WO2019065036A1 - 部品実装体及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
本発明の一形態に係る部品実装体は、部品実装基板と、コネクタ部品と、ヒートシンクと、第1のネジ部とを有する。上記部品実装基板は、第1の面と、上記第1の面とは反対側の第2の面とを有する。上記コネクタ部品は、上記第1の面と直交する一軸方向に延びる端子を固定する複数の端子固定部と、上記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、上記第1の面上に設けられる。上記ヒートシンクは、上記第2の面と対向し、上記部品実装基板を介して前記ベース部と前記一軸方向に対向する第1のネジ座を有する。上記第1のネジ部は、上記開口部内に配置され、上記部品実装基板を介して上記第1のネジ座に螺合する。
Description
本発明は、ネジ止めされた回路基板を備えた部品実装体及びこれを有する電子機器に関する。
例えば、電動モータと、電動モータを駆動させる制御回路を搭載した部品実装基板(回路基板)と、電動モータと部品実装基板とを収容するケーシングを備えた電子機器が知られている。例えば特許文献1には、ロータ、ステータ及びモータ駆動制御装置が下ケースに取り付けられたモータユニットであって、上記モータ駆動制御装置が、部品実装基板と、複数の固定ボルトによって部品実装基板に取り付けられたヒートシンクとを含む構成が開示されている。
上記したような電子機器を組み上げる際には、モータバスバー端子を部品実装基板に搭載されたコネクタ部品に圧入させ、固定する場合がある。この場合、基板に必要以上の曲げ応力がかかることで基板が損傷し、電子機器の品質が低下するおそれがある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、回路基板の変形による品質の低下を防止することができる部品実装体及びこれを備えた電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る部品実装体は、部品実装基板と、コネクタ部品と、ヒートシンクと、第1のネジ部とを有する。
上記部品実装基板は、第1の面と、上記第1の面とは反対側の第2の面とを有する。
上記コネクタ部品は、上記第1の面と直交する一軸方向に延びる端子を固定する複数の端子固定部と、上記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、上記第1の面上に設けられる。
上記ヒートシンクは、上記第2の面と対向し、上記部品実装基板を介して上記ベース部と上記一軸方向に対向する第1のネジ座を有する。
上記第1のネジ部は、上記開口部内に配置され、上記部品実装基板を介して上記第1のネジ座に螺合する。
上記部品実装基板は、第1の面と、上記第1の面とは反対側の第2の面とを有する。
上記コネクタ部品は、上記第1の面と直交する一軸方向に延びる端子を固定する複数の端子固定部と、上記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、上記第1の面上に設けられる。
上記ヒートシンクは、上記第2の面と対向し、上記部品実装基板を介して上記ベース部と上記一軸方向に対向する第1のネジ座を有する。
上記第1のネジ部は、上記開口部内に配置され、上記部品実装基板を介して上記第1のネジ座に螺合する。
この構成によれば、部品実装基板を介してコネクタ部品と対向する領域内において、第1のネジ座が部品実装基板を支持する。これにより、モータバスバー等の端子が端子固定部に圧入することに伴う部品実装基板への曲げ応力が緩和される。従って、本発明によれば、部品実装基板の変形による電子機器の品質の低下を防止することができる。
上記部品実装基板は、上記第2の面に実装された発熱部品をさらに有し、
上記第1のネジ座は、上記発熱部材を上記ヒートシンクと熱的に接続させる高さを有してもよい。
これにより、部品実装基板がヒートシンクに固定された状態において、部品実装基板の放熱性が維持される。
上記第1のネジ座は、上記発熱部材を上記ヒートシンクと熱的に接続させる高さを有してもよい。
これにより、部品実装基板がヒートシンクに固定された状態において、部品実装基板の放熱性が維持される。
上記発熱部品は、金属性の放熱電極を有し、
上記部品実装体は、上記放熱電極と上記ヒートシンクとの間に設けられ、上記放熱電極を上記ヒートシンクと熱的に接続させるグリス層をさらに具備してもよい。
これにより、例えば、発熱部品の温度が高くなる箇所を放熱電極としてヒートシンク側に露出させ、グリス層を介して熱を逃がすことができ、放熱性が向上する。
上記部品実装体は、上記放熱電極と上記ヒートシンクとの間に設けられ、上記放熱電極を上記ヒートシンクと熱的に接続させるグリス層をさらに具備してもよい。
これにより、例えば、発熱部品の温度が高くなる箇所を放熱電極としてヒートシンク側に露出させ、グリス層を介して熱を逃がすことができ、放熱性が向上する。
上記発熱部品は、上記部品実装基板を介して上記コネクタ部品と上記一軸方向に対向する領域内の上記2の面に少なくとも一部が実装されてもよい。
これにより、発熱部品とヒートシンクとを確実に熱的に接続させることができる。
これにより、発熱部品とヒートシンクとを確実に熱的に接続させることができる。
上記コネクタ部品は、上記複数の端子固定部間各々を連結する上記ベース部からなる複数のベース部と、上記複数のベース部に形成された第1及び第2の開口部とを有し、
上記第1のネジ部は、上記第1の開口部内に配置され、
上記第1の面は、上記第2の開口部内に配置された識別部を有してもよい。
上記第1のネジ部は、上記第1の開口部内に配置され、
上記第1の面は、上記第2の開口部内に配置された識別部を有してもよい。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子機器は、モータと、バスバーユニットと、部品実装体とを有する。
上記バスバーユニットは、上記モータと電気的に接続し、一軸方向に延びる端子を有する。
上記部品実装体は、部品実装基板と、コネクタ部品と、ヒートシンクと、ネジ部とを有する。
上記部品実装基板は、第1の面と、上記第1の面とは反対側の第2の面とを有する。
上記コネクタ部品は、上記端子を固定する複数の端子固定部と、上記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、上記第1の面上に設けられる。
上記ヒートシンクは、上記第2の面と対向し、上記部品実装基板を介して上記ベース部と上記一軸方向に対向するネジ座を有する。
上記ネジ部は、上記開口部内に配置され、上記部品実装基板を介して上記ネジ座に螺合する。
上記バスバーユニットは、上記モータと電気的に接続し、一軸方向に延びる端子を有する。
上記部品実装体は、部品実装基板と、コネクタ部品と、ヒートシンクと、ネジ部とを有する。
上記部品実装基板は、第1の面と、上記第1の面とは反対側の第2の面とを有する。
上記コネクタ部品は、上記端子を固定する複数の端子固定部と、上記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、上記第1の面上に設けられる。
上記ヒートシンクは、上記第2の面と対向し、上記部品実装基板を介して上記ベース部と上記一軸方向に対向するネジ座を有する。
上記ネジ部は、上記開口部内に配置され、上記部品実装基板を介して上記ネジ座に螺合する。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
<電子機器の構成>
図1は本発明の一実施形態に係る電子機器としての回転電機100の構成例を示す分解斜視図であり、図2は回転電機100の要部の断面斜視図である。
図1は本発明の一実施形態に係る電子機器としての回転電機100の構成例を示す分解斜視図であり、図2は回転電機100の要部の断面斜視図である。
回転電機100は、ケーシング10と、部品実装体20と、モータ30と、バスバーユニット40と、保持部材50とを有する。
[ケーシング]
ケーシング10は、開口部11と、開口部11に対向する底部12とを有する概略円筒形状に形成される。ケーシング10はアルミニウム等の金属材料から構成され、図2に示すように、モータ30やバスバーユニット40等を収容する。
ケーシング10は、開口部11と、開口部11に対向する底部12とを有する概略円筒形状に形成される。ケーシング10はアルミニウム等の金属材料から構成され、図2に示すように、モータ30やバスバーユニット40等を収容する。
[部品実装体]
部品実装体20は、図2に示すように、モータ30、バスバーユニット40及び保持部材50よりも上方においてケーシング10の上端部に保持される。部品実装体20は、部品実装基板21と、コネクタ部品22と、ヒートシンク23と、第1及び第2ネジ部24,25(図3,4参照)とを有する。以下、部品実装体20の構成の詳細について説明する。
部品実装体20は、図2に示すように、モータ30、バスバーユニット40及び保持部材50よりも上方においてケーシング10の上端部に保持される。部品実装体20は、部品実装基板21と、コネクタ部品22と、ヒートシンク23と、第1及び第2ネジ部24,25(図3,4参照)とを有する。以下、部品実装体20の構成の詳細について説明する。
(部品実装基板)
図3は保持部材50側から見た部品実装基板21の平面図であり、図4は部品実装体20の構成を簡略的に示す断面図である。なお、これらの図に示すX、Y及びZ軸方向は相互に直交する3軸方向を示し、以降の図においても共通である。
図3は保持部材50側から見た部品実装基板21の平面図であり、図4は部品実装体20の構成を簡略的に示す断面図である。なお、これらの図に示すX、Y及びZ軸方向は相互に直交する3軸方向を示し、以降の図においても共通である。
部品実装基板21は、図2及び図4に示すように、第1の面21aと、第1の面21aとは反対側の第2の面21bとを有する。本実施形態の部品実装基板21は、電動パワーステアリング装置(EPS:Electronic Power Steering)のECU(Engine Control Unit)を構成する各種電子機器(図示略)を含む回路基板である。当該電子機器としては、CPU(Central Processing Unit)、メモリ等を含む。部品実装基板21は、図4に示すように、後述する複数のネジ部24,25を介してヒートシンク23に固定される。
また、部品実装基板21は、図4に示すように、第2の面21bに実装された発熱部品21dを有する。発熱部品21dは、絶縁性の放熱性グリス層Gを介してヒートシンク23へその熱を放熱する。本実施形態では、発熱部品21dとして典型的にはパワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等のスイッチング素子が採用されるが、これに限られず、例えばダイオードやサイリスタ、あるいは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)等の各種電子部品が採用されてもよい。
発熱部品21dは、図4に示すように、放熱電極21eを有する。放熱電極21eは、ヒートシンクの内面23c側において、発熱部品21d内に設けられ、放熱性グリス層Gと接触する。
よって、本実施形態の放熱性グリス層Gは、図4に示すように、放熱電極21eとヒートシンク23との間に設けられ、放熱電極21eをヒートシンク21と熱的に接続させるものとなる。
これにより、例えば、発熱部品21dの温度が高くなる箇所を放熱電極21eとして、内面23c側に露出させ、放熱性グリス層Gを介して部品実装基板21(発熱部品21d)の熱をヒートシンク23へ逃がすことが可能となり、部品実装体20の放熱性が向上する。
また、本実施形態の発熱部品21dは、部品実装基板21を介してコネクタ部品22とZ軸方向に対向する領域E内の第2の面21b上において、少なくとも一部が実装される。即ち、発熱部品21dは、Z軸方向から見て、コネクタ部品22が配置される領域Eと少なくとも一部が重なるように第2の面21b上に実装される。
これにより、部品実装基板21上でスペースをとるコネクタ部品22の場合でも、発熱部品21dは、第1ネジ座23eと近い位置において、第2の面21b上に実装されることとなる。従って、部品実装基板21がヒートシンク23から離間する方向に反ったとしても(図7参照)、発熱部品21dとヒートシンク23とを確実に熱的に接続させることができる。
さらに、部品実装基板21には図3に示すように、コネクタ部品22とY軸方向に対向する周縁付近において、端子接合領域21cを有する。端子接合領域21cは、後述する外部接続端子23aと電気的に接続された複数の端子部Pを含む。本実施形態の端子部Pはコネクタピンであり、端子接合領域21c内において、例えばフローはんだ付け方式により第1の面21a上に挿入実装される。
本実施形態の部品実装基板21は、典型的にはガラスエポキシ基板であるが、これに限られず、例えばセラミック基板等であってもよい。また、部品実装基板21の形状も図3に示すような円形状に限定されず、例えば、矩形状、楕円形状又は三角状等であってもよい。
(コネクタ部品)
コネクタ部品22は、部品実装基板21のY軸方向周縁付近において、第1の面21a上に設けられ、端子固定部22aと、複数のベース部22bと、第1開口部22cと、第2開口部22dと、を有する。
コネクタ部品22は、部品実装基板21のY軸方向周縁付近において、第1の面21a上に設けられ、端子固定部22aと、複数のベース部22bと、第1開口部22cと、第2開口部22dと、を有する。
端子固定部22aは、図3に示すように、X軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられ、Z軸方向に突出する。端子固定部22aは、図2に示すように、Z軸方向に部品実装基板21へ向かって延伸するバスバーユニット40の電源端子41bを固定するように構成される。
これにより、端子固定部22aは、バスバーユニット40の電源端子41bと電気的に接続される。なお、端子固定部22aの数は、電源端子41bの数に応じて適宜決定され、本実施形態では3つであるがこれに限定されず、2つ又は4つ以上設けられてもよい。
複数のベース部22bは、複数の端子固定部22a間各々を連結するベース部22bから構成される。ベース部22bは、複数の端子固定部22a間を連結する連結部材である。ベース部22bは、図4に示すように、部品実装基板21の第1の面21aに対向する主面S1と、主面S1とは反対側の主面S2とを有する。
第1及び第2開口部22c,22dは、図3に示すように、複数のベース部22bに形成される。第1及び第2開口部22c,22dは、ベース部22bの両主面S1,S2を連通させる貫通孔である。これにより、開口部22c内の第1の面21aがZ軸方向に露出する。
第1及び第2開口部22c,22dの数は、ベース部22bの数に応じて適宜決定され、本実施形態では第1及び第2開口部22c,22dが複数のベーブ22bの一つずつ形成されるがこれに限られない。例えば、本実施形態の第1及び第2開口部22c,22dは、複数のベーブ22bに複数形成されてもよい。
開口部22cの形状は、図3に示すような楕円形状に限定されず、円形状、矩形状、三角状等、その形状は問わない。
コネクタ部品22を構成する材料は、典型的にはPBT(Polybutylene terephthalate)等の合成樹脂から構成される。また、本実施形態のコネクタ部品22は、典型的にはプレスフィットコネクタであるが、この種類のコネクタに限定されないのは勿論である。
(ヒートシンク)
ヒートシンク23は、部品実装基板21の第2の面21bとZ軸方向に対向し、シールリングを介してケーシング10の開口部11に組み付けられることで、ケーシング10の内部を密閉する蓋部を構成する。ヒートシンク23の周縁部には、図1に示すように、ネジ挿通孔を有する複数のブラケット23bが設けられており、これらのブラケット23bを介してヒートシンク23の開口部11の周縁部に設けられた複数の固定ブラケット14にネジ固定される。
ヒートシンク23は、部品実装基板21の第2の面21bとZ軸方向に対向し、シールリングを介してケーシング10の開口部11に組み付けられることで、ケーシング10の内部を密閉する蓋部を構成する。ヒートシンク23の周縁部には、図1に示すように、ネジ挿通孔を有する複数のブラケット23bが設けられており、これらのブラケット23bを介してヒートシンク23の開口部11の周縁部に設けられた複数の固定ブラケット14にネジ固定される。
ヒートシンク23には、ケーシング10の内部と外気とを連通させることが可能な呼吸孔が設けられてもよい。ヒートシンク23は、図2及び図4に示すように、外部電源(図示略)と電気的に接続される外部接続端子23aが設けられる外面23dと、バスバーユニット40に電気的に接続される部品実装基板21の第2の面21bと対向する内面23cを有する。
ヒートシンク23は、典型的には金属材料製のブロック体で構成され、部品実装基板21(発熱部品21d)の熱を放熱させる機能を有する。ヒートシンク23を構成する材料は、ケーシング10と同種であってもよいし、異なる材料であってもよい。
本実施形態のヒートシンク23は、図4に示すように、内面23cから部品実装基板21に向かって突出する第1及び第2ネジ座23e,23fを有する。
第1ネジ座23eは、部品実装基板21を介してコネクタ部品22のベース部22b(第1開口部22c)とZ軸方向に対向する。第1ネジ座23eは、部品実装基板21を介してコネクタ部品22と対向する内面23c上の領域E内に設けられ、部品実装基板21の第2の面21bに当接する。
これにより、第1ネジ座23eは、領域E内において、部品実装基板21を支持する台座部(第1の台座部)として機能する。なお、第1ネジ座23eの数は、コネクタ部品22の構成に応じて適宜決定可能であり、本実施形態では1つであるがこれに限られず、複数設けられてもよい。
また、本実施形態の第1ネジ座23eは、部品実装基板21とヒートシンク23(内面23c)との間に設けられた発熱部品21dを、放熱性グリス層Gを介して内面23cに当接させる高さD1を有する。これにより、発熱部品21dが放熱性グリス層Gを介してヒートシンク23と熱的に接続され、部品実装基板21がヒートシンク23に固定された状態において、発熱部品21dの放熱性が維持される。
第2ネジ座23fは、部品実装基板21の周縁とZ軸方向に対向し、第2の面21bに当接する。これにより、第2ネジ座23fは、部品実装基板21の周縁を支持する台座部(第2の台座部)として機能する。なお、第2ネジ座23fの数は適宜変更可能であり、本実施形態では3つであるがこれに限られず、単数又は複数設けられてもよい。
(第1ネジ部)
第1ネジ部24は、図3に示すように、コネクタ部品22のベース部22bに形成された第1開口部22c内に配置され、部品実装基板21を介して第1ネジ座23eに螺合する。第1ネジ部24の数は、第1ネジ座23eの数に応じて適宜決定され、本実施形態では1つであるがこれに限られず、複数であってもよい。
第1ネジ部24は、図3に示すように、コネクタ部品22のベース部22bに形成された第1開口部22c内に配置され、部品実装基板21を介して第1ネジ座23eに螺合する。第1ネジ部24の数は、第1ネジ座23eの数に応じて適宜決定され、本実施形態では1つであるがこれに限られず、複数であってもよい。
第1ネジ部24は、典型的には金属材料から構成されるが、これに限られず、例えばプラスチック材料やゴム材料等の非金属で構成されてもよいし、金属材料と非金属材料との結合体で構成されてもよい。
(第2ネジ部)
第2ネジ部25は、部品実装基板21の周縁を介して、第2ネジ座23fに螺合する。第2ネジ部25は、第2ネジ座23fの数に応じて適宜決定され、本実施形態では3つであるがこれに限られず、単数又は複数であってもよい。
第2ネジ部25は、部品実装基板21の周縁を介して、第2ネジ座23fに螺合する。第2ネジ部25は、第2ネジ座23fの数に応じて適宜決定され、本実施形態では3つであるがこれに限られず、単数又は複数であってもよい。
第2ネジ部25は、典型的には金属材料から構成されるが、これに限られず、例えばプラスチック材料やゴム材料等の非金属で構成されてもよいし、金属材料と非金属材料との結合体で構成されてもよい。また、第2ネジ部25を構成する材料は、第1ネジ部24と同種であってもよいし、異なる材料であってもよい。
[モータ]
モータ30は、図2に示すようにケーシング10内に収容され、ステータ31と、ロータ32とを有する。ステータ31は、ケーシング10の内側に配置されたステータコア311と、ステータコア311に巻装されたステータコイル312とを含む。ステータコア311は、磁性材からなり、例えば複数の磁性剛板の積層体で構成される。
モータ30は、図2に示すようにケーシング10内に収容され、ステータ31と、ロータ32とを有する。ステータ31は、ケーシング10の内側に配置されたステータコア311と、ステータコア311に巻装されたステータコイル312とを含む。ステータコア311は、磁性材からなり、例えば複数の磁性剛板の積層体で構成される。
ステータコア311は、ケーシング10の内周に嵌合されることによりケーシング10に固定される。ステータコイル312は、U相、V相及びW相の電磁コイルを含み、それらの端部がバスバーユニット40に電気的に接続される。
ロータ32は、駆動軸321と、駆動軸321に取り付けられるロータコア322とを有する。駆動軸321は、ケーシング10の軸心に沿って配置され、ロータコア322の中央に形成された貫通孔に圧入される。駆動軸321は、ベアリングB1(第1のベアリング)及びベアリングB2(第2のベアリング)を介してケーシング10に回転自在に支持される。ロータコア322は、周方向に配列された複数の磁極を有する。ロータ32は、ステータ31の内側に配置され、ステータ31との電磁作用により駆動軸321をその軸まわりに回転させる。
駆動軸321の一端(図1及び図2において下端)は、ケーシング10の底部12を貫通し、その先端部にギヤ部323を有する。ギヤ部323は、ステアリングシャフトに連絡する相手側ギヤ(図示略)に噛み合い、駆動軸321の回転を上記ステアリングシャフトに伝達する。ケーシング10の底部12には、相手側機器に接続されるフランジ部13を有し、複数のボルトを介して当該機器に接続される。
駆動軸321の他端(図1及び図2において上端)は、ヒートシンク23の下面と間隔をおいて対向している。駆動軸321の他端にはマグネット60が固定されており、このマグネット60に対向する部品実装基板21上の磁気センサ(図示略)を介してロータ32の回転数が検出される。
一方のベアリングB1(第1のベアリング)は、ケーシング10の底部12に取り付けられ、駆動軸321の一端側を回転可能に支持する。他方のベアリングB2(第2のベアリング)は、駆動軸321の他端側を回転可能に支持する。ベアリングB2は、ロータコア322とヒートシンク23との間に配置され、保持部材50を介してケーシング10に固定される。
[バスバーユニット]
バスバーユニット40は、導電材からなる複数のバスバー41と、これらバスバー41を内包する電気絶縁性のバスバーホルダ42とを有する(図2参照)。バスバーホルダ42は、円環状の成形体で構成され、複数のバスバー41は、バスバーホルダ42の外周面から径外方へ突出する複数の接続端子41aと、バスバーホルダ42の天面から一軸方向に延び、U相、V相及びZ相のそれぞれに対応した複数の電源端子41bとを有する(図1参照)。
バスバーユニット40は、導電材からなる複数のバスバー41と、これらバスバー41を内包する電気絶縁性のバスバーホルダ42とを有する(図2参照)。バスバーホルダ42は、円環状の成形体で構成され、複数のバスバー41は、バスバーホルダ42の外周面から径外方へ突出する複数の接続端子41aと、バスバーホルダ42の天面から一軸方向に延び、U相、V相及びZ相のそれぞれに対応した複数の電源端子41bとを有する(図1参照)。
バスバーユニット40は、ケーシング10の内部に配置され、駆動軸321と同心的にステータコイル312に接続される。複数の接続端子41aは、U相、V相及びW相のステータコイル312の一端にそれぞれ電気的に接続され、複数の電源端子41bは、ヒートシンク23に固定された部品実装基板21上のコネクタ部品22と電気的に接続される。
[保持部材]
保持部材50は、ベアリングB2をケーシング10内に位置決め保持するためのものであり、金属板のプレス成形体で構成される。本実施形態において保持部材50は、金属板を立体形状に深絞り加工及び折り曲げ加工したものが挙げられる。保持部材50が金属材料で構成されることにより、保持部材50を介してベアリングB2で生じる摩擦熱を効率よくケーシング10へ逃がすことができ、ベアリングB2の放熱性が向上する。保持部材50を構成する金属板は特に限定されず、必要な強度が確保されつつ、適度に弾性変形し得る程度の厚みで構成される。
保持部材50は、ベアリングB2をケーシング10内に位置決め保持するためのものであり、金属板のプレス成形体で構成される。本実施形態において保持部材50は、金属板を立体形状に深絞り加工及び折り曲げ加工したものが挙げられる。保持部材50が金属材料で構成されることにより、保持部材50を介してベアリングB2で生じる摩擦熱を効率よくケーシング10へ逃がすことができ、ベアリングB2の放熱性が向上する。保持部材50を構成する金属板は特に限定されず、必要な強度が確保されつつ、適度に弾性変形し得る程度の厚みで構成される。
保持部材50は、磁性材料で構成されてもよいし、非磁性材料で構成されてもよい。保持部材50が磁性材料で構成されることにより、ステータ31やロータ32から発生する電磁場の影響から部品実装基板21上の電子部品を保護するというシールド効果が得られる。このような材料として、例えばSPCC(冷間圧延鋼板)が挙げられるが、勿論これに限られない。
<作用>
次に、本実施形態の部品実装体20の作用について、従来の部品実装体と比較しながら説明する。図5は、比較例に係る部品実装体における部品実装基板の平面図である。また、図6,図7は、従来の部品実装体の構成を簡略的に示す断面図であり、部品実装基板の変形を示す図である。
次に、本実施形態の部品実装体20の作用について、従来の部品実装体と比較しながら説明する。図5は、比較例に係る部品実装体における部品実装基板の平面図である。また、図6,図7は、従来の部品実装体の構成を簡略的に示す断面図であり、部品実装基板の変形を示す図である。
比較例に係る部品実装基板は、図5及び図6に示すように、コネクタ部品周辺における複数のネジ座間のX軸方向の距離が長い。これにより、モータバスバー等の端子をコネクタ部品の端子にZ軸方向に圧入させ固定する際に、ネジ座にネジ止めされた部品実装基板に必要以上の曲げ応力がかかることで基板が損傷し、電子機器の品質が低下するおそれがある。
また、電子機器の製造過程で、図7に示すように、部品実装基板がヒートシンクから離間する方向に反った場合(Z軸方向上方に凸となるように反った場合)に、発熱部品とヒートシンクとの間の距離D2が大きくなることで、発熱部品の放熱性が低下する。
一方、本実施形態に係る部品実装体20は、コネクタ部品22周辺の第1ネジ座23eと、第2ネジ座23fとの間におけるX軸方向の距離が比較的短く、部品実装基板21を介してコネクタ部品22と対向する領域E内において第1ネジ座23eが部品実装基板21を支持する構成をとる(図4参照)。
これにより、バスバーユニット40の電源端子41bを端子固定部22aにZ軸方向に圧入させ固定する際に、電源端子41bが部品実装基板21に加えるZ軸方向に平行な応力に応じた抗力が第1ネジ座23eから部品実装基板21に加えられるため、電源端子41bが端子固定部22aに圧入することに伴う部品実装基板21への曲げ応力が緩和される。従って、部品実装基板21の変形による回転電機100の品質低下が防止される。
また、部品実装体20は、図3に示すように、コネクタ部品22のベース部22bに形成された第1開口部22c内に第1ネジ部24が配置される構成をとるため、部品実装基板21上のスペースを有効活用することができ、設計自由度が向上する。
さらに、本実施形態の部品実装体20は、領域E内に設けられた第1ネジ座23eに、第1ネジ部24が部品実装基板21を介して螺合する構成をとる。これにより、回転電機100の製造過程において、部品実装基板21に図7に示すような反りが発生したとしても、第1ネジ部24が第1ネジ座23eに螺合することによりその反りが矯正され、発熱部品21dがグリス層Gを介してヒートシンク23と熱的に接続された状態が維持される。従って、部品実装基板21が変形することに起因する発熱部品21dの放熱性の低下が防止される。
<変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば上記実施形態では、コネクタ部品22のベース部22bに形成された第1及び第2開口部22c,22dのうち、第1開口部22c内のみに第1ネジ部24が配置されるがこれに限られず、第1及び第2開口部22c,22d内に第1ネジ部24が配置されてもよく、第2開口部22d内のみに第1ネジ部24が配置されてもよい。
さらに、上記実施形態では、コネクタ部品22のベース部22bに形成された
第1及び第2開口部22c,22dのうち、第1開口部22c内にネジ部が配置され、第2開口部22d内が空であるがこれに限られない。
第1及び第2開口部22c,22dのうち、第1開口部22c内にネジ部が配置され、第2開口部22d内が空であるがこれに限られない。
例えば、本発明における部品実装体20では、図3に示すように、第1の面21aが、第2開口部22d内に配置された識別部Iを有する構成であってもよい。即ち、第2開口部22d内の第1の面21aに識別部Iが印字されてもよい。なお、識別部Iとは、例えば、基板21の品番や型番を識別する、バーコードやQRコード(登録商標)等の識別情報である。
加えて、本発明の部品実装基板20では、第1開口部22c内にネジ部が配置され、第2開口部22d内にフィルタコンデンサ等の各種部品が配置されてもよい。
また以上の実施形態では、電子機器として、車両の電動パワーステアリング装置に用いられる回転電機100を例に挙げて説明したが、他の用途の回転電機(モータ)にも適用可能である。さらに、本発明に係る電子機器は、モータだけでなく、発電機等の他の回転電機にも適用可能であり、加えて、回転電機以外の他の電子機器にも適用可能である。
Claims (6)
- 第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する部品実装基板と、
前記第1の面と直交する一軸方向に延びる端子を固定する複数の端子固定部と、前記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、前記第1の面上に設けられたコネクタ部品と、
前記第2の面と対向し、前記部品実装基板を介して前記ベース部と前記一軸方向に対向する第1のネジ座を有するヒートシンクと、
前記開口部内に配置され、前記部品実装基板を介して前記第1のネジ座に螺合する第1のネジ部と
を具備する部品実装体。 - 請求項1に記載の部品実装体であって、
前記部品実装基板は、前記第2の面に実装された発熱部品をさらに有し、
前記第1のネジ座は、前記発熱部品を前記ヒートシンクと熱的に接続させる高さを有する
部品実装体。 - 請求項2に記載の部品実装体であって、
前記発熱部品は、金属性の放熱電極を有し、
前記部品実装体は、前記放熱電極と前記ヒートシンクとの間に設けられ、前記放熱電極を前記ヒートシンクと熱的に接続させるグリス層をさらに具備する
部品実装体。 - 請求項2に記載の部品実装体であって、
前記発熱部品は、前記部品実装基板を介して前記コネクタ部品と前記一軸方向に対向する領域内の前記2の面に少なくとも一部が実装される
部品実装体。 - 請求項1に記載の部品実装体であって、
前記コネクタ部品は、前記複数の端子固定部間各々を連結する前記ベース部からなる複数のベース部と、前記複数のベース部に形成された第1及び第2の開口部とを有し、
前記第1のネジ部は、前記第1の開口部内に配置され、
前記第1の面は、前記第2の開口部内に配置された識別部を有する
部品実装体。 - モータと、
前記モータと電気的に接続し、一軸方向に延びる端子を有するバスバーユニットと、
第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する部品実装基板と、
前記端子を固定する複数の端子固定部と、前記複数の端子固定部間を連結し、開口部を有するベース部とを有し、前記第1の面上に設けられたコネクタ部品と、
前記第2の面と対向し、前記部品実装基板を介して前記ベースと前記一軸方向に対向するネジ座を有するヒートシンクと、
前記開口部内に配置され、前記部品実装基板を介して前記ネジ座に螺合するネジ部と
を有する部品実装体と
を具備する電子機器。
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