JP2005110355A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタ及びコネクタ端子の劣化・破損を防止することができるアクチュエータを提供すること。
【解決手段】 アクチュエータ１では、分割ハウジング５５のうちのロアハウジング２側に、プラグ１３が嵌合するコネクタ端子２０，２０，２０を有する入力用コネクタ１４が収容される収容部５６と、プラグ１３の抜き差し方向に延びて収容部５６に通じるガイド溝３０を有するジャック部２８とからなる収容室２３が形成され、コネクタ端子２０，２０，２０がガイド溝３０内に突出した状態で、入力用コネクタ１４が収容部５６に設けられた下保持部３５ａ，３５ａ，３５ｂ，３５ｂ及び上保持部４０，４０によって前記抜き差し方向の両側から挟持されている。
【選択図】 図３

Description

本発明はアクチュエータに関し、例えば自動車等の車両用空調装置に用いられるアクチュエータに関する。

自動車等の車両用空調装置には、例えば空調風の温度調節のために冷風と温風との混合具合を調整するエアミックスドアや、空調風の各吹出口の開閉を行うベントドア、デフロスタドア、フットドア等が設けられているが、これらの各ドア等を作動させる作動装置として、例えばアクチュエータが用いられている。

アクチュエータは、ロアハウジング及びアッパーハウジングからなるハウジング内にモータ、基板、モータの駆動力を出力軸に伝える伝動機構、外部からの電気信号を受けるための入力用コネクタ等を備え、出力軸に例えばエアミックスドアが固定されることによりエアミックスドアを作動させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、この特許文献１に記載の従来のモータアクチュエータ（アクチュエータ）では、入力用コネクタの機能を備えた導電ユニットは、その取付部の穴にケース部（ロアハウジング）の底面内側に設けられた取付突起が挿通されて熱かしめされることにより、ケース部内に固定されている（特許文献１の図１参照。）。また、導電ユニットは外部のプラグ（外部プラグ）と接続するコネクタピン（コネクタ端子）を有するが、このコネクタピンがケース部に形成されたコネクタ部に突出するように導電ユニットをケース部内に固定した後にカバー部（アッパーハウジング）を装着することによって、ケース部のコネクタ部とカバー部のコネクタ部とでプラグを差し込むジャック（ジャック部）が形成されるようになっている。
特開平９−２１９９５７号公報

しかしながら、例えばプラグを抜き差しする場合は抜き差し方向に外力が加わるが、この従来のモータアクチュエータでは、上述の導電ユニットの固定位置がこの外力の作用線上になく、しかもその固定位置が一箇所のみであることから、プラグの抜き差し方向に加わる外力に弱く、コネクタピン、ひいては導電ユニットの劣化・破損を招きやすい。

さらに、プラグを抜きやすくするために軽くプラグをひねりながら抜くような場合があるが、従来のモータアクチュエータでは、上述のようにコネクタ部とコネクタ部との２部品でジャックが形成されているため、ジャックによってねじるように作用する外力を十分に低減することが難しく、ねじりの外力によってもコネクタピン及び導電ユニットが劣化・破損しやすいという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、コネクタ及びコネクタ端子（突出端子）の劣化・破損を防止することができるアクチュエータを提供することを課題としている。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、分割ハウジングのうちの一のハウジングに、外部プラグが嵌合する突出端子を有するコネクタが収容される収容部と、前記外部プラグの抜き差し方向に延びて前記収容部に通じるガイド溝を有するジャック部とからなる収容室が形成され、前記突出端子が前記ガイド溝内に突出した状態で、前記コネクタが前記収容部に設けられた保持部によって前記抜き差し方向の両側から挟持されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記収容室は前記コネクタを前記抜き差し方向に直交する向きから挿入するための切欠部を備え、前記切欠部から挿入された前記コネクタが前記保持部によって所定の位置まで案内されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記収容室は前記一のハウジングの隅部に設けられ、前記一のハウジングの一の側壁に前記切欠部が形成されるとともに、前記ガイド溝は前記一のハウジングの底壁に向かって開口されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記収容室は前記コネクタが接続された回路基板を支持することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、前記コネクタが前記収容部に設けられた保持部によって前記抜き差し方向の両側から挟持されることとしたので、コネクタは固定され上下方向の外力の影響を受けにくい。したがって、外部プラグが抜き差しされるときにコネクタ及び突出端子に与える上下方向の外力を低減することができ、コネクタ及び突出端子の劣化・破損を防止することができる。また、ジャック部が一のハウジングに形成されることとしたので、外部プラグをひねりながら抜くときも、ジャック部でねじりの外力を受け十分にねじりの外力を低減させることができ、コネクタ及び突出端子にかかる負担を軽減して劣化・破損を防止することができる。

請求項２の発明によれば、コネクタが保持部によって所定の位置まで案内されることとしたので、コネクタを切欠部から保持部に沿って収容室内にスライドさせて挿入するだけでコネクタをハウジング内に取り付けることができ、コネクタの組み付けが容易に可能となる。

請求項３の発明によれば、収容室がハウジングの隅部に設けられることとしたので、強度を有するコーナー部分を利用してさらに収容室の剛性の向上を図ることができ、コネクタ及び突出端子にかかる負担を軽減して劣化・破損を防止することができる。

請求項４の発明によれば、収容室が回路基板を支持することとしたので、回路基板がしっかりと支持され基板が外力による損傷を受けにくい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係るアクチュエータを模式的に示す分解斜視図である。このアクチュエータ１は、被駆動部材を作動させる作動装置、例えば、自動車等の車両用空調装置において、空調風の温度調節のために冷風と温風との混合具合を調整するエアミックスドアを作動させる作動装置として用いられる。アクチュエータ１は、上面が開口したロアハウジング（一のハウジング）２と、このロアハウジング２の上部に装着されてロアハウジング２を覆うアッパーハウジング３とからなる分割ハウジング５５内に、回路基板１５、入力用コネクタ（コネクタ）１４等が配設されてなる。

ロアハウジング２内には、図２に示すように、駆動源であるモータ４と、このモータ４の回転軸５に固定されたウォームギア６を介して伝えられたモータ４の駆動力を減速させるギア７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからなる伝動機構８と、この伝動機構８の最終段ギア７ｄの回転軸でありエアミックスドア２７が固定される出力軸９と、ポテンショバランスレジスター１０と、電気配線１１によってモータ４に接続されるモータ用コネクタ１２と、車両本体からのプラグ（外部プラグ）１３に接続される入力用コネクタ１４とが配設されている。

モータ用コネクタ１２、入力用コネクタ１４及びポテンショバランスレジスター１０は、後述の回路基板１５に接続されるようになっている。

エアミックスドア２７の回動位置すなわち回動角度は、ポテンショバランスレジスター１０により検出させるようになっている。ポテンショバランスレジスター１０は、最終段ギア７ｄとロアハウジング２の底壁１６との間に配置されており、突出した３つの端子１７ａ，１７ｂ，１７ｃを備えている。これらの３つの端子１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、例えば両側の端子１７ａ，１７ｃには電圧が印加されるとともに、中央の端子１７ｂにはエアミックスドア２７の回動角度に応じた電圧が電気信号として出力されるようになっている。

回路基板１５は、接続端子５３，５３…を介して入力用コネクタ１４、モータ用コネクタ１２及びポテンショバランスレジスター１０と接続する。回路基板１５は、入力用コネクタ１４からエアミックスドア２７の目標とする回動角度を示す電気信号を受けるとともに、ポテンショバランスレジスター１０から検出されたエアミックスドア２７の現在の回動角度を示す電気信号を受ける。これらの電気信号から、回路基板１５は、目標とする回動角度と現在の回動角度との差分を求め、ポテンショバランスレジスター１０が検出する回動角度が目標とする回動角度と一致するように、モータ用コネクタ１２を介してモータ４の作動を帰還制御するようになっている。

この帰還制御により、上述したように、出力軸９に取り付けられたエアミックスドア２７は車両用空調装置の温度調節レバーの目標とする回動角度に制御されるようになっている。

モータ用コネクタ１２は２つの端子１８，１８を備え、その下端側はモータ４からの電気配線１１が接続されるようになっている。また、端子１８，１８の上端側１９，１９は回路基板１５に接続されるようになっており、これらの上端側１９，１９がロアハウジング２の上面開口から上方に突出するように、モータ用コネクタ１２はロアハウジング２内に配設されている。

入力用コネクタ１４は、図３に示すように、３つのコネクタ端子（突出端子）２０，２０，２０を備え、その下端側２１，２１，２１は車両本体からのプラグ１３が接続されるようになっている一方、上端側２２，２２，２２は回路基板１５に接続されるようになっている。また、入力用コネクタ１４は、コネクタ端子２０，２０，２０の上端側２２，２２，２２と下端側２１，２１，２１との境目に樹脂製のベース部３１を備え、このベース部３１の長辺側の側面３２，３２の上下方向中央には後述する収容室２３の下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂに係止するための凸状の係止部３４，３４が形成されている。この係止部３４，３４は側面３２，３２の左右方向の一端縁から他端縁へかけて延設されている。

ロアハウジング２には入力用コネクタ１４が収容される収容室２３が一体に設けられている。この収容室２３は、側壁２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄで囲われて形成されており、ロアハウジング２の側壁２５ａ（一の側壁），２５ｂが収容室２３の側壁２４ａ，２４ｂをそれぞれ兼ねるように、ロアハウジング２の一のコーナー部（隅部）２６に収容室２３が形成されている。また、収容室２３の側壁２４ｃ，２４ｄはロアハウジング２の底壁１６から側壁２５ａ，２５ｂの高さまで立ち上がっている。

収容室２３は、上部に位置する収容部５６と、下部に位置するジャック部２８とからなる。収容部５６は、その上面が開口され上面開口部３３が形成されている。ジャック部２８の底面（ロアハウジング２の底壁１６の一部分）はプラグ１３が挿入されるための底面開口部２９が形成され、この開口部２９から上方に向かってプラグ１３の形状を呈したガイド溝３０が形成されている。このガイド溝３０は収容部５６に通じている。

収容部５６には、側壁２４ｂと側壁２４ｄとの間に側壁２４ｃに平行な隔壁３６が一体に形成されて、後述するように入力用コネクタ１４が収容室２３内に挿入されて収容されるときの挿入方向（図３で示す矢印Ａ）の位置決めを行うようになっている。

また、収容部５６の側壁２４ｂ，２４ｄの内側には、凸状の下保持部３５ａ，３５ａが側壁２４ｂ，２４ｄの左右方向に延設されて、その一端が側壁２４ａ（ロアハウジング２の側壁２５ａ）まで延びるとともに、凸状の下保持部３５ｂ，３５ｂが側壁２４ｂ，２４ｄの左右方向に延設されて、その一端が隔壁３６まで延びている。下保持部３５ａ，３５ａの上面３７ａ，３７ａと下保持部３５ｂ，３５ｂの上面３７ｂ，３７ｂとは同一平面上にあり、また同様に、下保持部３５ａ，３５ａの下面３８ａ，３８ａと下保持部３５ｂ，３５ｂの下面３８ｂ，３８ｂとは同一平面上にある。さらに、隔壁３６の下面３９も下面３８ａ，３８ａ及び下面３８ｂ，３８ｂと同一平面上にある。

収容部５６の側壁２４ｂ，２４ｄの上端内側には凸状の上保持部４０，４０が形成されている。これらの上保持部４０，４０は、側壁２４ｂ，２４ｄにおいて、上下方向（図３の矢印Ｂで示すプラグ１３の抜き差し方向）に下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂと重ならないように段違いに形成されている。

また、収容室２３の側壁２４ａ（ロアハウジング２の側壁２５ａ）には、入力用コネクタ１４が挿入可能な凹状の切欠部４１が形成されて、ジャック部２８のガイド溝３０及び収容部５６の上面開口部３３までつながっている。この切欠部４１から入力用コネクタ１４が収容室２３内に挿入されるようになっている。すなわち、入力用コネクタ１４はプラグ１３の抜き差し方向（矢印Ｂ）と直交する向き（図３の矢印Ａ）から収容室２３内に挿入されるようになっている。

ここで、図４を用いて入力用コネクタ１４と収容室２３との寸法関係を説明すると、まず入力用コネクタ１４の係止部３４，３４の高さ方向の幅ｅと、収容部５６の上保持部４０，４０の下面４３，４３と下保持部３５ａ，３５ａの上面３７ａ，３７ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂの上面３７ｂ，３７ｂとが形成する面との間の距離Ｅとは略同一である。また、入力用コネクタ１４の係止部３４，３４の上面４４，４４からベース部３１の最上面４５までの高さｆと、収容部５６の上保持部４０，４０の高さ方向の幅Ｆとは略同一である。さらに、入力用コネクタ１４の係止部３４，３４の下面４６，４６からベース部３１の最下面４７までの高さｇと、収容部５６の下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂの高さ方向の幅Ｇとは略同一である。

収容室２３内に入力用コネクタ１４を収容するには、まず図３で示すように、入力用コネクタ１４を切欠部４１から収容室２３内に向けて（矢印Ａで示す方向に向けて）挿入する。このとき、入力用コネクタ１４の係止部３４，３４の下面４６，４６が収容部５６の下保持部３５ａ，３５ａの上面３７ａ，３７ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂの上面３７ｂ，３７ｂと当接するように、入力用コネクタ１４を挿入し矢印Ａで示す方向にスライドさせる。これによって、下保持部３５ａ，３５ａと下保持部３５ｂ，３５ｂとが収容室２３内の所定の位置まで入力用コネクタ１４を案内する。また、入力用コネクタ１４のベース部３１の短辺側の側面４８が隔壁３６に当接するまで入力用コネクタ１４を挿入する。これによって、隔壁３６が入力用コネクタ１４の挿入方向（図３で示す矢印Ａ）の位置決めを行う。このようにして、入力用コネクタ１４が所定の位置まで挿入されて、係止部３４，３４が下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂに係止した状態で収容室２３内に収容される。また、収容部５６の上面開口部３３から入力用コネクタ１４のコネクタ端子２０，２０，２０の上端側２２，２２，２２が上方に突出する一方、収容室２３のジャック部２８内にはコネクタ端子２０，２０，２０の下端側２１，２１，２１が突出するようになる。

このとき、幅ｅと距離Ｅとは略同一であるので、上保持部４０，４０の下面４３，４３が入力用コネクタ１４の係止部３４，３４の上面４４，４４に当接し、係止部３４，３４を下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂと上保持部４０，４０とで挟持するようになり、入力用コネクタ１４が図３の矢印Ｂで示す上下方向（プラグ１３の抜き差し方向）の両側からしっかりと固定される。

また、高さｆと幅Ｆとは略同一であるので、収容室２３の側壁２４ｂの上面４９ｂ及び側壁２４ｄの上面４９ｄと、入力用コネクタ１４のベース部３１の最上面４５とが面一となる。さらに、高さｇと幅Ｇとは略同一であるので、収容室２３の下保持部３５ａ，３５ａの下面３８ａ，３８ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂの下面３８ｂ，３８ｂと、入力用コネクタ１４のベース部３１の最下面４７とが面一となる。

アクチュエータ１を組み立てる際は、モータ４と、伝動機構８と、出力軸９と、ポテンショバランスレジスター１０と、モータ用コネクタ１２と、入力用コネクタ１４とが内部に配設されたロアハウジング２に、図１に示すように、回路基板１５がロアハウジング２のコーナー部２６の上方から装着されて、回路基板１５の接続端子５３，５３…が、それぞれ入力用コネクタ１４のコネクタ端子２０，２０，２０の上端側２２，２２，２２、モータ用コネクタ１２の端子１８，１８の上端側１９，１９及びポテンショバランスレジスター１０の端子１７ａ，１７ｂ，１７ｃと半田付けにより接続される。このとき、上述したように、収容室２３の側壁２４ｂの上面４９ｂ及び側壁２４ｄの上面４９ｄと、入力用コネクタ１４のベース部３１の最上面４５とが面一となっているので、その上部に装着された回路基板１５は上面４９ｂ、上面４９ｄ及び最上面４５に当接ししっかりと支持される。

つぎに、ロアハウジング２の上部にアッパーハウジング３を装着する。すなわち、アッパーハウジング３の側壁５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの下面５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄがロアハウジング２の側壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの上面５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに当接するとともに、アッパーハウジング３の側壁５０ａに設けられた突出部５７がロアハウジング２の側壁２５ａに形成された切欠部４１に嵌合して、アッパーハウジング３が所定の位置に装着されてロアハウジング２は閉塞される。また、アッパーハウジング３が装着されることによって、入力用コネクタ１４はプラグ１３の抜き差し方向（図３で示す矢印Ｂ）と直交する方向（左右方向）の両側からも、隔壁３６と突出部５７とでしっかりと固定される。

このアクチュエータ１に車両本体からのプラグ１３を接続する際は、収容室２３のジャック部２８の底面開口部２９からガイド溝３０にプラグ１３が挿入され保持される。そして、プラグ１３の上面５５が、下保持部３５ａ，３５ａの下面３８ａ，３８ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂの下面３８ｂ，３８ｂと、入力用コネクタ１４のベース部３１の最下面４７とに当接するまで挿入されることによって、収容室２３内において、ジャック部２８内に突出した入力用コネクタ１４のコネクタ端子２０，２０，２０の下端側２１，２１，２１にプラグ１３の接続端子５４，５４…が接続される。

この実施の形態に係るアクチュエータ１では、係止部３４，３４が下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂと上保持部４０，４０とで挟持されて、入力用コネクタ１４が収容室２３内に収容されるので、プラグ１３を抜くときには入力用コネクタ１４とコネクタ端子２０，２０，２０とに対して下方向に外力が加わるが、入力用コネクタ１４の係止部３４，３４が下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂに係止して、下方向に加わる外力に対する上方向の抗力が生じ、入力用コネクタ１４は固定され下方向の外力の影響を受けにくい。同様に、プラグ１３を差すときには入力用コネクタ１４とコネクタ端子２０，２０，２０とに対して上方向に外力が加わるが、入力用コネクタ１４の係止部３４，３４が上保持部４０，４０で押圧されて、上方向に加わる外力に対する下方向の抗力が生じ、入力用コネクタ１４は固定され上方向の外力の影響を受けにくい。したがって、従来のアクチュエータと比較して、アクチュエータ１では、入力用コネクタ１４及びコネクタ端子２０，２０，２０の劣化・破損が生じにくい。

また、上保持部４０，４０が係止部３４，３４を押圧するので、プラグ１３を差すときに上方向に加えられる力によって、上面開口部３３からプラグ１３が上方に抜けるのを防止することができる。したがって、プラグ１３が上方に抜けて上方に装着された回路基板１５及び半田付けにより接続した箇所に力が加わるのを回避することができる。

さらに、ジャック部２８がロアハウジング２に設けられて、一体に形成されているので、プラグ１３をひねりながら抜くときも、ジャック部２８でねじりの外力を受け十分にねじりの外力を低減させることができ、従来のアクチュエータと比較して、アクチュエータ１は入力用コネクタ１４及びコネクタ端子２０，２０，２０にかかる負担を軽減して劣化・破損を防止することができる。

また、下保持部３５ａ，３５ａと下保持部３５ｂ，３５ｂと（あるいは上保持部４０，４０も含めて）で入力用コネクタ１４を所定の位置まで案内するようになっているので、入力用コネクタ１４を切欠部４１から下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂに沿って収容室２３内にスライドさせて挿入するだけで入力用コネクタ１４をロアハウジング２内に取り付けることができ、入力用コネクタ１４の組み付けが容易に可能となる。

さらに、収容室２３がロアハウジング２の一のコーナー部２６に一体に形成されているので、強度を有するコーナー部分を利用してさらに収容室２３の剛性の向上を図ることができ、さらに入力用コネクタ１４及びコネクタ端子２０，２０，２０にかかる負担を軽減して劣化・破損を防止することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えばアクチュエータ１では、側壁２４ｂ，２４ｄにおいて、上保持部４０，４０と下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂとは上下方向に重ならないように互い違いに形成されていることとしたが、これに限られず、例えば下保持部３５ａ，３５ａが隔壁３６まで延設されて上保持部４０，４０と上下方向で重なってもよい。ただし、アクチュエータ１では上保持部４０，４０と下保持部３５ａ，３５ａ及び下保持部３５ｂ，３５ｂとを互い違いに形成したので、射出成形によって製造する際にアンダーカットとする必要がなく、これによって製造工程を簡易にし、製造コストを抑えることができる。

本実施の形態に係るアクチュエータを模式的に示す分解斜視図である。 モータ、伝動機構、入力用コネクタ等が配設された図１のアクチュエータのロアハウジングを模式的に示す平面図である。 ロアハウジングの収容室が形成されたコーナー部を拡大して示す斜視図である。 入力用コネクタと収容室との寸法関係を説明するための図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ ロアハウジング（一のハウジング）
１３ プラグ（外部プラグ）
１４ 入力用コネクタ（コネクタ）
１５ 回路基板
１６ 底壁
２０ コネクタ端子（突出端子）
２３ 収容室
２５ａ 側壁（一の側壁）
２６ コーナー部（隅部）
２８ ジャック部
３０ ガイド溝
３５ａ、３５ｂ 下保持部（保持部）
４０ 上保持部（保持部）
４１ 切欠部
５５ 分割ハウジング
５６ 収容部

Claims (4)

1. 分割ハウジングのうちの一のハウジングに、外部プラグが嵌合する突出端子を有するコネクタが収容される収容部と、前記外部プラグの抜き差し方向に延びて前記収容部に通じるガイド溝を有するジャック部とからなる収容室が形成され、
   前記突出端子が前記ガイド溝内に突出した状態で、前記コネクタが前記収容部に設けられた保持部によって前記抜き差し方向の両側から挟持されることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記収容室は前記コネクタを前記抜き差し方向に直交する向きから挿入するための切欠部を備え、
   前記切欠部から挿入された前記コネクタが前記保持部によって所定の位置まで案内されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記収容室は前記一のハウジングの隅部に設けられ、
   前記一のハウジングの一の側壁に前記切欠部が形成されるとともに、前記ガイド溝は前記一のハウジングの底壁に向かって開口されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記収容室は前記コネクタが接続された回路基板を支持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
   
   

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