JP2003011829A - Control unit - Google Patents

Control unit

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JP2003011829A
JP2003011829A JP2001202958A JP2001202958A JP2003011829A JP 2003011829 A JP2003011829 A JP 2003011829A JP 2001202958 A JP2001202958 A JP 2001202958A JP 2001202958 A JP2001202958 A JP 2001202958A JP 2003011829 A JP2003011829 A JP 2003011829A
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metal substrate
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彰夫 岡村
Yoshiaki Higashihara
由晃 東原
Takeshi Yasuda
武史 安田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and inexpensive control unit for a motor-driven power steering device remarkably improved in applicability and mounting performance to comparatively large vehicles with increased motor current. SOLUTION: A driving circuit 32 and a shunt resistance 39 are mounted on a metal board 60. A control circuit 33 and connectors 71-74 or the like are mounted on a base material 70. A structure (an interior is a two-piece structure) is provided attaching the metal board 60 and the base material 70 to a radiating case 50 in a laminated state. A connection between the metal board 60 and the base material 70 is realized by fitting a power terminal 62 and a signal terminal 63 on the metal board 60 composed of separated individual terminals in through-holes 75 and 76 of the base material 70 during assembly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両における電動
パワーステアリング装置のコントロールユニットに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control unit for an electric power steering device in a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電動パワーステアリング装置
は、ハンドル操作によりステアリングシャフトに発生す
る操舵トルクをトルクセンサにより検出し、それに応じ
てステアリングシャフト等に取り付けられたアシストモ
ータ(以下、場合により単にモータという)に車両のバ
ッテリーから電流を流して操舵補助トルクを発生させる
ものである。この電動パワーステアリング装置は、油圧
式のものに比べ、大きな操舵補助トルクを発生させるこ
とが困難なため、従来では主に軽自動車に使用されてき
たが、電子制御が容易である、或いは油圧ポンプや油配
管が不要で構造が簡素になるなどの各種利点があり、近
年では排気量が1800CCレベルの小型車両にも適用
が検討されており、将来はさらに大型な車両にも適用さ
れる可能性がある。なお、この電動パワーステアリング
装置におけるアシストモータの電流制御には、通常四つ
(又は四組)のFET(電界効果トランジスタ)で構成
されるHブリッジ回路よりなる駆動回路を用い、マイク
ロコンピュータ(以下、マイコンという)を含む制御回
路の制御で、この駆動回路を介してアシストモータをP
WM(パルス幅変調)方式で駆動する。また一般的に、
この種の装置では、車両のバッテリーから前記駆動回路
に電力供給する高電位電源ラインには、電源バックアッ
プ用コンデンサ(通常は、電解コンデンサ)やチョーク
コイルが接続され、リップル電流の問題や、大電流時の
配線抵抗による一時的な電源電圧降下の問題、或いはノ
イズの問題を解消するようにしている。また、モータ電
流を検出するために、例えば低電位電源ラインにシャン
ト抵抗が接続される。また場合により、電源ライン或い
はモータの通電ラインを開閉するパワーリレーも設けら
れる。そして、上記駆動回路や制御回路、或いは上記電
源バックアップ用コンデンサなどの大電流回路部品は、
コントロールユニットなどと呼ばれる一つのユニット内
の回路基板に実装されて設けられ、このコントロールユ
ニット(以下、場合により単にユニットという)は、例
えば車室内の搭乗者からは見えない隙間などに配置され
ていた。
2. Description of the Related Art Generally, an electric power steering apparatus detects a steering torque generated on a steering shaft by a steering wheel operation by a torque sensor, and accordingly an assist motor (hereinafter, simply referred to as a motor) attached to a steering shaft or the like. ), A current is supplied from the vehicle battery to generate steering assist torque. This electric power steering device is difficult to generate a large steering assist torque as compared with a hydraulic type, so that it has been mainly used in light vehicles in the past, but it is easy to control electronically or a hydraulic pump is used. It has various advantages such as no need for oil pipes and oil pipes, and has a simpler structure. In recent years, it has been considered to be applied to small vehicles with a displacement of 1800CC level, and may be applied to even larger vehicles in the future. There is. In addition, for the current control of the assist motor in this electric power steering device, a drive circuit including an H-bridge circuit that is normally composed of four (or four sets) FETs (field effect transistors) is used, and a microcomputer (hereinafter, referred to as A control circuit including a microcomputer) controls the assist motor through this drive circuit.
It is driven by the WM (pulse width modulation) method. Also generally,
In this type of device, a power supply backup capacitor (usually an electrolytic capacitor) and a choke coil are connected to a high-potential power supply line that supplies power from the vehicle battery to the drive circuit, which causes ripple current problems and large currents. The problem of temporary power supply voltage drop due to wiring resistance or the problem of noise is solved. A shunt resistor is connected to, for example, a low-potential power line to detect the motor current. In some cases, a power relay for opening and closing the power supply line or the motor energization line is also provided. Then, the drive circuit, the control circuit, or the large current circuit component such as the power source backup capacitor is
It is provided by being mounted on a circuit board in one unit called a control unit, and this control unit (hereinafter, simply referred to as a unit) is arranged in, for example, a gap invisible to passengers in the passenger compartment. .

【0003】ところで、従来の電動パワーステアリング
装置のコントロールユニットは、一枚の回路基板を金属
製のケース内に収納してなる構造であり、その回路基板
は、例えば図9に示すような構成となっていた。即ち、
基本構造は、いわゆるプリント基板と同様であり、絶縁
性を有する樹脂製の基板上に、印刷配線技術よりなる導
体パターンによって回路導体や受動素子などを形成し、
前述のFETや電源バックアップ用コンデンサ等、或い
は前述の制御回路を構成するICチップやパワーリレー
などの部品を実装してなるものである。ちなみに、図9
に示した回路基板1では、符号2で示すものが樹脂でモ
ールドされたFETのチップであり、符号3で示すもの
が電源バックアップ用コンデンサであり、符号4で示す
ものが前述の制御回路を構成するマイコンのICチップ
(以下、マイコンチップという)である。また、符号5
で示すものは、モータの通電ライン等の大電流が流れる
回路導体を構成するブスバ(導電板)であり、符号6で
示すものは主にFET2で発生する熱を放熱する放熱器
であり、符号7で示すものはマイコンチップ4の制御で
モータの通電ラインを開閉するパワーリレーである。
By the way, a control unit of a conventional electric power steering apparatus has a structure in which one circuit board is housed in a metal case, and the circuit board has a structure as shown in FIG. 9, for example. Was becoming. That is,
The basic structure is the same as that of a so-called printed circuit board, in which a circuit conductor, a passive element, etc. are formed on a resin substrate having an insulating property by a conductor pattern formed by a printed wiring technique.
The above-mentioned FET, power source backup capacitor, or the like, or components such as an IC chip or a power relay forming the above-mentioned control circuit are mounted. By the way, Figure 9
In the circuit board 1 shown in FIG. 2, reference numeral 2 is a resin-molded FET chip, reference numeral 3 is a power source backup capacitor, and reference numeral 4 is the control circuit described above. It is an IC chip of a microcomputer (hereinafter, referred to as a microcomputer chip). Also, reference numeral 5
What is indicated by is a bus bar (conductive plate) that constitutes a circuit conductor through which a large amount of current flows in a motor energizing line, and what is indicated by reference numeral 6 is a radiator that mainly dissipates heat generated in FET2. Reference numeral 7 is a power relay that opens and closes the energization line of the motor under the control of the microcomputer chip 4.

【0004】なお、アシストモータには、軽自動車の場
合でも最大35A程度の電流が流れるので、厚さに限界
のある回路基板1上の導体パターンによってアシストモ
ータの通電ライン等を構成するのは、発熱や基板上スペ
ース等の面から実用上不可能であった。このため、回路
基板1上の導体パターンに比較して幅及び厚さが格段に
大きな上述のブスバ5が回路基板1上に取り付けられる
ことにより、前記通電ライン等が構成されていた。ま
た、FET2で発生する熱量は、稼働状態によっては非
常に大きく、仮に放置すれば短時間で数百℃程度にまで
昇温してしまう。そのため、上記放熱器6は、熱導電性
の高いアルミなどより製作され、FET2の裏面に接合
された状態で、回路基板1の端に各FET2と並列状態
に設置されていた。
Since a maximum current of about 35 A flows through the assist motor even in the case of a light vehicle, it is necessary to form the energizing line of the assist motor with the conductor pattern on the circuit board 1 having a limited thickness. It was practically impossible in terms of heat generation and space on the substrate. Therefore, the energizing line and the like are configured by mounting the above-mentioned bus bar 5 having a width and thickness significantly larger than the conductor pattern on the circuit board 1 on the circuit board 1. Further, the amount of heat generated in the FET 2 is very large depending on the operating state, and if left unattended, the temperature rises to about several hundred degrees Celsius in a short time. Therefore, the radiator 6 is made of aluminum or the like having a high thermal conductivity, and is placed at the end of the circuit board 1 in parallel with each FET 2 while being joined to the back surface of the FET 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電動パワー
ステアリング装置のコントロールユニットは、特に比較
的大型な車両(アシストモータの電流を例えば60〜8
0Aとする必要があるもの)への適用性や搭載性などに
関して、以下のような問題を有していた。 (イ)即ち従来の構成では、比較的大型な車両への適用
によってモータ電流が増大すると、自己発熱によるプリ
ント基板の温度上昇に加え、シャント抵抗などの自己発
熱部品の半田接続部への熱ストレスが大きく自己発熱に
よる熱衝撃性の点で十分な耐性が得られなくなる。さら
に、大電流の連続通電では、半田が溶融し部品(例えば
前述したシャント抵抗など)の接続不良を引き起こす可
能性がある。 (ロ)また、Hブリッジ回路パターンが長いため、大電
流化によりラジオノイズ特性が悪化し許容範囲を越える
可能性がある。 (ハ)また、一枚のプリント基板上に平面的に部品を配
置する構成であったため、特に回路基板の面方向の大き
さが大型になり、重量も重くなる。特に、例えば小型自
動車などの比較的大型な車両の場合には、アシストモー
タの電流が例えば最大80Aとなるので、放熱器や前述
したブスバが極めて大型化し、その分がそのままユニッ
ト全体の大きさや重量に反映して、ユニット全体が極め
て大きくかつ重くなってしまう。そして、小型自動車等
の場合には、アシストモータの電流の増大により、ユニ
ットとモータ間などの配線抵抗による電圧降下の問題が
無視できなくなり、配線をコスト面等から太くできない
状況では実用上コントロールユニットをアシストモータ
近く(即ち、エンジンルーム内)に配置せざるを得ない
が、上述したようにユニットが大型化するとエンジンル
ーム内の隙間への配置が極めて困難になり、小型自動車
等への装置の適用自体がコスト面やスペースの面などか
ら困難になる。
The control unit of the conventional electric power steering apparatus described above is particularly large-sized vehicle (the current of the assist motor is, for example, 60 to 8).
However, the following problems have been encountered in terms of applicability to devices (which need to be set to 0A) and mountability. (B) In the conventional configuration, when the motor current increases due to application to a relatively large vehicle, the temperature of the printed circuit board rises due to self-heating, and the thermal stress on the solder joints of self-heating components such as shunt resistors is also increased. Is large, and sufficient resistance cannot be obtained in terms of thermal shock due to self-heating. Further, when a large current is continuously applied, the solder may melt and cause a defective connection of components (for example, the shunt resistor described above). (B) Further, since the H-bridge circuit pattern is long, there is a possibility that the radio noise characteristic will deteriorate due to the increase in current and exceed the allowable range. (C) Further, since the components are arranged two-dimensionally on one printed circuit board, the size of the circuit board in the plane direction becomes large and the weight becomes heavy. In particular, in the case of a relatively large vehicle such as a small car, the current of the assist motor is, for example, 80 A at maximum, so that the radiator and the above-mentioned bus bar become extremely large, and the size and weight of the entire unit are directly maintained. As a result, the entire unit becomes extremely large and heavy. In the case of a small automobile, the problem of voltage drop due to wiring resistance between the unit and the motor cannot be ignored due to the increase in the current of the assist motor, and the control unit is practically used in a situation where the wiring cannot be made thick in terms of cost. Must be placed near the assist motor (that is, in the engine room), but as described above, when the unit becomes large, it becomes extremely difficult to place it in the gap in the engine room, and it is difficult to install the device in small vehicles. The application itself becomes difficult in terms of cost and space.

【0006】なお、図8に示すコントロールユニット
は、上述した大電流化に対応するため、出願人が提案し
たものである。このユニット10は、ベース基板11の
下面に金属基板12を取り付け、次いでこの中間組立品
を、放熱板15(ヒートシンク)を予め取り付けた樹脂
ケース13に対して組み付け、その後絶縁基板14(プ
リント基板)をベース基板11の上面に取り付けた後、
カバー部材16をベース基板11及び絶縁基板14の上
面を覆うように樹脂ケース13に取り付けてなるもので
ある。ベース基板11は、金属基板12や絶縁基板14
が重ねて取り付けられる支持部材であるとともに、前述
の電源バックアップ用コンデンサやパワーリレーなどの
大電流が流れる回路部品(大電流部品)を実装するため
の回路基板でもある。このベース基板11は、金属製の
複数の金具よりなる回路導体構成部材が、インサート成
形により樹脂製の基材と一体化されてなる。
The control unit shown in FIG. 8 is proposed by the applicant in order to cope with the above-mentioned large current. In this unit 10, a metal substrate 12 is attached to the lower surface of a base substrate 11, then this intermediate assembly is assembled to a resin case 13 to which a heat sink 15 (heat sink) is previously attached, and then an insulating substrate 14 (printed circuit board). After mounting on the upper surface of the base substrate 11,
The cover member 16 is attached to the resin case 13 so as to cover the upper surfaces of the base substrate 11 and the insulating substrate 14. The base substrate 11 is a metal substrate 12 or an insulating substrate 14.
Is a support member that is mounted in a stacked manner, and is also a circuit board for mounting the circuit component (large current component) through which a large current flows, such as the power backup capacitor and the power relay described above. The base substrate 11 is formed by integrating a circuit conductor constituting member including a plurality of metal fittings with a resin base material by insert molding.

【0007】金属基板12は、FETを含むHブリッジ
回路とシャント抵抗を実装したアルミ製の基板であり、
ベース基板11の下面側に接着等により取り付けられ、
ベース基板11との回路接続はワイヤボンディングで実
現される。この金属基板12の裏面(下面)は放熱板1
5に接合し、Hブリッジ回路等で発生した熱が効率良く
放熱される構成となっている。樹脂ケース13は、ベー
ス基板11等が収納可能な大きさの全体として枠状の形
状のもので、ユニット10の側面の外壁を構成する部材
であるとともに、外部配線のためのコネクタ17,1
8,19が一体的に設けられた部材である。絶縁基板1
4(プリント基板)は、マイコンチップなどの小電流部
品を実装したものである。この絶縁基板14とベース基
板11又は樹脂ケース13との間の回路接続は、ベース
基板11又は樹脂ケース13に設けられたリード端子2
0,21(プレスフィット端子)を、組立時に絶縁基板
14のスルーホール22,23に圧入することで実現さ
れている。
The metal substrate 12 is an aluminum substrate on which an H bridge circuit including an FET and a shunt resistor are mounted.
It is attached to the lower surface side of the base substrate 11 by adhesion or the like,
The circuit connection with the base substrate 11 is realized by wire bonding. The back surface (lower surface) of the metal substrate 12 is a heat sink 1.
The heat generated in the H-bridge circuit or the like is efficiently radiated. The resin case 13 has a frame-like shape as a whole that can accommodate the base substrate 11 and the like, is a member that constitutes the outer wall of the side surface of the unit 10, and is also a connector 17, 1 for external wiring.
8 and 19 are members integrally provided. Insulating substrate 1
Reference numeral 4 (printed circuit board) mounts a small current component such as a microcomputer chip. The circuit connection between the insulating substrate 14 and the base substrate 11 or the resin case 13 is performed by the lead terminal 2 provided on the base substrate 11 or the resin case 13.
It is realized by press-fitting 0, 21 (press-fit terminals) into the through holes 22, 23 of the insulating substrate 14 during assembly.

【0008】この図8に示すコントロールユニットの構
成であれば、各回路部品が機能毎に最適な基板に実装さ
れ、しかも各基板がベース基板11を中心に積層配置さ
れているため、電流増による熱衝撃性の問題を解消でき
るとともに、ユニットの小型化が可能となり、車両への
搭載性が向上する。しかしこの構成でも、ベース基板1
1におけるパワーパターン(モータの電源ラインや通電
ラインを構成する導体パターン)のパターン形状が複雑
で長くなるため、ラジオノイズ特性の悪化の問題が残
る。また、ユニット内部は三つの基板が積層配置された
3ピース構造となるため、組立工数や部品点数が増える
ことによって、相当のコストアップが避けられないとい
う問題が新たに発生する。そこで本発明は、上述した課
題が解決されて、特にモータ電流が増大する比較的大型
な車両への適用性や搭載性などが格段に向上するととも
に、ラジオノイズ特性やコスト面でも優れた電動パワー
ステアリング装置のコントロールユニットを提供するこ
とを目的としている。
With the structure of the control unit shown in FIG. 8, since each circuit component is mounted on the optimal substrate for each function and each substrate is stacked around the base substrate 11, the current is increased. The problem of thermal shock can be solved, the unit can be downsized, and the mountability on the vehicle is improved. However, even with this configuration, the base substrate 1
Since the pattern shape of the power pattern (conductor pattern forming the power supply line and the energization line of the motor) in 1 is complicated and long, the problem of deterioration of radio noise characteristics remains. Further, since the inside of the unit has a three-piece structure in which three substrates are stacked and arranged, a new problem arises that a considerable increase in cost cannot be avoided due to an increase in the number of assembling steps and the number of parts. Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and particularly, the applicability to a relatively large vehicle in which the motor current increases and the mountability thereof are remarkably improved, and the electric power having excellent radio noise characteristics and cost is also provided. It is intended to provide a control unit for a steering device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明による電動パワ
ーステアリング装置のコントロールユニットは、車両の
操舵系に連結されたアシストモータにより操舵補助トル
クを発生させる電動パワーステアリング装置のコントロ
ールユニットであって、前記アシストモータの各コイル
端子を高電位電源ライン又は低電位電源ラインに切り替
え可能に接続するスイッチング素子を含む駆動回路と、
この駆動回路のスイッチング素子の動作を制御すること
により前記アシストモータの動作を制御する制御回路
と、基材が金属よりなり、前記駆動回路が実装された金
属基板と、基材が絶縁性材料よりなり、前記制御回路が
実装されるとともに、外部接続用のコネクタが実装され
た絶縁基板と、ユニットの外壁を構成する金属製の放熱
ケースとを備え、前記金属基板と絶縁基板が、前記放熱
ケースに対して相互に重なるように取り付けられ、前記
金属基板と絶縁基板との間の信号ライン及びパワーライ
ンの接続が、各基板に設けられ各基板を相対的に取り付
ける際に相互に接合する信号接続部とパワー接続部によ
りそれぞれ実現されているものである。
A control unit of an electric power steering apparatus according to the present invention is a control unit of an electric power steering apparatus for generating a steering assist torque by an assist motor connected to a steering system of a vehicle. A drive circuit including a switching element that connects each coil terminal of the assist motor to a high-potential power line or a low-potential power line in a switchable manner,
A control circuit that controls the operation of the assist motor by controlling the operation of the switching element of the drive circuit, a base material made of metal, a metal substrate on which the drive circuit is mounted, and a base material made of an insulating material. In addition, the control circuit is mounted, an insulating substrate on which a connector for external connection is mounted, and a heat dissipation case made of metal that forms an outer wall of the unit are provided, and the metal board and the insulating substrate are the heat dissipation case. The signal connection, which is mounted so as to overlap with each other, is connected to the signal line and the power line between the metal substrate and the insulating substrate, and is connected to each other when the substrates are relatively mounted. Part and the power connection part, respectively.

【0010】ここで、金属基板に実装される「駆動回
路」としては、アシストモータをPWM駆動する場合の
ブリッジ回路を含む回路があり得る。また、「スイッチ
ング素子」には、アシストモータをPWM駆動する場合
のブリッジ回路を構成するFETが含まれる。また、絶
縁基板に実装される「制御回路」とは、例えばマイコン
やその周辺回路(大電流が流れない周辺回路)を含む回
路である。なお、電源バックアップ用コンデンサ(通常
は、電解コンデンサ)、ノイズ対策用のチョークコイ
ル、モータ通電ライン等を開閉するパワーリレー、或い
は電流検出用のシャント抵抗などの大電流部品は、絶縁
基板又は金属基板の何れかに実装すればよい。但し、放
熱性を考慮すれば、これら大電流部品のうち発熱が特に
問題となる部品(例えば、シャント抵抗)は金属基板に
実装すべきである。また、「パワーライン」とは、大電
流が流れる電源ラインとモータ通電ラインを意味する。
Here, the "driving circuit" mounted on the metal substrate may be a circuit including a bridge circuit for PWM driving the assist motor. Further, the "switching element" includes an FET that constitutes a bridge circuit when the assist motor is PWM-driven. Further, the "control circuit" mounted on the insulating substrate is a circuit including, for example, a microcomputer and its peripheral circuits (peripheral circuits in which a large current does not flow). In addition, large current components such as power supply backup capacitors (usually electrolytic capacitors), noise countermeasure choke coils, power relays that open and close motor energization lines, and shunt resistors for current detection are insulated or metal substrates. It may be mounted on any of the above. However, in consideration of heat dissipation, of these large current components, the component (e.g., shunt resistor) in which heat generation is a particular problem should be mounted on a metal substrate. The "power line" means a power supply line through which a large current flows and a motor energization line.

【0011】この発明によれば、ユニット内部の構成
が、二つの基板(金属基板と絶縁基板)が積層配置され
た2ピース構造となるため、組立工数や部品点数が少な
くなり、生産性が向上してコストアップが回避される。
しかも、各回路部品が機能毎に最適な基板に実装され、
各基板が積層配置されている。このため、ユニットの大
幅な小型化が可能となり、車両への搭載性が格段に向上
する。即ち、まずアシストモータの通電状態を切り替え
るスイッチング素子を含み発生熱量の多い駆動回路は、
熱伝導性の良い金属基板に実装されて高い放熱性が確保
される。これにより、この駆動回路の回路導体を構成す
る金属基板上の導体パターンの幅や間隔を従来よりも狭
く設定可能となり、駆動回路実装部分の面積、ひいては
金属基板全体の面積が縮小できる。また、流れる電流が
少ない制御回路は、通常の絶縁基板に実装され必要最小
限の面積内に配設できる。このため、金属基板上の実装
部品と絶縁基板上の実装部品の干渉を避けて、二つの基
板間距離を小さくし、各基板とその実装部品の配置スペ
ースを厚さ方向に小さくすることが可能となる。しか
も、金属基板と絶縁基板が積層配置されることにより、
全体として面方向の大きさが大幅に縮小される。したが
って、ユニットの面方向の大きさが大幅に縮小されると
ともに、ユニットの厚さ方向の大きさも従来と同程度と
することができ、それにともなって重量も軽減できる。
そのため、アシストモータの電流量が多い比較的大型な
車両についても、ユニットの高い適用性や搭載性が得ら
れる。
According to the present invention, since the internal structure of the unit is a two-piece structure in which two substrates (a metal substrate and an insulating substrate) are stacked and arranged, the number of assembling steps and the number of parts are reduced, and the productivity is improved. The cost increase is avoided.
Moreover, each circuit component is mounted on the optimal board for each function,
The substrates are stacked and arranged. Therefore, the unit can be significantly downsized, and the mountability on the vehicle is significantly improved. That is, first, a drive circuit including a switching element that switches the energization state of the assist motor and generating a large amount of heat is
High heat dissipation is ensured by mounting on a metal substrate with good thermal conductivity. As a result, the width and spacing of the conductor patterns on the metal substrate forming the circuit conductor of the drive circuit can be set narrower than in the conventional case, and the area of the drive circuit mounting portion, and thus the area of the entire metal substrate, can be reduced. In addition, the control circuit, in which a small amount of current flows, is mounted on an ordinary insulating substrate and can be arranged within the minimum necessary area. Therefore, it is possible to avoid the interference between the mounted components on the metal substrate and the mounted components on the insulating substrate, reduce the distance between the two substrates, and reduce the space for arranging each substrate and its mounted components in the thickness direction. Becomes Moreover, by stacking the metal substrate and the insulating substrate,
The size in the plane direction is greatly reduced as a whole. Therefore, the size of the unit in the plane direction is significantly reduced, and the size of the unit in the thickness direction can be made approximately the same as the conventional size, and the weight can be reduced accordingly.
Therefore, even in a relatively large vehicle in which the current amount of the assist motor is large, the unit can be highly applicable and easily mounted.

【0012】なお、この発明のより好ましい構成は、ユ
ニットの外壁を構成する放熱ケースの内面に前記金属基
板の裏面が接合されているものである。このような構成
であると、部品点数の増加を回避しつつ、金属基板で発
生する熱の放熱性を高く確保できる。というのは、放熱
部材である放熱ケースが外壁を構成する構造であるの
で、放熱部材が設けられる部分の外壁を構成する部材
(カバー部材)が不要になり、さらに金属基板に接合し
た放熱部材の外面が外気にさらされることになるので、
高い放熱性が得られる。
A more preferable structure of the present invention is one in which the back surface of the metal substrate is joined to the inner surface of the heat dissipation case forming the outer wall of the unit. With such a configuration, it is possible to ensure high heat dissipation of the heat generated in the metal substrate while avoiding an increase in the number of parts. This is because the heat dissipation case, which is a heat dissipation member, constitutes the outer wall, so that the member (cover member) that constitutes the outer wall of the portion where the heat dissipation member is provided becomes unnecessary, and the heat dissipation member joined to the metal substrate Since the outer surface is exposed to the outside air,
High heat dissipation is obtained.

【0013】また、この発明のより好ましい構成は、前
記信号接続部又は/及び前記パワー接続部が、前記絶縁
基板に設けられた凹状端子(例えば、スルーホール)
と、前記金属基板に設けられ前記凹状端子内に嵌合する
凸状端子とよりなり、前記凸状端子が、前記金属基板の
所定の導体パターンにクリーム半田によって表面実装さ
れるバラ端子よりなるものである。ここで「バラ端子」
とは、基板の導体と別個の部材によって構成された単独
の端子を意味し、基板にモールドされた導体やコネクタ
の電極は含まない。このような構成であると、前記信号
接続部又は/及び前記パワー接続部が、バラ端子の表面
実装やスルーホール等の形成によって容易に実現でき、
生産性がより高まる。
Further, according to a more preferable configuration of the present invention, the signal connection portion and / or the power connection portion is a concave terminal (for example, a through hole) provided on the insulating substrate.
And a convex terminal provided on the metal substrate and fitted in the concave terminal, wherein the convex terminal is a discrete terminal surface-mounted by cream solder on a predetermined conductor pattern of the metal substrate. Is. Here, "separate terminals"
Means a single terminal constituted by a member separate from the conductor of the board, and does not include the conductor of the board or the electrode of the connector. With such a configuration, the signal connection portion and / or the power connection portion can be easily realized by surface mounting of discrete terminals or formation of through holes,
More productive.

【0014】また、この発明のより好ましい構成は、前
記金属基板の所定の導体パターンにおける前記バラ端子
の座面が半田付けされる所定領域の四隅位置には、前記
導体パターンを構成する導体層が存在しないパターン抜
き部が設けられ、かつ、前記導体パターンの表面を覆う
レジストパターンは、前記所定領域の周縁まで形成さ
れ、前記所定領域の周縁には前記レジストパターンの厚
さ分の段部が形成されているものである。ここで、「レ
ジストパターン」とは、基板表面を保護する絶縁層を意
味する。このような構成であると、クリーム半田のリフ
ロー工程において、半田の表面張力が前記バラ端子を前
記所定領域の中心に向かわせるように作用し、前記バラ
端子を自動的に適正位置に位置決めるセルフアライメン
トの機能が実現され、組立性がさらに向上する。即ち、
バラ端子を単純に表面実装するだけで、高精度に位置決
めされた前記凸状端子が構成でき、ひいては前記信号接
続部又は/及び前記パワー接続部が、簡単な工程で(即
ち、低コストで)高精度に製作できることになる。
According to a more preferred structure of the present invention, conductor layers forming the conductor pattern are formed at four corners of a predetermined area of the predetermined conductor pattern of the metal substrate to which the seating surfaces of the loose terminals are soldered. A resist pattern which does not exist and which covers the surface of the conductor pattern is formed up to the peripheral edge of the predetermined area, and a step portion corresponding to the thickness of the resist pattern is formed on the peripheral edge of the predetermined area. It has been done. Here, the “resist pattern” means an insulating layer that protects the surface of the substrate. With such a configuration, in the reflow process of the cream solder, the surface tension of the solder acts to direct the loose terminals toward the center of the predetermined region, and the self-positioning of the loose terminals is automatically performed. The function of alignment is realized and the assemblability is further improved. That is,
The convex terminals positioned with high precision can be configured by simply surface-mounting the discrete terminals, and thus the signal connection portion and / or the power connection portion can be formed by a simple process (that is, at low cost). It can be manufactured with high precision.

【0015】また、この発明のより好ましい構成は、前
記バラ端子の座面に、前記クリーム半田が入り込む穴が
形成されているものである。このような構成であると、
前記バラ端子の座面において半田のフィレットが形成さ
れる縁面距離が長くなり、前記バラ端子が構成する接続
部(前記信号接続部又は/及び前記パワー接続部)の耐
熱衝撃性が向上する。
Further, a more preferable structure of the present invention is such that a hole into which the cream solder is inserted is formed in the seat surface of the loose terminal. With such a configuration,
The edge distance of the solder fillet formed on the seating surface of the loose terminal is increased, and the thermal shock resistance of the connecting portion (the signal connecting portion and / or the power connecting portion) formed by the loose terminal is improved.

【0016】また、この発明のより好ましい構成は、前
記バラ端子が、帯状材の曲げ加工よりなり、その座面か
ら前記凹状端子内に嵌合する先端部に向かって、略直角
に屈曲する屈曲部が複数(好ましくは、第1屈曲部から
第5屈曲部まで合計5箇所)設けられているものであ
る。なお、上記屈曲部が第1屈曲部から第5屈曲部まで
合計5箇所設けられた場合、第2屈曲部から第3屈曲部
までの部分の大きさが、第4屈曲部から第5屈曲部まで
の部分よりも大きくなっていることが望ましい。このよ
うな構成であると、バラ端子の重心が低くなりバラ端子
の自立安定性が高まるため、バラ端子の実装作業がより
楽になる。また、例えば熱変形によって絶縁基板からバ
ラ端子の先端側(嵌合部)に力が加わっても、バラ端子
が柔軟に変形することで、この力がバラ端子の座面(即
ち、金属基板に対する半田付け部分)まで伝達すること
を十分緩和できるようになり、これにより発熱による半
田付け部の接続不良発生を回避できる(即ち、発熱時の
応力を緩和して耐熱衝撃性を向上させることができ
る)。というのは、バラ端子が帯状材よりなるため、そ
の板厚方向の外力に対しては、その板厚を薄く設定する
ことで十分な柔軟性を持たせることができる。また、上
述したように複数の屈曲部を有する構造であると、板厚
方向に直交する横方向の外力に対しても相当な可撓性を
持たせられるからである。なお、5箇所で屈曲し、第2
屈曲部から第3屈曲部までの部分が比較的大きく設定さ
れている構成であると、板厚方向に直交する横方向の外
力に対してより十分撓むように構成できる。
[0016] In a further preferred structure of the present invention, the loose terminal is formed by bending a band-shaped material, and is bent substantially at a right angle from a seat surface of the loose terminal toward a tip portion fitted in the concave terminal. A plurality of parts (preferably a total of 5 positions from the first bent part to the fifth bent part) are provided. In addition, when the said bending part is provided in total 5 places from a 1st bending part to a 5th bending part, the magnitude | size of the part from a 2nd bending part to a 3rd bending part changes from a 4th bending part to a 5th bending part. It is preferable that it is larger than the parts up to. With such a configuration, the center of gravity of the loose terminals is lowered, and the self-sustaining stability of the loose terminals is enhanced, so that the mounting work of the loose terminals becomes easier. Further, even if a force is applied from the insulating substrate to the tip end side (fitting portion) of the loose terminal due to thermal deformation, for example, the loose terminal is flexibly deformed, and this force is applied to the bearing surface of the loose terminal (that is, to the metal substrate). It is possible to sufficiently alleviate the transmission to the soldering portion), which can prevent the occurrence of defective connection of the soldering portion due to heat generation (that is, the stress at the time of heat generation can be relaxed and the thermal shock resistance can be improved. ). Because the loose terminals are made of a strip-shaped material, it is possible to give sufficient flexibility to the external force in the plate thickness direction by setting the plate thickness thin. Further, as described above, the structure having a plurality of bent portions can impart considerable flexibility to an external force in the lateral direction orthogonal to the plate thickness direction. In addition, it bends at 5 points and
With the configuration in which the portion from the bent portion to the third bent portion is set to be relatively large, it can be configured to bend more sufficiently with respect to an external force in the lateral direction orthogonal to the plate thickness direction.

【0017】また、この発明のより好ましい構成は、前
記パワー接続部と、これに対応する前記コネクタの端子
とを接続する前記絶縁基板のパワーパターンが、前記絶
縁基板の厚さ方向に複数形成された導体層を同一パター
ンとしてスルーホールで接続してなる多層構造となって
おり、さらに、前記パワー接続部から前記コネクタの端
子まで、略直線的かつ平行に配置されているものであ
る。このような構成であると、従来のように基板表面側
に位置する単一の導体層やブスバーによって複雑かつ長
尺な形状のパワーパターンを設ける場合に比較して、パ
ワーパターンを格段にコンパクト化でき、しかも十分大
きな導体断面積が得られる。したがって、ラジオノイズ
特性を改善できるとともに、パワーパターンの仕様にお
いて大電流化にも対応可能となる(いいかえると、電流
増大時のパターン抵抗による発熱を抑制できる)。
Further, in a more preferable structure of the present invention, a plurality of power patterns of the insulating substrate for connecting the power connecting portion and the corresponding terminals of the connector are formed in the thickness direction of the insulating substrate. The conductor layers have a multilayer structure in which they are connected by through holes in the same pattern, and further, they are arranged substantially linearly and in parallel from the power connecting portion to the terminals of the connector. With such a configuration, the power pattern can be made much more compact than in the conventional case where a power pattern having a complicated and long shape is provided by a single conductor layer or bus bar located on the substrate surface side. It is possible to obtain a sufficiently large conductor cross-sectional area. Therefore, it is possible to improve the radio noise characteristic and to cope with a large current in the specifications of the power pattern (in other words, it is possible to suppress heat generation due to the pattern resistance when the current increases).

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、電動パワーステアリング装
置の回路構成の一形態例を、図6により説明する。本装
置は、車両の操舵系に連結されて操舵補助トルクを発生
するアシストモータ31(以下、場合により単にモータ
31という)と、このモータ31を駆動回路32(Hブ
リッジ回路)を介して制御する制御回路33と、車両の
電源(バッテリー)34の出力をもとにこの制御回路3
3に所定電力を供給する電源回路35と、前記操舵系の
操舵トルクを検出するトルクセンサ36とを備える。な
お図6において、符号30で示すものが、電動パワース
テアリング装置のコントロールユニット(以下、場合に
より単にユニット30という)である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an example of a circuit configuration of the electric power steering device will be described with reference to FIG. This device controls an assist motor 31 (hereinafter, simply referred to as a motor 31 in some cases) that is connected to a steering system of a vehicle and generates a steering assist torque, and the motor 31 via a drive circuit 32 (H bridge circuit). This control circuit 3 is based on the outputs of the control circuit 33 and the power supply (battery) 34 of the vehicle.
3, a power supply circuit 35 for supplying a predetermined electric power, and a torque sensor 36 for detecting the steering torque of the steering system. In FIG. 6, reference numeral 30 is a control unit (hereinafter, simply referred to as unit 30) of the electric power steering device.

【0019】また図6において、符号37で示すもの
は、車両のイグニションスイッチであり、本装置におい
ては制御回路33の起動スイッチとして機能する。ま
た、符号38で示すものは、モータ31の電流(以下、
場合により単にモータ電流という)が増大したときに電
源をバックアップする電解コンデンサである。また、符
号38a,38bで示すものは、電磁リレー(正確には
電磁リレーの接点)であり、図示省略した回路を介して
これら電磁リレー(パワーリレー)のコイルが制御回路
33によって駆動制御される構成となっている。電磁リ
レー38aは、ユニット30の通電ラインL1(高電位
電源ライン)と電源の正極間を開閉する電源リレーであ
り、電磁リレー38bは、駆動回路32とモータ31間
の通電ラインL3を開閉するモータリレーである。これ
ら電磁リレーは、装置の非稼働状態において開状態に維
持されて、例えばバッテリー逆接(車両のバッテリーを
反対の極性で接続すること)による大電流の発生等を回
避している。また、装置の稼働時に地絡故障などが起き
た場合には、この故障に起因する大電流の発生やモータ
の誤動作、或いは回生ロックの回避のために、上記リレ
ーをやはり開状態に切り換えて各通電ラインを遮断する
構成となっている。なお、ここでいう回生ロックとは、
駆動回路32(Hブリッジ回路)を構成する後述のFE
Tの短絡故障(オン故障)などによって、モータのコイ
ルの両端子が接続された状態となり、モータにいわゆる
回生制動力が発生して、モータに連結されたハンドルが
回転操作困難になるか又は回転操作不能になる現象をい
う。そして、このような回生ロックの問題をリレーによ
って解決しようとすれば、上記電磁リレー38bのよう
に、Hブリッジ回路とモータ間の通電ラインにリレーを
設ける必要がある。
Further, in FIG. 6, reference numeral 37 denotes an ignition switch of the vehicle, which functions as a start switch of the control circuit 33 in this device. The reference numeral 38 indicates a current of the motor 31 (hereinafter,
It is an electrolytic capacitor that backs up the power supply when the motor current (sometimes simply referred to as motor current) increases. Reference numerals 38a and 38b denote electromagnetic relays (to be exact, contacts of the electromagnetic relays), and the coils of these electromagnetic relays (power relays) are driven and controlled by the control circuit 33 via a circuit (not shown). It is composed. The electromagnetic relay 38a is a power supply relay that opens and closes between the energization line L1 (high-potential power supply line) of the unit 30 and the positive electrode of the power supply, and the electromagnetic relay 38b is a motor that opens and closes the energization line L3 between the drive circuit 32 and the motor 31. It is a relay. These electromagnetic relays are maintained in an open state when the device is not in operation to avoid generation of a large current due to, for example, reverse battery connection (connecting a battery of a vehicle with opposite polarity). Also, if a ground fault occurs during operation of the device, the relay is also switched to the open state in order to avoid generation of a large current due to this fault, malfunction of the motor, or regenerative lock. It is configured to shut off the power line. The regenerative lock here is
FE described later that constitutes the drive circuit 32 (H bridge circuit)
Due to a short circuit failure (ON failure) of T, both terminals of the coil of the motor are connected, so-called regenerative braking force is generated in the motor, and the handle connected to the motor becomes difficult to rotate or rotates. It is a phenomenon that makes operation impossible. To solve such a regenerative lock problem with a relay, it is necessary to provide a relay in the energization line between the H bridge circuit and the motor, like the electromagnetic relay 38b.

【0020】また、符号39で示すものは、駆動回路3
2のグランド側に接続された抵抗であり、この抵抗39
の電圧降下分に相当する電圧が入力ライン40によって
制御回路33に入力されている。なお、この入力ライン
40から入力される電圧値は、当然にモータ電流に比例
するため、制御回路33ではこの電圧値からモータ電流
値を検知可能であり、抵抗39や入力ライン40は、モ
ータ電流の電流検出手段を実質的に構成している。ま
た、符号41で示すものは、ノイズ発生を抑制するため
のチョークコイルであり、通電ラインL1に直列に接続
されている。また、符号42で示すものは、駆動回路3
2やシャント抵抗39などの発熱部の温度を検出するた
めのサーミスタである。なお、駆動回路32、制御回路
33、電源回路35、電解コンデンサ38、電磁リレー
38b、シャント抵抗39、チョークコイル41、サー
ミスタ42などは、ユニット30内に設けられるユニッ
ト部品である。電磁リレー38aは、この場合ユニット
30外(即ち、車両側)に設けられているが、ユニット
30内に設けられる場合もある。
The reference numeral 39 indicates the drive circuit 3.
2 is a resistor connected to the ground side, and this resistor 39
The voltage corresponding to the voltage drop of is input to the control circuit 33 by the input line 40. Since the voltage value input from the input line 40 is naturally proportional to the motor current, the control circuit 33 can detect the motor current value from this voltage value, and the resistor 39 and the input line 40 are connected to the motor current. Substantially constitutes the current detection means. Reference numeral 41 is a choke coil for suppressing noise generation, which is connected in series to the energization line L1. The reference numeral 42 indicates the drive circuit 3
2 and a shunt resistor 39 are thermistors for detecting the temperature of the heat generating portion. The drive circuit 32, the control circuit 33, the power supply circuit 35, the electrolytic capacitor 38, the electromagnetic relay 38b, the shunt resistor 39, the choke coil 41, the thermistor 42, and the like are unit components provided in the unit 30. In this case, the electromagnetic relay 38a is provided outside the unit 30 (that is, on the vehicle side), but may be provided inside the unit 30.

【0021】ここで、駆動回路32は、この場合4個の
電界効果トランジスタSW1〜SW4(以下、FETS
W1〜SW4という)をモータ31に対してHブリッジ
形に接続してなるHブリッジ回路よりなり、このHブリ
ッジ回路を構成するスイッチング素子である各FETS
W1〜SW4は、制御回路33から出力されるPWM駆
動信号によって動作する。各FETSW1〜SW4のこ
の動作により、モータ31の各コイル端子は、前記PW
M駆動信号に応じたデューティ比で、通電ラインL1
(高電位電源ライン)又は通電ラインL2(低電位電源
ライン)に断続的に接続される。なお、各FETSW1
〜SW4は、この場合、Nチャンネルエンハンスメント
型MOSFETであり、その構造上ダイオードD1〜D
4(寄生ダイオード)がドレイン・ソース間に作り込ま
れている。
In this case, the drive circuit 32 has four field effect transistors SW1 to SW4 (hereinafter, referred to as FETS).
W1 to SW4) are connected to the motor 31 in an H-bridge type, and each FETS is a switching element constituting the H-bridge circuit.
W1 to SW4 operate according to the PWM drive signal output from the control circuit 33. By this operation of each FET SW1 to SW4, each coil terminal of the motor 31 is
Energization line L1 with a duty ratio according to the M drive signal
(High potential power supply line) or energization line L2 (low potential power supply line) is intermittently connected. In addition, each FET SW1
-SW4 are, in this case, N-channel enhancement type MOSFETs, and due to their structure diodes D1-D4.
4 (parasitic diode) is built in between drain and source.

【0022】また、制御回路13は、マイコンを含む回
路で構成され、トルクセンサ36の検出信号から検知さ
れる操舵トルクの値に応じた操舵補助トルクを発生させ
るべく、前記操舵トルクに応じたモータ電流の目標値
(目標電流値)を実現するデューティ比のPWM駆動信
号を生成して駆動回路32を制御する通常状態(異常状
態でない正常な運転状態)での制御機能の他、例えば地
絡故障を検出して、故障対応制御(FETSW1〜SW
4を全てオフにしたり、電磁リレー38a又は38bを
開状態とする処理)を実行して過電流によるFETの焼
損等を回避するフェールセーフ機能も実現する。また、
制御回路33は、サーミスタ42や入力ライン40から
の信号を読み取ることによって、ユニット30内の温度
状態を監視し、必要に応じて上記目標電流値よりもモー
タ電流を強制的に低下させることで、ユニット30内の
過熱を防止するフェールセーフ機能(過熱防止機能)も
実現する。なお、目標電流値は、操舵トルクに応じた
(例えば、比例した)目標の操舵補助トルクを発生させ
るためのモータ電流値であるが、操舵トルク以外のパラ
メータ(例えば、車速)も考慮してこの目標電流値を求
めるようにしてもよい。例えば、操舵トルクが同じで
も、車速によって目標電流値を異ならせ、車速に応じて
操舵補助トルクを若干異ならせるような構成が一般的と
なっている。
The control circuit 13 is composed of a circuit including a microcomputer, and in order to generate a steering assist torque corresponding to the value of the steering torque detected from the detection signal of the torque sensor 36, the motor corresponding to the steering torque is generated. In addition to the control function in a normal state (normal operating state that is not an abnormal state) of controlling the drive circuit 32 by generating a PWM drive signal with a duty ratio that realizes a target value of current (target current value), for example, a ground fault Is detected and failure response control (FETSW1 to SW
A fail-safe function for avoiding burnout of the FET due to overcurrent by executing processing of turning off all 4 or opening the electromagnetic relay 38a or 38b) is also realized. Also,
The control circuit 33 monitors the temperature condition in the unit 30 by reading a signal from the thermistor 42 or the input line 40, and forcibly reduces the motor current below the target current value as necessary, A fail-safe function (overheat prevention function) for preventing overheating in the unit 30 is also realized. The target current value is a motor current value for generating a target steering assist torque according to (eg, proportional to) the steering torque, but this parameter is also taken into consideration in consideration of parameters other than the steering torque (eg, vehicle speed). The target current value may be obtained. For example, even if the steering torque is the same, the target current value is made different depending on the vehicle speed, and the steering assist torque is made slightly different depending on the vehicle speed.

【0023】また、電源回路35は、バッテリー34の
電圧(通常、12V〜14V)を所定電圧(例えば、5
V)に変換して制御回路33に供給するものである。な
お、電磁リレー38aは、駆動回路12と電源34の負
極(即ち、グランド)との間の通電ラインL2に設けら
れていてもよく、また、電磁リレー38bは、駆動回路
12とモータ31間の他方の通電ラインL4に設けられ
ていてもよい。また、図示省略しているが、制御回路3
3内又はその周辺には、駆動回路12の各スイッチング
素子(FETSW1〜SW4)を制御回路33内のCP
Uの指令で駆動するためのトランジスタよりなるFET
駆動回路や、入力ライン40などから入力される信号を
平滑化するフィルタ回路、或いは、入力ライン40やサ
ーミスタ42などからの入力信号(アナログ信号)をデ
ジタル化するA/Dコンバータ(図示省略)などが必要
に応じて設けられる。また通常は、PWM駆動信号の設
定に使用される車速検出信号が、車両に設けられた車速
センサから制御回路33に入力される。
Further, the power supply circuit 35 sets the voltage of the battery 34 (usually 12V to 14V) to a predetermined voltage (for example, 5V).
V) and supplies it to the control circuit 33. The electromagnetic relay 38a may be provided in the energization line L2 between the drive circuit 12 and the negative electrode (that is, the ground) of the power supply 34, and the electromagnetic relay 38b may be provided between the drive circuit 12 and the motor 31. It may be provided in the other energization line L4. Although not shown, the control circuit 3
Each switching element (FET SW1 to SW4) of the drive circuit 12 is provided in or near the CP 3 in the CP of the control circuit 33.
FET consisting of a transistor for driving by the command of U
A drive circuit, a filter circuit that smoothes a signal input from the input line 40 or the like, or an A / D converter (not shown) that digitizes an input signal (analog signal) from the input line 40 or the thermistor 42. Are provided as needed. Further, normally, a vehicle speed detection signal used for setting the PWM drive signal is input to the control circuit 33 from a vehicle speed sensor provided in the vehicle.

【0024】次に、ユニット30の構造の一形態例につ
いて説明する。図1は、ユニット30の要部分解斜視図
である。また、図2(a)はユニット30の斜視図(カ
バー取り外し状態)であり、図2(b)はユニット30
の斜視図(完成状態)である。図1及び図2(a)に示
すように、本形態例のユニット30は、大きく分けて、
放熱ケース50と、金属基板60と、絶縁基板70と、
カバー80(図2(a)に示す)とよりなる。また、そ
の組立手順は、次のとおり極めて簡単である。即ち、ま
ず図1の如く、放熱ケース50に金属基板60と絶縁基
板70をネジ91,92によって順次取り付け、次いで
図2(a)のように、カバー80をネジ93によって放
熱ケース50に取り付けて完成となる。
Next, an example of the structure of the unit 30 will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of the unit 30. 2A is a perspective view of the unit 30 (cover removed state), and FIG. 2B is a unit 30.
3 is a perspective view (completed state) of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2A, the unit 30 of this embodiment is roughly divided into
A heat dissipation case 50, a metal substrate 60, an insulating substrate 70,
It is composed of a cover 80 (shown in FIG. 2A). Moreover, the assembly procedure is extremely simple as follows. That is, first, as shown in FIG. 1, the metal substrate 60 and the insulating substrate 70 are sequentially attached to the heat dissipation case 50 with screws 91 and 92, and then the cover 80 is attached to the heat dissipation case 50 with screws 93 as shown in FIG. It will be completed.

【0025】以下、各構成要素を説明する。まず、放熱
ケース50は、上面が開口した箱形のもので、例えばア
ルミ(アルミ合金含む)のダイカストよりなり、金属基
板60や絶縁基板70が重ねて取り付けられる支持部材
であるとともに、ユニット30の一面側を覆うカバー部
材、さらには放熱用のヒートシンクとしても機能する部
材である。図1に示すように、この放熱ケース50内に
は、金属基板60の下面(裏面)が接合する接合面51
が設けられ、この接合面51の四隅の位置には、前述の
ネジ91をねじ込むためのネジ穴52が形成されてい
る。また、この放熱ケース50内の四隅位置には、絶縁
基板70の四隅に当接して絶縁基板70を支持する支持
部53が形成され、この支持部53の上面には、前述の
ネジ92をねじ込むためのネジ穴54が形成されてい
る。また、この放熱ケース50の一側端部には、後述す
るコネクタ71〜74をユニット外に露出状態に配置す
るための切り欠き部55が形成されている。
Each component will be described below. First, the heat dissipation case 50 has a box shape with an open upper surface, is made of, for example, aluminum (including aluminum alloy) die casting, is a support member to which the metal substrate 60 and the insulating substrate 70 are attached in an overlapping manner, and is also a unit of the unit 30. The cover member covers one surface side, and further functions as a heat sink for heat dissipation. As shown in FIG. 1, in the heat dissipation case 50, a bonding surface 51 to which the lower surface (back surface) of the metal substrate 60 is bonded.
Are provided, and screw holes 52 for screwing the screws 91 are formed at the four corners of the joint surface 51. Supporting portions 53 that support the insulating substrate 70 by contacting the four corners of the insulating substrate 70 are formed at the four corners inside the heat dissipation case 50, and the screws 92 are screwed into the upper surface of the supporting portion 53. A screw hole 54 for forming is formed. Further, a cutout portion 55 for arranging connectors 71 to 74, which will be described later, in an exposed state outside the unit is formed at one end of the heat dissipation case 50.

【0026】次に、金属基板60について説明する。金
属基板60は、基材であるアルミ板の表面(実装面側)
に絶縁層を形成し、さらにその上に回路導体としての導
体パターンを印刷配線技術により形成し、この導体パタ
ーンの所定の部位に対して駆動回路32を構成するスイ
ッチング素子等の部品を実装したものである。なお、図
1においては、上面側がこの金属基板60の実装面とな
っている。またこの場合、金属基板60に実装される回
路要素としては、図6において一点鎖線で囲まれたも
の、即ち、スイッチング素子(FETSW1〜SW4)
と、シャント抵抗39と、サーミスタ42が含まれる。
なお図1において、符号61で示すものが、スイッチン
グ素子(FETSW1〜SW4)に相当するFETチッ
プであり、この場合2個ずつ並んで表面実装されてい
る。シャント抵抗39とサーミスタ42については、煩
雑を避けるため、図1では図示省略している。この金属
基板60の上面には、図1に示すように、本発明の凸状
端子に相当するパワー端子62と信号端子63(バラ端
子)が、クリーム半田による表面実装によって各々一列
に並んで取り付けられている。
Next, the metal substrate 60 will be described. The metal substrate 60 is the surface of the aluminum plate which is the base material (mounting surface side)
An insulating layer is formed on the substrate, a conductor pattern as a circuit conductor is further formed thereon by a printed wiring technique, and parts such as a switching element forming the drive circuit 32 are mounted on a predetermined portion of the conductor pattern. Is. In addition, in FIG. 1, the upper surface side is the mounting surface of the metal substrate 60. Further, in this case, the circuit elements mounted on the metal substrate 60 are those surrounded by the one-dot chain line in FIG. 6, that is, the switching elements (FET SW1 to SW4).
A shunt resistor 39 and a thermistor 42.
In FIG. 1, reference numeral 61 denotes an FET chip corresponding to the switching elements (FET SW1 to SW4), and in this case, two FET chips are mounted side by side. The shunt resistor 39 and the thermistor 42 are not shown in FIG. 1 to avoid complication. As shown in FIG. 1, power terminals 62 and signal terminals 63 (separate terminals), which correspond to the convex terminals of the present invention, are mounted on the upper surface of the metal substrate 60 in line by surface mounting with cream solder. Has been.

【0027】このうちパワー端子62は、金属基板60
と絶縁基板70との間の四つのパワーライン(前述した
電源ラインL1,L2及び通電ラインL3,L4)の接
続を実現するパワー接続部を構成するものである。この
パワー端子62は、図3(図3(a)は側面図、図3
(b)は下面図、図3(c)は正面図、図3(d)は斜
視図)に示すように、金属製の帯状材の曲げ加工よりな
る。そして図3(a),(d)に示すように、その座面
62aから先端部62bに向かって、略直角に屈曲する
屈曲部が第1屈曲部K1から第5屈曲部K5まで合計5
箇所設けられており、第2屈曲部K2から第3屈曲部K
3までの部分の長さL1が、第4屈曲部から第5屈曲部
までの部分の長さL2よりも長くなっており、重心位置
が図3(a)の符号G1に示すように低い位置に設定さ
れている。また、このパワー端子62の座面62aに
は、図3(b),(d)に示すように、表面実装用のク
リーム半田が入り込む円形の穴62c(貫通孔)が形成
されている。
Of these, the power terminal 62 is the metal substrate 60.
A power connection unit that realizes the connection of the four power lines (the power supply lines L1 and L2 and the energization lines L3 and L4 described above) between the insulating substrate 70 and the insulating substrate 70. This power terminal 62 is shown in FIG. 3 (FIG. 3A is a side view, FIG.
(B) is a bottom view, FIG. 3 (c) is a front view, and FIG. 3 (d) is a perspective view), as shown in FIG. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (d), there are a total of 5 bent portions that bend from the seat surface 62a toward the tip portion 62b at a substantially right angle from the first bent portion K1 to the fifth bent portion K5.
The second bending portion K2 to the third bending portion K are provided at some places.
The length L1 of the portion up to 3 is longer than the length L2 of the portion from the fourth bent portion to the fifth bent portion, and the position of the center of gravity is a low position as indicated by reference numeral G1 in FIG. Is set to. Further, as shown in FIGS. 3B and 3D, a circular hole 62c (through hole) into which the cream solder for surface mounting is inserted is formed in the bearing surface 62a of the power terminal 62.

【0028】また、信号端子63は、金属基板60と絶
縁基板70との間の複数の信号ライン(各FETSW1
〜SW4の駆動ラインや、前述の電流検出信号の入力ラ
イン40やサーミスタ42からの温度信号入力ラインな
ど)の接続を実現する信号接続部を構成するものであ
る。この信号端子63も、図4(図4(a)は側面図、
図4(b)は下面図、図4(c)は正面図、図4(d)
は斜視図)に示すように、金属製の帯状材の曲げ加工よ
りなる。そして図4(a),(d)に示すように、その
座面63aから先端部63bに向かって、略直角に屈曲
する屈曲部が第1屈曲部K6から第3屈曲部K8まで合
計3箇所設けられており、やはり重心G2の位置が図4
(a)に示す如く低い位置に設定された低重心構造とな
っている。また、この信号端子63の座面にも、図4
(b),(d)に示すように、表面実装用のクリーム半
田が入り込む円形の穴63c(貫通孔)が形成されてい
る。なお、パワー端子62や信号端子63が、このよう
な低重心構造であると、これら端子が安定して真っ直ぐ
に起立した適正姿勢に維持される自立安定性が得られ
る。
The signal terminal 63 is connected to a plurality of signal lines (each FET SW1) between the metal substrate 60 and the insulating substrate 70.
~ SW4 drive line, the above-mentioned current detection signal input line 40, the temperature signal input line from the thermistor 42, etc.) is configured to realize a signal connection portion. This signal terminal 63 is also shown in FIG. 4 (FIG. 4A is a side view,
4 (b) is a bottom view, FIG. 4 (c) is a front view, and FIG. 4 (d).
Is a perspective view), and is made by bending a metal strip. Then, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (d), there are a total of three bending portions bent from the seat surface 63a toward the tip portion 63b at substantially right angles from the first bending portion K6 to the third bending portion K8. The position of the center of gravity G2 is also provided in FIG.
As shown in (a), the structure has a low center of gravity set at a low position. In addition, the bearing surface of the signal terminal 63 is also shown in FIG.
As shown in (b) and (d), a circular hole 63c (through hole) into which the cream solder for surface mounting enters is formed. When the power terminals 62 and the signal terminals 63 have such a low center of gravity structure, it is possible to obtain self-sustaining stability in which these terminals are stably maintained in a proper posture in which they are erected straight.

【0029】そして、金属基板60において、パワー接
続部の凸状端子(パワー端子62)が表面実装される部
分の構成は、例えば図5(a),(b)に示すような構
成となっている。即ち、パワー端子62がクリーム半田
によって接続される所定の導体パターン64において、
パワー端子62の座面62aが半田付けされる四角形状
の所定領域65の四隅位置には、導体パターン64を構
成する導体層が存在しないパターン抜き部66が設けら
れ、かつ、導体パターン64の表面を覆うレジストパタ
ーン67(図5(b)に示す)は、前記所定領域65の
周縁まで形成され、前記所定領域65の周縁にはレジス
トパターン67の厚さ分の段部が形成されている。な
お、上記所定領域65は、パワー端子62の座面62a
の形状に対応した形状となっており、座面62aよりも
僅かに大きな寸法となっている。この構成であると、ク
リーム半田のリフロー工程において、半田の表面張力
が、例えば図5(b)の矢印に示すように、パワー端子
62(バラ端子)を前記所定領域65の中心に向かわせ
るように作用し、パワー端子62を自動的に適正位置に
位置決めるセルフアライメントの機能が実現されること
を、発明者らは実験で確認している。
Then, in the metal substrate 60, the portion of the power connection portion on which the convex terminal (power terminal 62) is surface-mounted is configured as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), for example. There is. That is, in the predetermined conductor pattern 64 to which the power terminal 62 is connected by cream solder,
At the four corners of the quadrangular predetermined area 65 to which the seat surface 62a of the power terminal 62 is soldered, there are provided pattern cut-out portions 66 in which the conductor layer forming the conductor pattern 64 does not exist, and the surface of the conductor pattern 64. A resist pattern 67 (shown in FIG. 5B) covering the above is formed up to the peripheral edge of the predetermined region 65, and a step portion corresponding to the thickness of the resist pattern 67 is formed on the peripheral edge of the predetermined region 65. The predetermined area 65 is the seat surface 62a of the power terminal 62.
The shape corresponds to the shape of the above, and is slightly larger than the seat surface 62a. With this configuration, in the reflow process of the cream solder, the surface tension of the solder directs the power terminals 62 (separate terminals) toward the center of the predetermined region 65, as shown by the arrow in FIG. 5B. The present inventors have confirmed by experiments that the self-alignment function of automatically positioning the power terminal 62 at an appropriate position is realized by the above-mentioned action.

【0030】次に、絶縁基板70について説明する。絶
縁基板70は、例えば合成樹脂製の基板に印刷配線技術
により所定の導体パターンを形成し、制御回路33を構
成する回路部品(例えばマイコンチップや、その入出力
回路を構成するトランジスタなど)や、金属基板60に
実装されないその他の回路要素(例えば、図6に示す電
源回路35、電解コンデンサ38、電磁リレー38b、
及びチョークコイル41)、さらには外部配線のための
コネクタ71,72,73,74(図1及び図2に示
す)を実装してなるもので、基本的には一般のプリント
基板と同様の構成である。コネクタ71,72,73,
74は、基板とは別部品のコネクタ部材が絶縁基板70
の一端縁にネジ止めされてなる。ここで、コネクタ71
は、モータ31の各コイル端子に接続された通電ライン
の配線が接続されるコネクタであり、コネクタ72は、
バッテリー34の正極又はグランドに接続された電源配
線が接続されるコネクタであり、コネクタ73,74
は、イグニションスイッチ(起動スイッチ37)やトル
クセンサ36などの各種信号線(制御回路33のユニッ
ト外部に対する入出力信号の信号線)が接続されるコネ
クタである。なお、これらコネクタ71〜74の配列方
向は、組立状態において前述した金属基板60の凸状端
子(パワー端子62及び信号端子63)の配列方向と平
行になっている。
Next, the insulating substrate 70 will be described. The insulating substrate 70 is, for example, a circuit board (for example, a microcomputer chip or a transistor that constitutes its input / output circuit) that constitutes the control circuit 33 by forming a predetermined conductor pattern on a substrate made of synthetic resin by a printed wiring technique, Other circuit elements not mounted on the metal substrate 60 (for example, the power supply circuit 35, the electrolytic capacitor 38, the electromagnetic relay 38b shown in FIG. 6,
And choke coil 41), and further connectors 71, 72, 73, 74 (shown in FIGS. 1 and 2) for external wiring are mounted, and basically the same configuration as a general printed circuit board. Is. Connectors 71, 72, 73,
74, the connector member, which is a component different from the board, is the insulating board 70.
It is screwed to one edge of the. Where the connector 71
Is a connector to which the wiring of the energization line connected to each coil terminal of the motor 31 is connected, and the connector 72 is
A connector to which a power supply wiring connected to the positive electrode or the ground of the battery 34 is connected.
Is a connector to which various signal lines (signal lines of input / output signals with respect to the outside of the unit of the control circuit 33) such as the ignition switch (start switch 37) and the torque sensor 36 are connected. The arrangement direction of these connectors 71 to 74 is parallel to the arrangement direction of the convex terminals (power terminal 62 and signal terminal 63) of the metal substrate 60 described above in the assembled state.

【0031】この絶縁基板70において、前述の金属基
板60の凸状端子(パワー端子62及び信号端子63)
に対向する位置には、図1に示すように、前記凸状端子
が嵌合する凹状端子に相当するスルーホール75,76
が各々一列に並んで形成され、図1に示すように絶縁基
板70を放熱ケース50(金属基板60が取り付けられ
たもの)に取り付ける際の平行移動によって、前記凸状
端子の先端部62b,63bがこれら凹状端子内にいっ
せいに嵌合する構成となっている。即ち、前記凸状端子
の凹状端子への挿入作業は、絶縁基板70を取り付ける
際の通常の動作(図1では、絶縁基板70を位置決めて
水平に保ちつつ下降させて放熱ケース50等に対して押
し付ける動作)で全て実現でき、この動作で絶縁基板7
0の取り付け(ネジ92のねじ込み作業除く)と電気的
接続のための端子接合が完了する。なお、前記凸状端子
(パワー端子62及び信号端子63)とこれら凹状端子
(スルーホール75,76)は、本発明のパワー接続部
と信号接続部をそれぞれ構成している。ここで、スルー
ホール76は、信号端子63に対応する個数(この場
合、7個)設けられ、各信号端子63の先端部63bが
上記取付時に容易に挿入可能な形状寸法となっている。
また、スルーホール75は、パワー端子62に対応する
個数(即ち、4個)設けられ、各パワー端子62の先端
部62bが上記取付時に容易に挿入可能な形状寸法とな
っている。
In this insulating substrate 70, the convex terminals (power terminal 62 and signal terminal 63) of the metal substrate 60 described above are used.
As shown in FIG. 1, through holes 75 and 76 corresponding to concave terminals with which the convex terminals are fitted are provided at positions opposite to.
Are formed side by side in a row, and as shown in FIG. 1, the tip ends 62b and 63b of the convex terminals are moved by parallel movement when the insulating substrate 70 is attached to the heat dissipation case 50 (the one to which the metal substrate 60 is attached). Are configured to fit together in these concave terminals. That is, the inserting operation of the convex terminal into the concave terminal is a normal operation when the insulating substrate 70 is attached (in FIG. 1, the insulating substrate 70 is positioned and kept horizontal and lowered to the heat dissipation case 50 or the like). This can all be achieved by the pressing operation).
The installation of 0 (excluding the screwing operation of the screw 92) and the terminal joining for electrical connection are completed. The convex terminals (power terminal 62 and signal terminal 63) and these concave terminals (through holes 75, 76) form the power connection portion and the signal connection portion of the present invention, respectively. Here, the through holes 76 are provided in the number (seven in this case) corresponding to the signal terminals 63, and the tip end portions 63b of the respective signal terminals 63 have a shape dimension that can be easily inserted at the time of the attachment.
Further, the through holes 75 are provided in the number (that is, four) corresponding to the power terminals 62, and the tip portions 62b of the respective power terminals 62 have such a shape dimension that they can be easily inserted at the time of the attachment.

【0032】また、図5(c)の拡大図(絶縁基板70
の要部パターン形状等を示す拡大平面図)に示すよう
に、4個のスルーホール75のうち、モータ31の通電
ラインL4(図6参照)を構成するスルーホール75a
は、絶縁基板70の最も側縁部(図5(c)における最
下方)に配置され、モータ31の通電ラインL3(図6
参照)を構成するスルーホール75bは、上記スルーホ
ール75aの内側に隣接して形成されている。また、低
電位電源ラインL2(図6参照)を構成するスルーホー
ル75cは、上記スルーホール75bの内側に隣接して
形成され、高電位電源ラインL1(図6参照)を構成す
るスルーホール75dは、上記スルーホール75cの内
側に隣接して形成されている。また、絶縁基板70のコ
ネクタ71,72が設けられる端縁部には、図5(c)
に示すように、これらコネクタ71,72の端子がそれ
ぞれ接続されるスルーホール71a,71b,72c,
72dが、前述のスルーホール75(75a〜75d)
と平行に一列に並んで配置されて形成されている。ここ
で、スルーホール71aは、コネクタ71の通電ライン
L4に対応する端子(モータ31の一方の端子に結線さ
れる端子)に接続されるものであり、スルーホール71
bは、コネクタ71の通電ラインL3に対応する端子
(モータ31の他方の端子に結線される端子)に接続さ
れるものである。また、スルーホール72cは、コネク
タ72の電源ラインL2に対応する端子(グランドに結
線される端子)に接続されるものであり、スルーホール
72dは、コネクタ72の電源ラインL1に対応する端
子(電源リレー38aを介して電源34の正極に結線さ
れる端子)に接続されるものである。
Further, an enlarged view of the insulating substrate 70 shown in FIG.
Of the four through holes 75, the through holes 75a forming the energization line L4 of the motor 31 (see FIG. 6) are shown in FIG.
Is arranged at the most side edge portion (the lowermost portion in FIG. 5C) of the insulating substrate 70, and the energization line L3 of the motor 31 (see FIG. 6).
The through hole 75b constituting the reference hole) is formed adjacent to the inside of the through hole 75a. The through hole 75c forming the low potential power line L2 (see FIG. 6) is formed adjacent to the inside of the through hole 75b, and the through hole 75d forming the high potential power line L1 (see FIG. 6) is formed. , Is formed adjacent to the inside of the through hole 75c. In addition, as shown in FIG. 5C, an edge portion of the insulating substrate 70 where the connectors 71 and 72 are provided is shown in FIG.
, The through holes 71a, 71b, 72c, to which the terminals of these connectors 71, 72 are respectively connected,
72d is the above-mentioned through hole 75 (75a to 75d)
It is formed by being arranged side by side in a line in parallel with. Here, the through hole 71a is connected to a terminal (a terminal connected to one terminal of the motor 31) corresponding to the energization line L4 of the connector 71, and the through hole 71a.
b is connected to a terminal (a terminal connected to the other terminal of the motor 31) corresponding to the energization line L3 of the connector 71. The through hole 72c is connected to a terminal (terminal connected to the ground) corresponding to the power supply line L2 of the connector 72, and the through hole 72d is a terminal corresponding to the power supply line L1 of the connector 72 (power supply). It is connected to a terminal connected to the positive electrode of the power source 34) via the relay 38a.

【0033】そして、絶縁基板70において、パワー接
続部を構成する凹状端子(スルーホール75a〜75
d)と、これに対応する前記コネクタ71,72の端子
(スルーホール71a,71b,72c,72d)とを
接続する絶縁基板70の導体パターン(即ち、パワーパ
ターン)は、絶縁基板70の厚さ方向に複数形成された
導体層を同一パターンとしてスルーホールで接続してな
る多層構造となっており、さらに、前記凹状端子から前
記コネクタの端子まで、略直線的かつ平行に配置されて
いる。即ち、図5(c)に示すように、スルーホール7
5aとスルーホール71aは、絶縁基板70に設けられ
た全体として横長帯状のパワーパターンP1によって導
通しており、スルーホール75bとスルーホール71b
は、パワーパターンP1に隣接して平行に設けられた全
体として横長帯状のパワーパターンP2,P3によって
導通している。また、スルーホール75cとスルーホー
ル72cは、パワーパターンP2,P3に隣接して平行
に設けられた全体として横長帯状のパワーパターンP4
によって導通しており、スルーホール75dとスルーホ
ール72dは、パワーパターンP4に隣接して平行に設
けられた全体として横長帯状のパワーパターンP5,P
6によって導通している。
Then, in the insulating substrate 70, the concave terminals (through holes 75a to 75a) constituting the power connecting portion are formed.
(d) and the corresponding terminals (through holes 71a, 71b, 72c, 72d) of the connectors 71 and 72, the conductor pattern (ie, power pattern) of the insulating substrate 70 is the thickness of the insulating substrate 70. It has a multi-layer structure in which a plurality of conductor layers formed in the same direction are connected by through holes in the same pattern, and further, the concave terminals and the terminals of the connector are arranged substantially linearly and in parallel. That is, as shown in FIG.
5a and the through hole 71a are electrically connected by a power strip P1 which is provided in the insulating substrate 70 and has a horizontally long strip shape as a whole, and the through hole 75b and the through hole 71b.
Are electrically connected by power patterns P2 and P3 that are horizontally long and are provided as a whole adjacent to and parallel to the power pattern P1. Further, the through hole 75c and the through hole 72c are provided adjacent to and in parallel with the power patterns P2 and P3, and the power pattern P4 has a horizontally long strip shape as a whole.
The through hole 75d and the through hole 72d are provided in parallel with each other adjacent to the power pattern P4 and have a horizontally long strip-shaped power pattern P5, P as a whole.
Conducted by 6.

【0034】ここで、各パワーパターンP1〜P6は、
絶縁基板70の厚さ方向に四つ形成された導体層を同一
パターンとしてスルーホール(例えば、スルーホール7
5a〜75dやスルーホール71a,71b,72c,
72d)で接続してなる多層構造となっている。一般的
なプリント基板の場合、厚さ方向に四つの導体層が形成
され、このうち最も表面側の導体層は、表面に形成され
る回路用として単独で用いられ、最も裏面側の導体層は
裏面に形成される回路用として単独で用いられ、残った
内側の二つの導体層は、電源用又はグランド用として別
個に用いられるのが一般的である。ところが、この絶縁
基板70の場合には、これら四つの導体層を全て同一パ
ターン形状としてスルーホールで接続し、上記パワーパ
ターンP1〜P6を構成している。なお、図5において
は、絶縁基板70に実装される前述の電解コンデンサ3
8、モータリレー38b、チョークコイル41、及びコ
ネクタ71,72を一点鎖線で示しており、このうち電
解コンデンサ38はパワーパターンP4,P5間(即
ち、高電位電源ラインL1とグランド間)に接続され、
モータリレー38bはパワーパターンP2,P3間(即
ち、モータ通電ラインL3上)に接続され、チョークコ
イル41はパワーパターンP5,P6間(即ち、高電位
電源ラインL1上)に接続されている。
Here, the respective power patterns P1 to P6 are
The four conductor layers formed in the thickness direction of the insulating substrate 70 have the same pattern as a through hole (for example, the through hole 7).
5a to 75d and through holes 71a, 71b, 72c,
72d) has a multi-layer structure. In the case of a general printed circuit board, four conductor layers are formed in the thickness direction, of which the conductor layer on the most front surface side is used alone for a circuit formed on the front surface, and the conductor layer on the most rear surface side is The two inner conductor layers that are used independently for the circuits formed on the back surface are generally used separately for the power supply or the ground. However, in the case of the insulating substrate 70, these four conductor layers have the same pattern shape and are connected by through holes to form the power patterns P1 to P6. In addition, in FIG. 5, the above-described electrolytic capacitor 3 mounted on the insulating substrate 70 is used.
8, the motor relay 38b, the choke coil 41, and the connectors 71 and 72 are indicated by a chain line. Among them, the electrolytic capacitor 38 is connected between the power patterns P4 and P5 (that is, between the high potential power line L1 and the ground). ,
The motor relay 38b is connected between the power patterns P2 and P3 (that is, on the motor energization line L3), and the choke coil 41 is connected between the power patterns P5 and P6 (that is, on the high potential power supply line L1).

【0035】なお、絶縁基板70の回路部品の実装面
は、組み付け状態において、この場合ユニット内側の面
(図1では下面)とされ、この絶縁基板70上の回路部
品は、金属基板60上の回路部品と略同一平面上に配置
されている。このため、金属基板60、及び絶縁基板7
0の何れかに実装される全ての回路部品が、結局、ユニ
ット30の厚さ方向において必要最小限のスペース内
(一枚基板の場合と同程度の厚さ内)に全て収まってい
る。さらにいえば、ユニット30全体の厚さ方向(図1
及び図2では上下方向)の大きさは、各基板に実装され
る大型部品(例えば、電解コンデンサ38等)の厚さ寸
法に、放熱ケース50の比較的少ない厚さとカバー80
の僅かな厚さを加えた程度のものとなっている。
The mounting surface of the circuit component of the insulating substrate 70 is, in this case, the inner surface of the unit (lower face in FIG. 1) in the assembled state, and the circuit component on the insulating substrate 70 is mounted on the metal substrate 60. It is arranged on substantially the same plane as the circuit components. Therefore, the metal substrate 60 and the insulating substrate 7
In the end, all the circuit components mounted on any of 0 are accommodated in the minimum necessary space in the thickness direction of the unit 30 (within the same thickness as in the case of a single substrate). Furthermore, in the thickness direction of the entire unit 30 (see FIG.
The size in the vertical direction (in FIG. 2) is the same as the thickness of a large component (eg, electrolytic capacitor 38) mounted on each substrate, and the thickness of the heat dissipation case 50 and the cover 80 are relatively small.
It is about the same as the slight thickness of.

【0036】次に、カバー80について説明する。カバ
ー80は、例えば鋼製の板材のプレス加工等よりなるも
ので、図2に示すように、放熱ケース50の開口側(絶
縁基板70の裏面側)を覆うカバー本体部81に、車体
への固定用の脚部材82,83を例えばスポット溶接等
によって固定してなるものである。このカバー本体部8
1の周縁は、放熱ケース50の開口側の周縁(コネクタ
71〜74の配置部分を除く)に、取付状態において接
合しており、この接合部分には必要に応じて接着剤が塗
布されて、いわゆる接着シールが施される。
Next, the cover 80 will be described. The cover 80 is made of, for example, press working of a plate material made of steel, and as shown in FIG. 2, a cover main body portion 81 that covers the opening side of the heat dissipation case 50 (the back surface side of the insulating substrate 70) is attached to the vehicle body. The fixing leg members 82 and 83 are fixed by spot welding, for example. This cover body 8
The peripheral edge of No. 1 is joined to the peripheral edge on the opening side of the heat dissipation case 50 (excluding the arrangement portion of the connectors 71 to 74) in the mounted state, and an adhesive agent is applied to this joint portion as necessary, A so-called adhesive seal is applied.

【0037】次に、上記ユニット30の出荷までの生産
工程について説明する。上記ユニット30は、例えば図
7に示すような比較的簡単な流れで容易に生産可能であ
る。即ち、所定の導体パターンやレジストパターンが形
成されたアルミ基板(金属基板60の部品未実装品)や
プリント基板(絶縁基板70の部品未実装品)を製作
し、これに前述のFETチップ61やパワー端子62
等、或いはマイコンチップなどの回路部品を表面実装す
る。ここでの表面実装は、金属基板60の場合、例えば
次のように行う。まず、クリーム半田塗布用の型枠(マ
スク)を使用して、上記アルミ基板の所定領域にクリー
ム半田を塗布する半田印刷工程を実行する。例えば、前
述したパワー端子62を実装する所定領域65(図5に
示す)内に、過不足無くクリーム半田を塗布する。次
に、前述のFETチップ61などを例えばチップマウン
ターなどの自動機を使用してアルミ基板上に位置決めし
て載置するチップマウント工程を実行する。次いで、前
述のパワー端子62や信号端子63を、やはり自動機を
使用してアルミ基板上に位置決めして載置する端子自動
実装工程を実行する。その後、アルミ基板を加熱槽に入
れてクリーム半田を一時的に溶融させた後、冷却してク
リーム半田を硬化させるリフロー工程を実行する。この
リフロー工程においては、前述したパワー端子62等の
セルフアライメント機能や自立安定性の特性が働くた
め、このように単純かつ容易な表面実装工程を実行する
だけで、パワー端子62等が適正位置に適正姿勢で実装
される。
Next, the production process of the unit 30 until shipment will be described. The unit 30 can be easily manufactured by a relatively simple flow as shown in FIG. 7, for example. That is, an aluminum substrate (a component of the metal substrate 60 not mounted) or a printed circuit board (a component of the insulating substrate 70 not mounted) on which a predetermined conductor pattern or resist pattern is formed is manufactured, and the above-mentioned FET chip 61 or Power terminal 62
Etc., or circuit components such as a microcomputer chip are surface-mounted. In the case of the metal substrate 60, the surface mounting here is performed as follows, for example. First, a solder printing step of applying cream solder to a predetermined area of the aluminum substrate is performed using a mold (mask) for applying cream solder. For example, cream solder is applied to the predetermined area 65 (shown in FIG. 5) where the above-described power terminal 62 is mounted, without excess or deficiency. Next, a chip mounting step of positioning and mounting the above-mentioned FET chip 61 and the like on an aluminum substrate by using an automatic machine such as a chip mounter is executed. Then, a terminal automatic mounting step of positioning and mounting the above-mentioned power terminal 62 and signal terminal 63 on an aluminum substrate using an automatic machine is executed. After that, the aluminum substrate is put into a heating tank to temporarily melt the cream solder, and then the reflow process of cooling and hardening the cream solder is executed. In the reflow process, the self-alignment function and the self-sustaining property of the power terminals 62 and the like described above work, so that the power terminals 62 and the like are placed at the proper positions only by performing such a simple and easy surface mounting step. It will be mounted in a proper posture.

【0038】次に、アルミ基板(金属基板60)につい
ては、図7に示すように、上記表面実装工程終了後、特
性検査を行った後、放熱グリス印刷工程を実施する。放
熱グリス印刷工程は、アルミ基板の裏面(放熱ケース5
0との接合面)に熱伝達性を高めるグリスを塗布するも
のである。一方、プリント基板(絶縁基板70)につい
ては、表面実装工程終了後、クリーム半田で接続できな
い異形部品の半田付け(異形部品半田付け)を行い、そ
の後、ICTや基板コーティング工程を実行する。ここ
でICTとは、インサーキットテストである。そして、
こうして完成したアルミ基板(金属基板60)とプリン
ト基板(絶縁基板70)を、アルミダイカストによって
製作された放熱ケース50に対して前述したように順次
組み付ける工程(アルミ基板組付、プリント基板組付)
を実行する。次いで、基板組み付け後に必要な半田付
け、例えばパワー端子62や信号端子63の嵌合部を絶
縁基板70の裏面(図1では上面)から必要に応じて半
田付けする工程を行った後、調整(例えば、半田付け修
正)や検査(例えば、外観検査)を実行する。その後、
カバー80を取り付けるカバーAssy組付工程を経
て、最終特性検査を行い、出荷となる。
Next, for the aluminum substrate (metal substrate 60), as shown in FIG. 7, after the surface mounting process is completed, a characteristic inspection is performed, and then a heat radiating grease printing process is performed. The heat dissipation grease printing process is performed on the back side of the aluminum substrate (heat dissipation case 5
Grease that enhances heat transfer is applied to the joint surface (0). On the other hand, for the printed circuit board (insulating substrate 70), after the surface mounting process is completed, the odd-shaped component that cannot be connected by cream solder is soldered (irregular component soldering), and then the ICT and the substrate coating process are performed. Here, ICT is an in-circuit test. And
The step of sequentially assembling the aluminum substrate (metal substrate 60) and the printed circuit board (insulating substrate 70) completed in this way into the heat dissipation case 50 manufactured by aluminum die casting as described above (aluminum substrate assembly, printed circuit board assembly).
To execute. Next, after performing a necessary soldering after assembling the board, for example, a step of soldering the fitting portions of the power terminals 62 and the signal terminals 63 from the back surface (the upper surface in FIG. 1) of the insulating board 70, adjustment ( For example, soldering correction) and inspection (for example, visual inspection) are executed. afterwards,
The final characteristic inspection is performed after the assembly process of attaching the cover 80 to attach the cover 80, and the product is shipped.

【0039】以上説明したユニット30の構成によれ
ば、以下のような実用上優れた各種の効果が得られる。 (1)即ちユニット30は、ユニット内部の構成が、二
つの基板(金属基板60と絶縁基板70)が積層配置さ
れた2ピース構造となるため、組立工数や部品点数が少
なくなり、生産性が向上してコストアップが回避される
(図8に示した構成に比較すれば、大幅にコスト低減で
きる)。しかも、各回路部品が機能毎に最適な基板に実
装され、各基板が積層配置されている。このため、ユニ
ットの大幅な小型化が可能となり、車両への搭載性が格
段に向上する。
According to the configuration of the unit 30 described above, various practically excellent effects as described below can be obtained. (1) That is, the unit 30 has a two-piece structure in which two substrates (a metal substrate 60 and an insulating substrate 70) are stacked and arranged, so that the number of assembly steps and the number of parts are reduced, and the productivity is improved. It is possible to improve and avoid cost increase (compared to the configuration shown in FIG. 8, the cost can be significantly reduced). Moreover, the respective circuit components are mounted on the optimum substrate for each function, and the respective substrates are stacked. Therefore, the unit can be significantly downsized, and the mountability on the vehicle is significantly improved.

【0040】即ち、まず発生熱量の多い駆動回路32や
シャント抵抗39は、熱伝導性の良い金属基板60に実
装されて高い放熱性が確保される。これにより、この駆
動回路32の回路導体を構成する金属基板60上の導体
パターンの幅や間隔を従来よりも狭く設定可能となり、
駆動回路実装部分の面積、ひいては金属基板60全体の
面積が縮小できる。また、流れる電流が少ない制御回路
33は、通常のプリント基板である絶縁基板70に実装
され必要最小限の面積内に配設できる。このため、金属
基板60上の実装部品と絶縁基板70上の実装部品の干
渉を避けて、二つの基板間距離(積層距離)を小さく
し、各基板60,70とその実装部品の配置スペースを
厚さ方向に小さくすることが可能となる(この場合、一
枚基板の場合と同程度の厚さ寸法となっている)。しか
も、金属基板60と絶縁基板70が積層配置されること
により、全体として面方向の大きさが大幅に縮小され
る。したがって、ユニットの面方向の大きさが大幅に縮
小されるとともに、ユニットの厚さ方向の大きさも従来
と同程度とすることができ、それにともなって重量も軽
減できる。そのため、モータ31の電流量が多い比較的
大型な車両についても、ユニットの高い適用性や搭載性
が得られる。
That is, first, the drive circuit 32 and the shunt resistor 39, which generate a large amount of heat, are mounted on the metal substrate 60 having good thermal conductivity to ensure high heat dissipation. As a result, the width and interval of the conductor pattern on the metal substrate 60 forming the circuit conductor of the drive circuit 32 can be set narrower than before.
The area of the drive circuit mounting portion, and thus the area of the entire metal substrate 60, can be reduced. Further, the control circuit 33, which has a small amount of flowing current, is mounted on the insulating substrate 70 which is a normal printed circuit board and can be arranged within the minimum necessary area. Therefore, the interference between the mounted components on the metal substrate 60 and the insulating substrate 70 is avoided, the distance between the two substrates (stacking distance) is reduced, and the space for disposing each of the substrates 60, 70 and the mounted components is reduced. It becomes possible to reduce the thickness in the thickness direction (in this case, the thickness is approximately the same as in the case of a single substrate). Moreover, by stacking the metal substrate 60 and the insulating substrate 70, the size in the plane direction is greatly reduced as a whole. Therefore, the size of the unit in the plane direction is significantly reduced, and the size of the unit in the thickness direction can be made approximately the same as the conventional size, and the weight can be reduced accordingly. Therefore, even for a relatively large vehicle in which the amount of current of the motor 31 is large, high applicability and mountability of the unit can be obtained.

【0041】(2)またユニット30は、この場合図1
における下面側の外壁を構成するように配置された放熱
ケース50を備え、この放熱ケース50の内面に金属基
板60の裏面が接合されている。このため、部品点数の
増加を回避しつつ、駆動回路32等で発生する熱の高い
放熱性を確保できる。というのは、放熱部材である放熱
ケース50が外壁を構成する構造であるので、放熱部材
が設けられる部分の外壁を構成する部材(カバー部材)
が不要になり、さらに金属基板60に接合した放熱部材
の外面が外気にさらされることになるので、高い放熱性
が得られる。
(2) Further, the unit 30 is, in this case, as shown in FIG.
The heat dissipation case 50 is provided so as to form the outer wall on the lower surface side of the metal heat dissipation case 50, and the back surface of the metal substrate 60 is bonded to the inner surface of the heat dissipation case 50. Therefore, it is possible to ensure high heat dissipation of the heat generated in the drive circuit 32 and the like while avoiding an increase in the number of components. This is because the heat dissipating case 50, which is a heat dissipating member, has a structure that constitutes an outer wall, so a member (cover member) that constitutes an outer wall of a portion where the heat dissipating member is provided.
Is unnecessary, and since the outer surface of the heat dissipation member joined to the metal substrate 60 is exposed to the outside air, high heat dissipation is obtained.

【0042】(3)またユニット30では、金属基板6
0と絶縁基板70間の信号接続部及びパワー接続部が、
絶縁基板70に設けられた凹状端子(スルーホール7
5,76)と、金属基板60に設けられ前記凹状端子内
に嵌合する凸状端子(信号端子63、パワー端子62)
とよりなり、前記凸状端子が、金属基板60にクリーム
半田によって表面実装されるバラ端子よりなる。このた
め、前記信号接続部及び前記パワー接続部が、バラ端子
の表面実装やスルーホールの形成によって容易に実現で
き、生産性がより高まる。
(3) Further, in the unit 30, the metal substrate 6
0 and the insulating substrate 70 have a signal connection portion and a power connection portion,
Recessed terminal (through hole 7) provided on the insulating substrate 70.
5, 76) and convex terminals (signal terminals 63, power terminals 62) provided on the metal substrate 60 and fitted in the concave terminals.
The convex terminals are loose terminals that are surface-mounted on the metal substrate 60 with cream solder. Therefore, the signal connection portion and the power connection portion can be easily realized by surface mounting the loose terminals or forming the through holes, and the productivity is further enhanced.

【0043】(4)またユニット30では、金属基板5
0の導体パターン64におけるパワー端子62(バラ端
子)の座面が半田付けされる所定領域65の四隅位置に
は、導体パターン64を構成する導体層が存在しないパ
ターン抜き部66が設けられ、かつ、前記導体パターン
64の表面を覆うレジストパターン67は、前記所定領
域65の周縁まで形成され、前記所定領域65の周縁に
は前記レジストパターン67の厚さ分の段部が形成され
ている。このため既述したように、クリーム半田のリフ
ロー工程において、半田の表面張力がパワー端子62を
前記所定領域65の中心に向かわせるように作用し、パ
ワー端子62を自動的に適正位置に位置決めるセルフア
ライメントの機能が実現され、組立性がさらに向上す
る。即ち、パワー端子62となるバラ端子を単純に表面
実装するだけで、高精度に位置決めされたパワー端子6
2(凸状端子)が構成でき、ひいては金属基板60と絶
縁基板70間のパワー接続部が、簡単な工程で(即ち、
低コストで)高精度に製作できる。
(4) In the unit 30, the metal substrate 5
At the four corners of the predetermined area 65 to which the seat surface of the power terminal 62 (separate terminal) of the conductor pattern 64 of 0 is soldered, the pattern removal portions 66 in which the conductor layers forming the conductor pattern 64 do not exist are provided, and A resist pattern 67 covering the surface of the conductor pattern 64 is formed up to the peripheral edge of the predetermined area 65, and a step portion corresponding to the thickness of the resist pattern 67 is formed on the peripheral edge of the predetermined area 65. Therefore, as described above, in the reflow process of the cream solder, the surface tension of the solder acts to direct the power terminal 62 toward the center of the predetermined region 65, and the power terminal 62 is automatically positioned at the proper position. The self-alignment function is realized, and the assemblability is further improved. That is, by simply surface-mounting the loose terminals that will be the power terminals 62, the power terminals 6 positioned with high accuracy can be obtained.
2 (convex terminal) can be formed, and the power connecting portion between the metal substrate 60 and the insulating substrate 70 can be formed by a simple process (that is,
It can be manufactured with high accuracy (at low cost).

【0044】(5)またユニット30では、パワー端子
62や信号端子63(バラ端子)の座面に、クリーム半
田が入り込む穴62c,63cが形成されている。この
ため、これらバラ端子の座面において半田のフィレット
が形成される縁面距離が長くなり、これらバラ端子が構
成する接続部(金属基板60と絶縁基板70間の信号接
続部及びパワー接続部)の耐熱衝撃性が向上する。
(5) Further, in the unit 30, holes 62c, 63c into which the cream solder is inserted are formed on the bearing surfaces of the power terminals 62 and the signal terminals 63 (loose terminals). For this reason, the distance between the edge surfaces where the fillets of the solder are formed on the bearing surfaces of these loose terminals becomes long, and the connecting portions (the signal connecting portion and the power connecting portion between the metal substrate 60 and the insulating substrate 70) formed by these loose terminals are formed. The thermal shock resistance of is improved.

【0045】(6)またユニット30では、パワー端子
62や信号端子63(バラ端子)が、帯状材の曲げ加工
よりなり、その座面から前記凹状端子内に嵌合する先端
部に向かって、略直角に屈曲する屈曲部が複数設けられ
ており、この屈曲部が5箇所設けられたパワー端子62
では、第2屈曲部から第3屈曲部までの部分の大きさ
が、第4屈曲部から第5屈曲部までの部分よりも大きく
なっている。このため、パワー端子62や信号端子63
の重心が低くなり自立安定性が高まるため、これらバラ
端子の実装作業がより楽になる。また、例えば熱変形に
よって絶縁基板70からこれらバラ端子の先端側(嵌合
部)に力が加わっても、これらバラ端子が柔軟に変形す
ることで、この力がその座面62c,63c(即ち、半
田付け部分)まで伝達することを十分緩和できるように
なり、これにより発熱による半田付け部の接続不良発生
を回避できる(即ち、発熱時の応力を緩和して耐熱衝撃
性を向上させることができる)。というのは、パワー端
子62や信号端子63が帯状材よりなるため、その板厚
方向の外力に対しては、その板厚を薄く設定することで
十分な柔軟性を持たせることができる。また、上述した
ように複数の屈曲部を有する構造であると、板厚方向に
直交する横方向の外力に対しても相当な可撓性を持たせ
られるからである。なお、特に上述したパワー端子62
は、5箇所で屈曲し、第2屈曲部から第3屈曲部までの
部分の長さL1が比較的大きく設定されているため、板
厚方向に直交する横方向の外力に対してより十分に撓む
ことができる。
(6) Further, in the unit 30, the power terminals 62 and the signal terminals 63 (loose terminals) are formed by bending the band-shaped material, and from the seat surface thereof toward the tip end portion fitted into the concave terminal. The power terminal 62 is provided with a plurality of bent portions that bend at substantially right angles, and the bent portions are provided at five locations.
Then, the size of the portion from the second bent portion to the third bent portion is larger than that of the portion from the fourth bent portion to the fifth bent portion. Therefore, the power terminal 62 and the signal terminal 63
Since the center of gravity of the device is low and the self-sustaining stability is improved, the mounting work of these loose terminals becomes easier. Further, even if a force is applied from the insulating substrate 70 to the tip side (fitting portion) of these loose terminals due to, for example, thermal deformation, these loose terminals are flexibly deformed, and this force is applied to the bearing surfaces 62c, 63c (that is, , The soldering part) can be sufficiently mitigated, which can prevent the occurrence of defective connection of the soldering part due to heat generation (that is, the stress at the time of heat generation can be mitigated to improve the thermal shock resistance). it can). Because the power terminal 62 and the signal terminal 63 are made of a strip-shaped material, it is possible to give sufficient flexibility to the external force in the plate thickness direction by setting the plate thickness thin. Further, as described above, the structure having a plurality of bent portions can impart considerable flexibility to an external force in the lateral direction orthogonal to the plate thickness direction. Note that the power terminal 62 described above is particularly used.
Is bent at five points, and the length L1 of the portion from the second bent portion to the third bent portion is set to be relatively large, so that it is more sufficient for the external force in the lateral direction orthogonal to the plate thickness direction. Can be bent.

【0046】(7)またユニット30では、金属基板6
0と絶縁基板70間のパワー接続部(スルーホール7
5;75a〜75d)と、これに対応するコネクタ7
1,72の端子(スルーホール71a,71b,72
c,72d)とを接続する絶縁基板70のパワーパター
ンP1〜P6が、絶縁基板70の厚さ方向に複数形成さ
れた導体層を同一パターンとしてスルーホールで接続し
てなる多層構造となっており、さらに、前記パワー接続
部からコネクタ71,72の端子まで、略直線的かつ平
行に配置されている。このため、従来のように基板表面
に位置する単一の導体層やブスバーによって複雑かつ長
尺な形状のパワーパターンを設ける場合に比較して、パ
ワーパターンを格段にコンパクト化でき、しかも十分大
きな導体断面積が得られる。したがって、ラジオノイズ
特性を改善できるとともに、パワーパターンの仕様にお
いて大電流化にも対応可能となる(いいかえると、電流
増大時のパターン抵抗による発熱を抑制できる)。
(7) In the unit 30, the metal substrate 6
0 and the insulating board 70 (through hole 7
5; 75a to 75d) and the corresponding connector 7
1, 72 terminals (through holes 71a, 71b, 72
c, 72d), the power patterns P1 to P6 of the insulating substrate 70 have a multi-layered structure in which a plurality of conductor layers formed in the thickness direction of the insulating substrate 70 are connected by through holes as the same pattern. Further, the power connecting portion and the terminals of the connectors 71 and 72 are arranged substantially linearly and in parallel. For this reason, the power pattern can be remarkably made compact as compared with the conventional case where a power pattern having a complicated and long shape is provided by a single conductor layer or a bus bar located on the substrate surface, and a sufficiently large conductor is used. The cross-sectional area is obtained. Therefore, it is possible to improve the radio noise characteristic and to cope with a large current in the specifications of the power pattern (in other words, it is possible to suppress heat generation due to the pattern resistance when the current increases).

【0047】以上を総括すると、本形態例のユニット3
0は、大電流化に対応でき、しかも小型かつ軽量で車両
への搭載性が高く、さらに構成が簡素で生産性が高く比
較的安価となる。なお発明者らは、少なくとも前述した
サーミスタ42の検出信号に基づく電流制限(過熱防
止)機能を併せて実施することで、モータ電流が例えば
最大60A程度となる比較的大型な車両に対しても、上
述したようなユニット30の構造が実用可能であり、小
型化等の点で図9に示した従来の構成(或いは、図8に
示した構成)に対して優位性があることを試作品の試験
等で確認している。
Summarizing the above, the unit 3 of the present embodiment example
0 is compatible with high current, is small and lightweight, has high mountability in a vehicle, has a simple structure, has high productivity, and is relatively inexpensive. Note that the present inventors also perform at least the above-described current limiting (overheating prevention) function based on the detection signal of the thermistor 42, so that even for a relatively large vehicle with a motor current of about 60 A at maximum, The structure of the unit 30 as described above is practicable, and it is superior to the conventional configuration shown in FIG. 9 (or the configuration shown in FIG. 8) in terms of downsizing and the like. Confirmed by tests.

【0048】なお、本発明は以上説明した形態例に限定
されないことはいうまでもない。例えば、上記形態例に
おける信号端子63について、パワー端子62と同様の
構成(5箇所の屈曲部を有する構成)を採用することが
できる。また、金属基板60における信号端子63の実
装部分について、パワー端子62の実装部分と同様の構
成(図5(a),(b)に示すような構成)を採用する
こともできる。また、電磁リレー38bのようなモータ
リレーは必ずしも必要ではなく、前述した回生ロックが
問題とならない場合(例えば、モータ31と操舵系との
間にクラッチが設けられ、モータ31と操舵系の連結が
適宜解除できる場合等)には、不要である。
Needless to say, the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the signal terminal 63 in the above-described embodiment may have the same configuration as the power terminal 62 (a configuration having five bent portions). Further, the mounting portion of the signal terminal 63 on the metal substrate 60 may have the same configuration as the mounting portion of the power terminal 62 (the configuration as shown in FIGS. 5A and 5B). In addition, a motor relay such as the electromagnetic relay 38b is not always necessary, and when the above-described regenerative lock does not pose a problem (for example, a clutch is provided between the motor 31 and the steering system to connect the motor 31 and the steering system). It is not necessary if it can be canceled appropriately.

【0049】[0049]

【発明の効果】この発明によれば、ユニット内部の構成
が、二つの基板(金属基板と絶縁基板)が積層配置され
た2ピース構造となるため、組立工数や部品点数が少な
くなり、生産性が向上してコストアップが回避される。
しかも、各回路部品が機能毎に最適な基板に実装され、
各基板が積層配置されている。このため、ユニットの大
幅な小型化が可能となり、車両への搭載性が格段に向上
する。即ち、まずアシストモータの通電状態を切り替え
るスイッチング素子を含み発生熱量の多い駆動回路は、
熱伝導性の良い金属基板に実装されて高い放熱性が確保
される。これにより、この駆動回路の回路導体を構成す
る金属基板上の導体パターンの幅や間隔を従来よりも狭
く設定可能となり、駆動回路実装部分の面積、ひいては
金属基板全体の面積が縮小できる。また、流れる電流が
少ない制御回路は、通常の絶縁基板に実装され必要最小
限の面積内に配設できる。このため、金属基板上の実装
部品と絶縁基板上の実装部品の干渉を避けて、二つの基
板間距離を小さくし、各基板とその実装部品の配置スペ
ースを厚さ方向に小さくすることが可能となる。しか
も、金属基板と絶縁基板が積層配置されることにより、
全体として面方向の大きさが大幅に縮小される。したが
って、ユニットの面方向の大きさが大幅に縮小されると
ともに、ユニットの厚さ方向の大きさも従来と同程度と
することができ、それにともなって重量も軽減できる。
そのため、アシストモータの電流量が多い比較的大型な
車両についても、ユニットの高い適用性や搭載性が得ら
れる。
According to the present invention, since the internal structure of the unit is a two-piece structure in which two substrates (a metal substrate and an insulating substrate) are stacked and arranged, the number of assembling steps and the number of parts are reduced, and the productivity is improved. And the cost increase is avoided.
Moreover, each circuit component is mounted on the optimal board for each function,
The substrates are stacked and arranged. Therefore, the unit can be significantly downsized, and the mountability on the vehicle is significantly improved. That is, first, a drive circuit including a switching element that switches the energization state of the assist motor and generating a large amount of heat is
High heat dissipation is ensured by mounting on a metal substrate with good thermal conductivity. As a result, the width and spacing of the conductor patterns on the metal substrate forming the circuit conductor of the drive circuit can be set narrower than in the conventional case, and the area of the drive circuit mounting portion, and thus the area of the entire metal substrate, can be reduced. In addition, the control circuit, in which a small amount of current flows, is mounted on an ordinary insulating substrate and can be arranged within the minimum necessary area. Therefore, it is possible to avoid the interference between the mounted components on the metal substrate and the mounted components on the insulating substrate, reduce the distance between the two substrates, and reduce the space for arranging each substrate and its mounted components in the thickness direction. Becomes Moreover, by stacking the metal substrate and the insulating substrate,
The size in the plane direction is greatly reduced as a whole. Therefore, the size of the unit in the plane direction is significantly reduced, and the size of the unit in the thickness direction can be made approximately the same as the conventional size, and the weight can be reduced accordingly.
Therefore, even in a relatively large vehicle in which the current amount of the assist motor is large, the unit can be highly applicable and easily mounted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】コントロールユニットの要部分解斜視図であ
る。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a control unit.

【図2】コントロールユニットの斜視図(カバー外し状
態及び完成状態)である。
FIG. 2 is a perspective view of a control unit (cover removed state and completed state).

【図3】凸状端子(パワー端子)を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a convex terminal (power terminal).

【図4】凸状端子(信号端子)を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a convex terminal (signal terminal).

【図5】金属基板や絶縁基板の要部構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a main part configuration of a metal substrate or an insulating substrate.

【図6】コントロールユニットの回路構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a control unit.

【図7】コントロールユニットの生産工程を説明する図
である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a production process of a control unit.

【図8】コントロールユニットの比較例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a comparative example of a control unit.

【図9】コントロールユニットの従来例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a conventional example of a control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 コントロールユニット 31 アシストモータ 32 駆動回路 33 制御回路 50 放熱ケース 60 金属基板 62 パワー端子(パワー接続部、凸状端子、バラ端
子) 63 信号端子(信号接続部、凸状端子、バラ端子) 64 導体パターン 65 所定領域 66 パターン抜き部 67 レジストパターン 70 絶縁基板 71〜74 コネクタ 71a,71b,72c,72d コネクタの端子 75(75a〜75d) スルーホール(パワー接続
部、凹状端子) 76 スルーホール(信号接続部、凹状端子) P1〜P6 パワーパターン
30 Control Unit 31 Assist Motor 32 Drive Circuit 33 Control Circuit 50 Heat Dissipation Case 60 Metal Board 62 Power Terminal (Power Connection Section, Convex Terminal, Loose Terminal) 63 Signal Terminal (Signal Connection Section, Convex Terminal, Loose Terminal) 64 Conductor Pattern 65 Predetermined area 66 Pattern removal portion 67 Resist pattern 70 Insulating substrate 71 to 74 Connector 71a, 71b, 72c, 72d Connector terminal 75 (75a to 75d) Through hole (power connection portion, concave terminal) 76 Through hole (signal connection Part, concave terminal) P1 to P6 power pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 武史 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Fターム(参考) 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 CA21 CA31 CA32    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takeshi Yasuda             Shimogyo-ku, Kyoto-shi Shioji-dori Horikawa Higashiiri Minamifudo-cho             801 OMRON Corporation F-term (reference) 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 CA21                       CA31 CA32

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の操舵系に連結されたアシストモー
タにより操舵補助トルクを発生させる電動パワーステア
リング装置のコントロールユニットであって、 前記アシストモータの各コイル端子を高電位電源ライン
又は低電位電源ラインに切り替え可能に接続するスイッ
チング素子を含む駆動回路と、 この駆動回路のスイッチング素子の動作を制御すること
により前記アシストモータの動作を制御する制御回路
と、 基材が金属よりなり、前記駆動回路が実装された金属基
板と、 基材が絶縁性材料よりなり、前記制御回路が実装される
とともに、外部接続用のコネクタが実装された絶縁基板
と、 ユニットの外壁を構成する金属製の放熱ケースとを備
え、 前記金属基板と絶縁基板が、前記放熱ケースに対して相
互に重なるように取り付けられ、前記金属基板と絶縁基
板との間の信号ライン及びパワーラインの接続が、各基
板に設けられ各基板を相対的に取り付ける際に相互に接
合する信号接続部とパワー接続部によりそれぞれ実現さ
れていることを特徴とするコントロールユニット。
1. A control unit of an electric power steering apparatus for generating a steering assist torque by an assist motor connected to a steering system of a vehicle, wherein each coil terminal of the assist motor is a high potential power line or a low potential power line. A drive circuit that includes a switching element that is switchably connected to the control circuit; a control circuit that controls the operation of the assist motor by controlling the operation of the switching element of the drive circuit; The mounted metal board, the base material is made of an insulating material, the control circuit is mounted, the insulating board on which the connector for external connection is mounted, and the metal heat dissipation case that forms the outer wall of the unit Wherein the metal substrate and the insulating substrate are attached to the heat dissipation case so as to overlap each other, The connection of the signal line and the power line between the metal substrate and the insulating substrate is realized by a signal connecting portion and a power connecting portion which are provided on each substrate and are joined to each other when the substrates are relatively mounted. A control unit characterized by that.
【請求項2】 前記放熱ケースの内面に前記金属基板の
裏面が接合されていることを特徴とする請求項1記載の
コントロールユニット。
2. The control unit according to claim 1, wherein a back surface of the metal substrate is joined to an inner surface of the heat dissipation case.
【請求項3】 前記金属基板には、モータの電流を検出
するためのシャント抵抗が実装されていることを特徴と
する請求項1又は2記載のコントロールユニット。
3. The control unit according to claim 1, wherein a shunt resistor for detecting a motor current is mounted on the metal substrate.
【請求項4】 前記信号接続部又は/及び前記パワー接
続部は、前記絶縁基板に設けられた凹状端子と、前記金
属基板に設けられ前記凹状端子内に嵌合する凸状端子と
よりなり、 前記凸状端子は、前記金属基板の所定の導体パターンに
クリーム半田によって表面実装されるバラ端子よりなる
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のコン
トロールユニット。
4. The signal connecting portion and / or the power connecting portion comprises a concave terminal provided on the insulating substrate, and a convex terminal provided on the metal substrate and fitted in the concave terminal, 4. The control unit according to claim 1, wherein the convex terminals are loose terminals that are surface-mounted by cream solder on a predetermined conductor pattern of the metal substrate.
【請求項5】 前記金属基板の所定の導体パターンにお
ける前記バラ端子の座面が半田付けされる所定領域の四
隅位置には、前記導体パターンを構成する導体層が存在
しないパターン抜き部が設けられ、かつ、前記導体パタ
ーンの表面を覆うレジストパターンは、前記所定領域の
周縁まで形成され、前記所定領域の周縁には前記レジス
トパターンの厚さ分の段部が形成されていることを特徴
とする請求項4記載のコントロールユニット。
5. A pattern cutout portion in which a conductor layer forming the conductor pattern does not exist is provided at four corners of a predetermined region of the predetermined conductor pattern of the metal substrate to which the seating surface of the loose terminal is soldered. Further, the resist pattern covering the surface of the conductor pattern is formed up to the peripheral edge of the predetermined area, and a step portion corresponding to the thickness of the resist pattern is formed on the peripheral edge of the predetermined area. The control unit according to claim 4.
【請求項6】 前記バラ端子の座面には、前記クリーム
半田が入り込む穴が形成されていることを特徴とする請
求項4又は5記載のコントロールユニット。
6. The control unit according to claim 4, wherein a hole into which the cream solder is inserted is formed on a seating surface of the loose terminal.
【請求項7】 前記バラ端子は、帯状材の曲げ加工より
なり、その座面から前記凹状端子内に嵌合する先端部に
向かって、略直角に屈曲する屈曲部が複数設けられてい
ることを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載のコ
ントロールユニット。
7. The loose terminal is formed by bending a band-shaped material, and is provided with a plurality of bent portions that are bent at a substantially right angle from a seat surface of the loose terminal toward a tip portion fitted into the recessed terminal. The control unit according to any one of claims 4 to 6, characterized in that:
【請求項8】 前記屈曲部が第1屈曲部から第5屈曲部
まで合計5箇所設けられており、第2屈曲部から第3屈
曲部までの部分の大きさが、第4屈曲部から第5屈曲部
までの部分よりも大きくなっていることを特徴とする請
求項7記載のコントロールユニット。
8. The bent portion is provided at a total of 5 positions from the first bent portion to the fifth bent portion, and the size of the portion from the second bent portion to the third bent portion is from the fourth bent portion to the fifth bent portion. The control unit according to claim 7, wherein the control unit is larger than the portion up to the five bent portions.
【請求項9】 前記パワー接続部とこれに対応する前記
コネクタの端子とを接続する前記絶縁基板のパワーパタ
ーンが、前記絶縁基板の厚さ方向に複数形成された導体
層を同一パターンとしてスルーホールで接続してなる多
層構造となっており、さらに、前記パワー接続部から前
記コネクタの端子まで、略直線的かつ平行に配置されて
いることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の
コントロールユニット。
9. The power pattern of the insulating substrate for connecting the power connection portion and the corresponding terminal of the connector is a through hole with a plurality of conductor layers formed in the thickness direction of the insulating substrate as the same pattern. 9. A multilayer structure in which the power connection portion and the terminals of the connector are arranged in a substantially straight line and in parallel with each other. Control unit.
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