驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及驱动装置和使用这样的驱动装置的电动助力转向设备。
【背景技术】
[0002]照惯例，电动助力转向设备具有电机，并且电机在其轴向方向的一端上具有输出轴且在其轴向方向的另一端上具有控制单元。例如，专利文献日本专利第5414869号(专利文献I)公开了下述电机:该电机具有用于在电机机体与控制单元之间的位置处将电机(即电机机体或电机的输出轴侧)与其控制单元分开的轴承保持器。
[0003]专利文献I中的电机的输出轴被布置成穿透所述轴承保持器并且从所述轴承保持器的控制单元侧露出。因此，异物可能会通过穿透所述轴承保持器的孔侵入到控制单元中。也就是说，从电机的旋转产生的或用于电机的磨损粉末和润滑脂等可能会侵入到容置控制单元的空间中。
【发明内容】
[0004]本公开内容的目的是提供一种能够防止异物侵入到控制单元侧空间中的驱动装置以及使用这样的驱动装置的电动助力转向设备。
[0005]在本公开内容的一个方面中，驱动装置具有旋转电机，该旋转电机包括:具有圆筒部的壳体构件;容置在壳体构件中的定子，该定子具有缠绕于其上的绕组；以能够相对于定子旋转的方式布置置的转子；以及以能够与转子一起旋转的方式布置的轴。驱动装置还包括控制单元，该控制单元具有基板，该基板上安装有与旋转电机的驱动控制有关的电子部件。控制单元相对于旋转电机的位置是在旋转电机的输出部的相反侧，旋转电机的输出部输出旋转电机的旋转。驱动装置还包括连接线和分隔构件，该连接线连接绕组和基板，该分隔构件包括:保持能够旋转地承载轴的轴承的轴承保持器;使连接线能够朝向控制单元延伸的连接线引出部；以及在相对于连接线引出部的径向内侧位置处将轴与控制单元分开的分隔壁。基板被布置在分隔构件的与旋转电机相反的一个面上，并且分隔构件和电子部件被布置成使得被表面安装在基板的面对旋转电机的一个表面上的电子部件中的至少一部分电子部件的热量被消散至分隔构件。
[0006]根据本公开内容，布置在基板的旋转电机面对侧的表面安装电子部件或所述部件中的至少一部分被布置成将热量消散至分隔构件，换言之，分隔构件用作旋转电机的外壳并且还用作热沉。相比于具有作为单独部件的专用热沉，以这样的方式，减少了驱动装置中的部件的数目并且减少了驱动装置的体积，特别是沿其轴向方向的体积。
[0007]此外，分隔壁将控制单元与轴分开(即隔离)(即在控制单元被布置在相对于旋转电机的输出侧的相反侧的结构中)。因此，旋转电机的旋转部件不暴露于控制单元，防止异物(例如从外部轴侧侵入在壳体构件内部的水和/或由旋转部的旋转而产生的磨损粉末)经由轴承的开口 /间隙侵入到控制单元侧。
[0008]本公开内容的电动助力转向设备包括驱动装置和齿轮。齿轮将电机的转矩传递至驱动对象。电动助力转向设备通过驱动该驱动对象来辅助驾驶员对转向构件的操作(即，转向)。
[0009]驱动装置具有防水结构，该防水结构防止水通过轴承的开口/间隙侵入到控制单元侧，即使在水已经(例如，从输出轴与轴承之间的间隙)从外部侧侵入到壳体构件内部的情况下也是如此。因此，驱动装置可用在发动机室中(即可用在齿条助力型电动动力转向设备中)。
【附图说明】
[0010]根据下面参照附图做出的详细描述，本公开内容的目的、特征和优点将变得明显，在附图中:
[0011]图1是本公开内容的第一实施方式中的动力转向系统；
[0012]图2是本公开内容的第一实施方式中的驱动装置的电路配置的示意图；
[0013]图3是本公开内容的第一实施方式中的驱动装置的横截面图；
[0014]图4是本公开内容的第一实施方式中的驱动装置的平面图；
[0015]图5是本公开内容的第一实施方式中的驱动装置的分解透视图；
[0016]图6是本公开内容的第一实施方式中的基板的平面图；
[0017]图7是本公开内容的第二实施方式中的驱动装置的剖面图；
[0018]图8是本公开内容的第三实施方式中的驱动装置的横截面图。
[0019]在下面基于附图来描述本公开内容的驱动装置以及电动助力转向设备。
【具体实施方式】
[0020](第一实施方式)
[0021]图1至图6中示出了本公开内容的第一实施方式的驱动装置和电动助力转向设备。在下文中，在下面实施方式中，相同或相似的部件具有相同或相似的附图标记，并且将不再重复相同/相似的部件的描述。
[0022]如图1所示，驱动装置I被应用于用于辅助驾驶员的转向操作的电动助力转向设备8 ο驱动装置被提供为电机1 (例如旋转电机)和控制单元40 (例如ECU)的一体组合，控制单元40对于电机1的驱动控制是必需的。
[0023 ]图1示出了设置有电动助力转向设备8的转向系统100的整体配置。转向系统100包括用作转向构件的转向盘101、柱轴102、小齿轮104、齿条轴105、轮胎106和电动助力转向设备8等。
[0024]转向盘101与柱轴102连接。柱轴102具有转矩传感器103，该转矩传感器103对根据驾驶员的操作而输入至转向盘101的转向转矩进行检测。小齿轮104布置在柱轴102的端部处，并且小齿轮104与齿条轴105啮合。一对轮胎106经由连结杆布置在齿条轴105的两端。
[0025]因而，当驾驶员旋转转向盘101时，与转向盘101连接的柱轴102也旋转。柱轴102的旋转运动通过小齿轮104转换成齿条轴105的平移运动，并且一对轮胎106根据齿条轴105的平移运动中的移位量而被转向一定角度。
[0026]电动助力转向设备8设置有减速齿轮9和驱动装置I。电动助力转向设备8基于从转矩传感器103获得的关于转向转矩的信号和从控制器局域网络(CAN)(未示出)获得的关于车辆速度的信号来输出用于辅助转向盘101的操作的辅助转矩，并且经由减速齿轮9将该转矩传递至柱轴102。
[0027]也就是说，本实施方式的电动助力转向设备8利用电机10所产生的转矩来提供辅助柱轴102的旋转的“柱助力”。然而，设备8还可以适用于辅助齿条轴105的驱动的“齿条助力”。换言之，柱轴102或齿条轴105等都是本实施方式中的“驱动对象”。
[0028]接下来，基于图2来描述电动助力转向设备8的电气配置。在图2中，为了避免混淆，省略了一些控制线。
[0029]电机10是三相无刷电机，并且具有缠绕在稍后详细描述的定子12上的绕组13。绕组13包括第一绕组组(winding group) 130和第二绕组组135。第一绕组组130包括U相线圈131、V相线圈132和W相线圈133。第二绕组组135包括U相线圈136、V相线圈137和W相线圈138。第一逆变器部51和第二逆变器部52通过作为连接线的电机线14、44来与绕组13连接。
[0030]以下部件都安装在稍后提及的基板41上(即用作第一逆变器部51的开关元件511至516、用作第二逆变器部52的开关元件521至526、电流检测元件517和527、电力继电器53和63、反向连接保护继电器54和64、旋转角传感器55、电容器57和67、扼流圈58、微型计算机61和用作控制单元60的专用集成电路(ASIC)62。
[0031]开关元件511至516被连接以形成用于切换第一绕组组130的电流的桥接电路。电流检测元件517检测提供至第一绕组组130的每个相的电流。
[0032]开关元件521至526被连接以形成用于切换第二绕组组135的电流的桥接电路。电流检测元件527检测提供至第二绕组组135的每个相的电流。
[0033]尽管开关元件511至516、521至526是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，但诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)等的其他元件也可以用作开关元件。
[0034]尽管电流检测元件517、527是分流电阻器，但霍尔集成电路(IC)等也可以用作电流检测元件。
[0035]电力继电器53连接在第一逆变器部51与电池109之间的位置处，电力继电器63连接在第二逆变器部52与电池109之间的位置处，电力继电器53、63 二者传导或拦截逆变器部51、52与电池109之间电流。
[0036]反向连接保护继电器54连接在第一逆变器部51与电力继电器53之间的位置处，并且电力继电器64连接在第二逆变器部52与电力继电器63之间的位置处。反向连接保护继电器54、64通过具有相对于电力继电器53、63反向连接的寄生二极管，防止可能由电池109的反向连接而弓I起电流从电池109反向地流至电路并且保护控制单元40。
[0037]根据本实施方式，尽管电力继电器53、63和反向连接保护继电器54、64都是MOSFET，但也可以使用诸如IGBT等其他元件。
[0038]旋转角传感器55被提供为磁检测元件，并且对