JP6062637B2 - モータ制御装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置の製造方法に係り、特に、製造工程を低減し、簡易かつコスト的に有利なモータ制御装置の製造方法に関するものである。

一般車両においては、例えば、パワーウインドウ装置等のようなモータを使用した車両搭載機器が使用されているが、この車両搭載装置のモータを制御するためのモータ制御装置が併せて搭載される。
このモータ制御装置には、給電コネクタ、コンデンサ、リレー等が電気的に接続された回路基板等が搭載されており、これらの部品は、収納ケースに収められている。
このようなモータ制御装置を製造するためには、これらの電気部品を組み付ける必要がある。
つまり、これら複数の電気部品を、ハンダによって、電気的及び機械的に実装する必要がある。

このような状況下、複数の電気部品を組み付けてモータ制御装置を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、電子回路部品収容ケースが開示されている。
特許文献１に記載の技術においては、コネクタが一体的に構成されているケースにプリント基板を取付ける際には、プリント基板に、リレーやコンデンサ等の回路素子をハンダ等で電気的に接続する方法をとっている。

つまり、従来の技術を図示すると、図４になる。
このように、回路基板１００に、電界コンデンサ４０１やリレー４０２等のフロー部品４００をフロー工程によりハンダ付けし、その後更に、外部給電コネクタ２１０及びモータ端子２２０を再度フロー工程によりハンダ付けするという方法がとられていた。

特開平９−５５５９３号公報

このように、特許文献１に記載の技術によれば、回路基板に複数の電気部品をハンダによって、電気的及び機械的に実装し、ケースに収容することができる。
しかし、特許文献１のような従来の技術によれば、少なくとも二回のハンダ付け工程が必要となる。
このハンダ付け工程は、組み付け管理が煩雑な工程が多く、コスト的にも効率的にも不利であった。

本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、ハンダ付け工程の実行回数を低減し、製造において、コスト的にも効率的にも有利なモータ制御装置の製造方法を提供することにある。

上記課題は、本発明に係るモータ制御装置の製造方法によれば、モータへ電力を供給するための複数の回路素子を搭載した回路基板を、有底筐体状の収納ケースの開口を覆うように収めたモータ制御装置の製造方法であって、前記収納ケースには、一体的に構成された外部端子と、前記回路基板を固定するための固定部とが備えられるとともに、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板配設方向へ向けて延出するように形成された位置決め部が形成されており、前記回路素子を仮係止する前記位置決め部は、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路素子の端子が前記回路基板の接続孔に挿通可能な位置に形成されるものであり、前記位置決め部に前記回路素子を仮係止する第一工程と、前記収納ケースの底面が下方に配置される状態に配置するとともに、前記回路基板を前記収納ケースの上方に配置した状態で、前記回路基板を前記固定部に固定する第二工程と、前記収納ケースと、前記回路基板との上下を反転させる第三工程と、を実行し、前記第三工程においては、反転により、前記回路基板が前記位置決め部よりも下方に配置される状態となるものであり、重力の作用により前記回路素子の自重によって、仮係止が解除され、前記回路基板の前記接続孔が形成された位置に、前記回路素子が配設されることにより解決される。

このように構成されていることにより、回路素子を収納ケースに仮留めし、この収納ケースに回路基板を固定すると、回路基板に対して回路素子の位置決めを行うことができる。
このように、回路基板に対する回路素子の位置決めが可能であるため、回路基板を収納ケースに装着する前に予め回路素子のハンダ付けを行う必要がなく、回路基板を収納ケースに固定した後、外部端子のハンダ付けと同時に、回路基板に対する回路素子のハンダ付けを行うことができる。
よって、ハンダ付け工程の実行回数を低減することができる。

また、本発明に係るモータ制御装置によれば、前記位置決め部は、前記回路素子を仮係止するものであり、前記仮係止は、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板が前記位置決め部よりも下方に配置された際、重力の作用により前記回路素子の自重によって、前記仮係止が解除され、前記回路基板の前記接続孔が形成された位置に、前記回路素子が配設される。

このように構成されていることにより、回路基板を収納ケースに固定した後、回路基板と収納ケースの天地を逆転させることによって、回路素子がその自重により回路基板の所定位置に移動する。
このとき、回路素子は、その端子が回路基板の接続孔に挿通可能な位置に配設されているため、回路基板上の配設されるべき位置に確実に配設されることとなる。
よって、特別な装置や特別な工程を要さず、簡易な構成で確実に回路素子を回路基板上の所定位置へと配設することができる。

また、このとき、前記位置決め部には、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板方向へ向けて、前記回路基板と略直交する方向に延びるガイド部が備えられていると好適である。
このように構成されていることにより、回路基板を収納ケースに固定した後、回路基板と収納ケースの天地を逆転させた場合に、回路素子を回路基板上の所定位置に確実に案内することができる。
つまり、回路基板と収納ケースの天地を逆転させた場合に、回路素子が途中で傾いて止まり、接続不良や組み付け不良となることを有効に回避することができる。

このとき、具体的適用においては、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板と前記位置決め部が形成されている前記収納ケース内壁面との間方向における、前記ガイド部の長さは、前記第三工程において、前記回路素子の端子が前記回路基板の前記接続孔に挿通されるとともに前記仮係止が解除されると、前記ガイド部と前記回路素子との接触が外れる長さに設定されると好適である。
このように構成されていると、回路素子を回路基板上の所定位置に確実に案内することができる。

また更に、具体的適用においては、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板と前記位置決め部が形成されている前記収納ケース内壁面との間方向における、前記ガイド部の長さは、同方向における前記回路素子の長さに応じて決定されると好適である。
このように構成されていると、各回路素子のサイズ（回路素子の回路基板と位置決め部が形成されている収納ケース内壁面との間方向の長さ）に応じてガイド部の同方向長さを変更することができる。
よって、サイズの異なる回路素子を確実に組み付けることができる。

本発明に係るモータ制御装置によれば、回路素子を収納ケースに仮留めし、この収納ケースに回路基板を固定すると、回路基板に対して回路素子の位置決めを行うことができる。
よって、回路基板を収納ケースに固定した後、回路基板と位置決め部の天地を反転させて、回路基板が位置決め部よりも下方に配置されるように位置させると、回路素子は回路基板上の所定位置に配設される。
よって、回路基板を収容ケースに固定した後、外部端子のハンダ付けと同時に、回路基板に対する回路素子のハンダ付けを行うことができる。
よって、ハンダ付け工程の実行回数を低減することができる。
このように、本発明においては、簡易な構成で、ハンダ付け工程の実行回数を低減することができる。
このため、モータ制御装置の製造において、コスト的にも効率的にも有利となる。

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の説明図である。 本発明の一実施形態に係るモータ制御装置製造工程を示す工程図である。 本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の製造工程の主要部を示す説明図である。 従来例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ハンダ付け工程の実行回数を低減し、製造において、コスト的にも効率的にも有利なモータ制御装置の製造方法に関するものである。

図１乃至図３は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１はモータ制御装置の説明図、図２はモータ制御装置製造工程を示す工程図、図３はモータ制御装置の製造工程の主要部を示す説明図である。

図１により、本実施形態に係るモータ制御装置Ｓについて説明する。
モータ制御装置Ｓには、回路基板１、収納ケース２、リフロー部品３、フロー部品４を備えて構成されている。
本実施形態に係る回路基板１は、銅パターン等で構成された配線パターン、コネクタ等の部品端子が挿入される孔等が形成された電気回路基板である。
コネクタ等の部品端子が挿入される孔は配線パターンと電気的に接続されており、部品端子が挿入されると部品と配線パターンが電気的に接続される。

本実施形態に係る収納ケース２は、樹脂製有底筐体であり、外部給電コネクタ２１が一体的にインサート成形されている。
外部給電コネクタ２１は、収納ケース２の側壁部分に、インサート成形されており、給電コネクタ端子２１ａは、収納ケース２内部に自由端部を開口側（回路基板１が覆設される側）へ向けて突出している。

また、側壁には、モータ端子２２が貫通するモータ端子貫通孔２３が形成されている。
このモータ端子２２は、収納ケース２内部に自由端部を開口側（回路基板１が覆設される側）へ向けて、モータ端子貫通孔２３を貫通して突出している。

また、収納ケース２には、底面内壁面から開口側（回路基板１が覆設される側）に向けて略垂直に立設する、固定部としての取付け台座２５が一体形成されている。
この取付け台座２５に回路基板１の端部が支持固定される。
よって、底面内壁面から開口側（回路基板１が覆設される側）への距離は、底面内壁面から回路基板１の取付け位置までの距離と等しくなるように構成されている。
回路基板１はその端部を取付け台座２５に支持された状態で、ネジ留め若しくは熱かしめを行うことにより、取付け台座２５に取付けられる。

収納ケース２の底面内壁面には、フロー部品位置決め部２４が形成されている。
本実施形態に係るフロー部品位置決め部２４は、後述するフロー部品４を仮留めするものであり、底部２４ａとガイド部２４ｂとを有して構成されている。
底部２４ａは、収納ケース２の底面内壁面（つまり、回路基板１に対向する側の面）の所定位置に形成されている。

所定位置とは、回路基板１を収納ケース２に取付けた際、回路基板１上のフロー部品４配設位置と整合する位置（つまり、回路基板１から収納ケース２底面内壁面への方向を上下方向とし、収納ケース２内壁面を上部とすると、回路基板１上のフロー部品４配設位置の直上となる位置）である。
付言すると、所定位置とは、この位置にフロー部品４を配設すると、フロー部品４端子の自由端部側（端子の一部）が、回路基板１に形成された所定の接続孔１１（１１ａ、１１ｂ）に挿入可能となる位置となる。

ガイド部２４ｂは、底部２４ａから、収納ケース２開口側（回路基板１が覆設される側）へ向けて延出する壁体である。
本実施形態においては、このガイド部２４ｂは、底部２４ａより略垂直に延出しており、この高さ（回路基板１から収納ケース２底面内壁面への方向を上下方向とすると、上下方向の距離）は、回路基板１を収納ケース２に取付けた際、回路基板１と収納ケース２底面内壁面との距離よりも小さくなるように構成されている。

また、このガイド部２４ｂの上下方向の高さは、フロー部品４のサイズに応じて変更される。
つまり、フロー部品４の上下方向距離によって、ガイド部２４ｂの上下方向距離を変更して、サイズの異なるフロー部品４を確実に組み付けることができる。
このガイド部２４ｂにより、上下反転した際に、フロー部品４は回路基板１上の所定位置に確実に案内されることとなる。

なお、フロー部品４の仮留め方法としては、例えば、回路基板１配設方向に向け、底部２４ａに延出形成された突起片等によって、フロー部品４が把持されるように構成されていてもよいし、ガイド部２４ｂによってフロー部品が把持されるように構成されていてもよい。

また、底部２４ｂに、フロー部品４の形状と整合する凹部を形成しておき、この凹部に係合保持されるように構成されていてもよい。
いずれにしても、フロー部品４の自重で把持又は係合保持が解除される（つまり、上下反転した際に、フロー部品４の自重により把持又は係合保持が外れて、フロー部品４が回路基板１方向に落下する）構成及び保持力であればよい。

本実施形態に係るリフロー部品３は、回路基板１にリフロー接合される電子部品である。
このリフロー部品３は、予め回路基板１上にパターン印刷されたペースト状のクリームハンダ上実装された後、このクリームハンダを熱溶融させることによりハンダ付け接合されている。

本実施形態に係るフロー部品４は、回路基板１にフロー接合される回路素子であり、本実施形態においては、電界コンデンサ４１、リレー４２が実装される。
このフロー部品４は、回路基板１に実装された後、液体状ハンダが内在するハンダ槽上を流すことによりハンダ付け接合される。

次いで、図２及び図３により、モータ制御装置製造工程について説明する。
図２に示すように、まず、収納ケース２側においては、工程１−１において、フロー部品位置決め部２４に、フロー部品４である電界コンデンサ４１及びリレー４２が仮留めされる。
このとき、回路基板１側では、工程１−２において、リフロー部品３が回路基板１へリフロー接合により固定される。

次いで、工程２において、回路基板１を収納ケース２に固定する。
このとき、回路基板１側が上方向になるとともに、収納ケース２底面側が下方向となる状態で作業が行われる。
図３（ａ）に示すように、回路基板１を取付け台座２５に取付ける。
このとき、電界コンデンサ４１及びリレー２４の端子の自由端部側（端子の一部）は、回路基板１に形成された所定の接続孔１１（１１ａ、１１ｂ）に挿入させておく。
そして、この状態で、ネジ留め若しくは熱かしめを行うことにより、取付け台座２５に回路基板１を固定する。

次いで、図２の工程３において、上下反転させる。
つまり、回路基板１側が下方向になるとともに、収納ケース２底面側が上方向となるように、天地を反転させる。
このように、天地を反転させると、図３（ｂ）に示す状態となる。

上述したように、本構成においては、フロー部品４の自重により、フロー部品４の把持又は係合保持が解除されるよう構成されているため、自重によりフロー部品位置決め部２４からの把持又は係合保持が解除されたフロー部品４は、重力により、回路基板１側へ落下する。
このとき、ガイド部２４ｂの存在により、フロー部品４は、確実に回路基板１の所定位置に落下し、端子の先端部が回路基板１に形成された所定の配設孔に挿入されていたフロー部品４の端子は、この配設孔に沿って完全に挿入される。

そして、フロー部品４が回路基板１に配設された後、図２の工程４に示すように、フローハンダ工程が実施され、フロー部品４が所定位置に配設されたモータ制御装置Ｓは、ハンダ槽へと送られて、ハンダ接合される。

以上のように、本実施形態に係るモータ制御装置Ｓは、１回のフローハンダ工程で製造可能である。
つまり、本実施形態においては、フロー部品位置決め部２４に、フロー部品４である電界コンデンサ４１及びリレー４２が仮留めされる。

そして、このフロー部品位置決め部２４は、フロー部品４の自重により、フロー部品４の把持又は係合保持が解除されるよう構成されているため、回路基板１位置と収納ケース２底面位置を天地反転させれば、自重によりフロー部品４の把持又は係合保持が外れる。
そして、フロー部品位置決め部２４からの把持又は係合保持が解除されたフロー部品４は、重力により、回路基板１側へ落下する。
よって、天地反転するのみで、簡易にフロー部品４を回路基板１上に配設することができる。

また、本実施形態においては、フロー部品位置決め部２４にガイド部２４ｂを設けた。
このガイド部２４ｂは、フロー部品位置決め部２４から回路基板１方向に向けて（回路基板１上のフロー部品４配設位置）に延出しているため、フロー部品４は回路基板１上の所定位置に確実に案内されることとなる。
よって、フローハンダ工程実行回数を低減させ、効率的にモータ制御装置Ｓを製造することが可能となる。

１・・回路基板、１１（１１ａ，１１ｂ）・・接続孔、
２・・収納ケース、２１・・外部給電コネクタ、２１ａ・・給電コネクタ端子（外部端子）、
２２・・モータ端子、２３・・モータ端子貫通孔、２４・・フロー部品位置決め部、
２４ａ・・底部、２４ｂ・・ガイド部、２５・・取付け台座（固定部）、
３・・リフロー部品、
４・・フロー部品（回路素子）、４１・・電界コンデンサ、４２・・リレー、
Ｓ・・モータ制御装置

Claims (4)

1. モータへ電力を供給するための複数の回路素子を搭載した回路基板を、有底筐体状の収納ケースの開口を覆うように収めたモータ制御装置の製造方法であって、
   前記収納ケースには、一体的に構成された外部端子と、前記回路基板を固定するための固定部とが備えられるとともに、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板配設方向へ向けて延出するように形成された位置決め部が形成されており、
   前記回路素子を仮係止する前記位置決め部は、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路素子の端子が前記回路基板の接続孔に挿通可能な位置に形成されるものであり、
   前記位置決め部に前記回路素子を仮係止する第一工程と、
   前記収納ケースの底面が下方に配置される状態に配置するとともに、前記回路基板を前記収納ケースの上方に配置した状態で、前記回路基板を前記固定部に固定する第二工程と、
   前記収納ケースと、前記回路基板との上下を反転させる第三工程と、を実行し、
   前記第三工程においては、反転により、前記回路基板が前記位置決め部よりも下方に配置される状態となるものであり、
   重力の作用により前記回路素子の自重によって、仮係止が解除され、
   前記回路基板の前記接続孔が形成された位置に、前記回路素子が配設されることを特徴とするモータ制御装置の製造方法。
2. 前記位置決め部には、前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板方向へ向けて、前記回路基板と略直交する方向に延びるガイド部が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置の製造方法。
3. 前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板と前記位置決め部が形成されている前記収納ケース内壁面との間方向における、前記ガイド部の長さは、
   前記第三工程において、前記回路素子の端子が前記回路基板の前記接続孔に挿通されるとともに前記仮係止が解除されると、前記ガイド部と前記回路素子との接触が外れる長さに設定されることを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置の製造方法。
4. 前記回路基板が前記固定部に取付けられた状態において、前記回路基板と前記位置決め部が形成されている前記収納ケース内壁面との間方向における、前記ガイド部の長さは、同方向における前記回路素子の長さに応じて決定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモータ制御装置の製造方法。

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