特許6702480IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

端子接続部品及びこれを用いた制御装置とモータとの端子接続構造に関するものであり、更に詳細には、プレスフィット端子と端子金具とからなる端子接続部品、及び、制御装置に備えられる基板とモータとの電気的接続を、基板に立設して設けたプレスフィット端子をモータに設けた端子金具に圧入して行う構造を有する、制御装置とモータとの端子接続構造に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、特許文献1に記載された技術は、車載用のモータと端子を有する固定BOXとを簡易的に取り外し/組み立てが可能な構造とされており、電動パワーステアリング装置などに用いた場合には、弾性変形部が外側に大きく張り出していて、大電流に対応させた場合に、大型化してしまう問題があった。また、特許文献1に記載された技術では、モータと基板との接続にあたり、基板側嵌合部の内周にモータ側嵌合部が嵌合挿入されるように凹状に形成する必要が有るため、加工にコストと手間がかかるという課題が有り、また、接続が当該凹状に形成された基板側嵌合部の内側で行われるため、接続状態を外部から視認して確認できないという課題もあった。 また、特許文献2に記載された技術では、制御手段内において制御基板とパワー基板とコネクタとの相互間を接続する接続端子を備えており、当該接続端子はその一端にプレスフィット端子が形成されていて、当該プレスフィット端子が制御基板に設けられたスルーホールに圧入され電気的接続がなされるようになっている。そのため、特許文献2に記載された技術では、モータ配線との接続部は従来からの溶接(TIG溶接等)が行なわれており、基板との半田接続に代わる部分に用いられる構成となっていて、主には小電流による信号のコネクタ配線にプレスフィット技術を用いた内容であり、端子に弾性力を与える為に、接続部の断面積が少なくなっており、大電流が流れるモータ配線との接続に用いられるようには構成されていなかった。 また、特許文献2に記載された技術では、制御基板上に接続端子のための小さなスルーホールを設ける必要があることから、当該スルーホールの加工上の精度や組付けに当たり精密な位置合せが要求されると共に、当該スルーホールに機械的及び熱的な負荷が集中し易く大電流にも対応しにくいという課題もあった。 そこで本発明は、このような装置の電気的接続に用いられる端子接続部品や制御装置とモータとの端子接続構造に関する課題を解決するためになされたものであり、例えば、大電流が流れる制御装置とモータとの間の電気的接続などに用いる端子接続部品として、制御装置側の基板のモータ配線の一端等に用いるプレスフィット端子と、モータ側に設けられるプレスフィット端子に対応する端子金具とからなる端子接続部品を提供し、併せて、こうした組合せにより構成される端子接続部品を用いた制御装置とモータとの端子接続構造を提供することを目的とする。 そして、このような端子接続部品や、制御装置とモータとの端子接続構造に関して、プレスフィット端子等を基板に実装する際の多少の誤差や、当該プレスフィット端子等に多少の寸法のばらつきがあっても対応可能であり、大電流にも対応可能な構造とすることにより、端子接続部品が用いられる装置の電気的接続部や制御装置とモータとの端子接続構造における、耐久性と信頼性の向上を図り、更に、このような端子接続部品が用いられる装置や端子接続部品を用いた制御装置とモータとの端子接続構造により、電動パワーステアリング装置などの制御装置とモータ等などからなる装置の組付け・取り外し作業の利便性を向上させ、部品点数の削減を行うと共に環境へも配慮し、このような端子接続部品が用いられる装置や、制御装置とモータなどからなる装置の更なる小型化を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために本発明は、プレスフィット端子と端子金具とからなる端子接続部品であって、前記プレスフィット端子は、略長方形の板状に形成され、前記長方形状の長手方向の一端側を構成する挿入部と、他の一端側を構成する基板接続部とから構成され、前記挿入部は、前記一端側に前記板状の板面の幅が狭くなるようにテーパが設けられ、前記端子金具は、全体的には略長方形状の金属板を折り曲げるなどして形成された・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明では、例えば、大電流が流れる制御装置とモータとの間などに用いる端子接続部品として、制御装置側の基板のモータ配線の一端等に用いるプレスフィット端子と、モータ側に設けられるプレスフィット端子に対応する端子金具とからなる端子接続部品を提供し、併せて、こうした組合せにより構成される端子接続部品を用いた制御装置とモータとの端子接続構造を提供している。 そして、このような端子接続部品や、制御装置とモータとの端子接続構造を、プレスフィット端子等を基板に実装する際の多少の誤差や、当該プレスフィット端子等に多少の寸法のばらつきがあっても対応可能かつ大電流にも対応可能なものとし、併せて、端子接続部品が用いられる装置の電気的接続部や、制御装置とモータとの端子接続構造における耐久性と信頼性の向上を図ることを可能としている。 そのため、このような端子接続部品が用いられる装置や端子接続部品を用いた制御装置とモータとの端子接続構造により、電動パワーステアリング装置などの制御装置とモータ等などからなる装置の組付け・取り外し作業の利便性を向上させ、部品点数の削減を行うと共に環境へも配慮し、このような端子接続部品が用いられる装置や、制御装置とモータなどからなる装置の更なる小型化を実現することが可能である。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】電動パワーステアリング装置の一般的な構成例を示した構成図である。

【図2】電動パワーステアリング装置のコントロールユニットの一般的な機能を示すブロック図である。

【図3】PWM制御部の概要とインバータ回路の構成例を示した図である。

【図4】(A)は本発明の第1の実施形態による端子接続部品及び端子接続構造を制御装置の内側の基板側から示した斜視図であり、(B)は同様にモータの端子金具側から示した斜視図である。

【図5】第1の実施形態による基板に立設するプレスフィット端子の形態を図示したものであり、(A)は正面図、(B)は側面図、(C)は(A)に点線による円で示したKの領域を拡大して示した図であり、(D)は(B)に点線による円で示したLの領域を拡大して示した図である。

【図6】第1の実施形態によるモータの端子金具の形態を図示したものであり、(A)は上面図、(B)は側面図、(C)は(A)に点線による円で示したMの領域を拡大して示した図である。

【図7】第1の実施形態における、プレスフィット端子を端子金具の嵌合部へ圧入する各段階における状態を示す側断面図であり、(A)は圧入の前の状態を示す側断面図であり、(B)は圧入初期の状態を示す側断面図であり、(C)は圧入完了の状態を示す側断面図である。

【図8】本発明の第1の実施形態によるプレスフィット端子と端子金具とを覆うカバーを説明する図であり、(A)は図4(B)に示したものと同様に本発明の第1の実施形態による端子接続部品及び端子接続構造をモータの端子金具側から示した斜視図であり、(B)は(A)に示したようなプレスフィット端子と端子金具とを上方から覆うカバーを設けた例を示した斜視図である。

【図9】(A)はカバーの上面図、(B)は側面図、(C)は底面図を示しており、(D)は図9(C)のX−X線における断面を拡大して示す図である。

【図10】(A)は本発明の第2の実施形態による端子接続部品及び端子接続構造を制御装置の内側の基板側から示した斜視図であり、(B)は同様にモータの端子金具側から示した斜視図である。

【図11】第2の実施形態による基板に立設するプレスフィット端子の形態を図示したものであり、(A)は正面図、(B)は側面図、(C)は底面図である。

【図12】図11(A)に記載した第1嵌入部500T1及び第2嵌入部500T2と分岐部500Dの部分を拡大して示した正面図である。

【図13】第2の実施形態によるモータの端子金具の形態を図示したものであり、(A)は上面図、(B)は側面図、(C)は(A)に点線による円で示したMの領域を拡大して示した図である。

【図14】第2の実施形態における、プレスフィット端子の嵌入部を端子金具の嵌合部へ圧入する各段階における状態を端子金具の長さ方向の側面から見た側断面図であり、(A)は圧入の前の状態を示す側断面図であり、(B)は圧入初期の状態を示す側断面図であり、(C)は圧入完了の状態を示す側断面図である。

【図15】図14に対応してプレスフィット端子の嵌入部を端子金具の嵌合部へ圧入する各段階における状態を端子金具の上面側から見た上面図である。

【図16】(A)はプレスフィット端子の前方屈曲部の下面に支持体の支持平面を当接する前の状態を示す斜視図であり、(B)はプレスフィット端子の前方屈曲部の下面に支持体の支持平面を当接した後の状態を示す斜視図である。

【図17】(A)は端子金具の嵌合部周辺の寸法の関係を表す平面図であり、(B)はプレスフィット端子の各部の寸法の関係を表す正面図である。

【図18】本発明の第2の実施形態によるプレスフィット端子と端子金具とを覆うカバーを説明する図であり、(A)は図10(B)に示したものと同様に本発明による端子接続部品及び端子接続構造をモータの端子金具側から示した斜視図であり、(B)は(A)に示したようなプレスフィット端子と端子金具とを上方から覆うカバーを設けた例を示した斜視図である。

【図19】(A)、(B)はプレスフィット端子の先端に、第1嵌入部及び第2嵌入部からなる組みを2組形成した例の斜視図であり、(C)は端子金具に第1孔部及び第2孔部からなる組みを2組形成した例に、(B)に記載したプレスフィット端子を組み合わせた場合の状態を示す斜視図である。

【図20】(A)は本発明の第3の実施形態による端子接続構造を制御装置の内側の基板側から示した斜視図であり、(B)は同様にモータの端子金具側から示した斜視図である。

【図21】第3の実施形態による基板に立設するプレスフィット端子の形態を図示したものであり、(A)は正面図、(B)は側面図であり、(C)は更に異なる例を示す側面図である。

【図22】第3の実施形態による端子金具の形態を図示したものであり、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。

【図23】第3の実施形態における、プレスフィット端子の挿入部を端子金具の挟持部へ圧入する各段階における状態を端子金具の正面方向から見た図であり、(A)は圧入の前の状態を示す正面図であり、(B)は圧入初期の状態を示す正面図であり、(C)は圧入完了の状態を示す正面図であり、(D)はプレスフィット端子の挿入部の幅と端子金具の挟持部の幅の関係を示した正面図である。

【図24】(A)は本発明の第4の実施形態による端子接続部品と端子接続構造を制御装置の内側の基板側から示した斜視図であり、(B)は同様にモータの端子金具側から示した斜視図である。

【図25】第4の実施形態による端子接続部品のうち、基板に立設するプレスフィット端子の形態を図示したものであり、(A)は正面図、(B)は側面図である。

【図26】第4の実施形態による、モータの端子金具の形態を図示したものであり、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)側面図である。

【図27】第4の実施形態における、プレスフィット端子の挿入部を端子金具の挟持部へ圧入する各段階における状態を端子金具の正面方向から見た図であり、(A)は圧入の前の状態を示す正面図であり、(B)は圧入初期の状態を示す正面図であり、(C)は圧入完了の状態を示す正面図であり、(D)はプレスフィット端子の挿入部の幅と端子金具の挟持部の幅の関係を示した正面図である。

【図28】第3、第4の実施形態による端子接続構造における固定板の構成を図示した斜視図であり、(A)は第3の実施形態を用いたものについてモータの端子金具側から示した斜視図であり、(B)は、同じく第4の実施形態を用いたものを示した斜視図である。

【図29】本発明に第3、第4の実施形態によるプレスフィット端子と端子金具とを覆うカバーを、図28(A)に記載したような端子接続構造の上方を覆った状態を示した斜視図である。

【図30】(A)はカバーの上面図、(B)は側面図、(C)は底面図を示しており、(D)は図30(C)のX−X線における断面を拡大して示す図である。

【図31】(A)は図20に示した構成例と同様の場合において、延伸部を2段に形成した例を示した斜視図であり、(B)は図24に示した構成例と同様の場合において、延伸部を2段に形成した例を示した斜視図である。

【図32】第3の実施形態を例として、プレスフィット端子と端子金具との接触状態の例を示す正面図である。

【図33】第3の実施形態を例として、端子金具の延伸部にS字状の緩衝部を設けた場合の3面図を図22と同様に表示したものである。

【図34】第4の実施形態を例として、端子金具の延伸部にW字状の緩衝部を設けた場合の3面図を図26と同様に表示したものである。

【図35】端子金具の延伸部に緩衝部を設けた場合の、プレスフィット端子と端子金具との接触状態の例を示す正面図である。

【図36】プレスフィット端子に丸棒を使用した場合の斜視図である。

【図37】丸棒を使用したプレスフィット端子の例を示す斜視図と、これに対応する端子金具の挟持部の例を示す上面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 ハンドル   2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)   3 減速機構   4a 4b ユニバーサルジョイント   5 ピニオンラック機構   6a 6b タイロッド   7a 7b ハブユニット   8L 8R 操向車輪   10 トルクセンサ   11 イグニションキー   12 車速センサ   13 バッテリ   14 舵角センサ   20 モータ   30 制御装置(コントロールユニット、ECU)   300 制御装置のケース(ケースの筐体)   301 制御装置側係止部   330 基板   500 502 503 504 505 507 508 プレスフィット端子   502T1 507T1 507T1’ 508T1 508T1’ 第1嵌入部   502T2 507T2 507T2’ 508T2 508T2’ 第2嵌入部   500A 先端部   500B 延伸部   500C 基板接続部   500C1 前方屈曲部   500C2 下降部   500C3 基板接触部   500C3H ねじ穴   500C4 跳ね上がり部   502D 分岐部   505S 丸棒の軸部   510 挿入部   505A 513 テーパ部   513d テーパ部(厚さ方向)   513dW テーパ部(厚さ方向)末端の厚さ   513E テーパ部末端   513EW テーパ部末端の幅   600 602 603 604 端子金具   665 663 係止用孔(係止部用孔)   610 第1の孔部   611 611’第1孔部   620 第2の孔部   621 621’第2孔部   630 架橋部   640 固定側平板部(モータ側接続部)   641 固定側平板部孔部(モータ側接続部側孔部)   643 開口部   647 段差部   660 挟持側平板部   661 貫通孔   653 挟持側平板部側孔部   670 伸長部   680 立設部   671 伸長部側孔部   690 延伸部   690U 上側延伸部   690D 下側延伸部    691 第1屈曲部   693 第2屈曲部   695 696 挟持部   695C 695c 挟持部凹部(凹部構造)   695W 挟持部に形成されている間隔(間隙)   695UT 挟持部下部テーパ部   700 700N カバー   701 カバー側係止部   750 固定側平板部(モータ側接続部)開口窓   751 固定側平板部(モータ側接続部)開口窓側孔部   770 嵌合部開口窓   771 嵌合部開口窓側孔部   790 絶縁壁   900 緩衝部   1000 支持体   1000T 支持平面   1200 固定板   1210 固定板固定用ネジ   Z 弾性変形部   dz 弾性変形部の幅   d、D1 プレスフィット端子の厚さ   D2 端子末端の厚さ   WP プレスフィット端子の横幅   h 端子末端から厚さの減少が開始される領域までの距離   R R部の曲率半径   H1 第1の孔部の短辺側の幅   W 第1の孔部と第2の孔部の長辺側の長さ   H2 第2の孔部の短辺側の幅   ΔH 第2の孔部の短辺側がシフトした幅   S2 第2の孔部のシフトした中央部の長さ   P 第2の孔部のシフトした中央部の領域   S3 第2の孔部のシフトが開始される中央部の領域の長さ   j 伸長部の長さ   J 挟持側平板部の長さ   t 絶縁壁の高さ   A1 第1の接触領域   A2 第2の接触領域   W1 第1嵌入部と第2嵌入部の外側面のストレート部における相互の間隔   W1E 第1テーパ部l1の下側部分1Eの幅   W2E 第2テーパ部l2の下側部分2Eの幅   W4 第1嵌入部と第2嵌入部の内側面のストレート部における相互の間隔   WT 第1嵌入部と第2嵌入部の先端部Tの幅   WTC 第1嵌入部と第2嵌入部との間の中心線間の間隔   Wl1ma 第1テーパ部の下側における相互の外側面での最大間隔   Wl1mi 第1テーパ部の下側における相互の内側面での最小間隔   WTma 第1嵌入部と第2嵌入部の先端部における相互の外側面での最大間隔   WTmi 第1嵌入部と第2嵌入部の先端部における相互の内側面での最小間隔   Hw 第1孔部と第2孔部の短辺側の幅   HW 第1孔部と第2孔部の相互に最も離れた長辺部分の間隔   HL 第1孔部と第2孔部の長辺側の長さ   Hm 端子金具の2つの孔部の中心間の間隔   HWA 端子金具全体の横幅   Mw 架橋部の幅   l1 第1テーパ部(及びその上下方向の長さ)   l2 第2テーパ部(及びその上下方向の長さ)   k 固定側平板部(モータ側接続部)の長さ   PTh プレスフィット端子の先端部Tから基板接触部までの全体の長さ

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