DE10115437A1

DE10115437A1 - Schwingmotor in Flachbauweise

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Publication number: DE10115437A1
Application number: DE10115437A
Authority: DE
Inventors: Sang Gil An; Sung Tai Jung; Ta Kyoung Lee
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Mplus Corp
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-01-10
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2005192391A; US6621188B2; KR20020001108A; FI117361B; FR2810811A1; JP2002028570A; DE10115437B4; FR2810811B1; CN100344048C; US6534886B2; FI118070B; CN1529399A; US20030025405A1; FI20050737A; JP3675728B2; CN1224154C; FI20010669A; US20020047370A1; CN1332511A

Abstract

Ein Schwingmotor in Flachbauweise stellt ein Gewicht auf einem oberen Substrat in runder Form und in einem Bereich bezüglich einer gewickelten Spule, welche auf einer Seite des oberen Substrates angeordnet ist, zur Verfügung, um aufgrund einer geringen Dicke des Rotors eine Verringerung des Exzentrizitätsbetrages zu verhindern, wodurch eine geringe Größe des Motors erleichtert wird. Der Schwingmotor in Flachbauweise beinhaltet: ein unteres Gehäuse; ein oberes Gehäuse, welches einen oberen Abschnitt des unteren Gehäuses abdeckt; eine Welle, welche den Mittelpunkt des unteren Gehäuses mit dem Mittelpunkt des oberen Gehäuses verbindet und diese lagert; ein unteres Substrat, welches an einem Abschnitt an einer oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; einen Magnet, der an dem unteren Substrat und der oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; ein dünnes oberes Substrat von runder Form, welches drehbar auf der Welle gelagert ist; einen Kommutator, der mit einer Mehrzahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes der Welle an der Unterseite des oberen Substrates vorhanden ist; ein Paar von Bürsten, bei welchen ein Ende hiervon mit dem unteren Substrat befestigt ist und das andere Ende hiervon in Kontakt mit dem Kommutator ist, um elektrisch mit dem Kommutator verbunden zu sein; ein Paar von gewickelten Spulen, welche voneinander um einen konstanten Winkel in Richtung einer Seite des oberen Substrates getrennt angeordnet sind; ein Gewicht mit hohem spezifischen ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwing- bzw. Vibriermotor in Flachbauweise und insbesondere einen Schwingmotor in Flachbauweise, bei dem ein Gewicht mit hohem spezifischen Gewicht auf einem oberen Substrat angeordnet ist, welches eine Gewickelte Spule hat, um eine stabile Vibrationscharakteristik sicher zu stellen und um eine schmale Größe des Motors zu ermöglichen.

Beschreibung des Standes der Technik

Allgemein ist eine der Funktionen, welche für ein Kom munikationssystem von erheblicher Notwendigkeit ist, eine Verbindungsfunktion (eingehender Anruf). Für eine derartige Verbindungsfunktion wird zumeist eine Tonausgabe, bei spielsweise eine Melodie oder ein Klingelton oder eine Vibration zum Vibrierenlassen des Kommunikationssystems verwendet.

Mit anderen Worten, wenn ein Benutzer vorab eine Funk tion wählt, welche für die Verbindung notwendig ist, arbei tet die gewählte Funktion während der Verbindung, um dem Benutzer zu ermöglichen, die Verbindung festzustellen.

Bei einer derartigen Verbindungsfunktion wird insbeson dere die Vibrationsfunktion hauptsächlich verwendet, um an Orten, an denen sich viele Leute aufhalten, Geräuschbelä stigungen zu vermeiden.

Die Tonausgabefunktion, beispielsweise als Melodie oder Klingelton, ist beabsichtigt, die Verbindung zu bemerken, in dem verschiedene Arten von Melodien oder Klingeltönen durch einen kleinbauenden Lautsprecher nach außen abgegeben werden, welche vorab in das System eingegeben worden sind. Die Vibrationsfunktion ist dafür vorgesehen, das System durch Antrieb eines kleinen Schwingmotors vibrieren zu las sen, um die Vibrationskraft auf ein Gehäuse des Systems zu übertragen.

Die bislang benutzte Vibrationsfunktion arbeitet mit einem Schwingmotor, der separat im System angeordnet ist. Das am meisten repräsentative Beispiel des Schwingmotors ist ein Schwingmotor in Flachbauweise, der als Pfannkuchen- oder Münzentyp bezeichnet wird, in Fig. 1 gezeigt ist und einen relativ großen Durchmesser hat.

Der Schwingmotor in Flachbauweise beinhaltet ein festes Bauteil, das heißt einen Stator und ein sich drehendes Bau teil, einen Rotor r. Der Stator beinhaltet einen Magneten 3 und ein Gehäuse. Der Stator ist elektrisch mit dem Rotor r über eine Bürste 7b verbunden.

Mit anderen Worten, ein unteres Substrat 2, auf dessen Oberfläche ein Schaltkreis aufgedruckt ist, ist an einer oberen Oberfläche eines unteren Gehäuses 1 angebracht, wel ches eine flache Platte von runder Form ist. Ein torusför miger Magnet 3 ist an einer oberen Oberfläche des unteren Substrates 2 angebracht. Da das untere Substrat 2 an einem Teil der oberen Oberfläche des unteren Gehäuses 1 ange bracht ist, ist der Magnet 3 großflächig an dem unteren Ge häuse 1 und dem unteren Substrat 2 angebracht.

Die obere Oberfläche des unteren Gehäuses 1 ist mit ei nem kappenförmigen oberen Gehäuse 4 abgedeckt, welches nach unten offen ist. Das untere Gehäuse 1 und das obere Gehäuse 4 sind durch eine Welle 5 in ihren mittigen Bereichen fest miteinander verbunden. Eine biegefeste Karte wurde bislang als unteres Substrat 2 verwendet, welches am unteren Gehäu se 1 angebracht ist. Seit kurzem wird eine flexible Schalt kreiskarte hauptsächlich als unteres Substrat 2 verwendet.

Bei dem oben erwähnten Aufbau ist der Stator vorgesehen und der Rotor r ist um die Welle 5 in dem Stator angeord net.

Der Rotor r enthält ein oberes Substrat 6 und einen Kommutator 7a. Das obere Substrat 6 wird in der Welle 5 ex zentrisch dadurch gelagert, daß eine flache Platte von run der Form in einem bestimmten Winkel ausgeschnitten wird. Der Kommutator 7a enthält eine Mehrzahl von Segmenten auf dem Umfang am Boden eines Drehmittelpunktabschnittes, der in der Welle 5 des oberen Substrates 6 gelagert ist. Eine gewickelte Spule 8 ist an der oberen Oberfläche des Rotors angebracht und ein Isolator 9 aus einem üblichen Kunststoff wird durch Spritzgießen einstückig auf der oberen Oberflä che des oberen Substrates 6 mit Ausnahme der Befestigungs oberfläche der gewickelten Spule 8 ausgebildet.

In dem Motor, welcher den Stator und den Rotor r bein haltet, wird eine von außen eingegebene Energieversorgung über das untere Substrat 2 eingebracht und die in das unte re Substrat 2 eingegebene Energieversorgung wird über die Bürste 7b dem Kommutator 7a zugeführt.

Die Bürste 7b enthält ein Paar von Energieeingabe- und -ausgabebürsten. Diese Bürsten sind voneinander in einem festen Winkel getrennt. Die Bodenfläche der jeweiligen Bür ste ist fest mit einem Schaltkreis auf dem unteren Substrat 2 verbunden und der obere Abschnitt hiervon ist in Gleit kontakt mit den Segmenten des Kommutators 7a.

Infolgedessen wird der über das untere Substrat 2 ein gebrachte Strom dem Kommutator 7a durch die Bürste 7b auf einer Seite zugeführt und über die gewickelte Spule 8 durch das obere Substrat 6. Der Strom fließt von der gewickelten Spule 8 zum oberen Substrat 6, dem Kommutator 7 und der Bürste 7b auf der anderen Seite. Somit ist die gewickelte Spule 8 stets elektrisch angeschlossen. Hierbei wird eine elektromagnetische Kraft durch eine Wechselwirkung zwischen der gewickelten Spule 8 und dem Magnet 3 erzeugt, um eine Antriebskraft zu erhalten. Da der Rotor r exzentrisch auf der Welle 5 gelagert ist, wird der Rotor r exzentrisch an getrieben. Eine derartige exzentrische Antriebskraft wird über die Welle 5 nach außen übertragen, um das System vi brieren zu lassen. Die Leistung des Schwingmotors hängt so mit vom Vibrationsbetrag ab. Da der Vibrationsbetrag von dem Exzentrizitätsbetrag des Rotors r abhängt, ist es schwierig, den benötigten Exzentrizitätsbetrag durch eine Anordnung zu erhalten, bei der das obere Substrat 6 in ei nem bestimmten Winkel bezüglich der runden Form ausge schnitten ist und die gewickelte Spule 8 exzentrisch auf dem oberen Substrat 6 bezüglich des Rotationsmittelpunktes angeordnet ist.

Demzufolge ist im Rotor r des momentan verwendeten Schwingmotors die gewickelte Spule 8 auf dem oberen Substrat 6 angeordnet und der Isolator 9 ist um die ge wickelte Spule 8 eingefüllt. Momentan wird als Isolator 9 ein Kunststoffmaterial verwendet, welches Metall mit hohem spezifischen Gewicht, beispielsweise Wolfram enthält, um den benötigten Exzentrizitätsbetrag zu erzeugen. Somit kann ein ausreichender Vibrationsbetrag erhalten werden.

In dem genannten Rotor r ist gemäß Fig. 2 die gewickel te Spule 8 auf beiden Seiten des oberen Substrates 6 ange ordnet und die gewickelte Spule 8 ist integral mit dem obe ren Substrat 6 über den Isolator 9 durch einen Eingußvor gang verbunden, so daß der Exzentrizitätsbetrag im Rotor r verbessert werden kann.

Da jedoch der Isolator 9, der das obere Substrat 6 mit der gewickelten Spule 8 durch den Eingußvorgang verbindet, eine Metallkomponente mit hohem spezifischen Gewicht, bei spielsweise Wolfram enthält, ist die Fluidität des Isola tors 9 aufgrund der Wolframkomponente nicht gut, welche nicht leicht aufzuschmelzen ist. Infolgedessen ist während des Eingußvorganges durch den Isolator 9 ein hoher Druck notwendig. Das obere Substrat 6 und die gewickelte Spule 8 werden aufgrund des beim Eingußvorganges aufgewendeten Druckes verformt oder es entstehen Kurzschlüsse. Aus diesem Grund wird ein mangelhaftes Produkt bewirkt. Insbesondere wird aufgrund der Schwierigkeit bei dem Einspritzvorgang die Produktionsausbeute verschlechtert.

Weiterhin ist der Isolator 9 mit dem Material mit hohem spezifischen Gewicht im Rotor r im wesentlichen mit einem kleinen exzentrischen Gewichtsverhältnis angeordnet. Wei terhin verringert gemäß Fig. 2, wenn der Isolator 9 teil weise in Richtung der anderen Seite entsprechend der Seite am Mittelpunkt, der durch die Welle 5 gelagert wird, ausge bildet wird, der Isolator 9, der auf der anderen Seite aus gebildet ist, den Exzentrizitätsbetrag des Rotors r, wo durch die exzentrische Antriebskraft durch den Rotor r ver schlechtert wird.

Da schließlich der Isolator 9 mit einem Material mit hohem spezifischen Gewicht angesichts seiner Funktion, wel che im Rotor r zu erfüllen hat, sehr teuer ist, ist er nicht ökonomisch.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwingmotor in Flachbauweise bereitzustellen, bei dem ein Gewicht auf einem oberen Substrat mit runder Form, welches eine gewickelte Spule hat, angeordnet ist, um zu verhindern, daß sich der Exzentrizitätsbetrag aufgrund ei ner geringen Dicke des Rotors verringert, wodurch eine ge ringe Dicke des Motors erreicht wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingmotor in Flachbauweise bereitzustellen, bei dem ein oberes Substrat in runder Form ausgebildet ist, so daß ein separater Ausschnittsvorgang vermieden werden kann, wodurch die Herstellungszeit verringert wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwingmotor in Flachbauweise bereitzustellen, bei dem der Exzentrizitätsbetrag durch das Gewicht maximiert ist, um die Vibrationsleistung des Motors in Flachbauweise zu verbessern.

Um die obige Aufgabe zu lösen ist ein Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen, mit: einem unteren Gehäuse; einem oberen Gehäuse, welches einen oberen Abschnitt des unteren Gehäuses abdeckt; einer Welle, welche den Mittelpunkt des unteren Gehäuses mit dem Mittelpunkt des oberen Gehäuses verbindet und diese lagert; einem unteren Substrat, welches an einem Abschnitt an einer oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; einem Magnet, der an dem unteren Substrat und der oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; einem dünnen oberen Substrat von runder Form, welches drehbar auf der Welle ge lagert ist; einem Kommutator, der mit einer Mehrzahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes der Welle an der Un terseite des oberen Substrates vorhanden ist; einem Paar von Bürsten, bei welchen ein Ende hiervon mit dem unteren Substrat befestigt ist und das andere Ende hiervon in Kon takt mit dem Kommutator ist, um elektrisch mit dem Kommuta tor verbunden zu sein; einem Paar von gewickelten Spulen, welche voneinander um einen konstanten Winkel in Richtung einer Seite des oberen Substrates getrennt angeordnet sind; einem Gewicht mit hohem spezifischen Gewicht, welches in Richtung des anderen Endes des oberen Substrates bezüglich der gewickelten Spule angeordnet ist; und einem Isolator aus Harz, der zwischen die gewickelten Spulen und das Ge wicht eingefüllt ist, um die gewickelten Spulen und das Ge wicht fest mit dem oberen Substrat zu verbinden.

Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen, mit: einem unteren Gehäuse; einem oberen Gehäuse, welches einen oberen Abschnitt des unteren Gehäuses abdeckt; einer Welle, welche den Mittelpunkt des unteren Gehäuses mit dem Mittelpunkt des oberen Gehäuses verbindet und diese lagert; einem unteren Substrat, welches an einer oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; einem Magnet, der an dem unteren Substrat und der oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist; einem oberen Substrat, welches drehbeweg lich auf der Welle gelagert ist und ungleichförmig geformt ist, um auf der Welle exzentrisch gelagert zu sein, indem eine rund geformte dünne Platte in einem bestimmten Winkel ausgeschnitten ist; einem Kommutator, der mit einer Mehr zahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes der Welle an der Unterseite des oberen Substrates vorhanden ist; einem Paar von Bürsten, bei welchen ein Ende hiervon mit dem un teren Substrat befestigt ist und das andere Ende hiervon in Kontakt mit dem Kommutator ist, um elektrisch mit dem Kom mutator verbunden zu sein; einem Paar von gewickelten Spu len, welche voneinander um einen konstanten Winkel in Rich tung einer Seite des oberen Substrates getrennt angeordnet sind; einem Gewicht mit hohem spezifischen Gewicht, welches zwischen den gewickelten Spulen angeordnet ist; und einem Isolator aus Harz, der zwischen die gewickelten Spulen und das Gewicht eingefüllt ist, um die gewickelten Spulen und das Gewicht fest mit dem oberen Substrat zu verbinden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorlie genden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden de taillierten Beschreibung, welche in Zusammenschau mit der beigefügten Zeichnung zu sehen ist, in der:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung ist, welche einen Aufbau eines Schwingmotors in Flachbauweise nach dem Stand der Technik zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung ist, welche ei nen Rotor im Schwingmotor in Flachbauweise nach dem Stand der Technik zeigt;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang Linie A-A in Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung ist, welche einen Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung ist, welche ei nen Rotor in dem Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung entlang Linie B-B in Fig. 5 ist;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung ist, welche ei ne andere Ausführungsform von Fig. 5 zeigt;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung ist, welche ei nen Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang Linie C-C in Fig. 8 ist;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung ist, welche eine andere Ausführungsform von Fig. 8 zeigt;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung ist, welche einen Schwingmotor in Flachbauweise gemäß der dritten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 12 eine Schnittdarstellung entlang Linie D-D in Fig. 11 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- FORM

Bei einem Schwingmotor ist Flachbauweise gemäß der vor liegenden Erfindung ist auf einem oberen Substrat mit run der Form, welches eine gewickelte Spule hat, ein Gewicht angeordnet, um zu verhindern, daß aufgrund der geringen Dicke des Rotors der Exzentrizitätsbetrag verringert wird, wodurch eine geringe Dicke des Motors erleichtert wird.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in den Figuren gezeigt, ist in einer Richtung entsprechend einer gewickelten Spule 27, welche auf einem oberen Substrat 25 angeordnet ist, ein Ge wicht 30 angeordnet. Mit anderen Worten, ein unteres Substrat 21 ist an einem Teil einer oberen Oberfläche eines unteren Gehäuses 20 angebracht und ein Magnet 22 ist an dem unteren Substrat 21 und der oberen Oberfläche des unteren Gehäuses 20 vorhanden.

Eine Welle 24 ist in der Mitte des unteren Gehäuses 20 festgelegt und ein oberes Gehäuse 23 ist mit einem oberen Abschnitt der Welle 24 in Verbindung, so daß Teile, welche im oberen Bereich des unteren Gehäuses 20 angeordnet sind, gegenüber der Außenseite sicher geschützt sind.

Das obere Substrat 25 ist drehbar und exzentrisch mit der Welle 24 verbunden. Die gewickelte Spule 27 ist an der oberen Oberfläche des oberen Substrates 25 angebracht. Ein Kommutator 26a ist am Boden des oberen Substrates 25 vorge sehen und enthält eine Mehrzahl von Segmenten. Das untere Substrat 21 ist mit den Segmenten des Kommutators 26a über ein Paar von Bürsten 26b verbunden, so daß ein elektrisches Signal dazwischen übertragen wird. In dem obigen Aufbau enthält ein Rotor r der vorliegenden Erfindung ein oberes Substrat 25, welches eine gedruckte Schaltkreiskarte ist, eine gewickelte Spule 27 und ein Gewicht 30, welche ent sprechend am oberen Substrat 25 angebracht sind oder ein stückig eingegossen sind, einen Kommutator 26a und einen Isolator 28.

Das obere Substrat 25, welches eine dünne gedruckte Schaltkreiskarte ist, wurde typischerweise durch Ausschnei den einer runden flachen Platte in einem bestimmten Winkel gebildet. In der vorliegenden Erfindung ist es jedoch da durch gekennzeichnet, daß eine flache Platte runder Form als oberes Substrat verwendet wird.

Auf einem derartigen oberen Substrat 25 mit runder Form ist die gewickelte Spule 27 so angeordnet, daß sie in Rich tung einer Seite vom Mittelpunkt aus wie im Stand der Tech nik exzentrisch angeordnet ist. Die gewickelte Spule 27 kann einphasig, zweiphasig oder dreiphasig abhängig von der Antriebscharakteristik des Schwingmotors sein und ist mit dem oberen Substrat 25 fest verbunden.

Das Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Gewicht 30 mit hohem spezifischen Gewicht auf der anderen Seite des oberen Substrates 25 bezüglich der Seite hiervon angeordnet ist, in der die gewickelte Spule 27 angeordnet ist. Das Gewicht 30 ist ein Hauptele ment, welches den Exzentrizitätsbetrag des Rotors r be stimmt. Wolfram mit hohem spezifischen Gewicht wird gewöhn lich als Material für das Gewicht 30 verwendet.

Das Gewicht 30 ist bevorzugt auf derartige Weise ausge bildet, daß sein Erstreckungswinkel innerhalb des Minimal bereiches von mechanischen 45°-180° liegt.

Wie oben beschrieben, zeichnet sich die vorliegende Er findung dadurch aus, daß das obere Substrat 25 in runder Form ausgebildet ist und das Gewicht 30 an einer Position entsprechend einer Richtung angeordnet ist, wo die ge wickelte Spule 27 angeordnet ist. Der Kommutator 26a, der aus einer Mehrzahl von Segmenten auf dem Umfang des Mittel punktes besteht, der auf der Welle 24 gelagert ist, ist auf der Bodenfläche des oberen Substrates 25 auf gleiche Weise wie im Stand der Technik ausgebildet. Auf der oberen Ober fläche des oberen Substrates 25, in der die gewickelte Spu le 27 und das Gewicht 30 angeordnet sind, ist der Isolator 28 durch einen Einspritzvorgang mit bestimmter Dicke aufge gossen mit Ausnahme eines Bereiches entsprechend der ge wickelten Spule 27 und des Gewichtes 30.

Der Isolator 28 ist ein auf einem üblichen Kunststoff basierender Isolator, der durch einen Einspritzvorgang un mittelbar nach dem Aufbringen der gewickelten Spule 27 und des Gewichtes 30 auf das obere Substrat 25 ausgebildet wird.

Der Kommutator 26a ist im Gleitkontakt mit dem oberen Ende der Bürste 26b an seiner Unterseite, indem eine Mehr zahl der Segmente an der Unterseite des oberen Substrates 25 in konstanten Intervallen ausgebildet wird. Die Segmente sind mit einem Schaltkreis elektrisch in Verbindung, der auf dem oberen Substrat 25 aufgedruckt ist.

Wie oben beschrieben, hat das obere Substrat 25 der vorliegenden Erfindung eine vollständig runde Form, sein Mittelpunkt ist auf der Welle 24 gelagert und ein Paar der gewickelten Spulen 27 ist auf einer Seite des oberen Substrates 25 auf gleiche Weise wie im Stand der Technik angeordnet. Wenn die gewickelte Spule 27 in Richtung einer Seite des oberen Substrates 25 angeordnet ist, ist das Ge wicht 30 großflächig auf dem oberen Substrat 25 auf der an deren Seite entsprechend der einen Seite angeordnet.

Auf diese Weise wirkt die Last des oberen Substrates 25 in Richtung des schweren Gewichtes 30, so daß das obere Substrat 25 in Richtung des Gewichtes 30 gezogen wird.

Mit anderen Worten, ein Paar der gewickelten Spulen 27 ist auf einer Seite des oberen Substrates 25 voneinander um einen bestimmten Winkel getrennt angeordnet und das Gewicht 30 ist großflächig auf der anderen Seite angeordnet. Da in diesem Fall das Gewicht der gewickelten Spule 27 klein ist, wirkt die exzentrische Last in Richtung des relativ schwe ren Gewichtes 30.

Wenn wie oben beschrieben das Gewicht 30 großflächig an der anderen Seite des oberen Substrates 25 bezüglich der gewickelten Spule 27 angeordnet ist, wird der Exzentrizi tätsbetrag des Gewichtes 30 erhöht, um die Vibration zu verbessern. Da das Gewicht der gewickelten Spule 27 gering ist, wirkt die gewickelte Spule 27 nur geringfügig auf die Exzentrizitätslast des Gewichts 30.

Das Gewicht 30 ist auf dem oberen Substrat 25 auf eine derartige Weise ausgebildet, daß sein Ausbildungsbereich innerhalb eines minimalen mechanischen Winkels von 45° liegt. Bevorzugt ist das Gewicht 30 in einer Größe ausge bildet, daß es mit beiden Enden sich den beiden Enden der gewickelten Spule 27 annähert.

Das Gewicht 30 ist auf eine derartige Weise ausgebil det, daß seine Bodenfläche durch einen Kleber mit dem obe ren Substrat 25 in Verbindung ist. Wenn das Gewicht 30 in einer Größe ausgebildet wird, daß sich beide Enden des Ge wichts 30 den beiden Enden der gewickelten Spule 27 annä hern, wird der Kleber gleichzeitig auf ein Ende der ge wickelten Spule 27 aufgebracht und der Bodenfläche des obe ren Substrates 25 aufgebracht, so daß das Substrat 25 in einem stabil festgelegten Zustand gehalten wird.

In einem Bereich außerhalb der gewickelten Spule 27 und des Gewichts 30 ist der Isolator 28 durch einen Einspritz vorgang auf gleiche Höhe wie die gewickelte Spule 27 aufge gossen, wie in Fig. 5 gezeigt.

Der Isolator 28 isoliert hierbei elektrische Eigen schaften von der gewickelten Spule 27 und wirkt gleichzei tig dahingehend, den Zustand stabil beizubehalten, in wel chem die gewickelte Spule 27 und das Gewicht 30 fest an dem oberen Substrat 25 angebracht sind.

Insbesondere ist der Isolator 28 aus einem Material mit geringem spezifischen Gewicht gebildet, um den Exzentrizi tätsbetrag des Gewichtes 30 nicht zu beeinflussen. Es ist besonders bevorzugt, daß übliche synthetische Harze als Isolator 28 verwendet werden.

Es ist bevorzugt, daß der Isolator 28 nicht in einen Raum gegossen wird, der zwischen einem Paar von gewickelten Spulen 27 gebildet wird, um den Exzentrizitätsbetrag des Gewichtes 30 zu verbessern, wie in Fig. 7 gezeigt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen einen Schwingmotor in Flach bauweise gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. Der Rotor r in dieser Ausführungsform bein haltet ein oberes Substrat 25, welches eine gedruckte Schaltkreiskarte ist, eine gewickelte Spule 27 und ein Ge wicht 30, welche entsprechend an dem oberen Substrat 25 an gebracht oder einstückig eingegossen sind, einen Kommutator 26a und einen Isolator 28. In dem obigen Rotor r wird als das obere Substrat 25 eine flache Platte mit runder Form verwendet. Auf einem derartigen oberen Substrat 25 mit run der Form ist eine gewickelte Spule 27 so angeordnet, daß sie in Richtung einer Seite vom Mittelpunkt aus exzentrisch liegt. Hierbei kann die gewickelte Spule 27 einphasig, zweiphasig oder dreiphasig abhängig von den Antriebseigen schaften des Schwingmotors sein und wird durch eine Verbin dung am oberen Substrat 25 angebracht.

Das Gewicht 30 mit hohem spezifischen Gewicht, bei spielsweise aus Wolfram, ist auf der anderen Seite des obe ren Substrates 25 bezüglich der einen Seite hiervon ange ordnet, an der die gewickelte Spule 27 angeordnet ist. Das Gewicht 30 kann auf eine derartige Weise ausgebildet wer den, daß sein Ausbildungsbereich innerhalb eines minimalen mechanischen Winkelbereichs von 45°-180° abhängig vom Ex zentrizitätsbetrag des Motors liegt.

Der obige Aufbau ist gleich zu dem Schwingmotor in Flachbauweise gemäß den Fig. 4 bis 6. Diese Ausführungs form ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß im Umfang des Gewichtes 30 ein abgestufter Bereich 31 ausgebildet ist.

Mit anderen Worten, in dem Rotor r dieser Ausführungs form ist das obere Substrat 25 in runder Form ausgebildet, das Gewicht 30 ist in einer Position entsprechend einer Richtung, in der die gewickelte Spule 27 angeordnet ist, angeordnet und der abgestufte Bereich 31 ist am Umfang des Gewichts 30 ausgebildet. Hierbei sind Form und Breite des abgestuften Bereichs 31 bevorzugt so festgelegt, daß die Intensität des Isolators 28 verbessert wird, ohne den Vi brationsbetrag seitens des Gewichtes 30 zu beeinflussen.

Der Kommutator 26a bestehend aus einer Mehrzahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes, der auf der Welle 24 gelagert ist, ist an dem Boden des oberen Substrates 25 auf gleiche Weise wie in der obigen Ausführungsform ausgebil det. Auf der oberen Oberfläche des oberen Substrates 25, wo die gewickelte Spule 27 und das Gewicht 30 angeordnet sind, ist der Isolator 28 durch einen Einspritzvorgang in einen Bereich mit Ausnahme der gewickelten Spule 27 und dem Ge wicht 30 mit einer bestimmten Dicke aufgegossen. Hierbei isoliert der Isolator 28 elektrische Eigenschaften von der Wicklung 27 und wirkt gleichzeitig dahingehend, den Zustand stabil beizubehalten, in welchem die gewickelte Spule 27 und das Gewicht 30 fest an dem oberen Substrat 25 ange bracht sind. Als ein Beispiel für den Isolator 28 gibt es einen auf üblichem Harz basierenden Isolator, der durch ei nen Einspritzvorgang unmittelbar nachdem die gewickelte Spule 27 und das Gewicht 30 an dem oberen Substrat 25 durch eine Verbindung angebracht worden sind, ausgebildet wird.

Mit anderen Worten, der Isolator 28 ist aus einem Mate rial mit geringem spezifischen Gewicht, um den Exzentrizi tätsbetrag des Gewichtes 30 nicht zu beeinflussen. Es ist bevorzugt, daß als Isolator 28 übliche synthetische Harze verwendet werden.

Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Isolator 28 nicht in einem Raum eingegossen ist, der zwischen einen Paar der gewickelten Spulen 27 ausgebildet ist, um gemäß Fig. 10 den Exzentrizitätsbetrag des Gewichtes 30 zu ver bessern.

Der Kommutator 26a ist in Gleitkontakt mit dem oberen Ende der Bürste 26b an seiner Unterseite, indem eine Mehr zahl der Segmente auf der Unterseite des oberen Substrates 25 in konstanten Intervallen ausgebildet sind. Die Segmente sind elektrisch mit einem Schaltkreis in Verbindung, der auf dem oberen Substrat 25 aufgedruckt ist.

Wie oben beschrieben, hat im Rotor r dieser Ausfüh rungsform das obere Substrat 25 eine dünne runde Form, sein Mittelpunkt ist in der Welle 24 gelagert und ein Paar von gewickelten Spulen 27 ist auf einer Seite des oberen Substrates 25 auf gleiche Weise wie in der obigen Ausfüh rungsform angeordnet.

Wenn die gewickelte Spule 27 in Richtung einer Seite des oberen Substrates 25 angeordnet ist, ist das Gewicht 30 mit dem abgestuften Abschnitt 31 auf seinem Umfang großflä chig auf dem oberen Substrat auf der anderen Seite bezüg lich der besagten einen Seite vorhanden. Da hierbei der Isolator 28 aus einem Harzmaterial, welcher das Gewicht be inhaltet, an dem abgestuften Abschnitt 31 eine erhöhte Dicke hat, wird die Steifigkeit verbessert.

Somit wird der abgestufte Abschnitt 31 fest in dem Iso lator 28 aufgenommen. Selbst wenn die Festigkeit des Isola tors 28 aus Harzmaterial gering ist, wird das Gewicht 30 daran gehindert, sich von dem Rotor r durch eine Drehkraft und Zentrifugalkraft zu lösen.

Insbesondere nimmt ein Ende des Isolators 28, welches den abgestuften Abschnitt 31 des Gewichtes 30 umfaßt, die Drehkraft und Zentrifugalkraft auf, welche im Gewicht 30 erzeugt wird, und verteilt diese. Mit anderen Worten, da die Drehkraft und die Zentrifugalkraft letztendlich auf das umfangsseitige Ende des Isolators 28 mit relativ hoher Dicke wirken, werden die Drehkraft und die Zentrifugal kraft, welche im Gewicht 30 erzeugt werden, leicht aufge nommen und verteilt.

Bei dem erläuterten Rotor r ist der Isolator 28 ein stückig in einem Bereich mit Ausnahme der gewickelten Spule 27 und dem Gewicht 30 durch einen Einspritzvorgang in glei cher Höhe wie die gewickelte Spule 27 eingegossen, wie in Fig. 8 gezeigt.

Die Arbeitsweise des genannten Schwingmotors in Flach bauweise wird nun beschrieben.

Da im Rotor r das obere Substrat 25 in runder Form aus gebildet ist und das Gewicht 30 großflächig an einer Posi tion bezüglich der gewickelten Spule 27 ausgebildet ist, ist es möglich, die Exzentrizitätslast in Richtung des Ge wichtes 30 wesentlich zu verbessern.

Da insbesondere im Rotor r nach dem Stand der Technik ein Bereich, der durch den Isolator 28 mit hohem spezifi schen Gewicht eingenommen wird, der zwischen einem Paar der gewickelten Spulen 27 durch einen Eingießvorgang angeordnet ist, durch die gewickelten Spulen 27 eingeschränkt wird, gab es eine Einschränkung bezüglich einer Erhöhung des Ex zentrizitätsbetrages.

Bei der vorliegenden Erfindung hat das obere Substrat 25 jedoch eine runde Form, die gewickelte Spule 27 ist an einer Seite des oberen Substrates 25 angeordnet und das Ge wicht 30 ist auf der anderen Seite hiervon angeordnet, so daß ein vom Gewicht 30 eingenommener Bereich erhöht wird, so daß das Gewicht 30 wesentlicher wird.

Eine derartige Gewichtserhöhung des Gewichtes 30 wirkt wesentlich auf einen Exzentrizitätsbetrages des Rotors r. Aus diesem Grund kann die Vibrationscharakteristik des Schwingmotors verbessert werden.

Insbesondere im Falle des schmalen Motors gemäß der jüngsten Tendenz der Miniaturisierung und der kleinen Ab messungen im System wird im Stand der Technik der Exzentri zitätsbetrag unvermeidlicherweise verringert. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch, da die Fläche des Gewichtes 30 erhöht ist, der Exzentrizitäts betrag an einer Verringerung gehindert. Somit kann ein grö ßerer Exzentrizitätsbetrag erhalten werden.

Da weiterhin in der vorliegenden Erfindung das Gewicht 30 so angeordnet ist, daß es durch die gewickelte Spule 27 nicht beeinflußt wird, ist dies sehr vorteilhaft für Design und Auslegung des Rotors r. Infolgedessen ist es möglich, den Zusammenbau der gewickelten Spule 27 und des Gewichtes 30 auf dem oberen Substrat 25 zu erleichtern.

Da weiterhin die Größe des Gewichtes 30 gesteuert wer den kann, läßt sich der idealste Exzentrizitätsbetrag, der durch den Schwingmotor notwendig wird, bestimmen.

Die Fig. 11 und 12 zeigen den Schwingmotor in Flach bauweise gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Rotor r in dieser Ausführungsform enthält ein obe res Substrat 25, welches durch Ausschneiden einer flachen Platte mit runder Form in einem bestimmten Winkel gebildet wird, ein Paar von gewickelten Spulen 27, welche so ange ordnet sind, daß sie in einem bestimmten elektrischen Win kel auf dem oberen Substrat 25 voneinander getrennt sind, sowie ein Gewicht 30 mit hohem spezifischen Gewicht, welch es zwischen den gewickelten Spulen 27 angeordnet ist. Das obere Substrat 25, die gewickelten Spulen 27 und das Ge wicht 30 sind einstückig miteinander durch einen Einspritz vorgang mit einem Isolator 28 aus Harzmaterial mit geringem spezifischen Gewicht verbunden.

Mit anderen Worten, der Rotor r in dieser Ausführungs form beinhaltet das obere Substrat 25, die gewickelten Spu len 27, das Gewicht 30 und den Isolator 28. Die gewickelten Spulen 27 sind auf beiden Seiten einer Seite des oberen Substrates 25 angeordnet und voneinander um einen bestimm ten elektrischen Winkel getrennt. Das Gewicht 30 ist auf dem äußeren Umfang des oberen Substrates 25 in einem Raum zwischen den gewickelten Spulen 27 angeordnet. Die ge wickelten Spulen 27 und das Gewicht 30, die auf dem oberen Substrat 25 angeordnet sind, sind durch einen Einspritzvor gang miteinander durch den Isolator 28 aus einem üblichen Harzmaterial verbunden.

Der Isolator 28, der dahingehend wirkt, das obere Substrat 25, die gewickelten Spulen 27 und das Gewicht 30 miteinander zu verbinden, ist hierbei aus einem reinen Harzmaterial gebildet, welches keine Metallkomponente ent hält, um elektrische Charakteristiken von den gewickelten Spulen 27 zu isolieren. Es ist bevorzugt, daß synthetische Harze mit ausgezeichneten Fließeigenschaften und geringem spezifischen Gewicht als Isolator 28 verwendet werden.

Weiterhin ist zwischen den gewickelten Spulen 27, die an beiden Seiten des oberen Substrates 25 angeordnet sind, das Gewicht 30 auf dem äußeren Umfang gesehen vom Drehmit telpunkt durch die Welle 24 des oberen Substrates 25 ange ordnet. Hierbei wird ein Material wie Wolfram mit hohem spezifischen Gewicht bevorzugt als Gewicht 30 verwendet.

Wenn somit das Gewicht 30 zwischen den gewickelten Spu len 27 auf dem oberen Substrat 25 angeordnet ist, läßt sich der Exzentrizitätsbetrag des Rotors r verbessern. Da im Er gebnis eine größere exzentrische Antriebskraft des Rotors r während des Betriebs des Schwingmotors erhalten werden kann, läßt sich die Vibrationscharakteristik verbessern.

Da der Isolator 28 mit geringem spezifischen Gewicht ausgezeichnete Fließeigenschaften hat, ist im Gegensatz zum Stand der Technik kein hoher Einspritzdruck notwendig. In folgedessen ist es möglich, eine Verformung und Kurzschlüs se im oberen Substrat 25 oder den gewickelten Spulen 27 zu vermeiden.

Claims

1. Ein Schwingmotor in Flachbauweise, mit:
einem unteren Gehäuse;
einem oberen Gehäuse, welches einen oberen Abschnitt des unteren Gehäuses abdeckt;
einer Welle, welche den Mittelpunkt des unteren Gehäu ses mit dem Mittelpunkt des oberen Gehäuses verbindet und diese lagert;
einem unteren Substrat, welches an einem Abschnitt an einer oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist;
einem Magnet, der an dem unteren Substrat und der obe ren Seite des unteren Gehäuses angebracht ist;
einem dünnen oberen Substrat von runder Form, welches drehbar auf der Welle gelagert ist;
einem Kommutator, der mit einer Mehrzahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes der Welle an der Unterseite des oberen Substrates vorhanden ist;
einem Paar von Bürsten, bei welchen ein Ende hiervon mit dem unteren Substrat befestigt ist und das andere Ende hiervon in Kontakt mit dem Kommutator ist, um elektrisch mit dem Kommutator verbunden zu sein;
einem Paar von gewickelten Spulen, welche voneinander um einen konstanten Winkel in Richtung einer Seite des obe ren Substrates getrennt angeordnet sind;
einem Gewicht mit hohem spezifischen Gewicht, welches in Richtung des anderen Endes des oberen Substrates bezüg lich der gewickelten Spule angeordnet ist; und
einem Isolator aus Harz, der zwischen die gewickelten Spulen und das Gewicht eingefüllt ist, um die gewickelten Spulen und das Gewicht fest mit dem oberen Substrat zu ver binden.

2. Der Schwingmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei das Gewicht innerhalb eines Bereiches eines mechani schen Winkels von 45°-180° ausgebildet ist.

3. Der Schwingmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei das Gewicht an seinem Umfang einen abgestuften Be reich aufweist.

4. Der Schwingmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei das Gewicht eine Legierung mit hohem spezifischen Ge wicht ist.

5. Ein Schwingmotor in Flachbauweise, mit:
einem unteren Gehäuse;
einem oberen Gehäuse, welches einen oberen Abschnitt des unteren Gehäuses abdeckt;
einer Welle, welche den Mittelpunkt des unteren Gehäu ses mit dem Mittelpunkt des oberen Gehäuses verbindet und diese lagert;
einem unteren Substrat, welches an einer oberen Seite des unteren Gehäuses angebracht ist;
einem Magnet, der an dem unteren Substrat und der obe ren Seite des unteren Gehäuses angebracht ist;
einem oberen Substrat, welches drehbeweglich auf der Welle gelagert ist und ungleichförmig geformt ist, um auf der Welle exzentrisch gelagert zu sein, indem eine rund ge formte dünne Platte in einem bestimmten Winkel ausgeschnit ten ist;
einem Kommutator, der mit einer Mehrzahl von Segmenten am Umfang des Mittelpunktes der Welle an der Unterseite des oberen Substrates vorhanden ist;
einem Paar von Bürsten, bei welchen ein Ende hiervon mit dem unteren Substrat befestigt ist und das andere Ende hiervon in Kontakt mit dem Kommutator ist, um elektrisch mit dem Kommutator verbunden zu sein;
einem Paar von gewickelten Spulen, welche voneinander um einen konstanten Winkel in Richtung einer Seite des obe ren Substrates getrennt angeordnet sind;
einem Gewicht mit hohem spezifischen Gewicht, welches zwischen den gewickelten Spulen angeordnet ist; und
einem Isolator aus Harz, der zwischen die gewickelten Spulen und das Gewicht eingefüllt ist, um die gewickelten Spulen und das Gewicht fest mit dem oberen Substrat zu ver binden.

6. Der Schwingmotor in Flachbauweise nach Anspruch 5, wobei das Gewicht eine Legierung mit hohen spezifischen Ge wicht ist.