BRMU7903460Y1 - motor elétrico para fixação em uma placa de circuito impresso - Google Patents

Abstract

patente de invenção: <b>"motor elétrico adequado para fixação em uma placa de circuitos impressos"<d>. trata-se de um motor elétrico adequado para fixação em uma placa de circuitos impressos com um rotor e um estator, que apresenta várias bobinas e chapas de estator em que as chapas do estator se estendem desde as bobinas ao rotor em que está previsto que o motor apresente molas de contato (4), que estão ligadas com condução elétrica a cada uma das extremidades de enrolamento (6) das bobinas (1) e que as molas de contato (4) sejam fabricadas de tal forma que, a seguir à fixação do motor elétrico sobre a placa de circuitos impressos, ficam sob pré-tensão em contato com condutores elétricos da placa de circuitos impressos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Modelo de Utilidade para "MOTOR ELÉTRICO PARA FIXAÇÃO EM UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO". O modelo consiste em um motor elétrico adequado para fixação em uma placa de circuito impresso com um rotor e um estator, que apresenta várias bobinas e chapas de estator em que as chapas do estator se estendem desde as bobinas ao rotor.

Os motores elétricos da tecnologia de ponta são especialmente conhecidos como medidores em instrumentos de indicação de veículos automotores, nos quais as extremidades das bobinas dos motores elétricos estão ligadas com pinos com condução elétrica, que na montagem de fora a fora, estão, por exemplo, ligadas com condução elétrica, por soldadura de ondas, a uma placa de circuito impresso. Além disso, conhece-se um motor elétrico de tecnologia de ponta, no qual as bobinas se ligam, com as extremidades dos seus enrolamentos, aos condutores elétricos de uma placa de circuito impresso, por intermédio de soldadura pela técnica de montagem de superfície, em que as extremidades dos enrolamentos estão enlaçadas à volta de saliências, em forma de forquilha não-condutoras elétricas, do corpo da bobina em questão. Uma desvantagem neste caso é a fabricação complexa da ligação elétrica entre a bobina e a placa de circuito impresso.

Uma tarefa do presente modelo é assim oferecer um motor elétrico que possa ser ligado facilmente com condução elétrica, a uma placa de circuito impresso, sem montagem de fora a fora.

Esta tarefa é solucionada de acordo com o modelo, na medida em que o motor apresenta molas de contato, que estão ligadas com condução elétrica a cada uma das extremidades das bobinas e que as molas de contato são fabricadas de tal forma que, após à fixação do motor elétrico sobre a placa de circuito impresso, ficam sob pré-tensão em contato com condutores elétricos da placa de circuito impresso.

Por intermédio desta pressão das molas de contato sobre os condutores elétricos da placa de circuito impresso, pode ser dispensado, no caso de material resistente à corrosão correspondente das superfícies das molas de contato como, por exemplo, o zinco, o ouro ou a platina, um passo de soldadura adicional.

Especialmente fácil é a construção do motor, se as molas de contato forem presas nas bobinas.

Uma caixa que apresente aberturas para as molas de contato, através da qual as molas de contato ficam salientes para fora da caixa, protege por um lado o motor de influências externas e por outro lado ainda facilita a montagem e permite a montagem direta das molas de contato nas bobinas.

Se as molas de contato forem fabricadas de tal forma que, a seguir à montagem do motor sobre a placa de circuito impresso fiquem em contato abaixo da caixa, ainda se poupa espaço sobre a placa de circuito impresso. Além disso, a caixa pode ser fabricada de tal forma que a placa de circuito impresso a seguir à montagem do motor sobre a placa de circuito impresso cubra completamente as aberturas ficando assim a caixa fechada. Assim, os componentes mecânicos e elétricos do motor são, por exemplo, no caso de após a montagem ser necessária uma montagem de superfície de outros componentes sobre a placa de circuito impresso, protegidos de forma mais eficaz contra os efeitos do calor.

Por intermédio de uma construção das molas de contato, de tal forma que, a seguir à montagem do motor sobre a placa de circuito impresso estas fiquem em contato ao lado da caixa, podem soldar-se as molas de contato, adicionalmente em montagem de superfície, aos condutores da placa de circuito impresso, quando são colocadas exigências especiais em relação à durabilidade da ligação elétrica. Neste caso, a abertura na caixa pode ser construída de tal forma que a caixa protege extensivamente o motor, de forma que o efeito do calor, devido a, por exemplo, um processo de soldadura de "reflow", não danifica o motor.

Com um ou vários bujões de entalhe, pode prender-se o motor, de forma simples e rápida, sobre a placa de circuito impresso. Esta fixação fica ainda mais estável, se um ou vários bujões de entalhe, forem expandidos por intermédio de um corpo de expansão inserível no interior do respec- tívo bujão de entalhe. A durabilidade da ligação acima descrita pode ainda ser aumentada se o corpo de expansão for passível de ser engatado no bujão de entalhe, não conseguindo assim, mesmo perante quaisquer trepidações ou vibrações concebíveis, sair da sua posição.

Obtém-se uma montagem simples das molas de contato se as bobinas apresentarem cada uma um corpo de bobina e se as molas de contato estiverem presas sobre ou dentro do corpo de bobina. A montagem pode ser executada de forma especialmente fácil, se o corpo de bobina for fabricado como peça de moldagem por injeção, e se as molas de contato forem cobertas por extrusão com partes do corpo de bobina.

Obtém-se assim uma ligação elétrica duradoura entre os enro-lamentos da bobina e as molas de contato, na medida em que as extremidades dos enrolamentos da bobina são presas nas molas de contato com condução elétrica, por exemplo, por intermédio de fusão ou soldadura e assim as molas de contato podem apresentar forma de cotovelo nestas extremidades em que as extremidades da bobina são descarregadas.

Obtém-se assim uma forma de construção compacta do motor elétrico, na medida em que as chapas do estator formam um estator que apresenta centralmente uma abertura para suporte do rotor, estando as chapas de estator individuais dispostas à volta da abertura. O motor fica especialmente compacto se apresentar quatro chapas de estator e duas bobinas.

Devido ao fato de duas chapas de estator opostas uma à outra apresentarem simplesmente forma de cotovelo entre si de tal forma que, partes das chapas de estator estão orientadas paralelamente em relação umas às outras, entre as quais está disposta, magneticamente acoplada, a primeira bobina, e as outras duas chapas de estator apresentarem, junto à abertura, uma primeira curvatura em S e, junto às extremidades livres, uma segunda curvatura em S, e entre as extremidades livres estar magneticamente acoplada a segunda bobina, consegue-se que as bobinas sejam dispostas paralelamente à mesma altura e logo possam ser fabricadas de forma idêntica.

Se as chapas de estator estiverem magneticamente acopladas nas aberturas, podem ser fabricadas juntas como uma só peça a partir de uma chapa.

Se as chapas de estator estiverem ligadas uma à outra na abertura, por intermédio de um metal não-magnético, pode acionar-se o motor de forma especialmente fácil.

Soldando os núcleos das bobinas às chapas de estator podem acoplar-se magneticamente as bobinas às chapas de estator de forma rápida, duradoura e eficaz. O modelo é explicado em seguida em mais pormenor com a ajuda de exemplos de aplicação particularmente preferidos. As figuras ilustram o seguinte: Figura 1 - a vista de uma forma de aplicação especialmente preferida de uma bobina do motor elétrico de acordo com o modelo, Figura 2 - a vista de uma segunda forma de aplicação especialmente preferida de uma bobina do motor elétrico de acordo com o modelo, Figura 3 - a vista em perspectiva de uma forma de aplicação especialmente preferida das chapas do estator do motor elétrico de acordo com o modelo, Figura 4 - a vista em perspectiva e o corte parcial de um estator constituído pelas bobinas da figura 1 inseridas nas chapas de estator da figura 3 atuando conjuntamente com um rotor especialmente preferido, Figura 5 - uma vista de uma parte de baixo da caixa especialmente preferida, de um motor elétrico de acordo com o modelo, para suportar o estator e o rotor, por exemplo da figura 4, Figura 6 - A vista e o corte parcial de um motor especialmente preferido sobre a vista parcial de uma placa de circuito impresso. O exemplo de aplicação, na figura 1, de uma bobina 1 especialmente preferida, apresenta um enrolamento de bobina 2, um corpo de bobina 3, duas molas de contato 4 e o núcleo de bobina 5. O enrolamento de bobina 2 está enrolado no corpo de bobina 3 de moldagem por injeção, no qual estão sobremoldadas e assim presas, partes das molas de contato 4 com o material do corpo de bobina 3. As extremidades do enrolamento 6 do enrolamento de bobina 2 estão ligadas com condução elétrica cada uma a uma extremidade de uma mola de contato 4, por exemplo, por intermédio de fusão ou soldadura. A seguir à ligação, a extremidade correspondente da mola de contato 4, tal como apresentado, apresenta forma de cotovelo ou inclinada para cima para descarregar a extremidade do enrolamento da bobina 2. As molas de contato 4 são fabricadas em um material de mola chata e aproximadamente no meio são dobradas em cerca de 165°, como se pode ver na figura 1. Na sua outra extremidade, a mola de contato 4, apresenta uma crista de contato 7 para fazer contato com um condutor elétrico sobre uma placa de circuito impresso. A forma de aplicação previamente descrita está prevista para ser utilizada em um motor elétrico com caixa para fazer contato abaixo da caixa. A bobina 8 apresentada na figura 2 é diferente da bobina 1 apresentada na figura 1, na medida em que a sua mola de contato 9 está apenas inclinada cerca de 45° aproximadamente no seu meio. De resto, os outros componentes, a bobina de enrolamento 2, o corpo de bobina 3, o núcleo de bobina 5 e a extremidade de enrolamento 6 estão de acordo com a bobina 1 na figura 1. A bobina 8 está prevista para ser utilizada em um motor elétrico com caixa para fazer contato ao lado da caixa. A utilização de ambas as bobinas 1, 8 previamente descritas, é igualmente possível no caso de um motor sem caixa.

Na figura 3 reconhece-se quatro chapas de estator 10, 11, 12, 13, que com uma das suas extremidades 10a, 11a, 12a, 13a formam uma abertura 14 para apoio de um rotor e que estão acopladas magneticamente na abertura 14. As chapas de estator 10, 11, 12, 13 estão inclinadas de tal forma que duas chapas de estator 10, 11 e 12, 13 cada uma com uma extremidade 10b, 11b, e 12b, 13b se encontram paralelas entre si para apoiar as bobinas 1 e 8 apresentadas na figura 1 e na figura 2. Para se obter esta forma, as chapas de estator 10, 11 apresentam cada uma uma curvatura em S 10c, 11c e as chapas de estator 12, 13 cada uma duas curvaturas em S 12c, 12d, 13c, 13d.

Na figura 4 está disposta uma bobina 1 entre cada duas extremidades 10b, 11b e 12b, 13b das chapas de estator 10, 11, 12, 13. Preferencialmente, os núcleos da bobina 5 não-visíveis na figura 4, encontram-se soldados na zona das extremidades 10b, 11b, 12b, 13b às chapas de estator 10, 11, 12, 13. Isto tem como resultado uma ligação estável e rápida ao mesmo tempo que se mantém uma boa condução do fluxo magnético. A ligação entre as chapas de estator 10, 11,12, 13 e as bobinas 1 pode no entanto ser obtida também por intermédio de outras técnicas de ligação como por exemplo ligações aparafusadas ou rebitadas.

Reconhece-se ainda na figura 4 um rotor que é constituído por um disco 15 diametralmente magnetizado, que está extensivamente disposto na abertura 14 e está ligado de forma fixa a um eixo 16. No eixo 16 está preferencialmente disposto um parafuso sem-fim não-ilustrado que atua juntamente com uma roda sem-fim 17 apresentada na figura 6. O apoio do eixo 16 também não está apresentado na figura 4. Se ambas as bobinas 1 receberem corrente, geram um fluxo magnético, que é conduzido através das chapas de estator 10, 11, 12, 13 executando uma força sobre o disco 15 magnetizado diametralmente. Assim, o motor elétrico pode, por exemplo, ser acionado como motor escalonado, se as bobinas receberem corrente contínua uma a seguir à outra ou mesmo todas ao mesmo tempo. É igualmente possível, acionando ambas as bobinas 1, com correntes sinusoidais deslocadas em 90°, acionar o motor como motor sincronizado, em que a velocidade do eixo 16 corresponde à freqüência das correntes sinusoidais.

Na figura 5, uma peça inferior da caixa 18 apresenta duas cavidades lisas 19, 20, quatro aberturas em forma de cortes longitudinais 21, apoios de eixo 22, 23, um apoio de roda sem-fim 24, bujões de entalhe 25 com elementos de expansão 26 e um grampo de entalhe 27. As cavidades lisas 19, 20 são fabricadas de tal forma que na cavidade 19 pode assentar a chapa de estator 11 e na cavidade 20 pode assentar a chapa de estator 13 e assim, o estator constituído pelas chapas de estator 10, 11, 12, 13 e bobina 1, podem ficar em uma posição predeterminada na parte inferior da caixa 18. Assim, as molas de contato 4 ficam salientes para fora da parte de baixo da caixa através dos cortes longitudinais 21. Nos apoios de eixo 22, 23 apóia-se o eixo 16 da figura 4 ficando na posição correta no estator descrito nas figuras 3 e 4. Os elementos de expansão 26 estão ligados no bujão de entalhe 25 por intermédio das nervuras 26a.

Na figura 6 está inserido um estator em uma caixa constituída por uma parte inferior de caixa 18 e uma parte superior de caixa 30. O estator distingue-se do estator descrito nas figuras 3 e 4 apenas pelo fato de as chapas de estator 10, 11, 12, 13, na zona da abertura 14 não estarem acopladas magneticamente, mas sim estarem ligadas umas às outras por intermédio de um anel 29 feito de um metal não-magnético, como por exemplo, latão. Esta ligação pode, por exemplo, ser feita por intermédio de uma soldadura de projeção das chapas de estator 10, 11, 12, 13 com anel 29. O disco 15 diametralmente magnetizado está ligado por intermédio do eixo 16, não-ilustrado na figura 6, e do parafuso sem-fim, disposto sobre o eixo 16, também não-ilustrado na figura 6, a uma roda sem-fim 17 que está ligada, na direção axial, de ambos os lados, a um eixo de roda sem-fim 31. O eixo da roda sem-fim 31 está apoiado na parte de baixo da caixa 18 no apoio do eixo da roda sem-fim 24 (ver figura 5) e na parte de cima da caixa 30 em um a-poio não-ilustrado, A parte de cima da caixa 30 assenta sobre a parte de baixo da caixa 18 e é presa por intermédio de grampos de entalhe, dos quais está ilustrado o grampo de entalhe 27 na figura 6. Os bujões de entalhe 25 estão construídos com simetria de rotação e estão ligados às restantes peças da caixa 18 por intermédio das nervuras 25a. Os bujões de entalhe 25 estão distribuídos nos braços 25b por fendas 25c axiais. Através das fendas 25c e das extremidades afuniladas 25d é possível, enfiar os bujões de entalhe 25 através de orifícios redondos 32 da placa de circuito impresso 28, em que o diâmetro dos orifícios redondos 32 é mais pequeno do que o diâmetro do bujão de entalhe 25 que está apresentado na figura 6 no estado de descarregado. Devido à elasticidade do bujão de entalhe 25 ou inserindo o elemento de expansão 26 no bujão de entalhe 25, o bujão de entalhe regressa à sua forma original, ficando o motor preso na placa de circuito impresso 28. As nervuras 26a (ver figura 5) do elemento de expansão 26 estão colocadas de tal forma que se partem com uma pressão a partir de cima sobre o elemento de expansão 26. O elemento de expansão 26 é então inserível nos bujões de entalhe 25 fazendo mais pressão a partir de cima sobre o elemento de expansão 26. Assim, o motor, com a parte de baixo da sua caixa 18 é premido sobre a placa de circuito impresso 28. Ao mesmo tempo, as molas de contato 4 não-apresentadas na figura 6, são premidas sobre a placa de circuito impresso 30 e são ligadas eletricamente aos condutores elétricos 33 que se encontram, sobre a placa de circuito impresso 28.

Sobre o eixo da roda sem-fim 31 pode inserir-se, por exemplo, um indicador de um aparelho indicador, por exemplo um tacômetro, um con-ta-giros ou um relógio.

REIVINDICAÇÃO

Claims (1)

1. Motor elétrico para fixação em uma placa de circuito impresso com um rotor e um estator, que apresenta várias bobinas e chapas de esta-tor, em que as chapas do estator se estendem desde as bobinas ao rotor, sendo que o motor apresentar molas de contato (4, 9), que estão ligadas com condução elétrica, a cada uma das extremidades de enrolamento (6) das bobinas (1, 8) e, onde as molas de contato (4, 9) são fabricadas de tal forma que, após a fixação do motor elétrico sobre a placa de circuito impresso (28), ficam sob pré-tensão em contato com condutores elétricos (33) da placa de circuito impresso (28), sendo que as bobinas (1, 8) apresentam um corpo de bobina (3), as molas de contato (4, 9) estão presas dentro ou sobre o corpo de bobina (3), o corpo da bobina (3) é fabricado por injeção, as molas de contato (4, 9) são sobreinjetadas com partes do corpo da bobina (3), as extremidades de enrolamento (6) dos enrolamentos da bobina (2) estão presas com condução elétrica cada uma em uma extremidade de uma mola de contato (4, 9), caracterizado por as molas de contato (4, 9) apresentarem forma de cotovelo na extremidade de condução elétrica entre as molas (4, 9) e os enrolamentos da bobina (6).