DE10329086A1

DE10329086A1 - Bürstenloser Vibrationsmotor

Info

Publication number: DE10329086A1
Application number: DE10329086A
Authority: DE
Inventors: Soon Do Kweon; Tae Young Choi; Hwa Young Ho
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2004-08-05
Also published as: JP2004215486A; FR2849550A1; US6836039B2; JP3762395B2; CN1512646B; KR20040060154A; FI20030951A0; CN1512646A; KR100512301B1; FI20030951A; US20040135444A1

Abstract

Ein bürstenloser Vibrationsmotor umfaßt eine Basisplatteneinheit mit einem von der Basisplatte ausgehenden Gratelement und enthält eine Welle mit einem ersten Teil, der in das Gratelement so eingesetzt ist, daß er mit der Basisplatte fest gekoppelt ist, einen Stator mit zumindest einer auf der Basisplatte angeordneten Spule, durch die Strom fließt, einen Rotor, der durch einen zweiten Teil der Welle drehbar getragen wird, und mit einem Lager, das um den zweiten Teil der Welle verschiebbar eingesetzt ist, einen Lagerhalter mit einer Innenfläche, die mit dem Lager mit Gewalt gekoppelt ist, und ein Joch, das mit dem Lagerhalter gekoppelt ist und einen Magneten aufweist, der auf dem Joch so montiert ist, daß er von den Spulen beabstandet ist, um ein Magnetfeld mit der Spule zu erzeugen, und ein Exzentrizität erzeugendes Gegengewicht und eine Abdeckung, die mit der Basisplatte gekoppelt ist, um den Stator und den Rotor zu umschließen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der 2002 beim Koreanischen Patentamt eingereichten Koreanischen Patentanmeldung Nr. 2002-12004, deren Offenbarung hierin durch Verweis miteinbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen bürstenlosen Vibrationsmotor, der ein Empfangs- oder Alarmsignal in einer mobilen Telekommunikationseinheit wie z.B. einem drahtlosen Telefon erzeugt, und insbesondere auf einen bürstenlosen Vibrationsmotor, der unter Verwendung eines verbesserten Wellenaufbaus und eines Rotormontageaufbaus die Lebensdauer, Vibrationscharakteristiken, eine Reduzierung der Belastung und Rotationscharakteristiken verbessern kann.
Beschreibung der verwandten Technik
Entsprechend einer schnellen Entwicklung der Digitaltechnologie wurden verschiedene Arten drahtgestützter oder drahtloser Telekommunikationsgeräte entwickelt und weithin genutzt. Entwicklungen drahtgestützter oder drahtloser Telekommunikationstechnologien liefern Geräte, die die Übertragung riesiger Mengen verschiedener Informationsdaten in einer sehr kurzen Zeitspanne ermöglichen, wodurch den Nutzern ermöglicht wird, unabhängig von Ort und Zeit erwünschte Informationsdaten zu senden und zu empfangen. Ein breiter und schneller Übertragungsstrom der Informationsdaten schafft mit der Entwicklung der Transportmöglichkeiten eine globale Gemeinde.
Eines der drahtlosen Telekommunikationsgeräte ist ein personenbezogenes mobiles Telekommunikationsendgerät wie z.B ein Funktelefon oder ein personengebundenes Kommunikationssystem PCS. Das Funktelefon ist eine Ausführung zur digitalen oder analogen Kurzwellenübertragung, die ein Mobiltelefon mit einem Sender/Empfänger verbindet, dessen Servicebereich Zelle genannt wird.
Obgleich das PCS das gleiche drahtlose Servicesystem wie das Funktelefon ist, schafft das PCS Mobilität für den persönlichen Gebrauch. Das PCS wird auch als digitales Funktelefon für einen mobilen Nutzer genannt und erfordert eine große Anzahl von Antennen, die verschiedene Servicebereiche abdecken. Es wird angenommen, daß eine nächstgelegene Antenne genutzt wird, um ein Signal von dem/an das PCS zu empfangen/zu senden und das Signal an eine drahtlose Netzstation zu senden.
Ein zellulares System arbeitet in einem Frequenzband, das von 824 bis 849 MHz reicht, und das PCS arbeitet in einem Frequenzband, das von 1850 bis 1990 MHz reicht. Da das PCS eine Datenübertragungsrate von 8–13 Kbps hat, ist eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung nahezu unmöglich. Gemäß der Entwicklung der digitalen Telekommunikationstechnologien ermöglicht eine Übertragung mit höherer Geschwindigkeit eines Datenpaketes, von Video- bzw. Bilddaten und Multimedia-Daten eine personenbezogene Telekommunikation, um verschiedene Dienste wie z.B. ein Telefongespräch, Telex, drahtlosen Ruf, elektronische Nachricht etc. zu empfangen.
Gemäß der Entwicklung der Telekommunikationstechnologien und Teile, der Integration und Miniaturisierung elektronischer Produkte und eines multifunktionalen Systems nutzen Telekommunikationsendgeräte verschiedene Gerätetypen wie z.B. eine Digitalkamera, die ein digitales Bild überträgt, eine Audioeinheit, die eine Empfangsverbindung mit hoher Qualität und einem Mehrfachkanal erzeugt, eine Anzeigevorrichtung, die ein Bild mit hoher Auflösung, einem weiten Betrachtungswinkel und hoher Ansprechzeit anzeigt.
In einem Klingelton- oder einem Vibrationsmodus wird Alarm gegeben, um das Rufsignal des empfangenen Anrufs, einer empfangenen elektronischen Nachricht und einer vorbestimmten Zeit zu erzeugen. Der Klingelton des Klingeltonmodus wird im Endgerät für mobile Telekommunikation in einem Hersteliungsprozeß gespeichert oder über Internet heruntergeladen, das mit dem Telekommunikationsendgerät verbunden ist. Der Vibrationsmodus wird unter Verwendung eines Vibrationsmotors mit einem Rotor ausgeführt. Der gegenwärtig in einem Endgerät für mobile Telekommunikation genutzte Vibrationsmotor ist ein Bürstenvibrationsmotor oder ein bürstenlo ser Vibrationsmotor oder ein Vibrationsmotor vom Schienen- bzw. Stab-Typ (engl. bar-type) oder ein Vibrationsmotor vom Münz-Typ (engt. coin-type).
Ein herkömmlicher Bürstenvibrationsmotor in einer Spulenbauart, der im Endgerät für mobile Telekommunikation genutzt wird, ist in 1 dargestellt. Aufbau und Betrieb des herkömmlichen Bürstenvibrationsmotors werden im folgenden beschrieben, und anschließend wird ein herkömmlicher bürstenloser Vibrationsmotor beschrieben, der im herkömmlichen Bürstenvibrationsmotor auftretende Probleme beseitigt.
1 ist eine Querschnittansicht eines Vibrationsmotors der Bürstenbauart, 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht des in 1 dargestellten Vibrationsmotors der Bürstenbauart, und 3A und 3B sind Draufsichten, die eine Anordnung einer Spule und eines Kommutators darstellen, die eine Bürste des in 1 und 2 dargestellten Vibrationsmotors der Bürstenbauart berühren.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Träger 1 mit einer fixierten Platte (Basisplatte) mit einem (nicht mit einer Bezugsziffer angegebenen) Gratelement (engt. burring element) ausgebildet, das von einem Mittelteil des Trägers 1 aufwärts verläuft, und eine Welle 5 umfaßt ein erstes Ende, das in vertikaler Richtung in den Grat eingesetzt und unter Verwendung einer Unterlegscheibe mit dem Träger 1 fest gekoppelt ist. Eine biegsame Leiterplatte (FPCB) 2 ist an einer Oberseite des Trägers 1 montiert, und auf der FPCB 2 sind eine vorbestimmte Schaltung und eine Anschlußeinheit ausgebildet.
Ein ringförmiger Magnet 3 ist auf einer Oberseite der FPCB 2 des Trägers 1 um eine Welle 5 montiert. Das Magnet 3 umfaßt mehrere Magnetpole mit N- oder S-Polaritäten. Eine Bürste 4 ist mit der FPCB 2 an einem Ende verbunden und berührt am anderen Ende eines von Segmenten eines Kommutators eines Rotors 10, der über einer Oberseite des Magneten 3 angeordnet ist.
Der Rotor 10 ist um die Welle 5 drehbar angeordnet. Der Rotor 10 umfaßt ein Gegengewicht 13, das Exzentrizität für eine Vibration des Motors erzeugt, Spulen 12, durch die Wechselstrom fließt, ein Lager, das Reibung zwischen der Welle 5 und dem Rotor 10 reduziert, und ein in einem Spritzgußverfahren für einen einstöckigen Ein satz (engt. single body insertion injection method) als Isolationsmaterial ausgebildetes Harz.
Das Gegengewicht 13 ist auf einem Abschnitt des Rotors 10 montiert, um die Exzentrizität zu erzeugen, und die Spulen 12 sind auf dem Rotor 10 in Kreisrichtung der Welle 5 angeordnet, um bei Empfang des Wechselstroms vom Kommutator ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Rotor 10 enthält das um die Welle 5 eingesetzte Lager und ist durch Füllen des Raumes mit dem Harz als dem Isolationsmaterial als monolithischer Körper ausgebildet.
Die Form des Rotors 10 variiert gemäß einem gewünschten Vibrationstyp im Vibrationsmotor. Gemäß einem Motorantriebsverfahren ist die Anzahl der Spulen 12 ebenfalls variabel wie auch eine Anordnung der Spulen 12. Falls die Anordnung der Spulen 12 und der magnetischen Pole des Magneten 3 geändert werden, wird eine aufgrund des zwischen den Spulen 12 und dem Magneten 3 erzeugten Magnetfeldes auftretende elektromagnetische Drehkraft geändert, und demgemäß werden Drehmoment und Drehzahl des Rotors 10 geändert. In einem Antriebsverfahren mit drei Phasen ist die Anzahl der Spulen ein Vielfaches von 3.
Eine Leiterplatte 14 ist auf einer Bodenfläche des Rotors 10 montiert, und der Kommutator mit den Segmenten ist auf der Leiterplatte 14 montiert, um den Strom an die Spulen 12 zu liefern. Wenn der Rotor 10 dreht, berühren jeweilige Segmente des Kommutators die Bürste 4 gemäß einer Drehstellung des Kommutators entsprechend der Bürste.
Eine Abdeckung 20 mit einer Becherform und einem ein Distalende der Welle 5 fest abstützenden inneren Teil ist mit einem Umfang des Trägers 1 so verbunden, daß sie den Rotor 10 und den Magneten 3 umschließt.
Im folgenden wird ein Betrieb des Bürstenvibrationsmotors mit dem obigen Aufbau erläutert. Der Strom fließt durch die Bürste 4 und die Spulen über die Segmente des Kommutators, der die Bürste 4 berührt. Die Spulen 12 werden bei Empfang des Stroms erregt, und das Magnetfeld wird in den Spulen 12, durch die der Strom fließt, gemäß der Regel von Fleming erzeugt. Die elektromagnetische Drehkraft wird erzeugt, wenn die magnetische Kraft der Spulen 12 gegen eine andere magnetische Kraft versetzt ist, die vom Magneten 3 mit den magnetischen Polen erzeugt wird.
Der Rotor 10 beginnt gemäß der elektromagnetischen Drehkraft zu rotieren, die zwischen den Spulen 12 und dem Magneten 3 erzeugt wird. Wenn die Bürste 4 verschiedene Segmente des Kommutators berührt, werden die Spulen 12 ein- und ausgeschaltet, und demgemäß hält eine Änderung der elektromagnetischen Drehkraft die Rotordrehung aufrecht.
Da der Rotor 10 aufgrund des Vorhandenseins des Gegengewichts 13 exzentrisch rotiert, wird eine vorbestimmte Vibration erzeugt, so daß beim drahtlosen Telefon eine Unwucht (Vibration) erzeugt wird, und demgemäß erkennt der Nutzer des drahtlosen Telefons, daß er einen Anruf erhält.
Der obige Bürstenvibrationsmotor ist nachteilig, da die Lebensdauer eines mechanischen Kontaktes zwischen dem Kommutator und der Bürste abnimmt und ein Montageproblem in einem Fertigungsprozeß auftritt. Das heißt, wenn zwischen der Bürste und dem Kommutator Reibung auftritt, wird Metallpulver oder Bleipulver (engl. lead powder) verstreut, und die Lebensspanne des Motors wird verkürzt. Aufgrund einer von einem Punktkontakt in einem abgenutzten (engl. warn-out) Teil der Bürste und des Kommutators erzeugten Bogenentladung kann außerdem ein Überschlagphänomen auftreten, und im Motor ein Feuer entzündet werden.
Im Bemühen, die obigen Probleme zu lösen, wurde ein bürstenloser Vibrationsmotor entwickelt und wird gegenwärtig weit verbreitet genutzt. Im bürstenlosen Vibrationsmotor ist der mechanische Kontakt zwischen dem Kommutator und der Bürste durch eine integrierte Schaltung z.B. eine Halbleiter-IC ersetzt, um einen elektronischen und berührungsfreien Gleichrichtungsprozeß durchzuführen.
Der berührungsfreie Gleichrichtungsprozeß kann durch ein magnetisches oder optisches Verfahren erhalten werden. Da der Rotor mit einem Permanentmagneten ausgebildet ist, wird im allgemeinen ein Hall-Element verwendet, um unter Verwendung des vom Rotor erzeugten Magnetfeldes die Lage des Rotors festzustellen. Folglich ist es nicht notwendig, irgendwelche zusätzlichen Teile vorzusehen, die ein spezifisches Magnetfeld erzeugen.
Wenn ein Aufbau des Motors vereinfacht wird, wird kein Geräusch erzeugt, und die Lebensdauer und der Montageprozeß werden verbessert. Der bürstenlose Motor kann jedoch hinsichtlich der Herstellungskosten nachteilig sein, da elektronische Teile, die einen Motor antreiben und steuern, im Motor installiert werden sollten.
Das heißt, der herkömmliche bürstenlose Vibrationsmotor weist vorteilhafterweise eine hohe Präzision und hohe Lebensdauer auf, ist aber von Nachteil, da zusätzlich die elektronischen Teile benötigt werden und die Herstellungskosten steigen.
Der herkömmliche bürstenlose Motor kann in einem zusammengesetzten Aufbau des Rotors andere Probleme aufweisen. Im herkömmlichen bürstenlosen Motor wird der Rotor mit den Spulen und dem Gegengewicht und dem Lager geschaffen, das die Welle mit Reibung berührt, indem ein Verbindungs- bzw. Bondprozeß genutzt wird. Folglich kann der zusammengesetzte Aufbau des Rotors in axialer und radialer Richtung der Welle nicht gesichert werden.
Demgemäß wird die Stärke und Lebensdauer des Motors verringert, und der Motor ist anfällig gegen äußeren Stoß. Aufgrund einer instabilen Rotation des Motors während einer exzentrischen Rotation, kann ein Vibrationsgeräusch nicht gleichmäßig erzeugt werden, um einen Nutzer über den ankommenden Anruf zu informieren. Wartungskosten für Reparatur oder Austausch jeweiliger Teile steigen.
Da der Rotor des bürstenlosen Vibrationsmotors durch das Spritzgußverfahren für einen Einsatz hergestellt wird, steigen die Herstellungskosten. Aufgrund des Gewichts des Spritzgußmaterials, das in die Spulen gefüllt ist, können die wünschenswerten Charakteristiken der elektromagnetischen Drehkraft und eine stabile Rotationsbewegung nicht erhalten werden, und die Probleme des Verschleißes und Risses zwischen der Bürste und dem Kommutator bestehen weiterhin.
Dem herkömmlichen bürstenlosen Motor kann es an Kompatibilität zwischen drahtlosen Telefonen mangeln, wenn Antriebsverfahren des Vibrationsmotors nicht die gleichen, sondern voneinander verschieden sind.
Die elektronischen Teile des Motors sollten gegeneinander gemäß dem Antriebsverfahren des Motors ausgetauscht werden. In dem herkömmlichen drahtlosen Telefon sind die den Motor steuernden elektronischen Teile auf dem drahtlosen Telefon vom Motor separat montiert. Wenn der Motor ausgetauscht wird, sollte demge mäß der elektronische Teil ebenso gemäß dem Antriebsverfahren des Motors ausgetauscht werden, wodurch die Kompatibilität verringert und Effizienz des Motors im Hinblick auf einen Hersteller und den Nutzer des drahtlosen Telefons reduziert wird.
Um das Problem zu lösen, daß die elektronischen Teile gemäß dem Antriebsverfahren des Motors ausgetauscht werden, werden daher Technologien zum Montieren der elektronischen Teile im Innern des Motors entwickelt.
Die einen Stator bildenden Spulen sind jedoch nicht auf der gleichen Fläche wie die Trägerplatte, sondern einer separaten Fläche montiert, die von der Fläche der fixierten Platte verschieden ist. Da ein leerer bzw. freier Raum auf dem Träger, der von der Fläche verschieden ist, in der die Spulen montiert sind, nicht genutzt werden kann, nehmen Größe und Durchmesser des Trägers zu.
Wenn die elektronischen Teile auf einer Unterseite des Trägers montiert werden, kann die Höhe des Motors zunehmen, und ein Motor kann nicht minimiert werden.
Ein weiterer Nachteil beim herkömmlichen bürstenlosen Vibrationsmotor ist ein antriebsloser Punkt (engt. non-motive point), an welchem kein gleichmäßiges Drehmoment zum Drehen des Rotors von der Spule und dem Magneten erzeugt wird, wodurch eine Drehung des Rotors verhindert wird.
Am antriebslosen Punkt wird eine Mitte der magnetischen Polarität des Magneten derjenigen der Spule identisch, und das Drehmoment wird Null. Im Antriebsverfahren mit drei Phasen werden alle von den jeweiligen Phasen erzeugten Drehmomente addiert, so daß sie nicht Null ergeben. Folglich wird ein Gesamtdrehmoment nicht Null, und der antriebslose Punkt existiert nicht.
Das Antriebsverfahren mit drei Phasen weist jedoch verglichen mit dem einphasigen Antriebsverfahren komplizierte Ansteuerschaltungen auf. Der Umfang des Motors wird groß, und die Herstellungskosten steigen. Daher ist es notwendig, den antriebslosen Punkt im einphasigen Antriebsverfahren zu eliminieren und die Herstellungskosten des bürstenlosen Vibrationsmotors zu reduzieren.
Es ist wünschenswert, den zusammengesetzten Aufbau des Rotors zu verbessern und eine effektive Vibration zu erzeugen, während die Verläßlichkeit und Funktionssicherheit des Vibrationsmotors aufrechterhalten werden. Es ist auch wünschens wert, die Minimierung und Kompatibilität des Motors zu verbessern und den antriebslosen Punkt vom das einphasige Antriebsverfahren nutzenden Motor zu beseitigen. Zusätzlich zur Verbesserung im zusammengesetzten Aufbau des Rotors muß ein Aufbau der an einem Rotationszentzum des Rotors angeordneten Welle verbessert werden, um eine stabile Rotation des Rotors zu schaffen und eine Belastung und ein Stromverbrauch müssen reduziert werden, während Rotationscharakteristiken des Motors verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die obigen und/oder andere Probleme zu lösen, ist ein Gesichtspunkt, unter Verwendung eines verbesserten Montageaufbaus eines im bürstenlosen Vibrationsmotor exzentrisch rotierenden Rotors einen bürstenlosen Vibrationsmotor zu schaffen, der eine stabile Vibration erzeugt und die Lebensdauer verbessert.
Es ist ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung, einen bürstenlosen Vibrationsmotor zu schaffen, der mit Geräten zur mobilen Telekommunikation mit verschiedenen Arten von Vibrationsverfahren eines Vibrationsmotors kompatibel ist, die Herstellungskosten bei der integralen Montage elektrischer Ansteuerteile des bürstenlosen Vibrationsmotors reduziert und einen Montageaufbau eines Rotors verbessert.
Es ist ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung, einen bürstenlosen Motor mit einer Sattelmomente (engt. cogging) erzeugenden Einheit zu schaffen, die verhindert, daß ein antriebsloser Punkt auftritt, wenn der bürstenlose Vibrationsmotor ein einphasiger Typ ist, indem der Montageaufbau eines Rotors reduziert wird.
Zusätzliche Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch praktische Umsetzung der Erfindung gelernt werden.
Um die obigen und/oder anderen Gesichtspunkte zu erreichen, umfaßt ein bürstenloser Vibrationsmotor eine Basisplatteneinheit mit einem Gratelement, das von der Basisplatte ausgeht, und eine Welle mit einem ersten Abschnitt, der in das Gratelement eingesetzt ist, um mit der Basisplatte fest gekoppelt zu werden, einen Stator mit mindestens einer auf der Basisplatte angeordneten Spule, durch die Strom fließt, einen Rotor, der von einem zweiten Abschnitt der Welle drehbar gehalten wird und ein Lager aufweist, das um den zweiten Abschnitt der Welle gleitfähig eingesetzt ist, einen Lagerhalter mit einer Innenfläche, die mit dem Lager kräftig bzw. mit Gewalt gekoppelt ist, und ein Joch, das mit dem Lagerhalter gekoppelt ist und einen Magneten aufweist, der auf dem Joch so montiert ist, daß er von den Spulen beabstandet ist, um ein Magnetfeld mit der Spule zu erzeugen, und ein Exzentrizität erzeugendes Gegengewicht und eine Abdeckung, die mit der Basisplatte so gekoppelt ist, daß sie den Stator und den Rotor umschließt.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet der Lagerhalter einen Raum mit dem mit Gewalt in den Lagerhalter eingesetzten Lager, und der Rotor umfaßt eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und durch den zweiten Abschnitt der Welle getragen wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt das zweite Ende der Welle ein Distalende, das auf dem zweiten Abschnitt ausgebildet ist und eine Krümmung aufweist, um zur Abstützung der Druckscheibe mit der Druckscheibe in Punktkontakt zu kommen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Rotor eine Wand, die den Raum definiert, und ein an der Wand ausgebildetes Loch, durch das der Raum mit der Außenseite des Lagerhalters in Verbindung steht.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und durch ein rundes Ende des zweiten Abschnitts der Welle gehalten wird, und das Joch umfaßt ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und ein Gegengewicht aufweist, das auf einem Abschnitt des oberen Jochs ausgebildet ist, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und einen ringförmigen Magneten aufweist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Abschnitts der Welle gehalten wird, und das Joch ist um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt, um mit dem Lagerhalter fest gekoppelt zu werden, und umfaßt einen ersten Abschnitt, der eine Bewegung des Gegengewichtes mit dem Lagerhalter in einer axialen Richtung und in einer radialen Richtung der Welle beschränkt, und einen zweiten Abschnitt, der mit dem ringförmigen Magneten montiert ist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenseitenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle getragen wird, und das Joch umfaßt ein erstes Joch, das mit Gewalt um eine Außenfläche des Lagerhalters eingesetzt ist und bezüglich der Welle asymmetrisch ausgebildet ist, um den Rotor exzentrisch zu drehen, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt und mit einem ringförmigen Magneten ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das erste Joch aus einem Metall mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 10 geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, ist das Joch mit einer Oberseite des Lagerhalters gekoppelt, der ringförmige Magnet auf dem Joch angeordnet und das Gegengewicht auf dem Joch angeordnet.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet das Joch einen Raum mit dem Lagerhalter, und der Rotor weist ein Loch auf, das an ei nem Teil des Lagerhalters ausgebildet ist, um eine Verbindung mit dem Raum und einer Außenseite des Lagerhalters zu schaffen, und eine Druckscheibe mit einem in das Loch eingesetzten Abschnitt und dem anderen, in den Raum zwischen dem Teil des Lagerhalters und der Welle eingesetzten Abschnitt, um von einem gekrümmten Ende des zweiten Abschnitts der Welle gehalten zu werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Rotor ein Luftzirkulationsloch, das auf dem Lagerhalter oder der Druckscheibe ausgebildet ist und eine Verbindung mit einem vom Lager, der Druckscheibe und der Welle umgebenen Raum schafft.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Joch einen Umfang auf die Platte zu gebogen ist, umfaßt der Magnet eine Innenfläche, die von einer Außenfläche des Lagerhalters gehalten wird und auf dem Joch angeordnet ist, und das Gegengewicht weist einen Vorsprung auf, der eine Stufenform in radialer Richtung der Welle hat und zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Magneten und einer Innenfläche des Umfangs des Jochs angeordnet ist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Motor ein einphasiger Antrieb ohne einen antriebslosen Punkt, und der Rotor enthält eine Sattelmomente erzeugende Einheit, die auf der Basisplatte oder der Abdeckung angeordnet ist, um den antriebslosen Punkt zu vermeiden.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Magnet mehrere magnetische Pole mit einem ersten Winkel bezüglich der Welle, umfaßt die Spule eine von der Welle ausgehende Mittellinie, und die Sattelmomente erzeugende Einheit ist auf einer Linie angeordnet, die einen zweiten Winkel von einem Viertel des ersten Winkels der Spule bezüglich der Mittellinie der Spule bildet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Magnet 6 Magnetpole, weist die Spule eine von der Welle ausgehende Mittellinie auf, und die Sattelmomente erzeugende Einheit ist auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich der Mittellinie der Spule angeordnet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Magnet 6 Magnetpole, umfaßt die Spule Sub-Spulen, die jeweils eine von der Welle ausgehende Mittellinie aufweisen, und die Sattelmomente erzeugende Einheit umfaßt Sub-Sattelmomente erzeugende Einheiten, die jeweils auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich einer entsprechenden Mittellinie der Sub-Spulen angeordnet sind.
Um die obigen und/oder andere Aufgaben zu lösen, umfaßt ein bürstenloser Vibrationsmotor eine Basisplatteneinheit mit einem Gratelement, das von der Basisplatte ausgeht, und eine Welle mit einem ersten Teil, der in das Gratelement so eingesetzt wird, daß er fest mit der Basisplatte gekoppelt ist, einen Stator mit zumindest einer Spule, die auf einer ersten Fläche der Basisplatte angeordnet ist, durch die Strom fließt, einen Rotor, der von einem zweiten Teil der Welle drehbar getragen wird und ein um den zweiten Teil der Welle gleitfähig eingesetztes Lager aufweist, einen Lagerhalter mit einer Innenfläche, die mit dem Lager mit Gewalt gekoppelt ist, und ein Joch, das mit dem Lagerhalter gekoppelt ist und einen Magneten aufweist, der auf dem Joch so montiert ist, daß er von den Spulen beabstandet ist, um ein Magnetfeld mit der Spule zu erzeugen, und ein Exzentrizität erzeugendes Gegengewicht, eine Motorantriebs-IC, die auf einer zweiten Fläche der Basisplatte so angeordnet ist, daß sie dem Rotor zugewandt ist und den durch die Spule fließenden Strom steuert, und eine mit der Basisplatte gekoppelte Abdeckung, um den Stator, den Rotor, und die IC des Motorantriebs einzuschließen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Stator ein in der IC des Motorantriebs in einem einzigen Körper ausgebildetes Hall-Element, um eine Polarität des Magneten festzustellen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die Basisplatte eine dem Rotor zugewandte erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegend angeordnete zweite Seite auf, und der Stator weist eine Leiterplatte auf, die auf der ersten Seite der Basisplatte angeordnet und mit der Spule und der IC des Motorantriebs montiert ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält die Basisplatte eine Anschlußeinheit, die auf der ersten oder zweiten Seite der Basisplatte ausgebildet, mit der Leiterplatte gekoppelt und mit einer externen Quelle gekoppelt ist, um den Strom zu empfangen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Stator eine weitere Leiterplatte, die auf der ersten oder zweiten Seite der Basisplatte angeordnet, mit einer externen Quelle gekoppelt, um den Strom zu empfangen, und mit der Leiterplatte mit der Spule und der IC des Motorantriebs gekoppelt ist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Basisplatte eine einzelne Leiterplatte oder eine doppelseitige Leiterplatte.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet der Lagerhalter einen Raum mit dem in den Lagerhafter mit Gewalt eingesetzten Lager, und der Rotor enthält eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und vom zweiten Teil der Welle gehalten wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Rotor eine Wand, die den Raum definiert, und ein an der Wand ausgebildetes Loch, durch das der Raum mit einer Außenseite des Lagerhalters in Verbindung steht.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle gehalten wird, und das Joch umfaßt ein erstes Joch, das mit Gewalt um eine Außenfläche des Lagerhalters eingesetzt ist und ein auf einem Teil des oberen Jochs ausgebildetes Gegengewicht aufweist, und ein zweites Joch, das mit Gewalt um die Außenfläche des Lagerhalters eingesetzt ist und einen ringförmigen Magneten aufweist.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle gehalten wird, und das Joch ist mit Gewalt um eine Außenfläche des Lagerhalters so eingesetzt, daß es mit dem Lagerhalter fest gekoppelt ist, und umfaßt einen ersten Teil, der eine Bewegung des Gegengewichtes mit dem Lagerhalter in axialer Richtung und in radialer Richtung der Welle beschränkt, und einen mit dem ringförmigen Magneten montierten zweiten Teil.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle gehalten wird, und das Joch umfaßt ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und bezüglich der Welle asymmetrisch ausgebildet ist, um den Rotor exzentrisch zu rotieren, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt und mit einem ringförmigen Magneten ausgebildet ist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das erste Joch aus einem Metall mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 10 geschaffen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat der Lagerhalter eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, ist das Joch mit einer Oberseite des Lagerhalters gekoppelt, ist der ringförmige Magnet auf dem Joch angeordnet, und das Gegengewicht ist auf dem Joch angeordnet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung bildet das Joch einen Raum mit dem Lagerhalter, und der Rotor enthält ein Loch, das an einem Teil des Lagerhalters ausgebildet ist, um eine Verbindung mit dem Raum und einer Außenseite des Lagerhalters herzustellen, und eine Druckscheibe, wobei ein Teil in das Loch eingesetzt ist und ihr anderer Teil im Raum zwischen dem Teil des Lagerhalters und der Welle angeordnet ist, um von einem gekrümmten Ende des zweiten Teils der Welle getragen zu werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Rotor ein Luftzirkulationsloch, das an dem Lagerhalter oder der Druckscheibe ausge bildet ist und mit einem vom Lager, der Druckscheibe und der Welle umgebenen Raum in Verbindung steht.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Joch einen zur Basisplatte hin gebogenen Umfang auf, enthält der Magnet eine Innenfläche, die von einer Außenfläche des Lagerhalters getragen wird und auf dem Joch angeordnet ist, und das Gegengewicht weist einen Vorsprung auf, der eine Stufenform in radialer Richtung der Welle hat und zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Magneten und einer Innenfläche des Umfangs des Jochs angeordnet ist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der Motor ein einphasiger Antrieb mit einem antriebslosen Punkt, und der Motor enthält eine Sattelmomente erzeugende Einheit, die auf der Basisplatte oder der Abdeckung angeordnet ist, um den antriebslosen Punkt zu vermeiden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Magnet mehrere Magnetpole mit einem ersten Winkel bezüglich der Welle, enthält die Spule eine von der Welle ausgehende Mittellinie, und die Sattelmomente erzeugende Einheit ist auf einer Linie angeordnet, die einen zweiten Winkel eines Viertels des ersten Winkels der Spule bezüglich der Mittellinie der Spule bildet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung enthält der Magnet 6 Magnetpole, enthält die Spule eine von der Welle ausgehende Mittellinie, und die Sattelmomente erzeugende Einheit ist auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich der Mittellinie der Spule angeordnet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält der Magnet 6 Magnetpole, weist die Spule Sub-Spulen auf, die jeweils eine von der Welle ausgehende Mittellinie aufweisen, und die Sattelmomente erzeugende Einheit umfaßt Sub-Sattelmomente erzeugende Einheiten, die jeweils auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich einer entsprechenden Mittellinie der Sub-Spulen angeordnet sind.
Diese und/oder andere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich und leichter erkannt wer den, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, von denen:
1 eine Querschnittansicht eines Vibrationsmotors vom Bürstentyp ist;
2 eine auseinandergezogene Ansicht des in 1 gezeigten Vibrationsmotors vom Bürstentyp ist;
3A eine Draufsicht ist, die eine Anordnung einer Spule und eines Kommutators des in 1 und 2 gezeigten Vibrationsmotors vom Bürstentyp zeigt;
3B eine Draufsicht ist, die den eine Bürste des in 1 und 2 dargestellten Vibrationsmotors vom Bürstenteil berührenden Kommutator zeigt;
4 ein bürstenloser Vibrationsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine partielle perspektivische Ansicht des in 4 gezeigten bürstenlosen Vibrationsmotors ist;
6 eine auseinandergezogene Ansicht des in 4 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors ist;
7 eine Ansicht ist, die eine graphische Darstellung eines Spulenmoments, eines Sattelmoments und eines Gesamtmoments in einem bürstenlosen Vibrationsmotor mit einphasigem Antrieb zeigt;
8 eine Ansicht ist, die einen Magneten in einem Fall zeigt, in dem der in 4 dargestellte bürstenlose Vibrationsmotor der bürstenlose Vibrationsmotor vom einphasigen Typ ist;
9 eine Ansicht ist, die eine Anordnung einer Sattelmomente erzeugenden Einheit und einer dem in 8 gezeigten Magneten entsprechenden Spule darstellt;
10 eine Ansicht ist, die einen anderen Magneten des in 4 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors zeigt;
11 eine Ansicht ist, die eine Anordnung einer Sattelmomente erzeugenden Einheit und einer dem in 10 dargestellten Magneten entsprechenden Spule darstellt;
12 eine Ansicht ist, die einen weiteren bürstenlosen Vibrationsmotor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 eine partielle perspektivische Ansicht des in 12 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors ist;
14 eine Ansicht ist, die einen weiteren bürstenlosen Vibrationsmotor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 eine partielle perspektivische Ansicht des in 14 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors ist; und
16 eine Ansicht ist, die einen weiteren bürstenlosen Vibrationsmotor gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine partielle perspektivische Ansicht des in 16 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird ausführlich auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwiesen, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei gleiche Bezugsziffern sich überall auf die gleichen Elemente beziehen. Die Ausführungsformen werden im folgenden mit Verweis auf die Figuren beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu erläutern.
Im folgenden wird in Verbindung mit den Zeichnungen ein bürstenloser Vibrationsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In dieser Ausführungsform werden Lebensdauer und Rotationscharakteristiken eines Vibrationsmotors unter Verwendung eines verbesserten Montageaufbaus eines um eine Welle rotierenden Rotors verbessert. Miniaturisierung und Kompatibilität des Vibrationsmotors verbessern sich, und ein Problem eines antriebslosen Punktes, das auftritt, falls der Vibrationsmotor eine einphasige Bauform aufweist, wird durch Verwenden einer Sattelmomente erzeugenden Einheit verhindert.
4 ist eine Querschnittansicht des bürstenlosen Vibrationsmotors, 5 ist eine partielle perspektivische Ansicht des in 4 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors, und 6 ist eine auseinandergezogene Ansicht des in 4 und 5 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors.
Wie in 4 bis 6 gezeigt ist, hat eine fixierte (Basis-)Platte 100 eine kreisförmige Gestalt mit einer Oberseite, einer Unterseite und einer Seitenfläche und ein Gratelement 102, das einen Innendurchmesser hat und von einem zentralen Teil der fixierten Platte 100 aufwärts vorsteht. In das Gratelement 102 ist eine Welle 105 mit Gewalt eingesetzt, so daß sie in vertikaler Richtung fest mit dem Gratelement gekoppelt ist, und die Welle 105 hat einen Außendurchmesser, der der gleiche wie der Innendurchmesser des Gratelements 102 ist.
Eine Leiterplatte 130 ist auf der Oberseite der fixierten Platte 100 angeordnet, und eine integrierte Schaltung (IC) 120 eines Motorantriebs ist auf der Leiterplatte 130 angeordnet, um einen Rotor 200 zu drehen, indem eine Spule 110 und ein durch die Spule 110 fließender Strom gesteuert werden. Ein (durch keine Bezugsziffer angegebenes) Hall-Element kann integral in der IC 120 des Motorantriebs installiert oder getrennt von ihr installiert sein, um jeweilige Polaritäten von magnetischen Polen eines Magneten 216 des Rotors 200 festzustellen. In dieser Ausführungsform ist das Hall-Element in der IC 120 des Motorantriebs installiert.
Mehrere elektrische Eingangs/Ausgangsanschlüsse sind auf der Leiterplatte 130 ausgebildet, um die Spule 110 und die IC 120 des Motorantriebs elektrisch zu verbinden und die Leiterplatte mit einer externen Quelle zu verbinden. Um den bürstenlosen Vibrationsmotor in einem Gerät für mobile Telekommunikation wie z.B. einem drahtlosen Telefon zu realisieren, ist es notwendig, auf der Bodenfläche der fixierten Platte 100 ausgebildete zusätzliche Anschlüsse vorzusehen, um mit einem externen Gerät oder einer externen Leiterplatte zu kommunizieren. In diesem Fall können die zusätzlichen Anschlüsse oder eine zusätzliche Leiterplatte auf der Bodenfläche der fixierten Platte 100 ausgebildet und mit der Leiterplatte 130 verbunden sein.
Es ist möglich, daß die zusätzlichen Anschlüsse oder die zusätzliche Leiterplatte auf der Oberseite der fixierten Platte 100 ausgebildet und mit der Leiterplatte 130 verbunden werden können oder kann. Es ist auch möglich, daß die zusätzlichen Anschlüsse oder die zusätzliche Leiterplatte mit der IC 120 des Motorantriebs in der Leiterplatte 130 auf der fixierten Platte 100 integral ausgebildet werden können oder kann.
Es ist ebenfalls möglich, daß die fixierte Platte 100 in einer doppelseitigen Leiterplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite ausgebildet ist, worauf Anordnungen von Anschlüssen und Schaltungsleitungen vereinfacht sind, und die fixierte Platte 100 oder der bürstenlose Vibrationsmotor kann mit dem externen Gerät oder der externen Leiterplatte enger verbunden werden.
Ein antriebsloser Punkt kann im bürstenlosen Vibrationsmotor auftreten, da der bürstenlose Vibrationsmotor vom einphasigen Antziebstyp ist. Eine Sattelmomente erzeugende Einheit 115 ist an einer Position der fixierten Platte 100 entsprechend der Spule 110 angeordnet, um den antriebslosen Punkt bzw. Punkt ohne Anlauf (engt. non-start point) zu vermeiden. Die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 kann in der fixierten Platte 100 in einem einzigen Körper integral geschaffen werden, während die fixierte Platte 100 gebildet wird, oder von der fixierten Platte separat geschaffen werden, um mit der fixierten Platte 100 fest gekoppelt zu werden.
Eine Anordnung und ein Aufbau der Spulen 110, die einen Stator bilden, die einen Strom der Spulen 110 steuernde IC 120 des Motorantriebs und die auf der fixierten Platte 100 ausgebildete Sattelmomente erzeugende Einheit 115 werden später in Verbindung mit 7 bis 11 beschrieben, nachdem ein Aufbau 200 erläutert ist.
Der Rotor 200 ist von der Spule 110 in vorbestimmter Distanz beabstandet so angeordnet, daß er der IC 120 des Motorantriebs und der Spule 110 gegenüberliegt. Der Rotor 200 umfaßt einen Lagerhalter 220 mit einem Lager 222, ein mit einem Magneten und einem Gegengewicht 218 ausgebildetes Joch und eine die Welle 105 berührende Druckscheibe.
Das Lager 222 ist in den Lagerhalter 220 mit Gewalt eingesetzt, so daß es um die Welle 105 gleiten kann, die in die fixierte Platte 100 mit Gewalt fixiert eingesetzt ist. Der Lagerhalter 220 umfaßt ein Distalende, das nach unten offen ist und einen Durchmesser hat, um das Lager 222 aufzunehmen, wodurch der Rotor 200 um die Welle 105 durch das Lager 222 gleitfähig rotiert. Das Lager 222 ist in das Distalende des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzt. Der Lagerhalter 220 umfaßt einen Teil mit einem Durchgangsloch, das einen anderen Durchmesser aufweist, der enger als ein Innendurchmesser des Lagers 222 ist, das in das Distalende des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzt ist. Ein Außendurchmesser des Distalendes des Lagerhalters 220 ist nach außen erweitert.
Das Lager 222 gleitet entlang einer Außenfläche der Welle 105, so daß es um eine Mittelachse der Welle 105 während eines Rotierens des Rotors 200 rotiert. Das Lager 222 ist so gestaltet, daß es einen Schmierfilm mit der Außenfläche der Welle 105 bildet, um zu ermöglichen, daß der Rotor 200 mit wenig Reibung stabil rotiert. Das in dieser Ausführungsform verwendete Lager 222 ist ein Schmieröl enthaltendes Sinterteil (engt. sinter).
Das Joch 210 ist um die Welle 105 auf einer äußeren Umfangsfläche des Lagerhalters 220 mit einem gleichmäßigen Radius bezüglich der Welle 105 angeordnet und mit dem Lagerhalter 220 durch ein Punktschweißverfahren gekoppelt. Ein Umfang des Jochs 210 ist gebogen und nach unten verlängert, so daß er eine abwärts gerichtete Becherform hat. Das Joch 210 besteht aus einem weichen magnetischen Material, um einen Weg zu schaffen, über den ein Magnetfeld in einer gewünschten Richtung fließt.
Eine Unterseite des Jochs 210 bildet einen Raum mit einem inneren Teil des Durchgangslochs des Lagerhalters 220, und die Druckscheibe 224 ist in den Raum eingesetzt, der durch den Innenteil des Lagerhalters 220 gebildet wird. Da die Druckscheibe 224 fest zwischen dem Joch 210 und dem Lagerhalter 220 angeordnet ist, wird kein zusätzliches Teil benötigt, um die Druckscheibe 224 mit dem Joch 210 fest zu koppeln.
Die Druckscheibe 224 stützt drehbar den Rotor 200 in einer axialen Richtung der Welle 105 ab, indem sie ein Ende der durch das Lager 222 gehaltenen Welle berührt. In dieser Ausführungsform hat die Welle 105 ein Ende 105a mit einer gerundeten Form, um die Druckscheibe 224 an einem Punkt zu berühren. Wenn die Druckscheibe 224 und die Welle 105 den obigen Aufbau haben, wird eine reduzierte Last des Rotors 200 in der axialen Richtung abgestützt, nimmt die UpM des bürstenlosen Vibrationsmotors zu, und Geräusch und verbrauchter Strom nehmen ab.
Ein Ende 105a der Welle 105 wird durch die Druckscheibe 224 drehbar gehalten, die im Lagerhalter 220 des Rotors 200 in dieser Ausführungsform angeordnet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, daß eine in einer Mitte des Rotors 200 vorgesehene Unterlegscheibe das Ende 105a der Welle 105 berühren kann. Es ist auch möglich, daß gemäß einem Kopplungsaufbau des Lagerhalters 220 und des Jochs 210 die Druckscheibe 224 in den Raum eingesetzt wird, der zwischen dem Durchgangsloch des Lagerhalters 220 und dem Joch 210 gebildet wird, oder in irgendeinen anderen Raum zwischen dem Lagerhalter 220 und dem Lager 222, um das Ende 105a der Welle 105 zu berühren. Es ist möglich, daß die Druckscheibe 224 einen gerundeten, auf dem Ende 105a der Welle 105 ausgebildeten Teil an einem Punkt berührt.
Der Magnet 216 mit ringförmig angeordneten magnetischen Polen ist an einer Innenfläche (einer Fläche der Unterseite) des Jochs 210 so angeordnet, daß er der Spule 110 und der fixierten Platte 100 zugewandt ist. Ein Teil der Innenfläche des Jochs 210 ist so angeordnet, daß er eine Oberseite des Lagerhalters 220 berührt, und wird durch den Lagerhalter 220 festgehalten, wodurch eine Bewegung des Rotors 200 in radialer Richtung des Lagerhalters 220 beschränkt wird.
Das Joch 210 enthält zwei Hälften, die bezüglich der Welle 105 einander gegenüberliegen, und ein Gegengewicht 218 mit vorbestimmtem Gewicht, vorbestimmtem Radius und vorbestimmter Krümmung ist in einer der beiden Hälften des Jochs 210 angeordnet, um den Rotor 200 exzentrisch rotieren zu lassen. Das Gegengewicht 218 ist zwischen dem Innenteil des Jochs 210 (einer Innenfläche eines Teils, der gebogen und von einem Umfang des Jochs 210 nach unten erweitert ist) und einem Außenteil des Magneten 216 angeordnet. In dieser Ausführungsform weist das Gegengewicht 218 einen Stufenteil 218a auf, um das Gewicht zu erhöhen. Ein oberer Teil des Stufenteils 218a des Gegengewichts 218 ist mit dem Joch 210 fest gekoppelt und wird von diesem gehalten.
Ein Seitenteil des Stufenteils 218a des Gegengewichts 218 ist an einer Position angeordnet, die von einer Mitte der Welle 105 weiter beabstandet ist als der obere Teil des Stufenteils 218a, wodurch der Exzentzizitätsbetzag erhöht wird.
Eine Abdeckung 300 mit einer nach unten offenen Becherform ist mit der fixierten Platte 100 fest gekoppelt, um den Rotor 200, die Spule 210 als den Stator, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 abzudecken und einzuschließen.
Obgleich der antriebslose Punkt im einphasigen Antriebstyp des bürstenlosen Vibrationsmotors auftritt, kann der einphasige Antzrebstyp des bürstenlosen Motors kleiner als ein doppel- oder dreiphasiger Typ des bürstenlosen Vibrationsmotors hergestellt werden. Da nur die eine Spule 110 verwendet wird, um den Rotor 200 im bürstenlosen Vibrationsmotor anzutreiben, kann demgemäß eine Miniaturisierung eines Vibrationsmotors erreicht werden.
In dieser Ausführungsform wird der bürstenlose Vibrationsmotor gemäß dem einphasigen Antriebsverfahren angetrieben, enthält der Magnet 216, der am Rotor 200 angebracht ist, um mit der Spule 110 eine gegenseitige elektromagnetische Kraft zu erzeugen, 6 magnetische Pole, ist die Sattelmomente erzeugende Einheit 115, die den antriebslosen Punkt verhindert, der einer der Nachteile des einphasigen Antziebstyps ist, im bürstenlosen Vibrationsmotor montiert, und die IC 120 des Motorantriebs ist auf einer fixierten Platte 100 zusammen mit der Spule 110 montiert, um einen integrierten Körper im bürstenlosen Motor zu schaffen, so daß er miniaturisiert und mit einem beliebigen Typ des Vibrationsmotors kompatibel ist.
Die Anordnung und der Aufbau der Spule 110, die einen Stator bildet, der IC 120 des Motorantriebs, die den Strom der Spule 110 steuert, und der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115, die auf der fixierten Platte 100 ausgebildet ist, werden im folgenden in Verbindung mit 7 bis 11 beschrieben.
7 ist eine Ansicht, die eine graphische Darstellung des jeweiligen, gemäß einem Drehwinkel des Rotors 200 erzeugten Drehmoments zeigt, 8 ist eine den Magneten 216 mit den sechs magnetischen Polen darstellende Ansicht, und 9 ist eine Ansicht, die eine Anordnung der Sattelmomente erzeugenden Einheit 215, der IC 120 des Motorantriebs und der Spule 110 entsprechend dem in 8 gezeigten Magneten 216 zeigt.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der antriebslose Punkt durch eine Position angegeben, an der ein Betrag eines durch eine Wechselwirkung zwischen den Magneten 216 und der Spule 110 im einphasigen Antriebstyp erzeugten Spulenmoments Null wird. Das heißt, der Rotor 200 wird am antriebslosen Punkt nicht angetrieben. In diesem Fall bleibt, wenn wie in 7 gezeigt ein Sattelmoment erzeugt wird, ein Gesamtmoment, das die Summe des Spulenmoments und des Sattelmoments ist, ungeachtet der Drehlagen des Rotors 200 konstant, und der Rotor 200 dreht weiter.
Wenn die Spule 110 bezüglich der IC 120 des Motorantriebs angeordnet ist, wird allgemein ein effektives Drehmoment erzeugt, falls die Größe der Spule 110, die auf der fixierten Platte 100 montiert ist, die gleiche wie ein Magnetpol des Magneten 216 ist.
Ein Hall-Element der IC 120 des Motorantriebs ist zwischen verschiedenen Magnetpolen, z.B. N- und S-Polaritäten der Magnetpole, angeordnet, das Hall-Element stellt ein Magnetfeld fest, und die IC 120 des Motorantriebs kann den durch die Spule 110 fließenden Strom gemäß einer Feststellung des Hall-Elements alternativ bzw. wechselnd steuern. Die Spule 110 ist daher so angeordnet, daß sie dem einen Magnetpol des Magneten 216 zugewandt ist, so daß das Hall-Element zwischen den verschiedenen Magnetpolen des Magneten 216 angeordnet ist.
Um den Rotor 200 stabil zu drehen, sind die Spule 110 und die IC 120 des Motorantriebs auf der gleichen Ebene wie die fixierte Platte 100 angeordnet, und ein magnetisches Objekt bzw. ein magnetischer Stoff (engl. substance) ist aufgebracht, um das Sattelmoment unter Anwendung einer weiteren Wechselwirkung mit dem Magneten 216 zu erzeugen. Die obigen und/oder andere Faktoren sollten bei der Spule 110, der IC des Motorantriebs, dem Magneten 216 und der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115 berücksichtigt werden.
Jede von vier Spulen 110 hat, wie in 9 gezeigt ist, eine flache Form, weist zwei Seiten auf, die einen Winkel von 60 Grad bezüglich der Welle 105 bilden, zum Beispiel den gleichen Winkel mit 60 Grad wie einer von sechs Magnetpolen des Magneten 216, und ist auf der Leiterplatte 130 der fixierten Platte 100 so angeordnet, daß sie dem auf dem Joch 210 montierten Magneten 216 zugewandt ist.
Die Fläche der Spulen 110 deckt 240 Grad einer Gesamtfläche der Leiterplatte 130 entsprechend dem Magneten 216 bezüglich der Welle 215 ab, und das Hall-Element ist in einer verbleibenden Fläche, die verbleibenden 120 Grad der Gesamtfläche der Leiterplatte 130 entspricht, entsprechend dem Magneten 216 bezüglich der Welle 215 angeordnet. Ein Zentrum der IC 120 des Motorantriebs ist auf einer Mittellinie angeordnet, die die verbleibende Fläche und die verbleibenden 120 Grad gleichmäßig teilt und die axiale Richtung der Welle 105 senkrecht kreuzt. Die IC 120 des Motorantriebs ist auf einer Stelle bei 270 Grad in Drehrichtung des Rotors 200 bezüglich einer einer äußersten Seite der Spulen entsprechenden Linie angeordnet.
Vier Sattelmomente erzeugende Einheiten 115 sind an jeweiligen Stellen auf der fixierten Platte 100 angeordnet. Jede Sattelmomente erzeugende Einheit 115 ist an der Stelle angeordnet, die von einer Seite entsprechender Spulen 110 um 15 Grad, z.B. ein Viertel von 60 Grad des Magnetpols des Magneten 216, bezüglich der Welle 105 beabstandet ist, und steht aus der festen Platte 100 oder der Leiterplatte 130 über eine vorbestimmte Höhe vor.
Die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 modifizieren jeweilige Magnetfelder der Spulen 110 und sind aus dem magnetischen Stoff geschaffen, um ein konstantes Sattelmoment zu erzeugen. In dieser Ausführungsform ist jede Sattelmomente erzeugende Einheit 115 an der von einer Mittellinie der entsprechenden Spulen 110 um 15 Grad beabstandeten Stelle angeordnet, da gemäß Experimenten zum Sattelelement das Sattelmoment in erwünschter Weise erzeugt wird, wenn die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 bei einem Viertel von 60 Grad des Magnetpols des Magneten 216 bezüglich der Welle 105 angeordnet ist.
Obgleich die Anzahl der Sattelmomente erzeugenden Einheiten gleich den Spulen 110 ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Wie in 9 gezeigt ist, sind, da jede Position der Sattelmomente erzeugenden Einheiten 215 so angeordnet ist, daß sie von der Mittellinie der entsprechenden Spule der Spulen 110 um 15 Grad beabstandet ist, die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 so angeordnet, daß sie voneinander um 60 Grad beabstandet sind. Die Anzahl der Sattelelemente erzeugenden Einheiten 115 kann 6 betragen, wenn die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 auf der Gesamtfläche der Leiterplatte 130 entsprechend einem Magneten 216 bezüglich der Welle 215 angeordnet sind.
In dieser Ausführungsform sind die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 auf der fixierten Platte 100 angeordnet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Gemäß einer Anordnung der Spulen 110 ist es möglich, daß die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 auf der Abdeckung 300 montiert werden können, falls es nicht genug Platz gibt, um die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 auf der Leiterplatte 130 oder der fixierten Platte 100 zu installieren.
10 und 11 sind Ansichte, die den Magneten 216 mit 4 Magnetpolen und eine Anordnung der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115, der IC 120 des Motorantriebs und der Spulen 110 entsprechend dem Magneten 216 zeigen.
Wie in 11 gezeigt ist, sind, da einer der Magnetpole einen Winkel von 90 Grad bezüglich der Welle 105 bildet, zwei Spulen 110 mit jeweils einem Winkel von 90 Grad bezüglich der Welle 105 auf der Leiterplatte 130 in einem Bereich von 180 Grad bezüglich der Welle 105 angeordnet. Die IC 120 des Motorantriebs ist in einem verbleibenden Bereich von 180 Grad bezüglich der Welle 105 angeordnet, um das Magnetfeld der magnetischen Pole des Magneten 216 festzustellen.
Die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 sind so beabstandet, daß sie von der Mittellinie der entsprechenden Spulen 110 um einen Winkel von 22,5 Grad, z.B. einem Viertel von 90 Grad eines Magnetpols des Magneten 216, bezüglich der Wellen 105 beabstandet sind.
Eine Anordnung der magnetischen Pole des Magneten 216 im einphasigen Antriebstyp und eine andere Anordnung der Spulen 110 und der IC 120 des Motorantriebs in den doppel- und dreiphasigen Antriebsarten sollte mit anderen Faktoren und der elektromagnetischen Drehkraft zwischen dem Magneten 216 und den Spulen 110 sowie den Drehcharakteristiken des Rotors 200 verknüpft werden.
Im folgenden wird ein Betrieb des bürstenlosen Vibrationsmotors mit dem obigen Aufbau ausführlich erläutert.
Zunächst wird ein Steuersignal von der IC 120 des Motorantriebs an den Rotor 200 des bürstenlosen Vibrationsmotors gesendet. Ein Halbleiterschaltelement der IC 120 des Motorantriebs wird eingeschaltet, und Strom, welcher vom Halbleiterschaltelement gesteuert wird, fließt von einer externen Stromquelle durch die Spulen.
Um die Spulen 110, durch die der Strom fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt, und das Magnetfeld steht in Wechselwirkung mit einem anderen Magnetfeld, das vom Magneten 216 erzeugt wird, der mit den Spulen 110 einen Raum bildet und auf der Unterseite des Rotors 200 angeordnet ist, um den magnetischen Weg durch die weiche magnetische Substanz des Jochs gemäß dem Magnetfeld und dem weiteren Magnetfeld zu bilden.
Die elektromagnetische Drehkraft wird in dem Raum gemäß der Wechselwirkung zwischen den Spulen 110, z.B. dem Stator, und dem Magneten 216 des Rotors in einer Richtung der elektromagnetischen Drehkraft erzeugt. Das Lager 222 gleitet entlang der Außenfläche der Welle 105, und der mit dem Lager 222 mit Gewalt gekoppelte Lagerhalter 220 dreht in der gleichen Richtung wie das Lager 222.
Das mit dem Lagerhalter 220 gekoppelte Joch 210 beginnt infolge einer Rotation des Lagerhalters 220 zu rotieren, und der Rotor 200 beginnt mit einer gleichmäßigen Drehzahl mit einem vorbestimmten Drehmoment zu rotieren. Die in das Durchgangsloch des Lagerhalters 220 eingesetzte und auf einem Mittelteil des Rotors 200 angeordnete Druckscheibe 224 beginnt zu drehen, während sie das Ende 105a der Welle 105 auf ihrer Unterseite an einem Punkt berührt. Gemäß einem axialen Aufbau des Rotors 200 erzeugt die Welle 105 eine reduzierte Last mit dem Rotor 200, während die reduzierte Last des Rotors 200 so abgestützt wird, daß die Drehzahl verbessert wird, der verbrauchte Strom reduziert wird und der Leistungsverlust abnimmt.
Ein die Welle 105, das Lager 222, den Lagerhalter 200 und die Druckscheibe 224 umgebender Umfang ist gegen eine Außenseite des Umfangs isoliert und bildet einen isolierten Raum, und folglich kann eine Gleitbewegung der Welle 105 und des Lagerhalters 220 instabil werden, weil Luft sich gemäß der aufgrund von Reibung zwischen ihnen ansteigenden Temperatur ausdehnt. In dieser Ausführungsform ist ein Luftzirkulationsloch mit kleinem Durchmesser an einem Teil des Lagerhalters 220 ausgebildet, um eine Verbindung mit Außenluft außerhalb des Umfangs herzustellen.
Gemäß der Rotation des Rotors 200 stellt das Hall-Element der IC 120 des Motorantriebs, die wie in 9 gezeigt angeordnet ist, die Polarität jeweiliger magnetischer Pole des Magneten 216 fest, der zusammen mit dem Rotor 200 rotiert. Eine Position der jeweiligen magnetischen Pole des Magneten 216 bezüglich der Spulen 110 variiert entsprechend der Rotation des Rotors 200. Wenn die den entsprechenden magnetischen Polen des Magneten 216 entsprechenden Spulen 110 erregt werden, wird die gemäß der Wechselwirkung zwischen den Spulen 110 und dem Magneten 216 erzeugte elektromagnetische Drehkraft in der Drehrichtung des Rotors 200 aufrechterhalten. Demgemäß kann der Rotor in der Drehrichtung, z.B. einer einzigen Richtung, weiterdrehen.
Ein Kommutator und eine Bürste, die in einem herkömmlichen einphasigen Bürstenvibrationsmotor verwendet werden, sind durch das Hall-Element, z.B. einen Positionssensor ersetzt, und eine Ausgabe des Hall-Elements wird an die IC 120 des Motorantriebs gesendet, die das mit den entsprechenden Spulen 110 gekoppelte Halbleiterschaltelement ein- und ausschaltet, um zu ermöglichen, daß der Strom durch die jeweiligen Spulen 110 fließt.
Das Magnetfeld wird in den Spulen 110 gebildet, um den Rotor 200 gemäß Betrag und Richtung des abwechselnd durch entsprechende Spulen 110 fließenden Stroms in der Drehrichtung rotieren zu lassen, und der Magnet 216 wird gemäß den gleichen Polaritäten und den entgegengesetzten Polaritäten zwischen dem Magneten 216 und den Spulen 110 gezogen bzw. geschoben, so daß der Rotor stabil dreht. Die Anordnung der Spulen 110 des Stators und eine Wicklungsrichtung der Spulen 110 sollten folglich mit dem Drehmoment und der Drehzahl des Rotors 200 in Beziehung gesetzt werden, wenn der Rotor 200 entworfen wird.
Wenn die Schwerpunkte der Spulen 110 und des Magneten 216 identisch werden, wird das Drehmoment geschwächt, so daß die Rotation des Rotors 200 am den Schwerpunkten entsprechenden antriebslosen Punkt stoppt, und folglich kann ein Anlaufen des Rotors 200 nicht erreicht werden. Falls die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 neben der Seite der entsprechenden Spulen 110 angeordnet sind, wird eine Kombination des Magnetfeldes der Spulen entsprechend dem Magneten 216 und eines weiteren Magnetfeldes der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115 aus dem Schwerpunkt des Magneten 216 abgelenkt, und der antriebslose Punkt wird aufgrund der Charakteristik der elektromagnetischen Drehkraft vom Rotor 200 entfernt, wodurch ermöglicht wird, daß der Rotor 200 selbst anläuft und weiter dreht.
Wie in 7 gezeigt ist, erzeugen die Sattelmomente erzeugenden Einheiten 115 das Sattelmoment am antriebslosen Punkt entsprechend einer Position, an der das Spulenmoment während der Rotation des Rotors 200 ein minimaler Wert wird, und das Sattelmoment wird mit dem Spulenmoment kombiniert, um das Gesamtmoment zu erzeugen, das am antriebslosen Punkt nicht Null ist.
Wenn der Magnet 216 des Rotors 200 durch die Wechselwirkung der Spulen 110 und der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115 dreht, dreht der Rotor 200 aufgrund des auf einem Seitenteil des Jochs 210 des Rotors 200 montierten Gegengewichts 218 exzentrisch, so daß eine Vibration erzeugt wird, und ein Nutzer wird durch die Vibration darüber informiert, daß ein Signal empfangen wird, oder wird Alarm gegeben.
Die Abdeckung 300 umschließt den Rotor 200, die Spulen 210 und die IC 120 des Motorantriebs, um diese vor äußerem Stoß und Fremdstoffen durch Abhalten der Fremdstoffe zu schützen.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Vibrationsmotor mit einem Lager oder einem Lagerhalter, der auf einer fixierten Platte montiert ist oder von einem Ende einer durch eine Innenfläche einer Abdeckung gehaltenen Welle getragen wird, verbessert der bürstenlose Vibrationsmotor gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung einen Montageaufbau jeweiliger Teile, die den Rotor 200 bilden, sowie die Lebensdauer, Festigkeit und Rotationscharakteristik des Rotors 200.
Im folgenden werden Betrieb und Aufbau eines anderen bürstenlosen Vibrationsmotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert. 12 ist eine Querschnittansicht des bürstenlosen Vibrationsmotors, 13 ist eine partielle auseinandergezogene Ansicht des in 12 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors. Der Aufbau des Rotors 200, wie in 12 und 13 dargestellt, ist vom in 4 dargestellten Rotor 200 verschieden. Der Gesamtaufbau und -betrieb des in 12 und 13 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors sind dieselben wie beim in 4 gezeigten bürstenlosen Vibrationsmotor und werden gemäß diesem verstanden, und ausführliche Beschreibungen werden dementsprechend weggelassen. Ein besonderer Teil des bürstenlosen Vibrationsmotors wird beschrieben.
Wie in 12 und 13 dargestellt ist, ist der Rotor 200 über den Spulen 110 so angeordnet, daß er den Spulen 110 und der IC 120 des Motorantriebs in einer vorbestimmten Distanz gegenüberliegt, und der Rotor 200 enthält den Lagerhalter 220, das in einen inneren Teil des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzten Lager 224, das Joch 210 mit dem Gegengewicht 218 und dem Magneten 216, der das Magnetfeld erzeugt, die Welle und die die Welle 105 berührende Druckscheibe.
Der Lagerhalter 220 weist ein Distalende auf, das nach unten offen ist und einen Durchmesser hat, um das Lager 222 aufzunehmen, wodurch der Rotor 200 um die Welle 105 durch das Lager 222 gleitend dreht. Das Lager 222 ist im Distalende des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzt. Der Lagerhalter 220 weist einen Teil mit einem Durchgangsloch auf, das einen anderen Durchmesser hat, der enger als ein Innendurchmesser des Lagers 222 ist, das in das Distalende des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzt ist. Ein äußerer Umfang des Distalendes des Lagerhalters 220 ist nach außen erweitert. Das Lager 222 gleitet entlang einer Außenfläche der Welle 105, so daß es um eine Mittelachse der Welle 105 rotiert, während es den Rotor 200 dreht.
Der Lagerhalter ist mit Gewalt fest in innere Teile eines oberen Jochs 212 und eines unteren Jochs 214 eingesetzt. Das untere Joch 214 ist aus dem weichen magnetischen Stoff als ein Magnetfeldweg des Magneten 216 geschaffen, der ringförmig ist und auf einem Boden des unteren Jochs 214 so montiert ist, daß er den auf der fixierten Platte 100 montierten Spulen 110 zugewandt ist. Der innere Teil des unteren Jochs 214 ist nach unten erweitert, und der Magnet 216 ist in den verlängerten inneren Teil des unteren Jochs 214 eingesetzt. Eine Innenfläche des Magneten 216 berührt eine Außenfläche des verlängerten inneren Teils des unteren Jochs 214.
Das obere Joch 212 ist mit Gewalt um einen oberen Teil des Lagerhalters 220 eingesetzt, um den das untere Joch 214 eingesetzt ist. Ein Teil des oberen Jochs 212 bildet einen Raum mit dem unteren Joch 214 in einer radialen Richtung oder in einer Kreisrichtung des Rotors 200, und das Gegengewicht 218 ist in den Raum eingesetzt und fest mechanisch zwischen das obere Joch 212 und das untere Joch 214 in der radialen Richtung und der axialen Richtung des Rotors 200 gekoppelt.
Das Gegengewicht 218 erhöht einen Exzenter- bzw. Exzentzizitätsbetzag des Rotors 200 und ist in einer Stufenform mit einem unteren Teil und einem oberen Teil ausgebildet, der einen kleineren Durchmesser als der untere Teil hat. Der obere Teil des Gegengewichts 218 ist in einem ausgeschnittenen Teil des oberen Jochs 212 angeordnet. Das obere Joch 212 weist einen weiteren Teil auf, der dem ausgeschnitte nen Teil bezüglich der Welle 105 gegenüberliegend angeordnet ist, um den Raum mit dem unteren Joch 214 zu bilden. Dementsprechend rotiert der Rotor 200 gemäß der effektiv erzeugten Exzentrizität.
Die Druckscheibe 224 ist in einen oberen inneren Teil des Lagerhalters 220 eingesetzt, in den das Lager 222 mit Gewalt eingesetzt ist. Das Ende 105a der Welle 105, entlang der ein äußerer Teil des Lagerhalters 220 und des Lagers gleiten, hat einen die Druckscheibe 224 an einem Punkt berührenden Aufbau. Die Druckscheibe 224 stützt den Rotor 200 in der axialen Richtung des Rotors 200 drehbar ab und berührt die Welle 105 an einem Punkt, da das Ende 105a der Welle 105 rund ist und eine vorbestimmte Krümmung aufweist. Da die auf die Welle 105 ausgeübte Last reduziert ist, trägt dementsprechend die Welle 105 den Rotor 200 in der axialen Richtung stabil, und die UpM des bürstenlosen Vibrationsmotors nimmt zu, während der verbrauchte Strom und das Geräusch reduziert werden. Ein weiterer bürstenloser Vibrationsmotor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 14 und 15 dargestellt.
14 ist eine Querschnittansicht des bürstenlosen Vibrationsmotors, und 15 ist eine partielle perspektivische Ansicht des bürstenlosen Vibrationsmotors. Wie in 14 und 15 gezeigt ist, ist der Aufbau des Rotors 200 von demjenigen des in 4 und 12–13 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors verschieden. Der bürstenlose Vibrationsmotor hat jedoch den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion, wie man über die Strukturen und die Funktionen in Verbindung mit 4 bis 13 verstehen kann, und daher ist die Erläuterung des gleichen Aufbaus und der gleichen Funktion weggelassen. Dementsprechend wird im folgenden ein besonderer Teil des Rotors 200 beschrieben.
Wie in 14 und 15 gezeigt ist, ist der Rotor 200 so angeordnet, daß er von den Spulen 110 und der IC 120 des Motorantriebs beabstandet ist, die auf der fixierten Platte 100 oder der Leiterplatte 130 montiert ist, und die Spulen 110, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115, die in 12 und 13 und 4 gezeigt sind, sind die gleichen. Falls der bürstenlose Vibrationsmotor von der Bauart mit zwei- und dreiphasigem Antrieb ist, ist der bürstenlose Vibrationsmotor unter Berücksichtigung der Anordnung der Spulen 110 und der IC 120 des Motorantriebs, der elektromagnetischen Drehkraft, die durch die Wechselwirkung zwischen den Spulen 110, des Magneten 216 und der Sattelmomente erzeugenden Einheit erzeugt wird, und der Rotationscharakteristik des Rotors 200 entworfen.
Ein Betrieb des in 12 und 13 dargestellten bürstenlosen Vibrationsmotors kann über den Betrieb des in 4 gezeigten bürstenlosen Vibrationsmotors verstanden werden. Demgemäß wird die ausführliche Beschreibung des Betriebs weggelassen.
Wie beim in 4 gezeigten bürstenlosen Vibrationsmotor ist das (nicht dargestellte) Luftzirkulationsloch an dem Lagerhalter 220 oder dem Rotor 200 ausgebildet, um Temperatur und Luft zwischen dem äußeren Teil und dem den Lagerhalter 220, das Lager 222 und die Welle 105 einschließenden Umfang auszutauschen.
Die Spulen 110, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 bilden den dem Rotor 200 entsprechenden Stator, sind unter dem Rotor angeordnet und auf einer Leiterplatte 130 aufgebracht, die auf der fixierten Platte 100 montiert ist. Da der in 12 und 13 gezeigte bürstenlose Vibrationsmotor vom einphasigen Antriebstyp ist, sind die Spulen 110 und die IC 120 des Motorantriebs gegenüberliegend angeordnet. Der Rotor 200 weist den Lagerhalter 220 mit dem Lager 222, das Joch 210 mit dem Magneten 216 und dem Gegengewicht 218 und die die Welle 105 berührende Druckscheibe 224 auf.
Die in 4 bis 15 dargestellten Ausführungsformen haben den gleichen Aufbau wie der Lagerhalter 220, das in den Lagerhalter 220 eingesetzte Lager 222, die Welle 105, um die das Lager 222 gleitet und der Rotor 200 rotiert, und die Druckscheibe 224, die in den Lagerhalter 220 eingesetzt ist und von der Welle 105 getragen wird. Der Unterschied zwischen den Ausführungsformen besteht darin, daß der obere äußere Teil des Lagerhalters 220 statt eines unteren Umfangs einen nach außen erweiterten oberen Umfang zur Begrenzung aufweist.
Das Joch 210 ist aus der weichen magnetischen Substanz gebildet, um den Magnetfeldweg zu schaffen, und der Lagerhalter 220 ist in das Joch 210 mit Gewalt eingesetzt. Der Lagerhalter 220 ist in den ringförmigen Magneten 216 entsprechend den auf dem Boden des Jochs 210 montierten Spulen 110 mit Gewalt eingesetzt, und der Magnet 216 ist durch den Lagerhalter 220 in der radialen Richtung begrenzt und durch das Joch 210 auch in der axialen Richtung begrenzt.
Das Gegengewicht 218 ist auf einem oberen Seitenteil des Jochs 210 montiert, um die Exzentrizität zu erzeugen, und der obere Teil des Jochs 210 ist nach oben und außen bezüglich der Welle 105 verlängert, um zu ermöglichen, daß das Gegengewicht 218 im oberen Teil des Jochs 210 eingebaut wird. Wie in 14 dargestellt ist, entspricht einer Innenfläche des Gegengewichts 218, die der Welle 105 zugewandt angeordnet ist, eine Außenfläche des Lagerhalters 220 und einer Innenfläche einer Verlängerung des Jochs 210, berührt eine Oberseite des Gegengewichts 218 eine Oberfläche des verlängerten oberen Teils des Lagerhalters 220, und eine Außenfläche des Gegengewichts 218 berührt einen äußeren Umfang des Jochs 210.
Der die Spulen 110, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 enthaltende Anlasser bzw. Starter ist am Boden des Rotors 200 angeordnet und auf der Leiterplatte 130 auf der fixierten Platte 100 montiert. Da der in 14 und 15 gezeigte bürstenlose Vibrationsmotor auch von der Bauart mit einphasigem Antrieb ist, sind die Spulen 110, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 die gleichen.
Der Betrieb und der Aufbau des bürstenlosen Vibrationsmotors, der in 14 und 15 gezeigt ist, sind die gleichen wie bei den Ausführungsformen, die in den 4 bis 13 dargestellt sind. Demgemäß wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen. Ein weiterer bürstenloser Vibrationsmotor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit 16 und 17 beschrieben.
16 ist eine Querschnittansicht eines weiteren bürstenlosen Vibrationsmotors, und 17 ist eine partielle perspektivische Ansicht des weiteren bürstenlosen Vibrationsmotors. Wie in 16 und 17 gezeigt ist, ist der Rotor 200 so angeordnet, daß er von den Spulen 110 und der IC 120 des Motorantriebs, die auf der fixierten Platte 100 montiert sind, in einer vorbestimmten Distanz beabstandet ist. Der Rotor 200 enthält das untere Joch 214 mit dem das Lager 222 enthaltenden Lagerhalter 220 und dem Magneten 216, das obere Joch 212 als das Gegengewicht 218, um den Exzentzizitätsbetzag zu erhöhen, und die die Welle 105 berührende Druckscheibe 224.
Im Montageaufbau des Rotors 200 sind der Lagerhalter 220, das Lager 222, die Welle 105, die eine Rotationsachse des Rotors 200 bildet und bezüglich des Lagers 222 gleitet, die Druckscheibe 224, die in den Lagerhalter 220 eingesetzt ist und durch die Welle 105 getragen wird, die gleichen wie bei den in 4 bis 15 gezeigten Ausführungsformen. Der Aufbau des Jochs 210 ist jedoch von den in 4 bis 15 gezeigten Ausführungsformen verschieden.
Das Joch 210 umfaßt das obere Joch 212 und das untere Joch 214. Das obere Joch 212 ist um einen oberen Teil des Lagerhalters 220 mit Gewalt eingesetzt und um die Welle 105 exzentrisch angeordnet. Das obere Joch 212 umfaßt einen ersten Teil mit einem ersten Radius und einen zweiten Teil mit einem zweiten Radius, der größer als der erste Radius ist. Der erste Teil des oberen Jochs 212 trägt die Welle 105, um den Rotor 200 zu drehen, und der zweite Teil des oberen Jochs 212 erzeugt die Exzentrizität, und die Gesamtform des oberen Jochs 212 ist halbkreisförmig. Das obere Joch 212 enthält ein verlängertes Ende, das von einem äußeren Umfang des zweiten Teils des oberen Jochs 212 nach unten verlängert ist.
Das untere Joch 214 ist aus dem weichen magnetischen Material hergestellt, um den Magnetfeldweg zu schaffen, und mit Gewalt um den Lagerhalter 220 eingesetzt, um zusammen mit dem oberen Joch 212 fest mit dem Lagerhalter 220 gekoppelt zu werden. Der ringförmige Magnet 216 ist unterhalb des unteren Jochs 214 entsprechend den Spulen 110 angeordnet.
Der Rotor 200 schließt nicht das Gegengewicht 218 ein. Statt dessen ist das obere Joch 212 als das Gegengewicht 218 ausgebildet und hat eine asymmetrische Form, um den Betrag der Exzentrizität zu erhöhen. Herstellungskosten werden reduziert, da das Gegengewicht 218, das aus einem Sinterteil aus Wolfram (spezifisches Gewicht 18) geschaffen ist, das ein höheres Gewicht als 10 hat und teuer ist, im Rotor 200 des bürstenlosen Vibrationsmotors nicht separat vorgesehen werden muss. Außerdem besteht das obere Joch 212 aus einem allgemeinen Metall wie z.B. Fe, Cu oder AI, wobei das spezifische Gewicht kleiner 10 ist. Demgemäß kann das obere Joch 212 unter Verwendung eines Preßverarbeitungsverfahrens statt eines Sinterver arbeitungsverfahrens zum Herstellen des Sinterteils aus Wolfram geschaffen werden. Die Abmessungsgenauigkeit des oberen Jochs 212 wird dadurch verbessert, und das obere Joch 212 kann leicht um den Lagerhalter 220 eingesetzt werden, wodurch ein Fertigungsprozeß des Rotors 200 des bürstenlosen Vibrationsmotors vereinfacht wird. Die Abmessungsgenauigkeit beim Zusammensetzen des Rotors 200 und ein Unrundlauf (Engt. run-out) (eine Amplitude eines rotierenden Objekts in axialer und radialer Richtung des rotierenden Objekts) der Welle 105 werden verbessert, um die Gesamtqualität des bürstenlosen Vibrationsmotors zu erhöhen.
Das heißt, ein zusätzlicher Arbeitsvorgang zur Anbringung ist erforderlich, um das Sinterstück aus Wolfram am Rotor 200 als das Gegengewicht 218 anzubringen, oder das Sinterstück aus Wolfram wird unter Verwendung eines zusätzlichen Jochs mit Gewalt in den Rotor 200 eingesetzt. In dieser Ausführungsform dient jedoch das obere Joch 212 als das Gegengewicht 218, ohne den zusätzlichen Arbeitsvorgang zur Anbringung oder das zusätzliche Joch zu nutzen.
Der Stator mit den Spulen 110, der IC 120 des Motorantriebs und der Sattelmomente erzeugenden Einheit 115 ist unterhalb des Rotors 200 angeordnet und auf der auf der fixierten Platte 100 montierten Leiterplatte 130 wie bei den in 4 bis 15 gezeigten Ausführungsformen angebracht. Der in 16 und 17 gezeigte bürstenlose Vibrationsmotor ist auch vom einphasigen Antriebstyp, und die Spulen 110, die IC 120 des Motorantriebs und die Sattelmomente erzeugende Einheit 115 sind die gleichen wie bei den in 4 bis 15 dargestellten Ausführungsformen.
Der Betrieb und der Aufbau des bürstenlosen Vibrationsmotors sind die gleichen wie bei den Ausführungsformen der 4 bis 15.
Gemäß den Gesichtspunkten der Erfindung werden, da der Rotor nicht unter Verwendung eines Bondprozesses oder eines Spritzgußverfahrens mit Kunststoff gebildet, sondern mit jeweiligen Teilen mechanisch kombiniert wird, die Lebensdauer und ein Fertigungsprozeß des Vibrationsmotors verbessert, und die Herstellungskosten werden reduziert. Da ein Rotoraufbau verbessert ist, nimmt eine auf eine Welle des Rotors ausgeübte Belastung ab, wird die Rotationscharakteristik des Rotoraufbaus verbessert, und der Stromverbrauch wird reduziert.
Da die IC des Motorantriebs auf der gleichen Ebene wie die Spulen angeordnet ist, um mit den Spulen im Vibrationsmotor integral ausgebildet zu werden, sind der Rotoraufbau und die IC des Motorantriebs mit dem Vibrationsmotor vereinbar, und der Vibrationsmotor kann minimiert werden.
Da die Sattelmomente erzeugende Einheit im Vibrationsmotor montiert ist, kann der antriebslose Punkt, an dem eine Rotation des Vibrationsmotors verhindert wird, beseitigt werden, und die Herstellungskosten, um Strukturen der IC des Motorantriebs und des Stators gemäß Antriebsarten mit anderen Phasen zu ändern, können reduziert werden.
Da der Montageaufbau des bürstenlosen Vibrationsmotors verglichen mit einem Vibrationsmotor vom Bürstentyp vereinfacht wird, wird auch ein Fertigungsprozeß vereinfacht, wird die Lebensdauer verbessert, wird das Geräusch reduziert und eine Lebensspanne des Vibrationsmotors nimmt zu.
Obgleich einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, erkennt der Fachmann, daß Änderungen in dieser Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne vom Prinzip und Geist der Erfindung abzuweichen, deren Umfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.

Claims

Bürstenloser Vibrationsmotor, aufweisend: eine Basisplatteneinheit mit einem Gratelement, das von der Basisplatte ausgeht, und mit einer Welle mit einem ersten Teil, der in das Gratelement so eingesetzt ist, daß er mit der Basisplatte fest gekoppelt ist; einen Stator mit einer oder mehreren, auf der Basisplatte angeordneten Spulen, durch die Strom fließt; einen Rotor, der von einem zweiten Teil der Welle drehbar getragen wird und aufweist ein Lager, das um den zweiten Teil der Welle gleitfähig eingesetzt ist, einen Lagerhalter mit einer Innenfläche, die mit dem Lager mit Gewalt gekoppelt ist, und ein Joch, das mit dem Lagerhalter gekoppelt ist und einen Magneten aufweist, der so auf dem Joch montiert ist, daß er von den Spulen beabstandet ist, um eine elektromagnetische Drehkraft mit den Spulen zu erzeugen, und ein Exzentrizität erzeugendes Gegengewicht, und eine Abdeckung, die mit der Basisplatte gekoppelt ist, um den Stator und den Rotor zu umschließen.
Motor nach Anspruch 1, worin der Lagerhalter einen Raum mit dem mit Gewalt in den Lagerhalter eingesetzten Lager bildet und der Rotor aufweist: eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und vom zweiten Teil der Welle getragen wird.
Motor nach Anspruch 2, worin das zweite Ende der Welle aufweist: ein Distalende, das auf dem zweiten Teil ausgebildet ist und eine Krümmung aufweist, um mit der Druckscheibe in Punktkontakt zu kommen, um die Druckscheibe abzustützen.
Motor nach Anspruch 2, worin der Rotor aufweist: eine den Raum definierende Wand; und ein an der Wand ausgebildetes Loch, durch das der Raum mit einer Außenseite des Lagerhalters in Verbindung steht.
Motor nach Anspruch 1, worin das Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 1, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle getragen wird; und das Joch aufweist ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und ein auf einem Teil des oberen Jochs ausgebildetes Gegengewicht aufweist, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und einen ringförmigen Magneten aufweist.
Motor nach Anspruch 6, worin das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 1, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle getragen wird; und das Joch um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist, um mit dem Lagerhalter fest gekoppelt zu sein, und aufweist einen ersten Teil, der eine Bewegung des Gegengewichts mit dem Lagerhalter in der axialen und radialen Richtung der Welle beschränkt, und einen zweiten Teil, der mit dem ringförmigen Magneten montiert ist.
Motor nach Anspruch 1, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle getragen wird; und das Joch aufweist ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und bezüglich der Welle asymmetrisch ausgebildet ist, um den Rotor exzentrisch zu drehen, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und mit dem ringförmigen Magneten ausgebildet ist.
Motor nach Anspruch 9, worin das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 9, worin das erste Joch aus einem Metall mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 10 geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 1, worin der Lagerhalter eine Becherform mit einer Öffnung aufweist, die zur Basisplatte offen ist, das Joch mit einer Oberseite des Lagerhalters gekoppelt ist, ein ringförmiger Magnet auf dem Joch angeordnet und das Gegengewicht auf dem Joch angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 12, worin das Joch einen Raum mit dem Lagerhalter bildet und der Rotor aufweist: ein auf einem Teil des Lagerhalters ausgebildetes Loch, um eine Verbindung mit dem Raum und einer Außenseite des Lagerhalters herzustellen; und eine Druckscheibe, die einen in das Loch eingesetzten Teil aufweist und deren anderer Teil im Raum zwischen dem Teil des Lagerhalters und der Welle angeordnet ist, um von einem gekrümmten Ende des zweiten Teils der Welle getragen zu werden.
Motor nach Anspruch 12, worin: das Joch aufweist einen in Richtung auf die Basisplatte gebogenen Umfang; der Magnet aufweist eine Innenfläche, die von einer Außenfläche des Lagerhalters getragen wird und auf dem Joch angeordnet ist; und das Gegengewicht aufweist einen Vorsprung, der eine Stufenform in radialer Richtung der Welle aufweist und zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Magneten und einer Innenfläche des Umfangs des Jochs angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 13, worin der Rotor aufweist: ein Luftzirkulationsloch, das an dem Lagerhalter oder der Druckscheibe ausgebildet ist und eine Verbindung mit dem vom Lager, der Druckscheibe und der Welle umgebenen Raum herstellt.
Motor nach Anspruch 1, worin der Motor eine Bauart mit einphasigem Antrieb und antriebslosem Punkt ist und der Rotor aufweist: eine Sattelmomente erzeugende Einheit, die auf der Basisplatte oder der Abdeckung angeordnet ist, um den antriebslosen Punkt zu vermeiden.
Motor nach Anspruch 16, worin der Magnet mehrere magnetische Pole mit einem ersten Winkel bezüglich der Welle aufweist, die Spule eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweist und die Sattelmomente erzeugende Einheit auf einer Linie angeordnet ist, die einen zweiten Winkel von einem Viertel des ersten Winkels einer der Spulen bezüglich der Mittellinie der anderen Spule bildet.
Motor nach Anspruch 17, worin der Magnet 6 magnetische Pole aufweist, die eine Spule eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweist und die Sattelmomente erzeugende Einheit auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich der Mittellinie der einen Spule angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 17, worin: der Magnet 6 magnetische Pole aufweist, die Spulen Sub-Spulen aufweisen, die jeweils eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweisen; und die Sattelmomente erzeugende Einheit Sub-Sattelmomente erzeugende Einheiten aufweist, die jeweils auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich der entsprechenden Mittellinie der Sub-Spulen angeordnet sind.
Bürstenloser Vibrationsmotor, aufweisend: eine Basisplatteneinheit mit einem von der Basisplatte aus verlängerten Gratelement und einer Welle mit einem ersten Teil, der in das Gratelement so eingesetzt ist, daß er mit der Basisplatte fest gekoppelt ist; einen Stator mit zumindest einer Spule, die auf einer ersten Fläche der Basisplatte angeordnet ist, durch die Strom fließt; einen Rotor, der von einem zweiten Teil der Welle drehbar getragen wird und aufweist ein Lager, das um den zweiten Teil der Welle gleitfähig eingesetzt ist, einen Lagerhalter mit einer Innenfläche, die mit dem Lager mit Gewalt gekoppelt ist, und ein Joch, das mit dem Lagerhalter gekoppelt ist und einen Magneten aufweist, der auf dem Joch so montiert ist, daß er von der Spule beabstandet ist, um eine elektromagnetische Drehkraft mit der Spule zu erzeugen, und ein Exzentrizität erzeugendes Gegengewicht; eine IC des Motorantriebs, die auf einer zweiten Fläche der Basisplatte so angeordnet ist, daß sie dem Rotor zugewandt ist und den durch die Spule fließenden Strom steuert; und eine Abdeckung, die mit der Basisplatte gekoppelt ist, um den Stator, den Rotor und die IC des Motorantriebs zu umschließen.
Motor nach Anspruch 20, worin der Stator aufweist: ein in der IC des Motorantriebs in einem einzigen Körper ausgebildetes Hall-Element, um eine Polarität des Magneten festzustellen.
Motor nach Anspruch 20, worin: die Basisplatte eine erste Seite aufweist, die dem Rotor zugewandt ist, und eine zweite Seite, die der ersten Seite gegenüberliegend angeordnet ist; und der Stator eine Leiterplatte aufweist, die auf der ersten Seite der Basisplatte – angeordnet und mit der Spule und der IC des Motorantriebs montiert ist.
Motor nach Anspruch 22, worin die Basisplatte aufweist: eine Anschlußeinheit, die auf der ersten oder zweiten Seite der Basisplatte ausgebildet, mit der Leiterplatte gekoppelt und mit einer externen Quelle gekoppelt ist, um den Strom zu empfangen.
Motor nach Anspruch 22, worin der Stator aufweist: eine weitere Leiterplatte, die auf der ersten oder zweiten Seite der Basisplatte angeordnet ist, mit einer externen Quelle gekoppelt ist, um den Strom zu empfangen, und mit der Leiterplatte mit der Spule und der IC des Motorantriebs gekoppelt ist.
Motor nach Anspruch 20, worin die Basisplatte aufweist: eine einzelne Leiterplatte oder eine doppelseitige Leiterplatte.
Motor nach Anspruch 20, worin der Lagerhalter einen Raum mit dem in den Lagerhalter mit Gewalt eingesetzten Lager bildet und der Rotor aufweist: eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und vom zweiten Teil der Welle getragen wird.
Motor nach Anspruch 26, worin das zweite Ende der Welle aufweist: ein Distalende, das auf dem zweiten Teil ausgebildet ist und eine Krümmung aufweist, um mit der Druckscheibe in Punktkontakt zu kommen, um die Druckscheibe abzustützen.
Motor nach Anspruch 26, worin der Rotor aufweist: eine den Raum definierende Wand; und ein an der Wand ausgebildetes Loch, durch das der Raum mit einer Außenseite des Lagerhalters in Verbindung steht.
Motor nach Anspruch 20, worin das Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 20, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle abgestützt wird, und das Joch aufweist ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und das auf einem Teil des oberen Jochs ausgebildete Gegengewicht aufweist, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und einen ringförmigen Magneten aufweist.
Motor nach Anspruch 30, worin das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 20, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle abgestützt wird; und das Joch mit Gewalt um eine Außenfläche des Lagerhalters eingesetzt ist, so daß es mit dem Lagerhalter fest gekoppelt ist, und aufweist einen ersten Teil, der eine Bewegung des Gegengewichts mit dem Lagerhalter in einer axialen Richtung und in einer radialen Richtung der Welle beschränkt, und einen zweiten Teil, der mit dem ringförmigen Magneten montiert ist.
Motor nach Anspruch 20, worin: der Lagerhalter aufweist eine Becherform mit einer zur Basisplatte offenen Öffnung, eine weitere Innenfläche, die einen Raum mit dem Lager bildet, und eine Druckscheibe, die in den Raum eingesetzt ist und von einem runden Ende des zweiten Teils der Welle abgestützt wird; und das Joch aufweist ein erstes Joch, das um eine Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und bezüglich der Welle asymmetrisch ausgebildet ist, um den Rotor exzentrisch zu rotieren zu lassen, und ein zweites Joch, das um die Außenfläche des Lagerhalters mit Gewalt eingesetzt ist und mit dem ringförmigen Magneten ausgebildet ist.
Motor nach Anspruch 33, worin das zweite Joch aus einem weichen magnetischen Material geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 33, worin das erste Joch aus einem Metall mit einem spezifischen Gewicht von weniger als 10 geschaffen ist.
Motor nach Anspruch 20, worin der Lagerhalter eine Becherform mit einer Öffnung aufweist, die zur Basisplatte offen ist, das Joch mit einer Oberseite des Lagerhalters gekoppelt ist, der ringförmige Magnet auf dem Joch angeordnet ist und das Gegengewicht auf dem Joch angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 36, worin das Joch einen Raum mit dem Lagerhalter bildet und der Rotor aufweist: ein Loch, das an einem Teil des Lagerhalters ausgebildet ist, um eine Verbindung mit dem Raum und einer Außenseite des Lagerhalters herzustellen; und eine Druckscheibe, die einen in das Loch eingesetzten Teil aufweist und deren anderer Teil im Raum zwischen dem Teil des Lagerhalters und der Welle angeordnet ist, um von einem gekrümmten Ende des zweiten Teils der Welle gehalten zu werden.
Motor nach Anspruch 36, worin: das Joch aufweist einen in Richtung auf die Basisplatte gebogenen Umfang; der Magnet aufweist eine Innenfläche, die von einer Außenfläche des Lagerhalters getragen wird und auf dem Joch angeordnet ist; und das Gegengewicht aufweist einen Vorsprung, der eine Stufenform in einer radialen Richtung der Welle hat und zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Magneten und einer Innenfläche des Umfangs des Jochs angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 37, worin der Rotor aufweist: ein Luftzirkulationsloch, das an dem Lagerhalter oder an der Druckscheibe ausgebildet ist und eine Verbindung mit einem vom Lager, der Druckscheibe und der Welle umgebenen Raum herstellt.
Motor nach Anspruch 20, worin der Motor eine Bauart mit einphasigem Antrieb ist, der einen antriebslosen Punkt aufweist, und der Rotor aufweist: eine Sattelmomente erzeugende Einheit, die auf der Basisplatte oder der Abdeckung angeordnet ist, um den antriebslosen Punkt zu vermeiden.
Motor nach Anspruch 40, worin der Magnet mehrere magnetische Pole mit einem ersten Winkel bezüglich der Welle aufweist, die Spule eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweist und die Sattelmomente erzeugende Einheit auf einer Linie angeordnet ist, die einen zweiten Winkel von einem Viertel des ersten Winkels der Spule bezüglich der Mittellinie der Spule bildet.
Motor nach Anspruch 41, worin der Magnet 6 magnetische Pole aufweist, die Spule eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweist und die Sattelmomente erzeugende Einheit auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich der Mittellinie der Spule angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 41, worin: der Magnet 6 magnetische Pole aufweist, die Spule Sub-Spulen aufweist, die jeweils eine von der Welle aus verlängerte Mittellinie aufweisen; und die Sattelmomente erzeugende Einheit Sub-Sattelmomente erzeugende Einheiten aufweist, die jeweils auf einer Linie mit einem Winkel von 15 Grad bezüglich einer entsprechenden Mittellinie der Sub-Spulen angeordnet sind.