DE60110365T2

DE60110365T2 - Bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor

Info

Publication number: DE60110365T2
Application number: DE60110365T
Authority: DE
Inventors: Alex Ling Ta District Hong; Ching-shen Ling Ta District Horng; Tso-kuo Nia Song Yin
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: EP1241771A1; CA2340957A1; DE60117305T2; DE60110365D1; EP1492215B1; US20020125842A1; EP1241771B1; CA2340957C; US6636007B2; DE60117305D1; EP1492215A1

Description

Erfindungsgebiet
Diese Erfindung betrifft einen Vibrationsmotor und insbesondere einen bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotor, der einen Läufer mit einem eingebauten exzentrischen Gewicht.
Erfindungshintergrund
Mechanische Vibrationen werden für viele verschiedene Anwendungen benötigt. Vibrationen zur Materialpulverisierung und -selektion in der industriellen Anwendung, Vibration für Heimmassagemaschinen und leisen Anzeige von eingehenden Nachrichten für Mobiltelefonapparate und -empfänger sind nur wenige Beispiele von mechanischen Vibrationsanwendungen.
Es gibt verschiedene Methoden, die verwendet werden können, um mechanische Vibrationen zu erzeugen. Ein Verfahren beinhaltet die Verwendung von elektrischen Motoren. Zur Erzeugung von Vibrationen auf der Grundlage von Motoren sind wenigstens zwei Typen von Vibrationen erzeugenden Vorrichtungen bekannt. Der erste Typ umfasst die Anbringung eines exzentrischen Gewichts an der Antriebswelle eines herkömmlichen Motors, der normalerweise durch sanftes Drehen arbeitet, ohne dass irgendeine Vibration beabsichtigt ist. Vibration wird infolge der Exzentrizität des sich drehenden Teils des Systems im Ergebnis der Anwesenheit des exzentrischen Gewichts erzeugt, das an der Antriebswelle des Motors angebracht ist. Da jedoch das exzentrische Gewicht außerhalb des Motorgehäuses angebracht ist, müssen manchmal zusätzliche Abschirmungsmittel vorgesehen werden, um eine unerwünschte Stoßwirkung durch den sich drehenden Teil des Systems auf die Umgebung zu vermeiden. Der andere Typ von Vibrationserzeugung auf der Grundlage eines Motors nutzt einen Läufer, der selbst exzentrisch gewichtet ist. Die Drehung des Läufers erzeugt automatisch eine Vibration, ohne dass es nötig ist, eine zusätzliche Vorrichtung an der Läuferwelle des Motors anzubringen.
Demgemäß ist ein Vibrationsmotor ein Typ von Vorrichtung zur Erzeugung von Vibrationen, der mechanische Vibrationen durch die Drehung seines Läufers liefert. Normalerweise ist es ein Ziel eines traditionellen Motors, mögliche Vibrationen zu verringern. Im Gegensatz dazu hat ein Vibrationsmotor das Ziel, absichtlich mechanische Vibrationen zu erzeugen. Im folgenden beschreibenden Text dieser Beschreibung wird der Ausdruck „Vibrationsmotor" speziell auf die Vibrationsvorrichtung auf der Grundlage eines Motors bezogen, die eingebaute exzentrische Läufer aufweist.
Ein Gleichstromkommutatormotor, der einen nicht symmetrischen Läufer mit einem Schwerpunkt aufweist, der aus der Läuferdrehachse versetzt ist, ist aus dem US-Patent Nr. 6,169,348 von Wan („Fiat Type Two-Phase Vibration Motor") bekannt. Wan offenbart einen flachen Typ von zweiphasigem Gleichstromkommutatormotor, der einen Läufer mit einer mechanischen asymmetrischen Konstruktion nutzt. Da sich der Schwerpunkt des asymmetrischen Läufers nicht in der zentralen Drehachse des Läufers befindet, wurde mechanische Vibration erzeugt, sowie der Läufer des Vibrationsmotors angetrieben wurde. Wans Vibrationsmotor erfordert jedoch die Verwendung eines Kommutator-Bürsten-Paares, um so elektrische Energie an die Ankerwicklung seines Läufers zuzuführen.
Die Kommutierung der elektrischen Energie, die zum Betrieb von Wans Vibrationsmotor erforderlich ist, beruht auf der Reibung zwischen den Bürsten und dem Kommutator. Mechanische Reibung nutzt zwangsläufig sowohl die Bürsten als auch die kommutierenden Segmente des Kommutators ab. Auch ist elektrischer Kurzschluss zwischen konsekutiven Segmenten des Kommutators unvermeidbar, infolge der Kohlenstoffansammlung, die von der mechanischen Reibung herrührt. Darüber hinaus erzeugt die intermittierende elektrische Leitung zwischen den Bürsten und den Kommutatorsegmenten unerwünschte elektromagnetische Emissionen, die auf sich in der Nähe befindliche elektronische Geräte störend einwirken können. Ohne ausreichende Abschirmung können Schaltungen, wie etwa die Steuerelektronik des Motors selbst, infolge der exzessiven EM-Interferenz versagen. Darüber hinaus vermindert die Abnutzung der Bürsten und des Kommutators die nutzbare Lebensdauer dieses Typs von Vibrationsmotor. Noch weiter erfordert der zweiphasige Aufbau von Wans Vibrationsmotor die Verwendung einer komplexeren Stromzuführungsschaltung, die zwei elektrische Stromzuführungen mit Phasentrennung bereitstellen muss. Im Vergleich zu einer einphasigen Stromquelle sind die Gesamtkosten und die Schaltungskomplexität dieses Typs von kommutatorbasierten Vibrationsmotor relativ hoch.
US 5,373,207 offenbart einen bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotor, der einen Ständer umfasst, der eine Feldwicklung aufweist; einen Läufer, der einen Läufermagneten und einem Schwerpunkt aufweist, der aus der Drehachse des Läufers versetzt ist, ferner eine Antriebsschaltung; und ein Gehäuse zur Unterbringung des Läufers und des Ständers. Der Läufermagnet ist eben und in der Form gebogen oder sektoral.
EP-A-0 066 643 offenbart einen Motor mit einem Klauenpolständer.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor bereitgestellt, umfassend: einen Ständer, der eine Feldwicklung aufweist; einen Läufer, der einen Läufermagneten aufweist, wobei der Läufer einen Schwerpunkt besitzt, der aus der Mitteldrehachse des Läufers versetzt ist; eine Antriebsschaltung zum Steuern eines elektrischen Antriebsstroms zu der Feldwicklung, um den Läufer elektromagnetisch zum Drehen anzuregen; und ein Gehäuse zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers, während ein Luftspalt dazwischen beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer ein erstes magnetisches Polstück und ein zweites magnetisches Polstück umfasst, die einen ringförmigen Zwischenraum bilden, und die Ständerfeldwicklung innerhalb des ringförmigen Zwischenraums angeordnet ist und wobei das erste und zweite magnetische Polstück abwechselnde magnetische Polplatten angrenzend an den Läufer aufweisen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor bereitgestellt, umfassend: einen Ständer, der eine Feldwicklung aufweist; einen Läufer; eine Antriebsschaltung zum Steuern eines elektrischen Antriebsstroms zu der Feldwicklung, um den Läufer elektromagnetisch zum Drehen anzuregen; und ein Gehäuse zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers, während ein Luftspalt beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Es ist auf diese Weise möglich, einen bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotor zum Erzeugen einer mechanischen Vibration über Drehung eines exzentrischen Läufers bereitzustellen, der mechanischen Verschleiß der Komponenten vermeidet, wodurch eine verlängerte Lebensdauer geliefert wird.
Darüber hinaus kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auch einen bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotor zum Erzeugen einer mechanischen Vibration über Drehung eines exzentrischen Läufers bereitzustellen, der wenig elektromagnetische Störung des umgebenden Umfelds erzeugt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese und andere Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden besser unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die angefügten Ansprüche und die beigefügte Zeichnung verstanden werden, wobei:
1 eine perspektivische Explosionsansicht des bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Querschnittansicht ist, die entlang einer Ebene genommen wurde, die durch eine ausgewählte radiale Richtung des Vibrationsmotors von 1 läuft;
die 3, 4, 6 und 6 perspektivische Ansichten sind, die jeweils vier der bevorzugten Ausführungsbeispiele des strukturellen Aufbaus des exzentrischen Läufers für den bürstenlosen Gleichstromvibrationsmotor der Erfindung veranschaulichen; und
7 eine perspektivische Ansicht des oberen magnetischen Polstücks ist, die die Anordnung einer elektronischen Antriebsschaltung auf der oberen Oberfläche davon veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den strukturellen Aufbau eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Alle Komponenten des Vibrationsmotors sind separat dargestellt, um ihre jeweiligen Merkmale zu zeigen. 2 ist andererseits eine Querschnittansicht, genommen entlang einer Ebene, die durch eine ausgewählte radiale Richtung des Vibrationsmotors von 1 läuft, wenn er als kompletter Vibrationsmotor zusammengebaut ist. Bei den folgenden beschreibenden Absätzen für das bevorzugte Ausführungsbeispiel des Vibrationsmotors der Erfindung kann gleichzeitig auf die 1 und 2 Bezug genommen werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 weist der bürstenlose Gleichstromvibrationsmotor der Erfindung im Allgemeinen einen Aufbau eines inneren magnetischen Läufers auf, der sich innerhalb eines umgebenden Ständers mit einer Wicklung dreht. Infolge der Tatsache, dass die beabsichtigte Funktion eines Vibrationsmotors die Erzeugung von mechanischer Vibration und nicht das typische Antreiben einer externen Last ist, besteht deshalb keine Notwendigkeit dafür, eine sich erstreckende Antriebswelle aufzuweisen, die sich außerhalb des Körpers des Motors dreht. Im Ergebnis ist ein Aufbau auf der Grundlage eines inneren Läufers einfacher als der eines Motors, der einen äußeren Läufer aufweist. Der Ständer eines Vibrationsmotors mit innerem Läufer dient auch als Abschirmung für die sich bewegenden Teile – den vibrierenden Läufer – der Vorrichtung, was sie vor dem umgebenden Umfeld schützt, wo der Motor eingebaut ist.
Wie es in der Querschnittansicht von 2 veranschaulicht ist, weist der bürstenlose Gleichstromvibrationsmotor, der im Allgemeinen durch die Bezugszahl 100 identifiziert wird, einen äußeren Ständer 110 und einen inneren Läufer 120 auf. Zwischen den sich gegenüber befindenden Oberflächen des Ständers 110 und des Läufers 120 wird ein Luftspalt 140 genau beibehalten, wenn beide in Position innerhalb des Schutzgehäuses 190 des Motors eingebaut sind. Wie es in der Fachwelt bekannt ist, ist es umso besser, je kleiner die radiale Länge des Luftspalts zwischen dem Ständer und dem Läufer eines Motors ist. Die wirkliche Dimension des Luftspalts wird durch verschiedene Herstellungstoleranzen bestimmt. Man beachte, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von 1 das Motorgehäuse 190 eine im Algemeinen zylindrischen Schale 191 und eine Endplatte 192 umfasst. Die Ständer- und Läuferanordnung des Vibrationsmotors kann sicher innerhalb des vertieften Zwischenraums der zylindrischen Schale 191 untergebracht werden, wobei die Endplatte 192 den Ständer und den Läufer im Innern wirksam abdichtet.
Im Vergleich zu einem Kommutatormotor benötigt ein bürstenloser Motor eine elektronische Antriebsschaltung, um die Funktionalität der mechanischen Kombination aus den Bürsten und dem Kommutator bereitzustellen. Bei dem Ausführungsbeispiel des Vibrationsmotors der vorliegenden Erfindung, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, ist innerhalb des Motorgehäuses 190 zusammen mit dem Ständer 110 und dem Läufer 120 eine Antriebsschaltung 130 auf der Grundlage einer integrierten Schaltung (IC) 132 enthalten, die auf der Leiterplatte (PCB) 131 aufgelötet ist. Der Läufer 120 des Vibrationsmotors 100, der von einem adäquaten Lagermittel 150 getragen wird, das in den folgenden Absätzen in Detail beschrieben werden wird, kann auf diese Weise innerhalb des Ständers 110 angetrieben werden, so dass unter Steuerung der elektronischen Antriebsschaltung 130 eine mechanische Vibration erzeugt wird.
Wie es in der Querschnittansicht von 2 dargestellt ist, umfasst der Ständer 110 eine ausgewählte Anzahl von Windungen von Konduktorspulen, die um eine Spulenrolle 113 gewickelt sind. Leitungsdrähte, die um eine Spulenrolle 113 gewickelt sind, stellen eine ringförmige Ständerfeldwicklung 114 für den Ständer 110 dar, die in den ringförmigen Zwischenraum passt, der durch genaues Ausrichten des oberen und unteren magnetischen Polstücks 111 bzw. 112 gebildet wird. Die Spulenrolle 113 kann beispielsweise aus Kunststoffmaterial gefertigt sein, das als Fassungsrahmen für die mehrfachen Windungen von Leitungsdrähten der Ständerfeldwicklung 114.
Sowohl das obere 111 als auch untere magnetische Polstück 112 weist eine Anzahl von radial nach innen weisende magnetische Polplatten 115 auf, die zum Luftspalt 140 hin weisen. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von 1 sind, wie es in der perspektivischen Ansicht dargestellt ist, vier Polplatten 115 und 116 auf dem oberen und dem unteren magnetischen Polstück 111 bzw. 112 entlang dem Umfang eines 360-Gradkreises ausgerichtet. Alle zwei aufeinander folgende Polplatten, entweder 115 oder 116, sind um 90 Grad separiert. Die Platten 115 und 116 des oberen und unteren magnetischen Polstücks 111 bzw. 112 sind ineinander verschachtelt, sowie der Vibrationsmotor 100 zusammengebaut ist, und stellen einen achtpoligen Motor dar. Wie es für einen Fachmann nachvollziehbar ist, kann ein erfindungsgemäßer Vibrationsmotor leicht einen Aufbau von mehr oder weniger Zahlen von Polen nutzen.
Das obere und untere magnetische Polstück 111 und 112 kann beispielsweise aus geschichtetem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt gefertigt sein. Die Polstücke 111 und 112 bilden, wenn zusammengebaut, einen ringförmigen Zwischenraum zur Aufnahme der Ständerfeldwicklung 114. Wie es erwähnt wurde, umfasst die Ständerfeldwicklung 114 mehrere Windungen von Konduktorwicklungen, die um die Spulentolle 113 gewickelt sind. Wenn die Leitungsdrähte in der Ständerfeldwicklung 114 durch Leiten eines Stroms dort hindurch erregt werden, stellen die magnetischen Polstücke 111 und 112 einen Flusspfad für die Motormagnetschaltung dar. Die Polstücke 111 und 112, wie sie im beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielhaft erläutert werden, können unter Verwendung kostengünstiger Verfahren wie dem hydraulischen Pressen von Metallblech hergestellt werden.
Im Betrieb wirkt die Ständerfeldwicklung 114 als eine elektromagnetische Quelle, die im Ergebnis auf den Erregungsstrom, den sie erhält, einen magnetischen Fluss erzeugt. Der erzeugte magnetische Fluss fließt in der Längsrichtung des im Allgemeinen zylindrischen Körpers des Ständers 110 entlang der magnetischen Schaltung innerhalb der oberen und unteren magnetischen Polstücke 111 und 112, die an beiden Enden des zylindrischen Ständerkörpers angeordnet sind. Der magnetische Fluss fließt entweder in die Polplatten 115 und 116 der Polstücke 111 bzw. 112 hinein oder daraus heraus und dann in den Läufer 120 hinein oder daraus heraus.
In Abhängigkeit von der Polarität der Stromerregung in der Ständerfeldwicklung 114 strömt der Fluss über den Luftspalt 140 in der radialen Richtung entweder in die entsprechenden Magnetpole im Ringmagnet 129 des Läufers 120 hinein oder daraus heraus. Wenn der magnetische Fluss durch geschlossene Schlingen von magnetischen Schaltungen strömt, die im Ständer 110, im Luftspalt 140 und dem Läufer 120 ausgebildet sind, wird eine mechanische Antriebskraft entwickelt und der Läufer 120 wird angetrieben, so dass er sich dreht, und es werden Vibrationen erzeugt.
In Abhängigkeit von der relativen Winkelposition des Läufers 120 speist die Antriebsschaltung 130 abwechselnd einen Strom von positiver und negativer Polarität in die Ständerfeldwicklung 114 ein. Im Ergebnis können die Polplatten 115 und 116 des oberen und unteren magnetischen Polstücks 111 bzw. 112 abwechselnd als Nord- bzw. Südpol erregt. Mit genauer Antriebszeitablaufsteuerung kann der Läufer auf diese Weise angetrieben werden, so dass er sich durch den Ständer 110 in der gewünschten Drehrichtung dreht.
Bei dem Prozess beruht die Antriebsschaltung 130, wie es dem Fachmann bekannt ist, auf bestimmten Typen von Sensoren, um Information betreffend die Winkelposition des Läufers 120 zu erhalten. Solch eine Information ist zur Steuerung des Zeitablaufs und der Polarität des Antriebsstroms nötig, der in die Ständerfeldwicklung 114 eingespeist wird. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel liefert ein Hall-Sensor 134, der auf der PCB 131 der Antriebsschaltung 130 montiert ist, diese Winkelinformation des Läufers 120 des Antriebs-IC 132.
An geeigneter Stelle auf der PCB 131 kann ein Positionierungsloch 138 ausgebildet sein, der verwendet werden kann, um einen Zapfen 119 aufzunehmen, der sich aus der oberen Oberfläche der Spulenrolle 113 erstreckt. Die Positionierungskopplung des Loches 138 und des Zapfens 119 ermöglicht es, den Sensor 134 auf eine festgelegte relative Winkelposition in Bezug auf die PCB 131 zu setzen, in die er eingebaut wird.
Man beachte, dass beide Polplatten 115 und 116 des oberen und unteren magnetischen Polstücks 111 bzw. 112 eine Oberflächenkonfiguration aufweisen, die in Bezug auf die zentrale Längsachse des Vibrationsmotors asymmetrisch ist. Beispielsweise weist in der perspektivischen Ansicht von 1 die Polplatte 115 in einer Drehrichtung eine Kante auf, die stärker geneigt ist als die andere in der entgegengesetzten Richtung. Diese Asymmetrie stellt die Bereitstellung eines Startdrehmoments für den Vibrationsmotor sicher. Ohne diese Asymmetrie wird höchstwahrscheinlich jeder der magnetischen Pole des Läufers 120 ausbalanciert und demgemäß an einer mittleren Position in einem magnetischen Pol des Ständers 110 eingefangen, wenn der Motor angehalten wird, und erzeugt beim Neustart des Motors kein Startdrehmoment. Dieser Einfangpol wird durch die Ständerfeldwicklung 114 des Ständers 110 über eine entsprechende Polplatte erzeugt, wenn der Motor aus dem Stand gestartet werden soll.
Der strukturelle Aufbau des Ständers, der oben beschrieben wurde, für den Vibrationsmotor der Erfindung ist geeignet für einphasigen Betrieb. Ein zweiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor ist in seiner relativen Einfachheit im Antrieb und in der Rückkopplungselektronik vorteilhaft und demgemäß zusätzlich zur Designeffizienz und ihrer Vorteile sind auch die Kosten der Herstellung niedrig. Mit geeigneten Einstellungen der Konfiguration ist der Vibrationsmotor der vorliegenden Erfindung gleicherweise für zwei- oder dreiphasige Designs anwendbar, falls solche Motoren für bestimmte Anwendungen besser geeignet sein sollten.
Wie es oben erwähnt wurde, müssen die Polplatten 115 und 116 des oberen und unteren magnetischen Polstücks 111 bzw. 112 eine relative Winkelposition zueinander beibehalten, sowie der Vibrationsmotor zusammengebaut ist. Bei dem hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Spulenrolle 113, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, einen Zapfen 119 auf, der von jeder ihrer Endoberflächen entlang der Längsachse des Motors absteht. Passende Positionierungslöcher 117 und 118 können auf dem entsprechenden oberen und unteren magnetischen Polstück 111 und 112 eingerichtet sein. Durch geeignetes Anordnen dieser Positionierungszapfen und -löcher, können das obere und das untere magnetische Polstück 111 und 112 auf eine korrekte relative Winkelposition festgesetzt werden. Darüber hinaus kann der Hall-Sensor 134 der Antriebsschaltung ebenso über den Positionierungszapfen 119 der Spulenrolle 113 korrekt positioniert werden.
Andererseits kann sich der Positionierungszapfen 119 der Spulenrolle 113 auch für eine geeignete Länge entlang der Längsrichtung des Vibrationsmotors erstrecken, so dass er einen geeigneten ausreichenden Abstand zwischen aufeinander folgenden Komponenten an beiden Enden des Motors aufrechterhält. Beispielsweise muss bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Antriebsschaltung 130 zusammen mit ihrer PCB 131 innerhalb des Motorgehäuses 190 zusammengebaut ist, ein ausreichender Abstand zwischen der PCB 131 und entweder dem oberen 111 oder dem unteren magnetischen Polstück 112 aufrechterhalten werden, sobald die Stücke aus elektrisch leitfähigem geschichteten Stahl gefertigt sind. Ohne ausreichenden Abstand kann elektrischer Kurzschluss stattfinden. Infolge des Erfordernisses der Miniaturisierung bei Anwendungen für den Vibrationsmotor der Erfindung muss solch ein Abstand auf das geringste mögliche Maß präzise kontrolliert werden. Durch Steuerung der Ausdehnungslänge des Zapfens 119 kann dies erreicht werden.
Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, die Antriebsschaltung 130 auf einem Stück der PCB angeordnet ist, sind jedoch auch andere Formen der Anordnung für die Antriebsschaltung möglich. 7 ist eine perspektivische Ansicht des oberen magnetischen Polstücks 111, die eine elektronische Antriebsschaltung 130 veranschaulicht, die auf der oberen Oberfläche des Polstücks angeordnet ist. Da der Körper des Polstücks 111 normalerweise selbst elektrisch leitfähig ist, kann deshalb eine Isolationsschicht, die im Allgemeinen durch die Bezugszahl 135 identifiziert wird, auf seiner Oberfläche vorgesehen sein, damit die Antriebsschaltung 130 auf der Oberseite angeordnet werden kann. Über der Oberfläche der Isolationsschicht 135 können elektrische Leitungen ausgebildet sein und Schaltungskomponenten, beinhaltend Antriebs-IC 132, Hall-Sensor 134 und andere, können an die Schaltung angeschlossen sein. Externe elektrische Energie kann der Schaltung über die Stromdrähte 133 zugeführt werden.
Wie es in der Querschnittansicht von 2 veranschaulicht ist, weist der Läufer 120 eine mechanische Konfiguration auf, die zu seiner zentralen Drehachse 121 asymmetrisch ist. Solch eine Asymmetrie verschiebt den Schwerpunkt des gesamten Läufers 120 weg von der Drehachse 121. Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 wird der Läufer 120 des Vibrationsmotors der Erfindung auf einer Innenwelle 122 gelagert, die mit der Mittelachse 121 ausgerichtet ist.
Wie es klarer in der perspektivischen Ansicht von 1 gezeigt ist, umfasst der Läufer 120 einen Läuferrahmen 123, der einen im Allgemeinen zylindrischen Aufbau aufweist. Ein Ende des zylindrischen Körpers ist nach innen konkav, so dass er einen vertieften und ringförmigen Zwischenraum 125 bildet. Wie aus der perspektivischen Ansicht ersichtlich ist, kann der geometrische Aufbau des Läuferrahmens 123 beispielsweise durch kostengünstiges Pressen von Metallblech erhalten werden.
Über seiner äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers ist der Läuferrahmen 123 fest von einem ringförmigen Läufermagneten 129 umgeben. Bei diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der ringförmige Läufermagnet 129 so magnetisiert sein, dass er eine Gesamtzahl von acht verschachtelten magnetischen Nord- und Südpolen aufweist. Das ist mit der Gesamtzahl der acht Polplatten kompatibel, beinhaltend vier sowohl der oberen als auch der unteren magnetischen Polstücke 111 und 112.
Währenddessen kann ein exzentrisches Gewicht 124 in den vertieften ringförmigen Raum 125, der durch den Läuferrahmen 123 bereitgestellt wird, eingefügt werden und verbleibt darin fest fixiert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dieses exzentrische Gewicht 124 eine strukturelle Konfiguration aufweisen, die zu dem vertieften Raum 125 innerhalb des Läuferrahmens 123 passt. Das eingefügte Gewicht 124 kann fest innerhalb seines zugeordneten Raums 125 fixiert werden, beispielsweise durch Anwendung von Klebstoffen.
Ein Lagergehäuseraum 126 ist darüber hinaus in der Mitte de Läuferrahmens 123 vorgesehen. Ein Lagermittel 150 kann fest innerhalb dieses Raums untergebracht werden. Das Lagermittel 150 kann verwendet werden, um den Läufer 120 innerhalb des Gehäuses 190 des Vibrationsmotors gelagert werden, was es dem Läufer ermöglicht, sich frei auf der Innenwelle 122 zu drehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Läufer 120 eine Konfiguration annehmen, bei der das Lagermittel 150 auf der Innenwelle 122 befestigt ist, die am Motorgehäuse fixiert ist. Wie es für den Fachmann nachvollziehbar ist, sind auch andere Formen der Lagerung möglich und befinden sich im Umfang der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann der gesamte Läufer 120 auch an der Innenwelle fixiert sein, die an beiden Enden von Lagern getragen wird, die am Gehäuse 190 des Vibrationsmotors 100 angebracht sind.
Das exzentrische Gewicht, das in den 1 und 2 dargestellt ist, ist keineswegs die einzig mögliche Konfiguration, um Exzentrizität bereitzustellen, um eine mechanische Vibration für den Vibrationsmotor der Erfindung zu erzeugen. Die 3 bis 6 stellen beispielhaft vier weitere möglich strukturelle Konfigurationen des exzentrischen Gewichts dar, die anwendbar sind. Jedes davon ist zweckmäßigerweise einfach und kostengünstig herzustellen. Beispielsweise umfasst der Läufer 120A, der in der perspektivischen Ansicht von 3 dargestellt ist, einen ringförmigen Magneten 129, ein exzentrisches Gewicht 124A und ein Läuferlager 150. Der ringförmige Magnet 129 und das Lager 150 ist im Wesentlichen gleichartig im Aufbau zu dem des Ausführungsbeispiel der 1 und 2. Das exzentrische Gewicht 124A ist jedoch dadurch unterschiedlich, dass es im Wesentlichen ein Teil eines Rings ist. Dieses exzentrische Gewicht 124A befindet sich in der Form eines teilweisen Rings, der eine Umfangslänge aufweist, die die hauptsächliche Länge der des kompletten Rings ist. Mit anderen Worten kann es eine Ringumfangslänge aufweisen, die etwa zwei Drittel des Umfangs eines gesamten 360-Gradrings beträgt. Mit anderen Worten, ungefähr ein Drittel des rings ist entfernt, so dass ein Zwischenraum übrig gelassen wird, der allgemein als 127A identifiziert wird. Mit diesem ungefähr ein Drittel ausgeschnittenen Verhältnis ist es einfach, das teilweise ringförmige exzentrische Gewicht 124A fest am Lagermittel 150 zu fixieren, unter Zuhilfenahme beispielsweise von Klebstoffen. Mechanische Vibration tritt auf, wenn der Läufer 120A angetrieben wird, so dass er sich dreht, im Ergebnis der offensichtlichen Massenexzentrizität des exzentrischen Gewichts 124A.
Der Läufer 120B von 4 ist im Vergleich zu dem in 3 von einem anderen alternativen Aufbau der Massenasymmetrie. Das dargestellte exzentrische Gewicht 124B weist auch eine Grundkonfiguration eines Rings auf. Jedoch führt ein dicker und ausreichend tiefer Schnitt im Ringkörper an der Umfangsfläche entlang einer ausgewählten radialen Richtung zu einem vertieften Zwischenraum, der allgemein als 127B identifiziert wird. Im Ergebnis der Entfernung der Masse aus dem vertieften Zwischenraum 127B stellt sich eine Massenexzentrizität ein.
Der Läufer 120C von 5 stellt noch einen anderen alternativen Aufbau für das exzentrische Gewicht dar. Eine Zahl von Löchern 127C, vier bei dem dargestellten Beispiel, sind in dem Körper des im Allgemeinen ringförmigen exzentrischen Gewichts 124C ausgebildet. Die Löcher 127C sind in den Körper des exzentrischen Gewichts 124C in Richtungen gerichtet, die im Allgemeinen parallel zur Mittelachse der Läuferdrehung verlaufen. Wie für einen Fachmann nachvollziehbar ist, können diese Löcher 127C Durchgangslöcher sein oder nicht. Unabhängig davon, was die Gesamtzahl dieser Löcher ist und welche Größe sie aufweisen, kann der Schwerpunkt des Gewichts 124C aus der Drehachse versetzt sein, so lange sie asymmetrisch in Bezug auf die Mittelachse 121 des Vibrationsmotors angeordnet sind.
6 stellt noch eine andere Konfiguration eines anwendbaren exzentrischen Gewichts 124D für einen anderen Läufer 120D dar. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, befindet sich das Gewicht 124D im Allgemeinen immer noch in der Form eines Ringkörpers, bei dem aber ein Ende entlang seiner Längsachse teilweise in einer geneigten Ebene geschnitten ist, dessen normale Linie einen Winkel mit der Mittelachse der Läuferdrehung bildet. Solch ein Schneiden, wie es dargestellt ist, das eine elliptische oder einen Teil einer elliptischen Kontur preisgibt, versetzt den Schwerpunkt des Läufers 120D aus der Mittelachse der Drehung.
Auf diese Weise muss ungeachtet davon, welche Konfigurationen aus den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6 für den Läufer angewendet wird, oder irgendeine andere hierin nicht speziell angeführte, ein Luftspalt 140 zwischen dem Ständer und dem Läufer des Vibrationsmotors aufrechterhalten werden. Mit anderen Worten, der Luftspalt 140 muss zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ringmagneten 129 des Läufers und den entgegen gelegenen Oberflächen der Polplatten 115 und 116 des oberen 111 und des unteren magnetischen Polstücks 112 des Ständers 110 des erfinderischen Vibrationsmotors 100 aufrecht erhalten werden.
Die Stromzuführungsdrähte 133, die in die Antriebsschaltung 130 führen, die sich auf der PCB 131 befindet, liefert elektrischen Strom von einer äußeren Stromquelle an die Antriebsschaltung 130. Unter Steuerung des Antriebs-IC 132 mit Rückkopplung von den Sensoren, wie etwa dem Hall-Sensor 134, kann die externe Stromzuführung elektrischen Strom an die Ständerfeldwicklung 114 liefern und im Ergebnis den Läufer 130 antreiben, so dass er sich dreht. Infolge der Natur der Exzentrizität im Läufer 120 wird mechanische Vibration erzeugt, wenn der Vibrationsmotor angetrieben wird.
Erfindungsgemäß kann eine verkleinerte Version des Vibrationsmotors gemäß dieser Offenbarung der Erfindung in einem tragbaren Gerät, wie etwa Mobiltelefonapparaten und -empfängern verwendet werden, um mechanische Vibrationen zu liefern. Solches ist zweckmäßig für die leise Anzeige von eingehenden Anrufen und/oder Nachrichten. Vergrößerte Versionen des Vibrationsmotors der Erfindung sind andererseits gut geeignet für Anwendungen, wie etwa Massagemaschinen. Irgendwelche andere Anwendungen, die mechanische Vibrationen benötigen, befinden sich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
Während das oben genannte eine vollständige Beschreibung des speziellen Ausführungsbeispiels ist, können verschiedene Modifikationen, alternative Konstruktionen und Äquivalente verwendet werden. Obwohl die vorliegende Erfindung mit dem PCB für die Antriebsschaltung, die innerhalb des Gehäuses der Vibrationsmotors eingebaut ist, beschrieben wurde, kann sie beispielsweise auch extern angeordnet sein, in dem extremen Fall, dass der Motor so klein als möglich gefertigt werden muss. Des Weiteren können, obwohl ein Hall-Sensor als das Lokalisierungsmittel für die Winkelposition des Läufers verwendet wird, zweckmäßigerweise auch andere Mittel, wie etwa optische Sensoren, verwendet werden. Noch weiter befinden sich, obwohl beschrieben wurde, dass die Polzahl sowohl für den Ständer als auch für den Läufer des Vibrationsmotors der vorliegenden Erfindung gleich ist, verschiedene Gesamtzahlen von Polen darin ebenfalls innerhalb der Betrachtung der vorliegenden Erfindung. Obwohl das Gehäuse für den Vibrationsmotor der vorliegenden Erfindung so beschrieben wurde, dass es aus einer zylindrischen Schale und einer Endplatte gefertigt ist, können darüber hinaus andere Formen, wie etwa zwei einfache Endplatten, die jeweils mit dem oberen bzw. dem unteren magnetischen Polstück befestigt sind, die in der Lage sind, geeignete Lagermittel für den Läufer zu tragen, so dass er sich dreht, verwendet werden. Gewiss würde ein Gehäuse für den Vibrationsmotor in dieser Form erfordern, dass das obere und das untere magnetische Polstück fest aneinander angebracht sind, beispielsweise dadurch, dass ermöglicht wird, dass die innere Umfangsfläche eines Polstücks dicht die entsprechende äußere Umfangsfläche des anderen Polstücks umschließt. Deshalb sollten die obige Beschreibung und die obigen Darstellungen nicht als einschränkend für den Umfang der vorliegenden Erfindung genommen werden, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor, umfassend: einen Ständer (110), der eine Feldwicklung (114) aufweist; einen Läufer (120), der im Wesentlichen innerhalb und koaxial mit dem Ständer angeordnet ist und der einen Läufermagneten (129) aufweist, wobei der Läufer einen Schwerpunkt besitzt, der aus der Mitteldrehachse des Läufers versetzt ist; eine Antriebsschaltung (130) zum Steuern eines elektrischen Antriebsstroms zu der Feldwicklung, um den Läufer elektromagnetisch zum Drehen anzuregen; und ein Gehäuse zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers, während ein Luftspalt dazwischen beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer ein erstes magnetisches Polstück (111) und ein zweites magnetisches Polstück (112) umfasst, die im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind und einen ringförmigen Zwischenraum bilden, und die Ständerfeldwicklung innerhalb des ringförmigen Zwischenraums angeordnet ist und wobei das erste und zweite magnetische Polstück die gleiche Zahl einer Vielzahl von magnetischen Polplatten (115, 116) aufweisen, von denen jede radial dem Luftspalt entlang des Umfangs des Ständers gegenüberstehen, und die Vielzahl von magnetischen Polplatten des ersten magnetischen Polstücks mit der Vielzahl von magnetischen Polplatten des zweiten magnetischen Polstücks ineinander geschachtelt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (120) einen Ringmagneten (129) und ein exzentrisches Gewicht (124) umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen strukturellen Aufbau in der Form eines teilweisen Ringkörpers aufweist, die Umfangslänge des teilweisen Ringkörpers den Hauptteil der Umfangslänge des kompletten Rings ausmacht und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 3 wobei das exzentrische Gewicht einen strukturellen Aufbau in der Form eines teilweisen Ringkörpers aufweist, die Umfangslänge des teilweisen Ringkörpers den Hauptteil der Umfangslänge eines kompletten Rings ausmacht und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslänge des teilweisen Ringkörpers ungefähr zwei Drittel der Umfangslänge eines kompletten Rings beträgt.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (120) einen Läuferrahmen (123) umfasst, ferner einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht (124), wobei der Läuferrahmen und der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet sind, der Läuferrahmen einen vertieften und ringförmigen Zwischenraum zur sicheren Unterbringung des exzentrischen Gewichts aufweist und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsfläche des Läuferrahmens befestigt ist.
Der Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten (129) und ein exzentrisches Gewicht (124) umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit einem dicken und ausreichend tiefen Schnitt, der in dem Ringkörper an der Umfangsoberfläche entlang einer ausgewählten radialen Richtung ausgebildet ist, so dass ein vertiefter Zwischenraum gebildet wird, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten (129) und ein exzentrisches Gewicht (124) umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit wenigstens einem Loch, das in dem Ringkörper ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Loch in den Ringkörper in Richtungen gerichtet ist, die im Allgemeinen parallel zur Mittelachse der Läuferdrehung sind, und in Bezug auf die Achse asymmetrisch gelegen ist, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 8, wobei das wenigstens eine Loch ein Durchgangsloch ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 8, wobei das wenigstens eine Loch kein Durchgangsloch ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten (129) und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, wobei ein Ende entlang der Längsachse teilweise in einer geneigten Ebene ausgeschnitten ist, so dass sich eine elliptische oder ein Teil einer elliptischen Kontur zeigt, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 2, wobei der Läufer darüber hinaus einen Läuferrahmen umfasst, der im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, der Läuferrahmen einen vertieften und ringförmigen Zwischenraum zur sicheren Unterbringung des exzentrischen Gewichts aufweist und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsfläche des Läuferrahmens befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 12, wobei der Läuferrahmen einen im Allgemeinen zylindrischen Körper aufweist und der vertiefte und ringförmige Zwischenraum an einem Ende durch eine Aushöhlung nach innen entlang der Längsachse des zylindrischen Körpers ausgebildet ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 13, wobei das exzentrische Gewicht eine Gestalt und Größe aufweist, die zum Einbau in den vertieften und ringförmigen Zwischenraum des Läuferrahmens geeignet ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht aufweist, das den Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit einem dicken und ausreichend tiefen Schnitt in dem Ringkörper an der Umfangsoberfläche entlang einer ausgewählten radialen Richtung, so dass ein vertiefter Zwischenraum gebildet wird, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht aufweist, das den Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit wenigstens einem Loch, das in dem Ringkörper ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Loch in den Ringkörper in Richtungen gerichtet ist, die im Allgemeinen parallel zur Mittelachse der Läuferdrehung sind, und in Bezug auf die Achse asymmetrisch gelegen ist, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 16, wobei das wenigstens eine Loch ein Durchgangsloch ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 16, wobei das wenigstens eine Loch kein Durchgangsloch ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht kombiniert, das den Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, wobei ein Ende entlang der Längsachse teilweise in einer geneigten Ebene ausgeschnitten ist, so dass sich eine elliptische oder ein Teil einer elliptischen Kontur zeigt, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist.
Vibrationsmotor nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Ständer darüber hinaus eine Vielzahl von Konduktorspulen aufweist, die um eine Spulenrolle gewickelt sind.
Vibrationsmotor nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte umfasst, wobei die zylindrische Schale und die Endplatte einen geschlossenen geschützten Raum zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers bilden.
Vibrationsmotor nach Anspruch 21, wobei das Gehäuse darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst.
Vibrationsmotor nach Anspruch 22, wobei das Lagermittel eine zylindrische Innenwelle umfasst, bei der ein Ende starr an der zylindrischen Schale und das andere an der Endplatte gehaltert ist und die Umfangsfläche der Innenwelle zum Einbau eines Lagers zum Tragen des Läufers in freier Drehung geeignet ist.
Bürstenloser Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei die Ständerfeldwicklung eine Vielzahl von Konduktorspulen umfasst, die um eine Spulenrolle gewickelt sind, und in dem ringförmigen Zwischenraum untergebracht ist; ferner der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen strukturellen Aufbau in der Form eines teilweisen Ringkörpers aufweist, die Umfangslänge des teilweisen Ringkörpers den Hauptteil der Umfangslänge des kompletten Rings ausmacht und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist; ferner die Antriebsschaltung eine äußerlich zugeführte elektrische Leistung empfängt; und ferner das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers umfasst und darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst.
Bürstenloser Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei die Ständerfeldwicklung eine Vielzahl von Konduktorspulen umfasst, die um eine Spulenrolle gewickelt sind, und in dem ringförmigen Zwischenraum untergebracht ist; ferner der Läufer einen Läuferrahmen, einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Läuferrahmen und der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet sind und einen vertieften und ringförmigen Zwischenraum zur sicheren Unterbringung des exzentrischen Gewichts aufweist, der an einem Ende durch eine Aushöhlung nach innen entlang der Längsachse des zylindrischen Körpers ausgebildet ist, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsfläche des Läuferrahmens befestigt ist; und ferner das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers umfasst und darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst.
Bürstenloser Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei die Ständerfeldwicklung eine Vielzahl von Konduktorspulen umfasst, die um eine Spulenrolle gewickelt sind, und in dem ringförmigen Zwischenraum untergebracht ist; ferner der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit einem dicken und ausreichend tiefen Schnitt im Ringkörper an der Umfangsoberfläche entlang einer ausgewählten radialen Richtung, so dass ein vertiefter Zwischenraum gebildet wird, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist; und ferner das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers umfasst und darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst, während ein Luftspalt dazwischen beibehalten wird.
Bürstenloser Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei die Ständerfeldwicklung eine Vielzahl von Konduktorspulen umfasst, die um eine Spulenrolle gewickelt sind, und in dem ringförmigen Zwischenraum untergebracht ist; ferner der Läufer einen Ringmagneten und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, mit wenigstens einem Loch, das in dem Ringkörper ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Loch in den Ringkörper in Richtungen gerichtet ist, die im Allgemeinen parallel zur Mittelachse der Läuferdrehung sind, und in Bezug auf die Achse asymmetrisch gelegen ist, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist; und ferner das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers umfasst und darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst, während ein Luftspalt dazwischen beibehalten wird.
Bürstenloser Vibrationsmotor nach Anspruch 1, wobei die Ständerfeldwicklung eine Vielzahl von Konduktorspulen umfasst, die um eine Spulenrolle gewickelt sind, und in dem ringförmigen Zwischenraum untergebracht ist; ferner der Läufer einen Ringmagneten (129) und ein exzentrisches Gewicht umfasst, wobei der Ringmagnet im Wesentlichen koaxial mit dem Läufer angeordnet ist, das exzentrische Gewicht einen Grundaufbau eines Ringkörpers aufweist, wobei ein Ende entlang der Längsachse teilweise in einer geneigten Ebene ausgeschnitten ist, so dass sich eine elliptische oder ein Teil einer elliptischen Kontur zeigt, und der Ringmagnet fest an der äußeren Umfangsoberfläche des exzentrischen Gewichts befestigt ist; und ferner das Gehäuse eine zylindrische Schale und eine Endplatte zur sicheren Unterbringung des Ständers und des Läufers umfasst und darüber hinaus ein Lagermittel zur Halterung des Läufers umfasst.
Vibrationsmotor nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei das Lagermittel eine zylindrische Innenwelle umfasst, bei der ein Ende starr an der zylindrischen Schale und das andere an der Endplatte gehaltert ist und die Umfangsfläche der Innenwelle zum Einbau eines Lagers zum Tragen des Läufers in freier Drehung geeignet ist.
Vibrationsmotor nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei das Lagermittel eine zylindrische Innenwelle umfasst, bei der ein Ende drehbar von einem ersten Lager an der zylindrischen Schale und das andere von einem zweiten Lager an der Endplatte gehaltert wird, und die Innenwelle an dem Läufer befestigt ist, um den Läufer in freier Drehung zu tragen.
Vibrationsmotor nach einem der Ansprüche 20 bis 30, wobei wenigstens ein Positionierungsstift von der Oberfläche der Spulenrolle an beiden Enden der Spulenrolle entlang der Längsrichtung absteht und wenigstens ein Positionierungsloch an jeder der entsprechenden Oberflächen des ersten und zweiten magnetischen Polstücks ausgebildet ist und die relative Ausrichtung des wenigstens einen Positionierungsstiftes in Bezug auf die entsprechenden Positionierungslöcher das erste magnetische Polstück mit dem zweiten magnetischen Polstück in eine verschachtelte Ausrichtung ausrichtet.
Vibrationsmotor nach Anspruch 31, wobei die Antriebsschaltung eine Leiterplatte umfasst, die einen Läufer-Winkelpositionssensor darauf montiert aufweist, wobei die Leiterplatte wenigstens ein Positionierungsloch zur Aufnahme des wenigstens einen Positionierungsstiftes der Spulenrolle aufweist und die Aufnahme des Stiftes in dem Loch die relative Winkelposition des Sensors auf der Leiterplatte bestimmt.
Vibrationsmotor nach Anspruch 31, wobei der Winkelpositionssensor ein Hall-Sensor ist.
Vibrationsmotor nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsschaltung (130) einen integrierten Antriebsschaltkreis (132) umfasst, der auf einer Leiterplatte (131) installiert ist, zum Steuern der Drehung des Läufers durch Empfang einer äußerlich zugeführten elektrischen Leistung.
Vibrationsmotor nach Anspruch 34, wobei die Antriebsschaltung innerhalb des Gehäuses installiert ist.
Vibrationsmotor nach Anspruch 34, wobei die Antriebsschaltung außerhalb des Gehäuses installiert ist.
Vibrationsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 35, wobei die Antriebsschaltung einen integrierten Schaltkreis umfasst, der auf der Oberfläche des Ständers installiert ist.