JP6695769B2 - Electric drive - Google Patents
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Description
本発明は電動駆動装置に係り、特に電子制御装置を内蔵した電動駆動装置に関するものである。 The present invention relates to an electric drive device, and more particularly, to an electric drive device having an electronic control device built therein.
一般的な産業機械分野においては、電動モータによって機械系制御要素を駆動することが行われているが、最近では電動モータの回転速度や回転トルクを制御する半導体素子等からなる電子制御装置を電動モータに一体的に組み込む、いわゆる機電一体型の電動駆動装置が採用され始めている。 In a general industrial machine field, a mechanical system control element is driven by an electric motor, but recently, an electronic control device including a semiconductor element for controlling the rotation speed and the rotation torque of the electric motor is electrically driven. A so-called electromechanical integrated electric drive device, which is integrally incorporated into a motor, has begun to be adopted.
機電一体型の電動駆動装置の例として、例えば自動車の電動パワーステアリング装置においては、運転者がステアリングホィールを操作することにより回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。この電動モータを制御するため、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)がパワーステアリング装置に設けられている。 As an example of the electromechanical integrated electric drive device, for example, in an electric power steering device for an automobile, a driver detects a turning direction and a turning torque of a steering shaft that is turned by operating a steering wheel, The electric motor is driven so as to rotate in the same direction as the rotation direction of the steering shaft based on the detected value, and the steering assist torque is generated. An electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) is provided in the power steering device to control the electric motor.
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、特開2015−134598号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1には、電動モータと電子制御装置とにより構成された電動パワーステアリング装置が記載されている。そして、電動モータは、アルミ合金等から作られた筒部を有するモータハウジングに収納され、電子制御装置は、モータハウジングの軸方向の出力軸とは反対側に配置されたECUハウジングに収納されている。ECUハウジングの内部に収納される電子制御装置は、電源回路部と、電動モータを駆動制御するMOSFETのようなパワースイッチング素子を有する電力変換回路部と、パワースイッチング素子を制御する制御回路部とを備え、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。 As a conventional electric power steering device, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-134598 (Patent Document 1) is known. Patent Document 1 describes an electric power steering device including an electric motor and an electronic control device. The electric motor is housed in a motor housing having a tubular portion made of aluminum alloy or the like, and the electronic control unit is housed in an ECU housing arranged on the opposite side of the motor housing from the output shaft in the axial direction. There is. An electronic control unit housed inside an ECU housing includes a power supply circuit section, a power conversion circuit section having a power switching element such as MOSFET for driving and controlling an electric motor, and a control circuit section for controlling the power switching element. The output terminal of the power switching element and the input terminal of the electric motor are electrically connected via a bus bar.
そして、ECUハウジングに収納された電子制御装置には、合成樹脂から作られたコネクタ端子組立体を介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が供給されている。コネクタ端子組立体は蓋体として機能しており、ECUハウジングに形成された開口部を塞ぐようにして電子制御装置と接続され、また固定ボルトによってECUハウジングの外表面に固定されている。 The electronic control unit housed in the ECU housing is supplied with electric power from a power supply via a connector terminal assembly made of synthetic resin, and is supplied with detection signals such as operating states from detection sensors. .. The connector terminal assembly functions as a lid, is connected to the electronic control unit so as to close an opening formed in the ECU housing, and is fixed to the outer surface of the ECU housing by a fixing bolt.
尚、この他に電子制御装置を一体化した電動駆動装置としては、電動ブレーキや各種油圧制御用の電動油圧制御器等が知られている。 In addition to the above, as an electric drive unit in which an electronic control unit is integrated, an electric brake, an electric hydraulic controller for various hydraulic controls, and the like are known.
特許文献1に記載されている電動パワーステアリング装置は自動車のエンジンルーム内に配置されることから、小型に構成されることが必要である。特に最近では自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や安全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、電動パワーステアリング装置を含めて各種補機類はできるだけ小型化することが求められている。 Since the electric power steering device described in Patent Document 1 is arranged in the engine room of the automobile, it is necessary to have a small size. In particular, recently, in the engine room of automobiles, there is a tendency that many accessories such as exhaust gas countermeasure equipment and safety countermeasure equipment are installed, and various accessories such as the electric power steering device should be miniaturized as much as possible. It has been demanded.
例えば、電動パワーステアリング装置はその構造上から長手方向には軸長の制限は比較的少なく、半径方向の大型化が制限される傾向にある。したがって、ハウジングを半径方向へ小型化することが要請されているのが現状である。 For example, the electric power steering device has a relatively small axial length limitation in the longitudinal direction because of its structure, and tends to be limited in radial size. Therefore, under the present circumstances, it is required to reduce the size of the housing in the radial direction.
半径方向に小型化するために電源回路部、電力変換回路部、及び制御回路部を個別に3分割する構成が有効である。これによれば、電動モータを制御するための必要な電気部品を3分割するため、半径方向に小型化できるようになるものである。 In order to reduce the size in the radial direction, it is effective to separately divide the power supply circuit unit, the power conversion circuit unit, and the control circuit unit into three. According to this, since the electric components necessary for controlling the electric motor are divided into three, the size can be reduced in the radial direction.
ところで、本発明が対象とする電動駆動装置においては、図15及び図16に示すように、電源回路部から電力変換回路部に電力を供給するための接続部は、電源回路部に設けられた高圧側コネクタ端子から延びた、電源側配線端子60の平板部分(=インバータ側配線端子)60Fを電力変換回路部61の基板62に設けた、略「L」字状のインバータ側コネクタ端子63の平板部分63Fに重ね合わせ、重ね合わせた部分の先端をTIG溶接して溶接部Wによって接続する構成となっていた。
By the way, in the electric drive device to which the present invention is applied, as shown in FIGS. 15 and 16, the connection portion for supplying power from the power supply circuit unit to the power conversion circuit unit is provided in the power supply circuit unit. Of the substantially “L” -shaped inverter
そして、電源側配線端子60の平板部分とインバータ側コネクタ端子63の平板部分63Fが重ね合せて接合されるため、インバータ側コネクタ端子63は、電源側配線端子60に近接するように配置することが必要となる。この「L」字状のインバータ側コネクタ端子63の平板部分63Fは、電源側配線端子60の平板部分60Fに接続されるため、インバータ側コネクタ端子63の平板部分63Fは、電力変換回路部の基板62の端面62Eを超えて長さgだけ電源側配線端子60まで延びる構成となっている。
Since the flat plate portion of the power supply
ところで、電力変換回路部61の基板62は、配線パターン以外は絶縁膜であるレジスト膜によって覆われており、配線パターンにハンダ接続されたインバータ側コネクタ端子63も、配線パターンからレジスト膜の上面に接触した状態で基板62の端面62Eを超えて、電源側配線端子60まで長さgだけ延びるようになっている。このため、レジスト膜の上面に接触しているインバータ側コネクタ端子63に流れる高圧の電流によって、レジスト膜に絶縁破壊が発生する恐れが高くなるという課題を生じる。
By the way, the
また、このインバータ側コネクタ端子63は、基板62上に載置されてハンダによって基板62の配線パターンに接着、固定されている。このインバータ側コネクタ端子63のハンダ付けは、一般的に「リフロープロセス」によって行われている。「リフロープロセス」は、クリームハンダと呼ばれるペースト状のハンダを予め配線パターンに合わせて塗布し、そこにインバータ側コネクタ端子63を載置して基板62へ直接的に熱を加えてハンダを溶かすことでハンダ付けを行う方法である。
The inverter-
上述したように、本発明が対象とする電動駆動装置においては、基板62の面積を小さくして半径方向に小型化できるようにすることが要請されており、インバータ側コネクタ端子63の実装面積もできる限り低減する必要がある。このため、インバータ側コネクタ端子63の接着面も狭くなる傾向にある。
As described above, in the electric drive device targeted by the present invention, it is required to reduce the area of the
そして、「L」字状のインバータ側コネクタ端子63を使用する場合は、載置した状態でインバータ側コネクタ端子63の載置安定性が悪いものである。このため、ペースト状のハンダの粘着力だけでは自立させることが難しく、更にはハンダ付け行程でハンダが融けると、「L」字状のコインバータ側コネクタ端子63が倒れる現象がある。したがって、特別な雇を用いてインバータ側コネクタ端子63を自立させることが必要となり、生産性の向上が図れないという課題があった。
When the "L" -shaped inverter-
尚、上述した説明ではインバータ側コネクタ端子を例にして行ったが、高圧の電流が流れる一般のコネクタ端子においても同様である。 In the above description, the inverter-side connector terminal is taken as an example, but the same applies to a general connector terminal through which a high-voltage current flows.
本発明の目的は、レジスト膜の上面に位置するコネクタ端子に流れる電流によってレジスト膜が絶縁破壊するのを抑制することができ、しかも実装面積が少なくてもコネクタ端子を単独で自立させてハンダ付け作業ができる新規な電動駆動装置を提供することにある。 An object of the present invention is to suppress the dielectric breakdown of the resist film due to the current flowing through the connector terminal located on the upper surface of the resist film, and even if the mounting area is small, the connector terminal is independently soldered and soldered. It is to provide a new electric drive device that can perform work.
本発明の特徴は、コネクタ端子を、基板の端面を超えて配線端子と接合されるコネクタ接合片と、このコネクタ接合片と釣り合いを保つように対面してコネクタ端子を自立させるコネクタ釣り合い片と、コネクタ釣り合い片から連続して形成され、基板上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片と、コネクタ接着片から連続して形成され、基板上のレジスト膜から離間するように基板の端面を超えてコネクタ接合片に続くコネクタ離間片から構成し、コネクタ接着片を基板上の配線パターンに塗布されたペースト状のハンダに載置してコネクタ端子を基板に接着、固定する、ところにある。 A feature of the present invention is that a connector terminal is a connector joint piece that is joined to a wiring terminal over an end surface of a substrate, and a connector balance piece that faces each other so as to maintain balance with the connector joint piece and that makes the connector terminal self-supporting. A connector adhesive piece that is continuously formed from the connector balance piece and that is connected to the wiring pattern on the substrate, and a connector adhesive piece that is continuously formed from the resist film on the substrate beyond the end surface of the substrate. It is composed of a connector separating piece and a connector separating piece, and the connector adhering piece is placed on paste-like solder applied to the wiring pattern on the board to bond and fix the connector terminal to the board.
本発明によれば、レジスト膜の上面に位置するコネクタ端子に流れる電流によってレジスト膜が絶縁破壊するのを抑制することができる。また、実装面積が少なくてもコネクタ端子を単独で自立させてハンダ付け作業ができ、雇等の特別な治具を用いなくてもハンダ付けができるので生産性を高めることができるようになる。 According to the present invention, it is possible to suppress the dielectric breakdown of the resist film due to the current flowing through the connector terminal located on the upper surface of the resist film. Further, even if the mounting area is small, the connector terminals can be independently made to be soldered, and the soldering can be performed without using a special jig such as hiring, so that the productivity can be improved.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and applications within the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用される一例としての操舵装置の構成、及び機電一体型の電動駆動装置としての電動パワーステアリング装置の構成について図1、図2を用いて簡単に説明する。 Before describing the embodiments of the present invention, a configuration of a steering device as an example to which the present invention is applied, and a configuration of an electric power steering device as an electromechanical integrated electric drive device are briefly described with reference to FIGS. 1 and 2. Explained.
まず、自動車の前輪を操舵するための操舵装置について説明する。操舵装置1は図1に示すように構成されている。図示しないステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト2の下端には図示しないピニオンが設けられ、このピニオンは車体左右方向へ長い図示しないラックと噛み合っている。このラックの両端には前輪を左右方向へ操舵するためのタイロッド3が連結されており、ラックはラックハウジング4に覆われている。そして、ラックハウジング4とタイロッド3との間にはゴムブーツ5が設けられている。
First, a steering device for steering the front wheels of an automobile will be described. The steering system 1 is configured as shown in FIG. A pinion (not shown) is provided at the lower end of the
ステアリングホイールを回動操作する際のトルクを補助するため、電動パワーステアリング装置6が設けられている。即ち、ステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサ7が設けられ、トルクセンサ7の検出値に基づいてラックにギヤ10を介して操舵補助力を付与する電動モータ部8と、電動モータ部8に配置された電動モータを制御する電子制御装置(ECU)部9とが設けられている。電動パワーステアリング装置6の電動モータ部8は、出力軸側の外周部の3箇所が図示しないボルトを介してギヤ10に接続され、電動モータ8部の出力軸とは反対側に電子制御装置部9が設けられている。
An electric
図2に示すように、電動モータ部8はアルミニウム合金等から作られた筒部を有するモータハウジング11A及びこれに収納された図示しない電動モータとから構成され、電子制御装置部9は、モータハウジング11Aの軸方向の出力軸とは反対側に配置された、アルミニウム合金等で作られたECUハウジング11B及びこれに収納された図示しない電子制御組立体から構成されている。
As shown in FIG. 2, the
モータハウジング11AとECUハウジング11Bはその対向端面で固定ボルトによって一体的に固定されている。ECUハウジング11Bの内部に収納された電子制御組立体は、必要な電源を生成する電源回路部や、電動モータ部8の電動モータを駆動制御するMOSFETからなるパワースイッチング素子を有する電力変換回路部や、このパワースイッチング素子を制御する制御回路部からなり、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。ここで、電源回路部、電力変換回路部、及び制御回路部は、夫々異なった3枚の基板に分割して設けられている。
The
ECUハウジング11Bの端面にはコネクタ端子組立体を兼用する合成樹脂製の蓋体12が固定ボルト13(図3参照)によって固定されている。蓋体12には電力供給用のコネクタ端子形成部12A、検出センサ用のコネクタ端子形成部12B、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用のコネクタ端子形成部12Cを備えている。そして、ECUハウジング11Bに収納された電子制御組立体は、合成樹脂から作られた蓋体12の電力供給用のコネクタ端子形成部12Aを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が検出センサ用のコネクタ形成端子部12Bを介して供給され、現在の電動パワーステアリング装置の制御状態信号が制御状態送出用のコネクタ端子形成部12Cを介して送出されている。
A
以上のような構成の電動パワーステアリング装置6においては、ステアリングホイールが操作されることによりステアリングシャフト2がいずれかの方向へ回動操作されると、このステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとをトルクセンサ7が検出し、この検出値に基づいて制御回路部が電動モータの駆動操作量を演算する。この演算した駆動操作量に基づいて電力変換回路部のパワースイッチング素子により電動モータが駆動され、電動モータの出力軸はステアリングシャフト1を操作方向と同じ方向へ駆動するように回動される。出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ10を介して図示しないラックへ伝達され、自動車が操舵されるものである。これらの構成、動作は既によく知られているので、これ以上の説明は省略する。
In the electric
そして、上述した通り配線パターンにハンダ接続されたインバータ側コネクタ端子は、配線パターンからレジスト膜の上面に接触した状態で基板の端面を超えて、電源側配線端子まで延びるようになっている。このため、レジスト膜の上面に接触しているインバータ側コネクタ端子に流れる高圧の電流によって、レジスト膜に絶縁破壊が発生する恐れが高くなるという課題を生じる。 As described above, the inverter-side connector terminal soldered to the wiring pattern extends beyond the end face of the substrate to the power-side wiring terminal while being in contact with the upper surface of the resist film from the wiring pattern. Therefore, there is a problem that a high-voltage current flowing through the inverter-side connector terminal that is in contact with the upper surface of the resist film increases the risk of causing dielectric breakdown in the resist film.
また、小型化の要求を満足するためには電源回路部や電力変換回路部を高密度実装することが有効である。このためにはコネクタ端子の実装面積も低減する必要がある。しかしながら、「L」字状のコネクタ端子を使用すると載置した状態で載置安定性が悪いので、「リフロープロセス」でハンダ付けする場合は、ペースト状のハンダの粘着力だけでは自立させることは難しく、更にはハンダ付け行程でハンダが融けると、「L」字状のコネクタ端子が倒れる現象がある。このため、特別な雇を用いてコネクタ端子を自立させることが必要となり、生産性の向上が図れないという課題を生じる。 Further, in order to satisfy the demand for miniaturization, it is effective to mount the power supply circuit section and the power conversion circuit section in high density. For this purpose, it is necessary to reduce the mounting area of the connector terminal. However, if the "L" -shaped connector terminal is used, the mounting stability is poor in the mounted state. Therefore, when soldering in the "reflow process", it is not possible to make it self-supporting only with the adhesive force of the paste solder. It is difficult, and further, when the solder melts during the soldering process, there is a phenomenon that the "L" -shaped connector terminal falls. Therefore, it is necessary to make the connector terminal self-supporting by using special employment, which causes a problem that productivity cannot be improved.
このような背景から、本実施形態では次のような構成の電動駆動装置(電動パワーステアリング装置)を提案するものである。 From such a background, the present embodiment proposes an electric drive device (electric power steering device) having the following configuration.
つまり、本実施形態においては、コネクタ端子を、配線端子と接合されるコネクタ接合片と、このコネクタ接合片と釣り合いを保ちコネクタ端子を自立させるコネクタ釣り合い片と、コネクタ釣り合い片から連続して形成され基板上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片と、コネクタ接着片から連続して形成され基板上のレジスト膜から離間するように基板の端面を超えてコネクタ接合片に続くコネクタ離間片から構成し、コネクタ接着片を基板上の配線パターンに塗布されたペースト状のハンダに載置してコネクタ端子を基板に接着、固定する構成とした。 That is, in the present embodiment, the connector terminal is formed continuously from the connector joint piece, which is joined to the wiring terminal, the connector balance piece that keeps the connector terminal self-supporting while keeping the balance with the connector joint piece. Consists of a connector adhesive piece that is connected to the wiring pattern on the board, and a connector spacing piece that is formed continuously from the connector adhesive piece and that is separated from the resist film on the board and that extends beyond the end surface of the board and continues to the connector joining piece. The connector adhesive piece is placed on a paste-like solder applied to the wiring pattern on the board to bond and fix the connector terminal to the board.
これによれば、レジスト膜の上面に位置するコネクタ端子に流れる電流によってレジスト膜が絶縁破壊するのを抑制することができる。また、実装面積が少なくてもコネクタ端子を単独で自立させてハンダ付け作業ができ、雇等の特別な治具を用いなくてもハンダ付けができるので生産性を高めることができるようになる。 According to this, it is possible to suppress the dielectric breakdown of the resist film due to the current flowing through the connector terminal located on the upper surface of the resist film. Further, even if the mounting area is small, the connector terminals can be independently made to be soldered, and the soldering can be performed without using a special jig such as hiring, so that the productivity can be improved.
以下、本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の構成について説明するが、以下の図面では図2に示す蓋体12の形状が相違する。しかしながら、その機能は同一である。
Hereinafter, the configuration of the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention will be described, but in the following drawings, the shape of the
図3に電動パワーステアリング装置6の分解斜視図を示している。尚、モータハウジング11Aには通常は電動モータが収納されているものである。そして、上述したようにモータハウジング11AとECUハウジング11Bは別体のアルミニウム合金から作られているが、両ハウジングは同一のハウジングとしても良いものである。
FIG. 3 shows an exploded perspective view of the electric
電子制御装置部9は、モータハウジング11A内の電動モータの図示しない出力軸と反対側に結合されたECUハウジング11Bと、ECUハウジング11Bに3本の固定ボルト13によって結合された蓋体12とから構成されている。蓋体12は後述するように、コネクタ端子組立体を兼用するものであり、合成樹脂から射出成型によって形成されている。尚、この蓋体12には後述するように各種のコネクタ配線部が同時にインサートモールドによって埋設されている。
The
ECUハウジング11B及び蓋体12とから構成される収容空間には、電源回路部14が設けられ、ECUハウジング11Bとモータハウジング11Aの収納空間には電力変換回路部15、制御回路部16が配置されている。電源回路部14、電力変換回路部15、制御回路部16は電子制御組立体を構成するものである。
A power
ECUハウジング11Bの内部にはアルミニウム、或いはアルミニウム合金等の金属から作られた放熱基体46が配置されている。この放熱基体46はECUハウジング11Bと一体的に形成されている。また、この放熱基体46の両面には片面実装によって電源回路部14及び電力変換回路部15を構成する電気部品が載置された金属基板17、18が固定されている。
Inside the
上述した通り、金属基板17と金属基板18の間には所定の厚さを備えるアルミニウムやアルミニウム合金からなる放熱基体46が配置されており、この放熱基体46は後述するように放熱部材として機能するもので、ECUハウジング11Bと一体的に形成され、ECUハウジング11Bから外気に放熱できるように構成されている。ここで、金属基板17、18と放熱基体46は、熱的な接触を高めるため熱伝導性の良い放熱接着剤、放熱シート、放熱グリース等の放熱機能材が金属基板17、18と放熱基体46の間に介装されている。
As described above, the
蓋体12と放熱基体46の間には、電動モータを駆動するインバータ装置に使用される高圧直流電源と、マイクロコンピュータ等の制御回路に使用される低圧直流電源の生成を主たる機能とする電源回路部14が配置されている。
Between the
この電源回路部14は図4に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる金属基板17の片面上に、コンデンサ19、コイル20、MOSFETよりなるスイッチング素子21、バッテリからの電源側配線端子が接続される電源側コネクタ端子22、電力変換回路部15に高圧電源を供給する高圧側配線端子が接続される高圧側コネクタ端子23、制御回路部16に低圧電源を供給する低圧配線端子が接続される低圧側コネクタ端子24等の電気部品が実装されている。
As shown in FIG. 4, the power
金属基板17は、アルミニウム基板の上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に銅箔からなる配線パターンを印刷して構成されており、この上に電気部品が載置されて夫々の電気部品が電気的に接続されるものである。電源回路部14は、コンデンサ19やコイル20、コネクタ端子22〜24等の比較的形状が大きい(=背が高い)電気部品が使用されている。
The
コネクタ端子22、23はプレスフィット型のコネクタであり、内側に向けて弾発性を備えており、このコネクタ端子22、23に配線端子を挿入するだけで、ハンダを用いずに簡単に相互の接続を確保できる。図4にある通り、コネクタ端子22、23は一枚の細長い金属板の両端を内側に折り込み、更にこの折り込んだ領域を2回折り込んで双方の端面が対向するようにして形成されている。
The
ここで、電源回路部14は比較的実装面積に余裕があり、コネクタ端子22、23の実装面積も十分取れるのでプレスフィット型のコネクタを使用することができる。このプレスフィット型コネクタは接着面が広く載置安定性が良いので、「リフロープロセス」のハンダ付けにおいても倒れの恐れが無いものである。
Here, the power
また、プレスフィット型のコネクタは対向する端面22A、23Aは弾性を備えており、この端面に押し込まれた配線端子は強く接触して、配線端子から与えられた押し込み力がコネクタ端子22、23を介して金属基板17に伝えられえるものである。本実施形態では、金属基板17は固定ねじによって放熱基体46に固定されておらず、コネクタ端子22、23に挿入された配線端子から付与される押し込み力によって金属基板17と放熱基体46が固定される構成になっている。
Further, the press-fit type connector has elastic end faces 22A and 23A facing each other, and the wiring terminals pushed into these end faces come into strong contact with each other, and the pushing force applied from the wiring terminals pushes the
そして、放熱基体46の電源回路部14が位置する側と反対側には、電動モータの駆動を主たる機能とするインバータ制御を実行する電力変換回路部15が配置されている。この電力変換回路部15は放熱基体46を境にして電源回路部14の金属基板17に対向するように、電力変換回路部15の金属基板18を配置している。
Then, on the side of the
この電力変換回路部15の金属基板18と電源回路部14の金属基板17との対向面は、実質的に同じ形状をしており、放熱基体46に熱が相互に伝わりやすいものとなっている。更に、金属基板17、18と放熱基体46の間には熱伝導性の良い放熱接着剤、放熱シート、放熱グリース等の放熱機能材が介装されている。
The opposing surfaces of the
電力変換回路部15は図5に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる金属基板18上に、複数のMOSFETからなるパワースイッチング素子25、及びこれの出力用の出力コネクタ端子26U、26V、26W、及びスイッチング素子25を制御するゲート、ドレイン、ソース等の入力信号の入力やスイッチング素子25の動作状況を制御回路部16にフィードバックするための信号コネクタ端子27A〜27D等が実装されている。また、電源回路部14から電力の供給を受けるインバータ側コネクタ端子28も設けられている。更に、スイッチング素子25は、電動モータを制御する6個のスイッチング素子25以外にフェールセーフ用の3個のスイッチング素子25も備えられている。
As shown in FIG. 5, the power
尚、出力用コネクタ端子26U、26V、26Wはプレスフィット型のコネクタであり、内側に向けて弾発性を備えており、この出力用コネクタ端子26U、26V、26Wに電動モータに接続されたバスバーのコネクタ端子を挿入するだけで、ハンダを用いずに簡単に相互の接続を確保できる。
The
一方、インバータ側コネクタ端子28付近は充分な実装面積が確保できなく、しかも、インバータ側コネクタ端子28は配線端子と重ね合せて接合されるため、従来では図15、図16に示す「L」字状のコネクタ端子を使用していた。尚、本実施形態になる電力変換回路部については、後述の図10〜図14を用いて詳細に説明する。
On the other hand, a sufficient mounting area cannot be secured in the vicinity of the inverter-
金属基板18は、アルミニウム基板の上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に銅箔からなる配線パターン及びレジスト膜を形成して構成されており、この上に電気部品が載置されて夫々の電気部品が電気的に接続されるものである。尚、図5は理解がしやすいように上述の電気部品を載置した側を示しているが、実際は図3にあるように、電気部品が下側になるように配置されるものである。
The
電力変換回路部15とモータハウジング11Aの間には、電力変換回路部15のスイッチング素子25のスイッチング制御等を主たる機能とする制御回路部16が配置されている。ECUハウジング11Bには、モータハウジング11A側に向けて樹脂基板取付ボス29が形成されており、この樹脂基板取付ボス29に制御回路部16の樹脂基板31が取付けボルトで固定されている。
Between the power
制御回路部16は図6に示すように、合成樹脂等からなる樹脂基板31上に、スイッチング素子25等を制御するマイクロコンピュータ32等が実装されている。尚、樹脂基板31上には図3に示しているように、マイクロコンピュータ32の周辺回路等の電気部品が配置されているが、図6ではこれらを省略している。
As shown in FIG. 6, the
樹脂基板31は電力変換回路部15とは所定の距離を置いて配置されており、この間の空間に電力変換回路部15の電気部品と制御回路部16の電気部品が配置されるものである。そして、制御回路部16と電力変換回路部15とは上述したコネクタ端子27A〜27Dによって接続されている。
The
図5に示すコネクタ端子27A〜27Dは、樹脂基板31と電力変換回路部15の間の所定距離を超える長さを有している。そして、コネクタ端子27Aは樹脂基板31の接続孔33Aに接続され、コネクタ端子27Bは接続孔33Bに接続され、コネクタ端子27Cは接続孔33Cに接続され、コネクタ端子27Dは接続孔33Dに接続されるようになっている。尚、制御基板31に形成した接続孔33Eは、後述する蓋体12の絶縁領域部に埋設した信号伝送用及び低圧電源供給用の制御側コネクタ端子が接続されるものである。
The
このように、蓋体12からモータハウジング11A側に向かって、電源回路部14、放熱基体46、電力変換回路部15、及び制御回路部16の順番で配置されている。このように電源回路部14から距離を置いて制御回路部16を配置することで、電源ノイズを除去した後に制御回路部16に安定した電源を提供することができるようになる。
In this way, the power
図3に戻って、各コネクタ端子と接続される配線部が埋設された蓋体12は、ECUハウジング11Bの開口を覆うものであり、図2に示すものと同じように、軸方向の外表面に電力供給用の端子形成部12A、検出センサ用の端子形成部12B、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用の端子形成部12Cを備えている。尚、端子形成部12Bと端子形成部12Cを一体に形成しても差し支えないものである。そして、これらの端子形成部12A〜12Cを介して、図示しない電源から電源回路部14へ電力が供給されている。同様に検出センサの信号等が制御回路部16に入力されている。
Returning to FIG. 3, the
次に蓋体12の構成を説明すると、図7に示されている通り、蓋体12は合成樹脂によって形成されており、この蓋体12は配線端子組立体を兼ねており、内部に各種配線部とその配線端子を備えている。
Next, the structure of the
まず第1に、外部電源(=車載バッテリ)と接続された端子形成部12Aと電源回路部14を接続する電力供給用の配線部である電源側配線部が蓋体12に埋設され、先端の電源側配線端子34が蓋体12から露出している。この電源側配線端子34は蓋体12の側周面の内側に位置している。
First of all, the power source side wiring portion, which is a wiring portion for supplying power, which connects the
電源側配線端子34は、電源回路部14の電源側コネクタ端子22に接続されるもので、電源側配線端子34をプレスフィット型の電源側コネクタ端子22に挿入するだけで、簡単に接続が完了するものである。電源側配線端子34はプレスフィット型の電源側コネクタ端子22に挿入されて、金属基板17を放熱基体46に強く押し付ける機能を備えている。
The power supply
次に、電源回路部14と電力変換回路部15を接続する電力供給用の配線部である高圧側配線部が蓋体12に埋設されている。この高圧側配線部の両端は、高圧側配線端子35とインバータ側配線端子36として形成されて蓋体12から露出している。一方の高圧側配線端子35は電源回路部14の高圧側コネクタ端子23に接続され、他方のインバータ側配線端子36は電力変換回路部15のインバータ側コネクタ端子28に接続されるものである。
Next, a high-voltage side wiring portion, which is a wiring portion for supplying electric power, which connects the power
高圧側配線端子35は、電源回路部14の高圧側コネクタ23に接続されるもので、高圧側配線端子35をプレスフィット型の高圧側コネクタ端子23に挿入するだけで、ハンダを用いずに簡単に接続が完了するものである。この高圧側配線端子35はプレスフィット型の高圧側コネクタ23に挿入されて、金属基板17を放熱基体46に強く押し付ける機能を備えている。
The high-voltage
また、インバータ側配線端子36は、電力変換回路部15のインバータ側コネクタ端子28に接続されるもので、インバータ側配線端子36とインバータ側コネクタ端子28とをTIG溶接することで接続が完了するものである。
The inverter-
この高圧側配線部は、高圧側配線端子35とインバータ側配線端子36の間で、その断面形状がインバータ側配線端子の方が長い「コ」の字状になっている。この長い部分は蓋体12を形成する合成樹脂に埋設されて高圧側絶縁領域部41とされており、この高圧側絶縁領域部41は、図8にあるように金属基板17、18及び放熱基体46に形成した挿通部43を挿通して、電力変換回路部15まで延びている。更に、高圧側配線部を構成する高圧側絶縁領域部41は金属基板17、18及び放熱基体46の外周側と蓋体12の側周面の内側の間に位置している。
The cross-sectional shape of the high-voltage side wiring portion is between the high-voltage
次に、電源回路部14と制御回路部16を接続する電力供給用の配線部である低圧側配線部が蓋体12に埋設されている。この低圧側配線部の両端は、低圧側配線端子37と制御側配線端子38として形成されて蓋体12から露出している。一方の低圧側配線端子37は電源回路部14の低圧側コネクタ端子24に接続され、他方の制御側配線端子38は制御回路部16の接続孔33Eに接続される。
Next, the low-voltage side wiring portion, which is a wiring portion for supplying electric power, which connects the power
また、低圧側配線部に隣接して、検出センサ用のコネクタ端子形成部12B、制御状態送出用のコネクタ端子形成部12Cと接続された、信号伝送用の信号伝送配線部が蓋体12に埋設され、制御側配線端子39が蓋体12から露出している。
Further, a signal transmission wiring portion for signal transmission, which is connected to the connector
低圧側配線端子37は、電源回路部14の低圧側コネクタ端子24に接続されるもので、低圧側配線端子37をソケット型の低圧側コネクタ端子24に嵌合するだけで接続が完了するものである。また、制御側配線端子38及び信号伝送用の制御側配線端子39は、制御回路部16の接続孔33Eに接続されるもので、制御側配線端子38、39と接続意孔33Eとをハンダによって接合することで接続が完了するものである。
The low-voltage
次に図8、図9を用いてECUハウジング11Bに収納された電子制御組立体の構成の詳細について説明する。
Next, details of the configuration of the electronic control assembly housed in the
図8は、図3に示すA−A面から蓋体12の方向を見た図であり、電力変換回路部15の平面が示されている。電力変換回路部15の詳細な構成は図5に示した通りであるので説明は省略する。尚、金属基板18とECUハウジング11Bの間には挿通部40、43が形成されている。
8: is the figure which looked at the direction of the
挿通部40は金属基板18の外周に形成した直線状の切欠きであり、この挿通部40を通って低圧側絶縁領域部42が制御回路部16側まで延びてきている。このように直線状の「切欠き」としたのは、低圧側絶縁領域部42を通る配線部の本数が多く、「切欠き」の面積を大きくして低圧側絶縁領域部42を挿通させるためである。もちろん、金属基板17及び放熱基体46にも、挿通部40と一致する挿通部が形成されていることは言うまでもない。
The
同様に、挿通部43は金属基板18の外周に形成した「切欠き」であり、この挿通部43を通って上述した高圧側絶縁領域部41が電力変換回路部15側に延びてきている。もちろん金属基板17及び放熱基体46にも、金属基板18に形成した挿通部43と一致する挿通部が形成されていることは言うまでもない。
Similarly, the
次に図8のB−B面から見た電動パワーステアリング装置の断面を図9に基づき説明するが、この図9においては電動モータ部分を省略している。 Next, a cross section of the electric power steering apparatus viewed from the BB plane of FIG. 8 will be described based on FIG. 9, but in FIG. 9, the electric motor portion is omitted.
図9において、蓋体12の内側底面部から制御回路部16側に向かって合成樹脂からなる高圧側絶縁領域部41が延びている。この高圧側絶縁領域部41は金属基板17の外周部に設けた挿通部44及び金属基板18の外周部に設けた挿通部43及び放熱基体46に設けた挿通部47を挿通して電力変換回路部15まで延びている。尚、金属基板17、18の挿通部43、44は金属基板17、18の外周面と蓋体12の側周面の間に形成されており、放熱基体46の挿通部47は放熱基体46の外周側の内部に形成した挿通孔である。
In FIG. 9, a high voltage
高圧側絶縁領域部41の内部には高圧側配線部45が埋設されており、この高圧側配線部45の一方には高圧側配線端子35が形成され、他方にはインバータ側配線端子36が形成されている。このように高圧側絶縁領域部41によって、高圧側配線部45とそれぞれの金属基板17、18及び放熱基体46の絶縁を確保している。
A high-voltage
高圧側配線端子35とインバータ側配線端子36を含めた高圧側配線部45は「コ」の字状に形成されており、電源回路部14の高圧側コネクタ端子23と電力変換回路部15のインバータ側コネクタ端子28が逆向きに設けられているので、これらを相互に接続することができるようにしている。
The high-voltage
したがって、蓋体12をECUハウジング11Bに固定する場合は、高圧側配線端子35をプレスフィット型の高圧側コネクタ端子23に差し込むことで接続し、インバータ側配線端子36をインバータ側コネクタ端子28にTIG溶接することで接続することができる。尚、この時には制御回路部16は設けられておらず、TIG溶接用トーチをインバータ側配線端子36とインバータ側コネクタ端子28まで近づけることが容易にできるようになっている。
Therefore, when fixing the
さて、図15、図16で説明したように、配線パターンにハンダ接続された従来のインバータ側コネクタ端子は、配線パターンからレジスト膜の上面に接触した状態で基板の端面を超えて、インバータ側配線端子まで延びるようになっている。このため、レジスト膜の上面に接触しているインバータ側コネクタ端子に流れる高圧の電流によって、レジスト膜に絶縁破壊が発生する恐れが高くなるという課題を生じる。 As described with reference to FIGS. 15 and 16, the conventional inverter-side connector terminal soldered to the wiring pattern exceeds the end face of the substrate while contacting the upper surface of the resist film from the wiring pattern, and the inverter-side wiring It is designed to extend to the terminal. Therefore, there is a problem that a high-voltage current flowing through the inverter-side connector terminal that is in contact with the upper surface of the resist film increases the risk of causing dielectric breakdown in the resist film.
また、インバータ側コネクタ端子付近の領域は、挿通部が位置するという理由等で、充分な実装面積が確保できなく、従来では「L」字状のコネクタ端子を使用していた。この「L」字状のインバータ側コネクタ端子は、載置した状態で載置安定性が悪いものであり、「リフロープロセス」でハンダ付けする場合は、ペースト状のハンダの粘着力だけでは自立させることは難しく、ハンダ付け行程でハンダが融けると、「L」字状のコネクタ端子が倒れる課題を生じる。 In addition, in the area near the inverter-side connector terminal, a sufficient mounting area cannot be secured because the insertion portion is located, etc., and conventionally, an "L" -shaped connector terminal has been used. This "L" -shaped inverter-side connector terminal has poor mounting stability in the mounted state, and when soldering in the "reflow process", it is self-sustaining only with the adhesive force of the paste-shaped solder. This is difficult, and if the solder melts during the soldering process, the “L” -shaped connector terminal will fall.
そこで、本実施形態では図10〜図14に示すようなインバータ側コネクタ端子を採用するものである。 Therefore, in this embodiment, the inverter-side connector terminals as shown in FIGS. 10 to 14 are adopted.
図10に示す電力変換回路部は、本実施形態になる新しい電力変換回路部15Nである。電力変換回路部15Nは図10に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる金属基板18N上に、複数のMOSFETからなるパワースイッチング素子25N、及びこれの出力用の出力コネクタ端子26U-N、26V-N、26W-N、及びスイッチング素子25Nを制御するゲート、ドレイン、ソース等の入力信号の入力やスイッチング素子25Nの動作状況を制御回路部16にフィードバックするための信号コネクタ端子27A-N〜27D-N等が実装されている。スイッチング素子25Nは、電動モータを制御する6個のスイッチング素子25N以外にフェールセーフ用の3個のスイッチング素子25Nも備えられている。
The power conversion circuit unit shown in FIG. 10 is a new power
尚、出力用コネクタ端子26U-N、26V-N、26W-Nは、図5と同様にプレスフィット型のコネクタであり、内側に向けて弾発性を備えており、この出力用コネクタ端子26U-N、26V-N、26W-Nに電動モータに接続されたバスバーのコネクタ端子を挿入するだけで、ハンダを用いずに簡単に相互の接続を確保できる。
The
また、出力用コネクタ端子26U-N、26V-N、26W-Nが実装される領域は、比較的実装面積に余裕があり、出力用コネクタ端子26U-N、26V-N、26W-Nの実装面積も十分取れるのでプレスフィット型のコネクタを使用することができる。このプレスフィット型コネクタは接着面が広く載置安定性が良いので、「リフロープロセス」のハンダ付けにおいても倒れの恐れが無いものである。
Further, the area where the
ここで、金属基板18Nは、金属基体の上に絶縁膜が形成され、この絶縁膜状に配線パターン及びレジスト膜が形成されて、更に配線パターン上に各種電気、電子部品が実装されるものである。
Here, in the
そして、本実施形態では図10にある通り、金属基板18N上には、電源側とグランド側に接続される2個のインバータ側コネクタ端子28Nが載置されている。このインバータ側コネクタ端子28Nは、細長い平板を折り曲げ加工して断面が、図13にあるように略「U」字状に形成されているものであり、折り曲げられた各面は平面状に形成されている。尚、図11〜図14に示すインバータ側コネクタ端子28Nは、図10に示すインバータ側コネクタ端子28Nとは少し形状を改良しているものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, two inverter-
図11〜図14にあるように、インバータ側コネクタ端子28Nは、金属基板18Nの端面18NEを超えてインバータ側配線端子36と接合されるコネクタ接合片28N−Cと、このコネクタ接合片28N−Cと釣り合いを保つように対面してインバータ側コネクタ端子28Nを自立させるコネクタ釣り合い片28N−Bと、コネクタ釣り合い片28N−Bから連続して形成され、金属基板18N上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片28N−Aと、コネクタ接着片28N−Aから連続して形成され、金属基板18N上のレジスト膜48から離間するように金属基板18Nの端面18NEを超えてコネクタ接合片28N−Cに続くコネクタ離間片28N−Dから構成されている。
As shown in FIGS. 11 to 14, the inverter-
そして、コネクタ接着片28N−Aを金属基板18N上の配線パターン49(図11参照)に塗布されたペースト状のハンダに載置し、「リフロープロセス」によってインバータ側コネクタ端子28Nを金属基板18Nに接着、固定するようにしている。尚、コネクタ接着片28N−Aは平面状になっているので、自動機によってインバータ側コネクタ端子28Nを配線パターン49に載置する時の吸着面として使用することができる。
Then, the
図11には、インバータ側配線端子36と電力変換回路部15Nのインバータ側コネクタ端子28Nの接合部付近を示している。尚、図11では理解しやすいように一方のインバータ側コネクタ端子28Nの表示を省略している。図11、図12において、金属基板18Nの表面にはレジスト膜48が形成されており、更に配線パターン49がこのレジスト膜48から露出している。配線パターン49の上にはインバータ側コネクタ端子28Nのコネクタ接着片28N−Aが載置されてハンダによって接着、固定されている。
FIG. 11 shows the vicinity of the joint between the inverter
そして、インバータ側配線端子36の平板部分とインバータ側コネクタ端子28Nの平板状のコネクタ接合片28N−Cが重ね合せて接合されるため、インバータ側コネクタ端子28Nのコネクタ接合片28N−Cは、インバータ側配線端子36の平板部分に近接するように配置されている。このように、コネクタ接合片28N−Cは、インバータ側配線端子36の平板部分に近接して接続されるため、コネクタ接合片28N−Cは、電力変換回路部15Nの金属基板18Nの端面18NEを超えて長さgだけインバータ側配線端子36まで延びる構成となっている。
Since the flat plate portion of the inverter
更に、本実施形態では、コネクタ接着片28N−Aとコネクタ接合片28N−Cの間は、コネクタ離間片28N−Dによって接続されている。このコネクタ離間片28N−Dは、コネクタ接着片28N−Aからコネクタ接合片28N−Cに向けて斜め上方向に延びており、金属基板18Nの端面18NEまでの間に存在するレジスト膜48とは接触せず、レジスト膜48から徐々に遠ざかる形状に形成されている。したがって、コネクタ離間片28N−Dとレジスト膜48の間には、断面が三角形状の離間空間Saが形成されることになる。
Further, in the present embodiment, the connector
このような構成によって、インバータ側コネクタ端子28Nに高圧の電流が流れても、離間空間Saが存在することによって、コネクタ離間片28N−Dとレジスト膜48の間の絶縁性が向上するので、レジスト膜49が絶縁破壊することが抑制されるようになる。尚、コネクタ離間片28N−Dは、斜め上方向に向けて伸びる形状とされて離間空間Saが形成される構成とされているが、コネクタ接着片28N−Aから垂直に立ち上がり、コネクタ接合片28N−Cに向けて横方向に延びる形状にしても離間空間Saを形成することができる。
With such a configuration, even if a high-voltage current flows through the inverter-
ここで、コネクタ接着片28N-Aの接着寸法は、従来の「L」字状のインバータ側コネクタ端子と実質的に同じ寸法に決められている。このため、実装面積が従来のままであっても充分実装できるものである。このように、図13、図14に示すような形状のコネクタ端子においては、コネクタ接合片28N-Cとコネクタ釣り合い片28N-Bを形成しているため、載置安定性が優れており、自立することが可能である。この場合、コネクタ接合片28N-Cとコネクタ釣り合い片28N-Bの重心の延長線上に、コネクタ接着片28N−Aが位置する構成となっている。
Here, the bonding size of the
そして、このコネクタ端子28Nは、図11にある通り金属基板18Nの所定の配線パターン49に載置されてハンダ付けされるものである。したがって、「リフロープロセス」でハンダ付けを行う場合において、インバータ側コネクタ端子28Nは載置安定性が良く、ハンダ付け行程でハンダが融けても、インバータ側コネクタ端子28Nが倒れることが無いものである。このため、特別な雇を用いてインバータ側コネクタ端子を自立させることが不要となり、生産性の向上が図れるようになる。
The
また、本実施形態になるインバータ側コネクタ端子28Nのコネクタ接着片28N-Aとコネクタ接合片28N-Cの間は、コネクタ接着片28N-Aからみて上側に傾斜したコネクタ離間片28N-Dが形成されている。このコネクタ離間片28N-Dは、絶縁破壊を抑制する離間空間Saを形成する機能の他に、コネクタ接合片28N-Cに余分な荷重が作用すると、撓むことによって応力を緩衝する機能を併せ備えている。
Further, between the
つまり、このコネクタ離間片28N-Dは、TIG溶接した時の応力を緩和する機能を備えているものである。インバータ側コネクタ端子28Nと高圧側配線端子36とは重ね合せて先端がTIG溶接されるが、溶接後に互いの端子間で応力が発生するが、このコネクタ離間片28N-Dによって応力を緩和することができるようになる。
That is, the
また、図12、図14から分かるように、コネクタ接合面28N-Cの両側面には、側面から外側に張り出した突出部50が形成され、これに合わせてインバータ側配線端子36にも突出部51が形成されている。図12にあるように、コネクタ接合片N-Cとインバータ側配線端子36の平板部分の先端はTIG溶接によって溶接部Wが形成されるが、この時の溶接によって生じる溶融金属が金属基板18Nや高圧側配線部45側に流れ落ちる恐れがある。このため、突出部50、51を形成して、溶融金属が流れ落ちるのを堰き止め、溶融金属が金属基板18Nや高圧側配線部45側に流れ落ちる抑制するようにしている。
Further, as can be seen from FIGS. 12 and 14, projecting
また、コネクタ接合面28N-Cの両側面には、側面から内側に凹んだ後退部52が形成されている。TIG溶接する時に、コネクタ接合片N-Cとインバータ側配線端子36の平板部分を近接させる必要があるため、後退部52を形成して変形し易くしている。また、溶接後に互いの端子間で応力が発生するが、この後退部52によって応力を緩和することもできるようになる。
Further, on both side surfaces of the connector
また、コネクタ接着片28N−Aの両側の中央付近には、側面から外側に張り出した突出部53が形成されている。コネクタ接着片28N−Aは配線パターン49にハンダ付けされるが、このハンダの状態(フィレットの状態等)を観察するため基板外観検査装置を使用する。そして、突出部53付近のハンダの状態を観察することで、接着不良等の不具合を検査できるものである。
Further, in the vicinity of the center on both sides of the
更に、コネクタ釣り合い片28N-Bが新たに形成されることによって、金属基板18Nからの熱を放散しやすくなり、結果的に電力変換回路(インバータ回路)の熱を放散することに寄与する効果がある。
Furthermore, since the
尚、本実施形態においては、電力変換回路部のインバータ側コネクタ端子について説明したが、これ以外のコネクタ端子、及び電源回路部のコネクタ端子についても適用できることはいうまでもない。 In the present embodiment, the inverter-side connector terminal of the power conversion circuit section has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to other connector terminals and connector terminals of the power supply circuit section.
以上述べた通り本発明によれば、コネクタ端子を、基板の端面を超えて配線端子と接合されるコネクタ接合片と、このコネクタ接合片と釣り合いを保つように対面してコネクタ端子を自立させるコネクタ釣り合い片と、コネクタ釣り合い片から連続して形成され、基板上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片と、コネクタ接着片から連続して形成され基板上のレジスト膜から離間するように基板の端面を超えてコネクタ接合片に続くコネクタ離間片から構成し、コネクタ接着片を基板上の配線パターンに塗布されたペースト状のハンダに載置してコネクタ端子を基板に接着、固定する構成とした。 As described above, according to the present invention, a connector terminal is a connector joining piece that is joined to a wiring terminal over the end surface of a substrate, and a connector that makes the connector terminal stand face-to-face so as to maintain balance with the connector joining piece. A balance piece and a connector adhesive piece that is continuously formed from the connector balance piece and is connected to the wiring pattern on the substrate, and an end surface of the substrate that is continuously formed from the connector adhesive piece and is separated from the resist film on the substrate The connector connecting piece is connected to the connector separating piece, and the connector adhering piece is placed on paste-like solder applied to the wiring pattern on the board to bond and fix the connector terminal to the board.
これによれば、レジスト膜の上面に位置するコネクタ端子に流れる電流によってレジスト膜が絶縁破壊するのを抑制することができる。また、実装面積が少なくてもコネクタ端子を単独で自立させてハンダ付け作業ができ、雇等の特別な治具を用いなくてもハンダ付けができるので生産性を高めることができるようになる。 According to this, it is possible to suppress the dielectric breakdown of the resist film due to the current flowing through the connector terminal located on the upper surface of the resist film. Further, even if the mounting area is small, the connector terminals can be independently made to be soldered, and the soldering can be performed without using a special jig such as hiring, so that the productivity can be improved.
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those including all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace other configurations with respect to a part of the configurations of the respective embodiments.
6…電動パワーステアリング装置、11A…モータハウジング、11B…ECUハウジング、12…蓋体、12A〜12C…コネクタ端子部、14…電源回路部、15…電力変換回路部、16…制御回路部、17、18…金属基板、19…コンデンサ、20…コイル、21…スイッチング素子、22…電源側コネクタ端子、23…高圧側コネクタ端子、24…低圧側コネクタ端子、25…スイッチング素子、26U、26V、26W…出力コネクタ端子、28…インバータ側コネクタ端子、28N…インバータ側コネクタ端子、28N-A…コネクタ接着片、28N-B…コネクタ釣り合い片、28N-C…コネクタ接合片、28N-D…コネクタ離間片、34…電源側配線端子、35…高圧側配線端子、36…インバータ側配線端子、37…低圧側配線端子、41…高圧側絶縁領域部、42…低圧側絶縁領域部、43、44、47…挿通部、45…高圧側配線部、46…放熱基体、48…レジスト膜、49…配線パターン、50、51…突出部、52…後退部、53…突出部。 6 ... Electric power steering device, 11A ... Motor housing, 11B ... ECU housing, 12 ... Lid, 12A-12C ... Connector terminal part, 14 ... Power circuit part, 15 ... Power conversion circuit part, 16 ... Control circuit part, 17 , 18 ... Metal substrate, 19 ... Capacitor, 20 ... Coil, 21 ... Switching element, 22 ... Power supply side connector terminal, 23 ... High voltage side connector terminal, 24 ... Low voltage side connector terminal, 25 ... Switching element, 26U, 26V, 26W ... output connector terminal, 28 ... inverter side connector terminal, 28N ... inverter side connector terminal, 28N-A ... connector adhesive piece, 28N-B ... connector balancing piece, 28N-C ... connector joining piece, 28N-D ... connector separating piece , 34 ... Power source side wiring terminal, 35 ... High voltage side wiring terminal, 36 ... Inverter side wiring terminal, 37 ... Low voltage side wiring terminal, 41 ... High voltage side insulating area portion, 42 ... Low voltage side insulating area portion, 43, 44, 47 ... Insertion part, 45 ... High-voltage side wiring part, 46 ... Heat dissipation base, 48 ... Resist film, 49 ... Wiring pattern, 50, 51 ... Projection part, 52 ... Receding part, 53 ... Projection part.
Claims (7)
前記電子制御装置は、
前記電動モータが収容されたモータハウジングに結合されたECUハウジングと、前記ECUハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体とから構成され、
前記電子制御組立体を、少なくとも、電源の生成を主たる機能とする電源側基板上に実装された電源回路部と、前記電動モータの駆動を主たる機能とするインバータ側基板上に実装された電力変換回路部とから構成すると共に、
前記電源回路部と前記電力変換回路部を接続する配線部の配線端子と接続される少なくとも前記インバータ側基板のコネクタ端子を、
前記インバータ側基板の端面を超えて前記配線端子と接合されるコネクタ接合片と、前記コネクタ接合片と釣り合いを保つように対面して前記コネクタ端子を自立させるコネクタ釣り合い片と、前記コネクタ釣り合い片から連続して形成され、前記インバータ側基板上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片と、前記コネクタ接着片から連続して形成され、前記インバータ側基板上のレジスト膜から離間するように前記インバータ側基板の前記端面を超えて前記コネクタ接合片に続くコネクタ離間片から構成し、
前記コネクタ接着片がハンダにより前記配線パターンに接着、固定されていることを特徴とする電動駆動装置。 An electric motor that drives a mechanical system control element, and an electronic control device that is arranged on the opposite side of the output shaft of the electric motor and that controls the electric motor,
The electronic control unit,
An ECU housing coupled to a motor housing containing the electric motor, and an electronic control assembly housed inside the ECU housing for driving and controlling the electric motor,
The electronic control assembly has at least a power supply circuit unit mounted on a power supply side substrate having a main function of generating a power supply, and a power conversion unit mounted on an inverter side substrate having a main function of driving the electric motor. It consists of a circuit part and
At least the connector terminal of the inverter-side substrate, which is connected to the wiring terminal of the wiring unit that connects the power supply circuit unit and the power conversion circuit unit,
From the connector balance piece, a connector joint piece that is joined to the wiring terminal beyond the end surface of the inverter-side substrate, a connector balance piece that faces the connector joint piece so as to keep the connector terminal self-standing A connector adhesive piece that is continuously formed and is connected to the wiring pattern on the inverter-side substrate, and a connector adhesive piece that is continuously formed from the connector-adhesive piece and is separated from the resist film on the inverter-side substrate. It is composed of a connector spacing piece that continues the connector joining piece beyond the end face of the board,
An electric drive device in which the connector adhesive piece is adhered and fixed to the wiring pattern by soldering .
前記電子制御装置は、
前記電動モータが収容されたモータハウジングに結合されたECUハウジングと、前記ECUハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体とから構成され、
前記電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする電源側金属基板に実装された電源回路部と、前記電動モータの駆動を主たる機能とするインバータ側金属基板に実装された電力変換回路部と、前記電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割すると共に、
前記電源回路部から延びる電源側配線端子と接続される前記電力変換回路部のインバータ側コネクタ端子を、
前記インバータ側金属基板の端面を超えて前記電源側配線端子と接合されるコネクタ接合片と、前記コネクタ接合片と釣り合いを保つように対面して前記インバータ側コネクタ端子を自立させるコネクタ釣り合い片と、前記コネクタ釣り合い片から連続して形成され、前記インバータ側金属基板上の配線パターンに接続されるコネクタ接着片と、前記コネクタ接着片から連続して形成され、前記インバータ側金属基板上のレジスト膜から離間するように前記インバータ側金属基板の前記端面を超えて前記コネクタ接合片に続くコネクタ離間片から構成し、
前記コネクタ接着片がハンダにより前記配線パターンに接着、固定されていることを特徴とする電動駆動装置。 An electric motor that drives a mechanical system control element, and an electronic control device that is arranged on the opposite side of the output shaft of the electric motor and that controls the electric motor,
The electronic control unit,
An ECU housing coupled to a motor housing containing the electric motor, and an electronic control assembly housed inside the ECU housing for driving and controlling the electric motor,
The electronic control assembly has a power supply circuit unit mounted on a power supply side metal substrate having a main function of generating a power supply, and a power conversion circuit unit mounted on an inverter side metal substrate having a main function of driving the electric motor. And a control circuit unit mounted on a resin substrate whose main function is to control the power conversion circuit unit, and
An inverter-side connector terminal of the power conversion circuit unit connected to a power-supply-side wiring terminal extending from the power supply circuit unit,
A connector joint piece joined to the power supply side wiring terminal beyond the end face of the inverter side metal substrate; From a resist film on the inverter-side metal substrate, a connector adhesive piece continuously formed from the connector balance piece and connected to a wiring pattern on the inverter-side metal substrate, and continuously formed from the connector adhesive piece The connector-separating piece that is continuous with the connector joining piece beyond the end surface of the inverter-side metal substrate so as to be separated,
An electric drive device, wherein the connector adhesive piece is adhered and fixed to the wiring pattern by soldering .
前記コネクタ離間片は、前記コネクタ接着片から前記コネクタ接合片に向けて前記レジスト膜から徐々に離れる方向に傾斜する形状に形成されていることを特徴とする電動駆動装置。 The electric drive device according to claim 2,
The connector spacing pieces, the electric drive device characterized in that it is formed in a shape you inclined obliquely from said connector adhesive strip gradually away direction from the resist film toward said connector joining pieces.
前記インバータ側コネクタ端子の断面は、前記コネクタ接合片と、前記コネクタ離間片と、前記コネクタ接着片と、前記コネクタ釣り合い片によって、略「U」字状に形成されていることを特徴とする電動駆動装置。 The electric drive device according to claim 3,
The cross section of the inverter-side connector terminal is formed in a substantially “U” shape by the connector joining piece, the connector spacing piece, the connector adhesive piece, and the connector balancing piece. Drive.
前記電源側配線端子及び前記コネクタ接合片は平板状に形成されて先端側で溶接されており、溶接された部分より前記インバータ側金属基板側の前記電源側配線端子及び前記コネクタ接合片に、溶融金属の流れを堰き止める突出部が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。 The electric drive device according to claim 2 ,
It said power supply side wiring terminal and the connector joining pieces are welded at the tip end is formed into a flat plate shape, to the power side wiring terminal and the connector joining pieces of the more welded portions inverter side metal substrate, melting An electric drive device, characterized in that a protrusion for blocking the flow of metal is formed.
前記コネクタ接合片は平板状に形成されており、前記コネクタ接合片の両側面に、変形し易くするための内側に凹んだ後退部が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。 The electric drive device according to claim 1 or 2,
The electric drive device is characterized in that the connector joining piece is formed in a flat plate shape, and a recessed inward portion for facilitating deformation is formed on both side surfaces of the connector joining piece.
前記コネクタ接着片には、前記ハンダの状態を観察するための突出部が形成されていることを特徴とする電動駆動装置。 The electric drive device according to claim 1 or 2,
The said connector adhesive strips, an electric drive unit, characterized in that the protrusion for observing the state of the solder is formed.
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