DE102004030483A1

DE102004030483A1 - Vibrationsmotor

Info

Publication number: DE102004030483A1
Application number: DE102004030483A
Authority: DE
Inventors: Woo Seok Yang
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2005-10-27
Also published as: KR100568296B1; CN1674417A; US20050212369A1; US20070126295A1; CN100479303C; KR20050094687A; US7180213B2; US7327058B2; TWI283960B; TW200533038A

Abstract

Es wird ein Vibrationsmotor beschrieben, umfassend eine Statoranordnung, eine Rotoranordnung, eine Welle und ein Bürstenpaar mit unterschiedlichen Berührbahnen. Die Statoranordnung umfasst einen Magneten und ein unteres Substrat. Die Rotoranordnung besitzt ein Exzentergewicht und umfasst einen Kommutator, der an ihrer unteren Seite angeordnet ist, und eine Spulenanordnung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft durch eine von dem Kommutator angelegte Spannung. Die Welle ist in ein drehbares Zentrum der Rotoranordnung eingesetzt, um eine Rotorwelle der Rotoranordnung zu bilden.

Description

Priorität
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-20119, die am 24.03.2004 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung in dieser Anmeldung durch Bezugnahme enthalten ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vibrationsmotor mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen, insbesondere betrifft die Erfindung einen Vibrationsmotor mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen, bei dem die Abrasion des Kommutators verringert ist und der eine verlängerte Lebensdauer hat.
Beschreibung des Standes der Technik
Generell benötigen Kommunikationsgeräte zwangsläufig eine Funktion, um den Benutzer bei eingehenden Telefonanrufen zu benachrichtigen. Die Funktion zum Benachrichtigen bei einem eingehenden Anruf kann ein Ton sein, wie eine Melodie oder eine Klingel, oder eine Vibration.
Der Vibrationsalarm wird meistens benutzt, um zu vermeiden, dass die Melodie oder der Klingelton über einen Lautsprecher ausgegeben wird, so dass keine anderen Personen belästigt werden. Um das Vibrationssignal zu erzeugen, wird ein kleiner Vibrationsmotor angetrieben, wobei die Antriebskraft auf ein Gehäuse des Geräts übertragen wird, so dass das Gerät vibriert.
Vibrationsmotoren, die in jüngster Zeit bei tragbaren Telefonen eingesetzt werden, werden eingeteilt in Vibrationsmotoren vom Münztyp, die eine geringe Dicke auf weisen und Vibrationsmotoren vom Stabtyp, die eine längliche Form aufweisen, gemäß den jeweiligen Formen der Motoren.
Ungeachtet des Typs des Vibrationsmotors benutzt der Vibrationsmotor elektromagnetische Induktion, bei der eine elektromagnetische Kraft, die senkrecht zu einem Magnetfeld ist, durch einen Stromfluss in dem magnetischen Feld erzeugt wird, zu dem ein Leiter senkrecht angeordnet ist.
Der Vibrationsmotor vom Münztyp erzeugt Vibration auf eine einfache Weise, beispielsweise durch Drehen eines darin angeordneten Gegengewichts.
Insbesondere besitzt der Vibrationsmotor vom Münztyp eine geringe Dicke und verringert die Anzahl der Bauteile eines tragbaren Telefons, ferner wird er heutzutage in steigendem Maße benutzt.
1 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Münztyp. Bezugnehmend auf 1 wird der Vibrationsmotor 100 nachfolgend im Detail beschrieben.
Der Vibrationsmotor 100 vom Münztyp umfasst eine Statoranordnung 110, die als festes Teil dient, und eine Rotoranordnung 120, die als drehendes Teil dient.
Die Statoranordnung 110 umfasst ein Auflager 111 mit der Form einer kreisförmigen flachen Platte, ein unteres Substrat 112, angebracht an der Oberfläche des Auflagers 111, und einem Magneten 113, der scheibenförmig ausgebildet ist und an der oberen Fläche des unteren Substrats 112 angebracht ist.
Die Oberfläche des Auflagers 111 ist durch ein Gehäuse 150 verschlossen und mit einer zentralen Welle 130 mit dem Gehäuse 150 verbunden.
Die Rotoranordnung 120 ist drehbar mit der Welle 130 verbunden und umfasst ein Lager 121, Spulenanordnungen 122, ein Gegengewicht 123, einen Kommutator 124, ein oberes Substrat 125 und einen Isolator 126.
Das obere Substrat 125 ist eine kreisförmige gedruckte Leiterplatte und führt den Spulenanordnungen 122 Strom mit entgegengesetzten Polaritäten zu, über Muster, die an oberen und unteren Flächen des oberen Substrats 125 ausgebildet sind, wenn der Strom von dem Kommutator 124, der an der unteren Fläche des oberen Substrats 125 angebracht ist, dorthin zugeführt wird.
Der Kommutator 124 ist unterhalb der unteren Fläche des oberen Substrats 125 angeordnet, derart, dass die mehreren Segmente des Kommutators 124 einen Kreis bilden, der auf einem drehbaren Zentrum zentriert ist, und die Kontaktfläche des Kommutators 124 liegt nach außen hin frei.
Jede der Spulenanordnungen 122 umfasst wenigstens eine Spule, so dass die Spulen den selben Drehradius wie der Magnet 113 besitzen, und die Ströme mit entgegengesetzten Polaritäten werden den Spulenanordnungen 122 über das obere Substrat 125 zugeführt.
Das Gegengewicht 123 besteht aus einem Werkstoff mit einem hohen spezifischen Gewicht wie Wolfram und ist an der Oberfläche des oberen Substrats 125 angebracht, auf der die Spulenanordnungen 122 befestigt sind, dadurch entsteht die Exzentrizität des Vibrationsmotors 100.
Der Isolator 125 dient dazu, das Lager 121, die Spulenanordnungen 122 und das Gegengewicht 123 fest an dem oberen Substrat 125 zu befestigen, und um das Lager 121, die Spulenanordnungen 122 und das Gegengewicht 123 von dem oberen Substrat 125 zu isolieren.
Untere Enden der Statoranordnung 110 und der Rotoranordnung 120 sind an dem unteren Substrat 112 befestigt, und obere Enden der Statoranordnung 110 und der Rotoranordnung 120 sind elektrisch durch eine Bürste 140 miteinander verbunden, die den Kommutator 124 berührt.
2 ist eine geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Stabtyp. Bezugnehmend auf 2 wird der Vibrationsmotor 200 vom Stabtyp nachfolgend im Detail beschrieben.
Der Stabtyp-Vibrationsmotor 200 umfasst eine Statoranordnung 210 und eine Rotoranordnung 220.
Die Statoranordnung 210 umfasst ein Gehäuse 211, eine Gehäusekappe 212, die an einer Seite des Gehäuses 211 befestigt ist, und einen Magneten 213. Das Gehäuse 211 besitzt eine hohle zylindrische Form, und der Magnet 213 ist im Inneren des Körpers 211 befestigt.
Die Rotoranordnung 220 umfasst eine exzentrische Halterung 223, eine Mehrzahl von Kommutatoren 224, die geteilt an jeweils einer Fläche eines Befestigungskörpers 225 angebracht sind, und eine Mehrzahl von Spulenanordnungen 222, die an dem Befestigungskörper 225 angebracht sind.
Die Kommutatoren 224 umfassen eine Mehrzahl von flachen Segmenten auf der unteren Fläche des Befestigungskörpers 225, und die Spulenanordnungen 222 sind jeweils elektrisch mit den Kommutatioren 224 verbunden.
Ein Ende einer Welle 230 ist mit der exzentrischen Halterung 223 verbunden, und das andere Ende der Welle 230 ist mit dem Befestigungskörper 225 verbunden. Die Welle 230 ist in Lagern 221 drehbar gelagert, die in dem Gehäuse 211 angeordnet sind.
Ferner ist ein (nicht gezeigtes) unteres Substrat, das mit einem Paar von daran angebrachten Bürsten 240 versehen ist, an der Haltekappe 212 befestigt. Die Bürsten 240 sind mit einem Stromkabel 215 verbunden, durch das Strom zugeführt wird und berühren die Kommutatoren 224, wodurch eine Spannung angelegt wird.
Die oben beschriebenen Vibrationsmotoren, bei denen die Bürsten die Kommutatoren berühren, um einen Strom zuzuführen, werden als "Bürstenvibrationsmotoren" bezeichnet. Damit die Kommutatorwirkung eines solchen Bürstenvibrationsmotors erzielt wird, ist es wichtig, dass die richtige Spannung der Bürsten aufrechterhalten wird und dass die Bürsten die Kommutatoren ununterbrochen berühren.
3 zeigt eine geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Münztyp.
Nachfolgend werden die Bürstenarten des Vibrationsmotors vom Münztyp beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Ende der Bürste 140 an dem unteren Substrat 112 durch Schweißen befestigt, und die oberste Spitze des anderen Endes der Bürste 140 berührt den Kommutator 124, um einen Strom zuzuführen. Die Bürste 140 dient dazu, die Staturanordnung 110 und die Rotoranordnung 120 elektrisch zu verbinden.
Die Bürsten 140 sind paarweise ausgebildet und symmetrisch ausgelegt, damit sie einen positiven und einen negativen Strom übertragen können und sie sind auf denselben Berührbahnen angeordnet.
Die Bürsten 140 bestehen im Wesentlichen aus einer Kupferlegierung und die obersten Spitzen der Bürsten 140, die die Kommutatoren 124 berühren, sind mit Gold oder einem anderen Edelmetall beschichtet, um die elektrische Leitfähigkeit zu erzeugen.
Ungeachtet des Typs der oben beschriebenen Vibrationsmotoren oder Bürstentypen sind linke und rechte Bürsten 141 und 142 der Bürsteneinheit 140 symmetrisch auf derselben Berührbahn (R) angeordnet, wie in 4 gezeigt ist, und berühren die Kommutatoren entlang derselben Berührbahn (R).
Da Berührabschnitte der Kommutatoren 124 die linken und rechten Bürsten 141 und 142 berühren, werden die Kontaktabschnitte der Kommutatoren zweimal pro Umdrehung abgenutzt. Nachfolgend wird die Bahn einer Bürste, die die Drehoberfläche des Kommutators berührt, als "Berührbahn" bezeichnet.
Dementsprechend nutzen sich die Kontaktabschnitte des Kommutators ab, wodurch die Lebensdauer des Vibrationsmotors verringert wird.
Dementsprechend besteht Bedarf an einem Vibrationsmotor mit unterschiedlichen Berührbahnen, um das oben erwähnte Problem zu lösen.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Vibrationsmotor zu schaffen, der ein Bürstenpaar mit unterschiedlichen Berührbahnen zu einem Kontaktpunkt eines Kommutators umfasst, so dass die Abrasion des Kommutators reduziert wird, wobei der Vibrationsmotor eine verbesserte Leistung und eine verlängerte Lebensdauer aufweist.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können diese und weitere Ziele erreicht werden durch einen Vibrationsmotor, umfassend: Eine Statoranordnung umfassend einen Magneten und ein unteres Substrat; eine Rotoranordnung mit einem Exzentergewicht, und umfassend einen Kommutator, angeordnet auf seiner Unterseite und eine Spulenanordnung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft durch einen von dem Kommutator angelegten Strom; eine in ein Drehzentrum der Rotoranordnung eingesetzte Welle zum Ausbilden einer Rotorwelle der Rotoranordnung; und ein Paar Bürsten, die Berührbahnen auf dem Kommutator haben, die mit auf der Unterseite der Statoranordnung angebrachten Enden versehen sind, die anderen Enden berühren selektiv einen Abschnitt des Kommutators, um eine Spannung anzulegen.

Vorzugsweise können die anderen Enden der Bürsten zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Teile in einem festgelegten Abstand beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten wechseln sich jeweils ab.

Alternativ können die anderen Enden der Bürsten vorzugsweise zweiteilg ausgebildet sein, wobei die Teile in einem festgelegten Abstand beabstandet sind und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten können sich teilweise miteinander abwechseln, so dass die Abschnitte der Berührbahnen einander überlappen.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Vibrationsmotor vom Münztyp geschaffen, umfassend: eine Statoranordnung umfassend ein unteres Substrat, das mit einem ringförmigen Magneten versehen ist; ein Gehäuse zum Verschließen eines oberen Teils der Statoranordnung, das einen Innenraum festlegt; eine Rotoranordnung mit einem Exzentergewicht, und umfassend einen Kommutator, der an der Unterseite des Gehäuses angeordnet ist und eine Spulenanordnung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft durch einen von dem Kommutator angelegten Strom; eine Welle, deren eines Ende an der Mitte der Statoranordnung angebracht ist und deren anderes Ende in das drehbare Zentrum der Rotoranordnung eingesetzt ist, um die Rotorwelle der Rotoranordnung zu bilden; und ein Paar Bürsten mit Berührbahnen auf dem Kommutator, mit Enden, die an dem unteren Substrat der Statoranordnung befestigt sind, und deren andere Enden selektiv einen Abschnitt des Kommutators berühren, um eine Spannung anzulegen.

Vorzugsweise kann die Rotoranordnung zusätzlich ein Gegengewicht umfassen.

Ferner kann die Rotoranordnung vorzugsweise ein Lager umfassen, das an das drehbare Zentrum angeschlossen ist, so dass das Lager den Außenumfang der Welle berührt, und einen Isolator, um die Rotoranordnung gegenüber anderen Bauteilen zu isolieren und die Spulenanordnung, das Gegengewicht und die Lagerung fest mit einem oberen Substrat zu verbinden.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Vibrationsmotor vom Stabtyp geschaffen, umfassend: eine Statoranordnung, umfassend einen Magneten, angebracht an der Innenseite eines Gehäuses mit einer hohlen zylindrischen Form in Längsrichtung, und einer Gehäusekappe, die an einer Seite des Gehäuses befestigt ist, an dem ein unteres Substrat angebracht ist; eine Rotoranordnung mit einem Exzentergewicht, die einen Kommutator umfasst, der auf deren Unterseite angebracht ist und eine Spulenordnung, angeordnet in Längsrichtung des Gehäuses zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft durch einen Strom, der von dem Kommutator angelegt wird; eine Welle, die in ein drehbares Zentrum der Rotoranordnung eingesetzt ist um eine Drehwelle der Rotoranordnung auszubilden; eine Mehrzahl von Lagerungen, die an das drehbare Zentrum angeschlossen sind, so dass die Lagerungen den äußeren Umfang der Welle berühren; und ein Paar Bürsten mit Berührbahnen auf dem Kommutator, die mit Enden versehen sind, die an einem unteren Substrat der Statoranordnung befestigt sind und deren andere Enden selektiv einen Abschnitt des Kommutators berühren, um eine Spannung anzulegen.

Vorzugsweise kann die Rotoranordnung ferner eine exzentrische Halterung umfassen, die an einem Ende der Welle angebracht ist.

Ein Ende des Bürstenpaares kann an das untere Substrat der Statoranordnung angebracht sein, und die obersten Abschnitte der anderen Ende eines Bürstenpaares können selektiv einen Abschnitt des Kommutators berühren, um eine Spannung anzulegen und erstrecken sich kurvenförmig nach unten.

Alternativ kann ein Ende des Bürstenpaares an dem unteren Substrat der Statoranordnung angebracht sein, die Bürsten können sich eine festgelegte Länge von den Enden in eine Richtung erstrecken und U-förmig in entgegengesetzter Richtung gebogen sein, und die oberen Abschnitte der anderen Ende des Bürstenpaares können selektiv einen Abschnitt des Kommutators berühren, um eine Spannung anzulegen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, in denen:
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Münztyp;
2 ist eine geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Stabtyp;
3 ist eine geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom Münztyp;
4 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Bürsteneinheit mit Bürsten mit denselben Berührbahnen;
5 ist eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bürsteneinheit mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bürsteneinheit mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine geschnittene Ansicht eines Vibrationsmotors vom Münztyp mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
8 ist eine geschnittene Ansicht eines Vibrationsmotors vom Münztyp mit Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
5 und 6 sind Draufsichten von Ausführungsbeispielen einer Bürsteneinheit mit Bürsten, die unterschiedliche Berührbahnen besitzen gemäß der vorliegenden Erfindung, und 7 ist eine geschnittene Ansicht eines Vibrationsmotors, der Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt. Der erfindungsgemäße Vibrationsmotor ergibt sich, egal welcher Bürstentyp eingesetzt wird. Nachfolgend wird ein Vibrationsmotor vom Münztyp exemplarisch detailliert beschrieben.
Wie in den 5 bis 7 gezeigt ist, ist ein Ende der Bürsten 41 und 42 der Bürsteneinheit 40 mit einem unteren Substrat 12 einer Statoranordnung 10 verbunden, und die anderen Enden der Bürsten 41 und 42 berühren selektiv einen Kommutator 24, wodurch eine Spannung an ihn angelegt wird.
Herkömmliche Bürsten, die dieselben Berührbahnen aufweisen, verursachen eine hohe Abnutzung des Berührabschnitts des Kommutators.
Um das obige Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Bürsteneinheit 40 ein Paar Bürsten 41 und 42 aufweist, die unterschiedliche Berührbahnen (R) auf dem Kommutator aufweisen.
Demnach sind Endabschnitte der linken und rechten Bürsten 41 und 42 auf unterschiedlichen Berührbahnen (R) angeordnet, wodurch die Abnutzung (Abrasion) des Kommutators 24 verringert wird.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das in 5 gezeigt ist, wird es bevorzugt, dass das Ende aller linken und rechten Bürsten 41 und 42 der Bürsteneinheit 40 in zwei Teile geteilt ist, die voneinander in einem festgelegten Abstand beabstandet sind, und die geteilten Spitzen aller linken und rechten Bürsten 41 und 42 besitzen unterschiedliche Berührbahnen, die einander abwechseln.
Eine erste Spitze 41' der linken Bürste 41 ist auf einer Berührbahn R1 angeordnet, die einen Radius "1" aufweist, und eine erste Spitze 42' der rechten Bürste 42 ist auf einer Berührbahn R2 angeordnet, die einen Radius "2" besitzt.
Auf dieselbe Weise ist eine zweite Spitze 41'' der linken Bürste 42 auf einer Berührbahn R3 angeordnet, die einen Radius "3" aufweist, und eine zweite Spitze 42'' der rechten Bürste 42 ist auf einer Berührbahn R4 angeordnet, die einen Radius 4" besitzt.
Die geteilten Spitzen 41', 41'', 42' und 42'' der linken und rechten Bürsten 41 und 42 besitzen unterschiedliche Berührbahnen R1, R2, R3 und R4, somit reduzieren sie die Abnutzung des Kontaktabschnitts des Kommutators, der auf der unteren Fläche einer Rotoranordnung angeordnet ist, wenn die Rotoranordnung gedreht wird.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 6 gezeigt ist, wird es bevorzugt, dass ein Ende aller linken und rechten Bürsten 41 und 42 der Bürsteneinheit 40 in zwei Teile geteilt ist, die voneinander in einem bestimmten Abstand beabstandet sind, und die geteilten Spitzen aller linken und rechten Bürsten 41 und 42 besitzen unterschiedliche Berührbahnen, die sich teilweise miteinander abwechseln, so dass die Berührbahnen einander teilweise überlappen.
Die erste Spitze 41' der linken Bürste 41 ist auf einer Berührbahn R1 angeordnet, die einen Radius "1 " besitzt, und die erste Spitze 42' der rechten Bürste 42 ist auf einer Berührbahn R1,5 angeordnet, die einen Radius "1,5" besitzt. Dabei bezieht sich die Berührbahn R1,5 mit dem Radius "1,5" auf eine Berührbahn, die in der Mitte zwischen der Berührbahn R1, die den Radius "1" besitzt und der Berührbahn R2, die den Radius "2" besitzt, angeordnet ist. Der halbe Abschnitt der Berührbahn R1 der ersten Spitze 41' der ersten Bürste 41 und der halbe Abschnitt der Berührbahn R1,5 der ersten Spitze 42' der rechten Bürste 42 überlappen einander.
Auf dieselbe Art ist die zweite Spitze 41'' der linken Bürste 41 die einer Berührbahn R3, die einen Radius "3" besitzt, angeordnet, und die zweite Spitze 42'' der rechten Bürste 42 ist auf einer Berührbahn R3,5 angeordnet, die einen Radius "3,5" besitzt.
Hier bezieht sich die Berührbahn R3,5 mit dem Radius "3,5" auf eine Berührbahn, die in der Mitte zwischen der Berührbahn R3 mit dem Radius "3" und der Berührbahn R4 mit dem Radius "4" angeordnet ist. Das bedeutet, der halbe Abschnitt der Berührbahn R3 der zweiten Spitze 41'' der linken Bürste 41 und der halbe Abschnitt der Berührbahn R3,5 der zweiten Spitze 42'' der rechten Bürste 42 überlappen einander.
Die oben beschriebene Anordnung der Bürsteneinheit 40, in der die Berührbahnen der Spitzen der linken und rechten Bürsten 41 und 42 einander teilweise überlappen, wird zweckmäßig eingesetzt, um die Größe des Kommutators 24 und der Bürsten 41 und 42 zu erhöhen oder zu verringern.
Dementsprechend überlappen die halben Abschnitte der Berührbahnen R1, R1,5, R3 und R3,5 der geteilten Spitzen 41', 41'', 42' und 42'' der linken und rechten Bürsten 41 und 42 einander teilweise, somit reduzieren sie teilweise die Abnutzung des Kommutators 24.
Die oben beschriebenen Anordnungen der Bürsten werden eingesetzt, ohne dass es auf den Typ des Vibrationsmotors ankommt. Dementsprechend können derartige Anordnungen sowohl bei Vibrationsmotoren vom Münztyp als auch bei dem Vibrationsmotor vom Stabtyp eingesetzt werden.
Wie oben unter Bezugnahme auf 3 beschrieben worden ist, umfasst der herkömmliche Vibrationsmotor vom Münztyp eine Statoranordnung 10, eine Rotoranordnung 20, eine Welle 30, die mit einem Ende an der Statoranordnung 10 ange bracht ist und die als Drehwelle der Rotoranordnung 20 dient, daneben umfasst der Motor ein Gehäuse 50, das einen Innenraum begrenzt.
Die Statoranordnung 10 umfasst ein unteres Substrat 12, das mit einem daran angebrachten ringförmigen Magneten 13 versehen ist.
Das Gehäuse 50, das den Innenraum umgibt, dichtet den oberen Teil der Statoranordung 10 ab, und die Rotoranordnung 20 weist ein Exzentergewicht auf und umfasst den Kommutator 24, der auf der Unterseite angeordnet ist, und eine Spulenanordnung 22 zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft durch eine von dem Kommutator 24 angelegte Spannung.
Ein Ende der Welle 30 ist an dem mittleren Teil der Statoranordnung 10 angebracht, und das andere Ende der Welle 30 ist in ein drehbares Zentrum der Rotoranordnung 20 eingesetzt, so dass sie als drehbare Welle der Rotoranordnung 20 dient.
Die Rotoranordnung 20 umfasst ferner ein Gegengewicht 23, ein Lager 21, das mit dem drehbaren Zentrum verbunden ist, so dass es den äußeren Kreisumfang der Welle 30 berührt, und einen Isolator 26.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst der Vibrationsmotor vom Münztyp der vorliegenden Erfindung die Bürsteneinheit 40, die ein Paar Bürsten 41 und 42 mit unterschiedlichen Berührbahnen aufweist, die den Kommutator 24 berühren, dementsprechend ergibt sich der Effekt, dass die Abrasion des Kommutators 24 verringert ist.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, dass Enden der Bürsten 41 und 42 in zwei Teile geteilt sind, die in einem festgelegten Intervall voneinander beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten 41 und 42 wechseln einander ab, das heißt, die Berührbahnen überlappen einander nicht, wie in 5 gezeigt ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, dass Enden der Bürsten 41 und 42 in zwei Teile geteilt sind, die in einem festgelegten Intervall voneinander beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten 41 und 42 wechseln sich teilweise miteinander ab, das heißt, Abschnitte der Berührbahnen überlappen einander nicht und die anderen Abschnitte der Berührbahnen überlappen einander, wie in 6 gezeigt ist.
Ferner, wie oben unter Bezugnahme auf 2 (Stand der Technik) beschrieben wurde, umfasst der Vibrationsmotor vom Stabtyp die Statoranordnung 210, die Rotoranordnung 220, und die Welle 230, die als Drehwelle der Rotoranordnung 220 dient.
Die Statoranordnung 210 umfasst den Magneten 213, der an der inneren Fläche des hohlen zylindrischen Gehäuses 211 in Längsrichtung angebracht ist, und die Gehäusekappe 212, die an einer Seite des Gehäuses 211 angebracht ist, an der das untere Substrat angebracht ist.
Die Rotoranordnung 220 besitzt ein Exzentergewicht und umfasst die Kommutatoren 224, die abschnittsweise an einer Seite des Befestigungsgehäuses 225 und den Spulenanordnungen 222 angebracht sind zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft durch eine durch die Kommutatoren 224 angelegte Spannung.
Die exzentrische Halterung 223 ist an ein Ende der Welle 230 angebracht, und das andere Ende der Welle 230 ist in das drehbare Zentrum der Rotoranordnung 220 eingesetzt. Somit dient die Welle 230 als Drehwelle der Rotoranordnung 220.
Eine Mehrzahl von Lagern ist mit dem drehbaren Zentrum verbunden, so dass die Lager 221 den äußeren Umfang der Welle 230 berühren.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst der Vibrationsmotor vom Stabtyp der vorliegenden Erfindung die Bürsteneinheit 40, die ein Paar Bürsten 41 und 42 mit unterschiedlichen Berührbahnen umfasst, die den Kommutator 24 berühren, wodurch sich eine Reduzierung der Abrasion des Kommutators 24 ergibt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, dass Enden der Bürsten 41 und 42 in zwei Teile geteilt sind, die in einem festgelegten Intervall voneinander beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten 41 und 42 wechseln einander ab, das heißt die Berührbahnen überlappen einander nicht, wie in 5 gezeigt ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird es bevorzugt, dass Enden der Bürsten 41 und 42 in zwei Teile geteilt sind, die in einem festgelegten Intervall voneinander beabstandet sind und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten 41 und 42 wechseln einander teilweise ab, das heißt Abschnitte der Berührbahnen überlappen einander nicht, und die anderen Abschnitte der Berührbahnen überlappen einander, wie in 6 gezeigt ist.
Die oben beschriebene Bürsteneinheit die Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, kann auch anders ausgebildet sein. Die 7 und 8 stellen Vibrationsmotoren dar, die Bürsten mit verbesserten Formen aufweisen, die nachfolgend beschrieben werden.
Wie in 7 gezeigt ist, verlaufen die obersten Abschnitte (C) der Bürsten einer Bürsteneinheit 40', das heißt diejenigen Abschnitte, die den Kommutator 24 berühren, entlang einer gekrümmten Linie nach unten.
Die Verlängerung der Spitzen der Bürsten der Bürsteneinheit 40' ermöglicht es der Bürsteneinheit 40' einem externen Aufprall Stand zu halten.
Beispielsweise wird es bevorzugt, dass sich die obersten Abschnitte (C) der Bürsten einer Bürsteneinheit 40' nach unten erstrecken und kurvenförmig gebogen sind, so dass die verlängerten Spitzen in die Richtung der befestigten Enden der Bürsten gerichtet sind. Ferner wird es bevorzugt, dass die verlängerten Spitzen der Bürsten der Bürsteneinheit 40' von dem unteren Substrat 12 der Statoranordnung 10 in einem festgelegten Abstand (D) beabstandet sind, um einem Aufprall von außen Stand zu halten.
In diesem Fall weisen die Bürsten der Bürsteneinheit 40' ebenfalls unterschiedliche Berührbahnen auf, die den Kommutator 24 berühren.
Wie in 8 gezeigt ist, sind die Enden von Bürsten der Bürsteneinheit 40'' an dem unteren Substrat 12 der Statoranordnung 10 befestigt. Die Bürsten der Bürsteneinheit 40'' erstrecken sich von diesen Enden eine bestimmte Länge und sind U-förmig gebogen, und die obersten Abschnitte (C) der anderen Enden der Bürsten der Bürsteneinheit 40'' berühren selektiv den Kommutator 24.
Vorzugsweise erstrecken sich die Bürsten der Bürsteneinheit 40'' horizontal von den befestigten Enden eine bestimmte Länge und sind U-förmig gebogen, so dass die gebogenen Abschnitte und die horizontal verlaufenden Abschnitte sich in einem bestimmten Winkel treffen.
Ferner sind die erwähnten U-förmigen gebogenen Abschnitte der Bürsten der Bürsteneinheit 40'' von dem unteren Substrat 12 der Rotoranordnung 10 in einem festgelegten Abstand (D) beabstandet, um einen äußeren Aufprall zu absorbieren.
Die U-förmigen gebogenen Abschnitte der Bürsten der Bürsteneinheit 40'' vergrößern die Bürstenlänge, daneben vergrößern sie die elastische Verformung und optimieren den Verlauf der elastischen Spannung, wodurch sie ein Durchhängen der Bürsten verhindern und die elektrische und mechanische Abnutzung der Bürsten minimieren.
In diesem Fall haben die Bürsten der Bürsteneinheit 40'' ebenfalls unterschiedliche Berührbahnen, die den Kommutator 24 berühren.
Vorzugsweise sind Enden der Bürsten der Bürsteneinheit 40'' zweiteilig ausgebildet, deren Teile in einem festgelegten Intervall beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten wechseln einander ab.
Alternativ sind vorzugsweise Enden der Bürsten der Bürsteneinheit 40'' zweiteilig augebildet, deren Teile in einem festgelegten Intervall beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten wechseln sich teilweise miteinander ab, so dass Abschnitte der Berührbahnen einander überlappen.
Erfindungsgemäß besitzen die Bürsten unterschiedliche Berührbahnen und können bei verbesserten Formen der Bürsten der Bürsteneinheit eingesetzt werden, wodurch die Abrasion des Kommutators verringert und die Leistung des Vibrationsmotors verbessert wird.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass die Erfindung einen Vibrationsmotor schafft, der Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen aufweist, die eingesetzt werden können, ohne dass es auf die Form des Vibrationsmotors oder der Bürsten ankommt.
Ferner reduziert der Vibrationsmotor, der Bürsten mit unterschiedlichen Berührbahnen aufweist, die Abrasion des Kommutators, wodurch sich eine verbesserte Leistung und eine verlängernde Lebensdauer ergibt.
Obwohl bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für Darstellungszwecke erläutert wurden, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet klar, dass vielfältige Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der sich durch die Patentansprüche ergibt.

Claims

Vibrationsmotor umfassend: eine Statoranordnung (10) umfassend einen Magneten (13) und ein unteres Substrat (12); eine Rotoranordnung (20) mit einem Exzentergewicht, umfassend einen an der Unterseite angeordneten Kommutator (24) und eine Spulenanordnung (22) zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft durch Anlegen einer Spannung durch den Kommutator (24); eine in ein drehbares Zentrum der Rotoranordnung (20) eingesetzte Welle (30), die eine Rotorwelle der Rotoranordnung (20) bildet; und ein Paar Bürsten (41, 42) mit Berührbahnen auf dem Kommutator (24), die mit Enden versehen sind, die an der Unterseite der Statoranordnung (10) befestigt sind und deren andere Enden selektiv einen Abschnitt des Kommutators (24) berühren, um eine Spannung anzulegen.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Enden der Bürsten (41, 42) zweiteilig ausgebildet sind und in einem festgelegten Intervall beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten (41, 42) wechseln einander ab.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Enden der Bürsten (41, 42) zweiteilig ausgebildt sind und in einem festgelegten Intervall beabstandet sind, und die Berührbahnen der geteilten Spitzen der Bürsten (41, 42) wechseln sich teilweise miteinander ab, so dass Abschnitte der Berührbahnen einander überlappen.
Vibrationsmotor vom Münztyp nach Anspruch 1, umfassend: eine Statoranordnung (10) umfassend ein unteres Substrat (12), dass mit einem ringförmigen Magneten (13) versehen ist; ein Gehäuse zum Verschließen des oberen Teils der Statoranordnung (10), das einen Innenraum begrenzt; eine Rotoranordnung (20) mit einem Exzentergewicht, umfassend einen an der Unterseite angeordneten Kommutator (24) und eine Spulenanordnung (22) zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft durch eine von dem Kommutator (24) angelegte Spannung; eine Welle (30), deren eines Ende an dem Zentrum der Statoranordnung (10) befestigt ist und deren anderes Ende in ein drehbares Zentrum der Rotoranordnung (20) eingesetzt ist, um die Drehwelle der Rotoranordnung (20) zu bilden; und ein Paar von Bürsten (41, 42) mit Berührbahnen auf dem Kommutator (24), die mit Enden versehen sind, die an dem unteren Substrat (12) der Statoranordnung (10) befestigt sind und deren andere Enden selektiv einen Abschnitt des Kommutators (24) berühren, um eine Spannung anzulegen.
Vibrationsmotor vom Münztyp nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (20) ferner ein Gegengewicht umfasst.
Vibrationsmotor vom Münztyp nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (20) ferner ein Lager umfasst, das mit dem drehbaren Zentrum verbunden ist, so dass das Lager den Außenumfang der Welle (30) berührt.
Vibrationsmotor vom Münztyp nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (20) ferner einen Isolator umfasst, um die Rotoranordnung (20) von anderen Komponenten zu isolieren und um die Spu lenanordnung (22), das Gegengewicht und die Lagerung fest mit einem oberen Substrat zu verbinden.
Vibrationsmotor vom Stabtyp nach Anspruch 1, umfassend: eine Statoranordnung umfassend einen Magneten, der an der Innenseite eines Gehäuses angebracht ist, das eine hohle zylindrische Form in Längsrichtung besitzt, und eine Gehäuseabdeckung, die an einer Seite des Gehäuses befestigt ist, an der das untere Substrat angebracht ist; eine Rotoranordnung mit einem Exzentergewicht, umfassend einen Kommutator, der an der Unterseite angeordnet ist und eine Spulenanordnung, angeordnet in Längsrichtung des Gehäuses zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft durch eine von dem Kommutator angelegte Spannung; eine in das drehbare Zentrum der Rotoranordnung eingesetzte Welle, die die Rotorwelle der Rotoranordnung bildet; eine Mehrzahl von Lagern, die mit dem drehbaren Zentrum verbunden sind, so dass die Lager den Außenumfang der Welle berühren; und ein Paar von Bürsten, die Berührbahnen auf dem Kommutator besitzen, die mit Enden versehen sind, die an dem unteren Substrat der Statoranordnung befestigt sind und deren andere Enden selektiv einen Abschnitt des Kommutators berühren, um eine Spannung anzulegen.
Vibrationsmotor vom Stabtyp nach Anspruch 8, wobei die Rotoranordnung ferner eine exzentrische Halterung umfasst, die an einem Ende der Welle befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Ende des Paars der Bürsten (41, 42) an dem unteren Substrat (12) der Statoranordnung (10) befestigt ist, und die oberen Abschnitte der jeweiligen anderen Enden des Paars der Bürsten (41, 42) selektiv einen Abschnitt des Kommutators (24) berühren, um eine Spannung anzulegen und sich entlang einer gekrümmten Linie nach unten erstrecken.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Paars der Bürsten (41, 42) an dem unteren Substrat (12) der Statoranordnung (10) befestigt ist, die Bürsten (41, 42) erstrecken sich eine bestimmte Länge von den Enden in einer Richtung und sind U-förmig in entgegengesetzter Richtung gebogen, und die oberen Abschnitte der anderen Enden des Paars der Bürsten (41, 42) berühren selektiv einen Abschnitt des Kommutators (24), um eine Spannung anzulegen.