JP2014090030A - 制御装置および同装置を備える車両操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置30は、回路基板40、配線モジュール60、およびベース70を有する。回路基板40は、制御回路の配線を構成する制御回路パターン51および駆動回路の配線を構成する第1駆動回路パターン53を有する。ベース70は、回路基板40において制御回路パターン51が形成される部分に対して回路基板40に制御回路素子46が実装することが可能な空間を介して対向した状態で回路基板40を保持する。配線モジュール60は、第1駆動回路パターン53と電気的に接続されて駆動回路の配線の一部分を構成する第2駆動回路パターン68を有し、回路基板40において第1駆動回路パターン53が形成される部分とベース70とにより挟まれる。
【選択図】図5
Description
上記制御装置においては、ベースおよび多層回路基板から配線モジュールに力が作用するとき、上記力が配線モジュールの支柱により受けられる。したがって、配線モジュール内の駆動回路部に上記力が作用することが抑制される。
車両操舵装置1において、操舵部品2が固定されたステアリングシャフト10は、ラックアンドピニオン機構14を介してラックシャフト15に連結される。ステアリングシャフト10は、コラムシャフト11、インターミディエイトシャフト12、およびピニオンシャフト13が連結される構成を有する。車両操舵装置1は、ステアリング操作にともなうステアリングシャフト10の回転がラックアンドピニオン機構14によりラックシャフト15の往復直線運動に変換される。そして、ラックシャフト15の往復直線運動は、ラックシャフト15の両端に連結されたタイロッド16を介してナックル(図示略)に伝達されることにより転舵輪3の舵角、すなわち車両の進行方向を変更する。
第3基板63は、第3絶縁層63Bに対してベース70とは反対側に第2回路導体層63Aが積層される。第3基板63は、第3絶縁層63Bにおいて貫通して積層方向に延びる2個のビアホール63Cを有する。第3基板63は、各ビアホール63Cの内周部分において銅等の導体材料からなる接続部品63Dが挿入される。
第5基板65は、第5絶縁層65Bに対してベース70とは反対側に第3回路導体層65Aが積層される。
制御装置30の製造方法は、回路基板製造工程、配線モジュール製造工程、および組合せ工程を有する。
基板準備工程において、作業者は、第1〜第5基板61〜65を用意する。作業者は、第1基板61において、第1絶縁層61B上に第1回路導体層61Aを積層した状態でエッチング等により導体箔の一部を除去することで任意の第2駆動回路パターン68を形成する。作業者は、続いて、ビアホール61Cおよび貫通孔60Aを形成し、ビアホール61Cの内周部分に接続部品61Dを充填する。なお、第3基板63についても同様であるため、その説明を省略する。また、作業者は、第2基板62において、第2絶縁層62Aに挿入孔および貫通孔60Aを形成し、挿入孔の内周部分に下段側半導体部品66を挿入する。なお、第4基板64についても同様であるため、その説明を省略する。また、作業者は、第5基板65において、第5絶縁層65B上に第3回路導体層65Aを積層した状態でエッチング等により導体箔の一部を除去することで任意の第2駆動回路パターン68を形成する。そして作業者は、貫通孔60Aを形成する。
制御装置30は、第1〜第4の機能を有する。
第1の機能は、回路基板40の平面方向において制御回路部52の領域を小さくする機能を示す。第2の機能は、回路基板40の平面方向において駆動回路部54の領域を小さくする機能を示す。第3の機能は、各半導体部品66,67が過熱することを抑制する機能を示す。第4の機能は、制御装置30の製造時に各半導体部品66,67に加えられる荷重を小さくする機能を示す。
制御装置30は、ベース70に凹部72が形成されることおよび回路基板40とベース70との間に各配線モジュール60U,60V,60Wが挟まれることにより、制御回路部52とベース70との間に空間Sが形成される。このため、制御回路部52においては、回路基板40の表面40Aおよび裏面40Bに制御回路素子46が実装可能かつ制御回路パターン51が形成可能となる。したがって、回路基板40の表面40Aのみに制御回路素子46が実装可能かつ制御回路パターン51が形成可能と仮定した構成と比較して、制御回路を形成するために必要な実装面積を確保するための回路基板40の平面方向の寸法が小さくなる。
制御装置30は、回路基板40とベース70の設置面71との間に配線モジュール60を有する。このため、駆動回路部54においては、回路基板40の表面40Aおよび裏面40Bに駆動回路素子47が実装可能かつ第1駆動回路パターン53が形成可能となる。したがって、回路基板40の表面40Aのみに駆動回路素子47が実装可能かつ第1駆動回路パターン53が形成可能と仮定した構成と比較して、駆動回路を形成するために必要な実装面積を確保するための回路基板40の平面方向の寸法が小さくなる。
配線モジュール60は、回路基板40とベース70の設置面71とにより挟み込まれる。このため、配線モジュール60の各半導体部品66,67の熱は、配線モジュール60の第2駆動回路パターン68を介して回路基板40の第1駆動回路パターン53に移動する第1の熱経路と、配線モジュール60の第2駆動回路パターン68を介してベース70に移動する第2の熱経路とを有する。このように制御装置30は、各半導体部品66,67に対して2つの熱経路を有するため、各半導体部品66,67の熱が各半導体部品66,67の外部に移動しやすい。
制御装置30は、配線モジュール60において各半導体部品66,67の周囲に支柱69を有する。そして、支柱69の寸法SLは、配線モジュール60の寸法MLと等しい。このため、支柱69は、基板積層工程において、第1〜第5基板61〜65をプレスする際に第1〜第5基板61〜65に加えられる荷重を受ける。これにより、配線モジュール60から支柱69を省略したと仮定した構成と比較して、各半導体部品66,67は、第1〜第5基板61〜65をプレスする際に受ける荷重が小さくなる。また、支柱69は、ボルト31により回路基板40がベース70に固定される際にボルト31の締め付け力により回路基板40が配線モジュール60をベース70に向けて押し付ける荷重を受ける。これにより、配線モジュール60から支柱69を省略したと仮定した構成と比較して、各半導体部品66,67は、回路基板40により受ける荷重が小さくなる。
(1)制御装置30は、回路基板40の制御回路部52とベース70との間に空間Sが形成される。この構成によれば、回路基板40の表面40Aのみに制御回路素子46が実装可能かつ制御回路パターン51が形成可能と仮定した構成と比較して、回路基板40の平面方向の寸法が小さくなる。したがって、回路基板40の平面方向において制御装置30を小型化することができる。
(6)制御装置30は、配線モジュール60において各半導体部品66,67の周囲に支柱69を有する。この構成によれば、配線モジュール60から支柱69を省略したと仮定した構成と比較して、各半導体部品66,67は、第1〜第5基板61〜65をプレスする際に受ける荷重および回路基板40により受ける荷重が小さくなる。
・実施形態の制御装置30は、第1ハウジング23および第2ハウジング24とは個別に形成されたベース70を有する。一方、変形例の制御装置30は、第1ハウジング23または第2ハウジング24に一体に形成されたベース70を有する。また、別の変形例の制御装置30は、ベース70を有していない。別の変形例の制御装置30は、回路基板40が第1ハウジング23または第2ハウジング24に固定される。すなわち、別の変形例の制御装置30は、第1ハウジング23または第2ハウジング24がベースに相当する。この構成によれば、アシスト装置20(図2参照)の部品点数が少なくなる。
(付記項1)前記配線モジュールは、第1半導体部品、および前記回路導体および前記絶縁層の積層方向において前記第1半導体部品と重なる位置に配置される第2半導体部品を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。
Claims (4)
- 複数の回路導体の間に絶縁層を積層した多層回路基板を備えた制御装置において、
制御信号を出力する制御回路部および前記制御信号に基づいて制御される駆動回路部を備える前記複数の回路導体と、
前記多層回路基板に直接的に取り付けられ、前記多層回路基板の前記駆動回路部に接続される配線モジュールと、
前記配線モジュールまたは前記多層回路基板を保持するベースとを備える
ことを特徴とする制御装置。 - 前記配線モジュールは、前記ベースと前記多層回路基板との間を支持する支柱を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記多層回路基板と、前記配線モジュールと、前記ベースとにより区画され、回路素子が実装可能な空間を備える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置により駆動される電動アクチュエータとを備えることを特徴とする車両操舵装置。
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