JP2019067664A - 端子構造およびその製造方法、ならびにモータ装置 - Google Patents

端子構造およびその製造方法、ならびにモータ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電気的な接続部分に大きな負荷が掛からないようにする。【解決手段】第1端子T1に、第1,第2ホルダ部材41,42に対する制御基板30の振れを許容する角部Cが設けられ、第1,第2ホルダ部材41,42に、角部Cの周囲に隙間SKを形成する保護ホルダ43が装着され、第1,第2ホルダ部材41,42および保護ホルダ43が、互いに組み立てられた状態でカバー部材22の底壁22aに保持されている。これにより、制御基板30が第1,第2ホルダ部材41,42に対して相対的に移動されると、角部Cが弾性変形されて、電気的な接続部分(はんだ部)に大きな負荷が掛かることが抑制される。よって、電気的な接続部分(はんだ部)に亀裂が生じて導通不良が発生すること等を無くして、信頼性を向上させることが可能となる。【選択図】図4

Description

本発明は、電子部品同士を電気的に接続する端子構造およびその製造方法、ならびに電動モータおよび制御基板を収容するケースを備えたモータ装置に関する。
例えば、特許文献1には、電子部品と回路基板とを、はんだ付けにより電気的に接続した回路構成体が記載されている。より具体的には、電子部品には、当該電子部品から回路基板に向けて真っ直ぐに延びるリード端子が設けられ、このリード端子の先端側が、はんだ付けにより回路基板に電気的に接続されている。
特開2011−159868号公報
しかしながら、上述の特許文献1に記載された技術では、例えば、振動や熱応力が付加されて、電子部品が回路基板に対して相対的に移動されると、電子部品と回路基板との間に真っ直ぐに延びたリード線には、引っ張ったり縮めたりするような応力が付加される。この応力は、はんだ付けの部分(電気的な接続部分)にも付加されて、当該はんだ付けの部分に亀裂(クラック)等が生じることがある。特に、電子部品が大きく重量が嵩む場合にはその応力も大きくなり、ひいては導通不良等を発生する虞もある。
本発明の目的は、電気的な接続部分に大きな負荷が掛からないようにした端子構造およびその製造方法、ならびにモータ装置を提供することにある。
本発明の端子構造では、電子部品同士を電気的に接続する端子構造であって、一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材と、前記導電部材を保持し、前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダと、前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記導電部材ホルダに対する前記電子部品の振れを許容する弾性変形部と、前記導電部材ホルダに装着され、前記弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材と、前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を、互いに組み立てられた状態で保持する組み立て体ホルダと、を備えている。
本発明の他の態様では、前記導電部材ホルダは、複数の前記導電部材がそれぞれ設けられた複数の分割体を有し、前記隙間形成部材は、複数の前記分割体を互いに組み立てられた状態で保持している。
本発明の他の態様では、前記弾性変形部は、前記導電部材ホルダと前記電子部品との間に設けられ、円弧部または角部となっている。
本発明の他の態様では、前記弾性変形部の周囲の前記隙間に、弾性部材が設けられている。
本発明の端子構造の製造方法では、電子部品同士を電気的に接続する端子構造の製造方法であって、一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材をインサート成形し、前記導電部材を保持するとともに前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダを形成する第1工程と、前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に、前記導電部材ホルダに対する前記電子部品の振れを許容する弾性変形部が設けられ、当該弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材を、前記導電部材ホルダに装着する第2工程と、互いに組み立てられた前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材をインサート成形し、前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を保持する組み立て体ホルダを形成する第3工程と、を備えている。
本発明の他の態様では、前記第3工程の後に、前記第1端子および前記第2端子のうちの前記弾性変形部が設けられた側に、前記電子部品を電気的に接続する第4工程を行う。
本発明のモータ装置では、電動モータおよび制御基板を収容するケースを備えたモータ装置であって、一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材と、前記導電部材を保持し、前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダと、前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記導電部材ホルダに対する前記制御基板の振れを許容する弾性変形部と、前記導電部材ホルダに装着され、前記弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材と、を備え、前記ケースは、前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を、互いに組み立てられた状態で保持している。
本発明の他の態様では、前記導電部材ホルダは、複数の前記導電部材がそれぞれ設けられた複数の分割体を有し、前記隙間形成部材は、複数の前記分割体を互いに組み立てられた状態で保持している。
本発明の他の態様では、前記弾性変形部は、前記導電部材ホルダと前記制御基板との間に設けられ、円弧部または角部となっている。
本発明の他の態様では、前記弾性変形部の周囲の前記隙間に、弾性部材が設けられている。
本発明によれば、第1端子および第2端子のうちの少なくともいずれか一方に、導電部材ホルダに対する電子部品の振れを許容する弾性変形部が設けられ、導電部材ホルダに、弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材が装着され、導電部材ホルダおよび隙間形成部材が、互いに組み立てられた状態で組み立て体ホルダに保持されている。
これにより、熱応力等により電子部品が導電部材ホルダに対して相対的に移動されると、弾性変形部が弾性変形されて、電気的な接続部分に大きな負荷が掛かることが抑制される。したがって、電気的な接続部分に亀裂が生じて導通不良が発生すること等を無くして、信頼性を向上させることが可能となる。
また、固定ねじ等を用いること無く、インサート成形を経て組み立てることが可能となり、ひいては部品点数を削減して組み立て工程の簡素化を図ることができる。
電動パーキングロック機構の概要を示す斜視図である。 図1のモータ装置を示す斜視図である。 図2のカバー部材の内側を示す斜視図である。 カバー部材に埋設された導電部材を示す断面図である。 導電部材ユニットを示す斜視図である。 第1ホルダ部材を示す斜視図である。 第2ホルダ部材を示す斜視図である。 保護ホルダを示す斜視図である。 [導電部材ユニット組み立て工程]を説明する斜視図である。 [カバー部材成形工程]を説明する断面図である。 導電部材ユニットの下金型への装着状態を示す断面図である。 キャビティ内への溶融樹脂の供給状態を示す断面図である。 実施の形態2の導電部材ユニットを示す斜視図である。 実施の形態3の弾性変形部を示す断面図である。 実施の形態4の弾性変形部を示す断面図である。 弾性変形部の周囲に弾性部材を設けた例(実施の形態5)を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態1について図面を用いて詳細に説明する。
図1は電動パーキングロック機構の概要を示す斜視図を、図2は図1のモータ装置を示す斜視図を、図3は図2のカバー部材の内側を示す斜視図を、図4はカバー部材に埋設された導電部材を示す断面図を、図5は導電部材ユニットを示す斜視図を、図6は第1ホルダ部材を示す斜視図を、図7は第2ホルダ部材を示す斜視図を、図8は保護ホルダを示す斜視図をそれぞれ示している。
図1に示されるように、電動パーキングロック機構10は、自動変速機を備えた車両に搭載されるものである。電動パーキングロック機構10は、車両の駆動輪の近傍に設置され、車軸11の回転を「ロック状態」または「ロックフリー状態」に切り換える。具体的には、電動パーキングロック機構10は、車室内のシフトレバーの近くに設けられたパーキングスイッチ(図示せず)の操作により駆動される。
電動パーキングロック機構10は、パーキングスイッチの操作により駆動されるモータ装置20と、車軸11に固定されたパーキングギヤ12と、モータ装置20とパーキングギヤ12との間で駆動される動力伝達機構13と、を備えている。
動力伝達機構13は、モータ装置20側から、モータ装置20の出力軸24により揺動される揺動部材13aと、揺動板13aの揺動運動により直線運動される操作ロッド13bと、操作ロッド13bの先端側(図中手前側)に固定された駒部材13cと、駒部材13cの進退により揺動される揺動アーム13dと、を備えている。
そして、操作者(運転者)によるパーキングスイッチのオン操作により、モータ装置20の出力軸24が、軸心C1を中心に時計回り方向に回転される。すると、この出力軸24の回転に伴って、揺動板13aが網掛矢印M1に示されるように揺動される。
さらに、揺動板13aの揺動に伴って、操作ロッド13bが網掛矢印M2に示されるように真っ直ぐに移動されて、駒部材13cが、揺動アーム13dの基端側(図中左側)と固定部材13eとの間に入り込む。これにより、揺動アーム13dが軸心C2を中心に時計回り方向に揺動される。
すると、揺動アーム13dの基端側が網掛矢印M3に示されるように上昇し、揺動アーム13dの先端側(図中右側)が網掛矢印M4に示されるように下降する。これにより、揺動アーム13dの先端側に設けられた歯部13fが、パーキングギヤ12の径方向外側に設けられた複数の係合溝12aのうちの1つに噛み合わされる。
これにより、操作者によるフットブレーキやパーキングブレーキ(図示せず)の操作状態に関わらず、車両の車軸11が「ロック状態」とされ、ひいては車両が停車状態となる。
その後、車両を走行させるために、操作者がパーキングスイッチをオフ操作すると、上記とは逆に、まず、モータ装置20の出力軸24が、軸心C1を中心に反時計回り方向に回転される。これにより、駒部材13cが、揺動アーム13dの基端側と固定部材13eとの間から抜け出る。
すると、揺動アーム13dの軸心C2の近傍に設けられたリターンスプリング(図示せず)のばね力により、揺動アーム13dが軸心C2を中心に反時計回り方向に揺動される。これにより、揺動アーム13dの歯部13fの係合溝12aに対する噛み合いが解かれ、電動パーキングロック機構10が「ロックフリー状態」となる。
このように、電動パーキングロック機構10は、駆動源としてのモータ装置20によって駆動され、このモータ装置20に本発明の端子構造が適用されている。以下、本発明の端子構造を適用したモータ装置20について、詳細に説明する。
図2に示されるように、モータ装置20は、略四角形形状に形成されたギヤハウジング21と、同じく略四角形形状に形成されたカバー部材22と、同じく略四角形形状に形成され、ギヤハウジング21とカバー部材22との間を仕切る仕切壁部材23と、を備えている。なお、ギヤハウジング21,カバー部材22,および仕切壁部材23は、四隅にそれぞれ設けられた合計4つの固定ねじS1によって、互いに強固に固定されている。
ギヤハウジング21は、溶融されたアルミ材料を鋳造することにより略箱形状に形成され、その底壁21aには、出力軸24を回転自在に支持するボス部21bが一体に設けられている。そして、出力軸24の先端側には、揺動板13a(図1参照)が固定され、出力軸24の基端側には、ギヤハウジング21内に回転自在に設けられた出力ギヤ25が固定されている。
また、ギヤハウジング21の内部で、その長手方向に沿う出力軸24がある側(図中右側)とは反対側(図中左側)には、電動モータ29の回転軸(図示せず)に固定されたピニオンギヤ26が配置されている。そして、このピニオンギヤ26と出力ギヤ25との間には、ピニオンギヤ26により回転される入力ギヤ27と、入力ギヤ27の回転を出力ギヤ25に伝達する中間ギヤ28と、が設けられている。
ここで、入力ギヤ27,中間ギヤ28および出力ギヤ25は、ピニオンギヤ26の回転、つまり電動モータ29の回転を減速し、減速して高トルク化された回転力を出力軸24から外部に出力する減速機構SDを形成している。これにより、モータ装置20は、小型の電動モータ29を採用しつつ、大きな出力が可能となっている。
なお、ギヤハウジング21の底壁21aには、ブリーザキャップCPが装着されている。このブリーザキャップCPは、ギヤハウジング21の内外において空気の行き来のみを許容する。これにより、低温時および高温時において、モータ装置20の内部における空気の収縮や膨張が許容されて、雰囲気温度に関わらずモータ装置20は正常動作が可能となっている。
また、ギヤハウジング21の周囲には、出力軸24を囲むようにして、合計3つの固定脚21cが一体に設けられている。これらの固定脚21cは、車両側の被固定部(図示せず)に、固定ボルト(図示せず)を介して強固に固定されるようになっている。すなわち、ギヤハウジング21は、モータ装置20を被固定部に固定するための固定ブラケットとしての機能も有している。
図3に示されるように、カバー部材22は、溶融された樹脂材料を射出成形することにより略箱形状に形成され、その底壁22aには、有底筒状に形成されたモータ収容部22bが一体に設けられている。
モータ収容部22bの内部には、電動モータ29を形成するステータ(固定子)29aが固定され、その径方向内側には、図示しないロータ(回転子)が回転自在に収容されている。ここで、電動モータ29はブラシレスモータであり、ブラシ付きモータに比して電磁ノイズの外部への放散が抑えられている。なお、電動モータ29に必要とされる仕様によっては、安価なブラシ付きモータを採用することもできる。
カバー部材22の内部で、その長手方向に沿うモータ収容部22bがある側(図中左側)とは反対側(図中右側)には、制御基板30が設けられている。具体的には、制御基板30は、カバー部材22の底壁22aに対して、合計2つの固定ねじS2によって、がたつかないように強固に固定されている。ここで、カバー部材22は、電動モータ29および制御基板30を収容しており、本発明におけるケースを構成している。
また、図4に示されるように、カバー部材22の外部には、略箱形状に形成され、車両側の外部コネクタCNが接続されるコネクタ接続部22cが一体に設けられている。そして、コネクタ接続部22cと制御基板30との間には、外部コネクタCNを介して、車載コントローラ(図示せず)と制御基板30とを電気的に接続する導電部材ユニット40が設けられている。
ここで、導電部材ユニット40は、カバー部材22を射出成形(インサート成形)する際に、カバー部材22の底壁22aに埋設されるようになっている。導電部材ユニット40の詳細構造およびカバー部材22の製造手順については、後述する。
図2に示されるように、ギヤハウジング21とカバー部材22との間に設けられる仕切壁部材23は、溶融されたアルミ材料を鋳造することにより略板状に形成されている。そして、仕切壁部材23は、ギヤハウジング21側の空間(図示せず)とカバー部材22側の空間SP(図4参照)との間を仕切っている。
これにより、ギヤハウジング21の内部に収容された減速機構SD(図1参照)の摩耗粉や、減速機構SDに塗布された潤滑グリス等が、カバー部材22の内側に設けられた制御基板30やステータ29a(図3参照)に飛び散ることが防止される。すなわち、仕切壁部材23は、制御基板30や電動モータ29が誤動作したり停止されたりするのを防止する役割を果たしている。
図4および図5に示されるように、カバー部材22の底壁22aにインサート成形により埋設される導電部材ユニット40は、第1ホルダ部材41,第2ホルダ部材42および保護ホルダ43を備えている。そして、第1ホルダ部材41および第2ホルダ部材42は、それぞれ重ねられて互いに組み立てられた状態で、保護ホルダ43により保持されている。
ここで、第1,第2ホルダ部材41,42は、図4および図5に示されるように、互いに組み立てられた状態において、本発明における導電部材ホルダを構成している。また、第1,第2ホルダ部材41,42は、それぞれ分離された状態(図6および図7に示される状態)において、本発明における分割体を構成している。
図5ないし図7に示されるように、第1,第2ホルダ部材41,42は、それぞれ溶融された樹脂材料を射出成形することにより略長方形形状の板状に形成されている。そして、第1,第2ホルダ部材41,42の内部には、インサート成形によりそれぞれ5本ずつ(複数)の導電部材Eがそれぞれ埋設されている。
第1,第2ホルダ部材41,42に埋設された合計10本の導電部材Eは、それぞれ導電性に優れた黄銅等の板材を打ち抜いて略棒状に形成され、かつXYZ軸方向に3次元的に屈曲されている。そして、導電部材Eの長手方向一側には第1端子T1が設けられ、長手方向他側には第2端子T2が設けられている。ここで、第1,第2端子T1,T2は、第1,第2ホルダ部材41,42の側面から外部に露出された部分のことである。すなわち、第1,第2ホルダ部材41,42は、導電部材Eを保持し、かつ第1,第2端子T1,T2を外部に露出させている。
図4に示されるように、第1ホルダ部材41の第1端子T1および第2ホルダ部材42の第1端子T1は、それぞれカバー部材22の内側の空間SPに露出されている。すなわち、合計10本の第1端子T1には、電子部品としての制御基板30がはんだ付けにより電気的に接続されている。なお、図4において、第1端子T1の近傍の網掛部分は、はんだ部を示している。
これに対し、第1ホルダ部材41の第2端子T2および第2ホルダ部材42の第2端子T2は、それぞれコネクタ接続部22cの内部に露出されている。すなわち、合計10本の第2端子T2には、電子部品としての車載コントローラ(図示せず)が、外部コネクタCNを介して電気的に接続されている。
このように、10本の導電部材Eは、それぞれ制御基板30および車載コントローラ(電子部品同士)を互いに電気的に接続しており、これにより両者間で通信(通電)可能としている。
また、第1,第2ホルダ部材41,42は、複数の導電部材Eを等間隔で短絡しないように保持する機能を有している。そして、第1,第2ホルダ部材41,42をカバー部材22の底壁22aにインサート成形により埋設することで、カバー部材22の内側の所定箇所に第1端子T1を精度良く配置し、コネクタ接続部22cの内部の所定箇所に第2端子T2を精度良く配置している。よって、モータ装置20の組み立て作業を容易にしつつ、外部コネクタCNを容易に接続可能としている。
ここで、図5および図6に示されるように、第1ホルダ部材41の第1端子T1寄りの部分には、第1ホルダ部材41の板厚方向に突出された突起部41aが一体に設けられている。突起部41aは、第1端子T1の整列方向に延在され、保護ホルダ43とともに、第1端子T1の周囲に隙間SK(図5および図11参照)を形成している。
具体的には、第1,第2ホルダ部材41,42を保護ホルダ43に組み付けた状態において、突起部41aの表面SF1および保護ホルダ43の表面SF2は、それぞれ面一となっている。そして、これらの面一とされた表面SF1,SF2は、図11に示されるように、カバー部材22を射出成形する際に、下金型51の設置面51aに密着される。これにより、上下金型51,52の間に形成されたキャビティCA内に溶融樹脂MRを供給したときに、隙間SK(図11の網掛部分)には溶融樹脂MRが入り込まず、よって隙間SKが形成される。
また、図4に示されるように、第1端子T1には、直角に折り曲げられた1つの角部Cが設けられている。具体的には、第1ホルダ部材41の第1端子T1の角部Cは、第1ホルダ部材41と制御基板30との間で、かつ保護ホルダ43の内部(隙間SK)に設けられている。また、第2ホルダ部材42の第1端子T1の角部Cは、第2ホルダ部材42と制御基板30との間で、かつ保護ホルダ43の内部(隙間SK)に設けられている。
ここで、第1端子T1は、その略中間部分に角部Cを設けることで、底壁22aの延在方向に延ばされ、かつ底壁22aの延在方向と交差する方向に延ばされている。これにより、振動により制御基板30が矢印SWのように揺動したり、熱により制御基板30が矢印SWのように歪んだりしたときに、第1端子T1は、保護ホルダ43の内部で矢印SWのように容易に弾性変形される。これにより、第1端子T1のはんだ部(網掛部分)、つまり電気的な接続部分に大きな応力が掛かることが抑えられ、はんだ部にクラック等が発生することが防止される。
このように、第1端子T1の角部Cは、第1端子T1に柔軟性を与えるものであって、本発明における弾性変形部を構成している。すなわち、第1端子T1の角部Cは、電気的な接続部分(はんだ部)にダメージを与えること無く、第1ホルダ部材41に対する制御基板30の振れを許容するようになっている。
図4,図5および図8に示されるように、保護ホルダ43は、溶融された樹脂材料を射出成形することで略長方形の箱形状に形成されている。保護ホルダ43の表面SF2側には、大きく開口された第1開口部43aが設けられ、保護ホルダ43の側面SF3側には、第1開口部43aよりも小さく開口された第2開口部43bが設けられている。これらの第1開口部43aの開口方向および第2開口部43bの開口方向は、互いに直交している。
そして、導電部材ユニット40を組み立てた状態において、第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1は第1開口部43aから突出され、第1端子T1の角部Cは保護ホルダ43の内部に設けられている。ここで、保護ホルダ43は、本発明における隙間形成部材を構成し、第1,第2ホルダ部材41,42に装着された状態において、角部Cの周囲に隙間SKを形成している。言い換えれば、保護ホルダ43は、角部Cの周囲に隙間SKを形成して角部Cを保護しており、これにより角部Cを柔軟に弾性変形可能としている。
保護ホルダ43の第2開口部43b寄りの部分には、一対のホルダ保持部43cが設けられている。これらのホルダ保持部43cは、互いに組み立てられた第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1側を保持するようになっている。具体的には、一対のホルダ保持部43cは、それぞれ断面が略U字形状に形成され、第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1側を、その厚み方向から挟むようにして保持する。
また、互いに組み立てられた第1,第2ホルダ部材41,42は、第2開口部43bに向けて差し込むようにして装着される。そのため、一対のホルダ保持部43cのそれぞれには、第1,第2ホルダ部材41,42の第2開口部43b(保護ホルダ43)に対する差し込み量を規制する差し込み量規制壁43dが設けられている。これにより、導電部材ユニット40を、製品毎にばらつくこと無く精度良く組み立てられるようにしている。
ここで、第1,第2ホルダ部材41,42は、保護ホルダ43に対して軽圧入して装着される。したがって、組み立て終えた導電部材ユニット40は、容易には分解されることが無い。よって、カバー部材22の底壁22aに対する導電部材ユニット40のインサート成形を、容易に行うことができる。
なお、カバー部材22の底壁22aは、図3および図4に示されるように、第1,第2ホルダ部材41,42および保護ホルダ43を互いに組み立てられた状態、つまり導電部材ユニット40の状態で保持するようになっている。すなわち、カバー部材22(底壁22a)は、本発明における組み立て体ホルダを構成している。
次に、以上のように形成されたカバー部材22の組み立て手順、つまり、本発明の端子構造の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。
図9は[導電部材ユニット組み立て工程]を説明する斜視図を、図10は[カバー部材成形工程]を説明する断面図を、図11は導電部材ユニットの下金型への装着状態を示す断面図を、図12はキャビティ内への溶融樹脂の供給状態を示す断面図をそれぞれ示している。
[第1,第2ホルダ部材成形工程]
まず、別の製造工程でそれぞれ所定形状に形成された合計10本の導電部材Eを準備する。次いで、これらの導電部材Eを、射出成形装置の金型の内部に5本ずつセットして、金型の内部に形成されたそれぞれのキャビティに対して、ディスペンサ(供給装置)から溶融樹脂を圧送する(何れも図示せず)。
これにより、図6および図7に示されるように、内部に5本ずつの導電部材Eが埋設された第1ホルダ部材41および第2ホルダ部材42が完成し、第1インサート成形が終了する。
その後、図9の実線矢印M5およびM6に示されるように、完成した第1,第2ホルダ部材41,42を、互いに重なるように突き合わせて組み立てる。これにより、第1,第2ホルダ部材成形工程が終了する。
なお、第1,第2ホルダ部材成形工程が、本発明における第1工程を構成している。
[導電部材ユニット組み立て工程]
次に、図9に示されるように、互いに組み立てられた第1,第2ホルダ部材41,42を準備し、かつ別の製造工程で製造された保護ホルダ43を準備する。その後、図9の実線矢印M7に示されるように、第1,第2ホルダ部材41,42を保護ホルダ43に臨ませる。より具体的には、第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1側を、保護ホルダ43の第2開口部43bの正面に向ける。
次いで、第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1側を、第2開口部43bに差し込んで装着する。このとき、第1,第2ホルダ部材41,42の第1端子T1側が、第2開口部43bの差し込み量規制壁43dに当接するまで、つまり差し込み動作が停止されるまで、当該差し込み動作を継続させる。よって、保護ホルダ43が、第1,第2ホルダ部材41,42に装着されて、両者が一体化される。
これにより、図5に示されるように導電部材ユニット40が組み立てられて、第1端子T1の角部Cが保護ホルダ43の内部に収容され、かつ角部Cの周囲に隙間SKが形成され、さらには第1ホルダ部材41の表面SF1と、保護ホルダ43の表面SF2とが面一となって、導電部材ユニット組み立て工程が終了する。
なお、導電部材ユニット組み立て工程が、本発明における第2工程を構成している。
[カバー部材成形工程]
次に、図10に示されるように、下金型51および上金型52を備えた射出成形装置50を用いて、カバー部材22(図3および図4参照)を形成する。ここで、下金型51の上金型52に向けられた部分には、導電部材ユニット40がセットされる設置面51aが形成され、この設置面51aには、導電部材ユニット40の第1開口部43aから突出された第1端子T1が差し込まれる合計10個の差し込み孔51bが設けられている。
そして、図10の実線矢印M8に示されるように、組み立て終えた導電部材ユニット40の第1端子T1を差し込み孔51bに差し込み、導電部材ユニット40を設置面51aにセットする。その際には、図11に示されるように、下金型51の設置面51aに対して、導電部材ユニット40の表面SF1,SF2を密着させるようにする。
これにより、図11の網掛部分に示されるように、隙間SKが上下金型51,52により形成されたキャビティCA(図12参照)に対して分離される。
次いで、図10の実線矢印M9に示されるように、射出成形装置50の昇降機構(図示せず)を駆動して、下金型51に対して上金型52を下降させて突き合わせる。ここで、上金型52には、コネクタ接続部22c(図4参照)を形成する筒状の凹部52aが設けられ、さらに凹部52aの中央寄りの部分には、導電部材ユニット40の第2端子T2が差し込まれる合計10個の差し込み孔52bが設けられている。よって、上金型52の下降に伴って、第2端子T2が差し込み孔52bに差し込まれる。
これにより、図12に示されるように、互いに突き合わされた上下金型51,52の間に、カバー部材22(図3および図4参照)を形作るキャビティCAが形成される。
その後、図12の実線矢印M10に示されるように、上金型52に形成された供給通路52cに対して、射出成形装置50のディスペンサ53から溶融樹脂MRを所定圧で供給(圧送)することで、キャビティCA内に徐々に溶融樹脂MRが充填されていく。ここで、キャビティCA内の空気は、上下金型51,52の突き合わせ面(図示せず)等から、外部に漏れ出るようになっている。よって、ヒケやボイド等の不具合を発生させること無く、カバー部材22が精度良く形成される。
これにより、互いに組み立てられた第1,第2ホルダ部材41,42および保護ホルダ43、つまり導電部材ユニット40が、カバー部材22の底壁22a(図3および図4参照)に保持されるように埋設されて、第2インサート成形が終了する。よって、カバー部材22の成形が完了して、カバー部材成形工程が終了する。
このように、本実施の形態では、第1,第2インサート成形を経て、導電部材ユニット40をカバー部材22に保持させるようにしている。なお、カバー部材成形工程が、本発明における第3工程を構成している。
[基板接続工程]
次に、図4に示されるように、完成したカバー部材22を準備し、かつ別の製造工程で製造された制御基板30を準備する。そして、図4の実線矢印M11に示されるように、カバー部材22の内側の所定箇所に制御基板30を装着する。このとき、制御基板30のスルーホール(図示せず)に、第1端子T1(角部Cが設けられた側の端子)を挿通させるようにする。その後、ねじ回し(図示せず)を用いて、固定ねじS2により、制御基板30をカバー部材22に固定する。
次いで、図4の実線矢印M12に示されるように、はんだごてTL1を用いて、制御基板30と第1端子T1とを電気的に接続する。このとき、第1端子T1とスルーホールとの間には、上述のように若干の隙間(図示せず)が形成されているので、当該隙間を介して制御基板30の表裏に、はんだ(図中網掛部分)が行き渡る。これにより、電気的な接続部分(はんだ部)の強度が十分に確保される。
また、はんだごてTL1を用いてはんだ付け作業を行う際に、矢印SWのように制御基板30に振れが生じたとしても、第1端子T1の角部Cが柔軟に弾性変形されて、当該振れを効果的に吸収する。よって、電気的な接続部分に大きな応力が掛かることが抑制される。
さらには、第1端子T1とスルーホールとの間に、若干の隙間が形成されるため、スルーホールに対する第1端子T1の挿通作業を容易に行えるようになっている。したがって、カバー部材22の組み立て性も向上されている。
これにより、制御基板30のカバー部材22への組み付け、言い換えれば、制御基板30の第1端子T1に対する電気的な接続が完了して、基板接続工程が終了する。なお、基板接続工程が、本発明における第4工程を構成している。
以上詳述したように、実施の形態1に係るモータ装置20によれば、第1端子T1に、第1,第2ホルダ部材41,42に対する制御基板30の振れを許容する角部Cが設けられ、第1,第2ホルダ部材41,42に、角部Cの周囲に隙間SKを形成する保護ホルダ43が装着され、第1,第2ホルダ部材41,42および保護ホルダ43が、互いに組み立てられた状態でカバー部材22の底壁22aに保持されている。
これにより、制御基板30が第1,第2ホルダ部材41,42に対して相対的に移動されると、角部Cが弾性変形されて、電気的な接続部分(はんだ部)に大きな負荷が掛かることが抑制される。したがって、電気的な接続部分(はんだ部)に亀裂が生じて導通不良が発生すること等を無くして、信頼性を向上させることが可能となる。
また、固定ねじ等を用いること無く、第1,第2インサート成形を経て組み立てることが可能となり、ひいては部品点数を削減して組み立て工程の簡素化を図ることができる。
さらに、実施の形態1に係るモータ装置20によれば、第1ホルダ部材41と第2ホルダ部材42とを、それぞれ製造した後で互いに組み立てるようにし、保護ホルダ43は、第1,第2ホルダ部材41,42を互いに組み立てられた状態で保持している。
これにより、多数(5本ずつ)の導電部材Eを必要とする仕様であっても、導電部材ユニット40を容易に形成することができ、ひいてはカバー部材22(モータ装置20)の組み立て作業を簡素化して、製造コストを低減することが可能となる。ただし、ホルダ部材の分割数は、本実施の形態のように2つに限らず、3つ以上であっても良く、この場合においても、導電部材ユニットを容易に形成することができる。
さらに、実施の形態1に係るモータ装置20によれば、第1端子T1に弾性変形部としての角部Cを設けたので、導電部材Eを単純な屈曲作業(90度に折り曲げる作業)で形成することができる。よって、これによっても、カバー部材22(モータ装置20)の組み立て作業を簡素化して、製造コストを低減することができる。
次に、本発明の実施の形態2について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
図13は実施の形態2の導電部材ユニットを示す斜視図を示している。
図13に示されるように、実施の形態2に係るモータ装置の導電部材ユニット60では、実施の形態1の導電部材ユニット40(図9参照)に比して、1つのホルダ部材(導電部材ホルダ)61を、1つの保護ホルダ43に組み付けた点のみが異なっている。
具体的には、図9に示されるように、実施の形態1の導電部材ユニット40では、第1,第2端子T1,T2を5本並べて「2列」設けていたが、図13に示されるように、実施の形態2の導電部材ユニット60では、第1,第2端子T1,T2を5本並べて「1列」設けている。すなわち、導電部材Eの本数が半分となった構造を採用している。なお、図示はしないが、実施の形態2に採用される制御基板30(図4参照)のスルーホールの数も、実施の形態1に比して半分となっている。
したがって、ホルダ部材61の内部には、5本の導電部材Eが埋設され、かつホルダ部材61の厚み寸法が、実施の形態1の第1,第2ホルダ部材41,42の厚み寸法よりも厚く(約2倍)なっている。
そして、ホルダ部材61の外郭形状は、第1,第2ホルダ部材41,42を組み立てた状態の外郭形状(図9参照)と同じであり、実施の形態1と同じ保護ホルダ43に対して、図13の実線矢印M13のように、実施の形態1と同様に組み付けられる。
以上のように形成した実施の形態2においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態2では、部品点数が少なくなるため、モータ装置の組み立て作業を簡素化させることができる。
次に、本発明の実施の形態3,4について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
図14は実施の形態3の弾性変形部を示す断面図を、図15は実施の形態4の弾性変形部を示す断面図をそれぞれ示している。
図14に示されるように、実施の形態3に係るモータ装置の導電部材ユニット70では、実施の形態1の導電部材ユニット40(図4参照)に比して、第1端子T1に設けられる「弾性変形部」の形状のみが異なっている。具体的には、実施の形態1(図4参照)では、第1端子T1に、直角に折り曲げられた1つの角部Cを設けていた。これに対し、実施の形態3(図14参照)では、第1端子T1に、所定の曲率半径で円弧形状に湾曲された1つの円弧部Rを設けている。ここで、円弧部Rについても、角部Cと同様の機能を備えており、本発明における弾性変形部を構成している。
また、本発明における弾性変形部は、図15に示される実施の形態4のように形成することもできる。具体的には、実施の形態1の導電部材ユニット40(図4参照)では、第1端子T1に、直角に折り曲げられた1つの角部Cを設けていた。これに対し、実施の形態4(図15参照)の導電部材ユニット80では、第1端子T1に、直角に折り曲げられた角部Cを、それぞれ3つずつ設けている。言い換えれば、角部Cの数は、1つに限らず複数設けることができる。さらには、複数の角部Cに変えて、図14に示される円弧部Rを複数設けることもできる。
以上のように形成した実施の形態3,4においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の実施の形態5について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
図16は弾性変形部の周囲に弾性部材を設けた例(実施の形態5)を示す断面図を示している。
図16に示されるように、実施の形態5に係るモータ装置の導電部材ユニット90では、実施の形態1の導電部材ユニット40(図4参照)に比して、第1端子T1の角部Cの周囲の隙間SKに、弾性部材としてのゴム部材Gを設けた点のみが異なっている。ゴム部材Gは、図16の実線矢印M14のように、充填治具TL2から、溶融されたゴム材料を、隙間SKに充填することで形成される。これにより、角部Cの周囲がモールドされて、隙間SKに埃等が溜まることが防止される。ここで、角部Cの周囲にはゴム部材Gが隙間無く設けられるが、ゴム部材Gは十分な柔軟性を備えている。よって、角部Cの弾性変形に対して悪影響を与えることは殆ど無い。
なお、隙間SKに対する溶融されたゴム材料の充填作業(ゴム部材Gの成形作業)は、第1端子T1に制御基板30を電気的に接続する前、つまり上述の[基板接続工程]の前に行われる。したがって、図16では、制御基板30が図示されていない。
以上のように形成した実施の形態5においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態5では、第1端子T1の角部Cの周囲の隙間SKに、弾性部材としてのゴム部材Gを設けたので、第1端子T1の角部Cの部分における防塵性を向上させることが可能となる。
なお、ゴム部材Gは、図14に示される実施の形態3や、図5に示される実施の形態4にも設けることができる。
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、電動パーキングロック機構10のモータ装置20に本発明を適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ワイパ装置や電動スライドドア装置等のモータ装置にも適用することができる。また、モータ装置に限らず、他の電装機器にも本発明を適用することができ、特に、振動を伴う環境で使用される電装機器に対して好適である。
また、上記各実施の形態では、一側に第1端子T1および他側に第2端子T2を備えた導電部材Eにおいて、一方の第1端子T1側のみに角部C(円弧部R)を設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、他方の第2端子T2側にも制御基板(電子部品)が半田付けされる形態の場合には、他方の第2端子T2側にも角部C(円弧部R)を設けても良い。
その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質,形状,寸法,数,設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。
10 電動パーキングロック機構
11 車軸
12 パーキングギヤ
12a 係合溝
13 動力伝達機構
13a 揺動板
13b 操作ロッド
13c 駒部材
13d 揺動アーム
13e 固定部材
13f 歯部
20 モータ装置
21 ギヤハウジング
21a 底壁
21b ボス部
21c 固定脚
22 カバー部材(組み立て体ホルダ,ケース)
22a 底壁
22b モータ収容部
22c コネクタ接続部
23 仕切壁部材
24 出力軸
25 出力ギヤ
26 ピニオンギヤ
27 入力ギヤ
28 中間ギヤ
29 電動モータ
29a ステータ
30 制御基板(電子部品)
40 導電部材ユニット
41 第1ホルダ部材(導電部材ホルダ,分割体)
41a 突起部
42 第2ホルダ部材(導電部材ホルダ,分割体)
43 保護ホルダ(隙間形成部材)
43a 第1開口部
43b 第2開口部
43c ホルダ保持部
43d 差し込み量規制壁
50 射出成形装置
51 下金型
51a 設置面
51b 差し込み孔
52 上金型
52a 凹部
52b 差し込み孔
52c 供給通路
53 ディスペンサ
60 導電部材ユニット
61 ホルダ部材(導電部材ホルダ)
70 導電部材ユニット
80 導電部材ユニット
90 導電部材ユニット
C 角部(弾性変形部)
CA キャビティ
CN 外部コネクタ
CP ブリーザキャップ
E 導電部材
G ゴム部材(弾性部材)
MR 溶融樹脂
R 円弧部(弾性変形部)
S1,S2 固定ねじ
SD 減速機構
SF1,SF2 表面
SF3 側面
SK 隙間
SP 空間
T1 第1端子
T2 第2端子
TL1 はんだごて
TL2 充填治具

Claims (10)

  1. 電子部品同士を電気的に接続する端子構造であって、
    一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材と、
    前記導電部材を保持し、前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダと、
    前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記導電部材ホルダに対する前記電子部品の振れを許容する弾性変形部と、
    前記導電部材ホルダに装着され、前記弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材と、
    前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を、互いに組み立てられた状態で保持する組み立て体ホルダと、
    を備えている、端子構造。
  2. 請求項1記載の端子構造において、
    前記導電部材ホルダは、複数の前記導電部材がそれぞれ設けられた複数の分割体を有し、
    前記隙間形成部材は、複数の前記分割体を互いに組み立てられた状態で保持している、
    端子構造。
  3. 請求項1または2記載の端子構造において、
    前記弾性変形部は、前記導電部材ホルダと前記電子部品との間に設けられ、円弧部または角部となっている、
    端子構造。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の端子構造において、
    前記弾性変形部の周囲の前記隙間に、弾性部材が設けられている、
    端子構造。
  5. 電子部品同士を電気的に接続する端子構造の製造方法であって、
    一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材をインサート成形し、前記導電部材を保持するとともに前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダを形成する第1工程と、
    前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に、前記導電部材ホルダに対する前記電子部品の振れを許容する弾性変形部が設けられ、当該弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材を、前記導電部材ホルダに装着する第2工程と、
    互いに組み立てられた前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材をインサート成形し、前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を保持する組み立て体ホルダを形成する第3工程と、
    を備えている、端子構造の製造方法。
  6. 請求項5記載の端子構造の製造方法において、
    前記第3工程の後に、前記第1端子および前記第2端子のうちの前記弾性変形部が設けられた側に、前記電子部品を電気的に接続する第4工程を行う、
    端子構造の製造方法。
  7. 電動モータおよび制御基板を収容するケースを備えたモータ装置であって、
    一側に第1端子および他側に第2端子が設けられた導電部材と、
    前記導電部材を保持し、前記第1端子および前記第2端子を外部に露出させる導電部材ホルダと、
    前記第1端子および前記第2端子のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、前記導電部材ホルダに対する前記制御基板の振れを許容する弾性変形部と、
    前記導電部材ホルダに装着され、前記弾性変形部の周囲に隙間を形成する隙間形成部材と、
    を備え、
    前記ケースは、前記導電部材ホルダおよび前記隙間形成部材を、互いに組み立てられた状態で保持している、
    モータ装置。
  8. 請求項7記載のモータ装置において、
    前記導電部材ホルダは、複数の前記導電部材がそれぞれ設けられた複数の分割体を有し、
    前記隙間形成部材は、複数の前記分割体を互いに組み立てられた状態で保持している、
    モータ装置。
  9. 請求項7または8記載のモータ装置において、
    前記弾性変形部は、前記導電部材ホルダと前記制御基板との間に設けられ、円弧部または角部となっている、
    モータ装置。
  10. 請求項7〜9のいずれか1項に記載のモータ装置において、
    前記弾性変形部の周囲の前記隙間に、弾性部材が設けられている、
    モータ装置。
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