JP2015033160A - モータアクチュエータ及びターミナル - Google Patents

Abstract

【課題】ターミナルの製造コストを抑えることができるモータアクチュエータ及びこれに用いられるターミナルを提供する。
【解決手段】モータアクチュエータは、モータ本体２１と、モータ本体２１から突出して設けられたモータ端子２５と、を有するモータと、導電性を有する線材７１により構成され、線材７１の一端側に設けられたモータ接続部７２を有するターミナル７０と、を備える。モータ接続部７２は、線材７１の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部７３を有し、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１に隣り合う線材７１の間にモータ端子２５が挟み込まれ、モータ端子２５に通電されるように接続されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、パワーウィンドウ等の駆動源として用いられるモータアクチュエータ及びこれに用いられるターミナルに関する。

パワーウインドウ等の駆動源として用いられるモータアクチュエータは、通常、モータと、モータを収容するハウジングとを備える。ハウジングは、外部電源等の外部装置に接続するためのコネクタ部が設けられており、そのコネクタ部に接続された外部装置と、モータのモータ端子とを電気的に接続するため、通常、ハウジング内にターミナルが設けられる。

このターミナルとしては、金属板をプレス加工することによって、外部装置に接続される外部接続部と、モータ端子に接続されるモータ接続部とを一体成形したものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−２５３８９４号

しかしながら、ターミナルをプレス加工品により構成すると、打ち抜き加工時に端材が生じ、歩留まりの低下により製造コストの増大を招いてしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、ターミナルの製造コストを抑えることのできるモータアクチュエータ及びこれに用いられるターミナルを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明のある態様は、モータアクチュエータに関する。モータアクチュエータは、モータ本体と、モータ本体から突出して設けられたモータ端子と、を有するモータと、導電性を有する線材により構成され、線材の一端側に設けられたモータ接続部を有するターミナルと、を備え、モータ接続部は、線材の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部を有し、螺旋部の軸線方向に隣り合う線材の間にモータ端子が挟み込まれ、モータ端子に通電されるように接続されていることを特徴とする。

また、本発明のある態様は、ターミナルに関する。ターミナルは、モータ本体から突出して設けられたモータ端子に接続される。ターミナルは、導電性を有する線材により構成され、線材の一端側に設けられたモータ接続部を備え、モータ接続部は、線材の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部を有し、螺旋部の軸線方向に隣り合う線材の間にモータ端子が挟み込まれ、モータ端子に通電されるように接続可能であることを特徴とする。

本発明のある態様によると、ターミナルが線材により構成されるため、ターミナルの製造に端材が生じる打ち抜き加工が不要となり、歩留まりの増加により製造コストを抑えることが可能となる。

本発明によれば、ターミナルの製造コストを抑えることができる。

第１の実施の形態に係るモータアクチュエータの構成を示す部分断面平面図である。 第１の実施の形態に係るモータアクチュエータの構成を示す正面断面図である。 第１の実施の形態に係る第１ターミナルの構成を示す平面図である。 （ａ）は第１の実施の形態に係る第１ターミナルの構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。 第１の実施の形態に係る第２ターミナルの構成を示す側面図である。 第１の実施の形態に係るモータ端子に接続されたターミナルの構成を示す拡大平面図である。 第１の実施の形態に係るモータ端子に接続されたターミナルの構成を示す拡大側面図である。 従来の線材により構成されるターミナルがモータ端子に接続された状態を示す図である。 第２の実施の形態に係る第１ターミナルの構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図示の状態を基準に各構成要素の位置関係を表現する場合がある。また、同一の名称の構成要素について、「第１」、「第２」と記載し、その符号の末尾に「Ａ」、「Ｂ」と記載して区別するが、両者を特に区別しない場合、これらの記載を省略する。

以下の実施の形態に係るモータアクチュエータは、ターミナルの製造コストを抑えるため、ターミナルを線材により構成している。また、モータ信頼性の向上を図るため、ターミナルのモータ接続部に線材を螺旋状に巻き回した螺旋部を設け、その螺旋部の軸線方向に隣り合う線材の間にモータ端子を挟み込み、モータ接続部とモータ端子とが通電されるように接続している。

［第１実施形態］
図１は、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータ１０の構成を示す部分断面平面図であり、図２は、その正面断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す。モータアクチュエータ１０は、モータ２０と、ハウジング４０と、出力軸５０と、減速ギアセット６０と、ターミナル７０と、を備える。

モータ２０は、直流モータとして構成され、モータ本体２１と、回転軸２３と、モータ端子２５と、を有する。モータ本体２１は、筒状に形成され、その軸方向の両側である前部２１a及び後部２１ｂがブラケットにより閉塞されている。回転軸２３は、モータ本体２１の前部２１aから突出して設けられる。

モータ端子２５は、モータ本体２１の後部２１ｂから突出して設けられる。モータ本体２１は、その後部２１ｂの外側面として、モータ端子２５が突出する端子突出面２１ｃが設けられる。端子突出面２１ｃは、回転軸２３に略直交する平坦面として形成される。モータ端子２５は、モータ本体２１の後部２１ｂに間隔を空けて、互いに略平行に設けられる。一対のモータ端子２５は、それぞれ板状に形成される。一対のモータ端子２５は、モータ本体２１に電源電圧を供給するための電源端子として構成され、一対のモータ端子２５に電源電圧を供給することにより回転軸２３が回転駆動する。

ハウジング４０は、上ケース４１（第１ケース）と、下ケース４３（第２ケース）とを含み、これらが組み付けられることで構成される。ハウジング４０は、その内部にモータ２０、出力軸５０、減速ギアセット６０及びターミナル７０を収容する。

ハウジング４０は、その側部に突出して設けられた筒状のコネクタ部４５を有する。コネクタ部４５は、その先端部に差込口４７が設けられ、その差込口４７から外部装置のコネクタ（図示せず）が差し込まれる。外部装置は、そのコネクタをコネクタ部４５に差し込んだとき、コネクタ部４５内に設けられたターミナル７０の外部接続部８３（後述する）と電気的に接続される。外部装置は、第１の実施の形態において、ターミナル７０を通して、モータ本体２１に電源電圧を供給する外部電源として構成される。

出力軸５０は、上ケース４１の上部に形成された貫通孔から外部に露出するようにハウジング４０に設けられる。減速ギアセット６０は、ウォームギア６１と、第１中間ギア６３と、第２中間ギア６５と、出力ギア６７と、を備え、これらが順に噛み合うように構成される。ウォームギア６１は、回転軸２３と同軸状に取り付けられる。出力ギア６７は、出力軸５０と同軸状に取り付けられる。減速ギアセット６０は、各ギアにより回転軸２３の回転を減速して出力軸５０に伝達する。

ターミナル７０は、モータ端子２５と外部装置とを電気的に接続するために設けられる。ターミナル７０には、一対のモータ端子２５のうちの一方の第１モータ端子２５Ａ（図１中右側）に接続される第１ターミナル７０Ａと、他方の第２モータ端子２５Ｂ（図１中左側）に接続される第２ターミナル７０Ｂとが含まれる。

図３は、第１ターミナル７０Ａの構成を示す平面図であり、図４（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はその側面図である。図５は、第２ターミナル７０Ｂの構成を示す側面図である。第１ターミナル７０Ａと第２ターミナル７０Ｂの構成は、その大半が共通なため、ターミナル７０の構成については、主として図３、図４を参照しながら説明する。

ターミナル７０は、導電性を有する銅、金のような金属等の線材７１により構成される。ターミナル７０は、第１の実施の形態において、断面角形の線材７１により構成されるが、その断面形状については限定されない。ターミナル７０は、金属等の線材７１を芯材として、その芯材の表面にめっき処理が施されためっき線材により構成されてもよい。

ターミナル７０は、線材７１の一端側（モータ端子２５側）から他端側（コネクタ部４５側）にかけて、モータ接続部７２と、中間連結部８１と、外部接続部８３とが順に設けられる。ターミナル７０は、線材７１をフォーミング加工等することによって、モータ接続部７２、中間連結部８１、外部接続部８３が一体成形される。

モータ接続部７２は、線材７１の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部７３と、螺旋部７３より線材７１の一端側に設けられた余長部７５とを有する。余長部７５は、線材７１の螺旋部７３となるべき部位より一端側の部位を残して、その螺旋部７３となるべき部位を螺旋状に巻き回すことで設けられる。中間連結部８１は、螺旋部７３より線材７１の他端側に設けられる。

螺旋部７３は、第１の実施の形態において、螺旋の中心軸を通る軸線Ｌからの垂線が略一定となるように巻き回される。螺旋部７３は、第１の実施の形態において、その周方向の全周に亘る範囲が湾曲した円弧状部７８により構成される。

螺旋部７３は、その巻き数が少なくとも１巻き以上となり、第１の実施の形態においては、その巻き数が略５／４巻きとされている。螺旋部７３は、材料コスト、占有空間を抑える観点から、その巻き数が３巻き以下であると好ましく、その巻き数が２巻き以下であるとより好ましい。

図６は、モータ端子２５に接続されたターミナル７０の構成を示す拡大平面図である。図７（ａ）は第１モータ端子２５Ａに接続された第１ターミナル７０Ａの構成を示す拡大側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）から第１ターミナル７０Ａの一部を省略した図である。

モータ接続部７２は、図６に示すように、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１がモータ本体２１の端子突出面２１ｃと略平行となるように配置される。モータ接続部７２を構成する線材７１、つまり、螺旋部７３と余長部７５とを構成する線材７１は、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１に間隔を空けて設けられる。モータ接続部７２は、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１に隣り合う線材７１の間に差込スリット７７が形成される。モータ端子２５は、螺旋部７３の差込スリット７７を通して螺旋部７３の内側に差し込まれ、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１に隣り合う線材７１の間にモータ端子２５が挟み込まれる。

モータ端子２５の板厚方向両側の端子側面２６と、その端子側面２６と対向するモータ接続部７２の軸線方向Ｐ１の端面７６とは、半田付けにより接続され、モータ接続部７２は、モータ端子２５に通電されるように接続されることになる。第１の実施の形態においては、モータ端子２５の一方の第１端子側面２６Ａ（図６右側の第１モータ端子２５Ａの右側の端子側面２６）と、その第１端子側面２６と対向する螺旋部７３の軸線方向Ｐ１の第１端面７６Ａとが半田付けにより接続される。モータ接続部７２は、螺旋部７３の巻き数の略１／３巻きに相当する部分を接続範囲Ｓ１（図７（ａ）参照）として、モータ端子２５の第１端子側面２６Ａに接続される。また、モータ端子２５の他方の第２端子側面２６Ｂ（図６右側の第１モータ端子２５Ａの左側の端子側面２６）と、その第２端子側面２６Ｂと対向する余長部７５の軸線方向Ｐ１の端面７６Ｂとが半田付けにより接続される。モータ接続部７２は、モータ端子２５の第２端子側面２６Ｂと対向する余長部７５の部分を接続範囲Ｓ２（図７（ｂ）参照）として、モータ端子２５の第２端子側面２６に接続される。なお、図６、図７においては、半田の肉盛り部分を省略している。

モータ接続部７２は、図７（ａ）に示すように、モータ端子２５に接続されたとき、モータ端子２５の先端面２５ｂに対して、モータ本体２１の端子突出面２１ｃ寄りの位置に、螺旋部７３の軸線Ｌが位置するように構成されている。これにより、モータ端子２５の先端面２５ｂからの螺旋部７３の突出長さが抑えられ、ハウジング４０内での螺旋部７３の占有空間が抑えられる。

モータ接続部７２は、図７に示すように、螺旋部７３において、線材７１の他端側（コネクタ部４５側）に設けられた巻き始め部７３ｃと、線材７１の一端側（モータ端子２５側）に設けられた巻き終わり部７３ｄとを有する。螺旋部７３は、巻き始め部７３ｃからモータ本体２１の端子突出面２１ｃに向けて巻き回されている。これにより、螺旋部７３の巻き始め部７３ｃから逆向きに巻き回すよりも、巻き始め部７３ｃの近傍に差込スリット７７を形成するために必要な巻き数が抑えられ、螺旋部７３を構成する線材７１量が抑えられる。

余長部７５は、螺旋部７３の巻き終わり部７３ｄから延びるように設けられ、中間連結部８１は、螺旋部７３の巻き始め部７３ｃから延びるように設けられる。モータ接続部７２が余長部７５を有することにより、モータ接続部７２をモータ端子２５に接続等するとき、余長部７５を作業員、ロボットアーム等により把持した状態で作業でき、作業性が良好となる。モータ接続部７２は、この余長部７５と中間連結部８１とが螺旋部７３を間に挟んで互いに逆側に延びるように構成される。第１の実施の形態において、余長部７５は、螺旋部７３から上側に延びるように設けられ、中間連結部８１は、余長部７５とは逆側、つまり、螺旋部７３から下側に延びるように設けられる。これにより、中間連結部８１が余長部７５と逆側に延びているので、中間連結部８１により遮られずに余長部７５を把持できる。

第１ターミナル７０Ａと、第２ターミナル７０Ｂとは、図６に示すように、それぞれの螺旋部７３の軸線Ｌが同軸状に配置される。第１ターミナル７０Ａと第２ターミナル７０Ｂとは、図４、図５に示すように、それぞれの巻き始め部７３ｃが、螺旋部７３の異なる周方向位置に設けられる。つまり、第１ターミナル７０Ａの巻き始め部７３ｃは、図４（ｂ）に示すように、螺旋部７３の軸線Ｌの下方に設けられる。一方、第２ターミナル７０Ｂの巻き始め部７３ｃは、図５に示すように、螺旋部７３の軸線Ｌの下方から周方向にずれた位置に設けられる。これにより、図６に示すように、第１ターミナル７０Ａ、第２ターミナル７０Ｂそれぞれの中間連結部８１が、螺旋部７３の軸線Ｌと略平行に設けられたときに、各中間連結部８１の配置位置をずらすことが可能となる。

図１に戻り、中間連結部８１は、モータ接続部７２の配置位置から外部接続部８３の配置位置まで、ターミナル７０のモータ接続部７２と外部接続部８３とをつなげるために設けられる。中間連結部８１は、ハウジング４０の下ケース４３の内部形状に沿うように、複数箇所で曲げ加工されている。

外部接続部８３は、コネクタ部４５の底面（ハウジング４０の側部）に形成された端子挿通孔４５ａを通して、コネクタ部４５内に突出して設けられる。外部接続部８３は、線材７１の他端部によりコネクタピンとして構成されている。外部接続部８３は、外部装置のコネクタがコネクタ部４５に差し込まれたとき、その外部装置と電気的に接続される。

以上の実施の形態に係るモータアクチュエータ１０によれば、ターミナル７０が線材７１により構成されるため、ターミナル７０の製造に端材が生じる打ち抜き加工が不要となり、歩留まりの増加により製造コストを抑えることが可能となる。また、ターミナル７０がめっき線材により構成される場合、めっき線材の軸方向両端面のみを切断面とすることができ、その切断面以外がめっきにより覆われるため、腐食による悪影響が効果的に抑えられる。

また、上述の実施の形態によれば、螺旋部７３の軸線方向Ｐ１に隣り合う線材７１の間にモータ端子２５が挟み込まれ、モータ接続部７２がモータ端子２５に通電されるように接続されている。このため、線材７１とモータ端子２５との接続範囲を広くして、これらの接続強度を増大させることにより、モータ信頼性の向上が図られる。

また、上述の実施の形態によれば、次のような効果が得られる。図８は、従来の線材１７１により構成されるターミナル１７０がモータ端子１２５に接続された状態を示す図である。

従来、線材１７１とモータ端子１２５と接続する場合、線材１７１とモータ端子１２５との接続範囲を広くしてモータ信頼性を確保するため、モータ端子１２５の板厚方向の両面に線材１７１が接触するように、線材１７１をＵ字状に折り曲げていた。このため、線材１７１の折り曲げ部１７２での曲率半径がモータ端子１２５の板厚の半分程度となり、線材１７１の折り曲げ部１７２での曲率が非常に大きくなり、折り曲げ部１７２での破壊が生じ易くなることで、かえってモータ信頼性の低下を招いていた。

一方、上述の実施の形態によれば、線材７１とモータ端子２５との接続範囲を広くするため、線材７１を螺旋状に巻き回した螺旋部７３を設けており、その螺旋部７３の曲率半径をモータ端子２５の板厚より十分に大きくできる。このため、螺旋部７３での曲率が小さくなり、螺旋部７３での破壊を防止でき、線材７１とモータ端子２５との接続範囲を広くしつつも、モータ信頼性を確保できる。

また、上述の実施の形態によれば、線材７１の一端側にモータ接続部７２が設けられ、他端側に外部接続部８３が設けられているため、モータ接続部７２と外部接続部８３とを、回路基板やリードワイヤ等の別部品を用いて電気的に接続することが不要となる。このため、回路基板等が不要となることにより部品点数が抑えられるうえ、電気的な接続箇所の低減により組立工数の削減が図られる。

［第２実施形態］
図９は、第２の実施の形態に係る第１ターミナル７０Ａの構成を示す側面図である。なお、以下の実施形態では、第１の実施の形態で説明した要素と同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第１ターミナル７０Ａの螺旋部７３は、第１の実施の形態において、その周方向の全周に亘る範囲が湾曲した円弧状部７８により構成された。第２の実施の形態において、螺旋部７３は、その周方向の一部に亘る範囲に設けられた複数の円弧状部７８と、複数の円弧状部７８の間に設けられた直線状の直線部７９とを含んで構成される。図示の例では、螺旋部７３は、四角形状の角部分に円弧状部７８が設けられ、側辺部分に直線部７９が設けられ、側面視が四角形状をなすように構成される。このように、螺旋部７３は、その側面視の形状について特に限定するものではなく、その側面視の形状として、円形状、四角形状の他に、三角形状等の多角形状や楕円状等に構成されていてもよい。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。

上述の実施の形態では、ターミナル７０のモータ接続部７２が、モータ本体２１に電源電圧を供給するための電源端子として構成されるモータ端子２５に接続される例を説明したが、モータ本体２１に通電するためのモータ端子２５に接続されていればよい。このようなモータ端子２５としては、電源端子として構成されるモータ端子２５の他、モータ本体２１を制御する制御信号を入出力するための信号端子や、外部に接地するための接地端子として構成されるモータ端子２５が含まれる。

また、上述の実施の形態では、モータ端子２５とモータ接続部７２とが半田付けにより接続される例を説明したが、モータ接続部７２は、モータ端子２５に通電可能に接続されれば、その接続手段について限定されない。半田付けの他の接続手段としては、スポット溶接等の溶接や、熱溶着、接着等により接続されてもよい。また、上述の実施の形態では、モータ接続部７２の螺旋部７３と余長部７５とを構成する線材７１の間にモータ端子２５を挟み込んで、これらを通電可能に接続したが、螺旋部７３を構成する線材７１の間にモータ端子２５を挟み込んで接続してもよい。

１０ モータアクチュエータ、２０ モータ、２１ モータ本体、２１ｃ 端子突出面、２３ 回転軸、２５ モータ端子、２６ 端子側面、４０ ハウジング、４５ コネクタ部、５０ 出力軸、６０ 減速ギアセット、６１ ウォームギア、６３ 第１中間ギア、６５ 第２中間ギア、６７ 出力ギア、７０ ターミナル、７２ モータ接続部、７３ 螺旋部、７３ａ 端面、７３ｂ 内周面、７３ｃ 巻き始め部、７３ｄ 巻き終わり部、７５ 余長部、７７ 差込スリット、８１ 中間連結部、８３ 外部接続部。

Claims (7)

1. モータ本体と、前記モータ本体から突出して設けられたモータ端子と、を有するモータと、
   導電性を有する線材により構成され、前記線材の一端側に設けられたモータ接続部を有するターミナルと、を備え、
   前記モータ接続部は、前記線材の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部を有し、前記螺旋部の軸線方向に隣り合う線材の間に前記モータ端子が挟み込まれ、前記モータ端子に通電されるように接続されていることを特徴とするモータアクチュエータ。
2. 前記モータ接続部は、前記螺旋部より前記線材の一端側に設けられた余長部を更に有することを特徴とする請求項１に記載のモータアクチュエータ。
3. 前記ターミナルは、前記螺旋部より前記線材の他端側に設けられた中間連結部を更に有し、
   前記モータ接続部は、前記余長部と前記中間連結部とが前記螺旋部を間に挟んで互いに逆側に延びるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のモータアクチュエータ。
4. 前記モータ接続部は、前記螺旋部において前記線材の他端側に設けられた巻き始め部を有し、前記巻き始め部から前記モータ本体の端子突出面に向けて巻き回されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
5. 前記ターミナルは、前記線材の他端側に設けられ、外部装置と電気的に接続可能な外部接続部を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
6. 前記モータを収容するハウジングと、
   前記ハウジングに設けられた出力軸と、
   前記モータの回転軸の回転を減速して前記出力軸に伝達可能な減速ギアセットと、を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のモータアクチュエータ。
7. モータ本体から突出して設けられたモータ端子に接続されるターミナルであって、
   導電性を有する線材により構成され、前記線材の一端側に設けられたモータ接続部を備え、
   前記モータ接続部は、前記線材の一端側の一部を螺旋状に巻き回して構成される螺旋部を有し、前記螺旋部の軸線方向に隣り合う線材の間に前記モータ端子が挟み込まれ、前記モータ端子に通電されるように接続可能であることを特徴とするターミナル。

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