JP2007035933A

JP2007035933A - 回路部品の実装構造

Info

Publication number: JP2007035933A
Application number: JP2005217171A
Authority: JP
Inventors: Iwao Tsurubuchi; 巌鶴渕
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】素子を基板とは別個の筐体に取り付ける回路部品の組み付け性を向上する。
【解決手段】基板４に一体的に取り付けられるコネクタ５の一部であるケース部分５ｂに、基板とは別の端板部材３に取り付けられたＦＥＴ６のリード６ａを基板の対応する挿通孔４ｂに挿通可能にするガイド孔９を設ける。更に、ガイド孔９のリード貫通方向に対向する側にテーパ孔部９ａを設ける。筐体に例えば複数の素子を取り付けた場合に各リードを対応するガイド孔により位置決めした状態にすることができる。それにより、各リードの延出端を基板の複数のリード挿通孔に整合させることができ、複数のリードの延出端を基板の複数のリード挿通孔に挿入するという組み付け作業を容易に行うことができる。そのガイド孔がコネクタの一部からなることにより、別途部品を用意することなくリードをガイドして簡単な組み付け作業を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路部品の実装構造に関するものである。

従来、パワー素子を含む駆動回路を筐体に一体的に設ける場合に、発熱の大きいパワー素子（ＦＥＴなど）を放熱性の促進のために筐体に直接的に取り付け、パワー素子のリードを筐体とは相反する側に折り曲げて基板と接続するようにしているものがある（例えば特許文献１参照）。
実開平２−５２３９３号公報

しかしながら、上記特許文献１のものにあっては、基板を収容する筐体に形成した凹部を利用してパワー素子を実装することによりパワー素子の実装空間を確保することが目的であり、パワー素子のリードを基板に結線するための位置決め性については特に考慮されていない。そのため、組み付け性が悪いばかりでなく、パワー素子を複数配設した場合にはさらに組み付け性が悪化するという問題があった。

このような課題を解決して、素子を基板とは別個の筐体に取り付ける回路部品の実装構造において組み付け性を向上することを実現するために本発明に於いては、電気回路を設けられた基板と、前記基板とは別体の筐体に取り付けられる素子とを有すると共に、前記基板に、前記素子のリードを挿通させて前記電気回路と前記素子とを電気的に接続するための複数のリード挿通孔が設けられた回路部品の実装構造であって、前記筐体に取り付けられた前記素子と前記基板との間に、前記複数のリード挿通孔に前記素子のリードを１本ずつ整合させるべく前記素子のリードを貫通状態に支持するための複数のガイド孔を有するリードガイド部材が設けられ、前記リードガイド部材が回路部品の一部からなるものとした。

特に、前記ガイド孔における前記リードを貫通させる方向に対向する側にテーパ孔部が形成されていると良い。また、前記リードガイド部材が、前記電気回路と外部回路とを接続するべく前記基板に結合されるコネクタのケース部分に形成されていると良く、さらに、前記コネクタにおいて前記電気回路と前記外部回路とを接続するための端子部材が前記ケース部分に一体化されかつ前記電気回路への接続側端部が前記ケース部分から前記基板側へ突出していると良い。また、前記リードガイド部材が、前記リードの貫通方向について見た平面視で前記素子を配設する領域よりも小さいと良い。

このように本発明によれば、筐体に取り付けられた素子のリードを、リードガイド部材に設けたガイド孔に貫通させることから、筐体に例えば複数の素子を取り付けた場合に各リードを基板と接続するために筐体から遠ざかる側に延出させた状態の各リードを対応するガイド孔により位置決めした状態にすることができる。それにより、各リードの延出端を基板の複数のリード挿通孔に整合させることができ、複数のリードの延出端を基板の複数のリード挿通孔に挿入するという組み付け作業を容易に行うことができる。そのリードガイド部材が回路部品の一部からなることにより、別途部品を用意することなくリードをガイドして簡単な組み付け作業を行うことができる。

特に、ガイド孔の貫通前のリード側にテーパ孔部を形成することにより、リードの延出端の位置が多少ずれていても、そのリードの延出端をテーパ孔部によりガイドすることができるため、リードガイド部材に設けるガイド孔の精度をそれ程高精度化する必要が無くなり、リードガイド部材を設けることによるコストアップを抑制し得る。

また、電気回路と外部回路とを接続するためのコネクタのケース部分にリードガイド部材を形成することにより、基板に設けた電気回路と外部回路とを接続するために必要となる機能部品としてのコネクタを利用してリードガイド部材を設けることができる。特にコネクタが成形品の場合には、その型の一部の変更のみで形成することができ、型費も抑制し得る。また、例えば、素子を筐体に組み付け、基板と一体的に組み付けられたコネクタを位置決めするための凹凸形状を筐体に設けることにより、コネクタを筐体に組み付けることによりコネクタが位置決めされるため、その組み付けと同時にリードをガイド孔に通すことが可能であり、組み付け作業が容易になる。更に、コネクタに設けた外部回路との接続用の端子部材がコネクタのケース部分から基板側に突出するように形成されていることにより、コネクタを基板に組み付ける時にその端子部材の突出部を基板側の対応する接続用挿通孔に挿通させることができ、それにより基板に対するコネクタの位置決めが可能になる。

また、リードガイド部材がリードの貫通方向について見た平面視で素子を配設する領域よりも小さいことにより、リードを貫通させる作業において素子の位置を確認することができ、作業を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された機電一体型のモータ装置の全体を示す要部破断側面図である。図に示されるモータ装置は、モータ部１と、モータ部１の後端側となる図における右側に設けられた駆動回路部２とをモータ装置のケース内に一体的に設けられて構造である。

モータ部１は、例えば公知のブラシレスモータからなるものであって良く、モータ軸１ａにロータ１ｂが設けられ、ロータ１ｂを外囲してステータコア１ｃ及びコイル１ｄが設けられている。そのモータ部１ａにおける円筒状のステータケース１ｅの後端側の開放端面には筐体としての端板部材３が取り付けられている。端板部材３はモータ部１側に臨む凹設形状をなし、その凹部内に駆動回路部２が受容されている。

図示例の駆動回路部２は、図２に併せて示されるように、基板４と、基板４に組み付けられるリードガイド部材としてのコネクタ５と、端板部材３の内面（凹設形状の底面）に取り付けられた素子としてのＦＥＴ６とからなる。基板４には回路パターンや電気部品（コンデンサや抵抗など）が一体的に設けられている。これら回路パターンや電気部品により基板４が備える電気回路が構成されている。

また、コネクタ５は、図１に示されるように基板４とコイル１ｄとを電気的に接続するためのものであり、コイルと１ｄとコネクタ接続される雌型のコネクタ部分５ａと、コネクタ部分５ａからＬ字状に曲折されて延出されたケース部分５ｂとを有し、合成樹脂材により一体成形されている。また、コネクタ５にはモールド成形により一体化された全体でコ字状をなす端子部材７が設けられており、端子部材７の一端部７ａはコネクタ部分５ａの凹部内に露出し、電気回路接続側端部としての他端部７ｂがケース部分５ｂから上記一端部７ａに平行して突出している。

ＦＥＴ６は、図示例ではパワー素子として用いられ、図２に示されるように端板部材３にＦＥＴ６をねじ止めにて取り付けられる。このようにすることにより、端板部材３を駆動時におけるＦＥＴ６の発熱を放熱させる放熱部材として用いることができる。なお、図示例では６個のＦＥＴ６が端板部材３に図１及び２において上下２段で横（紙面の表裏方向）３列に配設されている。また、各ＦＥＴ６毎に３本のリード６ａが設けられており、各リード６ａは、端板部材３のＦＥＴ取り付け面（凹設形状の底面）に対して直交しかつ遠ざかる向きに曲折されている。リード６ａの曲折にあっては、例えばＦＥＴ６の端板部材３への取り付け面を基準として予め治具などで直角に曲折しておくことができる。

また、端板部材３の外面には外部制御装置と接続されるカプラ８が取り付けられており、そのカプラ８の端子８ａが端板部材３を貫通してモータ装置の内方に突出するように設けられている。なお、端子８ａ及び上記各リード６ａは互いに平行にされている。

そして、基板４には、コネクタ７の端子部材７の他端部７ｂとリード６ａと端子８ａとのそれぞれを挿通させる各挿通孔４ａ・４ｂ・４ｃが所定の位置に設けられている。またコネクタ５のケース部分５ｂには、図３に良く示されるように各リード６ａに対応する挿通孔４ｂの配置に合わせた位置にガイド孔９が設けられている。さらに、端子部材３には図示されないサーミスタが取り付けられるようになっており、ケース部分５ｂにはそのサーミスタのリードに対応する位置にサーミスタ用のガイド孔１０も設けられている。なお、図３ではガイド孔９の符号は一部のみ付して他については省略しているが、図３に示されるようにガイド孔９は本図示例の場合には計１８個である。

このようにして構成された駆動回路部２の組み付け要領について以下に示す。先ず、上記したように端板部材３に複数（６個）のＦＥＴ６をねじ止めにて取り付ける。つぎに、取り付けたＦＥＴ６を覆うようにコネクタ５を端板部材３に組み付け、ねじ１１で固定する。このとき、コネクタ５に設けられたガイド孔９ａにＦＥＴのリード６ａが通るようにする。そして、ガイド孔９ａから突出したリード６ａを基板４の挿通孔４ａ〜４ｃに挿通し、それぞれにはんだ付けを行う。

なお、図４に示されるように、コネクタ部分５ａと他端部７ｂとの間隔ｄ１と、基板４における端縁と挿通孔４ａとの間隔ｄ２との関係を、コネクタ５と基板４との組み付けにおいて基板４の端縁がコネクタ部分５ａによりガイドされつつ他端部７ｂが挿通孔４ａへ挿入されるように設定すると良い。それにより、他端部７ｂの挿通孔４ａへの挿入作業が容易になる。

また、組み付け状態における他端部７ｂと挿通孔４ａとの基板４の主面に沿う方向へのずれが最大となっても、コネクタ５に設けられている各ガイド孔９と基板４に設けられている各挿通孔４ｂとが整合し得るように、ガイド孔９及び挿通孔４ｂの各大きさを設定しておくことにより、上記コネクタ５と基板４との組み付けによりガイド孔９及び挿通孔４ｂの位置合わせが行われる。

そして、図５に示されるように、基板４と一体化されたコネクタ５を端板部材３に組み付ける。コネクタ５には、図３に示されるように両側部に耳部５ｃが設けられており、その耳部５ｃには端板部材３にねじ止めするねじ１１を挿通する孔５ｄが設けられている。そのねじ１１を端板部材３の対応する位置に形成された例えば島部３ａに設けられたねじ孔にねじ込んでコネクタ５が所定の位置に取り付けられる。

なお、コネクタ５のケース部分５ｂは、リード６ａの貫通方向から見た平面視でＦＥＴ６を配設する領域（図３の二点鎖線）１２よりも小さくされており、コネクタ５の取り付け作業において素子６がコネクタ５により全て隠されることがないため、ＦＥＴ６の位置を確認しつつ取り付け作業を行うことができる。

この時、ＦＥＴ６のリード６ａを基板４の対応する挿通孔４ｂに挿通させることになるが、上記したようにリード６ａの本数が多い場合には各リード６ａを予め治具などにより整列させていたとしても、そのまま全部のリード６ａを一度に各挿通孔４ｂに挿入することは難しい。

図に示されるように、ケース部分５ｂにおけるガイド孔９のリード６ａを貫通させる方向（矢印Ａ）に対向する側にはテーパ孔部９ａが形成されている。これにより、各リード６ａの先端部位置にある程度のばらつきがあってもリード６ａの先端部をテーパ孔部９ａによりガイドして、所定の位置決め精度で設けられているガイド孔９にリード６ａを挿入させることができる。したがって、コネクタ５の端板部材３への取り付け作業のみで、特別にリード６ａの挿通孔４ｂに対する位置合わせを行うことなく、リード６ａを挿通孔４ｂに挿通させることができる。

なお、端板部材３におけるコネクタ５を取り付ける部分に、図３に示されるコネクタ５の外形の一部（図示例ではケース部分５ｂのくびれ部分）に合わせた位置決め用突部１３を形成することにより、コネクタ５の取り付けにより基板４の主面に沿う方向に対する位置決めをすることができる。これにより、上記リード６ａに対するガイド孔９（テーパ孔部９ａ）の位置決めを精度良く行うことができる。また、上記したカプラ８の端子８ａも基板４の対応する挿通孔４ｃに位置決めされ、コネクタ５の取り付け作業時に同時に端子８ａを挿通孔４ｃに挿通させることができる。端子８ａはその後基板４に半田付けされる。

このようにして構成された回路部品の実装構造にあっては、パワー素子であるＦＥＴ６を放熱板としての端板部材３に取り付けた場合に、そのリード６ａと基板４との接続作業においてリード６ａを基板４の挿通孔４ｂに挿通させる作業を行うものに好適である。

リード６ａを挿通孔４ｂに直接挿通させようとすると位置合わせが難しい。特に、近年の小型高密度化の装置にあっては、基板の実装スペースが非常に狭くなっており、そのような場合には素子のリードの位置合わせが困難となる。さらに複数の素子すなわち多数のリードが設けられているものの場合には、位置合わせはより一層困難となる。

それに対して、支持部材としてのコネクタ５のケース部分５ｂに設けたガイド孔９を介してリード６ａを基板４の挿通孔４ａに導くことにより、例えばガイド孔９の径を挿通孔４ｂよりも大きくしておくことができ、それによりリード６ａのガイド孔９に対する挿入が容易となる。さらに、図示例のようにテーパ孔部９ａを設けることにより、より一層挿入が容易となり、リード６ａの先端部の整列位置精度において、テーパ孔部９ａの開口面積の広さに応じた誤差が許容されるため、事前のリード６ａの整列作業も簡略化し得る。

また、図示例のように、ガイド孔９を有する支持部材を別部材として用意することなく、装置に必要な機能部品としてのコネクタ５の一部（ケース部分５ｂ）に本構造を追加するという単純な形態とすることができる。これにより、別部品を必要とせず、上記効果を奏することができるため、コストアップを抑制し得る。また、適用される部品がコネクタ５という回路部品において比較的小さなものであるため取り扱いも容易であり、合成樹脂製のコネクタ６であれば、その成形だけで良く、型費も抑制し得る。

なお、図示例では機電一体型のモータ装置について示したが、素子を取り付ける筐体としては図示例のモータの端板部材に限られるものではなく、種々の回路部品の実装構造に適用可能である。例えば、制御ユニットのケースの一部にパワー素子を取り付け、そのケースに脚部材などを介して基板を取り付け、パワー素子のリードを図示例と同様にして基板の対応する部分に接続する構造であっても良い。

本発明にかかる回路部品の実装構造は、基板とは別の筐体に設けた素子のリードを別部品を用いることなく位置決めして基板に接続することができ、別個に取り付けられた基板と素子のリードとの接続作業を行う実装構造等として有用である。

本発明が適用された機電一体型のモータ装置の全体を示す要部破断側面図である。回路部品の分解組立要領を示す側断面図である。コネクタを示す正面図である。図３の矢印IV線に沿って見たコネクタの側断面図及び組み付け要領を示す図である。基板にコネクタを一体化した状態の図２に対応する図である。

符号の説明

１モータ部
２駆動回路部
３端板部材
４基板、４ａ・４ｂ・４ｃ挿通孔
５コネクタ、５ａコネクタ部分、５ｂケース部分
６ＦＥＴ（パワー素子）、６ａリード
９ガイド孔、９ａテーパ孔部

Claims

電気回路を設けられた基板と、前記基板とは別体の筐体に取り付けられる素子とを有すると共に、
前記基板に、前記素子のリードを挿通させて前記電気回路と前記素子とを電気的に接続するための複数のリード挿通孔が設けられた回路部品の実装構造であって、
前記筐体に取り付けられた前記素子と前記基板との間に、前記複数のリード挿通孔に前記素子のリードを１本ずつ整合させるべく前記素子のリードを貫通させる複数のガイド孔を有するリードガイド部材が設けられ、
前記リードガイド部材が回路部品の一部からなることを特徴とする回路部品の実装構造。
前記ガイド孔における前記リードを貫通させる方向に対向する側にテーパ孔部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路部品の実装構造。
前記リードガイド部材が、前記電気回路と外部回路とを接続するべく前記基板に結合されるコネクタのケース部分に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路部品の実装構造。
前記コネクタにおいて前記電気回路と前記外部回路とを接続するための端子部材が前記ケース部分に一体化されかつ前記電気回路への接続側端部が前記ケース部分から前記基板側へ突出していることを特徴とする請求項３に記載の回路部品の実装構造。
前記リードガイド部材が、前記リードの貫通方向について見た平面視で前記素子を配設する領域よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路部品の実装構造。