CN109478731B - 端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造 - Google Patents

端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种端子连接部件、以及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,能够应对大电流或些许的尺寸误差,考虑了耐久性和可靠性的提高及环境,该端子连接部件由压配合端子及与其对应的端子配件构成。一种由压配合端子和端子配件构成的端子连接部件,压配合端子呈终端设有锥形的板状,端子配件呈在末端侧设有嵌合部的板状,端子配件的嵌合部由从末端侧起向内侧并排设置的靠近末端侧的第1孔部和比其靠近内侧的第2孔部构成,通过将压配合端子的终端压入于端子配件的嵌合部而进行连接,使嵌合部的第1孔部和第2孔部之间的部分作为在压配合端子的板厚方向上弹性变形而对压配合端子施力的弹性变形部,由此确保压入的可靠性。

Description

端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的 端子连接构造
技术领域
本发明涉及端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,更具体地,涉及由压配合端子和端子配件构成的端子连接部件、以及具有如下构造的控制装置与电动机的端子连接构造,所述构造是将在基板上竖立设置的压配合端子压入到设于电动机的端子配件中来进行控制装置具备的基板与电动机的电连接的构造。
背景技术
在使用电动机作为驱动源的装置中,通常是将该电动机和控制装置进行组合而构成的,作为将这样的控制装置和电动机组合而成的装置,例如有电动助力转向装置(EPS)。
并且,这样的电动助力转向装置是借助电动机的旋转力对车辆的转向机构赋予转向辅助力(助力),往往采用将控制装置和电动机等电动机组合成为一体的方式,将该电动机和控制装置的电气部件连接或装配而成。
因此,对于这种装配要求如下的端子连接部件或端子连接构造,即在这些构成要素即使存在些许的尺寸偏差时也能够顺利地进行装配,同时实现装配的简化。
并且,在进行这种装配的简化的情况下,例如在电动助力转向装置中,根据车辆的转向状态,有时在控制装置和电动机之间流过诸如超过120A的大电流,并且还存在被收纳于车辆内部的部分的热环境的变动或车辆的振动等,因而需要考虑可以长期耐受这种环境的耐久性和可靠性。
另外,近年来在工业产品中也需要实现对环境负担的减轻,要求也要考虑到连接部的无焊料化及部件数目的削减。
因此,作为这样的控制装置和电动机的组合的例子,为了简化电动助力转向的控制装置的电气部件的装配,例如已经公开了如日本特开2008-22653号公报(专利文献1)及日本特开2004-254359号公报(专利文献2)所记载的技术。
专利文献1所记载的技术涉及电动电动机的控制装置等,具有:控制用基板,其形成有控制对电动机的驱动电流的供给的驱动电路;基板保持体,其保持所述控制用基板,并且相对于所述电动机能够拆卸地固定于规定位置;基板侧导电部件及电动机侧导电部件,它们相互电连接,形成从所述控制用基板向所述电动机的电流供给路径;以及一体地设置有所述基板侧导电部件及电动机侧导电部件的电气绝缘性树脂制的基板侧支撑体及电动机侧支撑体,所述基板支撑体及电动机侧支撑体具有基板侧嵌合部及电动机侧嵌合部,这些嵌合部通过相互嵌合使所述基板侧导电部件及电动机侧导电部件相互电连接,并且将所述基板保持体相对于所述电动机定位于规定位置。
并且,所述基板侧嵌合部形成为凹状,以便在其内周嵌合插入所述电动机侧嵌合部,通过所述电动机侧嵌合部和所述基板侧嵌合部的嵌合,使在所述基板侧嵌合部的内部突出的所述基板侧导电部件的连接部和从所述电动机侧嵌合部突出的所述电动机侧导电部件的连接部的弹性变形部弹性变形,产生按压作用而进行连接。
另外,专利文献2所记载的技术涉及电动助力转向装置,具有:电动机,其输出转向的辅助扭矩;控制单元,其安装于所述电动机并进行所述电动机的控制,并且具有至少安装控制电路的控制基板、安装功率部件的功率基板和输入输出用的连接器;以及连接端子,其在所述控制单元内连接所述控制基板和所述功率基板和所述连接器相互之间,所述连接端子在其一端形成有压配合端子,通过将所述压配合端子压入于在所述控制基板设置的通孔中来进行电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-22653号公报
专利文献2:日本特开2004-254359号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,专利文献1所记载的技术是能够简易地拆卸/装配车载用的电动机和具有端子的固定盒的构造,在用于电动助力转向装置等的情况下,弹性变形部向外侧伸出较大,在应对大电流时出现大型化的问题。并且,在专利文献1所记载的技术中,在进行电动机和基板的连接时,基板侧嵌合部需要形成为凹状,以便在其内周嵌合插入电动机侧嵌合部,因而存在加工耗费成本和工时的问题,并且连接是在形成为该凹状的基板侧嵌合部的内侧进行的,因而还存在不能从外部视觉地观察确认连接状态的问题。
另外,在专利文献2所记载的技术中,具有在控制单元内连接控制基板和功率基板和连接器相互之间的连接端子,该连接端子在其一端形成有压配合端子,通过将该压配合端子压入于在控制基板设置的通孔中来进行电连接。因此,专利文献2所记载的技术是与电动机配线的连接部被进行以往的焊接(TIG焊接等),并用于替代与基板的锡焊连接的部分的结构,其内容主要是对小电流的信号的连接器配线采用压配合技术,由于对端子赋予弹性力而连接部的截面积减小,未构成为用于与流过大电流的电动机配线的连接。
并且,在专利文献2所记载的技术中,由于需要在控制基板上设置连接端子用的小的通孔,因而要求对该通孔的加工上的精度或装配时的精密对位,并且还存在机械负荷及热负荷容易集中于该通孔、不易应对大电流的问题。
因此,本发明正是为了解决与这种装置的电连接所使用的端子连接部件及控制装置与电动机的端子连接构造相关的问题而完成的,其目的在于,提供一种端子连接部件,例如作为在大电流流过的控制装置和电动机之间的电连接等而使用的端子连接部件,由控制装置侧的基板的电动机配线的一端等使用的压配合端子、和在电动机侧设置的与所述压配合端子对应的端子配件构成,并且,本发明还提供使用了这样组合构成的端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造。
并且,本发明的目的在于,关于这样的端子连接部件及控制装置与电动机的端子连接构造,通过形成为这样的构造:即使是将压配合端子等安装于基板时存在些许的误差、或该压配合端子等存在些许的尺寸误差时也能够应对,还能够应对大电流,从而实现使用端子连接部件的装置的电连接部及控制装置与电动机的端子连接构造的耐久性和可靠性的提高,并且,根据使用这种端子连接部件的装置或使用端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,提高电动助力转向装置等由控制装置和电动机等构成的装置的装配/拆卸作业的便利性,削减部件数目,并且还考虑到了环境,实现使用这种端子连接部件的装置、及由控制装置和电动机等构成的装置的进一步小型化。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明提供一种端子连接部件,所述端子连接部件由压配合端子和端子配件构成,所述压配合端子呈终端设有锥形的板状,所述端子配件呈在末端侧设有嵌合部的板状,所述端子配件的嵌合部由从所述端子配件的末端侧起向内侧并排设置的靠近所述末端侧的第1孔部和比其靠近内侧的第2孔部构成,所述第1孔部形成为长方形,所述第2孔部形成为长方形,至少使形成所述第2孔部的长方形的长边侧的相互间的距离,在构成所述长边侧的两条边中靠近所述第1孔部的一条边的中央部的区域向所述第2孔部的内侧偏移,由此缩窄形成为稍微小于所述压配合端子的板厚,通过将所述压配合端子的终端压入于所述端子配件的嵌合部进行连接,从而使所述嵌合部的第1孔部和第2孔部之间的部分作为在所述压配合端子的板厚方向上弹性变形而对所述压配合端子施力的弹性变形部,由此确保所述压配合端子的压入的可靠性。
并且,关于上述问题的解决,通过将在所述压配合端子的终端设置的锥形设为双锥形,能够更有效地解决,所述双锥形包括在所述板状的板面的末端的两角部分形成曲率而成的R部的锥形、和使所述板状的板面的侧面部分的厚度朝向末端减小而形成的锥形。
并且,关于上述问题的解决,通过控制装置与电动机的端子连接构造能够更有效地解决,在使用上述端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造中,其特征在于,所述控制装置具有:至少安装控制电路的基板;和从所述基板竖立设置的所述压配合端子,在所述电动机设有一端与所述电动机连接的所述端子配件,所述控制装置和所述电动机的连接是通过将所述压配合端子的终端压入于所述端子配件的嵌入部来进行的。
并且,为了解决上述问题,本发明提供一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,其特征在于,所述压配合端子具有将终端部侧从分支部分成两股而形成的第1嵌入部和第2嵌入部,在所述第1嵌入部和所述第2嵌入部,从终端部一直到所述分支部设有引导部和平直部,所述引导部由第1锥部和第2锥部构成,所述第2锥部形成为锥度比小于所述第1锥部,所述端子配件呈板状,在所述端子配件的末端侧形成有能够压入所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的嵌合部,所述嵌合部由两个孔部和形成于所述两个孔部之间的架桥部构成,这两个孔部是在所述端子配件的末端侧沿所述端子配件的宽度方向并排设置的长方形的第1孔部和第2孔部,所述孔部将所述端子配件的宽度方向作为短边,将所述端子配件的长度方向作为长边,所述孔部的短边的长度形成为,大于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的所述终端部各自的宽度,且小于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的所述平直部侧的各自的宽度,所述孔部的长边的长度形成为大于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部各自的厚度,所述端子配件的架桥部的宽度形成为大于所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔,所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔形成为小于所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔,所述压配合端子和所述端子配件的连接是通过将所述端子配件的嵌入部的第1孔部和第2孔部从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧插入并压入来进行的,在构成所述嵌合部的所述第1孔部和所述第2孔部的长方形的孔部的大致中央部分,以使所述压配合端子的宽度方向和所述端子配件的宽度方向平行的方式进行所述压入,由此,所述压配合端子和所述端子配件在如下的合计四处被相互按压而实现连接:所述架桥部的两侧面的第1接触区域中的两处;以及所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中的两处。
并且,关于上述问题的解决,通过下述方式能够更有效地解决,即,所述端子配件的架桥部的宽度的基准尺寸与所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔的基准尺寸相同,所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔的基准尺寸与所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔的基准尺寸相同,所述端子配件的架桥部的宽度相对于基准尺寸被制造成正公差,所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔相对于基准尺寸被制造成负公差,所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔相对于基准尺寸被制造成负公差,所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔相对于基准尺寸被制造成正公差,或者,所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部在所述压配合端子的终端部侧并排形成有多个组,所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部与由所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部构成的多个组对应地,在所述端子配件的长度方向形成有多个组,或者,所述压配合端子具有从所述分支部向下侧延伸的延伸部、和在所述延伸部的下方与所述基板连接的基板连接部,所述基板连接部包括:前方弯曲部,其在所述延伸部的下侧向前方弯曲;下降部,其从所述前方弯曲部的末端向下方弯曲;和基板接触部,其被载置在所述基板上,从所述下降部向后方弯曲而具有与所述延伸部垂直的角度。
并且,关于上述问题的解决,通过控制装置与电动机的端子连接构造能够更有效地解决,在使用所述端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造中,其特征在于,所述控制装置具有至少安装控制电路的基板、和从所述基板竖立设置的所述压配合端子,在所述电动机设有一端与所述电动机连接的所述端子配件,所述控制装置和所述电动机的连接是通过从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧将所述端子配件的嵌入部的第1孔部和第2孔部插入并压入来进行的,在构成所述嵌合部的所述第1孔部和所述第2孔部的长方形的孔部的大致中央部分,以使所述压配合端子的宽度方向和所述端子配件的宽度方向平行的方式进行所述压入,由此,所述压配合端子和所述端子配件在如下的合计四处被相互按压而实现连接:所述架桥部的两侧面的第1接触区域中的两处;以及所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中的两处。
并且,关于上述问题的解决,通过控制装置与电动机的端子连接方法能够更有效地解决,控制装置与电动机的端子连接方法用于获得使用了具有所述基板连接部的端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,其特征在于,所述端子连接方法包括以下步骤:将支撑体的支撑面从下方抵接支撑于自所述控制装置的基板的上表面垂直地竖立设置的所述压配合端子的所述前方弯曲部的下表面;从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧将所述端子配件的嵌入部的第1孔部和第2孔部插入并压入;通过所述压入,首先在所述端子配件的架桥部的两侧面的第1接触区域中,朝向使所述第1嵌入部和所述第2嵌入部之间扩宽的方向进行按压;以及通过所述压入的进行,在位于所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中,朝向内侧方向按压所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面,在所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部到达所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的平直部的阶段完成压入。
并且,为了解决上述问题,本发明提供一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,所述压配合端子至少具有插入部,所述插入部形成为大致长方形的板状,并且长边方向的一端侧以使所述板状的板面的宽度变窄的方式设置有锥形,所述端子配件由固定侧平板部、阶梯部、夹持侧平板部及竖立设置部构成,所述固定侧平板部形成为大致四边形的板状,在所述四边形的一条边,与所述板状的板面垂直地形成有板状的阶梯部,在所述阶梯部的与所述固定侧平板部侧相反的一侧,朝向与所述固定侧平板部侧相反的方向,以与所述固定侧平板部平行的方式形成有夹持侧平板部,在所述夹持侧平板部设有竖立设置部、和比所述竖立设置部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向的贯通孔,所述竖立设置部从所述夹持侧平板部的长边方向的两侧竖立设置,并且朝向所述夹持侧平板部的终端部的方向在所述两侧形成有成对的延伸部,在所述延伸部的终端侧形成有平板状的成对的夹持部,所述延伸部具有第1弯曲部和第2弯曲部,所述第1弯曲部朝向所述夹持侧平板部的中心线方向弯曲,所述第2弯曲部在比所述第1弯曲部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向,以使所述夹持部在所述贯通孔的中央部分附近穿过的方式向与所述夹持侧平板部的中心线平行的方向弯曲,在所述延伸部的终端侧成对地形成的夹持部之间的间隔形成为,比所述压配合端子的插入部的设有所述锥形的一端侧的板面的末端的宽度稍大,并且比所述板面的宽度窄,使所述压配合端子的插入部在所述贯通孔的内侧穿过并由所述夹持部夹持,由此进行连接。
并且,为了解决上述问题,本发明提供一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,所述压配合端子至少具有插入部,所述插入部形成为大致长方形的板状,并且长边方向的一端侧以使所述板状的板面的厚度变窄的方式设置有锥形,所述端子配件由固定侧平板部、阶梯部、夹持侧平板部及竖立设置部构成,所述固定侧平板部形成为大致四边形的板状,在所述四边形的一条边,与所述板状的板面垂直地形成有板状的阶梯部,在所述阶梯部的与所述固定侧平板部侧相反的一侧,朝向与所述固定侧平板部侧相反的方向,以与所述固定侧平板部平行的方式形成有夹持侧平板部,在所述夹持侧平板部设有竖立设置部、和比所述竖立设置部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向的贯通孔,所述竖立设置部从所述夹持侧平板部的长边方向的两侧竖立设置,并且朝向所述夹持侧平板部的终端部的方向在所述两侧形成有成对的延伸部,在所述延伸部的终端侧形成有平板状的成对的夹持部,所述延伸部具有第1弯曲部和第2弯曲部,所述第1弯曲部朝向所述夹持侧平板部的中心线方向弯曲,所述第2弯曲部在比所述第1弯曲部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向,以使所述夹持部在所述贯通孔的中央部分附近穿过的方式向与所述夹持侧平板部的中心线平行的方向弯曲,在所述延伸部的终端侧成对地形成的夹持部之间的间隔形成为,比所述压配合端子的插入部的设有所述锥形的一端侧的板面的末端的厚度稍大,并且比所述板面的厚度窄,使所述压配合端子的插入部在所述贯通孔的内侧穿过并由所述夹持部夹持,由此进行连接。
并且,关于上述问题的解决,通过如下方式能够更有效地解决,即,所述延伸部在所述竖立设置部从所述夹持侧平板部竖立设置的方向形成为两段以上,或者在所述夹持部的所述夹持侧平板部侧具有朝向所述夹持侧平板部侧将所述夹持部之间扩大的锥部,或者在所述延伸部具有相对于所述延伸部的延伸方向呈S字状或M字状弯曲的缓冲部。
并且,关于上述问题的解决,通过如下的控制装置与电动机的端子连接构造能够更有效地解决,即,在使用所述端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造中,其特征在于,所述控制装置具有:基板,其至少具有控制电路;以及所述压配合端子,其从所述基板的上表面垂直地竖立设置,在所述电动机设有一端与所述电动机的绕组连接的所述端子配件,所述控制装置与电动机的连接具有如下结构:将压配合端子的插入部从所述压配合端子的插入部的终端侧穿过所述端子配件的所述贯通孔的内侧而压入于由所述夹持部形成的间隙之间,由此所述压配合端子的插入部被夹在所述端子配件的所述夹持部之间,或者,通过在这种端子连接构造中具有固定板能够更有效地解决,所述固定板从所述端子配件的夹持侧平板部的所述阶梯部侧一直覆盖到所述贯通孔的近前部分。
并且,关于上述问题的解决,通过如下方式能够更有效地解决,即,在控制装置与电动机的端子连接构造中具有罩,所述罩从所述端子配件的竖立设置部方向覆盖所述压配合端子和所述端子配件,所述罩至少具有绝缘壁和开口窗,所述绝缘壁将在所述罩的背面形成的所述端子配件相互间绝缘,所述开口窗形成于如下部分:在所述罩从所述端子配件的竖立设置部方向覆盖所述压配合端子和所述端子配件的情况下与所述端子配件的嵌合部或者夹持部的上表面相当的部分。
并且,关于上述问题的解决,通过使用以上所述的端子连接部件的电动助力转向装置、或者具有以上所述的控制装置与电动机的端子连接构造的电动助力转向装置,能够更有效地解决。
发明效果
在本发明中,提供一种端子连接部件,例如作为在流过大电流的控制装置与电动机之间等使用的端子连接部件,由控制装置侧的基板的电动机配线的一端等使用的压配合端子、和在电动机侧设置的与所述压配合端子对应的端子配件构成,并且,本发明还提供使用了这样组合构成的端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造。
并且,这样的端子连接部件、或控制装置与电动机的端子连接构造,即使是将压配合端子等安装于基板时存在些许的误差、或该压配合端子等存在些许的尺寸误差时也能够应对,而且还能够应对大电流,实现使用端子连接部件的装置的电连接部或控制装置与电动机的端子连接构造的耐久性和可靠性的提高。
因此,根据使用这种端子连接部件的装置或使用端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,提高电动助力转向装置等由控制装置和电动机等构成的装置的装配/拆卸作业的便利性,削减部件数目,并且还考虑到了环境,实现使用这种端子连接部件的装置、或由控制装置和电动机等构成的装置的进一步小型化。
附图说明
图1是示出电动助力转向装置的一般的结构例的结构图。
图2是示出电动助力转向装置的控制单元的一般功能的框图。
图3是示出PWM控制单元的概要和逆变器电路的结构例的图。
图4的(A)是从控制装置的内侧的基板侧示出本发明的第1实施方式的端子连接部件及端子连接构造的立体图,(B)是从电动机的端子配件侧示出该端子连接部件及端子连接构造的立体图。
图5是图示第1实施方式的在基板竖立设置的压配合端子的形态的图,(A)是主视图,(B)是侧视图,(C)是将在(A)中用虚线的圆表示的K区域放大示出的图,(D)是将在(B)中用虚线的圆表示的L区域放大示出的图。
图6是图示第1实施方式的电动机的端子配件的形态的图,(A)是俯视图,(B)是侧视图,(C)是将在(A)中用虚线的圆表示的M区域放大示出的图。
图7是示出在第1实施方式中将压配合端子压入于端子配件的嵌合部的各阶段的状态的侧剖视图,(A)是示出所述压入前的状态的侧剖视图,(B)是示出压入初期的状态的侧剖视图,(C)是示出压入完成的状态的侧剖视图。
图8是说明本发明的第1实施方式的覆盖压配合端子和端子配件的罩的图,(A)是与图4(B)所示一样地从电动机的端子配件侧示出本发明的第1实施方式的端子连接部件及端子连接构造的立体图,(B)是示出设置如(A)所示的从上方覆盖压配合端子和端子配件的罩的例子的立体图。
图9的(A)是罩的俯视图,(B)是侧视图,(C)是仰视图,(D)是将沿图9(C)的X-X线的截面放大示出的图。
图10的(A)是从控制装置的内侧的基板侧示出本发明的第2实施方式的端子连接部件及端子连接构造的立体图,(B)是从电动机的端子配件侧示出该端子连接部件及端子连接构造的立体图。
图11是图示第2实施方式的在基板竖立设置的压配合端子的形态的图,(A)是主视图,(B)是侧视图,(C)是仰视图。
图12是将图11(A)所示的第1嵌入部500T1及第2嵌入部500T2和分支部500D的部分放大示出的主视图。
图13是图示第2实施方式的电动机的端子配件的形态的图,(A)是俯视图,(B)是侧视图,(C)是将在(A)中用虚线的圆表示的M区域放大示出的图。
图14是示出在第2实施方式中,从端子配件的长度方向的侧面观察将压配合端子的嵌入部压入于端子配件的嵌合部的各阶段的状态的侧剖视图,(A)是示出所述压入前的状态的侧剖视图,(B)是示出压入初期的状态的侧剖视图,(C)是示出压入完成的状态的侧剖视图。
图15是与图14对应的、从端子配件的上面侧观察将压配合端子的嵌入部压入于端子配件的嵌合部的各阶段的状态的俯视图。
图16的(A)是示出使支撑体的支撑平面与压配合端子的前方弯曲部的下表面抵接前的状态的立体图,(B)是示出使支撑体的支撑平面与压配合端子的前方弯曲部的下表面抵接后的状态的立体图。
图17的(A)是表示端子配件的嵌合部周边的尺寸的关系的平面图,(B)是表示压配合端子的各部分的尺寸的关系的主视图。
图18是说明本发明的第2实施方式的覆盖压配合端子和端子配件的罩的图,(A)是与图10(B)所示的状态一样地从电动机的端子配件侧示出本发明的端子连接部件及端子连接构造的立体图,(B)是示出设置如(A)所示的从上方覆盖压配合端子和端子配件的罩的例子的立体图。
图19的(A)、(B)是在压配合端子的终端形成2组由第1嵌入部及第2嵌入部构成的组的例子的立体图,(C)是示出对在端子配件形成2组由第1孔部及第2孔部构成的组的例子组合(B)所示的压配合端子时的状态的立体图。
图20的(A)是从控制装置的内侧的基板侧示出本发明的第3实施方式的端子连接构造的立体图,(B)是从电动机的端子配件侧示出该端子连接构造的立体图。
图21是图示第3实施方式的在基板竖立设置的压配合端子的形态的图,(A)是主视图,(B)是侧视图,(C)是示出不同的例子的侧视图。
图22是图示第3实施方式的端子配件的形态的图,(A)是俯视图,(B)是主视图,(C)是侧视图。
图23是示出在第3实施方式中,从端子配件的正面方向观察将压配合端子的插入部压入于端子配件的夹持部的各阶段的状态的图,(A)是示出所述压入前的状态的主视图,(B)是示出压入初期的状态的主视图,(C)是示出压入完成的状态的主视图,(D)是示出压配合端子的插入部的宽度和端子配件的夹持部的宽度的关系的主视图。
图24的(A)是从控制装置的内侧的基板侧示出本发明的第4实施方式的端子连接部件及端子连接构造的立体图,(B)是从电动机的端子配件侧示出该端子连接部件及端子连接构造的立体图。
图25是图示在第4实施方式的端子连接部件中,在基板竖立设置的压配合端子的形态的图,(A)是主视图,(B)是侧视图。
图26是图示第4实施方式的电动机的端子配件的形态的图,(A)是俯视图,(B)是主视图,(C)是侧视图。
图27是示出在第4实施方式中,从端子配件的正面方向观察将压配合端子的插入部压入于端子配件的夹持部的各阶段的状态的图,(A)是示出所述压入前的状态的主视图,(B)是示出压入初期的状态的主视图,(C)是示出压入完成的状态的主视图,(D)是示出压配合端子的插入部的宽度和端子配件的夹持部的宽度的关系的主视图。
图28是图示第3、第4实施方式的端子连接构造中的固定板的结构的立体图,(A)是对于应用第3实施方式的端子连接构造从电动机的端子配件侧进行图示的立体图,(B)是同样地示出应用第4实施方式时的立体图。
图29是对本发明的第3、第4实施方式的覆盖压配合端子和端子配件的罩,示出覆盖如图28(A)所示的端子连接构造的上方的状态的立体图。
图30的(A)示出罩的俯视图,(B)示出侧视图,(C)示出仰视图,(D)是将图30(C)中沿X-X线的截面放大示出的图。
图31的(A)是在与图20所示的结构例相同的情况下,示出将延伸部形成为两段的例子的立体图,(B)是在与图24所示的结构例相同的情况下,示出将延伸部形成为两段的例子的立体图。
图32是以第3实施方式为例,示出压配合端子和端子配件的接触状态的例子的主视图。
图33是以第3实施方式为例,与图22一样地示出在端子配件的延伸部设置S字状的缓冲部时的3面图的图。
图34是以第4实施方式为例,与图26一样地示出在端子配件的延伸部设置W字状的缓冲部时的3面图的图。
图35是示出在端子配件的延伸部设置缓冲部时的、压配合端子和端子配件的接触状态的例子的主视图。
图36是压配合端子使用圆棒时的立体图。
图37是示出使用圆棒的压配合端子的例子的立体图、和与其对应的端子配件的夹持部的例子的俯视图。
具体实施方式
下面,关于本发明的端子连接部件、以及使用了该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,以将该端子连接部件及端子连接构造用于电动助力转向装置(EPS)为例,说明其实施方式的例子。
在此,电动助力转向装置是借助电动机的旋转力对车辆的转向机构赋予转向辅助力(助力)的装置,通过齿轮或带等传动机构将电动机的驱动力经由减速机构对转向轴或者齿条轴赋予转向辅助力。并且,这样的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制,使得正确地产生转向辅助力的扭矩。
该反馈控制用于调整电动机施加电压,使得转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之差减小,电动机施加电压的调整通常是通过PWM(脉宽调制)控制的占空比(Duty)的调整来进行的。
按照图1所示来说明上述的电动助力转向装置的一般结构,方向盘1的转向柱(转向轴、方向盘轴)2经由减速机构3的减速齿轮、万向接头4a及4b、齿条齿轮机构5、拉杆6a、6b,再经由轮毂单元7a、7b而与转向车轮8L、8R连结。并且,在转向柱2设有检测方向盘1的转向扭矩Th的扭矩传感器10及检测转向角θ的转向转向角传感器14,辅助方向盘1的转向力的电动机20经由减速机构3的减速齿轮(齿轮比n)而与转向柱2连结。
并且,作为控制上述的电动助力转向装置的控制装置30的控制单元(ECU),以微处理器单元(MCU)为核心部件而构成,在由电池13提供电力时,经由点火开关11被输入点火开关信号。
在这样构成的控制装置30中,根据由扭矩传感器10检测到的转向扭矩Th和由车速传感器12检测到的车速Vs,进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算,根据对电流指令值进行了补偿等的电压控制指令值Vref控制向电动机20供给的电流。另外,转向角传感器14不是必须的,也可以不配置,还能够从与电动机连结的旋转变压器等旋转位置传感器取得转向角。
并且,上述控制装置30还可以与授受车辆的各种信息的CAN(Controller AreaNetwork:控制器局域网络)50连接,从CAN 50接收车速Vs。并且,控制装置30还与非CAN 51连接,非CAN 51授受除CAN 50以外的通信、模拟/数字信号、电波等。
当示出在上述的控制装置30的上述MCU内部通过程序而执行的一般功能时,例如形成为如图2所示的结构。
参照图2说明控制装置30的控制单元的功能及动作,来自扭矩传感器10的转向扭矩Th及来自车速传感器12的车速Vs被输入到电流指令值运算单元31,电流指令值运算单元31根据转向扭矩Th及车速Vs,使用辅助映射图等运算电流指令值Iref1。在加法部32A将所运算出的电流指令值Iref1与来自改善特性用的补偿部34的补偿信号CM相加,在电流限制单元33对相加而得的电流指令值Iref2限制最大值,将限制了最大值的电流指令值Irefm输入到减法部32B,与电动机电流检测值Im相减。
在PI控制单元35对减法部32B中的相减结果I(=Irefm-Im)进行PI(比例积分)控制,将进行了PI控制的电压控制值Vref与调制信号(载波)CF一起输入到PWM控制单元36来运算占空比,根据运算了占空比的PWM信号,经由逆变器37对电动机20进行PWM驱动。电动机20的电动机电流值Im被电动机电流检测单元38检测出来,并输入到减法部32B进行反馈。
补偿部34将所检测或者估计出的自动对准扭矩(SAT)34C在加法部34E与惯性补偿值34B相加,将其相加结果再在相加部34D与收敛性控制值34A相加,将其相加结果作为补偿信号CM输入到加法部32A,进行特性改善。
并且,在电动机20是三相无刷电动机的情况下,PWM控制单元36及逆变器37的详细情况将成为例如图3所示的结构,PWM控制单元36由占空比运算单元36A和栅极驱动单元36B构成,占空比运算单元36A按照规定算式对电压控制值Vref运算三相的PWM占空比值D1~D6,栅极驱动单元36B按照PWM占空比值D1~D6驱动作为驱动元件的FET(场效应管)的栅极,并且进行死区时间的补偿而进行导通(ON)/截止(OFF)。向占空比运算单元36A输入调制信号(载波)CF,占空比运算单元36A与调制信号CF同步地运算PWM占空比值D1~D6。
并且,逆变器37由三相电桥构成,该三相电桥包括由U相的上段FET1及下段FET4形成的上下臂、由V相的上段FET2及下段FET5形成的上下臂、和由W相的上段FET3及下段FET6形成的上下臂,所述各FET按照PWM占空比值D1~D6进行导通/截止,由此驱动电动机20。
另外,电动机断开开关23介入插入在逆变器37和电动机20之间,以便在辅助控制停止时等切断电流的供给。电动机断开开关23由介入插入于各相的带寄生二极管的FET7~9构成。
并且,在如上所述构成的电动助力转向装置中,用于连接控制装置30和电动机20等的本发明的端子连接部件及端子连接构造,例如是按照以下所述构成的。另外,在下面的说明中,关于相同的构成要素,即使能够采用其它方式时也使用相同的标号,对重复的说明或结构,存在省略部分说明的情况。并且,附图中示出的各构成要素的大小或比率等,为了便于进行说明,有时与实际的状况不同。
本发明如上所述涉及例如如电动助力转向装置那样的控制装置30和电动机20等连接用的端子连接部件及端子连接构造。并且,该端子连接部件由以板状为基础的压配合端子和端子配件构成。
因此,在开始说明本发明的第1实施方式时,该端子连接部件和使用该端子连接部件的端子连接构造例如是如图4(A)、(B)所记载的那样将压配合端子500的终端压入于第2孔部620中进行连接的构造,还具有能够利用后述的图8(B)及图9所示的罩700从上方覆盖压配合端子500和端子配件600的构造,所述压配合端子500是在被收纳于控制装置30的壳体300中的基板330竖立设置的板状的电极,所述第2孔部620构成与电动机20的各相的线圈电连接的板状的端子配件600的嵌合部(610、620)。
因此,下面对这些各构成要素按照顺序进行说明。另外,图4是示例本发明的第1实施方式的端子连接部件及使用该端子连接部件的端子连接构造的概况的立体图,图4(A)是从控制装置30的内侧的基板330侧示出使用了第1实施方式的示例的端子连接部件的端子连接构造的立体图,图4(B)是从电动机20的端子配件600侧示出该端子连接构造的立体图。
并且,在图4中,在基板330上形成的电路和电动机20的设有端子配件600的部分被省略图示,但基板330的竖立设有压配合端子500的部分,与从上述的逆变器37向电动机20的U相、V相、W相这三相的输出线电连接,电动机20的端子配件600与构成电动机20的三相的线圈分别电连接。
构成本发明的第1实施方式的端子连接构造的要素中的控制装置30例如是如上所述的电动助力转向装置的控制装置,在控制装置30设有基板330,该基板330用于安装进行如上所述的电动机电流的控制等的逆变器37等控制电路。另外,在此假设基板330是安装有逆变器电路的功率基板,但当然也可以是将功率基板和对来自小功率系统的CAN 50等的信号进行处理的控制基板一体化的一片基板。
并且,在形成有逆变器37的基板330上的经由电动机断开开关23的U相、V相、W相这三相的输出线设有3个压配合端子500,这3个压配合端子500分别靠近基板330的板面的侧面并沿着上述侧面并排地从基板330竖立设置,在压配合端子500的终端设置有锥形。
压配合端子500例如是通过将整体上基本呈长方形的铜等金属导体进行弯折而形成的,外形上如图5(A)~(D)的各个附图所示地构成。在此,图5是图示在基板330等竖立设置的压配合端子500的形态的图,图5(A)是主视图,图5(B)是侧视图,图5(C)是将在图5(A)中用虚线的圆表示的K区域放大示出的图,图5(D)是将在图5(B)中用虚线的圆表示的L区域放大示出的图。
并且,在对压配合端子500的结构进行大致划分时,由在安装于基板330等的情况下成为最上侧的终端部500A、从终端部500A向下侧延伸的延伸部500B、和在延伸部500B的下方与基板330连接的基板连接部500C构成。
其中,终端部500A是压配合端子500被最先压入第2孔部620中的部分,第2孔部620构成一端与电动机20连接的端子配件600的嵌合部(610、620)。并且,终端部500A的形态形成有如下的两个锥形(双锥形):如图5(A)所示由在形成压配合端子500的长方形状的板状的板面的末端的两角部分形成曲率而成的R部构成的锥形;和如图5(B)所示通过使上述板状的板面的侧面部分的厚度朝向末端减小而形成的锥形。
在终端部500A中,图5(C)所示的附图具体地示出了设置R部的结构,该R部是在上述长方形状的板状的板面的末端的两角部分形成曲率半径R而成的。并且,其中在形成压配合端子500的宽度WP的长方形状的板状的板面的末端的两角部分,形成具有适当的曲率半径R的曲面,由此容易进行向端子配件600的嵌入。
并且,在终端部500A中,图5(D)所示的附图具体地示出了使上述长方形状的板状的板面的侧面部分的厚度朝向末端而减小的结构。图5(D)所示的结构示出了使上述板状的板面的侧面部分的厚度从自压配合端子500的末端起长度h的部分的板面的侧面部分到上述末端减小的例子,在设压配合端子500自身的厚度为D1的情况下,设压配合端子500的末端的厚度为D2(D1>D2)。并且,D1的厚度如后面所述形成为,比构成在端子配件600形成的嵌合部(610、620)的第2孔部620的长方形状的插入部分稍大,D2的厚度形成为比第2孔部620小。
因此,如上所述,在将压配合端子500的终端部分形成为在上述长方形状的板面的末端的两角部分及上述板面的侧面部分的厚度部分设置锥形的双锥形的情况下,能够更容易进行压配合端子500向端子配件600的构成嵌合部(610、620)的第2孔部620的嵌入。
并且,关于压配合端子500中,从终端部500A向下侧延伸的延伸部500B、和在延伸部500B的下方与基板330连接的基板连接部500C的形态,延伸部500B至少和基板连接部500C加起来需要具有这样的充足的长度:即,使压配合端子500的终端沿着安装有基板330的壳体的框体300的侧壁部分的侧面向上表面延伸,并嵌合于来自电动机20的端子配件600中所需的长度。
并且,基板连接部500C还包括:前方弯曲部500C1,其在延伸部500B的下侧向前方弯曲;下降部500C2,其从前方弯曲部500C1的末端向下方弯曲;基板接触部500C3,其被载置在基板330上,从下降部500C2向后方弯曲而具有与延伸部500B垂直的角度;以及跳起部500C4,其在基板接触部500C3的末端,从基板330的板面向上方稍微弯曲。
并且,上述部分中,前方弯曲部500C1是与下降部500C2一起来缓和施加给压配合端子500的应力的部分,该部分具有如下功能:在通过基板接触部500C3与基板上的电路电连接的压配合端子500被压入电动机20的端子配件600中的情况下等施加了必要程度以上的应力时等的应力的缓和;安装了本发明的车辆内的温度变化的影响而产生的变形导致的应力的缓和等。
并且,基板接触部500C3是与在基板330上形成的电路电连接的部分,该连接通过锡焊等进行,但也可以替代锡焊或者在锡焊的基础上,使用后述的图11(C)等所示的螺纹孔500C3H等进行连接。另外,该基板接触部500C3是连接端子与进行电连接的部件中的一方连接的部分,并非限定地适用于如名称那样与基板连接时使用的情况。
并且,跳起部500C4形成为,在将基板接触部500C3通过例如回流焊工序等连接在基板330上的情况下,使在基板接触部500C3的两端通过熔解的焊锡等对基板330形成的表面张力等均等,使压配合端子500整体正确地竖立设置在基板330上。另外,关于该基板接触部500C3连接的基板自身不做特别限定,也可以是金属基础基板或多层基板。
下面,对本发明的第1实施方式的端子连接部件和构成使用该端子连接部件的端子连接构造的要素中的电动机20的端子配件600的结构例进行说明。
端子配件600与构成电动机20的U相、V相、W相这三相的线圈分别电连接。并且,对端子配件600和电动机20的电连接形态自身不做特别限定,例如也可以将端子配件600的一端侧的电动机侧连接部(固定侧平板部)640与在电动机20的框体或其凸缘构成的对电动机20的输入端子或母线等连接,实现与电动机20的连接。
并且,本发明的第1实施方式的端子配件600如图4所示,具有由后述的第1孔部610和第2孔部620构成的嵌合部(610、620),嵌合部(610、620)形成为,在电动机20被配置于控制装置30的侧面或下表面侧等的情况下,端子配件600从控制装置30的壳体300的外侧朝向内侧方向,与基板330平行地延伸地被配置在压配合端子500的上端部分。进而,将压配合端子500的终端部500A压入并嵌入端子配件600的嵌合部(610、620)的第2孔部620中,然后将压配合端子500的延伸部500B压入并插入到第2孔部620的深处,由此在第2孔部620中牢固地保持压配合端子500的延伸部500B。
因此,在本发明的第1实施方式中,端子配件600例如是图6所示将整体上呈长方形的铜等金属板弯折而成的结构,由构成端子配件600的一端侧的电动机侧连接部(固定侧平板部)640、和伸长部670构成,该伸长部670是从电动机侧连接部(固定侧平板部)640在靠近端子配件600的另一端侧与板面垂直地弯折并再弯折而构成的,并且作为与电动机侧连接部(固定侧平板部)640平行的平面在端子配件600的另一端侧伸长长度j。
并且,端子配件600中的电动机侧连接部(固定侧平板部)640在电动机20侧与电动机20电连接。
并且,嵌合部(610、620)形成于端子配件600中伸长部670的与电动机侧连接部(固定侧平板部)640不同侧的末端侧,由从所述末端侧向内侧并排设置的靠近所述末端侧的长方形的第1孔部610、和比第1孔部610靠内侧的长方形的第2孔部620构成。
另外,还可以如后面所述构成为,在电动机侧连接部(固定侧平板部)640的与伸长部670相邻的部分还设置电动机侧连接部侧孔部(固定侧平板部孔部)641,在伸长部670中与嵌合部(610、620)的靠近电动机侧连接部(固定侧平板部)640的部分相邻的部分还设置伸长部侧孔部671,用于壳体700的固定等。
并且,在此,图6是图示电动机的端子配件600的形态的图,图6(A)是俯视图,图6(B)是侧视图,图6(C)是将在图6(A)中用虚线的圆表示的M区域放大示出的图。
端子配件600的嵌合部(610、620)如上所述由第1孔部610和第2孔部620构成。并且,在基板330竖立设置的压配合端子500嵌入于嵌合部(610、620)中的第2孔部620,确保压配合端子500的压入的可靠性。并且,与此同时,通过将第1孔部610与第2孔部620并排设置,在第1孔部610和第2孔部620之间设有对压配合端子500向其厚度方向施力的弹性变形部Z。并且,在本发明的第1实施方式中采用使用它们进行端子的连接的结构。
即,压配合端子500和端子配件600的嵌合部(610、620)是考虑了考虑到两者的嵌合等的尺寸公差等而制造的。但是,尺寸公差本来是假设固定的变动幅度的值,并且由于制造时的偏差等,也有可能存在压配合端子500的厚度比第2孔部620的对应部分的宽度增大假设值以上的情况。
因此,在本发明的第1实施方式中,如后面所述构成为,在构成嵌合部(610、620)的第2孔部620设置在将压配合端子500嵌入时进行抵接的部分即偏移的区域P,对压配合端子500从其厚度方向进行保持,并且即使是压配合端子500的厚度具有些许偏差时,也能够通过第1孔部610和第2孔部620之间的部分即弹性变形部Z,对偏移的区域P在压配合端子500的厚度方向上施加适度的应力,在压配合端子500的压入时能够确保保持的可靠性。
因此,构成嵌合部(610、620)的第1孔部610与压配合端子500的被插入的部分的截面形状对应地整体上形成为长方形。
并且,第1孔部610的构成长方形的短边侧例如形成为如图6(C)所示的、以长方形的孔部的短边侧的长度H1为直径的半圆形,但对其形状不做特别限定。并且,构成长方形的长边侧同样如图6(C)所示形成为具有长度W,与压配合端子500的板面的横宽WP相同或比其大。
并且,由第1孔部610和后述的第2孔部620之间的部分构成的弹性变形部Z如后面所述是这样的部分:针对因所嵌入的压配合端子500引起的第2孔部620的孔部部分的扩大而如板簧那样发挥作用,针对被压入的压配合端子500向其厚度方向施加应力。因此,弹性变形部Z的部分的宽度dz及偏移的区域P的偏移宽度ΔH能够这样决定:即,考虑端子配件600的材质、和将压配合端子500通过压入而嵌入第2孔部620中时的变形,而且考虑使变形不至于成为塑性变形、弹性变形部Z的部分能够通过弹性变形而作为板簧发挥作用的程度的距离等。
并且,构成嵌合部(610、620)的第2孔部620与第1孔部610的情况一样,与压配合端子500的被插入的部分的截面形状对应地整体上形成为长方形。
并且,第2孔部620的构成上述长方形的短边侧例如如图6(C)所示,与第1孔部610的情况一样形成为以上述长方形的孔部的短边侧的长度H2为直径的半圆形,但对其形状不做特别限定。并且,构成上述长方形的短边侧的长度H2的大小形成为比压配合端子500的板厚D1稍大(H2>D1),在将压配合端子500插入并压入第2孔部620时,即使是存在些许的错位时也容易插入。
并且,第2孔部620的构成上述长方形的长边侧例如如图6(C)所示,与第1孔部610的长边侧一样具有长度W,与压配合端子500的板面的横宽WP相同或比其大。并且,通过在构成上述长边侧的两条边中靠近第1孔部610的一条边的中央部的区域形成向第2孔部620的内侧方向偏移(平行移动)了约ΔH的区域P,从而构成上述长方形的两条长边相互间的间隔缩窄形成为比压配合端子500的板厚D1稍小,以便在将压配合端子500嵌合时确保压入的可靠性。
即,换言之,长方形的第2孔部620的形成上述长方形的短边侧的长度(第2孔部620的宽度)在上述长方形的缘部侧具有H2的宽度,在中央部的区域P中减小ΔH而变窄成为H3的宽度,H3的大小形成为比压配合端子500的板厚D1稍小,以便在将压配合端子500压入时能够进行保持。因此,各部分的大小形成为H2>D1>H3,但在制造时考虑到尺寸公差,即使是存在制造上的些许偏差时也能够应对。
并且,如上所述,长方形的第2孔部620的构成长边侧的两条边中靠近第1孔部610的一条边中向内侧方向偏移的中央部分的长度S2的区域P从其两侧的长度S3的区域向内侧逐渐偏移。并且,关于长度S2的区域P的大小不做特别限定,然而是通过压入使得第2孔部620能够保持压配合端子500的程度的大小,例如形成为相对于长方形的第2孔部620的长边侧的程度W是适当比率的长度,是在将压配合端子500压入的位置沿横宽WP方向些许偏移的情况下也能够在区域P中按压压配合端子500的板面的长度。
因此,基于上述结构的压配合端子500向端子配件600的构成嵌合部(610、620)的第2孔部620的压入,是按照图7及如下所述来进行的。另外,在此,图7是示出在将压配合端子500压入于端子配件600的嵌合部(610、620)的各阶段的状态的侧剖视图,图7(A)是示出所述压入前的状态的侧剖视图,图7(B)是示出压入初期的状态的侧剖视图,图7(C)是示出压入完成的状态的侧剖视图。另外,在图7中省略了伸长部侧孔部671的图示。
如图7(A)所示,在压入前的状态下,压配合端子500的终端部500A的厚度比端子配件600的构成嵌合部(610、620)的第2孔部620的宽度窄,因而容易进行定位,能够在该图中所示的空白箭头的方向上使压配合端子500的终端部500A相对移动而容易地压入。
然后,如图7(B)所示,在开始将压配合端子500的终端部500A压入于端子配件600的第2孔部620的初期时候,通过终端部500A的锥面,压配合端子500在该图中所示的空白箭头的方向上顺利插入。并且,此时,由于端子配件600的嵌合部(610、620)如图6(B)所示形成于端子配件600的伸长部670的末端侧,因而成为如下的构造:通过延长伸长部670的长度j,成为能够缓和在压入时的错位时产生的应力。
然后,随着压入的进行,第2孔部620中向内侧偏移的区域P与压配合端子500的终端部500A之间的间隙逐渐变紧密。此时,在压配合端子500的终端部500A的厚度由于制造时的偏差等而大于端子配件600的构成嵌合部(610、620)的第2孔部620中向内侧偏移的区域P部分的宽度的情况下,由第1孔部610和第2孔部620之间的区域构成的弹性变形部Z根据其大小而向该图中所示的斜线箭头的方向弹性变形。
并且,随着压入的进行,压配合端子500与第2孔部620的中央部(向内侧偏移的区域P部分)之间的间隙逐渐变窄,在压入一直进行到压配合端子500的延伸部的情况下,第2孔部620的中央部的内尺寸小于压配合端子500的厚度D1,最终间隙消失,在按照材料厚度的尺寸公差最后压入时,压入完成。进而,在这种情况下,如上所述,压配合端子500的终端部500A的厚度由于制造时的偏差等而大于端子配件600的构成嵌合部(610、620)的第2孔部620中向内侧偏移的区域P部分的宽度,由此,由第1孔部610和第2孔部620之间的区域构成的弹性变形部Z从图7(C)中用虚线表示的变形前的位置向该图中的右侧移动。但是,由于上述变形是弹性变形,因而上述弹性变形部Z在该图中的斜线箭头的方向即压配合端子500的厚度方向施加力,并产生作用以保持压配合端子500,因而能够通过端子配件600牢固地保持压配合端子500。
另外,在按照以上所述进行压入时,一边检查压入的行程(压配合端子500被向端子配件600压入到何种程度),并检查压入所需要的力(压入力),一边确认至少到达或进入延伸部500B来进行压入。
并且,在实施上述方式的情况下,考虑尺寸公差,例如将压配合端子500的厚度D1的基准尺寸设为0.6mm(设最大允许尺寸和最小允许尺寸为±0.02mm、(在能够精度良好地加工的情况下,也可以设为0.015mm左右)),将终端部的厚度D2设为0.2mm,将宽度WP的基准尺寸设为3.2mm(设最大允许尺寸和最小允许尺寸为±0.1mm),将末端侧面的形成有锥形的区域h的长度设为1.0mm,另一方面,将上述端子配件600的嵌合部(610、620)的第2孔部620的缘部侧的宽度H2设为0.7mm,将上述中央部侧的宽度H3的基准尺寸设为0.6mm(设最大允许尺寸为-0.04mm,设最小允许尺寸为-0.07mm),将长边侧的长度W设为5.3mm,将向内侧方向偏移的部分的长度S2设为2mm,将向该内侧方向的偏移开始的部分的长度S3设为2.4mm。
因此,通过按照以上所述来构成,能够使压配合端子500的厚度D1比端子配件600的第2孔部620的上述中央部侧的宽度H3稍大,实现压配合端子500和端子配件600的基于压入的连接。
并且,在本发明的第1实施方式的端子连接构造中,还能够采用利用如图8(B)及图9所示的罩700覆盖如上所述连接的压配合端子500和端子配件600的结构。在此,图8是说明覆盖根据本发明而连接的压配合端子500和端子配件600的罩700的图,图8(A)是与图4(B)所示一样地从电动机20的端子配件600侧示出本发明的端子连接构造的立体图,图8(B)是示出设置覆盖如图8(A)所示的压配合端子500和端子配件600的罩700的例子的立体图。并且,图9(A)是罩700的俯视图,(B)是侧视图,(C)是仰视图,(D)是将图9(C)的沿X-X线的截面放大示出的图。
并且,本发明的第1实施方式的罩700是为了进行压配合端子500和端子配件600的保护以及端子连接构造部分的保护而设置的。
即,在本发明的第1实施方式的端子连接构造中,将在控制装置300的基板330竖立设置的压配合端子500和与电动机20连接的端子配件600,不像以往进行的那样通过连接器或端子座等连接而是直接进行连接,实现部件数目的削减及通过不使用焊锡等来提高环境性能。
但是,例如在将本发明用于电动助力转向装置等的情况下,由于该电动助力转向装置的控制装置30等被设于车辆内部,因而粉尘或潮气等外部环境的变化较大,所以期望采用在某种程度上可以密封的构造,以便防止这些变化的影响。另外,还有可能因车辆的振动使连接部产生错位,为了防止这样的错位,期望采用将连接部基于振动的错位限制在一定程度的构造。并且,还存在车辆被长年放置于由高温环境到低温环境的过度苛刻的环境中的情况,因而期望采用上述端子连接构造部分不被直接置于这些环境中的构造。
并且,端子配件600从控制装置30的壳体300的侧面等延伸到壳体300内而与压配合端子500连接,因而该连接部具有从控制装置的壳体300溢出的部分,所以壳体300自身具有不被罩保护的部分,因此期望保护包括端子配件600在内的端子连接构造部分,进行电绝缘,并且实现端子连接构造部分的散热的促进。
因此,在本发明的第1实施方式中,为了确保压配合端子500和端子配件600的保护以及保护上述端子连接构造部分不被置于这样的外部环境中,确保电绝缘,还可以形成为设置罩700的结构。
为此,罩700由ABS树脂或具有绝缘性的高导热性的树脂等形成,并且如图8(B)所示构成为,从基板330或控制装置30及电动机20的端子配件600的连接部分的上方覆盖压配合端子500和端子配件600。
并且,更具体地,罩700如图8(B)及图9所示构成为,从端子配件600的电动机20侧的电动机侧连接部(固定侧平板部)640的上表面侧沿着该上表面而形成,并形成为朝向端子配件600的伸长部670侧以覆盖端子配件600的表面的方式向上方弯曲的形态,在从电动机20侧越过控制装置侧30的框体300的外缘后,与端子配件600的伸长部670的上表面侧平行地越过构成嵌合部(610、620)的第1孔部610和第2孔部620,一直覆盖到端子配件600的伸长部670的末端侧。
并且,在罩700中,在从上方覆盖压配合端子500和端子配件600的情况下与电动机侧连接部(固定侧平板部)640的和电动机20电连接的部分的上表面侧相当的部分,形成有电动机侧连接部(固定侧平板部)开口窗750,在伸长部670的构成嵌合部(610、620)的第1孔部610和第2孔部620的部分的上表面侧形成有嵌合部开口窗770。并且,这些开口窗(750、770)形成将罩700的上表面(表面)和下表面(背面)之间冲切掉得到的例如四边形状的开口部。
因此,在采用这种结构的情况下,即使是在安装了罩700以后,也能够通过这些开口窗(750、770)从外部视觉观察地确认端子配件600和电动机20的连接状态、以及端子配件600和压配合端子500的连接状态。
并且,在罩700的底面侧(背面侧),如图9(C)及图9(D)所示设有绝缘壁790。
绝缘壁790用于使端子配件600在端子配件600相互间绝缘以及与外部环境绝缘,并且防止因振动引起的端子配件600的错位等,以包围端子配件600的周围的方式竖立设置在罩700的底面侧。
因此,绝缘壁790的高度t形成为,在将罩700从端子配件600的上方进行覆盖的情况下,诸如到达比构成端子配件600的板面的位置靠下方的大小,即使是端子配件600在上下方向上些许振动时也不会从绝缘壁790的侧面向下方溢出。
并且,关于罩700的固定方法不做特定限定,但可以采用这样的构造:对罩700和压配合端子500或端子配件600设置适当的嵌合构造,或者如图8(B)所示,在控制装置30的壳体300的一部分设置控制装置侧卡定部301,并且在罩700设置与其嵌合的罩侧卡定部701,由此通过相互嵌合等进行卡合,通过单触动作将壳体700固定。
并且,在还使用罩700时,与端子配件600的电动机侧连接部(固定侧平板部)640相邻地设置电动机侧连接部侧孔部(固定侧平板部孔部)641,或者替代于此或在此基础上,与端子配件600的伸长部670的嵌合部(610、620)相邻地设置伸长部侧孔部671,并设置与这些孔部(641、671)分别连通的罩侧孔部751、771,由此也能够进行罩700的固定、或者防止端子配件600的错位。
即,通过将罩700从端子配件600的上方覆盖在规定的位置,从而端子配件600的电动机侧连接部侧孔部(固定侧平板部孔部)641和罩700的罩侧孔部751连通,并且端子配件600的伸长部侧孔部671和罩700的罩侧孔部771连通。因此,通过从罩700的上方将螺钉等贯穿插入到罩侧孔部751及电动机侧连接部侧孔部(固定侧平板部孔部)641中,能够与电动机20侧的螺纹孔(未图示)等进行连接,同样通过从罩700的上方将螺钉等贯穿插入到罩侧孔部771及伸长部侧孔部671中,能够与从控制装置300侧竖立设置而形成的螺纹孔(未图示)等进行连接。
因此,这样利用螺钉等将端子配件600经由罩700进一步固定,能够进行罩700的固定,并且进一步有效地防止端子配件600和压配合端子500等因热变动而形成的错位、或因车辆的振动而形成的横向或纵向的错位等的影响。
另外,在用罩700覆盖压配合端子500和端子配件600后,还在控制装置30的壳体300设置壳体300的罩。
如上所述,在本发明的第1实施方式中也可以构成为,通过由压配合端子500和端子配件600构成的端子连接部件,并采用电动助力转向装置的控制装置(ECU)和电动机20的端子连接构造,还用罩700从基板330或控制装置30及电动机20的端子配件600的连接部分的上方覆盖压配合端子500和端子配件600,在所述端子连接构造中,大电流流过的基板33侧的控制电路30的电动机配线的一端使用采用了压配合技术的端子500,将该端子500压入于构成电动机20的端子配件600的嵌合部(610、620)的第2孔部620中进行连接。
因此,根据本发明的第1实施方式,提供一种电动助力转向装置,其采用端子连接构造,该端子连接构造使用本发明的端子连接部件,在流过大电流的基板侧的电动机配线的一端使用了压配合技术,并且是即使上述端子具有些许的尺寸偏差时也能够应对的构造,从而控制装置与电动机的电连接部的耐久性提高和可靠性高,还能提高控制装置和电动机的安装/拆卸作业的便利性,实现部件数目削减(无端子座、无螺栓)和考虑了环境因素(无焊锡等)的ECU的小型化。
下面,对本发明的端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造的第2实施方式进行说明。
本发明的第2实施方式与上述的第1实施方式一样,涉及端子连接部件、及例如使用该端子连接部件的电动助力转向装置的控制装置30与电动机20的端子连接构造。
但是,构成本发明的第2实施方式的端子连接部件的压配合端子502采用终端侧被分成两股的构造,端子配件602的嵌合部也采用了与其适合的构造。因此,使用了该端子连接部件的端子连接构造如图10(A)、(B)所记载的那样,将板状的端子配件602的构成嵌合部的第1孔部611和第2孔部621分别压入于在压配合端子502的终端侧设置的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2来进行连接,压配合端子502是从被收纳于控制装置30的壳体300中的基板300的上表面垂直地竖立设置的板状的电极,端子配件602与构成电动机20的各相的线圈电连接。
即,在本发明的第2实施方式中,压配合端子502的终端侧被分成两股,端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621从该被分成两股的压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端侧被相对地插入并推入(压入),由此进行相互的连接,详细情况在后面进行说明。
并且,此时如图14(A)所示,在该压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端侧形成的第1锥部l1(参照图12)进行引导,使得与在控制装置的基板上安装压配合端子502时的配置错位和压配合端子502的各种形态的偏差对应地,被引导至端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的准确的位置,然后通过第2锥部l2进行引导,使得与各个部件的尺寸公差对应地,将端子配件602的嵌入部的第1孔部611和第2孔部621顺利地引导到在压配合端子502的上述嵌入部(502T1、502T2)的下方形成的平直部S。并且,在该平直部S,在嵌合部的第1孔部611和第2孔部621从平直部S的入口进入到分支部502D方向的中间时压入完成。另外,在此,对端子配件602向平直部S的压入的深度(端子配件602从平直部S的入口以何种程度沿分支部502D方向嵌入的程度)不做特别限定,但为了连接的可靠性和稳定性的提高,期望深度尽量深。
并且,通过这样进行压入,首先如图14(B)所示,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2与构成架桥部630的两侧的两个第1接触区域A1接触而承受诸如将该第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间的部分的间隔W4扩宽的按压力,其中,架桥部630构成端子配件602的嵌合部。因此,通过这样形成为第1锥部l1和第2锥部l2的结构,能够使压入力更加顺畅,因而能够实现稳定的压入装配,使通电时的接触稳定。
并且,继续进行压入,如图14(C)所示,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的宽度方向的外侧的侧面(外侧面),与端子配件602的第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的内侧的侧面(内侧面)中的两个第2接触区域A2接触,该第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的宽度方向的外侧的侧面在内侧方向(即,使第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间的部分的间隔缩小的方向)上承受按压力。
因此,在本发明中,针对这样的压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2,在与端子配件602接触的接触部分的同一个面上的四处,第1接触区域A1中的作用和第2接触区域A2中的作用协作来牢固地保持压配合端子502,因而能够牢固且稳定地进行这两个端子的相互连接。其结果是,即使是由于通电而产生发热时,该发热也不会集中于一处,通电时的接触稳定,因而能够保持电连接的稳定性。
并且,在本发明的第2实施方式中,具有如下的构造:还能够利用如后述的图18(B)所示的罩700从上方覆盖压配合端子502和端子配件602。
因此,下面对这些各构成要素按照顺序进行说明。另外,上述的图10是示例本发明的第2实施方式的端子连接部件及使用该端子连接部件的端子连接构造的概况的立体图,图10(A)是从被收纳于控制装置30的内部的基板330侧示出本发明的第2实施方式的端子连接部件及端子连接构造的立体图,图10(B)是从电动机20的端子配件602侧示出该端子连接部件及端子连接构造的立体图。
并且,在图10中,与在第1实施方式中的说明一样,在基板330形成的电路和电动机20的设有端子配件602的部分被省略图示,但基板330的竖立设有压配合端子502的部分与从上述的逆变器37向电动机20的U相、V相、W相这三相的输出线电连接,电动机20的端子配件602与构成电动机20的三相的线圈分别电连接。
构成本发明的端子连接构造的要素中的控制装置30与在第1实施方式中的说明一样,例如是电动助力转向装置的控制装置,在控制装置30设有基板330,该基板330用于安装进行如上所述的电动机电流的控制等的逆变器37等控制电路。另外,在此假设基板330是安装有逆变器电路的功率基板,但当然也可以是将功率基板和对来自小功率系统的CAN 50等的信号进行处理的控制基板一体化的一片基板。
并且,在形成有逆变器37的基板330上的、经由电动机断开开关23的U相、V相、W相这三相的输出线,排列地设有3个压配合端子502,这3个压配合端子502分别靠近基板330的板面的外缘并沿着该外缘并排地从基板330竖立设置,在本第2实施方式中,这3个压配合端子502的终端部侧形成为两股。
压配合端子502例如是通过将整体上基本呈长方形的铜等金属导体板弯折等而形成的,外形上如图11及图12所示地构成。在此,图11及图12是图示在基板330竖立设置的压配合端子502的形态的图,图11(A)是主视图,图11(B)是侧视图,图11(C)是仰视图。并且,图12是将图11(A)中所记载的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2和分支部502D的部分放大示出的主视图。
并且,在对压配合端子502的结构进行大致划分时,由以下部分构成:分支部502D;第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2,它们从分支部502D在终端侧形成为两股,在与基板330连接时成为最上侧;延伸部500B,其从分支部502D向下侧延伸;和基板连接部500C,其在延伸部500B的下方与基板330连接。
其中,第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2是压配合端子502分别压入于第1孔部611和第2孔部621中的部分,由第1孔部611和第2孔部621构成一端与电动机20连接的端子配件602的嵌合部。
并且,第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2如图11(A)、图12所示,从分支部502D的上侧被分成两股而朝向终端部T侧分别形成。
并且,在第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2,如图12所示,从终端部T一直到分支部502D设有引导部G和平直部S。引导部G又由第1锥部l1和第2锥部l2构成,第2锥部l2形成为锥度比小于第1锥部l1,而且倾斜变平缓。
即,第1锥部l1是如图12所示从终端部T一直设置到下方的1E的位置的纵向的长度l1的部分,第2锥部l2同样是从图12中的1E的位置一直设置到2E的位置的纵向的长度l2的部分。并且,关于这些锥部的锥度比,在设终端部T的宽度为WT、设第1锥部l1的下侧部分1E的宽度为W1E时,第1锥部l1是((W1E-WT)/l1),同样在设第2锥部l2的下侧部分2E的宽度为W2E时,第2锥部l2是((W2E-W1E)/l2),通过形成为((W2E-W1E)/l2)<((W1E-WT)/l1),从终端部T朝向平直部S,第2锥部l2形成为倾斜比第1锥部l1平缓。并且,该锥度比如后面所述,例如第1锥部l1形成为约0.47,第2锥部l2形成为约0.065。
并且,平直部S是从第2锥部l2的下侧部分2E的位置一直设置到分支部502D上方的平直部下侧部分SE的位置的纵向的长度lS的部分,在该部分中,第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的宽度W2E被制造成固定宽度。
因此,第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2各自的宽度,从在第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的终端部T侧形成的第1锥部l1一直到在分支部502D侧形成的第2锥部l2的下侧部分2E的位置逐渐变宽,在从第2锥部l2的下侧部分2E一直到分支部502D上方的平直部下侧部分SE的位置的平直部S中,宽度形成为大致固定的W2E。
并且,压配合端子500的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的终端部T侧的长度WT构成为,比构成端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的孔部的短边的长度Hw小,并朝向分支部502D方向而扩宽,由此形成为在平直部S侧比该孔部(611、621)短边的长度Hw稍大。另外,在此,所谓稍大是指相对于各部分的基准尺寸大约为尺寸公差的大小,例如在此通过应用考虑了后述的尺寸公差的具体尺寸,形成为相对于平直部S中的第1及第2嵌入部的宽度1.62~1.65mm,第1及第2孔部的短边的长度大约为1.55~1.58mm。
因此,如后面所述,在将压配合端子500的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2相对插入并压入于端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的情况下,通过由在压配合端子502的终端部T侧形成的第1锥部l1和第2锥部l2构成的引导部G能够顺利地进行插入及压入。另外,在此,所谓相对插入是指在针对要压入的一个端子将另一个端子进行固定的情况下,固定哪一个端子都可以,还可以双方都不固定而是相互移动地进行压入。
并且,关于压配合端子500的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间相互的间隔,第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的内侧面在平直部S处的相互间隔为W4,同样第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面在平直部处的相互间隔为W1。
然后,压配合端子502中的分支部502D是如图11所示从第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2到达下方的延伸部500B的部分,其形态构成为,第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的下方的宽度方向的两端一直平滑地连续形成到延伸部500B。
并且,关于从分支部502D向下侧延伸的延伸部500B、和在延伸部500B的下方与基板330连接的基板连接部500C的形态,延伸部500B至少与基板连接部500C加起来需要具有充足长度,即,压配合端子502的终端沿着安装有基板330的壳体的框体300的侧壁部分的侧面向上方延伸并嵌合于来自电动机20的端子配件602中所需要的长度。
并且,基板连接部500C还包括:前方弯曲部500C1,其在延伸部500B的下侧向前方(在图11(B)中是左侧)弯曲;下降部500C2,其从前方弯曲部500C1的末端向下方弯曲;以及基板接触部500C3,其被载置在基板330上,从下降部500C2向后方弯曲而具有与延伸部500B垂直的角度。因此,基板接触部500C3基本上能够采用与对上述的第1实施方式的图5(B)所示的压配合端子502设置的结构相同的结构,但该图11(B)与图5(B)的情况不同,示例了没有跳起部500C4的结构例。
并且,在设置有这样的基板接触部500C3的情况下,与对上述的第1实施方式设置的情况相同,在压配合端子502被压入于电动机20的端子配件602的情况下等,能够发挥如下的作用:由后述的支撑体1000从下侧进行支撑,不对与基板330的接合部分施加必要程度以上的应力;安装了本发明的车辆内的温度变化的影响而产生的变形的应力的缓和等。
下面,对构成本发明的第2实施方式的端子连接部件及端子连接构造的要素中的、电动机20的端子配件602的结构例进行说明。
端子配件602与对第1实施方式说明的情况同样地,与构成电动机20的U相、V相、W相这三相的线圈分别电连接。并且,同样对端子配件602和电动机20的电连接形态自身不做特别限定,例如也可以将端子配件602的一端侧的电动机侧连接部(固定侧平板部)640与在电动机20的框体或其凸缘构成的对电动机20的输入端子或母线等连接,实现与电动机20的连接。
并且,第2实施方式的端子配件602如图10及图13所示具有由后述的第1孔部611和第2孔部621及在它们之间形成的架桥部603构成的嵌合部,该嵌合部如图10所示形成为,在电动机20被配置于控制装置30的侧面或下表面侧等的情况下,端子配件602从控制装置30的壳体300的外侧朝向内侧方向,与基板330平行地延伸地被配置在压配合端子502的上端部分。
并且,从端子配件602的下方,将压配合端子502的第1嵌入部502T1的终端相对嵌入于端子配件602的第1孔部611中,将压配合端子502的第2嵌入部502T2的终端相对嵌入于第2孔部621中,并推入进行压入,由此进行端子配件602和压配合端子502的端子连接。
即,首先,通过上述压入,在架桥部603的处于第1孔部611及第2孔部621各自的孔部侧的两个侧面的第1接触区域A1中,作用有将压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的间隔扩张而扩宽的按压力。进而,通过继续进行压入,然后在端子配件602的处于第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域A2中,作用有使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面向内侧方向变窄的按压力。因此,由此构成为利用端子配件602的第1孔部611和第2孔部621牢固地保持压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2而进行端子连接。
因此,在本发明的第2实施方式中,端子配件602例如是图13所示将整体上呈长方形的铜等金属板弯折而成的结构,由构成端子配件602的一端侧的电动机侧连接部(固定侧平板部)640、和伸长部670构成,伸长部670是从该电动机侧连接部(固定侧平板部)640在靠近端子配件602的另一端侧与板面垂直地弯折并再弯折而构成的,并且作为与该电动机侧连接部(固定侧平板部)640平行的平面,在端子配件602的另一端侧伸长长度j。另外,端子配件602的原材料为与压配合端子502的原材料相同的铜等原材料,由此能够使在端子之间发热时的热膨胀率一样,不会妨碍端子间连接,这在其它的实施方式中也一样。
并且,端子配件602中的电动机侧连接部(固定侧平板部)640在电动机20侧与电动机20电连接。
并且,嵌合部形成于端子配件602中伸长部670的与电动机侧连接部(固定侧平板部)640不同的一侧的末端侧,由在该末端侧沿端子配件602的宽度方向并排设置的长方形的第1孔部611和第2孔部621这两个孔部、以及在它们之间形成的架桥部630构成。
另外,还可以如后面所述构成为,在电动机侧连接部(固定侧平板部)640的与伸长部670相邻的部分还设置电动机侧连接部侧孔部(固定侧平板部孔部)641,并且在伸长部670中与嵌合部的靠近电动机侧连接部(固定侧平板部)640的部分相邻的部分还设置伸长部侧孔部671,用于壳体700的固定等。
并且,在此,图13是图示电动机的端子配件602的形态的图,图13(A)是主视图,图13(B)是侧视图,图13(C)是将在图13(A)中用虚线的圆表示的M区域放大示出的图。
端子配件602的嵌合部如上所述由第1孔部611和第2孔部621及架桥部630构成。并且,在基板330的上表面竖立设置的压配合端子502构成为,通过从端子配件602的下方,将压配合端子502的第1嵌入部502T1的终端嵌入上述嵌合部的第1孔部611中,将压配合端子502的第2嵌入部502T2的终端嵌入第2孔部621中,并相对地推入进行压入,来确保压配合端子500的压入的可靠性。
即,压配合端子502和端子配件602的嵌合部是考虑了考虑到两者的嵌合等的尺寸公差等而制造的。但是,上述尺寸公差本来是假设固定的变动幅度的值,并且由于制造时的偏差等,也有可能存在压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2各自的宽度比对应的端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的宽度增大假设值以上的情况。
因此,在本发明的第2实施方式中,在压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2各自的终端部T侧设置第1锥部l1和第2锥部l2,使它们的宽度大于端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的宽度,由此在插入时降低因些许的尺寸偏差的影响。
并且,相对于这样被插入并压入的压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2,将上述端子配件602的嵌合部划分成第1孔部611和第2孔部621两部分,由此使压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2之间的空间将端子配件602的第1孔部611和第2孔部621之间的架桥部630的两侧面中的第1接触区域A1夹入,并且在第2接触区域A2中,压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的宽度方向的外侧面被夹在端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的内侧面之间,即使是压配合端子502和端子配件602存在些许的尺寸偏差时,也能够相互进行可靠的电连接及机械连接。
因此,构成上述嵌合部的第1孔部611和第2孔部621这两个孔部,与压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的排列对应地,构成为在端子配件602的末端侧沿端子配件602的宽度方向并排设置的长方形状。
并且,构成第1孔部611和第2孔部621的形态的长方形是以端子配件602的宽度方向为短边、以端子配件602的长度方向为长边,且缩窄形成为,所述短边的长度Hw形成为比压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的终端部T各自的宽度WT稍大(尺寸公差程度的大小,在此例如根据后述的尺寸,Hw=1.55~1.58mm,与此相对,WT=1mm左右),在压配合端子502被安装于基板330上的位置具有误差的情况下、或压配合端子502自身的个体尺寸具有误差的情况下,也能够将第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2从终端部顺利地进行向第1孔部611和第2孔部621的嵌入(插入),并在嵌入后能够进行压入。
并且,构成第1孔部611和第2孔部621的形态的长方形的长边的长度HL,例如如图15(A)所示形成为大于压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2各自的厚度D1。
因此,通过这样设定长边的长度HL,当在端子配件602的第1孔部611和第2孔部621各自的大致中央部分,将对应的压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2以使压配合端子502的宽度方向和端子配件602的宽度方向平行的方式进行嵌入的情况下,例如如图15(A)所示,能够在与第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的板面垂直的方向上形成间隙,确保可以变形的区域,因而即使是如上所述压配合端子502被安装于基板上的位置具有误差的情况下、或压配合端子502自身的个体尺寸具有误差的情况下,也能够在该区域内使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2以吸收该误差的方式进行移动。
并且,如图13(C)所示,构成端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的形态的长方形的长边中、在观察端子配件602的第1孔部611和第2孔部621双方时与相互离开最远的长边部分相当的两条边具有间隔HW,其内侧面成为第2接触区域A2。
并且,该间隔HW构成为比图12所示的压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的外侧面在平直部S处的相互间隔W1稍小(尺寸公差程度的大小,在此例如根据后述的尺寸,W1=5.02~5.05mm,与此相对,HW=4.95~4.98mm左右),因而当在该第2接触区域A2部分中,在压配合端子502被压入的情况下,伴随着压入,向内侧方向按压压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2。
然后,构成上述嵌合部的架桥部630是在端子配件602的第1孔部611和第2孔部621之间形成的宽度Mw的区域,架桥部630在第1孔部611侧和第2孔部621侧的两个侧面成为第1接触区域A1。
并且,该架桥部630的宽度Mw形成为比图12所示的压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面在平直部S处的相互间隔W4稍大(尺寸公差程度的大小,在此例如根据后述的尺寸,W4=1.75~1.78mm,与此相对,Mw=1.82~1.85mm左右),因而当在该第1接触区域A1部分中,在压配合端子502被插入的情况下,伴随着压入,向使第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的间隔扩张而扩宽的方向进行按压。
并且,如图13(C)所示,连接构成端子配件602的第1孔部611的两个短边的中点的线段、与连接构成第2孔部621的两个短边的中点的线段的间隔(端子配件的两个孔部的中心之间的间隔)Hm,构成为与图12所示的压配合端子500的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间的中心线间的间隔WTC大致相同的大小,端子配件602的架桥部630的宽度Mw的大小形成为Mw=1.82~1.85mm,比压配合端子502的平直部S处的相互间隔W4=1.75~1.78mm稍大。
因此,通过这样构成为使端子配件602的架桥部630的宽度Mw比压配合端子502的平直部S处的相互间隔W4稍大,在将端子配件602的第1孔部611和第2孔部621插入于压配合端子500的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的情况下,首先在第1接触区域A1中产生压配合端子500和端子配件602的接触,然后在第2接触区域A2中产生接触。
因此,按照图14、图15及以下所述来进行基于如上所述的结构的、压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2通过向构成端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的嵌入而实现的压入。另外,在此,图14是从端子配件的长度方向的侧面观察在将压配合端子502的嵌入部(502T1、502T2)压入于端子配件602的嵌合部的各阶段的状态的侧剖视图,图14(A)是示出所述压入前的状态的侧视图,图14(B)是示出压入初期的状态的侧视图,图14(C)是示出压入完成的状态的侧视图。另外,图15是与图14对应地从端子配件的上表面侧观察将压配合端子的嵌入部压入于端子配件的嵌合部的各阶段的状态的俯视图,图15(A)是示出所述压入前的状态的侧视图,图15(B)是示出压入初期的状态的侧视图,图15(C)是示出压入完成的状态的侧视图。
如图14(A)及图15(A)所示,在压入前的状态下,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T的宽度WT的部分比构成端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的长方形的短边侧的宽度Hw窄,因而容易进行定位。并且,如图15(A)所示,构成端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的长方形的长边侧的宽度HL采取比压配合端子502的厚度D1大的尺寸,因而压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2构成为朝向长方形的长边侧的宽度HL的方向,包括大致中心附近在内,在哪个位置都能够嵌入。
因此,在如图14(A)及图15(A)所示的压入前的状态下,以使压配合端子502的宽度方向和端子配件602的宽度方向平行的方式,使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部侧向端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621相对移动,能够容易嵌入并进行压入。并且,此时通过延长端子配件602的伸长部670的长度j,嵌入时的端子配件602的刚性下降,因而能够抑制在压入时成为阻力。并且,由于刚性下降而容易挠曲,能够将多个压配合端子502分别压入。
并且,在压入前的阶段中,如图16(B)所示,还能够使支撑体1000的支撑平面1000T与压配合端子502的基板连接部500C的前方弯曲部500C1的下表面侧抵接进行支撑来开始压入。另外,在此对支撑体1000的结构不做特别限定,但在这样通过支撑体1000进行该前方弯曲部500C1的支撑的情况下,在相对于压配合端子502从上方向下按压端子配件602进行连接的情况下,压配合端子502被向基板330方向按压,由此能够防止因在基板330上的锡焊等对压配合端子502和基板330的接合部位施加的负荷,由此能够进一步提高连接部的可靠性。
如上所述,在压入前的对位结束后,接着沿图14(B)所示的空白箭头的方向,从压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T侧将端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621插入,开始压入。
另外,在此,对于从压配合端子502向端子配件602的压入,在如图10所记载的那样在基板330上排列安装了3个压配合端子502的情况下,也可以按照每个压配合端子502一组一组地进行,一边单独确认是否可靠地形成了连接构造一边进行。并且,与第1实施方式的情况一样,在进行压入时,一边检查压入的行程(压配合端子502被向端子配件602压入何种程度),并检查压入所需要的力(压入力),一边确认至少到达或进入平直部S来进行压入。
并且,在这样开始将压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T侧插入于端子配件602的嵌合部的第1孔部611和第2孔部621的初期阶段中,由于形成于第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T侧的第1锥部l1和第2锥部l2,第1嵌入部502T1和端子配件602的第1孔部611之间的间隙以及第2嵌入部502T2和端子配件602的第2孔部621之间的间隙逐渐减小,在该过程中,能够消除压配合端子502的安装误差或每个部件的偏差的影响。
在这样进行插入时,在图14(B)及图15(B)中用圆圈包围的区域中示出的第1接触区域A1的两处,最先产生与端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的接触。
另外,在如上所述的插入的过程中,端子配件602的嵌合部如图13(B)所示形成于端子配件602的伸长部670的末端侧,因而通过延长伸长部670的长度j,形成如上所述的能够缓和在压入时的错位时产生的应力的构造。并且,在图14(B)中示出了在第2锥部l2的上方部分产生第1接触的例子,但根据部件的尺寸的偏差,也有可能存在最先的接触部位为第1锥部l1或第2锥部l2的情况。
并且,在第1接触区域A1的两处,随着压入的进行,在使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间扩宽的方向(图14(B)及图15(B)所示的具有斜线的箭头的方向)上作用有按压力,由此压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2被从端子配件602的内侧方向进行支撑。
然后,随着压入的进行,在端子配件602的第1孔部611和第2孔部621向下方相对移动时,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面与端子配件的第1孔部611和第2孔部621之间的间隙(隔着压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2形成于所述架桥部630的相反侧的间隙)逐渐减小,如图14(C)及图15(C)所示,在该图中用圆圈包围的区域即第2接触区域A2的两处,在继第1接触区域A1的接触之后,产生压配合端子502与端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的接触。
并且,在第2接触区域A2的两处,随着压入的进行,在使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2之间变窄的方向(图14(C)、图15(C)所示的具有斜线的箭头的方向)上作用有按压力,由此,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2被端子配件602从外侧方向进行支撑。
另外,在图14(C)中示出了在第2锥部l2的下方部分产生第2接触的例子,但根据部件的尺寸的偏差,第2接触部位虽然是在第1接触部位的下方,但也可能存在成为第2锥部l2或平直部S的情况。
并且,如上所述,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2各自的内侧的侧面(内侧面)在与位于端子配件602的架桥部630的两侧面的第1接触区域A1之间被按压并接触,同样外侧的侧面(外侧面)在与位于端子配件602的第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域A2之间被按压并接触,由此压配合端子502在端子配件602的同一平面上的四处被牢固地支撑。
因此,在下一个阶段,向这种状态的压配合端子502的第1嵌入部502T1及第2嵌入部502T2的平直部S方向(图14(C)中的箭头方向)压入端子配件602的第1孔部611和第2孔部621而进行移动,按照以上所述确认至少到达或进入平直部S,完成压入,能够完成本发明的第2实施方式的电动助力转向装置等的控制装置与电动机的端子连接构造。另外,在此,对于端子配件602向平直部S的压入深度不做特别限定,但为了提高连接的可靠性和稳定性,期望是平直部S的与分支部502D最近的位置、或平直部S的中间程度的深度尽量深的位置。
如上所述,在本发明的第2实施方式中,通过经过如上所述的阶段,能够构成本发明的端子连接部件和使用该端子连接部件的连接构造。
并且,然后在构成如上所述的本发明的第2实施方式的端子连接部件的情况下,能够考虑尺寸公差,例如按照下面的规格制造端子配件602和压配合端子502。
即,关于端子配件602,例如按照图17(A)所示,将端子配件602的第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的间隔HW的基准尺寸设为5mm(设最大允许尺寸为-0.02mm,设最小允许尺寸为-0.05mm),将架桥部630的宽度Mw的基准尺寸设为1.8mm(设最大允许尺寸为+0.05mm,设最小允许尺寸为+0.02mm),设端子配件600整体的横宽HWA为6mm,设第1孔部和第2孔部的长边侧的长度HL为2.6mm,如图13(B)所示设伸长部670的长度j为20mm,设电动机侧连接部(固定侧平板部)640的长度k为10mm等进行制造。
因此,基于以上情况,端子配件602的第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的间隔HW相对于基准尺寸被制造成负公差,端子配件602的架桥部630的宽度相对于基准尺寸被制造成正公差。
并且,关于压配合端子502,同样如图17(B)所示,例如将第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面的平直部处的相互间隔W1的基准尺寸设为5mm(设最大允许尺寸为+0.05mm,设最小允许尺寸为+0.02mm),将第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的内侧面的平直部S处的相互间隔W4的基准尺寸设为1.8mm(设最大允许尺寸为-0.02mm,设最小允许尺寸为-0.05mm),将第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T处的相互的外侧面的最大间隔WTma设为4.4mm,同样将第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的终端部T处的相互的内侧面的最小间隔WTmi设为2.4mm,将在第1锥部l1的下侧的相互的外侧面的最大间隔Wl1ma设为4.87mm,将在第1锥部l1的下侧的相互的内侧面的最小间隔Wl1mi设为1.93mm,并且,设第1锥部l1的长度l1为1mm,设第2锥部l2的长度为2mm,设平直部的长度lS为8mm,将从压配合端子50的终端部T到基板接触部503C3的总体长度PTh的基准尺寸设为17mm(设最大(最小)允许尺寸为±0.15mm)进行制造。另外,在根据这些数值进行制造的情况下,关于锥度比是对第1锥部l1设为0.47(锥角大约25度)、对第2锥部l2设为0.065(锥角大约3.7度)。
因此,基于以上情况,压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的外侧面的平直部S处的相互间隔W1相对于基准尺寸被制造成正公差,第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的内侧面的平直部S处的相互间隔相对于基准尺寸被制造成负公差。
并且,如上所述,端子配件602的架桥部630的宽度Mw的基准尺寸以及压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的内侧面的平直部S处的相互间隔W4的基准尺寸被制造成相同的,但在考虑到公差时,架桥部630的宽度Mw被制造成稍微大于平直部S处的相互间隔W4,端子配件602的第1孔部611和第2孔部621相互离开最远的长边部分的间隔HW的基准尺寸以及压配合端子502的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的平直部处的相互间隔W1的基准尺寸被制造成相同的。
因此,在这样对基准尺寸考虑了公差进行制造的结果是,在端子配件602和压配合端子502被相互压入时,端子配件602的架桥部630的两侧面在第1接触区域A1中以使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的间隔相互扩张的方式进行按压,在端子配件602的第1孔部611和第2孔部621的第2接触区域A2中,以使压配合端子502的第1嵌入部502T1和第2嵌入部502T2的间隔相互缩窄的方式进行按压。
并且,通过进行设置了如上所述的公差的制造,端子配件602的架桥部630的宽度Mw构成为稍微大于压配合端子502的平直部S处的相互间隔W4,由此在进行压入时,在第1接触区域A1中最先进行压配合端子502和端子配件602的连接,然后在第2接触区域A2中进行连接。
并且,在本发明的第2实施方式的上述端子连接构造中,还可以采用利用如图18(B)所示的罩700覆盖如上所述连接的压配合端子502和端子配件602的结构。在此,图18是说明覆盖根据本发明而连接的压配合端子502和端子配件602的罩700的图,图18(A)是与图10(B)所示情况一样的、从电动机20的端子配件602侧观察本发明的端子连接构造的立体图,图18(B)是示出设置如图18(A)所示的覆盖压配合端子502和端子配件602的罩700的例子的立体图。
并且,本发明的第2实施方式的罩700可以采用基本上与第1实施方式的图9所示的罩相同的罩。
因此,在本发明的第2实施方式中,与第1实施方式的情况一样,利用螺钉等将端子配件602经过罩700进一步进行固定,能够进行罩700的固定,并且进一步有效地防止端子配件602及压配合端子502等因热变动而引起的错位、或因车辆的振动而形成的横向或纵向的错位等的影响。
如上所述,在本发明的第2实施方式中,采用控制装置(ECU)和电动机20的端子连接构造,该控制装置还能够应用于例如电动助力转向装置等中,在所述控制装置(ECU)和电动机20的端子连接构造中,在大电流流过的基板330侧的控制电路30的电动机配线的一端使用采用了压配合技术的具有两个嵌入部(502T1、502T2)的压配合端子502,将该端子502分别压入于电动机20的端子配件602中进行连接。另外,还能够构成为用罩700从基板330或控制装置30及电动机20的端子配件602的连接部分的上方覆盖压配合端子502和端子配件602。
因此,根据本发明的第2实施方式,例如提供一种电动助力转向装置,其采用在大电流流过的基板侧的电动机配线的一端使用了压配合技术的端子连接部件和使用该端子连接部件的端子连接构造,并且是即使上述压配合端子具有些许的尺寸偏差时也能够应对的构造,使来自电动机的端子配件和来自控制装置的基板的压配合端子在两个接触区域的合计四处可靠地接触,由此控制装置和电动机的电连接部的耐久性提高和可靠性高,还能提高控制装置和电动机的安装/拆卸作业的便利性,实现部件数目削减(无端子座、无螺栓)和考虑了环境因素(无焊锡等)的ECU的小型化。
另外,本发明的第2实施方式示出了本发明的一个例子,本发明不限于上述的例子,可以采用各种变形例。因此,例如在上述的例子中电动机20使用了三相电动机,但电动机20的种类不限于此。并且,压配合端子502和端子配件602使用了与三相电动机对应的3组,但压配合端子502和端子配件602的数量不限于此,在由控制装置30和电动机20等构成冗余系统的电路的情况下等,对应这样的电路,还可以使用更多的压配合端子502和端子配件602。
另外,本发明的第2实施方式的压配合端子可以在压配合端子的终端部侧并排形成第1嵌入部和第2嵌入部的多个组,在此基础上,在端子配件的长度方向上并排形成端子配件的第1孔部和第2孔部的多个组,将压配合端子和端子配件各自的组相互组合,由此进行端子的连接。
即,在将压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部作为1组的情况下,例如在作为多个组是选择2组的情况下,如图19(A)或者图19(B)所示例记载的那样,在与压配合端子507(在图19(B)中是508(以下相同))的该1组的第1嵌入部507T1(508T1)和第2嵌入部507T2(508T2)排列的方向垂直的方向上,以使这些构成要素相互对置的方式并排形成另1组的第1嵌入部507T1’(508T1’)和第2嵌入部507T2’(508T2’)。
并且,与如上所述在压配合端子的终端部设置的2组的第1嵌入部和第2嵌入部对应地,例如按照图19(C)所示,在端子配件(608)中除第1孔部(611)和第2孔部(621)的组之外,在端子配件的长度方向上并排设置另1组的第1孔部(611’)和第2孔部(621’)的组。
因此,在这样构成的情况下,如图19(C)所示,通过将压配合端子(此处例如是图19(C)的508)的2组的第1嵌入部和第2嵌入部、与端子配件608的2组的第1孔部和第2孔部相互压入,也能够实现压配合端子508和端子配件608之间的电连接及机械连接。
下面,对本发明的端子连接部件及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造的第3实施方式进行说明。
本发明的第3实施方式例如图20(A)、(B)所记载的那样,将板状的电极即压配合端子503的插入部510压入于与构成电动机20的各相的线圈电连接的板状的端子配件603的夹持部695之间进行连接,所述压配合端子503从被收纳于未图示的控制装置30的壳体300中的基板330的上表面垂直地竖立设置。
即,在本发明的第3实施方式中,将压配合端子503的插入部510从在端子配件603的夹持侧平板部660形成的贯通孔661的内侧进行贯穿插入,将位于压配合端子503的插入部510的终端侧的锥部513压入于在端子配件603的夹持部695之间形成的间隙(有时也称为间隔或间隙)中,由此进行电连接,详细情况在后面进行说明。
因此,下面对这些各构成要素按照顺序进行说明。另外,上述的图20是示例本发明的端子连接构造(包括端子连接部件)的概况的立体图,图20(A)是从控制装置的内侧的基板侧示出本发明的第3实施方式的端子连接构造的立体图,图20(B)是同样从电动机的端子配件侧示出该端子连接构造的立体图。
并且,在图20中,在基板330形成的电路和电动机20的设有端子配件603的部分被省略图示,但基板330的竖立设有压配合端子503的部分与在第1及第2实施方式中的说明一样,与从逆变器37向电动机20的U相、V相、W相这三相的输出线电连接,电动机20的端子配件603与构成电动机20的三相的线圈分别电连接。
并且,同样,在本发明的第3实施方式的端子连接部件中,使用上述端子连接部件的控制装置30是如上所述的例如电动助力转向装置的控制装置,在控制装置30设有基板330,该基板330用于安装进行如上所述的电动机电流的控制等的逆变器37等控制电路。另外,在此,假设基板330是安装有逆变器电路的,功率基板,但当然也可以是将功率基板和对来自小功率系统的CAN 50等的信号进行处理的控制基板一体化的一片基板。
并且,在形成有逆变器37的基板330上的、经由电动机断开开关23的U相、V相、W相这三相的输出线排列设有3个压配合端子503,这3个压配合端子503分别靠近基板330的板面的外缘并沿着上述外缘并排地从基板330竖立设置。
下面,构成本发明的第3实施方式的端子连接部件的压配合端子503基本上具有例如图21所示的、与在上述的第1实施方式的端子连接部件中使用的压配合端子相同的结构。在此,图21是图示在基板330竖立设置的第3实施方式的压配合端子503的形态的例子的图,图21(A)是主视图,图21(B)是侧视图,图21(C)是对基板连接部的形态示出不同的例子的侧视图。
并且,在对压配合端子503的结构进行大致划分时,与上述第1实施方式的结构一样,由形成一端侧的插入部510、和形成另一端侧的基板连接部500C构成,并在构成基板连接部500C的基板接触部500C3处与控制基板30的基板330连接。并且,插入部510和基板连接部500C加起来需要具有这样的充足长度:即,使压配合端子500的终端沿着安装有基板330的壳体300的侧壁部分的侧面向上方延伸并嵌合于来自电动机20的端子配件600中所需要的长度。
并且,插入部510是将压配合端子503插入端子配件603进行连接的部分,其形态是具有大致长方形,在该长方形的长边方向的末端侧形成有锥部513。锥部513是使插入部510的板面的宽度变窄而形成的部分,其最末端的部分513E的宽度513EW形成为小于在后述的端子配件603的夹持部695之间形成的宽度695W。
并且,基板连接部500C是在上述插入部510的另一端侧设置的部分,是专门以吸收施加给压配合端子503的应力等为目的而形成的。因此,该基板连接部500C可以理解为弹性部。并且,该基板连接部500C的结构例如图21(B)所示基本上与第1及第2实施方式所示的结构一样,基板连接部500C中的前方弯曲部500C1与下降部500C2一起成为缓和施加给压配合端子503的应力的部分,在压配合端子503被压入于电动机20的端子配件603的情况下等,具有如下作用:不对与基板330的连接部分施加必要程度以上的应力;在将本发明安装于例如车辆内部的情况下,进行因所安装的车辆内的温度变化的影响而产生的变形导致的应力的缓和(或吸收)等。
另外,基板连接部500C如上所述是以对应力等的缓和为目的而形成的,因而只要实现该功能,则不限于这些结构。因此,例如也可以是如图21(C)所记载的结构,在插入部510的另一端侧形成从侧面观察在该插入部510的延长线上连续的波纹形的具有弹性作用的部分,在该端部的部分,在与该连续的波纹形的列垂直的方向上设置基板连接部500C3。
下面,对构成本发明的第3实施方式的端子连接部件的要素中例如与电动机20等连接的端子配件603的结构例进行说明。
在第3实施方式的例子中,与在第1及第2实施方式中说明的一样,端子配件603与构成电动机20的U相、V相、W相这三相的线圈分别电连接。并且,同样,对端子配件603和电动机20的电连接形态自身不做特别限定,例如也可以将端子配件603的一端侧即固定侧平板部(电动机侧连接部)640与在电动机20的框体或其凸缘构成的对电动机20的输入端子或母线等连接,实现与电动机20的连接。
并且,本发明的第3实施方式的端子配件603如图20及图22所示具有后述的夹持部695,该夹持部695如图20所示形成为,例如在电动机20被配置于控制装置30的侧面或下表面侧等的情况下,端子配件603采用从控制装置30的壳体300的外侧朝向内侧方向与基板330平行地延伸的构造,由此被配置在压配合端子503的上端部分。
并且,针对这样配置的端子配件603,压配合端子503的插入部510从端子配件603的贯通孔661的内侧穿过端子配件603的的板面被插入端子配件603侧,这样插入的压配合端子503的终端侧的锥部513被压入于在形成于端子配件603的夹持部695形成的间隙695W中,由此进行端子之间的连接。
因此,在本发明的第3实施方式中,端子配件603例如是图22所示将整体上呈长方形的铜等金属板进行弯折等而成的结构,由以下部分构成:固定侧平板部(电动机侧连接部)640,其构成端子配件603的一端侧;阶梯部647,其是从该固定侧平板部(电动机侧连接部)640靠近端子配件603的另一端侧与板面垂直地弯折等形成的;以及夹持侧平板部660,其是在该阶梯部647的与固定侧平板部(电动机侧连接部)640侧相反一侧与该固定侧平板部640平行地形成的,具有长度J。
并且,在夹持侧平板部660还设有竖立设置部680、和比该竖立设置部680靠近夹持侧平板部660的终端部的方向的贯通孔661,竖立设置部680从夹持侧平板部660的长边方向的两侧竖立设置,并且形成有朝向夹持侧平板部660的终端部的方向从该两侧延伸而成对的延伸部690,在该延伸部690的终端侧形成有与夹持侧平板部660的板面垂直的平板状的成对的夹持部695。
因此,通过在该延伸部690的终端侧形成的夹持部695夹持并保持压配合端子503的插入部510,进行端子之间的电连接。
上述端子配件603的构成要素中的固定侧平板部(电动机侧连接部)640是在电动机20侧与电动机20电连接的部分。并且,该连接是在形成于固定侧平板部(电动机侧连接部)640的开口部643等进行的,但也可以是这样的结构:在固定侧平板部(电动机侧连接部)640还设置与电动机20的框体连接用的固定侧平板部孔部(电动机侧连接部侧孔部)641。并且,固定侧平板部(电动机侧连接部)640部分的整体的形态是具有大致长方形或者大致正方形等的四边形状,但不限于此,只要能够固定于想要连接的部件中的一方,则可以选择任意的形态。
并且,阶梯部647是这样的部分:在设于控制装置30的压配合端子503的上方(在将压配合端子503的长边方向配置为与水平面垂直的方向的情况下,是指设有锥部513的一侧的延长线上的方向),确保引导与电动机20连接的端子配件603的夹持侧平板部660超过控制装置30的壳体的壁面等的高度。因此,阶梯部647是将固定侧平板部(电动机侧连接部)640的一端侧的边垂直弯折等而形成的,但其高度(长度)要考虑电动机20或所连接的控制装置的壳体的尺寸等来决定。
并且,夹持侧平板部660从阶梯部647进一步弯曲,在与固定侧平板部(电动机侧连接部)640相反的方向上向与该固定侧平板部平行的方向延伸,在将控制装置30和电动机20组合起来的情况下,是从电动机20侧到达控制装置30的压配合端子503的上方的部分。并且,在夹持侧平板部660设有将压配合端子503插入用的贯通孔661,压配合端子503在该贯通孔661的内侧穿过,并在端子配件603的夹持侧平板部660的板面上穿过,被插入于在后述的夹持部695形成的间隙695W中。另外,在此,关于贯通孔661的形态,只要能够供压配合端子503的插入部510贯穿插入,则不做特别限定,因而不限于如图22等所示的四边形。
并且,在夹持侧平板部660还形成有在其长边方向的两侧垂直地竖立设置的竖立设置部680。该竖立设置部680例如通过在夹持侧平板部660的长边方向的两侧面的一部分加工切口等并弯折等而形成的,在该竖立设置部680的更靠夹持侧平板部660的末端侧(即设有固定侧平板部(电动机侧连接部)640的一侧的相反方向侧)形成有平板状的延伸部690。因此,竖立设置部680能够在形成夹持侧平板部660等时,通过冲压成型等同时加工成形。
并且,延伸部690形成为从夹持侧平板部660的两侧的竖立设置部680向贯通孔661侧延伸的、与夹持侧平板部660的板面垂直的平板状的对,用于保持在其末端部分形成的夹持部695,整体上具有:第1弯曲部691,其朝向夹持侧平板部660的长边方向的中心线(夹持侧平板部的中心线KC)方向弯曲;第2弯曲部693,其在比第1弯曲部691靠夹持侧平板部660的终端部的方向上,向与夹持侧平板部660的所述中心线平行的方向弯曲,使得后述的夹持部695在贯通孔661的中央部分附近穿过。
因此,在压配合端子503被压入于在夹持部695形成的间隔(间隙)695W之间的情况下,延伸部690整体上具有诸如板簧的作用,通过压配合端子503被压入夹持部695,在夹持部695的间隔695W扩大的情况下,发挥使该间隔缩小的作用。
并且,夹持部695形成为这样的平板状的对:如上所述在延伸部690的终端侧,两个板状体从夹持侧平板部660的两侧方向在第1弯曲部691被弯曲而接近,并从第2弯曲部693在与夹持侧平板部660的所述中心线平行的方向上与隔开固定程度的间隔的夹持侧平板部660的板面垂直。并且,该夹持部695之间的间隔695W形成为比上述的压配合端子503的插入部510的设有锥部513的一端侧的板面的末端的宽度513EW稍大,并且比该压配合端子503的插入部510的板面的宽度510W窄。因此,通过这样形成,压配合端子503的插入部510的终端部容易进入在夹持部695形成的间隙695W之间,被这样夹持的压配合端子503的插入部510的两侧(宽度510W方向的两侧面)被夹持部695按压。
另外,对于如上所述构成的压配合端子503和端子配件603的具体部分的尺寸不做限定,例如对于压配合端子503,在设基板连接部的长度500C1为(4.5±0.15mm)、设插入部的长度510l与基板连接部的长度500Cl的长度之合计的长度为(19±0.15mm)、设插入部的宽度510W为(3.2±0.1mm)、设锥部末端的宽度513EW为(2.2mm)、设压配合端子503整体的厚度d为(0.6±0.015mm),并如后述的压配合端子504那样在厚度方向也设置锥部513的情况下,能够将其末端的厚度513dW设为(0.2mm)。另外,对于端子配件603能够这样设定:设夹持侧平板部的长度J为(21.2mm),设不包含竖立设置部的端子配件整体的宽度W1为(10mm),设包含端子配件的整体的宽度W2为(13mm),设阶梯部的高度647h为(7±0.15mm),设竖立设置部的高度680h为(4.4mm),设延伸部690与夹持侧平板部660的上下方向的间隔690d为(0.4mm),关于夹持部695之间的间隔695W,在如端子配件603那样后述的侧面夹持型的情况下设为(4.2mm),在如后述的端子配件604那样的板面夹持型的情况下,将基准尺寸设为0.4mm(设最大允许尺寸为0mm,设最小允许尺寸为-0.2mm)等。
另外,如上述的结构例所示出的那样,在本发明的第3实施方式中,在夹持侧平板部660设有贯通孔661,压配合端子503的插入部510以如下方式被插入夹持部695之间:在该贯通孔661的内侧穿过,并在端子配件603的夹持侧平板部660的板面上穿过而不与该板面接触。
因此,在本发明的第3实施方式中,通过将夹持侧平板部660形成为这样的构造,在将压配合端子503的插入部510从端子配件603的下方插入夹持部695之间时,能够通过(未图示的)支撑夹具等牢固地保持夹持侧平板部660,将压配合端子503的插入部510压入夹持部695。
下面,具有如上所述的结构的、作为本发明的第3实施方式的端子连接部件的压配合端子503和端子配件603的端子间连接,是参照图23按照以下所述进行的。
即,如图23(A)所示,在进行端子间连接时,在端子配件603的下方配置压配合端子503,使它们按照该图中的空白箭头所示接近。另外,在此,记载了使压配合端子503向上方移动,但只要这些端子之间相对接近即可,因而也可以使端子配件603从压配合端子503的上方下降。并且,在进行端子间连接时,期望预先通过(未图示的)支撑夹具等保持夹持侧平板部660等使得可靠地进行压入。并且,与第1、第2实施方式的情况一样,在进行压入时,一边检查压入的行程(压配合端子503被向端子配件603压入何种程度),并检查压入所需要的力(压入力),一边确认至少到达或进入插入部510的没有设置锥形的部分来进行压入。
然后,如图23(B)所示,将位于压配合端子503的插入部510的终端的锥部末端513E压入于端子配件603的夹持部695之间。此时,如图23(D)所示,在端子配件603的夹持部695形成的间隔695W比压配合端子503的插入部510的设有锥部513的一端侧的板面的末端的宽度513EW稍大,因而能够顺利地进行压入。进而,在向图23(B)所示的空白箭头示出的方向进行压入时,由于在端子配件603的夹持部695形成的间隔695W比压配合端子503的插入部510的板面的宽度510W窄,因而如图23(B)中斜线示出的箭头所示,在夹持部695形成的间隔695W扩大,该夹持部695通过如上所述具有如板簧那样的作用的延伸部690而承受反作用力。因此,如图23(C)所示,在压配合端子503向端子配件603的压入完成的情况下,能够实现稳定的端子连接。
另外,在图23(C)(或者后述的图27(C)也一样)中,端子连接后的压配合端子503的基板接触部500C3和端子配件603的固定侧平板部(电动机侧连接部)640,从表观上看未记载在同一个平面上,但该图23(或者图27)是用于示例连接的概念的图,不限于这样的结构,也可以是从表观上看位于同一个平面上。关于基板接触部500C3和端子配件603的固定侧平板部(电动机侧连接部)640从表观上看是否配置在同一个平面上,取决于压配合端子503或端子配件603的尺寸、或所连接的控制装置30和电动机20的框体的端子连接部分周边的构造,例如在想要按照图20或上述的有关第1及第2实施方式的图8、图10所记载的立体图那样从表观上看配置在同一个平面上的情况下,能够对这些尺寸和构造进行适当调整。
并且,在图23(A)~23(C)所示的例子中,在构成夹持部695的成对的平板的下边(面对夹持侧平板部660的一侧)未设置锥形,但也可以形成为如图23(D)所示的结构,在夹持部695设置从压配合端子503被最先插入的夹持部695的下边侧一直到上方的锥形T(在图23(D)中用点划线的椭圆包围的部分)。因此,通过设置这样的锥形T,使在夹持部695形成的间隔695W在夹持部的下边进一步扩大,更容易进行压配合端子503的压入。
下面,对具有将本发明的第3实施方式进一步变形得到的形态的第4实施方式进行说明。
在本发明的第3实施方式中采用了这样的结构:即端子配件603的夹持部695不夹持压配合端子503的插入部510的板面,而夹持相对于该板面的宽度方向的侧面,并可以称为所谓侧面夹持型。与此相对,第4实施方式如图24(A)、(B)所示采用了端子配件604的夹持部695从厚度方向夹持压配合端子504的插入部510的板面的结构,可以称为板面夹持型。
因此,基本结构与上述的第3实施方式相同,但关于压配合端子504和端子配件604的结构具有如下所述的区别。
图25是示出本发明的第4实施方式使用的压配合端子504的结构例的图。并且,压配合端子504的结构基本与上述的第3实施方式的压配合端子503的结构相同,但如图25(B)所示,锥部513是在插入部510的板面的厚度方向形成为513d,这一点不同。(另外,在图25(A)中,在宽度方向也设有锥部,但不是必须的,设置与否是任意的。)
并且,图26是示出本发明的第4实施方式使用的端子配件604的结构例的图。并且,端子配件604的结构基本与上述的第3实施方式的端子配件603的结构相同,但如图26(A)、(B)及后述的图27(D)所示,在夹持部695形成的间隔695W比压配合端子504的插入部的设有锥部513d的一端侧的板面的末端的宽度513dW稍大,并且,比该板面的厚度d窄,这一点不同。
因此,第4实施方式的压配合端子504和端子配件604的端子间连接是参照图27按照以下所述进行的。
即,如图27(A)所示,在进行端子间连接时,与上述的图23(A)所示的一样,在端子配件604的下方配置压配合端子504,使它们按照该图中的空白箭头所示相对接近。
然后,如图27(B)的空白箭头所示,将位于压配合端子504的插入部510的终端的锥部末端513E压入于端子配件604的夹持部695之间。此时,如图27(D)所示,由于在端子配件604的夹持部695形成的间隔695W比压配合端子503的插入部510的设有锥部513d的一端侧的板面的末端的厚度513dW稍大,因而能够顺利地进行压入。
并且,在向图27(B)所示的空白箭头示出的方向进行压入时,由于端子配件604的夹持部695的间隔695W形成为比压配合端子504的插入部510的板面的厚度d窄,因而如该图中斜线示出的箭头所示,夹持部695的间隔695W扩大,该夹持部695通过如上所述具有如板簧那样的作用的延伸部690而承受反作用力。因此,如图27(C)所示,在压配合端子504向端子配件604的压入完成的情况下,能够实现稳定的端子连接。
另外,在第4实施方式的情况下,通过压配合端子504向端子配件604的压入,在夹持部695形成的间隔被扩宽的幅度狭小,因而从夹持部695向压配合端子504的插入部510的反作用力比第3实施方式所示的侧面夹持型的反作用力小,但其另一方面,具有压配合端子504和端子配件604实现面接触的优点。
并且,在夹持部695的下方即夹持部695的夹持侧平板部660侧,例如形成按照图27(D)中的点划线椭圆S所示的夹持部下部锥部695UT,该夹持部下部锥部695UT构成为从夹持部695的下边朝向夹持侧平板部660侧,在夹持部695的下部外侧(朝向贯通孔661的一侧)变宽,朝向夹持部695之间的间隙695侧变窄,由此更容易进行压配合端子504的压入。
下面,在本发明的第3和第4实施方式的控制装置与电动机的端子连接构造中,还能够采用如图28所示的结构,在端子配件603(或者604)的上表面即端子配件603(或者604)的设有竖立设置部680的一侧设置固定板1200,该固定板1200从端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660的阶梯部647侧覆盖除竖立设置部680及延伸部690等以外的贯通孔661的近前部分。
在此,图28是图示本发明的端子连接构造中的固定板1200的结构的立体图,(A)是对于采用第3实施方式的情况时从电动机20的端子配件603侧示出的立体图,(B)是对于采用第4实施方式的情况时示出的立体图。
并且,如图28所示,固定板1200被固定于夹持侧平板部660的上表面,该固定是这样进行的:将螺钉1210等贯穿插入到在夹持侧平板部660设置的后述的夹持侧平板部侧孔部653等中,将该螺钉1210固定于电动机20的框体等。
并且,关于此处使用的固定板1210的材质,期望具有绝缘性和散热性的材质,期望对机械振动等具有一定程度的强度的、例如ABS树脂或具有绝缘性的高导热性的树脂或工程塑料等。
并且,在设置这样的固定板1210的情况下,在本发明的第3及第4实施方式中,例如在将压配合端子503(或者504)压入于端子配件603(或者604)的情况下,施加诸如将该端子配件603(或者604)向上方推起来的力,因而能够通过上述的(未图示的)支撑夹具和这种力的作用、或者单独通过这种力的作用,防止端子配件603(或者604)被向上方推起而变形等。并且,不限于这样将端子压入的情况,也可以例如在将压配合端子503(或者504)压入于端子配件603(或者604)后,通过设置固定板1200来牢固地保持夹持侧平板部660,由此能够防止夹持侧平板部660的振动等,更稳定地保持压配合端子503(或者504)和端子配件603(或者604)的连接部。
并且,在本发明的第3及第4实施方式的控制装置与电动机的端子连接构造中,还可以采用如下结构:利用如图29及图30所示的罩700N覆盖按照以上所述连接的压配合端子503(或者504)和端子配件603(或者604)。在此,图29是示出设置用于覆盖根据本发明而连接的压配合端子503和端子配件603的罩700N的例子的立体图。并且,图30(A)示出罩700N的俯视图,(B)示出侧视图,(C)示出仰视图,(D)是将图30(C)中沿X-X线的截面放大示出的图。
并且,本发明的罩700N是为了保护压配合端子503(或者504)和端子配件603(或者604)以及保护端子连接构造部分而设置的,基本结构与上述的第1及第2实施方式采用的结构相同,但如后面所述,绝缘壁790的部分与端子配件603(或者604)的竖立设置部680的高度对应地升高。
并且,罩700N的结构更具体地如图29及图30所示构成为,从端子配件603(或者604)的电动机20侧的固定侧平板部(电动机侧连接部)640的上表面侧沿着该上表面而形成,并且形成为朝向端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660侧以覆盖端子配件603(或者604)的表面的方式沿着阶梯部647向上方弯曲的形态,在从电动机20侧越过控制装置30的壳体300的外缘后,与端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660的上表面侧平行地越过贯通孔661部分,并一直覆盖到端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660的末端侧。
并且,在罩700N中,在从上方覆盖压配合端子503(或者504)和端子配件603(或者604)的情况下与固定侧平板部(电动机侧连接部)640的和电动机20电连接的部分的上表面侧相当的部分,形成有固定侧平板部(电动机侧连接部)开口窗750,在与构成夹持侧平板部660的贯通孔661部分的上表面侧相当的部分、即压配合端子503(或者504)被夹持部695夹持的部分的上方侧,形成有嵌合部开口窗770。并且,这些开口窗(750、770)形成为将罩700N的上表面(表面)和下表面(背面)之间冲切掉得到的例如四边形状的开口部。
因此,在采用这种结构的情况下,即使是在安装了罩700N以后,也能够通过这些开口窗(750、770)从外部视觉观察地确认端子配件603(或者604)和电动机20的连接状态、以及端子配件603(或者604)和压配合端子503(或者504)的连接状态。
并且,在罩700N的底面侧(背面侧)如图30(C)及图30(D)所示设有绝缘壁790。
绝缘壁790用于使端子配件603(或者604)在端子配件603(或者604)相互间绝缘以及与外部环境绝缘,并且防止因振动引起的端子配件603(或者604)的错位等,以包围端子配件603(或者604)的周围的方式竖立设置在罩700N的背面侧。
因此,在将罩700N从端子配件603(或者604)的上方进行覆盖的情况下,考虑到竖立设置部680的高度,绝缘壁790的高度t被成型为诸如到达比构成端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660的板面的位置靠下方的大小,即使是端子配件603(或者604)在上下方向上些许振动时,夹持侧平板部660的板面也不会从绝缘壁790的侧面向下方溢出。
并且,关于罩700N的固定方法不做特定限定,但可以采用这样的构造:对罩700N和压配合端子503(或者504)或端子配件603(或者604)设置适当的嵌合构造,或者如图29所示,在控制装置30的壳体300的一部分设置控制装置侧卡定部301,并且在罩700N设置与其嵌合的罩侧卡定部701,在端子配件603(或者604)设置卡定部用孔部665、663等,由此通过相互嵌合等进行卡合,通过单触动作将壳体700N固定。
并且,在还使用罩700N时,在端子配件603(或者604)的固定侧平板部(电动机侧连接部)640设置固定侧平板部孔部(电动机侧连接部侧孔部)641,或者替代此方式或者在此方式的基础上,在与端子配件603(或者604)的夹持侧平板部660的贯通孔661相邻的部位等多处设置夹持侧平板部孔部653,并设置与这些孔部(641、653)分别连通的罩侧孔部751、771,由此通过这些孔部螺纹固定在电动机20或控制装置30的框体上,由此能够进行罩700N的固定、或者防止端子配件603(或者604)的错位。
即,通过将罩700N从端子配件603(或者604)的上方覆盖在规定的位置,端子配件603(或者604)的固定侧平板部孔部(电动机侧连接部侧孔部)641和罩700N的罩侧孔部751连通,并且端子配件603(或者604)的夹持侧平板部孔部653和罩700N的罩侧孔部771连通。因此,通过从罩700N的上方将螺钉等贯穿插入到罩侧孔部751及固定侧平板部孔部(电动机侧连接部侧孔部)641中,能够与电动机20侧的螺纹孔(未图示)等连接,同样通过从罩700N的上方将螺钉等贯穿插入到罩侧孔部771及夹持侧平板部孔部653中,能够与从控制装置300侧竖立设置而形成的螺纹孔(未图示)等连接。
因此,这样利用螺钉等将端子配件603(或者604)经过罩700N进一步进行固定,与第1及第2实施方式所示的情况一样,能够进行罩700N的固定,并且进一步有效地防止端子配件603(或者604)及压配合端子503等因热变动而形成的错位、或因车辆的振动而形成的横向或纵向的错位等的影响。
并且,在上述本发明的第3及第4实施方式的端子连接部件及端子连接构造中,还能够采用如下面的图31所记载的另一种不同的结构。
在此,图31的(A)是在采用与图20所示的结构例相同的侧面夹持型的连接端子及使用该连接端子的连接构造的情况下,将延伸部形成为两段的例子的立体图,(B)是在采用与图24所示的结构例相同的板面夹持型的连接端子及使用该连接端子的连接构造的情况下,示出将延伸部形成为两段的例子的立体图。
即,在本发明中,也可以将从构成端子配件603(或者604)的竖立设置部680延伸的延伸部690,沿着该竖立设置部680从夹持侧平板部660竖立设置的方向即与夹持侧平板部660平行的方向隔开适当的间隔,然后按照图31所示分开形成为例如由上侧延伸部690U和下侧延伸部690D构成的上下两段或者两段以上。
并且,通过这样构成,例如关于夹持部695,与其对应地由上侧夹持部695U和下侧夹持部695D构成,例如按照图32所示,能够在某种程度上应对压配合端子503被插入于端子配件603时的扭转(扭绞)。
即,如图32(A)所示,在压配合端子503被从端子配件603的下方插入于夹持部695、但是压配合端子503的长边方向的中心线C未沿与夹持侧平板部660垂直的方向插入的情况下,在夹持侧平板部660的长边方向的长度J较长时,夹持部695的板面沿着压配合端子503错位的方向而扭转,由此能够沿着压配合端子503的侧面(或者对板面夹持型是沿着压配合端子504的板面),通过夹持部695来保持压配合端子503。
但是,在压配合端子503以通过这样扭转而不能应对的角度被插入端子配件603侧的情况下,夹持部695只能在图32(B)中用点划线的圆圈A包围的部分的进深方向所示的区域中,沿着压配合端子503的侧面进行保持。
因此,在假设这种可能性的情况下,例如通过将延伸部形成为上下两段等,使夹持部695的板面容易以适合于夹持的方式进行扭转,能够按照图32(C)中的点划线的圆圈C所示,增加夹持部695和压配合端子503的接触区域。并且,在这种情况下,夹持部695从夹持侧平板部660朝向垂直方向的宽度减小,因而能够将上述的扭转的大小进一步扩大,所以能够扩大端子配件603(或者604)的夹持部695和压配合端子503(或者504)的接触区域。
另外,这样在压配合端子503(或者504)从端子配件603(或者604)的下方被倾斜插入夹持部695的情况下,作为使端子配件603(或者604)的夹持部695和压配合端子503(或者504)的接触区域扩大的结构,例如还可以在端子配件603(或者604)的延伸部690设置缓冲部900,缓冲部900相对于该延伸部690的延伸方向弯曲成如图33(A)所示的S字状或者如图34(A)所示的M字状。
该缓冲部900例如设于延伸部690的第1弯曲部691和第2弯曲部693之间的靠近第1弯曲部691侧,在从上面观察的情况下,是相对于延伸部690的长度方向例如呈S字状(在第1弯曲部和第2弯曲部之间弯曲的折返点有3个)或者M字状(在第1弯曲部和第2弯曲部之间弯曲的折返点有4个)折返而成的皱褶状的部分。
并且,在设置这样的缓冲部900的情况下,例如在如图35所示压配合端子503从端子配件603的下方被倾斜插入夹持部695的情况下,在由于夹持侧平板部660的长度J较短、延伸部690能够扭转的量较少时,通过在缓冲部900的上下(离夹持侧平板部660较远的一侧和较近的一侧)的部分产生伸缩,能够使端子配件603的夹持部695沿着压配合端子503的插入部进行抵接。
并且,在上述第3和第4实施方式中,端子配件603(或者604)的夹持部695夹持的是板状的压配合端子503(或者504),但也可以替代该板状的压配合端子,而使用例如图36、图37(A)所记载的终端成型为圆棒状的压配合端子505等。
在此,图36是示出使用终端呈圆棒状的端子时的例子的立体图,图36(A)与图24(B)所示的情况一样,然而是从电动机的端子配件侧示出使用了终端呈圆棒状的压配合端子505的例子的立体图,图36(B)是关于图31(B)所记载的延伸部形成为两段的例子,使用了终端呈圆棒状的压配合端子505的例子的立体图。
在本发明的第3及第4实施方式中,采用通过利用夹持部695夹持压配合端子进行端子连接的端子连接部件及端子连接构造。因此,只要能够夹持压配合端子就能够达到连接目的,所以也可以采用这种终端呈圆棒状的压配合端子。
并且,只要终端呈圆棒状,还可以利用例如可连接地形成电动机绕组的末端等的方法来形成圆棒进行连接。
因此,只要是终端呈圆棒状的压配合端子,对其方式不做特别限定,例如还可以采用如图37(A)示出立体图那样的、终端呈圆棒状的压配合端子505等。
图37(A)是示例终端呈圆棒状的形态的压配合端子505的图,是整体上在终端设有锥部505A的圆棒形状,在该圆棒的下方形成有基板连接部500C。
因此,在将该终端呈圆棒状的压配合端子505压入第3或者第4实施方式所示的端子配件时,从该圆棒的终端部进行压入。另外,此时夹持部695之间的间隙形成为大于压配合端子505的锥部505A的终端部的直径,并且形成为大于与延伸部相当的圆棒的轴部505S的最大直径。
并且,在将该圆棒形态的压配合端子505压入于端子配件的夹持部695的情况下,还可以采用如图37(B)、(C)所示在夹持部695的内侧面形成与所压入的圆棒的直径对应的凹部695c,使夹持部695的一部分或全部弯曲成凹形的构造695C,以便增大端子配件和圆棒的接触面积。并且,根据情况还可以通过TIG焊接等对连接部分进行焊接。
根据如上所述的本发明的端子连接部件以及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,能够得到即使在将压配合端子等安装于基板时存在些许误差或该压配合端子等具有些许的尺寸误差时也能够应对的、而且还能够应对大电流的端子连接部件,根据这种端子连接部件以及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造,能够实现使用端子连接部件的装置的电连接部或控制装置与电动机的电连接部的耐久性和可靠性的提高,还能提高控制装置和电动机的安装/拆卸作业的便利性,获得考虑了部件数目削减和环境因素的构造,能够实现由控制装置和电动机构成的装置等的进一步小型化。
因此,在将该端子连接部件以及使用该端子连接部件的控制装置与电动机的端子连接构造用于例如电动助力转向装置的情况下,能够获得在实现制造成本的降低和小型化等同时,提高了耐久性的可靠性高的电动助力转向装置。
另外,上述的本发明的各实施方式用于示出本发明的结构的一例,本发明不限于上述的例子,能够在本发明的主旨的范围中采用各种变形例。
因此,例如压配合端子的基板连接部只要具有弹性,还可以是形成为弹簧状的方式等,在端子配件的夹持侧平板部形成的贯通孔的形态还可以是与所贯通的压配合端子的截面相似的形态,比该截面的大小稍大的形态等。
标号说明
1方向盘;2转向柱(转向轴、方向盘轴);3减速机构;4a、4b万向接头;5齿条齿轮机构;6a、6b拉杆;7a、7b轮毂单元;8L、8R转向车轮;10扭矩传感器;11点火开关;12车速传感器;13电池;14转向角传感器;20电动机;30控制装置(控制单元、ECU);300控制装置的壳体(壳体的框体);301控制装置侧卡定部;330基板;500、502、503、504、505、507、508压配合端子;502T1、507T1、507T1’、508T1、508T1’第1嵌入部;502T2、507T2、507T2’、508T2、508T2’第2嵌入部;500A终端部;500B延伸部;500C基板连接部;500C1前方弯曲部;500C2下降部;500C3基板接触部;500C3H螺纹孔;500C4跳起部;502D分支部;505S圆棒的轴部;510插入部;505A、513锥部;513d锥部(厚度方向);513dW锥部(厚度方向)末端的厚度;513E锥部末端;513EW锥部末端的宽度;600、602、603、604端子配件;665、663卡定用孔(卡定部用孔);610第1孔部;611、611’第1孔部;620第2孔部;621、621’第2孔部;630架桥部;640固定侧平板部(电动机侧连接部);641固定侧平板部孔部(电动机侧连接部侧孔部);643开口部;647阶梯部;660夹持侧平板部;661贯通孔;653夹持侧平板部侧孔部;670伸长部;680竖立设置部;671伸长部侧孔部;690延伸部;690U上侧延伸部;690D下侧延伸部;691第1弯曲部;693第2弯曲部;695、696夹持部;695C、695c夹持部凹部(凹部构造);695W形成于夹持部的间隔(间隙);695UT夹持部下部锥部;700、700N罩;701罩侧卡定部;750固定侧平板部(电动机侧连接部)开口窗;751固定侧平板部(电动机侧连接部)开口窗侧孔部;770嵌合部开口窗;771嵌合部开口窗侧孔部;790绝缘壁;900缓冲部;1000支撑体;1000T支撑平面;1200固定板;1210固定板固定用螺钉;Z弹性变形部;dz弹性变形部的宽度;d、D1压配合端子的厚度;D2端子末端的厚度;WP压配合端子的横宽;h从端子末端到厚度开始减少的区域的距离;R R部的曲率半径;H1第1孔部的短边侧的宽度;W第1孔部和第2孔部的长边侧的长度;H2第2孔部的短边侧的宽度;ΔH第2孔部的短边侧偏移的宽度;S2第2孔部偏移的中央部的长度;P第2孔部偏移的中央部的区域;S3第2孔部开始偏移的中央部的区域的长度;j伸长部的长度;J夹持侧平板部的长度;t绝缘壁的高度;A1第1接触区域;A2第2接触区域;W1第1嵌入部和第2嵌入部的外侧面的平直部处的相互的间隔;W1E第1锥部l1的下侧部分1E的宽度;W2E第2锥部l2的下侧部分2E的宽度;W4第1嵌入部和第2嵌入部的内侧面的平直部处的相互的间隔;WT第1嵌入部和第2嵌入部的终端部T的宽度;WTC第1嵌入部和第2嵌入部之间的中心线间的间隔;Wl1ma第1锥部的下侧的相互的外侧面的最大间隔;Wl1mi第1锥部的下侧的相互的外侧面的最小间隔;WTma第1嵌入部和第2嵌入部的终端部的相互的外侧面的最大间隔;WTmi第1嵌入部和第2嵌入部的终端部的相互的外侧面的最小间隔;Hw第1孔部和第2孔部的短边侧的宽度;HW第1孔部和第2孔部相互离开最远的长边部分的间隔;HL第1孔部和第2孔部的长边侧的长度;Hm端子配件的两个孔部的中心之间的间隔;HWA端子配件整体的横宽;Mw架桥部的宽度;l1第1锥部(及其上下方向的长度);l2第2锥部(及其上下方向的长度);k固定侧平板部(电动机侧连接部)的长度;PTh从压配合端子的终端部T到基板接触部的总体长度。

Claims (19)

1.一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,
所述压配合端子呈终端设有锥形的板状,所述端子配件呈在末端侧设有嵌合部的板状,
所述端子配件的嵌合部由从所述端子配件的末端侧起向内侧并排设置的靠近所述末端侧的第1孔部和比其靠近内侧的第2孔部构成,
所述第1孔部形成为长方形,
所述第2孔部形成为长方形,使形成所述第2孔部的长方形的长边侧的相互间的距离,在构成所述长边侧的两条边中靠近所述第1孔部的一条边的中央部的区域向所述第2孔部的内侧偏移,由此缩窄形成为稍微小于所述压配合端子的板厚,
通过将所述压配合端子的终端压入于所述端子配件的嵌合部而进行连接,从而使所述嵌合部的第1孔部和第2孔部之间的部分作为在所述压配合端子的板厚方向上弹性变形而对所述压配合端子施力的弹性变形部,由此确保所述压配合端子的压入的可靠性。
2.根据权利要求1所述的端子连接部件,其特征在于,
在所述压配合端子的终端设置的锥形是双锥形,所述双锥形包括在所述板状的板面的末端的两角部分形成曲率而成的R部的锥形、和使所述板状的板面的侧面部分的厚度朝向末端减小而形成的锥形。
3.一种控制装置与电动机的端子连接构造,其使用权利要求1所述的端子连接部件将控制装置与电动机连接起来,其特征在于,
所述控制装置具有:安装控制电路的基板;和从所述基板竖立设置的所述压配合端子,
在所述电动机设有一端与所述电动机连接的所述端子配件,
所述控制装置和所述电动机的连接是通过将所述压配合端子的终端压入于所述端子配件的嵌合部来进行的。
4.一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,
所述压配合端子具有将终端部侧从分支部分成两股而形成的第1嵌入部和第2嵌入部,在所述第1嵌入部和所述第2嵌入部,从终端部一直到所述分支部设有引导部和平直部,所述引导部由第1锥部和第2锥部构成,所述第2锥部形成为锥度比小于所述第1锥部,
所述端子配件呈板状,在所述端子配件的末端侧形成有能够压入所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的嵌合部,
所述嵌合部由两个孔部和形成于所述两个孔部之间的架桥部构成,所述两个孔部是在所述端子配件的末端侧沿所述端子配件的宽度方向并排设置的长方形的第1孔部和第2孔部,所述孔部将所述端子配件的宽度方向作为短边,将所述端子配件的长度方向作为长边,
所述孔部的短边的长度形成为,大于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的所述终端部各自的宽度,且小于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的所述平直部侧的各自的宽度,
所述孔部的长边的长度形成为大于所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部各自的厚度,
所述端子配件的架桥部的宽度形成为,大于所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔,
所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔形成为,小于所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔,
所述压配合端子和所述端子配件的连接是通过将所述端子配件的嵌合部的第1孔部和第2孔部从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧插入并压入来进行的,
在构成所述嵌合部的所述第1孔部和所述第2孔部的长方形的孔部的大致中央部分,以使所述压配合端子的宽度方向和所述端子配件的宽度方向平行的方式进行所述压入,由此,所述压配合端子和所述端子配件在如下的合计四处被相互按压而实现连接:所述架桥部的两侧面的第1接触区域中的两处;以及所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中的两处。
5.根据权利要求4所述的端子连接部件,其特征在于,
所述端子配件的架桥部的宽度的基准尺寸与所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔的基准尺寸相同,
所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔的基准尺寸与所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔的基准尺寸相同,
所述端子配件的架桥部的宽度相对于基准尺寸被制造成正公差,所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的内侧面的所述平直部处的相互的间隔相对于基准尺寸被制造成负公差,
所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的间隔相对于基准尺寸被制造成负公差,所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面的所述平直部处的相互的间隔相对于基准尺寸被制造成正公差。
6.根据权利要求4所述的端子连接部件,其特征在于,
所述压配合端子的所述第1嵌入部和所述第2嵌入部在所述压配合端子的终端部侧并排形成有多个组,
所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部与由所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部构成的多个组对应地,在所述端子配件的长度方向形成有多个组。
7.根据权利要求4所述的端子连接部件,其特征在于,
所述压配合端子具有:从所述分支部向下侧延伸的延伸部;和在所述延伸部的下方与基板连接的基板连接部,
所述基板连接部包括:前方弯曲部,其在所述延伸部的下侧向前方弯曲;下降部,其从所述前方弯曲部的末端向下方弯曲;和基板接触部,其被载置在所述基板上,从所述下降部向后方弯曲而具有与所述延伸部垂直的角度。
8.一种控制装置与电动机的端子连接构造,其使用权利要求4所述的端子连接部件将控制装置与电动机连接起来,其特征在于,
所述控制装置具有:安装控制电路的基板;和从所述基板竖立设置的所述压配合端子,
在所述电动机设有一端与所述电动机连接的所述端子配件,
所述控制装置和所述电动机的连接是通过从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧将所述端子配件的嵌合部的第1孔部和第2孔部插入并压入来进行的,
在构成所述嵌合部的所述第1孔部和所述第2孔部的长方形的孔部的大致中央部分,以使所述压配合端子的宽度方向和所述端子配件的宽度方向平行的方式进行所述压入,由此,所述压配合端子和所述端子配件在如下的合计四处被相互按压而实现连接:所述架桥部的两侧面的第1接触区域中的两处;以及所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中的两处。
9.一种控制装置与电动机的端子连接方法,用于获得端子连接构造,该端子连接构造使用了权利要求7所述的端子连接部件将控制装置与电动机连接起来,其特征在于,所述端子连接方法包括以下步骤:
将用于与所述压配合端子的所述前方弯曲部的下表面抵接而进行支撑的支撑体的支撑面从下方抵接支撑于所述压配合端子的所述前方弯曲部的下表面,其中,所述压配合端子自所述控制装置的基板的上表面垂直地竖立设置;
从所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的终端部侧将所述端子配件的嵌合部的第1孔部和第2孔部插入并压入;
通过所述压入,首先在所述端子配件的架桥部的两侧面的第1接触区域中,朝向使所述第1嵌入部和所述第2嵌入部之间扩宽的方向进行按压;以及
通过所述压入的进行,在位于所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部的相互离开最远的长边部分的内侧面的第2接触区域中,将所述第1嵌入部和所述第2嵌入部的外侧面朝向内侧方向按压,
在所述端子配件的所述第1孔部和所述第2孔部到达所述压配合端子的第1嵌入部和第2嵌入部的平直部的阶段完成压入。
10.一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,
所述压配合端子具有插入部,
所述插入部形成为大致长方形的板状,并且长边方向的一端侧以使所述板状的板面的宽度变窄的方式设置有锥形,
所述端子配件由固定侧平板部、阶梯部、夹持侧平板部及竖立设置部构成,
所述固定侧平板部形成为大致四边形的板状,在所述四边形的一条边,与所述板状的板面垂直地形成有板状的阶梯部,在所述阶梯部的与所述固定侧平板部侧相反的一侧,朝向与所述固定侧平板部侧相反的方向以与所述固定侧平板部平行的方式形成有夹持侧平板部,
在所述夹持侧平板部设有竖立设置部、和比所述竖立设置部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向的贯通孔,
所述竖立设置部从所述夹持侧平板部的长边方向的两侧竖立设置,并且朝向所述夹持侧平板部的终端部的方向在所述两侧形成有成对的延伸部,在所述延伸部的终端侧形成有平板状的成对的夹持部,
所述延伸部具有第1弯曲部和第2弯曲部,所述第1弯曲部朝向所述夹持侧平板部的中心线方向弯曲,所述第2弯曲部在比所述第1弯曲部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向,以使所述夹持部在所述贯通孔的中央部分附近穿过的方式向与所述夹持侧平板部的中心线平行的方向弯曲,
在所述延伸部的终端侧成对地形成的夹持部之间的间隔形成为,比所述压配合端子的插入部的设有所述锥形的一端侧的板面的末端的宽度稍大,并且比所述板面的宽度窄,
使所述压配合端子的插入部在所述贯通孔的内侧穿过并由所述夹持部夹持,由此进行连接。
11.根据权利要求10所述的端子连接部件,其特征在于,
所述延伸部在所述竖立设置部从所述夹持侧平板部竖立设置的方向上形成为两段以上。
12.根据权利要求10所述的端子连接部件,其特征在于,
在所述夹持部的所述夹持侧平板部侧具有朝向所述夹持侧平板部侧将所述夹持部之间扩大的锥部。
13.根据权利要求10所述的端子连接部件,其特征在于,
在所述延伸部具有相对于所述延伸部的延伸方向呈S字状或M字状弯曲的缓冲部。
14.一种端子连接部件,其由压配合端子和端子配件构成,该端子连接部件的特征在于,
所述压配合端子具有插入部,
所述插入部形成为大致长方形的板状,并且长边方向的一端侧以使所述板状的板面的厚度变窄的方式形成有锥形,
所述端子配件由固定侧平板部、阶梯部、夹持侧平板部及竖立设置部构成,
所述固定侧平板部形成为大致四边形的板状,在所述四边形的一条边,与所述板状的板面垂直地形成有板状的阶梯部,在所述阶梯部的与所述固定侧平板部侧相反的一侧,朝向与所述固定侧平板部侧相反的方向,以与所述固定侧平板部平行的方式形成有夹持侧平板部,
在所述夹持侧平板部设有竖立设置部、和比所述竖立设置部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向的贯通孔,
所述竖立设置部从所述夹持侧平板部的长边方向的两侧竖立设置,并且朝向所述夹持侧平板部的终端部的方向在所述两侧形成有成对的延伸部,在所述延伸部的终端侧形成有平板状的成对的夹持部,
所述延伸部具有第1弯曲部和第2弯曲部,所述第1弯曲部朝向所述夹持侧平板部的中心线方向弯曲,所述第2弯曲部在比所述第1弯曲部靠所述夹持侧平板部的终端部的方向,以使所述夹持部在所述贯通孔的中央部分附近穿过的方式向与所述夹持侧平板部的中心线平行的方向弯曲,
在所述延伸部的终端侧成对地形成的夹持部之间的间隔形成为,比所述压配合端子的插入部的设有所述锥形的一端侧的板面的末端的厚度稍大,并且比所述板面的厚度窄,
使所述压配合端子的插入部在所述贯通孔的内侧穿过并由所述夹持部夹持,由此进行连接。
15.一种控制装置与电动机的端子连接构造,其使用权利要求10所述的端子连接部件将控制装置与电动机连接起来,其特征在于,
所述控制装置具有:基板,其具有控制电路;以及所述压配合端子,其从所述基板的上表面垂直地竖立设置,
在所述电动机设有一端与所述电动机的绕组连接的所述端子配件,
所述控制装置与电动机的连接具有如下构造:将压配合端子的插入部从所述压配合端子的插入部的终端侧穿过所述端子配件的所述贯通孔的内侧而压入于由所述夹持部形成的间隙之间,由此,所述压配合端子的插入部被夹在所述端子配件的所述夹持部之间。
16.根据权利要求15所述的控制装置与电动机的端子连接构造,其特征在于,
所述端子连接构造具有固定板,所述固定板从所述端子配件的夹持侧平板部的所述阶梯部侧一直覆盖到所述贯通孔的近前部分。
17.根据权利要求15所述的控制装置与电动机的端子连接构造,其特征在于,
所述端子连接构造具有罩,所述罩从所述端子配件的竖立设置部方向覆盖所述压配合端子和所述端子配件,
所述罩具有绝缘壁和开口窗,所述绝缘壁将在所述罩的背面形成的所述端子配件相互间绝缘,所述开口窗形成于如下部分:在所述罩从所述端子配件的竖立设置部方向覆盖所述压配合端子和所述端子配件的情况下与所述端子配件的嵌合部或者夹持部的上表面相当的部分。
18.一种电动助力转向装置,该电动助力转向装置包括权利要求10所述的端子连接部件。
19.一种电动助力转向装置,该电动助力转向装置具有权利要求15所述的控制装置与电动机的端子连接构造。
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