JP2014235006A - 計器本体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半田を使用せずに電気的な接続が可能で、かつ、確実に固定可能なコネクタ端子を有する計器本体を提供する。【解決手段】 回路基板11と電気的に接続するコネクタ端子9と、コネクタ端子9を保持する合成樹脂からなる保持部13と、を備えた計器本体1において、回路基板11に設けた貫通孔17内に挿入される変形可能な接続部91と、保持部13に設けた固定用貫通孔19に挿入される取付部92と、をコネクタ端子9に設け、接続部91は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出した接続突出部94を備え、取付部92は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出した取付突出部95を備え、取付突出部95は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出した方向が、接続突出部94が突出した方向と異なるとともに、固定用貫通孔19の内径は、接続突出部94より大きく、かつ、取付突出部95より小さいものである。【選択図】 図1
Description
本発明は、指針を回転駆動する計器本体に関し、特に、半田を使用せずに回路基板に電気的な接続が可能な計器本体に関する。
従来の計器本体は、例えば、特許文献1に開示されるものがある。従来の計器本体は、計器本体に圧入式コネクタ端子を備えている。このコネクタ端子は、一般的に、一つの貫通孔と互いに離れた二つの外側部分とから形成される変形可能な接続部からなる。回路基板として考えることが可能な支持体の貫通孔にコネクタ端子を挿入する時に、変形可能な接続部は、支持体に加わる圧力によって変形し、貫通孔の内部と変形可能な接続部の間の相互作用と摩擦力によって、コネクタ端子の電気的接続と機械的な支持を生ずるものであった。
従来の計器本体において、変形可能な接続部を備えたコネクタ端子を計器本体に固定する構造としては、前記コネクタ端子を前記接続部側から計器本体に設けた固定用貫通孔に挿入する場合、径が大きな前記接続部側が貫通することによって、前記固定用貫通孔の内径が、前記コネクタ端子の取付部の径より大きくなり、前記コネクタ端子を圧入によって前記固定用貫通孔に固定しにくくなるという問題点があった。
また、他の固定構造としては、前記コネクタ端子を前記接続部側とは反対側から計器本体に設けた固定用貫通孔に挿入する場合、前記コネクタ端子の取付部の径に対して、前記固定用貫通孔の内径が大きくなることはなく、前記コネクタ端子を圧入によって前記固定用貫通孔に固定しにくくなるという問題点は解決する。しかし、前記コネクタ端子に固定されるコイルの損傷を防止するために、前記コイルを前記コネクタに絡げた後に、前記コネクタの圧入方向とは、反対の方向に前記コネクタを戻し、前記コイルに弛みを持たせる作業が必要となる。この作業を行うために、前記計器本体を扱う設備が大型化する。また、一度圧入された前記コネクタ端子を再度移動させることによって、前記固定用貫通孔の圧入状態が変化し、前記固定用貫通孔に固定しにくくなるという問題点があった。
また、前記接続部の外径を前記コネクタ端子の取付部よりも小さくした形状も考えられるが、前記コネクタ端子の取付部を前記接続部部分より大きくするには、前記コネクタ端子を形成する母材の前記取付部に対応する部分の径を予め大きく形成する必要があり、部品のコストの上昇を招くという問題点があった。
そこで本発明は、前記問題点を解消し、半田を使用せずに電気的な接続が可能で、かつ、計器本体へ確実に固定可能なコネクタ端子を有する計器本体を提供することを目的とするものである。
本発明は、回路基板と電気的に接続するコネクタ端子と、前記コネクタ端子を保持する合成樹脂からなる保持部と、を備えた計器本体において、前記回路基板に設けた貫通孔内に挿入される変形可能な接続部と、前記保持部に設けた固定用貫通孔に挿入される取付部と、を前記コネクタ端子に設け、前記接続部は前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した接続突出部を備え、前記取付部は前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した取付突出部を備え、前記取付突出部は、前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した方向が、前記接続突出部が突出した方向と異なるとともに、前記固定用貫通孔の内径は前記接続突出部より大きく、かつ、前記取付突出部より小さいものである。
また、前記接続突出部と前記取付突出部の突出方向は、直角である。
また、前記固定用貫通孔の前記コネクタ端子の挿入方向に対して垂直方向の形状は、矩形形状である。
また、前記固定用貫通孔の前記コネクタ端子の挿入方向に対して垂直方向の形状は、楕円形状である。
以上の構成によって、本発明は、所期の目的を達成することができ、半田を使用せずに電気的な接続が可能で、かつ、計器本体へ確実に固定可能なコネクタを有する計器本体を提供することができる。
以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態の計器本体1は、指針式計器の指針を回転させるもので、コイル2への通電によって回転するマグネットロータ3を備えた可動磁石式計器やステッピングモータなどである。
計器本体1は、内蔵するマグネットロータ3と、このマグネットロータ3を支持する支軸4と、マグネットロータ3に設けた分岐伝達ギヤ部5と噛合する従動伝達ギヤ部6と、従動伝達ギヤ部6の回転に応じて先端に装着された図示しない指針を回転させる指針軸7と、支軸4と指針軸7を並設状態に軸支するとともに、マグネットロータ3,分岐伝達ギヤ部5,従動伝達ギヤ部6を収納するハウジング8と、ハウジング8の外側で巻かれる一対のコイル2と、ハウジング8に固定されるとともにコイル2と電気的に接続されたコネクタ端子9と、ハウジング8の所定領域を覆う椀状のシールドケース10と、を備えている。なお、図3中で示す11は、回路基板である。
マグネットロータ3は、隣り合う磁極(4極の磁極)が、互いに異極となるように着磁された円盤状のプラスチックマグネットである。また、マグネットロータ3には、その上面側に、分岐伝達ギヤ部5が一体に形成されるとともに、マグネットロータ3の軸芯部分には支軸4が、回転可能に挿入されている。その支軸4を介して、マグネットロータ3が、回転可能に設けられている。
従動伝達ギヤ部6は、合成樹脂からなり、指針軸7に固定されている。従動伝達ギヤ部6は、分岐伝達ギヤ部5と噛合する歯車であり、分岐伝達ギヤ部5よりも径大に形成され、外周に分岐伝達ギヤ部5よりも多くの連続歯が設けられている。従動伝達ギヤ部6は、分岐伝達ギヤ部5から伝達されたマグネットロータ3の回転を指針軸7へ伝えるものである。
ハウジング8は、合成樹脂からなり、上下に分割形成されている。ハウジング8内部の空間には、マグネットロータ3、分岐伝達ギヤ部5、従動伝達ギヤ部6が収納されている。ハウジング8には、支軸4が固定されており、指針軸7が回転可能に軸支されている。
ハウジング8には、マグネットロータ3のラジアル方向外周に、コイル2が巻かれている巻枠部12が形成されている。
また、ハウジング8には、巻枠部12よりマグネットロータ3のラジアル方向外周に、コネクタ端子9を保持する保持部13が形成されている。
ハウジング8には、回路基板11に設けた図示しない孔に係止する係止爪14を備えた弾性片15が、設けられている。なお、16は、回路基板11に計器本体1を固定する位置を定める位置決めピンである。
コイル2は、銅などの導電性を有する金属線からなり、合成樹脂からなるハウジング8の巻枠部12に巻き付けられている。コイル2は、2つ設けられており、それぞれハウジング8に設けたコネクタ端子9を介して、制御手段に接続されている。そして、2つのコイル2には、図示しない制御手段から出力される駆動波形が、それぞれ入力されることによって、マグネットロータ3に回転磁界が発生し、マグネットロータ3に回転力を与えるものである。
コネクタ端子9は、四角柱形状であり、金属、例えば、リン青銅からなり、その表面に、亜鉛メッキが施されている。コネクタ端子9は、接続部91と取付部92とを備えている。
接続部91は、一つの貫通孔93と互いに離れた二つの接続突出部94とから形成されている。貫通孔93は、楕円形状をしており、接続突出部94は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出している。接続突出部94の突出する方向は、図5で示すように、コネクタ端子9の中心線Gに対して垂直方向に延びる補助線S方向に沿って、中心線Gから放射する方向である。接続部91の接続突出部94は、貫通孔93方向へ変形可能である。接続部91の外径は、回路基板11に設けた貫通孔17より大きいため、接続部91を貫通孔17に挿入すると、接続部91は変形する(図8参照)。
取付部92は、ハウジング8の保持部13に保持される部分である。取付部92は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出した取付突出部95を備えている。
取付突出部95のコネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向の断面形状は、図6のコネクタ端子9の中心線Gに対して垂直方向に延びる補助線S方向に沿った接続突出部94の突出方向に対して、45度方向に4方向に突出した+字形状である。この取付突出部95は、プレス加工によって形成されるものである。取付突出部95の形状によって、取付突出部95は、接続突出部94と同方向に突出するとともに、接続突出部94の突出方向(図6中の直線S方向)に対して、直角方向に突出している。従って、取付突出部95は、コネクタ端子9の長手方向に対して垂直方向に突出しており、この突出した方向が、接続突出部94が突出した方向と異なっている。
取付部92は、ハウジング8の保持部13に設けた固定用貫通孔19に挿入される。この固定用貫通孔19の形状は、コネクタ端子9の長手方向に垂直な方向の断面形状は、矩形形状である。固定用貫通孔19の内径は、長辺方向が、接続突出部94と取付突出部95より大きい第1内径部19aであり、短辺方向が、取付突出部95より小さく、接続突出部94より大きい第2内径部19bである。このような構成によって、コネクタ端子9が、接続部91側から固定用貫通孔19を貫通する場合に、第1内径部19aは、接続突出部94より大きいため、接続突出部94が固定用貫通孔19内に接触して削ることはなく、ひいては、固定用貫通孔19を拡げることはない。また、取付突出部95が固定用貫通孔19に挿入される場合は、取付突出部95は、固定用貫通孔19の第1内径部19aより小さいが、第2内径部19bより大きいため、取付突出部95が固定用貫通孔19内に接触し、圧入状態となり、取付突出部95が固定用貫通孔19内に保持される。
コネクタ端子9は、コイル2と回路基板11とに電気的に接続されている。コイル2は、コネクタ端子9の接続突出部94を設けた側とは反対側に巻き付けられた後、半田によってコネクタ端子9に固定されている。また、回路基板11に設けた貫通孔17には、図7に示すように、貫通孔17の内部と貫通孔17の開口部とに、銅などの導電性の金属からなる配線パターン18が設けられており、コネクタ端子9の接続突出部94が、配線パターン18に接触することによって、電気的に接続されている。
シールドケース10は、パーマロイなどの磁性材料からなり、ハウジング8の所定領域を覆うカップ形状である。
回路基板11は、ガラスエポキシ基板などの硬質の絶縁基材に配線パターン18を設けたものである。
次に、コネクタ端子9を計器本体1に固定する工程を図11を用いて説明する。始めに、図11(a)で示すように、コネクタ端子9が、接続部91側から固定用貫通孔19に挿入される。図11(b)で示すように、取付部92の一部が、固定用貫通孔19に圧入された状態とする。
図11(b)は、図11(a)の矢印F方向から見た断面図である。取付部92の一部が、固定用貫通孔19に圧入された状態で、ハウジング8に巻き付けられたコイル2の端部をコネクタ端子9に巻き付けた後、半田付けし、コイル2をコネクタ端子9に固定する。
コイル2を固定したコネクタ端子9を、さらに、コネクタ端子9を所定の位置まで挿入する(図11(c)、(d)参照)。図11(d)は、図11(a)と同じ方向から見た断面図である。このように、コイル2をコネクタ端子9に固定後、さらにコネクタ端子9を挿入することで、コイル2がたわみ、コイル2の損傷を防止することができる。
以上のように構成された計器本体1は、各コイル2を励磁することにより、各々磁界ベクトルが働き、これら各磁界ベクトルの強さに応じて4極着磁されたマグネットロータ3が回転し、その回転が、分岐伝達ギヤ部5、従動伝達ギヤ部6を通じて指針軸7に伝達され、指針軸7に固定された前記指針が角度運動するものである。この際、分岐伝達ギヤ部5と従動伝達ギヤ部6は、分岐伝達ギヤ部5に対し従動伝達ギヤ部6が、低速(減速)回転するように、それぞれのギヤ比が設定されており、この減速作動により、入力信号に対して指示誤差の少ない前記指針の角度運動が可能となる。
第1実施形態では、固定用貫通孔19の形状は、矩形形状であったが、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図12で示す第2実施形態では、固定用貫通孔20のコネクタ端子9の挿入方向に対して垂直方向の形状を、楕円形状としたものである。
固定用貫通孔20の内径は、接続突出部94に対して、接続突出部94の4つの角部が、全て固定用貫通孔20の内径に接触することはなく、取付突出部95に対して、取付突出部95の4つの角部が、全て固定用貫通孔20の内径に接触するものである。このような構成によって、コネクタ端子9が、接続部91側から固定用貫通孔20を貫通する場合に、固定用貫通孔20は、接続突出部94より大きいため、接続突出部94が固定用貫通孔20内に接触して削ることはなく、ひいては、固定用貫通孔20を拡げることはない。また、取付突出部95が固定用貫通孔20に挿入される場合は、取付突出部95は、固定用貫通孔20より大きいため、取付突出部95が固定用貫通孔20内に接触し、圧入状態となり、取付突出部95が固定用貫通孔20内に保持される。
本発明は、半田を使用せずに回路基板に電気的な接続が可能な計器本体に利用可能である。
1 計器本体
2 コイル
3 マグネットロータ
4 支軸
5 分岐伝達ギヤ部
6 従動伝達ギヤ部
7 指針軸
8 ハウジング
9 コネクタ端子
10 シールドケース
11 回路基板
12 巻枠部
13 保持部
14 係止爪
15 弾性片
16 位置決めピン
17 貫通孔
18 配線パターン
19、20 固定用貫通孔
91 接続部
92 取付部
93 貫通孔
94 接続突出部
95 取付突出部
G 中心線
S 補助線
2 コイル
3 マグネットロータ
4 支軸
5 分岐伝達ギヤ部
6 従動伝達ギヤ部
7 指針軸
8 ハウジング
9 コネクタ端子
10 シールドケース
11 回路基板
12 巻枠部
13 保持部
14 係止爪
15 弾性片
16 位置決めピン
17 貫通孔
18 配線パターン
19、20 固定用貫通孔
91 接続部
92 取付部
93 貫通孔
94 接続突出部
95 取付突出部
G 中心線
S 補助線
Claims (4)
- 回路基板と電気的に接続するコネクタ端子と、前記コネクタ端子を保持する合成樹脂からなる保持部と、を備えた計器本体において、前記回路基板に設けた貫通孔内に挿入される変形可能な接続部と、前記保持部に設けた固定用貫通孔に挿入される取付部と、を前記コネクタ端子に設け、前記接続部は前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した接続突出部を備え、前記取付部は前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した取付突出部を備え、前記取付突出部は、前記コネクタ端子の長手方向に対して垂直方向に突出した方向が、前記接続突出部が突出した方向と異なるとともに、前記固定用貫通孔の内径は前記接続突出部より大きく、かつ、前記取付突出部より小さいことを特徴とする計器本体。
- 前記接続突出部と前記取付突出部の突出方向は、直角であることを特徴とする請求項1に記載の計器本体。
- 前記固定用貫通孔の前記コネクタ端子の挿入方向に対して垂直方向の形状は、矩形形状であることを特徴とする請求項1に記載の計器本体。
- 前記固定用貫通孔の前記コネクタ端子の挿入方向に対して垂直方向の形状は、楕円形状であることを特徴とする請求項1に記載の計器本体。
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013114751A JP2014235006A (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 計器本体 |
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Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013114751A Pending JP2014235006A (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 計器本体 |
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FR2885739B1 (fr) * | 2005-05-11 | 2012-07-20 | Sonceboz Sa | Procede de connexion sans soudure d'un actionneur electrique, notamment pour application aux tableaux de bord automobile, a un circuit imprime |
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JP4719016B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2011-07-06 | 矢崎総業株式会社 | 指針式表示装置及び指針式表示装置の製造方法 |
FR2916106B1 (fr) * | 2007-05-09 | 2009-06-26 | Sonceboz Automotive Sa | Module indicateur de tableau de bord forme d'un moteur et de moyens de connexion electrique. |
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2013
- 2013-05-31 JP JP2013114751A patent/JP2014235006A/ja active Pending
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2014
- 2014-05-20 WO PCT/JP2014/063342 patent/WO2014192592A1/ja active Application Filing
Also Published As
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