DE10120648A1

DE10120648A1 - Vibrationsmotor in Flachbauweise

Info

Publication number: DE10120648A1
Application number: DE10120648A
Authority: DE
Inventors: Sung-Hong Won
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-14
Also published as: US6448677B1; JP3615497B2; JP2002320918A

Abstract

Ein Vibrationsmotor in Flachbauweise weist ein unteres Gehäuseteil, ein oberes Gehäuseteil zur Abdeckung des unteren Gehäuseteils, eine Welle zur Verbindung des unteren Gehäuseteiles und des oberen Gehäuseteiles in ihren Mittelpunkten, eine untere Karte, die an einer oberen Oberfläche des unteren Gehäuseteiles angebracht ist, einen Magneten, der an einer Kante der oberen Oberfläche des unteren Gehäuseteiles außerhalb der unteren Karte angeordnet ist, wobei der Magnet mit wenigstens zwei Polen magnetisiert ist, eine obere Karte, welche durch Ausschneiden einer Scheibe mit einem gewissen Winkel gebildet ist, wobei die sich ergebende Scheibe über die Welle mittels eines Lagers derart gelagert wird, daß sie exzentrisch drehbar ist, einen Kommutator, der an einer unteren Oberfläche der oberen Karte und um eine Achse der Welle herum angeordnet ist, wobei der Kommutator Segmente hat, deren Anzahl das Doppelte der Pole des Magneten beträgt, ein Paar von Bürsten, die mit einem ihrer Enden fest mit der unteren Karte verbunden sind und deren andere Enden in Kontakt mit dem Kommutator gebracht sind, wobei die Bürsten voneinander in einem Abstand eines elektrischen Winkels im Bereich von pi/2 bis 3pi/2 angeordnet sind, und ein Spulenteil auf mit einem Paar von Ankerspulenanordnungen, welche an einer oberen Oberfläche der oberen Karte ausgebildet sind, wobei jede der Ankerspulenanordnungen ein Paar von Ankerspulen aufweist, welche doppelt gewickelt sind und gemeinsam mit einem ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vibrati onsmotoren, welche in tragbaren Telefonen oder Pagern ent halten sind, um zusammen mit einem Läutwerk eine Vorrich tung zur Meldung eines eingehenden Anrufes zu bilden und insbesondere einen Vibrationsmotor in Flachbauweise, der kontinuierlich stabil betrieben werden kann aufgrund der Beseitigung eines Nichtleitungsphänomens, welches aus einem mechanischem Fehler resultiert, der auftritt, wenn er in einer zweiphasigen Halbwellenantriebsweise betrieben wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Funktion der Mitteilung über einen eingehenden An ruf ist eine der wesentlichen Funktionen üblicher Kommuni kationsgeräte.

Genauer gesagt, die Funktion der Mitteilung eines ein gehenden Anrufes ist notwendig, um den Benutzer eines Kom munikationsgerätes über die Situation eines eingehenden An rufes oder einer Nachricht zu informieren, wodurch es dem Benutzer möglich wird, einen eingehenden Anruf oder eine Nachricht zu empfangen. Die Erzeugung eines Tons, bei spielsweise einer Melodie oder eines Klingeltons und die Vibration der Kommunikationsgeräte werden am meisten be nutzt, um die Funktion der Mitteilung eines eingehenden An rufes durchzuführen.

Mit anderen Worten, wenn eine gewünschte Funktion über die Mitteilung eines eingehenden Anrufes vorab von einem Benutzer gewählt wird, wird diese bei einem eingehenden Anruf durchgeführt, so daß der Benutzer den Zustand des ein gehenden Anrufes erkennen kann.

Aus den Funktionen über die Mitteilung eines eingehen den Anrufes wird oft eine Vibrationsfunktion unter Berück sichtigung des Schutzes anderer Personen vor störenden Ge räuschen an Orten gewählt, wo viele Leute zusammen sind.

Eine Tonerzeugungsfunktion, beispielsweise die Erzeu gung einer Melodie oder eines Läuttons ist üblicherweise dafür ausgelegt, eine festgelegte aus verschiedenen Melodi en oder Läuttönen nach außen durch einen klein bauenden Lautsprecher in dem Kommunikationsgerät auszugeben, so daß der Benutzer den Zustand des eingehenden Anrufes erkennen kann. Die Vibrationsfunktion ist üblicherweise dafür ausge legt, einen klein bauenden Vibrationsmotor zu betreiben, um eine Vibrationskraft auf ein Gehäuse des Kommunikationsge rätes zu übertragen, was dazu führt, daß das Gehäuse des Gerätes in Vibration versetzt wird.

Diese Erfindung betrifft einen Vibrationsmotor zur Durchführung der Vibrationsfunktion aus den obigen Funktio nen über die Mitteilung eines eingehenden Anrufes. Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch einen Vibrationsmotor in Flachbauweise, der ein repräsentativer Vibrationsmotor ist.

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist der Vibrationsmotor in Flachbauweise ein unteres Gehäuseteil 1 an seiner Boden seite und eine Welle 2 auf, welche in der Mitte des unteren Gehäuseteiles 1 befestigt ist. An der oberen Oberfläche des unteren Gehäuseteiles 1 ist eine untere Karte 3 angebracht, auf der ein Schaltkreis aufgedruckt ist, der in der Lage ist, von außen kommende Energie einzugeben.

Die untere Karte 3 ist typischerweise in kleinen Aus nehmungen auf der oberen Oberfläche des unteren Gehäusetei les 1 eingesetzt. Ein ringförmig umlaufender Magnet 4 ist an der Kante der oberen Oberfläche des unteren Gehäusetei les 1 so angeordnet, daß er abwechselnd mit N- und S-Polen in gleichförmigen Abständen in Umfangsrichtung polarisiert ist. Der Magnet 4 hat in seiner Mitte einen inneren Raum, dessen obere und untere Teile offen sind und der einen be stimmten Durchmesser hat.

Ein Paar von Bürsten 5 ist an Abschnitten der unteren Karte 3 innerhalb des mittigen Innenraums des Magneten 4 so angeordnet, daß sie voneinander um einen bestimmten Winkel beabstandet sind. Die Bürsten 5 sind mit ihren einen Enden jeweils mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen in Verbindung und die anderen Enden sind in höheren Bereichen als die Oberseite des Magnetes 4 positioniert.

Ein oberes Gehäuseteil 6 ist mit dem unteren Gehäuse teil 1 an dessen Kante in Verbindung, um dieses abzudecken. Das obere Gehäuseteil 6 trägt das obere Ende der Welle 2, während das untere Gehäuseteil 1 das untere Ende der Welle 2 trägt.

Die Welle 2 und die untere Karte 3, welche von dem un teren Gehäuseteil 1 getragen wird, der Magnet 4, die Bür sten 5 und das obere Gehäuseteil 6 bilden einen Stator des Vibrationsmotors. Andererseits bilden eine obere Karte 7, ein Kommutator 8 und eine Spule 9 einen Rotor, der um den Stator herum drehbar ist.

Die obere Karte 7 ist eine gedruckte Schaltkreiskarte, welche durch Ausschneiden einer Scheibe in einem gewissen Winkel und durch Lagern der sich ergebenden Scheibe durch die Welle 2 mittels eines Lagers 7a gebildet ist, so daß sie exzentrisch drehbar ist.

Der Kommutator 8 ist einstückig mit der unteren Ober fläche der oberen Karte 7 ausgebildet, auf der ein Schalt kreis aufgedruckt ist und weist eine Mehrzahl von Segmenten auf, welche über das Lager 7a von der Welle 2 getragen wer den. Die Bürsten 5 sind mit der unteren Karte 3 an ihren unteren Enden in Verbindung und mit den Segmenten des Kom mutators 8 an ihren oberen Enden in Kontakt, um diesen ela stisch zu unterstützen.

Die Spule 9 ist an der oberen Oberfläche der oberen Karte 7 angebracht, auf der kein Schaltkreis aufgedruckt ist. Diese Spule 9 kann mit einer Spule oder mit zwei oder mehr Spulen abhängig vom Antriebssystem des Vibrationsmo tors versehen sein, beispielsweise einem einphasigen An triebssystem, einem zweiphasigen Antriebssystem oder einem dreiphasigen Antriebssystem. Insbesondere kann die Spule 9 zwei oder mehr Spulen haben, welche gleichförmig und win kelmäßig voneinander beabstandet sind. In Fig. 1 ist die Spule 9 als zwei Spulen enthaltend gezeigt.

Ein Isolator 7b ist einstückig in dem verbleibenden Be reich der oberen Oberfläche der oberen Karte 7 ausgebildet, in dem die Spulen 9 nicht angebracht sind. Der Isolator 7b wirkt dahingehend, die Spulen 9 elektrisch voneinander zu isolieren und die Exzentrizitätslast zu erhöhen. Dieser Isolator 7b wird zusammen mit dem Kommutator 8 und den Spu len 9, die an der oberen Karte 7 angebracht sind, über ei nen Einsetz-Einspritzvorgang gebildet, wenn die obere Karte 7 hergestellt wird.

Wenn demnach eine äußere Spannung an die untere Karte 3 angelegt wird, wird diese an den Kommutator 8 über die Bür ste 5, welche mit ihrem unteren Ende mit der unteren Karte 3 in Verbindung ist, weitergegeben und dann den Spulen 9 über dem auf der oberen Karte 7 aufgedruckten Schaltkreis zugeführt. Im Ergebnis wird eine elektromagnetische Kraft aufgrund einer Wechselwirkung zwischen einem Magnetfluß, erzeugt durch die Spulen 9 und einem Magnetfluß, erzeugt durch den Magneten 4, erzeugt, um den Rotor exzentrisch zu drehen.

Nachfolgend bewirkt eine exzentrische Rotationskraft des Rotors einen seitlichen Druck, der dann auf das untere Gehäuseteil 1 und das obere Gehäuseteil 6 über die Welle 2 übertragen wird. Da der untere Gehäuseteil 1 fest mit einem bestimmten Teil des Kommunikationsgerätes in Verbindung steht, bewirkt der auf den unteren Gehäuseteil 1 übertra gene seitliche Druck, daß das Gehäuse des Kommunikationsge rätes in Vibration versetzt wird. Im Ergebnis kann ein Be nutzer des Kommunikationsgerätes die Vibration des Gerätes fühlen.

Unterschiedliche Antriebssysteme wurden in letzter Zeit vorgeschlagen, obgleich zur Erzeugung einer Vibrationskraft für gewöhnlich ein dreiphasiges Antriebssystem bei den mei sten Vibrationsmotoren angewendet wird. Beispielsweise ein zweiphasiges oder einphasiges Antriebssystem mit einfache rem Aufbau wird öfters verwendet.

Das zweiphasige oder einphasige Antriebssystem hat je doch einen Nachteil insofern, daß es nicht fortlaufend eine Antriebskraft auf einen Vibrationsmotor beibehalten kann, was zu einer Instabilität im Betrieb des Vibrationsmotors führt, im Unterschied zu dem dreiphasigen Antriebssystem.

Genauer gesagt, im einphasigen Antriebssystem tritt, wenn ein Rotor durch eine Wechselwirkung zwischen einer Spule und einem Magnet betrieben wird, ein Totpunkt, in welchem die Antriebskraft verloren geht, in dem Moment auf, in dem der Stromfluß durch die Spule richtungsmäßig umge kehrt und somit in der Polarität geändert wird.

Um das obige Problem zu beseitigen, ist typischerweise in dem einphasigen Antriebssystem ein Verzahnungsgenerator (Cogging-Generator) vorgesehen, um eine geeignete Verzah nung am Totpunkt zu erzeugen, so daß der Vibrationsmotor kontinuierlich glatt betrieben wird. Dieser Cogging-Generator ist jedoch in seinen Abmessungen sehr fein, so daß er nicht immer genau in der gleichen Position angeordnet wer den kann.

Somit kann die Verwendung eines Cogging-Generators die Produktivität für den Motor verringern. Weiterhin können bei Motor-Massenproduktionen feine örtliche Abweichungen in den Cogging-Generatoren auftreten, was zum Auftreten von Drehmomentabweichungen in den jeweiligen Motoren führt.

Demgegenüber muß bei einem zweiphasigen Antriebssystem bei dem Anlegen von Energie der Strom wenigstens einer der zweiphasigen Spulen 9 in der oberen Karte 7 zugeführt wer den. Hierzu müssen die Bürsten 5, welche in Kontakt mit dem Kommutator 8 gebracht werden, immer einen konstanten Win kelabstand zwischen sich beibehalten.

Mit anderen Worten, angenommen, daß die Anzahl von Seg menten des Kommutators 8, abhängig von der Anzahl von Polen des Magneten 4, n beträgt, müssen die Bürsten 5 zwischen sich einen Winkel beibehalten, der erhalten wird durch Di vision von 360° durch n/2.

Beispielsweise muß der Winkelabstand zwischen den Bür sten 5 180° betragen, wenn die Anzahl von Segmenten des Kommutators 8 vier beträgt, wie in Fig. 2 gezeigt, und 90° betragen, wenn diese acht beträgt, wie in Fig. 3 gezeigt.

In dem Fall, wo der Winkelabstand zwischen den Bürsten 5 jenseits eines bestimmten Wertes liegt, das heißt wenn er kleiner oder größer als der bestimmte Wert ist, werden die Bürsten 5 jeweils mit den Spulen 9 mit unterschiedlichen Phasen verbunden, was zum Auftreten eines Nichtleitungsin tervalles führt, wo kein Strom in den Spulen 9 fließt.

Von daher muß im zweiphasigen Antriebssystem der Win kelabstand, in welchem die Bürsten 5 elastisch in Kontakt mit den Segmenten des Kommutators 8 gebracht werden, genau auf einem konstanten Wert abhängig von der Anzahl der Seg mente beibehalten werden.

Es ist jedoch praktisch unmöglich, die Bürsten 5 mit einem gewissen Winkel dazwischen während der tatsächlichen Motorherstellung auszubilden. Dies kann einen mechanischen Fehler im gefertigten Motor bewirken, der wiederum zu dem Auftreten einer Differenz zwischen der Antriebsleistung der Produkte und einer großen Anzahl von fehlerhaften Einheiten bei der Motormassenproduktion führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher wurde die vorliegende Erfindung angesichts der obigen Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der vorlie genden Erfindung, einen Vibrationsmotor in Flachbauweise bereitzustellen, bei dem vierphasige Spulen an einer oberen Karte angebracht und gemeinsam mit einem Neutralpunkt ver bunden sind, wodurch sowohl ein zweiphasiger Halbwellenan triebscharakter als auch ein vierphasiger Antriebscharakter erhalten werden, ungeachtet von einem Winkelabstand zwi schen den Bürsten und somit eine Antriebsstabilität sicher gestellt wird.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vibrationsmotor in Flachbauweise bereitzustellen, bei dem die Endstellung oder der Rand eines Winkelabstandes zwischen Bürsten, welche in Kontakt mit Segmenten eines Kommutators gebracht werden, garantiert ist, um die Her stellung der Bürsten zu erleichtern und somit die Herstel lungseffizienz zu erhöhen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die obigen und weiteren Einzelheiten, Merkmale und Vor teile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammen schau mit der beigefügten Zeichnung, in der:

Fig. 1 eine vertikale Schnittdarstellung durch einen herkömmlichen Vibrationsmotor in Flachbauweise ist;

Fig. 2 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen in einem Kommutator mit vier Segmenten, Bürsten und Spulen in einem herkömmlichen zweiphasig betriebenen Vibra tionsmotor zeigt;

Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen in einem Kommutator mit 8 Segmenten, Bürsten und Spulen in einem herkömmlichen zweiphasig betriebenen Vibrationsmo tor zeigt;

Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen in einem Kommutator mit vier Segmenten, Bürsten und Spulen in einem herkömmlichen zweiphasig betriebenen Vibra tionsmotor zeigt, wenn ein Winkelabstand zwischen den Bür sten unter 180° liegt;

Fig. 5 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen in einem Kommutator mit vier Segmenten, Bürsten und Spulen in einem herkömmlichen zweiphasig betriebenen Vibra tionsmotor zeigt, wenn ein Winkelabstand zwischen den Bür sten über 180° liegt;

Fig. 6 eine Ansicht der Wicklungszustände von Spulen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Dar stellung eines Vibrationsmotors in Flachbauweise gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 8 eine Ansicht ist, welche die Anordnung von Spu len zeigt, wenn ein Magnet der vorliegenden Erfindung vom zweipoligen Typ ist;

Fig. 9 eine Ansicht ist, welche die Anordnung von Spu len zeigt, wenn ein Magnet der vorliegenden Erfindung vom vierpoligen Typ ist;

Fig. 10 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen Bürsten, einem Kommutator und Spulen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 11 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen den Bürsten, dem Kommutator und Spulen zeigt, wenn der Magnet der vorliegenden Erfindung vom zweipoligen Typ ist und ein Winkelabstand zwischen den Bürsten größer als als π/2 und kleiner als π ist;

Fig. 12 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen den Bürsten, dem Kommutator und Spulen zeigt, wenn der Magnet der vorliegenden Erfindung vom zweipoligen Typ ist und ein Winkelabstand zwischen den Bürsten größer als als π und kleiner als 3π/2 ist;

Fig. 13 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen den Bürsten, dem Kommutator und Spulen zeigt, wenn der Magnet der vorliegenden Erfindung vom zweipoligen Typ ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten π ist;

Fig. 14 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen Segmenten des Kommutators zeigt, wenn der Ma gnet der vorliegenden Erfindung vom vierpoligen Typ ist;

Fig. 15 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen den Bürsten, dem Kommutator und den Spulen zeigt, wenn der Magnet der vorliegenden Erfindung vom vierpoligen Typ ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten größer als π/2 und kleiner als π ist;

Fig. 16 ein Schaltkreisdiagramm ist, welches Verbindun gen zwischen den Bürsten, dem Kommutator und den Spulen zeigt, wenn der Magnet der vorliegenden Erfindung vom vier poligen Typ ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten größer als π und kleiner als 3π/2 ist; und

Fig. 17 ein Wellenformdiagramm ist, welches eine An triebscharakteristik des Vibrationsmotors gemäß der vorlie genden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung schafft einen Vibrationsmotor in Flachbauweise mit einem Spulenteil 90, der an der oberen Oberfläche einer oberen Karte 70 angebracht ist und vier Ankerspulen 91, 92, 93 und 94 mit unterschiedlichen Phasen hat, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Ankerspulen 91, 92, 93 und 94 sind gemeinsam mit einem Neutralpunkt C verbunden, um sowohl einen zweiphasigen Antriebscharakter als auch einen vierphasigen Antriebscharakter zu haben.

Bezugnehmend auf Fig. 7 weist der Vibrationsmotor in Flachbauweise einen Stator auf, mit einem unteren Gehäuse teil 10, einem oberen Gehäuseteil 20, einer Welle 30, einer unteren Karte 40, einem Magneten 50 und einem Paar von Bür sten 60 und weiterhin mit einem Rotor mit der oberen Karte 70, welche exzentrisch durch ein Lager gelagert ist, einem Kommutator 80 und dem Spulenteil 90.

Das obere Gehäuseteil 20 ist mit dem unteren Gehäuse teil 10 verbunden, um dieses abzudecken. Das obere Gehäuse teil 10 und das untere Gehäuseteil 20 sind in ihren Mitten über die Welle 30 so miteinander verbunden, daß ihre Ver bindung bleibend sein kann.

In den mittigen Abschnitt der oberen Oberfläche des un teren Gehäuseteils 10 ist die untere Karte 40 eingesetzt, auf der ein Schaltkreis gedruckt ist, der in der Lage ist, von außen kommende Energie einzugeben. Der kreisförmige Ma gnet 50 ist auf der Kante der oberen Oberfläche des unteren Gehäuseteils 10 außerhalb der unteren Karte 40 angeordnet.

Der Magnet 50 ist abwechselnd mit N- und S-Polen in gleichförmigen Abständen in Umfangsrichtung polarisiert. Die Anzahl der Pole des Magneten 50 beträgt bevorzugt 2n, oder 2, 4, 6, . . ., . Genauer gesagt, der Magnet 50 hat zwei bis sechs Pole unter Berücksichtigung eines Anwachsens oder Abnehmens der Anzahl von Bauteilen in dem Vibrationsmotor abhängig von der Anzahl der Pole.

Das untere Gehäuseteil 10 und das obere Gehäuseteil 20 sind miteinander in ihren Mittelpunkten über die Welle 30 verbunden, welche drehbar die obere Karte 70 lagert. Diese Karte 70 wird durch Ausschneiden einer Scheibe in einem be stimmten Winkel gebildet.

Die obere Karte 70 ist eine gedruckte Schaltkreiskarte, auf deren unterer Oberfläche ein Schaltkreis aufgedruckt ist. Diese Karte 70 ist ein Bauteil, welches bei seiner Drehung exzentrisch betrieben wird, da sie in einem unba lancierten Zustand vorliegt, in welchem sich der Massen schwerpunkt in Richtung einer Seite verlagert hat.

An der unteren Oberfläche der oberen Karte 70 ist der Kommutator 80 vorgesehen, der eine Mehrzahl von Segmenten hat, welche um die Achse der Welle 30 herum angeordnet sind. Die Anzahl von Segmenten des Kommutators 80 beträgt typischerweise das Zweifache der Pole des Magneten 50. Die Bürsten 60 sind zwischen der unteren Karte 40 und dem Kom mutator 80 angeordnet. Diese Bürsten 60 sind mit ihren ei nen Enden elektrisch und fest mit der unteren Karte 40 verbunden und ihre anderen Enden sind beweglich mit dem Kom mutator 80 an der oberen Karte 70 in Kontakt.

Die Bürsten 60 sind voneinander um einen bestimmten Winkel beabstandet, der ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis 3π/2 ist.

Eine der Bürsten 60 ist dafür ausgelegt, eine Energie eingabefunktion durchzuführen, um Energie zu übertragen, welche über die untere Karte 40 dem Kommutator 80 zugeführt wird und die andere ist dafür ausgelegt, eine Energieaus gangsfunktion durchzuführen, um in den Kommutator 80 einge brachte Energie der unteren Karte 40 zuzuführen.

Der oben genannte Aufbau des vorliegenden Vibrationsmo tors ist der gleiche wie die Aufbauten üblicher Vibrations motoren mit der Ausnahme, daß der Spulenteil 90 auf einen Abschnitt der oberen Oberfläche der oberen Karte 70 vorge sehen ist entsprechend dem Abschnitt der unteren Oberfläche der oberen Karte 70, auf der der Kommutator 80 vorgesehen ist, der mit dem Schaltkreis auf der unteren Oberfläche der oberen Karte 70 in Verbindung steht und vier Ankerspulen hat mit der gleichen elektrischen Phasendifferenz, bei spielsweise einer Spule A 91, einer Spule B 92, einer Spule C 93 und einer Spule D 94 in Fig. 7.

Die Spule A 91, die Spule B 92, die Spule C 93 und die Spule D 94 des Spulenteils 90 sind in der Reihenfolge des Energieeinganges durch Kontakte zwischen den Bürsten 60 und dem Kommutator 80 angeordnet. Diese Ankerspulen sind mit dem gedruckten Schaltkreis auf der oberen Karte 70 an ihrem einen Ende in Verbindung und an ihren anderen Enden mit dem Neutralpunkt C gemeinsam.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die Ankerspulen der oberen Karte 70 eine elektri sche Phasendifferenz von π/2 bezüglich der benachbarten Spulen haben, nämlich sequentiell in der Reihenfolge ihrer Durchschaltung.

Mit anderen Worten, die Spule B 92 und die Spule D 94 haben eine elektrische Phasendifferenz von π/2 bezüglich der Spule A 91, die Spule A 91 und die Spule C 93 haben ei ne elektrische Phasendifferenz von π/2 bezüglich der Spule B 92, die Spule B 92 und die Spule D 94 haben eine elektri sche Phasendifferenz von π/2 bezüglich der Spule C 93 und die Spule C 93 und die Spule A 91 haben eine elektrische Phasendifferenz von π/2 bezüglich der Spule D 94.

Um die elektrischen Phasendifferenzen auf obige Weise zu erhalten, sind die Ankerspulen auf der oberen Karte 70 auf unterschiedliche Weisen angeordnet, wie in den nachfol genden Ausführungsformen beschrieben wird.

Fig. 8 ist eine Ansicht, welche die Anordnung der Spu len zeigt, wenn der Magnet 50 vom zweipoligen Typ ist.

Jede der Ankerspulen hat eine Teilung im elektrischen Winkel von π/2. Die Ankerspulen, welche in gleicher Rich tung gewickelt sind, sind in der gleichen Ebene der oberen Karte 70 angeordnet, während sie voneinander um eine Breite entsprechend einem elektrischen Winkel von π/2 beabstandet sind. Die anderen Ankerspulen sind doppelt um die vorher angeordneten Spulen in entgegengesetzte Richtung deren Wicklungsrichtung gewickelt.

Jedes der doppelt gewickelten Ankerspulenpaare ist ty pischerweise mit Polyäthylen oder einem ähnlichen nicht leitendem Material überzogen.

Jedes der doppelt gewickelten Ankerspulenpaare ist bis zu einer Dicke beschichtet, welche abhängig von einer Iso lationsspannung unterschiedlich sein kann. Bevorzugt ist jedes Spulenpaar dünn mit einer Dicke von 1/10 oder 1/100 des Durchmessers einer jeden Spule beschichtet.

Die doppelt gewickelten Ankerspulenpaare, welche auf obige Weise beschichtet sind, können durch Erwärmen bis zu einer bestimmten Temperatur gewickelt gehalten werden.

Infolgedessen befindet sich auf der oberen Karte 70 ein Paar von Spulenanordnungen, jede mit zwei Spulen, welche in unterschiedliche Richtungen gewickelt sind. Diese Spulenan ordnungen sind voneinander um eine Breite entsprechend ei nem elektrischen Winkel von π/2 beabstandet, um eine elek trische Phasendifferenz entsprechend der Abstandsbreite zu haben.

Beispielsweise gemäß Fig. 8 ist die Spule A 91 in einem bestimmten Abschnitt der oberen Karte 70 angeordnet und die Spule B 92, welche in die gleiche Richtung wie die Spule A 91 gewickelt ist, ist in einer Position angeordnet, welche von der Spule A 91 um einen elektrischen Winkel von π/2 be abstandet ist.

Sodann wird die Spule C 93 doppelt um die Spule A 91 in entgegengesetzter Richtung zu deren Wicklungsrichtung ge wickelt und die Spule D 94 wird doppelt um die Spule B 92 in entgegengesetzter Richtung zu deren Wicklungsrichtung gewickelt.

Infolgedessen sind die Spule A 91 und die Spule B 92 voneinander in einem Abstand des elektrischen Winkels von π/2 beabstandet und die Spule C 93 und die Spule D 94 sind jeweils doppelt um die Spule A 91 und die Spule B 92 gewic kelt. Im Ergebnis sind die elektrischen Signalperioden zwi schen der Spule A 91 und der Spule B 92, zwischen der Spule B 92 und der Spule C 93, zwischen der Spule C 93 und der Spule D 94 und zwischen der Spule D 94 und der Spule A 91 jeweils mit einer Phasendifferenz von π/2 gleich dem Ab stand vorhanden.

Der oben genannte Aufbau des Spulenteils 90, bei dem ein Paar von Spulenanordnungen jeweils mit zwei Spulen, welche in entgegengesetzte Richtungen gewickelt sind, eine elektrische Phasendifferenz von π/2 bezüglich einander ha ben, ist auf ähnliche Weise in dem Fall anwendbare wo der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist.

Die Ausnahme in dem Fall, wo der Magnet 50 vom Vierpol typ ist, ist, daß jede der Ankerspulen eine Teilung mit ei nem elektrischen Winkel von entweder π oder π/2 hat.

In dem Fall, wo der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist und die Spulenteileung π beträgt,, hat jede der Ankerspulen den gleichen mechanischen Winkel wie der elektrische Winkel von π/2 in dem Fall. wo der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist.

Das heißt, wenn gemäß Fig. 9 die Spulenteilung ein elektrischer Winkel von π ist, ist es unmöglich, ein Paar von Spulenanordnungen voneinander in einem Abstand eines elktrischen Winkels von π/2 zu beabstanden, wie in dem Fall Fall, in welchem der Magnet 50 von Zweipoltyp ist.

Mit anderen Worten, in dem Fall, in dem Magnet 50 vom Vierpoltyp ist, überlappen die Spulenanordnung mit einer Spulenteilung eines elektrischen Winkels von π einander, wenn sie lediglich voneinander in einem Abstand eines elek trischen Winkels von π/2 beabstandet werden.

Die Überlappung der Spulenanordnungen bewirkt, daß der Spulenteil 90 in seiner Breite überaus groß wird, was nicht erlaubt ist aufgrund einer räumlichen Beschränkung des Mo tors.

Somit ist es sehr bevorzugt, daß die Spulenanordnungen des Spulenteils 90 voneinander in einem Intervall eines elektrischen Winkels von 3π/2 beabstandet sind, was die gleiche elektrische Charakteristik wie π/2 hat, wie in der obigen Zeichnung dargestellt.

Im Detail, eine elektrische Charakteristik basierend auf der Situation, daß zwei Spulen eine elektrische Phasen differenz von π/2 in Vorwärtsrichtung haben, ist die glei che, wie diejenige, die auf der Situation basiert, daß zwei Spulen eine elektrische Phasendifferenz von π/2 in Rück wärtsrichtung haben. Diese Positionen mit einer elektri schen Phasendifferenz von π/2 in Rückwärtsrichtung sind die gleichen wie diejenigen, welche eine elektrische Phasendif ferenz von 3π/2 in Vorwärtsrichtung in einer Vierpolkon struktion haben.

Es sei beispielsweise angenommen, daß der gesamte elek trische Phasenwinkel 2π beträgt; dann hat eine Spule an ei ner Position mit einem Phasenwinkel von 3π/2 eine elektri sche Phasendifferenz von π/2 bezüglich einer Spule an einer Position mit einem Phasenwinkel von 0° entlang der Dreh richtung der oberen Karte 70, auf der der Spulenteil 90 an geordnet ist. Auf ähnliche Weise hat eine Spule an einer Position mit einem Phasenwinkel von 0° eine elektrische Phasendifferenz von π/2 bezüglich einer Spule an einer Po sition mit einem Phasenwinkel von 3π/2 entgegen der Dreh richtung der oberen Karte 70.

Mit anderen Worten, der Phasenwinkel kann entweder 3π/2 oder π/2 abhängig davon sein, welche der beiden Spulen als Bezugspunkt genommen wird. In der vorliegenden Ausführungs form wird der Phasenwinkel auf 3π/2 gesetzt, so daß die elektrische Phasendifferenz zwischen den Spulen π/2 be trägt.

Von daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem die Teilung einer jeden Spule des Spulen teiles 90 einen großen elektrischen Winkel von π hat, ein Paar von Spulenanordnungen, von denen jede zwei Spulen doppelt gewickelt beinhaltet, voneinander in einem Abstand ei nes elektrischen Phasenwinkels von 3π/2 so beabstandet, daß sie in der gleichen Ebene der oberen Karte 70 angeordnet werden können, wodurch eine räumliche Einschränkung bei der Ausbildung des Spulenteils 90 im Motor überwunden werden kann.

Andererseits, in dem Fall, in dem der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist, kann jede der vier Spulen mit unterschied lichen Phasen eine verringerte Teilung haben, so daß sie auf der gleichen Ebene der oberen Karte 70 angeordnet wer den können.

In diesem Falle sind alle vier Spulen in gleiche Rich tung gewickelt.

In der vorliegenden Erfindung sind die vier Ankerspulen so angeordnet, daß sie in Drehrichtung der oberen Karte 70 eine elektrische Phasendifferenz von π/2 haben und der Win kelabstand zwischen den Bürsten 60 zur Verbindung zwischen der unteren Karte 40 und den Segmenten des Kommutators 80 ist innerhalb des Bereiches von π/2 bis 3π/2 sowohl in dem Fall gesetzt, wo der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist als auch in dem Fall, wo er vom Vierpoltyp ist, wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird.

In jedem Fall ist der Winkelabstand zwischen den Bür sten 60 auf dem Bereich von π/2 bis 3π/2 beschränkt.

Fig. 10 zeigt schematisch einen Schaltkreis, bei dem der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist und der Winkelabstand zwi schen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit dem Kommutator 80 gebracht sind, ein elektrischer Winkel innerhalb des Be reiches von π/2 bis 3π/2 (ein mechanischer Winkel im Be reich von 90° bis 270°) ist. Wie in dieser Zeichnung ge zeigt, sind die vier Ankerspulen oder die Spule A 91, die Spule B 92, die Spule C 93 und die Spule D 94 jeweils elektrisch mit einem Segment a bzw. einem Segment b bzw. einem Segment c bzw. einem Segment d des Kommutators 80 an ihren einen Enden und gemeinsam mit dem Neutralpunkt C an ihren anderen Enden in Verbindung.

Bei dem obigen Verbindungsschema kann der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel größer als π/2 und kleiner als π sein, wie in Fig. 11 gezeigt. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt Kontaktbeziehungen zwischen den Bürsten 60 und den Segmenten des Kommutators 80 in Drehrichtung der oberen Karte 70.

TABELLE 1

Wie aus der obigen Tabelle 1 zu sehen ist, sind in dem Fall, wo der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist, die Eingangs- und Ausgangsbürsten 60 fortlaufend über die Segmente des Kommutators 80, welche in Kontakt hiermit sind und über die Spulen leitend.

Genauer gesagt, wenn die Eingangsbürste 60 genau in Kontakt mit dem Segment a des Kommutators 80 gebracht wird, wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Ausgangsbürste 60 in Kon takt mit dem Segment b oder c des Kommutators 80 oder bei den hiervon gebracht.

Im Ergebnis, selbst wenn Energie über ein Segment ein gegeben wird, wird sie über eines oder zwei Segmente ausge geben, nach dem sie über den Neutralpunkt C gelaufen ist, wodurch der Spulenteil 90 leitend gemacht wird. Infolgedes sen wird eine Antriebskraft aufgrund einer Wechselwirkung zwischen dem Spulenteil 90 und dem Magnet 50 induziert, um die obere Karte 70 um die Welle 30 zu drehen.

Im Gegensatz hierzu, wenn die Eingangsbürste 60 in Kon takt mit zwei Segmenten zu einem Zeitpunkt gebracht wird, wird die Ausgangsbürste 60 nur mit einem Segment in Kontakt gebracht, was bewirkt, daß der Strom aufeinanderfolgend durch zwei Segmente, zwei Spulen, den Neutralpunkt C, eine Spule, ein Segment und die Ausgangsbürste 60 fließt.

Mit anderen Worten, in den meisten Fällen und wie in Fig. 11 gezeigt, fließt der Strom aufeinanderfolgend durch ein Segment, eine Spule, den Neutralpunkt C, eine Spule und ein Segment, wodurch der Spulenteil 90 leitfähig gemacht wird. In dem Fall, wo irgendeine der Bürsten 60 in Kontakt mit zwei Segmenten zu einem Zeitpunkt gelangt, wird Strom durch diese Segmente ein- oder ausgegeben, um den Spulen teil leitfähig zu machen, wodurch bewirkt wird, daß der Spulenteil fortlaufend leitfähig gehalten wird. Unter dem Zustand, in dem der Spulenteil 90 leitfähig gehalten wird, wird eine Antriebskraft aufgrund einer Wechselwirkung zwi schen dem Spulenteil 90 und dem Magneten 50 induziert, um die obere Karte 70 zu drehen.

Fig. 12 zeigt schematisch einen Schaltkreis, bei dem der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist und der Winkelabstand zwi schen den Bürsten 60, die in Kontakt mit dem Kommutator 80 gebracht sind, ein elektrischer Winkel im Bereich von π bis 3π/2 ist (ein mechanischer Winkel im Bereich von 180° bis 270°). Die untere Tabelle 2 zeigt die Kontaktbeziehungen zwischen den Bürsten 60 und den Segmenten des Kommutators 80 in Drehrichtung der oberen Karte 70.

TABELLE 2

Wie aus der obigen Tabelle 2 zu sehen ist, arbeitet der Schaltkreis, bei dem der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel im Bereich von π bis 3π/2 ist, auf ähnliche Weise wie der Schaltkreis von Fig. 11, um den Spulenteil 90 fort laufend leitfähig zu halten.

Mit anderen Worten, wenn die Eingangsbürste 60 genau in Kontakt mit einem Segment gebracht wird, beispielsweise dem Segment a des Kommutators 80 wie in Fig. 12 gezeigt, ist die Ausgangsbürste 60 in Kontakt mit dem Segment c oder d des Kommutators 80 oder beiden hiervon.

Andererseits, in dem Fall, in dem die Eingangsbürste 60 in Kontakt mit zwei Segmenten zu einem Zeitpunkt gebracht wird, ist die Ausgangsbürste 60 notwendigerweise nur mit einem Segment in Kontakt gebracht.

Im Ergebnis fließt Strom ungehindert durch den Spulen teil 90 ungeachtet des Drehwinkels der oberen Karte 70, wodurch bewirkt wird, daß eine Antriebskraft aufgrund einer Wechselwirkung zwischen dem Spulenteil 90 und dem Magneten 50 induziert wird, um die obere Karte 70 kontinuierlich zu drehen.

Andererseits, in dem Fall, in dem der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit den Segmen ten des Kommutators 80 sind, ein elektrischer Winkel von π (ein mechanischer Winkel von 180°) ist, wie in Fig. 13 ge zeigt, wird jede der Bürsten 60 zu einem Zeitpunkt nur mit einem Segment oder zwei Segmenten in Kontakt gebracht.

In dem Fall, wo jede der Eingangs- und Ausgangsbürsten 60 in Kontakt mit nur einem Segment gebracht wird, gibt je de Ankerspule ein Signal mit einem elektrischen Phasenwin kel von π/2 bei Drehung der oberen Karte 70 aus. Anderer seits, in dem Fall, wo jede der Eingangs- und Ausgangsbür sten 60 in Kontakt mit zwei benachbarten Segmenten des Kom mutators 80 zu einem Zeitpunkt gebracht wird, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 13 dargestellt, fließt der Strom durch die vier Ankerspulen des Spulenteiles 90 zum gleichen Zeitpunkt.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ersehen läßt, er gibt sich eine Vierphasen-Antriebscharakteristik, wenn jede der Eingangs- und Ausgangsbürsten mit nur einem Segment in Kontakt gebracht wird und eine Zweiphasen-Antriebscharakte ristik zeigt sich, wenn jede der Eingangs- und Ausgangsbür sten 60 zu einem Zeitpunkt mit zwei Segmenten in Kontakt gebracht wird.

Unter der Voraussetzung, daß die vier Ankerspulen auf der oberen Karte 70 so angeordnet sind, daß sie eine elek trische Phasendifferenz von π/2 unter der Bedingung haben, daß der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist, wird stets ein Strom im Spulenteil 90 induziert, um eine fortlaufende Antriebs kraft zu erzeugen. Diese Anordnung schafft auch eine merkliche Endlage oder einen Rand bezüglich des Winkelabstandes zwischen den Bürsten 60, wodurch es leicht wird, die Bür sten 60 herzustellen.

Fig. 14 zeigt Verbindungen zwischen den Segmenten des Kommutators 80 und dem Spulenteil 90 unter der Bedingung, daß der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist.

Wenn der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist, beträgt die An zahl von Segmenten im Kommutator typischerweise 8, was das Doppelte der Pole des Magneten 50 ist. Vier der Segmente in Drehrichtung sind elektrisch aufeinanderfolgend mit den vier Ankerspulen verbunden, welche wiederum gemeinsam mit dem Neutralpunkt C verbunden sind.

Die anderen vier Segmente, welche nicht direkt mit den Ankerspulen verbunden sind, sind jeweils elektrisch mit den Segmenten verbunden, welche direkt mit den Ankerspulen in Verbindung stehen. Im Ergebnis ist die tatsächliche Anord nung der Segmente ähnlich zu denjenigen, als wenn der Ma gnet 50 vom Zweipoltyp wäre.

In dem Fall, wo die Anzahl der Segmente des Kommutators 80 gemäß obiger Beschreibung 8 beträgt, ist der Winkelab stand zwischen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis 3π/2 (ein mechanischer Winkel im Be reich von 90° bis 270°), ähnlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen.

Ähnlich zu der obigen Beschreibung der Konstruktion, bei der der Magnet 50 vom Zweipoltyp ist, erfolgt nachfol gend eine Beschreibung separat für den Fall, wo der Winkel abstand zwischen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit dem Kommutator 80 sind, ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis π ist und für den Fall, wo es ein elektrischer Win kel im Bereich von π bis 3π/2 ist.

Fig. 15 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches eine Aus führungsform zeigt, bei der der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit den Segmenten des Kommutators 80 gebracht werden, ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis π ist (ein mechanischer Winkel im Bereich von 45° bis 90°). Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt die Kontaktbeziehungen zwischen den Bürsten 60 und den Segmenten des Kommutators 80 bei Drehung der oberen Karte 70.

TABELLE 3

Wie aus der obigen Tabelle 3 zu sehen ist, sind, wenn der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis π ist, die Verbindungsbezie hungen zwischen den Bürsten 60 und den vier Segmenten, oder dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d annähernd die gleichen wie in Tabelle 1.

Die Ausnahme hiervon in dieser Ausführungsform ist, daß das Segment a', das Segment b', das Segment c' und das Seg ment d' dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d nachfolgend angeordnet sind. Da jedoch das Seg ment a', das Segment b', das Segment c' und das Segment d' jeweils elektrisch mit dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d in Verbindung ist, wird Strom zuerst in dem Spulenteil 90 über das Segment a, das Segment b, das Segment c und das Segment d induziert, wenn die Bür sten 60 in Kontakt mit dem Segment a', dem Segment b', dem Segment c' und dem Segment d' gebracht werden. Dieser Ab lauf ist der gleiche, als wenn die Bürsten 60 in direkten Kontakt mit dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d gebracht werden würde.

Mit anderen Worten, der Unterschied zu Tabelle 1 ist, daß die Bürsten 60 aufeinanderfolgend in Kontakt mit dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c, dem Segment d, dem Segment a', dem Segment b', dem Segment c' und dem Segment d' gebracht werden und Strom, der über die Bürste 60, wel che in Kontakt mit dem Segment a', dem Segment b', dem Seg ment c' und dem Segment d' ein- oder ausgegeben wird, wird notwendigerweise über das Segment a, das Segment b, das Segment c und das Segment d ein- oder ausgegeben.

Infolgedessen fließt selbst in dem Fall, wo der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist und die Anzahl der Segmente des Kom mutators 80 acht beträgt, der Strom immer im Spulenteil 90 der oberen Karte 70, wodurch bewirkt wird, daß eine An triebskraft kontinuierlich aufgrund einer Wechselwirkung zwischen dem Spulenteil 90 und dem Magnet 50 erzeugt wird.

Fig. 16 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches eine Aus führungsform zeigt, bei der der Magnet 50 vom Vierpoltyp ist und der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit den Segmenten des Kommutators 80 gebracht werden, ein elektrischer Winkel im Bereich von π bis 3π/2 ist (ein mechanischer Winkel im Bereich von 90° bis 180°). Die untere Tabelle 4 zeigt die Kontaktbeziehungen zwischen den Bürsten 60 und den Segmenten des Kommutators 80 bei Drehung der oberen Karte 70.

TABELLE 4

Wie aus der obigen Tabelle 4 zu sehen ist, sind, wenn der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel im Bereich von π bis 3π/2 ist, die Verbindungsbezie hung zwischen den Bürsten 60 und den vier Segmenten oder dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d praktisch die gleichen wie diejenigen in Tabelle 2.

Die Ausnahme bei dieser Ausführungsform ist, daß der Kommutator 80 acht Segmente hat oder das Segment a, das Segment b, das Segment c und das Segment d und das Segment a', das Segment b', das Segment c' und das Segment d' sind aufeinanderfolgend hieran angeordnet. Da jedoch das Segment a', das Segment b', das Segment c' und das Segment d' elek trisch jeweils mit dem Segment a, dem Segment b, dem Seg ment c und dem Segment d verbunden sind, wird der Strom zu nächst im Spulenteil 90 über das Segment a, das Segment b, das Segment c und das Segment d induziert, wenn die Bürsten 60 in Kontakt mit dem Segment a', dem Segment b', dem Seg ment c' und dem Segment d' gebracht werden. Dieser Ablauf ist der gleiche, als wenn die Bürsten 60 in direkten Kon takt mit dem Segment a, dem Segment b, dem Segment c und dem Segment d gebracht werden würden.

In dem Fall, in dem die Segmente des Kommutators 80 in der Reihenfolge von Segment a, Segment b, Segment c, Seg ment d, Segment a', Segment b', Segment c' und Segment d' in Drehrichtung der oberen Karte 70 angeordnet sind und die Bürsten 60 in Kontakt mit dem Kommutator 80 gebracht wer den, wobei sie voneinander in einem Abstand eines elektri schen Winkels im Bereich von π bis 3π/2 sind, sind die Bür sten 60 jeweils mit zwei Ankerspulen des Spulenteils 90 in Verbindung, oder mit der Eingangsankerspule und der Aus gangsankerspule, um diese leitend zu halten. Im Ergebnis kann der vorliegende Motor in einer zweiphasigen Antriebs weise betrieben werden.

Andererseits, in dem Fall, wo der Winkelabstand zwi schen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit dem Kommutator 80 gebracht werden, ein elektrischer Winkel von π ist, wird in den meisten Antriebszuständen eine zweiphasige Antriebs charakteristik gezeigt. Wenn jede der Bürsten 60 in Kontakt mit zwei Segmenten zu einem gemeinsamen Zeitpunkt gebracht wird, fließt der Strom durch die vier Ankerspulen des Spulenteils 90 zur gleichen Zeit, was zu dem Auftreten einer vierphasigen Antriebscharakteristik führt.

In den oben genannten Ausführungsformen sind die vier Spulen des Spulenteiles 90 aufeinanderfolgend auf dem Dreh bauteil oder der oberen Karte 70 in gleichmäßigen elektri schen Winkeln angeordnet und gemeinsam mit dem Neutralpunkt C in Verbindung. In dem Fall, wo der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60 der elektrische Winkel von π ist, wird die zweiphasige Antriebscharakteristik zusammen mit einer in termittierenden vierphasigen Antriebscharakteristik ge zeigt. Andererseits, in dem Fall, wo der Winkelabstand zwi schen den Bürsten 60 ein elektrischer Winkel im Bereich von π/2 bis π ist oder von π bis 3π/2 ist, wird nur eine zwei phasige Antriebscharakteristik gezeigt, um stabil eine An triebskraft zu erzeugen.

Fig. 17 zeigt ein Wellenformdiagramm, welches eine An triebscharakteristik des Vibrationsmotors gemäß der vorlie genden Erfindung darstellt. Wie in dieser Zeichnung ge zeigt, hat jede der Ankerspulen 91, 92, 93 und 94 des Spu lenteils 90 eine elektrische Phasendifferenz von π/2. In der Zeichnung bedeutet eine Markierung "-" vor jeder der Spulen c und d, daß jede dieser Spulen in entgegengesetzte Richtung zur Wicklungsrichtung der zugehörigen Spule gewic kelt ist.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, sind gemäß der vorliegenden Erfindung die vier Ankerspulen des Spulen teiles 90 gemeinsam mit dem Neutralpunkt c verbunden und so angeordnet, daß sie Signale mit Perioden einer elektrischen Phasendifferenz von π/2 erzeugen. Somit ist das Festsetzen des Winkelabstandes zwischen den Bürsten 60, was bei her kömmlichen Motorherstellungstechniken sehr schwierig ist, viel freier durchführbar.

Auch ist bei dieser Erfindung der Spulenteil 90 nur in vier Spulen unter der Bedingung unterteilt, daß sie die gleiche Anzahl von Wicklungen haben, wie in üblichen zwei phasig betriebenen Motoren. Weiterhin ist jedes Paar von Spulen doppelt in entgegengesetzte Richtungen gewickelt. Von daher kann der Vibrationsmotor der vorliegenden Erfin dung in seiner Größe verringert werden, während er prak tisch den gleichen Herstellungsvorgängen als übliche zwei phasig betriebene Motoren unterworfen ist.

Weiterhin kann der Winkelabstand zwischen den Bürsten 60, welche in Kontakt mit den Segmenten des Kommutators 80 gebracht werden, freier gesetzt werden, was es einfacher und angenehmer macht, die Bürsten 60 einzubauen.

Weiterhin sind die Ankerspulen des Spulenteils 90 ge meinsam mit dem Neutralpunkt C verbunden, was zu der per fekten Entfernung eines nichtleitenden Intervalls führt, welches typischerweise bei üblichen zweiphasig betriebenen Motoren auftritt, was wiederum ein stabiles Betreiben des Motors bewirkt.

Von daher schafft die vorliegende Erfindung einen Vi brationsmotor, der in der Lage ist, den Totpunkt eines ein phasig betriebenen Motors zu beseitigen, ein nichtleitendes Intervall eines zweiphasig betriebenen Motors zu beseitigen und den komplexen Aufbau eines dreiphasig betriebenen Mo tors ebenfalls gleichzeitig zu beseitigen. Weiterhin schafft diese Erfindung einen neuen Motor durch einfache Verbesserung der Struktur einer Spule. Weiterhin beseitigt diese Erfindung die Herstellung fehlerhafter Einheiten auf grund eines mechanischen Fehlers während der Motormassen produktion. Somit hat die vorliegende Erfindung den Effekt, daß die Produktivität erhöht wird und eine stabile An gleichbarkeit und zuverlässiger Betrieb geschaffen werden.

Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung zum Zwecke der Darstellung beschrieben worden sind, erkennt ein Fachmann auf diesem Gebiet, daß eine Vielzahl von Modifikationen, Hinzufügungen und Abwand lungen möglich ist, ohne vom Umfang der Erfindung abzuwei chen, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. Ein Vibrationsmotor in Flachbauweise, mit:
einem unteren Gehäuseteil;
einem oberen Gehäuseteil zur Abdeckung des unteren Ge häuseteils;
einer Welle zur Verbindung des unteren Gehäuseteiles und des oberen Gehäuseteiles miteinander an ihren Mittel punkten;
einer unteren Karte, welche an einer oberen Oberfläche des unteren Gehäuseteiles angebracht ist;
einem Magneten, der an einer Kante der oberen Oberflä che des unteren Gehäuseteiles außerhalb der unteren Karte angeordnet ist, wobei der Magnet mit wenigstens zwei Polen polarisiert ist;
einer oberen Karte, welche um die Welle herum angeord net ist und gewichtsmäßig unbalanciert ist;
einem Kommutator, der an einer unteren Oberfläche der oberen Karte um die Achse der Welle herum angeordnet ist, wobei der Kommutator die doppelte Anzahl von Segmenten als Pole des Magneten hat;
einem Paar von Bürsten, welche mit ihren einen Enden fest mit der unteren Karte verbunden sind und deren andere Enden in Kontakt mit dem Kommutator gebracht sind, wobei die Bürsten voneinander in einem Abstand eines elektrischen Winkels im Bereich von π/2 bis 3π/2 angeordnet sind; und
einer Spulenvorrichtung mit einem Paar von Ankerspu lenanordnungen, welche auf einer oberen Oberfläche der obe ren Karte ausgebildet sind, wobei jede der Ankerspulenan ordnungen ein Paar von Ankerspulen beinhaltet, welche dop pelt gewickelt und gemeinsam mit einem Neutralpunkt verbun den sind, wobei die Ankerspulen der Ankerspulenanordnungen aufeinanderfolgend leitend gemacht werden, um eine elektri sche Phasendifferenz von π/2 in der Reihenfolge ihrer Akti vierung zu haben.

2. Vibrationsmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei die obere Karte die Form eines Fächers mit einem be stimmten Öffnungsgrad hat.

3. Vibrationsmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei jede der Ankerspulen der Spulenvorrichtung eine Un terteilung eines elektrischen Winkels von π hat.

4. Vibrationsmotor in Flachbauweise nach Anspruch 1, wobei jede der Ankerspulen der Spulenvorrichtung eine Un terteilung eines elektrischen Winkels von π/2 hat.