(57)【要約】【課題】  パターン用ブラシとコネクタ端子との電気的接続を確実に行える電動アクチュエータを提供する。【解決手段】  パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１は、パターン用ブラシ４０の一端部に形成された立上部４２と第１コネクタ端子５１の一端部に形成された立上部５１ａの間にハウジング１０に形成された間隔調整部１２ｄが挟持された状態で、パターン用ブラシ４０の一端部と第１コネクタ端子５１の一端部がクリップ端子６０によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続される。【選択図】  図４
2020171069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂からなるハウジングの内部に、モータと、モータにより駆動される出力ギアと、該出力ギアとともに回転するパターン導体と、該パターン導体に摺動する複数のパターン用ブラシと、該パターン用ブラシに電気的に接続される第１コネクタ端子とを備える電動アクチュエータにおいて、
前記パターン用ブラシと前記第１コネクタ端子は、前記パターン用ブラシの一端部と前記コネクタ端子の一端部の間に前記ハウジングに形成された間隔調整部が挟持された状態で、前記パターン用ブラシの一端部と前記第１コネクタ端子の一端部がクリップ端子によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続されている。
【請求項２】
請求項１に記載の電動アクチュエータにおいて、
前記パターン用ブラシの一端部と前記第１コネクタ端子の一端部は、互いに平行な平板状に形成されている。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動アクチュエータにおいて、
前記ハウジングは、下ケースと上ケースを互いに組み付けてなり、
前記間隔調整部は前記下部ケースに形成されている。
【請求項４】
請求項３に記載の電動アクチュエータにおいて、
前記上部ケースには、前記クリップ端子を押圧する押圧部が形成されている。
【請求項５】
請求項４に記載の電動アクチュエータにおいて、
前記押圧部は、前記クリップ端子を少なくとも２方向から押圧する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内にモータを備える電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のエアコン用通路に設けられる気流調節弁の駆動源として、電動モータを用いたアクチュエータが知られている。
例えば特許文献１には、ハウジングと、モータにより回転する出力側歯車と、この出力側歯車の一方の面に設けられるパターン導体と、このパターン導体に摺動する複数のブラシと、この各ブラシに対となって形成される他部品と電気的に接続するコネクタピンとを有するモータアクチュエータが記載されている。このモータアクチュエータでは、ブラシとコネクタピンは、一枚の導電板から連結された状態で複数同時に製造され、絶縁樹脂によって固められて一体的にユニット化された後、電気的導通に不要な連結部分が切断されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電動モータと、この電動モータの回転力を減速する複数の歯車を有して構成された減速機構と、この減速機構の出力側に配設された出力歯車の回転角度を検出してパルスを発生させるパルス発生装置とを備える電動アクチュエータが記載されている。この電動アクチュエータでは、パルス発生装置は、出力歯車の円周方向に配列されたパルスパターンを有して構成されたパルスパターンプレートと、このパルスパターンと摺接する複数の接触子とを備えている。そして、この複数の接触子は、複数の導電ターミナルと一体に形成され、各導電ターミナルの一方の端部はコネクタ端子を形成している。また、各導電ターミナルは、導電性板材を打ち抜き加工によって打ち抜くようにして一体的に成形され、その後、樹脂成形等によって樹脂部材内にモールド成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７０５５３号公報
【特許文献１】特開２００４−１６３１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のアクチュエータでは、パターン導体（パターンプレート）に摺接する複数のブラシ（接触子）と、コネクタピン（コネクタ端子）を構成する部材は、一枚の導電板を打ち抜き加工することによって一体的に成形されている。このため、ブラシとコネクタピンを半田等を用いて電気的接続する必要がなく、電気的接続が不安定になる問題もない。
【０００６】
一方、ブラシにはばね性・高導電性・耐摩耗性などが要求され、コネクタピンにはある程度の剛性と機械的強度が要求される。このため、ブラシとコネクタピンを一枚の導電板を打ち抜き加工することによって一体的に形成すると、この導電板の板厚が厚い場合にはブラシに要求される所望のばね性が得られず、この導電板の板厚が薄い場合にはコネクタピンに要求される所望の剛性が得られない問題がある。
【０００７】
上記の問題を解決するために特許文献１では、ブラシの所望のばね性が得られる薄板を用いた上で、コネクタピンとなる部分にリブを形成したり折り曲げ加工を施したりして、コネクタピンに必要な板厚を確保している。
【０００８】
しかしながら、ブラシとコネクタピンを同一素材で形成しているため、ブラシのばね性・高導電性・耐摩耗性やコネクタピンの機械的強度を十分に満足することが難しい問題がある。また、コネクタピンとなる部分にリブを形成したり折り曲げ加工を施したりする場合、複数のコネクタピン同士の間隔が制限されてしまう問題もある。
【０００９】
本発明は、従来のアクチュエータが抱える上記の課題を解決し得る電動アクチュエータの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成すべく成された本発明は、
絶縁性樹脂からなるハウジングの内部に、モータと、モータにより駆動される出力ギアと、該出力ギアとともに回転するパターン導体と、該パターン導体に摺動する複数のパターン用ブラシと、該パターン用ブラシに電気的に接続される第１コネクタ端子とを備える電動アクチュエータにおいて、
前記パターン用ブラシと前記第１コネクタ端子は、前記パターン用ブラシの一端部と前記コネクタ端子の一端部の間に前記ハウジングに形成された間隔調整部が挟持された状態で、前記パターン用ブラシの一端部と前記第１コネクタ端子の一端部がクリップ端子によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続されていることを特徴としているものである。
【００１１】
本発明の電動アクチュエータでは、さらなる好ましい特徴として、
「前記パターン用ブラシの一端部と前記第１コネクタ端子の一端部は、互いに平行な平板状に形成されていること」、
「前記ハウジングは、下ケースと上ケースを互いに組み付けてなり、
前記間隔調整部は前記下部ケースに形成されていること」、
「前記上部ケースには、前記クリップ端子を押圧する押圧部が形成されていること」、
「前記押圧部は、前記クリップ端子を少なくとも２方向から押圧すること」、
を含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動アクチュエータによれば、パターン用ブラシには所望のばね性が得られる薄い素材を用いるとともに、第１コネクタ端子には所望の剛性・機械的強度が得られる若干厚い素材を用いることができる。また、パターン用ブラシと第１コネクタ端子は、パターン用ブラシの一端部とコネクタ端子の一端部の間にハウジングに形成された間隔調整部が挟持された状態で、パターン用ブラシの一端部と第１コネクタ端子の一端部がクリップ端子によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続される。このため、厚みの薄い素材同士であってもクリップ端子の十分な挟持力によって安定して電気的接続を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図１から上ケースを除いた平面図である。
【図５】図４から中間ギアと出力ギアを除いた平面図である。
【図６】図５におけるＶＩ部分の拡大平面図である。
【図７】本発明の一実施形態例に係る電動アクチュエータにおけるパターン用ブラシと第１コネクタ端子の接続後の状態を示す部分斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態例に係る電動アクチュエータにおけるパターン用ブラシと第１コネクタ端子の接続前の状態を示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の電動アクチュエータの実施形態例を、図面を参照して説明する。なお、本明細書では、ハウジングを構成する２つのケースを上ケースと下ケースとしているが、これは説明の便宜上のものであって、必ずしもハウジングが上方向に配されるケースと下方向に配されるケースで構成されることに限定している趣旨のものではなく、上下が逆であっても、左右であってもよい。したがって、例えば上ケースは下ケースと、下ケースは上ケースと言い換えることもできる。
【００１５】
本発明の一実施形態例に係る電動アクチュエータ１は、例えば車両用空調装置の気流調節弁の駆動源として用いることができるものであり、図１から図８を用いて詳細に説明する。
【００１６】
本例の電動アクチュエータ１は、ハウジング１０の内部に、モータ２０と、ウォームギア３０と、中間ギア３１，３２と、出力ギア３３と、パターン基板３３ｂと、パターン用ブラシ４０と、コネクタ部５０などを備えている。
【００１７】
ハウジング１０は、強化プラスチック等の絶縁性樹脂にて成形された上ケース１１と下ケース１２を互いに組み付け、内部空間を有する箱状に形成されている。上ケース１１と下ケース１２は、いずれも１面が開放された略矩形の容器形状を呈しており、上ケース１１は上面壁１１ａと４つの側壁１１ｂを有し、下部ケース１２は底面壁１２ａと４つの側壁１２ｂを有している。
【００１８】
駆動源としてのモータ２０は、ブラシ付モータであり、固定子と回転子を収容するモータケース２１と、モータケース２１の開口端に装着されたブラケット２２を備え、モータケース２１の反開口端側からシャフト（モータ軸）２３が突出している。ブラケット２２には、回転子に設けられた整流子２４に接触する２本のモータブラシ２５が保持されている。
【００１９】
モータブラシ２５は、バネ性を有する導電性金属の板材によって形成されている。２本のモータブラシ２５の一端側は、ブラケット２２からシャフト２３に対して略垂直な方向に延出され、給電端子２６となっている。なお、モータブラシ２５の板材には、整流子に摺接する部分に貴金属が張り合わされている。
【００２０】
シャフト２３には、ウォームギア３０が装着されている。シャフト２３の回転駆動力は、ウォームギア３０と２つの中間ギア３１，３２と、出力ギア３３を介して、出力ギア３３と一体に回転する出力軸３３ａに伝達されるようになっている。この出力軸３３ａには、図示しないクランク等が取り付けられる。
なお、中間ギア３１，３２と出力ギア３３は、上ケース１１と下ケース１２に形成された不図示の軸受部により軸支されている。
【００２１】
出力ギア３３の一面には、出力軸３３ａの位置を検出するためのパターン基板３３ｂが固定されている。このパターン基板３３ｂには、バネ性を有する板材によって形成された３本のパターン用ブラシ４０が摺接され、これにより出力軸３３ａの位置に相当する電圧値を検出することができる。
【００２２】
コネクタ部５０は、３本の第１コネクタ端子５１と、２本の第２コネクタ端子５２と、これらを保持する絶縁性樹脂製の保持体５３で構成されている。第１コネクタ端子５１と第２コネクタ端子５２の一方の端部は、それぞれ第１コネクタピン５１ｃと第２コネクタピン５２ｃとなっており、保持体５３から突出している。第１コネクタピン５１ｃと第２コネクタピン５２ｃは、上ケース１１と下ケース１２を互いに組み付けられた状態で、外部電源等との電気的接続を行うプラグを差し込むジャックを構成するようになっている。
【００２３】
３本の第１コネクタ端子５１の他方の端部は、保持体５３から３本のパターン用ブラシ４０の側に引き出されている。また、２本の第２コネクタ端子５２の他方の端部は、保持体５３から２本の給電端子２６の側に引き出されている。
【００２４】
パターン用ブラシ４０の一方の端部は適宜の形状に湾曲した摺動部４１となっており、この摺動部４１がパターン基板３３ｂに摺接される。パターン用ブラシ４０の他方の端部には、先端部分が略直角に折り曲げられた平板状の立上部４２が形成されている。また、第１コネクタ端子５１には、保持体５３からパターン用ブラシ４０の側に引き出された部分に、先端部分が略直角に折り曲げられた平板状の立上部５１ａが形成されている。これらの立上部４２と立上部５１ａは、ほぼ同じ形状となっており、所定の間隙を介して互いに対向している。
【００２５】
パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１の接続部分は、下ケース１２の底面壁１２ａから上方に突出して一体成形された支持部１２ｃの上に配されている。支持部１２ｃは全体的に直方体の形状を呈し、その上面に互いに直交するように凸状の間隔調整部１２ｄと隔離壁１２ｅが設けられている。
【００２６】
間隔調整部１２ｄと隔離壁１２ｅの高さは、パターン用ブラシ４０の立上部４２と第１コネクタ端子５２の立上部５１ａの高さよりも若干高く形成されている。
間隔調整部１２ｄの幅は、後述のクリップ端子６０の形状等に応じて任意に設定することができるが、クリップ端子６０の十分な挟持力を確保するには数ｍｍ以上であることが好ましい。
隔離壁１２ｅの幅は、パターン用ブラシ同士、第１コネクタ端子同士、さらにはクリップ端子同士の絶縁を確保できれば特に限定されるものではなく、通常は３つのパターン用ブラシ同士に要求される間隔に設定される。
【００２７】
３つのパターン用ブラシ４０の立上部４２と３つの第１コネクタ端子５１の立上部５１ａは、間隔調整部１２ｄの対向する２つの側面にそれぞれ当接するように配され、間隔調整部１２ｄの幅に相等する間隙を介して支持部１２ｃの上に配される。
また、３つのパターン用ブラシ４０と３つの第１コネクタ端子５１は、隔離壁１２ｅを挟むように支持部１２ｃの上に配される。
【００２８】
パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１は、立上部４２と立上部５１ａの間に間隔調整部１２ｄが挟持された状態で、立上部４２と立上部５１ａがクリップ端子６０によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続されている。
このクリップ端子６０は、導電性金属の曲げ加工品などからなり、所定の間隔を有する一対の接触部６０ａと、この一対の接触部６０ａを連結するばね性を備えた連結部６０ｂを有している。立上部４２と立上部５１ａは、クリップ端子６０によって挟み込まれることにより一対の接触部６０ａに接触し、連結部６０ｂの弾性復元力によって所定の力で挟持され互いに電気的に接続される。
【００２９】
また、上ケース１１には、下ケース１２の支持部１２ｃに対向する位置に、略直方体状の押圧部１１ｃ（図２参照）が設けられている。この押圧部１１ｃは、クリップ端子６０を上方から押圧するものであり、下面に断面三角形の押圧溝１１ｄを有している。
クリップ端子６０の連結部６０ｂは、押圧溝１１ｄに部分的に挿入され、押圧溝１１ｄの２つの斜面がクリップ端子６０の連結部６０ｂを２方向から押圧する。
【００３０】
以上のように本例の電動アクチュエータでは、パターン用ブラシ４０ブラシと第１コネクタ端子５１を一枚の導電板を打ち抜き加工することによって一体的に成形するものではない。このため、パターン用ブラシ４０には所望のばね性が得られる薄い素材を用いるとともに、第１コネクタ端子５１には所望の剛性・機械的強度が得られる若干厚い素材を用いることができる。
それに加え本例の電動アクチュエータでは、パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１は、立上部４２と立上部５１ａとの間に間隔調整部１２ｄが挟持された状態で、立上部４２と立上部５１ａがクリップ端子６０によって挟み込まれることにより、互いに電気的に接続される。このため、厚みの薄い素材同士であってもクリップ端子６０の十分な挟持力によって電気的接続を行うことができ、電気的接続が安定して保持される。
【００３１】
また、本例の電動アクチュエータでは、パターン用ブラシ４０の一端部に形成された立上部４２と、第１コネクタ端子５１の一端部に形成された立上部５１ａは、互いに平行な平板状に形成されている。このため、クリップ端子６０の装着が容易であり、パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１の電気的接続を極めて簡単に行うことができる。
【００３２】
また、本例の電動アクチュエータでは、絶縁性樹脂からなるハウジング１０は、下ケース１２と上ケース１１を互いに組み付けてなり、この下ケース１２に間隔調整部１２ｄを一体成形しているため、特別な部材を追加することなく厚みの薄いパターン用ブラシ４０６と第１コネクタ端子５１の電気的接続を確実に行うことができる。
【００３３】
また、本例の電動アクチュエータでは、クリップ端子６０を押圧する押圧部１１ｃが上部ケース１１に形成されている。そして、押圧部１１ｃは、クリップ端子６０を２方向から押圧できる押圧溝１１ｄを有している。このため、振動による影響を受け難く、パターン用ブラシ４０６と第１コネクタ端子５１の電気的接続が極めて安定して保持される。
【００３４】
また、本例の電動アクチュエータでは、下ケース１２の支持部１２ｃに隔離壁１２ｅを設け、この隔離壁１２ｅを挟むように３つの第１コネクタ端子５１と３つの第１コネクタ端子５１を配置している。このため、３つの給電端子同士、３つのコネクタ端子同士、さらには３つのクリップ端子同士が接触する心配がなく、これらの短絡を確実に防止することができる。
【００３５】
なお、モータの給電端子２６と第２コネクタ端子５２の電気的接続についても、パターン用ブラシ４０と第１コネクタ端子５１と全く同様の構造を採用することができる。すなわち、下ケース１２に、間隔調整部１２ｇと隔離壁１２ｈを有する支持部１２ｆを設ける。そして、給電端子２６と第２コネクタ端子５２の一端にそれぞれ設けた立上部の間に間隔調整部１２ｇが挟持された状態で、これらの立上部をクリップ端子６０によって挟み込むことにより電気的接続を行うことができる。また、給電端子２６と第２コネクタ端子５２の接続部分についても、クリップ端子６０を押圧する押圧部を上部ケースに形成し、クリップ端子６０を２方向から押圧することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形できることは言うまでもない。
【００３７】
例えば、上記の実施形態例では、パターン用ブラシ４０の一端部と第１コネクタ端子５１の一端部をクリップ端子６０で上から挟み込んでいるが、支持部１２ｃの形状を変更することによりクリップ端子６０で横から挟み込むこともできる。
【００３８】
また、上記の実施形態例では、パターン用ブラシ４０の一端部と第１コネクタ端子５１の一端部を平板状に折り曲げているが、例えばクリップ端子６０の接触部６０ａの形状に応じて、この形状に適した任意の形状に折り曲げてもよい。
【００３９】
また、上記の実施形態例では、ばね性を有する板材によって形成されたモータブラシ２５の一端側が給電端子２６となっているが、ブラシに別部材からなる給電端子を接合してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  電動アクチュエータ
１０  ハウジング
１１  上ケース
１１ａ  上面壁
１１ｂ  側壁
１１ｃ  押圧部
１１ｄ  押圧溝
１１ｅ  押圧部
１１ｆ  押圧溝
１２  下ケース
１２ａ  底面壁
１２ｂ  側壁
１２ｃ  支持部
１２ｄ  間隔調整部
１２ｅ  隔離壁
１２ｆ  支持部
１２ｇ  間隔調整部
１２ｈ  隔離壁
２０  モータ
２１  モータケース
２２  ブラケット
２３  シャフト
２４  整流子
２５  モータブラシ
２６  給電端子
３０  ウォームギア
３１、３２  中間ギア
３３  出力ギア
３３ａ  出力軸
３３ｂ  パターン基板
４０  パターン用ブラシ
４１  摺動部
４２  立上部
５０  コネクタ部
５１  第１コネクタ端子
５１ａ  立上部
５１ｂ  第１コネクタピン
５２  第２コネクタ端子
５２ｂ  第１コネクタピン
５３  保持体
６０  クリップ端子
６０ａ  接触部
６０ｂ  連結部
【図１】
2020171069.tif 000003
【図２】
2020171069.tif 000004
【図３】
2020171069.tif 000005
【図４】
2020171069.tif 000006
【図５】
2020171069.tif 000007
【図６】
2020171069.tif 000008
【図７】
2020171069.tif 000009
【図８】
2020171069.tif 000010