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_4

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件90具有盖体91、电源连接器96以及信号连接器97,并且覆盖电路板41的大尺寸部件安装表面43侦k
[0152]插入部分921设置在盖体91的外周壁92的一端处。插入部921被插入框架构件20的粘合槽37中,并且利用粘合剂而被固定。从而,防止水等从框架构件20与盖构件90之间的连接部分侵入电动机10中。
[0153]电容器室93大致形成在盖体91的中心处。电容器室93从盖体91突出(S卩,远离电动机10),以容纳电容器86、87。在电容器室93钻有通气孔(breathing hole)94。通气孔94具有附接在其上的过滤器构件95。过滤器部件95由通过空气但不通过水的材料制成。通过使过滤器部件95在通气孔94中,驱动装置1的内部压力即使当温度变化时也保持为特定值不变。
[0154]电源连接器96和信号连接器97 ( S卩,下文中的“连接器96和97”)分别远离盖体91突出(即,远离电动机10)。在本实施例中,连接器96和97与盖体91整体地形成为一体。
[0155]电源连接器96具有设置在远离电动机10延伸的一端上的开口 961,以连接至从电池109延伸的线束(未示出)。此外,电源连接器96具有连接至电路板41的电源连接器端子962。电源连接器端子962被插入在电路板41上钻成的端子插入孔965中,并且通过焊料等连接至电路板41。从而,EOT 40连接至电池109。
[0156]信号连接器97具有设置在远离电动机10延伸的一端上的开口 971,以连接至线束(未示出)。在本实施例中,设置有两个信号连接器97,其中一个信号连接器连接至从扭矩传感器103延伸的线束,而另一个信号连接器连接至从CAN延伸的线束。此外,信号连接器97具有连接至电路板41的信号连接器端子972。信号连接器端子972被插入在电路板41上所设置的端子插入孔975中,并且通过焊料等连接至电路板41。从而,来自扭矩传感器103的信息和来自的CAN的信息被输入至EOT 40。
[0157]电源连接器端子962和信号连接器端子972 ( S卩,下文中的“端子962和972”)中的每一个的端部被插入在框架构件20的ECU侧面31上所形成的端子插座槽36中,使得端子962、972和框架构件20彼此不短路。
[0158]驱动装置1设置有如以上充分详细描述的电动机10、框架构件20、电路板41、SW元件51-56、、61-66、ASIC 82以及微型计算机81。
[0159]电动机10具有其上缠绕有第一绕组13和第二绕组14的定子12、能够相对于定子12旋转的转子15以及能够与转子15 —起旋转的轴16。
[0160]框架构件20被设置在电动机10的轴向方向的一侧。
[0161]用于实现分别切换供给至绕组13和14的电流的逆变器部50和60的SW元件51-56,61-66以可散热的方式安装在发热元件安装表面42上,以将来自这些元件的热消散到框架构件20,其中该发热元件安装表面42是电路板41的面向框架构件20的一个面。
[0162]控制器部件80包括预驱动器821、调节器823、信号处理器822以及旋转角传感器85中的至少一个,并且安装在电路板41上,在该电路板41上还安装有SW元件51-56、61-66。微型计算机81执行计算处理。预驱动器821将驱动信号输出至SW元件51-56、61-66并且输出至其他装置。调节器823将电池109的输出电压调节为预置电压,并且输出经调节的电压。信号处理器822处理输入信号。旋转角传感器85检测转子15的旋转角度。
[0163]根据本实施例,SW元件51-56、61_66以可散热的方式安装,以将热消散到框架构件20。以这样的方式,与为这些SW元件单独地提供散热装置相比,部件的数量减少。
[0164]此外,框架构件20固定地设置在电动机10的一个轴端上。以这样的方式,驱动装置1的沿半径方向的体积和/或尺寸减小。
[0165]此外,框架构件20被设置在电动机10的与电动机10的轴16的用于输出驱动电力的输出端165相对的一个轴端上。也就是说,轴16的输出端165不穿过电路板41,这使得电路板41的整个表面可用于安装部件,从而利于电路板41的尺寸减小。
[0166]电路板41固定地设置在框架构件20的相对于电动机10的相对侧。因此,与将电路板安装在框架构件20的电动机侧相比,框架构件20容易附接至电动机10。此外,与安装在电路板41上的电子部件的尺寸无关地,框架构件20的尺寸减小。
[0167]驱动装置1具有安装在电路板41的发热元件安装表面42上的电流检测元件57-59,67-69,以检测供给至第一绕组13和第二绕组14的电流。以这样的方式,这些元件57-59、67-69的布线长度减小,从而减小了在电流变化时刻处的布线阻抗和阻尼,并且适当地使得能够进行电流检测。
[0168]以可散热的方式安装电流检测元件57-59、67-69,以将热消散到框架构件20。因此,通过向电流检测元件57-59、67-69供给电力而产生的热被消散到框架构件20,从而实现了驱动装置1的体积减小并且减小了电流的检测误差。
[0169]在本公开内容中,在用作控制器部件80的电子部件当中,需要具有散热方式的ASIC 82安装在发热元件安装表面42上,并且ASIC 82的热被配置成可消散到框架构件20。以这样的方式,来自ASIC 82的热被适当地消散到框架构件20。此外,通过将来自ASIC82的热消散到框架构件20,免除了用于朝向电路板41散热的散热通孔。因此,在ASIC 82的相反侧的区域或电路板41可以用于安装电子部件(S卩,在本实施例中为微型计算机81),从而更有效地利用电路板41的安装表面并且利于产品的体积减小。
[0170]驱动装置1安装在发热元件安装表面42上,并且设置有从发热元件安装表面42起高度比SW元件51-56、61-66的高度大的大尺寸部件180。
[0171 ] 此外,框架构件20具有大尺寸部件室182,在该大尺寸部件室182中容置有大尺寸部件180。框架构件20具有被限定为扩散线S1的内侧的高散热区段HS,该扩散线S1沿着轴向方向从散热部分在框架构件20上的投影位置(即,轮廓)的两个边中的每个边(即,相对于板41的ECU侧面31的垂直投影)以45度的角度对角向外延伸。大尺寸部件室182被形成为不与高散热区段HS重叠。
[0172]换句话说,根据大尺寸部件180的高度,大尺寸部件180远离SW元件51-56、61-66放置,使得大尺寸部件室182与高散热区段HS彼此不重叠。
[0173]从而,没有形成作为室182的侵占高散热区段HS中的空间的空间A,从而使得热从SW元件51-56、61-66高效地消散到框架构件20。
[0174]框架构件20设置有轴孔23和电动机线插入孔24和25,电动机线插入孔24和25基本上垂直于框架构件20的表面穿过框架构件20。在本实施例中,SW元件51-56、61-66的散热所需的框架构件20的厚度被称为所需散热厚度d,以及框架构件20的高散热区段HSUHS2被限定为扩散线S1的内部,该扩散线S1从SW元件51_56、61_66的散热部在框架构件20的ECU侧面31上的投影位置的两个边中的每个边以45度的角度对角地向外延伸,并且在所需散热距离d的一半之上,即接近于电路板41。
[0175]轴孔23和电动机线插入孔24和25形成在与高散热区段HS1和HS2不重叠的部分处。
[0176]由于高散热区段HS2、轴孔23以及电动机线插入孔24和25彼此不重叠并且在高散热区段HS1和HS2中没有形成空间(即,“空隙”孔),所以SW元件51-56、61-66的热高效地消散到框架构件20。
[0177]此外,当不存在诸如轴孔23等通孔时,SW元件51-56和SW元件61_66安装在适当位置处以使HS1与HS2不重叠,从而来自SW元件51-56、61-66的热高效地消散到框架构件20,其中HS1和HS2分别对应于第一逆变器部50的SW元件51-56以及第二逆变器部60的SW元件61-66。
[0178]通过具有两个逆变器部50和60并且将电流分成两部分,SW元件51_56、61_66、电流检测元件57-59、67-69以及电容器86和87的尺寸减小,并且布线的大电流容限宽度也减小了一半,实现了电子部件的紧凑安装。
[0179]同时,通过在两个系统中使用两个电力继电器71、72和两个反向连接保护继电器73、74来获得相同的效果。
[0180]此外,电动机线插入区段44相对于电动机线插入区段45布置在跨越电路板41的中心轴线0的相对侧,在中心轴线0的两侧有效地形成两条布线、同时将发热部分分配给两个位置,进一步利于减小产品体积,其中,从用作第一逆变器部50的第一区域R1和与其对应的第一绕组13取出的第一电动机线135被插入电动机线插入区段44中,从用作第二逆变器部60的第二区域R2和与其对应的第二绕组14取出的第二电动机线145被插入电动机线插入区段45中。
[0181]驱动装置1设置有电容器86和87。电容器86和87安装在作为电路板41的相对于框架构件20的相对侧的大尺寸部件安装表面43上,并且电容器86,87在表面43上的位置与其中安装了 SW元件51-56、61-66的区域R1、R2至少部分地重叠。
[0182]由于通过上述配置而使布线长度减小并且与电容器86和87被布置在表面43的其他部分中的情况相比布线阻抗减小,所以第一逆变器部50和第二逆变器部60的降噪效果增加。
[0183]当驱动元件安装区域R3被定义为包括电路板41的中心轴线0以及包括其中安装有SW元件51-56、61-67的区域Rl、R2时,微型计算机81和ASIC 82被布置在驱动元件安装区域R3的外侧。通过将相对大尺寸的部件(诸如微型计算机81和ASIC 82)布置在电路板41上的驱动元件安装区域R3的外侧,使大电流部和信号控制部分离,并且大电流开关噪声对控制部的影响减小。
[0184]此外,大电流部具有根据上述配置的紧凑布线布置,有效地利用了电路板41的安装区域,并且减小了产品尺寸。
[0185]驱动装置1以可散热到框架构件20的方式安装在发热元件安装表面42上,并且设置有电力继电器71、72和反向连接保护继电器73、74,以在从电池109向逆变器部50和60的电力供给的传导与拦截之间进行切换。从而,通过向电力继电器71、72以及反向连接保护继电器73、74的供给电力而产生的热被适当地消散到框架构件20。
[0186]电力继电器71、72和反向连接保护继电器73、74被布置在微型计算机81和ASIC82的相对于驱动元件安装区域R3的相对侧。从而,有效地利用了电路板41上的发热元件安装表面42的安装区域,并且适当地布置了这些部件中的每一个。
[0187]本实施例的驱动装置1应用于电动助力转向设备8。也就是说,电动助力转向设备8设置有驱动装置1和减速齿轮9,该减速齿轮9将从电动机10输出的扭矩传送至柱轴102,并且基于用于驱动柱轴102的电动机10的输出扭矩来辅助由驾驶员对转向盘101的转向操作。
[0188]在本实施例的驱动装置1中,电动机10和EOT 40设置在同一轴上,并且为了减小产品体积,SW元件51-56、61-66和控制器部件80安装在同一电路板41上,以将来自SW元件51-56、61-66的热消散到框架构件20。因此,驱动装置可安装在小安装空间中。
[0189]此外,本实施例的驱动装置1具有在电动机壳体11与框架构件20之间的位置处设置的0形环39,并且利用粘合剂固定框架构件20和盖构件90。因此,本实施例的驱动装置1具有防水构造。换句话说,驱动装置1可以安装在例如发动机室内,并且可以适当地应用于齿条辅助型电动助力转向设备。
[0190](第二实施例)
[0191]在图14至图19中示出了本公开内容的第二实施例中的驱动装置。图14是沿着图17中的XIV-XIV线的截面图。
[0192]驱动装置2设置有用作旋转电机的电动机210、前框架端215、后框架端220、用作控制器的EOT 240、连接器280、盖构件290等。在本实施例中,后框架端220对应于“框架构件”。驱动装置2的电气配置与上述实施例的电气配置相同,从而不提供重复描述。
[0193]电动机210设置有如图14所示的定子212、转子15、轴16以及其他零件。
[0194]定子212具有固定在其上的前框架端215和后框架端220。在本实施例中,不设置电动机壳体,从而定子212暴露。除了上述之外的其他特征与上述实施例的定子12的特征相同。也就是说,在本实施例的驱动装置2中,定子212暴露并且不具有防水结构。因此,本实施例的驱动装置2优选地设置在车厢中而不是发动机室中,并且优选地可应用于柱辅助型电动助力转向设备。
[0195]在本实施例中,由于省略了电动机壳体,所以“电动机区域”被视为定子212的投影轮廓。
[0196]前框架端215由例如金属(例如,铝等)制成,并且设置在电动机210的相对于EOT240的相对端上。前框架端215具有基本上在其中心处钻成的轴孔216。轴承166附接至前框架端215,并且轴16的一端161被插入轴承166中。轴16的一端161从前框架端215露出。轴16的一端1
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