KR101429792B1 - 모터와 전기 연결 수단에 의해 형성되는 대쉬보드 인디케이터 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대쉬보드 인디케이터 모듈에 관한 것으로서, 케이싱 내에 회전 모터, 출력축, 상기 모터와 연결된 기계 감속 수단, 하나 이상의 전기 공급 코일, 상기 케이싱을 나가는 코일에 연결되는 전기 연결 탭 및 전기 접촉자를 포함하고, 상기 전기 접촉자는, 인쇄회로 위에 무납땜(solderless) 커넥터를 제공하기 위해 상기 연결 탭에 장착되거나, 상기 모터의 연결 탭을 상기 인쇄회로에 직접 납땜할 수 있도록 상기 연결 탭으로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 한다.

대쉬모드, 인쇄회로, 접촉자, 연결탭

Description

모터와 전기 연결 수단에 의해 형성되는 대쉬보드 인디케이터 모듈 {DASHBOARD INDICATOR MODULE FORMED BY A MOTOR AND ELECTRICAL CONNECTION MEANS}

본 발명은 차량 대쉬보드 인디케이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터 및 이 모터의 작동을 위해 요구된 모든 전자 구성품을 포함하는 인쇄회로 위에 고정되는 소위 커넥터 또는 접촉자로 불리는 전기 연결 수단으로 이루어진 모듈로 구성되는 것이다.

일반적으로, 차량용 대쉬보드 포인터(속도계, 게이지)는 소위 단계적 전자기 모터에 의해 작동된다. 상기한 모터는 예를 들면, 프랑스 특허 제2742940호 또는 제2859323호에 개시되어 있다. 상기 모터는 대쉬보드 후방의 인쇄회로 위에 고정되고, 이 인쇄회로 위에는 전기 공급 트랙 및 상기 모터를 작동시키기 위한 모든 전자 구성품이 고정된다. 인쇄회로는 대쉬보드 기구 내에 고정되고, 모터는 인쇄회로에 고정된다. 일반적으로 모터의 전기 연결은 모터와 결합된 전기 연결 탭을 인쇄 회로 트랙과 함께 납땜함으로써 이루어진다. 커넥터를 인쇄회로에 납땜하고, 상기한 커넥터 내에 모터 연결 탭을 배치하는 것도 고려될 수 있다. 이러한 타입의 방법은 프랑스 특허 제2885739호에 개시되어 있다.

그러나, 모든 종래 기술의 방법은 다음과 같은 단점이 있다.

- 한편으로는, 커넥터가 인쇄회로 위에 배치되어야 하고, 다른 한편으로는 모터를 포함하는 케이싱이 상기 인쇄회로 위에 배치되어야 한다. 따라서, 커넥터가 인쇄회로 위에 배치되고, 그 다음으로 케이싱이 인쇄회로 위에 배치된 후, 케이싱이 커넥터와 연결되어야 한다.

- 상기한 종래 기술은 동일한 전기 연결 수단을 갖는 다른 인쇄회로 위의 모터의 쉬운 제거 및 재이용을 단순하고 즉각적인 방법으로 허용하지 않는다.

종래기술에서는 곡선 형체 및 변형가능한 연결 탭이 구비되는 모터를 제공하는 방안이 이미 있다. 인쇄회로 위에 모터가 배치될 때, 전기적 접촉을 제공하기 위해, 상기한 연결 탭이 인쇄 표면 위의 전기 접촉 표면 영역과 접촉을 한 후 변형된다. 따라서, 모터가 회로 위에 납땜되지 않는다.

그러나, 상기 방안은 매우 특별한 연결 탭을 가져야만 하는 원래의 모터 해결방안을 제공하는 것이 요구된다. 이는 직선 연결 탭을 가지고 인쇄회로 위에 납땝을 요구하는 모터를 갖는 일반적인 해결방안과 병행하여 다른 제품을 요구한다. 적용 또는 타겟 고객에 따라, 생산 도구가 2배로 들고, 2개의 모터의 조립체를 생산하는데 드는 비용이 비싸다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 고객에 의해 요구되는 연결 타입의 기능으로서, 인쇄회로 위에 납땜되는 연결 탭과 함께 사용되거나, 상기 연결 탭에 부가되는 접촉자를 사용하는 무납땜 커넥터와 함께 사용될 수 있는 전기 모터 모듈을 제공한다.

더욱 상세하게, 본 발명의 목적은, 케이싱 내에 회전 모터, 출력축, 상기 모터와 연결된 기계 감속 수단, 하나 이상의 전기 공급 코일, 상기 케이싱을 나가는 코일에 연결되는 전기 연결 탭 및 전기 접촉자를 포함하며, 상기 전기 접촉자는, 인쇄회로 위에 무납땜(solderless) 커넥터를 제공하기 위해 상기 연결 탭에 장착되거나, 상기 모터의 연결 탭을 상기 인쇄회로에 직접 납땜할 수 있도록 상기 연결 탭으로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 연결 탭과 기계적 및 전기적 접촉을 하는 제1 부분 및 모듈을 지지하면서 상기 모터에 전압을 공급하기 위해 사용되는 인쇄회로의 전압 공급 표면과 기계적 및 전기적 접촉을 하기 위한 제2 자유 부분으로 구성되는 전기 접촉자를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 모터 및 이 모터와 결합되는 전기 접촉자를 포함하는 모듈을 제공하여, 모터가 인쇄회로에 납땜되는 것이 필요없을 뿐만 아니라 모터와 인쇄회로 사이에서 인쇄회로의 수준에서 어떠한 납땜도 필요하지 않으며, 인쇄회로 위에 위치한 모터의 제거를 용이하게 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터, 전기 접촉자 및 완전히 인쇄회로와 독립되는 기계적 리벳을 포함하는 모듈을 제공하여 다른 종류의 다양한 인쇄회로에 적용함에 있다.

따라서, 본 발명에 의해 기술된 상기 모듈을 수용하기 위한 인쇄회로는, 단지 전기적 또는 기계적 잠금 수단을 제공하고, 모터를 운전하기 위해 요구되는 전기 구성품에 추가하여, 단지 모듈의 전기적 및 기계적 접촉자의 통과를 허용하는 홀을 제공하기만 하면 된다.

실제로, 모터는 축 또는 핀 형태의 일반적인 전기 연결 탭 및 상기 탭에 기계적으로 고정 또는 카운터싱크(countersink)되는 전기 접촉자를 제공한다. 상기 접촉자를 탭에 납땜하는 것도 고려될 수 있다.

전기 접촉자의 형상은 예를 들면 나선 형상과 같이 어떠한 형상으로도 형성될 수 있으나, 전기 접촉자는 모터의 연결 탭과 상기 요소와의 전기적 접촉을 보증하는 제1 부분 및 인쇄회로의 전기 연결 영역에 연결되기 위해 인쇄회로를 향하는 제2 부분을 포함하여야 한다. 또한, 상기 접촉자의 형상은 인쇄회로 위에 모터를 배치할 때 변형을 허용해야 한다.

인쇄회로 위에 모터를 기계적으로 지지하는 것은 종래기술에 알려진 변형가능한 리벳 또는 당업자에 의해 사용될 수 있는 모든 방법에 의해 이루어질 수 있다.

모터의 기계적 체결시, 전기 접촉자는 변형되고 스프링으로 작용한다. 압축 위치에서 균형을 맞출 때, 인쇄회로 및 모터 케이싱에 힘이 적용된다. 리벳이 인쇄회로 위에 모터를 기계적으로 지지하기 때문에, 스프링에 의해 적용되는 힘은 우수한 전기적 접촉성을 제공한다.

따라서, 다양한 인쇄회로에 적용될 수 있고, 언제든지 인쇄회로 위에 배치되거나 인쇄회로로부터 제거될 수 있는 모터 모듈과 신뢰성 있는 독립적인 접촉자를 얻을 수 있다.

이론적이지만 비한정적인 방법으로, 모터는, 인쇄회로 위에 모터 케이싱의 저면의 배치를 허용하기 위해, 전기 연결 탭에 가깝게 구멍을 제공할 수 있다. 또한, 모듈은 모터가 안착되는 패드를 가질 수 있다. 각각의 기술에 의해, 모터는 인쇄회로 위에 안정되게 고정되고, 작동시 발생가능한 진동에 영향을 받지 않을 것이다.

본 발명은 이하의 첨부한 도면을 참고하면 더욱 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 종래 기술의 모듈의 단면도이다.

도 2는 케이싱 내의 모터 및 모터 연결 탭과 연결되는 전기 접촉자로 형성되는 본 발명에 따른 모듈의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 모듈을 수용하기 위한 인쇄회로를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 실시예의 비변형 상태를 나타낸 도면이다.

도 5는 도 3에 따른 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 실시예의 변형 상태를 나타낸 도면이다.

도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 접촉자가 모터의 전기 연결 탭에 고정되는 모듈의 평면도이다.

도 7은 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 다른 실시예의 비변형 상태를 나타낸 도면이다.

도 8은 도 7에 따른 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 다른 실시예의 변형 상태를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 10은 인쇄회로에 근접하는 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 11은 인쇄회로와 접촉하는 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 12는 인쇄회로에 근접하는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 13은 인쇄회로에 접촉하는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 14는 인쇄회로에 근접하는 도 9에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 15는 인쇄회로에 접촉하는 도 9에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 16은 도 9에 도시된 바와 같은 접촉자를 확보하는 본 발명에 따른 모듈을 수용하기 위한 인쇄회로를 나타낸 도면이다.

도 17a 및 도 17b는 본 발명의 모듈에 사용되는 전기 접촉자의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 18은 인쇄회로에 근접하는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 19는 인쇄회로에 접촉하는 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같은 접촉자를 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 단면도이다.

도 1은 종래 기술의 예를 나타낸다. 이는 예를 들어 케이싱(7b) 내에 전자기 타입 모터를 포함하고, 비선형, 여기서는 "J" 형상을 갖는 모터 코일과 연결된 전기 연결 탭(14)을 나타낸다. 상기 모터는 인쇄회로에 고정되고, 상기 연결 탭(14)은 인쇄회로에 신뢰성있는 전기 접촉자를 제공하기 위해 변형된다. 그러나, 상기 예는 인쇄회로에 납땜되어야 하는 제품, 더욱 일반적인 제품 및 사용되는 직선 연결 탭과는 다른 제품을 요구한다. 따라서, 어떠한 활용인지에 따라, 2개의 모듈이 독립적으로 생산되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 모듈(1)을 나타낸다. 모듈(1)은 일반적인 전자기 모터를 수용하는 클램프된 플라스틱 케이싱(7) 및 포인터를 수용하기 위한 중공축과 같은 축(6)에 회전 이동하는 감속 기어 세트로 구성된다. 상기 포인터는 차량의 대쉬보드 위에 속도, 레벨 또는 다른 파라미터의 정보를 제공하기 위해 사용되는 것이다. 케이싱(7)은 바람직하게 이를 수용하는 인쇄회로(8) 위에 케이싱(7)의 기계적 작동을 위해 사용되는 2개의 변형가능한 리벳(5)을 포함할 수 있다. 또한, 케이싱(7)은 모듈(1)이 인쇄회로(8) 및 일반적인 직선 전기 연결 탭(3)에 안착되도록 안착 패드(4)를 포함한다. 상기 연결 탭(3)은 사실상 케이싱(7) 내에서 전자기 모터의 코일의 전기 연결자로서, 예를 들면, 두쌍의 탭(3)의 형태로 2코일 2상 모터를 위한 것이다. 전기 접촉자는 기계적으로 카운터싱크(countersink)되거나 탭에 납땜되어 고정된다. 상기 모듈(1)은 도 3에 도시된 바와 같이 인쇄회로(8) 위에 배치된다. 탭(3)의 접촉자(2)를 제거할 때, 모듈(1)은, 탭(3)을 직접 인쇄회로(8)에 납땜하는 동안 인쇄회로(8)에 연결될 수 있다.

일반적으로, 인쇄회로(8)는 모터를 구동하기 위한 전자 부품에 추가하여 변형가능한 기계적 리벳(5)을 수용하기 위한 제1 시리즈의 홀(9)을 구비한다. 리벳(5)이 홀(9)을 관통하여 배치되면, 인쇄회로(8) 위에 모듈(1)의 견고한 지지를 제공하기 위해 변형된다. 또한, 인쇄회로(8)는 전기 연결 탭(3)을 수용하기 위한 제2 시리즈의 홀(10)을 구비한다. 탭은 어떠한 물리적 접촉없이 홀(10)을 관통한다. 모듈(1)의 접촉자(2)를 수용하는 접촉 표면 영역(11)은 상기 홀과 가깝게 배치된다. 모듈(1)을 인쇄회로(8) 위에 배치할 때, 리벳(5)은 기계적 지지를 제공하고, 안착 패드(4)는 안정성을 제공하며, 바람직하게 탄성을 가지면서 변형가능한 접촉자(2)는 스프링 효과를 통하여 연결 탭(3)과 접촉 표면 영역(11) 사이의 전기적 접촉을 제공한다. 접촉자(2)없이 모듈(1)의 탭(3)은 접촉 표면 영역(11) 위에 직접 납땜될 수 있다.

도 4는 비변형 자유 상태에서의 제1 실시예의 접촉자(2)를 나타낸다. 상기 제1 실시예에서, 접촉자(2)는 원뿔형 및 나선형 스프링의 형상을 가지며, 2개의 중요한 부분을 포함한다. 제1 부분(12)은 기계적 카운터싱킹(countersinking) 또는 납땜을 통하여 연결 탭(3)을 지지하기 위한 것이다.

제2 부분(13)은 인쇄회로(8)의 접촉 표면 영역(11)에 전기적 접촉을 제공하기 위한 것이다.

인쇄회로(8) 위에 모듈(1)이 배치되는 동안, 상기 접촉자(2)가 변형되어 작용 및 반작용 힘을 통하여 인쇄회로(8) 및 모듈(2)의 모터에 전기적 접촉의 우수성을 제공한다.

도 5는 도 4에 따른 동일한 모듈(2)을 나타내고 있으나, 인쇄회로(8) 위에 모듈(2)의 조립 후 변형 상태을 나타내고 있다. 제2 부분(13)은 인쇄회로(8)의 접촉 표면 영역(11)과 접촉해야 하고, 이때 접촉자(2)의 코일은 서로 가깝게, 가능한 접합 와인딩 배열(joint winding configuration)로 배치된다.

접촉자(2)가 연결 탭(3)에 제공될 때, 탭(3) + 접촉자(2)의 결합체가 도 6에서와 같이 모듈의 하부에서 보여진다. 연결 탭(3)은 전술한 제1 부분(12)의 높이에서 접촉자(2)와 물리적인 접촉을 한다.

도 7은 제2 실시예의 접촉자(2)를 나타낸다. 접촉자는 다른 모든 실시예와 같이 탄성을 가지며, 모터의 연결 탭(3) 및 인쇄회로(8)의 전기 접촉 표면 영역(11) 각각에 접촉하기 위한 2개의 구별되는 부분(12, 13)을 갖는다. 도 7에서, 접촉자(2)는 비변형 자유 상태에 있다. 도 8은 인쇄회로(8) 위에 모듈의 조립 후에 따른 변형 상태의 동일한 접촉자(2)를 나타낸다.

도 9는 접촉자의 정확한 작동을 위해 요구되는 동일한 2개의 특징적 부분(12, 13)을 갖는 제3 실시예의 접촉자를 나타낸다.

도 10 및 도 15는 인쇄회로에 가깝거나 접촉하는 모듈의 단면도이다.

도 10, 도 12 및 도 14에서, 모듈은 장착되기 전 인쇄회로(8)에 가깝게 위치한다. 접촉자(2)는 연결 탭(3)과 결합되기 위해 배치되고, 이 탭(3)은 인쇄회로(8)의 홀(10)을 관통하기 시작한다.

도 11, 도 13 및 도 15에서, 모듈은 인쇄회로(8)에 장착된다. 안착 패드(4)는 인쇄회로(8)와 접촉하고, 접촉자(2)는 변형상태에 있고, 이러한 접촉자(2)의 기계력을 통하여 모터의 전기 공급의 우수성을 제공한다.

탭(3)으로부터 접촉자(2)를 제거하는 경우, 탭이 인쇄회로(8)에 적접 납땜될 수 있다.

도 16은 도 9, 도 14 및 도 15에 도시된 제3 실시예의 접촉자(2)를 수용하기 위한 인쇄회로(8)를 나타낸다.

도 3에 도시된 인쇄회로에서와 같은 동일한 구성이 제1 및 제2 실시예에서의 접촉자를 수용하기 위해 의도된 것과 같이 도시되어 있다. 탭(3)의 통과를 위한 홀(10)의 상태적 위치 및 복합 표면 영역(11)은 도 3 및 도 16의 인쇄회로 사이에 차이점이 있다. 도 3의 인쇄회로에서는, 제1 및 제2 실시예의 접촉자(2)의 구성에 의해 홀(10)이 접촉 표면 영역(11)의 중간에 위치하는 반면, 도 16의 인쇄회로는 제3 실시예의 접촉자(2)의 구성에 의해 접촉 표면 영역(11) 이외에 홀(10)을 구비한다.

도 17a 및 도 17b는 인쇄회로(80) 위에 용이한 납땜을 발휘하는 관 형상의 전기 접촉자(2)의 다른 실시예를 보여주고 있으며, 스프링 효과를 통하여 연결 탭(3)과 접촉하기 위한 제1 부분(12) 및 날개 형태로 인쇄회로(8)와의 전기적 접촉을 제공하는 제2 부분(13)을 도시하고 있다. 날개의 개수 및 형상은 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이 변할 수 있다.

도 18은 인쇄회로(8)에 근접하는 전기 연결 탭(3) 위에 장착되는 상기 접촉자(2)을 나타내는 단면도이다.

도 19는 전기 연결 탭(3)에 장착되고, 인쇄회로(8) 위에 위치하는 접촉자(2)를 나타낸다. 접촉자(2)는, 그 날개(13)에 의해, 한편으로는 날개(13)의 상부에서 케이싱(7)에 안착되고, 다른 한편으로 날개의 하부에서 전기 접촉 영역(11) 위에 안착되는 형상을 갖는다. 케이싱(7) 높이에서 접촉자(2)가 조립되는 동안 반경방향 작용력을 받는다.

상기 접촉자(2)의 다른 장점은, 인쇄회로(8)의 전기 접촉 영역(11) 위에 날개(13)의 접촉을 통하거나, 금속화된 홀(10) 내부에 접촉자 바디(2)의 연결을 통하여 전기 접촉을 제공하는 것이며, 이는 상기 접촉자(2)를 단일 면을 갖는 인쇄회로(8)에 적절한 것과 같이, 이중 면을 갖는 인쇄회로에 적절한 접촉자(2)를 만든 것이다.

결국, 도 17a 및 도 17b의 접촉자(2)의 다른 장점은, 작동시 미세 진동에 의 해 야기되는 작용력이 주로 축방향 작용력이고 반경방향 작용력이 아니어서 접촉자(2)가 예상되는 산화를 야기시키지 않고 기대 수명이상으로 기능하는 것을 보장하는 원형으로 이루어진 것이다.

본 명세서에서 도시된 예시도면은 모범적인 실시예로서, 한정된 실시예를 의미하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에서 언급된 접촉자(2) 또는 다른 모든 구성의 형상을 변경하는 것이 고려될 수 있음은 물론이다.

Claims (8)

1. 케이싱 내에 회전 모터, 출력축, 상기 모터와 연결된 기계 감속 수단, 하나 이상의 전기 공급 코일, 상기 케이싱을 나가는 상기 하나 이상의 전기 공급 코일에 연결되는 전기 연결 탭 및 전기 접촉자를 포함하는 대쉬보드 인디케이터 모듈로서,

   상기 전기 접촉자는 인쇄회로 위에 무납땜(solderless) 커넥터를 제공하기 위해 상기 전기 연결 탭에 장착되거나, 상기 전기 연결 탭을 상기 인쇄회로에 직접 납땜할 수 있도록 상기 전기 접촉자가 상기 전기 연결 탭으로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전기 접촉자는,

   상기 전기 연결 탭과 기계적 및 전기적 접촉을 하는 제1 부분 및 모듈을 지지하면서 상기 모터에 전압을 공급하기 위해 사용되는 인쇄회로의 전압 공급 표면 영역과 기계적 및 전기적 접촉을 하는 제2 자유 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 전기 접촉자가 스프링 타입의 기계적 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 케이싱은, 돌출부를 형성하고 상기 인쇄회로 위에 모듈의 기계적 지지를 제공하는 변형 가능한 리벳을 갖는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 전기 접촉자가 상기 인쇄회로 위에 모듈을 배치할 때 변형되는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 전기 접촉자가 상기 모터의 상기 전기 연결 탭에 기계적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 전기 접촉자가 상기 모터의 상기 전기 연결 탭에 납땜되는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 인쇄회로가 금속화된 홀을 가지며, 상기 무납땜 커넥터가 상기 접촉자의 바디와 상기 인쇄회로의 금속화된 홀 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 대쉬보드 인디케이터 모듈.

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