电驱动设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及一种用于车辆的电驱动设备。
【背景技术】
[0002]在本领域中已知一种无刷马达，根据该无刷马达，电马达部分和用于控制电马达部分的电控制部分以机械的方式相互联接并且一体地形成在一个单元中。例如，在日本专利公开N0.2013-90376中所公开的电驱动设备中，在电马达部分的底壁中形成通孔，并且接线插座插入通过通孔以便将电马达部分的定子线圈与电控制部分电连接。
[0003]在以上现有技术的电驱动设备中，保持在接线插座中的多个连接端子中的每个端子由金属平板制成并且沿直线布置。因此，需要为接线插座形成较大的通孔。电驱动设备沿径向方向的尺寸可能会变得较大。
【发明内容】
[0004]鉴于以上问题而提出本公开内容。本公开内容的目的是提供一种能够使其尺寸更小的电驱动设备。
[0005]根据本公开内容的特征，电驱动设备由电马达部分10、检测构件25、旋转角度传感器32、第一半导体模块40、第二半导体模块45、散热器35、第一电力控制系统101的马达导线115和第二电力控制系统102的马达导线125构成。
[0006]电马达部分10由定子12、转子14和轴15构成，其中，定子12上缠绕有三相绕线的第一绕组110和三相绕线的第二绕组120，转子14能够相对于定子12旋转，轴15能够与转子14 一起旋转。由磁体25构成的检测构件25固定至轴15的轴向端。旋转角度传感器32定位在沿轴15的轴向方向与检测构件25相对的位置处，并且检测由检测构件25产生的磁场的变化以便检测轴15和转子14的旋转位置。
[0007]第一半导体模块40具有切换元件401至406，用于对供给至第一绕组110的每个线圈的电流进行切换。第二半导体模块45具有切换元件451至456，用于对供给至第二绕组120的每个线圈的电流进行切换。
[0008]散热器35具有第一模块保持表面36和第二模块保持表面37，第一半导体模块40和第二半导体模块45分别附接至第一模块保持表面36和第二模块保持表面37。模块保持表面36、37中的每个模块保持表面从散热器35的在检测模块25侧的轴向端沿轴15的轴向方向延伸。
[0009]定位在第一半导体模块40的径向向外位置处的第一电力控制系统101的马达导线115由第一马达导线131、第二马达导线132和第三马达导线133构成。马达导线131至133中的每条马达导线将第一绕组110的线圈(包括Ul线圈111、Vl线圈112和Wl线圈113)中的每个线圈电连接至第一半导体模块40。
[0010]定位在第二半导体模块45的径向向外位置处的第二电力控制系统102的马达导线125由第四马达导线134、第五马达导线135和第六马达导线136构成。马达导线134至136中的每条马达导线将第二绕组120的线圈(包括U2线圈121、V2线圈122和W2线圈123)中的每个线圈电连接至第二半导体模块45。
[0011]第一电力控制系统101的马达导线115和第二电力控制系统102的马达导线125定位在检测构件(磁体25)的同心圆C上并且彼此相对于检测构件对称地布置。当与第一电力控制系统和第二电力控制系统的马达导线沿直线进行布置的情况相比时，在本实施方式中，更容易在圆柱形的空间中对所述马达导线进行高效地定位。因此，能够使电驱动设备的尺寸更小。另外，更容易将马达导线从缠绕在呈圆形的定子上的第一绕组和第二绕组抽出。
[0012]另外，第一电力控制系统101的马达导线115和第二电力控制系统102的马达导线125布置成相对于检测构件25对称。因此，能够使第一半导体模块40和第二半导体模块45形成相同形状，从而能够共用第一半导体模块40和第二半导体模块45的各个部分。
[0013]根据本公开内容的另外的特征，定位在第二马达导线132的沿电马达部分10的周向方向的两侧的第一马达导线131和第三马达导线133彼此相对于第二马达导线132不对称地定位。此外，定位在第五马达导线135的沿电马达部分10的周向方向的两侧的第四马达导线134和第六马达导线136彼此相对于第五马达导线135不对称地定位。
[0014]当将除了切换元件以外的电子部分和/或部件例如电源继电器和马达继电器等也一体地模制在第一半导体模块和/或第二半导体模块中时，马达端子41、46根据这些电子部分和/或部件的布局而定位在第一半导体模块和/或第二半导体模块中。然而，在本公开内容中，可以更加灵活地对马达导线进行定位。因此，更容易将马达导线物理连接以及电连接至从第一半导体模块和/或第二半导体模块向外延伸的相应的马达端子。
[0015]另外，当根据第一绕组和第二绕组的电流的相位对马达导线与缠绕在定子上的第一绕组和第二绕组的线圈之间的电连接进行适当地选择(即，进行适当地改变)时，能够减小旋转角度传感器的检测误差。
【附图说明】
[0016]本公开内容的以上和其他目的、特征及优点在以下参照附图所作出的详细说明中将变得更加明显。在附图中:
[0017]图1为示出合并到根据本公开内容的实施方式的电驱动设备中的电路的图；
[0018]图2为示出电驱动设备的示意性截面图；
[0019]图3为示出电驱动设备的示意性立体图；
[0020]图4为示出电驱动设备的电马达部分的示意性立体图；
[0021]图5为示出马达导线的位置的示意性俯视平面图；
[0022]图6为示出马达导线的位置的示意图；以及
[0023]图7为用于说明旋转角度传感器的特性的曲线图。
【具体实施方式】
[0024]在下文中将参照附图通过本公开内容的实施方式对本公开内容进行说明。
[0025](实施方式)
[0026]将参照图1至图7对根据本公开内容的实施方式的电驱动设备I进行说明。
[0027]本公开内容的电驱动设备I例如应用于车辆的电力转向装置。如图2和图3所示，电驱动设备I由电马达部分10和电控制部分30构成。电控制部分30装配至电马达部分10的轴向端，使得电马达部分10和电控制部分30彼此一体地装配在一个单元中以形成电驱动设备I。
[0028]将参照图1对电驱动设备I的电路进行说明。在图1中，省略了电驱动设备I的电气部分和/或部件例如电源继电器。
[0029]电马达部分10由具有三相绕线的两个绕组一一即，三相绕线的第一绕组110和三相绕线的第二绕组120—一的三相无刷电马达构成。在本实施方式中，第一绕组110的电力控制结构被称为第一电力控制系统101，而第二绕组120的电力控制结构被称为第二电力控制系统102。
[0030]第一绕组110由Ul线圈111、Vl线圈112和Wl线圈113构成。第二绕组120由U2线圈121、V2线圈122和W2线圈123构成。
[0031]电驱动设备I具有用于第一绕组110的第一半导体模块40和用于第二绕组120的第二半导体模块45。
[0032]第一半导体模块40具有以桥接方式形成的六个切换元件401至406。第一半导体模块40控制切换元件401至406的开关操作以便对供给至第一绕组110的线圈111至113的电流进行控制。第一半导体模块40经由多条马达导线115连接至第一绕组110。
[0033]第二半导体模块45同样具有以桥接方式形成的六个切换元件451至456。第二半导体模块45控制切换元件451至456的开关操作以便对供给至第二绕组120的线圈121至123的电流进行控制。第二半导体模块45经由多条马达导线125连接至第二绕组120。
[0034]扼流圈52和电容器53及54形成电源滤波器，用于减小来自共同连接至电池51的其他电气设备(未示出)的噪声并且还用于减小可以从第一电力控制系统101和/或第二电力控制系统102传输至其他电气设备的噪声。
[0035]在图2至图4中示意性示出了电驱动设备I的结构。图2为沿图5中的第二中心线Lc2截取的截面图。在图2中，省略了盖构件70(图3)。在图4中，将电控制部分30移除以便示出电马达部分10的结构，特别地以便示出马达导线131至马达导线136 (在下文中进行说明)。
[0036]如图2至图4所不，电马达部分10由马达壳11、定子12、转子14、轴15、第一框架构件21和第二框架构件22等构成。马达壳11由软磁材料例如铁制成并且形成圆柱形状。
[0037]定子12具有固定至马达壳11的内周面的定子芯(未示出)，并且三相绕线的第一绕组110中的每个线圈111至113和三相绕线的第二绕组120中的每个线圈121至123缠绕在定子芯上。
[0038]转子14可旋转地定位在定子12的径向内部空间中并且与定子12同轴地布置。转子14形成圆柱形状，其中，在转子14的外周面上设置有永磁体(未示出)，使得沿转子14的旋转方向交替形成N极和S级。
[0039]由金属制成的轴15在转子14的轴心处固定至转子14。轴15由轴承16和轴承17以可旋转的方式支承。轴15连同转子14 一起旋转。在本实施方式中，从轴15的轴心延伸的虚线被称为电马达部分10的轴线“S”。
[0040]轴承16和轴承17为球轴承。轴承16固定至第一框架构件21，而轴承17固定至轴承保持部分171，轴承保持部分171在电控制部分30侧形成在马达壳11中。
[0041]，在轴15的在电控制部分30的相反侧的轴向端处设置有结合构件19。结合构件19与齿轮(未示出)接合，使得转子14和轴15的旋转力输出至电驱动设备I的外部。，在轴15的在电控制部分30侧的另一轴向端处设置有磁体25。磁体25的旋转由旋转角度传感器32进行检测。磁体25布置成使得磁体25的表面上的中心“O” (图5)定位在电马达部分10的轴线“S”上。磁体25的表面上的中心“O”在下文中被简称为磁体25的中心“O”。磁体25还被称为检测构件，其旋转位置由旋转角度传感器32进行检测。
[0042]第一框架构件21大致形成盘形并且覆盖马达壳11的在电控制部分30的相反侧的轴向端。轴承16固定至第一框架构件21的中心。
[0043]第二框架构件22形成与散热器35对应的形状并且设置在马达壳11的在电控制部分30侧的另一轴向端处。在第二框架构件22的中心处形成有通孔23，使得轴15的上侧的轴向端通过通孔23向外延伸并且从而使得磁体25在电控制部分30侧暴露到电马达部分10的外面。
[0044]电控制部分30由控制电路板31、电源电路板34、散热器35、第一半导体模块40和第二半导体模块45等构成。电控制部分30固定至电马达部分10的在结合构件19的相反侧的轴向端。盖构件70固定至电控制部分30的在电马达部分10的相反侧的轴向端。
[0045]控制电路板31在电马达部