JP7439650B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子装置に関する。

例えば特許文献１には、薄肉長尺形状の金属板を縦方向に折曲して面同士を重ね合わせることにより厚さ寸法が元の厚さ寸法の２倍となる圧設端子を形成し、その圧接端子により電線導体を導通状態で保持する構成が記載されている。このような構成によれば、被覆電線の保持強度を高めることができると共に被覆電線との接触面積を増大することができる。

特開２０１９－１２６６４号公報

しかしながら、特許文献１のものは、薄肉長尺形状の金属板を縦方向に折曲して重ね合わせる構成なので、長尺形状の面同士を精度良く重ね合わせることが難しい。このため、重ね合わせた際の縦方向の精度を確保することが難しく、被覆電線の保持力低下、被覆電線の電線導体との接触面積低下が発生するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、金属板を折曲して面同士を重ね合わせることで形成した構成であっても、被覆電線を保持する隙間の寸法の精度を確保することができる電子装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、せん断部（１３）は、被覆電線の挿入方向と反対方向に被覆をせん断して電線導体を露出させる。続けて、挟持部（１５）は、電線導体を保持する。
ここで、せん断部及び挟持部は、腕部から挿入方向と直交する方向に延長された折曲梁部（１７）と腕部との面同士を重ね合わせるように折曲することで形成されている。これにより、被覆電線を保持する隙間の寸法の精度を確保できるので、被覆電線の保持強度が低下したり、被覆電線との接触面積が減少したりすることを防止できる。

第１実施形態に係る圧接端子の平面図 圧接端子の側面図 圧接端子の斜視図 被覆電線の断面図 モータのステータを示す側面図 接続部の斜視図 圧接端子のプレス工程による打ち抜き領域を示す図 第１隙間部を移動する被覆電線を示す圧接端子の平面図 第２隙間部を移動する被覆電線を示す圧接端子の平面図（その１） 第２隙間部を移動する被覆電線を示す圧接端子の平面図（その２） 第３隙間部を移動する被覆電線を示す圧接端子の平面図 第２実施形態に係る圧接端子の平面図 圧接端子の側面図 圧接端子の斜視図 その他の実施形態に係る圧接端子の平面図（その１） 圧接端子の側面図 圧接端子の平面図（その２） 接続部の断面図

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図１１を参照して説明する。
例えば車両には図示しない各種モータが搭載されている。これらのモータと制御基板とは電気的に接続されており、制御基板からの駆動信号に応じてモータが動作する。制御基板には圧接端子が実装されており、駆動用の電気回路と接続されている。モータと制御基板とを電気的に接続するには、モータ巻線を制御基板に実装された圧接端子により導通状態で保持するようにしている。モータが電気回路に相当し、モータと制御基板とから電子装置が構成されている。

モータは、図５に示すステータ１を有して構成されている。ステータ１は、電磁鋼板２をインシュレータ３に一体成型して形成されている。ステータ１にはボビン４が一体に設けられており、そのボビン４に被覆電線５が図示しない巻線機で巻装されることによりモータ巻線が構成されている。

インシュレータ３の上面には接続部６が突出成型されている。図６に示すように接続部６の上面には穴部７が形成されている。穴部７の前後に位置する壁面には上方が開口したスリット８が形成されており、そのスリット８が開口する部位に被覆電線５を案内するためのテーパ８ａが形成されている。スリット８の奥端部には被覆電線５の端部が位置決め状態で装着されている。これにより、被覆電線５の端部は、穴部７を前後方向に貫通した状態で懸架されている。

一方、図示しない制御基板には、図５に示す圧接端子９の脚部がはんだ付けにより固定されている。圧接端子９は、例えば厚み寸法が１ｍｍ程度の黄銅やリン青銅等の平板部材から形成されている。接続部６に形成されている穴部７は圧接端子９の外形寸法よりも僅かに大きく形成されており、制御基板の組み付け時に接続部６の穴部７に圧接端子９が挿入されるようになっている。圧接端子９の脚部をプレスフィット端子とし、制御基板に圧入接続するようにしてもよい。

接続部６の穴部７に圧接端子９が挿入された状態では、接続部６に懸架されている被覆電線５の端部が圧接端子９により導通状態で保持される。これにより、モータ巻線が制御基板に搭載された電気回路と電気的に接続される。
図１に示すように圧接端子９は相対する一対の腕部１０を有しており、これらの腕部１０間に図示上方が開放した隙間部１１が形成されている。この隙間部１１に被覆電線５が挿入される。

圧接端子９の隙間部１１に挿入される被覆電線５は、図４に示すように例えば銅からなる電線導体５ａの外周をポリエステルイミドやポリアミドイミド等の絶縁体の被覆５ｂで覆って形成されている。電線導体５ａは単線でも撚り線でもよい。

圧接端子９の隙間部１１に被覆電線５が挿入された状態では、被覆電線５は圧接端子９により導通状態で保持される。圧接端子９の隙間部１１に挿入された被覆電線５を圧接端子９により導通状態で確実に保持するには、圧接端子９により被覆電線５を精度良く挟持する必要がある。この場合、圧接端子９を縦方向に重ね合わせることで被覆電線５を挟持するための隙間部１１を形成することが考えられるが、重ね合わせた際の縦方向の精度を確保することが難しく、被覆電線５の保持力低下、被覆電線５の電線導体５ａとの接触面積低下が発生するおそれがある。

このような事情から、本実施形態では、圧接端子９の形状を以下のように工夫した。
即ち、図１に示すように圧接端子９の腕部１０間に形成された隙間部１１には、第１導入部１２、せん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５、緩和部１６の各領域が設定されている。本実施形態では、せん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５に対応して折曲梁部１７が設けられており、この折曲梁部１７によりせん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５が後述するように形成されている。

（１）第１導入部１２
第１導入部１２は被覆電線５を狙った位置に導くことを目的として設けられており、被覆電線５の位置を矯正する機能を有する。第１導入部１２に対応した隙間部１１を第１隙間部１１ａとする。第１隙間部１１ａの一端は開口しており、その開口に対応した腕部１０にテーパ１０ａが形成されている。

（２）せん断部１３
せん断部１３は電線導体５ａの露出を目的として設けられており、被覆電線５の被覆５ｂ及び電線導体５ａをせん断する機能を有する。せん断部１３は折曲梁部１７により形成されている。せん断部１３に対応する隙間部１１を第２隙間部１１ｂとする。折曲梁部１７において第２隙間部１１ｂを臨む先端角部はエッジ形状に形成されている。以下、折曲梁部１７の先端角部を刃部１７ａと称する。

折曲梁部１７の刃部１７ａは、被覆電線５が第２隙間部１１ｂを移動するのに伴って被覆５ｂ及び電線導体５ａに鋭利に食い込むように機能する。尚、刃部１７ａを除く圧接端子９全体には金属鍍金が施されている。これは、金属鍍金により刃部１７ａのエッジ形状が鈍ることを抑制するためである。

（３）第２導入部１４
第２導入部１４は折曲梁部１７により形成されている。第２導入部１４は、せん断部１３により被覆５ｂ及び電線導体５ａがせん断された被覆電線５を挟持部１５に案内する機能を有する。

（４）挟持部１５
挟持部１５は、被覆電線５の保持と導通経路を確保することを目的として設けられており、露出した電線導体５ａを折曲梁部１７により形成された隙間部１１で挟み込む機能を有する。挟持部１５に対応する隙間部１１を第４隙間部１１ｄとする。

（５）緩和部１６
緩和部１６は隙間部１１を延長して形成されており、折曲梁部１７により高められた剛性を抑制する機能を有する。つまり、折曲梁部１７を形成したことにより腕部１０の剛性が高くなっていることから、腕部１０の剛性を抑制するように機能する。

ここで、図１に示すように第１隙間部１１ａの最大距離をＷ1、最小距離をＷ2、第２隙間部１１ｂの距離をＷ3、第３隙間部１１ｃの距離をＷ4、緩和部１６の最大距離をＷ5、図４に示すように被覆電線５の直径をｄ0とすると、Ｗ1＞Ｗ2≧ｄ0＞Ｗ3＞Ｗ4、Ｗ5≧Ｗ4の関係を満足するように設定されている。

次に、折曲梁部１７の形成方法について説明する。図７に示すように圧接端子９の外形と同時に隙間部１１全体に対応する領域を第１プレス工程により打ち抜き加工する。ここで、腕部１０の両側には折曲梁部１７が挿入方向と直交する方向に突出形成されており、その角部に刃部１７ａが形成されている。この刃部１７ａを形成するには、刃部１７ａの図示上方となる縁部を第１プレス工程により打ち抜き加工してから刃部１７ａの図示縦方向となる縁部を第２プレス工程により打ち抜く。

このように第１プレス工程と第２プレス工程を順に実行しているのは、折曲梁部１７全体を一回のプレス工程により打抜き加工した場合は、折曲梁部１７の先端角部にＲ0のエッジ形状を形成できずに僅かにＲを有する形状となり、刃部１７ａをエッジ形状に形成できないからである。
以上のように第１プレス工程と第２プレス工程を順に実行することにより、折曲梁部１７にエッジ形状の刃部１７ａを形成することができる。

その後、図７に点線で示す部位を板金の折曲工程により折曲することで折曲梁部１７を腕部１０に重ね合せる。これにより、図２及び図３に示すように折曲梁部１７と腕部１０との面同士が重ね合わせられる。この場合、折曲梁部１７は腕部１０と極力平行となるように重ね合わせることで、後述するように刃部１７ａによる被覆電線５に対する挟持寸法を規定値に一致または近似させることができる。

さて、制御基板を組み付けると、圧接端子９が接続部６に挿入される。すると、図８に示すように圧接端子９の隙間部１１に被覆電線５が挿入されるので、被覆電線５が第１隙間部１１ａを挿入方向に沿って移動するようになる。このとき、被覆電線５は腕部１０に形成されたテーパ１０ａにより第１隙間部１１ａの中心を移動するように案内される。

さらに被覆電線５が第１隙間部１１ａを移動すると、図９に示すように第２隙間部１１ｂに進入して被覆電線５の外周が折曲梁部１７の刃部１７ａに当接するようになる。この場合、刃部１７ａはＲ0のエッジ形状であることから、被覆電線５の被覆５ｂ及び電線導体５ａに食い込むようになる。
さらに被覆電線５が第２隙間部１１ｂを移動すると、図１０に示すように被覆５ｂ及び電線導体５ａが被覆電線５から分離した状態で剥離するので、電線導体５ａが露出するようになる。

さらに被覆電線５が第３隙間部１１ｃを移動すると、被覆電線５から被覆５ｂ及び電線導体５ａが分離した状態で剥離しながら被覆電線５が楕円形状に徐々に変形するようになる。
さらに被覆電線５が第３隙間部１１ｃを移動すると、図１１に示すように被覆電線５の電線導体５ａにおいて楕円形状に変形した部位が挟持部１５により強く挟持されるようになるので、被覆電線５は圧接端子９により電気的及び機械的に保持される。

ところで、折曲梁部１７と腕部１０との面同士を重ね合わせるようにしているので、腕部１０の剛性が高められて弾性変形し難くなっている。このため、挟持部１５の剛性も高められているので、長期間の使用により被覆電線５に対する電気的及び機械的な保持力が低下することが予測される。しかしながら、本実施形態では、緩和部１６が存在することにより腕部１０が弾性変形し易くなっているので、長期間使用した場合であっても被覆電線５に対する電気的及び機械的な保持力が低下してしまうことを防止することができる。
以上のようにして、圧接端子９が接続部６に装着され、その装着状態では被覆電線５は圧接端子９により電気的及び機械的に確実に保持される。

このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
板金加工により折曲梁部１７を横方向へ折曲形成して折曲梁部１７と腕部１０との面同士を重ね合わせることによりせん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５を形成するようにしたので、薄肉長尺形状の金属板を縦方向に折曲して重ね合わせる構成と比較して、板金加工を調整することで被覆電線５に対するせん断の部位調整、挟持部１５への被覆電線５の導入調整、挟持部１５による被覆電線５の保持力調整が容易となる。
このような効果により電流経路のボトルネックを回避することができるので、被覆電線５として直径が小さいものを採用した場合であっても対応可能となる。

圧接端子９の剛性を高めるには全体の形状を大きくしたり、板厚を大きくしたりする必要があるが、折曲梁部１７を設けることで圧接端子９の剛性を高めることができる。一方、圧接端子の９剛性が過度に大きくなった場合であっても、緩和部１６を設けることで剛性を緩和することが可能となる。
第１プレス工程と第２プレス工程とを順に実行するようにしたので、折曲梁部１７の先端角部にエッジ形状の刃部１７ａを形成することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について図１２から図１４を参照して説明する。この第２実施形態は、折曲梁部１７の形成範囲を拡大したことを特徴とする。
図１２から図１４に示すように、第１導入部１２、せん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５に対応して折曲梁部１７が設けられており、この折曲梁部１７により第１導入部１２、せん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５が形成されている。腕部１０には折曲梁部１７を折曲するための切欠部１８が形成されており、この切欠部１８が存在することにより折曲梁部１７が曲げ易くなっている。

本実施形態では、隙間部１１を第１プレス工程で作成してから、隙間部１１と直交する横断部１９を第２プレス工程で作成することにより刃部１７ａを形成するようにしている。これは、隙間部１１と横断部１９とをプレス工程により同時に作成した場合は刃部１７ａをＲ0のエッジ形状として形成できないからである。

このような実施形態によれば、折曲梁部１７により第１導入部１２、せん断部１３、第２導入部１４、挟持部１５を形成するようにしたので、被覆電線５に対する案内、せん断、保持を直線的に行うことができる。

（その他の実施形態）
折曲梁部１７の形状としては、図１５及び図１６に示すように折曲梁部１７を腕部１０から離間した部位で折曲することにより図１２に示した切欠部１８を省略することが可能となる。このような構成であっても、図１７に示すように切欠部１８を形成するようにしてもよい。
図１８に示すように接続部６の穴部７内に段部２０を形成し、その段部２０に圧接端子９の折曲梁部１７を当接させることで位置決めするようにしてもよい。このような構成によれば、接続部６に対して圧接端子９の押込み位置を精度良く規定することができる。

位置決めされている圧接端子９に被覆電線５を挿入するようにしてもよい。
被覆電線５としてフレキシブルなものを採用してもよい。
モータと制御基板との接続に限定されることなく、各種アクチュエータと制御基板との接続に適用するようにしてもよい。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、５は被覆電線、５ａは電線導体、５ｂは被覆、６は接続部、９は圧接端子、１０は腕部、１２は第１導入部、１３はせん断部、１４は第２導入部、１５は挟持部、１６は緩和部、２０は段部である。

Claims (10)

1. 電線導体（５ａ）の表面が絶縁体の被覆（５ｂ）により覆われた被覆電線（５）を導通状態で保持し、電気回路と接続された圧接端子（９）と、
   前記電気回路と接続された前記被覆電線と、
   前記圧接端子が装着されるように設けられ、装着された前記圧接端子と前記被覆電線とを導通状態とする接続部（６）と、を備える電子装置であって、
   前記接続部は、前記圧接端子の前記折曲梁部が当接する段部（２０）を有し、
   前記圧接端子は、
   前記被覆電線が挿入される隙間部（１１）を形成する一対の腕部（１０）と、
   前記被覆電線の挿入方向と反対方向に前記被覆をせん断して前記電線導体を露出させるせん断部（１３）と、
   前記電線導体を保持する挟持部（１５）と、を備え、
   前記せん断部及び前記挟持部は、前記腕部から前記挿入方向と直交する方向に延長された折曲梁部（１７）を前記腕部に面同士が重ね合わせるように折曲した部位で構成されており、
   前記せん断部は、前記被覆電線の挿入方向に対して略直角に形成されている、
   電子装置。
2. 前記圧接端子は、前記隙間部に挿入された前記被覆電線の移動に伴って前記被覆電線を前記隙間部に沿った挿入方向に案内する第１導入部（１２）を備えた請求項１に記載の電子装置。
3. 前記圧接端子は、前記せん断部によりせん断された前記被覆電線を前記隙間部に沿って挿入方向に案内する第２導入部（１４）を備えた請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記圧接端子は、前記被覆電線を保持する前記挟持部に作用する応力集中を緩和する緩和部（１６）を備えた請求項１から３の何れか一項に記載の電子装置。
5. 前記緩和部は、前記隙間部を前記挿入方向に連結して形成されている請求項４に記載の電子装置。
6. 前記被覆電線の直径をｄ0、前記隙間部に挿入された前記被覆電線の移動に伴って前記被覆電線を前記隙間部に沿った挿入方向に案内する第１導入部（１２）に対応した前記隙間部の最大距離をＷ1、最小距離をＷ2、前記せん断部に対応した前記隙間部の距離をＷ3、前記挟持部に対応した前記隙間部の距離をＷ4、前記緩和部の最大距離をＷ5とした場合、
   Ｗ1＞Ｗ2≧ｄ0>Ｗ3>Ｗ4、Ｗ5≧Ｗ4の関係を満足する請求項４または５に記載の電子装置。
7. 前記腕部により形成される前記隙間部は、前記被覆電線の直径、及び前記せん断部により形成される隙間部の距離よりも大きい請求項１から６のいずれか一項に記載の電子装置。
8. 前記折曲梁部は、前記せん断部を含んで形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電子装置。
9. 前記折曲梁部は、前記腕部と面同士が平行に重ね合わせられている請求項１から８のいずれか一項に記載の電子装置。
10. 前記被覆電線を保持する前記挟持部に作用する応力集中を緩和する緩和部（１６）は、前記挟持部に対応した前記隙間部の距離Ｗ4よりも大きい距離となる部位を有する切欠き形状である請求項４から９のいずれか一項に記載の電子装置。

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