(57)【要約】【課題】別途位置決めのための道具を必要とすることなく金属板配線に対する金属板抵抗の位置決めを容易に行うことができ、互いを電気的機械的に接続することができる電気部品の溶接構造，及び電気部品の溶接方法を提供する。【解決手段】ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１には係合凸部５１，５２が同方向に凸設されている。電流検出用抵抗３０には前記係合凸部５１，５２が嵌挿されて該係合凸部５１，５２と係合する係合凹部５３，５４が形成されている。係合凸部５１，５２を係合凹部５３，５４に嵌挿して係合させることにより、電流検出用抵抗３０はローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に対して直角に位置決めされる。係合された係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４の軸方向両側から溶接電極幹部が当接して溶接が施され、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と電流検出用抵抗３０とが電気的機械的に接続される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板配線と金属板抵抗とを溶接により電気的機械的に接続する電気部品の溶接構造であって、
前記金属板配線と前記金属板抵抗とには互いに係合して位置決めを行う凹凸状の位置決め部が形成されていることを特徴とする電気部品の溶接構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電気部品の溶接構造であって、
前記位置決め部に溶接が施されて前記金属板配線と前記金属板抵抗とが接続されていることを特徴とする電気部品の溶接構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電気部品の溶接構造であって、
前記金属板抵抗と前記金属板配線とは、モータの制御回路を構成する電気部品であることを特徴とする電気部品の溶接構造。
【請求項４】
金属板配線と金属板抵抗とを溶接により電気的機械的に接続する電気部品の溶接方法であって、
前記金属板配線と前記金属板抵抗とに互いに係合して位置決めを行う凹凸状の位置決め部を形成し、
前記位置決め部を互いに係合させることにより前記金属板配線に対して前記金属板抵抗を位置決めして溶接を行うことを特徴とする電気部品の溶接方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電気部品の溶接構造であって、
前記位置決め部に溶接が施されて前記金属板配線と前記金属板抵抗とが接続されていることを特徴とする電気部品の溶接方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の電気部品の溶接方法であって、
前記金属板配線と前記金属板抵抗とは、モータの制御回路を構成する電気部品であることを特徴とする電気部品の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気部品の溶接構造、及び電気部品の溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板配線にタブ端子を溶接する方法として、特許文献１にて開示されている方法がある。特許文献１にて開示されている金属板配線（文献中ではバスバーとしている）の溶接方法では、金属板配線とタブ端子には直径を同じくする位置決め穴がそれぞれ形成されている。金属板配線とタブ端子との位置決めに用いられる位置決め押さえ付けピンの先端部は、金属板配線及びタブ端子に形成された位置決め穴と直径を同じくする小径先端部となっている。また、位置決め押さえ付けピンにおいて、該小径先端部の基端は該小径先端部よりも直径が大きく形成された大径段部となっている。そして、金属板配線の位置決め穴とタブ端子の位置決め穴とに位置決め押さえ付けピンの小径先端部を挿入して位置決めし、大径段部によって金属板配線に対してタブ端子を押さえ付けた状態でレーザ溶接を施して金属板配線にタブ端子を固定する。
【０００３】
また、従来、モータ駆動用のコントローラは、モータの効率化及び発熱低減のために、大電流が流れる配線部を金属板配線で構成し、更に、駆動用トランジスタ、コイル、電流検出用抵抗等の回路素子を該金属板配線に溶接にて接続している。回路素子のうち、板状の電流検出用抵抗については、金属板配線間を橋絡するように配設し、両端にスポット溶接を施すことにより金属板配線に対して固定している。
【０００４】
ところが、金属板配線と電流検出抵抗との溶接部分は共に平面形状となっているため、金属板配線に対して電流検出抵抗を所望の位置に正確に配置することが困難であった。そのため、金属板配線に対して電流検出抵抗が正確な位置に配置されないまま、即ち正確な位置からずれたまま溶接されてしまい、電流検出抵抗に備えられた電流検出信号端子の位置がずれて電動ファンコントローラの回路基板への組付が不可能となることがあった。
【０００５】
そこで、金属板配線に電流検出抵抗を溶接する際に、特許文献１にて開示されている溶接方法を用いることが考えられる。
【特許文献１】特開平１１−２９７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示されている溶接方法を用いて金属板配線に電流検出抵抗を溶接する場合、金属板配線及び電流検出抵抗とにそれぞれ形成された２つの位置決め穴を合わせなければ位置決め押さえ付けピンを該位置決め穴に挿入することができない。この時、金属板配線に形成された位置決め穴と電流検出抵抗に形成された位置決め穴とを合わせることは容易な作業ではない。また、金属板配線と電流検出用抵抗との位置決めを行うために、別途位置決め押さえ付けピンを用意しなければならない。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、別途位置決めのための道具を必要とすることなく金属板配線に対する金属板抵抗の位置決めを容易に行うことができ、互いを電気的機械的に接続することができる電気部品の溶接構造，及び電気部品の溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、金属板配線と金属板抵抗とを溶接により電気的機械的に接続する電気部品の溶接構造において、前記金属板配線と前記金属板抵抗とには互いに係合して位置決めを行う凹凸状の位置決め部が形成されている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気部品の溶接構造において、前記位置決め部に溶接が施されて前記金属板配線と前記金属板抵抗とが接続されている。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電気部品の溶接構造において、前記金属板抵抗と前記金属板配線とは、モータの制御回路を構成する電気部品である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、金属板配線と金属板抵抗とを溶接により電気的機械的に接続する電気部品の溶接方法において、前記金属板配線と前記金属板抵抗とに互いに係合して位置決めを行う凹凸状の位置決め部を形成し、前記位置決め部を互いに係合させることにより前記金属板配線に対して前記金属板抵抗を位置決めして溶接を行う。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電気部品の溶接構造において、前記位置決め部に溶接が施されて前記金属板配線と前記金属板抵抗とが接続されている。
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の電気部品の溶接方法において、前記金属板配線と前記金属板抵抗とは、モータの制御回路を構成する電気部品である。
【００１２】
（作用）
請求項１，４に記載の発明によれば、金属板配線と金属板抵抗とには互いに係合して位置決めを行うための凹凸状の位置決め部が形成されているため、位置決め部を係合させることにより、金属板配線に対して金属板抵抗が位置決めされる。位置決め部は凹凸状の簡単な構成であり、その凹凸状の位置決め部を係合させるだけで、別途位置決めのための道具を必要とすることなく容易に金属板配線に対する金属板抵抗の位置決めを行うことができる。
【００１３】
請求項２，５に記載の発明によれば、金属板配線と金属板抵抗とが係合している位置決め部では、金属板配線と金属板抵抗との密着度が高いため、溶接ナゲットの形成が容易となる。従って、金属板配線と金属板抵抗との接合強度を向上させることができる。
【００１４】
請求項３，６に記載の発明によれば、モータの制御回路を構成する金属板配線と金属板抵抗とには互いに係合して位置決めを行うための凹凸状の位置決め部が形成されているため、位置決め部を係合させることにより、金属板配線に対して金属板抵抗が位置決めされる。位置決め部は凹凸状の簡単な構成であり、その凹凸状の位置決め部を係合させるだけで、別途位置決めのための道具を必要とすることなく容易に金属板配線に対する金属板抵抗の位置決めを行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、別途位置決めのための道具を必要とすることなく金属板配線に対する金属板抵抗の位置決めを容易に行うことができ、互いを電気的機械的に接続し得る電気部品の溶接構造，及び電気部品の溶接方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、制御回路としての電動ファンコントローラ１は、上位コントローラ２の指令に基づいて送風動作を行うべくモータとしてのブラシレスモータ３を制御するためのものである。この電動ファンコントローラ１はブラシレスモータ３の内部に備えられている。
【００１７】
ブラシレスモータ３は、３つのコイル４〜６と、センサマグネット７と、ホールＩＣ８とを備えている。センサマグネット７とホールＩＣ８とはブラシレスモータ３の図示しないロータの回転角度を検出する。即ち、センサマグネット７の磁束をホールＩＣ８によって検出することにより、ロータの回転角度が検出され、その回転角度検出信号に基づいてブラシレスモータ３の駆動が制御される。
【００１８】
上位コントローラ２の一端はヒューズ１１及びイグニッションスイッチ１２を介して車載のバッテリ１３に接続され、他端は接地（グランドＧＮＤに接続）されている。上位コントローラ２は、自動車のエンジンＥＣＵであり、その１つの制御としてエンジンの冷却水の温度に応じてラジエータを通過させる冷却風の風量を調節する制御を行っている。具体的には、上位コントローラ２が電動ファンコントローラ１に指令値信号を出力し、電動ファンコントローラ１がその指令値信号に基づいてブラシレスモータ３の出力、即ち回転数を調節する。
【００１９】
電動ファンコントローラ１は、６つのｎチャネルＭＯＳ形ＦＥＴ（以下単にＦＥＴという）２１〜２６と、チョークコイル２７と、金属板抵抗としての電流検出用抵抗３０と、ダイオード３２〜３７と、ＦＥＴ駆動回路３８と、論理演算回路３９と、温度検出素子４０と、降圧回路４２と、抵抗４１と２つのコンデンサ４３，４４とを備えている。
【００２０】
６つのＦＥＴ２１〜２６は、２つずつ直列に接続されたＦＥＴ２１，２２と、ＦＥＴ２３，２４と、ＦＥＴ２５，２６とが並列に接続されている。そして、ＦＥＴ２１，２３，２５のドレインがチョークコイル２７及びヒューズ２８を介してバッテリ１３に接続され、ＦＥＴ２２，２４，２６のソースがローサイド側コモン配線２９、電流検出用抵抗３０、及びグランド配線３１を介して接地されている。各ＦＥＴ２１〜２６のソース・ドレイン間には各ＦＥＴ２１〜２６保護用のダイオード３２〜３７が接続されている。ＦＥＴ２１のソースとＦＥＴ２２のドレインとの間にはブラシレスモータ３のコイル４の一端が接続され、ＦＥＴ２３のソースとＦＥＴ２４のドレインとの間にはコイル５の一端が接続され、ＦＥＴ２５のソースとＦＥＴ２６のドレインとの間にはコイル６の一端が接続されている。各コイル４〜６の他端は互いに接続されている。また、ＦＥＴ２１〜２６のゲートはＦＥＴ駆動回路３８に接続されている。ＦＥＴ駆動回路３８は、論理演算回路３９が出力する論理信号に応じてＦＥＴ２１〜２６をオンオフ制御して、ブラシレスモータ３の回転数を制御する。また、前記電流検出用抵抗３０は、両端に電流検出信号端子３０ａを備え、論理演算回路３９に接続されている。電流検出用抵抗３０は、回路中を流れる電流を検出するために設けられる。
【００２１】
温度検出素子４０は、一端が抵抗４１を介して前記チョークコイル２７に接続され、他端は接地されている。この温度検出素子４０は、電動ファンコントローラ１近傍の雰囲気温度を検出し、検出した雰囲気温度に応じて抵抗値が変化し、抵抗４１とで分圧した電圧を論理演算回路３９に出力する。
【００２２】
論理演算回路３９には、ヒューズ２８、チョークコイル２７、及び降圧回路４２を介して、バッテリ１３の電圧を該該論理演算回路３９の動作電圧である５Ｖまで降圧した電源が供給される。論理演算回路３９は、大きく２つの機能を具備しており、１つは、前記ホールＩＣ８が出力した回転角度検出信号に基づいてロータの回転角度を検出し、検出した回転角度に応じてコイル４〜６へ駆動電流を供給するための論理信号を出力する機能である。もう１つは、電動ファンコントローラ１の電圧・電流・雰囲気温度等を監視し、過電流・過電圧・過熱等の異常が発生した際に、ブラシレスモータ３への駆動電流の供給を制限、若しくは停止させて電動ファンコントローラ１を保護する機能である。
【００２３】
前記チョークコイル２７の一端はコンデンサ４３を介して接地され、他端はコンデンサ４４を介して接地されている。これらのコンデンサ４３，４４及びチョークコイル２７は、電動ファンコントローラ１に供給される電源のノイズを低減させるために設けられるものである。
【００２４】
上記の電動ファンコントローラ１では、ブラシレスモータ３の高効率化を図ると共に、発熱を低減させるために、回路基板上において、大電流が流れる配線部を金属板で構成している。更に、ＦＥＴ２１〜２６、チョークコイル２７、及び電流検出用抵抗３０等の回路素子は、配線部に対して溶接にて接続される。
【００２５】
図２に電気部品の１つである電流検出用抵抗３０における配線の様子を示す。電気部品の１つであるローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１は、共に金属板により帯状に形成されており、一定の間隔を空けて平行に配設されている。そして、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１の幅方向中央には、それぞれ位置決め部を構成する円柱状の係合凸部５１，５２が同方向に凸設されている。ローサイド側コモン配線２９の係合凸部５１と、グランド配線３１の係合凸部５２とは、係合凸部５１，５２の軸方向から見て、係合凸部５１の中心と係合凸部５２の中心とを通る直線が、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と直交するように配置されている。係合凸部５１，５２の直径はローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１の幅の半分程度である。そして、係合凸部５１，５２はエンボス加工により形成されるため、その裏側は開口部を有する円柱状の凹部となっている。また、係合凸部５１，５２の外径は、溶接電極幹部Ｘの外径よりも小さく形成されている（図３参照）。
【００２６】
電流検出用抵抗３０は長方形の板状をなしており、長手方向の長さはローサイド側コモン配線２９とグランド配線３１とを含むの配線間の幅より若干長く、短手方向の長さはローサイド側コモン配線２９（又は、グランド配線３１）の幅より若干長く形成されている。この電流検出用抵抗３０の略中央には、前記論理演算回路３９に接続するための２つの電流検出信号端子３０ａが固定されている。また、電流検出用抵抗３０の長手方向両端寄りには、前記係合凸部５１，５２が嵌挿されることにより該係合凸部５１，５２と係合して位置決め部を構成する円柱状の係合凹部５３，５４がそれぞれ形成されている。また、係合凹部５３，５４は電流検出用抵抗３０の短手方向の略中央に位置している。係合凹部５３，５４の内径は係合凸部５１，５２の外径とほぼ等しく、係合凹部５３，５４の深さは係合凸部５１，５２の高さとほぼ等しく形成されている。係合凹部５３，５４の外径及び深さをこのように形成することにより、係合凹部５３，５４と係合凸部５１，５２とが係合した際のローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と電流検出用抵抗３０との密着度が高められる。そして、係合凹部５３，５４の底面５３ａ（図３において、係合凹部５３の底面のみ図示）は、係合凸部５１，５２と係合した際に係合凸部５１，５２の上面５１ａ，５２ａと当接する。
【００２７】
上記のような電流検出用抵抗３０は、ローサイド側コモン配線２９とグランド配線３１とを橋絡するように配置され、ローサイド側コモン配線２９に形成された係合凸部５１を係合凹部５３に嵌挿して係合させると共に、グランド配線３１に形成された係合凸部５２を係合凹部５４に嵌挿して相互を係合させる。これにより、電流検出用抵抗３０はローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に対して直角に位置決めされる。この時、係合凸部５１，５２の上面５１ａ，５２ａと、係合凹部５３，５４の底面５３ａとが当接している。そして、係合した係合凸部５１，５２と係合凹部５３，５４との軸方向両側から溶接電極幹部Ｘが当接され、加圧及び加熱されることにより、係合凸部５１，５２と係合凹部５３，５４とに溶接が施される。詳しくは、係合凸部５１，５２の上面５１ａ，５２ａと係合凹部５３，５４の底面５３ａとの間に溶接ナゲットが形成され、電流検出用抵抗３０がローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に対して電気的機械的に接続される。
【００２８】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と、電流検出用抵抗３０とには互いに係合して位置決めを行うための凹凸状の係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４とが形成されている。そのため、これらの係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４をそれぞれ係合させることにより、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に対して電流検出用抵抗３０が位置決めされる。凹凸状という簡単な構成の係合凸部５１，５２と係合凹部５３，５４とをそれぞれ係合させるだけで、別途位置決めのための道具を必要とすることなく容易にローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に対する電流検出用抵抗３０の位置決めを行うことができる。従って、電動ファンコントローラ１の回路基板に接続する電流検出用抵抗３０及び電流検出信号端子３０ａの位置がずれて組付け不能となることを防止することができる。
【００２９】
（２）ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と、電流検出用抵抗３０とが係合している係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４では、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と、電流検出用抵抗３０との密着度が高い。更に、係合凸部５１，５２の上面５１ａ，５２ａと係合凹部５３，５４の底面５３ａとが当接しているため、より密着度が高められている。従って、溶接ナゲットの形成が容易となり、溶接強度を向上させることができる。
【００３０】
（３）係合凸部５１，５２の外径は、溶接電極幹部Ｘの外径よりも小さく形成されていることから集中的に加熱され易く、溶接の効率を上げることができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００３１】
○上記実施形態では、係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４はいずれも円柱状を成しているが、円柱状に限らない。係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４が互いに係合可能な凹凸状であれば、四角柱状や台形状等どのような形状であってもよい。
【００３２】
○上記実施形態では、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に係合凸部５１，５２が形成され、電流検出用抵抗３０に係合凹部５３，５４が形成されているが、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１に係合凹部５３，５４を形成し、電流検出用抵抗３０に係合凸部５１，５２を形成してもよい。
【００３３】
○上記実施形態では、係合された係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４に溶接が施されているが、係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４以外の場所（但し、ローサイド側コモン配線２９及びグランド配線３１と電流検出用抵抗３０とが重なっている場所）に溶接が施されていてもよい。
【００３４】
○上記実施形態では、係合凸部５１，５２の上面５１ａ，５２ａと係合凹部５３，５４の底面５３ａとが当接するように形成されているが、当接しなくてもよい。この場合、係合凸部５１，５２及び係合凹部５３，５４以外の場所に溶接を施せばよい。
【００３５】
○上記実施形態では、係合凸部５１，５２は溶接電極幹部Ｘの外径よりも外径が小さく形成されているが、溶接電極幹部Ｘの外径よりも大きく形成されていてもよい。
○上記実施形態では、ブラシレスモータ３の電動ファンコントローラ１に本発明を用いているが、電動ファンコントローラ１に限らず、電流検出用抵抗３０を備えたその他のブラシレスモータの制御回路や直流モータの制御回路に用いてもよい。
【００３６】
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項３に記載の電気部品の溶接構造であって、前記位置決め部は、係合凸部と該係合凸部が入り込んで係合される係合凹部とからなり、前記係合凸部及び前記係合凹部は、前記係合凸部の外径と前記係合凹部の内径とが略等しく形成されると共に、前記係合凸部の上面と前記係合凹部の底面とが当接するように形成されていることを特徴とする電気部品の溶接構造。
【００３７】
このように構成すると、係合凸部の外径と係合凹部の外径とが略等しく形成されるために、金属板抵抗は金属板配線に対してより確実に位置決めされる。更に、係合凸部の上面と係合凹部の底面とが当接して金属板配線と金属板抵抗との密着度がより高まり、より効率よく溶接を行うことができる。
【００３８】
（ロ）請求項３に記載の電気部品の溶接構造であって、前記制御回路は前記モータの内部に備えられていることを特徴とする電気部品の溶接構造。
（ハ）請求項５に記載の電気部品の溶接方法であって、前記位置決め部は、係合凸部と該径合凸部が嵌挿される係合凹部とから構成し、前記係合凸部の外径は、溶接電極幹部の外径よりも小さく形成され、前記溶接幹部を前記位置決め部に当接させて溶接を施すことを特徴とする電気部品の溶接方法。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】モータ駆動用のコントローラを説明するための回路ブロック図。
【図２】電流検出用抵抗の平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…制御回路としての電動ファンコントローラ、３…モータとしてのブラシレスモータ、２９…金属板配線としてのローサイド側コモン配線、３０…金属板抵抗としての電流検出用抵抗、３１…金属板配線としてのグランド配線、５１，５２…位置決め部を構成する係合凸部、５３，５４…位置決め部を構成する係合凹部。
【図１】
2005216622.tif 000003
【図２】
2005216622.tif 000004
【図３】
2005216622.tif 000005