KR20110099471A

KR20110099471A - 진동모터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110099471A
Application number: KR1020100018521A
Authority: KR
Inventors: 송청담
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2011-09-08
Also published as: WO2011108800A2; KR101101713B1; WO2011108800A3

Abstract

본 발명은 진동자와 진동자를 지지하는 지지체 및 진동자와 상호작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 소정 형상의 케이스에 적층하고 이들 부품을 고정하기 위하여 커링방식으로 제조할 수 있는 진동모터 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 진동모터는 일면이 개구된 통형상의 케이스; 링 플레이트; 상기 케이스에 실장되고 상기 링 플레이트에 의해 상기 케이스의 바닥면과 공간을 유지하며 진동자를 탄성적으로 지지하는 서스펜션; 양면이 개구된 링형상으로서 내부에 부품들을 수용하기 위한 공간을 확보하며 상기 케이스에 실장되어 커링시 케이스의 단부를 받쳐주는 지지링; 상기 지지링 내에 적층되어 상기 서스펜션에 의해 지지되는 진동자; 및 일면에 상기 진동자와 상호 작용하는 코일이 실장되어 있고, 타면에 접속단자가 형성되어 있는 기판을 구비하여 상기 케이스안에 부품들을 적층한 후 상기 기판을 넣고, 상기 케이스의 단부를 커링하여 조립 완성된 것이다.

Description

진동모터 및 그 제조방법{ VIBRATION MOTOR AND METHOD OF MAKING THE SAME }

본 발명은 진동모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동자와 진동자를 지지하는 지지체 및 진동자와 상호작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 소정 형상의 케이스 안에 적층하고 이들 부품을 고정하기 위하여 커링방식으로 제조할 수 있는 진동모터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰과 같은 휴대용 단말기에는 진동모드에서 착신시 저주파 신호에 의해 진동을 발생시키는 진동모터를 사용하고 있다. 이러한 진동모터는 스프링에 지지되는 요크와 요크에 실장된 마그넷, 플레이트, 웨이트, 브라켓에 지지되는 기판과 기판에 실장되는 코일 등으로 구성되어 코일에 저주파신호가 흐르게 되면 진동자가 진동하여 진동을 발생시키도록 되어 있다. 이러한 진동모터는 사용자에게 진동으로 신호를 제공하는 다양한 장치들에 폭 넓게 사용될 수 있다.

종래의 진동모터는 내부 부품들을 조립할 경우에 부품 사이를 스폿(Spot) 용접으로 접합하여 조립하였기 때문에 부품간의 결합력이 강한 장점은 있으나 스폿 용접 작업의 어려움으로 인해 생산성이 떨어지고 불량률이 높으며 이에 따라 원가가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 진동자와 진동자를 수용하기 위한 공간을 형성하는 스페이서 및 진동자와 상호작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 소정 형상의 케이스 안에 적층하고 이들 부품을 고정하기 위하여 커링방식을 사용하는 진동모터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제1 스페이서와 제2 스페이서 사이에 서스펜션을 지지하여 진동자의 진폭을 크게 할 수 있는 진동모터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 진동모터는, 일면이 개구된 통형상의 케이스; 상기 케이스의 바닥면에 실장되는 제1 스페이서; 상기 제1 스페이서에 의해 상기 케이스의 바닥과 공간을 유지하며 진동자를 탄성적으로 지지하는 서스펜션; 양면이 개구된 링형상으로서 내부에 진동자 어셈블리를 수용하기 위한 공간을 확보하며 상기 케이스에 실장되어 커링시 케이스의 단부를 받쳐주는 제2 스페이서; 상기 제1 스페이서와 상기 제2 스페이서 사이에 외주면이 고정된 상기 서스펜션에 의해 지지되는 진동자 어셈블리; 및 상기 진동자 어셈블리와 상호 작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 구비하여 상기 케이스 안에 제1 스페이서와, 서스펜션과 결합된 진동자 조립체, 제2 스페이서를 순차 적층한 후 상기 기판을 넣고, 상기 케이스의 단부를 커링하여 조립 완성된 것을 특징으로 한다.

상기 진동모터는 상기 서스펜션의 상측이나 하측 혹은 상,하 양측에 상기 진동자의 진동특성을 보강하거나 상쇄하기 위한 진동보조부재를 더 구비할 수 있고, 상기 진동자 어셈블리는 내자형이나 외자형이고, 내자형의 경우 웨이트를 더 구비한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 진동모터 제조방법은 진동자 어셈블리를 서스펜션의 중앙 부분에 결합하는 단계; 케이스를 정렬하는 단계; 상기 케이스안에 제1 스페이서를 삽입하는 단계; 상기 제1 스페이서 위에 상기 서스펜션의 외주면이 걸리도록 진동자 어셈블리를 적층하는 단계; 상기 서스펜션의 외주면 위에 제2 스페이서를 적층하는 단계; 및 상기 제2 스페이서 위에 기판을 올려 놓고 상기 케이스의 단부를 커링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

종래의 진동모터는 진동자를 용접하여 고정하였기 때문에 생산성이 저하되고 원가가 높은데 반하여, 본 발명에 따른 진동모터는 부품들을 케이스안에 적층한 후 케이스의 단부를 커링하여 고정함으로써 용접을 하지 않아 제조가 용이하고 부품을 단순화하여 원가를 낮출수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따르면 커링시의 압력에 의해 내부의 부품들이 단단하게 결합되면서도 기판의 단부가 노출되지 않도록 미려한 상태로 마감되어 다른 부품과 부딪쳐도 흠집을 발생시키지 않고, 스폿 용접이 필요없으므로 생산성이 향상되고, 불량률이 낮으며, 초기 설비투자에 드는 비용도 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터의 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터의 결합 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 진동모터의 제조절차를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터의 측단면도,
도 5는 도 4의 진동모터에서 서스펜션의 상측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 6은 도 4의 진동모터에서 서스펜션의 하측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 7은 도 4의 진동모터에서 서스펜션의 상/하 양측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 분리 사시도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 결합 사시도,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 측단면도,
도 11은 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 상측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 12는 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 하측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 13은 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 상/하 양측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도,
도 14는 제 2 실시예의 변형예로서 커링면의 일부가 터진 경우의 결합 사시도,
도 15는 제 2 실시예의 변형예로서 커링면의 일부가 터진 경우의 절개 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

[제 1 실시예]

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 진동모터의 제조절차를 도시한 순서도이다. 제 1 실시예의 진동모터(100)는 진동자가 폴피스(110)에 링형 마그넷(112)을 체결하여 서스펜션(106)에 고정한 구조의 외자형의 예이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동모터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일면이 개구된 통형상의 케이스(102)와, 케이스(102)에 실장되어 서스펜션의 외주변을 지지하는 제 1 스페이서(104)와, 진동자 어셈블리를 탄성적으로 지지하는 서스펜션(106)과, 양면이 개구된 링형상으로서 내부에 부품들을 수용하기 위한 공간을 확보하며 케이스(102)에 실장되어 제 1 스페이서(104)와 함께 커링시 케이스의 단부(102a)를 받쳐주는 제 2 스페이서(108)와, 폴 피스(110), 마그넷(112), 플레이트(114)로 이루어진 진동자 어셈블리와, 접속단자(118a)와 패턴이 형성된 기판(PCB: 118)과, 기판(118)에 실장되는 코일(116)로 구성된다. 제1 스페이서(104) 및 제2 스페이서(108)의 재질로는 금속이나 플라스틱, 고분자 폴리머 등이 가능하다.

이러한 진동모터(100)는 진동자와 진동자를 지지하는 지지체 및 진동자와 상호작용하는 코일이 실장되어 있는 기판(118)을 소정 형상의 케이스(102)에 적층하고 이들 부품을 커링방식으로 고정하여 제조한 것이다. 보다 구체적으로 살펴 보면 도 3에 도시된 바와 같이 먼저 폴피스(110)에 링형 마그넷(112)을 체결하고 마그넷(112) 위에 플레이트(114)를 부착한 후 마그넷(112)을 서스펜션(106)에 고정하여 외자형 진동자 어셈블리를 완성한다(S1). 그리고 케이스(102)를 정렬한 후 제1 스페이서(104)를 케이스(102)에 넣고 진동자 어셈블리의 서스펜션(106)이 제1 스페이서(104)에 의해 받쳐지도록 진동자 어셈블리를 적층한 후 이어 제2 스페이서(108)를 삽입한다(S2~S5). 그리고 기판(118)을 제2 스페이서(108) 위에 올려 놓고 케이스의 단부(102a)을 커링하여 도 2에 도시된 바와 같이 조립 완성한다(S6,S7). 이때 커링을 용이하게 하기 위하여 케이스의 단부(102a)는 다른 부분보다 두께를 얇게 할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터(100)는 케이스(102)의 단부(102a)가 커링되어 기판(118)의 단부가 노출되지 않도록 미려한 상태로 마감되어 다른 부품과 부딪쳐도 흠집을 발생시키지 않고, 커링시의 압력에 의해 내부의 부품들이 단단하게 결합되어 있는 것을 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터의 측단면도이고, 도 5는 도 4의 진동모터에서 서스펜션(106)의 상측에 진동보조부재(120u)를 부가한 경우의 측단면도이며, 도 6은 도 4의 진동모터에서 서스펜션(106)의 하측에 진동보조부재(120d)를 부가한 경우의 측단면도이고, 도 7은 도 4의 진동모터에서 서스펜션의 상/하 양측에 진동보조부재(120u,120d)를 부가한 경우의 측단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 케이스(102)와 기판(118)의 중앙에는 공기 흐름을 위한 관통홀이 형성되어 있고, 케이스(102)의 단부(102a)가 커링에 의해 기판(118)의 주위를 밀착하면서 조립 완성품의 형상을 유지하고 있다.

서스펜션(106)은 평판형이고 제1 스페이서(104)에 의해 케이스의 바닥면과 공간을 유지하면서 폴피스(110)와 마그넷(112)과 플레이트(114)로 이루어진 진동자 어셈블리를 탄성적으로 지지하고 있다. 이때 서스펜션(106)의 주변부의 상측이나 하측 또는 상,하 양측에는 진동자의 진동특성을 보강하거나 상쇄하기 위한 플라스틱 , 금속 또는 폴리머 계열의 진동보조부재(120u,120d)가 설치될 수 있다. 도 5는 서스펜션(106)의 상측에 진동보조부재(120u)가 설치된 예이고, 도 6은 서스펜션의 하측에 진동보조부재(120d)가 설치된 예이며, 도 7은 서스펜션의 양측에 진동보조부재(120u,120d)가 설치된 경우이다.

제2 스페이서(108)는 서스펜션(106)의 주변부를 고정함과 아울러 기판(118)을 지지하면서 내부에 부품들을 수용하기 위한 공간을 제공한다. 폴피스(110)와 마그넷(112), 플레이트(114)는 제2 스페이서(108) 내부 공간에서 자기회로를 구성하고 있고, 폴피스(110)와 플레이트(114) 사이의 간극(gap)에는 기판(118)에 부착된 코일(116)이 위치하고 있다. 기판(118)에는 코일(116)에 전류를 인가하기 위한 접속단자(118a)가 형성되어 있다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동모터(100)는 기판(118)의 접속단자(118a)를 통해 코일(116)에 저주파의 구동 전류가 인가되면, 코일(116)에 의해 형성된 전자기장과 자기회로의 상호작용에 의해 진동자가 진동되어 진동을 발생하게 된다.

[제 2 실시예]

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 분리 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 결합 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터의 측단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동모터(200)는 제1 실시예의 진동모터(100)와 달리 진동자 어셈블리가 내자형 구조로서 서스펜션의 위치가 제1 실시예보다 중앙부에 위치하여 진동 진폭을 늘릴 수 있는 장점이 있고, 마그넷이 코일 내부에 위치하기 때문에 웨이트 보강부재가 필요하다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 진동모터(200)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 케이스(202)와, 제1 스페이서(204), 웨이트(206), 서스펜션(208), 요크(210), 마그넷(212), 톱 플레이트(214), 제2 스페이서(216), 진동코일(218), PCB(220)로 이루어진다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 먼저 외측으로 날개가 형성된 U자형 요크(210) 안에 마그넷(212)과 톱 플레이트(214)를 부착한 후, 요크(210)의 돌기에 걸리도록 서스펜션(208)을 넣고 웨이트(206)를 요크(210)와 체결하여 진동자 어셈블리를 완성한다. 서스펜션(208)은 브랜치를 갖는 플랫형이다.

그리고 케이스(202) 안에 제1 스페이서(204)를 넣고 조립된 진동자 어셈블리를 넣어 서스펜션(208)의 단부가 제1 스페이서(204)에 의해 지지되게 하고, 제2 스페이서(216)를 그 위에 적층하여 서스펜션(208)의 외주변이 제1 스페이서(204)와 제2 스페이서(216) 사이에 끼이도록 한 후 코일(218)이 부착된 PCB(220)를 적층하고 케이스의 단부(202a)를 커링하여 최종적으로 진동모터를 조립 완성한다. 이때 PCB(220)에는 접속단자(220a)가 형성되어 있으며 필요에 따라 제1실시예와 같이 관통홀을 형성할 수도 있다.

이와 같이 커링방식으로 조립 완성된 제2 실시예의 진동모터(200)는 제1 스페이서(204)와 제2 스페이서(216) 사이에 서스펜션(208)을 위치시켜 서스펜션의 위치가 제1 실시예보다 중앙부에 위치하여 진동 진폭을 늘릴 수 있는 장점이 있다.

도 11은 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 상측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도이고, 도 12는 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 하측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도이며, 도 13은 도 10의 진동모터에서 서스펜션의 상/하 양측에 진동보조부재를 부가한 경우의 측단면도이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 서스펜션(208)의 주변부의 상측이나 하측 또는 상,하 양측에는 진동자의 진동특성을 보강하거나 상쇄하기 위한 플라스틱, 금속 또는 폴리머 계열의 진동보조부재(224u,224d)가 설치될 수 있다. 도 11은 서스펜션(208)의 상측에 진동보조부재(224u)가 설치된 예이고, 도 12는 서스펜션의 하측에 진동보조부재(224d)가 설치된 예이며, 도 13은 서스펜션의 양측에 진동보조부재(224u,224d)가 설치된 경우이다.

[제 3 실시예]

도 14는 제 2 실시예의 변형예로서 커링면의 일부가 터진 경우의 결합 사시도이고, 도 15는 제 2 실시예의 변형예로서 커링면의 일부가 터진 경우의 절개 사시도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 진동모터(300)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예의 변형예로서 케이스의 터진부위로 PCB기판(320)이 노출되도록 된 것이다.

이와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동모터(300)는 케이스(302)의 터진부위를 통해 PCB기판(320)이 노출된 것만 다를 뿐 나머지는 앞서 설명한 제2 실시예와 동일하므로 반복을 피하기 위해 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100,200,300: 진동모터 102,202,302: 케이스
104,108,204,216: 스페이서 110: 폴피스
210: 요크 206: 웨이트
112,212: 마그넷 114,214: 플레이트
116,218: 코일 118,220,320: 기판

Claims

일면이 개구된 통형상의 케이스;
상기 케이스의 바닥면에 실장되는 제1 스페이서;
상기 제1 스페이서에 의해 상기 케이스의 바닥과 공간을 유지하며 진동자를 탄성적으로 지지하는 서스펜션;
양면이 개구된 링형상으로서 내부에 진동자 어셈블리를 수용하기 위한 공간을 확보하며 상기 케이스에 실장되어 커링시 케이스의 단부를 받쳐주는 제2 스페이서;
상기 제1 스페이서와 상기 제2 스페이서 사이에 외주면이 고정된 상기 서스펜션에 의해 지지되는 진동자 어셈블리; 및
상기 진동자 어셈블리와 상호 작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 구비하여
상기 케이스 안에 제1 스페이서와, 서스펜션과 결합된 진동자 조립체, 제2 스페이서를 순차 적층한 후 상기 기판을 넣고, 상기 케이스의 단부를 커링하여 조립 완성된 것을 특징으로 하는 진동모터.
제1항에 있어서, 상기 진동모터는
상기 서스펜션의 상측이나 하측 혹은 상,하 양측에 상기 진동자의 진동특성을 보강하거나 상쇄하기 위한 진동보조부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터.
제2항에 있어서, 상기 진동보조부재는
폴리머 필름이나 플라스틱, 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 진동모터.
제1항에 있어서, 상기 제1 스페이서 및 상기 제2 스페이서의 재질은
금속이나 플라스틱, 고분자 폴리머 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 진동모터.
제1항에 있어서, 상기 진동자 어셈블리는
내자형이나 외자형이고, 내자형의 경우 웨이트를 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동모터.
제1항에 있어서, 상기 진동자 어셈블리는
외측으로 돌기가 형성된 U자형 요크 안에 마그넷과 톱 플레이트를 부착한 후, 요크의 돌기에 걸리도록 요크의 외측에 서스펜션을 넣고, 구멍이 형성된 웨이트와 요크 체결하여 완성된 것을 특징으로 하는 진동모터.
제1항에 있어서, 상기 기판은 연성회로기판이고, 상기 연성회로기판을 보호하기 위한 브라켓이 더 구비된 것을 특징으로 하는 진동모터.
진동자와, 상기 진동자를 지지하는 지지체, 및 상기 진동자와 상호작용하는 코일이 실장되어 있는 기판을 소정 형상의 케이스에 적층하고 이들 부품을 고정하기 위하여 상기 케이스의 끝단을 커링하는 것을 특징으로 하는 진동모터 제조방법.
진동자 어셈블리를 서스펜션의 중앙 부분에 결합하는 단계;
케이스를 정렬하는 단계;
상기 케이스안에 제1 스페이서를 삽입하는 단계;
상기 제1 스페이서 위에 상기 서스펜션의 외주면이 걸리도록 진동자 어셈블리를 적층하는 단계;
상기 서스펜션의 외주면 위에 제2 스페이서를 적층하는 단계; 및
상기 제2 스페이서 위에 기판을 올려 놓고 상기 케이스의 단부를 커링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동모터 제조방법.