驱动装置和包括该驱动装置的电动助力转向设备的制造方法_2

文档序号:9566617阅读:来源:国知局
本实施例中,扼流线圈89被设置在继电器71-74的电池侧(即,在接近于电池109的一侧)。
[0066]电容器86和87以及扼流线圈89用作滤波电路,从而减少了从驱动装置1传送至与驱动装置1共用来自电池109的电力供给的其他装置的噪声,并且还减少了从共用电池109的其他装置传送回至驱动装置1的噪声。电容器86和87储存电荷,并且支持向第一逆变器部50和第二逆变器部60的电力供给。
[0067]在本实施例中,第一逆变器部50、电力继电器71、反向连接保护继电器73和电容器86被分组为第一系统201,该第一系统201对应于第一绕组13。此外,第二逆变器部60、电力继电器72、反向连接保护继电器74和电容器87被分组为第二系统202,该第二系统202对应于第二绕组14。也就是说,在多个系统中(即,在本实施例的两个系统中)执行对电动机10的驱动控制。
[0068]接下来,基于图3至图11描述了驱动装置1的结构。以下,电动机10的轴向方向可以被简称为“轴向方向”,而电动机10的半径方向可以简称为“半径方向”。图3是沿着图5的II1-1II线的截面图。
[0069]如图3至图8所示,驱动装置1设置有电动机10、框架构件20、E⑶40以及盖构件90连同其他零件。
[0070]如图3所示,电动机10具有电动机壳体11、定子12、第一绕组13、第二绕组14、转子15、轴16以及其他零件。
[0071]电动机壳体11具有例如底部111和圆筒部114,以在一端上封闭的圆筒状形成(SP,在一端上具有底部),并且由例如铝的金属制成。本实施例的电动机壳体11由铝制成,并且关于壳体11的表面,进行了阳极电镀招处理(anodized aluminum treatment)。电动机壳体11的底部111位于远离EOT 40之处,即,在相对侧,并且电动机壳体11的开口接近于ECU40,即在ECU侧。在本实施例中,圆筒部114对应于“旋转电机的圆筒部”,并且圆筒部114沿轴向方向投影的投影区对应于“电动机区域”。
[0072]其中被插入了轴16的一端161的轴孔112基本上设置在底部111的中心处。此夕卜,轴承166附接至底部111。
[0073]在圆筒部114的开口上或周围,形成有用于以固定方式设置框架构件20(从圆筒部114的外壁径向向外突出)的固定调整片(fixing tab) 116。在固定调整片116上钻有螺纹孔117。本实施例的固定调整片116以相同的间隔设置在圆筒部114周围的三个位置处。
[0074]定子12具有诸如铁的可磁化薄金属的层状部(即,层状结构)以及设置在层状部的径向外侧的绝缘体,并且定子12固定地设置在电动机壳体11的内部。可以根据电动机10所需的输出来改变在定子12的层状部中的薄金属片的数量。从而,在不改变电动机10的半径长度的情况下,可以通过改变定子12的轴向长度来改变电动机10的输出。
[0075]第一绕组13和第二绕组14缠绕在定子12的绝缘体上。对于三相中的每个相,从第一绕组13中取出第一电动机线135,而对于三相中的每个相,从第二绕组14中取出第二电动机线145。从电动机壳体11朝向ECU40取出(即延伸)电动机线135和145 (参见图7)。
[0076]第一电动机线135包括第一 U相电动机线136、第一 V相电动机线137以及第一 W相电动机线138,并且三条线136、137和138按数字升序远离电力继电器71和72放置。
[0077]第二电动机线145包括第二 U相电动机线146、第二 V相电动机线147以及第二 W相电动机线148,并且三条线146、147和148按数字降序远离电力继电器71和72放置。
[0078]第一 U相电动机线136和第二 U相电动机线146、第一 V相电动机线137和第二 V相电动机线147、以及第一 W相电动机线138和第二 W相电动机线148分别布置在电动机10的中心轴线0周围的点对称位置处,其中所述中心轴线0为轴16的虚拟延长线。此外,第一 u相电动机线136和第一 W相电动机线138相对于第一 V相电动机线137对称。类似地,第二 U相电动机线146和第二 W相电动机线148相对于第二 V相电动机线147对称放置。
[0079]从而,来自第一电动机线135的磁通泄漏与来自第二电动机线145的磁通泄漏彼此抵消。此外,在这样的配置中,磁通泄漏对安装在电动机10的中心轴线0上的位置处的旋转角传感器85的影响减小,从而减小了传感器85的检测误差。
[0080]这里,“对称性”指的是这些线的基本对称布置,以抵消磁通泄漏,从而允许实际产品的尺寸误差。
[0081]转子15具有转子芯151和永磁体152。转子芯151以例如近似圆筒状形成并由磁性材料(例如铁)制成,并且同轴地布置在定子12的内部(即,在定子12的半径内侧)。
[0082]永磁体152被设置在转子芯151的半径外侧,而转子芯151的N极和S极彼此交替。
[0083]轴16是例如用金属以棒状形成的,并且被附接在中心位置处(即,在转子芯151的旋转轴线上)。由附接在电动机壳体11的底部111上的轴承166和附接在框架构件20上的轴承167可旋转地支撑轴16。从而,轴16能够与转子15 —起旋转。此外,转子15的外壁和定子12的内壁介入有气隙。
[0084]轴16的一端161被插入电动机壳体11的底部111上所钻的轴孔112中,并且朝向电动机壳体11的外部突出。轴16的一端161用作连接至减速齿轮9的输出端165,以经由减速齿轮9从电动机10朝向柱轴102输出扭矩(参见图1)。
[0085]轴16的另一端162具有保持磁体18的磁体保持部17。
[0086]如图3和图7所示,例如,由诸如铝等高导热金属制成的框架构件20以盖状形成以封闭电动机壳体11的开口(即,框架构件20插入到圆筒部114的半径内部)。这里,框架构件20的接近于电动机10的一侧被称为电动机侧面21,而框架构件20的远离电动机10并接近于EOT 40的另一侧被称为EOT侧面31。
[0087]沿轴向方向基本上在框架构件20的中心处钻有轴孔23。轴16的另一端162被插入轴孔23中。从而,设置在轴16的另一端162上的磁体18暴露于(S卩,面向)E⑶40。轴承167附接在框架构件20上。
[0088]此外,框架构件20具有第一电动机线135插入其中的电动机线插入孔24以及第二电动机线145插入其中的电动机线插入孔25。从而,从中取出电动机线135和145以朝向ECU 40延伸。
[0089]框架构件20具有与电动机壳体11的固定调整片116相对应的固定调整片26,该固定调整片26在相应位置(即,在本实施例中为三个位置)处沿半径方向向外突出。固定调整片26具有在其上所钻的通孔27。框架锁紧螺钉(lOCksrew)38被插入通孔27中,并且紧紧地拧入螺纹孔117中。从而,框架构件20固定到电动机壳体11上。
[0090]在框架构件20的外周以及在比固定调整片26接近于底部111的电动机侧面21周围处,设置有0形环槽29,在该0形环槽29中插入了 0形环39,并且由0形环槽29和圆筒部114限制的0形环39提供了水密结构。从而,防止水等经由电动机壳体11与框架构件20之间的位置侵入电动机10中。
[0091]框架构件20的E⑶侧面31具有电路板固定调整片32、继电器室33和34、ASIC室35、端子插座槽(terminal receptacle groove) 36 以及粘合槽(adhes1n groove) 37ο
[0092]如图3、图7至图11所示,EOT 40相对于框架构件20远离电动机10设置(S卩,其中,框架构件20置于EOT 40与电动机10之间)。E⑶40基本上位于在电动机区域内,并且基本上与电动机10同轴设置。
[0093]EOT 40具有其上安装了许多电子部件的电路板41。
[0094]电路板41以适应于电动机区域的形状形成。在本实施例中,更实际地,电路板41容纳在框架构件20的ECU侧面31上所设置的槽区域内(即,在粘合槽37的半径内侧)。换句话说,电路板41上的ECU部件(诸如SW元件51-56、61-66、电流检测元件57_59、67_69、电容器86和87、以及扼流线圈89)位于电动机区域内。
[0095]这里,电路板41的接近于电动机10的一侧被称为发热元件安装表面42,而另一侧(即,远离电动机10的表面)被称为大尺寸部件安装表面43。
[0096]如图8和图10所示,例如,SW元件51-56、61-66以及电流检测元件57-59、67-69、电力继电器71、72、反向连接保护继电器73、74、ASIC82、以及旋转角传感器85与其他部件一起表面安装在发热元件安装表面42上。从图10中省略了旋转角传感器85。在本实施例中,安装在发热元件安装表面42上的所有部件和安装在大尺寸部件安装表面43上的微型计算机81表面安装在其上。换句话说,控制器部件表面安装在电路基板41的两个表面中的任一表面上。
[0097]旋转角传感器85基本上安装在发热元件安装表面42上的中心位置处,该发热元件安装表面42面向从框架构件20露出的磁体18。这里,当轴16的轴线及其延伸部均被视为电动机10的中心轴线0时,旋转角传感器85被安装在发热元件安装表面42的中心轴线0上(参见图3)。在本实施例中,中心轴线0限定电路板41的“中心点”。
[0098]在安装于发热元件安装表面42上的反向连接保护继电器73和74以及ASIC 82中的每一个的一面(即,面向框架构件20的表面)上,设置有由诸如铜的导热材料制成的散热塞(heat dissipat1n slug),正如 SW 元件 51_56、61_66—样。此外,SW 元件 51-56、61-66、电流检测元件57-59、67-69、电力继电器71、72、反向连接保护继电器73、74、以及ASIC 82分别经由散热凝胶(heat dissipat1n gel) 75(未图示)以热传递方式接触框架构件20的ECU侧面31 (参见图12A、图12B、图13)。从而,由SW元件51_56、61_66、电流检测元件57-59、67-69、电力继电器71、72、反向连接保护继电器73、74、以及ASIC 82产生的热经由散热凝胶75消散到框架构件20。在图3或其他图中,由于省略了散热凝胶75,所以ASIC82和框架构件20可能看起来像以非接触状态设置。
[0099]也就是说,除了旋转角传感器85之外作为安装在发热元件安装表面42上的部件的SW元件51-56、61-66、电流检测元件57-59、67-69、电力继电器71、72、反向连接保护继电器73、74、以及ASIC 82分别是发热元件70,并且被配置成能够将热消散到框架构件。
[0100]在本实施例中,框架构件20限定了电动机10的外形(outline),为EOT 40提供支撑,并且提供了用于消散来自发热元件70的热的散热路径。从而,与将散热装置单独设置作为附加部件的情况相比,部件的数量减少,并且驱动装置的体积减小。
[0101]如图12A和图12B所示,SW元件51包括芯片511、漏极端子512、源极端子513、散热塞514以及模具部515。其他SW元件52-56和61-66分别具有相同的配置。也就是说,附图标记的第三个数字1、2、3或4表示在每个SW元件中的该部分对应于SW元件51中的相同部分。
[0102]芯片511被设置在与漏极端子512形成于一体的焊盘(land)上。源极端子513在一端上从模具部515突出,并且在另一端上具有散热塞。以这样的方式,当SW元件51导通和关断以向第一绕组13供给电流时由SW元件51产生的热经由散热塞514和散热凝胶57而消散到框架构件20。散热塞514的暴露部被称为“散热部”。图12A、图12B、图13中的图示仅用于说明目的,从而就所示出的部件的形状和位置而言不一定是精确的,即形状/位置可以与图3、图7、图10等不同。
[0103]安装有第一逆变器部50的SW元件51-56的第一区域R1与安装有第二逆变器部60的SW元件61-66和电流检测元件67-69的第二区域R2对称地布置在电动机10的中心轴线0的相对侧。
[0104]在本实施例中,SW元件51-56和SW元件61-66轴对称地布置在经过电动机10的中心轴线0的直线的两侧。
[0105]三个相U、V、W在第一逆变器部50中从继电器71侧起按顺序布置,而三个相W、V、U在第二逆变器部60中从继电器72侧起按顺序布置,这形成在两个逆变器50、60之间的关于三个相的点对称关系。在本实施例中,当其中安装有电力继电器71、72的区域被当作用于将来自电池109的电力供给至电路板41的供电区域时,第一逆变器50具有从供电区域侧起布置的第一相、第二相以及第三相,而第二逆变器60具有从供电区域侧布置的第三相、第二相以及第一相。这同样适用于电动机线135、145。也就是说,第二系统202的相序是第一系统201的相序的相反顺序。
[0106]从而,当阻抗减小时,在电路板41上的三个相中的每个相中的布线的长度基本相等,并且在三个相中的每个相中的阻抗的变化减小,或者在所有三个相中阻抗相等。上文中的“对称性”指的是三个相的基本对称布置,从而允许实际产品的尺寸误
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1