JP5943098B2 - 多極コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極コネクタに関する。
例えば、自動車等の車両における電動パワーステアリング装置用の制御駆動を行う電子機器では、大電流が流れ発熱性の高いＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー素子を搭載したパワー回路基板を、制御回路基板と分離している。そして、これらパワー回路基板と制御回路基板とを、平行に並べ且つ所定間隔離間させて配置している。例えば、パワー回路基板を筐体底面側に配置し、当該パワー回路基板の上方に所定距離離間して制御回路基板を配置する。この場合、これら２つの回路基板同士を電気的に相互接続するためのコネクタが必要となる。
従来の、互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極コネクタの一例として、例えば、図１３に示すものが知られている（特許文献１参照）。
図１３に示す多極コネクタ２０１は、接続方向に対して垂直な方向に一列状に所定ピッチで配列された複数のピン状端子２０２と、これらピン状端子２０２を保持する絶縁性部材２０３Ａ，２０３Ｂとを備えている。そして、各ピン状端子２０２には、伸延方向の略中央にくの字状に湾曲するくの字湾曲部２０３が形成されている。各ピン状端子２０２の伸延方向の上端部には、上側回路基板（図示せず）に半田接続される上側基板接続部２０４が形成され、伸延方向の下端部には、Ｓ字状に湾曲するＳ字状湾曲部２０５が形成されている。このＳ字状湾曲部２０５の下端部に、下側回路基板（図示せず）に半田接続される下側基板接続部２０６が形成されている。そして、上側基板接続部２０４は、上側回路基板（例えば、制御回路基板）に形成されたスルーホールに挿通されて半田接続され、下側基板接続部２０６は、下側回路基板（例えば、パワー回路基板）上に表面実装されて半田接続される。
そして、この多極コネクタ２０１においては、絶縁性部材２０３Ａ，２０３Ｂにより複数のピン状端子２０２を一体化することができると共に、各ピン状端子２０２における上側基板接続部２０４及び下側基板接続部２０６の位置決めを行うことができる。また、各ピン状端子２０２に対して外部から何らかの理由で応力が加わった際に、くの字湾曲部２０３及びＳ字状湾曲部２０５が応力に応じて変形し、応力を緩和することができる。
また、互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極コネクタの他の例として、例えば、図１４及び図１５に示すものも知られている（特許文献２参照）。
図１４（Ａ），（Ｂ）に示す多極コネクタ３０１において、複数本の接続用導体３０２を並列に配置した状態でこれら接続用導体３０２の中間部分を絶縁板３０３で一体に固着し、絶縁板３０３から突出する部分の所定の箇所に折り曲げ部３０４あるいは突起（図示せず）を設けている。そして、図１５に示すように、一対の配線板３１０、３２０に接続用導体３０２の突出部分を貫通せしめると、折り曲げ部３０４にて配線板３１０、３２０同士の間隔が固定されるようになっている。
更に、多極コネクタの更に他の例として、例えば、図１６に示すものも知られている（特許文献３参照）。
図１６に示す多極コネクタ４０１は、金属板を打抜いて、一対の圧接部４１１ａ，４１１ｂとタブ部４１２ａ，４１２ｂとからなる標準圧接端子４０１Ａ，４０１Ｂを、互いのタブ部４１２ａ，４１２ｂを連続させることにより、複数横並びに連鎖させ、標準圧接端子４０１Ａ，４０１Ｂの各タブ部４１２ａ，４１２ｂを樹脂材４２０で連結している。
標準圧接端子４０１Ａ，４０１Ｂの各タブ部４１２ａ，４１２ｂを樹脂材４２０で連結することにより、標準圧接端子４０１Ａ，４０１Ｂの各タブ部４１２ａ，４１２ｂを一括して位置決めすることができる。
特開２００７−２４２４７３号公報 実開昭５１−７６３５号公報 特開平１１−１５４５７８号公報
しかしながら、これら従来の図１３乃至図１６に示した多極コネクタ２０１、３０１、４０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図１３に示した多極コネクタ２０１の場合、絶縁性部材２０３Ａ，２０３Ｂにより複数のピン状端子２０２を一体化することができると共に、各ピン状端子２０２における上側基板接続部２０４及び下側基板接続部２０６の位置決めを行うことができる。しかし、各ピン状端子２０２は、必要最小限の細さで形成されていることから、上側基板接続部２０４を上側回路基板に形成されたスルーホールに挿通して半田接続する際や多極コネクタ２０１の搬送時において、何らかの外力が作用し変形を生じるおそれがある。複数のピン状端子２０２のうち特定のピン状端子２０２に変形が生じると、当該ピン状端子２０２に位置ずれが生じる。また、複数のピン状端子２０２のうち特定のピン状端子２０２に変形が生じると、絶縁性部材２０３Ａ，２０３Ｂを介して他のピン状端子２０２にも位置ずれが生じてしまうおそれがある。各ピン状端子２０２に位置ずれが生じると、特に、上側基板接続部２０４に位置ずれが生じると、上側回路基板に形成されたスルーホールに挿通できないおそれがある。
また、図１４及び図１５に示した多極コネクタ３０１の場合にあっても、接続用導体３０２は、ピン形状で必要最小限の細さで形成されていることから、図１３に示した多極コネクタ２０１と同様の問題が生じる。
更に、図１６に示した多極コネクタ４０１の場合には、各標準圧接端子４０１Ａ，４０１Ｂはタブ部４１２ａ，４１２ｂを有し、比較的広い幅を有するが、やはり、何らかの外力が作用した際に変形を生じるおそれがあり、図１３に示した多極コネクタ２０１と同様の問題が生じる。
従って、本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、接続方向に対して垂直な方向に列状に配置された複数のピン状端子のうちの特定のピン状端子の変形を防止し、当該ピン状端子の位置ずれ及び他のピン状端子の位置ずれを防止できる多極コネクタを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のある態様に係る多極コネクタは、接続方向に対して垂直な方向に列状に配置され、各々が接続方向に延びる複数のピン状端子と、接続方向に対して垂直な方向に延びて前記複数のピン状端子を所定ピッチで保持する保持部材とを備え、前記保持部材の一部に、前記複数のピン状端子のうち特定のピン状端子を保護する保護部であって、前記保持部材から保護するピン状端子の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子の周囲を覆う保護部を設けたことを特徴としている。
この多極コネクタによれば、保持部材の一部に、複数のピン状端子のうち特定のピン状端子を保護する保護部であって、保持部材から保護するピン状端子の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子の周囲を覆う保護部を設けたので、回路基板への接続時や多極コネクタの搬送時等において保護部によって特定のピン状端子を保護することができ、そのピン状端子に何らかの外力が作用してもそのピン状端子に変形が生じることを回避することができる。このため、当該特定のピン状端子の位置ずれを回避できるとともに、当該特定のピン状端子が変形したことによる他のピン状端子の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極コネクタのピン状端子を回路基板のスルーホールに適切かつ円滑に挿通することができる。
また、この多極コネクタにおいて、前記保護部は、前記保持部材と一体成形されていることが好ましい。
保護部を保持部材と一体成形する場合、保護部を保持部材ともに簡単な製造工程で製造することができる。
更に、この多極コネクタにおいて、前記保護部は、前記保持部材が延びる方向の少なくとも一端部に設置され、列状に配置された前記複数のピン状端子のうち少なくとも外側一端に位置するピン状端子を保護することが好ましい。
この多極コネクタによれば、列状に配置された複数のピン状端子のうち、回路基板への接続時や多極コネクタの搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するピン状端子を保護部によって保護することができる。
また、この多極コネクタにおいて、前記保護部は、前記保持部材が延びる方向の両端部に設置され、列状に形成された前記複数のピン状端子のうち外側両端に位置するピン状端子を保護することが好ましい。
この多極コネクタによれば、列状に配置された複数のピン状端子のうち、回路基板への接続時や多極コネクタの搬送時等において最も外力が作用し易い外側両端に位置するピン状端子を保護部によって保護することができる。このため、外側両端に位置するピン状端子に何らかの外力が作用してもそのピン状端子に変形が生じることを回避することができ、外側両端のピン状端子の位置ずれを回避できるとともに、当該外側両端のピン状端子が変形したことによる他のピン状端子の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極コネクタのピン状端子を回路基板のスルーホールにより適切かつ円滑に挿通することができる。
また、この多極コネクタにおいて、前記保護部は、前記保持部材が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって前記保持部材の他端部より内側の部分とに設置され、列状に形成された前記複数のピン状端子のうち外側一端に位置するピン状端子と、このピン状端子から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のピン状端子とを保護するようにしてもよい。
この多極コネクタによれば、列状に配置された複数のピン状端子のうち、回路基板への接続時や多極コネクタの搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するピン状端子とこのピン状端子から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のピン状端子とを保護部によって保護することができる。
また、この多極コネクタにおいて、前記保護部の接続方向の先端に傾斜面を形成してもよい。
保護部の接続方向の先端に傾斜面を形成した場合、組立等においてピン状端子が曲げ荷重を受けた場合にも、ピン状端子と保護部との境目に応力集中することを防止できる。
また、この多極コネクタにおいて、前記保持部材及び前記保護部は、前記複数のピン状端子ともにインサート成形によって形成されることが好ましい。
この多極コネクタによれば、保持部材及び前記保護部を、複数のピン状端子ともにインサート成形によって形成することで、多極コネクタを簡単な製造工程で製造することができる。
更に、この多極コネクタにおいて、前記保護部に、インサート成形時に前記ピン状端子の変形を抑制する押え治具用の開口部を設けてもよい。
保護部に、インサート成形時にピン状端子の変形を抑制する押え治具用の開口部を設けた場合、インサート成形時に開口部から押え治具によってピン状端子を押えることで、ピン状端子の変形を防止することができる。
また、この多極コネクタにおいて、前記複数のピン状端子の各々は、接続方向に延び、前記保持部材によって保持される保持部と、該保持部の接続方向一端から延び、一方の回路基板に形成されたスルーホールに挿通されて半田接続されるスルーホール接続部と、前記保持部の接続方向他端から延び、他方の回路基板上に表面実装されて半田接続される表面実装接続部とを備えることが好ましい。
また、この多極コネクタにおいて、前記保護部は、前記スルーホール接続部の周囲を覆って当該スルーホール接続部を保護することが好ましい。
このように、保護部をスルーホール接続部の周囲を覆って当該スルーホール接続部を保護するようにすると、スルーホール接続部の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。このため、スルーホール接続部を回路基板のスルーホールに適切かつ円滑に挿通することができる。
また、本発明の別の態様に係る多極コネクタは、接続方向に対して垂直な方向に列状に配置された複数のピン状端子のうちの特定のピン状端子の変形を防止し、当該ピン状端子の位置ずれ及び他のピン状端子の位置ずれを防止できる多極コネクタである。
本発明に係る多極コネクタによれば、保持部材の一部に、複数のピン状端子のうち特定のピン状端子を保護する保護部であって、保持部材から保護するピン状端子の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子の周囲を覆う保護部を設けたので、回路基板への接続時や多極コネクタの搬送時等において保護部によって特定のピン状端子を保護することができ、そのピン状端子に何らかの外力が作用してもそのピン状端子に変形が生じることを回避することができる。このため、当該特定のピン状端子の位置ずれを回避できるとともに、当該特定のピン状端子が変形したことによる他のピン状端子の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極コネクタのピン状端子を回路基板のスルーホールに適切かつ円滑に挿通することができる。
本発明に係る多極コネクタが用いられる電動パワーステアリング装置の基本構造を示す図である。 図１に示す電動パワーステアリング装置のコントローラの制御系を示すブロック図である。 図１に示す電動パワーステアリング装置の多極コネクタを搭載した半導体モジュール（パワー回路基板）を含むコントローラの分解斜視図である。 図３に示す半導体モジュール（パワー回路基板）の平面図である。 多極コネクタの斜視図である。 図５の多極コネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。 図５の多極コネクタを示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は右側面図である。 多極コネクタの第１変形例の斜視図である。 図８の多極コネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。 図８の多極コネクタの右側面図である。 多極コネクタの第２変形例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。 図１１の多極コネクタを示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は右側面図である。 従来の、互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極コネクタの一例を示す斜視図である。 従来の、互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極コネクタの他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。 図１４に示した多極コネクタにより二枚の配線板を相互接続した様子を概略的に示す図である。 従来の多極コネクタの更に他の例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る多極コネクタが用いられる電動パワーステアリング装置の基本構造を示す図である。図２は、図１に示す電動パワーステアリング装置のコントローラの制御系を示すブロック図である。図３は、図１に示す電動パワーステアリング装置の多極コネクタを搭載した半導体モジュール（パワー回路基板）を含むコントローラの分解斜視図である。
図１には、本発明に係る多極コネクタが用いられる電動パワーステアリング装置の基本構造が示されており、電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル１のコラム軸２は、減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイトロッド６に連結されている。コラム軸２には、操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ７が設けられており、操向ハンドル１の操舵力を補助する電動モータ８が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントローラ１０には、バッテリー（図示せず）から電力が供給されるとともに、イグニションキー（図示せず）を経てイグニションキー信号ＩＧＮ（図２参照）が入力される。コントローラ１０は、トルクセンサ７で検出された操舵トルクＴｓと車速センサ９で検出された車速Ｖとに基づいて、アシスト（操舵補助）指令となる操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいて電動モータ８に供給する電流を制御する。
コントローラ１０は、主としてマイクロコンピュータで構成されるが、その制御装置の機構及び構成を示すと図２に示すようになる。
トルクセンサ７で検出された操舵トルクＴｓ及び車速センサ９で検出された車速Ｖは制御演算部としての制御演算装置１１に入力され、制御演算装置１１で演算された電流指令値をゲート駆動回路１２に入力する。ゲート駆動回路１２で、電流指令値等に基づいて形成されたゲート駆動信号はＦＥＴのブリッジ構成で成るモータ駆動部１３に入力され、モータ駆動部１３は非常停止用の遮断装置１４を経て３相ブラシレスモータで構成される電動モータ８を駆動する。３相ブラシレスモータの各相電流は電流検出回路１５で検出され、検出された３相のモータ電流ｉａ〜ｉｃは制御演算装置１１にフィードバック電流として入力される。また、電動モータ８には、ホールセンサ等の回転センサ１６が取り付けられており、回転センサ１６からの回転信号ＲＴがロータ位置検出回路１７に入力され、検出された回転位置θが制御演算装置１１に入力される。
また、イグニションキーからのイグニション信号ＩＧＮはイグニション電圧モニタ部１８及び電源回路部１９に入力され、電源回路部１９から電源電圧Ｖｄｄが制御演算装置１１に入力されるとともに、装置停止用となるリセット信号Ｒｓが制御演算装置１１に入力される。そして、遮断装置１４は、２相を遮断するリレー接点１４１及び１４２で構成されている。
また、モータ駆動部１３の回路構成について説明すると、電源ライン８１に対し、直列に接続されたＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４、及びＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６が並列に接続されている。そして、電源ライン８１に対して、並列に接続されたＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４、及びＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６が接地ライン８２に接続されている。これにより、インバータを構成する。ここで、ＦＥＴＴｒ１及びＴｒ２は、ＦＥＴＴｒ１のソース電極ＳとＦＥＴＴｒ２のドレイン電極Ｄとが直列に接続され、３相モータのｃ相アームを構成し、ｃ相出力ライン９１ｃにて電流が出力される。また、ＦＥＴＴｒ３及びＴｒ４は、ＦＥＴＴｒ３のソース電極ＳとＦＥＴＴｒ４のドレイン電極Ｄとが直列に接続され、３相モータのａ相アームを構成し、ａ相出力ライン９１ａにて電流が出力される。更に、ＦＥＴＴｒ５及びＴｒ６は、ＦＥＴＴｒ５のソース電極ＳとＦＥＴＴｒ６のドレイン電極Ｄとが直列に接続され、３相モータのｂ相アームを構成し、ｂ相出力ライン９１ｂにて電流が出力される。
次に、図３は、図１に示す電動パワーステアリング装置の多極コネクタを搭載した半導体モジュール（パワー回路基板）を含むコントローラ１０の分解斜視図であり、コントローラ１０は、ケース２０と、モータ駆動部１３を含むパワーモジュールとしての半導体モジュール３０と、放熱用シート３９と、制御演算装置１１及びゲート駆動回路１２を含む制御回路基板４０と、電力及び信号用コネクタ５０と、３相出力用コネクタ６０と、カバー７０とを備えている。
ここで、ケース２０は、略矩形状に形成され、半導体モジュール３０を載置するための平板状の半導体モジュール載置部２１と、半導体モジュール載置部２１の長手方向端部に設けられた、電力及び信号用コネクタ５０を実装するための電力及び信号用コネクタ実装部２２と、半導体モジュール載置部２１の幅方向端部に設けられた、３相出力用コネクタ６０を実装するための３相出力用コネクタ実装部２３とを備えている。
そして、半導体モジュール載置部２１には、半導体モジュール３０を取り付けるための取付けねじ３８がねじ込まれる複数のねじ孔２１ａが形成されている。また、半導体モジュール載置部２１及び電力及び信号用コネクタ実装部２２には、制御回路基板４０を取り付けるための複数の取付けポスト２４が立設され、各取付けポスト２４には、制御回路基板４０を取り付けるための取付けねじ４１がねじ込まれるねじ孔２４ａが形成されている。更に、３相出力用コネクタ実装部２３には、３相出力用コネクタ６０を取り付けるための取付けねじ６１がねじ込まれる複数のねじ孔２３ａが形成されている。
また、半導体モジュール３０は、パワー回路基板であり、前述したモータ駆動部１３の回路構成を有し、図４に示すように、基板３１に、６個のＦＥＴＴｒ１〜Ｔｒ６、電源ライン８１に接続された正極端子８１ａ、及び接地ライン８２に接続された負極端子８２ａが実装されている。各ＦＥＴＴｒ１〜Ｔｒ６は、ベアチップＦＥＴ（ベアチップトランジスタ）３５で構成されている。また、基板３１には、ａ相出力ライン９１ａに接続されたａ相出力端子９２ａ、ｂ相出力ライン９１ｂに接続されたｂ相出力端子９２ｂ、及びｃ相出力ライン９１ｃに接続されたｃ相出力端子９２ｃを含む３相出力部９０が実装されている。また、基板３１上には、コンデンサを含むその他の表面実装部品３７が実装されている。更に、半導体モジュール３０の基板３１には、半導体モジュール３０をケース２０に取り付けるための取付けねじ３８が挿通する複数の貫通孔３１ａが設けられている。
また、制御回路基板４０は、基板上に複数の電子部品を実装して制御演算装置１１及びゲート駆動回路１２を含む制御回路を構成するものである。制御回路基板４０は、半導体モジュール３０の上方から半導体モジュール載置部２１及び電力及び信号用コネクタ実装部２２に立設された複数の取付けポスト２４上に複数の取付けねじ４１により取り付けられるものであり、制御回路基板４０には、取付けねじ４１が挿通する複数の貫通孔４０ａが形成されている。
そして、半導体モジュール３０には、図３及び図４に示すように、複数の多極コネクタ１０１が実装され、これら多極コネクタ１０１によって半導体モジュール３０と制御回路基板４０とが相互接続されるようになっている。
ここで、多極コネクタ１０１について、図５乃至図７を参照して詳細に説明する。図５は、多極コネクタの斜視図である。図６は、図５の多極コネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。図７は、図５の多極コネクタを示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は右側面図である。
図５において、多極コネクタ１０１は、複数のピン状端子１１０と保持部材１２０とを備えている。
複数のピン状端子１１０は、図５における矢印Ｙで示す接続方向に対して垂直な矢印Ｘで示す方向に一列状に所定ピッチで配置されている。各ピン状端子１１０は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、接続方向に延びるよう構成されている。そして、各ピン状端子１１０は、接続方向に延び、保持部材１２０によって保持される保持部１１１と、保持部１１１の接続方向上端から延びるスルーホール接続部１１２と、保持部１１１の接続方向下端から延びる表面実装接続部１１３とを備えている。
ここで、スルーホール接続部１１２は、制御回路基板４０に形成されたスルーホール４２（図３参照）に挿通されて半田接続されるものである。本実施形態では、ピン状端子１１０は２種類あり、スルーホール接続部１１２が保持部１１１の接続方向上端から上方に一直線状に延びるものと、保持部１１１の接続方向上端から一旦前側に折り曲げられた折り曲げ部１１２ａを介して上方に延びるものとがある。そして、スルーホール接続部１１２が一直線状に延びるピン状端子１１０と、スルーホール接続部１１２が折り曲げ部１１２ａを介して延びるピン状端子１１０とは、矢印Ｙで示す接続方向に対して垂直な矢印Ｘで示す方向において交互に配置されている。このように、スルーホール接続部１１２を一直線状に延びるものと、折り曲げ部１１２ａを介して延びるものとを交互に配置することにより、スルーホール接続部１１２が接続方向に対して垂直な方向に沿って千鳥配列されることになり、高密度配置することが可能となる。
また、各ピン状端子１１０における表面実装接続部１１３は、半導体モジュール３０における基板３１上の導電パッド（図示せず）に表面実装されて半田接続されるものである。各表面実装接続部１１３は、保持部１１１の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部１１３ａと、前方延出部１１３ａの前端から下方に延びる垂直部１１３ｂと、垂直部１１３ｂの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部１１３ｃとを備えている。
また、保持部材１２０は、矢印Ｙで示す接続方向に対して垂直な矢印Ｘで示す方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。保持部材１２０は、複数のピン状端子１１０を所定ピッチで保持する。この保持部材１２０で複数のピン状端子１１０を保持することにより、各ピン状端子１１０におけるスルーホール接続部１１２及び表面実装接続部１１３の位置決めを行うことができる。
そして、この保持部材１２０が延びる方向の一部には、複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０を保護する保護部１２１が設けられている。この保護部１２１は、保持部材１２０から保護するピン状端子１１０の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子１１０の周囲を覆うように構成される。
保護部１２１につき具体的に述べると、保護部１２１は、保持部材１２０が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材１２０の他端部より内側の部分とに設置されている。そして、この２つの保護部１２１は、それぞれ、一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側一端に位置するピン状端子１１０（スルーホール接続部１１２が保持部１１１の接続方向上端から上方に一直線状に延びるもの）と、このピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のピン状端子１１０（具体的には、外側他端にあるピン状端子の隣のピン状端子であってスルーホール接続部１１２が保持部１１１の接続方向上端から上方に一直線状に延びるもの）とを保護するようになっている。これら２つの保護部１２１は、保持部材１２０からピン状端子１１０の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子１１０の周囲を覆う円筒状に形成されている。各保護部１２１の保持部材１２０からの突出量は、最大でもスルーホール接続部１１２が露出して制御回路基板４０のスルーホール４２に挿通接続可能な程度である。そして、これら２つの保護部１２１は、保持部材１２０と一体成形されている。このため、２つの保護部１２１を保持部材１２０ともに簡単な製造工程で製造することができる。
また、各保護部１２１の接続方向の先端には、傾斜面１２２が形成されている。これにより、組立等においてピン状端子１１０が曲げ荷重を受けた場合にも、ピン状端子１１０と保護部１２１との境目に応力集中することを防止できる。
また、保持部材１２０及び保護部１２１は、複数のピン状端子１１０とともにインサート成形によって形成される。これにより、多極コネクタ１０１を簡単な製造工程で製造することができる。
また、保護部１２１の側部には、インサート成形時に保護されるピン状端子１１０の変形を抑制する押え治具用の開口部１２３が形成されている。これにより、インサート成形時に開口部１２３から押え治具によってピン状端子１１０を押えることで、ピン状端子１１０の変形を防止することができる。
次に、電力及び信号用コネクタ５０は、バッテリー（図示せず）からの直流電源を半導体モジュール３０に、トルクセンサ７や車速センサ９からの信号を含む各種信号を制御回路基板４０に入力するために用いられる。電力及び信号用コネクタ５０は、図３に示すように、半導体モジュール載置部２１に設けられた電力及び信号用コネクタ実装部２２に複数の取付けねじ５１により取り付けられる。
そして、３相出力用コネクタ６０は、ａ相出力端子９２ａ、ｂ相出力端子９２ｂ、及びｃ相出力端子９２ｃからの電流を出力するために用いられる。３相出用コネクタ６０は、図３に示すように、半導体モジュール載置部２１の幅方向端部に設けられた３相出力用コネクタ実装部２３に複数の取付けねじ６１により取り付けられる。３相出力用コネクタ６０には、取付けねじ６１が挿通する複数の貫通孔６０ａが形成されている。
更に、カバー７０は、半導体モジュール３０、制御回路基板４０、電力及び信号用コネクタ５０、及び３相出力用コネクタ６０が取り付けられたケース２０に対し、図３に示すように、制御回路基板４０の上方から当該制御回路基板４０を覆うように取り付けられる。
次に、半導体モジュール３０及び制御回路基板４０をケース２０に取り付ける方法について詳細に説明する。
先ず、多極コネクタ１０１を搭載した半導体モジュール３０を、図３に示すように、ケース２０の半導体モジュール載置部２１上に複数の取付けねじ３８により取り付ける。多極コネクタ１０１を半導体モジュール３０に実装する際には、複数のピン状端子１１０の表面実装接続部１１３を基板３１上の導電パッドに半田接続する。
この半導体モジュール３０を半導体モジュール載置部２１上に取り付けるに先立ち、放熱用シート３９を半導体モジュール載置部２１上に取付け、その放熱用シート３９の上から半導体モジュール３０を取り付ける。この放熱用シート３９により、半導体モジュール３０で発生した熱が放熱用シート３９を介してケース２０に放熱される。
そして、多極コネクタ１０１を搭載した半導体モジュール３０を半導体モジュール載置部２１上に搭載した後、制御回路基板４０を、半導体モジュール３０の上方から半導体モジュール載置部２１及び電力及び信号用コネクタ実装部２２に立設された複数の取付けポスト２４上に複数の取付けねじ４１により取り付ける。これにより、半導体モジュール３０及び制御回路基板４０をケース２０に取り付けることができる。
この際に、半導体モジュール３０に実装されている多極コネクタ１０１の各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２を、制御回路基板４０の各スルーホール４２に挿通させて半田接続する。
ここで、保持部材１２０により複数のピン状端子１１０を所定ピッチで保持しているので、各ピン状端子１１０におけるスルーホール接続部１１２の位置決めが行われている。このため、各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２は、制御回路基板４０の各スルーホール４２に適切かつ円滑に挿通される。
一方、各ピン状端子１１０は、金属板によって接続方向に細長く延びているため、この組立作業の際に、何らかの外力により変形してしまうことがある。複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０に外力が作用し変形が生じると、そのピン状端子１１０の位置ずれが発生するばかりでなく、保持部材１２０を介して他のピン状端子１１０の位置ずれも生じうる。
これに対して、本実施形態の多極コネクタ１０１においては、保持部材１２０が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材１２０の他端部より内側の部分とに保護部１２１を設置し、それら２つの保護部１２１によって一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側一端に位置するピン状端子１１０と、このピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のピン状端子１１０とを保護している。このため、一列状に配置された複数のピン状端子１１０のうち、回路基板への接続時や多極コネクタ１０１の搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するピン状端子１１０とこのピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側のピン状端子１１０とを保護部１２１によって保護することができる。このため、外側一端に位置するピン状端子１１０及びこのピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側のピン状端子１１０に何らかの外力が作用してもそれらピン状端子１１０に変形が生じることを回避することができ、当該ピン状端子１１０の位置ずれを回避できるとともに、当該ピン状端子１１０が変形したことによる他のピン状端子１１０の位置ずれをも回避することができる。このため、多極コネクタ１０１のピン状端子１１０を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
また、保護部１２１はスルーホール接続部１１２の周囲を覆って当該スルーホール接続部１１２を保護するようにしてある。このため、スルーホール接続部１１２の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。これにより、スルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
従って、各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部１１２の半田接続を安定して行えるとともに、各ピン状端子１１０における通電性のバラツキを抑制することができる。
次に、多極コネクタ１０１の第１変形例を図８乃至図１０を参照して説明する。図８は、多極コネクタの第１変形例の斜視図である。図９は、図８の多極コネクタを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。図１０は、図８の多極コネクタの右側面図である。図８乃至図１０において、図５乃至図７に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図８乃至図１０に示す多極コネクタ１０１は、図５乃至図７に示す多極コネクタ１０１と基本構成は同一であるが、ピン状端子１１０の形状及び保護部１２１の配置位置が異なっている。
即ち、図８乃至図１０に示す多極コネクタ１０１において、複数のピン状端子１１０は、図８における矢印Ｙで示す接続方向に対して垂直な矢印Ｘで示す方向に一列状に所定ピッチで配置されている。各ピン状端子１１０は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、接続方向に延びるよう構成されている。そして、各ピン状端子１１０は、接続方向に延び、保持部材１２０によって保持される保持部１１１と、保持部１１１の接続方向上端から延びるスルーホール接続部１１２と、保持部１１１の接続方向下端から延びる表面実装接続部１１３とを備えている。
ここで、スルーホール接続部１１２は、制御回路基板４０に形成されたスルーホール４２（図３参照）に挿通されて半田接続されるものである。この第１変形例では、図５乃至図７に示すピン状端子１１０と異なり、ピン状端子１１０は、スルーホール接続部１１２が保持部１１１の接続方向上端から上方に一直線状に延びる一種類である。
また、各ピン状端子１１０における表面実装接続部１１３は、半導体モジュール３０における基板３１上の導電パッド（図示せず）に表面実装されて半田接続されるものである。各表面実装接続部１１３は、保持部１１１の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部１１３ａと、前方延出部１１３ａの前端から下方に延びる垂直部１１３ｂと、垂直部１１３ｂの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部１１３ｃとを備えている。
また、保持部材１２０は、矢印Ｙで示す接続方向に対して垂直な矢印Ｘで示す方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。保持部材１２０は、複数のピン状端子１１０を所定ピッチで保持する。この保持部材１２０で複数のピン状端子１１０を保持することにより、各ピン状端子１１０におけるスルーホール接続部１１２及び表面実装接続部１１３の位置決めを行うことができる。
そして、この保持部材１２０が延びる方向の一部には、複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０を保護する保護部１２１が設けられている。この保護部１２１は、保持部材１２０から保護するピン状端子１１０の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子１１０の周囲を覆うように構成される。各保護部１２１の保持部１２０からの突出量は、最大でもスルーホール接続部１１２が露出して制御回路基板４０のスルーホール４２に挿通接続可能な程度である。各保護部１２１は、円筒形状である。
保護部１２１につき具体的に述べると、保護部１２１は、保持部材１２０が延びる方向の両端部に設置されている。そして、保持部材１２０が延びる方向の両端部に設置された２つの保護部１２１は、一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側両端に位置するピン状端子１１０を保護するようになっている。
本実施例の多極コネクタ１０１によれば、一列状に配置された複数のピン状端子１１０のうち、制御回路基板４０への接続時や多極コネクタ１０１の搬送時等において最も外力が作用し易い外側両端に位置するピン状端子１１０を保護部１２１によって保護することができる。このため、外側両端に位置するピン状端子１１０に何らかの外力が作用してもそれらピン状端子１１０に変形が生じることを回避することができ、外側両端のピン状端子１１０の位置ずれを回避できるとともに、当該外側両端のピン状端子１１０が変形したことによる他のピン状端子１１０の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極コネクタ１０１のピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２により適切かつ円滑に挿通することができる。
そして、保護部１２１は各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２の周囲を覆って当該スルーホール接続部１１２を保護するようにしてある。このため、スルーホール接続部１１２の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。これにより、スルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
従って、各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部１１２の半田接続を安定して行えるとともに、各ピン状端子１１０における通電性のバラツキを抑制することができる。
次に、多極コネクタ１０１の第２変形例を図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、多極コネクタの第２変形例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図である。図１２は、図１１の多極コネクタを示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は右側面図である。図１１及び図１２において、図５乃至図７に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１１及び図１２に示す多極コネクタ１０１は、図８乃至図１０に示す多極コネクタ１０１と基本構成は同一であるが、保護部１２１の配置位置が異なっている。
即ち、図１１及び図１２に示す多極コネクタ１０１において、複数のピン状端子１１０は、接続方向に対して垂直な方向に一列状に所定ピッチで配置されている。各ピン状端子１１０は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、接続方向に延びるよう構成されている。そして、各ピン状端子１１０は、接続方向に延び、保持部材１２０によって保持される保持部１１１と、保持部１１１の接続方向上端から延びるスルーホール接続部１１２と、保持部１１１の接続方向下端から延びる表面実装接続部１１３とを備えている。
ここで、スルーホール接続部１１２は、制御回路基板４０に形成されたスルーホール４２（図３参照）に挿通されて半田接続されるものである。この第２変形例では、図８乃至図１０に示すピン状端子１１０と同様に、ピン状端子１１０は１種類である。ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２は、保持部１１１の接続方向上端から上方に一直線状に延びている。
また、各ピン状端子１１０における表面実装接続部１１３は、半導体モジュール３０における基板３１上の導電パッド（図示せず）に表面実装されて半田接続されるものである。各表面実装接続部１１３は、保持部１１１の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部１１３ａと、前方延出部１１３ａの前端から下方に延びる垂直部１１３ｂと、垂直部１１３ｂの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部１１３ｃとを備えている。
また、保持部材１２０は、接続方向に対して垂直な方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。保持部材１２０は、複数のピン状端子１１０を所定ピッチで保持する。この保持部材１２０で複数のピン状端子１１０を保持することにより、各ピン状端子１１０におけるスルーホール接続部１１２及び表面実装接続部１１３の位置決めを行うことができる。
そして、この保持部材１２０が延びる方向の一部には、複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０を保護する保護部１２１が設けられている。この保護部１２１は、保持部材１２０から保護するピン状端子１１０の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子１１０の周囲を覆うように構成される。保護部１２１は円筒形状である。各保護部１２１の保持部１２０からの突出量は、最大でもスルーホール接続部１１２が露出して制御回路基板４０のスルーホール４２に挿通接続可能な程度である。
保護部１２１につき具体的に述べると、保護部１２１は、図８乃至図１０に示す保護部１２１と異なり、保持部材１２０が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材１２０の他端部より内側の部分とに保護部１２１を設置されている。そして、それら２つの保護部１２１によって一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側一端に位置するピン状端子１１０と、このピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側（具体的には外側他端にあるピン状端子１１０の２個内側）のピン状端子１１０とを保護している。
本実施例の多極コネクタ１０１によれば、一列状に配置された複数のピン状端子１１０のうち、制御回路基板４０への接続時や多極コネクタ１０１の搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するピン状端子１１０とこのピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側のピン状端子１１０とを保護部１２１によって保護することができる。このため、外側一端に位置するピン状端子１１０及びこのピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側のピン状端子１１０に何らかの外力が作用してもそれらピン状端子１１０に変形が生じることを回避することができ、当該ピン状端子１１０の位置ずれを回避できるとともに、当該ピン状端子１１０が変形したことによる他のピン状端子１１０の位置ずれをも回避することができる。このため、多極コネクタ１０１のピン状端子１１０を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
また、保護部１２１はスルーホール接続部１１２の周囲を覆って当該スルーホール接続部１１２を保護するようにしてある。このため、スルーホール接続部１１２の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。これにより、スルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
従って、各ピン状端子１１０のスルーホール接続部１１２を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部１１２の半田接続を安定して行えるとともに、各ピン状端子１１０における通電性のバラツキを抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、接続方向に対して垂直な方向に配置された複数のピン状端子１１０は、一列状に限らず複数列状に配置されていても良い。
また、保護部１２１の配置の仕方は、図５乃至図７及び図１１、図１２に示した２つの保護部１２１によって一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側一端に位置するピン状端子１１０と、このピン状端子１１０から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子１１０よりも内側のピン状端子１１０とを保護する場合、図８乃至図１０に示した２つの保護部１２１によって一列状に形成された複数のピン状端子１１０のうち外側両端に位置するピン状端子１１０を保護する場合に限らず、保持部材１２０の一部に保護部１２１を設け、この保護部１２１によって複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０を保護するようにすればよい。
保持部材１２０の一部に保護部１２１を設け、この保護部１２１によって複数のピン状端子１１０のうち特定のピン状端子１１０を保護するようにすると、制御回路基板４０への接続時や多極コネクタ１０１の搬送時等において保護部１２１によって特定のピン状端子１１０を保護することができ、そのピン状端子１１０に何らかの外力が作用してもそのピン状端子１１０に変形が生じることを回避することができる。このため、当該特定のピン状端子１１０の位置ずれを回避できるとともに、当該特定のピン状端子１１０が変形したことによる他のピン状端子１１０の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極コネクタ１０１のピン状端子１１０を制御回路基板４０のスルーホール４２に適切かつ円滑に挿通することができる。
そして、保護部１２１の数は、いくつでもよく、全てのピン状端子１１０を保護するようにしてもよい。
また、保護部１２１は、保持部材１２０から保護するピン状端子１１０の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子１１０の周囲を覆うものであれば、必ずしも円筒形状である必要はない。
更に、保護部１２１の接続方向の先端には、必ずしも傾斜面１２２を形成しなくても良い。
また、保持部材１２０及び保護部１２１は、複数のピン状端子１１０ともにインサート成形によって形成される必要は必ずしもない。
また、保護部１２１に、インサート成形時にピン状端子１１０の変形を抑制する押え治具用の開口部１２３を設ける必要は必ずしもない。
１ 操向ハンドル
２ コラム軸
３ 減速ギア３
４Ａ，４Ｂ ユニバーサルジョイント
５ ピニオンラック機構
６ タイトロッド
７ トルクセンサ
８ 電動モータ
９ 車速センサ
１０ コントローラ
１１ 制御演算装置
１２ ゲート駆動回路
１３ モータ駆動部
１４ 非常停止用の遮断装置
１５ 電流検出回路
１６ 回転センサ
１７ ロータ位置検出回路
１８ ＩＧＮ電圧モニタ部
１９ 電源回路部
２０ ケース
２１ 半導体モジュール載置部
２１ａ ねじ孔
２２ 電力及び信号用コネクタ実装部
２３ ３相出力用コネクタ実装部
２３ａ ねじ孔
２４ 取付けポスト
２４ａ ねじ孔
３０ 半導体モジュール（パワー回路基板、一方の回路基板）
３１ 基板
３１ａ 貫通孔
３５ ベアチップＦＥＴ（ベアチップトランジスタ）
３７ 表面実装部品
３８ 取付けねじ
３９ 放熱用シート
４０ 制御回路基板（他方の回路基板）
４０ａ 貫通孔
４１ 取付けねじ
５０ 電力及び信号用コネクタ
５１ 取付けねじ
６０ ３相出力用コネクタ
６０ａ 貫通孔
６１ 取付けねじ
７０ カバー
８１電源ライン
８１ａ 正極端子
８２ 接地ライン
８２ａ 負極端子
９０ ３相出力部
９１ａ ａ相出力ライン
９１ｂ ｂ相出力ライン
９１ｃ ｃ相出力ライン
１０１ 多極コネクタ
１１０ ピン状端子
１１１ 保持部
１１２ スルーホール接続部
１１３ 表面実装接続部
１１３ａ 前方延出部
１１３ｂ 垂直部
１１３ｃ 半田接続部
１２０ 保持部材
１２１ 保護部
１２２ 傾斜面
１２３ 開口部

Claims (7)

  1. 接続方向に対して垂直な方向に列状に配置され、各々が接続方向に延びる複数のピン状端子と、接続方向に対して垂直な方向に延びて前記複数のピン状端子を所定ピッチで保持する保持部材とを備えた多極コネクタであって、
    前記保持部材の一部に、前記複数のピン状端子のうち特定のピン状端子を保護する保護部であって、前記保持部材から保護するピン状端子の接続方向に突出するように延びて当該ピン状端子の周囲を覆う保護部を設け、
    前記保護部は、前記保持部材が延びる方向の少なくとも一端部に設置され、列状に配置された前記複数のピン状端子のうち少なくとも外側一端に位置するピン状端子を保護し、
    前記保護部は、前記保持部材が延びる方向の両端部に設置され、列状に形成された前記複数のピン状端子のうち外側両端に位置するピン状端子を保護するか、又は、前記保持部材が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって前記保持部材の他端部よりも内側の部分とに設置され、列状に形成された前記複数のピン状端子のうち外側一端に位置するピン状端子と、このピン状端子から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のピン状端子とを保護することを特徴とする多極コネクタ。
  2. 前記保護部の接続方向の先端に傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の多極コネクタ。
  3. 前記保持部材及び前記保護部は、前記複数のピン状端子とともにインサート成形によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の多極コネクタ。
  4. 前記保護部に、インサート成形時に前記ピン状端子の変形を抑制する押え治具用の開口部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の多極コネクタ。
  5. 前記複数のピン状端子の各々は、接続方向に延び、前記保持部材によって保持される保持部と、該保持部の接続方向一端から延び、一方の回路基板に形成されたスルーホールに挿通されて半田接続されるスルーホール接続部と、前記保持部の接続方向他端から延び、他方の回路基板上に表面実装されて半田接続される表面実装接続部とを備えることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の多極コネクタ。
  6. 前記保護部は、前記スルーホール接続部の周囲を覆って当該スルーホール接続部を保護することを特徴とする請求項５に記載の多極コネクタ。
  7. 前記保護部は、前記保持部材と一体成形されていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の多極コネクタ。
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