JP2021191024A - 端子 - Google Patents

Abstract

【課題】導線が絶縁性の被膜によって被覆される電線が接続される端子を容易に製造し得る技術を提供すること。【解決手段】端子は、電線の外周面の一部を支持する第１支持部と、電線を挟んで第１支持部と反対側に配置されており、第１支持部と反対側から電線の外周面の他の一部を支持する第２支持部と、を備える。第２支持部は、第１支持部と反対側から電線に向けて延びている延在部と、延在部の電線側の先端面に設けられて電線の外周面と対面している挟持部と、を備える。挟持部は、電線側に尖るように突出している突出部を備える。電線は、第１支持部と第２支持部の挟持部との間に電線が挟持される。端子は、突出部が被膜に突き刺されて導線と接触することによって、導線と導通している。【選択図】図５

Description

本明細書が開示する技術は、電線が接続される端子に関する。

例えば、特許文献１には、ヒュージングよる被覆リード線と接続端子との接続に関する技術が開示されている。接続端子は、互いに対向する２つの接続部を備えており、それぞれの接続部の互いに対向する面には突起部が設けられている。ヒュージングにおいて、被覆リード線は、２つの接続部の互いに対向する面に挟み込まれる。そして、接続端子は、被覆リード線と接続端子とをヒュージングする接合装置が利用されることによって、電流が流されるとともに加圧される。これにより、突起部によって被覆リード線の被覆が破られ、接続端子に流される電流によって発生するジュール熱によって被覆が溶融され、被覆リード線と接続端子とが接続される。

特開２０１４−１５７７５３号公報

特許文献１では、ヒュージングを行うための接合装置が必要となる。本明細書では、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線が絶縁性の被膜によって被覆される電線と端子とを接続することができる技術を提供する。

本明細書は、電線が接続される端子を開示する。電線は、導線と、導線の外周面を被覆する絶縁性の被膜と、を備える。端子は、電線の外周面の一部を支持する第１支持部と、電線を挟んで第１支持部と反対側に配置されており、第１支持部と反対側から電線の外周面の他の一部を支持する第２支持部と、を備える。第２支持部は、第１支持部と反対側から電線に向けて延びている延在部と、延在部の電線側の先端面に設けられて電線の外周面と対面している挟持部と、を備える。挟持部は、電線側に尖るように突出している突出部を備える。電線は、第１支持部と第２支持部の挟持部との間に挟持されている。端子は、突出部が被膜に突き刺されて導線と接触することによって、前記導線と導通している。

上記の構成によると、電線は、第１支持部と第２支持部との間に挟持される。第２支持部の挟持部には、電線側に尖るように突出している突出部が設けられている。これにより、電線が第１支持部と第２支持部との間に挟持されると、突出部が電線の被膜に突き刺され、突出部と導線とが導通する。即ち、電線と端子とが接続される。このように、端子には突出部が設けられているため、ヒュージングを行うことなく、電線と端子とを接続することができる。従って、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線が絶縁性の被膜によって被覆された電線と端子とを接続することができる。

本技術の一実施形態では、端子は、延在部の挟持部と反対側の端部と第１支持部とを接続する接続部と、延在部を支持する当接部と、を備えてもよい。また、接続部は、延在部の端部から第１方向に屈曲する第１屈曲部を備えてもよい。当接部は、延在部を第１方向に支持してもよい。

第１屈曲部において、第１方向と反対側に弾性力が生じる。このような弾性力が延在部に働くことに起因して、延在部に変位が生じる。このような変位が生じると、突出部が導線から離れ、この結果、導線と突出部との接触が不良となり、電線と端子との間の通電が切断されるおそれがある。この点に関して、上記の構成によると、当接部によって、第１屈曲部において生じる弾性力に抗することができる。従って、突出部から導線から離れることが抑制され、電線と端子との間の通電の信頼性が向上する。

本技術の一実施形態では、接続部は、第１屈曲部と第１支持部との間に位置する屈曲部を少なくとも１つ備えてもよい。

このような構成によると、上記のような弾性力が少なくとも２つの屈曲部に分散される。従って、突出部が導線から離れることが抑制され、電線と端子との間の通電の信頼性が向上する。

実施例の端子を備える燃料ポンプの断面図を示す。 ステータの分解斜視図を示す。 コイル線の断面図を示す。 図２のＩＶ線で囲まれた領域の拡大図を示す。 図３のＶ−Ｖ線における断面図を示す。 端子とコイル線とが接続される工程の模式図を示す。 端子の変形例の模式図を示す（１）。 端子の変形例の模式図を示す（２）。 端子の変形例の模式図を示す（３）。

（第１実施例）
図１に示されるように、本実施例の通電端子１０２を備えるモータ部１０は、燃料ポンプ２に用いられる。燃料ポンプ２は、燃料タンク（図示省略）内に配置され、自動車等の車両のエンジン（図示省略）に燃料（例えばガソリン等）を供給する。燃料ポンプ２は、モータ部１０と、ポンプ部２０と、を備える。モータ部１０とポンプ部２０は、ハウジング５０内に配置されている。ハウジング５０は、両端が開口された円筒形状を有する。ハウジング５０は、金属製である。

モータ部１０は、ブラシレスモータであり、三相モータである。モータ部１０は、ステータ１１とロータ１２とを備える。ステータ１１は、ロータ１２を囲むように配置されている。ステータ１１は、コア１３と樹脂ボビン３０とを備える。コア１３は、複数枚のコアプレート１４を積層させることによって構成されている。各コアプレート１４は、磁性体材料によって構成されている。

図１に示されるように、樹脂ボビン３０は、複数のコアプレート１４で構成されているコア１３をモールドしている。コア１３の表面が、樹脂ボビン３０の樹脂によって被覆されている。樹脂ボビン３０がコア１３をモールドすることによって、複数のコアプレート１４の積層状態が保持されている。樹脂ボビン３０には、複数のコイル線９０が巻かれている。樹脂ボビン３０は、例えば、金型（不図示）内に樹脂を注入し硬化させる成形方法により成形される。

モータ部１０のロータ１２は、コア１３に囲まれている。ロータ１２は、コア１３の径方向の内側に配置されている。ロータ１２は、永久磁石を備える。ロータ１２は、コア１３の周囲に巻かれている複数のコイル線９０に電流が流れることにより回転する。

ロータ１２の中心には、シャフト１５が固定されている。ロータ１２が回転することによって、シャフト１５が回転する。シャフト１５の上端部には、ベアリング１２０が配置されている。シャフト１５の下端部には、後述するポンプ部２０のインペラ２２が固定されている。ロータ１２及びシャフト１５が回転することによって、インペラ２２が回転する。モータ部１０が、ポンプ部２０のインペラ２２を回転駆動する。

ポンプ部２０は、ケーシング２１とインペラ２２とを備える。ケーシング２１は、例えば金属製である。ケーシング２１は、カバー２１１とボディ２１２とを備える。カバー２１１はケーシング２１の上側の部材であり、ボディ２１２はケーシング２１の下側の部材である。ケーシング２１は、インペラ２２を収容している。ケーシング２１内にはポンプ室２３が形成されている。ポンプ室２３にインペラ２２が配置されている。

ケーシング２１の下端部（即ちボディ２１２側）には、燃料を吸入するための吸入口２４が形成されている。燃料タンク（不図示）内に収容されている燃料が、吸入口２４から吸入される。また、ケーシング２１の上端部（即ちカバー２１１側）には、燃料を吐出するための吐出口２５が形成されている。インペラ２２によってポンプ室２３で昇圧された燃料が、吐出口２５から吐出される。ポンプ室２３に配置されているインペラ２２が回転することによって、燃料タンク内の燃料が吸入口２４からポンプ室２３に吸入される。ポンプ室２３に吸入された燃料が、ポンプ室２３で昇圧されて、吐出口２５から吐出される。ポンプ部２０は、燃料を吸入し、昇圧し、吐出する装置である。

また、モータ部１０は、樹脂層６０によって覆われている。樹脂層６０は、モータ部１０をモールドしている。樹脂層６０の上端部には、燃料を吐出するための吐出口６５が形成されている。上述したポンプ部２０で昇圧された燃料が、吐出口６５から吐出される。

また、図１及び図２に示されるように、ステータ１１は、複数の通電端子１０２と、各通電端子１０２を外部の装置に導通させるための複数の端子１０３と、を備える。通電端子１０２は、Ｕ相をコイル線９０に供給するため通電端子１０２Ｕを備える。また、図示省略しているが、複数の通電端子１０２は、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれをコイル線９０に供給するための端子を備えている。詳しくは後述するが、コイル線９０は、通電端子１０２に設けられているフック部１３１によって保持されている。通電端子１０２は、対応する端子１０３と接続されている。例えば、Ｕ相をコイル線９０に供給するための通電端子１０２Ｕは、端子１０３Ｕと接続されている。端子１０３Ｕが外部の装置と接続されることによって、通電端子１０２Ｕが外部の装置に電気的に接続される。

続いて、通電端子１０２とコイル線９０の接続部分について説明する。図３に示されるように、コイル線９０は、導線９２と被膜９４を備えている。このコイル線９０では、断面形状が円形の導線９２の外周面が、絶縁性の被膜９４によって被覆されている。図２及び図４に示されるように、通電端子１０２は、本体部１３０と、フック部１３１と、を備える。フック部１３１は、外形打ち抜きによって成形される。後述するように、フック部１３１は二つの屈曲部１３７ａ、ｂを有しており、フック部１３１を図中のＹ軸方向から見たときの形状は略楕円形状をなしている。コイル線９０は、フック部１３１によって保持されている。

図４に示されるように、通電端子１０２のフック部１３１は、第１支持部１３２ａと、第２支持部１３２ｂと、を備える。第１支持部１３２ａは、コイル線９０の外周面の一部を、図中の下側から支持している。また、第２支持部１３２ｂは、コイル線９０の外周面を図中の上側から、即ち、第１支持部１３２ａと反対側からコイル線９０の外周面の他の一部を支持している。換言すると、コイル線９０は、第１支持部１３２ａと第２支持部１３２ｂとで挟持されている。

第２支持部１３２ｂは、延在部１３３と、挟持部１３４と、を備える。延在部１３３は、第１支持部１３２ａと反対側からコイル線９０に向けて延びている。挟持部１３４は、延在部１３３のコイル線９０側の先端面に設けられている。挟持部１３４は、コイル線９０と対面している。第１支持部１３２ａと第２支持部１３２ｂとは、接続部１３６を介して互いに接続されている。具体的には、第１支持部１３２ａと、延在部１３３の挟持部１３４と反対側の端部とが、接続部１３６を介して互いに接続されている。第２支持部１３２ｂと接続部１３６とは、第１屈曲部１３７ａを介して互いに接続されている。第１屈曲部１３７ａは、延在部１３３の挟持部１３４の反対側の端部から、図中のＸ軸正の方向に屈曲している。また、第１支持部１３２ａと接続部１３６とは、互いに接続されている。そして、第１支持部１３２ａは屈曲している。即ち、第１支持部１３２ａは、第２屈曲部１３７ｂである。第２屈曲部１３７ｂは、本体部１３０側から、図中のＸ軸正の方向に屈曲している。以下では、図中のＸ軸正の方向を「第１方向」と記載することがある。通電端子１０２は、さらに、当接部１３８を備える。当接部１３８は、本体部１３０の一部に設けられており、延在部１３３と当接している。具体的には、延在部１３３は本体部１３０と対向しており、当接部１３８は、延在部１３３の本体部１３０と対向する面と当接している。

また、図５に示されるように、挟持部１３４は、突出部１３５を備える。突出部１３５は、コイル線９０側に尖るように突出している。突出部１３５は、コイル線９０の被膜９４に突き刺されている。即ち、コイル線９０は、第１支持部１３２ａと第２支持部１３２ｂの挟持部１３４との間に挟持されており、突出部１３５は、コイル線９０の被膜９４に突き刺されている。そして、被膜９４に突き刺された突出部１３５がコイル線９０の導線９２と接触することによって、突出部１３５とコイル線９０、即ち通電端子１０２とコイル線９０は導通している。

（端子とコイル線の接続工程）
続いて、図６を参照して、通電端子１０２とコイル線９０との接続工程について説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）の各図は、通電端子１０２を横から見た状態を模式的に表した図である。図６（Ａ）は、コイル線９０をフック部１３１に配置する工程を示す模式図である。図６（Ｂ）は、コイル線９０をフック部１３１に配置した状態を示す模式図である。図６（Ｃ）は、通電端子１０２とコイル線９０とを接続する工程を示す模式図である。

まずコイル線９０を通電端子１０２のフック部１３１に配置する配置工程を行う。図６（Ａ）に示すように、配置工程を行う段階では、通電端子１０２の本体部１３０と突出部１３５が対向している。そして、本体部１３０と突出部１３５との間には、コイル線９０を挿通するための間隙が設けられている。図６（Ａ）の矢印によって示されるように、コイル線９０は、当該間隙に挿通されることによって、通電端子１０２のフック部１３１に配置される（図６（Ｂ））。

そして、図６（Ｃ）に示されるように、コイル線９０がフック部１３１に配置された状態において、フック部１３１は図中のＸ軸負の方向（図６（Ｃ）の矢印の方向）に加圧される。これにより、フック部１３１が変形し、突出部１３５がコイル線９０の外周面（即ち被膜９４）に接触する。そして、この状態でさらに加圧されることによって、突出部１３５は、コイル線９０の被膜９４に突き刺され、導線９２と接触する。即ち、通電端子１０２とコイル線９０とが接続される。また、フック部１３１が加圧されることによって、フック部１３１には塑性変形が生じ、これにより、通電端子１０２がコイル線９０に対して固定される。このようにして、通電端子１０２とコイル線９０との導通と固定とを同時に行うことができる。

このように、コイル線９０は第１支持部１３２ａと第２支持部１３２ｂとの間に挟持され、第２支持部１３２ｂの挟持部１３４には、コイル線９０側に尖るように突出している突出部１３５が設けられている。これにより、コイル線９０が第１支持部１３２ａと第２支持部１３２ｂとの間に挟持されると、突出部１３５がコイル線９０の被膜９４に突き刺され、突出部１３５が導線９２と接触することによって導通する。このように、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線９２が絶縁性の被膜９４によって被覆されたコイル線９０と通電端子１０２とを接続することができる。

また、上記の通り、通電端子１０２のフック部１３１は、外形打ち抜きによって成形される。このとき、突出部１３５は延在部１３３の先端面に設けられていることから、フック部１３１を外形打ち抜きによって成形するのと同時に、突出部１３５を成形することができる。ここで、突出部が、延在部の先端面でなく、延在部の内面に設けられる比較例を想定する。この比較例では、当該突出部がコイル線と対向しており、フック部が加圧されることにより、端子とコイル線との導通と固定とを同時に行う。従って、比較例においてもヒュージング方式による接続は不要である。しかしながら、この比較例では、フック部を外形打ち抜きによって成形する際に、延在部の内面に設けられる突出部を同時に成形することができない。即ち、外形打ち抜きによってフック部を成形した後、別工程にて当該突出部を成形する必要がある。従って、本実施例の通電端子１０２の製造に関して、比較例と比べて製造工程を少なくとも１工程減らすことができる。

また、上記の通り、通電端子１０２は、第１方向に屈曲する第１屈曲部１３７ａ及び第２屈曲部１３７ｂを備えている。屈曲部１３７ａ、ｂにおいて、第１の方向とは反対側（即ち図中のＸ軸負の方向）に弾性力が生じる。このような弾性力が第２支持部１３２ｂに働くことによって、第２支持部１３２ｂに変位が生じるおそれがある。第２支持部１３２ｂに変位が生じると、コイル線９０の導線９２と接触する突出部１３５に変位が生じることによって、導線９２と突出部１３５との接触が離れ、コイル線９０と通電端子１０２との間に導通不良が生じるおそれがある。

この点に関して、本実施例の通電端子１０２には、延在部１３３と当接する当接部１３８が備えられている。当接部１３８は、延在部１３３と当接することによって、延在部１３３を第１方向に支持する。このため、屈曲部１３７ａ、ｂにおいて生じる弾性力に抗することができる。従って、第２支持部１３２ｂが変位することを抑制することができる。即ち、導線９２と突出部１３５との接触が離れることが抑制されるため、コイル線９０と通電端子１０２との間の通電の信頼性を向上させることができる。

（第２実施例）
続いて、図７を参照して、第２実施例について説明する。図７は、第２実施例の通電端子２０２を図中のＹ軸方向から見た模式図を示す。なお、図７では、第１実施例と異なる点を除いて第１実施例と同じ符号を付している。

第２実施例の通電端子２０２のフック部２３１は、１つの屈曲部２３７を有しており、フック部２３１を図中のＹ軸方向から見た形状は略円形状をなしている。第２支持部１３２ｂと接続部１３６とは、屈曲部２３７を介して互いに接続されている。

このような通電端子２０２においても、フック部２３１に設けられている第２支持部１３２ｂの延在部１３３のコイル線９０側の先端面に突出部１３５が設けられている。従って、第１実施例と同様に、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線９２が絶縁性の被膜９４によって被覆されたコイル線９０と通電端子２０２とを接続することができる。

また、当接部１３８によって屈曲部２３７において生じる弾性力によって第２支持部１３２ｂが変位することを抑制することができるため、コイル線９０と通電端子２０２との間の通電の信頼性を向上させることができる。

（第３実施例）
続いて、図８を参照して、第３実施例を説明する。図８は、第３実施例の通電端子３０２を図中のＹ軸方向から見た模式図を示す。なお、図８では、第１実施例と異なる点を除いて第１実施例と同じ符号を付している。

第３実施例の通電端子３０２のフック部３３１は、３つの屈曲部３３７ａ、ｂ、ｃを有しており、フック部３３１を図中のＹ軸方向から見た形状は略三角形状をなしている。第２支持部１３２ｂと接続部１３６とは、第１屈曲部３３７ａを介して互いに接続されている。第１屈曲部３３７ａは、延在部１３３の挟持部１３４の反対側の端部から図中のＸ軸正の方向に屈曲している。接続部１３６には、第１屈曲部３３７ａと第１支持部１３２ａとの間に位置する第２屈曲部３３７ｂが設けられている。第２屈曲部３３７ｂは、第１支持部１３２ａ側から図中のＺ軸正の方向に屈曲している。そして、第１支持部１３２ａは屈曲している。即ち、第１支持部１３２ａは、第３屈曲部３３７ｃである。第３屈曲部３３７ｃは、本体部１３０側から図中のＸ軸正の方向に屈曲している。

このような通電端子３０２においても、フック部３３１に設けられている第２支持部１３２ｂの延在部１３３のコイル線９０側の先端面に突出部１３５が設けられている。従って、第１実施例と同様に、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線９２が絶縁性の被膜９４によって被覆されたコイル線９０と通電端子３０２とを接続することができる。

また、当接部１３８によって３つの屈曲部３３７ａ、ｂ、ｃにおいて生じる弾性力によって第２支持部１３２ｂが変位することを抑制することができるため、通電端子３０２とコイル線９０との通電の信頼性を向上させることができる。特に、本実施例では、３つの屈曲部３３７ａ、ｂ、ｃが設けられているため、弾性力が３つの屈曲部３３７ａ、ｂ、ｃに分散される。このために、第２支持部１３２ｂに生じ得る変位を小さくすることができる。従って、突出部１３５が導線９２から離れることが抑制され、コイル線９０と通電端子３０２との間の通電の信頼性を向上させることができる。

（第４実施例）
続いて、図９を参照して、第４実施例を説明する。図９は、第４実施例の通電端子４０２を図中のＹ軸方向から見た模式図を示す。図９では、第１実施例と異なる点を除いて第１実施例と同じ符号を付している。

第１支持部４３２ａは、コイル線９０の外周面の一部を、図中の右側から支持している。また、第２支持部４３２ｂは、コイル線９０の外周面を図中の左側から、即ち、第１支持部４３２ａと反対側からコイル線９０の外周面の他の一部を支持している。即ち、本実施例においても、コイル線９０が挟持される方向が第１実施例とは異なるが、コイル線９０は、第１支持部４３２ａと第２支持部４３２ｂとで挟持されている。また、第４実施例の通電端子４０２の本体部４３０は、延在部１３３と当接する当接部１３８を有していない。

第１支持部４３２ａと第３接続部４３６ｃとは、互いに接続されている。第３接続部４３６ｃと第２接続部４３６ｂとは、第２屈曲部４３７ｂを介して互いに接続されている。第２接続部４３６ｂと第１接続部４３６ａとは、第１屈曲部４３７ａを介して互いに接続されている。第１接続部４３６ａと第２支持部４３２ｂとは、互いに接続されている。具体的には、延在部１３３の挟持部１３４と反対側の端部と第１接続部４３６ａとは、互いに接続されている。上記の接続関係を換言すると、第１支持部４３２ａと第２支持部４３２ｂとは、３つの接続部４３６ａ〜ｃを介して互いに接続されている。第１屈曲部４３７ａは、第２接続部４３６ｂの端部から図中のＸ軸負の方向に屈曲している。第２接続部４３６ｂには第２屈曲部４３７ｂが設けられている。第２屈曲部４３７ｂは、第１屈曲部４３７ａ側から図中のＸ軸負の方向に屈曲している。

このような通電端子４０２においても、フック部４３１に設けられている第２支持部４３２ｂの延在部１３３のコイル線９０側の先端面に突出部１３５が設けられている。従って、第１実施例と同様に、ヒュージングを行うための装置を用いることなく、導線９２が絶縁性の被膜９４によって被覆されたコイル線９０と通電端子４０２とを接続することができる。

上記の実施例に関する留意点を述べる。コイル線９０が、「電線」の一例に相当する。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

９０：コイル線
９２：導線
９４：被膜
１００：端子
１０２：通電端子
１３０：本体部
１３１：フック部
１３２：支持部
１３３：延在部
１３４：挟持部
１３５：突出部
１３６：接続部
１３７：屈曲部
１３８：当接部

Claims (3)

1. 電線が接続される端子であって、
   前記電線は、導線と、前記導線の外周面と被覆する絶縁性の被膜と、を備えており、
   前記端子は、
   前記電線の前記外周面の一部を支持する第１支持部と、
   前記電線を挟んで前記第１支持部と反対側に配置されており、前記第１支持部と反対側から前記電線の前記外周面の他の一部を支持する第２支持部と、を備えており、
   前記第２支持部は、前記第１支持部と反対側から前記電線に向けて延びている延在部と、前記延在部の前記電線側の先端面に設けられて前記電線の前記外周面と対面している挟持部とを備えており、
   前記挟持部は、前記電線側に尖るように突出している突出部を備えており、
   前記電線は、前記第１支持部と前記第２支持部の前記挟持部との間に挟持されており、
   前記端子は、前記突出部が前記被膜に突き刺されて前記導線と接触することによって、前記導線と導通している、端子。
2. 請求項１に記載の端子であって、
   前記延在部の前記挟持部と反対側の端部と前記第１支持部とを接続する接続部と、
   前記延在部を支持する当接部と、を備えており、
   前記接続部は、前記延在部の前記端部から第１方向に屈曲する第１屈曲部を備えており、
   前記当接部は、前記延在部を前記第１方向に支持する、端子。
3. 請求項２に記載の端子であって、
   前記接続部は、前記第１屈曲部と前記第１支持部との間に位置する屈曲部を少なくとも１つ備えている、端子。

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