(57)【要約】【課題】プリント基板に実装されたコネクタに対して相手方コネクタを挿抜する時に発生する応力が、プリント基板に実装された電子部品に伝わるのを抑制する。【解決手段】電動機制御装置は、電動機制御用の電子部品６０とコネクタ６とを実装したプリント基板５と、プリント基板５を固定するケース１とを備える。プリント基板５は、ケース１に４箇所でネジ止めされる。コネクタ６は、プリント基板５のケース１とのネジ止め部２１で囲まれる領域２０外にある端部５ｔに実装される。プリント基板５の領域２０に近い側のコネクタ６の端部６ｂは、プリント基板５にネジ止めされる。プリント基板５とコネクタ６とのネジ止め部２２と、該ネジ止め部２２に最も近いプリント基板５とケース１とのネジ止め部２１との間のプリント基板５上には、電子部品６０が実装されていない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機制御用の電子部品とコネクタとを実装したプリント基板と、
前記プリント基板を固定する台座と、を備えた電動機制御装置において、
前記プリント基板は、前記台座に少なくとも４箇所でネジ止めされ、
前記コネクタは、前記プリント基板の前記台座との前記ネジ止め部で囲まれる領域外にある端部に実装され、
前記プリント基板の前記領域に近い側の前記コネクタの端部は、前記プリント基板にネジ止めされ、
前記プリント基板と前記コネクタとの前記ネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近い前記プリント基板と前記台座との前記ネジ止め部との間の前記プリント基板上には、電子部品が実装されていない、ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機制御装置において、
電動機駆動用の電子部品を実装した金属基板を更に備え、
前記金属基板の上方に所定の間隔をおいて前記プリント基板を配置して、前記両基板をそれぞれ前記台座に固定した、ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機制御装置において、
前記プリント基板と前記コネクタとの前記ネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近い前記プリント基板と前記台座との前記ネジ止め部との間の前記プリント基板上には、配線が実装されていない、ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電動機制御装置において、
前記プリント基板の前記領域から遠い側の前記コネクタの端部は、前記台座に接しているか、または、前記プリント基板が弾性変形したときに前記台座に接する、ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電動機制御装置において、
前記プリント基板と前記コネクタとの前記ネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近い前記プリント基板と前記台座との前記ネジ止め部との間の距離は、当該ネジの頭部の径より短い、ことを特徴とする電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御装置のコネクタなどの電子部品の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機制御装置として、たとえば、車両の電動式パワーステアリングシステムで使用されるＥＣＵ（電子制御装置）がある。ＥＣＵには、特許文献１および２に開示されているように、金属基板とプリント基板などが備わっている。
【０００３】
金属基板には、電動機駆動用のスイッチング素子などの電子部品が実装されている。プリント基板には、電動機制御用のマイクロコンピュータなどの電子部品が実装されている。また、プリント基板の端部には、給電用や通信用のコネクタが実装されている。
【０００４】
金属基板とプリント基板は、ケースやハウジングなどの台座に、上下方向へ所定の間隔をおいて固定されている。特に、プリント基板は、特許文献１〜３に開示されているように、複数のスタッドを介して台座面から浮上させた状態で、台座に固定されている。特許文献３では、コネクタを実装したプリント基板の端部が、台座の折り曲げ部に接している。
【０００５】
コネクタに相手方コネクタを挿入するときや抜去するときには、荷重がかかって、応力が発生する。その応力がコネクタからプリント基板に実装された電子部品に伝わって、電子部品が損傷するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８８９３２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９３８４号公報
【特許文献３】特開２００３−９２４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、プリント基板に実装されたコネクタに対して相手方コネクタを挿抜する時に発生する応力が、プリント基板に実装された電子部品に伝わることを抑制できる電動機制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、電動機制御用の電子部品とコネクタとを実装したプリント基板と、プリント基板を固定する台座とを備えた電動機制御装置において、プリント基板は、台座に少なくとも４箇所でネジ止めされる。コネクタは、プリント基板の台座とのネジ止め部で囲まれる領域外にある端部に実装される。プリント基板の前記領域に近い側のコネクタの端部は、プリント基板にネジ止めされる。プリント基板とコネクタとのネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近いプリント基板と台座とのネジ止め部との間のプリント基板上には、電子部品が実装されていない。
【０００９】
上記構成により、プリント基板に実装されたコネクタに対して相手方コネクタを挿抜する時に発生する応力が、コネクタからプリント基板に伝わって、プリント基板とコネクタとのネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近いプリント基板と台座とのネジ止め部との間のプリント基板上に集中する。然るに、このネジ止め部間のプリント基板上には、電子部品が実装されていないので、応力がプリント基板に実装された電子部品に伝わることを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、本発明では、上記電動機制御装置において、電動機駆動用の電子部品を実装した金属基板を更に設け、金属基板の上方に所定の間隔をおいてプリント基板を配置して、両基板をそれぞれ台座に固定するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明では、上記電動機制御装置において、プリント基板とコネクタとのネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近いプリント基板と台座とのネジ止め部との間のプリント基板上には、配線が実装されていないようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明では、上記電動機制御装置において、プリント基板の前記領域から遠い側のコネクタの端部は、台座に接しているか、または、プリント基板が弾性変形したときに台座に接するようにしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明では、上記電動機制御装置において、プリント基板とコネクタとのネジ止め部と、該ネジ止め部に最も近いプリント基板と台座とのネジ止め部との間の距離を、当該ネジの頭部の径より短かくしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プリント基板に実装されたコネクタに対して相手方コネクタを挿抜する時に発生する応力が、プリント基板に実装された電子部品に伝わることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による電動機制御装置の分解図である。
【図２】電動機制御装置の一部の斜視図である。
【図３】電動機制御装置の斜視図である。
【図４】電動機制御装置の底面図である。
【図５】電動機制御装置に備わるケースの外側の斜視図である。
【図６】電動機制御装置に備わるケースの内側の斜視図である。
【図７】電動機制御装置に備わるプリント基板の下面側の斜視図である。
【図８】電動機制御装置に備わるプリント基板の上面側の斜視図である。
【図９】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図１１】他の実施形態を示す要部断面図である。
【図１２】他の実施形態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００１７】
図１、図３、および図４に示す電動機制御装置１００は、自動車の電動式パワーステアリングシステムで使用されるＥＣＵ（電子制御装置）である。電動機制御装置１００は、電動モータから成る電動機の駆動を制御する。図１に示すように、電動機制御装置１００には、ケース１、カバー２、金属基板３、接続部材４、およびプリント基板５が備わっている。
【００１８】
ケース１の上側開口は、図３に示すように、カバー２で覆われる。ケース１とカバー２は、図示しない公知のロック構造により嵌め合わされる。ケース１とカバー２を嵌め合わせることによって形成される内部空間には、金属基板３とプリント基板５とが収容される。
【００１９】
金属基板３には、図１および図６に示すように、電動機を駆動するための電子部品５０が複数実装されている。電子部品５０は、電動機への給電状態（電流供給状態）を切り替えるスイッチング素子（たとえば、ＦＥＴ）などから成る。また、金属基板３には、図示しない配線が実装されている。金属基板３は、図６に示すように、ケース１の内底面１ｓにネジ１１により固定される。これにより、金属基板３の板面とケース１の内底面１ｓとはほぼ平行になる。
【００２０】
また、金属基板３には、複数の接続端子７が実装されている。図１および図２において、接続端子７のリード部７ａを、プリント基板５に設けられたスルーホール５ａに挿入して、はんだ付けする。これにより、図８に示すように、金属基板３とプリント基板５とが接続される。
【００２１】
接続部材４は、図１などに示すように、電動機への給電（電流供給）用の端子８を有している。図１および図２において、端子８のリード部８ｂを、プリント基板５に設けられたスルーホール５ｂに挿入して、はんだ付けする。これにより、図２および図８に示すように、接続部材４とプリント基板５とが接続される。接続部材４は、図２〜図４に示すように、ケース１の側面にネジ１２により固定される。端子８の接続部８ａには、電動機に設けられた端子がネジにより取り付けられる（図示省略）。
【００２２】
プリント基板５には、図１、図２、および図８に示すように、電動機を制御するための電子部品６０とコネクタ６とが実装されている。電子部品６０は、マイクロコンピュータやメモリなどから成る。図では、電子部品６０を１つしか図示していないが、実際にはプリント基板５の両面に複数設けられている。また、プリント基板５には、図示しない配線が実装されている。プリント基板５は、金属基板３の上方に所定の間隔をおいて配置される。
【００２３】
図１および図６に示すように、ケース１の内側には、少なくとも４つのスタッド１ａが設けられている。スタッド１ａは、ケース１と一体に成形された柱部１ｂと、該柱部１ｂに穿孔されたネジ孔１ｃとから成る。
【００２４】
図２に示すように、プリント基板５をスタッド１ａ上に載置して、ネジ１３をプリント基板５へ貫通させて、各スタッド１ａのネジ孔１ｃに螺合する。これにより、プリント基板５がケース１に少なくとも４箇所でネジ止めされる。つまり、ケース１は、プリント基板５を複数のスタッド１ａを介して内底面１ｓから浮上させた状態で固定する。これにより、プリント基板５の板面とケース１の内底面１ｓとはほぼ平行になる。ケース１は、本発明の「台座」の一例である。
【００２５】
ケース１とプリント基板５とをネジ止めしたネジ止め部２１は、少なくとも４箇所ある。これらネジ止め部２１で囲まれる領域２０の外にあるプリント基板５の端部５ｔには、コネクタ６が実装されている。コネクタ６は、縦幅より横幅を長くした、横長形状に形成されている。コネクタ６は、給電用と通信用の端子９を有している（図４および図９参照）。
【００２６】
図３および図４に示すように、コネクタ６の嵌合部６ａは、ケース１の底に形成された開口部１ｋから露出する。コネクタ６の複数の嵌合部６ａには、外部装置と接続するための複数の相手方コネクタ（ソケットハーネス）１０がそれぞれ装着される。
【００２７】
コネクタ６は、相手方コネクタ１０の挿抜方向（上下方向）Ｕ、Ｄがプリント基板５に対して垂直になるように、プリント基板５の端部５ｔに実装されている。端子９のリード部９ａは、図１、図２、図８、および図９に示すように、プリント基板５に設けられたスルーホール５ｃに挿入されて、はんだ付けされている。
【００２８】
図２に示すように、プリント基板５のネジ止め部２１で囲まれる領域２０（点線で図示）に近い側のコネクタ６の両端部６ｂは、プリント基板５にネジ１４により固定されている（図１および図７〜図９も参照）。つまり、プリント基板５とコネクタ６とをネジ止めしたネジ止め部２２は、２箇所ある。
【００２９】
図２に示すように、プリント基板５とコネクタ６のネジ止め部２２に最も近いプリント基板５とケース１とのネジ止め部２１は、２箇所ある。この接近するネジ止め部２１、２２間のプリント基板５上には、図２、図９、および図１０に示すように、電子部品６０と配線が実装されていない。図１０に示すように、接近するネジ止め部２１、２２間の距離Ｄ１は、ネジ１３、１４の頭部の径Ｄ２より短くなっている。
【００３０】
プリント基板５のネジ止め部２１で囲まれる領域２０（図２）から遠い側のコネクタ６の端部６ｃには、図１および図７〜図１０に示すように、第１係合部６ｄと第２係合部６ｅとが設けられている。第１係合部６ｄは、図９に示すように、プリント基板５側を向いた面から成る。第２係合部６ｅは、図９および図１０に示すように、ケース１の内底面１ｓ側（プリント基板５と反対側）を向いた面から成る。
【００３１】
ケース１のプリント基板５側へ突出するコネクタ６側の側壁１ｆには、図５、図６、図９、および図１０に示すように、第３係合部１ｄと第４係合部１ｅとが設けられている。第３係合部１ｄは、図９に示すように、ケース１の内底面１ｓ側を向いた面から成る。第３係合部１ｄには、コネクタ６の第１係合部６ｄが係合している。第４係合部１ｅは、図１０に示すように、プリント基板５側を向いた面から成る。第４係合部１ｅには、コネクタ６の第２係合部６ｅが係合している。
【００３２】
図１および図５〜図８に示すように、コネクタ６の第１係合部６ｄおよび第２係合部６ｅ、並びに、ケース１の第３係合部１ｄおよび第４係合部１ｅは、コネクタ６の横幅方向に複数設けられている。具体的には、第１係合部６ｄと第３係合部１ｄとは、コネクタ６の横幅方向に所定の間隔をおいて３つずつ設けられている。第２係合部６ｅと第４係合部１ｅとは、コネクタ６の横幅方向に所定の間隔をおいて４つずつ設けられている。
【００３３】
電動機制御装置１００の組立状態において、コネクタ６の端部６ｃとケース１の側壁１ｆとは、係合部６ｄ、６ｅ、１ｄ、１ｅを介して接している。
【００３４】
または、第１係合部６ｄと第３係合部１ｄとの間や、第２係合部６ｅと第４係合部１ｅとの間に、若干の隙間があってもよい。この場合、コネクタ６に対して相手方コネクタ１０を挿抜することにより、プリント基板５が弾性変形したときに、コネクタ６の端部６ｃとケース１の側壁１ｆとが、係合部６ｄ、６ｅ、１ｄ、１ｅを介して接する。
【００３５】
上記実施形態によると、プリント基板５に実装されたコネクタ６に対して相手方コネクタ１０を挿抜する時に発生する応力が、コネクタ６からプリント基板５に伝わって、プリント基板５とコネクタ６とのネジ止め部２２と、該ネジ止め部２２に最も近いプリント基板５とケース１とのネジ止め部２１との間の、プリント基板５上に集中する。然るに、このネジ止め部２１、２２間のプリント基板５上には、電子部品６０が実装されていないので、応力がプリント基板５に実装された電子部品６０に伝わることを抑制することが可能となる。
【００３６】
また、上記実施形態では、接近するネジ止め部２１、２２間のプリント基板５上には、配線も実装されていないので、応力がプリント基板５に実装された配線に伝わることも抑制することが可能となる。
【００３７】
また、上記実施形態では、プリント基板５のネジ止め部２１で囲まれる領域２０から遠い側のコネクタ６の端部６ｃと、ケース１の側壁１ｆとが、係合部６ｄ、６ｅ、１ｄ、１ｅを介して接している。このため、コネクタ６に対する相手方コネクタ１０の挿抜時に、当該挿抜力が係合部６ｄ、６ｅ、１ｄ、１ｅを介してケース１で受け止められて、コネクタ６からプリント基板５へ伝わる応力を緩和することが可能となる。
【００３８】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、プリント基板５のケース１側にコネクタ６を配置した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。たとえば図１１に示すように、コネクタ６’をプリント基板５のカバー２側に配置するようにしてもよい。その場合、たとえば図１１および図１２に示すように、コネクタ６’の端部６ｃ’をケース１側へ延ばして、該端部６ｃ’に第１係合部６ｄ’と第２係合部６ｅ’とを設ける。そして、第１係合部６ｄ’と第２係合部６ｅ’とをケース１の第３係合部１ｄと第４係合部１ｅとにそれぞれ係合させるようにすればよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、ケース１にスタッド１ａと第３係合部１ｄと第４係合部１ｅとを設けた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、ケースと別体の台座を設け、その台座面に複数のスタッドを設け、台座の側壁に第３係合部と第４係合部とを設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、電動機駆動用の電子部品５０を金属基板３に実装した例を示したが、本発明において金属基板３は必須ではない。例えば、電動機駆動用の電子部品５０をプリント基板５に実装してもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、電動式パワーステアリングシステムで使用される電動機制御装置１００に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の電動機制御装置に対しても本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１    ケース（台座）
３    金属基板
５    プリント基板
５ｔ  ケースとのネジ止め部で囲まれる領域外にあるプリント基板の端部
６、６’  コネクタ
６ｂ  プリント基板の領域に近い側のコネクタの端部
６ｃ  プリント基板の領域から遠い側のコネクタの端部
２０  プリント基板とケースとのネジ止め部で囲まれる領域
２１  プリント基板とケースとのネジ止め部
２２  プリント基板とコネクタとのネジ止め部
５０  電動機駆動用の電子部品
６０  電動機制御用の電子部品
１００  電動機制御装置
Ｄ１  接近するネジ止め部間の距離
Ｄ２  ネジの頭部の径
【図１】
2013065695.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013065695.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013065695.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013065695.tif 000011
【図１０】
2013065695.tif 000012
【図１１】
2013065695.tif 000013
【図１２】
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