JP2007207888A - 取付対象物と回路基板との接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛を含んだ半田の使用を回避した取付対象物と回路基板との接続構造を低コストで提供する。
【解決手段】接続構造１’は、ステッピングモータ２の回路基板３側の外表面に露出された端子部２３ａと、回路基板３のステッピングモータ２側の面に設けられ、かつ端子部２３ａと重なることにより端子部２３ａと接続するとともに、導体パターン３１に取り付けられた電極部３３Ｂと、端子部２３ａと電極部３３Ｂとが互いに近づく方向にステッピングモータ２と回路基板３とを付勢して、これらを固定する係止部２４’及び係止孔３４’と、を有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータ等の取付対象物の端子部と該取付対象物が取り付けられる回路基板の導体パターンとを接続する接続構造に関するものである。

従来から、取付対象物としてのステッピングモータは、各種ＯＡ機器、家電製品、自動車等の分野におけるアクチュエータ部品として利用されている。例えば、車両には車両速度及びエンジン回転数等の計測値を表示する車両用計器装置が搭載されており、この車両用計器装置においては、文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてステッピングモータが用いられている。

この種のステッピングモータ１２０は、図１３に示すように、前記計器装置の回路基板１３０などに取り付けられるモータ本体１２１と、モータ本体１２１から突出しかつ前記指針などを取り付ける出力軸１２２を有している。モータ本体１２１は、モータ本体１２１の外郭を形成しかつ扁平な箱状に形成されたケース１２３と、ケース１２３に固定されたコイルを有するステータと、ケース１２３に回転自在に支持された磁石を有するロータと、前記コイルに励磁信号を伝える端子ピン１２４とを有している。端子ピン１２４は、棒状に形成されており、その一端側がケース１２３の外部に露出しかつ回路基板１３０に向かって立設しているとともに、回路基板１３０に設けられた導体パターンと接続されている。そして、他端側が前記コイルと接続されている。また、出力軸１２２は、前記ロータに連結されている。このような構成のステッピングモータ１２０は、前記コイルを励磁して磁束を発生させることにより、前記ロータを回転させるとともに出力軸１２２を回転させて、前記指針を回転させる。

上記ステッピングモータ１２０の端子ピン１２４と回路基板１３０の前記導体パターンとを接続するには、図１３に示すように、端子ピン１２４を回路基板１３０に設けられたピン孔１６０に挿通するとともに、該端子ピン１２４とピン孔１６０との間の部分Ｈを、鉛を主成分とした半田２００を用いてろう付けする（特許文献１を参照。）方法が一般的に普及している。図１０中の２０１は半田ごてである。
特開２００２−３３３３４４号公報

しかしながら、図１３に示した従来のろう付けに用いられる半田２００には、環境負荷物質である鉛が含まれていた。従来の電子部品と回路基板との接続にはこのような鉛を含んだ半田２００を用いてろう付けするのが一般的であったが、近年の地球環境保護への関心の高まりから、前述した半田２００を使用しない代替接続構造が要望されていた。

さらに、図１３に示した端子ピン１２４は、搬送時に他の部品と衝突することなどにより曲がってしまうことがあった。このピン曲がりが生じると、該端子ピン１２４を回路基板１３０のピン孔１６０に挿通させる作業が困難になったり、端子ピン１２４即ちこのステッピングモータ１２０そのものが使用不可能になったりするという問題があった。このピン曲がりを防止するためには搬送時のステッピングモータ１２０の梱包方法を厳重にする必要があり、コスト低減の妨げとなっていた。

従って、本発明は、鉛を含んだ半田の使用を回避した取付対象物と回路基板との接続構造を低コストで提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、取付対象物の端子部と回路基板の導体パターンとを接続する接続構造であって、前記取付対象物の前記回路基板側の外表面に露出された前記端子部と、前記回路基板の前記取付対象物側の面に設けられ、かつ前記端子部と重なることにより該端子部と接続するとともに、前記導体パターンに取り付けられた電極部と、前記端子部と前記電極部とが互いに近づく方向に前記取付対象物と前記回路基板とを付勢して、前記取付対象物と前記回路基板とを固定する固定手段と、を有していることを特徴とする取付対象物と回路基板との接続構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記固定手段が、前記取付対象物と前記回路基板のうち一方から他方に向かって立設した立設部と、該立設部の前記他方寄りの端部に連なりかつ前記一方の外表面と平行に延びた延設部と、を有する係止部と、前記他方に設けられかつ前記係止部を通すとともに前記延設部を前記他方の前記一方から離れた側に位置付ける係止孔と、を有し、前記他方の前記一方から離れた側に位置付けられた前記延設部が、前記他方を前記一方に向かって押圧することにより前記端子部と前記電極部とが互いに近づく方向に前記取付対象物と前記回路基板とを付勢して、これらを固定することを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記係止孔内を通って前記他方の前記一方から離れた側に位置付けられた前記延設部が、該一方から離れた側から抜け出ることを規制する規制手段を有していることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項２または請求項３に記載された発明において、前記係止孔が、前記延設部が通ることが可能な挿入部と、該挿入部に連なりかつ前記立設部が前記回路基板の平面方向に沿って移動可能であるとともに前記延設部が通ることを規制する移動部と、を有しており、前記延設部が前記挿入部を通されるとともに前記立設部が前記移動部内を移動して前記移動部の前記挿入部から離れた側の端部に位置付けられることにより、前記他方が前記一方の外表面と前記延設部との間にスライドして前記固定手段が前記取付対象物と前記回路基板とを固定することを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載された発明において、前記端子部と前記電極部の少なくとも一方に、前記端子部と前記電極部とが相対する方向に弾性変形自在なばね構造を設けたことを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載された発明において、前記端子部と前記電極部とのうちの少なくとも一方が、他方に向かって突出した突出部を有していることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載された発明において、前記回路基板が車両用計器装置を構成するとともに、前記取付対象物が前記車両用計器装置の文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてのステッピングモータであることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、固定手段が端子部と電極部とが互いに近づく方向に取付対象物と回路基板とを付勢してこれらを互いに固定するので、端子部と電極部とを溶着などの方法により直接固定しなくても取付対象物と回路基板とを接続することができる。よって、鉛を含んだ半田の使用を回避した取付対象物と回路基板との接続構造を低コストで提供することができる。また、これら端子部と電極部とが回路基板の取付対象物側の面で接続するので回路基板の取付対象物から離れた側の面を省スペース化できる。さらに、本発明は、ピン形状の接続部品を用いていない接続構造であり、従来の接続構造で障害となっていたピン形状の端子部の曲がりを考慮する必要が無いので、取付対象物の搬送時の梱包方法を簡易化することができ、コスト低減を図ることが可能になる。

請求項２に記載された発明によれば、係止孔を通された係止部の延設部が一方との間に他方を挟み付けることにより、この延設部に他方を一方に向かって押圧する向きの弾性復元力が生じる。よって、端子部と電極部とが互いに近づく方向に取付対象物と回路基板とを付勢してこれらを互いに固定することができる。また、立設部及び延設部の長さを調節することにより、延設部が他方を一方に向かって押圧する力を調節することができる。よって、端子部と電極部とが互いに重なった状態からずれることを防止でき、そのために、端子部と電極部との接続信頼性を確保することができる。

請求項３に記載された発明によれば、規制手段により、係止孔内を通って他方の一方から離れた側に位置付けられた延設部が、該一方から離れた側から抜け出ることが規制されるので、端子部と電極部とが互いに重なった状態からずれることを防止できる。よって、端子部と電極部との接続信頼性を確保することができる。

請求項４に記載された発明によれば、係止孔が、延設部が通ることを規制する移動部を有しているので、挿入部を通って他方の一方から離れた側に位置付けられた延設部が、該一方から離れた側から抜け出ることが規制される。よって、端子部と電極部とが互いに重なった状態からずれることを防止でき、そのために、端子部と電極部との接続信頼性を確保することができる。

請求項５に記載された発明によれば、端子部と電極部の少なくとも一方が、端子部と電極部とが相対する方向に弾性変形自在なばね構造を有しているので、端子部と電極部との接触圧を高くすることができる。さらに、外部から振動が加えられたとしても端子部と電極部との接点がこの振動に追従するので、端子部と電極部とが互いに重なった状態からずれることを防止できる。よって、端子部と電極部との接続信頼性を確保することができる。

請求項６に記載された発明によれば、端子部と電極部の少なくとも一方に設けられた突出部が他方に食い込むことで両者の間に摩擦力が働き、これらの接点がずれることが防止される。よって、端子部と電極部との接続信頼性を確保することができる。更に、突出部が他方に食い込むことにより、端子部と電極部との間の酸化被膜が除かれるので、接続信頼性を向上させることができる。

請求項７に記載された発明によれば、固定手段がステッピングモータに設けられた端子部と回路基板に設けられた電極部とを互いに近づく方向に付勢しかつこれらを互いに固定するので、端子部と電極部とを溶着などの方法により直接固定しなくてもステッピングモータと回路基板とを接続することができる。よって、鉛を含んだ半田を使用することなくかつ、低いコストでステッピングモータと回路基板とを接続することができる。

以下、本発明の第１の実施形態にかかる取付対象物と回路基板との接続構造１を図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。図２は、図１中のＡ１−Ａ１線に沿った断面図である。図３は、図１に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。図４は、図３中のＡ２−Ａ２線に沿った断面図である。

本発明における「取付対象物の回路基板への接続構造１」（以下、接続構造１と呼ぶ。）とは、取付対象物に設けられた端子部と回路基板に設けられた導体パターンとを電気的に接続する接続構造１である。また、本実施形態における前記「回路基板」は、車両用計器装置を構成する回路基板３であるとともに、前記「取付対象物」は、この車両用計器装置の文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてのステッピングモータ２である。

上記回路基板３は、図２及び図３に示すように、絶縁性の合成樹脂などにより構成されるとともに、その表面に導体パターン３１が設けられている。この導体パターン３１は、銅などの導電性材料が薄い箔状に形成されたものである。また、この導体パターン３１は、回路基板３の両面に形成されているとともに、回路基板３を貫通したスルーホール３２を介してそれぞれの面に形成された導体パターン３１同士が接続されている。導体パターン３１は、後述の電極部３３Ａ及び後述のステッピングモータ２の端子部２３ａを介してステッピングモータ２の後述のコイルに励磁信号を伝える。また、本明細書においては、回路基板３のステッピングモータ２から離れた側の面を上面と呼び、符号３０ａを付す（図２を参照。）。また、回路基板３のステッピングモータ２側の面を下面と呼び、符号３０ｂを付す（図２を参照。）。

上記ステッピングモータ２は、図１ないし図４に示すように、回路基板３に取り付けられるモータ本体２０と、このモータ本体２０から突出しかつ前記指針などを取り付ける出力軸２２を有している。モータ本体２０は、ケース２１と、ステータと、ロータと、接続部材２３と、を有している。

上記ケース２１は、互いに連結可能な上ケース２１ａと下ケース２１ｂとを有している。上ケース２１ａと下ケース２１ｂとが互いに連結して、ケース２１は扁平な箱状になる。ケース２１は、ステータとロータとを収容する。

上記ステータは、フレームと、複数のコイルとを有している。フレームは、ケース２１に固定される。コイルは、フレームに取り付けられる。上記ロータは、円盤状に形成されかつその軸芯を中心として回転自在にケース２１に支持された永久磁石を有して構成されている。また、前記出力軸２２は、ロータに連結されている。

上記接続部材２３は、図２及び図４に示すように、導電性の板金を折り曲げるなどして形成されている。接続部材２３は、一端部がケース２１の内側、即ち前記コイル側、に向かって延びており、他端部がケース２１の外側、即ち回路基板３側、に向かって延びている。接続部材２３は、前記他端部に設けられた後述の端子部２３ａが、回路基板３の下面３０ｂ側に設けられかつ導体パターン３１に取り付けられた後述の電極部３３Ａと接続するとともに、前記一端部が前記コイルと接続して回路基板３の導体パターン３１とステッピングモータ２の前記コイルとを接続し、前記コイルに励磁信号を伝える。

このような構成のステッピングモータ２は、回路基板３の導体パターン３１と接続した接続部材２３から前記コイルに励磁信号が伝えられることにより前記ロータの周方向に磁束を発生させ、前記ロータをその軸芯を中心として回転させるとともに出力軸２２を回転させて、前記指針を回転させる。

本実施形態の接続構造１は、端子部２３ａと、電極部３３Ａと、固定手段としての係止部２４及び係止孔３４と、回路基板３を貫通するとともに出力軸２２が通される軸挿通孔３５と、を有している。

上記端子部２３ａは、上述した接続部材２３の前記他端部側の一部分であり、上ケース２１ａの回路基板３側の外壁を貫通した開口窓２５からケース２１の外部に露出している部分をいう。この端子部２３ａは、上ケース２１ａの外表面と平行に配されており、後述の電極部３３Ａと面接触することにより電極部３３Ａと電気的に接続する。また、端子部２３ａは、接続部材２３の他端部側が折り曲げられることによりばね構造を有しており、モータ本体２０と回路基板３とが相対する方向、即ち端子部２３ａと後述の電極部３３Ａとが相対する方向、に沿って弾性変形自在に形成されている。そして、この端子部２３ａは、後述の電極部３３Ａと接触していない状態では上ケース２１ａの外表面よりも回路基板３寄りに位置付けられているとともに、電極部３３Ａと重なることによりケース２１の内側に向かって弾性変形する。

上記電極部３３Ａは、回路基板３の下面３０ｂ側に設けられかつ下面３０ｂ側の導体パターン３１に取り付けられている。この電極部３３Ａは、導電性の板金が折り曲げられるなどして形成され、端子部２３ａと当接可能な平面を有した平板状に形成されている。また、電極部３３Ａは、ばね構造を有しており、端子部２３ａと電極部３３Ａとが相対する方向に沿って弾性変形自在に形成されている。そして、電極部３３Ａは、端子部２３ａと重なることによりケース２１から離れる方向に向かって弾性変形する。

また、上記電極部３３Ａを回路基板３の下面３０ｂ側の導体パターン３１に取り付ける際には、回路基板３の導体パターン３１との接続箇所にクリーム半田を塗布し、その上に電極部３３Ａを載置する。そして、電極部３３Ａが載置された状態の回路基板３をリフロー炉にて加熱し、加熱により溶融したクリーム半田により導体パターン３１と電極部３３Ａとを溶着させる。所謂リフロー接合である。また、前記クリーム半田は、鉛を使用していない錫及び銀を主成分とするクリーム半田である。

上記係止部２４は、上ケース２１ａの回路基板３と相対する面から回路基板３に向かって立設した立設部２４ａと、立設部２４ａの回路基板３寄りの端部に連なりかつ上ケース２１ａの回路基板３と相対する面と平行に延びた面４０を有する突起部２４ｂと、を有している。突起部２４ｂは、特許請求の範囲に記載した延設部をなしている。

上記係止孔３４は、回路基板３を貫通した孔である。この係止孔３４には、下面３０ｂ側から上面３０ａ側に向かって係止部２４の立設部２４ａ及び突起部２４ｂが弾性変形しながら通され、通された突起部２４ｂが回路基板３の上面３０ａ側に位置付けられる。

上記構成の係止部２４及び係止孔３４は、係止孔３４を通された突起部２４ｂが、上ケース２１ａとの間に回路基板３を挟み付けることにより、回路基板３の上面３０ａと当接した面４０に回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧する向きの弾性復元力が生じ、回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧する。そして、このようにして突起部２４ｂが、回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧することにより、モータ本体２０と回路基板３とが相対する方向に沿って互いに重なり合った端子部２３ａと電極部３３Ａとが互いに近づく方向にモータ本体２０と回路基板３とを付勢してこれらを互いに固定する。また、この状態で端子部２３ａ及び電極部３３Ａは、互いに相手方の部材を押圧しかつ互いに相手方の部材から離れた側に弾性変形して接触している。このため、外部から振動が加えられた際にも、端子部２３ａと電極部３３Ａとの接点が振動に追従して、両者の接触を保つことができる。

上述したステッピングモータ２を上述した回路基板３に取り付ける際には、図１及び図２に示すように、ステッピングモータ２の上ケース２１ａ側と回路基板３の下面３０ｂ側とを向かい合わせにして相対させ、図３及び図４に示すように、出力軸２２を軸挿通孔３５に挿通させるとともに、係止部２４を係止孔３４に圧入する。この際、作業者は、突起部２４ｂの面４０が回路基板３の上面３０ａと当接するのを視認することにより、端子部２３ａが電極部３３Ａと重なったことを確認できる。こうしてステッピングモータ２が回路基板３に取り付けられるとともに、接続構造１により端子部２３ａと導体パターン３１とが接続される。

本実施形態によれば、係止孔３４を通された係止部２４の突起部２４ｂが、回路基板３をステッピングモータ２に向かって押圧することにより、端子部２３ａと電極部３３Ａとが互いに近づく方向にステッピングモータ２と回路基板３とを付勢してこれらを互いに固定するので、端子部２３ａと電極部３３Ａとを鉛を含んだ半田を使用したろう付けなどの方法により直接固定しなくても容易にステッピングモータ２と回路基板３とを電気的に接続することができる。また、立設部２４ａ及び突起部２４ｂの長さを調節することにより、突起部２４ｂが回路基板３をステッピングモータ２に向かって押圧する力を調節することができるので、端子部２３ａと電極部３３Ａとの接触圧を高く設定することができる。さらに、端子部２３ａと電極部３３Ａとの双方がばね構造を有しているので、これらの接触圧を高く設定することができる。したがって、端子部２３ａと電極部３３Ａとが互いに重なった状態からずれることを防止でき、そのために、端子部２３ａと電極部３３Ａとの接続信頼性を確保することができる。

また、これら端子部２３ａと電極部３３Ａとが、回路基板３の下面３０ｂ側で接続するので回路基板３の上面３０ａ側を省スペース化できるとともに、これら端子部２３ａと電極部３３Ａとが、回路基板３の平面方向に沿った平板状に形成されているので回路基板３とステッピングモータ２とが相対する方向の幅を取らない。よってこれらの接続構造１をコンパクト化することができる。

また、係止部２４が係止孔３４に係合するのと同時に端子部２３ａが電極部３３Ａと重なるので、作業者は端子部２３ａが電極部３３Ａと重なったことを係止部２４の係合を視認することにより確認できる。したがって、ステッピングモータ２と回路基板３との組み立て作業性の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態の接続構造１は、ピン形状の接続部品を用いていない接続構造１であるので、従来の接続構造で障害となっていた搬送時や回路基板３への取付時のピン形状の端子部の曲がりを考慮する必要が無く、そのために、ステッピングモータ２の回路基板３への取付作業性が向上し、搬送時の梱包方法を簡易化することができ、コスト低減を図ることが可能になる。

さらに、本実施形態によれば、電極部３３Ａは、リフロー接合により回路基板３の導体パターン３１に取り付けられるので、回路基板３を構成する合成樹脂は耐熱性の高いものを用いる必要があるが、ステッピングモータ２のケース２１は、熱の影響を受けることがないので、耐熱性にこだわらない安価なものを用いることができる。このため、ステッピングモータ２を低コストで製造することができる。

続いて、本発明の第２の実施形態にかかる接続構造１’を図５ないし図８を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。図６は、図５中のＢ１−Ｂ１線に沿った断面図である。図７は、図５に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。図８は、図７中のＢ２−Ｂ２線に沿った断面図である。また、図５ないし図８において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の接続構造１’は、図５及び図６に示すように、端子部２３ａと、電極部３３Ｂと、固定手段としての係止部２４’及び係止孔３４’と、軸挿通孔３５’と、規制手段としての規制突起３６と、を有している。

上記電極部３３Ｂは、導電性の部材で形成されかつ回路基板３の平面方向に沿った平らな板状に形成されている。電極部３３Ｂは、第１の実施形態と同様にリフロー接合により回路基板３の導体パターン３１に取り付けられている。なお、この電極部３３Ｂは、第１の実施形態で述べたばね構造を有していない。

上記係止部２４’は、上ケース２１ａの回路基板３と相対する面から回路基板３に向かって立設した立設部２４ａと、立設部２４ａの上ケース２１ａから離れた側の端部から回路基板３の平面方向と平行に延びた連結部２４ｃと、連結部２４ｃの立設部２４ａから離れた側の端部から上ケース２１ａ側に延びた押圧部２４ｄと、を有している。連結部２４ｃ及び押圧部２４ｄは、特許請求の範囲に記載した延設部をなしている。

上記係止孔３４’は、回路基板３を貫通した孔であり、回路基板３の平面方向に沿って直線状に延びた長孔状に形成されている。また、上記連結部２４ｃは、係止孔３４’の長手方向と平行に延びている。この係止孔３４’は、係止部２４’の立設部２４ａと連結部２４ｃと押圧部２４ｄとを合わせた幅よりも大きく形成されている。この係止孔３４’には、下面３０ｂ側から上面３０ａ側に向かって係止部２４’の立設部２４ａと連結部２４ｃと押圧部２４ｄとが通され、通された連結部２４ｃと押圧部２４ｄとが回路基板３の上面３０ａ側に位置付けられるとともに、立設部２４ａが長孔状に形成された係止孔３４’の一端部から他端部向かう方向に移動する。

上記構成の係止部２４’及び係止孔３４’は、係止孔３４’を通された立設部２４ａが、長孔状に形成された係止孔３４’の長手方向の一端部から他端部に移動することにより、回路基板３が押圧部２４ｄと上ケース２１ａとの間にスライドする。また、上記端子部２３ａ及び電極部３３Ｂは、回路基板３が上述したようにスライドすることにより互いに重なり合う。そして、回路基板３が上述したようにスライドすることにより上ケース２１ａとの間に回路基板３を挟み付ける押圧部２４ｄは、回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧する向きに生じる弾性復元力により、回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧する。そして、このようにして押圧部２４ｄが回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧することにより、モータ本体２０と回路基板３とが相対する方向に沿って互いに重なり合った端子部２３ａと電極部３３Ｂとが互いに近づく方向にモータ本体２０と回路基板３とを付勢してこれらを互いに固定する。

上記軸挿通孔３５’は、回路基板３の平面方向に沿って延びた長孔状に形成されているとともに、その長手方向が係止孔３４’の長手方向と平行に形成されている。

上記規制突起３６は、回路基板３の上面３０ａ側に設けられた突起である。上記押圧部２４ｄは、係止孔３４’の一端部から他端部向かう方向に移動する際に、この規制突起３６を乗り越える。また、この規制突起３６は、立設部２４ａが係止孔３４’の他端部に位置付けられた状態で、図７及び図８に示すように、押圧部２４ｄの係止孔３４’寄りの外表面に当接して、押圧部２４ｄが係止孔３４’の一端部側に移動することを規制する。即ち、規制突起３６は、押圧部２４ｄが係止孔３４’から外れて回路基板３の下面３０ｂ側に抜け落ちることを規制する。

本実施形態において、ステッピングモータ２を上述した回路基板３に取り付ける際には、ステッピングモータ２と回路基板３とを互いに近づける方向に移動させて、出力軸２２を軸挿通孔３５’に挿通させ、係止部２４’全体を係止孔３４’内に挿通させるとともに連結部２４ｃと押圧部２４ｄとを回路基板３の上面３０ａ側に位置付ける。この状態で立設部２４ａは、係止孔３４’の長手方向の一端部に位置付けられている。そして、図７及び図８に示すように、この立設部２４ａを係止孔３４’の他端部に向かって移動させる方向にステッピングモータ２と回路基板３とをスライドさせる。立設部２４ａが係止孔３４’の他端部に位置付けられた状態で、押圧部２４ｄと上ケース２１ａの間には回路基板３が位置付けられるとともに、端子部２３ａと電極部３３Ｂとが重ねられる。この際、端子部２３ａと電極部３３Ｂは、互いに摺動しながら重なり合うので、端子部２３ａ及び電極部３３Ｂの酸化した外表面が削られ、これらの導通性能が向上する。そして、押圧部２４ｄの先端がこの回路基板３の上面３０ａと当接して回路基板３を上ケース２１ａ側に押圧することにより、端子部２３ａと電極部３３Ｂとが互いに近づく方向にモータ本体２０と回路基板３とを付勢してこれらを互いに固定する。

本実施形態によれば、立設部２４ａが係止孔３４’の他端部に位置付けられた状態では、押圧部２４ｄが回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧していることにより、端子部２３ａと電極部３３Ｂとの接点が、端子部２３ａと電極部３３Ｂとが相対する方向にずれることが防止される。また、規制突起３６が押圧部２４ｄが係止孔３４’の一端部側に移動することを規制していることにより、端子部２３ａと電極部３３Ｂとの接点が回路基板３の平面方向にずれること及び係止部２４’が係止孔３４’から抜け落ちることが防止される。また、規制突起３６を押圧部２４ｄが乗り越える際の節度感により端子部２３ａと電極部３３Ｂとが接触したことを認識できる。また、立設部２４ａ，連結部２４ｃ，押圧部２４ｄの長さを調節することにより、押圧部２４ｄが回路基板３をステッピングモータ２に向かって押圧する力を調節することができるので、端子部２３ａと電極部３３Ｂとの接触圧を高く設定することができる。このような接続構造１’は、端子部２３ａと電極部３３Ｂとの十分な接触圧を確保することができるので、端子部２３ａ及び電極部３３Ｂに積極的にばね構造を持たせなくとも確実な接続信頼性を確保することができる。よって、接続構造１’を簡易な構成にすることができ、さらにコンパクト化を図ることが可能となる。

なお、本実施形態の係止部２４’は、連結部２４ｃがスライド方向に対し平行に延設されているが、連結部２４ｃがスライド方向に対し直交する方向に延設された構造であっても良い。

続いて、本発明の第３の実施形態にかかる接続構造１’’を図９ないし図１２を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。図１０は、図９中のＣ１−Ｃ１線に沿った断面図である。図１１は、図９に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。図１２は、図１１中のＣ２−Ｃ２線に沿った断面図である。また、図９ないし図１２において、前述した第１，２の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の接続構造１’’は、図９及び図１０に示すように、端子部２３ａと、電極部３３Ｃと、固定手段としての係止部２４’’及び係止孔３４’’と、軸挿通孔３５’と、を有している。

上記電極部３３Ｃは、導電性の部材で形成されかつ回路基板３の平面方向に沿った平らな板状に形成されている。電極部３３Ｃは、第１，２の実施形態と同様にリフロー接合により回路基板３の導体パターン３１に取り付けられている。なお、この電極部３３Ｃは、第１の実施形態で述べたばね構造を有していない。さらに、電極部３３Ｃは、該電極部３３Ｃと重なる端子部２３ａに向かって突出した突出部３７を複数有している。

上記係止部２４’’は、上ケース２１ａの回路基板３と相対する面から回路基板３に向かって立設した立設部２４ａと、立設部２４ａの上ケース２１ａから離れた側の端部から回路基板３の平面方向と平行に延びた連結部２４ｃと、連結部２４ｃの立設部２４ａから離れた側の端部から上ケース２１ａ側に延びた押圧部２４ｄと、を有している。前述した第２の実施形態では、連結部２４ｃは、立設部２４ａの端部から一つのみ設けられかつ係止孔３４’の長手方向、即ち立設部２４ａの移動方向、に沿って延びていたが、本実施形態では、連結部２４ｃは、立設部２４ａの端部から二つ設けられかつ立設部２４ａの移動方向と交差する方向に沿って延びている。このため、押圧部２４ｄは、立設部２４ａを間に挟んで二つ設けられている。連結部２４ｃ及び押圧部２４ｄは、特許請求の範囲に記載した延設部をなしている。

上記係止孔３４’’は、上述した係止部２４’’の形状に応じて、立設部２４ａと連結部２４ｃと押圧部２４ｄとが通ることが可能な挿入部３４ｃと、この挿入部３４ｃに連なりかつ立設部２４ａが回路基板３の平面方向に沿って移動可能な移動部３４ｄとを有した平面視Ｔ字状に形成されている。この移動部３４ｄは、連結部２４ｃと押圧部２４ｄとが通ることを規制する。即ち、移動部３４ｄは、係止部２４’’が係止孔３４’’から外れて回路基板３の下面３０ｂ側に抜け落ちることを規制する。

本実施形態において、ステッピングモータ２を上述した回路基板３に取り付ける際には、第２の実施形態と同様に、ステッピングモータ２と回路基板３とを互いに近づける方向に移動させて、出力軸２２を軸挿通孔３５’に挿通させ、係止部２４’’全体を係止孔３４’’内に挿通させるとともに連結部２４ｃと押圧部２４ｄとを回路基板３の上面３０ａ側に位置付ける。この状態で立設部２４ａは、係止孔３４’’の挿入部３４ｃに位置付けられている。そして、図１１及び図１２に示すように、この立設部２４ａを移動部３４ｄの挿入部３４ｃから離れた側の端部に向かって移動させる方向にステッピングモータ２と回路基板３とをスライドさせる。立設部２４ａが移動部３４ｄの挿入部３４ｃから離れた側の端部に位置付けられた状態で、それぞれの押圧部２４ｄと上ケース２１ａの間には回路基板３が位置付けられるとともに、端子部２３ａと電極部３３Ｃとが重ねられる。この際、電極部３３Ｃに設けられた突出部３７が端子部２３ａに食い込むことで両者の間に摩擦力が働き、これらの接点がずれることが防止される。そして、押圧部２４ｄの先端がこの回路基板３の上面３０ａと当接して回路基板３を上ケース２１ａ側に押圧することにより、端子部２３ａと電極部３３Ｃとが互いに近づく方向にモータ本体２０と回路基板３とを付勢してこれらを互いに固定する。

本実施形態によれば、立設部２４ａが移動部３４ｄの挿入部３４ｃから離れた側の端部に位置付けられた状態では、押圧部２４ｄが回路基板３を上ケース２１ａに向かって押圧していることにより、端子部２３ａと電極部３３Ｃとの接点が端子部２３ａと電極部３３Ｃとが相対する方向にずれることが防止される。また、本実施形態では一つの立設部２４ａに対して二つの押圧部２４ｄが設けられており、立設部２４ａを支点に二つの押圧部２４ｄに回路基板３を押圧する力を均等に分散させることができるので、より確実に端子部２３ａと電極部３３Ｃとの接点がずれることを防止できる。さらに、本実施形態では移動部３４ｄにより係止部２４’’が係止孔３４’’から外れて回路基板３の下面３０ｂ側に抜け落ちることが規制されているので、端子部２３ａと電極部３３Ｂとの接点がずれることがさらに防止される。このため、第２の実施形態で示した規制突起３６を省略することができる。さらに、本実施形態では電極部３３Ｃに設けられた突出部３７の摩擦力により、端子部２３ａと電極部３３Ｃとの接点が回路基板３の平面方向にずれることが防止される。このような接続構造１’’は、端子部２３ａと電極部３３Ｃとの十分な接触圧を確保することができるので、端子部２３ａ及び電極部３３Ｃに積極的にばね構造を持たせなくとも確実な接続信頼性を確保することができる。よって、接続構造１’’を簡易な構成にすることができ、さらにコンパクト化を図ることが可能となる。

上述した第１ないし第３の実施形態では、電極部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃをリフロー接合により回路基板３に取り付けていたが、本発明はこれに限らず、接着剤を用いてこれらを接着しても良いし、超音波接合により接合しても良い。また、係止部２４’,２４’’は、直線的な摺動方向により回路基板３に取り付けられていたが、本発明では、係止部の摺動方向は、回転方向や略Ｌ字の屈曲方向であっても良い。

前述した実施形態では、ステッピングモータについて記載している。しかしながら、本発明では、ステッピングモータに限らず、各種のモータに適用できることは勿論である。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。 図１中のＡ１−Ａ１線に沿った断面図である。 図１に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。 図３中のＡ２−Ａ２線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。 図５中のＢ１−Ｂ１線に沿った断面図である。 図５に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。 図７中のＢ２−Ｂ２線に沿った断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る取付対象物と回路基板との接続構造を示す斜視図である。 図９中のＣ１−Ｃ１線に沿った断面図である。 図９に示された取付対象物と回路基板とが接続した状態を示す斜視図である。 図１１中のＣ２−Ｃ２線に沿った断面図である。 従来のステッピングモータと回路基板との接続構造を示す断面図である。

符号の説明

１，１’，１’’ 接続構造
２ ステッピングモータ（取付対象物）
３ 回路基板
２３ａ 端子部
２４，２４’，２４’’ 係止部（固定手段）
２４ａ 立設部
２４ｂ 突起部（延設部）
２４ｃ 連結部（延設部）
２４ｄ 押圧部（延設部）
３１ 導体パターン
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ 電極部
３４，３４’，３４’’ 係止孔（固定手段）
３４ｃ 挿入部
３４ｄ 移動部
３６ 規制突起（規制手段）
３７ 突出部

Claims (7)

1. 取付対象物の端子部と回路基板の導体パターンとを接続する接続構造であって、
   前記取付対象物の前記回路基板側の外表面に露出された前記端子部と、
   前記回路基板の前記取付対象物側の面に設けられ、かつ前記端子部と重なることにより該端子部と接続するとともに、前記導体パターンに取り付けられた電極部と、
   前記端子部と前記電極部とが互いに近づく方向に前記取付対象物と前記回路基板とを付勢して、前記取付対象物と前記回路基板とを固定する固定手段と、を有していることを特徴とする取付対象物と回路基板との接続構造。
2. 前記固定手段が、
   前記取付対象物と前記回路基板のうち一方から他方に向かって立設した立設部と、該立設部の前記他方寄りの端部に連なりかつ前記一方の外表面と平行に延びた延設部と、を有する係止部と、
   前記他方に設けられかつ前記係止部を通すとともに前記延設部を前記他方の前記一方から離れた側に位置付ける係止孔と、を有し、
   前記他方の前記一方から離れた側に位置付けられた前記延設部が、前記他方を前記一方に向かって押圧することにより前記端子部と前記電極部とが互いに近づく方向に前記取付対象物と前記回路基板とを付勢して、これらを固定することを特徴とする請求項１に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。
3. 前記係止孔内を通って前記他方の前記一方から離れた側に位置付けられた前記延設部が、該一方から離れた側から抜け出ることを規制する規制手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。
4. 前記係止孔が、前記延設部が通ることが可能な挿入部と、該挿入部に連なりかつ前記立設部が前記回路基板の平面方向に沿って移動可能であるとともに前記延設部が通ることを規制する移動部と、を有しており、
   前記延設部が前記挿入部を通されるとともに前記立設部が前記移動部内を移動して前記移動部の前記挿入部から離れた側の端部に位置付けられることにより、前記他方が前記一方の外表面と前記延設部との間にスライドして前記固定手段が前記取付対象物と前記回路基板とを固定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。
5. 前記端子部と前記電極部の少なくとも一方に、前記端子部と前記電極部とが相対する方向に弾性変形自在なばね構造を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。
6. 前記端子部と前記電極部とのうちの少なくとも一方が、他方に向かって突出した突出部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。
7. 前記回路基板が車両用計器装置を構成するとともに、前記取付対象物が前記車両用計器装置の文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてのステッピングモータであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の取付対象物と回路基板との接続構造。

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