DE102004030485A1

DE102004030485A1 - Flacher Vibrationsmotor

Info

Publication number: DE102004030485A1
Application number: DE102004030485A
Authority: DE
Inventors: Sun-Hong Won
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2005-09-22
Also published as: TWI262642B; KR100568292B1; US7141902B2; US20050184602A1; CN100477456C; KR20050086149A; TW200529535A; CN1661890A

Abstract

Es wird ein flacher Vibrationsmotor beschrieben, bei dem eine Welle zwischen einem Gehäuse und einer Halterung gehalten ist. Ein Rotor umfasst eine obere Platte, A- und B-Phase-Wickelspulen, ein Exzentergewicht und einen Gleichrichter. Der Gleichrichter besitzt eine Mehrzahl von Segmenten, die elektrisch mit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen verbunden sind. Ein Stator umfasst eine untere Platte, einen Magneten und ein Paar Bürstenfinger, die elektrisch mit einer Spannungsversorgung verbunden und in Kontakt mit den Segmenten sind. Eine Muster aufweisende Spule auf der oberen Platte verbindet ein Segment, angeschlossen an ein erstes Ende der A-Phase-Wickelspule und ein weiteres Segment, angeschlossen an ein zweites Ende der B-Phase-Wickelspule elektrisch miteinander, um eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors von einer elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu einer elektrisch angeschlossenen Sektion zu erzeugen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-12510, die beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 25.02.2004 eingereicht wurde, und deren Offenbarung in der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme enthalten ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen flachen Vibrationsmotor, insbesondere einen Vibrationsmotor, der so aufgebaut ist, dass ein Stoppen beim Einschalten oder während des Betriebs verhindert wird, um einen wirksamen und stabilen Einschaltvorgang und Betrieb zu gewährleisten. Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen flachen Vibrationsmotor der lediglich eine einzige Wickelspule enthält, wodurch die Herstellung vereinfacht wird und Arbeitskosten und Materialkosten gespart werden, daneben wird der Aufbau vereinfacht, wodurch Herstellungskosten gespart werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Kommunikationsgeräte benutzen im Allgemeinen Klingeln und Vibrationsmotoren, um die Benutzer über einen eingehenden Anruf zu informieren. Im Vibrationsmodus wird ein kleiner Vibrationsmotor typischerweise betrieben, um die Antriebskraft auf ein Gehäuse eines Kommunikationsgerätes zu übertragen, wodurch das gesamte Kommunikationsgerät vibriert.
Vibrationsmotoren, die bei Kommunikationsgeräten wie Mobiltelefone eingesetzt werden, werden eingeteilt in flache Vibrationsmotoren (Vibrationsmotoren vom Münztyp) und zylinderförmige Vibrationsmotoren (Vibrationsmotoren vom Stabtyp).
Der flache Vibrationsmotor ermöglicht die Miniaturisierung von Mobiltelefonteilen, da er mit einer relativ dünnen und einfachen Struktur zur Erzeugung von Vibration hergestellt werden kann, beispielsweise indem ein Gewicht innerhalb des Motors platziert wird, das gemeinsam mit dem Rotor gedreht wird. Wegen dieser Vorteile steigt der Anteil der flachen Vibrationsmotoren allmählich an.
1 ist eine in Längsrichtung geschnittene Ansicht eines herkömmlichen Vibrationsmotors vom flachen Typ. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein herkömmlicher flacher Motor 1 im Allgemeinen ein Rotorteil oder eine Rotoranordnung (die nachfolgend als „Rotor" bezeichnet wird) 10, ein feststehendes Teil oder eine Statoranordnung (das nachfolgend als „Stator" bezeichnet wird) 20 und ein Gehäuse 30, das sowohl den Rotor 10 als auch den Stator 20 aufnimmt.
Der Rotor 10 besitzt eine exzentrische Rotationsstruktur, die drehbar innerhalb des Gehäuses 30 eingebaut ist, und Spulen 12 und 14 aus Draht, der mehrfach um Kerne gewickelt ist und auf einer oberen Platte 11, die keinen aufgedruckten Schaltkreis aufweist, angeordnet ist. Der Rotor 10 umfasst ferner ein Gewicht 13, das exzentrisch benachbart zu den Wickelspulen 12 und 14 angeordnet ist. Die Wickelspulen 12 und 14 und das Gewicht 13 sind aus einem Isoliermaterial 16 durch Einsatzformen (insert molded) geformt, um die Wickelspulen 12 und 14 und das Gewicht 13 vor der äußeren Umgebung zu schützen.
Der Rotor 10 besitzt auch einen Gleichrichter 15 auf der Unterseite der oberen Platte 11, auf der der Gleichrichter 15 radial in eine Mehrzahl von Segmenten 15a bis 15d mit einem festgelegten Spalt geteilt ist und er besitzt eine nach unten freiliegende Kontaktfläche. Der herkömmliche Gleichrichter 15 ist in den 2A und 2B gezeigt. Einige der Segmente 15a bis 15d des Gleichrichters 15 führen einen elastischen Kontakt mit den oberen Enden der positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b einer Bürste 25 durch, die in dem Stator 20 angeordnet ist.
Der Stator 20 besteht auch aus einer feststehenden Struktur, die auf einer Halterung 35 angeordnet ist, die an dem Gehäuse 30 befestigt ist, um die offene Unterseite des Gehäuses 30 zu verschließen. In dem Stator 20 ist ein ringförmiger Magnet 22 mit Nord- und Südpolen, die einander radial abwechseln, auf einer unteren Platte 21 auf der Halterung 35 angeordnet, und eine Stromversorgung 23, um die Bürste 25 elektrisch mit Drähten 24a und 24b zu verbinden, um eine externe Spannung zuzuführen, umfasst positive und negative Anschlüsse 23a und 23b, die auf einem oberseitigen Abschnitt der unteren Platte 21 angeordnet sind.
Die Bürste 25 ist in positive und negative Bürstenfinger 25a und 25b geteilt, die elektrisch an das positive Terminal 23a und das negative Terminal 23b der Stromversorgung angeschlossen sind, so dass den Bürstenfingern eine positive beziehungsweise eine negative Spannung mit unterschiedlicher Polarität zugeführt wird.
Ferner ist eine aufrecht stehende Welle 31 von der oberen Mitte der Halterung 35 in den Rotor 10 eingesetzt und über ein Lagerelement 32 drehbar mit dem Rotor 10 verbunden, wobei das Lagerteil 32 integral mit dem Rotor 10 ausgebildet ist. Die Welle 31 wird an ihren oberen und unteren Enden an der Unterseite des Gehäuses 30 und der Oberseite der Halterung 35 gehalten.
Bei dem Betrieb des Vibrationsmotors 1 mit der obigen Struktur wird eine Eingangsspannung von der Spannungsversorgung 23 des Stators 20 über die Bürste 25 dem Gleichrichter 15 zugeführt. Insbesondere wird die Spannung den gewickelten Spulen 12 und 14 abwechselnd zugeführt über den selektiven Kontakt zwischen der Bürste 25, die in die positiven und negativen Bürstenfinger geteilt ist und dem Gleichrichter 15, der entsprechend der Bürste 25 in mehrere Teile geteilt ist.
Die Interaktion zwischen den Wickelspulen 12 und 14 und dem Magneten 22 veranlasst den Rotor 10, um die Welle 31 in einer festgelegten Richtung zu rotieren. Dabei rotiert der Rotor exzentrisch um die Welle 31 und erzeugt einen seitlichen Druck, der umgekehrt als Vibration an das Gehäuse 30 und die Halterung 35, die die Welle 31 oben und unten stützen, übertragen wird, so dass ein Benutzer einen eingehenden Einruf fühlen kann.
Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Versorgung der Wickelspulen 12 und 14 mit Strom über den Kontakt zwischen den Bürstenfingern 25a und 25b der Bürste 25 und den Segmenten 15a bis 15d des Gleichrichters 15, um den Motor wie oben beschrieben zu betreiben, ist es erforderlich, die positiven und negativen Bürstenfinder 25a und 25b ständig und korrekt auf die Segmente 15a und 15c auszurichten, die an beiden Enden der Wickelspule 12 und an den Segmenten 15b und 15d angeschlossen sind, die an beide Enden der Wickelspule 14 angeschlossen sind, in Abhängigkeit eines elektrischen Winkels θ, der durch die Anzahl der Segmente 15a bis 15d bestimmt wird.
Falls beim Einschalten oder während des Betriebs des Vibrationsmotors mit der obigen Struktur irgendeiner der positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b (beispielsweise der Bürstenfinger 25b) von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht, so dass er irgendein benachbartes Segment 15b oder 15d berührt, was durch die gestrichelten Linien in 2b gezeigt ist, anstelle das Segment 15c zu berühren, wird dadurch der elektrische Stromkreis geöffnet, der die Wickelspulen 12 und 14 elektrisch miteinander verbindet. Anschließend kann der Motor in einem Totpunkt gelangen, wenn ein elektrisch abgeschalteter Abschnitt temporär die Spannungsversorgung unterbricht, was zu einem vorübergehenden oder kompletten Stopp des Einschaltvorgangs oder des Betriebs des Motors führt, wodurch ein gravierendes Motorproblem entsteht.
Ein solcher Stopp des Motors kann durch einen fehlerhaften Herstellungsprozess oder Entwurfsfehler verursacht werden, wenn der Gleichrichter 15 und die Bürste 25 nicht präzise zusammengebaut werden, so dass die Segmente 15a bis 15d nicht in der Lage sind, einen gleichförmigen Kontakt mit den Bürstenfingern 25a und 25b in einem festgelegten elektrischen Winkel von 90° oder 180° durchzuführen. Andererseits kann ein Stoppvorgang stattfinden, falls die Bürste 25 unter dem Einfluss des Aufpralls verformt wird, während sie die entsprechenden Spalte, die durch die Segmente 15a bis 15d definiert werden, passiert, so dass die Kontaktposition bezüglich des Gleichrichters 15 verändert wird.
Als Schlussfolgerung wird im Stand der Technik ein herkömmlicher Aufbau wie er in 3 gezeigt ist, vorgeschlagen, um ein Stoppen des Motors zu verhindern, der von einem Totpunkt herrührt, bei dem die Wickelspulen 12 mit doppelten Spulen 12a, 12b, 14a und 14b versehen sind, und die in Reihe geschalteten Spulen 12a und 12b sind mit den in Serie geschalteten Spulen 14a und 14b verdrahtet, so dass sie einen neutralen Punkt N an einem gemeinsamen Verbindungspunkt besitzen, um eine elektrische Schaltung zu schaffen, die in der Lage ist, eine elektrische Verbindung ohne einen Totpunkt aufrecht zu erhalten, sogar dann, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b gegenüber dem festgelegten elektrischen Winkel θ verschoben sind.
Allerdings ist die herkömmliche Schaltung zur Schaffung des neutralen Punkts N durch die doppelte Wicklung der Wickelspulen 12 beziehungsweise 14, um den Totpunkt zu vermeiden, sehr mühsam, da die Wickelspulen 12 und 14 mit einem (nicht gezeigten) Wickler doppelt gewickelt werden, und anschließend müssen die doppelten Spulen 12a, 12b, 14a und 14b der Wickelspulen 12 und 14 notwendigerweise durch einen Arbeiter montiert werden, so dass der Verbrauch an Spulenmaterial erhöht ist, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik zu lösen und dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen flachen Vibrationsmotor zu schaffen, bei dem ein Stoppen des Motors beim Einschalten oder während des Betriebs vermieden wird, um einen effizienten und stabilen Einschaltvorgang und Betrieb zu erzielen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen flachen Vibrationsmotor zu schaffen, der einen einzige Wickelspule in einem Rotor enthält, um den Zusammenbauvorgang zu vereinfachen und Herstellungskosten einzusparen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung, um dieses Ziel zu erreichen, wird ein flacher Vibrationsmotor vorgeschlagen, umfassend: eine Welle, die gehalten wird zwischen einem Gehäuse und einer Halterung, die an dem Boden des Gehäuses angebracht ist; einen Rotor umfassend eine obere Platte, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, A- und B-Phasen-Wickelspulen, angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte, ein Gewicht, das exzentrisch auf der Oberseite der oberen Platte angeordnet ist, benachbart zu den Wickelspulen und einen Gleichrichter, angeordnet auf der Unterseite der oberen Platte, der Gleichrichter besitzt eine Mehrzahl von Segmenten, die elektrisch mit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen verbunden sind, einen Stator, umfassend eine untere Platte, einen Magnet, angeordnet auf der Oberseite der unteren Platte entsprechend den A- und B-Wickelspulen und ein Paar von Bürstenfingern, die elektrisch mit einer Stromversorgung verbunden sind, um eine externe Spannung zu erhalten und die in Kontakt mit den Segmenten sind; und eine Muster aufweisende Spule, die auf der oberen Platte angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem der Segmente zu erzielen, das an ein erstes Ende der A-Phase-Wickelspule angeschlossen ist und einem weiteren der Segmente, das an ein zweites Ende der B-Phase-Wickelspule angeschlossen ist, um eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors zu erzeugen von einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitt.

Vorzugsweise können beide A- und B-Wickelspulen ein einzelnes Spulenteil umfassen, das eine bestimmte Anzahl von Wicklungen besitzt. Vorzugsweise kann die obere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, bei der die Segmente und die Muster aufweisende Spule auf der Unterseite aufgedruckt sind. Der verwendete Begriff Muster bedeutet Schaltkreismuster.

Vorzugsweise umfasst der Rotor ferner einen Isolator, der auf der Oberseite der oberen Platte ausgebildet ist, um die Wickelspulen und das Gewicht integral aufzunehmen.

Vorzugsweise kann die untere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen mit einem Muster aufweisenden Schaltkreis, der auf der Oberseite aufgedruckt ist, um die Spannungsversorgung elektrisch mit den Bürstenfingern zu verbinden.

Vorzugsweise kann der Magnet ein ringförmiges Magnetteil umfassen, das Nord- und Südpole besitzt, wobei das Magnetteil radial abwechselnd magnetisiert ist.

Vorzugsweise kann die Muster aufweisende Spule wenigstens eine Spule an der Unterseite der oberen Platte umfassen, entsprechend einer der beiden A- und B-Wickelspulen.

Vorzugsweise ist die Muster aufweisende Spule, die auf der Unterseite ausgebildet ist, entsprechend einer der A- und B-Wickelspulen in derselben Richtung wie die zugehörige Wickelspule gewickelt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein flacher Vibrationsmotor vorgeschlagen, umfassend: eine Welle, gehalten zwischen einem Gehäuse und einer an dem Boden des Gehäuses angebrachten Halterung; ein Rotor, umfassend eine obere Platte, angeordnet innerhalb des Gehäuses, A- und B-Phase-Wickelspulen, angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte, ein Gewicht, das exzentrisch auf der Oberseite der oberen Platte angeordnet ist, benachbart zu den Wickelspulen und einen Gleichrichter, angeordnet an der Unterseite der oberen Platte, der Gleichrichter besitzt eine Mehrzahl von Segmenten, die elektrisch mit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen verbunden sind; einen Stator, umfassend eine untere Platte, einen Magnet, angeordnet auf der Oberseite der unteren Platte entsprechend den A- und B-Wickelspulen und ein Paar von Bürstenfingern, die elektrisch an eine Spannungsversorgung angeschlossen sind, um eine externe Spannung zu empfangen und die in Kontakt mit den Segmenten sind; und einen Bypass-Schaltkreis, umfassend ein erstes passives Bauteil, angeordnet in Längsrichtung in einem Zwischenabschnitt einer ersten Muster aufweisenden Spule, die ein erstes der Segmente mit einem ersten Ende der A-Phase-Wickelspule mit einem zweiten der Segmente verbindet, das mit einem zweiten Ende der B-Phase-Wickelspule verbunden ist, und ein zweites passives Bauteil, das in Längsrichtung in einem Zwischenabschnitt einer zweiten Muster aufweisenden Spule angeordnet ist, die ein drittes der Segmente elektrisch mit einem zweiten Ende der A-Phase-Wickelspule mit einem vierten der Segmente verbindet, das mit einem ersten Ende der B-Phase-Wickelspule verbunden ist, um eine rotierende Kraft zum Drehen des Rotors von einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitt zu erzeugen.

Vorzugsweise kann jede der A- und B-Phasen-Spulen ein einzelnes Spulenteil umfassen, das eine bestimmte Anzahl von Wicklungen aufweist.

Vorzugsweise kann die obere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, bei der die Segmente und die Muster aufweisende Spule auf der Unterseite aufgedruckt ist.

Vorzugsweise umfast der Rotor ferner einen Isolator, ausgebildet auf der Oberseite der oberen Platte um die Wickelspulen und das Gewicht integral darin aufzunehmen.

Vorzugsweise kann die untere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, die auf ihrer Oberseite eine aufgedruckte Leiterplatte aufweist um die Stromversorgung elektrisch mit den Bürstenfingern zu verbinden.

Vorzugsweise kann der Magnet ein ringförmiges Magnetelement umfassen, das Nord- und Südpole aufweist und radial abwechselnd magnetisiert ist.

Vorzugsweise kann jedes der ersten und zweiten passiven Bauteile einen Widerstand umfassen.

Vorzugsweise kann jedes der ersten und zweiten passiven Bauteile eine Induktivität (Spule) aufweisen.

Weiter vorzugsweise können alle ersten und zweiten passiven Bauteile einen Kondensator umfassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und weitere Vorteile vorliegenden der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert, in denen:
1 ist eine in Längsrichtung geschnittene Ansicht eines herkömmlichen flachen Vibrationsmotors;
2A und 2B sind Darstellungen eines herkömmlichen flachen Vibrationsmotors, von denen 2A eine Ansicht von unten ist und Segmente eines Gleichrichters darstellt, die in Kontakt mit positiven und negativen Bürsten sind, und 2B stellt den Kontaktzustand zwischen den Segmenten des Gleichrichters und den positiven und negativen Bürsten dar;
3 ist eine Darstellung der Verdrahtung der doppelten Wickelspulen, um einen Totpunkt bei einem herkömmlichen flachen Vibrationsmotor zu vermeiden;
4 ist eine perspektivische Explosionszeichnung und stellt einen flachen Vibrationsmotor gemäß einen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar;
5 ist eine Ansicht eines Rotors von unten, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt wird;
6A und 6B sind Darstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 6A eine Bürste in normalem Kontakt mit einem Gleichrichter zeigt und 6B zeigt die Bürste bei einem nicht normalen Kontakt, wobei der Gleichrichter den Vibrationsmotor stoppt;
7 stellt Wickelspulen dar, die mit einer Muster aufweisenden Spule des flachen Vibrationsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verdrahtet sind;
8 ist eine perspektivische Explosionszeichnung und stellt einen flachen Vibrationsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar;
9 ist eine Ansicht von unten und stellt einen Rotor dar, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt wird;
10A und 10B sind Darstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 10A eine Bürste in normalem Kontakt mit einem Gleichrichter zeigt, und 10B zeigt die Bürste in nicht normalem Kontakt mit dem Gleichrichter, wobei der Betrieb des Vibrationsmotors verhindert wird;
11A und 11B sind Schaltpläne des flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 11A einen elektrisch angeschlossenen Abschnitt und 11B einen elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt darstellt;
12 stellt eine Wickelspule dar, die mit einer Muster aufweisenden Spule des flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verdrahtet ist; und
13A bis 13C sind graphische Darstellungen und zeigen den Verlauf der Drehmomente, die bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung entstehen, wobei 13A den Profilverlauf darstellt, wenn als passive Bauteile Widerstände oder Spulen eingesetzt werden, 13B stellt den resultierenden Profilverlauf der Drehmomente der A- und B-Wickelspulen dar und 13C stellt den Profilverlauf dar, wenn die passiven Bauteile Kondensatoren sind.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht und zeigt einen flachen Vibrationsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 5 ist eine Ansicht eines Rotors von unten, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt wird, und die 6A und 6B sind Darstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 6A eine Bürste im normalen Kontakt mit einem Gleichrichter zeigt, und 6A stellt die Bürste bei einem nicht normalen Kontakt mit dem Gleichrichter dar, wobei der Betrieb des Vibrationsmotors verhindert wird.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst der flache Vibrationsmotor 100 gemäß der Erfindung einen Rotor 110, einen Stator 120 und ein Gehäuse 130, um eine Vibration durch die Erzeugung eines seitlichen Drucks zu erzeugen, der durch eine Welle 131 induziert wird, wenn der exzentrische Rotor 110 um den Stator 120 gedreht wird, beim Anlegen einer Spannung.
Der Rotor 110 besitzt eine drehbare Struktur, die exzentrisch ist und drehbar mit der Welle 131 über ein Lagerelement 132 verbunden ist, in dem die Welle 131 an beiden Enden zwischen dem Boden des Gehäuses 130 und der Oberseite der Halterung 135 zur Kopplung mit dem Boden des Gehäuses 130 gehalten ist, um den Innenraum des Gehäuses 130 zu schließen.
Der Rotor 110 besitzt eine „A"-Phase-Wickelspule 112 und eine „B"-Phase-Wickelspule 114, angeordnet an der Oberseite einer oberen Platte 111, angeordnet zwischen dem Gehäuse 130 und einem Gewicht 113 von hoher Masse, beispielsweise aus Wolfram, das exzentrisch zwischen oder benachbart zu den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 angeordnet ist, wobei die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 und das Gesicht 113 integral auf der Oberseite der oberen Platte 111 innerhalb eines Isolators 116 vorgesehen sind, der aus einem Isoliermaterial wie ein Harz hergestellt ist. Der an der Welle 131 über das Lagerelement 132 angebrachte Rotor 110 besitzt einen exzentrischen Schwerpunkt, so dass er exzentrisch in Drehung versetzt werden kann, wenn er betätigt wird.
Die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 sind durch Wickeln von einzelnen Drähten in eine Richtung für eine bestimmte Anzahl von Windungen hergestellt, so dass der Vorgang des Aufwickelns der Drähte mit einem (nicht gezeigten) Wickler vereinfacht wird und schnell durchgeführt werden kann, wodurch die beiden Enden 112a, 112b, 114a und 114b der Wickelspulen 112 und 114 mit Segmenten 115a bis 115d eines Gleichrichters 115 verbunden werden.
Bei dem Gleichrichter 115, der an der Unterseite der oberen Platte 111 angeordnet ist, sind die Segmente 115a bis 115d, die zu den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gehören, radial mit einem gleichförmigen Spalt angeordnet.
Die obere Platte 111, die die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 aufweist, das Gewicht 113 und der Isolator 116 können in der Form einer gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board – PCB) vorgesehen sein, so dass die Segmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115 auf der Unterseite der PCB aufgedruckt sind.
Die beiden Enden 112a und 112b der A-Phase-Wickelspule 112 sind elektrisch an die Segmente 115a und 115c des Gleichrichters 115 angeschlossen, und beide Enden der B-Phase-Wickelspule 114 sind elektrisch an die Segmente 115b und 115d des Gleichrichters 115 angeschlossen. Die Segmente 115a bis 115d berühren abwechselnd die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b, die in einem festgelegten elektrischen Winkel θ orientiert sind.
Als elektrischer Winkel θ der positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b wird 90° oder 180° gewählt, entsprechend der Anzahl der Segmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115.
Der Stator 120 besitzt eine untere Platte 121 und einen Magneten 122, angeordnet an der Oberseite der Halterung 135, in der der Magnet 122 ein Permanentmagnet ist, der auf der Oberseite der Halterung 125 platziert ist, gegenüber den Wickelspulen 112 und 114, und Nordpole und Südpole besitzt, die abwechselnd und radial in einer Anzahl von 2, 4, 6, ... oder 2n magnetisiert sind. Die Anzahl der magnetischen Pole des Magnets 122 wird vorzugsweise auf 2 bis 6 festgelegt, um den strukturellen Aufbau zu vereinfachen im Hinblick darauf, dass die Anzahl der inneren Teile sich proportional zur Anzahl der Magnetpole erhöht.
An einem Ende der unteren Platte 121 ist eine Spannungsversorgung 123 elektrisch an Leitungen 124a und 124b angeschlossen, um eine externe Spannung zuzuführen, und in positive und negative Anschlüsse 123a und 123b eingeteilt, durch die Ströme mit unterschiedlichen Polaritäten fließen.
Eine Bürste 125 ist auf der Oberseite der unteren Platte 121 zwischen dem Rotor 110 als drehendes Teil und dem Stator 120 als stehendes Teil angeordnet. Die Bürste 125 ist elektrisch an der Unterseite mit den positiven und negativen Anschlüssen 123a und 123b der Spannungsversorgung 123 über positive und negative Schaltkreismuster 126a und 126b verbunden, und an der Oberseite ist die Bürste 125 mit den Unterseiten aller Segmente 115a bis 115d abwechselnd verbunden.
Die untere Platte 121 ist eine gedruckte Leiterplatte, bei der die positiven und negativen Schaltkreismuster 126a und 126b auf ihrer Oberseite aufgedruckt sind, um die positiven und negativen Anschlüsse 123a und 123b der Stromversorgung elektrisch mit den positiven und negativen Bürstenfingern 125a und 125b der Bürste 125 zu verbinden.
Die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b sind vorzugsweise in einem festgelegten Winkel geneigt, wobei deren obere Enden höher als die oberste Fläche des Magneten 122 angeordnet sind, so dass die oberen Enden der negativen Bürstenfinger 125a und 125b ständig einen elastischen Kontakt mit dem Gleichrichter 115 aufrechterhalten.
Auf der Unterseite der oberen Platte 111, die den Gleichrichter 115 aufweist, ist eine ein Muster aufweisende Spule 140 angeordnet, die dazu dient, eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors 110 in Drehrichtung bis zu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitt zu erzeugen, beim Auftreten eines elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitts wegen des Totpunkts.
Die ein Muster aufweisende Spule 140 ist spulenförmig auf der Unterseite der oberen Platte 111 gewickelt und beide Enden der ein Muster aufweisenden Spule 140 sind an die Segmente 115a und 115d angeschlossen, so dass das Segment 115a, das an das erste Ende 112a der A-Phase-Wicklungsspule 112 angeschlossen ist, die gebildet ist durch Aufwickeln einer einzelnen Spule auf der Oberseite der oberen Platte 111, elektrisch mit dem Segment 115d verbunden ist, das mit dem zweiten Ende 114b der B-Phase-Wickelspule 114 verbunden ist.
Der Vibrationsmotor 100 kann mit der das Muster aufweisenden Spule 140 mit der obigen Struktur, die auf der Unterseite der oberen Platte 111 entsprechend der A-Phase-Wickelspule 112 oder der B-Phase-Wickelspule 114 normal betrieben werden, während der Rotor 110 um den Stator 120 herum gedreht wird durch den Fluss der abwechselnden Spannungen zu der A-Phase-Wickelspule 112 und der B-Phase-Wickelspule.
Das bedeutet, wie in 6A gezeigt ist, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b der Bürsten 125 die Abschnitte 115a bis 115d des Gleichrichters 115 berühren, wobei sie einen festgelegten elektrischen Winkel θ aufrechterhalten, dass die Spitzen der positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b die Unterseiten der Segmente 115a und 115c berühren, die an beide Enden der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen sind, so dass die Spannung von der Spannungsversorgung 123 eine Serie von Stromflüssen auslöst, die von dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 zu dem zweiten Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 gerichtet ist, jedoch nicht in die B-Phase-Wickelspule 114 fließen.
Anschließend, falls die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b die Segmente 115b und 115d berühren, während sie den elektrischen Winkel θ beibehalten, fließt ein Strom durch die B-Phase-Wickelspule 114, nicht jedoch durch die A-Phase-Wickelspule 112. Konsequenterweise bildet die Wechselspannung, die auf die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gegeben wird, ein wechselndes elektromagnetisches Feld, das umgekehrt auf den Magneten 122 einwirkt, um den exzentrischen Rotor 110 um die Welle 131 des Stators 120 zu drehen, um Vibrationen zu erzeugen.
Wie andererseits in 6B gezeigt ist, falls die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b die Segmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115 berühren, ohne den festgelegten elektrischen Winkel θ aufrecht zu erhalten, berührt der positive Bürstenfinger 125a die Unterseite des Segments 115a, das an das erste Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, aber der negative Bürstenfinger 115b berührt nicht den Boden des Segments 115c, der an das zweite Ende 112b angeschlossen ist, wobei er von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht, so dass die Spannung von der Spannungsversorgung 123 nicht in der Lage ist, eine Reihe von Stromflüssen zu erzeugen, die von dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 in Richtung auf das zweite Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 verläuft, was in einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt resultiert und zu einem Stoppen des Motors führt.
Nach dem elektrischen Abschalten der A-Phase-Wickelspule 112 ist der negative Bürstenfinger 125b der gegenüber dem festgelegten elektrischen Winkel θ verschoben ist, in Kontakt mit dem Segment 115d, das an das zweite Ende 114b der B-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen ist, aber der positive Bürstenfinger 125a ist in Kontakt mit dem Segment 115a, das mit dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 verbunden ist.
Wie in 7 gezeigt ist, bildet die Eingangsspannung konsequenterweise über den positiven Bürstenfinger 125a, der in Kontakt mit dem Segment 115a ist, eine Reihe von Stromflüssen über den negativen Bürstenfinger 125b, der in Kontakt mit dem Segment 115d ist, wodurch ein elektromagnetisches Feld durch die Muster aufweisende Spule 140 erzeugt wird, das die Segmente 115a und 115b miteinander verbindet.
Obwohl das Drehmoment, das durch die Interaktion zwischen der Muster aufweisenden Spule 140 und dem Magneten 122 erzeugt wird, kleiner ist als das normale Drehmoment, kann der Rotor 110 unter dem Einfluss des Drehmoments von dem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu dem elektrisch angeschlossenen Abschnitt gedreht werden, wo er leicht gedreht werden kann, so dass der Motor stabil betrieben wird.
Die Muster aufweisende Spule 140 umfasst wenigstens einen Musterabschnitt, der auf der Unterseite der oberen Platte 111 ausgebildet ist, entsprechend der A- oder B-Phase-Wickelspule 112 oder 114, und somit ist sie notwendigerweise in derselben Richtung wie die entsprechende Wickelspule 112 oder 114 gewickelt.
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht und zeigt einen flachen Vibrationsmotor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 9 ist eine Ansicht von unten und zeigt einen Rotor, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt ist, und die 10A und 10B sind Darstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 10A eine Bürste in normalem Kontakt mit einem Gleichrichter, und 10B eine Bürste bei nicht normalem Kontakt mit dem Gleichrichter zeigt, wodurch der Betrieb des Vibrationsmotors verhindert wird.
Wie in den 8–10 gezeigt ist, hat ein Vibrationsmotor 100a dieses Ausführungsbeispiels im Wesentlichen dieselbe Struktur wie der Vibrationsmotor 100, der den Rotor 110, den Stator 120 und das Gehäuse 130 aufweist, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, ohne dass dies im Einzelnen angegeben ist.
Im Hinblick auf die technischen Merkmale dieses Ausführungsbeispiels umfasst der Vibrationsmotor 100a einen Muster aufweisenden Schaltkreis 153 mit einem ersten passivem Bauteil 151, das zwischen Segmenten 115a und 115d angeschlossen ist, und einem zweiten Muster aufweisenden Schaltkreis 154 mit einem zweiten passiven Bauteil 152, das zwischen Segmenten 115b und 115c angeschlossen ist, die mit abwechselnd mit Energie versorgten A- und B-Phase-Wickelspulen 114 verbunden sind, um jegliches Stoppen zu vermeiden, das durch die elektrische Abschaltung induziert wird, und um somit den Betrieb zu stabilisieren.
Jede der A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114, die in dem Rotor 110 vorgesehen sind, wird durch mehrmaliges Aufwickeln einer einzelnen Spule gebildet, und erste und zweite Enden 112a und 112b der A-Phase-Wickelspule 112 sind elektrisch an die Segmente 115a und 115c eines festgelegten elektrischen Winkels θ elektrisch angeschlossen, wobei die Segmente 115a und 115c gemeinsam mit den Segmenten 115b und 115d an der Unterseite der oberen Platte 111 vorgesehen sind, um einen Gleichrichter 115 zu bilden.
Erste und zweite Enden 114a und 114b der B-Phase-Wickelspule 114 sind an die Segmente 115b beziehungsweise 115d angeschlossen.
Die obere Platte 111 umfasst auch einen Bypass-Schaltkreisabschnitt 150, um den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 eine minimale Spannung zuzuführen, um das Drehmoment zum Drehen des Rotors 110 von einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitts beim Stoppen des Motors zu erzeugen.
Der Bypass-Schaltkreisabschnitt 150 umfasst einen ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153, um das Segment 115a, das an das erste Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, mit dem Segment 115d, das an, das zweite Ende 114b de B-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen ist, zusammenzuschließen, wobei der erste Muster aufweisende Schaltkreis 153 aus einem leitenden, ein Muster aufweisenden Abschnitt besteht und auf der Unterseite der unteren Platte 111 aufgedruckt ist.
Das erste passive Bauelement 151 ist in einem mittleren in Längsrichtung verlaufenden Abschnitt des ersten Muster aufweisenden Schaltkreises 153 angeordnet, um einen Strom, der über eine Eingangsseite zugeführt worden ist, zu verringern, bevor der Strom über eine Ausgangsseite ausgegeben wird. Der erste Musterschaltkreis 153 mit dem ersten passiven Bauelement 151 ist vorzugsweise entlang des kürzesten Pfades zwischen den Segmenten 115a und 115d ausgebildet, die mit beiden Enden verbunden sind.
Ferner ist ein zweiter Muster aufweisender Schaltkreis 154 vorgesehen, um das Segment 115b, das an das erste Ende 114a der B-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen ist, elektrisch mit dem Segment 115c zu verbinden, das an das zweite Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, wobei der zweite Muster aufweisende Schaltkreis 154 ebenso aus einem ein leitendes Muster aufweisenden Teil besteht, das auf der Unterseite der unteren Platte 111 aufgedruckt ist, ähnlich wie bei dem ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153.
Ein zweites passives Bauelement 152 ist in Längsrichtung in einem mittleren Abschnitt des zweiten Muster aufweisenden Schaltkreises 154 vorgesehen, um den Eingangsstrom von einer Eingangsseite zu verringern, bevor der Strom einer Ausgangsseite zugeführt wird. Der Muster aufweisende Schaltkreis 154 mit dem zweiten passiven Bauelement 152 ist auch vorzugsweise entlang des kürzesten Pfades zwischen den Segmenten 115b und 115c ausgebildet, die an beiden Enden angeschlossen sind, ähnlich wie bei dem ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153.
Bei dem Vibrationsmotor 100a mit der obigen Struktur, bei der der Bypass-Schaltkreisabschnitt 150 an der Unterseite der oberen Platte 111 vorgesehen ist, wird die Spannung abwechselnd auf die A-Phase-Wickelspule 112 und die B-Phase-Wickelspule 114 während der Drehung des Rotors 110 um den Stator 120 übertragen, um sicherzustellen, dass der Motor 100a normal betrieben wird.
Das heißt, wie in 10A gezeigt ist, dass, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b die Segmente 115a und 115c des Gleichrichters bei einem festgelegten elektrischen Winkel θ berühren, die Segmente 115a und 115c, die in Kontakt mit den positiven und negativen Bürstenfingern 125a und 125b sind, an die ersten und zweiten Enden 112a und 112b der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen sind, um einen Schaltkreis zu bilden.
Wie in 11A gezeigt ist, fließt ein erster Teil I₁ des Eingangsstroms von der Spannungsversorgung 123 durch die A-Phase-Wickelspule 112, um ein vorwärts drehendes Drehmoment zu erzeugen, während der verbleibende Anteil I₂ des Eingangsstroms, der relativ klein ist, durch das erste passive Bauelement 151, die B-Phase-Wickelspule 114 und das zweite passive Bauelement 152 fließt. Das Drehmoment von der B-Phase-Wickelspule 114 ist relativ unwichtig verglichen mit demjenigen der A-Phase-Wickelspule 112, und somit wirkt es sich nicht auf den Motorbetrieb aus.
Falls die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b normalerweise die Segmente 115b und 115b in einem festgelegten elektrischen Winkel berühren, fließt der größte Teil des Eingangsstroms durch die B-Phase-Wickelspule 114, aber eine kleine Menge des Eingangsstroms wird im Gegensatz dazu der A-Phase-Wickelspule 112 zugeführt. Konsequenterweise erzeugt die Spannung, die den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 abwechselnd zugeführt wird, ein elektromagnetisches Feld, das wiederum mit dem magnetischen Feld von dem Magneten 112 zusammenwirkt, um den exzentrischen Rotor 110 um die Welle 131 des Stators 120 zu drehen, wodurch Vibrationen erzeugt werden.
In dem Fall, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b einen nicht normalen Kontakt durchführen, der von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht, wie in 10B gezeigt ist, berührt der positive Bürstenfinger 125a die Unterseite des Segments 115a, aber der negative Bürstenfinger 125b berührt nicht die Unterseite des Segments 115c, so dass der Eingangsstrom von der Spannungsversorgung 123 nicht in der Lage ist, eine Reihe von Stromflüssen zu erzeugen, die von dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 zu dem zweiten Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 gerichtet sind, wodurch ein elektrisch nicht angeschlossener Abschnitt erzeugt wird, der zu dem Stoppen des Motors 100a führen kann.
Nach dem elektrischen Abschalten berührt der negative Bürstenfinger 125b, der von dem erlaubten elektrischen Winkel θ abweicht, die Segmente 115b und 115d nicht normal, die an das erste oder zweite Ende 114a oder 114b der B-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen sind, und de positive Bürstenfinger 125a berührt das Segment 115a normal, das an das erste Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist.
Wie in 11B gezeigt ist, fließt ein Teil I₁ des Eingangsstroms, der in die positive Bürste 125a eingebracht wird, die in Kontakt mit dem Segment 115a ist, durch den ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153 und das passive Bauelement 151 des ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153, wodurch ein Stromfluss gebildet wird, der durch das Segment 115d ausgegeben wird, das an das zweite Ende des ersten Muster aufweisenden Schaltkreises 153 und den negativen Bürstenfinger 125 angeschlossen ist, der in Kontakt mit dem Segment 115d ist.
Darüber hinaus fließt der verbleibende Teil I₂ des Eingangsstroms, der in die positive Bürste 125a eingebracht wird, die in Kontakt mit dem Segment 115a ist, durch die A-Phase-Wickelspule 112, das Segment 115c, das an das zweite Ende der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, den zweiten Muster aufweisenden Schaltkreis 154 und das zweite passive Bauelement 152 des zweiten Muster aufweisenden Schaltkreises 154, und bildet anschließend einen Stromfluss, der über die B-Phase-Wickelspule 114 an das Segment 115d ausgegeben wird, das in Kontakt mit der negativen Bürste 125b ist.
Als Ergebnis bildet der in die A-Phase-Wickelspule 112 und die B-Phase-Wickelspule 114 fließende Eingangsstrom ein elektromagnetisches Feld, das mit dem magnetischen Feld des Magneten 122 des Stators 120 zusammenwirkt, um ein Drehmoment zu erzeugen, das kleiner als das Drehmoment ist, das durch die normale Berührung induziert wird, aber das den Rotor 110 sofort von dem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu dem elektrisch angeschlossenen Abschnitt dreht, um eine ungestörte Drehung zu bewirken, so dass der Motor stabiler betrieben werden kann.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 als Widerstandsmittel (Widerstände) vorgesehen, um eine Spannung mit Widerstandswerten zur Verfügung zu stellen, die ähnlich derjenigen der um die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gewickelten Drähte ist, so dass lediglich ein kleiner Anteil der Spannung zugeführt werden kann, um den Rotor 110 normal von dem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt zu drehen, der sich sofort einstellt.
Alternativ können die ersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 als Spulen vorgesehen sein, um eine minimale Strommenge zur Verfügung zu stellen, so dass lediglich eine geringe Strommenge zur Verfügung gestellt wird, um den Rotor 110 normal von dem temporär elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt in die Betriebsstellung des Motors zu drehen.
Die Spulen besitzen vorzugsweise Induktivitätswerte, die etwa wenigstens 1/3 derjenigen der A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 betragen.
Das bedeutet, die Widerstandsmittel oder die Spulen besitzen Widerstandswerte, die ähnlich wie der Gleichspannungswiderstand der Spulen sind, die als erste und zweite passive Bauelemente 151 beziehungsweise 152 bei den ersten und zweiten Muster aufweisenden Schaltkreisen 153 beziehungsweise 154 eingesetzt werden.
Vorausgesetzt, dass der normalerweise durch die A-Phase-Wickelspule 112 fliesende Strom einen Wert von 1 in diesem Zustand besitzt, da die B-Phase-Wickelspule 114 und die beiden passiven Bauelemente 151 und 152 in Serie geschaltet sind, hat der Strom, der durch die B-Phase-Wickelspule 114 fließt, einen Wert von etwa 1/3 desjenigen der A-Phase-Wickelspule. Wenn die A-Phase-Wickelspule 112 ein Vorwärtsdrehmoment erzeugt, wird die B-Phase-Wickelspule 114 in einen 1/3-Abschnitt geteilt, der entlang ihrer Länge ausgebildet ist, um ein Vorwärtsdrehmoment zu erzeugen, und einen weiteren 1/3-Abschnitt, der entlang ihrer Länge gebildet ist, um ein Rückwärtsdrehmoment zu erzeugen, wie in den 13A und 13B gezeigt ist. Die Wickelspulen erzeugen ein gesamtes resultierendes Drehmoment, das im Wesentlichen dasselbe wie das originale Drehmoment ist, um jegliches Stehen bleiben des elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitts zu vermeiden. Es ist nachvollziehbar, dass die resultierenden Kräfte der jeweiligen Phasen konstant ein positives wellenförmiges Drehmomentprofil erzeugen.
Die ersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 können als Kapazitäten (Kondensatoren) vorgesehen sein, die es einer kleinen Strommenge ermöglichen, hindurch zu fließen, während elektrische Ladung beim Anlegen einer Spannung angesammelt wird.
Die Kapazitäten sind als erste und zweite passive Bauelemente 151 und 152 in den ersten und zweiten Muster aufweisenden Schaltkreisen 153 und 154 vorgesehen, anstelle der Widerstandsmittel oder der Spulen. Wenn die elektrisch nicht angeschlossene Sektion während der Drehung des Motors auftaucht, fließt die minimale Strommenge durch die Kapazitoren als erste und zweite passive Bauelemente 151 und 152, so dass ein Drehmoment in dem Rotor 110 auftritt und den Rotor 110 von der elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu der elektrisch angeschlossenen Sektion zu bewegen, wodurch ein Stoppen des Motors vermieden wird.
Wenn die Kapazitäten (Kondensatoren) als passive Bauelemente eingesetzt werden, entsteht ein Wellenprofil, das dem Drehmomentwellenprofil gleicht, das in den Wickelspulen des Zweiphasen-Vibrationsmotors gebildet wird, wie in 13C gezeigt ist.
Gemäß der oben erläuterten vorliegenden Erfindung wird die Muster aufweisende Spule zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes beim Anlegen einer Spannung zwischen dem ersten Ende der A-Phase-Wickelspule und dem zweiten Ende der B-Phase-Wickelspule gebildet, so dass die elektrische Verbindung über die Muster aufweisende Spule ein elektromagnetisches Feld erzeugen kann, um den Rotor von der elektrisch nicht angeschlossenen Sektion (Abschnitt) zu der elektrisch angeschlossenen Sektion zu bewegen, so dass der Betrieb des Motors stabil aufrechterhalten wird.
Da die passiven Bauelemente zwischen beiden Enden der A-Phase-Wickelspule und beiden Enden der B-Phase-Wickelspule vorgesehen sind, um den Eingangsstrom auf einen bestimmten Wert zu verringern, um ein minimales Drehmoment zu erzeugen, kann der Rotor von der elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu der elektrisch angeschlossenen Sektion verschoben werden durch Benutzung einer minimalen Strommenge, die über die passiven Bauelemente in Richtung der A- und B-Phasen-Wickelspulen geschickt wird, in dem Fall, wenn der Rotorstopp aus einer Verschiebung des elektrischen Winkels der positiven und negativen Bürs tenfingers herrührt. Dieses Ergebnis kann das Stoppen des Motorbetriebs verhindern, wobei gleichzeitig ein effizienter Betrieb des Motors verwirklicht wird.
Darüber hinaus ist jede Wickelspule in der Form eines einzelnen Drahtes vorgesehen, so dass die Notwendigkeit einer doppelten Wicklung entfällt, und der Zusammenbau des Motors und seines Aufbaus vereinfacht wird, wodurch die Verarbeitung verbessert wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung zusammen mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der sich durch die Patentansprüche ergibt.

Claims

Flacher Vibrationsmotor (100), umfassend: eine zwischen einem Gehäuse (130) und einer Halterung (135), die an dem Boden des Gehäuses (130) befestigt ist, gehaltene Welle (131); einem Rotor (110), umfassend eine obere Platte (111), die innerhalb des Gehäuses (130) angeordnet ist, A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114), angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte (111), ein exzentrisch auf der Oberseite der oberen Platte (111) angeordnetes Gewicht (113), benachbart zu den Wickelspulen (112, 114) und ein an der Unterseite der oberen Platte (111) angeordneter Gleichrichter (115), der Gleichrichter (115) weist eine Mehrzahl von Segmenten (115a-d) auf, die elektrisch mit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114) verbunden sind; einen Stator (120), umfassend eine untere Platte (121), einen auf der Oberseite der unteren Platte (121) angeordneten Magneten (122), der den A- und B-Wickelspulen (112, 114) entspricht und ein Paar von Bürstenfingern (125a, 125b), die elektrisch mit einer Spannungsversorgung (123) verbunden sind, um eine externe Spannung zu empfangen und die in Kontakt mit den Segmenten (115a-d) sind; und eine Muster aufweisende Spule (140), die auf der oberen Platte (111) angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem der Segmente (115a), angeschlossen an ein erstes Ende (112a) der A-Phase-Wickelspule (112) und einem weiteren Segment (115d), angeschlossen, an ein zweites Ende (114b) der B-Phase-Wickelspule (114) zu erzielen, um eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors (110) von einer elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu einer elektrisch angeschlossenen Sektion zu erzeugen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle A- und B-Wickelspulen (112, 114) ein einzelnes mehrfach gewickeltes Spulenteil aufweisen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (111) eine gedruckte Leiterplatte umfasst und die Segmente (115) und die Muster aufweisende Spule (140) auf deren Unterseite aufgedruckt ist.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (110) ferner einen Isolator (116) umfasst, der auf der Oberseite der oberen Platte (111) ausgebildet ist, um die Wickelspulen (112, 114) und das Gewicht (113) integral darin aufzunehmen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Platte (121) eine gedruckte Leiterplatte umfasst, die auf ihrer Oberseite aufgedruckt ist, um die Spannungsversorgung (123) elektrisch mit den Bürstenfingern (125a, 125b) zu verbinden.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (122) ein ringförmiges Magnetteil umfasst, das Nord- und Südpole aufweist, die radial abwechselnd magnetisiert sind.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Muster aufweisende Spule (140) wenigstens eine Spule aufweist, die an der Unterseite der oberen Platte (111) ausgebildet ist, entsprechend einer der A- und B-Wickelspulen (112, 114).
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Muster aufweisende Spule (140) auf der Unterseite ausgebildet ist, entsprechend einer der A- und B-Wickelspulen (112, 114) und in derselben Richtung wie die entsprechende Wickelspule (112, 114) gewickelt ist.
Flacher Vibrationsmotor (100a), umfassend: eine zwischen einem Gehäuse (130) und einer Halterung (135), die an dem Boden des Gehäuses (130) befestigt ist, gehaltene Welle (131); einen Rotor (110), umfassend eine obere Platte (111), die innerhalb des Gehäuses (130) angeordnet ist, A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114), angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte (111), ein exzentrisch auf der Oberseite der oberen Platte (111) angeordnetes Gewicht (113), benachbart zu den Wickelspulen (112, 114) und ein an der Unterseite der oberen Platte (111) angeordneter Gleichrichter (115), der Gleichrichter (115) weist eine Mehrzahl von Segmenten (115) auf, die elektrisch mit ersten und zweiten Enden (114a, 114b) der A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114) verbunden sind; einen Stator (120), umfassend eine untere Platte (121), einen auf der Oberseite der unteren Platte (121) angeordneten Magneten (122), der den A- und B-Wickelspulen (112, 114) entspricht und ein Paar von Bürstenfingern (125a, 125b), die elektrisch mit einer Spannungsversorgung (123) verbunden sind, um eine externe Spannung zu empfangen und die in Kontakt mit den Segmenten (115) sind; und einen Bypass-Schaltkreis (150), umfassend ein erstes passives Bauelement (151), das in Längsrichtung in einem mittleren Abschnitt einer ersten ein Muster aufweisenden Spule (153) vorgesehen ist, die ein erstes Segment (115a), angeschlossen an ein erstes Ende (112a) der A-Phase-Wickelspule (112) mit einem zweiten Segment (115d), angeschlossen an ein zweites Ende (114b) der B-Phase-Wickelspule (114) elektrisch verbindet, und ein zweites passives Bauelement (152), das in Längsrichtung an einem mittleren Abschnitt der zweiten Muster aufweisenden Spule (154) vorgesehen ist, die ein drittes der Segmente (115c), angeschlossen an das zweite Ende (112b) der A-Phase-Wickelspule (112) mit einem vierten der Segmente (115b), angeschlossen an ein erstes Ende (114b) der B-Phase- Wickelspule (114) elektrisch verbindet, um eine Drehkraft zum Drehen des Rotors (110) von einer elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu einer elektrisch angeschlossenen Sektion zu erzeugen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle A- und B-Phasen-Spulen (112, 114) ein einzelnes mehrere Wicklungen aufweisendes Spulenteil aufweisen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (111) eine gedruckte Leiterplatte mit Segmenten umfasst und die Muster aufweisende Spule (153) auf deren Unterseite aufgedruckt ist.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (110) ferner einen Isolator (116) umfasst; der auf der Oberseite der oberen Platte (111) ausgebildet ist, um die Wickelspulen (112, 114) und das Gewicht (113) integral darin aufzunehmen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Platte (121) eine gedruckte Leiterplatte umfasst, die auf ihrer Oberseite aufgedruckt ist, um die Spannungsversorgung (123) elektrisch mit den Bürstenfingern (125a, 125b) zu verbinden.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (122) ein ringförmiges Magnetteil umfasst, das Nord- und Südpole aufweist, die radial abwechselnd magnetisiert sind
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente (151, 152) einen Widerstand umfassen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente (151, 152) eine Induktivität umfassen.
Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente (151, 152) eine Kapazität umfassen.