JP2011223644A - Assembly method of control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置の組付け方法に関する。 The present invention relates to a method for assembling a control device.
例えば、操舵補助用の電動モータを備える電動パワーステアリング装置は、電動モータを制御する制御装置を含む(例えば、特許文献1参照)。制御装置は、電動モータに駆動電力を与えるパワー基板等の回路基板を含む。回路基板には、種々の素子が実装される。例えば、特許文献2では、回路基板に実装されるセンサが開示されている。
For example, an electric power steering device including an electric motor for assisting steering includes a control device that controls the electric motor (see, for example, Patent Document 1). The control device includes a circuit board such as a power board that supplies driving power to the electric motor. Various elements are mounted on the circuit board. For example,
特許文献1のパワー基板は、車両のバッテリに接続されたバスバーと電気的に接続されており、このバスバーから駆動電力が供給される。また、パワー基板は、FET等のスイッチング素子を有しているので、発熱する。この熱は、ヒートシンクを介して外部に放出する必要がある。このための構成として、樹脂製のフレームと、ヒートシンクとでパワー基板を挟み、フレームとヒートシンクとをねじ等で固定する構成が考えられる。 The power board of Patent Document 1 is electrically connected to a bus bar connected to a battery of the vehicle, and driving power is supplied from this bus bar. Moreover, since the power substrate has switching elements such as FETs, it generates heat. This heat needs to be released to the outside through the heat sink. As a configuration for this purpose, a configuration is conceivable in which a power board is sandwiched between a resin frame and a heat sink, and the frame and the heat sink are fixed with screws or the like.
このような構成を有する制御装置の組付け方法として、例えば、まず、(1)パワー基板をフレームに接着剤で固定する。その後、(2)フレームに固定されたバスバーとパワー基板とをワイヤボンディングによって接続する。その後、(3)パワー基板上の部品を樹脂モールド剤で埋設し、この樹脂モールド剤を硬化させる。そして、樹脂モールド剤が硬化した後、(4)フレームおよびパワー基板をヒートシンクにねじで固定する。 As a method of assembling the control device having such a configuration, for example, first, (1) the power board is fixed to the frame with an adhesive. Thereafter, (2) the bus bar fixed to the frame and the power board are connected by wire bonding. Thereafter, (3) the parts on the power substrate are embedded with a resin molding agent, and the resin molding agent is cured. After the resin molding agent is cured, (4) the frame and the power board are fixed to the heat sink with screws.
しかしながら、このような組付け方法では、上記(1)の工程において、フレームとパワー基板とを固定する接着剤が硬化するまでに時間がかかってしまう。その上、粘着性を有する接着剤の取り扱いに手間がかかる。
したがって、パワー基板の取付けに関して接着剤を用いなくて済むようにすることが好ましい。しかしながら、特許文献2においても、基板とセンサとは、接着剤で固定されている。
However, in such an assembling method, it takes time until the adhesive for fixing the frame and the power board is cured in the step (1). In addition, it takes time to handle the adhesive having tackiness.
Therefore, it is preferable not to use an adhesive for mounting the power board. However, also in
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、組付けにかかる時間を短くすることができ、且つ、組付けにかかる手間を少なくすることのできる制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a control device that can shorten the time required for assembly and can reduce the time required for assembly. .
上記目的を達成するため、本発明は、電気回路(52)を含む回路基板(49)と、前記電気回路にボンディングワイヤ(93〜97)を介して電気的に接続された金属部材(78,79,116,117,118)と、前記回路基板および前記金属部材を保持する保持部材(76)と、前記回路基板の熱を放出するために前記保持部材に取り付けられたヒートシンク(59a)と、を備え、前記保持部材と前記ヒートシンクとの間に前記パワー基板が配置された制御装置(12)の組付け方法において、前記保持部材に形成された位置決め部(102)に前記回路基板を配置する配置工程と、ダミーワイヤ(121〜124)を用いて前記保持部材に前記回路基板を固定する固定工程と、前記保持部材に保持された前記金属部材と前記電気回路に形成されたパッド(86,87,113,114,115)とをボンディングワイヤによって接続する接続工程と、前記保持部材に前記ヒートシンクを取付ける取付け工程と、を含むことを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention provides a circuit board (49) including an electric circuit (52), and metal members (78, 78) electrically connected to the electric circuit via bonding wires (93 to 97). 79, 116, 117, 118), a holding member (76) for holding the circuit board and the metal member, and a heat sink (59a) attached to the holding member for releasing heat of the circuit board, In the assembling method of the control device (12) in which the power board is arranged between the holding member and the heat sink, the circuit board is arranged in the positioning portion (102) formed in the holding member. An arranging step, a fixing step of fixing the circuit board to the holding member using dummy wires (121 to 124), the metal member held by the holding member, and the electric A connecting step of connecting pads (86, 87, 113, 114, 115) formed on the path with bonding wires; and an attaching step of attaching the heat sink to the holding member. 1).
なお、ダミーワイヤとは、金属部材と回路基板とを機械的に接続するけれども、金属部材と電気回路とを電気的に接続しないワイヤのことをいう。
本発明によれば、固定工程において、ダミーワイヤで保持部材に回路基板を固定することができるので、保持部材と回路基板との固定に接着剤が必要ない。これにより、接着剤が乾燥して硬化するまでの待ち時間が不要となり、制御装置の組付けにかかる時間を短くすることができる。しかも、取り扱いに手間のかかる接着剤を用いる必要がないので、制御装置の組付けにかかる手間が少なくて済む。
The dummy wire is a wire that mechanically connects the metal member and the circuit board but does not electrically connect the metal member and the electric circuit.
According to the present invention, since the circuit board can be fixed to the holding member with the dummy wire in the fixing step, no adhesive is required for fixing the holding member and the circuit board. Thereby, the waiting time until the adhesive is dried and hardened becomes unnecessary, and the time required for assembly of the control device can be shortened. In addition, since it is not necessary to use an adhesive that is troublesome to handle, less time is required for assembling the control device.
また、本発明において、前記保持部材の一側面(83h)には、前記一側面に対して窪むように段部(101)が形成されており、前記段部に前記位置決め部が配置されており、前記配置工程において、前記位置決め部と前記回路基板とは前記回路基板の厚み方向(W1)に沿って接触する場合がある(請求項2)。
この場合、保持部材の段部に形成された位置決め部に回路基板を突き当てるという簡易な作業で、保持部材に対して回路基板を位置決めすることができる。これにより、制御装置の組付けにかかる時間および手間をより少なくできる。
In the present invention, a step portion (101) is formed on one side surface (83h) of the holding member so as to be recessed with respect to the one side surface, and the positioning portion is disposed on the step portion, In the arrangement step, the positioning portion and the circuit board may contact each other along a thickness direction (W1) of the circuit board (claim 2).
In this case, the circuit board can be positioned with respect to the holding member by a simple operation of abutting the circuit board against the positioning portion formed on the stepped portion of the holding member. Thereby, the time and labor required for assembling the control device can be reduced.
また、本発明において、前記回路基板は、前記電気回路とは絶縁されたダミーパッド(132,136,138)を含み、前記固定工程において、前記ダミーワイヤは、前記ダミーパッドおよび前記金属部材(78,79)に接合される場合がある(請求項3)。
この場合、ダミーワイヤを固定する部材として、金属部材を用いることができる。これにより、ダミーワイヤを固定するための専用部品を設ける必要がないので、部品点数を少なくできる。したがって、制御装置の製造にかかるコストを低減できる。
In the present invention, the circuit board includes a dummy pad (132, 136, 138) insulated from the electric circuit. In the fixing step, the dummy wire includes the dummy pad and the metal member (78). 79) (Claim 3).
In this case, a metal member can be used as a member for fixing the dummy wire. As a result, there is no need to provide a dedicated part for fixing the dummy wire, so the number of parts can be reduced. Therefore, the cost for manufacturing the control device can be reduced.
また、本発明において、前記配置工程、前記固定工程および前記接続工程は、前記回路基板のうち電気素子(53)が実装された実装面(49a)を上向きにして行われ、前記接続工程と前記取付け工程との間に、前記回路基板の前記実装面にモールド剤(147)を充填する充填工程と、前記モールド剤を硬化させる硬化工程と、を含む場合がある(請求項4)。 In the present invention, the placing step, the fixing step, and the connecting step are performed with the mounting surface (49a) on which the electric element (53) is mounted in the circuit board facing upward. In some cases, a mounting step of filling the mounting surface of the circuit board with a molding agent (147) and a curing step of curing the molding agent may be included between the mounting step and the mounting step.
通常、充填工程と、硬化工程では、モールド剤を回路基板の実装面に充填・硬化するために、実装面を上向きにしておく必要がある。そこで、充填工程に先立つ配置工程、固定工程および接続工程において、回路基板の実装面を上向きにしておけば、接続工程の後に、回路基板および保持部材を上向きに配置しなおす工程を省略できる。これにより、制御装置の製造にかかる時間および手間をより少なくできる。 Usually, in the filling process and the curing process, it is necessary to keep the mounting surface upward in order to fill and cure the molding agent on the mounting surface of the circuit board. Therefore, if the mounting surface of the circuit board is faced up in the placement process, the fixing process, and the connection process prior to the filling process, the process of rearranging the circuit board and the holding member after the connection process can be omitted. This can reduce the time and labor required for manufacturing the control device.
例えば、前述したように、パワー基板とフレームとを接着剤で固定する場合であれば、パワー基板のFET実装面が下向きになるようにパワー基板をフレーム上に置いた状態で、パワー基板の接着面とフレームの接着面との間の接着剤を硬化させることが考えられる。この場合、パワー基板のFET実装面が上向きになるようにパワー基板およびフレームを上下反転させ、その後に樹脂モールド剤をパワー基板の実装面に塗布する必要がある。したがって、制御装置の組付けにかかる時間が、上下反転動作の分、より多くなってしまう。 For example, as described above, when the power board and the frame are fixed with an adhesive, the power board is bonded with the power board placed on the frame so that the FET mounting surface of the power board faces downward. It is conceivable to cure the adhesive between the surface and the adhesive surface of the frame. In this case, it is necessary to turn the power substrate and the frame upside down so that the FET mounting surface of the power substrate faces upward, and then apply a resin molding agent to the mounting surface of the power substrate. Therefore, the time required for assembling the control device is increased by the upside down operation.
これに対して、本発明では、前述したように、予め回路基板の実装面が上向きに配置されているので、モールド剤の充填に先立ち、パワー基板の上下の向きを変える必要がなく、制御装置の製造にかかる時間および手間をより少なくできる。
また、本発明において、前記ダミーワイヤは、前記ボンディングワイヤよりも硬い材料で形成されている場合がある(請求項5)。この場合、ダミーワイヤが硬いので、ダミーワイヤによって保持部材と回路基板とを堅固に連結できる。したがって、ボンディングワイヤへの機械的な負荷を低減することができる。これにより、ボンディングワイヤに作用する振動等の負荷を低減できる。特に、制御装置が車両用操舵装置に適用される場合、振動が多い環境下で制御装置が使用されることになるけれども、振動によってボンディングワイヤの受ける負荷が低減されている。したがって、本発明は、車両用操舵装置への適用に好適である。
On the other hand, in the present invention, as described above, since the mounting surface of the circuit board is previously arranged upward, there is no need to change the vertical direction of the power board prior to filling with the molding agent, and the control device The time and labor required for manufacturing can be reduced.
In the present invention, the dummy wire may be formed of a material harder than the bonding wire (claim 5). In this case, since the dummy wire is hard, the holding member and the circuit board can be firmly connected by the dummy wire. Therefore, the mechanical load on the bonding wire can be reduced. Thereby, it is possible to reduce a load such as vibration acting on the bonding wire. In particular, when the control device is applied to a vehicle steering device, the control device is used in an environment with a lot of vibration, but the load received by the bonding wire due to the vibration is reduced. Therefore, the present invention is suitable for application to a vehicle steering apparatus.
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材としてのステアリングホイール2と、ステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3を転舵する転舵機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構5とを備えている。ステアリングホイール2と転舵機構4とは、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して機械的に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a
本実施の形態では、操舵補助機構5がステアリングシャフト6にアシスト力(操舵補助力)を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構5が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構5が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト6は、ステアリングホイール2に連結された入力軸8と、中間軸7に連結された出力軸9とを含む。入力軸8と出力軸9とは、トーションバー10を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
In the present embodiment, a description will be given according to an example in which the steering assist
The steering
ステアリングシャフト6の周囲に配置されたトルクセンサ11は、入力軸8および出力軸9の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール2に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ11のトルク検出結果は、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)12に入力される。また、車速センサ90からの車速検出結果がECU12に入力される。中間軸7は、ステアリングシャフト6と転舵機構4とを連結している。
A
転舵機構4は、ピニオン軸13と、転舵軸としてのラック軸14とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸14の各端部には、タイロッド15およびナックルアーム(図示せず)を介して転舵輪3が連結されている。
ピニオン軸13は、中間軸7に連結されている。ピニオン軸13は、ステアリングホイール2の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸13の先端(図1では下端)には、ピニオン16が設けられている。
The steered mechanism 4 includes a rack and pinion mechanism including a
The
ラック軸14は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸14の軸方向の途中部には、上記ピニオン16に噛み合うラック17が形成されている。このピニオン16およびラック17によって、ピニオン軸13の回転がラック軸14の軸方向移動に変換される。ラック軸14を軸方向に移動させることで、転舵輪3を転舵することができる。
The
ステアリングホイール2が操舵(回転)されると、この回転が、ステアリングシャフト6および中間軸7を介して、ピニオン軸13に伝達される。そして、ピニオン軸13の回転は、ピニオン16およびラック17によって、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。
操舵補助機構5は、操舵補助用の電動モータ18と、電動モータ18の出力トルクを転舵機構4に伝達するための伝達機構としての減速機構19とを含む。減速機構19は、駆動ギヤとしてのウォーム軸20と、このウォーム軸20と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール21とを含む。減速機構19は、ギヤハウジング22内に収容されている。
When the
The
ウォーム軸20は、図示しない継手を介して電動モータ18の回転軸(図示せず)に連結されている。ウォーム軸20は、電動モータ18によって回転駆動される。また、ウォームホイール21は、ステアリングシャフト6とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ18がウォーム軸20を回転駆動すると、ウォーム軸20によってウォームホイール21が回転駆動され、ウォームホイール21およびステアリングシャフト6が一体回転する。そして、ステアリングシャフト6の回転は、中間軸7を介してピニオン軸13に伝達される。ピニオン軸13の回転は、ラック軸14の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪3が転舵される。すなわち、電動モータ18によってウォーム軸20を回転駆動することで、転舵輪3が転舵されるようになっている。
The
When the
電動モータ18は、ECU12によって制御される。ECU12は、トルクセンサ11からのトルク検出結果、車速センサ90からの車速検出結果等に基づいて電動モータ18を制御する。具体的には、ECU12では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ18の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
The
図2は、操舵補助機構5の概略斜視図である。図2を参照して、制御装置としてのECU12を収容するためのハウジングHは、互いに接触する第1ハウジング23および第2ハウジング24によって構成されている。
第1ハウジング23および第2ハウジング24は、それぞれ、一端が開放した概ね四角箱形に形成されている。第1および第2ハウジング23,24の互いの端部は、突き合わされ、且つ固定ねじ25により互いに締結されている。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the steering assist
The
一方、電動モータのモータハウジング26は、筒状のモータハウジング本体27と、上記の第1ハウジング23とにより構成されている。
また、ギヤハウジング22は、ウォーム軸20が収容された筒状の駆動ギヤ収容ハウジング28と、ウォームホイール21が収容された筒状の従動ギヤ収容ハウジング29と、上記の第2ハウジング24とにより構成されている。
On the other hand, the
The
図3は、電動パワーステアリング装置1の主要部の断面図である。図3を参照して、第1ハウジング23および第2ハウジング24によって、制御装置としてのECU12を収容する収容室32が形成されている。
第1ハウジング23は、収容室32の一部を区画する第1内壁面33を含み、第2ハウジング24は収容室32の一部を区画する第2内壁面34を含み、これら第1内壁面33および第2内壁面34は、電動モータ18の回転軸35の軸方向X1に対向している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the electric power steering apparatus 1. Referring to FIG. 3, the
The
電動モータ18の回転軸35およびウォーム軸20が同軸上に並べて配置されており、両者は、継手36を介して同軸的に動力伝達可能に連結されている。ウォーム軸20は、第1軸受37および第2軸受38を介して、駆動ギヤ収容ハウジング28に両端支持されている。回転軸35は、第1ハウジング23に保持された第3軸受46およびモータハウジング本体27に保持された第4軸受47によって、回転可能に支持されている。
The rotating
本実施形態では、電動モータ18としてブラシレスモータが用いられている。電動モータ18は、上記モータハウジング26と、このモータハウジング26内に収容されたロータ39およびステータ40とを含む。ロータ39は、回転軸35と一体回転可能に連結されている。
ステータ40は、モータハウジング26のモータハウジング本体27の内周に固定されている。ステータ40は、モータハウジング本体27の内周に固定されたステータコア41と、複数のコイル42とを含む。ステータコア41は、ステータコア41の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル42は対応するティースに巻回されている。
In the present embodiment, a brushless motor is used as the
The
また、モータハウジング26のモータハウジング本体27と第1ハウジング23とにより区画されるモータ室43内には、環状またはC形形状をなすバスバー45が収容されている。各ティースに巻回されたコイル42は、バスバー45と接続されている。バスバー45は、各コイル42と後述するパワー基板49との接続部に用いられる導電接続材である。バスバー45は、各コイル42に、パワー基板49からの電力を配電するための配電部材として機能する。
Further, in the motor chamber 43 defined by the
第1ハウジング23は、収容室32とモータ室43とを仕切る仕切り壁59を底壁として含んでいる。この仕切り壁59に、上記第1内壁面33が設けられている。
また、仕切り壁59から第2ハウジング24側に向けて延びる筒状部48が形成されている。筒状部48の内周には、第3軸受46の外輪が保持されている。
収容室32には、ECU12の一部を構成するパワー基板49および制御基板50が収容され保持されている。回路基板としてのパワー基板49には、電動モータ18を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部(例えばFET53などのスイッチング素子)が実装されている。上記の各コイル42と接続されたバスバー45は、第1ハウジング23の上記仕切り壁59を挿通して収容室32内に進入するバスバー端子51を介して、パワー基板49に接続されている。
The
Further, a
In the
収容室32内において、パワー基板49は、第1内壁面33および第2内壁面34のうち第1内壁面33に相対的に近接して配置されている。第1内壁面33を有する仕切り壁59は、電動モータ18の回転軸35の軸方向X1に関しての厚みが相対的に厚い厚肉部59aと相対的に薄い薄肉部59bとを含んでいる。厚肉部59aは、収容室32内に突出するように設けられている。上記のパワー基板49は、厚肉部59aにおける第1内壁面33に接触して配置されている。厚肉部59aは、パワー基板49を受ける座部となっている。
In the
本実施の形態では、パワー基板49は、厚肉部59aにおける第1内壁面33に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部59aは、パワー基板49の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。
制御基板50は、電動モータ18の回転軸35の軸方向X1に関して、第2ハウジング24の第2内壁面34とパワー基板49との間に配置されている。パワー基板49および制御基板50は、電動モータ18の回転軸35の軸方向X1に関して所定の間隔を隔てて配置されている。
In the present embodiment, the
The
次いで、ECU12の主要部の模式的な分解斜視図である図4を参照して、上記のパワー基板49には、電動モータ18を駆動するための電気回路としてのパワー回路52が実装されている。パワー基板49に実装されるパワー回路52には、発熱要素としての複数のFET53(電解効果型トランジスタ)が含まれている(図4では、2つのFET53を図示)。パワー基板49は、主面49aにFET53等の電気素子が実装された多層基板からなり、その多層基板は、ヒートシンクとしての厚肉部59aに対して面接触する例えばアルミニウム板からなる高熱伝導板(図示せず)を含む。主面49aは、パワー基板49においてFET53等の電気素子が実装される実装面である。
Next, referring to FIG. 4, which is a schematic exploded perspective view of the main part of the
また、上記の制御基板50には、パワー回路52を制御する制御回路54が実装されている。その制御回路54は、パワー回路52の各FET53を制御するドライバと、このドライバを制御するCPUとを含む。また、制御基板50の一側縁には、第1コネクタ55,56が配置されている。制御基板50には、トルクセンサ11(図1参照)等からの制御信号が第1コネクタ55,56を介して入力されるようになっている。
A
第1ハウジング23は、一端が開放した概ね四角箱型の部材である。具体的には、第1ハウジング23は、概ね四角環状をなす外周壁57と、外周壁57の一端から径方向外方に向けて張り出した四角環状のフランジ58と、底壁としての上記仕切り壁59とを有している。収容室32内において、仕切り壁59の中央部には、筒状部48が形成されている。外周壁57は、仕切り壁59の外周縁から延設されており、筒状部48を取り囲んでいる。
The
フランジ58は、径方向外方に向かって突出する複数(本実施の形態では一対)のブラケット状の取付部60,61を有している。各取付部60,61には、当該取付部60,61をその厚み方向に貫通するねじ挿通孔62,63が形成されている。各ねじ挿通孔62,63には、第1および第2ハウジング23,24を締結するための上記の固定ねじ25が挿通される。
The
四角環状をなす外周壁57は、4つの側壁71〜74を有している。相対向する一対の側壁72,74に、上記取付部60,61が延設されている。また、ヒートシンクとして機能する仕切り壁59の厚肉部59aは、上記取付部61が延設された1つの側壁74の内面に連続して形成されている。
側壁71には、切欠部71aが形成されている。第1コネクタ55,56は、この切欠部71aを通して第1ハウジング23の外方に延びている。
The outer
The
図5は、パワー基板49およびユニット75の平面図である。図4および図5を参照して、制御基板50と仕切り壁59との間には、ユニット75が配置されている。ユニット75は、種々の電気素子を樹脂によって一括して保持する構造を有している。これにより、複数の電気素子を一括して第1ハウジング23に組み付けることができるので、第1ハウジング23内への各電気素子の組み付けにかかる手間を少なくできる。
FIG. 5 is a plan view of the
ユニット75は、合成樹脂製の保持部材76と、保持部材76に設けられた第2コネクタ77と、保持部材76に保持された金属部材としての第1バスバー78および第2バスバー79と、保持部材76に保持された電気素子としてのコイル70、リレー80、第1コンデンサ81および第2コンデンサ82と、を含む。
保持部材76は、軸方向X1に沿って見たとき、第1ハウジング23の4つの側壁71〜74に沿う略矩形の外形形状を有している。また、保持部材76は、パワー基板49および筒状部48をそれぞれ取り囲む形状を有している。
The
The holding
保持部材76は、軸方向X1に沿って見たときにパワー基板49の周囲を取り囲む枠部83を含む。
枠部83は、平面視において、矩形形状に形成されており、第1辺部83c、第2辺部83d、第3辺部83eおよび第4辺部83fを含む。第1辺部83cおよび第3辺部83eは、パワー基板49の長手方向Y1に沿って延びており、第2辺部83dおよび第4辺部83fは、パワー基板49の短手方向Z1に沿って延びている。第2辺部83d、第3辺部83eおよび第4辺部83fは、それぞれ、保持部材76の外形部でもある。
The holding
The
枠部83の第1辺部83cおよび第2辺部83dには、それぞれ、ねじ挿通孔83a,83bが形成されている。また、パワー基板49には、上記ねじ挿通孔83a,83bに対応する位置にそれぞれねじ挿通孔49b,49cが形成されている。
各ねじ挿通孔83a,49b;83b,49cを挿通する固定ねじ84,85が、厚肉部59aに形成されたねじ孔59c,59dにねじ結合している。これにより、保持部材76およびパワー基板49は、第1ハウジング23に固定されている。また、保持部材76のうち、第2コネクタ77の近傍には、ねじ挿通孔76aが形成されている。このねじ挿通孔76aを挿通する固定ねじ69が、第1ハウジング23の薄肉部59bのねじ孔59eにねじ結合されるようになっている。
Fixing screws 84 and 85 through which the
図6は、図5のVI−VI線に沿う主要部の模式的な断面図であり、パワー回路52は、簡略化して図示している。図6を参照して、パワー基板49は、保持部材76の枠部83と、第1ハウジング23の厚肉部59aとの間に配置されている。
枠部83の一側面としての下面83hには、この下面83hに対して窪む窪み100が形成されている。この窪み100の底面は、段部101を構成している。段部101は、例えば第1辺部83c、第2辺部83d、第3辺部83eおよび第4辺部83fに形成されており、環状をなしている(図6において、第1〜第4辺部83c〜83fのうち第2辺部83dおよび第4辺部83fのみを図示)。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the main part taken along the line VI-VI in FIG. 5, and the
A
この段部101は、枠部83の下面83hおよび厚肉部59aの表面と平行に形成されている。段部101には、第1位置決め部102が形成されている。第1位置決め部102は、パワー基板49を保持部材76の枠部83に固定する際に、パワー基板49をその厚み方向W1に関して位置決めするためのものである。厚み方向W1は、軸方向X1と平行である。
The
第1位置決め部102には、パワー基板49の主面49aの外周部49dが接触している。これにより、第1位置決め部102と、パワー基板49の主面49aの外周部49dとは、パワー基板49の厚み方向W1に沿って接触している。
また、窪み100の側面100aには、第2位置決め部103が形成されている。第2位置決め部103は、パワー基板49を保持部材76の枠部83に固定する際に、パワー基板49を厚み方向W1と直交する方向W2(主面49aと平行な方向)に位置決めするためのものである。第2位置決め部103には、パワー基板49の外周部が接触している。パワー基板49の下面49b(主面49aと反対の面)は、アルミ板等の高熱伝導板104によって形成されている。この下面83hは、第1ハウジング23の厚肉部59aの表面に面接触しており、パワー基板49の熱を厚肉部59aに伝えることが可能となっている。上記の構成により、保持部材76の枠部83と厚肉部59aとの間にパワー基板49が配置されている。
The
A
図4および図5を参照して、第2コネクタ77は、図示しないバッテリ等の電源とパワー基板49とを電気的に接続するためのものであり、第1コネクタ56に隣接している。第2コネクタ77は、保持部材76と一体成形されたコネクタハウジング77aと、コネクタハウジング77a内に配置された一対の端子77b,77cとを含む。
コネクタハウジング77aは、側壁71の切欠部71bを通して、第1ハウジング23の外方に突出している。端子77bは、車両のバッテリ(図示せず)の正極に接続されるようになっている。端子77bに第1バスバー78が接続されている。端子77cは、車体に接地されるようになっている。端子77cには第2バスバー79が接続されている。
Referring to FIGS. 4 and 5,
The
図5に示すように、第1バスバー78は、端子77bと、パワー基板49のパワー回路52に形成されたパッドとしての正極端子86とを電気的に接続するバスバーである。第2バスバー79は、端子77cと、パワー基板49のパワー回路52に形成されたパッドとしての負極端子87とを電気的に接続するバスバーである。
第1バスバー78および第2バスバー79は、それぞれ、導電部材としての金属部材を用いて、全体として帯板状に形成されている。第1バスバー78および第2バスバー79の大部分が保持部材76に埋設されている。
As shown in FIG. 5, the
Each of the
第1バスバー78は、リレー80に接続されている。リレー80は、必要に応じて電動モータに流れる電流を遮断するために設けられている。第1バスバー78は、第1部分91と第2部分92とに分割されている。第1部分91は、リレー80の一方の端子80aに接続されている。第2部分92は、リレー80の他方の端子80bに接続されている。第1バスバー78の第2部分92は、保持部材76の上面83gに露出した第1パッド部111を含む。第1パッド部111は、保持部材76の枠部83の第1辺部83cに配置されており、平面視において、矩形形状に形成されている。
The
図7は、第1バスバー78とパワー基板49との接続状態を示す断面図である。図7に示すように、第1バスバー78とパワー基板49のパワー回路52の正極端子86とは、ワイヤボンディングによって接続されている。具体的には、第1バスバー78の第1パッド部111に、複数の第1ボンディングワイヤ93の一端が接合されている(図7において、1つの第1ボンディングワイヤ93のみを図示)。各第1ボンディングワイヤ93の他端は、パワー基板49の正極端子86に接合されている。これにより、第1バスバー78とパワー基板49の正極端子86(パワー回路52)とが電気的に接続されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a connection state between the
図5を参照して、第2バスバー79は、保持部材76の上面83gに露出した第2パッド部112を含む。第2パッド部112は、保持部材76の枠部83の第1辺部83cにおいて、第1パッド部111に隣接して配置されている。第2パッド部112は、平面視において、矩形に形成されており、パワー基板49の主面49aに形成された負極端子87に隣接している。負極端子87は、パワー回路52に形成されている。
Referring to FIG. 5,
第2バスバー79とパワー基板49の負極端子87との接続の態様は、第1バスバー78と正極端子86との接続の態様と同様である。具体的には、第2バスバー79の第2パッド部112に、複数の第2ボンディングワイヤ94の一端が接合されている。各第2ボンディングワイヤ94の他端は、パワー基板49の負極端子87に接合されている。これにより、第2バスバー79とパワー基板49のパワー回路52の負極端子87とが電気的に接続されている。
The connection mode between the
また、第1バスバー78の第2部分92は、保持部材76から突出する一対のコンデンサ接続部78a,78bを含む。また、第2バスバー79は、保持部材76から突出する一対のコンデンサ接続部79a,79bを含む。これらのコンデンサ接続部78a,78b,79a,79bは、第1パッド部111および第2パッド部112に隣接して配置されている。
The
第1コンデンサ81および第2コンデンサ82は、それぞれ、電動モータ18に流れる電流のリップルを除去するためのものであり、第1バスバー78および第2バスバー79に接続されている。
第1コンデンサ81は、保持部材76に固定されたコンデンサ本体81aと、コンデンサ本体81aから突出する一対の端子81b,81cとを含む。第1コンデンサ81の一対の端子81b、81cは、それぞれ、コンデンサ接続部78a,79aに溶接等によって固定されている。
The
The
第2コンデンサ82は、保持部材76に固定されたコンデンサ本体82aと、コンデンサ本体82aから突出する一対の端子82b,82cとを含む。第2コンデンサ82の一対の端子82b,82cは、それぞれ、コンデンサ接続部78b,79bに溶接等によって固定されている。
図5の枠部83の拡大図である図8を参照して、パワー基板49の主面49aには、パワー回路52の一部としての第3パッド部113、第4パッド部114および第5パッド部115が形成されている。第3パッド部113、第4パッド部114および第5パッド部115は、枠部83の第4辺部83fに隣接している。第4辺部83fには、金属部材としての第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118が保持されている。
The
Referring to FIG. 8 which is an enlarged view of the
第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118は、それぞれ、保持部材76の上面83gに露出している。第3パッド部113、第4パッド部114および第5パッド部115は、それぞれ、第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118とワイヤボンディングによって接続されている。すなわち、第3パッド部113、第4パッド部114および第5パッド部115は、それぞれ、第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118と複数のボンディングワイヤ95,96,97を用いて電気的に接続されている。
The
第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118は、それぞれ、保持部材76に埋設された図示しないバスバーを介して、バスバー端子51(図5参照)に電気的に接続されている。
図6および図8を参照して、パワー基板49は、4つのダミーワイヤとしての第1ダミーワイヤ121、第2ダミーワイヤ122、第3ダミーワイヤ123および第4ダミーワイヤ124を用いて保持部材76の枠部83に固定されている。
The
Referring to FIGS. 6 and 8, the
まず、第1ダミーワイヤ121を用いたパワー基板49の固定について説明する。
第1バスバー78の第2部分92は、第1ダミーパッド部131を含む。第1ダミーパッド部131は、枠部83の第2辺部83dに配置されている。第1ダミーパッド部131は、平面視において矩形形状に形成されており、保持部材76の上面83gに露出している。
First, fixing of the
The
第1ダミーパッド部131に隣接した位置において、パワー基板49の主面49aには、第2ダミーパッド部132が形成されている。第2ダミーパッド部132は、平面視において矩形形状に形成された金属製のパッドである。この第2ダミーパッド部132は、パワー回路52とは絶縁されている。
第1ダミーパッド部131および第2ダミーパッド部132は、ワイヤボンディングを用いて固定されている。具体的には、複数の第1ダミーワイヤ121の一端が第1ダミーパッド部131に接合され、且つ、各第1ダミーワイヤ121の他端が第2ダミーパッド部132に接合されている。第1ダミーワイヤ121は、電流が流れる各ボンディングワイヤ93〜97よりも硬い材料で形成されている。具体的には、各ボンディングワイヤ93〜97がアルミワイヤであるのに対して、第1ダミーワイヤ121は、銅ワイヤである。
A second
The first
上記の構成により、パワー基板49は、第1ダミーワイヤ121を介して第2辺部83dに保持(固定)されている。第1ダミーワイヤ121は、パワー回路52とは絶縁されていることにより、電流は流れない。
次に、第2ダミーワイヤ122を用いたパワー基板49の固定について説明する。
枠部83の第4辺部83fには、第3ダミーパッド部133が設けられている。第3ダミーパッド部133は、例えば第1および第2バスバー78,79とは別体に形成されており、保持部材76の上面83gに露出している。第3ダミーパッド部133は、第1バスバー78または第2バスバー79と一体成形されていてもよい。第3ダミーパッド部133は、平面視において矩形形状に形成された金属部材である。
With the above configuration, the
Next, fixing of the
A third
第3ダミーパッド部133に隣接した位置において、パワー基板49の主面49aには、第4ダミーパッド部134が形成されている。第4ダミーパッド部134は、第2ダミーパッド部132と同様に形成されている。この第4ダミーパッド部134は、パワー回路52とは絶縁されている。
第3ダミーパッド部133および第4ダミーパッド部134は、ワイヤボンディングを用いて固定されている。具体的には、複数の第2ダミーワイヤ122の一端が第3ダミーパッド部133に接合され、且つ、各第2ダミーワイヤ122の他端が第4ダミーパッド部134に接合されている。第2ダミーワイヤ122は、第1ダミーワイヤ121と同様な材料を用いて形成されている。
A fourth
The third
上記の構成により、パワー基板49は、第2ダミーワイヤ122を介して第4辺部83fに保持(固定)されている。第2ダミーワイヤ122は、パワー回路52とは絶縁されていることにより、電流は流れない。
また、第2ダミーワイヤ122は、第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118に隣接して配置されている。これにより、大電流が流れる第3〜第5ボンディングワイヤ95〜97の近傍において、パワー基板49と保持部材76との機械的な連結の強度(振動に対する強度)を高めることができる。したがって、各上記ボンディングワイヤ95〜97に応力が作用することを抑制できる。
With the above configuration, the
The
図8を参照して、次に、第3ダミーワイヤ123を用いたパワー基板49の固定について説明する。
第1バスバー78の第2部分92には、第5ダミーパッド部135が設けられている。第5ダミーパッド部135は、枠部83の第2辺部83dにおいて、保持部材76の上面83gに露出している。第5ダミーパッド部135は、平面視において矩形形状に形成されている。
Next, fixing of the
A fifth
第5ダミーパッド部135に隣接した位置において、パワー基板49の主面49aには、第6ダミーパッド部136が形成されている。第6ダミーパッド部136は、第2ダミーパッド部132と同様に形成されている。この第6ダミーパッド部136は、パワー回路52とは絶縁されている。
第5ダミーパッド部135および第6ダミーパッド部136は、ワイヤボンディングを用いて接続されている。具体的には、複数の第3ダミーワイヤ123の一端が第5ダミーパッド部135に接合され、且つ、各第3ダミーワイヤ123の他端が第6ダミーパッド部136に接合されている。第3ダミーワイヤ123は、第1ダミーワイヤ121と同様な材料を用いて形成されている。
A sixth
The fifth
上記の構成により、パワー基板49は、第3ダミーワイヤ123を介して第2辺部83dに保持(固定)されている。第3ダミーワイヤ123は、パワー回路52とは絶縁されていることにより、電流は流れない。
次に、第4ダミーワイヤ124を用いたパワー基板49の固定について説明する。第2バスバー79には、第7ダミーパッド部137が設けられている。第7ダミーパッド部137は、第2パッド部112とは単一の材料を用いて一体に形成されており、枠部83の第1辺部83cにおいて、保持部材76の上面83gに露出している。第7ダミーパッド部137は、平面視において矩形形状に形成されている。
With the above configuration, the
Next, fixing of the
第7ダミーパッド部137に隣接した位置において、パワー基板49の主面49aには、第8ダミーパッド部138が形成されている。第8ダミーパッド部138は、第2ダミーパッド部132と同様に形成されている。この第8ダミーパッド部138は、パワー回路52とは絶縁されている。
第7ダミーパッド部137および第8ダミーパッド部138は、ワイヤボンディングを用いて接続されている。具体的には、複数の第4ダミーワイヤ124の一端が第7ダミーパッド部137に接合され、且つ、各第4ダミーワイヤ124の他端が第8ダミーパッド部138に接合されている。第4ダミーワイヤ124は、第1ダミーワイヤ121と同様な材料を用いて形成されている。
An eighth
The seventh
上記の構成により、パワー基板49は、第4ダミーワイヤ124を介して第1辺部83cに保持(固定)されている。第4ダミーワイヤ124は、パワー回路52とは絶縁されていることにより、電流は流れない。
また、第3ダミーワイヤ123と第4ダミーワイヤ124との間に第1および第2ボンディングワイヤ93,94が配置されている。これにより、大電流が流れる第1および第2ボンディングワイヤ93,94近傍において、パワー基板49と保持部材76との機械的な連結の強度を高めることができる。したがって、第1および第2ボンディングワイヤ93,94に応力が作用することを抑制できる。
With the above configuration, the
The first and
図5を参照して、枠部83の第3辺部83eには、パワー基板49と制御基板50とを接続する接続端子140,141が設けられている。これらの接続端子140,141は、保持部材76の上面83gから上方に延びており、パワー回路52と制御回路54(図4参照)とを電気的に接続するようになっている。
図6を参照して、パワー基板49の主面49aと枠部83とによって囲まれた空間142には、樹脂層143が形成されている。樹脂層143は、後述する樹脂モールド剤を上記空間142に充填し、且つキュアリング装置(図示せず)等によって硬化されることにより、形成されている。なお、図5および図8では、説明の簡略化のため、樹脂層143が無い状態を図示している。
Referring to FIG. 5,
Referring to FIG. 6,
以上が電動パワーステアリング装置1の概略構成である。次いで、電動パワーステアリング装置1のECU12の組付け方法(製造方法)を説明する。
まず、図9に示すように、第1バスバー78、第2バスバー79および第6〜第8パッド部116〜118等が保持された保持部材76を用意する。第1バスバー78および第2バスバー79は、保持部材76の樹脂成形時にインサートされており、大部分が保持部材76に埋設されている。
The above is the schematic configuration of the electric power steering apparatus 1. Next, an assembly method (manufacturing method) of the
First, as shown in FIG. 9, a holding
この保持部材76に、第1コンデンサ81、第2コンデンサ82、コイル70およびリレー80等の、保持部材76に搭載される電気素子を取り付け、サブアセンブリ144を形成する。
次いで、図10(A)に示すように、パワー基板49を、保持部材76の第1位置決め部102に配置する(配置工程)。具体的には、まず、パワー基板49の主面49aが上向きになるようにして、パワー基板49を治具145で保持する。なお、パワー基板49の主面49aは、パワー基板49が第1ハウジング23に固定されるまで、上向きの状態が維持される。
Electric elements mounted on the holding
Next, as shown in FIG. 10A, the
次に、サブアセンブリ144の保持部材76の枠部83を、パワー基板49の上方に配置する。この状態から、図10(B)に示すように、例えば治具145を持ち上げることにより、パワー基板49を枠部83内に挿入する。この際、パワー基板49の外周部と枠部83の窪み100の内側面100aの第2位置決め部103との接触により、パワー基板49は、保持部材76に対して水平方向(パワー基板49の厚み方向W1と直交する方向W2、前後左右方向)に位置決めされる。さらに、図11に示すように、パワー基板49の主面49aの外周部49dを第1位置決め部102に接触させることで、パワー基板49は、垂直方向(パワー基板49の厚み方向W1)に位置決めされる。
Next, the
このように、保持部材76に対して、パワー基板49が位置決めされた状態で、パワー基板49を保持部材76に固定する(第1ボンディング工程、固定工程)。具体的には、保持部材76に保持された第1ダミーパッド部131およびパワー基板49の第2ダミーパッド部132に、ボンディング装置146を用いて、第1ダミーワイヤ121を接合する。
In this way, the
同様に、保持部材76に保持された第3ダミーパッド部133およびパワー基板49の第4ダミーパッド部134に、ボンディング装置146を用いて、第2ダミーワイヤ122を接合する。図示していないけれども、同様にして、第3ダミーワイヤ123および第4ダミーワイヤ124を接合する。
パワー基板49を第1〜第4ダミーワイヤ121〜124によって保持部材76に固定した後は、図12に示すように、パワー回路52の各パッド部86,87,113,114,115と、枠部83に保持された対応する各パッド部111,112,116,1117,118とをワイヤボンディングによって電気的に接続する(第2のワイヤボンディング工程、接続工程)。
Similarly, the
After the
具体的には、第1バスバー78の第1パッド部111およびパワー基板49の正極端子86に、ボンディング装置146を用いて、第1ボンディングワイヤ93を接合する。同様に、第2バスバー79の第2パッド部112およびパワー基板49の負極端子87に、ボンディング装置146を用いて、第2ボンディングワイヤ94を接合する。さらに、パワー基板49の第3パッド部113、第4パッド部114および第5パッド部115、ならびに保持部材76の対応する第6パッド部116、第7パッド部117および第8パッド部118に、ボンディング装置146を用いて、対応するボンディングワイヤ95,96,97を接合する。
Specifically, the
次いで、図13(A)に示すように、パワー基板49の主面49aに樹脂モールド剤147を充填する(充填工程)。樹脂モールド剤は、例えば、熱硬化型のエポキシ樹脂であり、流動性を有しており、充填装置148によって、主面49a上の空間142に充填される。
空間142への樹脂モールド剤147の充填が完了すると、図13(B)に示すように、例えばキュアリング装置149を用いて、樹脂モールド剤147に紫外線を照射することで、樹脂モールド剤147を硬化させる(硬化工程)。これにより、樹脂モールド剤147が樹脂層143となる。
Next, as shown in FIG. 13A, the
When the filling of the
次いで、保持部材76およびパワー基板49を、第1ハウジング23の厚肉部59aに取付ける(取付け工程)。具体的には、保持部材76およびパワー基板49を、治具145から図14(A)に示すクランプ150によって持ち上げ、第1ハウジング23の厚肉部59aの上方に配置する。そして、クランプ150を操作することで、図14(B)に示すように、保持部材76およびパワー基板49を、厚肉部59aの表面に載置する。
Next, the holding
この状態で、例えば図4に示すように、複数の固定ねじ69,84,85を、対応するねじ挿通孔76a;83a,49b;83b,49cおよびねじ孔59e,59c,59dにねじ込むことで、保持部材76を第1ハウジング23に取り付ける(固定する)。なお、図4では、保持部材76とパワー基板49とは離隔して配置されているけれども、固定ねじ69,84,85を取付ける際には、保持部材76とパワー基板49とは互いに固定されている。
In this state, for example, as shown in FIG. 4, by screwing a plurality of fixing
次いで、制御基板50を、保持部材76の側方に配置する。そのあと、制御基板50と接続端子140,141とを接続した状態で、固定ねじ151〜153を用いて、制御基板50を第1ハウジング23に固定する。
以上説明したように、本実施形態によれば、固定工程において、第1〜第4ダミーワイヤ121〜124を用いて保持部材76にパワー基板49を固定することができるので、保持部材76とパワー基板49との固定に接着剤が必要ない。これにより、接着剤が乾燥して硬化するまでの待ち時間が不要となり、ECU12の組付けにかかる時間を短くすることができる。しかも、取り扱いに手間のかかる接着剤を用いる必要がないので、ECU12の組付けにかかる手間が少なくて済む。
Next, the
As described above, according to the present embodiment, the
また、配置工程において、保持部材76の第1位置決め部102とパワー基板49とは、パワー基板49の厚み方向W1に沿って接触する。これにより、保持部材76の段部101の第1位置決め部102にパワー基板49を突き当てるという簡易な作業で、保持部材76に対してパワー基板49を厚み方向W1に位置決めすることができる。これにより、ECU12の組付けにかかる時間および手間をより少なくできる。
Further, in the arrangement step, the
同様に、保持部材76の第2位置決め部103とパワー基板49とは、パワー基板49の厚み方向W1と直交する方向W2に沿って接触している。これにより、保持部材76の第2位置決め部103にパワー基板49を接触させるという簡易な作業で、保持部材76に対してパワー基板49を厚み方向W1と直交する方向W2に位置決めすることができる。これにより、ECU12の組付けにかかる時間および手間をより少なくできる。
Similarly, the
また、固定工程において、第1,第3および第4ダミーワイヤ121,123,124は、対応するダミーパッド部131,135,137に接合される。すなわち、第1,第3および第4ダミーワイヤ121,123,124を固定する部材として、第1バスバー78および第2バスバー79を用いることができる。これにより、第1,第3および第4ダミーワイヤ121,123,124を固定するための専用部品を設ける必要がないので、部品点数を少なくできる。したがって、ECU12の製造にかかるコストを低減できる。
Further, in the fixing step, the first, third and
また、ECU12の組み付けにおいて、配置工程から取付工程まで、パワー基板49は、その主面49aを上向きにされている。
充填工程と、硬化工程では、樹脂モールド剤147をパワー基板49の主面49aに充填・硬化するために、パワー基板49の主面49aを上向きにしておく必要がある。そこで、充填工程に先立つ配置工程、固定工程および接続工程において、パワー基板49の主面49aを上向きにしておけば、接続工程の後に、パワー基板49および保持部材76を上向きに配置し直す工程を省略できる。これにより、ECU12の製造にかかる時間および手間をより少なくできる。
Further, in assembling the
In the filling step and the curing step, in order to fill and cure the
例えば、接着剤を用いたECUの組付けを考える。このようなECUの組付け方法として、まず、(1)パワー基板を保持部材に接着剤で固定する。その後、(2)保持部材に固定された第1および第2バスバーとパワー回路とをワイヤボンディングによって電気的に接続する。その後、(3)パワー基板上の部品を樹脂モールド剤で埋設し、この樹脂モールド剤を硬化させる。そして、樹脂モールド剤が硬化した後、(4)保持部材およびパワー基板をヒートシンクにねじで固定する。 For example, consider the assembly of an ECU using an adhesive. As a method of assembling such an ECU, first, (1) the power board is fixed to the holding member with an adhesive. Thereafter, (2) the first and second bus bars fixed to the holding member and the power circuit are electrically connected by wire bonding. Thereafter, (3) the parts on the power substrate are embedded with a resin molding agent, and the resin molding agent is cured. Then, after the resin molding agent is cured, (4) the holding member and the power substrate are fixed to the heat sink with screws.
また、上記(1)の工程において、パワー基板の主面が下向きになるようにパワー基板を保持部材上に置いた状態で、パワー基板の接着面とフレームの接着面との間の接着剤を乾燥・硬化させることが考えられる。この場合、接着剤の硬化を待ち、その後、パワー基板の主面が上向きになるようにパワー基板および保持部材を上下反転させ、その後に樹脂モールド剤をパワー基板の主面に塗布・乾燥させる必要がある。したがって、ECUの組付けにかかる時間が、上下反転動作分、より多くなってしまう。 Further, in the step (1), the adhesive between the adhesive surface of the power substrate and the adhesive surface of the frame is applied with the power substrate placed on the holding member so that the main surface of the power substrate faces downward. It is possible to dry and harden. In this case, it is necessary to wait for the adhesive to harden, then turn the power board and holding member upside down so that the main surface of the power board faces upward, and then apply and dry the resin molding agent on the main surface of the power board There is. Therefore, the time required for assembling the ECU becomes longer for the upside down operation.
これに対して、本実施形態では、前述したように、予めパワー基板49の主面49aが上向きに配置されているので、充填工程に先立ち、パワー基板49の上下の向きを変える必要がなく、ECU12の製造にかかる時間および手間をより少なくできる。
上記した、接着剤を用いたECUの組付けにかかる主な時間は、例えば、接着剤の乾燥時間600(sec)+下向きの保持部材およびパワー基板を上下反転させる時間1(sec)=601(sec)となる。
In contrast, in the present embodiment, as described above, the
The main time required for assembling the ECU using the adhesive is, for example, adhesive drying time 600 (sec) + down-holding member and power board upside down time 1 (sec) = 601 ( sec).
一方、本実施形態にかかるECU12の組付けにかかる主な時間は、第1〜第4ダミーワイヤ121〜124をボンディングする時間だけであり、ダミーワイヤ1本あたりのボンディング時間1(sec)×第1〜第4ダミーワイヤ121〜124の数8(本)=8(sec)となる。
したがって、上記した、接着剤を用いたECUの組付けにかかる主な時間601(sec)と比べて、本実施形態にかかるECU12の組付けにかかる主な時間8(sec)を、601−8=593(sec)も短くすることができる。これにより、ECU12の組付けにかかる時間を格段に短くすることができる。
On the other hand, the main time required for the assembly of the
Therefore, compared with the main time 601 (sec) required for assembling the ECU using the adhesive, the main time 8 (sec) required for assembling the
また、第1〜第4ダミーワイヤ121〜124でパワー基板49を保持部材76に固定することで、第1ハウジング23の厚肉部59aに形成するねじ孔の数を少なくできる。これにより、ねじのみで保持部材76、パワー基板49および厚肉部59aを互いに固定する場合に比べて、第1ハウジング23の厚肉部59aとパワー基板49との接触面積を多くできる。したがって、パワー基板49の熱をより多く第1ハウジング23の厚肉部59a(ヒートシンク)に放出することができる。
Further, by fixing the
また、各ダミーワイヤ121〜124は、各ボンディングワイヤ93〜97よりも硬い材料で形成されている。これにより、ダミーワイヤ121〜124によって保持部材76とパワー基板49とを堅固に連結できる。したがって、各ボンディングワイヤ93〜97への機械的な負荷を低減することができる。これにより、各ボンディングワイヤ93〜97に作用する振動等の負荷を低減できる。
The
特に、ECU12は、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1に適用されるので、振動が多い環境下で使用されることになる。しかしながら、振動によって各ボンディングワイヤ93〜97の受ける負荷が低減されている。したがって、ECU12は、電動パワーステアリング装置1への適用に好適である。
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
In particular, since the
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、ECU12の組付けにおける各上記工程において、保持部材76の上面83gおよびパワー基板49の主面49aを下向きに配置してもよい。
また、前述の実施形態において、回路基板としてパワー基板49を例示したけれども、これに限定されない。パワー基板以外の回路基板と、この回路基板に接続されるバスバー等の金属部材とを含む制御装置に本発明を適用してもよい。
For example, in each of the above steps in the assembly of the
In the above-described embodiment, the
また、上述の各実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置等、他の形式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, an example in which the present invention is applied to a so-called column assist type electric power steering device has been described. The present invention may be applied to other types of electric power steering devices such as electric power steering devices of the type.
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example in which this invention was applied to the electric power steering apparatus which outputs the output of an electric motor as steering assistance force, it is not restricted to this. For example, a transmission ratio variable mechanism that includes a transmission ratio variable mechanism capable of changing a ratio of a steered wheel turning angle to a steering angle of a steering member, and that uses an output of an electric motor to drive the transmission ratio variable mechanism, is used for vehicle steering. Even if the present invention is applied to a device, a steer-by-wire type vehicle steering device in which the mechanical connection between the steering member and the steered wheel is released and the steered wheel is steered by the output of the electric motor, etc. Good.
また、車両用操舵装置以外の他の一般の装置に本発明を適用してもよい。 Further, the present invention may be applied to other general devices other than the vehicle steering device.
12…ECU(制御装置)、49…パワー基板(回路基板)、49a…パワー基板の主面(実装面)、52…パワー回路(電気回路)、53…FET(電気素子)、59a…厚肉部(ヒートシンク)、76…保持部材、78,79…バスバー(金属部材)、83h…枠部の下面(保持部材の一側面)、86,87…端子(電気回路に形成されたパッド)、93〜97…ボンディングワイヤ、101…段部、102…第1位置決め部(位置決め部)、113〜115…パッド部(電気回路に形成されたパッド)、116〜118…パッド部(金属部材)、121〜124…ダミーワイヤ、132,136,138…ダミーパッド部(回路基板のパッド)、147…樹脂モールド剤、W1…厚み方向。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記保持部材に形成された位置決め部に前記回路基板を配置する配置工程と、
ダミーワイヤを用いて前記保持部材に前記回路基板を固定する固定工程と、
前記保持部材に保持された前記金属部材と前記電気回路に形成されたパッドとをボンディングワイヤによって接続する接続工程と、
前記保持部材に前記ヒートシンクを取付ける取付け工程と、
を含むことを特徴とする制御装置の組付け方法。 A circuit board including an electric circuit; a metal member electrically connected to the electric circuit via a bonding wire; a holding member for holding the circuit board and the metal member; and for releasing heat of the circuit board. A heat sink attached to the holding member, and a method of assembling the control device in which the power board is disposed between the holding member and the heat sink.
An arrangement step of arranging the circuit board in a positioning portion formed on the holding member;
A fixing step of fixing the circuit board to the holding member using a dummy wire;
A connecting step of connecting the metal member held by the holding member and the pad formed on the electric circuit by a bonding wire;
An attaching step of attaching the heat sink to the holding member;
A method for assembling the control device, comprising:
前記段部に前記位置決め部が配置されており、
前記配置工程において、前記位置決め部と前記回路基板とは前記回路基板の厚み方向に沿って接触することを特徴とする制御装置の組付け方法。 In claim 1, a step portion is formed on one side surface of the holding member so as to be recessed with respect to the one side surface.
The positioning portion is disposed on the stepped portion;
In the arranging step, the positioning unit and the circuit board are in contact with each other along a thickness direction of the circuit board.
前記固定工程において、前記ダミーワイヤは、前記ダミーパッドおよび前記金属部材に接合されることを特徴とする制御装置の組付け方法。 3. The circuit board according to claim 1, wherein the circuit board includes a dummy pad insulated from the electric circuit,
In the fixing step, the dummy wire is joined to the dummy pad and the metal member.
前記接続工程と前記取付け工程との間に、前記回路基板の前記実装面にモールド剤を充填する充填工程と、前記モールド剤を硬化させる硬化工程と、を含むことを特徴とする制御装置の組付け方法。 In any one of Claims 1-3, the said arrangement | positioning process, the said fixing process, and the said connection process are performed by making the mounting surface in which the electrical element was mounted among the said circuit boards upwards,
A control device set comprising a filling step of filling the mounting surface of the circuit board with a molding agent and a curing step of curing the molding agent between the connecting step and the attaching step. Attaching method.
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WO2016194815A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 株式会社ミツバ | Control device |
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