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KR100527814B1 - 편심로터와 그 로터를 구비한 편평형 진동모터 - Google Patents

편심로터와 그 로터를 구비한 편평형 진동모터 Download PDF

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KR100527814B1
KR100527814B1 KR10-2003-0000985A KR20030000985A KR100527814B1 KR 100527814 B1 KR100527814 B1 KR 100527814B1 KR 20030000985 A KR20030000985 A KR 20030000985A KR 100527814 B1 KR100527814 B1 KR 100527814B1
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core coil
coil
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타다오 야마구찌
나오히사 코야나기
테츠시 야시마
Original Assignee
도쿄파츠고교 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

원심력에 의한 진동을 적절히 발생하면서도 고효율을 얻을 수 있고, 조립 부착도 용이하며 공심코일의 배치구조에 착안하여 여기에 편심 웨이트를 배비(配備)함으로써 큰 진동량을 얻을 수 있도록 한다.
유효 도체부분이 자석의 대략 자극의 착자(着磁) 개방각까지 개방된 제 1, 제 2, 제 3의 공심코일(3A,3B 및 3C)을 가지고, 중심에 정류자(5)를 배치하며 그 정류자의 타측에 수지제의 축홀더부(2)를 가지고, 상기 제 1, 제 2 공심코일을 약 30도 내지 60도의 배치 개방각으로 어긋나도록 중첩시키며, 제 3 공심코일은 제 1 코일로부터 대략 120도 어긋나도록 하여 중첩되지 않도록 배치하였다.

Description

편심로터와 그 로터를 구비한 편평형 진동모터{ECCENTRIC ROTOR AND FLAT TYPE VIBRATING MOTOR WITH THE ROTOR}
본 발명은 이동체 통신장치의 진동 호출 수단으로서 이용되는 편평형 진동모터와 그 주요부재인 편심로터의 개량에 관한 것이다.
종래, 호출기나 휴대전화기 등의 진동 호출 수단으로서 도 10에 도시한 바와 같이, 원통형 직류모터(M)의 출력축(S)에 텅스텐합금제의 편심 웨이트(W)를 배치하고, 회전 시에 그 편심 웨이트(W)의 원심력의 차이를 이용하여 진동을 발생시키도록 하는 방법이 알려져 있다.
그런데, 종래와 같이 출력축(S)에 편심 웨이트(W)를 부가함에 있어서는, 호출기 등의 기기측에서 그 편심 웨이트(W)의 선회공간을 배려해야만 하는 등의 설계적인 제약이 있으며, 고가의 텅스텐합금을 사용하므로 비용면에서도 문제가 있었다.
최근에는 이러한 원통형 직류 모터도 슬림형이 요구되고 있어 직경 4mm 정도의 모터가 사용되기 시작하고 있다. 그러나, 진동량을 얻으려면 모터 본체는 4mm라 해도 출력축에 배치된 편심 웨이트의 선회공간은 6mm 정도 있어야 하고, 또 원통형 그대로는 올려놓을 수 없어 통상적으로 부착부재가 필요하므로 상당한 점유공간을 설정해야만 하기 때문에, 휴대기기의 박형화에 걸림돌이 되고 있다. 또한, 효율도 20 내지 30%대이므로 소비전류가 커진다는 문제가 있다. 이로 인해, 3mm 이하의 두께를 용이하게 확보할 수 있는 편평형 모터가 재인식되기 시작하고 있다.
본 출원인은 먼저 출력축을 없애고 본래 통상적인 회전형으로 등분 배치된 3개의 공심코일 중 1개를 반대쪽으로 위상을 옮기고(相移) 편향 배치함으로써, 내장되는 로터 자체를 편심시킨 편평 코어리스형 진동모터를 일본특허 제2137724호(대응 미국특허 제5036239호)로서 제안한 바 있다.
상기 모터는 전기자 코일의 유효 도체길이도 길게 확보할 수 있으므로 비교적 효율이 높아 3V 입력으로 8mA 정도의 소비전력을 쉽게 얻을 수 있다. 또, 출력축, 편심 웨이트가 없기 때문에 설계적인 제약을 받지 않아 사용 편리성이 양호하며, 선회 시의 위험성이 없는 등 시장에서 호평을 받고 있으나, 반면에 한 쪽에 3개의 공심 코어리스 권선을 가지므로 코일의 사이즈는 작을 수밖에 없고, 소형화되었을 경우에는 자석의 자극 개방각까지 유효도체부가 오도록 할 수 없게 된다.
최근에 일본 특허공개공보 제2001-211624호에 개시된 바와 같이, 공간위상이 동등해지도록 동일 위치에 대·중·소 3개의 공심코일을 지름방향으로 중첩시키는 방법이 제안되고 있다.
그러나, 이는 조합되는 자석의 중립대를 크게 설정하지 않으면 반대 토크(anti-torque)가 발생하는 부분이 있다. 따라서, 자석의 유효 단면적이 작아지므로 효율이 바람직하지 않다.
또한, 일본 특허공개공보 제2001-190052호에 개시된 바와 같이, 공간위상이 동등해지도록 동일 위치에 대·중 2개의 공심코일을 지름방향으로 중첩시키고, 소형 코일대신에 저항을 삽입시키는 방법이 있다. 그러나, 토크에 전혀 기여하지 않는 저항을 삽입하므로 효율이 더욱 악화된다.
더욱이, 상기와 같이 한 쪽에 3개의 전기자 코일을 배치한 내장형 편심로터를 구비하면 소형화될수록 전기자 권선의 간격은 없어지므로, 그 단말을 전기자 권선을 손상시키지 않도록 하며 정류자에 결선하는 것은 대단히 어려운 기술이다. 또한, 각 전기자 코일은 기준 전기 개방각인 자석의 자극 개방각보다 작게 할 수밖에 없으므로 더욱더 효율의 향상이 요망된다.
본 발명의 제 1 목적은 원심력에 의한 진동을 적절히 발생하면서도 고효율을 얻을 수 있으며 조립 부착도 용이하도록 하는 것이며, 제 2 목적은 공심코일의 배치구조에 착안하여 여기에 편심 웨이트를 배비함으로써 큰 진동량을 얻을 수 있도록 하는 것, 그리고 제 3 목적은 이러한 편심로터를 이용함으로써 부품 수가 적고 비용면에서도 유리한 고효율의 편평형 진동모터를 제공하는 것이다.
상기한 기본적인 과제의 해결수단은 형태 1로서 나타내는 발명과 같이, 유효 도체부가 자석의 대략 착자(着磁) 자극 개방각까지 개방된 제 1, 제 2 및 제 3의 공심코일을 가지며, 로터 자체로 회전할 때 원심력을 발생시키도록 이루어진 편심로터에 있어서, 중심에 정류자를 배치하고 그 정류자의 타측에 수지제의 축 홀더부를 가지며, 상기 제 1, 제 2의 공심코일을 약 15도 내지 60도의 배치 개방각으로 어긋나게 중첩시키고, 제 3 공심코일은 제 1 코일로부터 약 120도 어긋나게 하여 제 1, 제 2의 공심코일과 중첩되지 않도록 배치함으로써 달성할 수 있다.
구체적인 수단은 형태 2로 나타내는 발명과 같이, 상기 중첩시킨 제 2 공심코일 이외의 위치에서, 그 중첩시킨 제 2 공심코일로부터 축방향으로 돌출되지 않도록 편심 웨이트를 배치함으로써 달성할 수 있다.
더욱 구체적인 수단은 형태 3으로 나타내는 발명과 같이, 상기 제 1 공심코일과 제 3 공심코일은 인쇄배선형 공심코일로 이루어지고, 제 2 공심코일은 권선형 공심코일로 이루어지는 것이 좋다.
또한, 형태 4로 나타내는 발명과 같이, 상기 제 1, 제 2의 공심코일은 권선형 공심코일로 이루어지고, 제 3 공심코일은 인쇄배선형 공심코일로 이루어질 수도 있다.
더욱이, 형태 5로 나타내는 발명과 같이, 상기 제 3 공심코일은 권선형 공심코일로 이루어지며, 그 두께는 대략 상기 중첩시킨 제 1, 제 2 공심코일의 합계가 되도록 함으로써 달성할 수도 있다.
이들은 형태 6으로 나타내는 발명과 같이, 상기 축 홀더부에 오일함유(含油) 베어링(oil retaining bearing)이 수납되고, 상기 각 공심코일은 인쇄배선판에 전체로서 편심되도록 놓이며, 공심코일이 배치되지 않은 부분은 결선 단자부가 되도록 하는 것이 좋다.
이러한 편심로터를 이용하여 편평형 진동모터로 하려면, 형태 7로서 나타내는 발명과 같이, 상기 형태 1 내지 형태 6 중 어느 한 항에 기재된 편심로터와, 그 편심로터를 지지하는 축과, 상기 로터에 축방향 공극을 통해 자계를 부여하는 것으로서, N, S 교대로 적어도 4극으로 자화된 자석과, 상기 정류자 부재를 통해 각 공심코일에 전력을 부여하는 브러시와, 이들을 수납한 하우징으로 이루어지도록 함으로써 달성할 수 있다.
구체적으로는 형태 8로서 나타내는 발명과 같이, 상기 축은 외측으로 돌출되지 않도록 상기 하우징의 한 쪽에 고정되는 동시에, 편심로터를 장착한 후에 상기 하우징의 다른 쪽에서 받아 고정시켜 지름방향으로의 움직임을 방지하도록 함으로써 달성할 수 있다.
더욱이, 형태 9로 나타내는 발명과 같이, 상기 축의 고정수단은 하우징과 축을 외측으로부터 레이저 용접한 것이 바람직하다.
상기 형태 1에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 자극의 개방각인 기준 전기 개방각까지 유효 도체부가 오도록 각 공심코일의 사이즈를 설정할 수 있으므로 효율이 높아지고, 평상시에는 2개의 공심코일에 전류를 공급시킬 수 있으므로 기동 토크도 충분해지며, 단말의 결선 영역이 충분하므로 결선 작업이 용이해진다.
또, 형태 2에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 보조적 수단인 웨이트에 의해 중심의 이동이 더욱 한 쪽으로 치우치므로 진동을 크게 할 수 있다.
형태 3에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 로터를 얇게 웨이트를 두껍게 할 수 있다.
형태 4에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 편심 웨이트를 더욱 두껍게 할 수 있으므로 큰 진동량이 얻어진다.
형태 5에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 제 3 공심코일의 권선수가 많아지므로 토크의 증가를 기대할 수 있다.
형태 6에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 베어링 손실이 저감되므로 공심코일을 용이하게 결선할 수 있다.
형태 7에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 유효 도체부가 많아지므로 소형이면서도 고효율의 진동모터가 얻어진다.
형태 8에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 출력축이 돌출되지 않으므로 베어링이 1개로 충분한 편평형 진동모터가 얻어진다.
형태 9에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 압입(壓入)값이 적어도 축의 고정부착강도가 커진다.
이하, 도면에 나타내는 각 실시 형태에 근거하여 본 발명의 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 편심로터의 정류자쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 2는 상기 로터의 정류자 반대쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 3은 도 2의 상기 로터를 A-A선으로 절단한 상태로 수납한 본 발명의 편평형 진동모터의 종단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 상기 모터의 동작설명도이다.
도 5는 제 1 실시형태의 변형예인 편심로터의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 편심로터의 정류자쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 7은 도 6의 상기 로터를 B-B선으로 절단한 상태로 수납한 본 발명의 편평형 진동모터의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 편심로터의 평면도이다.
도 9는 도 8의 C-C선 절단 단면도이다.
도 1, 2에 있어서, 도면부호 1은 양면에 구리박이 형성된 0.15mm 정도 두께의 인쇄 배선판으로 이루어진 정류자 부재로서, 그 중심에 축 삽통(揷通)홀이 배치하며 외형을 평면에서 보면 원반형의 일부를 절결한 형태로 형성되어 있고, 한 쪽에 대향되는 세그먼트를 다른 면도 이용하여 스루 홀(S1,S2) 등으로 숏트시킨 6개의 정류자 결선 세그먼트 영역(a,b,c,d,e 및 f)이 형성된다.
상기 정류자 부재(1)의 다른 쪽에는, 중심에 수지제의 축 홀더(2)가 일체로 성형되며, 그 축 홀더(2)로부터 지름방향 3곳으로 일체로 연장 설치된 공심코일 배치 가이드부(2a)와 인쇄 배선판에 설치된 홈(m) 등을 통해 형성된 공심코일 배치 내경 가이드부(2b,2c)를 이용하여, 유효 도체부분(정류자 부재의 지름방향)의 중심간이 대략 90도(자석의 자극 개방각과 동등함)가 되도록 한 제 1 권선형 공심코일(3A)을 배치하는 동시에, 상기 제 1 권선형 공심코일(3A)에 약 30도의 배치 개방각으로 좌방향으로 어긋나도록 하여 제 2 권선형 공심코일(3B, 여기서는 제 1 권선형 공심코일(3A)과 동형)을 중첩시켜 배치하며, 더욱이 이들 권선형 공심코일과 중첩되지 않도록 상기 제 1 권선형 공심코일(3A)로부터 대략 120도의 배치 개방각으로 우방향으로 떨어진 위치에 제 3 권선형 공심코일(3C, 여기서도 제 1 권선형 공심코일(3A)과 동형)을 배치하고, 나아가 텅스텐합금제의 편심 웨이트(4)를, 상기 제 1 권선형 공심코일(3A)과 제 3 권선형 공심코일(3C)에 걸쳐지며 제 2 권선형 공심코일(3B)로부터 축방향으로 돌출되지 않도록 배치하여, 접착제 등의 수지로 상기 정류자 부재(1)와 함께 일체화한 것이다.
또한, 축 홀더(2)로부터 지름방향 3곳으로 일체로 연장 설치된 공심코일 배치 가이드부(2a)와 각 공심코일 배치 내경 가이드부(2b,2c)는 어느 한 쪽을 생략할 수 있다.
여기서 제 1 권선형 공심코일(3A)과 제 2 권선형 공심코일(3B)의 어긋남 정도는 편심량과 유효 도체부의 활용상 30도로 설정했으나, 15도 내지 60도까지 어긋나게 할 수도 있다. 60도까지 어긋나게 하여 중첩시키면, 제 1, 제 3 공심코일은 180도 대향되는 위치가 되므로 이 2개의 공심코일은 중심(重心)과 중심(中心)이 일치해버리기 때문에, 편심을 보충하기 위해 편심 웨이트를 크게 할 필요가 발생한다.
이러한 인쇄 배선판으로 이루어진 정류자 부재의 다른 면에는, 더욱이 상기 제 1, 제 3 공심코일간의 외주부에 와인딩 종료 단말 일괄 결선영역(1b)이 형성되고, 축 삽통홀을 사이에 두고 반대쪽에 와인딩 개시 단말 결선영역(1c,1d 및 1e)이 형성되어 있다. 여기서 와인딩 개시 단말 결선영역(1c,1d 및 1e)은, 상기 한 쪽에 형성된 6개의 정류자 결선 세그먼트 영역(a,b,c,d,e 및 f)과 소정의 위치에 형성된 상기 스루 홀(S1,S2) 등을 통해 접속되어 있다.
상기 각 권선형 공심코일의 와인딩 개시 단말은 상기 와인딩 개시 단말 결선영역(1c,1d 및 1e)에, 상기 코일의 와인딩 종료 단말은 일괄적으로 와인딩 종료 단말 일괄 결선영역(1b)에 납땜 등에 의해 결선된다.
상기 정류자 부재(1)의 한 쪽에는 6극의 원통형 정류자(5)가, 그 단자부를 상기 6개의 정류자 결선 세그먼트 영역(a,b,c,d,e 및 f)에 납땜 등으로 결선함으로써 부착되며, 더욱이 다른 쪽에서 상기 축 홀더(2)에는 1개의 오일오일함유 베어링(2d)이 끼워져 편심로터(R)로서 구성된다.
여기서는 편심량을 크게 하기 위해 상기 제 1, 제 2 공심코일에 부가되도록 비중 13정도의 구리 텅스텐 합금 혹은 그 분말을 폴리아미드 수지에 바인딩하여 구성되는 편심 웨이트(4)가, 상기 제 2 공심코일로부터 축방향으로 돌출되지 않도록, 즉 후술되는 도 3과 같이 강고히 부착되어 있다.
상기 도 1, 도 2에 나타내는 편심로터를 구비한 편평형 진동모터는 도 3과 같은 축 고정형이 된다. 즉, 상기 편심로터(R)를 회전이 가능하도록 지지하는 축(6)은, 일단이 하우징의 한 쪽을 구성하는 케이스(7)의 중앙에 끼워지고, 외측으로부터 레이저 용접되어 고정 부착된다.
상기 축(6)의 타단은 상기 케이스(7)의 개구부에 외주가 레이저 용접에 의해 조립 부착되어 하우징의 다른 쪽을 구성하는 브래킷(8)에 끼워져 지름방향의 움직임이 억제되도록 이루어져 있다. 상기 브래킷(8)에는 상기 원통형 정류자(5)에 슬라이딩 접촉된 +/-의 브러시(9,9)를 브러시 홀더부(10a)에 심어 설치한 브러시 베이스(10)가 가요성 기판으로 이루어진 전원공급 시트(F)를 통해 아웃서트(outsert) 성형 등으로 설치되며, 더욱이 그 상부에 N, S 교대로 4극으로 자화된 도너츠형의 내열성 희토류 자석(M)이 놓여, 상기 편심로터(R)에 축방향 공극을 사이에 두고 마주하고 있다.
따라서, 자석(M)은 브래킷(8)으로부터 부상해 있고 전원공급 시트(F)에서도 떨어져 있으므로 열 전도가 어렵다. 이 전원공급 시트(F)는 브러시(9)가 납땜에 의해 심어 설치된 가요성의 전원공급 도출부재로서, 케이스(7)의 측방으로 도출되어 이후에 기술될 기기측의 인쇄 배선판(P)에 리플로우-솔더링(reflow-soldering)할 때, 이후에 기술되는 부착용 다리부와는 다른 위치에 결선된다.
이 경우, 브러시 베이스(10)를 빔(beam)형상으로 하고, 상기 자석과의 사이에 공기층(K)이 존재하도록 하면 단열효과가 더욱 높아진다.
이렇게 구성된 편평형 진동모터는 직경이 8mm 정도가 되면, 그 모터 놓임부의 풀링(pulling) 패턴 등을 회피할 수 있게 되어, 기기측의 인쇄 배선판(P)에 일부가 매립되도록 올려놓을 수 있게 된다.
즉, 여기서는 상기 케이스(7)의 측방을 절개하여 부착용 다리부(7a)를 측방으로 돌출시키고, 그 하부 부분을 기기측의 인쇄 배선판(P)에 일부가 매립되도록 올려놓아 상기 전원공급 시트(F)와 다른 위치에 리플로우-솔더링에 의해 부착한 것이다.
도면에서, 도면부호 7b, 7c는 폴리에스테르 필름으로 이루어진 피 슬라이딩 부재이다.
도 4는 상기 도 3에 나타내는 모터의 동작 설명도로서, 여기서는 정류자 세그먼트 영역과 도시되지 않은 정류자 세그먼트에 대해 동일한 위치일 경우에는 편의상 동일한 부호를 사용하여 설명한다.
도 4는 마이너스의 브러시(9)가 정류자 세그먼트(a,b)에 걸쳐져 있을 때, 즉 플러스 브러시(9)로부터 정류자 세그먼트(c)를 통해 공급되어 전체 코일의 유효도체부를 화살표(y)방향으로 흐르는 전류에 의해, 그 코일에 면해있는 자석(M)의 자극에 맞추어 플레밍의 왼손법칙에 따라 발생하는 힘이 동일한 방향(화살표Y)을 향하도록 발생하는 상태를 나타내는 것이다.
이 경우, 제 2 공심코일의 이동에 따라 편심량이 감소하는데 제 2 공심코일을 중첩시키는 위치는, 상술한 바와 같이 이미지 라인으로 나타내는 15도 내지 60도의 배치 개방각까지 가능하다.
그러나, 편심량과 발생 토크의 균형면에서 고려할 때, 30도 내지 45도 정도가 바람직하다.
이렇게 하면, 자석(M)의 중립대를 확대시키는 일없이, 로터가 어느 위치에 정지하여도 반대 토크 성분이 없기 때문에 용이하게 기동할 수 있게 되어, 자석의 유효 단면적을 희생시키지 않으므로 효율이 높아진다.
다음으로 각 실시 형태 혹은 변형예를 나타내는데, 제 1 실시형태와 동일한 부재는 동일 부호를 사용하고 그 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 5는 상기 제 1 실시형태의 변형예를 나타내는 것으로서, 인쇄 배선판으로 이루어진 정류자 부재(11)는 연결부(11h)이외에는 대략 원반형으로 형성되고, 제 1, 제 2 권선형 공심코일(3A, 3BB)을 서로 45도 어긋나도록 중첩하여 편심로터(R1)로 한 것이다.
여기서 어긋남량이 상술한 제 1 실시형태보다 약간 커지므로, 공심코일 배치용 가이드 핀 삽입홀(1g)을 확보할 수 있게 되어, 각 공심코일(3A,3BB,3C)을 편심 웨이트(4) 및 오일함유 베어링과 함께 수지(J)로 일체 성형할 수 있다. 즉, 축 홀더(2)로서 상기한 수지를 겸용하게 된다.
여기서, 상기 수지의 슬라이딩 성능을 높여 수지 자체를 베어링으로 할 수도 있다.
도 6, 도 7은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 것으로서, 제 1, 제 3 공심코일이 인쇄배선형 코일(3AA,3CC)인 경우를 나타낸다. 이들 인쇄배선형 공심코일(3AA, 3CC)은 당연히 권선수를 확보하기 위해 인쇄배선판의 양면을 이용하여 스루 홀(S3)에 의해 직렬로 접속하도록 되어 있다.
이 경우, 1개의 권선형 공심코일로도 용이하게 기동할 수 있도록, 자석 외주부의 누설자속(漏洩磁束)을 받는 위치에 자성체(L)를 배치하도록 하고 자석의 중립대에 그 자성체(L)가 오도록 하여 최대 토크를 발생시키는 위치에서 정지시키는 것이 좋다. 이 경우, 당연히 그 편심로터(R2)를 얇게 할 수 있으므로 모터 전체도 슬림해져 기기쪽 인쇄배선판(P1)에 바닥면을 올려놓아도 자세의 문제가 없으므로, 브러시의 기단부를 단자로서 바닥면으로부터 돌출시켜 부착용 단자로 이용할 수도 있다.
이렇게 하면 권선형 공심코일은 1개로 충분하므로 비용 능률상 유리해진다.
또한, 그 변형으로서 제 1, 제 2 공심코일을 권선형으로 하고, 제 3 공심코일을 인쇄배선형으로 할 수도 있다.
이렇게 하면 편심 웨이트를 두껍게 할 수 있으므로 큰 진동량이 얻어진다.
도 8, 도 9는 본 발명에 따른 편심로터의 제 3 실시형태를 나타내는 것으로서, 도 2에 도시된 구성의 변형에 해당하는데, 제 3 공심코일(3D)을 제 1, 제 2 공심코일(3A, 3B)이 중첩된 두께까지 두껍게 하여 편심로터(R3)화한 것을 특징으로 한다.
이렇게 하면, 편심량을 크게 할 수 있으므로 17정도의 비중의 구리 텅스텐 합금으로 이루어진 편심 웨이트(44)를 제 2 공심코일과 상기 제 3 공심코일 사이의 공간에 작게 배치하거나 혹은 삭제할 수도 있다.
상기한 실시형태에서는 원통형 정류자를 들어 설명했으나, 인쇄배선판의 상기 정류자 세그먼트를 금합금(코발트를 함유시켜 경도를 높인 것) 등으로 귀금속 도금한 평판형 정류자와 축방향 슬라이딩 접촉형 브러시를 채용할 수 있음은 물론이다.
더욱이, 상기한 내용 이외에도 본 발명은 그 기술적 사상 또는 특징으로부터 일탈하지 않는 범위에서 다른 여러 형태로 실시할 수 있다. 때문에 상기 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않으므로 한정적으로 해석해서는 안된다.
본 발명의 기술적 범위는 특허청구의 범위에 나타내는 것으로서 명세서 본문에는 구속받지 않는다.
본 발명의 편심로터는 상술한 바와 같이 상기 형태 1에 나타내는 기본적인 과제 달성수단으로 구성하였으므로, 원심력에 의한 진동을 적절히 발생하면서도 공심코일을 크게 하여 등분 배치함으로써 고효율을 얻을 수 있고, 평상시에는 2개의 공심코일에 전류를 공급시킬 수 있으므로 기동 토크도 충분해지며, 단말의 결선 영역이 충분하므로 용이하게 결선할 수 있다.
또한, 형태 2에 나타내는 구체적인 과제 달성수단에 따르면, 보조적 수단인 웨이트에 의해 중심(重心)의 이동이 더욱 한 쪽으로 치우치게되므로 진동을 크게 할 수 있다.
형태 3에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 로터의 박형화가 가능하고 웨이트를 두껍게 할 수 있다.
형태 4에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 편심 웨이트를 더욱 두껍게 할 수 있으므로 큰 진동량이 얻어진다.
형태 5에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 제 3 공심코일의 권선수가 많아지므로 토크의 증가를 기대할 수 있다.
형태 6에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 공심코일을 용이하게 결선할 수 있다.
형태 7에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 소형이면서도 고효율의 진동모터가 얻어진다.
형태 8에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 출력축이 돌출하지 않도록 한, 베어링이 1개로 충분한 진동모터가 얻어지고, 형태 9에 나타내는 과제 달성수단에 따르면, 압입값이 적어도 축의 고정부착강도는 크게 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 편심로터의 정류자쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 2는 상기 로터의 정류자 반대쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 3은 도 2의 상기 로터를 A-A선으로 절단한 상태로 수납한 본 발명의 편평형 진동모터의 종단면도이다.
도 4는 도 3의 상기 모터의 동작설명도이다.
도 5는 제 1 실시형태의 변형예를 나타내는 편심로터의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 편심로터의 정류자쪽에서 본 주요부 평면도이다.
도 7은 도 6의 상기 로터를 B-B선으로 절단한 상태로 수납한 본 발명의 편평형 진동모터의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 편심로터의 평면도이다.
도 9는 도 8의 C-C선 절단 단면도이다.
도 10은 종래의 진동모터의 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 설명 *
1,11 : 정류자 부재 a,b,c,d,e,f : 정류자 결선세그먼트 영역
R,R1,R2,R3 : 편심로터 2 : 축 홀더
2a : 공심코일 배치 가이드부 2g : 가이드 핀 삽입홀
3A,3B,3BB,3C,3D : 권선형 공심코일 3AA,3CC : 인쇄배선형 공심코일
4,44 : 편심웨이트 5 : 원통형 정류자
6 : 축 7 : 케이스
8 : 브래킷 M : 자석
9 : 브러시 10 : 브러시 베이스
F : 전원공급 시트 J : 수지

Claims (12)

  1. 인쇄배선판(1)의 한쪽 중심에 정류자(5)가 배치되고, 상기 정류자의 주위로 축방향 공극형으로서 유효 도체부가 자석의 착자(着磁) 자극 개방각까지 개방된 제 1, 제 2 및 제 3의 공심코일(3A, 3AA, 3B, 3C, 3CC)이 상기 인쇄배선판(1)의 다른 쪽으로 치우쳐져 놓여진 편심로터(R, R1, R2, R3)로서,
    상기 다른 쪽에 수지제의 축 홀더부(2a)가 구비되고, 이 축 홀더부의 외측으로 상기 제 1 공심코일(3A)과 제 2 공심코일(3B)을 배치 개방각으로 15도∼60도의 범위로 어긋나게 중첩시키고, 제 3 공심코일(3C)을 제 1 코일로부터 120도 어긋나게 하여 제 1, 제 2 공심코일과 중첩되지 않도록 배치하고, 상기 제 2 공심코일의 외측의 중첩되지 않은 위치에서 이들 각 공심코일과 중심 방향이 동등하게 되도록, 또한 제 2 공심코일로부터 축방향으로 돌출되지 않도록 편심웨이트(4, 44)가 배치되고, 상기 각 공심코일의 결선 영역이 중심을 통해 반대쪽에 형성된 편심로터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 공심코일과 제 3 공심코일은 인쇄배선형 공심코일(3AA, 3CC)로 이루어지며, 제 2 공심코일은 권선형 공심코일(3B)로 이루어지는 편심로터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 권선형 공심코일이 최대로 토크가 발생하는 위치에서 정지하도록 외주부의 조합되는 자석의 누설자속을 받는 위치에 자성체(L)가 배치된 편심로터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 공심코일은 권선형 공심코일(3A, 3B)로 이루어지며, 제 3 공심코일은 인쇄배선형 공심코일(3CC)로 이루어지는 편심로터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 공심코일은 권선형 공심코일(3D)이며 상기 중첩시킨 제1, 제2 공심코일의 합계가 되는 두께로 이루어지는 편심로터.
  7. 제 1항, 제3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 편심로터(R, R1, R2, R3)와,
    상기 편심로터를 지지하는 축(6)과,
    상기 편심로터를 수납하는 하우징(7, 8)과,
    이 하우징의 한쪽에 배치되고, 상기 편심로터에 축방향 공극을 통해 자계를 부여하는 자석(M)과,
    상기 정류자(5)를 통해 상기 각 공심코일에 전력을 부여하는 브러시(9, 9)로 이루어지며,
    상기 축은 기단(基端)이 외측으로 돌출되지 않도록 상기 하우징의 한쪽에 고정되는 동시에, 편심로터를 장착한 후, 상기 축의 타단이 상기 하우징의 다른쪽에 형성된 오목한 곳에서 받아 고정시켜 지름방향으로 움직이는 것이 방지된 편평형 진동모터.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 축의 고정수단은 하우징과 축을 외측으로부터 레이저 용접한 것인 편평형 진동모터.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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