专利名称：由马达和电连接装置构成的仪表板指示器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车仪表板指示器领域，尤其提出了由马达和电连接装置构成的模
块，所述电连接装置称作连接器或接触器，所述模块用于固定在包括马达工作所需的全部 电子组件的印刷电路上。 —般而言，机动车的仪表板(速度表，油量表......)的指示指针由称作步进马达
的小型电磁马达驱动。例如，在专利FR 2742940或专利FR2859323中描述了这样的马达。 将这些马达固定在仪表板后面、在印刷电路上面，在该印刷电路上还布置有供电轨道(迹 线)和用于使马达工作的全部电子组件。将该印刷电路固定在仪表板的仪表中而马达固定 到该印刷电路。马达的电连接一般是通过将与马达连在一起的电连接脚焊接到该印刷电路 的所述轨道(迹线)来实现的。还可想到将连接器焊接到印刷电路并将马达的连接脚设置 在这些连接器中。本申请人的专利FR 2885739描述了这类方法。
然而，现有技术的所有这些方法具有一些缺点-必须一方面将连接器放置在印刷电路上，而另一方面将包含有马达的外壳放置 在印刷电路上。因此必须将连接器放置在印刷电路上然后将所述外壳放置在印刷电路上并 且将所述外壳连接到连接器。-现有技术的这些技术不允许容易地取下马达并简便快捷地在其它具有相同电连 接装置的印刷电路上重新利用所述马达。 在现有技术中已经存在一些解决方案，示出了具有可变形的弯曲形状的连接脚的 马达。在将马达安装在印刷电路上时，这些特别的连接脚与印刷电路上的电接触表面区域 接触并变形以保证电接触。因此不存在从马达到电路的焊接。 然而，这些解决方案需要实现必须具有很特别的连接脚的独特马达方案。这需要 实现与具有直连接脚的马达并需要在印刷电路上焊接的传统方案相比不同的产品。根据应 用或目标客户，要生产全部两种产品，生产设备要加倍，是昂贵的。 本发明提出通过一种电马达模块来解决该问题，根据客户要求的连接类型，所述 电马达模块可以在以下两种情况下没有区别地使用将连接脚焊接到印刷电路上，或通过 使用添加到连接脚上的接触器而无需焊接。 更具体地，本发明的目的在于提出一种仪表板指示器模块，包括在外壳中的旋转 马达、输出轴、连接到马达的机械减速装置、至少一个供电线圈、连接到线圈的从外壳中伸 出的电连接脚以及电接触器部件，其特征在于所述接触器部件可以安装在连接脚上以实现 到印刷电路的无焊连接，或所述电接触器部件可以从连接脚上取下以允许将马达的连接脚 直接焊接到印刷电路。 本发明的另一目的在于提出电接触器部件，该电接触器部件包括第一部分和第二
自由部分第一部分与所述脚机械连接和电连接，第二自由部分用于与印刷电路的被提供
电压的表面区域机械接触和电接触，印刷电路支承所述模块并用于为所述马达提供电压。 本发明的另一目的在于提出包括马达和与马达连在一起的电接触器的模块，该模
块既不需要将马达焊接到印刷电路，在印刷电路上也不需要在马达和所述电路之间焊接，
并允许容易地取下放置在印刷电路上的马达。
本发明的另一目的还在于提出包括完全独立于印刷电路的马达、电接触器以及机 械铆钉的模块，所述模块可以适应不同性质的多种印刷电路。 因此，用于接纳根据本发明描述的指示器模块的印刷电路板不再具有电固定装置 或机械固定装置，并除了操纵马达所需的电子组件之外只具有孔，以使得模块的机械接触 器和电接触器能够通过。 具体地，马达具有传统的轴状或针状的电连接脚和被机械地嵌入和固定在这些脚 上的电接触器。可能的情况下可以想到将这些接触器焊接到所述脚。 电接触器的形状可以是任意的，例如螺旋形，但是应该包括第一部分和第二部分 第一部分保证该电接触器在马达连接脚上的电接触，第二部分朝向印刷电路以便与印刷电 路的电连接区域形成连接。在将马达安装在印刷电路上时，该接触器的形状还应该能够变 形。 通过在现有技术的文献中已知的可变形铆钉或通过本领域技术人员掌握的任何 其它方法可保证马达在印刷电路上的机械保持。 当马达被机械固定时，电接触器部件变形并起类似弹簧的作用。在压縮状态平衡 的情况下，力施加到印刷电路和马达的外壳。因为铆钉保证马达在印刷电路上的机械保持， 所以所述由弹簧施加的力保证电接触的质量。 因此拥有了可靠而独立的"马达加电接触器"模块，该模块可适应各种印刷电路并 可以随意地放置于印刷电路上或从印刷电路上取下。 理想情况下，但绝非限定性地，马达可具有在其电连接脚附近的腔，以允许马达的 外壳的内表面贴在印刷电路上。模块还可具有柱体(Plots)，在所述柱体上面支承马达。通 过其中一种或另一种解决方案，马达于是被可靠地固定到印刷电路并对工作期间在可能情 况下的震动不敏感。 通过参照附图可便于理解本发明，在附图中
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图1示出现有技术的模块的剖面图，-图2示出根据本发明的模块的实例，该模块包括马达外壳中的马达和连接到马 达连接脚的电接触器，-图3示出用于接纳图2所示的模块的印刷电路，-图4示出用于根据本发明的模块中的处于未变形状态的电接触器的实例，
_图5示出根据图3的用于根据本发明的模块中的电接触器处于变形状态的实例，
-图6示出该模块的仰视图，其中图4和图5所示的接触器固定在马达的电连接脚 上，-图7示出用于根据本发明的模块中的处于未变形状态的电接触器的另一实例，
-图8示出根据图7的用于根据本发明的模块中的电接触器处于变形状态的另一 实例，-图9示出用于根据本发明的模块中的电接触器的另一实例，-图10是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括接近印刷电路的如图4、5以及 6所示的接触器，-图11是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括与印刷电路接触的如图4、5以 及6所示的接触器，
-图12是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括接近印刷电路的如图7禾P 8所 示的接触器，-图13是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括与印刷电路接触的如图7和8 所示的接触器，-图14是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括接近印刷电路的如图9所示的 接触器，-图15是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括与印刷电路接触的如图9所示 的接触器，-图16是用于接纳根据本发明的具有如图9所示的接触器的模块的印刷电路，
-图17a和17b示出用于根据本发明的模块中的电接触器的另一实例，
-图18是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括接近印刷电路的如图17a和 17b所示的接触器，-图19是根据本发明的模块的剖面图，该模块包括与印刷电路接触的如图17a和 17b所示的接触器。 图l示出现有技术的实施方式。其包括位于外壳(7b)中的例如电磁类型的马达并 具有连接到马达的线圈的电连接脚(14)，所述电连接脚呈非线性形状，在此处呈字母J形。 该马达用于固定在印刷电路上并且这些连接脚(14)用于变形以保证与该印刷电路的可靠 电接触。然而，该实施方式需要与使用必须焊接到印刷电路的直连接脚的更加传统的产品 相比很不同的产品。因此，根据应用的不同，必须独立地制造两种模块。
图2示出根据本发明的模块(1)。该模块(1)包括被夹住的塑料外壳(7)，该塑料 外壳(7)容纳马达(通常是电磁马达)和使轴(6)旋转的齿轮组减速器，轴(6)例如是空 心的，用于接纳指示指针。该指针用于在机动车仪表板上给出速度信息、油位信息或其它参 数信息。该外壳(7)优选地包括用于将外壳(7)机械保持在用于接纳外壳(7)的印刷电 路(8)上的两个可变形铆钉(5)。外壳(7)还包括支承柱(4)和传统的直电连接脚(3)，模 块(1)通过该支承柱(4)安置在印刷电路(8)上。事实上这些连接脚(3)是位于外壳(7) 内部的电磁马达的线圈的电连接，因此，例如对具有两个线圈的双相马达而言呈两对脚(3) 的形式。在这些脚(3)上固定有被机械地嵌入或焊接的电接触器(2)。该模块(1)用于放 置在如图3所示的印刷电路(8)上。将接触器(2)从脚(3)上取下，也可通过直接将脚(3) 焊接到印刷电路(8)上而将模块(1)连接到印刷电路(8)。 通常，除了操纵马达所需的全部电子元件之外，该印刷电路(8)还具有用于接纳 可变形机械铆钉(5)的第一组孔(9)。这些铆钉(5) —旦被穿过孔(9)放置就会变形以保 证模块(1)在印刷电路(8)上被稳固地保持。该电路(8)还具有用于接纳电连接脚(3)的 第二组孔(10)。这些电连接脚(3)没有物理接触地穿过孔(10)。在这些孔附近布置有接 纳模块(1)的接触器(2)的接触表面区域(11)。当将模块(1)放置在印刷电路(8)上时， 铆钉(5)确保机械保持，支承柱确保稳定性，优选地应该具有弹性特征的接触器(2)变形以 通过弹簧效应确保连接脚(3)和接触表面区域(11)之间的电接触。在没有接触器(2)的 情况下，模块(1)的脚(3)直接焊接在接触表面区域(11)上。 图4示出第一实施方式中的、处于未变形的自由状态的接触器部件(2)。在该第 一实施方式中，该接触器(2)采用锥形螺旋弹簧的形式并包括两个显著的部分。第一部分(12)用于或者通过机械嵌入或者可能的情况下通过焊接来保证对连接脚(3)的保持。
第二部分(13)用于保证与印刷电路(8)的接触表面区域(11)的电接触。
当将模块(1)放置在印刷电路(8)上时，该接触器(2)变形，因此通过作用力与反 作用力来保证印刷电路(8)和模块(1)的马达的电接触的质量。 图5示出根据图4的同一模块(2)，但其处于将模块(2)安装在印刷电路(8)上之
后其应该呈现的变形状态。因此第二部分(13)应当与印刷电路(8)的接触表面区域(11)
接触，而接触器(2)的螺旋匝则彼此靠拢，可能的情况下呈螺旋匝相接的形状。 当接触器(2)安装在连接脚(3)上时，则可从模块底部观看如图6中一样的"脚
(3) +接触器(2)"的组合。连接脚(3)在上述第一部分(12)的位置与接触器部件(2)物理接触。 图7示出第二实施方式中的接触器部件(2)。接触器优选地与所有实施方式中一 样具有弹性特征并具有用于分别来与马达的连接脚(3)和印刷电路(8)的电接触表面区域 (11)接触的两个不同部分(12)和(13)。在该图7上，接触器部件(2)处于未变形的自由 状态。图8示出该同一接触器部件(2)，其处于将模块安装在印刷电路上之后所呈现的变形 状态。 图9示出第三实施方式中的接触器部件，该接触器部件同样具有接触器良好工作 所需的两个特征部分(12)和(13)。 图10至15示出在印刷电路附近或与印刷电路接触的模块的剖面图。 在图10、12以及14中，模块在安装之前接近印刷电路(8)。接触器(2)与连接脚
(3)联接布置，该脚(3)开始穿过印刷电路(8)的孔(10)。 在图11、13以及15中，模块被安装在印刷电路(8)上。支承柱(4)与印刷电路 (8)相接触，接触器部件(2)处于变形状态并且通过使这些接触器部件(2)受到机械应力来 保证为马达供电的质量。 在将接触器(2)从脚(3)上取下的情况下，这些脚(3)就可以直接焊接到印刷电 路(8)。 图16示出用于接纳图9、14和15所示的第三实施方式中的接触器部件(2)的印 刷电路(8)。 可发现与图3所示的用于接纳第一和第二实施方式中的接触器部件的印刷电路 上的部件相同的部件。图3和图16的印刷电路的区别在于用于通过脚(3)的孔和接触表 面区域的相对位置。在图3的印刷电路上，由于第一和第二实施方式中的接触器部件(2) 的配置，？L (10)位于接触表面区域(10)中间，而由于第三实施方式中的接触器部件(2)的 配置，图16的印刷电路(8)具有在接触表面区域(11)旁边的孔(10)。
图17a和17b示出允许方便地安装到印刷电路(8)上的电接触器(2)的另一管形 实例，其中可发现用于通过弹簧效应与连接脚(3)接触的第一部分(12)，以及保证与印刷 电路(8)的电接触的呈翼形的第二部分(13)，这些翼的数量可以变化并且形状可以不同， 如在图17a和17b中所见。 图18在剖面图中示出接近印刷电路(8)的安装在电连接脚(3)上的该接触器 (2)。 图19示出安装在电连接脚(3)上并安装在印刷电路(8)上的接触器(2)。该接触器(2)的几何形状使得由于这些翼(13)，接触器(2) —方面在翼(13)的上部置于外壳 (7)上，而另一方面在翼的下部置于电接触区域(11)上。因此在外壳(7)处安装接触器(2) 时，经受径向力。 该接触器(2)的另一优点是能够通过以下方式实现电接触或者使翼(13)接触在 印刷电路(8)的电连接区域(11)上，或者使接触器(2)的主体连接到金属化的孔(10)的 内部，这使得该接触器(2)既可用于单面印刷电路(8)又可用于双面印刷电路(8)。
最后，图17a和17b的所述接触器(2)的另一优点是其是圆形，这保证在工作时由 微震动引起的力主要是轴向力而非径向力，从而允许接触器(2)保证其长时间工作，而不 会引起过早氧化。 在该文献中给出的图示是实施的实例而绝非表示限定性的实施方式。当然可想到 在不脱离本发明的目的的情况下改变接触器部件的形式或在该文献中给出的所有其它部 件的形式。
权利要求
一种仪表板指示器模块，包括在外壳中的旋转马达、输出轴、连接到所述马达的机械减速装置、至少一个供电线圈、连接到所述线圈的从所述外壳中伸出的电连接脚以及电接触器部件，其特征在于所述电接触器部件可以安装在所述连接脚上以实现到印刷电路的无焊连接，或者所述电接触器部件可以从所述连接脚上取下以允许将所述马达的连接脚直接焊接到所述印刷电路上。
2. 根据权利要求1所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述接触部件具有第一部 分和第二自由部分，所述第一部分与所述脚机械连接和电连接，所述第二自由部分用于与 印刷电路的被提供电压的表面区域机械接触和电接触，所述印刷电路支承所述模块并用于 为所述马达提供电压。
3. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述接触具有弹簧 类型的机械特性。
4. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述外壳具有可变 形铆钉，所述铆钉形成突起并保证所述模块在所述印刷电路上的机械保持。
5. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，在将所述模块安装 在所述印刷电路上时所述接触器变形。
6. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述接触器部件被 机械地嵌入所述马达的所述连接脚。
7. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述接触器部件焊 接到所述马达的所述连接脚。
8. 根据前述权利要求之一所述的仪表板指示器模块，其特征在于，所述印刷电路具有 金属化的孔，以及所述无焊连接是在所述接触器部件的主体和所述印刷电路的金属化的孔 之间实现的。
全文摘要
本发明涉及仪表板指示器模块，包括在外壳中的旋转马达、输出轴、连接到所述马达的机械减速装置、至少一个供电线圈、连接到所述线圈的从所述外壳中伸出的电连接脚以及电接触器部件，其特征在于所述电接触器部件可以安装在所述连接脚上以实现到印刷电路的无焊连接，或者所述电接触器部件可以从连接脚上取下以允许将马达的连接脚直接焊接到印刷电路。
文档编号H02K5/22GK101743681SQ200880015023
公开日2010年6月16日 申请日期2008年5月7日 优先权日2007年5月9日
发明者皮埃尔·汉德尔, 纪尧姆·卢塞尔, 迈克尔·盖泽, 马丁·斯特拉姆 申请人:松塞博兹自动化公司