JP4652246B2 - モータ端子接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車等の計器表示板に用いられるステッパモータの端子を基板に電気的に接続する構造及び方法に関する。

従来、自動車の速度表示板等の指針駆動手段として用いられるステッパモータの端子を回路基板に電気的に接続固定する構造としては、例えば、図８及び図９に示すものが知られている（例えば特許文献１参照）。

このモータ端子接続構造は、図８に示すように、回路基板１と、該回路基板１の一方の面側に係止されるとともに、回路基板１に電気的に接続されるモータ端子２を有するステッパモータ３とを備えている。ステッパモータ３には、指針駆動軸４、係止爪５、半田ピン６及びモータ端子２が設けられており、回路基板１には、指針駆動軸４の挿通孔７、係止爪５の係止孔８、半田ピン６の挿通孔９及びモータ端子２の挿通孔１０が形成されている。

そして、ステッパモータ３の指針駆動軸４、半田ピン６及びモータ端子２を回路基板１の挿通孔７、挿通孔９及び挿通孔１０にそれぞれ挿入すると同時にステッパモータ３の係止爪５を回路基板１の係止孔８に係止し、この状態で、図９に示すように、回路基板１から突出するモータ端子２を挿通孔１０周囲の端子ランド１１に半田付けすることにより、モータ端子２が回路基板１に電気的に接続される。

また、半田付けを不要にした端子接続構造として、図１０に示すように、回路基板１にモータ端子２の挿通孔１０を形成するとともに、挿通孔１０を含む回路基板１領域に通電端子１２を導通固定する。そして、この通電端子１２を、回路基板１の板面に沿って延びるベース部１３と、このベース部１３から挿通孔１０内に延長され、挿通孔１０にモータ端子２を挿入することにより、挿通孔１０内でモータ端子２と接触する接続部１４とから構成されるものが提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００１−３２４３５６号公報 特開平１１−５４１７４号公報

しかしながら、上記特許文献１においては、モータ端子２を回路基板１に半田付けするため、ステッパモータ３への熱伝導の影響を考慮することで生産性の低下を招き、また、環境負荷物質である鉛半田の使用は廃止の傾向にある。

一方、上記特許文献２に記載のモータ端子接続構造を上記特許文献１に適用した場合は、半田付けを行わないため、上述した生産性の低下を回避できるとともに、鉛半田の使用を廃止することができる。

しかしながら、ステッパモータ３の指針駆動軸４、半田ピン６及びモータ端子２を回路基板１の挿通孔７、挿通孔９及び挿通孔１０に挿入すると同時にステッパモータ３の係止爪５を回路基板１の係止孔８に係止する必要がある。そのため、回路基板１の挿通孔７、挿通孔９及び挿通孔１０に対するステッパモータ３の指針駆動軸４、半田ピン６及びモータ端子２の挿入位置や挿入角度の調整が面倒であり、モータ端子が挿通孔に接触して端子曲がりを発生させる虞れがあった。

本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、モータ端子の基板接続作業の負担を軽減することができるとともに、確実なモータ端子と基板との電気的接続を確保することができるモータ端子接続構造を提供することにある。

１）本発明に係るモータ端子接続構造は、基板と、該基板の一方の面側に係止されるとともに、前記基板に電気的に接続されるモータ端子を有する回転モータとを備えたモータ端子接続構造であって、前記基板に前記モータ端子の挿通孔を設けるとともに、該基板の他方の面側に、前記挿通孔を挿通する前記モータ端子に接続されるコネクタ端子を有するコネクタを組み付け、前記コネクタ端子を前記基板に電気的に接続し、前記コネクタは、前記基板に形成された挿通孔に挿通されて前記基板を係止する係止腕及び係止爪を備え、前記回転モータの基板対向面に、前記基板を係止した前記係止爪を収納する収納凹部を備えたことを特徴とする。

前記モータ端子接続構造によれば、基板にモータ端子の挿通孔を設けるとともに、該基板の他方の面側に、挿通孔を挿通するモータ端子に接続されるコネクタ端子を有するコネクタを組み付け、コネクタ端子を基板に電気的に接続し、前記コネクタは、前記基板に形成された挿通孔に挿通されて前記基板を係止する係止腕及び係止爪を備え、前記回転モータの基板対向面に、前記基板を係止した前記係止爪を収納する収納凹部を備えたので、モータ端子の基板接続作業の負担を軽減することができるとともに、確実なモータ端子と基板との電気的接続を確保することができる。

２）本発明に係るモータ端子接続構造は、上記１）記載のモータ端子接続構造であって、前記基板の一つの前記挿通孔は、一対の前記モータ端子の両方を挿通可能であることを特徴とする。

前記モータ端子接続構造によれば、基板の一つの挿通孔は、一対のモータ端子の両方を挿通可能なので、モータ端子は挿入時に狭い挿通孔を狙う必要がなく、モータ本体を基板に固定することで、基板反対側のコネクタの待受け位置に正確に位置決めされるので作業性や端子挿入時の曲がりの不具合を防止できる。

３）本発明に係るモータ端子接続構造は、上記１）又は２）記載のモータ端子接続構造であって、前記コネクタ側の前記基板との接続部は、前記コネクタ端子側のリード部が前記モータ端子と接続される前記コネクタ端子と一体でばね性を有するタブであることを特徴とする。

前記モータ端子接続構造によれば、コネクタ側の基板との接続部は、コネクタ端子側のリード部がモータ端子と接続されるコネクタ端子と一体でばね性を有するタブなので、基板側の回路部分に一定の押圧で電気的に接続される。

本発明のモータ端子接続構造によれば、回転モータを基板に組み付ける際に、回転モータのモータ端子を挿通孔に挿通して該回転モータを基板の一方の面側に係止した後、基板の他方の面側からコネクタを組み付けることにより、モータ端子を基板に電気的に接続することができるので、モータ端子の挿通孔をモータ端子が接触しない程度に広げて形成することができる。これにより、モータ端子が挿通孔に接触して端子曲がりが発生する虞れがなくなり、モータ端子の基板接続作業の負担を軽減することができるとともに、確実なモータ端子と基板との電気的接続を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の実施形態であるモータ端子接続構造を説明するための分解斜視図、図２はコネクタの斜視図、図３は本発明の実施形態であるモータ端子接続構造の要部断面図である。

本発明の実施形態であるモータ端子接続構造は、図１に示すように、回路基板２１と、該回路基板２１の一方の面（図では下面）側に係止され、回路基板２１に電気的に接続されるモータ端子２２を有するステッパモータ２３と、回転基板２１の他方の面（図では上面）側に組付けられ、モータ端子２２に接続されるコネクタ端子３２を有するコネクタ３３とを備える。

ステッパモータ２３のハウジング２３ａ上面には、回路基板２１側に向けて突出する指針駆動軸２４及びモータ端子２２が設けられ、ハウジング２３ａ上面のモータ端子２２の両側には、コネクタ３３の一対の係止爪３４ａが収納される収納凹部３５が設けられている。モータ端子２２は２つ一組の雄端子とされて二箇所配置されており、ステッパモータ２３に励磁信号を伝達する。ハウジング２３ａの両側部には、回路基板２１側に向けて突出する一対の係止腕２５が設けられており、該一対の係止腕２５の先端には係止爪２５ａが形成されている。

回路基板２１には、指針駆動軸２４の挿通孔２７、一対の係止腕２５の挿通孔２８、モータ端子２２の挿通孔３０及びコネクタ３３の一対の係止腕３４の挿通孔３６が形成されている。モータ端子２２の挿通孔３０は、２つ一組の雄端子を挿通可能な大きさとされている。また、回路基板２１の上面側の挿通孔３０の周囲には、コネクタ端子３２の端子リード３２ａを回路基板２１に電気的に接続する端子ランド３１が形成されている。

コネクタ３３は、図２及び図３に示すように、ステッパモータ２３のモータ端子２２に接続されるコネクタ端子３２と、回路基板２１の挿通孔３６に挿通される一対の係止腕３４とを備えている。

コネクタ端子３２は２つ一組の雌端子とされてコネクタキャビティ３２ｂ内に収容され、雌端子の端部には回路基板２１の端子ランド３１に電気的に接続されるばね性を有するタブ状の端子リード３２ａがコネクタキャビティ３２ｂの下部から露出して設けられている。この端子リード３２ａはコネクタ端子３２と一体的に形成されている。また、一対の係止腕３４は、コネクタハウジング３３ａの両側からそれぞれ回路基板２１側に向けて延びており、その先端には係止爪３４ａが設けられている。

そして、ステッパモータ２３のモータ端子２２を回路基板２１に電気的に接続するには、まず、ステッパモータ２３の指針駆動軸２４、一対の係止腕２５及びモータ端子２２をそれぞれ回路基板２１の下面側から挿通孔２７、挿通孔２８及び挿通孔３０に挿入すると同時に、ステッパモータ２３の一対の係止腕２５の係止爪２５ａを挿通孔２８の回路基板２１の上面側周縁に着脱自在に係止する。

次に、図３に示すように、コネクタ３３を回路基板２１の上面側から組み付けて、一対の係止腕３４を回路基板２１の挿通孔３６に挿入して係止爪３４ａを該挿通孔３６の回路基板２１の裏面側周縁に係止すると同時に、コネクタ端子３２を挿通孔３０から突出するモータ端子２２に差し込む。このとき、一対の係止腕３４の係止爪３４ａはステッパモータ２３の収納凹部３５に収納され、コネクタ端子３２の端子リード３２ａは回路基板２１の端子ランド３１にばね性をもって電気的に接続される。これにより、ステッパモータ２３のモータ端子２２が回路基板２１に電気的に接続される。

このように本実施形態では、ステッパモータ２３を回路基板２１に組み付ける際に、ステッパモータ２３の指針駆動軸２４、一対の係止腕２５及びモータ端子２２をそれぞれ回路基板１の下面側から挿通孔２７、挿通孔２８及び挿通孔３０に挿入して、一対の係止腕２５の係止爪２５ａを回路基板２１に係止した後、回路基板２１の上面側からコネクタ３３を組み付ける。これにより、モータ端子２２を回路基板２１に電気的に接続することができるので、モータ端子２２の挿通孔３０をモータ端子２２が接触しない程度に広げて形成することができる。すなわち、回路基板２１の一つの挿通孔３０は、一対のモータ端子２２の両方を挿通可能であり、モータ端子２２は挿入時に狭い挿通孔を狙う必要がなく、ステッパモータ２３を回路基板２１上に固定することで、回路基板２１の反対側のコネクタ３３の待受け位置に正確に位置決めできる。よって、回路基板２１に係止腕２５が撓んで、ステッパモータ２３が揺動しながら係止されても、モータ端子２２が回路基板２１の挿通孔３０に接触して端子曲がりが発生する虞れがなくなり、モータ端子２２の基板接続作業の負担を軽減することができるとともに、確実なモータ端子２２と回路基板２１との電気的接続を確保することができる。

また、ステッパモータ２３を回路基板２１に組み付けた後に、コネクタ３３のコネクタ端子３２をモータ端子２２に接続するため、コネクタ３３のコネクタ端子３２とモータ端子２２との位置調整のみになり、コネクタ３３の組付作業を単純化することができる。しかも、作業者はコネクタ端子３２とモータ端子２２との接続が正規位置に到達しているのをコネクタ３３の組付完了で確認することができる。

更に、モータ端子２２とコネクタ端子３２との雄雌端子結合でステッパモータ２３と回路基板２１とが電気的に接続されるため、半田付け作業を行う必要がなく、環境負荷物質である鉛半田を使用しなくて済む。

ステッパモータ２３の一対の係止腕２５の係止爪２５ａを回路基板２１に着脱自在に係止しているので、モータを変更する際の交換作業を容易に行うことができる。

次に、図４〜図７を参照して、本発明の参考例であるモータ端子接続構造を説明する。図４は本発明の参考例であるモータ端子接続構造を説明するための分解斜視図、図５はコネクタの斜視図、図６は弾性係止突起を係止穴に挿入する状態を示す断面図、図７は本発明の参考例であるモータ端子接続構造の要部断面図である。

本発明の参考例であるモータ端子接続構造は、図４に示すように、回路基板４１と、該回路基板４１の一方の面（図では下面）側に係止され、回路基板４１に電気的に接続されるモータ端子４２を有するステッパモータ４３と、回転基板４１の他方の面（図では上面）側に組付けられ、モータ端子４２に接続されるコネクタ端子５２を有するコネクタ５３とを備える。

ステッパモータ４３のハウジング４３ａ上面には、回路基板４１側に向けて突出する指針駆動軸４４及びモータ端子４２が設けられている。モータ端子４２は２つ一組の雄端子とされて二箇所配置されており、ステッパモータ４３に励磁信号を伝達する。ハウジング４３ａの両側部には、回路基板４１側に向けて突出する一対の係止腕４５が設けられており、該一対の係止腕４５の先端には係止爪４５ａが形成されている。

回路基板４１には、指針駆動軸４４の挿通孔４７、一対の係止腕４５の挿通孔４８、モータ端子４２の挿通孔５０及びコネクタ５３の一対の係止腕５４の挿通孔５６が形成されている。モータ端子４２の挿通孔５０は、２つ一組の雄端子を挿通可能な大きさとされている。すなわち、回路基板４１の一つの挿通孔５０は、一対のモータ端子４２の両方を挿通可能であり、モータ端子４２は挿入時に狭い挿通孔を狙う必要がなく、ステッパモータ４３を回路基板４１上に固定することで、基板４１の反対側のコネクタ５３の待受け位置に正確に位置決めできる。また、回路基板４１の上面側の挿通孔５０の周囲には、コネクタ端子５２の端子リード５２ａを回路基板４１に電気的に接続する端子ランド５１が形成されている。

コネクタ５３は、図５及び図７に示すように、ステッパモータ４３のモータ端子４２に接続されるコネクタ端子５２と、回路基板４１の挿通孔５６に挿通される一対の係止腕５４とを備えている。コネクタ端子５２は、２つ一組の雌端子とされてコネクタキャビティ５２ｂ内に収容され、雌端子の端部には端子ランド５１に電気的に接続されるばね性を有するタブ状の端子リード５２ａがコネクタキャビティ５２ｂの下部から露出して設けられている。この端子リード５２ａはコネクタ端子５２と一体的に形成されている。

一対の係止腕５４は、コネクタハウジング５３ａの下面両側からそれぞれ回路基板４１側に向けて延びており、その先端には回路基板４１側に向けて次第に縮径するテーパ状の弾性係止突起５４ａが形成されている。弾性係止突起５４ａの最大径は、挿通孔５６より大径とされている。また、一対の係止腕５４の中央部には、先端から基端側に向けて延びる切欠き溝５４ｂが形成されている。これにより、弾性係止突起５４ａが径方向に弾性変形可能とされ、弾性係止突起５４ａのテーパ外周面が挿通孔５６の回路基板４１の上面側周縁にある程度の位置的自由度をもって接触して位置決め機能が付与されるようになっている（図６参照）。

そして、ステッパモータ４３のモータ端子４２を回路基板４１に電気的に接続するには、まず、ステッパモータ４３の指針駆動軸４４、一対の係止腕４５及びモータ端子４２をそれぞれ回路基板４１の下面側から挿通孔４７、挿通孔４８及び挿通孔５０に挿入すると同時に、一対の係止腕４５の係止爪４５ａを挿通孔４８の回路基板４１の上面側周縁に着脱自在に係止する。

次に、図７に示すように、コネクタ５３を回路基板４１の上面側から組み付けて、一対の係止腕５４を回路基板４１の挿通孔５６に挿入して弾性係止突起５４ａを該挿通孔５６の内周面に係止すると同時に、コネクタ端子５２を挿通孔５０から突出するモータ端子４２に差し込む。このとき、コネクタ端子５２の端子リード５２ａは回路基板４１の端子ランド５１にばね性をもって電気的に接続され、これにより、ステッパモータ４３のモータ端子４２が回路基板４１に電気的に接続される。

本参考例においては、コネクタ５３の弾性係止突起５４ａを回路基板４１の挿通孔５６の内周面に係止しているので、上記実施形態のように、ステッパモータに収納凹部を形成する必要がなく、既存のステッパモータを用いることができる。その他の作用効果は上記実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

なお、本発明の基板、モータ端子、回転モータ、挿通孔、コネクタ端子、コネクタ等の構成は、上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の実施形態であるモータ端子接続構造を説明するための分解斜視図である。 コネクタの斜視図である。 本発明の実施形態であるモータ端子接続構造の要部断面図である。 本発明の参考例であるモータ端子接続構造及びモータ端子接続方法を説明するための分解斜視図である。 コネクタの斜視図である。 弾性係止突起を係止穴に挿入する状態を示す断面図であり、（ａ）は弾性係止突起の弾性変形前の状態を示す断面図、（ｂ）は弾性係止突起の弾性変形時の状態を示す断面図である。 本発明の参考例であるモータ端子接続構造の要部断面図である。 従来のモータ端子接続構造を説明するための分解斜視図である。 図８のモータ端子接続構造の要部断面図である。 従来の他のモータ端子接続構造を説明するための断面図であり、（ａ）はモータ端子接続前の状態を示す断面図、（ｂ）はモータ端子接続後の状態を示す断面図である。

符号の説明

２１、４１ 回路基板
２２、４２ モータ端子
２３、４３ ステッパモータ（回転モータ）
３０、５０ 挿通孔
３２、５２ コネクタ端子
３３、５３ コネクタ

Claims (3)

1. 基板と、該基板の一方の面側に係止されるとともに、前記基板に電気的に接続されるモータ端子を有する回転モータとを備えたモータ端子接続構造であって、
   前記基板に前記モータ端子の挿通孔を設けるとともに、該基板の他方の面側に、前記挿通孔を挿通する前記モータ端子に接続されるコネクタ端子を有するコネクタを組み付け、前記コネクタ端子を前記基板に電気的に接続し、
   前記コネクタは、前記基板に形成された挿通孔に挿通されて前記基板を係止する係止腕及び係止爪を備え、
   前記回転モータの基板対向面に、前記基板を係止した前記係止爪を収納する収納凹部を備えたことを特徴とするモータ端子接続構造。
2. 前記基板の一つの前記挿通孔は、一対の前記モータ端子の両方を挿通可能であることを特徴とする請求項１記載のモータ端子接続構造。
3. 前記コネクタ側の前記基板との接続部は、
   前記コネクタ端子側のリード部が前記モータ端子と接続される前記コネクタ端子と一体でばね性を有するタブであることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ端子接続構造。

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