DE69927751T2

DE69927751T2 - Motorlagerung

Info

Publication number: DE69927751T2
Application number: DE69927751T
Authority: DE
Inventors: Edward J. Norristown Pupkiewicz; Bohdan P. Warrington Wozniak
Original assignee: Thomas and Betts International LLC
Current assignee: ABB Installation Products International LLC
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: JP2000102206A; EP0971474B1; KR20000011534A; EP0971474A1; MY122321A; ATE307416T1; US6227901B1; DE69927751D1; SG97798A1; TW526631B

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Motorlagerungen, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Motorlagerung zum mechanischen und elektrischen Verbinden eines Motors mit einer Leiterplatte.
Vorgeschichte
Typische Motorlagerungen und die zugehörigen Motore erfordern zu ihrer Installation eine große Anzahl von Stufen mit üblicherweise dem folgenden. Zuerst wird ein Motor mit einer Lagerung ausgerüstet. Als zweites werden Motoranschlußdrähte an eine Leiterplatte (PCB) zum elektrischen Betrieb des Motors angelötet. Als nächstes werden die Lagerung und der Motor in eine elektronische Vorrichtung, wie ein Mobilfon oder einen Pager, eingebaut. Eine Motorlagerung dieser Bauart ist schwer zu installieren, die Installation ist arbeitsaufwendig und führt auf der Leiterplatte zu einem großen „Fußabdruck" und beansprucht damit in der elektronischen Vorrichtung wertvollen Raum. Zusätzlich werden die Anschlußverfahren dieser Motorlagerungen an die Leiterplatte angelötet und bedingen damit bei der Herstellung schwierige Nachbearbeitungsprozeduren.
Die US-Patentschrift 5 657 205 beschreibt eine Befestigungskonstruktion zum Halten eines Vibrationen erzeugenden Motors und zum wirkungsvollen Weiterleiten der Vibrationen des Motors zu einer Leiterplatte. Die Konstruktion enthält einen Motorhalteabschnitt, einen Befestigungsabschnitt und ein die Innenseite der Leiterplatte berührendes Zungenstück. Der Halteabschnitt weist zum Halten des Motors eine zylinderförmige Innenseite auf. Gerade oberhalb des Halteabschnitts ist der Befestigungsabschnitt angebracht mit den Zungenstücken auf der Seite und einer zum Anbringen und sicheren Halten der Konstruktion an einem in der Leiterplatte vorgesehenen Loch geeigneten Gestalt. Die Kon struktion läßt sich nach ihrem Befestigen nicht mehr leicht von der Leiterplatte abnehmen.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 817 551 A1 beschreibt einen Motorbefestigungsbügel zum Befestigen eines Motors an einer Leiterplatte. Das Gehäuse weist weiter zwei lange, auf ihm befestigte leitende Kontakte auf, von denen jeder an einem Ende am Motor und am anderen Ende an der Leiterplatte anliegen kann.
Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung vermeidet die obigen Schwierigkeiten und Nachteile durch Ausbildung einer Motorlagerung zum mechanischen und elektrischen Anschließen eines Motors an eine Leiterplatte mit einem elektrischen Kontakt und einem auf dem Motor angeordneten elektrischen Kissen und einem auf diesem angeordneten Knopf, wobei die Motorlagerung aufweist:
ein aus einem elastomeren Werkstoff hergestelltes U-förmiges langes Schwingungs-Dämpfungsgehäuse mit einem ersten Halteschenkel mit einem in diesem angeordneten Schlitz, einem in einem Abstand von dem ersten Halteschenkel liegenden zweiten Halteschenkel und einer mit dem ersten und dem zweiten Halteschenkel integral ausgebildeten Basis,
eine in dem Gehäuse ausgebildete, im wesentlichen umschlossene zylinderförmige Aufnahme zur gleitenden Aufnahme und lösbaren Befestigung des Motors in der Aufnahme im Festsitz, wobei die Aufnahme einen mit dem Schlitz in Strömungsmittel-Fließverbindung stehenden Ausschnitt zur Aufnahme des elektrischen Kissens des Motors aufweist und eine Öffnung zur Aufnahme des Knopfes des Motors,
einen lösbar in dem Schlitz angeordneten Schwingungs-Dämpfungsverbinder in Berührung mit dem elektrischen Kissen des Motors und dem Kontakt bei an die Leiterplatte angeschlossener Motorlagerung zum Bewirken einer elektrischen Verbindung zwischen dem Motor und der Leiterplatte, wobei der Verbinder aus einem elektrisch leitenden elastomeren Werkstoff hergestellt ist, und
wobei die Motorlagerung durch eine auf das Gehäuse ausgeübte Verdichtungskraft an die Leiterplatte derart angeschlossen ist, daß der Verbinder am Kontakt anliegt.
In einer Ausführungsform ist der Verbinder integral mit dem Gehäuse ausgebildet, und damit wird die Motorlagerung zu einer einteiligen Konstruktion. In einer anderen Ausführungsform wird der Verbinder im Schlitz im Festsitz gleitend aufgenommen und lösbar befestigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung einer Motorlagerung nach der vorliegenden Erfindung und des zugehörigen Motors,
2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Motorlagerung nach der vorliegenden Erfindung und des zugehörigen Motors,
3 ist eine Aufsicht auf eine Leiterplatte,
4 ist eine Seitenansicht der Motorlagerung nach der vorliegenden Erfindung,
5 ist eine Aufsicht auf die Motorlagerung nach der vorliegenden Erfindung,
6 ist ein Querschnitt der Motorlagerung nach der vorliegenden Erfindung, genommen entlang der Blicklinie A-A in 5.
Ins einzelne gehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Die obigen Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun in der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung und in den zugehörigen Patentansprüchen erörtert, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen identische Bezugszeichen gleichartige Elemente in sämtlichen Ansichten bezeichnen, betrachtet werden sollen. Gezeigt wird in 1 eine Motorlagerung 10 zum mechanischen und elektrischen Anschließen eines Motors 40 an eine Leiterplatte 18.
Die Motorlagerung 10 nach der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise gefertigt aus SANTOPRENE 101-55 mit einer 55 Shore A Durometerhärte, hergestellt von der Advanced Elastomer Systems of the United States, SANTOPRENE 101-45 mit einer 45 Shore A Durometerhärte, hergestellt von der Advanced Elastomer Systems of the United States, LIM 6050 mit einer 55 Shore A Durometerhärte, hergestellt von der General Electric Company of the United Stetes, oder LIM 6061 mit einer 60 Shore A Durometerhärte, hergestellt von der General Electric Company of the United Stetes oder LIM 6071 mit einer 70 Shore A Durometerhärte, hergestellt von der General Electric Company of the United States. Es ist jedoch einleuchtend, daß die Motorlagerung 10 auch aus anderen elekrisch nicht leitenden Elastomeren, wie zum Beispiel Siliziumkautschuk, hergestellt werden könnte und daß die obige Aufzählung beispielhaft und nicht beschränkend ist.
Gemäß der Darstellung in 2 weist der Motor 40 ein auf ihm angeordnetes oberflächenmontiertes elektrisches Kissen 48 zum Aufnehmen eines elektrischen Signals zum Betrieb des Motors 40 auf, einen Zylinder 42, der die elektrischen Wicklungen des Motors 40 enthält, und einen an einem Ende des Zylinders 42 angeordneten Knopf 50. Der Motor 40 wird vorzugsweise von der Namiki Company of Japan hergestellt und enthält weiter eine sich drehende Welle 44, die vom Zylinder 42 nach außen verläuft, und ein an der Welle 44 befestigtes Gegengewicht 46. Übliche mobile Vorrichtungen, in denen die Leiterplatte 18, die Lagerung 10 und der Motor 40 im typischen Fall eingebaut werden, die aber nicht darauf beschränkt sind, sind Pager, Mobiltelefone und andere elektronische Vorrichtungen.
Die Motorlagerung 10 enthält weiter ein Schwingungs-Dämpfungsgehäuse, wie es in den 1, 2, 4, 5 und 6 gezeigt und aus dem oben beschriebenen elastomeren Material hergestellt wird. Das Gehäuse ist U-förmig 32 und enthält einen ersten Halteschenkel 12 mit einer Kontaktfläche 16 und einem in ihr angeordneten Schlitz 14. Ein zweiter Halteschenkel 22 liegt in einem Abstand vom ersten Halteschenkel 12 und weist eine Stützflä che 24 auf. Der erste und der zweite Schenkel halten die Halterung 10 bei deren Anpressen an die Leiterplatte 18. Eine Basis 34 ist integral zwischen dem ersten und dem zweiten Halteschenkel ausgebildet und hält sie auf Abstand.
Im Gehäuse ist eine Aufnahme zur gleitenden Aufnahme und lösbaren Befestigen des Motors 40 in ihr im Festsitz ausgebildet und ermöglicht einen einfachen Ein- und Ausbau des Motors in die und aus der Lagerung 10. Zur Aufnahme des Zylinders 42 des Motors 40 ist die Aufnahme in ihrer Form zweckmäßig zylindrisch. Abhängig von der Form des Motors 40 könnte sie aber auch andere Ausgestaltungen aufweisen, zum Beispiel rechteckig oder konisch. Die Aufnahme weist einen Ausschnitt 30 auf, der zur Aufnahme des elektrischen Kissens 48 des Motors 40 mit dem Schlitz 14 in Strömungsmittel-Fließverbindung steht, und eine Öffnung 36 zur Aufnahme des Knopfes 50 des Motors 40 nach Einschieben des Zylinders 42 in die Aufnahme. Wie es in den 4 und 6 am besten dargestellt ist, verläuft die Aufnahme in Längsrichtung durch das Gehäuse.
Gemäß der Darstellung in den 1 und 2 ist ein Verbinder 26 im Schlitz 14 angeordnet und berührt bei Anschluß der Motorlagerung 10 an die Leiterplatte 18 das elektrische Kissen 48 des Motors 40 und stellt damit eine elektrische Verbindung zwischen dem Motor 40 und der Leiterplatte 18 her. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Verbinder 46 im Paßsitz im Schlitz gleitbar aufgenommen und ist lösbar ihn ihm befestigt. Gerade so, wie sich der Motor 40 aufgrund des Paßsitzes leicht in die Aufnahme einschieben und aus ihr herausnehmen läßt, kann auch der Verbinder 26 bei dieser Ausführungsform leicht in den Schlitz 14 eingeschoben und aus ihm herausgenommen werden. Der Paßsitz des Verbinders 26 erlaubt dessen einfaches Auswechseln in einer Fertigungsstufe oder vor Ort, falls ein Verbinder 26 anderer Höhe bei unterschiedlichen freien Räumen in verschiedenen Vorrichtungen, in die die Lagerung 10 eingebaut wird, benötigt wird. Bei Verwendung der Lagerung 10 in einer anderen Vorrichtung vermeidet diese Austauschbarkeit ein Wegwerfen der gesamten Motorlagerung 10. Der Verbinder 26 wird aus einem elektrisch leitenden elastomeren Material hergestellt und ist vorzugsweise ein von der Thomas & Betts Corporation aus Memphis, Tennessee, hergestellter elastomerer STAX-Verbinder. Da der Verbinder 26 elastomer ist, sorgt er für die Absorption der vom Motor 40 abgegebenen mechanischen Energie, wie zum Beispiel Vi brationsdämpfung, und die Weiterleitung von elektrischer Energie von und zu der Leiterplatte 18.
Während der Installation der Motorlagerung 10 in der Vorrichtung wird die Motorlagerung 10 durch Anlegen von Verdichtungsdruck an das Gehäuse durch eine Wand der Vorrichtung mit der Leiterplatte 18 verbunden, so daß der Verbinder 26 am Kontakt 20 zur Anlage kommt. Insbesondere gilt, daß die Stützfläche 24 des zweiten Halteschenkels 22 vorzugsweise gegen die Leiterplatte 18 gedrückt wird, während das integral ausgebildete Gehäuse durch eine Wand der Vorrichtung zusammengedrückt wird. Es kommt hinzu, daß der Verbinder 26 am Kontakt 20 der Leiterplatte 18 anliegt und gegen diesen gedrückt wird, und damit können elektrische Signale zwischen der Leiterplatte 18 und dem Motor 40 durch den Verbinder 26 durchtreten. Da der vorliegende Verbinder 26 ein elektrisch leitendes Elastomer ist, wird der Verbinder 26 bei Hineindrücken des Gehäuses in die Vorrichtung zusammengedrückt, so daß die Kontaktfläche 16 des ersten Halteschenkels 12 mit der Leiterplatte 18 in Kontakt 20 kommen wird und damit der Motorlagerung 10 in der Vorrichtung ein Profil mit niedriger Höhe verleiht.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Verbinder 26 mit dem Gehäuse integral ausgebildet, und damit wird die Motorlagerung 10 eine einteilige Konstruktion. Mit der vorliegenden Erfindung läßt sich dies ohne weiteres verwirklichen, da sowohl das Gehäuse als auch der Verbinder 26 aus einem elastomeren Material bestehen. Während der Herstellung des Gehäuses wird der Schlitz 14 mit dem elektrisch leitenden elastomeren Material, das gemäß der obigen Beschreibung den Verbinder 26 bildet, gedopt. Alternativ kann ein elastomerer Klebstoff in den Schlitz 14 gegeben werden, so daß der Verbinder 26 an dem elastomeren Material des Gehäuses durch chemische Bindung gehalten wird. Der Verbinder kann durch Gießformen in die Lagerung eingesetzt werden, und damit wird ein Klebestoff überflüssig.
Die obige Beschreibung ist als beispielhaft und nicht als beschränkend anzusehen, und der wahre Umfang der Erfindung ist derjenige, wie er in den folgenden Ansprüchen herausgestellt wird.

Claims

Eine Motorlagerung (10) zum mechanischen und elektrischen Anschließen eines Motors (40) an eine Leiterplatte (18) mit einem elektrischen Kontakt (20) und einem auf dem Moor (40) angeordneten elektrischen Kissen (48) und einem auf dem Moor angeordneten Knopf (50), wobei die Motorlagerung (10) aufweist: ein aus einem elastomeren Werkstoff hergestelltes U-förmiges langes Schwingungs-Dämpfungsgehäuse (32) mit einem ersten Halteschenkel (12) mit einem in diesem angeordneten Schlitz (14), einem in einem Abstand von dem ersten Halteschenkel (12) liegenden zweiten Halteschenkel (22) und einer mit dem ersten und dem zweiten Halteschenkel (12, 22) integral ausgebildeten Basis, eine in dem Gehäuse (32) ausgebildete, im wesentlichen umschlossene zylinderförmige Aufnahme zur gleitenden Aufnahme und lösbaren Befestigung des Motors (40) in der Aufnahme im Festsitz, wobei die Aufnahme einen mit dem Schlitz (40) in Strömungsmittel-Fließverbindung stehenden Ausschnite (30) zur Aufnahme des elektrischen Kissens (48) des Motors aufweist und eine Öffnung (36) zur Aufnahme des Knopfes (50) des Motors (40), einen lösbar in dem Schlitz (14) angeordneten Schwingungs-Dämpfungsverbinder (26) in Berührung mit dem elektrischen Kissen (48) des Motors (40) und dem Kontakt (20) bei an die Leiterplatte (18) angeschlossener Motorlagerung (10) zum Bewirken einer elektrischen Verbindung zwischen dem Motor (40) und der Leiterplatte (18), wobei der Verbinder (26) aus einem elektrisch leitenden elastomeren Werkstoff hergestellt ist, und wobei die Motorlagerung (10) durch eine auf das Gehäuse (32) ausgeübte Verdichtungskraft an die Leiterplatte (18) derart angeschlossen ist, daß der Verbinder (26) am Kontakt (20) anliegt.
Die Motorlagerung (10) nach Anspruch 1, wobei sowohl das Gehäuse (32) als auch der Verbinder (26) zum Dämpfen der Schwingungen des Motors (40) aus einem elastomeren Werkstoff hergestellt sind.
Die Motorlagerung (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Verbinder (26) unter Verwendung eines Klebstoffs im Gehäuse (32) angeordnet ist.
Die Motorlagerung (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbinder (26) im Schlitz (14) im Festsitz gleitend aufgenommen und lösbar befestigt ist.
Die Motorlagerung (10) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verbinder (26) zum Ausbilden der Motorlagerung (10) als eine Konstruktion aus einem Stück integral mit dem Gehäuse (32) ausgebildet ist.