공심 전기자 코일과, 일면에 커뮤테이터가 배치되는 동시에 타면에 상기 권선형 공심 전기자 코일의 단말이 결선된 인쇄배선판과, 상기 인쇄배선판에 텅부에서 상기 인쇄배선판의 타면에 납땜된 편심 웨이트와, 상기 인쇄배선판의 중심에 배치된 축받침부와, 이들을 일체화하는 수지가 구비된 축방향 공 극형 편심로터이다.The present invention relates to a coiled armature coil and a printed wiring board in which a commutator is disposed on one surface and a terminal of the wound core core armature coil is connected to the other surface, and the printed wiring board is soldered to the other surface of the printed wiring board. An axial void eccentric rotor is provided with an eccentric weight, a bearing portion disposed in the center of the printed wiring board, and a resin integrating them.
도 1은, 본 발명의 축방향 공극형 로터를 구비한 축방향 공극형 코어리스 모터의 단면도이다(실시예 1). 도 2는 도 1의 로터의 바닥부측으로부터 바라본 평면도이고, 도 3은 도 1의 로터 부분의 평면도이며, 도 4는 도 1의 변형예의 주요부를 나타낸 단면도이다(실시예 2).1 is a cross-sectional view of an axial void coreless motor provided with an axial void rotor of the present invention (Example 1). FIG. 2 is a plan view seen from the bottom side of the rotor of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the rotor portion of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing main parts of the modification of FIG. 1 (Example 2).
[실시예 1]Example 1
본 발명의 축방향 공극형 로터로서 여기에서는 진동발생용으로서 편심로터로 이루어진 것을 예로 들어 설명한다.The axial void rotor of the present invention will be described here by taking an example consisting of an eccentric rotor for vibration generation.
도 1 내지 도 3에 있어서, 유리섬유직물 에폭시 기판으로 이루어진 인쇄배선판(1)은, 확대개방된 부채형으로 형성되며 중심에 축받침부로서 베어링(2)이 배치되도록 되어 있다. 상기 베어링(2)의 외측의 일면측에서 6극의 세그먼트랜드(1s)가 형성되고, 표면에 수 미크론의 금 도금이 실시되어 커뮤테이터(C)를 형성하고 있다. 상기 커뮤테이터의 세그먼트랜드(1s)는, 관통홀(1h)을 통해 대향하는 세그먼트랜드간을 쇼트하는 결선랜드(lk)로 접속되어 있다. 그 외측에는, 후술하는 권선형 공심 전기자 코일(3A, 3B 및 3C)의 감기시작단말(a, b 및 c)이 완전히 도출되도록 3개의 긴구멍(1t)이 코일 내경에 이르기까지 형성되어 있다. 상기 인쇄배선판(1)의 타측에는, 커뮤테이터의 세그먼트랜드(1s)의 나머지 대향하는 세그먼트를 쇼트하는 결선랜드가 관통홀(1h)을 통해 형성되고, 상기 결선랜드 등을 이용하여 이웃한 세그먼트 사이에 불꽃소거용 인쇄저항(r)이 형성된다.1 to 3, the printed
각 권선형 공심 전기자 코일(3A, 3B, 3C)의 회전중심을 통해 반대측에 위치 하도록 편심 웨이트(4)가 편심로터(R)의 회전중심측에 연이어 설치된 얇은 텅부(4a)에서 인쇄배선판(1)의 타면측에서 납땜고정되며, 베어링(2)을 수용시켜 각 권선형 공심 전기자 코일(3A, 3B, 3C), 편심 웨이트(4)와 함께 수지(5)로 일체성형되어 편심로터(R)로서 완성된다. 여기서 얇은 텅부(4a)는 인쇄배선판(1)의 두께와 거의 동일한 단차(4c)를 통해 형성되며 텅부(4a)가 인쇄배선판(1)과 중첩되어 납땜 고정되어 있으므로, 편심 웨이트의 주요면(41)과 거의 한 면으로 되어 있다.The printed wiring board (1) in a thin tongue portion (4a), which is provided on the opposite side of the center of rotation of the eccentric rotor (R) so as to be located on the opposite side through the center of rotation of each of the coiled armature coils (3A, 3B, 3C). Soldering is fixed on the other side of the side), the
더욱이, 내충격성을 확보하기 위해 수지에 의한 보강부(5a)를 마그넷측의 데드 스페이스에 늘어뜨려, 상기 보강부(5a)에 각 권선형 공심 전기자 코일(3A, 3B 및 3C)의 감기종료단말(1d)이 보호되도록 되어 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 평면에서 바라본 권선형 공심 전기자 코일측은 이해의 편의상 일부러 수지를 제외한 것이다.Furthermore, in order to secure impact resistance, the
이와 같이 구성된 편심로터(R)는, 케이스(6)와 브래킷(7)으로 이루어진 하우징(H)에 축(8)을 통해 회전가능하게 수용되는 것인데, 축(8)은 미리 케이스(6)의 중심에 형성된 얕은 버링구멍(6a)에 선단이 끼워 넣어지고, 외측으로부터 레이저 스폿(L1)으로 고정되며, 편심로터(R)는, 스러스트 와셔(6)를 통해 축(8)에 기저단측으로부터 회전 가능하게 장착된다.The eccentric rotor R configured as described above is accommodated rotatably through the
브래킷(7)에는, 중심에 축(2)의 기저단이 장착되는 버링구멍(7a)이 세워져 형성되고, 외주의 일부에 급전단자 유지부(7b)가 형성되며, 중간에는 후술하는 브러시 베이스(10)의 급전단자도피용으로서 각진 구멍(7c)이 형성된다. 버링구멍(7a)의 주위에는 브러시(9)의 기저단이 심어져 설치된 브러시 베이스(10)가 첨 설(添設)되고, 또한 브러시(9)의 주위에 얇은 링형상의 마그넷(12)이 접착되며, 공극을 통해 편심로터(R)에 대향되어 있다. 상기 마그넷(12)을 횡단하여 브러시 베이스(10)의 급전단자(10a)가 케이스(6)의 측방으로 도출될 때에, 각진 구멍(7c)으로 도피하기 때문에, 결과적으로는 급전단자(10a)가 도출될 때에는 브래킷(7)의 두께내에 수용되게 되고, 이렇게 하여 축방향 공극형 진동모터로서 매우 박형으로 구성할 수 있으며, 케이스(6)와 브래킷(7)을 조립할 때에 레이저용접(L3)하면, 전체적으로 모노코크구조가 되어 매우 강고하게 할 수 있어 충격강도를 확보할 수 있다.In the bracket 7, a burring hole 7a for mounting the base end of the
[실시예 2]Example 2
도 4는 편심로터의 변형예를 나타낸 것이며, 한정된 공극내에서 권선형 공심 전기자 코일의 두께를 증가시켜 출력의 증대를 도모하는 동시에, 커뮤테이터로서 장수명을 도모하기 위해 커뮤테이터의 세그먼트편(13)을 표면에 귀금속을 클래드한 두꺼운 평판형으로 한 것으로, 즉 인쇄배선판(11)은 공심 전기자 코일(33)과 중첩되지 않도록 이들 권선형 공심 전기자 코일의 내측에서 배치되며, 일면에 세그먼트편(13)이 납땜에 의해 고정부착된다. 상기 납땜시에는 각 결선랜드의 위치를 다시 보고 땜납랜드를 확보하여 인쇄배선판(11)에 평면의 슬라이딩접촉부의 이면측에서 직접 땜납 접합한 것이다. 이와 같이 하면, 커뮤테이터의 세그먼트편(13)은 실질적으로 로터 하면으로부터 돌출되지 않도록 설정할 수 있으며, 브러시의 슬라이딩 접촉 휨 스트로크를 충분히 확보할 수 있다. 또한, 전술한 실시예 1과 동일한 부재에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그에 대한 설명은 생략한다.Fig. 4 shows a modified example of the eccentric rotor, in which the
텅스텐제 편심 웨이트(4)는, 주요부(41)와 내측으로 돌출된 텅부(4a)에서 상기 인쇄배선판(11)의 타면에 납땜된다. 상기 텅부(4a)와 인쇄배선판(11)은 모두 권선형 공심 전기자 코일(33)의 두께 내가 되도록 수지(55)에 의해 일체화되어, 편심 웨이트(4)의 텅부(4a)도 수지내에 충분히 포함시킬 수 있다. 인쇄배선판(11)과 권선형 공심 전기자 코일(33)은 중첩되어 있지 않기 때문에, 소요의 공극내에서 공심 전기자 코일은 인쇄배선판의 두께만큼 두께를 증대시킬 수 있어, 충분한 기동 토크를 확보할 수 있다.The tungsten
또한, 편심 웨이트(4)의 텅부(4a)에는 오목부(4d)가 형성되고, 편심로터(R)를 일체성형하면 수지가 오목부(4d)에 들어가 내충격시험시의 빠짐이 방지된다.In addition, a
또한, 상술한 바에서는 커뮤테이터의 세그먼트편(13)은 각 부재를 수지성형한 후에 심어져 설치하는 것을 나타내었으나, 금형의 정밀도, 커뮤테이터의 세그먼트편(13)의 부착 정밀도를 충분히 얻을 수 있으면, 먼저 세팅한 후에 일체 성형해도 된다.In addition, in the above-mentioned bar, the
편심 웨이트(4)는 텅스텐 이외의 합금성분으로서 소량의 니켈이 포함되며, 구리 혹은 철을 바인드한 것이 채용된다. 이 때문에, 난용성의 텅스텐이라도 납땜이 용이해진다. 상기 납땜은 주석에 은 3%, 구리 0.5%의 조성(예컨대, Senju Metal Industry Co., Ltd.의 ECOSOLDER, M705재)으로 이루어진 것으로 봉땜납 혹은 솔더 페이스트를 사용하여, 납땜인두, 열풍, 리플로우, 레이저 등의 열원으로 납땜하면 된다.The
상기 편심 웨이트(4)는, 그 상태로도 납땜이 가능하나, 장시간 보관할 경우 에는 니켈, 주석 등의 내식성 금속으로 도금해 두는 것이 바람직하다.The
또한, 땜납재로서 납프리이면 좋지만, 주석이 주성분이면 상기 조성에 한정되지 않는다.In addition, although it is good to be lead-free as a solder material, if tin is a main component, it is not limited to the said composition.
이와 같이 하면, 접착에 의한 것에서는 기대할 수 없는 박리 강도가 얻어져, 납땜에 의한 표면의 접합이 용이하고 신뢰성을 손상시키는 경우가 없다. By doing in this way, peeling strength which cannot be anticipated by adhesion | attachment is obtained, joining of the surface by soldering is easy and it does not impair reliability.
도 1은 본 발명의 축방향 공극형 로터를 구비한 축방향 공극형 코어리스 진동모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an axial void coreless vibration motor with an axial void rotor of the present invention.
도 2는 도 1의 로터를 바닥부측으로부터 바라본 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of the rotor of FIG. 1 viewed from the bottom side. FIG.
도 3은 도 1의 평면도이다.3 is a plan view of FIG. 1.
도 4는 도 1의 변형예의 주요부를 나타낸 단면도이다(실시예 2).4 is a cross-sectional view showing the main part of the modification of FIG. 1 (Example 2).
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