JP5080326B2 - 電子部品の端子接続構造及び電動パワーステアリング装置のコントロールユニット構造並びに電子部品の端子接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の端子接続構造及び電動パワーステアリング装置のコントロールユニット構造並びに電子部品の端子接続方法に関する。

従来、例えば下記特許文献１には、ＭＯＳＦＥＴから延出する複数の端子のうち、高電位となる端子と他の端子との間隔を広げることで、端子をプリント回路基板に半田付けする際の端子相互の短絡を防止することが記載されている。
ＷＯ２００２／９５８２４

しかしながら、上記した従来のものは、端子相互の間隔を広げているものの、複数の端子を同一方向に折り曲げているため、端子の接続を半田付けにより行う場合には、端子同士の短絡をある程度防止できるものの、端子をアーク溶接によってバスバーに接続する場合には、アークが他の端子に飛ぶ恐れがあって精度よい接続作業ができなくなり、それを防ぐためにはアーク溶接に比較してコスト高となるレーザ溶接を行う必要が生じてしまう。

そこで、本発明は、電子部品の複数の端子のなかで、バスバーに溶接により接続する端子がある場合であっても、アーク溶接によって精度よい接続作業をできるようにすることを目的としている。

本発明は、電子部品から延出する複数の端子のうち少なくとも１本を、一方側へ折り曲げてバスバーにアーク溶接により接続し、この接続した端子に隣接する他の端子を、他方側に向けて折り曲げて他のバスバーにアーク溶接により接続したことを特徴とする。

本発明によれば、バスバーに接続する端子を、他の端子とは反対側に折り曲げているので、接続作業としてアーク溶接を行っても、発生するアークが他の端子に向けて飛びにくくなり、精度よい接続作業を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わ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構造を示す断面図である。このコントロールユニット構造は、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、電子部品として半導体素子であるＭＯＳＦＥＴ（電解効果トランジスタ）１を使用している。

ＭＯＳＦＥＴ１は、図２に斜視図として示すように、複数の端子である３本の端子、すなわち中央のドレイン端子３と、その両側にそれぞれ隣接するゲート端子５及びソース端子７を備えている。

上記した各端子３，５，７は、ＭＯＳＦＥＴ１の本体部９の一側面９ａからほぼ垂直に同一方向に向けて延出する基端部３ａ，５ａ，７ａを備えている。このうちゲート端子５及びソース端子７は、その基端部５ａ，７ａの先端を図１，図２中で一方側である上方側に向けてほぼ９０°の角度で折り曲げて先端部５ｂ，７ｂを形成している。一方ドレイン端子３は、上記一方側と反対の他方側となる図１，図２中で下方側に向けてほぼ９０°の角度で折り曲げて先端部３ｂを形成している。

このようなＭＯＳＦＥＴ１を使用する上記図１に示すコントロールユニット構造は、装置ケース１１が図１中で上部が開口しており、この開口側に蓋１３を装着している。そして、この装置ケース１１内に形成してある取付座１５上に、ＭＯＳＦＥＴ１を取り付け、ＭＯＳＦＥＴ１の前記した３本の端子３，５，７は、装置ケース１１の内方（図１中で右側）に向けて延出している。

また、装置ケース１１内におけるＭＯＳＦＥＴ１の上方の前記した蓋１３の近傍に、プリント回路基板１７を配置するとともに、このプリント回路基板１７とＭＯＳＦＥＴ１との間にはバスバー基板２４を配置している。バスバー基板２４には、複数のバスバー１９，２１，４１などを樹脂モールド部２３にインサート成形してあり、このバスバー基板２４は、装置ケース１１の内側周囲に形成してある取付面２５上に、図示しないねじなどによって固定している。また、プリント回路基板１７は、上記バスバー基板２４上に図示しないスペーサなどを介してねじによって固定する。

なお、ＭＯＳＦＥＴ１を取り付けてある取付座１５は、上記した取付面２５よりもバスバー基板２４から離れた位置にあり、樹脂モールド部２３と取付座１５との間の隙間にＭＯＳＦＥＴ１が配置されることになる。

上記したバスバー基板２４の樹脂モールド部２３には適宜貫通孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃを適宜形成してあり、このうち図１中で左側のＭＯＳＦＥＴ１に近接する位置にある貫通孔２３ａにはバスバー１９，２０，２１の端部が露出し、他の貫通孔２３ｂ，２３ｃにはバスバー２２の一部が露出している。なお、他の貫通孔２３ｂ，２３ｃは、貫通孔２３ａよりも図１中で紙面奥側に位置している。

上記ＭＯＳＦＥＴ１に近接する位置にある貫通孔２３ａには、ＭＯＳＦＥＴ１の上方に折り曲げてある２本の端子５，７の先端部５ｂ，７ｂを挿入し、貫通孔２３ａに露出しているバスバー２０，２１のプリント回路基板１７側に向けて折り曲げてあるバスバー接続端子２０ａ，２１ａにアーク溶接である例えばＴＩＧ溶接によりそれぞれ接続する。

一方、ＭＯＳＦＥＴ１の下方に折り曲げてある１本の端子３の先端部３ｂについては、他のバスバーであるバスバー１９の一端側を貫通孔２３ａに突出させかつ下方に屈曲させたバスバー接続端子１９ａに、アーク溶接である例えばＴＩＧ溶接によって接続する。

装置ケース１１の凹部２７内の上部に収容されるコンデンサやコイルなどの電気部品２９，３１の端子３３，３５は、中央，右側の各貫通孔２３ｂ，２３ｃにそれぞれ挿入し、これら貫通孔２３ｂ，２３ｃに露出しているバスバー２２に、ＴＩＧ溶接によって接続する。凹部２７の底部に設置してあるモータからなる電気部品３７の端子３９は、バスバー２２よりも図１中でさらに紙面奥側の、樹脂モールド部２３に形成してある図示しない貫通孔に挿入され、この貫通孔に一部が露出している図示しないバスバーにＴＩＧ溶接によって接続する。

なお、バスバー１９は、バスバー２０より図１中で紙面奥側でかつバスバー２１より紙面手前側に位置するように、これら各バスバー１９，２０，２１は図１中で紙面に直交する方向にずれており、これらバスバー１９，２０，２１には大電流が流通可能で、他の例えばバスバー４１には制御用信号などが流れて大電流が流れず、このバスバー４１から上方に屈曲して突出して設けたバスバー接続端子４１ａは、プリント回路基板１７に半田付けにより接続している。

また、バスバー基板２４には、上記の各バスバー１９，２０，２１，４１のほかにも多数のバスバーをインサート成形しており、これらについても大電流が流れるものについてはプリント回路基板１７に接続せず、大電流が流れないものについてはバスバー接続端子４１ａと同様にプリント回路基板１７に接続する。

上記した第１の実施形態によれば、ＭＯＳＦＥＴ１の３本の端子３，５，７のうち大電流が流れるドレイン端子３のみを下方に向けて折り曲げているので、その折り曲げた先端部３ｂと他の２本の端子５，７のバスバー２０，２１に接続する先端部５ｂ，７ｂとの間隔（距離）が広くなり、この先端部３ｂをバスバー接続端子１９ａにＴＩＧ溶接により接続しても、発生するアークが他の端子であるゲート端子５やソース端子７に飛ぶことを抑制でき、精度よい接続作業を行うことができる。

この際、電気部品２９，３１，３７の各端子３３，３５，３９をバスバー２２などに接続するなど他の部品をバスバー２２や他のバスバーに接続する作業についてもＴＩＧ溶接を使用しており、これらの溶接作業と同様に、ＭＯＳＦＥＴ１のドレイン端子３のバスバー１９への接続も同一の接続工法（ＴＩＧ溶接）で行えるので、製造コストを低く抑えることができる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係わ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構造を示す断面図、図４は第２の実施形態に係わるＭＯＳＦＥＴの斜視図である。

第２の実施形態は、ＭＯＳＦＥＴ１のドレイン端子３を、ゲート端子５及びソース端子７の先端部５ｂ，７ｂと同方向に折り曲げた第１の折り曲げ部３ｃと、第１の折り曲げ部３ｃから基端部３ａの延出方向と同方向に向けて折り曲げた第２の折り曲げ部３ｄとを有し、この第２の折り曲げ部３ｄを先端部として前記したバスバー１９にアーク溶接により接続している。

すなわち、本実施形態のドレイン端子３は、第１の折り曲げ部３ｃと第２の折り曲げ部３ｄとでほぼＬ字形状に形成してあり、このほぼＬ字形状部の少なくとも第２の折り曲げ部３ｄを樹脂モールド部２３の貫通孔２３ａに挿入し、貫通孔２３ａに露出させてあるバスバー１９の下方に折り曲げたバスバー接続端子１９ａに接続する。

したがって、このバスバー接続端子１９ａは 貫通孔２３ａから外部に突出させる必要がなく、第１の実施形態に比較して短く形成でき、バスバー基板２４からバスバー接続端子１９ａが第１の実施形態のように突出しないので、バスバー基板２４の取り扱い性が向上する。

その他の構成は、前記図１，図２に示した第１の実施形態と同様である。

上記した第２の実施形態によれば、ＭＯＳＦＥＴ１の３本の端子３，５，７のうち大電流が流れるドレイン端子３のみを途中で第２の折り曲げ部３ｄとして折り曲げているので、その折り曲げた先端部と他の２本の端子５，７のバスバー２０，２１に接続する先端部５ｂ，７ｂとの間隔（距離）が広くなり、この先端部（第２の折り曲げ部３ｄ）をバスバー接続端子１９ａにＴＩＧ溶接により接続しても、発生するアークが他の端子であるゲート端子５やソース端子７に飛ぶことを抑制でき、精度よい接続作業を行うことができるなど、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図５は、上記したような各実施形態で使用す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構造の一例を示す分解斜視図である。但し、この分解斜視図は、前記した各実施形態のものとは各部品の配置構造などが異なっており、図５のものと同一のものではない。

図５において、装置ケース１１の材質は、熱伝導性の比較的良好な金属部材（例アルミニウム合金など）であり、例えば鋳造（アルミダイキャストなど）によって形成される。この装置ケース１１にはモータ３７を収容するモータ収容部２７と、このモータ収容部２７に隣接して形成される部品収納部４３と、が隔壁４５を挟んで形成されている。

また、ここでは、３つのＭＯＳＦＥＴ１を基板４７上に設置したものが２セット設けられ、この基板４７と、装置ケース１１に形成してある基板４７の載置面１５との間には、熱伝導性部材としてのほぼ長方形状の比較的薄いマット４９を介装してある。

また、装置ケース１１の部品収納部４３に対応する部分には、装置ケース１１の内外を電気的接続するためのコネクタ５１，５３を設けている。コネクタ５１は、外部のＥＣＵやセンサなどにつながるハーネスを接続する信号用コネクタであり、コネクタ５３は、直流電源に繋がるハーネスを接続する電源用コネクタである。

本発明の第１の実施形態に係わ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構造の断面図である。 図１のコントロールユニット構造に使用するＭＯＳＦＥＴの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係わ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構造の断面図である。 図３のコントロールユニット構造に使用するＭＯＳＦＥＴの斜視図である。 電動パワーステアリング装置のコントロールユニット構造の一例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ ＭＯＳＦＥＴ（電子部品）
３ ドレイン端子（他のバスバーに接続した他の端子）
５ ゲート端子（バスバーに接続した端子）
７ ソース端子（バスバーに接続した端子）
１１ 装置ケース
１７ プリント回路基板
１９ 他のバスバー
２０，２１ バスバー

Claims (6)

1. 電子部品から延出する複数の端子のうち少なくとも１本が、前記延出方向から一方側へ折り曲げられてバスバーにアーク溶接により接続され、このバスバーに接続された前記端子に隣接する他の端子が、前記一方側と反対の他方側に向けて折り曲げられて他のバスバーにアーク溶接により接続されていることを特徴とする電子部品の端子接続構造。
2. 前記電子部品はＭＯＳＦＥＴであり、このＭＯＳＦＥＴの複数の端子のうちドレイン端子を前記他のバスバーに接続したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の端子接続構造。
3. 装置ケース内に、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を行う駆動回路を備えるプリント回路基板及びバスバーを設け、前記駆動回路に使用するＭＯＳＦＥＴから延出する複数の端子のうちゲート端子及びソース端子が、前記延出方向から一方側へ折り曲げられて前記バスバーにアーク溶接により接続され、このバスバーに接続された前記ゲート端子及びソース端子に隣接するドレイン端子が、前記一方側と反対の他方側に向けて折り曲げられて前記他のバスバーにアーク溶接により接続されていることを特徴とす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構造。
4. 電子部品から延出する複数の端子のうち少なくとも１本を、前記延出方向から一方側へ折り曲げてバスバーにアーク溶接により接続する一方、このバスバーに接続した前記端子に隣接する他の端子を、前記一方側と反対の他方側に向けて折り曲げて他のバスバーにアーク溶接により接続することを特徴とする電子部品の端子接続方法。
5. 電子部品から延出する複数の端子のうち少なくとも１本が、前記延出方向から一方側へ折り曲げられてバスバーにアーク溶接により接続され、このバスバーに接続された前記端子に隣接する他の端子が、前記バスバーに接続された端子と同方向に折り曲げられた第１の折り曲げ部と、この第１の折り曲げ部からさらに前記延出方向と同方向に向けて折り曲げられた第２の折り曲げ部とを有し、この第２の折り曲げ部が他のバスバーにアーク溶接により接続されていることを特徴とする電子部品の端子接続構造。
6. 前記他の端子は、前記第１の折り曲げ部と第２の折り曲げ部とでほぼＬ字形状に形成して前記他のバスバーに接続したことを特徴とする請求項５に記載の電子部品の端子接続構造。

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