一种ECU组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元的制作方法

一种ecu组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元
技术领域
1.本实用新型涉及汽车电动助力转向技术领域，具体地说是一种ecu组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元。


背景技术：

2.现有电动助力转向装置中，动力单元中ecu的pcb板布置方式常采用两种结构；一种为单pcb板设计方式，此时pcb板尺寸较大，ecu整体径向空间尺寸随之变大，而实际尺寸往往受到整车安装空间限制；另一种为多层pcb板且采用上下结构设计方式，此时pcb板尺寸受到电机直径尺寸约束，只能设计很小，导致往往需要3块及以上的pcb板，产品成本较高，且ecu内部电连接方式复杂，整体制造工序繁琐。


技术实现要素：

3.本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种ecu组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元，主要目的是减小eps（电动助力转向系统）中的powerpck（动力单元）的空间尺寸，简化设计结构，提高其制造工艺性；同时提高动力单元散热能力，提供的冗余空间也可作为高功率(大型号)转向系统动力单元的解决方案。
4.为实现上述目的，设计一种ecu组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元，包括电机组件、ecu组件、盖板，其特征在于：电机组件的一侧连接设有ecu组件，电机组件及ecu组件通过盖板密封；所述的ecu组件位于电机组件的顶部位置。
5.所述的电机组件的顶部采用导热胶及粘接胶连接ecu组件；所述的电机组件的侧面采用密封胶与盖板连接，位于盖板与电机组件的侧面之间设有主pcb板，主pcb板的四周分别采用固定螺钉与电机组件连接，所述的主pcb板与电机组件之间设有导热脂。
6.所述的ecu组件包括ecu壳体、副pcb板、rps芯片、外部连接器接口、三相转接端子、接口pin针、连接器、直角pin针、主定位柱、副定位柱，位于ecu壳体的顶部一侧设有若干外部连接器接口，外部连接器接口内设有若干接口pin针，位于外部连接器接口下方的ecu壳体内壁上连接设有连接器的上端，位于ecu壳体的顶部另一侧的内壁上分别设有三相转接端子，ecu壳体的下方采用安装螺钉连接设有副pcb板，所述的连接器的下端连接直角pin针的上端，直角pin针的下端贯穿副pcb板；所述的副pcb板的底部连接rps芯片。
7.所述的ecu壳体内部的左右两侧分别设有副定位柱，ecu壳体的侧面设有左右两侧分别设有主定位柱。
8.所述的ecu壳体的结构与电机组件的顶部的结构相匹配。
9.所述的盖板及主pcb板为矩形面板结构，盖板的外缘设有若干卡槽。
10.所述的密封胶为矩形框架结构。
11.所述的电机组件包括电机壳体、导热板、电机轴、转子、定子、三相电源pin针、磁铁组件，电机壳体的顶部连接设有导热板，位于电机壳体内部设有电机轴，电机轴的中部套设有转子，转子的外侧套设有定子，位于定子的上端设有三相电源pin针；所述的电机轴的顶
部贯穿导热板并采用连接件连接磁铁组件；位于磁铁组件一侧的导热板上设有扇形凸台。
12.位于电机壳体的侧面设有若干矩形凸台。
13.本实用新型同现有技术相比，提供一种ecu组件轴向安装的紧凑型电动助力转向的动力单元，主要目的是减小eps（电动助力转向系统）中的powerpck（动力单元）的空间尺寸，简化设计结构，提高其制造工艺性；同时提高动力单元散热能力，提供的冗余空间也可作为高功率(大型号)转向系统动力单元的解决方案。
附图说明
14.图1是应用本实用新型的电动助力转向系统的框图。
15.图2是本实用新型电动助力转向动力单元的轴测图。
16.图3是本实用新型电动助力转向动力单元的爆炸图。
17.图4是本实用新型电动助力转向动力单元的剖视图1。
18.图5是本实用新型电动助力转向动力单元的剖视图2。
19.图6是本实用新型中涉及的ecu组件的轴测图。
20.图7是本实用新型中涉及的ecu壳体的轴测图。
21.图8是本实用新型中涉及的电机组件的轴测图。
22.图9是本实用新型中涉及的盖板的轴测图。
具体实施方式
23.下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。
24.如图2至图9所示，电机组件71的一侧连接设有ecu组件72，电机组件71及ecu组件72通过盖板73密封；所述的ecu组件72位于电机组件71的顶部位置。
25.电机组件71的顶部采用导热胶74及粘接胶75连接ecu组件72；所述的电机组件71的侧面采用密封胶76与盖板73连接，位于盖板73与电机组件71的侧面之间设有主pcb板77，主pcb板77的四周分别采用固定螺钉与电机组件71连接，所述的主pcb板77与电机组件71之间设有导热脂78。
26.ecu组件72包括ecu壳体、副pcb板、rps芯片、外部连接器接口、三相转接端子、接口pin针、连接器、直角pin针、主定位柱、副定位柱，位于ecu壳体72-1的顶部一侧设有若干外部连接器接口72-4，外部连接器接口72-4内设有若干接口pin针72-6，位于外部连接器接口72-4下方的ecu壳体72-1内壁上连接设有连接器72-7的上端，位于ecu壳体72-1的顶部另一侧的内壁上分别设有三相转接端子72-5，ecu壳体72-1的下方采用安装螺钉连接设有副pcb板72-2，所述的连接器72-7的下端连接直角pin针72-8的上端，直角pin针72-8的下端贯穿副pcb板72-2；所述的副pcb板72-2的底部连接rps芯片72-3。
27.ecu壳体72-1内部的左右两侧分别设有副定位柱72-10，ecu壳体72-1的侧面设有左右两侧分别设有主定位柱72-9。
28.ecu壳体72-1的结构与电机组件71的顶部的结构相匹配。
29.盖板73及主pcb板77为矩形面板结构，盖板73的外缘设有若干卡槽。
30.密封胶76为矩形框架结构。
31.电机组件71包括电机壳体、导热板、电机轴、转子、定子、三相电源pin针、磁铁组
件，电机壳体71-1的顶部连接设有导热板71-4，位于电机壳体71-1内部设有电机轴71-2，电机轴71-2的中部套设有转子71-5，转子71-5的外侧套设有定子71-6，位于定子71-6的上端设有三相电源pin针71-7；所述的电机轴71-2的顶部贯穿导热板71-4并采用连接件连接磁铁组件71-3；位于磁铁组件71-3一侧的导热板71-4上设有扇形凸台71-8。
32.位于电机壳体71-1的侧面设有若干矩形凸台71-9。
33.助力转向原理：如图1所示，方向盘1和管柱3相连，管柱3中输入轴2与输出轴6之间设有扭矩转角传感器4，动力单元7与减速机构5相连，减速机构5与输出轴6相连。当转动方向盘1时，输入轴2相对输出轴6形成角度差，扭矩转角传感器4检测扭矩角度与方向盘转角，并把该信号传递给动力单元7中ecu组件，ecu 组件根据该信号驱动电机，电机的转矩通过减速机构5作用到输出轴6，实现助力。输出轴6通过中间轴8与机械转向机9相连，转矩转化为齿条轴向力，驱动车轮实现转向。
34.如图2~图9所示，ecu组件72由ecu壳体72-1，副pcb板72-2，若干安装螺钉，连接器72-7组成，连接器72-7嵌入注塑在ecu壳体72-1内，连接器72-7连接直角pin针72-8，ecu壳体72-1内设有外部连接器接口72-4，外部连接器接口72-4中含若干接口pin针72-6，ecu壳体72-1还设有三相转接端子72-5，衬套。副pcb板72-2通过两处副定位柱72-10定位，通过安装螺钉安装固定在衬套上，直角pin针72-8的转接端与副pcb板72-2上对应焊接孔焊接，形成焊接区；三相转接端子72-5的三相焊接端与副pcb板72-2上对应焊接孔焊接，形成焊接区；外部连接器接口72-4的接口pin针72-6的接口焊接端与副pcb板72-2上对应焊接孔焊接，依次形成焊接区，实现电连接。
35.ecu壳体72-1上u型槽与电机壳体71-1上的凸筋通过粘接胶75配合，实现ecu组件72与电机组件71的连接，同时，副pcb板72-2上设有穿孔与三相转接端子72-5的三相对插端位置一一对应，电机组件71中含一组三相电源pin针71-7，当ecu组件72与电机组件71对配安装时，三相电源pin针71-7穿过穿孔与三相对插端对插配合，实现电连接。同时，电机组件71中还包含有导热板71-4与电机轴71-2，电机轴上71-2安装有磁铁组件71-3，导热板71-4上设有扇形凸台71-8，副pcb板72-2与扇形凸台71-8之间设有导热胶，用于副pcb板72-2的导热。副pcb板72-2上rps芯片72-3位于磁铁组件71-3正上方，用于电机转角信号测量。
36.ecu组件72与电机组件71安装完成后，主pcb板77通过ecu壳体72-1上两处主定位柱72-9定位，通过固定螺钉安装固定在螺钉孔上，直角pin针72-8的转接端与主pcb板77上对应焊接孔焊接，形成焊接区域，实现电连接。矩形凸台71-9与主pcb板77之间设有导热脂78，用于主pcb板 77的导热，电机壳体71-1两侧设有隔板，加速电机散热。电机壳体71-1还设有凸筋，与ecu壳体72-1上的凸筋构成完整一圈，共同与盖板73配合，整圈筋与盖板73通过密封胶76实现粘接密封，盖板73上还设有卡槽，用于盖板73的限位。
37.本实用新型主pcb板与副pcb板垂直方式布置在电机侧，空间体积小，电机侧方pcb板长度尺寸不受电机直径限制，可随电机壳体加长而加长，便于元器件布置。
38.两块pcb板散热均通过导热胶/导热脂传到电机壳体，电机壳体上设有两组隔板，提高散热效率。
39.连接器实现了主pcb板与副pcb板的电连接，连接器嵌入注塑在ecu壳体内，一体式结构与使用单独连接器转接方案相比，大大简化了产品结构和制造工序，与柔性pcb板板方式相比成本更低。
40.ecu组件与电机组件的固定，及二者与盖板的固定均采用粘胶方式，工序简单。