專利名稱：驅(qū)動設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及一種驅(qū)動設備，在該驅(qū)動設備中，電動馬達和用于對電動馬達的操作進行控制的控制單元一體地組裝在一起。
背景技術(shù)：
用于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(下文為EPS)的驅(qū)動設備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，根據(jù)所述用于電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動設備，通過電動馬達的驅(qū)動力來輔助車輛駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。這種用于EPS的驅(qū)動設備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，根據(jù)所述用于EPS的驅(qū)動設備，機械單元(電動馬達)和電氣單元(用于對電動馬達的操作進行控制的控制單元)一體地形成為一個組件單元。根據(jù)例如正在日本專利公報No. 2011-37324 (A)中所公開的常規(guī)驅(qū)動設備，內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔在控制單元的軸向端部處形成于控制單元中，其中，連接器插入孔在電動馬達的軸向方向上開放。當驅(qū)動設備安裝在車輛中時，車輛側(cè)的對應的一個或多個連接器附接至(連接至)控制單元的內(nèi)部連接器單元。電力從安裝在車輛中的電池經(jīng)由設置在車輛中的供電線、車輛側(cè)連接器和內(nèi)部連接器單元(連接至車輛側(cè)連接器)供給至控制單元的電子電路。然而，在其中安裝有驅(qū)動設備的車輛與車輛之間，車輛側(cè)連接器的位置有所不同。根據(jù)上述專利公報所述的驅(qū)動設備，在車輛側(cè)連接器設置在控制單元的與內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔相反的一側(cè)的情況下，有必要將車輛的線拉至控制單元的內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔的位置。因此，增加了用于將驅(qū)動設備安裝至車輛的組裝步驟的數(shù)量。此外，根據(jù)上述專利公報所述的驅(qū)動設備的控制單元，電子電路在電路板的與內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔相反的一側(cè)形成在電路板上。在內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔將在馬達軸向方向上在另一軸向端部處形成于控制單元中，以便對應于車輛側(cè)連接器的位置的情況下，整個控制單元的布局必須依據(jù)內(nèi)部連接器單元的連接器插入孔的重新設計而改變。當準備其布局根據(jù)車型而彼此不同的多種控制單元時，該驅(qū)動設備的制造成本將不可避免地增加。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述各點而完成本公開內(nèi)容。本公開內(nèi)容的目的是提供一種驅(qū)動設備，該驅(qū)動設備能夠容易地安裝至車輛。根據(jù)本公開內(nèi)容的例如在權(quán)利要求1中所限定的特征，驅(qū)動設備具有馬達單元2、電路單元10、連接器保持單元50以及內(nèi)部連接器單元60。馬達單元2包括圓筒形的馬達殼體90，其用于形成外部框架；定子91，其設置在馬達殼體90的徑向內(nèi)側(cè)，并且具有卷繞在定子91上的多相繞組95 ；以及轉(zhuǎn)子92，其可旋轉(zhuǎn)地容置在定子91的徑向內(nèi)側(cè)。電路單元10附接至馬達殼體90的軸向端部并且包括驅(qū)動元件16-21，其用于向定子91的繞組95供給電力；散熱器44，其用于吸收在驅(qū)動元件16-21處產(chǎn)生的熱；以及電路板42、43，其具有與驅(qū)動元件16-21電連接的電子電路。連接器保持單元56包括第一臂部和第二臂部51、52，其在電路單元10的徑向向外的方向上從電路單元10延伸；連接部53其用于將第一臂部和第二臂部51、52相互連接；以及連接器容置空間56，其形成于第一臂部和第二臂部51、52中和連接部53中并且在馬達殼體90的軸向方向上延伸。內(nèi)部連接器單元60、600、601固定至連接器保持單元50并且包括連接器插入孔64、640、643，其在馬達殼體90的軸向方向上或者馬達殼體90的徑向方向上開放并且與外部連接器相連接以便將電力從外部電源8供給至電子電路或者從將控制信號從外部電子設備供給至電子電路。內(nèi)部連接器單元60、600、601在位于馬達殼體90的沿其徑向的外側(cè)的位置處插入到連接器保持空間56中。根據(jù)上述特征，連接器保持單元50具有連接器容置空間56，連接器容置空間56在馬達殼體90的軸向方向上具有軸向開放端部。因此，可將內(nèi)部連接器單元60(具有各種形狀)固定至連接器保持單元50，其中，內(nèi)部連接器單元60具有取決于安裝有驅(qū)動設備I的車輛的外部連接器(即，車輛側(cè)連接器)的開口方向的連接器插入開口 64。具有各種形狀的內(nèi)部連接器單元60包括具有在遠離電動馬達的馬達殼體的軸向方向上開放的連接器插入開口的內(nèi)部連接器單元；具有在朝向電動馬達的馬達殼體的軸向方向上開放的連接器插入開口的內(nèi)部連接器單元；以及具有在馬達殼體的徑向向外的方向上開放的連接器插入開口的內(nèi)部連接器單元。因而沒有必要將用于外部連接器(車輛側(cè)連接器)的線拉出。因此，可將外部連接器容易地連接至驅(qū)動設備的內(nèi)部連接器單元。換言之，可將驅(qū)動設備容易地安裝至車輛。此外，一方面，馬達單元(電動馬達2)、電路單元10和連接器保持單元50得以共用化。另一方面，內(nèi)部連接器單元60能夠根據(jù)外部連接器車輛側(cè)連接器的開口方向而容易地改變。如上所述，可減少驅(qū)動設備的制造成本。


由參照附圖進行的如下詳細描述，本公開內(nèi)容的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)點將變得更顯而易見。附圖中圖1是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的第一實施方式的用于車輛的動力轉(zhuǎn)向設備的結(jié)構(gòu)的不意圖；圖2是示出第一實施方式的驅(qū)動設備的示意性側(cè)視圖；圖3是沿圖2中的線II1-1II截取的截面圖；圖4是沿圖3中的線IV-1V截取的截面圖；圖5是沿圖3中的線V-V截取的截面圖；圖6是示意性地示出根據(jù)第一實施方式的驅(qū)動設備的控制單元的分解立體圖；圖7是示出內(nèi)部連接器單元的關(guān)聯(lián)部分的示意性立體圖；圖8是示出驅(qū)動設備的電路單元的示意性立體圖；圖9是示出驅(qū)動設備的電路單元和內(nèi)部連接器單元的示意性立體圖，其中，內(nèi)部連接器單元組裝至電路單元；
圖10是示出驅(qū)動設備的控制單元的示意性立體圖；圖11是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施方式的驅(qū)動設備的控制單元的示意性側(cè)視圖；圖12是在去除了上側(cè)覆蓋構(gòu)件的條件下示出驅(qū)動設備的控制單元的示意性側(cè)視圖；圖13是沿圖11中的線XII1-XIII截取的截面圖；圖14是沿圖11中的線XIV-XIV截取的截面圖；圖15是沿圖12中的線XV-XV截取的截面圖；圖16是沿圖14中的線XV1-XVI截取的截面圖；圖17是沿圖14中的線XVI1-XVII截取的截面圖；圖18是示意性地示出根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動設備的控制單元的分解立體圖；圖19是示出根據(jù)第二實施方式的內(nèi)部連接器單元的關(guān)聯(lián)部分的示意性立體圖；圖20是示出根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動設備的電路單元和內(nèi)部連接器單元的示意性立體圖，其中，內(nèi)部連接器單元組裝至電路單元；圖21是示出根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動設備的控制單元的示意性立體圖；圖22是示意性地示出根據(jù)第二實施方式的驅(qū)動設備的控制單元和馬達單元的分解立體圖；圖23是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施方式的驅(qū)動設備的控制單元的示意性平面圖；以及圖24是沿圖23中的線XXIV-XXIV截取的截面圖。
具體實施例方式將參照附圖通過多個實施方式來對本公開內(nèi)容進行說明。所有實施方式中均使用相同的附圖標記來標示相同的或相似的零件和部件。(第一實施方式)將參照圖1至圖10來說明本公開內(nèi)容的第一實施方式的驅(qū)動設備I。驅(qū)動設備I應用于用于車輛的電動助力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)。如圖1中示出的,驅(qū)動設備I包括馬達單元(包括電動馬達2)和控制單元3。電動馬達2的輸出部100與減速傳動裝置6接合，該減速傳動裝置6使連接至車輛的轉(zhuǎn)向盤4的轉(zhuǎn)向軸5旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)向盤4由車輛駕駛員操作時，在轉(zhuǎn)向軸5中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向扭矩由扭矩傳感器7檢測。驅(qū)動設備I基于從扭矩傳感器7輸出的信號以及經(jīng)由CAN (控制局域網(wǎng)絡未示出)傳輸?shù)钠渌畔?包括車速)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，以輔助由車輛駕駛員進行的轉(zhuǎn)向盤4的轉(zhuǎn)向操作。旋轉(zhuǎn)扭矩經(jīng)由減速傳動裝置6傳遞至轉(zhuǎn)向軸5。如圖6中示出的，控制單元3包括電路單元10、連接器保持單元50、內(nèi)部連接器單元60、上側(cè)覆蓋構(gòu)件70、下側(cè)覆蓋構(gòu)件80等。首先，將參照圖1說明控制單元3的電路單元10的電結(jié)構(gòu)。電路單元10包括驅(qū)動電力部11和控制部30，用于電動馬達2的驅(qū)動電流經(jīng)由該驅(qū)動電力部11流動,控制部30用于對驅(qū)動電力部11的操作進行控制。控制單元3控制電動馬達2的驅(qū)動操作。驅(qū)動電力部11包括第一電容器12、扼流圈13、用于形成多個(第一和第二 )逆變器回路14和15的多個切換元件16至21、第二電容器22等。切換元件16至21也稱為“驅(qū)動元件”。電力從設置在驅(qū)動設備I外部的電池(外部電源)8供給至驅(qū)動電力部11。設置在驅(qū)動電力部11中的第一電容器12和扼流圈13形成用于減小噪聲的濾波電路，噪聲可能11從通常具有電池8的其他電子裝置傳遞至驅(qū)動電力部11和/或噪聲可能從驅(qū)動電力部11傳遞至其他電子裝置。扼流圈13串聯(lián)連接在電池8與電源繼電器23和24之間以衰減電壓波動。驅(qū)動電力部11具有一對(第一和第二)逆變器回路14和15。由于逆變器回路14和15的結(jié)構(gòu)彼此相同，將僅對第一逆變器回路14進行說明。電源繼電器23和24以及切換元件16至21中的每一個均由MOSFET (金屬氧化物半導體場效應晶體管，下文稱為MOS晶體管)形成。在MOS晶體管中，源極-漏極路徑根據(jù)門電勢而接通或斷開。電源繼電器23和24設置在切換元件16至21與扼流圈13之間，以便在異常條件的情況下切斷經(jīng)由切換元件16至21流向電動馬達2的電流。位于電源側(cè)的三個切換元件16至18的各個漏極都連接至供電線路，而位于電源側(cè)的三個切換元件16至18的各個源極分別連接至位于接地側(cè)的其他三個切換元件19至21的各個漏極。位于接地側(cè)的其他三個切換元件19至21的各個源極都經(jīng)由各自的分流電阻器25而接地。位于電源側(cè)的三個切換元件16至18與位于接地側(cè)的其他三個切換元件19至21之間的各連接點分別連接至電動馬達2的每個三相繞組95。分流電阻器25連接在每個切換元件19至21與大地之間。對每個分流電阻器25的兩個端部之間的電勢或者流經(jīng)每個分流電阻器25的電流進行檢測以檢測供給至電動馬達2的驅(qū)動電流。第二電容器22中的每一個都連接在用于切換元件16至18的供電線路與用于切換元件19至21的接地線路之間。換言之，第二電容器22與切換元件16至21并聯(lián)連接。電容器22儲存電荷以輔助向切換元件16至21的電力供給和/或吸收脈動電流，當對流向電動馬達的驅(qū)動電流進行切換時可能產(chǎn)生所述脈動電流?？刂撇?0包括定制IC31、旋轉(zhuǎn)角度傳感器32、微型計算機33、預驅(qū)動器電路34和35等。定制IC31是半導體集成電路，包括調(diào)節(jié)器36、用于旋轉(zhuǎn)角度傳感器信號的放大部
37、用于檢測到的電壓的放大部38等。調(diào)節(jié)器36是用于穩(wěn)定從電池8至相應各部分的電力供給的穩(wěn)定電路。例如，微型計算機33以來自于調(diào)節(jié)器36的經(jīng)過穩(wěn)定的預定電壓(例如，5伏特)操作。來自于旋轉(zhuǎn)角度傳感器32的傳感器信號被輸入至放大部37。旋轉(zhuǎn)角度傳感器32設置在磁體的磁場中，該磁體附接至電動馬達2的軸93，以檢測傳感器周圍的磁場的變化。旋轉(zhuǎn)角度傳感器32的傳感器信號作為表示電動馬達2的轉(zhuǎn)子92的旋轉(zhuǎn)位置的信號供給至放大部37。用于旋轉(zhuǎn)角度的傳感器信號由放大部37放大，且隨后被供給至微型計算機33。放大部38檢測分流電阻器25上的電壓并且對檢測到的電壓進行放大以將其輸出至微型計算機33。微型計算機33具有作為計算部的CPU和作為存儲裝置的ROM、RAM等。輸入信號如用于轉(zhuǎn)子92的旋轉(zhuǎn)位置的傳感器信號、分流電阻器25上的電壓、用于轉(zhuǎn)向扭矩的傳感器信號、車速信息等分別從用于旋轉(zhuǎn)角度傳感器32的放大部37、用于檢測到的電壓的放大部
38、扭矩傳感器7和CAN (經(jīng)由CAN從電子設備外部)輸入到微型計算機33中。微型計算機33產(chǎn)生脈沖信號,脈沖信號在輸入上述輸入信號時基于電動馬達2的轉(zhuǎn)子92的旋轉(zhuǎn)角度從預驅(qū)動器電路34和35通過PWM控制形成。驅(qū)動設備I根據(jù)車速來輔助轉(zhuǎn)向盤4的操作。脈沖信號控制逆變器回路14和15的兩個系統(tǒng)的切換元件16至21的切換操作(開關(guān)操作)。此外，微型計算機33基于來自于用于檢測到的電壓的放大部38的分流電阻器25上的電壓來對逆變器回路14和15進行控制，以產(chǎn)生供給至電動馬達2的呈大致正弦波形的電流。因此，呈正弦波形的不同相位的驅(qū)動電流被供給至電動馬達2，從而在電動馬達2的定子91的繞組95中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。電動馬達2通過旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生扭矩，從而輔助通過車輛駕駛員進行的轉(zhuǎn)向盤4的操作。隨后，將說明控制單元3的結(jié)構(gòu)。如圖2中示出的，控制單元3設置在電動馬達2的一個軸向端部處。如圖3至圖5中示出的，控制單元3的電路單元10包括一對電力模塊40和41、電力電路板42、控制電路板43、散熱器44、部件承載器45等。電力模塊中的一個(電力模塊40)由經(jīng)密封本體形成，在該經(jīng)密封本體中，用于第一逆變器回路14的零件和部件(包括電源繼電器23和24、切換元件16至21、分流電阻器25、用于將電源繼電器23和24、切換元件16至21、分流電阻器25電連接的布線圖等)由密封材料如樹脂來覆蓋以及密封。以類似的方式，另一電力模塊41由經(jīng)密封本體形成，在該經(jīng)密封本體中，用于第二逆變器回路15的切換元件以及其他電氣零件和部件由密封材料(例如，樹脂)覆蓋以及密封。電力模塊40和41形成為彼此大致相同的結(jié)構(gòu)。

形成驅(qū)動電力部11的上述第一電容器12、扼流圈13、第二電容器22及其他零件安裝至電力電路板42。此外，在電力電路板42上形成有布線圖，電流通過布線圖從電池8經(jīng)由電力模塊40和41的切換元件16至21流到電動馬達2的三相繞組95。如上所述，電力電路板42形成電子電路，大驅(qū)動電流經(jīng)由該電子電路從電池8流到電動馬達2。另一方面，形成控制部30的定制IC31、旋轉(zhuǎn)角度傳感器32、微型計算機33、預驅(qū)動器電路34和35等安裝至控制電路板43。此外，在控制電路板43上形成有布線圖，用于對電力模塊40和41的切換元件16至21的切換操作(開關(guān)操作)進行控制的信號經(jīng)由該布線圖傳輸。如上所述，控制電路板43形成電子電路，該電子電路控制切換元件16至21的切換操作。電力電路板42和控制電路板43合稱為“電路板”。散熱器44由具有高導熱性的材料如鋁制成，用于吸收在電力模塊40和41處產(chǎn)生的熱。散熱器44由一對塊體46和47構(gòu)成,所述一對塊體46和47設置為橫向于包括馬達殼體90的中心軸線“O”的虛擬平面“ α ”而彼此相對。電力模塊40固定至塊體中的一個(塊體46)的外壁，并且另一電力模塊41固定至另一塊體47的外壁。電力電路板42定位于散熱器44的位于與電動馬達2相反的一側(cè)(即，遠離電動馬達2的一側(cè))的一個軸向端部處，而控制電路板43定位于散熱器44的位于更靠近電動馬達2的一側(cè)的另一軸向端部處。第二電容器22設置在塊體46與47之間。如圖3至圖6、圖8和圖9中示出的，連接器保持單元50與散熱器44 一體地形成并且具有一對臂部51和52 (第一臂部51和第二臂部52)以及連接部53。臂部中的一個(第一臂部51)在徑向向外的方向上以及在遠離虛擬平面“α ”的方向上從散熱器44的塊體46延伸。第一臂部51的向前端部進一步在平行于虛擬平面“ α ”的方向上從第一臂部51的中間部分延伸。以類似的方式，另一臂部52 (第二臂部52)在徑向向外的方向上以及在遠離虛擬平面“ α ”的方向上從散熱器44的另一塊體47延伸。另一(第二)臂部52的向前端部進一步在平行于虛擬平面“ α ”的方向上從第二臂部52的中間部分延伸。第一臂部51和第二臂部52中的每一個均具有接觸表面54，該接觸表面54與內(nèi)部連接器單元60的接觸部相接觸。接觸表面54形成在與馬達殼體90的中心軸線“O”相垂直的平面上。在相應的臂部51和52中在接觸表面54的區(qū)域中形成有螺紋孔55。連接部53在臂部51和52之間形成為平板形以使臂部51和52相互連接。平板形的連接部53形成在垂直于虛擬平面“ α ”但平行于虛擬平面“ β ”(虛擬平面“ β ”平行于馬達殼體90的中心軸線“O”)的平面上。此外，連接部53形成在與每個臂部51、52的接觸表面54相垂直的平面上。連接器保持單元50具有位于臂部51和52以及連接部53內(nèi)側(cè)的連接器容置空間
56。連接器容置空間56在馬達殼體90的軸向方向上延伸。連接器容置空間56形成于當在馬達殼體90的軸向方向上觀看時位于馬達殼體90的徑向外側(cè)的區(qū)域中。連接器容置空間56的兩個軸向端部在馬達殼體90的軸向方向上開放。如圖3至圖7中示出的，內(nèi)部連接器單元60包括主連接器本體61、一對(第一和第二)凸緣部62和63以及多個連接器端子65和66。主連接器本體61形成為矩形本體，該矩形本體的側(cè)邊和頂點是成角度的或圓的。主連接器本體61設置為使得矩形本體(連接器本體61)的側(cè)表面中面積最大的側(cè)表面67平行于馬達殼體90的中心軸線“O”。主連接器本體61具有三個開口 64 (連接器插入孔641、642)，外部連接器(車輛側(cè)連接器)分別插入到所述三個開口 64中。三個開口 64在電動馬達2的軸向方向上在與電動馬達2相反的一側(cè)形成于主連接器本體61中。換言之，連接器插入孔641和642在馬達殼體90的軸向方向上開放。外部連接器中的一個插入到開口 64中的一個(連接器插入孔641)中，以便將電力從電池8供給至電力電路板42的電子電路。其他外部連接器插入到其他開口 64 (連接器插入孔642)中，從而將從例如扭矩傳感器7等傳輸?shù)男盘柟┙o至控制電路板43的電子電路。連接器端子包括電力端子65和控制端子66。電力端子65中的每一個均形成為字母U的形狀(如圖4中示出的)，電力端子65的一個端部模制在主連接器本體61中并且適于連接至外部連接器(車輛側(cè)連接器未示出)的端子，且電力端子65的另一端連接至電力電路板42的布線圖。控制端子66中的每一個均形成為字母Z的形狀(如圖5中示出的)，控制端子66的一個端部模制在主連接器本體61中并且適于連接至另一外部連接器(未示出)的端子，且控制端子66的另一端連接至控制電路板43的布線圖。所述一對凸緣部62和63由樹脂制成并且與主連接器本體61 —體地形成。凸緣部62和63中的每一個均在側(cè)向上從主連接器本體61的相應的側(cè)表面延伸。凸緣部中的一個(第一凸緣部62)固定至連接器保持 單元50的第一臂部51，而另一(第二)凸緣部63固定至連接器保持單元50的第二臂部52。
在平行于馬達殼體90的中心軸線“O”的虛擬平面“β ”上，第一凸緣部62、相應的控制端子66的一個端部、相應的電力端子65的一個端部和第二凸緣部63呈直線設置。當外部連接器(車輛側(cè)連接器)插入到內(nèi)部連接器單元60的開口 64 (相應的連接器插入孔641和642)中時，連接器保持單元50的連接部53阻止發(fā)生內(nèi)部連接器單元60在馬達殼體90的徑向向外的方向上傾斜的情形。此外，在第一臂部51和第二臂部52的接觸表面54處接收從外部連接器傳遞至內(nèi)部連接器單元60的壓力。如圖6、圖8和圖9中示出的，部件承載器45由樹脂制成并且設置在散熱器44的外側(cè)。部件承載器45通過螺釘48固定至散熱器44。多個電路板端子(未示出)和多個馬達端子(未示出)在部件承載器45的內(nèi)側(cè)相互連接。電路板端子對應于如下端子該端子與朝向電力電路板42從電力模塊40和41延伸的線電連接。馬達端子對應于如下端子該端子與卷繞在電動馬達2的定子91上的繞組95電連接。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，電流從電路單元10流到電動馬達2的繞組95。如圖3至圖6和圖10中示出的，上側(cè)覆蓋構(gòu)件70形成為具有封閉端部的圓筒形形狀以便從控制單元3的一個軸向端部、即控制單元3的與電動馬達2相反的一側(cè)覆蓋電路單元10、連接器保持單元50和內(nèi)部連接器單元60。上側(cè)覆蓋構(gòu)件70具有通孔71，內(nèi)部連接器單元60的主連接器本體61向外穿過該通孔71，從而能夠?qū)⑼獠窟B接器(未示出)插入到內(nèi)部連接器單元60的開口 64 (連接器插入孔641和642)中。上側(cè)覆蓋構(gòu)件70通過插入穿過形成于上側(cè)覆蓋構(gòu)件70中的多個通孔72的貫穿螺栓(未示出)而與散熱器44 一起固定至馬達殼體90。如圖4至圖6中示出的，下側(cè)覆蓋構(gòu)件80從控制單元3的另一軸向端部、即控制單元3的較靠近電動馬達2的一側(cè)覆蓋電路單元10、連接器保持單元50和內(nèi)部連接器單元60。下側(cè)覆蓋構(gòu)件80通過 多個爪部82附接至散熱器44，爪部82中的每一個均在垂直于覆蓋本體81的方向上從覆蓋本體81延伸。下側(cè)覆蓋構(gòu)件80具有保護板部83，保護板部83與連接部53以及臂部51和52的下端部(即，在馬達殼體90的軸向方向上位于朝向電動馬達2的一側(cè)的軸向端部)相接觸。連接器容置空間56的開放端部(即圖中的下端部)由保護板部83封閉用以保護連接器端子65和66。將參照圖4和圖5說明馬達單元(電動馬達2 )的結(jié)構(gòu)。電動馬達2包括馬達殼體90、定子91、轉(zhuǎn)子92、軸93等。馬達殼體90由鐵板通過壓力加工制成，并且形成為具有封閉端部的圓筒形形狀。馬達殼體90形成電動馬達2的外部框架。馬達殼體90包括圓筒形壁部901和底壁部902，底壁部902在圓筒形壁部901的徑向向內(nèi)的方向上從圓筒形壁部901的軸向端部延伸。端部框架94在圓筒形壁部901的軸向開放端部處附接至馬達殼體90以封閉馬達殼體90。定子91固定至圓筒形壁部901的內(nèi)壁表面。定子91由多個層疊的鋼板構(gòu)成并且具有多個突出極部和多個狹槽(未示出)，所述多個突出極部和多個狹槽在定子91的周向上交替地設置。多個繞組95容置在定子91的狹槽中。繞組95中的每一個都卷繞在相應的突出極部上。繞組95形成三相繞組的兩個系統(tǒng)。繞組95的每個線圈端(未示出)均從底壁部902朝向控制單元3向外延伸并且連接至相應的馬達端子(未示出)。轉(zhuǎn)子92由多個層疊的鋼板制成并且設置在定子91的內(nèi)側(cè)使得轉(zhuǎn)子92在定子91內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)。多個磁極(北極和南極)沿轉(zhuǎn)子92的周向交替地形成于轉(zhuǎn)子92的外圍處。軸93牢固地固定于在轉(zhuǎn)子92中形成的中心孔。軸93的一個端部(圖4和圖5中的上端部)由軸承97可旋轉(zhuǎn)地支承，軸承97設置在馬達殼體90的底壁部902處，軸93的另一個端部由軸承98可旋轉(zhuǎn)地支承，軸承98設置在端部框架94中，使得轉(zhuǎn)子92以可旋轉(zhuǎn)的方式容置在馬達殼體90中。磁體99設置在軸93的上端部(位于面向控制電路板43的一側(cè))處，以便能夠檢測軸93的旋轉(zhuǎn)位置(轉(zhuǎn)子92的旋轉(zhuǎn)位置)。當電力從電路單元10供給至定子91的繞組95時，形成旋轉(zhuǎn)磁場，使得軸93和轉(zhuǎn)子92相對于定子91和馬達殼體90沿向前或向后方向旋轉(zhuǎn)。隨后,將驅(qū)動力從輸出部100(軸93的下端部)輸出至柱軸5的減速傳動裝置6?，F(xiàn)在將參照圖6至圖10說明用于制造驅(qū)動設備I的方法。將內(nèi)部連接器單元60插入到形成于散熱器44的連接器保持單元50中的連接器容置空間56中。內(nèi)部連接器單元60的凸緣部62和63通過螺釘57固定至連接器保持單元50的相應的臂部51和52。隨后，通過螺釘48將部件承載器45固定至散熱器44。將分別安裝有電子零件的電力電路板42和控制電路板43通過螺釘(未示出)固定至散熱器44。內(nèi)部連接器單元60的電力端子65以及部件承載器45的電路板端子(未示出)通過釬焊等電連接至電力電路板42。以類似的方式，將內(nèi)部連接器單元60的控制端子66電連接至控制電路板43。電路單元10和連接器保持單元50是也用在本公開內(nèi)容的第二實施方式和第三實施方式的驅(qū)動設備中的共用部件，這將在下文說明。將下側(cè)覆蓋構(gòu)件80固定至散熱器44。如圖10中示出的，上側(cè)覆蓋構(gòu)件70最終覆蓋至已經(jīng)固定有用于電路單元10、內(nèi)部連接器單元60和下側(cè)覆蓋構(gòu)件80的上述零件的散熱器44。如圖3至圖5中示出的，臂部51和52以及連接部53與上側(cè)覆蓋構(gòu)件70的內(nèi)壁表面相接觸，使得上側(cè)覆蓋構(gòu)件70的剛性得以增大。隨后，將多個貫穿螺栓(未示出)插入到形成于上側(cè)覆蓋構(gòu)件70中的相應的通孔72中，從而將上側(cè)覆蓋構(gòu)件70和散熱器44固定至馬達殼體90。貫穿螺栓中的每一個均穿過散熱器44的相應的圓筒形部分441并且牢固地固定至形成于馬達殼體90中的陰螺紋(未示出)。由此，完成驅(qū)動設備I。本實施方式具有如下優(yōu)點。根據(jù)本實施方式，連接器保持單元50具有連接器容置空間56，連接器容置空間56在馬達殼體90的軸向方向上具有軸向開放端部。因此，可將內(nèi)部連接器單元60(具有各種形狀)固定至連接器保持單元50，其中，內(nèi)部連接器單元60具有取決于安裝有驅(qū)動設備I的車輛的外部連接器(即，車輛側(cè)連接器)的開口方向的開口 64 (連接器插入孔641和642)。在本實施方式中，內(nèi)部連接器單元60具有在馬達殼體90的軸向方向上背向電動馬達2開放的連接器插入孔641和642。然而，如下文將在第二實施方式中說明的，可將內(nèi)部連接器單元固定至連接器保持單元50，其中，內(nèi)部連接器單元具有在馬達殼體的軸向方向上朝向電動馬達開放的開口(連接器插入孔)。替代性地，如將在第三實施方式中說明的，還可將這種內(nèi)部連接器單元固定至連接器保持單元50，其中，內(nèi)部連接器單元具有在馬達殼體的徑向向外的方向上開放的開口(連接器插入孔)。根據(jù)本實施方式的驅(qū)動設備1，一方面，馬達單元(電動馬達2)、電路單元10和連接器保持單元50得以共用化。另一方面，內(nèi)部連接器單元能夠根據(jù)外部連接器(車輛側(cè)連接器)的開口方向而改變。如上所述，可減少驅(qū)動設備I的制造成本。根據(jù)本實施方式，內(nèi)部連接器單元60具有在馬達殼體90的軸向方向上背向電動馬達2開放的開口 64 (連接器插入孔641和642)。當將本實施方式的驅(qū)動設備I安裝至外部連接器(車輛側(cè)連接器)在其中定位于與驅(qū)動設備I的軸向側(cè)相對應以及與控制單元3的一側(cè)相對應的位置的車輛時，沒有必要拉出用于外部連接器的線。因此，可將外部連接器容易地連接至驅(qū)動設備I的內(nèi)部連接器單元60。換言之，可將驅(qū)動設備I容易地安裝至車輛。根據(jù)本實施方式，一個凸緣部62、控制端子66的一個端部、電力端子65的一個端部以及另一個凸緣部63在與馬達殼體90的中心軸線“O”相平行的虛擬平面“ β ”上呈直線設置。主連接器本體61設置為使得主連接器本體61 (矩形本體)的在側(cè)表面中具有最大面積的側(cè)表面67平行于馬達殼體90的中心軸線“O”。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠使連接器保持單元50的從電路單元10沿徑向向外的方向延伸的長度、換言之為內(nèi)部連接器單元60的從電路單元10沿徑向向外突出的長度變得更小。即，能夠使驅(qū)動設備I的尺寸更小。根據(jù)本實施方式，臂部51和52與散熱器44 一體地形成。由此，可增大連接器保持單元50的剛性。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠增大朝向內(nèi)部連接器單元60的開口 64內(nèi)部的用于外部連接器的壓力，由此將外部連接器確定地連接至內(nèi)部連接器單元60。由于部件(臂部51、52和散熱器44) 一體地形成，故而能夠減少零件和部件的數(shù)量。此外，根據(jù)本實施方式，電路單元10、連接器保持單元50和內(nèi)部連接器單元60由下側(cè)覆蓋構(gòu)件80的保護板83和上側(cè)覆蓋構(gòu)件70覆蓋。因此，可防止外部材料進入電路單元10內(nèi)部。此外，由于可通過保護板83來防止外部材料可能附著至連接器端子65和66，電流不會錯誤地從連接器端子65和66流到電子電路。(第二實施方式)
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將參照圖11至圖22說明根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施方式的驅(qū)動設備。根據(jù)第二實施方式，內(nèi)部連接器單元600固定至連接器保持單元50。內(nèi)部連接器單元600具有將與外部連接器(車輛側(cè)連接器未示出)連接的開口 640 (連接器插入孔)。開口 640 (連接器插入孔)在馬達殼體90的軸向方向上朝向電動馬達2開放。如圖18至圖20中示出的，一對凸緣部620和630在主連接器本體610的在馬達殼體90的軸向方向上遠離電動馬達2的一側(cè)與主連接器本體610 —體地形成。因此,主連接器本體610 (更準確地，主連接器本體610的下端部)從連接器保持單元50沿軸向方向朝向電動馬達2向外突出。主連接器本體610具有第一突起611和第二突起612，第一突起611和第二突起612中的每一個均在與馬達殼體90的中心軸線“O”相垂直的平面中延伸。第一突起611與形成于連接器保持單元50中的階梯部58接觸，并且第二突起612與第二保護板84的上端部接觸，第二保護板84在垂直于下側(cè)覆蓋構(gòu)件80的方向上從下側(cè)覆蓋構(gòu)件80向上延伸。電力端子650中的每一個均形成為字母Z的形狀。各電力端子650的一個端部均模制在主連接器本體610中并且在主連接器本體610內(nèi)側(cè)連接至外部連接器(未示出)，并且各電力端子650的另一個端部均與形成于電力電路板42上的布線圖相連接?？刂贫俗?60中的每一個均形成為字母U的形狀。各控制端子660的一個端部均模制在主連接器本體610中并且在主連接器本體610的內(nèi)側(cè)連接至外部連接器(未示出)，并且各控制端子660的另一個端部均與形成于控制電路板43上的布線圖相連接。在第二實施方式中，上側(cè)覆蓋構(gòu)件70不具有與第一實施方式的通孔71相對應的通孔。將參照圖18至圖22說明用于制造第二實施方式的驅(qū)動設備的方法。如圖18中示出的，電路單元10和連接器保持單元50中的每一個均具有與第一實施方式的電路單元和連接器保持單元相同的結(jié)構(gòu)。此外，電路單元10和連接器保持單元50的結(jié)構(gòu)與第三實施方式的電路單元和連接器保持單元的結(jié)構(gòu)相同。如圖20中示出的，將內(nèi)部連接器單元600插入到連接器保持單元50的連接器容置空間56中。內(nèi)部連接器單元600的凸緣部620和630通過螺釘57固定至連接器保持單元50的臂部51和52。隨后，將下側(cè)覆蓋構(gòu)件80固定至散熱器44。如圖21中示出的，將上側(cè)覆蓋構(gòu)件70固定至已經(jīng)固定有電路單元10、內(nèi)部連接器單元600和下側(cè)覆蓋構(gòu)件80的散熱器44。如圖14、圖16和圖17中示出的，臂部51和52以及連接器保持單元50的連接部53與上側(cè)覆蓋構(gòu)件70的內(nèi)壁表面相接觸。隨后，如圖22中示出的，將多個貫穿螺栓73插入到形成于上側(cè)覆蓋構(gòu)件70中的相應的通孔72中并且旋緊到形成于馬達殼體90中的陰螺紋74中，從而將上側(cè)覆蓋構(gòu)件70和散熱器44固定至馬達殼體90。在此組裝過程中，將端子保持器49 (其對電連接至電動馬達2的繞組95的馬達端子進行保持)插入電路單元10的部件承載器45內(nèi)側(cè)。并且如圖14中示出的，將多個螺釘75從上側(cè)覆蓋構(gòu)件70的外側(cè)插入到形成于上側(cè)覆蓋構(gòu)件70中的相應的凹部中，并且將每個螺釘75緊固至各個端子支承部，使得每個電路板端子(未示出)均以機械的方式以及電的方式連接至每個馬達端子(未示出)。如上所述，完成驅(qū)動設備。本實施方式具有如下優(yōu)點。根據(jù)第二實施方式，以與第一實施方式相同的方式，一方面，馬達單兀(電動馬達2)、電路單元10和連接器保持單元50得以共用化。另一方面，內(nèi)部連接器單元600能夠根據(jù)外部連接器(車輛側(cè)連接器)的開口的方向而改變。因此，能夠減少驅(qū)動設備的制造成本。根據(jù)本實施方式，內(nèi)部連接器單元600具有在馬達殼體90的軸向方向上朝向電動馬達2開放的開口 640 (連接器插入孔)。因此，當將本實施方式的驅(qū)動設備安裝至外部連接器(車輛側(cè)連接器)在其中定位于與驅(qū)動設備的軸向側(cè)相對應以及與電動馬達2的一側(cè)相對應的位置的車輛時，沒有必要拉出用于外部連接器的線。因此，可將外部連接器容易地連接至驅(qū)動設備的內(nèi)部連接器單元600。根據(jù)第二實施方式，與第一實施方式類似，連接器保持單元50的連接器容置空間56形成于與在馬達殼體90的徑向方向上的外部空間相對應的位置處。由此，可將外部連接器從馬達單元的外部空間插入到內(nèi)部連接器單元600中。在第二實施方式中，主連接器本體610的第一突起611與階梯部58相接觸，并且第二突起612與第二保護板84相接觸。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從外側(cè)遮擋電路單元10、連接器保持單元50和內(nèi)部連接器單元600，以便防止外部材料進入電路單元10的內(nèi)部。還可防止電流由于外部材料附著于連接器端子650和660而流至電子電路。(第三實施方式)
將參照圖23和圖24說明根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施方式的驅(qū)動設備。根據(jù)第三實施方式，內(nèi)部連接器單元601固定至連接器保持單元50。內(nèi)部連接器單元601具有開口 643 (連接器插入孔)，該開口 643 (連接器插入孔)將與外部連接器連接。開口 643 (連接器插入孔)在馬達殼體90的徑向方向上開放。內(nèi)部連接器單元60的主連接器本體611與連接部53的上端部接觸，連接部53的上端部與連接部53的位于與電動馬達2相反的一側(cè)的軸向端部相對應。主連接器本體61穿過形成于上側(cè)覆蓋構(gòu)件70中的通孔71并且在馬達殼體90的徑向方向上向外突出。如已經(jīng)說明的，控制單元3的電路單元10和連接器保持單元50與第一實施方式和第二實施方式的相同。本實施方式具有如下優(yōu)點。根據(jù)第三實施方式，以與第一實施方式相同的方式，一方面，馬達單兀(電動馬達2)、電路單元10和連接器保持單元50得以共用化。另一方面，內(nèi)部連接器單元601能夠根據(jù)外部連接器(車輛側(cè)連接器)的開口的方向而改變。因此，能夠減少驅(qū)動設備的制造成本。根據(jù)本實施方式，內(nèi)部連接器單元601具有在馬達殼體90的徑向方向上開放的開口 643 (連接器插入孔)。因此，當將本實施方式的驅(qū)動設備安裝至外部連接器(車輛側(cè)連接器)在其中定位于與驅(qū)動設備的徑向側(cè)相對應的位置的車輛時，沒有必要拉出用于外部連接器的線。因此，可將外部連接器容易地連接至驅(qū)動設備的內(nèi)部連接器單元601。(其他改型)在上述實施方式中，連接器保持單元和散熱器彼此一體地形成。然而，在其中一個改型中，連接器保持單元和部件承載器可以彼此一體地形成。在另外的改型中，部件承載器由樹脂制成，而連接器保持單元可以由金屬制成，其中部件承載器和連接器保持單元可以通過螺栓等而彼此固定。此外，電力電路板或控制電路板可以通過螺栓等而固定至連接器保持單元。在上述實施方式中，內(nèi)部連接器單元固定至連接器保持單元。在其他改型中，去除了連接器保持單元，并且作為替代，控制電路板的一部分沿徑向向外的方向延伸，使得所述部分從馬達殼體向外突出。因而，內(nèi)部連接器單元可以在朝向電動馬達的一側(cè)或者在與電動馬達相反的另一側(cè)直接附接至控制電路板的這種延伸部分。如上所述，本公開內(nèi)容不應局限于上述實施方式而是可以在不脫離本公開內(nèi)容的精神的情況下以各種方式修改。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動設備,包括 馬達單元(2)，所述馬達單元(2)具有 圓筒形的馬達殼體(90)，所述馬達殼體(90)用于形成外部框架； 定子(91)，所述定子(91)設置在所述馬達殼體(90)的徑向內(nèi)側(cè)并且具有卷繞在所述定子(91)上的多相繞組(95);以及 轉(zhuǎn)子(92)，所述轉(zhuǎn)子(92)以可旋轉(zhuǎn)的方式容置在所述定子(91)的徑向內(nèi)側(cè)； 電路單元(10)，所述電路單元(10)附接至所述馬達殼體(90)的軸向端部并且具有驅(qū)動元件(16-21)，所述驅(qū)動元件(16-21)用于向所述定子(91)的所述繞組(95)供給電力； 散熱器(44)，所述散熱器(44)用于吸收在所述驅(qū)動元件16-21)處產(chǎn)生的熱；以及 電路板(42，43)，所述電路板(42，43)具有與所述驅(qū)動元件(16-21)電連接的電子電路； 連接器保持單元(50)，所述連接器保持單元(50)具有 第一臂部(51)和第二臂部(52)，所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)在所述馬達殼體(90)的徑向向外的方向上從所述電路單元(10)延伸； 連接部(53)，所述連接部(53)用于將所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)相互連接；以及 連接器容置空間(56)，所述連接器容置空間(56)形成于所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52 )以及所述連接部(53 )中，并且所述連接器容置空間(56 )在所述馬達殼體(90 )的軸向方向上延伸；以及 內(nèi)部連接器單元(60，600，601)，所述內(nèi)部連接器單元(60，600，601)固定至所述連接器保持單元(50)并且具有連接器插入孔(64，640，643)，所述連接器插入孔(64，640，643)在所述馬達殼體(90)的軸向方向或徑向方向上開放、并且與外部連接器相連接以便將電力從外部電源(8)供給至所述電子電路或者將控制信號從外部電子設備供給至所述電子電路， 其中，所述內(nèi)部連接器單元(60，600，601)在如下位置處插入到所述連接器保持空間(56)中在所述馬達殼體(90)的徑向方向上位于所述馬達殼體(90)的外側(cè)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動設備，其中， 所述內(nèi)部連接器單元(60，600，601)包括 主連接器本體(61，610)，所述主連接器本體(61，610)形成為矩形本體并且具有與所述外部連接器相連接的所述連接器插入孔(64，640，643)； 連接器端子(65，66)，所述連接器端子(65，66)設置在所述主連接器本體(61，610)中，每個所述連接器端子(65，66)的一個端部在所述主連接器本體(61，610)的內(nèi)側(cè)與所述外部連接器的端子相連接，并且每個所述連接器端子(65，66)的另一個端部與所述電路板(42，43)相連接； 第一凸緣部(62，620)，所述第一凸緣部(62，620)從所述主連接器本體(61，610)的外側(cè)壁向外延伸并且固定至所述第一臂部(51);以及 第二凸緣部(63，630)，所述第二凸緣部(63，630)從所述主連接器本體(61，610)的外側(cè)壁向外延伸并且固定至所述第二臂部(52)，所述第一凸緣部(62，620)、所述連接器端子(65，66)的所述一個端部以及所述第二凸緣部(63，630)成一行地設置在與所述馬達殼體(90)的中心軸線(O)相平行的虛擬平面(O上，以及 所述主連接器本體(61，610)設置為使得形成為矩形本體的所述主連接器本體(61，610)的在各側(cè)表面中面積最大的側(cè)表面(67)平行于所述馬達殼體(90)的所述中心軸線(O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動設備，其中， 所述連接器保持單元(50 )的所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52 )中的每一個均具有接觸表面(54)，所述接觸表面(54)分別與所述內(nèi)部連接器單元(60，600，601)的所述第一凸緣部(62，620)和所述第二凸緣部(63，630)相接觸，并且， 所述接觸表面(54)中的每一個均設置為與形成為平板形的所述連接部(53)相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動設備，其中， 所述連接器保持單元(50)與所述散熱器(44) 一體地形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動設備，其中， 所述連接器保持單元(50)的所述連接部(53)與所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)一體地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動設備，還包括 上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)，所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)附接至所述電路單元(10)的位于與所述馬達單元(2)相反的一側(cè)上的一個軸向端部，所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)從所述一個軸向端部覆蓋所述電路單元(10 )、所述連接器保持單元(50 )和所述內(nèi)部連接器單元(60 );以及下側(cè)覆蓋構(gòu)件(80)，所述下側(cè)覆蓋構(gòu)件(80)附接至所述電路單元(10)的位于較靠近所述馬達單元(2)的一側(cè)上的另一個軸向端部，所述下側(cè)覆蓋構(gòu)件(80)從所述另一個軸向端部覆蓋所述電路單元(10 )、所述連接器保持單元(50 )和所述內(nèi)部連接器單元(60 )， 其中，所述內(nèi)部連接器單元(60)具有所述連接器插入孔(64)，所述連接器插入孔(64)在所述馬達殼體(90)的軸向方向上背向所述馬達單元(2)開放， 所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)具有通孔(71)，所述主連接器本體(61)穿過所述通孔(71)，以及 所述下側(cè)覆蓋構(gòu)件(80)具有保護覆蓋板(83)，所述保護覆蓋版(83)用于封閉所述連接器容置空間(56 )以保護所述連接器端子(65，66 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動設備，還包括 上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)，所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)附接至所述電路單元(10)的位于與所述馬達單元(2)相反的一側(cè)上的一個軸向端部，所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)從所述一個軸向端部覆蓋所述電路單元(10 )、所述連接器保持單元(50 )和所述內(nèi)部連接器單元(600 )， 其中，所述內(nèi)部連接器單元(600)具有所述連接器插入孔(640)，所述連接器插入孔(640)在所述馬達殼體(90)的軸向方向上朝向所述馬達單元(2)開放。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動設備，其中 所述連接器保持單元(50)的所述第一臂部(51)和所述第二臂部(52)以及所述連接部(53)與所述上側(cè)覆蓋構(gòu)件(70)的內(nèi)壁表面相接觸。
全文摘要
目的是提供一種驅(qū)動設備(1)，其能夠容易地安裝至不同車型的車輛。用于控制電動馬達(2)的操作的電路單元(10)固定至馬達殼體(90)的軸向端部。與電路單元(10)的散熱器(44)一體地形成的連接器保持單元(50)包括第一臂部(51)和第二臂部(52)以及連接部(53)以便在馬達殼體(90)的徑向外側(cè)位置形成連接器容置空間(56)。連接器容置空間(56)在馬達殼體(90)的軸向方向上延伸。內(nèi)部連接器單元(60)插入到連接器容置空間(56)中。內(nèi)部連接器單元(60)具有連接器插入孔(64)，外部連接器(車輛側(cè)連接器)插入到該連接器插入孔(64)中以進行電連接。
文檔編號B62D5/04GK103066754SQ20121033715
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者菅祐司, 今井博史 申請人:株式會社電裝