专利摘要:
Eswird ein flacher Vibrationsmotor beschrieben, bei dem eine Wellezwischen einem Gehäuseund einer Halterung gehalten ist. Ein Rotor umfasst eine obere Platte,A- und B-Phase-Wickelspulen, ein Exzentergewicht und einen Gleichrichter.Der Gleichrichter besitzt eine Mehrzahl von Segmenten, die elektrischmit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen verbundensind. Ein Stator umfasst eine untere Platte, einen Magneten undein Paar Bürstenfinger,die elektrisch mit einer Spannungsversorgung verbunden und in Kontakt mitden Segmenten sind. Eine Muster aufweisende Spule auf der oberenPlatte verbindet ein Segment, angeschlossen an ein erstes Ende derA-Phase-Wickelspule und ein weiteres Segment, angeschlossen an einzweites Ende der B-Phase-Wickelspule elektrisch miteinander, umeine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors von einer elektrischnicht angeschlossenen Sektion zu einer elektrisch angeschlossenenSektion zu erzeugen.
公开号:DE102004030485A1
申请号:DE102004030485
申请日:2004-06-24
公开日:2005-09-22
发明作者:Sun-Hong Won
申请人:Samsung Electro Mechanics Co Ltd;
IPC主号:H02K7-065
专利说明:
[0001] DieseAnmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen PatentanmeldungNr. 2004-12510, die beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 25.02.2004eingereicht wurde, und deren Offenbarung in der vorliegenden Anmeldungdurch Bezugnahme enthalten ist.
[0002] Dievorliegende Erfindung betrifft einen flachen Vibrationsmotor, insbesondereeinen Vibrationsmotor, der so aufgebaut ist, dass ein Stoppen beimEinschalten oder währenddes Betriebs verhindert wird, um einen wirksamen und stabilen Einschaltvorgangund Betrieb zu gewährleisten.Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen flachen Vibrationsmotorder lediglich eine einzige Wickelspule enthält, wodurch die Herstellungvereinfacht wird und Arbeitskosten und Materialkosten gespart werden,daneben wird der Aufbau vereinfacht, wodurch Herstellungskostengespart werden.
[0003] Kommunikationsgeräte benutzenim Allgemeinen Klingeln und Vibrationsmotoren, um die Benutzer über eineneingehenden Anruf zu informieren. Im Vibrationsmodus wird ein kleinerVibrationsmotor typischerweise betrieben, um die Antriebskraft auf einGehäuseeines Kommunikationsgeräteszu übertragen,wodurch das gesamte Kommunikationsgerät vibriert.
[0004] Vibrationsmotoren,die bei Kommunikationsgerätenwie Mobiltelefone eingesetzt werden, werden eingeteilt in flacheVibrationsmotoren (Vibrationsmotoren vom Münztyp) und zylinderförmige Vibrationsmotoren(Vibrationsmotoren vom Stabtyp).
[0005] Derflache Vibrationsmotor ermöglichtdie Miniaturisierung von Mobiltelefonteilen, da er mit einer relativdünnenund einfachen Struktur zur Erzeugung von Vibration hergestellt werdenkann, beispielsweise indem ein Gewicht innerhalb des Motors platziert wird,das gemeinsam mit dem Rotor gedreht wird. Wegen dieser Vorteilesteigt der Anteil der flachen Vibrationsmotoren allmählich an.
[0006] 1 isteine in Längsrichtunggeschnittene Ansicht eines herkömmlichenVibrationsmotors vom flachen Typ. Wie in 1 gezeigtist, umfasst ein herkömmlicherflacher Motor 1 im Allgemeinen ein Rotorteil oder eineRotoranordnung (die nachfolgend als „Rotor" bezeichnet wird) 10, ein feststehendes Teiloder eine Statoranordnung (das nachfolgend als „Stator" bezeichnet wird) 20 und einGehäuse 30,das sowohl den Rotor 10 als auch den Stator 20 aufnimmt.
[0007] DerRotor 10 besitzt eine exzentrische Rotationsstruktur, diedrehbar innerhalb des Gehäuses 30 eingebautist, und Spulen 12 und 14 aus Draht, der mehrfachum Kerne gewickelt ist und auf einer oberen Platte 11,die keinen aufgedruckten Schaltkreis aufweist, angeordnet ist. DerRotor 10 umfasst ferner ein Gewicht 13, das exzentrischbenachbart zu den Wickelspulen 12 und 14 angeordnetist. Die Wickelspulen 12 und 14 und das Gewicht 13 sindaus einem Isoliermaterial 16 durch Einsatzformen (insertmolded) geformt, um die Wickelspulen 12 und 14 und dasGewicht 13 vor der äußeren Umgebungzu schützen.
[0008] DerRotor 10 besitzt auch einen Gleichrichter 15 aufder Unterseite der oberen Platte 11, auf der der Gleichrichter 15 radialin eine Mehrzahl von Segmenten 15a bis 15d miteinem festgelegten Spalt geteilt ist und er besitzt eine nach untenfreiliegende Kontaktfläche.Der herkömmlicheGleichrichter 15 ist in den 2A und 2B gezeigt.Einige der Segmente 15a bis 15d des Gleichrichters 15 führen einen elastischenKontakt mit den oberen Enden der positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b einer Bürste 25 durch,die in dem Stator 20 angeordnet ist.
[0009] DerStator 20 besteht auch aus einer feststehenden Struktur,die auf einer Halterung 35 angeordnet ist, die an dem Gehäuse 30 befestigtist, um die offene Unterseite des Gehäuses 30 zu verschließen. Indem Stator 20 ist ein ringförmiger Magnet 22 mit Nord-und Südpolen,die einander radial abwechseln, auf einer unteren Platte 21 aufder Halterung 35 angeordnet, und eine Stromversorgung 23,um die Bürste 25 elektrischmit Drähten 24a und 24b zuverbinden, um eine externe Spannung zuzuführen, umfasst positive undnegative Anschlüsse 23a und 23b, dieauf einem oberseitigen Abschnitt der unteren Platte 21 angeordnetsind.
[0010] DieBürste 25 istin positive und negative Bürstenfinger 25a und 25b geteilt,die elektrisch an das positive Terminal 23a und das negativeTerminal 23b der Stromversorgung angeschlossen sind, so dassden Bürstenfingerneine positive beziehungsweise eine negative Spannung mit unterschiedlicher Polarität zugeführt wird.
[0011] Fernerist eine aufrecht stehende Welle 31 von der oberen Mitteder Halterung 35 in den Rotor 10 eingesetzt und über einLagerelement 32 drehbar mit dem Rotor 10 verbunden,wobei das Lagerteil 32 integral mit dem Rotor 10 ausgebildetist. Die Welle 31 wird an ihren oberen und unteren Endenan der Unterseite des Gehäuses 30 undder Oberseite der Halterung 35 gehalten.
[0012] Beidem Betrieb des Vibrationsmotors 1 mit der obigen Strukturwird eine Eingangsspannung von der Spannungsversorgung 23 desStators 20 über dieBürste25 dem Gleichrichter 15 zugeführt. Insbesondere wird dieSpannung den gewickelten Spulen 12 und 14 abwechselndzugeführt über denselektiven Kontakt zwischen der Bürste 25, die in diepositiven und negativen Bürstenfingergeteilt ist und dem Gleichrichter 15, der entsprechendder Bürste 25 in mehrereTeile geteilt ist.
[0013] DieInteraktion zwischen den Wickelspulen 12 und 14 unddem Magneten 22 veranlasst den Rotor 10, um dieWelle 31 in einer festgelegten Richtung zu rotieren. Dabeirotiert der Rotor exzentrisch um die Welle 31 und erzeugteinen seitlichen Druck, der umgekehrt als Vibration an das Gehäuse 30 unddie Halterung 35, die die Welle 31 oben und untenstützen, übertragenwird, so dass ein Benutzer einen eingehenden Einruf fühlen kann.
[0014] Beidem herkömmlichenVerfahren zur Versorgung der Wickelspulen 12 und 14 mitStrom über denKontakt zwischen den Bürstenfingern 25a und 25b derBürste 25 undden Segmenten 15a bis 15d des Gleichrichters 15,um den Motor wie oben beschrieben zu betreiben, ist es erforderlich,die positiven und negativen Bürstenfinder 25a und 25b ständig undkorrekt auf die Segmente 15a und 15c auszurichten,die an beiden Enden der Wickelspule 12 und an den Segmenten 15b und 15d angeschlossen sind,die an beide Enden der Wickelspule 14 angeschlossen sind,in Abhängigkeiteines elektrischen Winkels θ,der durch die Anzahl der Segmente 15a bis 15d bestimmtwird.
[0015] Fallsbeim Einschalten oder währenddes Betriebs des Vibrationsmotors mit der obigen Struktur irgendeinerder positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b (beispielsweiseder Bürstenfinger 25b)von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht, so dass er irgendeinbenachbartes Segment 15b oder 15d berührt, wasdurch die gestrichelten Linien in 2b gezeigtist, anstelle das Segment 15c zu berühren, wird dadurch der elektrischeStromkreis geöffnet,der die Wickelspulen 12 und 14 elektrisch miteinanderverbindet. Anschließendkann der Motor in einem Totpunkt gelangen, wenn ein elektrisch abgeschalteterAbschnitt temporärdie Spannungsversorgung unterbricht, was zu einem vorübergehenden oderkompletten Stopp des Einschaltvorgangs oder des Betriebs des Motorsführt,wodurch ein gravierendes Motorproblem entsteht.
[0016] Einsolcher Stopp des Motors kann durch einen fehlerhaften Herstellungsprozessoder Entwurfsfehler verursacht werden, wenn der Gleichrichter 15 unddie Bürste 25 nichtpräzisezusammengebaut werden, so dass die Segmente 15a bis 15d nichtin der Lage sind, einen gleichförmigenKontakt mit den Bürstenfingern 25a und 25b ineinem festgelegten elektrischen Winkel von 90° oder 180° durchzuführen. Andererseits kann einStoppvorgang stattfinden, falls die Bürste 25 unter demEinfluss des Aufpralls verformt wird, während sie die entsprechendenSpalte, die durch die Segmente 15a bis 15d definiertwerden, passiert, so dass die Kontaktposition bezüglich desGleichrichters 15 verändertwird.
[0017] AlsSchlussfolgerung wird im Stand der Technik ein herkömmlicherAufbau wie er in 3 gezeigt ist, vorgeschlagen,um ein Stoppen des Motors zu verhindern, der von einem Totpunktherrührt, beidem die Wickelspulen 12 mit doppelten Spulen 12a, 12b, 14a und 14b versehensind, und die in Reihe geschalteten Spulen 12a und 12b sindmit den in Serie geschalteten Spulen 14a und 14b verdrahtet, sodass sie einen neutralen Punkt N an einem gemeinsamen Verbindungspunktbesitzen, um eine elektrische Schaltung zu schaffen, die in derLage ist, eine elektrische Verbindung ohne einen Totpunkt aufrechtzu erhalten, sogar dann, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 25a und 25b gegenüber demfestgelegten elektrischen Winkel θ verschoben sind.
[0018] Allerdingsist die herkömmlicheSchaltung zur Schaffung des neutralen Punkts N durch die doppelteWicklung der Wickelspulen 12 beziehungsweise 14,um den Totpunkt zu vermeiden, sehr mühsam, da die Wickelspulen 12 und 14 miteinem (nicht gezeigten) Wickler doppelt gewickelt werden, und anschließend müssen diedoppelten Spulen 12a, 12b, 14a und 14b derWickelspulen 12 und 14 notwendigerweise durcheinen Arbeiter montiert werden, so dass der Verbrauch an Spulenmaterialerhöhtist, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen.
[0019] Dievorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor erwähnten Problemedes Standes der Technik zu lösenund dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung,einen flachen Vibrationsmotor zu schaffen, bei dem ein Stoppen desMotors beim Einschalten oder währenddes Betriebs vermieden wird, um einen effizienten und stabilen Einschaltvorgangund Betrieb zu erzielen.
[0020] Esist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen flachen Vibrationsmotorzu schaffen, der einen einzige Wickelspule in einem Rotor enthält, um denZusammenbauvorgang zu vereinfachen und Herstellungskosten einzusparen.
[0021] Gemäß einemGesichtspunkt der Erfindung, um dieses Ziel zu erreichen, wird einflacher Vibrationsmotor vorgeschlagen, umfassend: eine Welle, diegehalten wird zwischen einem Gehäuseund einer Halterung, die an dem Boden des Gehäuses angebracht ist; einenRotor umfassend eine obere Platte, die innerhalb des Gehäuses angeordnetist, A- und B-Phasen-Wickelspulen, angeordnet auf der Oberseiteder oberen Platte, ein Gewicht, das exzentrisch auf der Oberseiteder oberen Platte angeordnet ist, benachbart zu den Wickelspulenund einen Gleichrichter, angeordnet auf der Unterseite der oberen Platte,der Gleichrichter besitzt eine Mehrzahl von Segmenten, die elektrischmit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen verbunden sind,einen Stator, umfassend eine untere Platte, einen Magnet, angeordnetauf der Oberseite der unteren Platte entsprechend den A- und B-Wickelspulen undein Paar von Bürstenfingern,die elektrisch mit einer Stromversorgung verbunden sind, um eineexterne Spannung zu erhalten und die in Kontakt mit den Segmentensind; und eine Muster aufweisende Spule, die auf der oberen Platteangeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem derSegmente zu erzielen, das an ein erstes Ende der A-Phase-Wickelspule angeschlossenist und einem weiteren der Segmente, das an ein zweites Ende der B-Phase-Wickelspuleangeschlossen ist, um eine elektromagnetische Kraft zum Drehen desRotors zu erzeugen von einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnittzu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitt.
[0022] Vorzugsweisekönnenbeide A- und B-Wickelspulen ein einzelnes Spulenteil umfassen, das einebestimmte Anzahl von Wicklungen besitzt. Vorzugsweise kann die oberePlatte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, bei der die Segmenteund die Muster aufweisende Spule auf der Unterseite aufgedrucktsind. Der verwendete Begriff Muster bedeutet Schaltkreismuster.
[0023] Vorzugsweiseumfasst der Rotor ferner einen Isolator, der auf der Oberseite deroberen Platte ausgebildet ist, um die Wickelspulen und das Gewichtintegral aufzunehmen.
[0024] Vorzugsweisekann die untere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen miteinem Muster aufweisenden Schaltkreis, der auf der Oberseite aufgedrucktist, um die Spannungsversorgung elektrisch mit den Bürstenfingernzu verbinden.
[0025] Vorzugsweisekann der Magnet ein ringförmigesMagnetteil umfassen, das Nord- undSüdpole besitzt,wobei das Magnetteil radial abwechselnd magnetisiert ist.
[0026] Vorzugsweisekann die Muster aufweisende Spule wenigstens eine Spule an der Unterseiteder oberen Platte umfassen, entsprechend einer der beiden A- undB-Wickelspulen.
[0027] Vorzugsweiseist die Muster aufweisende Spule, die auf der Unterseite ausgebildetist, entsprechend einer der A- und B-Wickelspulen in derselben Richtungwie die zugehörigeWickelspule gewickelt.
[0028] Gemäß einemweiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein flacher Vibrationsmotorvorgeschlagen, umfassend: eine Welle, gehalten zwischen einem Gehäuse undeiner an dem Boden des Gehäusesangebrachten Halterung; ein Rotor, umfassend eine obere Platte,angeordnet innerhalb des Gehäuses,A- und B-Phase-Wickelspulen,angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte, ein Gewicht, dasexzentrisch auf der Oberseite der oberen Platte angeordnet ist,benachbart zu den Wickelspulen und einen Gleichrichter, angeordnetan der Unterseite der oberen Platte, der Gleichrichter besitzt eineMehrzahl von Segmenten, die elektrisch mit ersten und zweiten Endender A- und B-Phase-Wickelspulen verbunden sind; einen Stator, umfassendeine untere Platte, einen Magnet, angeordnet auf der Oberseite derunteren Platte entsprechend den A- und B-Wickelspulen und ein Paarvon Bürstenfingern,die elektrisch an eine Spannungsversorgung angeschlossen sind, um eineexterne Spannung zu empfangen und die in Kontakt mit den Segmentensind; und einen Bypass-Schaltkreis, umfassend ein erstes passives Bauteil,angeordnet in Längsrichtungin einem Zwischenabschnitt einer ersten Muster aufweisenden Spule,die ein erstes der Segmente mit einem ersten Ende der A-Phase-Wickelspulemit einem zweiten der Segmente verbindet, das mit einem zweitenEnde der B-Phase-Wickelspule verbunden ist, und ein zweites passives Bauteil,das in Längsrichtungin einem Zwischenabschnitt einer zweiten Muster aufweisenden Spuleangeordnet ist, die ein drittes der Segmente elektrisch mit einemzweiten Ende der A-Phase-Wickelspule mit einem vierten der Segmenteverbindet, das mit einem ersten Ende der B-Phase-Wickelspule verbundenist, um eine rotierende Kraft zum Drehen des Rotors von einem elektrischnicht angeschlossenen Abschnitt zu einem elektrisch angeschlossenenAbschnitt zu erzeugen.
[0029] Vorzugsweisekann jede der A- und B-Phasen-Spulen ein einzelnes Spulenteil umfassen,das eine bestimmte Anzahl von Wicklungen aufweist.
[0030] Vorzugsweisekann die obere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, beider die Segmente und die Muster aufweisende Spule auf der Unterseite aufgedrucktist.
[0031] Vorzugsweiseumfast der Rotor ferner einen Isolator, ausgebildet auf der Oberseiteder oberen Platte um die Wickelspulen und das Gewicht integral darinaufzunehmen.
[0032] Vorzugsweisekann die untere Platte eine gedruckte Leiterplatte umfassen, dieauf ihrer Oberseite eine aufgedruckte Leiterplatte aufweist um die Stromversorgungelektrisch mit den Bürstenfingern zuverbinden.
[0033] Vorzugsweisekann der Magnet ein ringförmigesMagnetelement umfassen, das Nord- und Südpole aufweist und radial abwechselndmagnetisiert ist.
[0034] Vorzugsweisekann jedes der ersten und zweiten passiven Bauteile einen Widerstandumfassen.
[0035] Vorzugsweisekann jedes der ersten und zweiten passiven Bauteile eine Induktivität (Spule) aufweisen.
[0036] Weitervorzugsweise könnenalle ersten und zweiten passiven Bauteile einen Kondensator umfassen.
[0037] Dieoben genannten und weitere Ziele, Merkmale und weitere Vorteilevorliegenden der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detailliertenBeschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert, indenen:
[0038] 1 isteine in Längsrichtunggeschnittene Ansicht eines herkömmlichenflachen Vibrationsmotors;
[0039] 2A und 2B sindDarstellungen eines herkömmlichenflachen Vibrationsmotors, von denen 2A eineAnsicht von unten ist und Segmente eines Gleichrichters darstellt,die in Kontakt mit positiven und negativen Bürsten sind, und 2B stelltden Kontaktzustand zwischen den Segmenten des Gleichrichters undden positiven und negativen Bürstendar;
[0040] 3 isteine Darstellung der Verdrahtung der doppelten Wickelspulen, umeinen Totpunkt bei einem herkömmlichenflachen Vibrationsmotor zu vermeiden;
[0041] 4 isteine perspektivische Explosionszeichnung und stellt einen flachenVibrationsmotor gemäß einenersten Ausführungsbeispielder Erfindung dar;
[0042] 5 isteine Ansicht eines Rotors von unten, der bei dem flachen Vibrationsmotorgemäß dem erstenAusführungsbeispielder Erfindung eingesetzt wird;
[0043] 6A und 6B sindDarstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispielder Erfindung, wobei 6A eine Bürste in normalem Kontakt miteinem Gleichrichter zeigt und 6B zeigtdie Bürstebei einem nicht normalen Kontakt, wobei der Gleichrichter den Vibrationsmotorstoppt;
[0044] 7 stelltWickelspulen dar, die mit einer Muster aufweisenden Spule des flachenVibrationsmotors gemäß dem erstenAusführungsbeispielder Erfindung verdrahtet sind;
[0045] 8 isteine perspektivische Explosionszeichnung und stellt einen flachenVibrationsmotor gemäß einemzweiten Ausführungsbeispielder Erfindung dar;
[0046] 9 isteine Ansicht von unten und stellt einen Rotor dar, der bei dem flachenVibrationsmotor gemäß dem zweitenAusführungsbeispielder Erfindung eingesetzt wird;
[0047] 10A und 10B sindDarstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispielder Erfindung, wobei 10A eine Bürste in normalem Kontakt miteinem Gleichrichter zeigt, und 10B zeigtdie Bürstein nicht normalem Kontakt mit dem Gleichrichter, wobei der Betriebdes Vibrationsmotors verhindert wird;
[0048] 11A und 11B sindSchaltplänedes flachen Vibrationsmotors gemäß dem zweitenAusführungsbeispielder Erfindung, wobei 11A einen elektrisch angeschlossenenAbschnitt und 11B einen elektrisch nicht angeschlossenenAbschnitt darstellt;
[0049] 12 stellteine Wickelspule dar, die mit einer Muster aufweisenden Spule desflachen Vibrationsmotors gemäß dem zweitenAusführungsbeispielder Erfindung verdrahtet ist; und
[0050] 13A bis 13C sindgraphische Darstellungen und zeigen den Verlauf der Drehmomente,die bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispielder Erfindung entstehen, wobei 13A denProfilverlauf darstellt, wenn als passive Bauteile Widerstände oderSpulen eingesetzt werden, 13B stelltden resultierenden Profilverlauf der Drehmomente der A- und B-Wickelspulendar und 13C stellt den Profilverlaufdar, wenn die passiven Bauteile Kondensatoren sind.
[0051] Nachfolgendwerden bevorzugte Ausführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
[0052] 4 isteine perspektivische Explosionsansicht und zeigt einen flachen Vibrationsmotorgemäß einemersten Ausführungsbeispielder Erfindung, 5 ist eine Ansicht eines Rotorsvon unten, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem ersten Ausführungsbeispielder Erfindung eingesetzt wird, und die 6A und 6B sindDarstellungen des flachen Vibrationsmotors gemäß dem ersten Ausführungsbeispielder Erfindung, wobei 6A eine Bürste im normalen Kontakt miteinem Gleichrichter zeigt, und 6A stelltdie Bürstebei einem nicht normalen Kontakt mit dem Gleichrichter dar, wobei derBetrieb des Vibrationsmotors verhindert wird.
[0053] Wiein 4 gezeigt ist, umfasst der flache Vibrationsmotor 100 gemäß der Erfindungeinen Rotor 110, einen Stator 120 und ein Gehäuse 130,um eine Vibration durch die Erzeugung eines seitlichen Drucks zuerzeugen, der durch eine Welle 131 induziert wird, wennder exzentrische Rotor 110 um den Stator 120 gedrehtwird, beim Anlegen einer Spannung.
[0054] DerRotor 110 besitzt eine drehbare Struktur, die exzentrischist und drehbar mit der Welle 131 über ein Lagerelement 132 verbundenist, in dem die Welle 131 an beiden Enden zwischen demBoden des Gehäuses 130 undder Oberseite der Halterung 135 zur Kopplung mit dem Bodendes Gehäuses 130 gehaltenist, um den Innenraum des Gehäuses 130 zuschließen.
[0055] DerRotor 110 besitzt eine „A"-Phase-Wickelspule 112 undeine „B"-Phase-Wickelspule 114,angeordnet an der Oberseite einer oberen Platte 111, angeordnetzwischen dem Gehäuse 130 undeinem Gewicht 113 von hoher Masse, beispielsweise aus Wolfram,das exzentrisch zwischen oder benachbart zu den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 angeordnetist, wobei die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 unddas Gesicht 113 integral auf der Oberseite der oberen Platte 111 innerhalbeines Isolators 116 vorgesehen sind, der aus einem Isoliermaterialwie ein Harz hergestellt ist. Der an der Welle 131 über dasLagerelement 132 angebrachte Rotor 110 besitzteinen exzentrischen Schwerpunkt, so dass er exzentrisch in Drehungversetzt werden kann, wenn er betätigt wird.
[0056] DieA- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 sind durchWickeln von einzelnen Drähtenin eine Richtung füreine bestimmte Anzahl von Windungen hergestellt, so dass der Vorgangdes Aufwickelns der Drähtemit einem (nicht gezeigten) Wickler vereinfacht wird und schnelldurchgeführtwerden kann, wodurch die beiden Enden 112a, 112b, 114a und 114b derWickelspulen 112 und 114 mit Segmenten 115a bis 115d einesGleichrichters 115 verbunden werden.
[0057] Beidem Gleichrichter 115, der an der Unterseite der oberenPlatte 111 angeordnet ist, sind die Segmente 115a bis 115d,die zu den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gehören, radialmit einem gleichförmigenSpalt angeordnet.
[0058] Dieobere Platte 111, die die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 aufweist,das Gewicht 113 und der Isolator 116 können inder Form einer gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board – PCB) vorgesehensein, so dass die Segmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115 aufder Unterseite der PCB aufgedruckt sind.
[0059] Diebeiden Enden 112a und 112b der A-Phase-Wickelspule 112 sindelektrisch an die Segmente 115a und 115c des Gleichrichters 115 angeschlossen,und beide Enden der B-Phase-Wickelspule 114 sind elektrischan die Segmente 115b und 115d des Gleichrichters 115 angeschlossen.Die Segmente 115a bis 115d berühren abwechselnd die positiven undnegativen Bürstenfinger 125a und 125b,die in einem festgelegten elektrischen Winkel θ orientiert sind.
[0060] Alselektrischer Winkel θ derpositiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b wird90° oder180° gewählt, entsprechendder Anzahl der Segmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115.
[0061] DerStator 120 besitzt eine untere Platte 121 undeinen Magneten 122, angeordnet an der Oberseite der Halterung 135,in der der Magnet 122 ein Permanentmagnet ist, der aufder Oberseite der Halterung 125 platziert ist, gegenüber denWickelspulen 112 und 114, und Nordpole und Südpole besitzt,die abwechselnd und radial in einer Anzahl von 2, 4, 6, ... oder2n magnetisiert sind. Die Anzahl der magnetischen Pole des Magnets 122 wirdvorzugsweise auf 2 bis 6 festgelegt, um den strukturellen Aufbauzu vereinfachen im Hinblick darauf, dass die Anzahl der innerenTeile sich proportional zur Anzahl der Magnetpole erhöht.
[0062] Aneinem Ende der unteren Platte 121 ist eine Spannungsversorgung 123 elektrischan Leitungen 124a und 124b angeschlossen, um eineexterne Spannung zuzuführen,und in positive und negative Anschlüsse 123a und 123b eingeteilt,durch die Strömemit unterschiedlichen Polaritätenfließen.
[0063] EineBürste 125 istauf der Oberseite der unteren Platte 121 zwischen dem Rotor 110 alsdrehendes Teil und dem Stator 120 als stehendes Teil angeordnet.Die Bürste 125 istelektrisch an der Unterseite mit den positiven und negativen Anschlüssen 123a und 123b derSpannungsversorgung 123 über positive und negative Schaltkreismuster 126a und 126b verbunden,und an der Oberseite ist die Bürste 125 mitden Unterseiten aller Segmente 115a bis 115d abwechselndverbunden.
[0064] Dieuntere Platte 121 ist eine gedruckte Leiterplatte, beider die positiven und negativen Schaltkreismuster 126a und 126b aufihrer Oberseite aufgedruckt sind, um die positiven und negativenAnschlüsse 123a und 123b derStromversorgung elektrisch mit den positiven und negativen Bürstenfingern 125a und 125b derBürste 125 zuverbinden.
[0065] Diepositiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b sindvorzugsweise in einem festgelegten Winkel geneigt, wobei deren obereEnden höherals die oberste Flächedes Magneten 122 angeordnet sind, so dass die oberen Endender negativen Bürstenfinger 125a und 125b ständig einenelastischen Kontakt mit dem Gleichrichter 115 aufrechterhalten.
[0066] Aufder Unterseite der oberen Platte 111, die den Gleichrichter 115 aufweist,ist eine ein Muster aufweisende Spule 140 angeordnet, diedazu dient, eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors 110 inDrehrichtung bis zu einem elektrisch angeschlossenen Abschnitt zuerzeugen, beim Auftreten eines elektrisch nicht angeschlossenenAbschnitts wegen des Totpunkts.
[0067] Dieein Muster aufweisende Spule 140 ist spulenförmig aufder Unterseite der oberen Platte 111 gewickelt und beideEnden der ein Muster aufweisenden Spule 140 sind an dieSegmente 115a und 115d angeschlossen, so dassdas Segment 115a, das an das erste Ende 112a derA-Phase-Wicklungsspule 112 angeschlossen ist, die gebildetist durch Aufwickeln einer einzelnen Spule auf der Oberseite der oberenPlatte 111, elektrisch mit dem Segment 115d verbundenist, das mit dem zweiten Ende 114b der B-Phase-Wickelspule 114 verbundenist.
[0068] DerVibrationsmotor 100 kann mit der das Muster aufweisendenSpule 140 mit der obigen Struktur, die auf der Unterseiteder oberen Platte 111 entsprechend der A-Phase-Wickelspule 112 oderder B-Phase-Wickelspule 114 normal betrieben werden, während derRotor 110 um den Stator 120 herum gedreht wirddurch den Fluss der abwechselnden Spannungen zu der A-Phase-Wickelspule 112 undder B-Phase-Wickelspule.
[0069] Dasbedeutet, wie in 6A gezeigt ist, wenn die positivenund negativen Bürstenfinger 125a und 125b derBürsten 125 dieAbschnitte 115a bis 115d des Gleichrichters 115 berühren, wobeisie einen festgelegten elektrischen Winkel θ aufrechterhalten, dass dieSpitzen der positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b dieUnterseiten der Segmente 115a und 115c berühren, diean beide Enden der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen sind,so dass die Spannung von der Spannungsversorgung 123 eineSerie von Stromflüssenauslöst,die von dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 zudem zweiten Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 gerichtetist, jedoch nicht in die B-Phase-Wickelspule 114 fließen.
[0070] Anschließend, fallsdie positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b dieSegmente 115b und 115d berühren, während sie den elektrischenWinkel θ beibehalten,fließtein Strom durch die B-Phase-Wickelspule 114, nicht jedochdurch die A-Phase-Wickelspule 112. Konsequenterweise bildet dieWechselspannung, die auf die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gegebenwird, ein wechselndes elektromagnetisches Feld, das umgekehrt aufden Magneten 122 einwirkt, um den exzentrischen Rotor 110 umdie Welle 131 des Stators 120 zu drehen, um Vibrationenzu erzeugen.
[0071] Wieandererseits in 6B gezeigt ist, falls die positivenund negativen Bürstenfinger 125a und 125b dieSegmente 115a bis 115d des Gleichrichters 115 berühren, ohneden festgelegten elektrischen Winkel θ aufrecht zu erhalten, berührt derpositive Bürstenfinger 125a dieUnterseite des Segments 115a, das an das erste Ende 112a derA-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, aber der negative Bürstenfinger 115b berührt nichtden Boden des Segments 115c, der an das zweite Ende 112b angeschlossenist, wobei er von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht,so dass die Spannung von der Spannungsversorgung 123 nichtin der Lage ist, eine Reihe von Stromflüssen zu erzeugen, die von demersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 inRichtung auf das zweite Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 verläuft, wasin einem elektrisch nicht angeschlossenen Abschnitt resultiert undzu einem Stoppen des Motors führt.
[0072] Nachdem elektrischen Abschalten der A-Phase-Wickelspule 112 istder negative Bürstenfinger 125b dergegenüberdem festgelegten elektrischen Winkel θ verschoben ist, in Kontaktmit dem Segment 115d, das an das zweite Ende 114b der B-Phase-Wickelspule 114 angeschlossenist, aber der positive Bürstenfinger 125a istin Kontakt mit dem Segment 115a, das mit dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 verbundenist.
[0073] Wiein 7 gezeigt ist, bildet die Eingangsspannung konsequenterweise über denpositiven Bürstenfinger 125a,der in Kontakt mit dem Segment 115a ist, eine Reihe vonStromflüssen über dennegativen Bürstenfinger 125b,der in Kontakt mit dem Segment 115d ist, wodurch ein elektromagnetisches Felddurch die Muster aufweisende Spule 140 erzeugt wird, dasdie Segmente 115a und 115b miteinander verbindet.
[0074] Obwohldas Drehmoment, das durch die Interaktion zwischen der Muster aufweisendenSpule 140 und dem Magneten 122 erzeugt wird, kleinerist als das normale Drehmoment, kann der Rotor 110 unterdem Einfluss des Drehmoments von dem elektrisch nicht angeschlossenenAbschnitt zu dem elektrisch angeschlossenen Abschnitt gedreht werden, woer leicht gedreht werden kann, so dass der Motor stabil betriebenwird.
[0075] DieMuster aufweisende Spule 140 umfasst wenigstens einen Musterabschnitt,der auf der Unterseite der oberen Platte 111 ausgebildetist, entsprechend der A- oderB-Phase-Wickelspule 112 oder 114, und somit istsie notwendigerweise in derselben Richtung wie die entsprechendeWickelspule 112 oder 114 gewickelt.
[0076] 8 isteine perspektivische Explosionsansicht und zeigt einen flachen Vibrationsmotorgemäß einemzweiten Ausführungsbeispielder Erfindung, 9 ist eine Ansicht von untenund zeigt einen Rotor, der bei dem flachen Vibrationsmotor gemäß dem zweitenAusführungsbeispielder Erfindung eingesetzt ist, und die 10A und 10B sind Darstellungen des flachen Vibrationsmotorsgemäß dem zweitenAusführungsbeispielder Erfindung, wobei 10A eine Bürste in normalem Kontakt miteinem Gleichrichter, und 10B eineBürstebei nicht normalem Kontakt mit dem Gleichrichter zeigt, wodurch derBetrieb des Vibrationsmotors verhindert wird.
[0077] Wiein den 8–10 gezeigt ist, hat ein Vibrationsmotor 100a diesesAusführungsbeispielsim Wesentlichen dieselbe Struktur wie der Vibrationsmotor 100,der den Rotor 110, den Stator 120 und das Gehäuse 130 aufweist,wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden,ohne dass dies im Einzelnen angegeben ist.
[0078] ImHinblick auf die technischen Merkmale dieses Ausführungsbeispielsumfasst der Vibrationsmotor 100a einen Muster aufweisendenSchaltkreis 153 mit einem ersten passivem Bauteil 151,das zwischen Segmenten 115a und 115d angeschlossenist, und einem zweiten Muster aufweisenden Schaltkreis 154 miteinem zweiten passiven Bauteil 152, das zwischen Segmenten 115b und 115c angeschlossenist, die mit abwechselnd mit Energie versorgten A- und B-Phase-Wickelspulen 114 verbundensind, um jegliches Stoppen zu vermeiden, das durch die elektrischeAbschaltung induziert wird, und um somit den Betrieb zu stabilisieren.
[0079] Jededer A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114, diein dem Rotor 110 vorgesehen sind, wird durch mehrmaligesAufwickeln einer einzelnen Spule gebildet, und erste und zweiteEnden 112a und 112b der A-Phase-Wickelspule 112 sindelektrisch an die Segmente 115a und 115c einesfestgelegten elektrischen Winkels θ elektrisch angeschlossen,wobei die Segmente 115a und 115c gemeinsam mitden Segmenten 115b und 115d an der Unterseiteder oberen Platte 111 vorgesehen sind, um einen Gleichrichter 115 zubilden.
[0080] Ersteund zweite Enden 114a und 114b der B-Phase-Wickelspule 114 sindan die Segmente 115b beziehungsweise 115d angeschlossen.
[0081] Dieobere Platte 111 umfasst auch einen Bypass-Schaltkreisabschnitt 150,um den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 eineminimale Spannung zuzuführen,um das Drehmoment zum Drehen des Rotors 110 von einem elektrischnicht angeschlossenen Abschnitt zu einem elektrisch angeschlossenenAbschnitts beim Stoppen des Motors zu erzeugen.
[0082] DerBypass-Schaltkreisabschnitt 150 umfasst einen ersten Musteraufweisenden Schaltkreis 153, um das Segment 115a,das an das erste Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist,mit dem Segment 115d, das an, das zweite Ende 114b deB-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen ist, zusammenzuschließen, wobeider erste Muster aufweisende Schaltkreis 153 aus einemleitenden, ein Muster aufweisenden Abschnitt besteht und auf derUnterseite der unteren Platte 111 aufgedruckt ist.
[0083] Daserste passive Bauelement 151 ist in einem mittleren inLängsrichtungverlaufenden Abschnitt des ersten Muster aufweisenden Schaltkreises 153 angeordnet,um einen Strom, der übereine Eingangsseite zugeführtworden ist, zu verringern, bevor der Strom über eine Ausgangsseite ausgegebenwird. Der erste Musterschaltkreis 153 mit dem ersten passivenBauelement 151 ist vorzugsweise entlang des kürzestenPfades zwischen den Segmenten 115a und 115d ausgebildet,die mit beiden Enden verbunden sind.
[0084] Fernerist ein zweiter Muster aufweisender Schaltkreis 154 vorgesehen,um das Segment 115b, das an das erste Ende 114a derB-Phase-Wickelspule 114 angeschlossen ist, elektrisch mitdem Segment 115c zu verbinden, das an das zweite Ende 112b derA-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist, wobei der zweiteMuster aufweisende Schaltkreis 154 ebenso aus einem einleitendes Muster aufweisenden Teil besteht, das auf der Unterseiteder unteren Platte 111 aufgedruckt ist, ähnlich wiebei dem ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153.
[0085] Einzweites passives Bauelement 152 ist in Längsrichtungin einem mittleren Abschnitt des zweiten Muster aufweisenden Schaltkreises 154 vorgesehen,um den Eingangsstrom von einer Eingangsseite zu verringern, bevorder Strom einer Ausgangsseite zugeführt wird. Der Muster aufweisendeSchaltkreis 154 mit dem zweiten passiven Bauelement 152 ist auchvorzugsweise entlang des kürzestenPfades zwischen den Segmenten 115b und 115c ausgebildet,die an beiden Enden angeschlossen sind, ähnlich wie bei dem ersten Musteraufweisenden Schaltkreis 153.
[0086] Beidem Vibrationsmotor 100a mit der obigen Struktur, bei derder Bypass-Schaltkreisabschnitt 150 ander Unterseite der oberen Platte 111 vorgesehen ist, wirddie Spannung abwechselnd auf die A-Phase-Wickelspule 112 unddie B-Phase-Wickelspule 114 während derDrehung des Rotors 110 um den Stator 120 übertragen,um sicherzustellen, dass der Motor 100a normal betriebenwird.
[0087] Dasheißt,wie in 10A gezeigt ist, dass, wenndie positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b dieSegmente 115a und 115c des Gleichrichters beieinem festgelegten elektrischen Winkel θ berühren, die Segmente 115a und 115c,die in Kontakt mit den positiven und negativen Bürstenfingern 125a und 125b sind,an die ersten und zweiten Enden 112a und 112b derA-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen sind, um einen Schaltkreiszu bilden.
[0088] Wiein 11A gezeigt ist, fließt ein erster Teil I1 des Eingangsstroms von der Spannungsversorgung 123 durchdie A-Phase-Wickelspule 112, um ein vorwärts drehendesDrehmoment zu erzeugen, währendder verbleibende Anteil I2 des Eingangsstroms,der relativ klein ist, durch das erste passive Bauelement 151,die B-Phase-Wickelspule 114 und das zweite passive Bauelement 152 fließt. DasDrehmoment von der B-Phase-Wickelspule 114 ist relativ unwichtigverglichen mit demjenigen der A-Phase-Wickelspule 112,und somit wirkt es sich nicht auf den Motorbetrieb aus.
[0089] Fallsdie positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b normalerweisedie Segmente 115b und 115b in einem festgelegtenelektrischen Winkel berühren,fließtder größte Teildes Eingangsstroms durch die B-Phase-Wickelspule 114, aber einekleine Menge des Eingangsstroms wird im Gegensatz dazu der A-Phase-Wickelspule 112 zugeführt. Konsequenterweiseerzeugt die Spannung, die den A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 abwechselndzugeführtwird, ein elektromagnetisches Feld, das wiederum mit dem magnetischenFeld von dem Magneten 112 zusammenwirkt, um den exzentrischenRotor 110 um die Welle 131 des Stators 120 zudrehen, wodurch Vibrationen erzeugt werden.
[0090] Indem Fall, wenn die positiven und negativen Bürstenfinger 125a und 125b einennicht normalen Kontakt durchführen,der von dem festgelegten elektrischen Winkel θ abweicht, wie in 10B gezeigt ist, berührt der positive Bürstenfinger 125a die Unterseitedes Segments 115a, aber der negative Bürstenfinger 125b berührt nichtdie Unterseite des Segments 115c, so dass der Eingangsstromvon der Spannungsversorgung 123 nicht in der Lage ist,eine Reihe von Stromflüssenzu erzeugen, die von dem ersten Ende 112a der A-Phase-Wickelspule 112 zu demzweiten Ende 112b der A-Phase-Wickelspule 112 gerichtetsind, wodurch ein elektrisch nicht angeschlossener Abschnitt erzeugtwird, der zu dem Stoppen des Motors 100a führen kann.
[0091] Nachdem elektrischen Abschalten berührt dernegative Bürstenfinger 125b,der von dem erlaubten elektrischen Winkel θ abweicht, die Segmente 115b und 115d nichtnormal, die an das erste oder zweite Ende 114a oder 114b derB-Phase-Wickelspule 114 angeschlossensind, und de positive Bürstenfinger 125a berührt dasSegment 115a normal, das an das erste Ende 112a derA-Phase-Wickelspule 112 angeschlossen ist.
[0092] Wiein 11B gezeigt ist, fließt ein Teil I1 desEingangsstroms, der in die positive Bürste 125a eingebrachtwird, die in Kontakt mit dem Segment 115a ist, durch denersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153 und das passiveBauelement 151 des ersten Muster aufweisenden Schaltkreis 153, wodurchein Stromfluss gebildet wird, der durch das Segment 115d ausgegebenwird, das an das zweite Ende des ersten Muster aufweisenden Schaltkreises 153 undden negativen Bürstenfinger 125 angeschlossenist, der in Kontakt mit dem Segment 115d ist.
[0093] Darüber hinausfließtder verbleibende Teil I2 des Eingangsstroms,der in die positive Bürste 125a eingebrachtwird, die in Kontakt mit dem Segment 115a ist, durch dieA-Phase-Wickelspule 112, das Segment 115c, dasan das zweite Ende der A-Phase-Wickelspule 112 angeschlossenist, den zweiten Muster aufweisenden Schaltkreis 154 unddas zweite passive Bauelement 152 des zweiten Muster aufweisendenSchaltkreises 154, und bildet anschließend einen Stromfluss, der über dieB-Phase-Wickelspule 114 an das Segment 115d ausgegebenwird, das in Kontakt mit der negativen Bürste 125b ist.
[0094] AlsErgebnis bildet der in die A-Phase-Wickelspule 112 unddie B-Phase-Wickelspule 114 fließende Eingangsstromein elektromagnetisches Feld, das mit dem magnetischen Feld desMagneten 122 des Stators 120 zusammenwirkt, umein Drehmoment zu erzeugen, das kleiner als das Drehmoment ist,das durch die normale Berührunginduziert wird, aber das den Rotor 110 sofort von dem elektrisch nichtangeschlossenen Abschnitt zu dem elektrisch angeschlossenen Abschnittdreht, um eine ungestörteDrehung zu bewirken, so dass der Motor stabiler betrieben werdenkann.
[0095] Vorzugsweisesind die ersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 alsWiderstandsmittel (Widerstände)vorgesehen, um eine Spannung mit Widerstandswerten zur Verfügung zu stellen,die ähnlichderjenigen der um die A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 gewickelten Drähte ist,so dass lediglich ein kleiner Anteil der Spannung zugeführt werdenkann, um den Rotor 110 normal von dem elektrisch nichtangeschlossenen Abschnitt zu drehen, der sich sofort einstellt.
[0096] Alternativkönnendie ersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 alsSpulen vorgesehen sein, um eine minimale Strommenge zur Verfügung zustellen, so dass lediglich eine geringe Strommenge zur Verfügung gestelltwird, um den Rotor 110 normal von dem temporär elektrischnicht angeschlossenen Abschnitt in die Betriebsstellung des Motorszu drehen.
[0097] DieSpulen besitzen vorzugsweise Induktivitätswerte, die etwa wenigstens1/3 derjenigen der A- und B-Phase-Wickelspulen 112 und 114 betragen.
[0098] Dasbedeutet, die Widerstandsmittel oder die Spulen besitzen Widerstandswerte,die ähnlichwie der Gleichspannungswiderstand der Spulen sind, die als ersteund zweite passive Bauelemente 151 beziehungsweise 152 beiden ersten und zweiten Muster aufweisenden Schaltkreisen 153 beziehungsweise 154 eingesetztwerden.
[0099] Vorausgesetzt,dass der normalerweise durch die A-Phase-Wickelspule 112 fliesendeStrom einen Wert von 1 in diesem Zustand besitzt, da die B-Phase-Wickelspule 114 unddie beiden passiven Bauelemente 151 und 152 inSerie geschaltet sind, hat der Strom, der durch die B-Phase-Wickelspule 114 fließt, einenWert von etwa 1/3 desjenigen der A-Phase-Wickelspule. Wenn die A-Phase-Wickelspule 112 einVorwärtsdrehmomenterzeugt, wird die B-Phase-Wickelspule 114 in einen 1/3-Abschnittgeteilt, der entlang ihrer Längeausgebildet ist, um ein Vorwärtsdrehmomentzu erzeugen, und einen weiteren 1/3-Abschnitt, der entlang ihrerLänge gebildet ist,um ein Rückwärtsdrehmomentzu erzeugen, wie in den 13A und 13B gezeigt ist. Die Wickelspulen erzeugen eingesamtes resultierendes Drehmoment, das im Wesentlichen dasselbewie das originale Drehmoment ist, um jegliches Stehen bleiben deselektrisch nicht angeschlossenen Abschnitts zu vermeiden. Es istnachvollziehbar, dass die resultierenden Kräfte der jeweiligen Phasen konstantein positives wellenförmigesDrehmomentprofil erzeugen.
[0100] Dieersten und zweiten passiven Bauelemente 151 und 152 können alsKapazitäten(Kondensatoren) vorgesehen sein, die es einer kleinen Strommengeermöglichen,hindurch zu fließen,während elektrischeLadung beim Anlegen einer Spannung angesammelt wird.
[0101] DieKapazitätensind als erste und zweite passive Bauelemente 151 und 152 inden ersten und zweiten Muster aufweisenden Schaltkreisen 153 und 154 vorgesehen,anstelle der Widerstandsmittel oder der Spulen. Wenn die elektrischnicht angeschlossene Sektion währendder Drehung des Motors auftaucht, fließt die minimale Strommengedurch die Kapazitoren als erste und zweite passive Bauelemente 151 und 152,so dass ein Drehmoment in dem Rotor 110 auftritt und denRotor 110 von der elektrisch nicht angeschlossenen Sektionzu der elektrisch angeschlossenen Sektion zu bewegen, wodurch einStoppen des Motors vermieden wird.
[0102] Wenndie Kapazitäten(Kondensatoren) als passive Bauelemente eingesetzt werden, entsteht einWellenprofil, das dem Drehmomentwellenprofil gleicht, das in denWickelspulen des Zweiphasen-Vibrationsmotors gebildet wird, wiein 13C gezeigt ist.
[0103] Gemäß der obenerläutertenvorliegenden Erfindung wird die Muster aufweisende Spule zum Erzeugeneines elektromagnetischen Feldes beim Anlegen einer Spannung zwischendem ersten Ende der A-Phase-Wickelspule und dem zweiten Ende der B-Phase-Wickelspulegebildet, so dass die elektrische Verbindung über die Muster aufweisendeSpule ein elektromagnetisches Feld erzeugen kann, um den Rotor vonder elektrisch nicht angeschlossenen Sektion (Abschnitt) zu derelektrisch angeschlossenen Sektion zu bewegen, so dass der Betriebdes Motors stabil aufrechterhalten wird.
[0104] Dadie passiven Bauelemente zwischen beiden Enden der A-Phase-Wickelspuleund beiden Enden der B-Phase-Wickelspule vorgesehen sind, um denEingangsstrom auf einen bestimmten Wert zu verringern, um ein minimalesDrehmoment zu erzeugen, kann der Rotor von der elektrisch nichtangeschlossenen Sektion zu der elektrisch angeschlossenen Sektionverschoben werden durch Benutzung einer minimalen Strommenge, die über diepassiven Bauelemente in Richtung der A- und B-Phasen-Wickelspulen geschicktwird, in dem Fall, wenn der Rotorstopp aus einer Verschiebung deselektrischen Winkels der positiven und negativen Bürs tenfingers herrührt. DiesesErgebnis kann das Stoppen des Motorbetriebs verhindern, wobei gleichzeitigein effizienter Betrieb des Motors verwirklicht wird.
[0105] Darüber hinausist jede Wickelspule in der Form eines einzelnen Drahtes vorgesehen,so dass die Notwendigkeit einer doppelten Wicklung entfällt, undder Zusammenbau des Motors und seines Aufbaus vereinfacht wird,wodurch die Verarbeitung verbessert wird.
[0106] Obwohldie vorliegende Erfindung zusammen mit den bevorzugten Ausführungsbeispielengezeigt und beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann auf diesemGebiet klar, dass Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne den Schutzbereichder Erfindung zu verlassen, der sich durch die Patentansprüche ergibt.
权利要求:
Claims (17)
[1] Flacher Vibrationsmotor (100), umfassend: einezwischen einem Gehäuse(130) und einer Halterung (135), die an dem Bodendes Gehäuses(130) befestigt ist, gehaltene Welle (131); einemRotor (110), umfassend eine obere Platte (111),die innerhalb des Gehäuses(130) angeordnet ist, A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114),angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte (111), ein exzentrischauf der Oberseite der oberen Platte (111) angeordnetesGewicht (113), benachbart zu den Wickelspulen (112, 114)und ein an der Unterseite der oberen Platte (111) angeordneterGleichrichter (115), der Gleichrichter (115) weisteine Mehrzahl von Segmenten (115a-d) auf, die elektrischmit ersten und zweiten Enden der A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114)verbunden sind; einen Stator (120), umfassend eineuntere Platte (121), einen auf der Oberseite der unterenPlatte (121) angeordneten Magneten (122), derden A- und B-Wickelspulen(112, 114) entspricht und ein Paar von Bürstenfingern(125a, 125b), die elektrisch mit einer Spannungsversorgung(123) verbunden sind, um eine externe Spannung zu empfangenund die in Kontakt mit den Segmenten (115a-d) sind; und eineMuster aufweisende Spule (140), die auf der oberen Platte(111) angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischeneinem der Segmente (115a), angeschlossen an ein erstesEnde (112a) der A-Phase-Wickelspule(112) und einem weiteren Segment (115d), angeschlossen,an ein zweites Ende (114b) der B-Phase-Wickelspule (114)zu erzielen, um eine elektromagnetische Kraft zum Drehen des Rotors(110) von einer elektrisch nicht angeschlossenen Sektionzu einer elektrisch angeschlossenen Sektion zu erzeugen.
[2] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass alle A- und B-Wickelspulen (112, 114)ein einzelnes mehrfach gewickeltes Spulenteil aufweisen.
[3] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die obere Platte (111) eine gedruckteLeiterplatte umfasst und die Segmente (115) und die Musteraufweisende Spule (140) auf deren Unterseite aufgedrucktist.
[4] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass der Rotor (110) ferner einen Isolator(116) umfasst, der auf der Oberseite der oberen Platte(111) ausgebildet ist, um die Wickelspulen (112, 114)und das Gewicht (113) integral darin aufzunehmen.
[5] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die untere Platte (121) eine gedruckteLeiterplatte umfasst, die auf ihrer Oberseite aufgedruckt ist, umdie Spannungsversorgung (123) elektrisch mit den Bürstenfingern(125a, 125b) zu verbinden.
[6] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass der Magnet (122) ein ringförmiges Magnetteilumfasst, das Nord- und Südpoleaufweist, die radial abwechselnd magnetisiert sind.
[7] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Muster aufweisende Spule (140)wenigstens eine Spule aufweist, die an der Unterseite der oberenPlatte (111) ausgebildet ist, entsprechend einer der A-und B-Wickelspulen (112, 114).
[8] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 7, dadurchgekennzeichnet, dass die Muster aufweisende Spule (140)auf der Unterseite ausgebildet ist, entsprechend einer der A- undB-Wickelspulen (112, 114) und in derselben Richtungwie die entsprechende Wickelspule (112, 114) gewickeltist.
[9] Flacher Vibrationsmotor (100a), umfassend: einezwischen einem Gehäuse(130) und einer Halterung (135), die an dem Bodendes Gehäuses(130) befestigt ist, gehaltene Welle (131); einenRotor (110), umfassend eine obere Platte (111),die innerhalb des Gehäuses(130) angeordnet ist, A- und B-Phase-Wickelspulen (112, 114),angeordnet auf der Oberseite der oberen Platte (111), ein exzentrischauf der Oberseite der oberen Platte (111) angeordnetesGewicht (113), benachbart zu den Wickelspulen (112, 114)und ein an der Unterseite der oberen Platte (111) angeordneterGleichrichter (115), der Gleichrichter (115) weisteine Mehrzahl von Segmenten (115) auf, die elektrisch mitersten und zweiten Enden (114a, 114b) der A- undB-Phase-Wickelspulen (112, 114) verbunden sind; einenStator (120), umfassend eine untere Platte (121),einen auf der Oberseite der unteren Platte (121) angeordnetenMagneten (122), der den A- und B-Wickelspulen (112, 114)entspricht und ein Paar von Bürstenfingern(125a, 125b), die elektrisch mit einer Spannungsversorgung(123) verbunden sind, um eine externe Spannung zu empfangenund die in Kontakt mit den Segmenten (115) sind; und einenBypass-Schaltkreis (150), umfassend ein erstes passivesBauelement (151), das in Längsrichtung in einem mittlerenAbschnitt einer ersten ein Muster aufweisenden Spule (153)vorgesehen ist, die ein erstes Segment (115a), angeschlossenan ein erstes Ende (112a) der A-Phase-Wickelspule (112) mit einemzweiten Segment (115d), angeschlossen an ein zweites Ende(114b) der B-Phase-Wickelspule (114) elektrischverbindet, und ein zweites passives Bauelement (152), dasin Längsrichtungan einem mittleren Abschnitt der zweiten Muster aufweisenden Spule(154) vorgesehen ist, die ein drittes der Segmente (115c),angeschlossen an das zweite Ende (112b) der A-Phase-Wickelspule(112) mit einem vierten der Segmente (115b), angeschlossenan ein erstes Ende (114b) der B-Phase- Wickelspule (114) elektrischverbindet, um eine Drehkraft zum Drehen des Rotors (110)von einer elektrisch nicht angeschlossenen Sektion zu einer elektrischangeschlossenen Sektion zu erzeugen.
[10] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass alle A- und B-Phasen-Spulen (112, 114)ein einzelnes mehrere Wicklungen aufweisendes Spulenteil aufweisen.
[11] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass die obere Platte (111) eine gedruckteLeiterplatte mit Segmenten umfasst und die Muster aufweisende Spule(153) auf deren Unterseite aufgedruckt ist.
[12] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass der Rotor (110) ferner einen Isolator(116) umfasst; der auf der Oberseite der oberen Platte(111) ausgebildet ist, um die Wickelspulen (112, 114)und das Gewicht (113) integral darin aufzunehmen.
[13] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass die untere Platte (121) eine gedruckteLeiterplatte umfasst, die auf ihrer Oberseite aufgedruckt ist, umdie Spannungsversorgung (123) elektrisch mit den Bürstenfingern (125a, 125b)zu verbinden.
[14] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass der Magnet (122) ein ringförmiges Magnetteilumfasst, das Nord- und Südpoleaufweist, die radial abwechselnd magnetisiert sind
[15] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente(151, 152) einen Widerstand umfassen.
[16] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente(151, 152) eine Induktivität umfassen.
[17] Flacher Vibrationsmotor nach Anspruch 9, dadurchgekennzeichnet, dass alle ersten und zweiten passiven Bauelemente(151, 152) eine Kapazität umfassen.
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同族专利:
公开号 | 公开日
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CN1661890A|2005-08-31|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2005-09-22| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2007-05-10| 8125| Change of the main classification|Ipc: H02K 13/04 AFI20051017BHDE |
2008-03-13| 8128| New person/name/address of the agent|Representative=s name: LINDNER BLAUMEIER PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 9040 |
2015-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
2015-03-26| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20150101 |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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