JP6106051B2 - 電気接続部品 - Google Patents

Description

本発明は、周囲に電子部品が実装されていても通電部材間を接続可能な電気接続部品および該電気接続部品を備えた電子制御装置に関するものである。

通電部材間を電気的に接続する方法としてワイヤボンディングが知られている。ワイヤボンディングは、ワイヤを基板に溶着させるフィーダーと称される装置を使用して、ワイヤを基板に固定するものである。特許文献１には、セラミック基板の複数の銅層部の間をワイヤボンディングすることが記載されている。

特開平５−２５９５９７号公報

ワイヤボンディングを採用するためには、ワイヤの固定位置の周囲にボンディングのためのスペースが必要となり、このため周囲に電子部品が密集して実装されている基板領域においては、ワイヤボンディングを採用することは容易でない。

特に、コンデンサやコイル、リレー等の背の高い電子部品が周囲に実装されていると、フィーダー装置のボンディングアーム等が入りづらくなるためにワイヤボンディングを採用することが難しい。
また、ワイヤの共振点は低く、振動によって基板との固定点が劣化し易く、また、振動によりワイヤが揺れ動いてワイヤ同士が接触する恐れがあった。

本発明は、周囲に電子部品が実装されていても通電部材間を接続可能な電気接続部品及びこれを備えた電子制御装置を提供することを目的に成されたものである。

請求項１の発明は、互いに接続しようとする通電部材間に介在されてこれら通電部材を電気的に接続する電気接続部品であって、
絶縁部材からなる台座部と、該台座部に固定されて通電部材間を電気的に接続する導電部材と、を備え、
前記導電部材は、前記台座部の上面側に配置された導電部材主部と、該導電部材主部の両端部に連続し前記台座部を貫通して該台座部の下面側に突出して前記通電部材に接触する一対の接続端子用の脚部と、を備え、
前記導電部材主部は、前記台座部の上面から離れる方向に突出する把持用の変形部を備えている。

請求項２の発明は、請求項１の電気接続部品において、
前記導電部材は、少なくとも２本以上が対向して前記台座部に配置され、それぞれの導電部材の前記変形部は、互いの位置をずらして配置されている。

請求項３の発明は、互いに接続しようとする複数のバスバーが樹脂モールドされた回路基板を備え、前記バスバー相互が電気接続部品により接続された電子制御装置であって、
前記電気接続部品は、絶縁部材からなる台座部と、該台座部に固定された導電部材と、を備え、
前記導電部材は、前記台座部の上面側に配置された導電部材主部と、該導電部材主部の両端部に連続し前記台座部を貫通して該台座部の下面側に突出して前記通電部材に接触する一対の接続端子用の脚部と、を備え、
前記導電部材主部は、前記台座部の上面から離れる方向に突出する把持用の変形部を備え、
前記変形部を使用して前記電気接続部品を前記回路基板に実装して、前記接続端子用の脚部を前記バスバーに接触させてバスバー相互を接続した。

請求項１の発明は、台座部の上面側に配置された導電部材主部に、台座部の上面から離れる方向に突出する把持用の変形部を形成したので、該変形部を把持して、台座部下面の接続端子用の脚部を通電部材に接続することができる。

請求項２の発明は、前記台座部に対向して配置した導電部材の前記変形部の位置をずらして配置したので、前記変形部の先端側が撓んだ場合でも、導電部材の変形部同士が接触するのを抑制する。

請求項３の発明は、台座部の上面側に位置する導電部材主部に、台座部の上面から離れる方向に突出する把持用の変形部を形成したので、該変形部を把持して、導電部材を回路基板に取り付けて、一対の接続端子用の脚部を互いに接続しようとするバスバーに接触させることによりバスバー相互を電気的に接続することができる。前記変形部を把持して導電部材を回路基板に取り付けることができるので、周囲にコンデンサやコイル、リレー等の背の高い電子部品が周囲に実装されている狭い箇所においても容易に導電部材を組み付けることができる。

電気接続部品の実施形態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は平面図。 電気接続部品を使用した電子制御装置としてのブレーキ制御装置の斜視図。 ブレーキ制御装置のモータ制御ユニットの分解斜視図。 パワーモジュールの拡大図。 パワーモジュールを部品実装面側から見た斜視図。 パワーモジュールを部品実装面側から見た平面図。 パワーモジュールの他の例を示す斜視図。 コモンモードコイルの斜視図。 電気接続部品の他の実施形態を示す正面図。 同平面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は電気接続部品１を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は平面図である。

電気接続部品１は、絶縁部材からなる台座部２と、台座部２に固定されていて互いに接続しようとする通電部材、例えば、バスバー相互を電気的に接続する導電部材３を備えている。

導電部材３は、台座部２の上面２ａ側に配置された導電部材主部４と、導電部材主部４の両端部に連続し前記台座部２を貫通して該台座部２の下面側に突出し前記互いに接続しようとする通電部材にそれぞれ接触する一対の接続端子用の脚部５，６を備えている。

導電部材主部４は、台座部２の上面２ａから離れる方向に突出する把持（摘み）用の変形部（以下、塑性変形部と称する）７を備えている。塑性変形部７は、電気接続部品１を指先で把持し易い幅に形成されている。

台座部２には、２本の導電部材３，３が台座部２の中心線ＣＬを挟んで対称位置に平行に配置されている。

前記２本の導電部材３，３は、銅線等により同一形状に形成されていて、左右対称に台座部２に取り付けられている。

電気接続部品１は、前記塑性変形部７を把持して、例えば、図５に示すように、電子制御装置のパワーモジュール２４の板状基部５３の部品実装面等に組み付けて使用される。

図２は電気接続部品１を使用した電子制御装置の一例としてのブレーキ制御装置の斜視図、図３はブレーキ制御装置のモータ制御装置の分解斜視図、図４はパワーモジュールの拡大図、図５はパワーモジュールを部品実装面側から見た斜視図、図６は平面図である。

先ず、図２，図３に基づいて、ブレーキ制御装置１１の概略構成を説明する。
ブレーキ制御装置１１は、ブレーキペダルの操作量に基づいてブレーキ制御を行なうための作動油の油圧を発生させる油圧制御機構１２と、電動モータ（図示省略）を制御するモータ制御ユニット１３と、作動油を蓄えているリザーバ１４を備えている。

油圧制御機構１２は、ハウジング１５がボルト１６により、図示を省略したエンジンルームと車室とを仕切る隔壁に固定されている。前記電動モータは、油圧制御機構１２のハウジング１５の内部に収納されている。

油圧制御機構１２は、軸方向の一方側にマスタシリンダ１７およびリザーバ１４を有している。リザーバ１４は、マスタシリンダ１７に沿って、該マスタシリンダ１７の上側に設けられている。

ハウジング１５をボルト１６によりエンジンルームと車室とを仕切る隔壁に固定し、且つハウジング１５に、リザーバ１４やモータ制御ユニット１３やマスタシリンダ１７を固定することにより、マスタシリンダ１７、ハウジング１５、リザーバ１４、モータ制御ユニット１３は、車体に固定される。

図３に分解して示すように、モータ制御ユニット１３は、ケース部２１と蓋部２２からなる筐体２３内にパワーモジュール２４および制御モジュール２５を収納することにより構成されている。

パワーモジュール２４は、ケース部２１内に配置されている。また、制御モジュール２５は、パワーモジュール２４の上方に、該パワーモジュール２４と所定の間隔をもって積層された状態で配置されている。

蓋部２２は、金属板を皿状にプレスすることにより形成されていて制御モジュール２５を収容する制御モジュール収納部２６と、該制御モジュール収納部２６の外周縁に形成されたフランジ部２７と、該フランジ部２７を下向き（ケース部２１側）曲折してなる突縁部２８と、を備えている。蓋部２２は、ねじ２９によってケース部２１に取り付けられる。

前記ケース部２１は、四角形状の底壁３１と、該底壁３１の四周に立設された第１壁部３２〜第４壁部３５とによって有底四角筒状に形成されている。ケース部２１は、アルミダイカストで形成されている。

前記第１壁部３２には、パワーモジュール２４の外部接続コネクタ５４をケース部２１外に突出させる開口部３６が形成されている。

開口部３６は、外部接続コネクタ５４の根元部に形成されたフランジ部５４ａの形状に合わせて形成されている。開口部３６の周縁には図示を省略したシール材を介して前記フランジ部５４ａが接着固定される。

前記ケース部２１の底壁３１の四隅部には開口部側に向けて延びる略円柱状のパワーモジュール支持部３７が形成されている。各パワーモジュール支持部３７の頂部にはねじ穴３８が形成されていて、該ねじ穴３８にパワーモジュール取り付けねじ３９が螺合される。

また、前記底壁３１のうちパワーモジュール２４のスイッチング素子実装領域に対応する位置には、これらパワーモジュール２４から発生する熱を吸収する受熱部として略矩形状に突出したブロック状突出部４０が形成されていて、熱容量の大きなヒートシンクとして機能する。

ブロック状突出部４０は、ケース部２１の底壁３１の略中央部に位置し、第１壁部３２、第２壁部３３、第３壁部３４に対しては所定の間隔をもって離間させた状態で、且つ第４壁部３５には接触させた状態に形成されている。第４壁部３５の外面には、冷却フィン４１が設けられている。

ブロック状突出部４０の頂面には、複数のねじ穴４２が形成されていて、該ねじ穴４２にはパワーモジュール取り付けねじ４３が螺合される。モータ制御ユニット１３は、ユニット取り付けねじ４４によって、前記ハウジング１５に取り付けられている。

次に、パワーモジュール２４について説明する。図４は図３に示すパワーモジュール２４の拡大図、図５は図４のパワーモジュール２４を裏返して部品実装面側から見た斜視図、図６は図５の平面図である。

パワーモジュール２４は、合成樹脂材料を用いて型成形したものであって、図４に示すように、複数の金属製のバスバー５１，５２（以下、バスバー５１を第１バスバー、バスバー５２を第２バスバーと称する）を表面にインサートした板状基部５３の一端側に外部接続コネクタ５４を備えている。

また、図５，図６に示すように、板状基部４３の部品実装面側にはステータ接続部５５およびセンサ接続部５６を備えている。

外部接続コネクタ５４は、電源供給用コネクタであり、前記ケース部２１の開口部３６から外部に臨んでいる。

ステータ接続部５５は、外部接続コネクタ５４の軸方向（Ｘ方向）に沿って配置された３つの電力供給端子５５ａ〜５５ｃと、これら３つの電力供給端子５５ａ〜５５ｃの根元部を被覆するカバー部５５ｄによって構成されている。

センサ接続部５６は、ステータ接続部５５と同様に外部接続コネクタ５４の軸方向（Ｘ方向）に沿って回転位置センサ用コネクタ５６ａと温度センサ用コネクタ５６ｂを並べて配置することにより構成されている。

また、ステータ接続部５５とセンサ接続部５６の間には、平面視矩形状の突条部５７で囲われたスイッチング素子実装領域が形成されていて、該領域内に６つのスイッチング素子５８が実装されている。そして、これら６つのスイッチング素子５８によって前記外部接続コネクタ５４を介して供給される直流電力を三相交流電力に変換するインバータ回路が構成される。このインバータ回路の出力である三相交流電力は、ステータ接続部５５を介して電動モータに供給され、該電動モータを回転駆動する。

前記各スイッチング素子５８は、板状基部５３の部品実装面に沿って配置された矩形状のパッケージの一側部から端子５９が伸びている。端子５９は、Ｌ字状に折り曲げられて、その先端５９ａが、図４に示すように、前記板状基部５３の部品実装面と反対側の表面に突出している。

また、板状基部５３の部品実装面で前記外部接続コネクタ５４の反対側で、且つ対角側のコーナー部には、該部品実装面に対して直角方向に起立して突出する円柱状の一対の第１電解コンデンサ６１と、これら第１電解コンデンサ６１と同様に部品実装面に対して直角方向に起立して突出する前記第１電解コンデンサ６１よりも長さの短い一対の第２電解コンデンサ６２と、複数のセラミックコンデンサ６３と、電流を検出するための複数のシャント抵抗６４と、回路保護のための一対のリレー６５と、ノーマルモードコイル６６が実装されている。前記第１電解コンデンサ６１、第２電解コンデンサ６２、ノーマルモードコイル６６は、ノイズを除去するためのノイズフィルタ部品として機能する。

そして、前記ステータ接続部５５、第１電解コンデンサ６１、第２電解コンデンサ６２、セラミックコンデンサ６３、一対のリレー６５等で囲まれた狭い空間部内において電気接続部品１は、板状基部５３に組み付けられる。板状基部５３に組み付けられた電気接続部品１は、図４に示すように、部品実装面と反対側の面において、前記一対の接続端子用の脚部５，６のうちの一方の接続端子用の脚部５の先端５ａが、前記第１バスバー５１の端子６７に接続され、他方の接続端子用の脚部６の先端６ａが、前記第２バスバー５２の端子６８に接続される。

電気接続部品１の組付けに際しては、前記変形部７を把持して、電気接続部品１を前記ステータ接続部５５、第１電解コンデンサ６１、第２電解コンデンサ６２、セラミックコンデンサ６３、一対のリレー６５等で囲まれた狭い空間部に挿入する。電気接続部品１を挿入するに際しては、前記接続端子用の脚部５，６の先端５ａ，６ａを前記板状基部５３に形成した端子挿入孔（図示省略）に導入する。

電気接続部品１を板状基部５３に組み付けると、図４に示すように、前記接続端子用の脚部５，６の先端５ａ，６ａが、前記端子６７，６８の近傍に突出し、接続端子用の脚部５，６の先端５ａ，６ａと端子接触子６７，６８を溶接等で接続することにより、前記第１バスバー５１と第２バスバー５２は、電気接続部品１の導電部材主部３を介して互いに電気的に接続された状態になるのである。

図７はノイズの除去効果の向上を目的に、図８に示すコモンモードコイル７１を使用したものである。コモンモードコイル７１は、台座部７２と、導電部材７３と、コイル本体７３とからなっている。しかし、コモンモードコイル７１を使用しなくてもノイズの除去が可能になった。そこで、コモンモードコイル７１を取り外し、その代わりに本発明の電気接続部品１を組み付けることによりコストの削減を図ることができる。

図９，図１０は、本発明の電気接続部品１の他の実施形態を示す。この実施形態においては、導電部材３、特に導電部材主部４を接着剤８で台座部２に接着して、導電部材３と台座部２を一体化した。

一体化することにより導電部材３が安定した状態で台座部２に取り付けられた状態になり、変形部７を把持しやすくなる。また、台座部２に導電部材３が固定されるので、台座部２が振動した場合でも、台座部２と導電部材３の間で擦れが発生するのを防ぎ、擦れによる導電部材３の磨耗を防止することができる。

なお、上記実施例では電子制御装置の一例としてのブレーキ制御装置を例にとって説明したが、電子制御装置は、ブレーキ制御装置に限定されるものではなく、電子制御を行なう装置であればよい。また、実施例では、電気接続部品１として台座部２に２つの導電部材３を設けた場合を示したが、導電部材３は、１つであっても良い。導電部材３が１つの場合には、前記変形部７は、導電部材主部４の中央部に形成してもよい。また、変形部７は把持し易く、撓みにくいものであればその形状は問わない。

１…電気接続部品
２…台座部
３…導電部材
４…導電部材主部
５，６…接続端子用の脚部
７…把持用の変形部
１１…ブレーキ制御装置（電子制御装置）
５１，５２…バスバー

Claims (1)

1. 互いに接続しようとする通電部材間に介在されてこれら通電部材を電気的に接続する電気接続部品であって、
   絶縁部材からなる台座部と、該台座部に固定された導電部材と、を備え、
   前記導電部材は、前記台座部の上面側に配置された導電部材主部と、該導電部材主部の両端部に連続し前記台座部を貫通し該台座部の下面側に突出して前記通電部材に接触する一対の接続端子用の脚部と、を備え、
   前記導電部材主部は、前記台座部の上面から離れる方向に突出する把持用の変形部を備え、
   前記導電部材は、少なくとも２本以上が対向して前記台座部に配置され、それぞれの導電部材の前記変形部は、互いの位置をずらして配置されている電気接続部品。

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