(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
線材のターミナルは、通常、ハウジングに固定されており、この固定方法としてかしめが用いられることがある。この場合、ハウジングに溝部を設け、その溝部内に線材を配置する。ハウジングにはかしめ用突起部が設けられている。この突起部をかしめることにより、溝部の開口側を塞ぐようにかしめ部が形成され、そのかしめ部により線材が溝部内に保持される。
【0006】
かしめにより線材を強固に固定する場合、かしめ部を形成するときに溝部の底面に線材を押し付けて、両者が密着するように線材や溝部の底面を塑性変形させる必要がある。しかし、ハウジングのような樹脂成形品は、一般に、その表面の平面度を確保しにくい。よって、溝部の底面に密着させるとなると、かしめ加工時に大きな外力を加える必要があった。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、かしめ加工時に加えられる外力を抑えつつ、被固定部材に線材を強固に固定できるかしめ構造及びかしめ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決するために、本発明のある態様は、線材を被固定部材にかしめにより固定する構造であって、被固定部材に形成され、線材が内側に配置される溝部と、被固定部材の一部をかしめることにより形成され、線材を溝部内に保持するかしめ部と、溝部の底面から突出し、線材により押し潰された凸部と、を備えることを特徴とする。
【0009】
また、本発明の他の態様は、線材を被固定部材にかしめにより固定する方法であって、被固定部材に形成された溝部内に線材を配置する第1工程と、溝部の底側に向けて外力を加えて被固定部材の一部をかしめることにより、線材を溝部内に保持するかしめ部を形成するとともに、溝部の底面から突出する凸部を前記線材により押し潰す第2工程とを含むことを特徴とする。
【0010】
これらの態様によると、かしめにより形成されたかしめ部と、線材により押し潰された凸部とにより線材が挟み込まれる。よって、かしめ部と凸部により線材を強固に固定できる。また、溝部の底側から線材に面を密着させるうえで、溝部の底面のように広い範囲ではなく、溝部の底面から突出する凸部のように狭い範囲の部位を変形させるのに必要な外力があれば足りる。よって、線材を強固に固定するうえで、かしめ加工時に加えるべき外力が抑えられる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、かしめ加工時に加えられる外力を抑えつつ、被固定部材に線材を強固に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】第1実施形態に係るかしめ構造が用いられるモータアクチュエータの内部構造を示す部分断面平面図である。
【
図2】第1実施形態に係るかしめ構造が用いられるモータアクチュエータの内部構造を示す側面断面図である。
【
図3】第1実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す正面断面図である。
【
図4】第1実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す側面断面図である。
【
図5】第1実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す斜視断面図である。
【
図6】第1実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す正面断面図である。
【
図7】第1実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに線材を固定する前の状態を示す側面断面図である。
【
図8】第1実施形態に係るかしめ用突起部をかしめる直前の状態を示す図である。
【
図9】第1実施形態に係るかしめ用突起部をかしめている途中の状態を示す図である。
【
図10】第1実施形態に係るかしめ用突起部をかしめた直後の状態を示す図である。
【
図11】第2実施形態に係るかしめ構造によりハウジングに固定された線材を示す図である。
【
図12】変形例に係る凸部の押し潰し前の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、便宜上、図示の状態を基準に各構成要素の位置関係を表現する場合がある。
【0014】
[第1の実施の形態]
図1、
図2は、第1実施形態に係るかしめ構造100が用いられるモータアクチュエータ10(以下、アクチュエータ10という)を示す。
図1は部分断面平面図であり、
図2は側面断面図である。
図2では主要な部分のみを示す。
【0015】
アクチュエータ10は、
図1に示すように、モータ20と、ハウジング40と、線材70を備える。モータ20は、その前部から回転軸23が突出し、その後部から複数のモータ端子25が突出する。モータ20の回転軸23の回転は、減速ギアセット50により減速されて出力軸60に伝達される。
【0016】
ハウジング40は樹脂材料を素材とする。ハウジング40内にはモータ20等の各部品が収容される。ハウジング40の側部には筒状のコネクタ部45が突出し、そのコネクタ部45に外部装置のコネクタ(図示せず)が差し込まれる。外部装置とは、モータ20に電源電圧を供給する外部電源等である。
【0017】
線材70は、モータ端子25と外部装置を電気的に接続するターミナルとなる。線材70は、導電性を有する銅線、金線のような金属線等を素材とする。線材70は、その断面が角形に形成され、その外径が1.0mm以下であるが、断面や外径はこれらに限られない。
【0018】
線材70はハウジング40内に複数設けられる。各線材70は、その一端側から他端側にかけて、モータ接続部71と、中間部73と、外部接続部75とが順に設けられる。線材70はフォーミング加工等により各部位が一体成形される。
【0019】
モータ接続部71は、
図1、
図2に示すように、ハンダ、ばね付勢等によりモータ端子25に通電可能に接続される。外部接続部75は、ハウジング40内からコネクタ部45の内側に突出するコネクタピンとして構成される。外部接続部75は、外部装置のコネクタがコネクタ部45に差し込まれたとき、その外部装置と電気的に接続される。
【0020】
中間部73は、ハウジング40内にてモータ接続部71の配置位置から外部接続部75の配置位置までこれらをつなぐために設けられる。中間部73は、ハウジング40の内部形状に沿うように一部が曲げ加工される。かしめ構造100は、この中間部73をハウジング40に固定する。
【0021】
図3、
図4はかしめ構造100によりハウジング40に固定された線材70を示す。
図3は正面断面図であり、
図4は側面断面図である。
図3は
図1のA−A線断面図でもある。
【0022】
かしめ構造100は、溝部110と、かしめ部120と、凸部130と、逃げ凹部140を備える。溝部110は、ハウジング40の表面である内面41に形成される。溝部110は、ハウジング40に固定すべき線材70の数に応じた数(本例では2つ)が設けられる。各線材70は溝部110の延びる方向に沿ってその内側に配置される。各溝部110は溝幅方向P1に対向する一対の溝側部111と、各溝側部111間に設けられる溝底部113とを含む。
【0023】
かしめ部120は、詳細は後述するが、ハウジング40の一部をかしめることにより形成され、ハウジング40の一部として一体に設けられる。かしめ部120は、溝部110の溝幅方向P1の両側に一つずつ設けられる。かしめ部120は溝部110の開口側から線材70を覆うように設けられ、その開口側から線材70に密着するように接触する。かしめ部120は、この接触により、溝部110からの抜け出しを規制するように、線材70を溝部110内に保持する。
【0024】
凸部130は溝部110の底面である逃げ凹部140の凹底面141から突出する。凸部130は溝幅方向P1に沿って長い突条として形成される。凸部130は、線材70により押し潰され、その押し潰しにより線材70の外周面77に沿った形状の接触面131が形成される。凸部130は、その接触面131が線材70の外周面77に沿って密着するように接触する。線材70は、溝部110の開口側から接触するかしめ部120と、溝部110の底側から接触する凸部130とに挟み込まれることにより、溝部110内に固定される。線材70は、これらにより固定される位置にあるとき、その凸部130から線材70の軸方向に離れた位置に設けられる当接面43に当接する。
【0025】
逃げ凹部140は、溝部110の底側に設けられる。逃げ凹部140は、ハウジング40の内面41としての当接面43より窪んで形成される。
【0026】
図5〜
図7はハウジング40に線材70を固定する前の状態を示す。
図5は斜視断面図であり、
図6は正面断面図であり、
図7は側面断面図である。
図5では
図3の2つの溝部110の一方のみを示す。
【0027】
ハウジング40には、
図5に示すように、その一部にかしめ用突起部121が設けられる。突起部121は、溝部110から溝幅方向P1の外側に離れた位置に設けられる平坦面44から突出する。この平坦面44はハウジング40の内面41として設けられる。
【0028】
突起部121は、
図6に示すように、溝部110の溝幅方向P1の両側に一つずつ設けられ、その突起部121により溝側部111の一部が形成される。本例では、2つの溝部110の溝幅方向P1の外側にそれぞれ1つの溝部110が設けられ、2つの溝部110の間に1つの突起部121が設けられる。溝幅方向P1の両端側の突起部121は、その先端側に向かうにつれて溝幅方向P1の内側に近づくように傾斜する先端面121aが形成される。
【0029】
凸部130は、
図7に示すように、溝部110の底側の凹底面141から先端側に向かうにつれて尖るような三角形状の断面形状を有する。凸部130の断面形状は、その先端側に向かうにつれて幅Wが小さくなることになる。ここでの凸部130の幅Wとは凸部130の突出方向と直交する方向の寸法をいう。
【0030】
凸部130は、ハウジング40の当接面43に接する仮想平面47より突出するように設けられる。この仮想平面47からの凸部130の突出部分133の体積をV1[mm
3]とし、逃げ凹部140の内側空間143の容積をV2[mm
3]とする。
図7では凸部130の突出部分133の範囲を一点鎖線S1で示し、逃げ凹部140の内側空間143の範囲を一点鎖線S2で示す。この内側空間143とは、逃げ凹部140の内壁面と仮想平面47と凸部130の外壁面とにより囲まれた空間をいう。凸部130と逃げ凹部140は、凸部130の突出部分133の体積V1より、逃げ凹部140の内側空間143の容積V2が大きくなるように、その寸法関係が定められる。なお、複数の凸部130がある場合、各凸部130の突出部分133の体積の合計値をV1として用いる。
【0031】
次に、ハウジング40に線材70をかしめにより固定するかしめ方法の一例を説明する。まず、溝部110内に線材70を配置する。つぎに、かしめ用突起部121をかしめる。このかしめには冷間かしめ、熱かしめの何れが用いられてもよい。
【0032】
図8は、かしめ用工具150により突起部121をかしめる直前の状態を示す正面断面図である。かしめ用工具150は、かしめ用突起部121に押し当てられる押し当て部153を有する。押し当て部153には、溝幅方向P1の両側に設けられた円弧状の一対の凹面部151と、一対の凹面部151間に設けられた直線状の平面部152とが線材70の軸方向に沿って形成される。この工具150の各凹面部151は、溝幅方向P1の両端側の突起部121に押し当てる。このとき、溝幅方向P1の一端側の突起部121には一方の凹面部151が接触し、溝幅方向P1の他端側の突起部121には他方の凹面部151が接触する。
【0033】
この状態で工具150を溝部110の底側に移動させると、溝幅方向P1の両端側の突起部121には溝部110の底側に向けて外力が加わる。ここで、突起部121の先端面121aが傾斜しているため、工具150を溝部110の底側に移動させたとき、溝幅方向P1の両端側の突起部121が溝幅方向P1の内側に変形し易くなる。よって、この外力により、両端側の突起部121は、溝部110の底側に向かう方向であって、溝幅方向P1の内側に向かう方向P2に塑性変形する。
【0034】
また、工具150を溝部110の底側に移動させると、溝幅方向P1の中央側の突起部121には押し当て部153の平面部152が押し当たる。この状態で更に工具150を更に移動させると、その突起部121にも溝部110の底側に向けて外力が加わる。この外力により、その突起部121は、溝幅方向P1の両側に向かう方向であって、溝部110の底側に向かう方向P3に塑性変形する。
【0035】
図9は、かしめ用工具150により突起部121をかしめている途中の状態を示す図である。(a)は正面断面図、(b)は側面断面図である。各突起部121は方向P2、方向P3に塑性変形することにより、溝部110の開口側から線材70に密着するようにかしめられ、かしめ部120が形成される。
【0036】
この状態からさらに工具150を溝部110の底側に移動させて、溝部110の底側に向けて各かしめ部120に外力を加えると、かしめ部120と接触する線材70に溝部110の底側に向かう方向P4の荷重が作用する。この外力によりかしめ部120がさらにかしめられ、この荷重が作用する線材70により凸部130が押し潰されはじめる。
【0037】
図10はかしめが完了した直後の状態を示す図である。(a)は正面断面図であり、(b)は側面断面図である。工具150は線材70が当接面43に当接するまで移動させる。これにより、凸部130が線材70により押し潰され、その押し潰しにより凸部130に接触面131が形成される。このとき、押し潰される凸部130の周囲に逃げ凹部140が設けられるため、凸部130の押し潰された部分を逃げ凹部140の内側空間143に逃がせる。
【0038】
以上のかしめ構造100の作用効果を説明する。本実施形態に係るかしめ構造100によれば、かしめにより形成されたかしめ部120と、線材70により押し潰された凸部130とにより線材70が挟み込まれる。かしめ部120は溝部110の開口側から線材70に密着するように接触し、凸部130は接触面131が底側から密着するように接触するため、そのかしめ部120と凸部130により線材70を強固に固定できる。
【0039】
また、本実施形態によれば、以下のメリットもある。かりに凸部130がない場合、線材70を強固に固定するうえでは、溝部110の底側から線材70に面を密着させるため、溝部110の底面の広い範囲を塑性変形させる必要がある。ハウジング40のような樹脂成形品は、一般に、その表面の平面度を確保しにくく、溝部110の底面に密着させるとなると、かしめ加工時に大きな外力を加える必要がある。一方、あまりに大きい外力を加えてしまうとハウジング40に変形等が生じ得る。よって、ハウジング40の変形等を抑えつつ線材70を強固に固定するとなると、許容される荷重の範囲が大きく制限され、その荷重管理が大変になる。
【0040】
この点、本実施形態によれば、溝部110の底側から線材70に面を密着させるうえで、溝部110の底面の広い範囲ではなく、その底面から突出する凸部130のように狭い範囲の部位を変形させるのに必要な外力があれば足りる。よって、ハウジング40の変形等を抑えつつ線材70を強固に固定するうえで、かしめ加工時に加えるべき外力が抑えられるうえ、許容される荷重の範囲が広がり、その荷重管理が容易になる。
【0041】
また、ハウジング40に線材70を強固に固定するうえでは固定箇所を増やす方法も考えられる。この点、本実施形態によれば、固定箇所を増やさなくともハウジング40に線材70を強固に固定でき、かしめ加工時の工数が抑えられるうえ、かしめ箇所を多く確保せずともよくなる。
【0042】
また、ハウジング40に線材70を強固に固定できるため、ハウジング40に対して線材70が位置ずれし難くなる。よって、ハウジング40に線材70を固定したのち、線材70のモータ接続部71をハンダ等によりモータ端子25に接続する時の作業性が良好となる。
【0043】
また、凸部130の押し潰される部分を逃げ凹部140内に逃がせるため、線材70を当接面43に当接するまで凸部130を潰し易くなる。線材70が当接面43に当接するまで凸部130を潰せると、凸部130の近傍で当接面43にも線材70が接触するため、線材70の固定度を増すことができる。
【0044】
また、凸部130の幅Wが先端側に向かうにつれて小さくなるため、線材70により凸部130を押し潰し易くなり、その押し潰しのためにかしめ加工時に加えるべき外力を更に抑えられる。特に、凸部130は尖るような形状であるため、この効果が効果的に発揮される。
【0045】
また、凸部130の仮想平面47からの突出部分133の体積V1より逃げ凹部140の内側空間143の容積V2が大きいため、凸部130の押し潰された部分を逃がすための十分な大きさの空間を確保できる。
【0046】
[第2の実施の形態]
図11は第2実施形態に係るかしめ構造100を示す。(a)は正面断面図であり、(b)は側面断面図である。以下では第1実施形態で説明した要素と同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0047】
かしめ部120は、溝部110の溝側部111をかしめることにより形成される。かしめ部120は、溝側部111から溝幅方向P1の内側に突き出るように形成される。線材70は、かしめ部120が嵌まり込むように、一部が窪んで窪み部79が形成される。窪み部79はかしめ部120と密着するように接触している。かしめ部120は、この接触により、溝部110からの抜け出しを規制するように、線材70を溝部110内に保持する。
【0048】
図11では、溝部110の溝側部111をかしめるときに用いられる刃体155を二点鎖線で示す。かしめ部120は、ハウジング40に刃体155の刃先157を押し当て、特定の方向P5の外力を加えることにより形成される。この方向P5とは、溝部110の底側に向かう方向であって、溝幅方向P1の内側に向かう方向である。これにより、溝側部111に対して刃体155が溝幅方向P1の外側から押し込まれ、溝側部111が内側に突き出るようにかしめられ、かしめ部120が形成される。このとき、刃体155から加わる外力により、溝側部111から線材70に荷重が作用し、その荷重により線材70が窪むように塑性変形し、窪み部79が形成される。
【0049】
また、このとき、刃体155を更に溝部110の底側に移動させて、溝部110の底側に向けてかしめ部120に外力を加えると、かしめ部120と接触する線材70に溝部110の底側に向かう荷重が作用する。この荷重が作用する線材70により凸部130が押し潰され、その押し潰しにより凸部130に接触面131が形成される。なお、刃体155をハウジング40から抜くと、刃体155の押し込まれた位置に空洞部49が設けられる。
【0050】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【0051】
上述の実施形態では、線材70がかしめにより固定されるべき被固定部材としてアクチュエータ10のハウジング40を説明した。被固定部材は、これに限られず、アクチュエータ10以外の機械装置のハウジングでもよいし、ハウジング以外の機械要素に用いられてもよい。また、被固定部材は、機械装置の機械要素以外にも、建築構造物等の構造物に用いられてもよい。
【0052】
図12は変形例に係る凸部130の押し潰し前の形状を示す斜視図である。凸部130は、突条ではなく突起として形成され、溝部110の底面に複数設けられる。凸部130は、溝部110の底面から先端側に向かうにつれて尖るような円錐状の断面形状を有する。この場合でも、凸部130を押し潰し易くなり、その押し潰しのためにかしめ加工時に加えるべき外力を抑えられる。
【0053】
なお、凸部130は尖るような断面形状を有していなくともよく、円柱状、直方体状等に形成されてもよい。この場合でも、凸部130の幅Wが先端側に向かうにつれて小さくなるように、台形状、截頭円錐状等に形成されてもよい。また、凸部130が形成される範囲の溝幅方向P1の寸法は、溝部110内の線材70の溝幅方向P1の寸法より小さくなるように定められてもよい。