JP2023007377A - 電子部品及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る電子部品の模式的な断面図である。図2は、基板ユニットの模式的な斜視図である。本実施形態に係る電子部品1は、回転電機である。具体的には、電子部品1は、基板とモータとを有するモータユニット、さらに言えばブラシレスモータユニットである。電子部品1は、例えば車両の電動ステアリング装置に用いられ、車両のステアリングシャフトに操舵補助力を付与する。ただし、電子部品1の用途はそれに限られない。さらに言えば、電子部品1は、回転電機にも限られず、任意の電子機器であってよい。
図1に示すように、ケーシング10は、ステータ20、ロータ30、バスバーユニット40、保持部材50、及び制御基板62を内部に収納する筐体である。ケーシング10は、Z1方向側が開口する中空の部材であり、本実施形態ではZ方向から見て円形となる円筒状の部材である。ケーシング10は、底部12と側部14とを含む。底部12は、ケーシング10のZ2方向側の底面を構成する。底部12には、後述の駆動軸32が挿通される開口12Aが形成されている。また、底部12には、軸受けであるベアリングB1が設けられている。ベアリングB1は、底部12に対して固定されている。側部14は、ケーシング10の側面を構成する。側部14は、底部12の外縁を囲うように設けられ、底部12の外縁からZ1方向に延在する。ケーシング10は、底部12と側部14とで囲われる空間SPに、ステータ20、ロータ30、バスバーユニット40、保持部材50、及び制御基板62を収納する。
ステータ20は、電子部品1の固定子であり、ロータ30は、電子部品1の回転子である。ケーシング10とステータ20とロータ30とバスバーユニット40と保持部材50とで、モータ16を構成しているといえる。
ロータ30は、ケーシング10の空間SP内に設けられる。ロータ30は、駆動軸32と、ロータコア34とを備える。ロータコア34は、ロータ30のコアである。ロータコア34は、周方向に並ぶ複数の磁極を備える。ロータコア34は、Z方向から見た中央位置に、Z方向に貫通する貫通孔が形成されている。駆動軸32は、シャフトであり、ロータコア34の貫通孔に挿入されて、ロータコア34に対して固定されている。ロータ30は、ロータコア34の外周面が、ステータコア22の貫通孔22A内に設けられる。ロータ30は、駆動軸32がZ方向に沿って延在するように、貫通孔22A内に設けられる。本実施形態では、駆動軸32が、Z方向に向かって延在することが好ましく、駆動軸32の軸方向がZ方向に沿っていることがより好ましい。
バスバーユニット40は、ケーシング10の空間SP内において、ステータコイル24のZ1方向側に設けられる。バスバーユニット40は、複数のバスバーとバスバーホルダとを備える板状(ここでは円板状)の部材である。バスバーは、導電性の部材であり、ステータコイル24のU相、V相、W相のそれぞれに接続されている。バスバーホルダは、絶縁性の部材であり、バスバーを覆う。
保持部材50は、ケーシング10の空間SP内において、バスバーユニット40のZ1方向側に設けられる。保持部材50は、ベアリングB2を保持する、板状(ここでは円板状)の部材である。なお、ロータ30の駆動軸32は、ベアリングB1、B2に回転可能に支持されている。すなわち、駆動軸32は、Z2方向側の部分が、ベアリングB1内に回転可能に挿入され、ベアリングB1に挿入された部分よりもZ1方向側の部分が、ベアリングB2内に回転可能に挿入されている。
(制御基板)
図1に示すように、制御基板62は、ケーシング10の空間SP内において、保持部材50のZ1方向側に設けられる。すなわち、制御基板62は、ケーシング10の空間SP内において、モータ16のZ1方向側に設けられているといえる。制御基板62は、バスバーユニット40のバスバーに電気的に接続されている。
図1に示すように、電子基板70は、制御基板62のZ1方向側に設けられる。電子基板70は、ケーシング10の空間SPの外部に設けられている。電子基板70は、一方の端部70Aから他方の端部70Bまで延在している。端部70Aは、Z方向から見た場合に、制御基板62と重なる位置にあり、ケーシング10と重なる位置にあるともいえる。一方、端部70Bは、Z方向から見た場合に、制御基板62と重ならない位置にあり、ケーシング10と重ならない位置にあるともいえる。すなわち、電子基板70は、駆動軸32を中心軸(Z方向に沿うモータ16の中心軸)とした場合の径方向外側に向けて、制御基板62やケーシング10と重なる位置から制御基板62やケーシング10と重ならない位置まで延在している。
図1に示すように、コネクタ部80は、複数の端子部82と、複数の端子部82を収納するカバー部84とを有する。端子部82は、一方の端部82aから他方の端部82bまで、Z1方向に向けて延在する。端子部82は、端部82aが、電子部品1以外の機器に電気的に接続される。端子部82は、端部82aよりもZ1方向側の箇所で、電子基板70の、Z方向から見た場合に制御基板62(ケーシング10)と重ならない箇所に接続される。本実施形態では、端子部82は、端部82aよりもZ1方向側の箇所が、電子基板70の接続穴CH1に挿入されることで、電子基板70に電気的に接続される。端子部82は、電子基板70の接続穴CH1に挿入された状態で固定されている。端子部82は、このように電子基板70に接続されているため、ケーシング10の空間SPの外部に設けられ、Z方向に向けて、すなわち駆動軸32の軸方向に向けて延在しているといえる。端子部82は、Z方向に沿って延在することがより好ましい。
図1に示すように、接続部材90は、制御基板62と電子基板70とを電気的に接続する。接続部材90は、本実施形態ではピンヘッダである。接続部材90は、一方の端部90aから他方の端部90bまで、Z1方向に向けて延在する。接続部材90は、端部90aが、制御基板62に電気的に接続される。接続部材90は、端部90aが制御基板62に接続された状態で、制御基板62に対して固定されている。また、接続部材90は、端部90aよりもZ1方向側の箇所で、電子基板70の、Z方向から見た場合に制御基板62(ケーシング10)と重なる箇所に電気的に接続される。接続部材90は、端部90aよりもZ1方向側の箇所が電子基板70に接続された状態で、すなわち電子基板70の接続穴CH2又は接続穴CH3に挿入された状態で、電子基板70に対して固定されている。
基板ユニット60は、以上のような構成となっている。そのため、本実施形態では、コネクタ部80の電流端子部82Aと、電子基板70の電流導通部72Aと、接続部材90の電流接続部92と、制御基板62の駆動電流が流れる箇所とが、電気的に接続される。従って、コネクタ部80の電流端子部82Aからの駆動電流は、電流導通部72A、及び電流接続部92を経て、制御基板62に供給される。また、本実施形態では、コネクタ部80の信号端子部82Bと、電子基板70の信号導通部72Bと、接続部材90の信号接続部94と、制御基板62の制御信号が流れる箇所とが、電気的に接続される。従って、コネクタ部80の信号端子部82Bからの制御信号は、電流導通部72A、及び電流接続部92を経て、制御基板62に供給される。
図3は、本実施形態に係る支持部材の模式的な上面図である。支持部材100は、表面100Aに電子基板70が取り付けられる板状の部材である。図1に示すように、本実施形態では、支持部材100は、Z方向において制御基板62と電子基板70との間に設けられて、制御基板62と電子基板70とを放熱(冷却)する。本実施形態では、支持部材100は、Z1方向側の表面100Aが、電子基板70に、直接的に又は他の部材を介して間接的に、接触している。本実施形態では、支持部材100は、Z2方向側の表面100Bが、制御基板62に、直接的に又は他の部材を介して間接的に、接触している。支持部材100は、ケーシング10と同じ材料であってよく、例えばアルミニウム合金で構成され、本実施形態ではJISで規格されるADC12の部材で構成される。ただし、支持部材100の材料は任意であってよい。
図4及び図5は、カバー部材の模式図である。カバー部材110は、Z2方向側の表面110A(対向面)が、支持部材100の表面100Aに対向するように、表面100Aに取り付けられて、電子基板70を覆うカバーである。図4に示すように、カバー部材110は、カバー部112と、側部114と、固定部116とを含む。カバー部112は、板状の部材であり、支持部材100に取り付けられた際に、Z方向から見て電子基板70と重なるカバー部材110の上面部分である。側部114は、支持部材100の外縁からZ2方向側に突出する、カバー部材110の側面部分である。固定部116は、側部114のZ2方向側の先端に形成されて、支持部材100に固定される、カバー部材110のフランジ部分である。
カバー部材110は、以上説明したような構造となっている。以下、カバー部材110が支持部材100に取り付けられた状態を説明する。
次に、電子部品1の製造方法を説明する。図9は、本実施形態に係る電子部品の製造方法を説明するフローチャートである。図9に示すように、本製造方法においては、支持部材100の表面100A上に、電子基板70を搭載する(ステップS10)。本実施形態においては、支持部材100の表面100Aの領域AR1上に電子基板70を搭載し、支持部材100の開口部105にコネクタ部80を通して電子基板70とコネクタ部80とを接続し、支持部材100の開口部102に接続部材90を通して電子基板70と接続部材90とを接続し、接続部材90と制御基板62とを接続する。そして、本製造方法においては、支持部材100の第1接着領域101に接着剤を塗布し(ステップS12)、カバー部材110の表面110Aを支持部材100の表面100Aに対向させて、カバー部材110の圧入部120を支持部材100の孔部106に圧入しつつ、支持部材100の第1接着領域101とカバー部材110の第2接着領域118とを接着剤で接着させる(ステップS14)。なお、ここでは第1接着領域101に接着剤を塗布したが、それに限られず、第1接着領域101と第2接着領域118との少なくとも一方に接着剤を塗布してよい。その後、接着剤を硬化させて接着材を構成して、接着材を介して、第1接着領域101と第2接着領域118とを固定させる(ステップS16)。これにより、支持部材100上の電子基板70をカバー部材110で覆う。
以上説明したように、本実施形態に係る電子部品1は、電子基板70と、支持部材100と、カバー部材11とを有する。支持部材100は、表面100Aに電子基板70が搭載され、電子基板70が搭載される領域AR1の周囲に第1接着領域101が形成され、電子基板70と重ならない領域に孔部106が形成される。カバー部材110は、電子基板70を覆うように支持部材100に取り付けられている。カバー部材110は、支持部材100に対向する表面110Aに形成されて支持部材100側に突出する圧入部120が、孔部106に圧入され、表面110Aに形成される第2接着領域118が、接着材を介して第1接着領域101に固定されている。
10 ケーシング
16 モータ
32 駆動軸
62 制御基板
70 電子基板
80 コネクタ部
90 接続部材
100 支持部材
101 第1接着領域
106 孔部
110 カバー部材
118 第2接着領域
120 圧入部
Claims (6)
- 電子基板と、
表面に前記電子基板が搭載され、前記電子基板が搭載される領域の周囲に第1接着領域が形成され、前記電子基板と重ならない領域に孔部が形成される支持部材と、
前記電子基板を覆うように前記支持部材に取り付けられているカバー部材と、を含み、
前記カバー部材は、前記支持部材に対向する表面に形成されて前記支持部材側に突出する圧入部が前記孔部に圧入され、表面に形成される第2接着領域が、接着材を介して前記第1接着領域に固定されている、
電子部品。 - 前記孔部は、前記第1接着領域よりも内側に形成され、前記支持部材の表面から裏面まで貫通している、請求項1に記載の電子部品。
- 前記孔部と前記圧入部とは、それぞれ複数形成されており、前記複数の圧入部は、三角形状に配置されており、外周面に、前記孔部の内周面に弾性変形しつつ接触する第1圧入箇所と第2圧入箇所とを備え、突出方向から見て、前記第1圧入箇所と前記第2圧入箇所と結ぶ線の、少なくとも1つが異なる角度である、請求項1又は請求項2に記載の電子部品。
- 前記圧入部は、突出方向から見て、前記第1圧入箇所と前記第2圧入箇所とを結ぶ線が、複数の前記圧入部を結ぶ三角形の重心位置と前記圧入部とを結ぶ線に直交している、請求項3に記載の電子部品。
- 前記圧入部は、突出方向から見てL字形状である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電子部品。
- 支持部材の表面に電子基板を搭載するステップと、
前記電子基板を覆うように前記支持部材の表面にカバー部材を取り付けるステップと、
を含み、
前記カバー部材を取り付けるステップにおいては、
前記支持部材の前記電子基板に重ならない領域に形成される孔部に、前記支持部材に対向する前記カバー部材の対向面に形成される圧入部を圧入しつつ、前記支持部材の前記電子基板が搭載される領域の周囲の第1接着領域と、前記カバー部材の前記対向面に形成される第2接着領域とを、接着剤を介して接着し、
前記接着剤を硬化させることで、前記第1接着領域と前記第2接着領域とを固定する、
電子部品の製造方法。
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