JP2016004616A - 端子接続構造、端子接続方法およびモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の端子の圧入状態を圧入荷重に基づき個別に管理することができる端子接続構造、端子接続方法およびモータを提供する。
【解決手段】モータ11の表面に対する各バスバー13,14,15の突出高さがすべて異なる。このため、各端子部23b,24b,25bが各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入されるタイミングもすべて異なる。そして、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入が開始されるたびに、荷重センサ31を通じて検出される荷重の傾きが変化する。すなわち、当該検出される荷重には3つの端子部23b,24b,25bの圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。したがって、荷重に基づき各端子部23b,24b,25bの圧入状態を管理することが可能となる。
【選択図】図2
【解決手段】モータ11の表面に対する各バスバー13,14,15の突出高さがすべて異なる。このため、各端子部23b,24b,25bが各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入されるタイミングもすべて異なる。そして、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入が開始されるたびに、荷重センサ31を通じて検出される荷重の傾きが変化する。すなわち、当該検出される荷重には3つの端子部23b,24b,25bの圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。したがって、荷重に基づき各端子部23b,24b,25bの圧入状態を管理することが可能となる。
【選択図】図2
Description
本発明は、端子接続構造、端子接続方法およびモータに関する。
従来、基板などに取り付けて使用されるコネクタとして、プレスフィット端子を有するものが知られている(たとえば、特許文献1を参照。)。当該コネクタは、基板に設けられたスルーホール径よりもわずかに大径に設けられたプレスフィット端子をスルーホールに圧入することにより基板に接続される。プレスフィット端子の圧入状態は、たとえばつぎのようにして管理される。すなわち、圧力センサを使用して圧入時の荷重(圧入荷重)を計測し、当該計測される荷重に基づきプレスフィット端子の圧入状態の良否が判定される。
ところが、コネクタの複数のプレスフィット端子を、基板の複数のスルーホールにまとめて圧入する場合、複数のプレスフィット端子の個々について正常に圧入されたかどうかを正確に把握することは困難である。これは、複数のプレスフィット端子をまとめて圧入する場合、各プレスフィット端子の圧入荷重の和しか検出できないからである。このため、各プレスフィット端子の寸法公差などに起因して、たとえばスルーホールの内径に対して外径が小さなプレスフィット端子が混じっている場合、つぎのような懸念がある。すなわち、正常に圧入されていないプレスフィット端子が存在しているにもかかわらず、各プレスフィット端子の圧入荷重の和としては正常である旨判定されるおそれがある。具体的には、つぎの通りである。
図9のグラフに示すように、各プレスフィット端子のストローク(圧入量)の増大に比例して各プレスフィット端子の圧入荷重は増大する。各プレスフィット端子を圧入完了点Pfまで圧入した場合における各プレスフィット端子の圧入荷重は、たとえば基準値F0に対して標準誤差σの4倍(4σ)まで許容される。すなわち、各プレスフィット端子の圧入荷重は、基準値F0を中央値とする上限値F11と下限値F12との間で異なることがある。上限値F11および下限値F12は、それぞれ次式(11),(12)で表される。
F11=F0+4σ………(11)
F12=F0−4σ………(12)
ここで、たとえば3つのプレスフィット端子をまとめて圧入完了点Pfまで圧入する場合について検討する。この場合、3つのプレスフィット端子のトータルとしての圧入荷重の許容範囲における上限値F13および下限値F14は、それぞれ次式(13),(14)で表される。
F12=F0−4σ………(12)
ここで、たとえば3つのプレスフィット端子をまとめて圧入完了点Pfまで圧入する場合について検討する。この場合、3つのプレスフィット端子のトータルとしての圧入荷重の許容範囲における上限値F13および下限値F14は、それぞれ次式(13),(14)で表される。
F13=3F1=3(F0+4σ)………(13)
F14=3F2=3(F0−4σ)………(14)
したがって、3つのプレスフィット端子のうち、たとえば2つのプレスフィット端子の圧入荷重がそれぞれ上限値F11、残りの1つのプレスフィット端子の圧入荷重が「0(零)」である場合であれ、各プレスフィット端子の圧入状態は正常である旨判定されるおそれがある。すなわち、図10のグラフに示すように、3つのプレスフィット端子のトータルとしての圧入荷重F15が上限値F13と下限値F14との間の値になる場合、個々のプレスフィット端子の圧入荷重に関わらず、各プレスフィット端子の圧入状態は正常である旨判定される。当該判定がなされるのは特に、標準誤差σの値がある程度大きな値である場合である。
F14=3F2=3(F0−4σ)………(14)
したがって、3つのプレスフィット端子のうち、たとえば2つのプレスフィット端子の圧入荷重がそれぞれ上限値F11、残りの1つのプレスフィット端子の圧入荷重が「0(零)」である場合であれ、各プレスフィット端子の圧入状態は正常である旨判定されるおそれがある。すなわち、図10のグラフに示すように、3つのプレスフィット端子のトータルとしての圧入荷重F15が上限値F13と下限値F14との間の値になる場合、個々のプレスフィット端子の圧入荷重に関わらず、各プレスフィット端子の圧入状態は正常である旨判定される。当該判定がなされるのは特に、標準誤差σの値がある程度大きな値である場合である。
なお、このような懸念は、コネクタの各プレスフィット端子を基板の各スルーホールにまとめて圧入する場合だけでなく、複数の端子を圧入対象に対してまとめて圧入する構造を有する製品全般について同様に存在する。
本発明の目的は、複数の端子の圧入状態を圧入荷重に基づき個別に管理することができる端子接続構造、端子接続方法およびモータを提供することにある。
上記目的を達成し得る端子接続構造は、一体的に拘束される複数の端子と、前記複数の端子がそれぞれ圧入される複数の圧入部を有する圧入対象と、を備えている。圧入方向における前記複数の圧入部および前記複数の端子のうちのいずれか一方の位置はすべて異なっている。一方、圧入方向における前記複数の圧入部および前記複数の端子のうちのいずれか他方の位置はすべて同じである。
この構成によれば、複数の端子を圧入対象の複数の圧入部にそれぞれ圧入する際、複数の端子をこれらの圧入方向において複数の圧入部に対向させたとき、複数の端子と複数の圧入部との間の距離が異なる。このため、複数の端子を圧入対象の複数の圧入部にそれぞれ圧入するとき、圧入方向における各端子と各圧入部との間の距離が短い端子から順に自身に対応する圧入部に圧入される。このため、各圧入部に対する各端子の圧入が開始されるたびに圧入荷重の傾きが変化する。すなわち、圧入荷重には各端子の圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。圧入荷重と圧入状態との間には相関があり、両者の関係が傾きとして現れるので、圧入荷重に基づき各端子の圧入状態を個別に管理することが可能となる。
上記の端子接続構造において、前記圧入対象は、電気機器の外部に突出して設けられるとともに、その突出端には圧入方向に沿って延びる前記圧入部としてのスリットが設けられてなる複数のバスバーを含んでいてもよい。また、前記複数の端子の圧入方向における位置はすべて同じであってもよい。このとき、前記複数のバスバーの前記電気機器に対する突出高さをすべて異ならせることにより、圧入方向における前記複数のスリットの位置をすべて異ならせてもよい。
この構成によれば、複数の端子を各バスバーのスリットにそれぞれ圧入する際、複数の端子をこれらの圧入方向において複数のスリットに対向させたとき、複数の端子と複数のスリットとの間の距離が異なる。このため、複数の端子を各バスバーのスリットにそれぞれ圧入するとき、圧入方向における各端子と各スリットとの間の距離が短い端子から順に自身に対応するスリットに圧入される。このため、各スリットに対する各端子の圧入が開始されるたびに圧入荷重の傾きが変化する。すなわち、圧入荷重には各端子の圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。圧入荷重と圧入状態との間には相関があるので、圧入荷重に基づき各端子の圧入状態を個別に管理することが可能となる。
上記の端子接続構造において、圧入方向における前記複数のスリットの底部位置は、前記複数のバスバーのうち前記電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットの底部位置に合わせて、すべて同一の位置に設定されることが好ましい。
複数の端子の圧入方向における位置がすべて同じである場合、圧入方向における各スリットの長さを同じ長さに設定したとき、電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットに対する端子の圧入位置は、電気機器に対する突出高さが最も高いバスバーのスリットの底部位置に応じた位置になる。このため、電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットに対する端子の圧入量を十分に確保することができないおそれがある。この点、上記構成によれば、各スリットの底部位置を電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットの底部位置に合わせて同一の位置に設定することにより、各スリットに対する端子の圧入位置は、電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットの底部位置に応じた位置になる。したがって、各スリットに対する端子の圧入量を十分に確保することが可能となる。
上記の端子接続構造において、前記複数の端子はコネクタハウジングの外部に突出する複数のプレスフィット端子である一方、前記圧入対象は前記複数のプレスフィット端子における前記コネクタハウジングと反対側の先端部がそれぞれ圧入される複数のスルーホールを有する基板であってもよい。この場合、圧入方向における前記複数のプレスフィット端子の前記先端部の位置がすべて異なっていることが好ましい。
この構成によれば、複数のプレスフィット端子を基板の各スルーホールにそれぞれ圧入する際、複数のプレスフィット端子をこれらの圧入方向において複数のスルーホールに対向させたとき、複数のプレスフィット端子と複数のスルーホールとの間の距離が異なる。このため、複数のプレスフィット端子を各スルーホールにそれぞれ圧入するとき、圧入方向における各プレスフィット端子と各スルーホールとの間の距離が短い端子から順に自身に対応するスルーホールに圧入される。このため、各スルーホールに対する各プレスフィット端子の圧入が開始されるたびに圧入荷重の傾きが変化する。すなわち、圧入荷重には各プレスフィット端子の圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。圧入荷重と圧入状態との間には相関があるので、圧入荷重に基づき各プレスフィット端子の圧入状態を個別に管理することが可能となる。
なお、上記の各端子接続構造はモータに適用することも可能である。
上記目的を達成し得る端子接続方法は、圧入対象に設けられる複数の圧入部に対して複数の端子をそれぞれ一括して圧入する端子接続方法において、圧入方向における前記複数の圧入部と前記複数の端子との間の距離がそれぞれ異なるように前記複数の端子および前記複数の圧入部をそれぞれ圧入方向において対向させる工程と、前記複数の圧入部および前記複数の端子の少なくとも一方を圧入方向において互いに近接する方向へ移動させることにより圧入方向における各圧入部と各端子との間の距離が短い端子から順に自身に対応する圧入部に圧入させる工程と、を含む。
上記目的を達成し得る端子接続方法は、圧入対象に設けられる複数の圧入部に対して複数の端子をそれぞれ一括して圧入する端子接続方法において、圧入方向における前記複数の圧入部と前記複数の端子との間の距離がそれぞれ異なるように前記複数の端子および前記複数の圧入部をそれぞれ圧入方向において対向させる工程と、前記複数の圧入部および前記複数の端子の少なくとも一方を圧入方向において互いに近接する方向へ移動させることにより圧入方向における各圧入部と各端子との間の距離が短い端子から順に自身に対応する圧入部に圧入させる工程と、を含む。
この方法によれば、上述の端子接続構造と同様に、圧入荷重に基づき各端子の圧入状態を個別に管理することが可能となる。
本発明によれば、複数の端子の圧入状態を圧入荷重に基づき個別に管理することができる。
<第1の実施の形態>
以下、端子接続構造を三相ブラシレスモータに具体化した第1の実施の形態を説明する。
以下、端子接続構造を三相ブラシレスモータに具体化した第1の実施の形態を説明する。
<端子接続構造の構成>
図1に示すように、モータ11は、そのハウジング12から外部へ突出する三相各相のバスバー13,14,15を有している。各バスバー13,14,15を介して、ハウジング12の内部に設けられるステータ(正確には、そのコイル)に電力が供給される。当該ステータに電力が供給されることにより、ハウジング12の内部に設けられるロータがステータに対して相対的に回転する。
図1に示すように、モータ11は、そのハウジング12から外部へ突出する三相各相のバスバー13,14,15を有している。各バスバー13,14,15を介して、ハウジング12の内部に設けられるステータ(正確には、そのコイル)に電力が供給される。当該ステータに電力が供給されることにより、ハウジング12の内部に設けられるロータがステータに対して相対的に回転する。
各バスバー13,14,15は、ハウジング12の表面において一列(図1中の左右方向)に立ち並んでいる。ハウジング12の表面(基準面)に対する各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3はすべて異なっている。各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3の大小関係は次式(0)の通りである。
H1>H2>H3………(0)
各バスバー13,14,15は、たとえば銅合金などの金属により板状に形成されている。各バスバー13,14,15の先端には、各バスバー13,14,15の並び方向に対して交わる方向(図1中の上下方向)に沿って延びるスリット13a,14a,15aが設けられている。これらスリット13a,14a,15aが設けられることにより、バスバー13には2つの腕部13b,13bが、バスバー14には2つの腕部14b,14bが、バスバー15には2つの腕部15b,15bがそれぞれ形成されている。
各バスバー13,14,15は、たとえば銅合金などの金属により板状に形成されている。各バスバー13,14,15の先端には、各バスバー13,14,15の並び方向に対して交わる方向(図1中の上下方向)に沿って延びるスリット13a,14a,15aが設けられている。これらスリット13a,14a,15aが設けられることにより、バスバー13には2つの腕部13b,13bが、バスバー14には2つの腕部14b,14bが、バスバー15には2つの腕部15b,15bがそれぞれ形成されている。
製品仕様などによっては、各バスバー13,14,15は中継部材21を介してモータ駆動回路を含む電子制御装置(ECU)に接続されることもある。
中継部材21は、合成樹脂材料により形成される直方体状の絶縁部材22、およびバスバーと同数(ここでは3つ)の中継端子23,24,25を備えてなる。
中継部材21は、合成樹脂材料により形成される直方体状の絶縁部材22、およびバスバーと同数(ここでは3つ)の中継端子23,24,25を備えてなる。
絶縁部材22は、3つのバスバー13,14,15がそれぞれ挿入される3つの挿入孔22a,22b,22cを有している。
各中継端子23,24,25は銅合金などの金属により板状に形成されている。各中継端子23,24,25は、インサート成型などにより絶縁部材22の内部に設けられている。各中継端子23,24,25は、各挿入孔22a,22b,22cの延びる方向に対して直交する同一の平面上に位置している。
各中継端子23,24,25は銅合金などの金属により板状に形成されている。各中継端子23,24,25は、インサート成型などにより絶縁部材22の内部に設けられている。各中継端子23,24,25は、各挿入孔22a,22b,22cの延びる方向に対して直交する同一の平面上に位置している。
中継端子23は、バスバー13の2つの腕部13b,13bがそれぞれ挿入される2つの孔23a,23aを有している。中継端子23における2つの孔23a,23aの間の部分の長さは、バスバー13のスリット13aの幅よりも若干長く設定される。また、中継端子23の2つの孔23a,23aの間の部分は、バスバー13の2つの腕部13b,13bの間に圧入される端子部23bとして機能する。2つの孔23a,23aおよび端子部23bは、それぞれ絶縁部材22の挿入孔22aの内部に位置している。バスバー13の2つの腕部13b,13bは、それぞれ中継端子23の2つの孔23a,23aに挿入された状態、かつ端子部23bを挟み込んだ状態に維持されている。
残り2つの中継端子24,25も中継端子23と同様の構成を有している。すなわち、中継端子24は2つの孔24a,24aを、中継端子25は2つの孔25a,25aをそれぞれ有している。また、中継端子24の2つの孔24a,24aの間の部分はバスバー14に対する端子部24bとして、中継端子25の2つの孔25a,25aの間の部分はバスバー15に対する端子部25bとしてそれぞれ機能する。バスバー14の2つの腕部14b,14bは、それぞれ中継端子24の2つの孔24a,24aに挿入された状態、かつ端子部24bを挟み込んだ状態に維持されている。バスバー15の2つの腕部15b,15bは、それぞれ中継端子25の2つの孔25a,25aに挿入された状態、かつ端子部25bを挟み込んだ状態に維持されている。
<端子接続方法>
つぎに、各バスバー13,14,15と各中継端子23,24,25との接続方法を説明する。
つぎに、各バスバー13,14,15と各中継端子23,24,25との接続方法を説明する。
図2に示すように、たとえば各バスバー13,14,15が図中の上を向くようにモータ11を保持する。そして、各バスバー13,14,15の上方に中継部材21を配置する。このとき、中継部材21の各挿入孔22a,22b,22cは各バスバー13,14,15の真上に位置する。この状態で、中継部材21を各バスバー13,14,15へ向けて下降させる。ここでは、各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3は、この順で高い。このため、各中継端子23,24,25の端子部23b,24b,25bは、この順で各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入される。
端子部23bのバスバー13に対する圧入が開始される位置を中継部材21の基準位置L0とした場合、基準位置L0に対してストロークL1だけ中継部材21が下降されるとき、端子部24bのバスバー14に対する圧入が開始される。さらに基準位置L0に対してストロークL2(>L1)だけ中継部材21が下降されるとき、端子部25bのバスバー15に対する圧入が開始される。そしてさらに、基準位置L0に対してストロークL3(>L2)だけ中継部材21が下降されるとき、各端子部23b,24b,25bの各バスバー13,14,15に対する圧入が完了となる。
各端子部23b,24b,25bの圧入に伴い、バスバー13の2つの腕部13b,13bは中継端子23の2つの孔23a,23aに、バスバー14の2つの腕部14b,14bは中継端子24の2つの孔24a,24aに、バスバー15の2つの腕部15b,15bは中継端子25の2つの孔25a,25aにそれぞれ下方から挿入される。
中継部材21はロードセルなどの荷重センサ31を介して外力が印加されることにより下方へ移動する。荷重センサ31は、各端子部23b,24b,25bが各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入される際の反力(圧入荷重)に応じた電気信号を生成する。この荷重センサ31により生成される電気信号に基づき、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態を判定することが可能である。たとえば圧入機を使用して各バスバー13,14,15と各中継端子23,24,25との接続を行う場合、当該圧入機の制御装置32により圧入状態の判定を行うようにしてもよい。また、制御装置32は圧入機に設けられるディスプレイあるいはプリンタなどの出力装置33に圧入状態の判定結果を表示するようにしてもよい。
<ストロークと圧入荷重との関係>
つぎに、各端子部23b,24b,25bを各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入する際のストロークと圧入荷重との関係を説明する。
つぎに、各端子部23b,24b,25bを各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに圧入する際のストロークと圧入荷重との関係を説明する。
図3のグラフに示されるように、基準位置L0に位置する中継部材21が下降されるとき、当該下降に伴う圧入量の増大に比例して荷重Fは増大する。この荷重Fは、中継部材21が基準位置L0に対してストロークL1だけ下降されるタイミングで荷重F1(>0)に達する。中継部材21が基準位置L0に対してストロークL1だけ下降されるまでの荷重Fは、端子部23bのバスバー13に対する圧入荷重である。
中継部材21が基準位置L0に対してストロークL1だけ下降されるタイミングで、端子部24bのバスバー14に対する圧入が開始される。中継部材21が基準位置L0に対してストロークL1だけ下降された以降、さらに中継部材21が下降されるとき、当該下降に伴う圧入量の増大に比例して荷重Fはさらに増大する。やがて荷重Fは、中継部材21が基準位置L0に対してストロークL2だけ下降されるタイミングで荷重F2(>F1)に達する。中継部材21が基準位置L0に対してストロークL1だけ下降された以降、ストロークL2だけ下降されるまでの荷重Fは、端子部23bのバスバー13に対する圧入荷重と端子部24bのバスバー14に対する圧入荷重との和の値である。端子部24bのバスバー14に対する圧入荷重の分だけ、荷重Fの増大度合い(傾き)は大きくなる。
中継部材21が基準位置L0に対してストロークL2だけ下降されるタイミングで、端子部25bのバスバー15に対する圧入が開始される。中継部材21が基準位置L0に対してストロークL2だけ下降された以降、さらに中継部材21が下降されるとき、当該下降に伴う圧入量の増大に比例して荷重Fはさらに増大する。やがて荷重Fは、中継部材21が基準位置L0に対してストロークL3だけ下降されるタイミングで荷重F3(>F2)に達する。中継部材21が基準位置L0に対してストロークL2だけ下降された以降、ストロークL3だけ下降されるまでの荷重Fは、端子部23bのバスバー13に対する圧入荷重と、端子部24bのバスバー14に対する圧入荷重と、端子部25bのバスバー15に対する圧入荷重との和の値である。端子部25bのバスバー15に対する圧入荷重の分だけ、荷重Fの増大度合い(傾き)はさらに大きくなる。
このように、各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3が異なることに起因して、これらバスバー13,14,15の本数と同じ回数だけ荷重Fの増大度合い(傾き)が大きくなるように変化する。この荷重Fの増大度合いの変化を利用して、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態が判定される。
<圧入状態の判定方法>
つぎに、各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態の判定方法を説明する。ここでは、圧入機の制御装置32により圧入状態が判定される。
つぎに、各バスバー13,14,15のスリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態の判定方法を説明する。ここでは、圧入機の制御装置32により圧入状態が判定される。
制御装置32は、荷重センサ31により生成される電気信号を定められたサンプリング周期で取得し、当該取得される電気信号に基づき圧入の際の荷重(圧入荷重)Fを検出する。当該検出される荷重Fに基づき、制御装置32は圧入状態を判定する。具体的には、つぎの通りである。
制御装置32は、先の図9に示されるグラフと同様の傾向を示すマップMpを記憶している。ただし、図9のグラフに示される上限値F11および下限値F12を示す特性線の傾きは製品ごとに異なる。マップMpは、1つのバスバー(13,14,15)に対して1つの端子部(23b,24b,25b)を圧入する際において、当該1つの端子部のストロークに対する荷重Fの許容範囲(上限値F11および下限値F12)を規定する。
制御装置32は、荷重Fをストロークで微分することにより荷重Fのストローク変化に対する傾きを所定周期で検出し、当該検出される傾きの変化を監視することにより中継部材21(各中継端子23,24,25)が基準位置L0に対してストロークL1,L2,L3だけ下降される各タイミングを検出する。中継部材21がストロークL1,L2,L3だけ下降される各タイミングで荷重Fの傾きが変化するからである。
制御装置32は、中継部材21が図3のグラフに示される基準位置L0に対してストロークL1,L2,L3だけ下降される各タイミングで荷重Fの傾きを算出する。ただしここでは、基準位置L0からストロークL1まで変化するまでの間の傾きA1、ストロークL1からストロークL2まで変化するまでの間の傾きA2、およびストロークL2からストロークL3まで変化するまでの間の傾きA3がそれぞれ算出される。各傾きA1,A2,A3は、次式(1),(2),(3)により求められる。
A1=F1/L1 …(1)
A2=(F2−F1)/(L2−L1) …(2)
A3=(F3−F2)/(L3−L2) …(3)
ここで、傾きA1はバスバー13に対して端子部23bが圧入される際の荷重Fのみの変化に応じたものである。しかし、傾きA2は2つのバスバー13,14に対して2つの端子部23b,24bがそれぞれ圧入される際のトータルとしての荷重Fの変化に応じたものである。また、傾きA3は3つのバスバー13,14,15に対して3つの端子部23b,24b,25bがそれぞれ圧入される際のトータルとしての荷重Fに応じたものである。
A2=(F2−F1)/(L2−L1) …(2)
A3=(F3−F2)/(L3−L2) …(3)
ここで、傾きA1はバスバー13に対して端子部23bが圧入される際の荷重Fのみの変化に応じたものである。しかし、傾きA2は2つのバスバー13,14に対して2つの端子部23b,24bがそれぞれ圧入される際のトータルとしての荷重Fの変化に応じたものである。また、傾きA3は3つのバスバー13,14,15に対して3つの端子部23b,24b,25bがそれぞれ圧入される際のトータルとしての荷重Fに応じたものである。
そこで、次式(4)で示されるように、制御装置32は、傾きA2から傾きA1を差し引くことによりバスバー14に対して端子部24bが圧入される際の荷重Fのみの変化に応じた傾きA2aを算出する。また、次式(5)で示されるように、制御装置32は傾きA3から傾きA1および傾きA2をそれぞれ差し引くことによりバスバー15に対して端子部25bが圧入される際の荷重Fのみの変化に応じた傾きA3aを算出する。
A2a=A2−A1 …(4)
A3a=A3−A2−A1 …(5)
つぎに制御装置32は、各傾きA1,A2a,A3aをマップMpに適用することにより、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態を個別に判定する。
A3a=A3−A2−A1 …(5)
つぎに制御装置32は、各傾きA1,A2a,A3aをマップMpに適用することにより、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態を個別に判定する。
制御装置32は、各傾きA1,A2a,A3aがマップMp(図9のグラフを参照。)により規定される荷重ばらつきの上限値F11の傾きと下限値F12の傾きとで規定される許容範囲内であるとき、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態は良好である旨判定する。これに対し、制御装置32は、各傾きA1,A2a,A3aがマップMp(図9のグラフを参照。)により規定される許容範囲外であるとき、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入状態は不良である旨判定する。
なお、制御装置32は各端子部23b,24b,25bの最終的な圧入荷重を管理する。すなわち、制御装置32は、各端子部23b,24b,25bの各バスバー13,14,15に対する圧入が完了したかどうかの判定基準となる荷重しきい値Fthを記憶している。荷重しきい値Fthは、図3のグラフに示されるように、基準位置L0に対してストロークL3だけ中継部材21が下降された場合、各端子部23b,24b,25bの圧入状態がすべて良好であるときに検出される荷重F3に基づき設定される。制御装置32は、各傾きA1,A2a,A3aがマップMpにより規定される許容範囲内である場合において、荷重センサ31を通じて検出される荷重Fが荷重しきい値Fthに達した旨判定されるとき、各端子部23b,24b,25bがすべて良好に圧入されたとして、圧入動作を停止する。
<比較例>
ここで比較例について検討する。
図4に示される比較例では、各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3はすべて同じである。このため、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入開始のタイミングは同時である。したがって、制御装置32では、各端子部23b,24b,25bのトータルとしての荷重Fが検出されるだけである。
ここで比較例について検討する。
図4に示される比較例では、各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3はすべて同じである。このため、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入開始のタイミングは同時である。したがって、制御装置32では、各端子部23b,24b,25bのトータルとしての荷重Fが検出されるだけである。
図5のグラフに示されるように、トータルとしての荷重Fは、各端子部23b,24b,25bのストロークLに比例して直線的に増大するだけである。このため、制御装置32は、3つの端子部23b,24b,25bのうちどの端子部の圧入が開始されたのかについてすら検出することが困難である。したがって、制御装置32では、3つの端子部23b,24b,25bの圧入状態を個別に判定することが困難である。
<第1の実施の形態の効果>
第1の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3がすべて異なる。このため、各端子部23b,24b,25bが各バスバー13,14,15に圧入されるタイミングもすべて異なる。そして、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入が開始されるたびに、荷重センサ31を通じて検出される荷重Fの傾きが変化する。すなわち、当該検出される荷重Fには3つの端子部23b,24b,25bの圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。したがって、各端子部23b,24b,25bの圧入状態を荷重Fに基づき判定または管理することが可能となる。荷重Fが規定範囲内であれば、各バスバー13,14,15と各端子部23b,24b,25bとの間の良好な接触圧、ひいては良好な導通状態が確保される。
第1の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3がすべて異なる。このため、各端子部23b,24b,25bが各バスバー13,14,15に圧入されるタイミングもすべて異なる。そして、各バスバー13,14,15に対する各端子部23b,24b,25bの圧入が開始されるたびに、荷重センサ31を通じて検出される荷重Fの傾きが変化する。すなわち、当該検出される荷重Fには3つの端子部23b,24b,25bの圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。したがって、各端子部23b,24b,25bの圧入状態を荷重Fに基づき判定または管理することが可能となる。荷重Fが規定範囲内であれば、各バスバー13,14,15と各端子部23b,24b,25bとの間の良好な接触圧、ひいては良好な導通状態が確保される。
(2)荷重センサ31を通じて検出される荷重Fのみに基づき各端子部23b,24b,25bの圧入状態を管理することができる。このため、圧入状態の確認作業の簡素化が図られる。ひいては端子接続構造を有するモータ11の製造コストも低減可能である。
<第2の実施の形態>
つぎに、端子接続構造の第2の実施の形態を説明する。
図6に示すように、本例の端子接続構造は、コネクタ41と基板42とを有している。コネクタ41には、直方体状のコネクタハウジング43およびコネクタハウジング43に設けられた複数本(ここでは3本)のプレスフィット端子44が設けられている。これらプレスフィット端子44はコネクタハウジング43の外部に突出し、かつ一列に並んでいる。コネクタハウジング43に対する各プレスフィット端子44の突出高さはすべて異なる。基板42には、各プレスフィット端子44が圧入される複数(ここでは3つ)のスルーホール45が設けられている。
つぎに、端子接続構造の第2の実施の形態を説明する。
図6に示すように、本例の端子接続構造は、コネクタ41と基板42とを有している。コネクタ41には、直方体状のコネクタハウジング43およびコネクタハウジング43に設けられた複数本(ここでは3本)のプレスフィット端子44が設けられている。これらプレスフィット端子44はコネクタハウジング43の外部に突出し、かつ一列に並んでいる。コネクタハウジング43に対する各プレスフィット端子44の突出高さはすべて異なる。基板42には、各プレスフィット端子44が圧入される複数(ここでは3つ)のスルーホール45が設けられている。
図7(a)に示すように、各プレスフィット端子44の先端部分には、各スルーホール45の内径よりも若干大きな外径を有する大径部44aが設けられている。さらに各大径部44aには孔44bが設けられている。孔44bを設けることにより、各大径部44aは縮径する方向へ弾性変形しやすくなる。
図7(b)に示すように、各大径部44aは各スルーホール45に圧入される。当該圧入に伴い、各大径部44aは縮径するかたちで弾性変形する。この各大径部44aの弾性力により各大径部44aと各スルーホール45との接触状態が維持される。
さて、コネクタ41の各プレスフィット端子44を基板42の各スルーホール45に一括して圧入する場合、各プレスフィット端子44の突出高さ、すなわち基板42と各大径部44aとの間の距離がすべて異なる。このため、各大径部44aが各スルーホール45に圧入されるタイミングもすべて異なる。そして先の図3のグラフに示されるように、各スルーホール45に対する各大径部44aの圧入が開始されるたびに荷重Fの傾きが変化する。荷重Fには各プレスフィット端子44(正確には、各大径部44a)の圧入状態が傾きの変化として個別に反映される。したがって、各プレスフィット端子44の圧入状態を荷重Fに基づき判定または管理することが可能となる。
第2の実施の形態によれば、先の第1の実施の形態の(1),(2)と同様の効果を得ることができる。また、本例の端子接続構造もモータ11に適用可能である。モータ11にその制御基板などが一体的に設けられることもある。
<他の実施の形態>
なお、前記両実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第1の実施の形態において、各バスバー13,14,15は基準面であるハウジング12の表面に対する突出高さH1,H2,H3がすべて異なっていればよく、各バスバー13,14,15の並び順は適宜変更してもよい。たとえば第1の実施の形態では、図1に示されるように、いちばん背の高いバスバー13から図中の右へ向けて順に背が低くなるように各バスバー13,14,15を並べるのに対し、図8(a)に示すように、いちばん背の低いバスバー15から図中の右へ向けて順に背が低くなるように各バスバー13,14,15を並べてもよい。また、各バスバー13,14,15は背の順に並べなくてもよい。たとえば図8(b)に示すように、いちばん背の高いバスバー13と二番目に背の高いバスバー14との間に最も背の低いバスバー15が位置するように各バスバー13,14,15を並べてもよい。第2の実施の形態における各プレスフィット端子44についても同様である。
なお、前記両実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第1の実施の形態において、各バスバー13,14,15は基準面であるハウジング12の表面に対する突出高さH1,H2,H3がすべて異なっていればよく、各バスバー13,14,15の並び順は適宜変更してもよい。たとえば第1の実施の形態では、図1に示されるように、いちばん背の高いバスバー13から図中の右へ向けて順に背が低くなるように各バスバー13,14,15を並べるのに対し、図8(a)に示すように、いちばん背の低いバスバー15から図中の右へ向けて順に背が低くなるように各バスバー13,14,15を並べてもよい。また、各バスバー13,14,15は背の順に並べなくてもよい。たとえば図8(b)に示すように、いちばん背の高いバスバー13と二番目に背の高いバスバー14との間に最も背の低いバスバー15が位置するように各バスバー13,14,15を並べてもよい。第2の実施の形態における各プレスフィット端子44についても同様である。
・第1の実施の形態では、ハウジング12の表面に対する各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3を異ならせることに伴い、ハウジング12の表面に対するスリット13a,14a,15aの底部位置も異なっている。図1に示されるように、圧入方向における各スリット13a,14a,15aの長さがすべて同じである場合、ハウジング12の表面に対する突出高さが最も低いバスバー15のスリット15aに対する端子部25bの圧入位置は、突出高さが最も高いバスバー13のスリット13aの底部位置に応じた位置になる。このため、ハウジング12の表面に対する突出高さが最も低いバスバー15のスリット15aに対する端子部25bの圧入量を十分に確保することができないおそれがある。そこで、つぎの構成を採用してもよい。
すなわち、図8(a),(b)に二点鎖線で示すように、ハウジング12の表面に対する各スリット13a,14a,15aの底部位置をすべて同じ位置に設定してもよい。この場合、底部位置が最もハウジング12の表面に近いバスバー15のスリット15aの底部位置Dに残りの2つのバスバー13,14のスリット13a,14aの底部位置を合わせることが好ましい。このようにすれば、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入位置は、ハウジング12の表面に対する突出高さが最も低いバスバー15のスリット15aの底部位置に応じた位置になる。したがって、各スリット13a,14a,15aに対する各端子部23b,24b,25bの圧入量を十分に確保することが可能となる。
・第1の実施の形態において、中継部材21およびモータ11の少なくとも一方を圧入方向において互いに近接する方向へ移動させることにより、各端子部23b,24b,25bを各スリット13a,14a,15aに圧入してもよい。同様に、第2の実施の形態において、コネクタ41および基板42の少なくとも一方を圧入方向において互いに近接する方向へ移動させることにより、各プレスフィット端子44を各スルーホール45に圧入してもよい。
・第1の実施の形態では、基準面であるハウジング12の表面に対する各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3を異ならせることにより、各スリット13a,14a,15aに対して各端子部23b,24b,25bが順番に圧入されるようにしたが、つぎのようにしてもよい。
図4に示すように、基準面であるハウジング12の表面に対する各バスバー13,14,15の突出高さH1,H2,H3を同一としたうえで、各中継端子23,24,25(図4では各端子部23b,24b,25bのみ図示する。)の圧入方向(図4中の上下方向)における位置を互いに異ならせる。このようにしても、各端子部23b,24b,25bは各スリット13a,14a,15aに対して順番に圧入される。このため、荷重Fに基づき圧入状態を判定することが可能となる。
・第1の実施の形態では各バスバー13,14,15と各中継端子23,24,25との接続構造、第2の実施の形態ではコネクタ41と基板42との接続構造を一例として挙げたが、複数の端子が圧入対象に対して一括して圧入されてなる接続構造を有する製品全般に適用可能である。
11…モータ(電気機器)、13,14,15…バスバー(圧入対象)、13a,14a,15a…スリット(圧入部)、23,24,25…中継端子、23b,24b,25b…端子部(端子)、42…基板(圧入対象)、43…コネクタハウジング、44…プレスフィット端子(端子)、45…スルーホール(圧入部)。
Claims (6)
- 一体的に拘束される複数の端子と、
前記複数の端子がそれぞれ圧入される複数の圧入部を有する圧入対象と、を備え、
圧入方向における前記複数の圧入部および前記複数の端子のうちのいずれか一方の位置はすべて異なる一方、
圧入方向における前記複数の圧入部および前記複数の端子のうちのいずれか他方の位置はすべて同じである端子接続構造。 - 請求項1に記載の端子接続構造において、
前記圧入対象は、電気機器の外部に突出して設けられるとともに、その突出端には圧入方向に沿って延びる前記圧入部としてのスリットが設けられてなる複数のバスバーを含み、
前記複数の端子の圧入方向における位置はすべて同じである一方、前記複数のバスバーの前記電気機器に対する突出高さがすべて異なることにより圧入方向における前記複数のスリットの位置がすべて異なっている端子接続構造。 - 請求項2に記載の端子接続構造において、
圧入方向における前記複数のスリットの底部位置は、前記複数のバスバーのうち前記電気機器に対する突出高さが最も低いバスバーのスリットの底部位置に合わせて、すべて同一の位置に設定されてなる端子接続構造。 - 請求項1に記載の端子接続構造において、
前記複数の端子はコネクタハウジングの外部に突出する複数のプレスフィット端子である一方、前記圧入対象は前記複数のプレスフィット端子における前記コネクタハウジングと反対側の先端部がそれぞれ圧入される複数のスルーホールを有する基板であって、
圧入方向における前記複数のプレスフィット端子の前記先端部の位置がすべて異なっている端子接続構造。 - 請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の端子接続構造を有するモータ。
- 圧入対象に設けられる複数の圧入部に対して複数の端子をそれぞれ一括して圧入する端子接続方法において、
圧入方向における前記複数の圧入部と前記複数の端子との間の距離がそれぞれ異なるように前記複数の端子および前記複数の圧入部をそれぞれ圧入方向において対向させる工程と、
前記複数の圧入部および前記複数の端子の少なくとも一方を圧入方向において互いに近接する方向へ移動させることにより圧入方向における各圧入部と各端子との間の距離が短い端子から順に自身に対応する圧入部に圧入させる工程と、を含む端子接続方法。
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JP2014122399A JP2016004616A (ja) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 端子接続構造、端子接続方法およびモータ |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017128283A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 株式会社アドヴィックス | 車両の電動制動装置 |
CN115132100A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示模组及显示装置 |
WO2022264825A1 (ja) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | 日立Astemo株式会社 | モータ装置、モータ装置の製造方法、端子接続機構、端子接続方法および電動ブレーキ装置 |
-
2014
- 2014-06-13 JP JP2014122399A patent/JP2016004616A/ja active Pending
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