JP5476791B2 - モータの給電構造及びモータ - Google Patents

Description

本発明は、オス型端子と接続するモータの給電構造等に関する。

本発明に関し、例えば、オス型ターミナルとメス型ターミナルとの位置合わせを容易にしてスムーズに嵌合できるようにしたモータのコネクタが開示されている（特開２００４−７１５０３号公報）。

オス型ターミナルは、細長い平板形状であり、その周囲には複数の壁部で構成されたガイド部材が設けられている。メス型ターミナルもまた細長い平板形状であり、その両側部にはオス型ターミナルを抱きかかえるように弾性接触する複数の腕部が屈曲形成されている。メス型ターミナルはインサート成形や圧入することによってコネクタ部材に固定されている。
特開２００４−７１５０３号公報

このようなオス型端子とメス型端子とを接続する場合、組み付け精度のばらつきによって位置ずれが発生するため、多少位置ずれしていても各端子を適正な接続状態に導けるようにしておく必要がある。

この点、先のコネクタではオス型ターミナルの周りにガイド部材を設けて位置決めできるようにしているが、ガイド部材に加工精度が要求されるし、構造が複雑化する不利がある。メス型ターミナルもその両側に複数の腕部が形成されていて加工に手間のいる複雑な構造となっている。メス型ターミナルのコネクタ部材への組み付けにも精度が要求され、組み付け後もメス型ターミナルが曲がったりしないように注意が必要である。

更に、メス型ターミナルの複数の腕部をオス型ターミナルと弾性接触させる関係上、接続方向にはある程度長さが必要となるため、コネクタが邪魔になってモータの小型化等に支障をきたす虞もある。

本発明の目的は、位置ずれを気にせず簡単に接続することができ、モータの小型化等に有利な給電構造等を提供することにある。

本発明は、外部電源に繋がるオス型端子に対して着脱可能に接続される弾性変形可能なメス型端子と、前記メス型端子を支持する支持体と、を含み、前記メス型端子が、金属板からなり、互いに対向する一対の弾性腕部を有する端子受容部と、前記一対の弾性腕部におけるそれぞれの先端に連なって、互いに逆方向に延びる第１支持腕部及び第２支持腕部と、を備え、前記一対の弾性腕部のそれぞれは、該弾性腕部の先端部に、その先端側に向かうに従って他方の弾性腕部から離れるように曲げられた傾斜面部を有し、前記一対の弾性腕部が前記オス型端子と電気的に接続しうる、モータの給電構造である。

このような構成のモータの給電構造であれば、メス型端子の構造が簡単で成形も容易である。一対の弾性腕部の弾性を利用してオス型端子と接触させることができ、モータのサイズに応じてその長さや幅を自在に設定することができる。各弾性腕部のオス型端子が挿入される側である先端部には傾斜面部が設けられているので、多少位置ずれしていても傾斜面部で案内することにより、オス型端子を適正に接続させることができる。

本発明のモータの給電構造によれば、オス型端子が位置ずれしていても簡単かつ適正に接続することができ、モータの小型化にも支障なく適用できる。

図１は、本実施形態のモータの概略断面図である。 図２は、本実施形態のモータの概略平面図である。 図３は、モータの要部を示す概略断面図である。 図４は、図３のＸ−Ｘ線方向から見た概略断面図である。 図５は、メス型端子の装着の過程を説明するための概念図である。 図６は、装着状態のメス型端子の要部を示す概略図である。（ａ）は第１支持腕部付近、（ｂ）は第２支持腕部付近である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１及び図２に、本実施形態のモータ１を示す。このモータ１は、車載用のブラシレスモータであり、トランスミッション等の特に振動が激しい場所にも適するように構成されている。なお、本実施形態ではブラシレスモータを例に説明するが、本発明はブラシ付きモータにも適用可能である。

モータ１の基本的構成は、従来のモータと同様である。すなわち、モータ１は、回転軸となるシャフト２やロータ３、電機子４、給電アッセンブリ５（支持体）、ケーシング６などを備える。例えば、７はコア、８はコイル、９はインシュレータである。

このモータ１のケーシング６は、シャフト２や電機子４等を収容し易いように、回転軸方向の一方に大きく開口する開口部６ａを有している。この開口部６ａには、図１に仮想線で示すように、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等、モータ１に電源を供給して制御するユニット５０が直接取り付けられるようになっている。このユニット５０は、その嵌合部を開口部６ａに嵌め込むことで位置決めされ、ボルト等でケーシング６に締結固定される。ユニット５０の嵌合部における封止面５１には、ホール素子等の電子部品の配設された基板が設けられていて、その所定部位から給電アッセンブリ５に電気的に接続されるオス型端子５２が３個突出している。これらオス型端子５２，５２，５２は、電気伝導率に優れた金属を用いて長方形平板状に形成されている（図４参照）。図示はしないが、これらオス型端子５２は外部電源と繋がっている。

給電アッセンブリ５は、合成樹脂製の射出成形品であり、ユニット５０がケーシング６に装着されたとき、その封止面５１と対向するようにケーシング６の開口部６ａの近傍に配設されている。給電アッセンブリ５には、メス型端子１０や中継端子１１、バスバー１２などが配設されている（給電構造）。

メス型端子１０は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相別に同じものが３個、給電アッセンブリ５に支持されていて、オス型端子５２と電気的に着脱可能に接続される。図３や図４に詳しく示すように、メス型端子１０は、オス型端子５２よりも幅の大きい細長い帯板状の金属片を曲げて形成された曲げ部材からなる。すなわち、このメス型端子１０は、電気伝導率に優れ、弾性変形可能な金属板をプレス加工により所定形状の金属片に打ち抜き、その後、その金属片に対し、長手方向の中間部位の複数箇所を曲げることによって形成されている。

具体的には、メス型端子１０は、断面略優弧状の連結部と、連結部の各端部のそれぞれに連なって互いに対向する一対の弾性腕部２０ａ，２０ａとを有する端子受容部２０と、これら一対の弾性腕部２０ａ，２０ａの各先端に連なって、互いに逆方向に延びる第１支持腕部２１及び第２支持腕部２２とを備えている。各弾性腕部２０ａの先端部には、先端側に向かうに従って他方の弾性腕部２０ａから離れるように曲げて形成された傾斜面部２０ｂが設けられていて、これら傾斜面部２０ｂが、それぞれ第１支持腕部２１や第２支持腕部２２と連なっている。

各弾性腕部２０ａにおける傾斜面部２０ｂの下端部分は、互いに当接するか、近接するように曲げられている（接触部位２３ともいう）。この接触部位２３における両弾性腕部２０ａ，２０ａの間隔は、少なくともオス型端子５２の板厚よりも小さくなるように設定されている。第１支持腕部２１は、第２支持腕部２２よりも短く形成されている。メス型端子１０は、給電アッセンブリ５の端子装着部３０に嵌め込んで装着される。

端子装着部３０は、ユニット５０に対向する給電アッセンブリ５の外面側に３個横並びに設けられている。各端子装着部３０は、一端に取入口３１ａを有して端子受容部２０が収容可能な箱状の収容部３１と、取入口３１ａの一方の側縁部に開口して第１支持腕部２１が挿入可能な支持孔３２と、取入口３１ａの他方の側縁部から支持孔３２に対向して逆方向に延び、第２支持腕部２２が収容可能な長方形状の支持溝３３と、を有している。

支持溝３３の幅は第２支持腕部２２の幅よりも僅かに大きく形成され、支持溝３３の長さは第２支持腕部２２よりも大きく形成されていて、支持溝３３に嵌め込まれた第２支持腕部２２は、その長さ方向にスライド可能となっている。第２支持腕部２２がスライドすると、それに伴ってメス型端子１０の全体も同じ方向にスライドする。

支持溝３３の長手方向の両側には、可撓性を有する一対の爪部３４，３４が対向状に設けられている。各爪部３４は、支持溝３３の長手方向の中間部分に位置し、その上縁から支持溝３３の中央に向かって張り出している。各爪部３４における先端部分には傾斜したテーパ面３４ａが形成されており、支持溝３３側に向かうに従って各爪部３４の先端は支持溝３３の中央側に大きくなっている。テーパ面３４ａの下端部分（最も支持溝３３側）における両爪部３４，３４間の距離は、第２支持腕部２２の幅寸法よりも所定寸法小さく形成されている。

つまり、これら爪部３４は、第２支持腕部２２を支持溝３３に容易に嵌め込んで抜け止めできるスナップフィット構造を構成している。

支持溝３３から収容部３１にわたる部分には、端子受容部２０の受入を容易にする切欠部３５が設けられている。具体的には、支持溝３３の底面における収容部３１に続く所定の領域と、支持溝３３の底面に続く収容部３１の側面における所定の領域とが、連続して開口している。

中継端子１１は、各メス型端子１０ごとに設けられ、各端子装着部３０の支持溝３３の端部近傍に配設されている。中継端子１１は、電気伝導率に優れた金属を用いて所定形状に形成されている。各中継端子１１には、折り曲げて形成されたバスバー１２が一体に設けられていて、これらバスバー１２には、電機子４のそれぞれ各相のコイル８から導出される導電線１３が接続されている。

第２支持腕部２２と中継端子１１との間は、可撓性を有する編組線１４（導体部材）で連結（溶接）されていて、その編組線１４は弛んだ状態となっている。

図５に示すように、メス型端子１０は給電アッセンブリ５の外面側から嵌め込んで装着される。まず、第１支持腕部２１を支持孔３２に差し込んで、端子受容部２０を収容部３１に収容する。その際、切欠部３５の存在によって端子受容部２０は、支持溝３３等に当たらずに、収容部３１に収容することができる。端子受容部２０を収容部３１に収容し、第２支持腕部２２を支持溝３３に押し込む。そうすると、第２支持腕部２２は、撓んだ爪部３４のテーパ面３４ａに案内され、簡単に爪部３４を乗り越えて支持溝３３に嵌り込む。いったん支持溝３３に嵌り込むと、第２支持腕部２２は爪部３４に引っ掛かって抜け外れない（スナップフィット構造）。そうして、メス型端子１０は、図３に示したように端子装着部３０に装着され、支持孔３２や支持溝３３、収容部３１により遊びをもって支持される（隙間嵌め）。

ユニット５０をモータ１に装着すると、オス型端子５２が、メス型端子１０の端子受容部２０に入り込み、一対の弾性腕部２０ａ，２０ａの接触部位２３と接触して電気的に接続される。オス型端子５２とメス型端子１０とは、線接触あるいは面接触となるため、多電流を流すことが可能になる。

ユニット５０の位置決め精度が多少ばらついていても、傾斜面部２０ｂに案内されるため、オス型端子５２はメス型端子１０と適正に接続される。メス型端子１０は、オス型端子５２よりも幅が大きく設定され、また、長手方向にスライド可能であるため、接続時にオス型端子５２に負荷を加えずに済む。メス型端子１０がスライドしても、中継端子１１との間が編組線１４で連結されているため、メス型端子１０と編組線１４との連結部分や中継端子１１と編組線１４との連結部分、バスバー１２には、ストレスが加わらない。

このとき、支持溝３３にバリがあると、そのバリに第２支持腕部２２が引っ掛かって、メス型端子１０が円滑にスライドしない虞がある。そこで、このメス型端子１０は、バリに引っ掛かり難いように、各支持腕部２１，２２を所定角度斜めに傾斜させている。詳しくは、図５に示すように、外力が作用していない無負荷状態では、メス型端子１０は、第１支持腕部２１及び第２支持腕部２２のうち、いずれか一方の支持腕部（ここでは第１支持腕部２１とする）を含む仮想の基準面１５を設定したとき、他方の支持腕部（ここでは第２支持腕部２２）が、その基準面１５に対して端子受容部２０の反対側に位置するように設定されている。

そうすることで、端子装着部３０に装着されたメス型端子１０の第２支持腕部２２の先端は、支持溝３３に対して斜め上向きとなる。このため、第２支持腕部２２は、バリがあっても引っ掛からず、滑らかにスライドするようになる。

すなわち、メス型端子１０は、端子装着部３０に遊びをもって装着され、図６の（ａ）に示すように、支持孔３２に入り込む第１支持腕部２１の先端部分は、支持孔３２の天面に当接して支持される。このため、図６の（ｂ）に示すように、第２支持腕部２２の先端部分は、浮き上がって支持溝３３の底面３３ａと空隙ｔを隔てて位置する。従って、第２支持腕部２２が中継端子１１側にスライド変位する際には、空隙ｔの分だけ、先端が支持溝３３の底面３３ａ等に存在するバリに引っ掛かり難くなる。その結果、第２支持腕部２２は、滑らかにスライドする。

なお、本発明にかかるモータ１の給電構造等は、前記の実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、端子受容部２０は、一対の弾性腕部２０ａ，２０ａが互いに近接するように二つ折りに折り曲げてあってもよい。

爪部３４は、必ずしも一対でなくてもよい。支持溝３３の片側だけに設けてあってもよい。

１ モータ
５ 給電アッセンブリ（支持体）
１０ メス型端子
２０ 端子受容部
２０ａ 弾性腕部
２０ｂ 傾斜面部
２１ 第１支持腕部
２１ａ 傾斜面部
２２ 第２支持腕部
２２ａ 傾斜面部
５２ オス型端子

Claims (10)

1. 外部電源に繋がるオス型端子に対して着脱可能に接続されうる、弾性変形可能なメス型端子と、
   前記メス型端子を支持する支持体と、
   を含み、
   前記メス型端子が、金属板からなり、
   互いに対向する一対の弾性腕部を有する端子受容部と、
   前記一対の弾性腕部におけるそれぞれの先端に連なって、互いに逆方向に延びる第１支持腕部及び第２支持腕部と、
   を備え、
   前記第１支持腕部および前記第２支持腕部は、前記支持体によって軸方向の上下側から支持されており、
   前記一対の弾性腕部のそれぞれは、該弾性腕部の先端部に、その先端側に向かうに従って他方の弾性腕部から離れるように曲げられた傾斜面部を有し、
   前記一対の弾性腕部が前記オス型端子と電気的に接続しうる、モータの給電構造。
2. 請求項１に記載のモータの給電構造において、
   前記支持体が、
   一端に取入口を有し、前記端子受容部が収容可能な収容部と、
   前記取入口の一方の側縁部に開口し、前記第１支持腕部が挿入可能な支持孔と、
   前記取入口の他方の側縁部から前記支持孔に対向して逆方向に延び、前記第２支持腕部が収容可能な支持溝と、
   前記支持溝の上部から張り出す爪部と、
   を備える、モータの給電構造。
3. 請求項２に記載のモータの給電構造において、
   前記支持溝における爪部が備えられている部分の幅寸法は、前記第２支持腕部の幅寸法よりも小さく形成されている、モータの給電構造。
4. 請求項３に記載のモータの給電構造において、
   前記爪部は、スナップフィット構造とする、モータの給電構造。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載のモータの給電構造において、
   前記支持溝から収容部にわたる部分に切欠部が設けられている、モータの給電構造。
6. 請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載のモータの給電構造において、
   モータの電機子に接続される中継端子を更に含み、
   前記第２支持腕部と前記中継端子とが、可撓性を有する導体部材で連結されている、モータの給電構造。
7. 請求項２〜請求項６のいずれか１つに記載のモータの給電構造において、
   作用する外力のない無負荷状態の前記メス型端子において、
   前記第１支持腕部及び第２支持腕部のうち、いずれか一方の支持腕部を含む仮想の基準面を設定したとき、他方の支持腕部が、前記基準面に対して前記端子受容部の反対側に位置する、モータの給電構造。
8. 請求項２〜請求項７のいずれか１つに記載のモータの給電構造において、
   前記メス型端子が前記収容部に収容された場合に、前記第２支持腕部の先端が前記支持溝の底面と空隙を隔てて位置している、モータの給電構造。
9. 請求項６〜請求項８のいずれか１つに記載のモータの給電構造において、
   前記メス型端子が前記中継端子側にスライド可能に支持されている、モータの給電構造。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の給電構造を備えているモータ。

Images