JP2015130346A - 大電流モータを車両の集積型電子システムのプリント基板に接続するためのフレキシブルなコネクタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】大電流モータに関連した端子を車両の集積型電子システムの基板上に固定された端子に電気接続するためのフレキシブルなコネクタシステムを提供する。【解決手段】車両用の集積型電子システムは、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた回路基板と、回路基板に固定されているとともに回路基板から延在している少なくとも１つの回路基板電気端子と、巻き線を有する電気モータと、を備える。少なくとも１つのモータ電気端子は回路基板電気端子に接続される。フレキシブルなワイヤーは、巻き線と少なくとも１つのモータ電気端子との間に電気的に接続され、これにより少なくとも１つのモータ電気端子は、少なくとも１つの回路基板電気端子に接続されるときに、異なる軸線方向に対して可動となる。【選択図】図２

Description

本願は、２０１４年１月８日に出願された米国仮出願番号６１／９２４８７８の優先権を主張するものであり、その内容は、参照することによって本明細書に含まれる。

本発明は、概してフレキシブルなコネクタシステムに関し、より詳細には、大電流交流モータに適用するフレキシブルなコネクタシステムに関し、当該システムは、モータに関連した端子と基板上に固定された端子との間における公差問題を減らす、又は解消する。

図１を参照すると、従来型の集積型電子システム１０の断面図が示されており、このシステム１０は、３相ブラシレス直流モータ１２を有している。システム１０はフレキシブルなコネクタ１４を有しており、このコネクタ１４は、モータ１２と、プリント基板（ＰＣＢ）１７上のコネクタ１５との電気接続を形成する。フレキシブルなコネクタは、コネクタ１５との電気接続に関する公差を吸収するが、このシステム１０は、比較的低い定格電流を有し、小さい線番のワイヤーを使用するものであり、従って、車両で使用する大電流（例えば５０Ａの）交流モータに使用することはできない。又、公差を吸収するためのフレキシブルなコネクタ１４の動きが、極めて制限されている。

更に、従来型のブラシレス直流モータ１２における端子１６は、モータ巻き線１８の一部分であり、これによって、モータ巻き線ワイヤーを雌型端子１９に接続することをより容易なものとしている。上述のような構成を大電流交流モータに使用することはできず、なぜなら、これらのモータはより太いワイヤー巻き線を必要としており、且つモータ端子の位置がモータハウジング上にあり、モータ巻き線の近くにないからである。

従って、大電流モータに関連した端子を、車両の集積型電子システムの回路基板上に固定された端子に電気接続するための、フレキシブルなコネクタシステムに対するニーズが存在する。本発明の目的は、上述のニーズを満たすことである。

実施形態の原理に従って、上述の目的は、車両用の集積型電子システムによって達成され、このシステムは、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた回路基板と、回路基板に固定されているとともに回路基板から延在している少なくとも１つの回路基板電気端子と、巻き線を有する電気モータとを有している。少なくとも１つのモータ電気端子は、回路基板電気端子に接続される。フレキシブルなワイヤーは、巻き線と少なくとも１つのモータ電気端子との間で電気接続されており、これにより、少なくとも１つのモータ電気端子は、少なくとも１つの回路基板電気端子に接続されるときに、異なる軸線方向に対して可動となる。

本実施形態の別の態様に関連して、モータを、車両用の集積型電子システムの回路基板に電気接続するための方法が提供される。回路基板は、回路基板に固定されているとともに回路基板から延在している少なくとも１つの回路基板電気端子を有する。本方法は、少なくとも１つのフレキシブルなワイヤーを、モータの巻き線とモータ電気端子との間で電気接続する方法を提供する。モータ電気端子は、固定された回路基板電気端子と整合するために、当該電気端子に対して動かされる。その後、モータ電気端子は、固定された回路基板電気端子に接続される。

本実施形態の別の対象、特徴、及び特性と、本構成に関連した要素に関する作動方法及び機能と、部品の組み合わせと、製品の経済性とは、下記の詳細な説明、添付した特許請求の範囲、添付の図面から明らかになり、これらの全ては本明細書の一部を形成する。

本発明は、その好適な実施形態に関する下述の詳細な説明及び添付図面に基づいて、より良く理解されるものであり、この場合、同じ参照番号は同じ部材を示している。

３相ブラシレス直流モータ及びフレキシブルなコネクタを有する、従来型の集積型電子システムの断面図である。 本実施形態に関連する、フレキシブルなコネクタシステムを有する交流電気モータを備える集積型電子システムの一部の断面図である。 図２の集積型電子システムの一部の分解図である。

好適な実施形態に関する以下の説明は、事実上単なる例示的なものであり、本発明、その利用、又はその使用を制限することを意図するものではない。

図２を参照すると、車両の集積型電子システム１０’の一部が示されている。システム１０’は、例えば、電気式クラッチ作動システムであってよい。システム１０’は、交流電気モータアッセンブリ１２’を含んでおり、このアッセンブリ１２’は、実施形態に関連したフレキシブルなコネクタシステム２０を有している。モータアッセンブリ１２’はモータ２３を含んでおり、このモータ２３は、好適には、大電流（例えば５０Ａの）３相交流モータである。フレキシブルなコネクタシステム２０を有するモータアッセンブリ１２’は、別の大電流３相交流モータへの適用にも好ましいものであり、この場合、例えば電気式パワーステアリング、電気式オイルポンプ、及び電子式差動制限システムなどの集積型電子システムを有している。

モータアッセンブリ１２’は、電気式モータ２３の回転軸２６を受容するボディ部２４を有する。ボディ部２４は、電子システム１０’のハウジング３０と関連付けられている。プリント基板（ＰＣＢ）３２は、電子システムのハウジング３０に取り付けられていて、ボディ部２４に隣接している。ＰＣＢ３２は、少なくとも１つの雄型の、回路基板電気端子３４を有しており、この端子３４は、ＰＣＢ３２に固定されているとともに、ＰＣＢ３２からボディ部２４の開口部２８内に延在している（図２）。本実施形態では３つの端子３４が示されているが、使用に応じて、より多い又はより少ない端子が設けられてもよい。

フレキシブルなコネクタシステム２０は、少なくとも１つの雌型の、モータ電気端子３６を備え、この端子３６は、ボディ部２４における開口部２８に囲まれて配置されており、これにより雄型端子３４を受容している。本実施形態において、３つの雌型端子３６が設けられており、各端子３６は、関連する雄型端子３４と嵌合している。各雌型端子３６は、フレキシブルな編組メッシュワイヤー４０に接続されており、このワイヤー４０は、モータ２３の巻き線４１に直接的又は間接的に電気的に接続されている。フレキシブルな編組メッシュワイヤー４０によって、各雌型端子３６は、対応する開口部２８内において、第１の軸線４２（例えばＸ軸）及び第２の軸線４４（例えばＹ軸）に沿って、動くこと又は遊動することが可能となり、これにより、関連した雄型端子３４に対して雌型端子３６を整合させる。組み立ての間、雌型端子３６は、関連する雄型端子３４を受容し（と接続され）、各雌型端子３６が各軸線４２，４４に沿って動くことができるので、固定された雄型端子３４の公差を、Ｘ方向及びＹ方向において吸収することができる。モータ２３を集積型電子システム１０’にブラインドメイトするとき、組み立て工程のために、Ｘ方向及びＹ方向における遊動が必要とされる。さらに、雌型端子３６の遊動は、雄型端子３４でのはんだ接合に対する応力緩和も提供する。

編組メッシュワイヤー４０は、大電流交流モータの使用を可能にするとともに、接続された雌型端子３６に柔軟性を提供する。ワイヤー４０及び雌型端子３６の定格電流は、モータ２３の定格電流と実質的に等しくなるように特定されている。本実施形態では雌型端子３６がワイヤー４０に接続されているが、ＰＣＢ３２が相手方となる固定された雌型端子３６を有する状態で、ワイヤー４０が雄型端子３４に接続されることも理解される。

上述の好適な実施形態は、本発明の構造的な原理及び機能的な原理を示すとともに、好適な実施形態を採用する方法を示す目的で開示され且つ記載されており、当該原理から逸脱しない範囲で変更される。よって、本発明は、以下の特許請求の範囲の精神に含まれる全ての変更を含んでいる。

Claims (11)

1. 車両用の集積型電子システムであって、
   ハウジングと、
   該ハウジングに取り付けられた回路基板と、
   該回路基板に固定されているとともに前記回路基板から延在している、少なくとも１つの回路基板電気端子と、
   巻き線を有する電気モータと、
   前記回路基板電気端子に接続される少なくとも１つのモータ電気端子と、
   前記巻き線と前記少なくとも１つのモータ電気端子との間に電気的に接続されたフレキシブルなワイヤーと、を備え、
   前記少なくとも１つのモータ電気端子は、前記少なくとも１つの回路基板電気端子に接続されるときに、異なる軸線方向に対して可動であることを特徴とする車両用の集積型電子システム。
2. 前記少なくとも１つの回路基板電気端子は雄型端子であり、前記少なくとも１つのモータ電気端子は雌型端子である、請求項１記載のシステム。
3. 前記モータは、約５０Ａの定格電流を有する３相交流モータである、請求項１記載のシステム。
4. ３つのモータ電気端子が設けられており、前記各端子は、対応する回路基板電気端子と嵌合する、請求項３記載のシステム。
5. 前記フレキシブルなワイヤーは編組メッシュワイヤーである、請求項１記載のシステム。
6. 前記回路基板に概して隣接するボディ部を更に備え、
   該ボディ部は、該ボディ部を通る少なくとも１つの開口部を有し、
   前記少なくとも１つのモータ電気端子は、前記開口部内で、前記少なくとも１つの回路基板電気端子と嵌合する、請求項１記載のシステム。
7. モータを車両用の集積型電子システムの回路基板に電気的に接続する方法であって、
   前記回路基板は、前記回路基板に固定されているとともに前記回路基板から延在している少なくとも１つの回路基板電気端子を有しており、
   前記モータの巻き線とモータ電気端子との間に電気的に接続された少なくとも１つのフレキシブルなワイヤーを提供するステップと、
   前記固定された回路基板電気端子と整合するために、該回路基板電気端子に対して前記モータ電気端子を動かすステップと、
   前記モータ電気端子を前記固定された回路基板電気端子に接続するステップと、を備えることを特徴とする方法。
8. 前記モータは、約５０Ａの定格電流を有する３相交流モータであり、
   前記電気端子と接続された前記少なくとも１つのフレキシブルなワイヤーを提供するステップは、前記モータの定格電流に実質的に等しい定格電流を有するように、前記フレキシブルなワイヤー及び前記モータ電気端子を選択することを含む、請求項７記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの回路基板電気端子は雄型端子であり、前記少なくとも１つのモータ電気端子は雌型端子である、請求項７記載の方法。
10. 前記フレキシブルなワイヤーは編組メッシュワイヤーとして設けられている、請求項７記載の方法。
11. 前記回路基板に概して隣接するボディ部を更に備え、
    該ボディ部は、該ボディ部を通る少なくとも１つの開口部を有し、
    前記接続するステップは、前記開口部内で、前記モータ電気端子を前記回路基板電気端子と接続することを含む、請求項７記載の方法。