驱动设备的制作方法

专利名称：驱动设备的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及一种驱动设备，在该驱动设备中，电动马达和用于对电动马达的操作进行控制的控制单元一体地组装在一起。
背景技术：
用于电动助力转向系统(下文为EPS)的驱动设备在现有技术中是已知的，根据所述用于电动助力转向系统的驱动设备，通过电动马达的驱动力来辅助车辆驾驶员的转向操作。这种用于EPS的驱动设备在现有技术中是已知的，根据所述用于EPS的驱动设备，机械单元(电动马达)和电气单元(用于对电动马达的操作进行控制的控制单元)一体地形成为一个组件单元。根据例如正在日本专利公报No. 2011-37324 (A)中所公开的常规驱动设备，内部连接器单元的连接器插入孔在控制单元的轴向端部处形成于控制单元中，其中，连接器插入孔在电动马达的轴向方向上开放。当驱动设备安装在车辆中时，车辆侧的对应的一个或多个连接器附接至(连接至)控制单元的内部连接器单元。电力从安装在车辆中的电池经由设置在车辆中的供电线、车辆侧连接器和内部连接器单元(连接至车辆侧连接器)供给至控制单元的电子电路。然而，在其中安装有驱动设备的车辆与车辆之间，车辆侧连接器的位置有所不同。根据上述专利公报所述的驱动设备，在车辆侧连接器设置在控制单元的与内部连接器单元的连接器插入孔相反的一侧的情况下，有必要将车辆的线拉至控制单元的内部连接器单元的连接器插入孔的位置。因此，增加了用于将驱动设备安装至车辆的组装步骤的数量。此外，根据上述专利公报所述的驱动设备的控制单元，电子电路在电路板的与内部连接器单元的连接器插入孔相反的一侧形成在电路板上。在内部连接器单元的连接器插入孔将在马达轴向方向上在另一轴向端部处形成于控制单元中，以便对应于车辆侧连接器的位置的情况下，整个控制单元的布局必须依据内部连接器单元的连接器插入孔的重新设计而改变。当准备其布局根据车型而彼此不同的多种控制单元时，该驱动设备的制造成本将不可避免地增加。

发明内容
考虑到上述各点而完成本公开内容。本公开内容的目的是提供一种驱动设备，该驱动设备能够容易地安装至车辆。根据本公开内容的例如在权利要求1中所限定的特征，驱动设备具有马达单元2、电路单元10、连接器保持单元50以及内部连接器单元60。马达单元2包括圆筒形的马达壳体90，其用于形成外部框架；定子91，其设置在马达壳体90的径向内侧，并且具有卷绕在定子91上的多相绕组95 ；以及转子92，其可旋转地容置在定子91的径向内侧。电路单元10附接至马达壳体90的轴向端部并且包括驱动元件16-21，其用于向定子91的绕组95供给电力；散热器44，其用于吸收在驱动元件16-21处产生的热；以及电路板42、43，其具有与驱动元件16-21电连接的电子电路。连接器保持单元56包括第一臂部和第二臂部51、52，其在电路单元10的径向向外的方向上从电路单元10延伸；连接部53其用于将第一臂部和第二臂部51、52相互连接；以及连接器容置空间56，其形成于第一臂部和第二臂部51、52中和连接部53中并且在马达壳体90的轴向方向上延伸。内部连接器单元60、600、601固定至连接器保持单元50并且包括连接器插入孔64、640、643，其在马达壳体90的轴向方向上或者马达壳体90的径向方向上开放并且与外部连接器相连接以便将电力从外部电源8供给至电子电路或者从将控制信号从外部电子设备供给至电子电路。内部连接器单元60、600、601在位于马达壳体90的沿其径向的外侧的位置处插入到连接器保持空间56中。根据上述特征，连接器保持单元50具有连接器容置空间56，连接器容置空间56在马达壳体90的轴向方向上具有轴向开放端部。因此，可将内部连接器单元60(具有各种形状)固定至连接器保持单元50，其中，内部连接器单元60具有取决于安装有驱动设备I的车辆的外部连接器(即，车辆侧连接器)的开口方向的连接器插入开口 64。具有各种形状的内部连接器单元60包括具有在远离电动马达的马达壳体的轴向方向上开放的连接器插入开口的内部连接器单元；具有在朝向电动马达的马达壳体的轴向方向上开放的连接器插入开口的内部连接器单元；以及具有在马达壳体的径向向外的方向上开放的连接器插入开口的内部连接器单元。因而没有必要将用于外部连接器(车辆侧连接器)的线拉出。因此，可将外部连接器容易地连接至驱动设备的内部连接器单元。换言之，可将驱动设备容易地安装至车辆。此外，一方面，马达单元(电动马达2)、电路单元10和连接器保持单元50得以共用化。另一方面，内部连接器单元60能够根据外部连接器车辆侧连接器的开口方向而容易地改变。如上所述，可减少驱动设备的制造成本。


由参照附图进行的如下详细描述，本公开内容的上述的和其他的目的、特征和优点将变得更显而易见。附图中图1是示出根据本公开内容的第一实施方式的用于车辆的动力转向设备的结构的不意图；图2是示出第一实施方式的驱动设备的示意性侧视图；图3是沿图2中的线II1-1II截取的截面图；图4是沿图3中的线IV-1V截取的截面图；图5是沿图3中的线V-V截取的截面图；图6是示意性地示出根据第一实施方式的驱动设备的控制单元的分解立体图；图7是示出内部连接器单元的关联部分的示意性立体图；图8是示出驱动设备的电路单元的示意性立体图；图9是示出驱动设备的电路单元和内部连接器单元的示意性立体图，其中，内部连接器单元组装至电路单元；
图10是示出驱动设备的控制单元的示意性立体图；图11是示出根据本公开内容的第二实施方式的驱动设备的控制单元的示意性侧视图；图12是在去除了上侧覆盖构件的条件下示出驱动设备的控制单元的示意性侧视图；图13是沿图11中的线XII1-XIII截取的截面图；图14是沿图11中的线XIV-XIV截取的截面图；图15是沿图12中的线XV-XV截取的截面图；图16是沿图14中的线XV1-XVI截取的截面图；图17是沿图14中的线XVI1-XVII截取的截面图；图18是示意性地示出根据第二实施方式的驱动设备的控制单元的分解立体图；图19是示出根据第二实施方式的内部连接器单元的关联部分的示意性立体图；图20是示出根据第二实施方式的驱动设备的电路单元和内部连接器单元的示意性立体图，其中，内部连接器单元组装至电路单元；图21是示出根据第二实施方式的驱动设备的控制单元的示意性立体图；图22是示意性地示出根据第二实施方式的驱动设备的控制单元和马达单元的分解立体图；图23是示出根据本公开内容的第三实施方式的驱动设备的控制单元的示意性平面图；以及图24是沿图23中的线XXIV-XXIV截取的截面图。
具体实施例方式将参照附图通过多个实施方式来对本公开内容进行说明。所有实施方式中均使用相同的附图标记来标示相同的或相似的零件和部件。(第一实施方式)将参照图1至图10来说明本公开内容的第一实施方式的驱动设备I。驱动设备I应用于用于车辆的电动助力转向装置(EPS)。如图1中示出的,驱动设备I包括马达单元(包括电动马达2)和控制单元3。电动马达2的输出部100与减速传动装置6接合，该减速传动装置6使连接至车辆的转向盘4的转向轴5旋转。当转向盘4由车辆驾驶员操作时，在转向轴5中产生的转向扭矩由扭矩传感器7检测。驱动设备I基于从扭矩传感器7输出的信号以及经由CAN (控制局域网络未示出)传输的其他信息(包括车速)而产生旋转扭矩，以辅助由车辆驾驶员进行的转向盘4的转向操作。旋转扭矩经由减速传动装置6传递至转向轴5。如图6中示出的，控制单元3包括电路单元10、连接器保持单元50、内部连接器单元60、上侧覆盖构件70、下侧覆盖构件80等。首先，将参照图1说明控制单元3的电路单元10的电结构。电路单元10包括驱动电力部11和控制部30，用于电动马达2的驱动电流经由该驱动电力部11流动,控制部30用于对驱动电力部11的操作进行控制。控制单元3控制电动马达2的驱动操作。驱动电力部11包括第一电容器12、扼流圈13、用于形成多个(第一和第二 )逆变器回路14和15的多个切换元件16至21、第二电容器22等。切换元件16至21也称为“驱动元件”。电力从设置在驱动设备I外部的电池(外部电源)8供给至驱动电力部11。设置在驱动电力部11中的第一电容器12和扼流圈13形成用于减小噪声的滤波电路，噪声可能11从通常具有电池8的其他电子装置传递至驱动电力部11和/或噪声可能从驱动电力部11传递至其他电子装置。扼流圈13串联连接在电池8与电源继电器23和24之间以衰减电压波动。驱动电力部11具有一对(第一和第二)逆变器回路14和15。由于逆变器回路14和15的结构彼此相同，将仅对第一逆变器回路14进行说明。电源继电器23和24以及切换元件16至21中的每一个均由MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管，下文称为MOS晶体管)形成。在MOS晶体管中，源极-漏极路径根据门电势而接通或断开。电源继电器23和24设置在切换元件16至21与扼流圈13之间，以便在异常条件的情况下切断经由切换元件16至21流向电动马达2的电流。位于电源侧的三个切换元件16至18的各个漏极都连接至供电线路，而位于电源侧的三个切换元件16至18的各个源极分别连接至位于接地侧的其他三个切换元件19至21的各个漏极。位于接地侧的其他三个切换元件19至21的各个源极都经由各自的分流电阻器25而接地。位于电源侧的三个切换元件16至18与位于接地侧的其他三个切换元件19至21之间的各连接点分别连接至电动马达2的每个三相绕组95。分流电阻器25连接在每个切换元件19至21与大地之间。对每个分流电阻器25的两个端部之间的电势或者流经每个分流电阻器25的电流进行检测以检测供给至电动马达2的驱动电流。第二电容器22中的每一个都连接在用于切换元件16至18的供电线路与用于切换元件19至21的接地线路之间。换言之，第二电容器22与切换元件16至21并联连接。电容器22储存电荷以辅助向切换元件16至21的电力供给和/或吸收脉动电流，当对流向电动马达的驱动电流进行切换时可能产生所述脉动电流。控制部30包括定制IC31、旋转角度传感器32、微型计算机33、预驱动器电路34和35等。定制IC31是半导体集成电路，包括调节器36、用于旋转角度传感器信号的放大部
37、用于检测到的电压的放大部38等。调节器36是用于稳定从电池8至相应各部分的电力供给的稳定电路。例如，微型计算机33以来自于调节器36的经过稳定的预定电压(例如，5伏特)操作。来自于旋转角度传感器32的传感器信号被输入至放大部37。旋转角度传感器32设置在磁体的磁场中，该磁体附接至电动马达2的轴93，以检测传感器周围的磁场的变化。旋转角度传感器32的传感器信号作为表示电动马达2的转子92的旋转位置的信号供给至放大部37。用于旋转角度的传感器信号由放大部37放大，且随后被供给至微型计算机33。放大部38检测分流电阻器25上的电压并且对检测到的电压进行放大以将其输出至微型计算机33。微型计算机33具有作为计算部的CPU和作为存储装置的ROM、RAM等。输入信号如用于转子92的旋转位置的传感器信号、分流电阻器25上的电压、用于转向扭矩的传感器信号、车速信息等分别从用于旋转角度传感器32的放大部37、用于检测到的电压的放大部
38、扭矩传感器7和CAN (经由CAN从电子设备外部)输入到微型计算机33中。微型计算机33产生脉冲信号,脉冲信号在输入上述输入信号时基于电动马达2的转子92的旋转角度从预驱动器电路34和35通过PWM控制形成。驱动设备I根据车速来辅助转向盘4的操作。脉冲信号控制逆变器回路14和15的两个系统的切换元件16至21的切换操作(开关操作)。此外，微型计算机33基于来自于用于检测到的电压的放大部38的分流电阻器25上的电压来对逆变器回路14和15进行控制，以产生供给至电动马达2的呈大致正弦波形的电流。因此，呈正弦波形的不同相位的驱动电流被供给至电动马达2，从而在电动马达2的定子91的绕组95中产生旋转磁场。电动马达2通过旋转磁场产生扭矩，从而辅助通过车辆驾驶员进行的转向盘4的操作。随后，将说明控制单元3的结构。如图2中示出的，控制单元3设置在电动马达2的一个轴向端部处。如图3至图5中示出的，控制单元3的电路单元10包括一对电力模块40和41、电力电路板42、控制电路板43、散热器44、部件承载器45等。电力模块中的一个(电力模块40)由经密封本体形成，在该经密封本体中，用于第一逆变器回路14的零件和部件(包括电源继电器23和24、切换元件16至21、分流电阻器25、用于将电源继电器23和24、切换元件16至21、分流电阻器25电连接的布线图等)由密封材料如树脂来覆盖以及密封。以类似的方式，另一电力模块41由经密封本体形成，在该经密封本体中，用于第二逆变器回路15的切换元件以及其他电气零件和部件由密封材料(例如，树脂)覆盖以及密封。电力模块40和41形成为彼此大致相同的结构。

形成驱动电力部11的上述第一电容器12、扼流圈13、第二电容器22及其他零件安装至电力电路板42。此外，在电力电路板42上形成有布线图，电流通过布线图从电池8经由电力模块40和41的切换元件16至21流到电动马达2的三相绕组95。如上所述，电力电路板42形成电子电路，大驱动电流经由该电子电路从电池8流到电动马达2。另一方面，形成控制部30的定制IC31、旋转角度传感器32、微型计算机33、预驱动器电路34和35等安装至控制电路板43。此外，在控制电路板43上形成有布线图，用于对电力模块40和41的切换元件16至21的切换操作(开关操作)进行控制的信号经由该布线图传输。如上所述，控制电路板43形成电子电路，该电子电路控制切换元件16至21的切换操作。电力电路板42和控制电路板43合称为“电路板”。散热器44由具有高导热性的材料如铝制成，用于吸收在电力模块40和41处产生的热。散热器44由一对块体46和47构成,所述一对块体46和47设置为横向于包括马达壳体90的中心轴线“O”的虚拟平面“ α ”而彼此相对。电力模块40固定至块体中的一个(块体46)的外壁，并且另一电力模块41固定至另一块体47的外壁。电力电路板42定位于散热器44的位于与电动马达2相反的一侧(即，远离电动马达2的一侧)的一个轴向端部处，而控制电路板43定位于散热器44的位于更靠近电动马达2的一侧的另一轴向端部处。第二电容器22设置在块体46与47之间。如图3至图6、图8和图9中示出的，连接器保持单元50与散热器44 一体地形成并且具有一对臂部51和52 (第一臂部51和第二臂部52)以及连接部53。臂部中的一个(第一臂部51)在径向向外的方向上以及在远离虚拟平面“α ”的方向上从散热器44的块体46延伸。第一臂部51的向前端部进一步在平行于虚拟平面“ α ”的方向上从第一臂部51的中间部分延伸。以类似的方式，另一臂部52 (第二臂部52)在径向向外的方向上以及在远离虚拟平面“ α ”的方向上从散热器44的另一块体47延伸。另一(第二)臂部52的向前端部进一步在平行于虚拟平面“ α ”的方向上从第二臂部52的中间部分延伸。第一臂部51和第二臂部52中的每一个均具有接触表面54，该接触表面54与内部连接器单元60的接触部相接触。接触表面54形成在与马达壳体90的中心轴线“O”相垂直的平面上。在相应的臂部51和52中在接触表面54的区域中形成有螺纹孔55。连接部53在臂部51和52之间形成为平板形以使臂部51和52相互连接。平板形的连接部53形成在垂直于虚拟平面“ α ”但平行于虚拟平面“ β ”(虚拟平面“ β ”平行于马达壳体90的中心轴线“O”)的平面上。此外，连接部53形成在与每个臂部51、52的接触表面54相垂直的平面上。连接器保持单元50具有位于臂部51和52以及连接部53内侧的连接器容置空间
56。连接器容置空间56在马达壳体90的轴向方向上延伸。连接器容置空间56形成于当在马达壳体90的轴向方向上观看时位于马达壳体90的径向外侧的区域中。连接器容置空间56的两个轴向端部在马达壳体90的轴向方向上开放。如图3至图7中示出的，内部连接器单元60包括主连接器本体61、一对(第一和第二)凸缘部62和63以及多个连接器端子65和66。主连接器本体61形成为矩形本体，该矩形本体的侧边和顶点是成角度的或圆的。主连接器本体61设置为使得矩形本体(连接器本体61)的侧表面中面积最大的侧表面67平行于马达壳体90的中心轴线“O”。主连接器本体61具有三个开口 64 (连接器插入孔641、642)，外部连接器(车辆侧连接器)分别插入到所述三个开口 64中。三个开口 64在电动马达2的轴向方向上在与电动马达2相反的一侧形成于主连接器本体61中。换言之，连接器插入孔641和642在马达壳体90的轴向方向上开放。外部连接器中的一个插入到开口 64中的一个(连接器插入孔641)中，以便将电力从电池8供给至电力电路板42的电子电路。其他外部连接器插入到其他开口 64 (连接器插入孔642)中，从而将从例如扭矩传感器7等传输的信号供给至控制电路板43的电子电路。连接器端子包括电力端子65和控制端子66。电力端子65中的每一个均形成为字母U的形状(如图4中示出的)，电力端子65的一个端部模制在主连接器本体61中并且适于连接至外部连接器(车辆侧连接器未示出)的端子，且电力端子65的另一端连接至电力电路板42的布线图。控制端子66中的每一个均形成为字母Z的形状(如图5中示出的)，控制端子66的一个端部模制在主连接器本体61中并且适于连接至另一外部连接器(未示出)的端子，且控制端子66的另一端连接至控制电路板43的布线图。所述一对凸缘部62和63由树脂制成并且与主连接器本体61 —体地形成。凸缘部62和63中的每一个均在侧向上从主连接器本体61的相应的侧表面延伸。凸缘部中的一个(第一凸缘部62)固定至连接器保持 单元50的第一臂部51，而另一(第二)凸缘部63固定至连接器保持单元50的第二臂部52。
在平行于马达壳体90的中心轴线“O”的虚拟平面“β ”上，第一凸缘部62、相应的控制端子66的一个端部、相应的电力端子65的一个端部和第二凸缘部63呈直线设置。当外部连接器(车辆侧连接器)插入到内部连接器单元60的开口 64 (相应的连接器插入孔641和642)中时，连接器保持单元50的连接部53阻止发生内部连接器单元60在马达壳体90的径向向外的方向上倾斜的情形。此外，在第一臂部51和第二臂部52的接触表面54处接收从外部连接器传递至内部连接器单元60的压力。如图6、图8和图9中示出的，部件承载器45由树脂制成并且设置在散热器44的外侧。部件承载器45通过螺钉48固定至散热器44。多个电路板端子(未示出)和多个马达端子(未示出)在部件承载器45的内侧相互连接。电路板端子对应于如下端子该端子与朝向电力电路板42从电力模块40和41延伸的线电连接。马达端子对应于如下端子该端子与卷绕在电动马达2的定子91上的绕组95电连接。根据这种结构，电流从电路单元10流到电动马达2的绕组95。如图3至图6和图10中示出的，上侧覆盖构件70形成为具有封闭端部的圆筒形形状以便从控制单元3的一个轴向端部、即控制单元3的与电动马达2相反的一侧覆盖电路单元10、连接器保持单元50和内部连接器单元60。上侧覆盖构件70具有通孔71，内部连接器单元60的主连接器本体61向外穿过该通孔71，从而能够将外部连接器(未示出)插入到内部连接器单元60的开口 64 (连接器插入孔641和642)中。上侧覆盖构件70通过插入穿过形成于上侧覆盖构件70中的多个通孔72的贯穿螺栓(未示出)而与散热器44 一起固定至马达壳体90。如图4至图6中示出的，下侧覆盖构件80从控制单元3的另一轴向端部、即控制单元3的较靠近电动马达2的一侧覆盖电路单元10、连接器保持单元50和内部连接器单元60。下侧覆盖构件80通过 多个爪部82附接至散热器44，爪部82中的每一个均在垂直于覆盖本体81的方向上从覆盖本体81延伸。下侧覆盖构件80具有保护板部83，保护板部83与连接部53以及臂部51和52的下端部(即，在马达壳体90的轴向方向上位于朝向电动马达2的一侧的轴向端部)相接触。连接器容置空间56的开放端部(即图中的下端部)由保护板部83封闭用以保护连接器端子65和66。将参照图4和图5说明马达单元(电动马达2 )的结构。电动马达2包括马达壳体90、定子91、转子92、轴93等。马达壳体90由铁板通过压力加工制成，并且形成为具有封闭端部的圆筒形形状。马达壳体90形成电动马达2的外部框架。马达壳体90包括圆筒形壁部901和底壁部902，底壁部902在圆筒形壁部901的径向向内的方向上从圆筒形壁部901的轴向端部延伸。端部框架94在圆筒形壁部901的轴向开放端部处附接至马达壳体90以封闭马达壳体90。定子91固定至圆筒形壁部901的内壁表面。定子91由多个层叠的钢板构成并且具有多个突出极部和多个狭槽(未示出)，所述多个突出极部和多个狭槽在定子91的周向上交替地设置。多个绕组95容置在定子91的狭槽中。绕组95中的每一个都卷绕在相应的突出极部上。绕组95形成三相绕组的两个系统。绕组95的每个线圈端(未示出)均从底壁部902朝向控制单元3向外延伸并且连接至相应的马达端子(未示出)。转子92由多个层叠的钢板制成并且设置在定子91的内侧使得转子92在定子91内侧旋转。多个磁极(北极和南极)沿转子92的周向交替地形成于转子92的外围处。轴93牢固地固定于在转子92中形成的中心孔。轴93的一个端部(图4和图5中的上端部)由轴承97可旋转地支承，轴承97设置在马达壳体90的底壁部902处，轴93的另一个端部由轴承98可旋转地支承，轴承98设置在端部框架94中，使得转子92以可旋转的方式容置在马达壳体90中。磁体99设置在轴93的上端部(位于面向控制电路板43的一侧)处，以便能够检测轴93的旋转位置(转子92的旋转位置)。当电力从电路单元10供给至定子91的绕组95时，形成旋转磁场，使得轴93和转子92相对于定子91和马达壳体90沿向前或向后方向旋转。随后,将驱动力从输出部100(轴93的下端部)输出至柱轴5的减速传动装置6。现在将参照图6至图10说明用于制造驱动设备I的方法。将内部连接器单元60插入到形成于散热器44的连接器保持单元50中的连接器容置空间56中。内部连接器单元60的凸缘部62和63通过螺钉57固定至连接器保持单元50的相应的臂部51和52。随后，通过螺钉48将部件承载器45固定至散热器44。将分别安装有电子零件的电力电路板42和控制电路板43通过螺钉(未示出)固定至散热器44。内部连接器单元60的电力端子65以及部件承载器45的电路板端子(未示出)通过钎焊等电连接至电力电路板42。以类似的方式，将内部连接器单元60的控制端子66电连接至控制电路板43。电路单元10和连接器保持单元50是也用在本公开内容的第二实施方式和第三实施方式的驱动设备中的共用部件，这将在下文说明。将下侧覆盖构件80固定至散热器44。如图10中示出的，上侧覆盖构件70最终覆盖至已经固定有用于电路单元10、内部连接器单元60和下侧覆盖构件80的上述零件的散热器44。如图3至图5中示出的，臂部51和52以及连接部53与上侧覆盖构件70的内壁表面相接触，使得上侧覆盖构件70的刚性得以增大。随后，将多个贯穿螺栓(未示出)插入到形成于上侧覆盖构件70中的相应的通孔72中，从而将上侧覆盖构件70和散热器44固定至马达壳体90。贯穿螺栓中的每一个均穿过散热器44的相应的圆筒形部分441并且牢固地固定至形成于马达壳体90中的阴螺纹(未示出)。由此，完成驱动设备I。本实施方式具有如下优点。根据本实施方式，连接器保持单元50具有连接器容置空间56，连接器容置空间56在马达壳体90的轴向方向上具有轴向开放端部。因此，可将内部连接器单元60(具有各种形状)固定至连接器保持单元50，其中，内部连接器单元60具有取决于安装有驱动设备I的车辆的外部连接器(即，车辆侧连接器)的开口方向的开口 64 (连接器插入孔641和642)。在本实施方式中，内部连接器单元60具有在马达壳体90的轴向方向上背向电动马达2开放的连接器插入孔641和642。然而，如下文将在第二实施方式中说明的，可将内部连接器单元固定至连接器保持单元50，其中，内部连接器单元具有在马达壳体的轴向方向上朝向电动马达开放的开口(连接器插入孔)。替代性地，如将在第三实施方式中说明的，还可将这种内部连接器单元固定至连接器保持单元50，其中，内部连接器单元具有在马达壳体的径向向外的方向上开放的开口(连接器插入孔)。根据本实施方式的驱动设备1，一方面，马达单元(电动马达2)、电路单元10和连接器保持单元50得以共用化。另一方面，内部连接器单元能够根据外部连接器(车辆侧连接器)的开口方向而改变。如上所述，可减少驱动设备I的制造成本。根据本实施方式，内部连接器单元60具有在马达壳体90的轴向方向上背向电动马达2开放的开口 64 (连接器插入孔641和642)。当将本实施方式的驱动设备I安装至外部连接器(车辆侧连接器)在其中定位于与驱动设备I的轴向侧相对应以及与控制单元3的一侧相对应的位置的车辆时，没有必要拉出用于外部连接器的线。因此，可将外部连接器容易地连接至驱动设备I的内部连接器单元60。换言之，可将驱动设备I容易地安装至车辆。根据本实施方式，一个凸缘部62、控制端子66的一个端部、电力端子65的一个端部以及另一个凸缘部63在与马达壳体90的中心轴线“O”相平行的虚拟平面“ β ”上呈直线设置。主连接器本体61设置为使得主连接器本体61 (矩形本体)的在侧表面中具有最大面积的侧表面67平行于马达壳体90的中心轴线“O”。根据这种结构，能够使连接器保持单元50的从电路单元10沿径向向外的方向延伸的长度、换言之为内部连接器单元60的从电路单元10沿径向向外突出的长度变得更小。即，能够使驱动设备I的尺寸更小。根据本实施方式，臂部51和52与散热器44 一体地形成。由此，可增大连接器保持单元50的刚性。根据这种结构，能够增大朝向内部连接器单元60的开口 64内部的用于外部连接器的压力，由此将外部连接器确定地连接至内部连接器单元60。由于部件(臂部51、52和散热器44) 一体地形成，故而能够减少零件和部件的数量。此外，根据本实施方式，电路单元10、连接器保持单元50和内部连接器单元60由下侧覆盖构件80的保护板83和上侧覆盖构件70覆盖。因此，可防止外部材料进入电路单元10内部。此外，由于可通过保护板83来防止外部材料可能附着至连接器端子65和66，电流不会错误地从连接器端子65和66流到电子电路。(第二实施方式)
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将参照图11至图22说明根据本公开内容的第二实施方式的驱动设备。根据第二实施方式，内部连接器单元600固定至连接器保持单元50。内部连接器单元600具有将与外部连接器(车辆侧连接器未示出)连接的开口 640 (连接器插入孔)。开口 640 (连接器插入孔)在马达壳体90的轴向方向上朝向电动马达2开放。如图18至图20中示出的，一对凸缘部620和630在主连接器本体610的在马达壳体90的轴向方向上远离电动马达2的一侧与主连接器本体610 —体地形成。因此,主连接器本体610 (更准确地，主连接器本体610的下端部)从连接器保持单元50沿轴向方向朝向电动马达2向外突出。主连接器本体610具有第一突起611和第二突起612，第一突起611和第二突起612中的每一个均在与马达壳体90的中心轴线“O”相垂直的平面中延伸。第一突起611与形成于连接器保持单元50中的阶梯部58接触，并且第二突起612与第二保护板84的上端部接触，第二保护板84在垂直于下侧覆盖构件80的方向上从下侧覆盖构件80向上延伸。电力端子650中的每一个均形成为字母Z的形状。各电力端子650的一个端部均模制在主连接器本体610中并且在主连接器本体610内侧连接至外部连接器(未示出)，并且各电力端子650的另一个端部均与形成于电力电路板42上的布线图相连接。控制端子660中的每一个均形成为字母U的形状。各控制端子660的一个端部均模制在主连接器本体610中并且在主连接器本体610的内侧连接至外部连接器(未示出)，并且各控制端子660的另一个端部均与形成于控制电路板43上的布线图相连接。在第二实施方式中，上侧覆盖构件70不具有与第一实施方式的通孔71相对应的通孔。将参照图18至图22说明用于制造第二实施方式的驱动设备的方法。如图18中示出的，电路单元10和连接器保持单元50中的每一个均具有与第一实施方式的电路单元和连接器保持单元相同的结构。此外，电路单元10和连接器保持单元50的结构与第三实施方式的电路单元和连接器保持单元的结构相同。如图20中示出的，将内部连接器单元600插入到连接器保持单元50的连接器容置空间56中。内部连接器单元600的凸缘部620和630通过螺钉57固定至连接器保持单元50的臂部51和52。随后，将下侧覆盖构件80固定至散热器44。如图21中示出的，将上侧覆盖构件70固定至已经固定有电路单元10、内部连接器单元600和下侧覆盖构件80的散热器44。如图14、图16和图17中示出的，臂部51和52以及连接器保持单元50的连接部53与上侧覆盖构件70的内壁表面相接触。随后，如图22中示出的，将多个贯穿螺栓73插入到形成于上侧覆盖构件70中的相应的通孔72中并且旋紧到形成于马达壳体90中的阴螺纹74中，从而将上侧覆盖构件70和散热器44固定至马达壳体90。在此组装过程中，将端子保持器49 (其对电连接至电动马达2的绕组95的马达端子进行保持)插入电路单元10的部件承载器45内侧。并且如图14中示出的，将多个螺钉75从上侧覆盖构件70的外侧插入到形成于上侧覆盖构件70中的相应的凹部中，并且将每个螺钉75紧固至各个端子支承部，使得每个电路板端子(未示出)均以机械的方式以及电的方式连接至每个马达端子(未示出)。如上所述，完成驱动设备。本实施方式具有如下优点。根据第二实施方式，以与第一实施方式相同的方式，一方面，马达单兀(电动马达2)、电路单元10和连接器保持单元50得以共用化。另一方面，内部连接器单元600能够根据外部连接器(车辆侧连接器)的开口的方向而改变。因此，能够减少驱动设备的制造成本。根据本实施方式，内部连接器单元600具有在马达壳体90的轴向方向上朝向电动马达2开放的开口 640 (连接器插入孔)。因此，当将本实施方式的驱动设备安装至外部连接器(车辆侧连接器)在其中定位于与驱动设备的轴向侧相对应以及与电动马达2的一侧相对应的位置的车辆时，没有必要拉出用于外部连接器的线。因此，可将外部连接器容易地连接至驱动设备的内部连接器单元600。根据第二实施方式，与第一实施方式类似，连接器保持单元50的连接器容置空间56形成于与在马达壳体90的径向方向上的外部空间相对应的位置处。由此，可将外部连接器从马达单元的外部空间插入到内部连接器单元600中。在第二实施方式中，主连接器本体610的第一突起611与阶梯部58相接触，并且第二突起612与第二保护板84相接触。根据这种结构，从外侧遮挡电路单元10、连接器保持单元50和内部连接器单元600，以便防止外部材料进入电路单元10的内部。还可防止电流由于外部材料附着于连接器端子650和660而流至电子电路。(第三实施方式)
将参照图23和图24说明根据本公开内容的第三实施方式的驱动设备。根据第三实施方式，内部连接器单元601固定至连接器保持单元50。内部连接器单元601具有开口 643 (连接器插入孔)，该开口 643 (连接器插入孔)将与外部连接器连接。开口 643 (连接器插入孔)在马达壳体90的径向方向上开放。内部连接器单元60的主连接器本体611与连接部53的上端部接触，连接部53的上端部与连接部53的位于与电动马达2相反的一侧的轴向端部相对应。主连接器本体61穿过形成于上侧覆盖构件70中的通孔71并且在马达壳体90的径向方向上向外突出。如已经说明的，控制单元3的电路单元10和连接器保持单元50与第一实施方式和第二实施方式的相同。本实施方式具有如下优点。根据第三实施方式，以与第一实施方式相同的方式，一方面，马达单兀(电动马达2)、电路单元10和连接器保持单元50得以共用化。另一方面，内部连接器单元601能够根据外部连接器(车辆侧连接器)的开口的方向而改变。因此，能够减少驱动设备的制造成本。根据本实施方式，内部连接器单元601具有在马达壳体90的径向方向上开放的开口 643 (连接器插入孔)。因此，当将本实施方式的驱动设备安装至外部连接器(车辆侧连接器)在其中定位于与驱动设备的径向侧相对应的位置的车辆时，没有必要拉出用于外部连接器的线。因此，可将外部连接器容易地连接至驱动设备的内部连接器单元601。(其他改型)在上述实施方式中，连接器保持单元和散热器彼此一体地形成。然而，在其中一个改型中，连接器保持单元和部件承载器可以彼此一体地形成。在另外的改型中，部件承载器由树脂制成，而连接器保持单元可以由金属制成，其中部件承载器和连接器保持单元可以通过螺栓等而彼此固定。此外，电力电路板或控制电路板可以通过螺栓等而固定至连接器保持单元。在上述实施方式中，内部连接器单元固定至连接器保持单元。在其他改型中，去除了连接器保持单元，并且作为替代，控制电路板的一部分沿径向向外的方向延伸，使得所述部分从马达壳体向外突出。因而，内部连接器单元可以在朝向电动马达的一侧或者在与电动马达相反的另一侧直接附接至控制电路板的这种延伸部分。如上所述，本公开内容不应局限于上述实施方式而是可以在不脱离本公开内容的精神的情况下以各种方式修改。
权利要求
1.一种驱动设备,包括 马达单元(2)，所述马达单元(2)具有 圆筒形的马达壳体(90)，所述马达壳体(90)用于形成外部框架； 定子(91)，所述定子(91)设置在所述马达壳体(90)的径向内侧并且具有卷绕在所述定子(91)上的多相绕组(95);以及 转子(92)，所述转子(92)以可旋转的方式容置在所述定子(91)的径向内侧； 电路单元(10)，所述电路单元(10)附接至所述马达壳体(90)的轴向端部并且具有驱动元件(16-21)，所述驱动元件(16-21)用于向所述定子(91)的所述绕组(95)供给电力； 散热器(44)，所述散热器(44)用于吸收在所述驱动元件16-21)处产生的热；以及 电路板(42，43)，所述电路板(42，43)具有与所述驱动元件(16-21)电连接的电子电路； 连接器保持单元(50)，所述连接器保持单元(50)具有 第一臂部(51)和第二臂部(52)，所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)在所述马达壳体(90)的径向向外的方向上从所述电路单元(10)延伸； 连接部(53)，所述连接部(53)用于将所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)相互连接；以及 连接器容置空间(56)，所述连接器容置空间(56)形成于所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52 )以及所述连接部(53 )中，并且所述连接器容置空间(56 )在所述马达壳体(90 )的轴向方向上延伸；以及 内部连接器单元(60，600，601)，所述内部连接器单元(60，600，601)固定至所述连接器保持单元(50)并且具有连接器插入孔(64，640，643)，所述连接器插入孔(64，640，643)在所述马达壳体(90)的轴向方向或径向方向上开放、并且与外部连接器相连接以便将电力从外部电源(8)供给至所述电子电路或者将控制信号从外部电子设备供给至所述电子电路， 其中，所述内部连接器单元(60，600，601)在如下位置处插入到所述连接器保持空间(56)中在所述马达壳体(90)的径向方向上位于所述马达壳体(90)的外侧的位置。
2.根据权利要求1所述的驱动设备，其中， 所述内部连接器单元(60，600，601)包括 主连接器本体(61，610)，所述主连接器本体(61，610)形成为矩形本体并且具有与所述外部连接器相连接的所述连接器插入孔(64，640，643)； 连接器端子(65，66)，所述连接器端子(65，66)设置在所述主连接器本体(61，610)中，每个所述连接器端子(65，66)的一个端部在所述主连接器本体(61，610)的内侧与所述外部连接器的端子相连接，并且每个所述连接器端子(65，66)的另一个端部与所述电路板(42，43)相连接； 第一凸缘部(62，620)，所述第一凸缘部(62，620)从所述主连接器本体(61，610)的外侧壁向外延伸并且固定至所述第一臂部(51);以及 第二凸缘部(63，630)，所述第二凸缘部(63，630)从所述主连接器本体(61，610)的外侧壁向外延伸并且固定至所述第二臂部(52)，所述第一凸缘部(62，620)、所述连接器端子(65，66)的所述一个端部以及所述第二凸缘部(63，630)成一行地设置在与所述马达壳体(90)的中心轴线(O)相平行的虚拟平面(O上，以及 所述主连接器本体(61，610)设置为使得形成为矩形本体的所述主连接器本体(61，610)的在各侧表面中面积最大的侧表面(67)平行于所述马达壳体(90)的所述中心轴线(O)。
3.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其中， 所述连接器保持单元(50 )的所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52 )中的每一个均具有接触表面(54)，所述接触表面(54)分别与所述内部连接器单元(60，600，601)的所述第一凸缘部(62，620)和所述第二凸缘部(63，630)相接触，并且， 所述接触表面(54)中的每一个均设置为与形成为平板形的所述连接部(53)相垂直。
4.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其中， 所述连接器保持单元(50)与所述散热器(44) 一体地形成。
5.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其中， 所述连接器保持单元(50)的所述连接部(53)与所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)一体地形成。
6.根据权利要求1或2所述的驱动设备，还包括 上侧覆盖构件(70)，所述上侧覆盖构件(70)附接至所述电路单元(10)的位于与所述马达单元(2)相反的一侧上的一个轴向端部，所述上侧覆盖构件(70)从所述一个轴向端部覆盖所述电路单元(10 )、所述连接器保持单元(50 )和所述内部连接器单元(60 );以及下侧覆盖构件(80)，所述下侧覆盖构件(80)附接至所述电路单元(10)的位于较靠近所述马达单元(2)的一侧上的另一个轴向端部，所述下侧覆盖构件(80)从所述另一个轴向端部覆盖所述电路单元(10 )、所述连接器保持单元(50 )和所述内部连接器单元(60 )， 其中，所述内部连接器单元(60)具有所述连接器插入孔(64)，所述连接器插入孔(64)在所述马达壳体(90)的轴向方向上背向所述马达单元(2)开放， 所述上侧覆盖构件(70)具有通孔(71)，所述主连接器本体(61)穿过所述通孔(71)，以及 所述下侧覆盖构件(80)具有保护覆盖板(83)，所述保护覆盖版(83)用于封闭所述连接器容置空间(56 )以保护所述连接器端子(65，66 )。
7.根据权利要求1或2所述的驱动设备，还包括 上侧覆盖构件(70)，所述上侧覆盖构件(70)附接至所述电路单元(10)的位于与所述马达单元(2)相反的一侧上的一个轴向端部，所述上侧覆盖构件(70)从所述一个轴向端部覆盖所述电路单元(10 )、所述连接器保持单元(50 )和所述内部连接器单元(600 )， 其中，所述内部连接器单元(600)具有所述连接器插入孔(640)，所述连接器插入孔(640)在所述马达壳体(90)的轴向方向上朝向所述马达单元(2)开放。
8.根据权利要求6所述的驱动设备，其中 所述连接器保持单元(50)的所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)以及所述连接部(53)与所述上侧覆盖构件(70)的内壁表面相接触。
全文摘要
目的是提供一种驱动设备(1)，其能够容易地安装至不同车型的车辆。用于控制电动马达(2)的操作的电路单元(10)固定至马达壳体(90)的轴向端部。与电路单元(10)的散热器(44)一体地形成的连接器保持单元(50)包括第一臂部(51)和第二臂部(52)以及连接部(53)以便在马达壳体(90)的径向外侧位置形成连接器容置空间(56)。连接器容置空间(56)在马达壳体(90)的轴向方向上延伸。内部连接器单元(60)插入到连接器容置空间(56)中。内部连接器单元(60)具有连接器插入孔(64)，外部连接器(车辆侧连接器)插入到该连接器插入孔(64)中以进行电连接。
文档编号B62D5/04GK103066754SQ20121033715
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年10月19日
发明者菅祐司, 今井博史 申请人:株式会社电装