专利名称：电子设备、电子设备的制造方法
技术领域：
本发明涉及带有电连接被连接设备的连接器的电子设备。
背景技术：
作为带连接器的电子设备，具有例如下述专利文献1、2公开的搭载于机动车上的电动式动力转向装置的电子控制设备(也称为ECUElectronicControl Unit电力控制单元)。该电子控制装置通过螺钉等与电动机连接，并且经由连接器电连接。电子控制装置控制电动机的驱动，以相对转向轴产生对应于手柄操作的掌舵辅助转矩。
在专利文献1中，将导电板在绝缘性树脂插入成型，将罩体和连接器一体形成，将罩体、控制基板以及金属基板重合并通过焊接电连接，将罩体和各基板收纳在壳体中，使连接器从壳体突出。在专利文献2中，由螺钉将连接器固定在壳体上，通过焊接将向壳体内突出的连接器的端子与控制基板电连接，将将导电体在绝缘性树脂插入成型导电体而构成的大电流基板和控制基板以及金属基板重合并通过焊接电连接，收纳在壳体中。
专利文献1(日本)特开2000-203437号公报专利文献2(日本)特开2003-267233号公报但是，在专利文献1这样的现有构造中，由于收纳在壳体中的罩体和从壳体露出的连接器成为一体，故由于相对于连接器来说为对象侧的连接器的拆装或异物的冲撞等，在对连接器施加外力时，该外力自连接器直接向罩体传递，罩体和控制基板以及金属基板的焊接连接部分受到应力，该焊接被破坏，会使连接可靠性下降。另外，在专利文献2的现有构造中，由于利用螺钉将连接器固定在壳体上并将连接器的端子焊接在壳体内的控制基板上，故在由于各零件的尺寸误差或组装误差等而对连接器施加外力的情况下，连接器的端子和控制基板的焊接连接部分受到应力并且该应力残留，进而控制基板和大电流基板和金属基板的焊接连接部分也受到应力并且该应力残留，该焊接随着时间逐渐被破坏，会使连接可靠性下降。另外，在专利文献1、2的现有构造中，在由于各零件的材质的热收缩特性差等而对连接器施加外力的情况下，罩体或基板或连接器的焊接连接部分受到应力，该焊接被破坏，会使连接可靠性下降。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供一种可防止焊接连接部分的连接可靠性降低的电子设备以及电子设备的制造方法。
本发明的电子设备，包括连接器，其与被连接设备电连接；基板，其与连接器电连接并且具有焊接连接部分；基体，其与基板重合而支承基板以及连接器；壳体，其使连接器从开口部露出而进行固定，并且将基板以及基体收纳在内部并进行固定，基体经由可挠体支承连接器。
这样，由于连接器固定在壳体上并且由基体经可挠体支承，故由于相对于连接器来说为对象侧的连接器的拆装或异物的冲突、各零件的尺寸误差或组装误差、或者各零件的材质的热收缩特性差等，即使对连接器施加外力，连接器相对壳体、基体以及基板也不晃动(不动作)，该外力被可挠体吸收而不向基体以及基板传递。因此，在连接器和基板的焊接连接部分不受到破坏焊接的应力，能够防止该焊接连接部分的连接可靠性降低。
另外，本发明的一方面，在上述电子设备中，将构成连接器的端子的导电性金属片和构成可挠体的可挠性金属片插入成型在绝缘性树脂上而一体形成连接器和基体之后，将连续的绝缘性树脂部分切除，仅由所述可挠性金属片进行连接。
这样，由于利用同一模具来制造连接器和基体，故能够削减制造成本。另外，无需将连接器相对基体进行组装，将连接器和基体相对壳体或基体一次组装，故电子设备的组装工序减少，可容易地进行组装作业。
另外，本发明的一方面，在上述电子设备中，可挠体具有弯曲部。
这样，可挠体的有效长度增长，能够由可挠体可靠地吸收对连接器施加的外力。另外，能够将可挠体的自连接器向基体的方向的宽度尺寸减小，缩小连接器与基体的间隔，谋求电子设备的小型化。
另外，本发明的一方面，在上述电子设备中，基板由重合在基体上侧而被支承的第一基板、和重合在基体的下侧而被支承的第二基板构成，第一基板和第二基板通过焊接而电连接，连接器通过焊接与第一基板和第二基板中的至少一方电连接。
这样，由于如上所述地将连接器固定在壳体上并由基体经可挠体支承，故在连接器和各基板的焊接连接部分不受到破败焊接的应力，能够防止该焊接连接部分的连接可靠性降低。
另外，本发明的电子设备的制造方法，该电子设备包括连接器，其与被连接设备电连接；基板，其与连接器电连接并且具有焊接连接部分；基体，其与基板重合而支承基板以及连接器；壳体，其使连接器从开口部露出而进行固定，并且将基板以及基体收纳在内部并进行固定，其中，将构成连接器的端子的导电性金属片和连接连接器与基体的可挠性金属片插入成型在绝缘性树脂上而一体形成连接器和基体之后，将连续的绝缘性树脂部分切除。
这样，由于壳利用同一模具同时制造连接器和基体，无需将连接器相对基体进行组装，将连接器和基体相对壳体或基体一次组装，故制造成本减少、电子设备的组装工序减少，可容易地进行组装作业。另外，即使在电子设备的组装状态下对连接器施加外力，连接器也不晃动，该外力被可挠体吸收而不向基体以及基板传递，故在连接器和基板等焊接连接部分不受到破坏焊接的应力，能够防止连接可靠性降低。
另外，本发明的一方面，在上述电子设备的制造方法中，将连接器、基板以及基体固定在壳体上之后，通过焊接将连接器和基板电连接。
这样，由于各零件的尺寸误差或组装误差等而对连接器施加的外力被可挠体吸收，不向基体或基板传递，故能够将连接器和基板焊接。因此，上述外力引起的应力不施加给焊接连接部分，也不破坏焊接，能够可靠地防止焊接连接部分的连接可靠性降低。
根据本发明，即使对连接器施加外力，连接器相对于壳体、基体以及基板也不晃动，该外力被可挠体吸收而不向基体以及基板传递，故在连接器和基板等焊接连接部分不受到破坏焊接的应力，能够防止该焊接连接部分的连接可靠性降低。
图1是本发明实施方式的电子设备的分解图。
图2是表示上述电子设备所具有的连接器的端子、以及将连接器和基体连接的梁的图。
图3A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图3B是图3A的X-X剖面图。
图4A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图4B是图4A的X-X剖面图。
图5A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图5B是图5A的X-X剖面图。
图6A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图6B是图6A的X-X剖面图。
图7A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图7B是图7A的X-X剖面图。
图8A是表示上述电子设备所具有的连接器和基体的制造状态的图。
图8B是图8A的X-X剖面图。
图9是表示上述电子设备的组装状态的图。
图10是表示上述电子设备的组装状态的图。
图11是表示上述电子设备的组装状态的图。
图12是表示上述电子设备的组装状态的图。
附图标记说明1上壳体2下壳体2b开口部3控制基板4动力模块基板5连接器6基体7a～7c连接器的端子8梁8a弯曲部60连接器与基体的连接的绝缘性树脂部分90电动机100电子设备
具体实施例方式
图1是本发明实施方式的电子设备100的分解图。电子设备100是搭载在机动车上的电动式动力转向装置的电子控制设备(也称为ECUElectronic Control Unit)。电动式动力转向装置由该电子设备100、相对未图示的机动车的转向轴产生对应于手柄的操作的掌舵辅助转矩的三相式电动机90(图12所示)构成。电子设备100与电动机90机械地电连接，控制电动机90的驱动。
附图标记1、2是上下分割型的壳体。上壳体1由板金形成，下壳体2由铝压铸形成。在上壳体1的各侧面设置锁定孔1a，在下壳体2的各侧面设有锁定突起2a。通过将上壳体1的各锁定孔1a和下壳体2的各锁定突起2a嵌合而将壳体1、2组装起来(图12所示)。
附图标记3是控制基板。控制基板3由玻璃环氧树脂形成。在控制基板3的各安装面上通过焊接而安装用于控制电动机90的驱动等的电子零件并且形成电路(省略部分图示)。作为安装在控制基板3的电子零件的一例，具有连接器10。连接器10包括由未图示的具有导电性的金属片构成的端子、和由具有绝缘性的树脂构成的罩体10a。连接器10的端子被保持在罩体10a中，通过焊接电连接在控制基板3上。在连接器10中嵌合有连接器，该连接器与用于电连接未图示的机动车的电池或传感器或其他控制装置等的电缆连接。在上壳体1的侧面形成有使连接器10向壳体1、2外突出的未图示的开口部。
附图标记4是动力模块基板。动力模块基板4由铝板形成。在动力模块基板4的各安装面上通过焊接等安装用于向电动机90接通驱动电流的电子零件并且形成有电路(省略部分图示)。作为安装在动力模块基板4上的电子零件的一例，具有端子11a～11f和连接器12a、12b。端子11a～11f由具有导电性的板状金属片构成。端子11a～11f通过焊接或点焊等将下端电连接在动力模块基板4上，相对动力模块基板4垂直。连接器12a、12b包括由具有导电性的销状金属片构成的端子12c、由具有绝缘性的树脂构成的基体框12d。连接器12a、12b的各端子12c以规定的间距保持在基体框12d上，通过焊接电连接在动力模块基板4上。在控制基板3上形成有使连接器12a、12b的各端子12c贯通的通孔3a。
附图标记5是连接器，6是基体。连接器5用于与电动机90电连接。基体6与基板3、4重合而支承基体3、4以及连接器5。基体6形成得比基板3、4的外径大。连接器5和基体6在具有绝缘性的树脂上插入成型金属片而一体形成。作为其插入成型的金属片的一例，具有端子7a～7c、9d～9f和梁8。端子7a～7c、9d～9f和梁8由具有导电性、可挠性和弹性的板状金属片构成。端子7a～7c和梁8形成图2所示的形状。
端子7a～7c构成连接器5的端子。端子7a～7c通过连接器5的由绝缘性树脂构成的罩体5a而绝缘。在罩体5a的上部形成有使端子7a～7c的上端部7d、7e突出并使动力模块基板4的端子11a～11c贯通的孔5b。在控制基板3上形成有使端子7a～7c的上端部7e贯通的孔3b。在罩体5a的侧部形成有使端子7a～7c的下端部7f露出的凹部5c。在端子7a～7c的下端部7f形成有孔7g。在罩体5a的各凹部5c与孔7g同心状地形成有孔5d。在各孔5d中安装有金属制的螺母13(参照图8B)。在罩体5a的下端部5e如图1所示地形成有孔5f。在下壳体2的侧面形成有使连接器5向壳体1、2外突出而露出的开口部2b、和固定连接器5的螺纹孔2c。
连接器5和基体6仅由梁8将各自的绝缘性树脂部分连接。即，基体6经由梁8支承连接器5。梁8如图2所示在中央具有弯曲部8a。弯曲部8a从连接器5和基体6的绝缘性树脂部分露出。梁8和端子7a～7c通过连接器5的罩体5a而绝缘。在基体6上形成有孔6a，其如图1所示地使端子9d～9f突出并使动力模块基板4的端子11d～11f贯通。另外，在基体6上形成有使连接器12a、12b贯通的孔6b。另外，在基体6上形成有筒6c。在筒6c中安装有金属制的螺母14(图8A所示)。
图3A～图8B是表示连接器5和基体6的制造状态的图。图3A、图4A、图5A、图6A、图7A以及图8A表示从上方看到的连接器5和基体6在连接器5附近的形成过程的状态。图3B、图4B、图5B、图6B、图7B以及图8B表示图3A、图4A、图5A、图6A、图7A以及图8A的X-X剖面。
在未图示的插入成型机中安装图3A等所示的插入成型下侧模具31和图5A等所示的上侧成型模具32，然后，如图4A以及图4B所示在下侧模具31的形成连接器5的部分31a上设置端子7a～7b，在形成连接器5和基体6的间隙的部分31c设置梁8。与此同时，在下侧模具31的形成基体6的孔6a附近的未图示部分也设置端子9d～9f。接着，如图5A及图5B所示，在下侧模具31上对合上侧模具32而以规定的压力接合。
接着，如图6A和图6B所示，从形成在上侧模具32的注入口32g通过流路32h注入液体状的绝缘性树脂，由该绝缘性树脂填充模具31、32的连接器5以及基体6的形成部分31a、32a、31b、32b、31a、32d。模具31、32的部分31c、32c、31e、32e是使梁8的弯曲部8a和端子7a～7c的上端部7d、7e分别从连接器5以及基体6露出的空间部分。被注入的液体状绝缘性树脂从模具31、32的连接器5的形成部分31a、32a、31d、32d通过图4A等所示的流路31h向基体6的形成部分31b、32b流入。也可以在模具31、32上形成注入口32g以外的多个注入口，从该注入口注入液体状的绝缘性树脂。
若填充在模具31、32之间的绝缘性树脂固化后，则打开模具31、32，如图7A及图7B所示将连接器5以及基体6从模具31、32取下。并且，将在下侧模具31的流路31h中固化的连接器5与基体6的连接的绝缘性树脂部分60、和在上侧模具32的流路32h中固化的与连接器5连接的绝缘性树脂部分50等不需要的绝缘性树脂部分如图8A以及图8B所示地切除。由此，将连接器5和基体6同时形成，成为仅经由梁8将连接器5支承在基体6上的状态。之后，在基体6的筒6c的内侧安装并固定螺母14。另外，在连接器5的与端子7a～7c的孔7g连通的孔5d内安装并固定螺母13。螺母13、14也可以在将模具31、32对合并接合之前，设置在下侧模具31的形成孔5d的未图示的部分以及上侧模型32的形成筒6c内侧的未图示的部分，由绝缘性树脂插入成型。
图9～图12是表示电子设备100的组装状态的图。首先，在图1所示的下壳体2的内侧设置动力模块基板4。并且，使螺钉21贯通形成在动力模块基板4的孔4d，拧合在形成于下壳体2的螺纹孔2d中，由此如图9所示将动力模块基板4固定在下壳体2上。接着，使动力模块基板4的端子11a～11f和连接器12a、12b贯通基体6的孔6a、6b以及连接器5的孔5b，将基体6设置在下壳体2上，将连接器5设置在下壳体2的开口部2b。并且，使螺钉22贯通形成在基体6上的孔6h，拧合在形成于下壳体2的螺纹孔2h中，由此如图10所示，将基体6固定在下壳体2上。另外，通过使螺钉23贯通形成在连接器5的孔5f而拧合在形成于下壳体2的螺纹孔2c中，由此，将连接器5固定在下壳体2上。连接器5向下壳体2的固定可以在基体6向下壳体2固定之前进行，也可以在之后进行。另外，也可以将连接器5和基体6向下壳体2的固定同时地一边调整一边进行。
接下来，通过点焊将从连接器5的孔5b突出的端子11a～11c的上端部和端子7a～7c的上端部7d机械地电连接，通过点焊将从基体6的孔6a突出的端子11d～11f的上端部和端子9a～9f的上端部机械地电连接。由此，动力模块基板4成为被基体6支承的状态。另外，动力模块基板4和连接器5成为电连接的状态。接下来，使从基体6的孔6b突出的连接器12a、12b的各端子12c贯通控制基板3的通孔3a，并且使从连接器5的孔5b突出的端子7a～7c的上端部7e贯通控制基板3的孔3b，将控制基板3设置在基体6的筒6c上。并且，使螺钉24贯通控制基板3上形成的孔3c而拧合在基体6的筒6c内侧的螺母14中，由此，如图11所示地将控制基板3固定在基体6以及下壳体2上。由此，控制基板3成为被基体6支承的状态。
接下来，通过焊接将从控制基板3的通孔3a突出的连接器12a、12b的各端子12c与控制基板3电连接。由此，控制基板3和动力模块基板4成为电连接的状态。另外，通过焊接将从控制基板3的孔3b突出的连接器5的端子7a～7c的上端部7e与控制基板3电连接。接下来，将控制基板3上的连接器10(在图11中省略图示)嵌入到上壳体1的未图示的开口部，如图12所示地将下壳体2和上壳体1组装起来。由此，在壳体1、2中收纳基板3、4以及基体6，连接器5、10向壳体1、2外突出，完成电子设备100的组装。
组装电子设备100和电动机90时，将电动机90从壳体91上突出的电机端子92a～92c插入电子设备100的连接器5的凹部5c，将下壳体2载置在壳体91上。并且，使螺钉25贯通电机端子92a～92c上形成的孔92d和连接器5的端子7a～7c上形成的孔7g而拧合在连接器5的孔5d中的螺母13(图8B等)中，使电机端子92a～92c和端子7a～7c紧密贴合。由此，电子设备100和电动机90成为电连接的状态。另外，通过使螺钉26贯通下壳体2上形成的孔2j，并向壳体91上形成的螺纹孔91j拧合，使壳体91、2紧密贴合。由此，电子设备100和电动机90成为连接并固定的状态。
以上，将连接器5固定在下壳体2上，并且由基体6经可挠性金属片的梁8支承连接器5，故即使由于电机端子92a～92c相对连接器5的拆装或异物的冲突、各零件的尺寸误差或组装误差或者各零件的材质的热收缩特性差等，对连接器5施加外力，连接器5相对壳体1、2、基体6以及基板3、4也不晃动(不动作)，该外力被梁8吸收并不向基体6以及基板3、4传递。因此，在连接器5和基板3、4的焊接连接部分不受到破坏焊接的应力，能够防止该焊接连接部分的连接可靠性降低。
另外，由于利用同一插入成型模具31、32将连接器5和基体6同时地插入成型而形成，故能够削减制造成本。另外，由梁8将连接器5和基体6连接，故无需将连接器5相对基体组装的作业，能够将连接器5和基体6相对壳体2或基体3、4一次组装。因此，能够减少电子设备100的组装工序，容易进行组装作业。
另外，通过在梁8上设置弯曲部8a，使梁8可挠曲的有效长度(从连接器5以及基体6露出的部分的长度即梁8的弹性长度)增长，能够由梁8可靠地吸收施加在连接器5上的外力。而且，图7B所示的梁8的自连接器5向基体6的方向的宽度尺寸W减小，连接器5与基体6的间隔S变窄，能够谋求电子设备100的小型化。
另外，在将动力模块基板4、基体6以及连接器5固定在下壳体2上之后，通过点焊分别连接连接器5的端子7a～7c、动力模块基板4的端子11a～11f以及基体6的端子9d～9f，故由于各零件的尺寸误差或组装误差等而对连接器5施加的外力被梁8吸收，不向基体6或动力模块基板4传递，故能够稳定地连接动力模块基板4、基体6以及连接器5。另外，在动力模块基板4、基体6以及连接器5之后，在将控制基板3固定在基体6上之后，通过焊接电连接连接器5、12的端子7a～7c、12c和控制基板3，故由于各零件的尺寸误差或组装误差等而施加在连接器5上的外力被梁8吸收，不向基体6或动力模块基板4传递，故能够将连接器5、12和控制基板3稳定地焊接。因此，由上述外力引起的应力不施加给焊接连接部分，不破坏焊接，并且能够可靠地防止焊接连接部分的连接可靠性降低。
本发明除了上述实施方式之外还能够采用各种方式。例如，在以上的实施方式中，举例了经由插入成型在连接器5以及基体6的绝缘性树脂上的金属制的梁8、由基体6支承连接器5，但本发明不限于此。除此之外，也可以例如安装与连接器和基体分体的金属制的板簧或橡胶等，经由该板簧或橡胶等由基体支承连接器。另外，在连接器以及基体成型时，在连接器与基体之间由绝缘性树脂形成铰链部，经由该铰链部由基体支承连接器。即，本发明的可挠体只要吸收施加给连接器的外力而不向基体或基板等传递即可，材质不限于金属。
另外，在上述实施方式中，举例说明将本发明适用于电动式动力转向装置的电子控制装置100，但本发明不限于此，也可适用其他一般的电子设备。
权利要求
1.一种电子设备，其特征在于，包括连接器，其与被连接设备电连接；基板，其与所述连接器电连接并且具有焊接连接部分；基体，其与所述基板重合而支承所述基板以及所述连接器；壳体，其使所述连接器从开口部露出而进行固定，并且将所述基板及所述基体收纳在内部并进行固定，所述基体经由可挠体支承所述连接器。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，将构成所述连接器的端子的导电性金属片和构成所述可挠体的可挠性金属片插入成型在绝缘性树脂中而一体形成所述连接器和所述基体之后，将连续的绝缘性树脂部分切除，仅由所述可挠性金属片进行连接。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述可挠体具有弯曲部。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述基板由重合在所述基体的上侧而被支承的第一基板、和重合在所述基体的下侧而被支承的第二基板构成，所述第一基板和所述第二基板通过焊接而电连接，所述连接器通过焊接与所述第一基板和所述第二基板中的至少一方电连接。
5.一种电子设备的制造方法，该电子设备包括连接器，其与被连接设备电连接；基板，其与连接器电连接并且具有焊接连接部分；基体，其与基板重合而支承基板及连接器；壳体，其使连接器从开口部露出而进行固定，并且将基板及基体收纳在内部并进行固定，其特征在于，将构成所述连接器的端子的导电性金属片和构成连接所述连接器与所述基体的可挠性金属片插入成型在绝缘性树脂中而一体形成所述连接器和所述基体之后，将连续的绝缘性树脂部分切除。
6.如权利要求5所述的电子设备的制造方法，其特征在于，将所述连接器、所述基板以及所述基体固定在所述壳体上之后，通过焊接将所述连接器和所述基板电连接。
全文摘要
本发明提供一种电子设备及其制造方法，防止电子设备的焊接连接部分的连接可靠性降低。在电子设备(100)中，包括与电动机电连接的连接器(5)；通过焊接将连接器(5、10)和其他电子零件电连接的控制基板(3)以及动力模块基板(4)；与该基板(3、4)重合而支承基板(3、4)以及连接器(5)的基体(6)；使连接器(5)从开口部(2b)露出而固定并将基板(3、4)及基体(6)收纳在内部并进行固定的壳体(2、1)，经由可挠性金属片即梁(8)利用基体(6)来支承连接器(5)。
文档编号B62D5/04GK101093920SQ200710112079
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者安田武史, 长岛笃史 申请人:欧姆龙株式会社