負荷接続機構

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【発明の名称】	負荷接続機構
【発明者】	【氏名】田中徹児【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号株式会社オートネットワーク技術研究所内【氏名】平井宏樹【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号株式会社オートネットワーク技術研究所内【氏名】前田文雄【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号株式会社オートネットワーク技術研究所内【氏名】宮崎順之【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号株式会社オートネットワーク技術研究所内
【要約】	【課題】配線構成を簡素化するために配線回路構造体を使用する場合に、モータと配線回路構造体とを効率よく接続する。【解決手段】モータ３の底部１０１にフランジ１１４を形成し、フランジ１１４の一面に接続端子１０３を形成する。モータ３のフランジ１１４の付近に第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂを形成する。配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）にモータ３を嵌入する孔１４１を形成し、孔１４１の周囲に第２の係合手段１０９を形成する。モータ３を基板２１の孔１４１に嵌入して、周方向に回転操作することにより、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂと第２の係合手段１０９とを係合させて、両者を電気的且つ機械的に接続固定する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に接続端子を有する負荷を配線回路構造体に電気的且つ機械的に接続するための負荷接続機構であって、
前記負荷の外周部に形成された第１の係合手段と、
前記配線回路構造体に形成された負荷嵌入用の孔の周囲に形成されて、前記孔に挿入された前記負荷の回転操作により前記第１の係合手段に係合する第２の係合手段と
を備えた負荷接続機構。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷接続機構であって、
前記負荷の底部に、前記孔に挿入された前記負荷の挿入方向への抜けを防止するためのフランジが形成され、
前記接続端子は前記フランジの前記配線回路構造体に対向する側の面に形成されたことを特徴とする負荷接続機構。
【請求項３】
請求項２に記載の負荷接続機構であって、
前記第１の係合手段が、前記負荷の底部の外周部の一部に形成された係合突条であり、
前記第２の係合手段が、前記配線回路構造体の孔の周囲に形成された切欠を備え、
前記係合突条を前記切欠に挿通して前記フランジの面を前記配線回路構造体の一面側に当接した状態で前記負荷の回転操作により前記第１の係合手段と前記第２の係合手段とを係合することを特徴とする負荷接続機構。
【請求項４】
請求項３に記載の負荷接続機構であって、
前記第１の係合手段としての前記係合突条の先端部の角部がテーパ状に形成され、
前記第２の係合手段としての前記切欠の端部の角部が、前記回転操作に伴い前記係合突条の先端部のテーパ状の角部に当接してこれを案内すべくテーパ状に形成されたことを特徴とする負荷接続機構。
【請求項５】
請求項４に記載の負荷接続機構であって、
前記係合突条の前記先端部のテーパ状の前記角部に近接した位置に係合凹部または係合凸部が形成され、
前記切欠の前記端部のテーパ状の前記角部に近接した位置に、前記係合凹部または前記係合凸部に係合して前記負荷を前記回転操作と逆方向に回り止めする他の係合凸部または他の係合凹部が形成されたことを特徴とする負荷接続機構。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の負荷接続機構であって、
前記負荷がモータであることを特徴とする負荷接続機構。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷接続機構及びそれに関連する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子制御技術の発展に伴い、自動車内には、エンジン始動、車輌走行、停止及び操舵角等の走行系の車載機器以外に、エアコン等のモータを搭載した様々な車載機器が搭載されるようになっている。これらの車載機器を操作及び制御する場合、通常は、車室内のインストゥルメント・パネル内等に制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を設置し、この電子制御ユニットと各車載機器との間で通信を行いながら、電子制御ユニットからの指示に基づいて各電装機器が動作するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、各車載機器は、これらが電子制御ユニットとの間で通信を行いながら電気式に駆動する装置であることから、電源の供給を受ける以外に、電子制御ユニットとの間で制御信号の送受信を行う必要がある。例えば、車載エアコンのファンダクトの開閉用のＤＣサーボモータや正逆回転ステッピングモータ等は、給電系の電線と制御信号系の電線のそれぞれに接続される必要がありしかも多数のモータが搭載される場合には、自動車内の配線構成が複雑化・煩雑化してきていた。
【０００４】
そこで、例えばモータに対する配線として、所定の基板上にフレキシブルプリント回路を装着したものや、あるいは、一般的なプリント配線基板（ＰＣＢ）等の所定の配線回路構造体を使用し、その配線構成を効率化することが考えられるが、この場合、配線回路構造体に対してモータをどのように接続するかが問題となる。特に、モータが多く搭載される場合、モータを配線回路構造体に接続するための労力が多大なものとなり、このような多くのモータを効率よく接続できる機構が望まれていた。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、配線構成を簡素化するために配線回路構造体を使用する場合に、モータと配線回路構造体とを効率よく接続できる負荷接続機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、外部に接続端子を有する負荷を配線回路構造体に電気的且つ機械的に接続するための負荷接続機構であって、前記負荷の外周部に形成された第１の係合手段と、前記配線回路構造体に形成された負荷嵌入用の孔の周囲に形成されて、前記孔に挿入された前記負荷の回転操作により前記第１の係合手段に係合する第２の係合手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の負荷接続機構であって、前記負荷の底部に、前記孔に挿入された前記負荷の挿入方向への抜けを防止するためのフランジが形成され、前記接続端子は前記フランジの前記配線回路構造体に対向する側の面に形成されたものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の負荷接続機構であって、前記第１の係合手段が、前記負荷の底部の外周部の一部に形成された係合突条であり、前記第２の係合手段が、前記配線回路構造体の孔の周囲に形成された切欠を備え、前記係合突条を前記切欠に挿通して前記フランジの面を前記配線回路構造体の一面側に当接した状態で前記負荷の回転操作により前記第１の係合手段と前記第２の係合手段とを係合するものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の負荷接続機構であって、前記第１の係合手段としての前記係合突条の先端部の角部がテーパ状に形成され、前記第２の係合手段としての前記切欠の端部の角部が、前記回転操作に伴い前記係合突条の先端部のテーパ状の角部に当接してこれを案内すべくテーパ状に形成されたものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の負荷接続機構であって、前記係合突条の前記先端部のテーパ状の前記角部に近接した位置に係合凹部または係合凸部が形成され、前記切欠の前記端部のテーパ状の前記角部に近接した位置に、前記係合凹部または前記係合凸部に係合して前記負荷を前記回転操作と逆方向に回り止めする他の係合凸部または他の係合凹部が形成されたものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項２のいずれかに記載の負荷接続機構であって、前記負荷がモータである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び請求項３に記載の発明の負荷接続機構は、負荷を配線回路構造体に容易に接続固定できるので、例えば請求項６のように、負荷として車載エアコンのファンダクトの開閉用のＤＣサーボ負荷や正逆回転ステッピング負荷等のモータについて適用する場合に、このモータに対する給電系の電線と制御信号系の電線のそれぞれに接続する場合の作業を効率に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明の負荷接続機構は、負荷を回転操作してテーパ状の角部同士が当接して案内されるため、負荷の回転操作を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明の負荷接続機構は、第１の係合手段の係合凹部または係合凸部と、第２の係合手段の係合凸部または係合凹部とが互いに係合することで、固定部材の負荷に対する回り止めを容易に行うことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明の負荷接続機構は、負荷の底部に、当該負荷の抜けを防止するためのフランジが形成され、このフランジの面に接続端子が形成されているので、負荷を配線回路構造体の孔に挿入し、そのまま回転操作するだけで接続端子の配線回路構造体への接続を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一の実施形態に係る負荷接続機構が適用される一例を示す斜視図、図２及び図３は負荷接続機構により負荷であるモータ３が配線回路構造体に取り付けられる工程を示す斜視図、図４及び図５は負荷接続機構の一部が形成されたモータ３を示す斜視図、図６及び図７は負荷接続機構により負荷であるモータ３が配線回路構造体に取り付けられる工程を示す拡大斜視図である。尚、図４及び図５は同一のモータ３を逆側から視認した斜視図である。ここで、この明細書においては、モータ３の回転軸が突出している部分を首部といい、その逆側の端部を底部と称することとする。
【００１７】
この実施形態における負荷接続機構１は、モータ３として、その底部１０１に接続端子１０３（図４及び図５）が形成されているものを使用する場合に、そのモータ３の底部１０１を配線回路構造体に容易に接続するためのものである。
【００１８】
ここで、モータ３の取り付け対象となる配線回路構造体は、例えば取り付け構造体である基板２１上にフレキシブルプリント回路７が装着されてなる。
【００１９】
そして、この負荷接続機構１は、モータ３の底部１０１の外周部に形成された第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂと、この第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂに係合するために基板２１に形成された第２の係合手段１０９とを備え、モータ３の底部１０１と基板２１とを係合することにより、モータ３の底部１０１の接続端子１０３を電気的及び機械的に配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）に接続するものである。
【００２０】
この実施形態で使用されるモータ３は、例えば車載エアコンのダンパーを開閉駆動するためのＤＣサーボモータや正逆回転ステッピングモータ等が適用され、当該モータ３の首部に回転軸１１３が突出して取り付けられ、フレキシブルプリント回路７を通じて駆動電流が与えられるとともに、そのフレキシブルプリント回路７を通じて与えられる制御信号に応じて、回転軸１１３が正逆方向に適宜動作するようになっている。また、モータ３の底部１０１の外周部付近にはフランジ１１４が形成されており、そのフランジ１１４の首部側に臨む面に、フレキシブルプリント回路７が露出された部分に接続する金属部材等の導電性の接続端子１０３が霧出形成されている。
【００２１】
負荷接続機構１の第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂは、フランジ１１４の首部側に臨む面から首部の方向に垂下形成された略Ｌ字形の係合突条１０７ａと、フランジ１１４より首部側に離間した位置に形成された角形の係合突条１０７ｂとがある。
【００２２】
そして、図４、図５、図６及び図７の如く、各第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの先端部の図示上方の角部１３５は、後述の第２の係合手段１０９のテーパ状の角部１２３に当接してその第２の係合手段１０９（即ち基板２１の一部）が弾性変形するよう案内するためにテーパ状に形成されている。そして、そのテーパ状の角部１３５の上端（基端）は、第２の係合手段１０９の係合凹部１２５（図６及び図７）に係合する係合凸部１３９が、係合突条１０７ａ，１０７ｂの基部１３７よりも僅かに図示上方に突出形成されている。
【００２３】
フレキシブルプリント回路７のモータ３が取り付けられる位置には、図１に示すように、略円柱形状のモータ３の径よりも僅かに大きな略円形の孔１４１が形成され、この孔１４１の周囲部におけるフレキシブルプリント回路７の上面側に、モータ３の接続端子１０３に接続される導体部が露出形成されている。また、孔１４１の周囲部の一部には、モータ３側の略Ｌ字形の第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂが上側から下側に貫通し且つモータ３の回転により略Ｌ字形の係合突条１０７ａが円周方向に移動するのを許容するための円弧帯型の切欠１４５が形成されている。
【００２４】
負荷接続機構１の基板２１側には、図６及び図７の如く、基板２１の孔１４１の周囲部における下面において、当該第２の係合手段１０９の切欠１４５に円周方向に近接する先端部の図示下方の部位に角部１２３が形成されており、この角部１２３は、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂがモータ３の外周面方向に回転される際に基板２１の一部を弾性変形させて案内するためにテーパ状に形成されている。また、図６及び図７の如く、基板２１の下面で円弧帯型の切欠１４５の近傍には、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂに形成された係合凸部１３９が係合するための係合凹部１２５が形成されている。そして、上記の円弧帯型の切欠１４５と、切欠１４５に近接するテーパ状の角部１２３と、係合凹部１２５とが、モータ３側の第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂに係合する第２の係合手段１０９を構成する。
【００２５】
かかる構成により、図１に示すように、モータ３を配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）の孔１４１に挿入する際、モータ３側の第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂを、配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）の円弧帯型の切欠１４５に上方より嵌入し、図３に示すように、作業者がモータ３をその外周面方向（図３の矢示Ｑ方向）に沿って回転させることで、図６の如く、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂのテーパ状の角部１３５が第２の係合手段１０９のテーパ状の角部１２３に当接し、このテーパ状の両角部１２３，１３５間で応力が発生することで基板２１の一部が弾性変形する。そして、さらに作業者がモータ３をその外周面方向（図３の矢示Ｑ方向）に沿って回転させ、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの係合凸部１３９が第２の係合手段１０９の係合凹部１２５に対応する位置に達した時点で、係合凸部１３９が係合凹部１２５に弾性係合するようになっている。
【００２６】
尚、符号１３３は、作業者が指でモータ３を図３の矢示Ｑ方向に回転させるためのノブを示している。
【００２７】
上記構成において、まず図１の如く、モータ３の首部を下向きにした状態で、当該配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）の孔１４１にモータ３を上から挿入する。そして、モータ３側の第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂを、配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）の円弧帯型の切欠１４５に貫通させるようにして、モータ３のフランジ１１４が配線回路構造体のフレキシブルプリント回路７に当接するまでモータ３を配線回路構造体側に押し付ける。かかる状態を図２に示す。
【００２８】
このとき、図６のように、基板２１に設けられた第２の係合手段１０９の先端が、モータ３の底部１０１の外周部に形成された第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの先端に近接する。
【００２９】
そして、図５のように、作業者がノブ１３３を摘んでモータ３を矢示Ｑ方向に回転させる。そうすると、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの先端部のテーパ状の角部１３５が、第２の係合手段１０９のテーパ状の角部１２３に当接する。さらにモータ３を矢示Ｑ方向に回転させると、テーパ状の両角部１２３，１３５の反発力により、基板２１が弾性変形し、さらにモータ３を矢示Ｑ方向に回転させることで、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの係合凸部１３９の上端が基板２１の下面を摺動する。そして、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの係合凸部１３９が第２の係合手段１０９の係合凹部１２５に対応する位置に達した時点で、図７のように、係合凸部１３９が係合凹部１２５に係合する。これにより、モータ３が基板２１に機械的に固定された状態となる。
【００３０】
この状態では、基板２１の弾性復元力により、モータ３のフランジ１１４がフレキシブルプリント回路７に対して押圧されることで、モータ３のフランジ１１４の面に形成された接続端子１０３がフレキシブルプリント回路７の導体部に確実に接続される。
【００３１】
以上のように、モータ３を容易に配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）に接続固定できるので、例えば、車載エアコンのファンダクトの開閉用のＤＣサーボモータや正逆回転ステッピングモータ等は、給電系の電線と制御信号系の電線のそれぞれに接続する場合の作業を効率に行うことができる。特に、多くのモータ３を配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）に次々と接続固定する場合に有効である。
【００３２】
また、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの係合凸部１３９と、第２の係合手段１０９の係合凹部１２５とが互いに係合することで、両係合手段１０７ａ，１０７ｂ，１０９の外れを容易に防止することができる。
【００３３】
尚、上記実施形態で説明した配線回路構造体（フレキシブルプリント回路７及び基板２１）はあくまでも例示であり、例えばプリント配線基板のように基板２１上に直接プリント配線されたものなど、どのような形状構成であってもよいことは勿論である。
【００３４】
また、上記実施形態では、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの先端部のテーパ状の角部に近接した位置に係合凸部１３９が形成され、第２の係合手段１０９の一部に、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂに形成された係合凸部１３９に係合するための係合凹部１２５が形成されていたが、逆に、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂの先端部のテーパ状の角部に近接した位置に係合凹部が形成され、第２の係合手段１０９の一部に、第１の係合手段１０７ａ，１０７ｂに形成された係合凹部に形成するための係合凸部が形成されても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一の実施形態に係る負荷接続機構が適用される一例を示す斜視図である。
【図２】同じくその負荷接続機構の取り付け工程を示す斜視図である。
【図３】同じくその負荷接続機構の取り付け工程を示す斜視図である。
【図４】モータを示す斜視図である。
【図５】モータを示す斜視図である。
【図６】同じくその負荷接続機構を示す拡大斜視図である。
【図７】同じくその負荷接続機構を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
３モータ
７フレキシブルプリント回路
２１基板
１０１底部
１０３接続端子
１０７ａ，１０７ｂ第１の係合手段
１０９第２の係合手段
１１３回転軸
１１４フランジ
１２３，１３５角部
１２５係合凹部
１３３ノブ
１３７基部
１３９係合凸部
１４１孔
１４５切欠

【出願人】	【識別番号】３９５０１１６６５【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号【識別番号】０００１８３４０６【氏名又は名称】住友電装株式会社【住所又は居所】三重県四日市市西末広町１番１４号【識別番号】０００００２１３０【氏名又は名称】住友電気工業株式会社【住所又は居所】大阪府大阪市中央区北浜四丁目５番３３号
【出願日】	平成１６年３月２６日（２００４．３．２６）
【代理人】	【識別番号】１０００８９２３３【弁理士】【氏名又は名称】吉田茂明【識別番号】１０００８８６７２【弁理士】【氏名又は名称】吉竹英俊【識別番号】１０００８８８４５【弁理士】【氏名又は名称】有田貴弘
【公開番号】	特開２００５－２７７３２２（Ｐ２００５－２７７３２２Ａ）
【公開日】	平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願番号】	特願２００４－９２０５９（Ｐ２００４－９２０５９）