JP2015033721A - かしめ構造及びかしめ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】かしめ加工時に加えられる外力を抑えつつ、被固定部材に線材を強固に固定できるかしめ構造を提供する。【解決手段】ハウジング４０に形成され、線材７０が内側に配置される溝部１１０と、ハウジング４０の一部をかしめることにより形成され、線材７０を溝部１１０内に保持するかしめ部１２０と、溝部１１０の底面から突出し、線材７０により押し潰された凸部１３０と、を備えることを特徴とする。かしめにより形成されたかしめ部１２０と、線材７０により押し潰された凸部１３０とにより線材７０が挟み込まれる。よって、かしめ部１２０と凸部１３０により線材７０を強固に固定できる。また、溝部１１０の底側から線材７０に面を密着させるうえで、凸部１３０のように狭い範囲の部位を変形させるのに必要な外力があれば足りる。よって、線材７０を強固に固定するうえで、かしめ加工時に加えるべき外力が抑えられる。【選択図】図３

Description

本発明は、モータアクチュエータのハウジング等の被固定部材に線材を固定するための構造及び方法に関する。

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を備える。ハウジングには、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、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はターミナルにより電気的に接続される。

このターミナルとしては、金属板をプレス加工して得られたプレス成形品により構成するものが知られる（特許文献１参照）。また、他のターミナルとしては、銅線等の線材をフォーミング加工等して得られた成形品により構成するものが知られる。

特開２０１２−２５３８９４号

線材のターミナルは、通常、ハウジングに固定されており、この固定方法としてかしめが用いられることがある。この場合、ハウジングに溝部を設け、その溝部内に線材を配置する。ハウジングにはかしめ用突起部が設けられている。この突起部をかしめることにより、溝部の開口側を塞ぐようにかしめ部が形成され、そのかしめ部により線材が溝部内に保持される。

かしめにより線材を強固に固定する場合、かしめ部を形成するときに溝部の底面に線材を押し付けて、両者が密着するように線材や溝部の底面を塑性変形させる必要がある。しかし、ハウジングのような樹脂成形品は、一般に、その表面の平面度を確保しにくい。よって、溝部の底面に密着させるとなると、かしめ加工時に大きな外力を加える必要があった。

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、かしめ加工時に加えられる外力を抑えつつ、被固定部材に線材を強固に固定できるかしめ構造及びかしめ方法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、線材を被固定部材にかしめにより固定する構造であって、被固定部材に形成され、線材が内側に配置される溝部と、被固定部材の一部をかしめることにより形成され、線材を溝部内に保持するかしめ部と、溝部の底面から突出し、線材により押し潰された凸部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、線材を被固定部材にかしめにより固定する方法であって、被固定部材に形成された溝部内に線材を配置する第１工程と、溝部の底側に向けて外力を加えて被固定部材の一部をかしめることにより、線材を溝部内に保持するかしめ部を形成するとともに、溝部の底面から突出する凸部を前記線材により押し潰す第２工程とを含むことを特徴とする。

これらの態様によると、かしめにより形成されたかしめ部と、線材により押し潰された凸部とにより線材が挟み込まれる。よって、かしめ部と凸部により線材を強固に固定できる。また、溝部の底側から線材に面を密着させるうえで、溝部の底面のように広い範囲ではなく、溝部の底面から突出する凸部のように狭い範囲の部位を変形させるのに必要な外力があれば足りる。よって、線材を強固に固定するうえで、かしめ加工時に加えるべき外力が抑えられる。

本発明によれば、かしめ加工時に加えられる外力を抑えつつ、被固定部材に線材を強固に固定できる。

第１実施形態に係るかしめ構造が用いられるモータアクチュエータの内部構造を示す部分断面平面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造が用いられるモータアクチュエータの内部構造を示す側面断面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す正面断面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す側面断面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す斜視断面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す正面断面図である。 第１実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す側面断面図である。 第１実施形態に係るかしめ用突起部をかしめる直前の状態を示す図である。 第１実施形態に係るかしめ用突起部をかしめている途中の状態を示す図である。 第１実施形態に係るかしめ用突起部をかしめた直後の状態を示す図である。 第２実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す図である。 変形例に係る凸部の押し潰し前の形状を示す斜視図である。

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。

［第１の実施の形態］
図１、図２は、第１実施形態に係るかしめ構造１００が用いられるモータアクチュエータ１０（以下、アクチュエータ１０という）を示す。図１は部分断面平面図であり、図２は側面断面図である。図２では主要な部分のみを示す。

アクチュエータ１０は、図１に示すように、モータ２０と、ハウジング４０と、線材７０を備える。モータ２０は、その前部から回転軸２３が突出し、その後部から複数のモータ端子２５が突出する。モータ２０の回転軸２３の回転は、減速ギアセット５０により減速されて出力軸６０に伝達される。

ハウジング４０は樹脂材料を素材とする。ハウジング４０内にはモータ２０等の各部品が収容される。ハウジング４０の側部には筒状のコネクタ部４５が突出し、そのコネクタ部４５に外部装置のコネクタ（図示せず）が差し込まれる。外部装置とは、モータ２０に電源電圧を供給する外部電源等である。

線材７０は、モータ端子２５と外部装置を電気的に接続するターミナルとなる。線材７０は、導電性を有する銅線、金線のような金属線等を素材とする。線材７０は、その断面が角形に形成され、その外径が１．０ｍｍ以下であるが、断面や外径はこれらに限られない。

線材７０はハウジング４０内に複数設けられる。各線材７０は、その一端側から他端側にかけて、モータ接続部７１と、中間部７３と、外部接続部７５とが順に設けられる。線材７０はフォーミング加工等により各部位が一体成形される。

モータ接続部７１は、図１、図２に示すように、ハンダ、ばね付勢等によりモータ端子２５に通電可能に接続される。外部接続部７５は、ハウジング４０内からコネクタ部４５の内側に突出するコネクタピンとして構成される。外部接続部７５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。

中間部７３は、ハウジング４０内にてモータ接続部７１の配置位置から外部接続部７５の配置位置までこれらをつなぐために設けられる。中間部７３は、ハウジング４０の内部形状に沿うように一部が曲げ加工される。かしめ構造１００は、この中間部７３をハウジング４０に固定する。

図３、図４はかしめ構造１００によりハウジング４０に固定された線材７０を示す。図３は正面断面図であり、図４は側面断面図である。図３は図１のＡ−Ａ線断面図でもある。

かしめ構造１００は、溝部１１０と、かしめ部１２０と、凸部１３０と、逃げ凹部１４０を備える。溝部１１０は、ハウジング４０の表面である内面４１に形成される。溝部１１０は、ハウジング４０に固定すべき線材７０の数に応じた数（本例では２つ）が設けられる。各線材７０は溝部１１０の延びる方向に沿ってその内側に配置される。各溝部１１０は溝幅方向Ｐ１に対向する一対の溝側部１１１と、各溝側部１１１間に設けられる溝底部１１３とを含む。

かしめ部１２０は、詳細は後述するが、ハウジング４０の一部をかしめることにより形成され、ハウジング４０の一部として一体に設けられる。かしめ部１２０は、溝部１１０の溝幅方向Ｐ１の両側に一つずつ設けられる。かしめ部１２０は溝部１１０の開口側から線材７０を覆うように設けられ、その開口側から線材７０に密着するように接触する。かしめ部１２０は、この接触により、溝部１１０からの抜け出しを規制するように、線材７０を溝部１１０内に保持する。

凸部１３０は溝部１１０の底面である逃げ凹部１４０の凹底面１４１から突出する。凸部１３０は溝幅方向Ｐ１に沿って長い突条として形成される。凸部１３０は、線材７０により押し潰され、その押し潰しにより線材７０の外周面７７に沿った形状の接触面１３１が形成される。凸部１３０は、その接触面１３１が線材７０の外周面７７に沿って密着するように接触する。線材７０は、溝部１１０の開口側から接触するかしめ部１２０と、溝部１１０の底側から接触する凸部１３０とに挟み込まれることにより、溝部１１０内に固定される。線材７０は、これらにより固定される位置にあるとき、その凸部１３０から線材７０の軸方向に離れた位置に設けられる当接面４３に当接する。

逃げ凹部１４０は、溝部１１０の底側に設けられる。逃げ凹部１４０は、ハウジング４０の内面４１としての当接面４３より窪んで形成される。

図５〜図７はハウジング４０に線材７０を固定する前の状態を示す。図５は斜視断面図であり、図６は正面断面図であり、図７は側面断面図である。図５では図３の２つの溝部１１０の一方のみを示す。

ハウジング４０には、図５に示すように、その一部にかしめ用突起部１２１が設けられる。突起部１２１は、溝部１１０から溝幅方向Ｐ１の外側に離れた位置に設けられる平坦面４４から突出する。この平坦面４４はハウジング４０の内面４１として設けられる。

突起部１２１は、図６に示すように、溝部１１０の溝幅方向Ｐ１の両側に一つずつ設けられ、その突起部１２１により溝側部１１１の一部が形成される。本例では、２つの溝部１１０の溝幅方向Ｐ１の外側にそれぞれ１つの溝部１１０が設けられ、２つの溝部１１０の間に１つの突起部１２１が設けられる。溝幅方向Ｐ１の両端側の突起部１２１は、その先端側に向かうにつれて溝幅方向Ｐ１の内側に近づくように傾斜する先端面１２１ａが形成される。

凸部１３０は、図７に示すように、溝部１１０の底側の凹底面１４１から先端側に向かうにつれて尖るような三角形状の断面形状を有する。凸部１３０の断面形状は、その先端側に向かうにつれて幅Ｗが小さくなることになる。ここでの凸部１３０の幅Ｗとは凸部１３０の突出方向と直交する方向の寸法をいう。

凸部１３０は、ハウジング４０の当接面４３に接する仮想平面４７より突出するように設けられる。この仮想平面４７からの凸部１３０の突出部分１３３の体積をＶ１［ｍｍ^３］とし、逃げ凹部１４０の内側空間１４３の容積をＶ２［ｍｍ^３］とする。図７では凸部１３０の突出部分１３３の範囲を一点鎖線Ｓ１で示し、逃げ凹部１４０の内側空間１４３の範囲を一点鎖線Ｓ２で示す。この内側空間１４３とは、逃げ凹部１４０の内壁面と仮想平面４７と凸部１３０の外壁面とにより囲まれた空間をいう。凸部１３０と逃げ凹部１４０は、凸部１３０の突出部分１３３の体積Ｖ１より、逃げ凹部１４０の内側空間１４３の容積Ｖ２が大きくなるように、その寸法関係が定められる。なお、複数の凸部１３０がある場合、各凸部１３０の突出部分１３３の体積の合計値をＶ１として用いる。

次に、ハウジング４０に線材７０をかしめにより固定するかしめ方法の一例を説明する。まず、溝部１１０内に線材７０を配置する。つぎに、かしめ用突起部１２１をかしめる。このかしめには冷間かしめ、熱かしめの何れが用いられてもよい。

図８は、かしめ用工具１５０により突起部１２１をかしめる直前の状態を示す正面断面図である。かしめ用工具１５０は、かしめ用突起部１２１に押し当てられる押し当て部１５３を有する。押し当て部１５３には、溝幅方向Ｐ１の両側に設けられた円弧状の一対の凹面部１５１と、一対の凹面部１５１間に設けられた直線状の平面部１５２とが線材７０の軸方向に沿って形成される。この工具１５０の各凹面部１５１は、溝幅方向Ｐ１の両端側の突起部１２１に押し当てる。このとき、溝幅方向Ｐ１の一端側の突起部１２１には一方の凹面部１５１が接触し、溝幅方向Ｐ１の他端側の突起部１２１には他方の凹面部１５１が接触する。

この状態で工具１５０を溝部１１０の底側に移動させると、溝幅方向Ｐ１の両端側の突起部１２１には溝部１１０の底側に向けて外力が加わる。ここで、突起部１２１の先端面１２１ａが傾斜しているため、工具１５０を溝部１１０の底側に移動させたとき、溝幅方向Ｐ１の両端側の突起部１２１が溝幅方向Ｐ１の内側に変形し易くなる。よって、この外力により、両端側の突起部１２１は、溝部１１０の底側に向かう方向であって、溝幅方向Ｐ１の内側に向かう方向Ｐ２に塑性変形する。

また、工具１５０を溝部１１０の底側に移動させると、溝幅方向Ｐ１の中央側の突起部１２１には押し当て部１５３の平面部１５２が押し当たる。この状態で更に工具１５０を更に移動させると、その突起部１２１にも溝部１１０の底側に向けて外力が加わる。この外力により、その突起部１２１は、溝幅方向Ｐ１の両側に向かう方向であって、溝部１１０の底側に向かう方向Ｐ３に塑性変形する。

図９は、かしめ用工具１５０により突起部１２１をかしめている途中の状態を示す図である。（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。各突起部１２１は方向Ｐ２、方向Ｐ３に塑性変形することにより、溝部１１０の開口側から線材７０に密着するようにかしめられ、かしめ部１２０が形成される。

この状態からさらに工具１５０を溝部１１０の底側に移動させて、溝部１１０の底側に向けて各かしめ部１２０に外力を加えると、かしめ部１２０と接触する線材７０に溝部１１０の底側に向かう方向Ｐ４の荷重が作用する。この外力によりかしめ部１２０がさらにかしめられ、この荷重が作用する線材７０により凸部１３０が押し潰されはじめる。

図１０はかしめが完了した直後の状態を示す図である。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）は側面断面図である。工具１５０は線材７０が当接面４３に当接するまで移動させる。これにより、凸部１３０が線材７０により押し潰され、その押し潰しにより凸部１３０に接触面１３１が形成される。このとき、押し潰される凸部１３０の周囲に逃げ凹部１４０が設けられるため、凸部１３０の押し潰された部分を逃げ凹部１４０の内側空間１４３に逃がせる。

以上のかしめ構造１００の作用効果を説明する。本実施形態に係るかしめ構造１００によれば、かしめにより形成されたかしめ部１２０と、線材７０により押し潰された凸部１３０とにより線材７０が挟み込まれる。かしめ部１２０は溝部１１０の開口側から線材７０に密着するように接触し、凸部１３０は接触面１３１が底側から密着するように接触するため、そのかしめ部１２０と凸部１３０により線材７０を強固に固定できる。

また、本実施形態によれば、以下のメリットもある。かりに凸部１３０がない場合、線材７０を強固に固定するうえでは、溝部１１０の底側から線材７０に面を密着させるため、溝部１１０の底面の広い範囲を塑性変形させる必要がある。ハウジング４０のような樹脂成形品は、一般に、その表面の平面度を確保しにくく、溝部１１０の底面に密着させるとなると、かしめ加工時に大きな外力を加える必要がある。一方、あまりに大きい外力を加えてしまうとハウジング４０に変形等が生じ得る。よって、ハウジング４０の変形等を抑えつつ線材７０を強固に固定するとなると、許容される荷重の範囲が大きく制限され、その荷重管理が大変になる。

この点、本実施形態によれば、溝部１１０の底側から線材７０に面を密着させるうえで、溝部１１０の底面の広い範囲ではなく、その底面から突出する凸部１３０のように狭い範囲の部位を変形させるのに必要な外力があれば足りる。よって、ハウジング４０の変形等を抑えつつ線材７０を強固に固定するうえで、かしめ加工時に加えるべき外力が抑えられるうえ、許容される荷重の範囲が広がり、その荷重管理が容易になる。

また、ハウジング４０に線材７０を強固に固定するうえでは固定箇所を増やす方法も考えられる。この点、本実施形態によれば、固定箇所を増やさなくともハウジング４０に線材７０を強固に固定でき、かしめ加工時の工数が抑えられるうえ、かしめ箇所を多く確保せずともよくなる。

また、ハウジング４０に線材７０を強固に固定できるため、ハウジング４０に対して線材７０が位置ずれし難くなる。よって、ハウジング４０に線材７０を固定したのち、線材７０のモータ接続部７１をハンダ等によりモータ端子２５に接続する時の作業性が良好となる。

また、凸部１３０の押し潰される部分を逃げ凹部１４０内に逃がせるため、線材７０を当接面４３に当接するまで凸部１３０を潰し易くなる。線材７０が当接面４３に当接するまで凸部１３０を潰せると、凸部１３０の近傍で当接面４３にも線材７０が接触するため、線材７０の固定度を増すことができる。

また、凸部１３０の幅Ｗが先端側に向かうにつれて小さくなるため、線材７０により凸部１３０を押し潰し易くなり、その押し潰しのためにかしめ加工時に加えるべき外力を更に抑えられる。特に、凸部１３０は尖るような形状であるため、この効果が効果的に発揮される。

また、凸部１３０の仮想平面４７からの突出部分１３３の体積Ｖ１より逃げ凹部１４０の内側空間１４３の容積Ｖ２が大きいため、凸部１３０の押し潰された部分を逃がすための十分な大きさの空間を確保できる。

［第２の実施の形態］
図１１は第２実施形態に係るかしめ構造１００を示す。（ａ）は正面断面図であり、（ｂ）は側面断面図である。以下では第１実施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。

かしめ部１２０は、溝部１１０の溝側部１１１をかしめることにより形成される。かしめ部１２０は、溝側部１１１から溝幅方向Ｐ１の内側に突き出るように形成される。線材７０は、かしめ部１２０が嵌まり込むように、一部が窪んで窪み部７９が形成される。窪み部７９はかしめ部１２０と密着するように接触している。かしめ部１２０は、この接触により、溝部１１０からの抜け出しを規制するように、線材７０を溝部１１０内に保持する。

図１１では、溝部１１０の溝側部１１１をかしめるときに用いられる刃体１５５を二点鎖線で示す。かしめ部１２０は、ハウジング４０に刃体１５５の刃先１５７を押し当て、特定の方向Ｐ５の外力を加えることにより形成される。この方向Ｐ５とは、溝部１１０の底側に向かう方向であって、溝幅方向Ｐ１の内側に向かう方向である。これにより、溝側部１１１に対して刃体１５５が溝幅方向Ｐ１の外側から押し込まれ、溝側部１１１が内側に突き出るようにかしめられ、かしめ部１２０が形成される。このとき、刃体１５５から加わる外力により、溝側部１１１から線材７０に荷重が作用し、その荷重により線材７０が窪むように塑性変形し、窪み部７９が形成される。

また、このとき、刃体１５５を更に溝部１１０の底側に移動させて、溝部１１０の底側に向けてかしめ部１２０に外力を加えると、かしめ部１２０と接触する線材７０に溝部１１０の底側に向かう荷重が作用する。この荷重が作用する線材７０により凸部１３０が押し潰され、その押し潰しにより凸部１３０に接触面１３１が形成される。なお、刃体１５５をハウジング４０から抜くと、刃体１５５の押し込まれた位置に空洞部４９が設けられる。

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。

上述の実施形態では、線材７０がかしめにより固定されるべき被固定部材としてアクチュエータ１０のハウジング４０を説明した。被固定部材は、これに限られず、アクチュエータ１０以外の機械装置のハウジングでもよいし、ハウジング以外の機械要素に用いられてもよい。また、被固定部材は、機械装置の機械要素以外にも、建築構造物等の構造物に用いられてもよい。

図１２は変形例に係る凸部１３０の押し潰し前の形状を示す斜視図である。凸部１３０は、突条ではなく突起として形成され、溝部１１０の底面に複数設けられる。凸部１３０は、溝部１１０の底面から先端側に向かうにつれて尖るような円錐状の断面形状を有する。この場合でも、凸部１３０を押し潰し易くなり、その押し潰しのためにかしめ加工時に加えるべき外力を抑えられる。

なお、凸部１３０は尖るような断面形状を有していなくともよく、円柱状、直方体状等に形成されてもよい。この場合でも、凸部１３０の幅Ｗが先端側に向かうにつれて小さくなるように、台形状、截頭円錐状等に形成されてもよい。また、凸部１３０が形成される範囲の溝幅方向Ｐ１の寸法は、溝部１１０内の線材７０の溝幅方向Ｐ１の寸法より小さくなるように定められてもよい。

４０・・・ハウジング（被固定部材）、７０・・・線材、１００・・・かしめ構造、１１０・・・溝部、１２０・・・かしめ部、１２１・・・かしめ用突起部、１３０・・・凸部、１４０・・・逃げ凹部、１４１・・・凹底面。

Claims (6)

1. 線材を被固定部材にかしめにより固定する構造であって、
   前記被固定部材に形成され、前記線材が内側に配置される溝部と、
   前記被固定部材の一部をかしめることにより形成され、前記線材を溝部内に保持するかしめ部と、
   前記溝部の底面から突出し、前記線材により押し潰された凸部と、を備えることを特徴とするかしめ構造。
2. 前記凸部は、前記溝部の底側に設けられる逃げ凹部の凹底面から突出することを特徴とする請求項１に記載のかしめ構造。
3. 前記被固定部材は、モータアクチュエータのハウジングであり、
   前記線材は、前記ハウジング内に収容されるモータのモータ端子に接続されるターミナルであることを特徴とする請求項１または２に記載のかしめ構造。
4. 線材を被固定部材にかしめにより固定する方法であって、
   前記被固定部材に形成された溝部内に線材を配置する第１工程と、
   前記溝部の底側に向けて外力を加えて前記被固定部材の一部をかしめることにより、前記線材を溝部内に保持するかしめ部を形成するとともに、前記溝部の底面から突出する凸部を前記線材により押し潰す第２工程とを含むことを特徴とするかしめ方法。
5. 前記第２工程では、前記被固定部材から突出するかしめ用突起部をかしめることにより、前記かしめ用突起部より体積が小さくなるように形成された凸部を前記線材により押し潰すことを特徴とする請求項４に記載のかしめ方法。
6. 前記第２工程では、前記溝部の底面から先端側に向かうにつれて幅が小さくなるように形成された凸部を前記線材により押し潰すことを特徴とする請求項４または５に記載のかしめ方法。

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