專(zhuān)利名稱(chēng)：控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝于車(chē)輛且輔助駕駛員轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)及電 動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，特別涉及與控制裝置一體化的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)中，設(shè)有驅(qū)動(dòng)電路的金屬基板 安裝于控制裝置的外殼內(nèi)的電動(dòng)機(jī)側(cè)。另外，現(xiàn)有的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)中，控制裝置的外殼由 樹(shù)脂構(gòu)成。(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利第3560701號(hào)公報(bào)(第3 5頁(yè)、圖3)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利第3774624號(hào)公報(bào)(第5 10頁(yè)、圖7)專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)中，由于控 制裝置的驅(qū)動(dòng)基板(驅(qū)動(dòng)電路)安裝于控制裝置的外殼內(nèi)的電動(dòng)機(jī)側(cè)，因此存在如下問(wèn)題 由于驅(qū)動(dòng)基板和減速機(jī)構(gòu)(齒輪箱)間的熱傳遞較差，不能將驅(qū)動(dòng)基板的發(fā)熱高效地向減 速機(jī)構(gòu)散發(fā)，因而會(huì)因發(fā)熱導(dǎo)致元器件的特性劣化，壽命會(huì)變短。另外，還存在如下問(wèn)題需要增大控制裝置的外殼的熱容量以減小發(fā)熱的影響，從 而裝置的外形尺寸、重量、成本增大。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)中， 由于控制裝置的電路外殼由樹(shù)脂構(gòu)成，因此存在如下問(wèn)題電動(dòng)機(jī)和控制裝置、減速機(jī)構(gòu)間 的熱傳遞較差，不能將電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱高效地向減速機(jī)構(gòu)散發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于得到小型、高性能且低成本的 控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其通過(guò)將驅(qū)動(dòng)基板和電 動(dòng)機(jī)的發(fā)熱高效地向減速機(jī)構(gòu)散發(fā)，從而抑制元器件的特性劣化、壽命下降。本發(fā)明所涉及的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，是由電動(dòng)機(jī)、和驅(qū) 動(dòng)控制該電動(dòng)機(jī)并且具有金屬外殼的控制裝置一體形成的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向 裝置用電動(dòng)機(jī)，采用如下結(jié)構(gòu)將該控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)安裝于使 所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速的減速機(jī)構(gòu)，并且將所述電動(dòng)機(jī)、所述控制裝置、所述減速機(jī)構(gòu)依次 沿電動(dòng)機(jī)軸向配置成實(shí)質(zhì)上呈同軸狀。另外，本發(fā)明所涉及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置采用如下結(jié)構(gòu)將所述控制裝置一體型 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)安裝于使該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速的減速機(jī)構(gòu)，并且將所述電動(dòng)機(jī) 和所述減速機(jī)構(gòu)的安裝部配置成實(shí)質(zhì)上呈同軸狀。根據(jù)本發(fā)明，能夠得到小型、高性能且低成本的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝 置用電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其能將驅(qū)動(dòng)基板和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱高效地傳遞至減速機(jī)構(gòu)，從而抑制因發(fā)熱導(dǎo)致的元器件的特性劣化、壽命下降。上述的以及其它的本發(fā)明的目的、特征、效果將通過(guò)以下的實(shí)施方式中的詳細(xì)說(shuō) 明及附圖的記載而將變得更加清楚。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī) 及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖2是表示圖1的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)的剖視圖。圖3是表示圖2的控制裝置的組裝次序的說(shuō)明圖。圖4是表示在圖2的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼安裝有驅(qū)動(dòng)基板的狀態(tài)的、從電動(dòng)機(jī)側(cè)觀察 外殼內(nèi)部時(shí)的俯視圖。圖5是圖2的電路框圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī) 及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖7是表示圖6的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)的剖視圖。圖8是表示圖6的控制裝置的組裝次序的說(shuō)明圖。圖9是圖6的電路框圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，2電動(dòng)機(jī)，15控制裝置，16電動(dòng)機(jī) 側(cè)外殼，17減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼，23減速機(jī)構(gòu)，24控制基板，25微型計(jì)算機(jī)，27驅(qū)動(dòng)基板，28功 率元件，29安裝面，30端子部，32電容器，33線圈，35旋轉(zhuǎn)傳感器，40安裝部，41電動(dòng)助力轉(zhuǎn) 向裝置
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1.基于圖1 圖5對(duì)實(shí)施方式1進(jìn)行說(shuō)明。此外，以下各圖中，對(duì)相同或相當(dāng)部分附 加相同標(biāo)號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī) 及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖2是表示圖1的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)的剖視圖。圖3是表示圖2的控制裝置的組裝次序的說(shuō)明圖。圖4是表示在圖2的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼安裝有驅(qū)動(dòng)基板的狀態(tài)的、從電動(dòng)機(jī)側(cè)觀察 外殼內(nèi)部時(shí)的俯視圖。圖5是圖2的電路框圖。圖1 圖5中，電動(dòng)機(jī)2是永磁同步電動(dòng)機(jī)，在層疊電磁鋼片而形成的定子鐵心3 中，隔著樹(shù)脂制的絕緣體4卷繞有三相的定子繞組5。各相的繞組利用收于樹(shù)脂制的端子保 持架6的繞組端子7進(jìn)行Y或Δ聯(lián)接。定子鐵心3被壓入鐵制的框架8，形成電動(dòng)機(jī)2的 定子9?？蚣?的一端部有底部，在底部的中央 ，形成有容納用于支承轉(zhuǎn)子10的一端的后軸承12的后軸承箱部13。在轉(zhuǎn)子10的軸21的外周部，安裝有產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵11?？蚣?的另一端部開(kāi)口，形成有用于與控制裝置15的電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16嵌合的窩 接(日文4 > 口一)部14。電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16由鋁合金的壓鑄成形品形成，在其一端與控 制裝置15的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17接合。減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17由鋁合金的壓鑄成形品形成，在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的中央部， 形成有容納用于支承轉(zhuǎn)子10的一端的前軸承18的前軸承箱部19。在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的另一端部，設(shè)有用來(lái)安裝于與減速機(jī)構(gòu)23 —體形成的安 裝部40的安裝面29及安裝窩接部20。在減速機(jī)構(gòu)外殼17的電動(dòng)機(jī)2側(cè)的中央部，安裝有作為旋轉(zhuǎn)傳感器35的旋轉(zhuǎn)變壓器。在軸21的減速機(jī)構(gòu)側(cè)端部，安裝有用于與減速機(jī)構(gòu)23聯(lián)接的作為耦合器的軸套 22?？刂蒲b置15具有裝載有微型計(jì)算機(jī)25及FET驅(qū)動(dòng)電路26的玻璃環(huán)氧樹(shù)脂制的 控制基板24、和裝載有功率MOSFET等功率元件28的金屬基底的驅(qū)動(dòng)基板27，將用于電連 接控制基板24和驅(qū)動(dòng)基板27的銅制的端子31與樹(shù)脂進(jìn)行嵌入成形而一體形成端子部30， 將該端子部30配置在電動(dòng)機(jī)軸向上介于控制基板24和驅(qū)動(dòng)基板27之間。控制裝置24配置在端子部30的電動(dòng)機(jī)2側(cè)端部，通過(guò)使端子部30介于驅(qū)動(dòng)基板 27和控制基板24之間，從而確保與驅(qū)動(dòng)基板27之間有一定的空間距離。驅(qū)動(dòng)基板27與減速機(jī)構(gòu)23的安裝部40在軸向上相對(duì)配置，在安裝面29與安裝 部40緊貼固定的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的內(nèi)側(cè)(電動(dòng)機(jī)2側(cè))的壁上，以緊貼的方式安裝有 驅(qū)動(dòng)基板27。而且，驅(qū)動(dòng)基板27的至少一部分配置于在徑向上與安裝部40重疊的位置。在端子部30安裝有對(duì)電動(dòng)機(jī)2中流過(guò)的電流的脈動(dòng)進(jìn)行吸收的電容器32，通過(guò)未 圖示的導(dǎo)電性的端子與驅(qū)動(dòng)基板27的功率元件28連接。另外，在端子部30還安裝有吸收噪聲的線圈33，通過(guò)未圖示的導(dǎo)電性的端子與電 源連接器34連接。接著，使用圖3及圖4說(shuō)明控制裝置15的組裝次序。首先，在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的內(nèi)側(cè)，安裝按電動(dòng)機(jī)2的U、V、W各相的每一相分割 成3部分的驅(qū)動(dòng)基板27。接著，將作為旋轉(zhuǎn)傳感器35的旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼 17的電動(dòng)機(jī)2側(cè)中央部。接著，將安裝有電容器32及線圈33的端子部30安裝在減速機(jī)構(gòu) 側(cè)外殼17。最后，在端子部30的電動(dòng)機(jī)2側(cè)端部，配置安裝有微型計(jì)算機(jī)25的控制基板 24，作為控制裝置15形成一體化。因而作為組裝順序，成為在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17中依次堆 積驅(qū)動(dòng)基板27、旋轉(zhuǎn)傳感器35、端子部30、控制基板24的形態(tài)。此后，通過(guò)對(duì)控制裝置15 組裝轉(zhuǎn)子10、電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16及電動(dòng)機(jī)2，從而完成作為控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝 置用電動(dòng)機(jī)1。進(jìn)一步地，減速機(jī)構(gòu)23包括與該控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1大 致呈同軸狀的安裝部40，對(duì)該減速機(jī)構(gòu)23安裝該控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電 動(dòng)機(jī)1，構(gòu)成電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置41。這樣構(gòu)成的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1中，由于將電動(dòng)機(jī)2、和驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)2且具有金屬外殼(減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17、或減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17及電動(dòng)機(jī)側(cè) 外殼16)的控制裝置15形成為一體，安裝于使電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)減速的減速機(jī)構(gòu)23，并且電 動(dòng)機(jī)2、控制裝置15、減速機(jī)構(gòu)23依次沿電動(dòng)機(jī)軸向排列，且這些電動(dòng)機(jī)2、控制裝置15、減 速機(jī)構(gòu)23被配置成與電動(dòng)機(jī)軸實(shí)質(zhì)上呈同軸狀，因此驅(qū)動(dòng)基板27、電動(dòng)機(jī)2與減速機(jī)構(gòu)23 之間的傳熱路徑變短，裝載于驅(qū)動(dòng)基板27的功率元件28、和電動(dòng)機(jī)2的發(fā)熱通過(guò)所述金屬 外殼高效地傳遞至減速機(jī)構(gòu)23，散熱性良好，可力圖使裝置小型化、高性能化、低成本化。另外，由于將電動(dòng)機(jī)2、控制裝置15、減速機(jī)構(gòu)23的安裝部40配置成與電動(dòng)機(jī)軸 實(shí)質(zhì)上呈同軸狀，因此沒(méi)有特別凸出的部分，從而容易安裝和布局，特別是，由于大致呈同 軸狀，因此可有效地確保熱傳遞所涉及的各構(gòu)件間的接合部的接觸面積等，可將上述發(fā)熱 高效地傳遞至減速機(jī)構(gòu)23側(cè)，可使控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1以及電動(dòng) 助力轉(zhuǎn)向裝置41作為裝置整體實(shí)現(xiàn)小型化、低成本化。另外，由于控制基板24配置在控制裝置15內(nèi)的電動(dòng)機(jī)2側(cè)，驅(qū)動(dòng)基板27配置在 控制裝置15內(nèi)的減速機(jī)構(gòu)23側(cè)，因此驅(qū)動(dòng)基板27和減速機(jī)構(gòu)23之間的傳熱路徑變短，能 高效地使裝載于驅(qū)動(dòng)基板27的功率元件28進(jìn)行散熱。由于在端子部30安裝有控制基板24，因此元器件數(shù)量減少，還可提高組裝性。由于驅(qū)動(dòng)基板27的至少一部分配置于在徑向上與沿軸向相對(duì)的減速機(jī)構(gòu)23的安 裝部40重疊的位置，因此驅(qū)動(dòng)基板27和減速機(jī)構(gòu)23之間的傳熱路徑變短，能減小熱阻。因 而，由于裝載于驅(qū)動(dòng)基板27的功率元件28的發(fā)熱被高效地傳遞至減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17及減 速機(jī)構(gòu)23，因此功率元件28的散熱性良好，可提高耐熱性，并可力圖使裝置小型化、高性能 化、低成本化。特別是，通過(guò)將功率元件28配置于在徑向上與減速機(jī)構(gòu)23的安裝部40重疊的位 置，從而可進(jìn)一步提高其效果。這里，之所以通過(guò)提高散熱性從而可力圖使裝置小型化、高性能化、低成本化，這 是由于無(wú)需為了確保耐熱性而設(shè)置具有大熱容量的散熱器；即使所使用的元器件的耐熱 性相同，也能廢除或放寬用于確保耐熱性的動(dòng)作上的限制(例如電流限制等)；能夠放緩因 發(fā)熱而導(dǎo)致的元器件特性(例如，控制裝置的功率元件的導(dǎo)通電阻、電動(dòng)機(jī)的磁鐵的表面 磁通密度等)的下降；以及無(wú)需選擇耐熱性高的元器件、材質(zhì)等。另外，由于配置在電動(dòng)機(jī)2和減速機(jī)構(gòu)23之間的控制裝置15的外殼被分割成至 少安裝有電動(dòng)機(jī)2的電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16、和安裝有驅(qū)動(dòng)基板27的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17這兩部 分(分割為多個(gè))而分開(kāi)，因此能對(duì)應(yīng)于裝置整體的熱設(shè)計(jì)，自由設(shè)定電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16和 減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的體積比及熱耦合程度，因而能進(jìn)行最佳的熱設(shè)計(jì)，可力圖使裝置小型 化、高性能化。例如，在電動(dòng)機(jī)2的發(fā)熱相比功率元件28更對(duì)裝置整體的耐熱性起決定作用的情 況下，可增大電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16的體積，且增大減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17和電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16的接 合部的面積，或提高緊貼度，使熱耦合程度提高，從而容易將電動(dòng)機(jī)2的發(fā)熱通過(guò)電動(dòng)機(jī)側(cè) 外殼16、減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17傳遞至減速機(jī)構(gòu)23。另外，例如，在功率元件28的發(fā)熱對(duì)裝置整體的耐熱性起決定作用的情況下，可 增大減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的體積，且減小減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17和電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16的接合部的 面積，或降低緊貼度，使熱耦合程度降低，從而抑制電動(dòng)機(jī)2的發(fā)熱傳遞至裝載有功率元件
628的驅(qū)動(dòng)基板27側(cè)。另外，由于使端子部30在電動(dòng)機(jī)軸向上介于裝載有作為非發(fā)熱元器件的微型計(jì) 算機(jī)25的控制基板24、和裝載有作為發(fā)熱元器件的功率元件28的驅(qū)動(dòng)基板27之間，并連 接兩者，并且隔開(kāi)一定距離彼此熱分離地進(jìn)行配置，因此控制基板24不易受到驅(qū)動(dòng)基板27 的發(fā)熱的影響，在高負(fù)載工作時(shí)、或周?chē)鷾囟容^高的情況下，即使功率元件28的發(fā)熱增大， 但由于裝載于控制基板24的微型計(jì)算機(jī)25等也能穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作，因此可提高耐熱性，從 而力圖使性能穩(wěn)定化。另外，由于作為發(fā)熱元器件的電容器32及線圈33安裝于端子部30，所以能將電容 器32及線圈33與控制基板24及驅(qū)動(dòng)基板27熱分離，控制基板24及驅(qū)動(dòng)基板27不易受 到電容器32和線圈33的發(fā)熱的影響，因此可提高耐熱性，從而力圖使裝置小型化、高性能 化，并使性能穩(wěn)定化。由于將外形比較大且作為發(fā)熱元器件的電容器32及線圈33這兩者安裝在端子部 30，因此能更有效地進(jìn)行熱分離。而且，由于將外形比較大的電容器32及線圈33這兩者安裝在端子部30，因此容易 配置元器件，可在配置有電容器32及線圈33的端子部30的內(nèi)側(cè)，配置旋轉(zhuǎn)傳感器35，可使 裝置小型化。實(shí)施方式2.圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī) 及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖7是表示圖6的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)的剖視圖。圖8是表示圖6的控制裝置的組裝次序的說(shuō)明圖。圖9是圖6的電路框圖。本實(shí)施方式2的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝 置41與實(shí)施方式1相比，以下進(jìn)行說(shuō)明的部分的結(jié)構(gòu)有所不同。實(shí)施方式1中，在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的電動(dòng)機(jī)2側(cè)的中央部安裝有作為旋轉(zhuǎn)傳感 器35的旋轉(zhuǎn)變壓器，但實(shí)施方式2中，作為旋轉(zhuǎn)傳感器35的旋轉(zhuǎn)變壓器安裝固定于端子部 30的中央部的內(nèi)側(cè)。驅(qū)動(dòng)基板27雖然與實(shí)施方式1類(lèi)似，安裝成與減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的與減速機(jī)構(gòu) 23相對(duì)的表面的內(nèi)側(cè)的壁緊貼，但與實(shí)施方式1相比，配置在靠電動(dòng)機(jī)中心軸側(cè)。這是因 為，在實(shí)施方式2中，由于在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的中央部未安裝有旋轉(zhuǎn)傳感器35，因此該部 分可用作為驅(qū)動(dòng)基板27的安裝空間。另外，實(shí)施方式2中，驅(qū)動(dòng)基板27未配置于在徑向上與減速機(jī)構(gòu)23的安裝部40 重疊的位置。控制基板24雖然與實(shí)施方式1類(lèi)似，配置在端子部30的電動(dòng)機(jī)2側(cè)端部，但 是向端子部30的安裝是利用設(shè)于端子部30的卡合部36來(lái)進(jìn)行的。其它部分的結(jié)構(gòu)、功能 與實(shí)施方式1相同。接著，使用圖8說(shuō)明控制裝置的組裝次序。首先，在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的內(nèi)側(cè)，安 裝按電動(dòng)機(jī)2的U、V、W各相的每一相分割成3部分的驅(qū)動(dòng)基板27。接著，將預(yù)先安裝有電 容器32、線圈33、作為旋轉(zhuǎn)傳感器35的旋轉(zhuǎn)變壓器及控制基板24的端子部30安裝于減速 機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17，從而作為控制裝置15形成一體化。因而，作為組裝順序，成為在減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17堆積驅(qū)動(dòng)基板27、和利用另一工序形成單元化后的端子部30的形態(tài)。之后，通過(guò)對(duì) 控制裝置15組裝轉(zhuǎn)子10、電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼16及電動(dòng)機(jī)2，從而完成作為控制裝置一體型電動(dòng) 助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1。在這樣構(gòu)成的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1中，由于可以將電容 器32、線圈33、作為旋轉(zhuǎn)傳感器35的旋轉(zhuǎn)變壓器及控制基板24預(yù)先安裝在端子部30以形 成單元化，因此與實(shí)施方式1相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)更容易組裝控制裝置15，可降低裝置的 制造成本。另外，由于旋轉(zhuǎn)傳感器35安裝于端子部30，因此實(shí)施方式1中安裝有旋轉(zhuǎn)傳感器 的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的中央部附近可用作為驅(qū)動(dòng)基板27的安裝空間，因此具有如下優(yōu)點(diǎn) 容易安裝驅(qū)動(dòng)基板27，并且可使裝置小型化。另外，在沒(méi)有減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17的狀態(tài)下，由于在端子部30安裝旋轉(zhuǎn)傳感器35 和控制基板24，因此在將旋轉(zhuǎn)傳感器35向控制基板24進(jìn)行連接作業(yè)時(shí)，減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼 17不會(huì)產(chǎn)生干擾，與實(shí)施方式1相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)容易將旋轉(zhuǎn)傳感器35向控制基板24 進(jìn)行連接作業(yè)。此外，該實(shí)施方式1及實(shí)施方式2中的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17和減速機(jī)構(gòu)23是利用 分開(kāi)的構(gòu)件來(lái)構(gòu)成，但也可將它們構(gòu)成為一體。通過(guò)采用一體構(gòu)成，從而能進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng) 基板27和減速機(jī)構(gòu)23之間的熱傳導(dǎo)性，能使裝置的耐熱性更好。另外，由于減速機(jī)構(gòu)側(cè)外 殼和減速機(jī)構(gòu)成為一體，因此具有如下優(yōu)點(diǎn)可刪去減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17，可力圖減少元器 件數(shù)量，從而減少組裝工時(shí)數(shù)，降低成本，減小重量。在將減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼17和減速機(jī)構(gòu)23的安裝部40構(gòu)成作為一體構(gòu)成的電動(dòng)助 力轉(zhuǎn)向裝置41中，具有上述那樣的優(yōu)點(diǎn)，作為該裝置41整體，可力圖進(jìn)一步使其小型化、低 成本化等。此外，該實(shí)施方式1及實(shí)施方式2的驅(qū)動(dòng)基板27的材質(zhì)并不限于金屬，例如也可 為利用裸芯片將功率元件安裝于陶瓷基板的結(jié)構(gòu)。若采用這種結(jié)構(gòu)，則能進(jìn)一步提高功率 元件和減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼之間的熱傳導(dǎo)性，能使裝置的耐熱性更好。此外，雖然說(shuō)明了該實(shí)施方式1及實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)2的形式是采用永磁同步 電動(dòng)機(jī)，但并不局限于此，例如當(dāng)然也可為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、有刷電動(dòng)機(jī)等。另外，雖然說(shuō)明了框架8是采用鐵制，但也可為鋁材料，在這種情況下，能進(jìn)一步 提高熱傳導(dǎo)。此外，雖然該實(shí)施方式1及實(shí)施方式2的旋轉(zhuǎn)傳感器35是旋轉(zhuǎn)變壓器式的，但只 要是可適用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，則也可為霍爾式等其它方式。這里，例如，若將 旋轉(zhuǎn)傳感器35采用霍爾式，則與旋轉(zhuǎn)變壓器相比，由于能削減安裝傳感器所需的空間，因 此具有如下優(yōu)點(diǎn)可力圖使裝置小型化，使重量減少。此外，本發(fā)明的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)1及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝 置41的控制裝置15具有旋轉(zhuǎn)傳感器35的基準(zhǔn)位置調(diào)整的功能。所謂基準(zhǔn)位置調(diào)整，是指 將旋轉(zhuǎn)傳感器35的輸出角度0度的位置與該電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)角度的預(yù)定位置、 例如U相的感應(yīng)電壓的過(guò)零點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中，是通過(guò)使旋轉(zhuǎn)傳感器35機(jī)械上進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)以固定在預(yù)定的位置來(lái)進(jìn)行的。然而，本發(fā)明的所述電動(dòng)機(jī)1中，由于旋轉(zhuǎn)傳感器35固定在該電動(dòng)機(jī)1的內(nèi)部，因
8此無(wú)法從外部使旋轉(zhuǎn)傳感器35轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使用由控制裝置15在電氣上校正基準(zhǔn)位置的手 段。作為基準(zhǔn)位置調(diào)整的具體手段，具有如下方法在上述電動(dòng)機(jī)1的預(yù)定的相間通 有直流電流，使該電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子10通電鎖定，將此時(shí)的旋轉(zhuǎn)傳感器35的理想角度檢測(cè)值 和實(shí)際的角度檢測(cè)值之差作為校正值進(jìn)行存儲(chǔ)。此外，基準(zhǔn)位置調(diào)整的方法不限于上述方 法，也可使用在多個(gè)通電鎖定位置取平均的方法、和與感應(yīng)電壓直接比較的方法等。工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明適合用于輔助駕駛員轉(zhuǎn)向力的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
權(quán)利要求
一種控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)、和驅(qū)動(dòng)控制該電動(dòng)機(jī)且具有金屬外殼的控制裝置一體形成，其特征在于，采用如下結(jié)構(gòu)將該控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)安裝于使所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速的減速機(jī)構(gòu)，并且將所述電動(dòng)機(jī)、所述控制裝置、所述減速機(jī)構(gòu)依次沿電動(dòng)機(jī)軸向配置成實(shí)質(zhì)上呈同軸狀。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于，控制裝置具有裝載有微型計(jì)算機(jī)的控制基板、和裝載有功率元件的驅(qū)動(dòng)基板，將所述 控制基板配置在控制裝置內(nèi)的電動(dòng)機(jī)側(cè)，將所述驅(qū)動(dòng)基板配置在控制裝置內(nèi)的減速機(jī)構(gòu) 側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于，配置在電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)之間的控制裝置的外殼被分割為多個(gè)，由安裝有至少裝載有 功率元件的驅(qū)動(dòng)基板的減速機(jī)構(gòu)側(cè)外殼、和安裝有所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)側(cè)外殼來(lái)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于，控制裝置具有裝載有微型計(jì)算機(jī)的控制基板、和裝載有功率元件的驅(qū)動(dòng)基板，在所述 控制基板和所述驅(qū)動(dòng)基板之間，配置有用于連接所述控制基板和所述驅(qū)動(dòng)基板的端子部。
5.如權(quán)利要求2所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 將驅(qū)動(dòng)基板的至少一部分配置于在徑向上與減速機(jī)構(gòu)的安裝部重疊的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在端子部安裝有對(duì)電動(dòng)機(jī)中流過(guò)的電流的脈動(dòng)進(jìn)行吸收的電容器。
7.如權(quán)利要求4所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在端子部安裝有吸收噪聲的線圈。
8.如權(quán)利要求4所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在端子部安裝有控制基板。
9.如權(quán)利要求4所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在端子部安裝有旋轉(zhuǎn)傳感器。
10.如權(quán)利要求4所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在端子部安裝有對(duì)電動(dòng)機(jī)中流過(guò)的電流的脈動(dòng)進(jìn)行吸收的電容器、吸收噪聲的線圈、控制基板及旋轉(zhuǎn)傳感器。
11.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，將如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī) 安裝于使該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速的減速機(jī)構(gòu)、并且將所述電動(dòng)機(jī)和所述減速機(jī)構(gòu)的安裝部配 置成實(shí)質(zhì)上呈同軸狀而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的控制裝置一體型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置用電動(dòng)機(jī)(1)由電動(dòng)機(jī)(2)、和驅(qū)動(dòng)控制該電動(dòng)機(jī)(2)且具有金屬外殼的控制裝置(15)一體形成，將該電動(dòng)機(jī)(1)安裝于減速機(jī)構(gòu)(23)，并且將電動(dòng)機(jī)(2)、控制裝置(15)、減速機(jī)構(gòu)(23)依次沿軸向配置成大致呈同軸狀。從而能將驅(qū)動(dòng)基板和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱高效地傳遞至減速機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02K9/02GK101980914SQ20088012849
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者園田功, 淺尾淑人, 阿久津悟 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社