专利名称：规定要固定在一块电路板上的电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种规定要固定在一块电路板上的电机，它有一个转子和一个具有多个线圈和定子板的定子，其中定子板都从线圈伸展至转子。
从现有技术已知有些电机尤其作为机动车显示仪表里的测量装置，其中电机的线圈二端与销钉导电连接，而这种销钉在对穿装配时例如通过波峰焊与一块电路板导电连接。另外从目前技术已知有一种电机，其线圈的绕组端部与一块电路板的导线通过表面装配技术中的钎焊连接起来，其中绕组端部围绕住各自线圈的线圈体的不导电的叉形结构部分。这时的缺点是在线圈和电路板之间形成电气连接比较费事。
因而本发明的任务是提出一种电机，它能够不必用对穿装配就与一块电路板导电连接。
解决此项任务的方法是使电机具有接触弹簧，它们各自与线圈的一个端部导电连接，并这样来设计这些接触弹簧，从而在把电机固定在电路板上之后在预紧力作用下这些弹簧就与电路板的导线相接触了。
由于接触弹簧在电路板的导线上的压力对于接触弹簧表面的相应的抗腐蚀材料如锡、金或者铂来说就不必另外进行钎焊过程了。
若接触弹簧固定在线圈上，那么电机的设计方案就尤其简单。
外壳具有接触弹簧用的孔，接触弹簧经过这孔从外壳里伸出来，该外壳一方面保护电机免受外界影响，还简化了装配并允许使接触弹簧直接装配在线圈上。
若接触弹簧这样来设计，即在把电机装在电路板上之后这些弹簧就在外壳之下接触，那么在电路板上还节省了位置。此外可以这样来设计外壳，即在把电机装到电路板上之后使电路板完全盖住这些孔，这样外壳就封闭了。这样就较好地保护了电机的机械和电气元部件尤其是防止了热作用，例如在装配之后对电路板上其它元部件进行必要的表面装配的时候。
由于接触弹簧的设计方案是在电机装配在电路板上之后这些弹簧在外壳的侧面接触，因此若对于电气连接的耐久性提出了特殊的要求，那么接触弹簧必须另外在表面装配时与电路板的导线钎焊。此处这外壳里的孔可以这样来设计，即外壳很大程度上保护电机，以使得例如由于一种回流钎焊过程的加热作用并不损伤电机。
电机可以用一个或多个定位销特别简单而快速地固定在电路板上。若有一个或多个定位销各自通过一个可插入在各个定位销内部的扩张体而可以扩张开的话，那么这种固定就还要更稳固。
若扩张体可以在定位体内卡住并且即使在所有可想象的摇动和振动时也可以不离开其位置，那么前面所述的连接的耐久性还可以提高。
若线圈各具有一个线圈体，而且接触弹簧固定在线圈体上或线圈体里，那么接触弹簧的装配就很简单。若线圈体设计为压铸件，而且弹簧用线圈体的零件从外面注入，那么装配就可以尤其简单。
在线圈绕组和接触弹簧之间耐久的电气连接可用如下方法实现使线圈绕组的端部导电地固定在接触弹簧上，例如用钎焊或者焊接，然后使接触弹簧在这些端部处折弯，从而使线圈端部被卸载。
实现一种紧凑结构形式的电机的方法是用定子板构成一个定子，定子中心有一个安装转子的孔，其中单个的定子板就设置在孔的周围。若电机有四个定子板和二个线圈，那么电机就尤其紧凑。
由于二个相互位于对面的定子板相互折弯，从而使定子板的零部件相互平行，而在定子板之间磁性耦联地布置第一个线圈，另外二个定子板则在孔附近有第一个折弯，并且在自由端附近有第二个折弯，并在这自由端之间磁性耦联了第二个线圈，因而可以实现使线圈能平行地布置在相同的高度上，并因此可以等同地设计。
若定子板在孔口处磁性耦联，那么它们就可以一起成整体地由一块板制成。
若定子板在孔口处经过一种非磁性金属相互连接，那么电机就可以特别容易控制。
由于线圈的芯与定子板进行了焊接，因而线圈可以快速、持久而有效地与定子板磁性耦联。
下面借助于特别优选的实施例的附图对本发明进行详细说明。其中
图1本发明电机的一个线圈的一个特别优选实施例的视图；图2本发明电机的一个线圈的第二种特别优选实施例的视图；图3本发明电机的定子板的一种特别优选实施例的立体视图；图4一个定子的立体视图和局部剖视，该定子由用在图3的定子板里的图1的线圈组成，并与一个特别优选的转子共同作用；图5本发电机的一个特别优选的外壳底部的俯视图，该外壳底部用于放置例如图4的定子和转子；图6在一个电路板的局部视图上的一种特别优选的电机的视图和局部剖视图。
图1是一种特别优选的线圈1的实施例，它有一个线圈绕组2，一个线圈体3，两个接触弹簧4和一个线圈芯5。线圈绕组2绕制在压铸的线圈体3上，用线圈体3的材料使接触弹簧4从外部注入在这线圈体里而固定住。线圈绕组2的绕组端6分别与接触弹簧4的一端导电连接，例如用钎焊或者焊接方法。连接之后使接触弹簧4的对应端如图所示向上折弯或者弯曲，以便使线圈绕组2的端部卸载。接触弹簧4用一种板簧材料制成并在大致中间弯曲约165°，如图1所示。接触弹簧4的另一端有一个凸起7，用此凸起与电路板上的一根导线相接触。上述的实施形式用在当一个电机的外壳在外壳之下实现接触连接时。
图2所示线圈8与图1所示线圈1的区别在于，其接触弹簧9大致在中部仅弯曲约45°。除此之外其它的零部件线圈绕组2，线圈体3，线圈芯5和绕组端6都与图1的线圈1是一致的。线圈8用在一种电机的外壳在外壳的侧面实现接触连接时。
这二种所述的线圈1，8也可以用在没有外壳的电机上。
在图3中可以见到有四个定子板10，11，12，13，它们的一端10a，11a，12a，13a形成了一个用于安装一个转子的孔14并在孔14处磁性耦联。定子板10，11，12，13的弯曲应使分别具有一端10b，11b和12b，13b的每两块定子板10，11和12，13相互平行，以便安置图1或图2中所示的线圈1或8。为了获得这种形状，定子板10，11各自有一个折弯10c，11c；定子板12，13各自有二个折弯12c，12d，13c，13d。
在图4中每一个线圈1各自布置在定子板10，11，12，13的二个端部10b，11b和12b，13b之间。最好使图4中见不到的线圈芯5在端部10b，11b，12b，13b的部位与定子板10，11，12，13焊接起来。这就实现了稳定快速的连接，同时使磁流继续导通。但在定子板10，11，12，13和线圈1之间的连接也可以采用其它的连接技术，例如用螺钉或铆钉进行连接。
在图4中还看到一个转子，它由一个经向磁化的圆盘15组成，该圆盘15大部分放置在孔14里并与一根轴16抗扭相连接。在这轴16上最好设置一个未示出的蜗杆，它与图6所示的一个蜗轮17共同作用。图4也没有表示出轴16的轴承。当这二个线圈1通电时，它们就产生电磁流，它经过定子板10，11，12，13被传导并施加一个力作用在径向磁化的圆盘15上。若线圈被先后地或者也被同时地加上直流电，那么电机就可以例如作为步进电机来驱动。也可以用移位约90°的正弦形电流通过控制二个线圈1来驱动电机作为同步电机，其中轴16的转速等于正弦电流的频率。
在图5里外壳下部18具有二个平坦的凹处19，20、四个长槽形孔21、轴承22，23、蜗轮轴承24、具有扩张体26的定位销25和一个定位卡27。平坦凹处19，20的设计要使定子板11能够放在凹处19里和定子板13能够放在凹处20里，并且由定子板10、11、12、13和线圈所组成的定子能够在外壳下部18里占有一个预先规定的位置。其中，接触弹簧4穿过长槽21从外壳下部伸出。图4中的轴16可以支承在轴承22，23里并且然后在图3和4里所指出的定子里占据正确的位置。扩张体26经接连接板26a与定位销25相连接。
图6中有一个定子装入在一个外壳里，这个外壳包括有外壳下部18和外壳上部30。该定子与图3和图4中所说明的定子的区别仅在于，定子板10，11，12，13在孔14部位并非磁性耦联，而是经过一个由非磁性金属，例如由黄铜制成的环29相互连接起来。这种连接例如可以通过使定子板10，11，12，13与环29进行凸焊而实现。径向磁化的圆盘15经过图6中未示出的轴16和装在轴16上而在图6中也未示出的蜗杆与蜗轮17相连接，蜗轮在轴向方向上二侧与一个蜗轮轴31连接。蜗轮轴31支承在外壳下部18的蜗轮轴承24里(见图5)并在外壳上部(30)支承在一个未示出的轴承里。外壳上部30放置在外壳下部18上，并通过定位卡固定住，其中定位卡27如图6所示。定位销25是旋转对称设计的并经连接板25a与其余的外壳下部18相连接。定位销25在臂25b里通过轴向槽25c而分离开。通过槽25c和逐渐变小的端部25d可以把定位销25插入穿过电路板28的圆孔32，其中圆孔32的直径要小于图6所示非承载状态下定位销25的直径。由于定位销25的弹性或者由于扩张体26插入到了定位销25里，而使定位销取其原始形状，从而使电机固定到电路板28上。扩张体26的连接板26a(见图5)的设计应使它们在一个从上作用到扩张体26上的压力下就断开。扩张体26然后由于继续从上加压到扩张体26上而能够进入定位销25里。这样电机外壳下部18的下侧就压在电路板28上。同时图6中未示出的接触弹簧4就压到电路板30上并与位于电路板28上的导线33电气连接。
在蜗轮轴31上可以例如安装一个指示器的一个指针、一个速度计或转速表的指针或者一个时钟的指针。
权利要求
1.规定要固定在一块电路板上的电机，其具有一个转子和一个定子，该定子有多个线圈和定子板，其中定子板都从线圈伸展至转子，其特征在于，电机具有接触弹簧(4，9)，它们各自与线圈(1，8)的一个绕组端(6)导电连接；接触弹簧(4，9)被设计成，在把电机固定在电路板(28)上之后在弹性预紧力作用下使它们与电路板(28)上的导线(33)相接触。
2.按权利要求1所述的电机，其特征在于，接触弹簧(4，9)固定在线圈(1，8)上。
3.按权利要求1或者2所述的电机，其特征在于，电机有一个外壳(18)，其中设计有孔(21)，接触弹簧(4，9)就通过这孔以外壳里伸出来。
4.按权利要求3所述的电机，其特征在于，接触弹簧(4)被设计成在把电机装配到电路板(28)上之后这些接触弹簧在外壳(18)之下接触。
5.按权利要求3所述的电机，其特征在于，接触弹簧(9)被设计成在把电机装配到电路板(28)上之后这些接触弹簧在外壳(18)的侧面接触。
6.按上述权利要求之一所述的电机，其特征在于，电机有一个或多个定位销(25)，用它电机就可以卡入到电路板(28)的空缺里。
7.按权利要求6所述的电机，其特征在于，定位销(25)可以各自通过一个扩张体(26)实现张开，这扩张体可以置入定位销(25)的内部。
8.按权利要求7所述的电机，其特征在于，扩张体(26)可以卡入在定位销(25)里。
9.按上述权利要求之一所述的电机，其特征在于，线圈(1，8)有一个线圈体(3)，接触弹簧(4，9)固定在线圈体(3)里或线圈体(3)上。
10.按权利要求9所述的电机，其特征在于，线圈体(3)是压铸成的，而且接触弹簧(4，9)用线圈体(3)的零部件从外面压注入。
11.按权利要求9或者10所述的电机，其特征在于，线圈绕组(2)的绕组端(6)各自在一个接触弹簧(4，9)的一端导电固定，而且接触弹簧(4，9)在这端部折弯。
12.按上述权利要求之一所述的电机，其特征在于，定子板(10，11，12，13)构成一个定子，定子的中心有一个孔(14)用于安装转子(15)，其中单个的定子板(10，11，12，13)都围绕孔(14)周围布置。
13.按权利要求12所述的电机，其特征在于，每二块相对的定子板(10，11，12，13)是这样相互布置的，它们安放一个线圈(1，8)。
14.按权利要求13所述的电机，其特征在于，电机有四个定子板(10，11，12，13)和二个线圈(1，8)。
15.按权利要求14所述的电机，其特征在于，二个相互面对的定子板(10，11)相互这样折弯，以使定子板(10b，11b)的部分相互平行，在这二部分之间磁性耦合地放置了第一个线圈(1，8)。
16.按权利要求15所述的电机，其特征在于，另外二个相互面对的定子板(12，13)在孔(14)附近有第一个折弯(12c，13c)，并在自由端(12b，13b)附近有第二个折弯(12d，13d)，并在自由端之间磁性耦联地布置了第二个线圈(1，8)。
17.按权利要求12至16中任意一项所述的电机，其特征在于，定子板(10，11，12，13)在孔口(14)处磁性耦联。
18.按权利要求12至16中任意一项所述的电机，其特征在于，定子板(10，11，12，13)在孔(14)处经过一种非磁性金属(29)相互连接。
19.按上述权利要求中任意一项所述的电机，其特征在于，线圈(1，8)各有一个线圈芯(5)，该线圈芯与定子板(10，11，12，13)焊接。
全文摘要
一种规定要固定在一块电路板上的电机有一个转子和一个定子,该定子有多个线圈和定子板,其中定子板都从线圈伸展至转子,此处规定了电机具有接触弹簧(4),这些弹簧各自与线圈(1)的一个绕组端(6)导电连接,还规定要这样设计接触弹簧(4),即在把电机固定在电路板上之后在弹性预紧力作用下使它们与电路板的导线相接触。
文档编号H02K3/50GK1331861SQ99814789
公开日2002年1月16日 申请日期1999年12月14日 优先权日1998年12月23日
发明者H·-J·布鲁梅, T·沃贝尔格, M·克伊茨, P·施米德特, K·克罗南贝尔格, S·沃贝尔格, F·维安德 申请人:曼内斯曼Vdo股份公司