JP2011086791A - 電子装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる電子装置を提供する。
【解決手段】端面１００ｂ、１０１ｂが互いに対向しないように、コンデンサ１００、１０１が配置される。バスバー１０２によって、端面１００ｂ、１０１ｂが接続される。 その後、端面１００ｂ、１０１ｂが前後方向に対向するように、バスバー１０２が屈曲成形される。これにより、端面１００ｂ、１０１ｂが、前後方向に対向した状態でバスバー１０２によって接続されることとなる。そのため、従来のように、バスバーを分割して構成する必要がない。従って、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の電子部品と、バスバーとを備えた電子装置及びその製造方法に関する。

従来、複数の電子部品と、バスバーとを備えた電子装置として、例えば特許文献１に開示されている金属化フィルムコンデンサがある。この金属化フィルムコンデンサは、複数のコンデンサ素子を複数のバスバーによって並列接続して構成されている。コンデンサ素子は、円柱状の本体部の両端面に端子を有している。複数のコンデンサ素子は、本体部の軸方向と直交する方向に並置され、第１コンデンサ素子群と第２コンデンサ素子群とを構成している。第１コンデンサ素子群と第２コンデンサ素子群は、一方の端子が本体部の軸方向に互いに対向するように配置されている。第１コンデンサ素子群と第２コンデンサ素子群の互いに対向する一方の端子は、バスバーによって接続されている。第１コンデンサ素子群と第２コンデンサ素子群の他方の端子は、別のバスバーによって接続されている。

特開２００５−９３５１５号公報

ところで、対向する端子間に充分なスペースがない場合、作業性が悪く、端子が対向した状態でバスバーによって端子を接続することは非常に難しい。そのため、バスバーは、第１バスバーと、第２バスバーとに分割して構成されている。第１バスバーは、第１コンデンサ素子群の端子を接続する。第２バスバーは、第２コンデンサ素子群の端子を接続する。そして、第１バスバーによって接続された第１コンデンサ素子群の端子と、第２バスバーによって接続された第２コンデンサ素子群の端子を互いに対向するように配置し、第１バスバーと第２バスバーを接続する。これにより、対向する端子間に充分なスペースがない場合であっても、対向する端子をバスバーによって接続することができる。

しかし、バスバーを、第１バスバーと第２バスバーとに分割して構成しなければならず、部品点数が増加してしまう。また、第１バスバーと第２バスバーを接続しなければならず、接続箇所も増加してしまう。そのため、コストを抑えることが難しいという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる電子装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、接続すべき端子が互いに対向しないように複数の電子部品を配置した状態で、バスバーによってそれらの端子を接続し、その後、接続すべき端子が互いに対向するようにバスバーを屈曲成形することで、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えられることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の電子装置は、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、接続すべき端子を接続するバスバーと、を備えた電子装置において、バスバーは、接続すべき端子が互いに対向しないように複数の電子部品を配置した状態で、接続すべき端子を接続し、その後、接続すべき端子が互いに対向するように屈曲成形されることを特徴とする。この構成によれば、従来のように、バスバーを分割して構成する必要がない。そのため、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。

請求項２に記載の電子装置は、複数の電子部品は、柱状の本体部の端面が端子として構成され、バスバーは、接続すべき端面が互いに対向しないように複数の電子部品を配置した状態で、接続すべき端面を接続し、その後、接続すべき端面が互いに対向するように屈曲成形されることを特徴とする。この構成によれば、電子部品の端面が端子として構成されている。そのため、端子が突起状である場合に比べ、電子部品の寸法を小さくでき、装置を小型化することができる。また、接触面積を確保し易く、バスバーを確実に接続することができる。

請求項３に記載の電子装置は、車両に搭載される電子装置に用いられることを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載され、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。

請求項４に記載の電子装置は、電子部品は、コンデンサであることを特徴とする。この構成によれば、互いの端子が対向して配置される複数のコンデンサの端子間を、バスバーによって接続する電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。

請求項５に記載の電子装置の製造方法は、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、接続すべき端子を接続するバスバーと、を備えた電子装置の製造方法において、接続すべき端子が互いに対向しないように複数の電子部品を配置する配置工程と、配置工程の後に、バスバーによって接続すべき端子を接続する接続工程と、接続工程の後に、接続すべき端子が互いに対向するようにバスバーを屈曲成形する成形工程と、を有することを特徴とする。この方法によれば、接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、それらの端子を接続するバスバーとを備えた電子装置において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。

第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 平滑回路の斜視図である。 バスバーの斜視図である。 コンデンサの斜視図である。 バスバーによって接続されたコンデンサの斜視図である。 第２実施形態における平滑回路の斜視図である。 バスバーの斜視図である。 コンデンサの斜視図である。 バスバーによって接続されたコンデンサの斜視図である。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、モータを制御するためのモータ制御装置に適用した例を示す。

（第１実施形態）
まず、図１を参照してモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態のモータ制御装置の回路図である。

図１に示すモータ制御装置１（電子装置）は、バッテリＢ１の直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１に供給し、モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑回路１０と、インバータ回路１１と、制御回路１２とを備えている。

平滑回路１０は、バッテリＢ１の直流電圧を平滑してインバータ回路１１に供給する回路である。平滑回路１０は、コンデンサ１００、１０１（電子部品）を備えている。コンデンサ１００、１０１は、並列接続され、バッテリＢ１及びインバータ回路１１に接続されている。

インバータ回路１１は、バッテリＢ１の直流電圧を交流電圧に変換してモータＭ１に供給する回路である。インバータ回路１１の入力端は、並列接続されたコンデンサ１００、１０１の両端に接続されている。また、出力端は、モータＭ１に接続されている。さらに、制御信号入力端は、制御回路１２に接続されている。

制御回路１２は、インバータ回路１１を制御する回路である。制御回路１２の制御信号出力端は、インバータ回路１１の制御信号入力端に接続されている。

次に、図１及び図２を参照して平滑回路１０の構成について詳細に説明する。ここで、図２は、平滑回路の斜視図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。

図２に示すように、平滑回路１０は、コンデンサ１００、１０１と、バスバー１０２、１０３とを備えている。コンデンサ１００、１０１は、バスバー１０２、１０３によって並列接続され、図１に示すバッテリＢ１及びインバータ回路１１に接続されている。

図２に示すように、コンデンサ１００、１０１は、楕円柱状の本体部１００ａ、１０１ａを有している。本体部１００ａ、１０１ａの両端面１００ｂ、１００ｃ、１０１ｂ、１０１ｃが端子として構成されている。コンデンサ１００は、本体部１００ａの軸方向が前後方向となるように配置されている。コンデンサ１０１は、コンデンサ１００の前方に、本体部１０１ａの軸方向が前後方向となるように配置されている。コンデンサ１００、１０１は、接続すべき端面１００ｂ、１０１ｂが前後方向に対向した状態で配置されている。端面１００ｂ、１０１ｂは、バスバー１０２によって接続されている。端面１００ｃ、１０１ｃは、バスバー１０３によって接続されている。

次に、図２〜図５を参照して平滑回路の製造方法について説明する。ここで、図３は、バスバーの斜視図である。図４は、コンデンサの斜視図である。図５は、バスバーによって接続されたコンデンサの斜視図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。

図３に示すように、バスバー１０２は、金属からなる帯板状の部材をＬ字状に屈曲成形して構成されている。バスバー１０２は、本体部１０２ａと、配線部１０２ｂとを備えている。本体部１０２ａは、前後方向に延在する部位である。配線部１０２ｂは、本体部１０２ａの先端部から下方に延在する部位である。配置部１０２ｂの幅は、本体部１０２ａの幅と同一に設定されている。配線部１０２ｂには、矩形状の孔部１０２ｃ、１０２ｄが形成されている。孔部１０２ｃ、１０２ｄには、上方に延在する矩形状の端子部１０２ｅ、１０２ｆが形成されている。また、配線部１０２ｂの先端部には、下方に延在する矩形状の端子部１０２ｇ、１０２ｈが形成されている。

まず、図４に示すように、接続すべき端面１００ｂ、１０１ｂが互いに対向しないように、コンデンサ１００、１０１が配置される（配置工程）。コンデンサ１００は、端面１００ａを前方に向け、本体部１００ａの軸方向が前後方向となるように配置される。コンデンサ１０１は、コンデンサ１００の下側に、端面１０１ｂを前方に向け、本体部１０１ａの軸方向が前後方向となるように配置される。コンデンサ１００、１０１は、端面１００ｂと端面１０１ｂの前後方向の位置が一致するように配置されている。

次に、図５に示すように、バスバー１０２によって、接続すべき端面１００ｂ、１０１ｂが接続される（接続工程）。バスバー１０２は、本体部１０２ａをコンデンサ１００の本体部１００ａの上面に当接させるとともに、配線部１０２ｂをコンデンサ１００、１０１の端面１００ｂ、１０１ｂに当接させた状態で配置される。そして、端子部１０２ｅ、１０２ｆが、端面１００ｂにはんだ付け（はんだ図略）される。また、端子部１０２ｇ、１０２ｈが、端面１０１ｂにはんだ付け（はんだ図略）される。

その後、接続すべき端面１００ｂ、１０１ｂが前後方向に対向するように、バスバー１０２が屈曲成形される（成形工程）。端面１００ｂ、１０１ｂが前後方向に対向するように、コンデンサ１０１を略１８０度矢印方向に回転して、配線部１０２ｂが略Ｕ字状に屈曲成形される。これにより、図２に示すように、コンデンサ１００、１０１の端面１００ｂ、１０１ｂが、前後方向に対向した状態でバスバー１０２によって接続されることとなる。

さらにその後、バスバー１０３によって接続すべき端面１００ｃ、１０１ｃが接続され、平滑回路１０が完成する。

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、従来のように、バスバーを分割して構成する必要がない。そのため、接続すべき端面１００ｂ、１０１ｂが互いに対向するように配置されるコンデンサ１００、１０１と、端面１００ｂ、１０１ｂを接続するバスバー１０２とを備えた車両に搭載されるモータ制御装置１において、部品点数及び接続箇所を削減し、コストを抑えることができる。

また、第１実施形態によれば、コンデンサ１００、１０１の端面１００ｂ、１０１ｂが端子として構成されている。そのため、端子が突起状である場合に比べ、コンデンサ１００、１０１の寸法を小さくでき、モータ制御装置１を小型化することができる。また、接触面積を確保し易く、バスバー１０２を確実に接続することができる。

さらに、第１実施形態によれば、コンデンサ１００、１０１の端面１００ａ、１０１ａが、ともに同一方向を向いた状態で配置される。そのため、バスバー１０２のはんだ付けの作業性を向上させることができる。また、コンデンサ１００、１０１の端面１００ａ、１０１ａが、バスバー１０２の本体部１０２ａと同一幅の配線部１０２ｂによって接続される。そのため、後述するように、端面がバスバーの本体部より狭幅の配線部によって接続される場合に比べ、端面１００ａ、１０１ａ間の配線抵抗を抑えることができる。従って、配線抵抗に伴う損失を抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電子装置について説明する。第２実施形態の電子装置は、第１実施形態の電子装置に対して、バスバーの形状及び平滑回路の製造方法を変更したものである。

まず、図６を参照して平滑回路の構成及び製造方法について説明する。ここで、図６は、第２実施形態における平滑回路の斜視図である。図７は、バスバーの斜視図である。図８は、コンデンサの斜視図である。図９は、バスバーによって接続されたコンデンサの斜視図である。ここでは、第１実施形態の電子装置との相違部分である平滑回路について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。

図６示すように、平滑回路２０は、コンデンサ２００、２０１（電子部品）と、バスバー２０２、２０３とを備えている。コンデンサ２００、２０１は、バスバー２０２、２０３によって並列接続されている。コンデンサ２００、２０１は、楕円柱状の本体部２００ａ、２０１ａを有し、両端面２００ｂ、２００ｃ、２０１ｂ、２０１ｃが端子として構成されている。コンデンサ２００、２０１は、本体部２００ａ、２０１ａの軸方向が前後方向となるように配置され、接続すべき端面２００ｂ、２０１ｂが前後方向に対向した状態で配置されている。端面２００ｂ、２０１ｂはバスバー２０２によって、端面２００ｃ、２０１ｃはバスバー２０３によってそれぞれ接続されている。

図７に示すように、バスバー２０２は、金属からなる帯板状の部材をＴ字状に屈曲成形して構成されている。バスバー２０２は、本体部２０２ａと、第１配線部２０２ｂと、第２配線部２０２ｃとを備えている。本体部２０２ａは、前後方向に延在する部位である。第１配線部２０２ｂは、本体部２０２ａの先端部から下方に延在する部位である。第２配線部２０２ｃは、本体部２０２ａの先端部から前方に延在する部位である。第１配線部２０２ｂ及び第２配線部２０２ｃの幅は、本体部２０２ａの幅の１／２に設定されている。第１配線部２０２ｂの先端部には、下方に延在する矩形状の端子部２０２ｄが形成されている。第２配線部２０２ｃの先端部には、前方に延在する矩形状の端子部２０２ｅが形成されている。

まず、図８に示すように、接続すべき端面２００ｂ、２０１ｂが互いに対向しないように、コンデンサ２００、２０１が配置される（配置工程）。コンデンサ２００は、端面２００ｂを前方に向け、本体部２００ａの軸方向が前後方向となるように配置される。コンデンサ２０１は、端面２０１ｂを下方に向け、本体部２０１ａの軸方向が上下方向となるように配置される。コンデンサ２０１は、端面２０１ｂが、コンデンサ２００の本体部２００ａの上面よりバスバー２０２の厚さ分だけ上方に位置するように配置されている。

次に、図９に示すように、バスバー２０２によって、接続すべき端面２００ｂ、２０１ｂが、接続される（接続工程）。バスバー２０２は、本体部２０２ａをコンデンサ２００の本体部２００ａの上面に当接させるとともに、第１配線部２０２ｂをコンデンサ２００の端面２００ｂに、第２配置部２０２ｃをコンデンサ２０１の端面２０１ｂに当接させた状態で配置される。そして、端子部２０２ｄが、端面２００ｂにはんだ付け（はんだ図略）される。また、端子部２０２ｅが、端面２０１ｂにはんだ付け（はんだ図略）される。

その後、接続すべき端面２００ｂ、２０１ｂが前後方向に対向するように、バスバー２０２が屈曲成形される（成形工程）。端面２００ｂ、２０１ｂが前後方向に対向するように、コンデンサ１０１を略９０度矢印方向に回転して、第２配線部２０２ｃが略Ｌ字状に屈曲成形される。これにより、図６に示すように、コンデンサ２００、２０１の端面２００ｂ、２０１ｂが、前後方向に対向した状態でバスバー２０２によって接続されることとなる。

さらにその後、バスバー２０３によって接続すべき端面２００ｃ、２０１ｃが接続され、平滑回路２０が完成する。

次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、第２実施形態によれば、第１実施形態に比べ、バスバーの接続後における屈曲箇所の数を減らすことができる。そのため、バスバー２０２の屈曲成形作業を簡素化することができる。

なお、第１及び第２実施形態では、２つのコンデンサをバスバーによって接続する例を挙げているが、これに限られるものではない。接続すべき端子が互いに対向するように配置される３つ以上の複数のコンデンサに対しても同様に適用することができる。

また、第１及び第２実施形態では、バスバーをコンデンサにはんだ付けしている例を挙げているが、これに限られるものではない。はんだ付け以外の方法に対しても同様に適用することができる。

さらに、第１及び第２実施形態では、コンデンサの端面が端子と構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。突起状に構成された端子であってもよい。バスバーの端子部を対向した形状とすることで、同様に適用することができる。

加えて、第１及び第２実施形態では、コンデンサをバスバーによって接続する例を挙げているが、これに限られるものではない。コンデンサ以外の電子部品に対しても同様に適用することができる。

１・・・モータ制御装置（電子装置）、１０、２０・・・平滑回路、１００、１０１、２００、２０１・・・コンデンサ（電子部品）、１００ａ、１０１ａ、２００ａ、２０１ａ・・・本体部、１００ｂ、１００ｃ、１０１ｂ、１０１ｃ、２００ａ、２００ｂ、２０１ａ、２０１ｂ・・・端面、１０２、１０３、２０２、２０３・・・バスバー、１０２ａ、２０２ａ・・・本体部、１０２ｂ・・・配線部、１０２ｃ、１０２ｄ・・・孔部、１０２ｅ〜１０２ｈ、２０２ｄ、２０２ｅ・・・端子部、２０２ｂ・・・第１配線部、２０２ｃ・・・第２配線部、１１・・・インバータ回路、１２・・・制御回路、Ｂ１・・・バッテリ、Ｍ１・・・モータ

Claims (5)

1. 接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、
   接続すべき前記端子を接続するバスバーと、
   を備えた電子装置において、
   前記バスバーは、接続すべき前記端子が互いに対向しないように複数の前記電子部品を配置した状態で、接続すべき前記端子を接続し、その後、接続すべき前記端子が互いに対向するように屈曲成形されることを特徴とする電子装置。
2. 複数の前記電子部品は、柱状の本体部の端面が端子として構成され、
   前記バスバーは、接続すべき前記端面が互いに対向しないように複数の前記電子部品を配置した状態で、接続すべき前記端面を接続し、その後、接続すべき前記端面が互いに対向するように屈曲成形されることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 車両に搭載される電子装置に用いられることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の電子装置。
4. 前記電子部品は、コンデンサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置。
5. 接続すべき端子が互いに対向するように配置される複数の電子部品と、
   接続すべき前記端子を接続するバスバーと、
   を備えた電子装置の製造方法において、
   接続すべき前記端子が互いに対向しないように複数の前記電子部品を配置する配置工程と、
   前記配置工程の後に、前記バスバーによって接続すべき前記端子を接続する接続工程と、
   前記接続工程の後に、接続すべき前記端子が互いに対向するように前記バスバーを屈曲成形する成形工程と、
   を有することを特徴とする電子装置の製造方法。

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