(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板上に固定するために規定された電動モータであって、ロータとステータとが設けられており、該ステータが、複数のコイルとステータ薄板とを有しており、該ステータ薄板が、コイルからロータにまで延びている形式のものにおいて、
当該電動モータが、コンタクトばね（４，９）を有しており、該コンタクトばね（４，９）が、コイル（１，８）の、それぞれ一方の巻線端部（６）に導電的に接続されており、
コンタクトばね（４，９）が、当該電動モータをプリント配線板（２８）上に固定した後、ばね弾性的な予荷重もしくはプレロードをかけられてプリント配線板（２８）の電気的な導体（３３）に接触するように形成されており、コイル（１，８）が、コイル枠体（３）を有しており、コンタクトばね（４，９）が、コイル枠体（３）内に固定されているかまたはコイル枠体（３）に接触して固定されており、該コイル枠体（３）が射出成形されており、この射出成形によって、コンタクトばね（４，９）が、コイル枠体（３）の部分によって取り囲まれており、コイル巻線（２）の巻線端部（６）が、それぞれコンタクトばね（４，９）の一方の端部に導電的に固定されており、該コンタクトばね（４，９）が、前記端部で曲げられており、コンタクトばね（４，９）のそれぞれ他方の端部が、プリント配線板（２８）の電気的な導体（３３）に当て付けるために形成されており、コンタクトばね（４，９）が、それぞれ両端部の間の領域でコイル枠体材料の射出成形によりコイル枠体（３）の一部によって取り囲まれており、前記電動モータが、単数または複数の係止ピン（２５）を有しており、該係止ピン（２５）にウェブ（２６ａ）を介して結合されている拡開体（２６）が設けられており、係止ピン（２５）によって前記電動モータが、プリント配線板（２８）の切欠き内に係止可能であり、単数または複数の係止ピン（２５）が、それぞれ１つの拡開体（２６）によるウェブ（２６ａ）の破壊により本来の形状となることにより拡開可能であり、拡開体（２６）が、係止ピン（２５）の内部に導入可能であると共に係止ピン（２５）内に係止可能であることを特徴とする、プリント配線板上に固定するために規定された電動モータ。
【請求項２】
コンタクトばね（４，９）が、コイル（１，８）に固定されている、請求項１記載の電動モータ。
【請求項３】
当該電動モータが、ケーシング（１８）を有しており、該ケーシング（１８）に開口（２１）が形成されており、該開口（２１）を通ってコンタクトばね（４，９）が、ケーシング（１８）から突出している、請求項１または２記載の電動モータ。
【請求項４】
コンタクトばね（４）が、当該電動モータの組付け後にケーシング（１８）の下方でプリント配線板（２８）上に載置するように形成されている、請求項３記載の電動モータ。
【請求項５】
コンタクトばね（９）が、当該電動モータの組付け後にケーシング（１８）の側方でプリント配線板（２８）に接触するように形成されている、請求項３記載の電動モータ。
【請求項６】
ステータ薄板（１０，１１，１２，１３）が、ステータを形成しており、該ステータが、ロータ（１５）を収容するための開口（１４）を中央に有しており、個々のステータ薄板（１０，１１，１２，１３）が、開口（１４）を取り囲むように配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電動モータ。
【請求項７】
それぞれ互いに向かい合って位置する２つのステータ薄板（１０，１１，１２，１３）が、１つのコイル（１，８）を収容するように互いに配置されている、請求項６記載の電動モータ。
【請求項８】
当該電動モータが、４つのステータ薄板（１０，１１，１２，１３）と２つのコイル（１，８）とを有している、請求項７記載の電動モータ。
【請求項９】
互いに向かい合って位置する２つのステータ薄板（１０，１１）が、互いに１回曲げられており、該ステータ薄板（１０，１１）の部分（１０ｂ，１１ｂ）が、互いに平行に方向付けられており、両部分（１０ｂ，１１ｂ）の間に第１のコイル（１，８）が、磁気的に連結されて配置されている、請求項８記載の電動モータ。
【請求項１０】
互いに向かい合って位置する別の２つのステータ薄板（１２，１３）が、開口（１４）の近傍に第１の曲げ部（１２ｃ，１３ｃ）をかつ自由端部（１２ｂ，１３ｂ）の近傍に第２の曲げ部（１２ｄ，１３ｄ）を有しており、両自由端部（１２ｂ，１３ｂ）の間に第２のコイル（１，８）が、磁気的に連結されて配置されている、請求項９記載の電動モータ。
【請求項１１】
ステータ薄板（１０，１１，１２，１３）が、開口（１４）で磁気的に連結されている、請求項６から１０までのいずれか１項記載の電動モータ。
【請求項１２】
ステータ薄板（１０，１１，１２，１３）が、開口（１４）で非磁性金属（２９）を介して互いに結合されている、請求項６から１０までのいずれか１項記載の電動モータ。
【請求項１３】
コイル（１，８）が、それぞれ１つのコイルコア（５）を有しており、該コイルコア（５）が、ステータ薄板（１０，１１，１２，１３）に溶着されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の電動モータ。
【請求項１４】
ウェブ（２６ａ）が、上方から拡開体（２６）に作用する特定の圧力で破壊されるように設計されている、請求項１記載の電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、プリント配線板上に固定するために規定された電動モータであって、ロータとステータとが設けられており、該ステータが、複数のコイルとステータ薄板とを有しており、該ステータ薄板が、コイルからロータにまで延びている形式のものに関する。
【０００２】
公知先行技術に基づき、特に自動車の表示器における測定装置として電動モータが公知である。この電動モータでは、電動モータのコイル端部がピンに導電的に接続されている。このピンは、差込み実装において、たとえばウェーブはんだ付けもしくはフローはんだ付けによってプリント配線板に導電的に接続される。さらに、公知先行技術に基づき、コイルの巻線端部が、プリント配線板の電気的な導体に表面実装技術におけるはんだ付けによって接続可能であるような電動モータが公知である。この場合、巻線端部は、各コイルのコイル枠体の、非導電的なフォーク状の加工成形部に巻き掛けられている。この場合の欠点は、コイルとプリント配線板との間の電気的な接続部の製作に手間がかかってしまうということである。
【０００３】
したがって、本発明の課題は、差込み実装なしにプリント配線板に簡単に導電的に接続することができるような電動モータを提供することである。
【０００４】
この課題は、当該電動モータが、コンタクトばねを有しており、該コンタクトばねが、コイルの、それぞれ一方の巻線端部に導電的に接続されており、コンタクトばねが、当該電動モータをプリント配線板上に固定した後、ばね弾性的な予荷重もしくはプレロードをかけられてプリント配線板の電気的な導体に接触するように形成されていることことによって解決される。
【０００５】
プリント配線板の電気的な導体に対するコンタクトばねのこの押圧によれば、コンタクトばねの表面が、たとえば錫、金または白金のような材料で適宜に防食されているので、付加的なはんだ付け工程を不要にすることができる。
【０００６】
コンタクトばねがコイルに固定されていると、電動モータの構成が特に単純となる。
【０００７】
コンタクトばねが突出する開口を有するケーシングは、第１に電動モータを外部の影響に対して防護している。さらに、このケーシングによって、組付けが簡単になると共に、コイルへのコンタクトばねの直接的な組付けが可能となる。
【０００８】
さらに、コンタクトばねが、電動モータの組付け後にケーシングの下方でプリント配線板上に載置するように形成されていると、プリント配線板上のスペースが節約される。さらに、ケーシングは、プリント配線板上への電動モータの組付け後にプリント配線板が開口を完全にカバーしており、したがって、ケーシングが閉鎖されているように形成されていてもよい。こうして、電動モータの機械的なかつ電気的な構成部分が、たとえば組付け後に必要となる、プリント配線板上におけるその他の構成素子の表面実装時に、特に熱作用に対して一層良好に防護される。
【０００９】
コンタクトばねが、電動モータの組付け後にケーシングの側方でプリント配線板に接触するように形成されていることによって、電気的な接続部の耐久性に特別な要求が課せられる場合には、コンタクトばねを付加的に表面実装においてプリント配線板の導体にはんだ付けすることができる。この場合、ケーシングに設けられた開口は、ケーシングが電動モータを十分に保護しており、これによって、たとえばリフロはんだ付け工程による熱作用が電動モータに損傷を与えないように形成することができる。
【００１０】
電動モータは、単数または複数の係止ピンによって、特に簡単にかつ迅速にプリント配線板上に固定することができる。この固定は、単数または複数の係止ピンが、それぞれ１つの拡開体によって拡開可能であり、この拡開体が各係止ピンの内部に導入可能であるとさらに安定的となる。
【００１１】
前述した接続部の耐久性は、拡開体が、係止ピン内に係止可能であり、したがって、考えられ得る全ての揺動時または振動時にその位置を離脱し得ない場合にさらに向上させることができる。
【００１２】
コンタクトばねのための簡単な組付けは、コイルが、それぞれ１つのコイル枠体を有しており、コンタクトばねが、コイル枠体に接触して固定されているかまたはコイル枠体内に固定されている場合に得られる。組付けは、コイル枠体が射出成形部分として形成されており、コンタクトばねが、コイル枠体の射出成形によりこのコイル枠体の部分に取り囲まれている場合に特に簡単に実施することができる。
【００１３】
コイル巻線とコンタクトばねとの間の持続的な電気的な接続部は、コイル巻線の端部が、たとえばはんだ付けまたは溶接によってコンタクトばねに導電的に固定され、その後、コンタクトばねが、コイル端部を負荷軽減するように前記端部で曲げられることによって製作することができる。
【００１４】
電動モータのコンパクトな構造は、ステータ薄板がステータを形成しており、このステータが、ロータを収容するための開口を中央に有しており、個々のステータ薄板が開口を取り囲むように配置されていることによって達成することができる。電動モータは、４つのステータ薄板と２つのコイルとを有していると特にコンパクトになる。
【００１５】
互いに向かい合って位置する２つのステータ薄板が互いに１回曲げられており、このステータ薄板の部分が互いに平行に方向付けられており、両部分の間に第１のコイルが磁気的に連結されて配置されており、また、別の２つのステータ薄板が開口の近傍に第１の曲げ部をかつ自由端部の近傍に第２の曲げ部を有しており、両自由端部の間に第２のコイルが磁気的に連結されていることによって、コイルを同じ高さで平行に配置することができると共にコイルを同様に形成することができるということを達成することができる。
【００１６】
ステータ薄板が開口で磁気的に連結されていると、ステータ薄板を一緒に１つの薄板から一体に製作することができる。
【００１７】
ステータ薄板が開口で非磁性金属を介して互いに結合されていると、電動モータが特に容易に制御可能となる。
【００１８】
コイルのコイルコアをステータ薄板に溶着することによって、コイルを迅速にかつ持続的に、しかも効果的にステータ薄板に磁気的に連結させることができる。
【００１９】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２０】
図１に示した、特に有利なコイル１の実施例は、コイル巻線２と、コイル枠体３と、２つのコンタクトばね４と、コイルコア５とを有している。コイル巻線２は、射出成形されたコイル枠体３に巻き付けられている。コンタクトばね４の部分は、コイル枠体３の材料の射出成形によりこのコイル枠体３によって取り囲まれていて、このコイル枠体３内に埋め込まれて固定されている。コイル巻線２の巻線端部６は、たとえばはんだ付けまたは溶着によってコンタクトばね４の一方の端部にそれぞれ導電的に接続されている。接続後、コンタクトばね４の相応の端部が、コイル巻線２の端部を負荷軽減するために、図示のように上方に折り曲げられるかもしくは曲げられる。コンタクトばね４は薄板ばね材料から製造されていて、図１から明らかであるように、ほぼ中間で約１６５゜だけ曲げられている。コンタクトばね４は他方の端部にコンタクト突起７を有している。このコンタクト突起７には、プリント配線板上に設けられた電気的な導体が接触接続されるようになっている。前述した構成は、ケーシングを備えた電動モータでの使用時に、ケーシングの下方での接触接続のために提案されている。
【００２１】
図２に示したコイル８は、コンタクトばね９がほぼ中間で約４５゜だけしか曲げられていないという点で、図１に示したコイル１と異なっている。さらに、その他の構成部分、つまり、コイル巻線２と、コイル枠体３と、コイルコア５と、巻線端部６とは、図１に示したコイル１と合致している。コイル８は、ケーシングを備えた電動モータでの使用時に、ケーシングの側方での接触接続のために提案されている。
【００２２】
前述した両コイル１，８の使用はケーシングなしのモータでも可能である。
【００２３】
図３には、４つのステータ薄板１０，１１，１２，１３が示してある。これらのステータ薄板１０，１１，１２，１３は一方の端部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａに、ロータを収容するための開口１４を形成していて、この開口１４で磁気的に連結されている。ステータ薄板１０，１１，１２，１３は、図１もしくは図２に示したコイル１；８を収容するために、それぞれ２つのステータ薄板１０，１１：１２，１３が、それぞれ一方の端部１０ｂ，１１ｂ：１２ｂ，１３ｂで互いに平行に位置するように曲げられている。この形を獲得するために、ステータ薄板１０，１１はそれぞれ１つの曲げ部１０ｃ，１１ｃを有しており、ステータ薄板１２，１３はそれぞれ２つの曲げ部１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄを有している。
【００２４】
図４では、それぞれ１つのコイル１が、ステータ薄板１０，１１，１２，１３の２つの端部１０ｂ，１１ｂ：１２ｂ，１３ｂの間にそれぞれ配置されている。図４では見ることができないコイルコア５が、端部１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの領域でステータ薄板１０，１１，１２，１３に溶着されていると有利である。これによって、安定した迅速な接続と同時に磁束の良好な方向付けが得られる。しかし、ステータ薄板１０，１１，１２，１３とコイル１との間の結合は、たとえば螺合またはリベット結合のような別の結合技術によって行うこともできる。
【００２５】
さらに、図４には、ロータが示してある。このロータは、直径方向で磁化されたディスク１５から成っている。このディスク１５は開口１４内に十分に配置されていて、軸１６に回動不能に結合されている。軸１６には、有利には、図６に示したウォームホイール１７と協働するウォーム（図示せず）が配置されている。軸１６の支承部も図４には同じく示していない。両コイル１が通電されると、両コイル１は磁束を形成する。この磁束は、ステータ薄板１０，１１，１２，１３を介して案内され、直径方向で磁化されたディスク１５に力を加える。したがって、電動モータは、両コイル１が直流で相前後してまたは同時に負荷される場合には、たとえばステッピングモータとして運転することができる。両コイル１を、９０゜だけずらされた正弦波電流で制御することによって、モータを同期電動機もしくは同期モータとして運転することも可能となる。この同期モータでは、軸１６の回転数が正弦波電流の周波数に相当している。
【００２６】
図５に示したケーシング下側部分１８は、平坦な２つの窪み１９，２０と、長手方向スリット２１の形の４つの開口と、軸１６のための軸受け２２，２３と、ウォームホイール軸３１（図６参照）のための軸受け２４と、拡開体２６を備えた係止ピン２５と、係止クリップ２７とを有している。平坦な窪み１９，２０は、窪み１９内にステータ薄板１１がかつ窪み２０内にステータ薄板１３が載置することができ、したがって、ステータ薄板１０，１１，１２，１３とコイル１とから成るステータがケーシング下側部分１８内で、予め規定された位置を占めることができるように形成されている。この場合、コンタクトばね４は長手方向スリット２１を通ってケーシング下側部分１８から突出している。軸受け２２，２３には、図４に示した軸１６が支承可能である。この場合、この軸１６は、図３および図４で説明したステータ内の適切な位置を占めている。拡開体２６はウェブ２６ａを介して係止ピン２５に結合されている。
【００２７】
図６では、ステータが、ケーシング下側部分１８とケーシング上側部分３０とから成るケーシング内に挿入されている。このステータは、ステータ薄板１０，１１，１２，１３が開口１４の領域で磁気的に連結されておらず、非磁性金属、たとえば黄銅から成るリング２９を介して互いに結合されている点でしか、図３および図４で説明したステータと異なっていない。この結合部は、たとえばステータ薄板１０，１１，１２，１３とリング２９とのプロジェクション溶接によって形成することができる。直径方向で磁化されたディスク１５は、図６には示していない軸１６と、この軸１６に配置された、同じく図６には示していないウォームとを介してウォームホイール１７に接続されている。このウォームホイール１７は軸方向でウォームホイール軸３１の両側に結合されている。ウォームホイール軸３１は、ケーシング下側部分１８に設けられた、ウォームホイール軸３１のための軸受け２４（図５参照）と、ケーシング上側部分３０に設けられた軸受け（図示せず）とに支承されている。ケーシング上側部分３０はケーシング下側部分２８に載置しかつ複数の係止クリップ２７によって固く保持される。図６には、これらの係止クリップ２７のうちの１つが示してある。係止ピン２５は回転対称的に形成されていて、ウェブ２５ａを介して残りのケーシング下側部分１８に結合されている。係止ピン２５は、軸方向に延びるスリット２５ｃによってアーム２５ｂに分割されている。スリット２５ｃと、先細りにされた端部２５ｄとによって、係止ピン２５をプリント配線板２８の円形孔３２に差し込むことが可能となる。この場合、この円形孔３２の直径は、図６に示した無負荷状態における係止ピン２５の直径よりも小さく寸法設定されている。係止ピン２５の弾性によってまたは拡開体２６を係止ピン２５内に導入することによって、係止ピン２５が本来の形状をとり、これによって、モータがプリント配線板２８上に固定されている。拡開体２６のウェブ２６ａ（図５参照）は、上方から拡開体２６に作用する特定の圧力で破壊されるように設計されている。この場合、拡開体２６は、上方から拡開体２６に作用する別の圧力によって係止ピン２５内に導入可能である。したがって、モータは、ケーシング下側部分１８の下面でプリント配線板２８に向かって押圧される。同時に、図６には示していないコンタクトばね４がプリント配線板２８に向かって押圧され、このプリント配線板２８上に位置する電気的な導体３３に電気的に接続される。
【００２８】
たとえばウォームホイール軸３１には、表示装置、たとえばタコメータまたは回転数測定器の指針または時計の針が被嵌め可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による電動モータのコイルの特に有利な構成を示す図である。
【図２】  本発明による電動モータのコイルの特に有利な第２の構成を示す図である。
【図３】  本発明による電動モータのステータ薄板の特に有利な実施例の斜視図である。
【図４】  図３に示したステータ薄板内に挿入されている、図１に示したコイルから成るステータと、このステータと協働する特に有利なロータとの部分的に断面した斜視図である。
【図５】  本発明による電動モータの、図４に例示的に示したステータとロータとを収容するための特に有利なケーシング下側部分の平面図である。
【図６】  部分的に示したプリント配線板上に固定された特に有利なモータの部分的な断面図である。
【符号の説明】
１  コイル、  ２  コイル巻線、  ３  コイル枠体、  ４  コンタクトばね、  ５  コイルコア、  ６  巻線端部、  ７  コンタクト突起、  ８  コイル、  ９  コンタクトばね、  １０，１１，１２，１３  ステータ薄板、  １０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ  端部、  １０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ  端部、  １０ｃ，１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ  曲げ部、  １２ｄ，１３ｄ  曲げ部、  １４  開口、  １５  ディスク、  １６  軸、  １７  ウォームホイール、  １８  ケーシング下側部分、  １９，２０  窪み、  ２１  長手方向スリット、  ２２，２３  軸受け、  ２４  軸受け、  ２５  係止ピン、  ２５ａ  ウェブ、  ２５ｂ  アーム、  ２５ｃ  スリット、  ２５ｄ  端部、  ２６  拡開体、  ２６ａ  ウェブ、  ２７  係止クリップ、  ２８  プリント配線板、  ２９  リング、  ３０  ケーシング上側部分、  ３１  ウォームホイール軸、  ３２  円形孔、  ３３  導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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