WO2016098759A1 - 端子接続部及び接続方法 - Google Patents

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稔晃 浅田
菊地　祐介
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日本精工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a terminal connection portion and a connection method for electrically connecting a motor used in an electric power steering device, an electric actuator device and the like to a control unit including a drive circuit thereof.
  • an electric power steering device that decelerates the rotation of an electric motor (hereinafter simply referred to as “motor”) with a gearbox and applies a steering assist torque to the steering system of the vehicle, or linearly moves the rotation of the motor with a ball screw or the like.
  • an electric actuator that converts an object into an object to move or position an object.
  • a control unit including a control board, a power board, and the like on which a control circuit for driving and controlling the motor is mounted in order to reduce the size of the apparatus and prevent noise generation.
  • An electromechanically integrated motor unit that is integrated with the motor is known.
  • the terminal connection portion disclosed in Patent Document 1 includes a first energizing terminal provided with a through hole, and a slit from the distal end portion to the proximal end portion of the plate-like member.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-196973
  • Patent Document 2 is provided with a slit that allows a rotational displacement of the plate-like terminal at the bottom of the tuning fork terminal on the fork terminal side. is there.
  • the present invention is for solving the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to increase the connection area and connection surface pressure of the electrical connection portion even if each terminal of the motor and the control unit is configured in a simple shape.
  • An object of the present invention is to provide a terminal connection portion and a connection method that can be appropriately maintained over a period, and to provide a terminal connection portion and a connection method that are optimal for use in an electric power steering device, an electric actuator device, and the like.
  • the present invention is a terminal connection portion between the motor side terminal of the motor and the unit side terminal of the control unit of the motor, and the object of the present invention is to abut the motor side terminal and the unit side terminal, This is achieved by forming an electrical contact by forming a joint portion of the motor side terminal and the unit side terminal by applying plastic deformation to the contact portion by machining.
  • the object of the present invention is that at least one of the motor-side terminal and the unit-side terminal is formed with a hole, a concave process, a convex process, a bending process, or a thinned process part.
  • the material is a material obtained by plating copper or a copper alloy
  • the control unit includes a control board, an insert mold plate, a power board, a heat sink, and the unit side terminal
  • the present invention is a terminal connection method between a motor side terminal of a motor and a unit side terminal of the motor control unit, and the object of the present invention is to contact the motor side terminal and the unit side terminal.
  • the object of the present invention is to contact the motor side terminal and the unit side terminal.
  • the terminal connecting portion and the terminal connecting method according to the present invention it is not necessary to machine the connecting terminal with high accuracy as in the prior art, and the terminal before machining is aligned with a predetermined position. Since the contact portion and the contact portion are machined (plastically deformed) and joined, there is an effect that it is not necessary to strictly manage the positional accuracy of each terminal. Since it is joined by machining, it is possible to keep the connection area and the connection surface pressure of the electrical connection part properly over a long period of time.
  • the part that receives the machining force can be machined through the insulating part by using the high rigidity part of the control unit, and the motor or control unit side terminal root can be excessively applied.
  • the effect is that no stress is applied.
  • FIG. 3 is an enlarged partial view showing a configuration example of a terminal portion in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view and a cross-sectional view taken along line XX of a terminal portion in the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the machining method of the terminal contact site
  • It is a perspective view which shows the structural example which resin-molded the terminal part in the 2nd Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows a mode that a unit side terminal and a motor side terminal are welded after resin molding.
  • the present invention relates to a terminal connection portion and a connection method between a motor side terminal of a motor (for example, a three-phase brushless motor) and a unit side terminal of a control unit including a motor drive circuit, and includes a flat or L-shaped motor side.
  • a motor side terminal of a motor for example, a three-phase brushless motor
  • a unit side terminal of a control unit including a motor drive circuit includes a flat or L-shaped motor side.
  • the unit side terminal is extended from the insert mold plate or the power board, and at least one of the motor side terminal and the unit side terminal, A hole for facilitating workability, or a processing portion for concave processing, convex processing, bending processing, or thin processing is formed.
  • the expansion of the joining portion is along the axial direction of the motor, and in another embodiment, the extension of the joining portion is along the radial direction of the motor.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a motor device in which a three-phase (U, V, W) brushless motor 100 and a control unit (ECU) 200 according to a first embodiment of the present invention are integrated. It has a structure.
  • the motor 100 includes an output shaft 101 serving as a drive shaft, and a plate-like motor side terminal 110 (110U, 110V, 110W) extends in the axial direction on an axial end surface opposite to the output shaft 101. .
  • control unit 200 provided integrally with the axial end surface on the opposite side of the output shaft 101 of the motor 100 has a four-stage structure in this example. That is, a control board 201 on which a microcomputer or the like is mounted on the first stage from the opposite side (upper side in the figure) of the output shaft 101, and discrete parts such as coils and capacitors on the second stage, and metal terminals are insert-molded with resin.
  • the insert mold plate 202 connected to the circuit, the power substrate (aluminum substrate) 203 on which power elements such as FETs are mounted in the third stage, and the heat radiation of the power substrate 203 and the attachment of the motor 100 are ensured thereunder.
  • the heat sink (heat dissipation material) 204 is provided in a layered structure.
  • the unit side terminal 210 (210U, 210V, 210W) of the control unit 200 has a flat plate structure and is provided extending in the axial direction so as to overlap the motor side terminal 110 (110U, 110V, 110W) from the insert mold plate 202. Yes.
  • the unit side terminal 210 (210U, 210V, 210W) and the motor side terminal 110 (110U, 110V, 110W) are subjected to machining (plastic deformation), which will be described later, in the machining unit 230, and the unit side terminal 210 and the motor side
  • a junction part is formed with the terminal 110 and is connected by an electrical contact.
  • the range of the joining portion may be a part of the overlapping portion of the unit side terminal 210 and the motor side terminal 110 or the entire surface.
  • the motor 100 can be driven and controlled by the control unit 200.
  • FIG. A member 205 is attached. As shown in FIG. 2 (A), the insulating member 205 is resin-molded into a concave shape that wraps and engages the terminals 110 and 210 in the vertical direction in the figure, and three on the back side (U to W phases). The cylindrical portion 205A is formed.
  • the heat sink 204 is provided with three insertion holes 204A, and each cylindrical portion 205A of the insulating member 205 is inserted into the insertion hole 204A and fixed by a method such as press fitting, bolting, or snap fitting.
  • the unit-side terminal 210 is drawn out from the insert mold plate 202 at the upper side in the drawing, and the motor-side terminal 110 is drawn out from the terminal block 102 at the lower side in the drawing and is brought into contact with the concave portion of the insulating member 205. In that state (FIG. 2B), the machined portion 230 at the contact portion is plastically deformed by a machining tool to form a joint portion between the unit side terminal 210 and the motor side terminal 110.
  • FIG. 2B shows a state in which is formed.
  • FIG. 3A is a front view showing a state in which the front end portions of the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210 are overlapped with and engaged with the concave portion 205A of the insulating member 205, and a joining portion is formed in the machining portion 230.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line XX. As shown in the cross-sectional structure of FIG. 3B, the machined portion 230 is engaged with the recess 205A of the insulating member 205, and the unit side terminal 210 and the motor side terminal 110 are plastically deformed to form a joint portion. It becomes an electrical contact between the motor 100 and the control unit 200. In order to protect the metal of the terminal in the radial direction, an insulating case or the like may be covered.
  • FIGS. 4A to 4C show an example of a method in which the tip portions of the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210 are brought into contact with each other and a joining portion is formed in the contact portion by machining. Shown and explained.
  • a tool used for machining is a collet 240 that can be moved forward or backward, a core that is fitted to the inner diameter of the collet 240, has a hole 241A formed at the tip, and has a wedge shape on the outer side. Part 241.
  • a collet 240 an oil hole collet, a straight collet, a Morse taper collet, a tap collet, or the like can be used.
  • At least one of the motor-side terminal 110 and the unit-side terminal 210 has a hole for facilitating the workability of the machined portion 230, or a process such as a concave process, a convex process, a bending process, or a thin wall process.
  • a site may be formed.
  • the machining (plastic deformation) with a tool is performed as follows. [1] As shown in FIG. 4 (A), the tool is positioned to advance the collet 240, and a hole in the core portion 241 is formed in the contact portion (machined portion 230) between the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210. A hole is made with the opening 241A.
  • the unit side terminal 210 extends from the insert mold plate 202, but as shown in FIG. 5, the unit side terminal 210 extends from the power board 203. It may be provided.
  • the machining direction is the motor radial direction, and the expansion of the contact portion between the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210 is along the axial direction of the motor 100.
  • the machining direction is a direction intersecting the motor diameter, and the expansion of the abutting portion is a structure along the radial direction of the motor 100.
  • plastic deformation due to machining in the P and Q directions is applied to the contact portion between the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210 to join the motor side terminal 110 and the unit side terminal 210. Is forming.
  • FIG. 6 shows details of the contact portion of the second embodiment.
  • the unit-side terminal 210 extending downward from the power board 203 is a flat U-shaped terminal 211U that is bent at the upper portion and bent at the upper portion.
  • a flat plate-like intermediate length V-phase terminal 211V and a flat plate-like short W-phase terminal 211W bent at the top are provided, and the flat portions of the respective terminals 211U to 211W are arranged in parallel to the motor shaft.
  • the motor-side terminal 110 extending upward from the motor terminal block 102 includes an L-shaped member U-phase terminal 111U and a V-phase terminal having a structure in which the L-shaped member is placed on the top of a flat plate (short).
  • each of the terminals 111U to 111W is mounted on the top of a flat plate (long), and a W-phase terminal 111W is provided.
  • the inner surface side of the L-shaped member of each of the terminals 111U to 111W is the lower right side of the unit side terminals 211U to 211W. Abutting on the side surface to form an abutting portion.
  • the width direction of the contact portion of each of the terminals 211U to 211W and 111U to 111W is along the motor radial direction, and the height of the contact portion of each phase is gradually different. Machining is easy. Formation of the joining part by machining is performed by inserting a tool from the P direction and the Q direction in FIG. 6 and joining the contact parts of the terminals 211U to 211W and 111U to 111W by pressure contact or the like. Is possible.
  • the U-phase contact portion is low, the W-phase contact portion is high, and the V-phase contact portion is in the middle, but these height relationships can be changed as appropriate.
  • the motor side terminal 111U of the L-shaped member is provided directly on the terminal block 102 without using a flat plate, but it may be placed on the top using a flat plate as in the other phase. good.
  • the unit side terminal 210 extends from the power board 203, but may extend from the insert mold plate 202 as in the example of FIG. 1.
  • the unit side terminal 210 is resin-molded and the resin molded product is fixed to the heat sink by screw fastening or snap fit, the unit side terminal 210 is welded to the control device so that no stress is applied to the terminal during machining. It becomes possible.
  • FIG. 7 shows a cover for insulating the terminals between the resin-molded products by applying resin molds 120 to the surfaces of the unit-side terminals 210 (211U to 211W) and the motor-side terminals 110 (111U to 111W) after the terminals are joined by machining.
  • a structure covering 121 is shown.
  • FIG. 8 shows a state where the resin-molded unit-side terminal 210 and the resin-molded motor-side terminal 110 are welded, and the motor-side terminal 110 is provided with the resin mold 103.
  • a hatched portion of the terminal block 102 is a resin mold 103.
  • the number of places to be machined is not limited to one place, and a plurality of places may be given to each terminal.
  • the type of machining, clinch caulking, eyelet caulking, rivet bonding, or the like can be used as appropriate, and a plurality of the above machining processes may be combined.
  • a composite joining method for example, a method of fitting a rivet to a clinch caulking, a method of fitting a rivet to a pigeon head, etc. can be used.
  • welding laser, resistance, TIG, ultrasonic wave
  • the material of each terminal to be joined is the same material, and it may be configured to suppress the oxidation of the joint surface by plating copper or copper alloy.
  • connection terminals with high accuracy as in the past, and the terminals before machining are aligned with a predetermined position, and are machined and joined at that position.
  • This has the effect that it is not necessary to strictly manage the positional accuracy of each terminal.
  • the part that receives the machining force can be machined through the insulating part by using the high rigidity part of the control device, and excessive stress is applied to the terminal base of the motor or the drive circuit side. Has the effect that is not added.
  • Terminal block 110 (110U to 110W, 111U to 111W) Motor side terminal 200
  • Control unit ECU
  • Control board Insert mold plate
  • Power board aluminum board
  • Heat sink 205
  • Insulating member 210 (210U to 210W, 211U to 211W) Unit side terminal

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Abstract

【課題】モータと制御ユニットの各端子を簡易な形状で構成しても、電気的接続部の接続面積及び接続面圧を長期間に渡り適切に保つことが可能な端子接続部及び接続方法を提供し、電動パワーステアリング装置や電動アクチュエータ装置等に用いるのに最適な端子接続部及び接続方法を提供する。 【解決手段】モータのモータ側端子と、モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続部であって、モータ側端子及びユニット側端子を当接させ、当接部分に機械加工による塑性変形を加えることで、モータ側端子及びユニット側端子の接合部位を形成して電気的接点を形成する。

Description

端子接続部及び接続方法
　本発明は、電動パワーステアリング装置、電動アクチュエータ装置等に用いられるモータとその駆動回路を含む制御ユニットとを電気的に接続するための端子接続部及び接続方法に関する。
　従来、電動モータ（以下、単に「モータ」とする）の回転をギヤボックスで減速して、車両のステアリング系に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置や、モータの回転をボールねじ等で直線運動に変換して、物体の移動や位置決め等を行う電動アクチュエータが知られている。そして、電動パワーステアリング装置や電動アクチュエータでは、装置の小型化やノイズの発生を防止するために、モータを駆動制御する制御回路を実装した制御基板やパワー基板等を含む制御ユニット（ＥＣＵ）をモータに一体化させた機電一体型のモータユニットが知られている。
　モータとＥＣＵとを電気的に接続する手法としては、例えば特開２０１３－１９６８０３号公報（特許文献１）に示されているものがある。特許文献１に開示されている端子接続部は、モータユニットと駆動ユニットとの電気的接続において、貫通穴を設けた第１通電端子と、板状部材の先端部から基端部へ向かってスリットを形成して１対のフォーク部を設けた第２通電端子とを接続するのに、第１通電端子と第２通電端子の基端部フォークを挿入すると、第２通電端子の先端部フォークが開くように突起を設けた構造である。
　また、特開２０１３－１９６９７３号公報（特許文献２）に示されている端子接続部は、音叉端子のフォーク端子側の底部に、板状端子の回転位置ズレを許容するスリットを設けたものである。
特開２０１３－１９６８０３号公報 特開２０１３－１９６９７３号公報
　しかしながら、特許文献１及び２に開示された手法では、いずれもモータとその制御ユニットとを機械的に接触させて電気接続した場合、電気的接触部の接触面積及び接触面圧を適切に保つために、各端子の精度を厳しく管理する必要があるという問題がある。
　本発明は上記課題を解決するためのものであり、本発明の目的は、モータと制御ユニットの各端子を簡易な形状で構成しても、電気的接続部の接続面積及び接続面圧を長期間に渡り適切に保つことが可能な端子接続部及び接続方法を提供し、電動パワーステアリング装置や電動アクチュエータ装置等に用いるのに最適な端子接続部及び接続方法を提供することにある。
　本発明は、モータのモータ側端子と、前記モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続部であって、本発明の上記目的は、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加えることで、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成して電気的接点を形成することにより達成される。
　本発明の上記目的は、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の少なくとも一方に穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工の加工部位が形成されており、前記加工部位に位置する前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させることにより、或いは前記接合部位の形成と共に、前記接合部位の抜け止め機構が形成されていることにより、或いは前記機械加工が、クリンチかしめ、ハトメかしめ、リベットかしめの少なくとも１つであることにより、或いは前記機械加工が、クリンチかしめ、ハトメかしめ、リベットかしめのいずれかと溶接の併用であることにより、或いは前記接合部位が複数個所に形成されていることにより、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子が同一の材質となっていることにより、或いは前記材質が銅又は銅合金にメッキ処理を施した材料であることにより、或いは前記制御ユニットが、制御基板、インサートモールド板、パワー基板、ヒートシンクを含み、前記ユニット側端子が前記インサートモールド板又は前記パワー基板から延出していることにより、或いは前記接合部位の拡がりが、前記モータの軸方向に沿っていることにより、或いは前記接合部位の拡がりが、前記モータの径方向に沿っていることにより、より効果的に達成される。
　また、本発明は、モータのモータ側端子と、前記モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続方法であって、本発明の上記目的は、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加え、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成し、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の電気的接点を形成することにより、或いは前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の少なくとも一方に穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工の加工部位を形成し、前記加工部位に位置する前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加え、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成し、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の電気的接点を形成することにより達成される。
　本発明に係る端子接続部の構成及び端子接続方法によれば、従来のように接続端子を精度良く機械加工を施す必要がなく、機械加工する前の端子を、ある規定の位置に合わせて当接し、その当接部分に機械加工（塑性変形）して接合しているため、各端子の位置精度を厳しく管理する必要がないという効果を有する。機械加工によって接合しているため，電気的接続部の接続面積及び接続面圧を長期間に渡り適切に保つことが可能である。
　また、接続端子の機械加工において、機械加工力を受ける部分を制御ユニットの高剛性部位を利用して、絶縁部位を介して機械加工を行うことができ、モータ或いは制御ユニット側の端子根元に過度な応力が加わらないという効果を有する。
本発明の第１の実施形態におけるモータ装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態における端子部の構成例を示す拡大部分図である。 本発明の第１の実施形態における端子部の正面図及びＸ－Ｘ断面図である。 本発明の第１の実施形態における端子接触部位の機械加工方法を示す図である。 第１の実施形態におけるＥＣＵ側端子の別の形態例を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における端子を示す拡大斜視図である。 本発明の第２の実施形態における端子部を樹脂モールドした構成例を示す斜視図である。 樹脂モールド後にユニット側端子とモータ側端子を溶接する様子を示す斜視図である。
　本発明は、モータ（例えば３相ブラシレスモータ）のモータ側端子とモータの駆動回路を含む制御ユニットのユニット側端子との端子接続部及び接続方法であって、平板状若しくはＬ字形状のモータ側端子と平板状若しくはＬ字形状のユニット側端子を当接させ、その当接部分の１か所若しくは複数個所に機械加工（例えばクリンチかしめ、ハトメかしめなど）による塑性変形を加えることで、端子同士（重なりの一部若しくは全面）の接合部位を形成し、電気的接点を形成し、或いは接合部位の形成と共に、接続部位の抜け止め機構も形成する。これにより、電気的接続部の接続面積及び接続面圧を長期間に渡り適切に保つことが可能となる。
　また、制御基板、インサートモールド板、パワー基板、ヒートシンクを含む制御ユニットでは、インサートモールド板又はパワー基板からユニット側端子を延出させており、モータ側端子及びユニット側端子の少なくとも一方に対して、加工性を容易とするための穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工の加工部位を形成している。これにより、位置合わせが容易であるにも拘わらず、精度の高い端子の接合が可能である。
　更に、本発明の一実施形態では、接合部位の拡がりがモータの軸方向に沿っており、他の実施形態では、接合部位の拡がりがモータの径方向に沿っている。
　以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）ブラシレスモータ１００及び制御ユニット（ＥＣＵ）２００を一体化して成るモータ装置を示す斜視図であり、機電一体型構造となっている。モータ１００は駆動軸となる出力軸１０１を備え、出力軸１０１の反対側の軸方向端面に、平板状のモータ側端子１１０（１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗ）が軸方向に延出して設けられている。
　また、モータ１００の出力軸１０１の反対側の軸方向端面に一体的に設けられている制御ユニット２００は、本例では４段構造となっている。即ち、出力軸１０１の反対側（図示上方）から第１段目にマイコン等を実装した制御基板２０１と、第２段目にコイル，コンデンサなどのディスクリート部品が、金属端子を樹脂でインサートモールドされた回路に接続されたインサートモールド板２０２と、第３段目にＦＥＴなどのパワー素子が実装されたパワー基板（アルミ基板）２０３と、その下にパワー基板２０３の放熱及びモータ１００の取付が確保されたヒートシンク（放熱材料）２０４とを層状に備えた構造となっている。制御ユニット２００のユニット側端子２１０（２１０Ｕ，２１０Ｖ，２１０Ｗ）は平板構造であり、インサートモールド板２０２からモータ側端子１１０（１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗ）に重なるように軸方向に延出して設けられている。ユニット側端子２１０（２１０Ｕ，２１０Ｖ，２１０Ｗ）とモータ側端子１１０（１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗ）とは、機械加工部２３０で後述する機械加工（塑性変形）が実施され、ユニット側端子２１０とモータ側端子１１０とは接合部位を形成されて、電気的接点で接続されている。接合部位の範囲は、ユニット側端子２１０とモータ側端子１１０の重なり部分の一部であっても、全面であっても良い。
　このように、ユニット側端子２１０Ｕ，２１０Ｖ，２１０Ｗとモータ側端子１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗとがそれぞれ接合部位で電気的に接続されているので、制御ユニット２００によりモータ１００を駆動制御することができる。
　図２（Ａ）及び（Ｂ）は、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０との当接部分の詳細な構成例を示しており、ヒートシンク２０４には端子１１０及び２１０を電気的に絶縁する絶縁部材２０５が取り付けられている。絶縁部材２０５は、図２（Ａ）に示すように、端子１１０及び２１０を図示縦方向に包み込んで係合させるような凹部形状に樹脂成型され、背面側には３本（Ｕ～Ｗ相）の円筒部２０５Ａが形成されている。また、ヒートシンク２０４には３個の挿入孔２０４Ａが設けられており、絶縁部材２０５の各円筒部２０５Ａがそれぞれ挿入孔２０４Ａに挿入され、圧入或いはボルト留め，スナップフィットなどの方法で固定される。ユニット側端子２１０が図示上方のインサートモールド板２０２から引出され、モータ側端子１１０が図示下方の端子台１０２から引出され、絶縁部材２０５の凹部で当接される。その状態（図２（Ｂ））で、当接部分の機械加工部２３０に対して機械加工のための工具により塑性変形を行い、ユニット側端子２１０とモータ側端子１１０の接合部位を形成する。絶縁部材２０５にモータ側端子１１０及びユニット側端子２１０の各先端部分を係合させ、モータ側端子１１０及びユニット側端子２１０の重なった部分に当接部分を形成し、その当接部分に接合部位を形成した状態が図２（Ｂ）である。
　図３（Ａ）は、絶縁部材２０５の凹部２０５Ａにモータ側端子１１０及びユニット側端子２１０の各先端部分を重ねて係合させ、機械加工部２３０に接合部位を形成した状態の正面図であり、そのＸ－Ｘ視矢に沿った断面図が図３（Ｂ）である。図３（Ｂ）の断面構造に示されるように、絶縁部材２０５の凹部２０５Ａに機械加工部２３０が係合し、ユニット側端子２１０及びモータ側端子１１０が塑性変形されて接合部位が形成され、モータ１００と制御ユニット２００の電気的接点となる。径方向の端子の金属を保護するため、絶縁ケースなどを被せるようにしても良い。
　次に、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０の各先端部分を重ねて当接し、その当接部分に機械加工により接合部位を形成する方法の一例を、図４（Ａ）～（Ｃ）に示して説明する。
　機械加工に用いる工具は、例えば図４に示すように、前進又は後退可能なコレット２４０と、コレット２４０の内径に嵌合され、先端に穴開け部２４１Ａが形成され、外側にくさび形状を有する芯部２４１とで構成される。コレット２４０は、オイルホールコレット、ストレートコレット、モールステーパコレット、タップコレットなどを用いることが可能である。また、モータ側端子１１０及びユニット側端子２１０の少なくとも一方には、機械加工部２３０の加工性を容易とするための穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工などの加工部位が形成されていても良い。そして、工具による機械加工（塑性変形）は、以下の様に行われる。
 
［１］図４（Ａ）に示すように工具を位置決めしてコレット２４０を前進させ、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０との当接部分（機械加工部２３０）に、芯部２４１の穴開け部２４１Ａで穴を開ける。
［２］芯部２４１のくさび形状の先端が絶縁部材２０５に入ったら、芯部２４１のみを更に挿入し、くさび形状の先端を拡げる。
［３］その状態から今度はコレット２４０を後退させ、各端子１１０及び２１０の当接部分に接合部位を形成する。コレット２４０を後退させることにより、同時に接合部位の抜け止め機構が形成される。
［４］図４（Ｃ）に示すように芯部２４１を後退させて抜き、くさび形状を萎ませて工具を抜く。
 
　上記方法［１］～［４］により、モータ側端子１１０及びユニット側端子２１０の形状や加工精度に関係なく、電気接続部の接続面積及び接続面圧を長期間に渡り適切に保つことができる。
　なお、上述の実施形態では図１に示すように、ユニット側端子２１０をインサートモールド板２０２から延出して設けているが、図５に示すように、ユニット側端子２１０をパワー基板２０３から延出して設けるようにしても良い。
　次に、本発明の第２の実施形態を図６に示して説明する。
　上述した第１の実施形態では、機械加工の方向がモータ径方向であり、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０との当接部分の拡がりがモータ１００の軸方向に沿っているが、第２の実施形態では、機械加工の方向がモータ径に交差する方向であり、当接部分の拡がりがモータ１００の径方向に沿った構造となっている。第２の実施形態においても、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０との当接部分に、Ｐ及びＱ方向からの機械加工による塑性変形を加え、モータ側端子１１０とユニット側端子２１０の接合部位を形成している。
　図６は第２の実施形態の当接部分の詳細を示しており、パワー基板２０３から下方に延出したユニット側端子２１０は、上部で折れ曲がった平板状の長いＵ相端子２１１Ｕ、上部で折れ曲がった平板状の中間長のＶ相端子２１１Ｖ及び上部で折れ曲がった平板状の短いＷ相端子２１１Ｗを備え、各端子２１１Ｕ～２１１Ｗの平面部がモータ軸に平行に配置されている。また、モータの端子台１０２から上方に延出したモータ側端子１１０は、Ｌ字状部材のＵ相端子１１１Ｕ、Ｌ字状部材を平板（短い）の頂部に載置された構造のＶ相端子１１１Ｖ及びＬ字状部材を平板（長い）の頂部に載置された構造のＷ相端子１１１Ｗを備え、各端子１１１Ｕ～１１１ＷのＬ字状部材の内面側がユニット側端子２１１Ｕ～２１１Ｗの下部右側の側面に当接し、当接部分を形成している。
　このような構造で、各端子２１１Ｕ～２１１Ｗ及び１１１Ｕ～１１１Ｗの当接部分の幅方向は、モータ径方向に沿っており、各相の当接部分の高さが段々状に相違しているので機械加工も容易である。機械加工による接合部位の形成は、図６のＰ方向及びＱ方向から工具を挿入し、各端子２１１Ｕ～２１１Ｗ及び１１１Ｕ～１１１Ｗの当接部分を圧接等して接合することにより、接合部位を形成することが可能である。
　図６の実施形態ではＵ相の当接部分を低く、Ｗ相の当接部分を高くし、Ｖ相の当接部分を中間としているが、これら高さ関係は適宜変更できる。Ｕ相について、平板を用いることなく、Ｌ字状部材のモータ側端子１１１Ｕを直接端子台１０２に設けているが、他相のように平板を用いて、その頂部に載置するようにしても良い。また、図６の実施形態ではユニット側端子２１０をパワー基板２０３から延出しているが、図１の例と同様に、インサートモールド板２０２から延出しても良い。
　更に、ユニット側端子２１０を樹脂成型し、その樹脂成型品をヒートシンクにねじ締結或いはスナップフィットなどで固定後、ユニット側端子２１０を制御装置と溶接することで、機械加工時に端子に応力がかからない構造とすることが可能となる。
　図７は機械加工による端子接合後に、ユニット側端子２１０（２１１Ｕ～２１１Ｗ）及びモータ側端子１１０（１１１Ｕ～１１１Ｗ）の表面に樹脂モールド１２０を施し、樹脂成型品に端子間の絶縁のためのカバー１２１を覆う構造を示している。また、図８は、樹脂モールドしたユニット側端子２１０と、樹脂モールドしたモータ側端子１１０とを溶接するときの様子を示しており、モータ側端子１１０は樹脂モールド１０３を施されている。端子台１０２の斜線部が樹脂モールド１０３である。
　なお、上記各実施形態においては、機械加工を施す箇所は１箇所とは限らず、各端子に複数個所施すようにしても良い。また、機械加工の種類は、クリンチかしめ、ハトメかしめ、リベット接合などを適宜使用することが可能であり、上記機械加工を複数組み合わせても良い。複合的な接合方法としては、例えばクリンチカシメにリベットを嵌める方法、ハトメカシメにリベットを嵌める方法等を用いることができる。更に、クリンチカシメ等に溶接（レーザー、抵抗、ＴＩＧ、超音波）を併用することによって、接合部を一層強固にすることが可能である。
　接合部分の接合面の形態としては、接合する各端子の材料が同一の材質であることが望ましく、銅或いは銅合金にメッキ処理を施すことにより、接合面の酸化を抑える構成としても良い。
　上記実施形態により、従来のように接続端子に対して精度良く機械加工を施す必要がなく、機械加工する前の端子をある規定の位置に合わせ、その位置で機械加工して接合しているため、各端子の位置精度を厳しく管理する必要がないという効果を有している。また，その機械加工において、機械加工力を受ける部分を制御装置の高剛性部位を利用して、絶縁部位を介して機械加工を行うことができ、モータ或いは駆動回路側の端子根元に過度な応力が加わらないという効果を有する。
１００　　　３相ブラシレスモータ
１０１　　　出力軸
１０２　　　端子台
１１０（１１０Ｕ～１１０Ｗ，１１１Ｕ～１１１Ｗ）　　モータ側端子
２００　　　制御ユニット（ＥＣＵ）
２０１　　　制御基板
２０２　　　インサートモールド板
２０３　　　パワー基板（アルミ基板）
２０４　　　ヒートシンク
２０５　　　絶縁部材
２１０（２１０Ｕ～２１０Ｗ，２１１Ｕ～２１１Ｗ）　　ユニット側端子

Claims (16)

  1. モータのモータ側端子と、前記モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続部であって、
    前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加えることで、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成して電気的接点を形成した端子接続部。
  2. 前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の少なくとも一方に穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工の加工部位が形成されており、前記加工部位に位置する前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させるようになっている請求項1に記載の端子接続部。
  3. 前記接合部位の形成と共に、前記接合部位の抜け止め機構が形成されている請求項1又は２に記載の端子接続部。
  4. 前記機械加工が、クリンチかしめ、ハトメかしめ、リベットかしめの少なくとも１つである請求項1乃至３のいずれかに記載の端子接続部。
  5. 前記機械加工が、クリンチかしめ、ハトメかしめ、リベットかしめのいずれかと溶接の併用である請求項1乃至３のいずれかに記載の端子接続部。
  6. 前記接合部位が複数個所に形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載の端子接続部。
  7. 前記モータ側端子及び前記ユニット側端子が同一の材質となっている請求項１乃至６のいずれかに記載の端子接続部。
  8. 前記材質が銅又は銅合金にメッキ処理を施した材料である請求項７に記載の端子接続部。
  9. 前記制御ユニットが、制御基板、インサートモールド板、パワー基板、ヒートシンクを含み、前記ユニット側端子が前記インサートモールド板から延出している請求項１乃至８のいずれかに記載の端子接続部。
  10. 前記制御ユニットが、制御基板、インサートモールド板、パワー基板、ヒートシンクを含み、前記ユニット側端子が前記パワー基板から延出している請求項１乃至８のいずれかに記載の端子接続部。
  11. 前記接合部位の拡がりが、前記モータの軸方向に沿っている請求項１乃至１０のいずれかに記載の端子接続部。
  12. 前記接合部位の拡がりが、前記モータの径方向に沿っている請求項１乃至１０のいずれかに記載の端子接続部。
  13. モータのモータ側端子と、前記モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続方法であって、
    前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加え、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成し、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の電気的接点を形成する端子接続方法。
  14. 前記接合部位を形成し、その後、更に前記接合部位の抜け止め機構を形成する請求項1２に記載の端子接続方法。
  15. モータのモータ側端子と、前記モータの制御ユニットのユニット側端子との端子接続方法であって、
    前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の少なくとも一方に穴、若しくは凹加工、若しくは凸加工、若しくは曲げ加工、若しくは薄肉加工の加工部位を形成し、前記加工部位に位置する前記モータ側端子及び前記ユニット側端子を当接させ、前記当接部分に機械加工による塑性変形を加え、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の接合部位を形成し、前記モータ側端子及び前記ユニット側端子の電気的接点を形成する端子接続方法。
  16. 前記接合部位を形成し、その後、更に前記接合部位の抜け止め機構を形成する請求項1５に記載の端子接続方法。
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