專利名稱：驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置具有電馬達和用于控制所述電馬達的驅(qū)動的電子控制單元。
背景技術(shù)：
近年來，使用電氣地產(chǎn)生扭矩的電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS系統(tǒng))作為用于輔助車輛轉(zhuǎn)向操作的機構(gòu)。與液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同，EPS系統(tǒng)僅當轉(zhuǎn)向操作由駕駛員執(zhí)行時輔助車輛轉(zhuǎn)向操作。因此，EPS系統(tǒng)提供了許多優(yōu)點，例如低燃料消耗。設(shè)置在EPS系統(tǒng)中的馬達產(chǎn)生扭矩。例如，在EPS系統(tǒng)中使用通過提供三相AC電流而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)的無刷馬達。在EPS系統(tǒng)中使用無刷馬達的情況下，提供預(yù)定電壓(例如，12V)的DC輸出需要轉(zhuǎn)換為相移AC輸出，從而向無刷馬達的多相(例如，三相)線圈提供相移電流。因此，需要電子控制單元，以切換向馬達線圈的電流供給。電子控制單元包括執(zhí)行開關(guān)操作的半導體模塊。在常規(guī)的驅(qū)動裝置中，電子控制單元設(shè)置為靠近電馬達(例如，在下面的專利文獻No. I至No. 4中所公開的)。因為半導體模塊由于大電流而產(chǎn)生熱，所以需要考慮到半導體模塊相對于熱沉的布置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻 No. I JP-A-2002-120739 專利文獻 No. 2 JP-A-H10-234158 專利文獻 No. 3 JP-A-H10-322973 專利文獻 No. 4 JP-A-2004-159454。不同相位的線圈電流被提供到多個相位(例如，三相)的線圈。在一些情況下，通過多個供電系統(tǒng)來控制馬達。在這種情況下，針對每個供電系統(tǒng)提供多個相位的多個線圈，并針對多個相位的線圈提供逆變器電路。將逆變器電路形成為半導體模塊。在多個供電系統(tǒng)的情況下，即使當用于控制一個線圈的一個逆變器電路(半導體模塊)失效時，可以通過正常地控制其它線圈連續(xù)地操作馬達。根據(jù)專利文獻No. 1，半導體模塊安裝在金屬基底上。因此，如果多個供電系統(tǒng)的逆變器電路形成在金屬基底上，則其它供電系統(tǒng)的其它半導體模塊受到熱影響。因此，會發(fā)生多個供電系統(tǒng)同時失效。根據(jù)專利文獻No. 2，半導體模塊一起布置在熱沉的開口部分處。同樣根據(jù)專利文獻No. 3，半導體模塊容納在形成于馬達中的室中。因此，也會發(fā)生多個供電系統(tǒng)同時失效。根據(jù)專利文獻No. 3，半導體模塊布置為圍繞馬達的定子，因此，馬達必然在沿徑向方向的尺寸上變大。這里，使用平面形狀的平流電容器。在需要使用圓柱形電容器的情況下，馬達在沿徑向方向的尺寸上進一步變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括馬達和用于控制所述馬達的電子控制單元的整合單元，并保護供電系統(tǒng)以免同時失效。
根據(jù)本發(fā)明，一種驅(qū)動裝置包括馬達、熱沉和半導體模塊。所述馬達具有馬達殼體，以圓筒形狀形成，以限定外周緣；定子，徑向地位于所述馬達殼體內(nèi)部，并卷繞有繞組線，以提供多個相位；轉(zhuǎn)子，徑向地位于所述定子內(nèi)部，并相對于所述定子可旋轉(zhuǎn)；以及軸，與所述轉(zhuǎn)子一起可旋轉(zhuǎn)。所述熱沉沿所述馬達殼體的軸向方向布置，并具有彼此隔開的多個柱形部件。所述半導體模塊設(shè)置用于多個供電系統(tǒng)，所述多個供電系統(tǒng)的每個切換供給到所述繞組線的線圈電流，并且所述半導體模塊布置在所述多個柱形部件上，使得一個供電系統(tǒng)對應(yīng)于一個柱形部件。


圖I是示出使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的框 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置的剖視 圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置的平面 圖4是在移開罩的情況下沿圖3中的方向IV觀看的驅(qū)動裝置的側(cè)視 圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置的分解透視 圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置的另一分解透視 圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電子控制單元的平面 圖8是沿圖7中的方向VIII觀看的電子控制單元的側(cè)視 圖9是沿圖7中的方向IX觀看的電子控制單元的側(cè)視 圖10是沿圖7中的方向X觀看的電子控制單元的側(cè)視 圖11是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電子控制單元的透視 圖12是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的功率電路基底的平面圖，其中，功率模塊被組裝到熱
沉；
圖13是沿圖12中的XIII方向觀看的熱沉的側(cè)視 圖14是沿圖12中的XIV方向觀看的熱沉的側(cè)視 圖15是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的熱沉的透視圖，其中，功率模塊被組裝到熱沉；
圖16是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的功率單元的平面 圖17是沿圖16中的方向XVII觀看的功率單元的側(cè)視 圖18是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的功率單元的透視 圖19是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的驅(qū)動裝置的分解透視 圖20是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的熱沉的透視圖，其中，功率模塊被組裝到熱沉；圖21是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的驅(qū)動裝置的平面 圖22是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的驅(qū)動裝置的側(cè)視 圖23是沿圖22中的線XXIII-XXIII截取的驅(qū)動裝置的剖視 圖24是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的驅(qū)動裝置的透視 圖25是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的驅(qū)動裝置的分解透視 圖26是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的驅(qū)動裝置的平面圖； 圖27是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的驅(qū)動裝置的側(cè)視圖；以及 圖28是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的驅(qū)動裝置的透視圖。
具體實施例方式將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)置的電子控制單元的驅(qū)動裝置的實施例。在下面的每個實施例中，將相同的或等同的附圖標記添加到附圖中的相同的或等同的部分。(第一實施例)
在圖I至圖19中示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的驅(qū)動裝置I。驅(qū)動裝置I應(yīng)用于電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)。驅(qū)動裝置I是具有內(nèi)置的電子控制單元的馬達裝置。驅(qū)動裝置具有馬達2和電子控制單元。電子控制單元3具有作為控制布線部件的控制電路基底40、熱沉50、功率模塊60、作為功率布線部件的功率電路基底70等(參見圖5和圖6)。如圖I所示，驅(qū)動裝置I用于經(jīng)由車輛的轉(zhuǎn)向盤5通過驅(qū)動柱軸6即轉(zhuǎn)向盤5的旋轉(zhuǎn)軸以通過附接到柱軸6的齒輪7產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩來輔助車輛轉(zhuǎn)向操作。具體地，當轉(zhuǎn)向盤5由駕駛員操作時，驅(qū)動裝置I通過檢測在柱軸6中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向扭矩并從未示出的CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))獲取車輛速度信息來輔助駕駛員對轉(zhuǎn)向盤5的轉(zhuǎn)向操作。轉(zhuǎn)向扭矩由扭矩傳感器8檢測。還可以使用該機構(gòu)不僅用于輔助轉(zhuǎn)向操作，而且根據(jù)不同的控制處理進行其它操作。其它操作具有轉(zhuǎn)向盤5的自動控制，例如在高速道路上的車道保持、引導至停車場的停車位等。馬達2是無刷馬達，其使齒輪7在正向和反向旋轉(zhuǎn)。電子控制單元3控制向馬達2的電流供給和馬達2的驅(qū)動操作。電子控制單元3具有功率電路100和控制電路90，功率電路100供給驅(qū)動電流以驅(qū)動馬達2，控制電路90控制馬達2的驅(qū)動，即，驅(qū)動電流從功率電路100向馬達2的供給。功率電路100具有設(shè)置在DC電源75和供電線之間的扼流線圈76、電容器77以及兩組(第一)逆變器電路80和(第二)逆變器電路89。逆變器電路80和89具有相同的構(gòu)造，因此，下面僅描述第一逆變器電路80。第一逆變器電路80具有MOSFET (金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管，稱為M0S) 81至86。MOS 81至86中的每個根據(jù)其柵極電位在源極-漏極路徑之間導通(傳導)或截止(不傳導)。MOS 81至86是開關(guān)元件。MOS 81具有連接到供電線側(cè)的漏極和連接到MOS 84的漏極的源極。MOS 84具有接地的源極。MOS 81和MOS 84之間的結(jié)點連接到馬達2的U相線圈。MOS 82具有連接到供電線側(cè)的漏極和連接到MOS 85的漏極的源極。MOS 85具有接地的源極。MOS 82和MOS 85之間的結(jié)點連接到馬達2的V相線圈。
MOS 83具有連接到供電線側(cè)的漏極和連接到MOS 86的漏極的源極。MOS 86具有接地的源極。MOS 83和MOS 86之間的結(jié)點連接到馬達2的W相線圈。逆變器電路80具有供電繼電器87和88。供電繼電器87和88由與MOSFET 81至86類似的MOS形成。供電繼電器87和88串聯(lián)地設(shè)置在MOS 81至83與電源75之間，從而在異常發(fā)生時中斷電流流動。此外，提供供電繼電器87，以便當斷開或短路發(fā)生時中斷流向馬達2側(cè)的電流。提供供電繼電器88，以便當錯誤地反向連接諸如電容器77的電子組件時通過中斷流向電路組件的反向電流來保護電路組件。分流電阻器99電連接在MOS 84至86與地之間。通過檢測由分流電阻器99形成的電壓或在分流電阻器99中流動的電流來檢測 在馬達2的U相線圈、V相線圈和W相線圈中流動的電流。扼流線圈76和電容器77電連接在電源75與供電繼電器87之間。扼流線圈76和電容器77形成濾波器電路，以減少從共享電源75的其它裝置施加的噪聲，并減少從驅(qū)動裝置I施加到共享電源75的其它裝置的噪聲。電容器78電連接在MOS 81至83的設(shè)置在供電線側(cè)處的電源側(cè)與MOS 84至86的設(shè)置在地側(cè)處的地側(cè)之間。電容器78輔助向MOS 81至86的電功率供給，并通過儲存電荷來抑制諸如沖擊電壓的噪聲分量?？刂齐娐?0具有預(yù)驅(qū)動器電路92、定制的IC 92、作為旋轉(zhuǎn)檢測部件的位置傳感器93和微計算機94。定制的IC 92作為功能塊具有調(diào)節(jié)器電路95、位置傳感器信號放大電路96和檢測電壓放大電路97。調(diào)節(jié)器電路95是用于穩(wěn)定功率供給的穩(wěn)定電路。調(diào)節(jié)器電路95將供給到每個部件的電功率穩(wěn)定化。例如，微計算機94在由調(diào)節(jié)器電路95穩(wěn)定的預(yù)定電壓(例如，5V)下運行。來自位置傳感器93的信號被施加到位置傳感器信號放大電路96。位置傳感器93檢測馬達2的旋轉(zhuǎn)位置，并且旋轉(zhuǎn)位置信號被施加到位置傳感器信號放大電路96。位置傳感器信號放大電路96將旋轉(zhuǎn)位置信號進行放大并輸出到微計算機94。檢測電壓放大電路97檢測施加到分流電阻器99的電壓，并將分流電阻器99的端電壓進行放大且輸出到微計算機94。馬達2的旋轉(zhuǎn)位置信號和分流電阻器99的端電壓輸入到微計算機94。轉(zhuǎn)向扭矩信號也從附接到柱軸6的扭矩傳感器8輸入到微計算機94。車輛速度信息通過CAN輸入到微計算機94。微計算機94基于轉(zhuǎn)向扭矩信號和車輛速度信息通過預(yù)驅(qū)動器電路91對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)位置信號來控制逆變器電路80，使得轉(zhuǎn)向盤5的轉(zhuǎn)向操作對應(yīng)于車輛行駛速度受到電力輔助。具體地，微計算機94通過經(jīng)由預(yù)驅(qū)動器電路91切換MOS 81至86的導通/截止狀態(tài)來控制逆變器電路80。因為六個MOS 81至86的柵極連接到預(yù)驅(qū)動器電路91的六個輸出端，所以MOS 81至86的導通/截止狀態(tài)通過經(jīng)由預(yù)驅(qū)動器電路91改變柵電壓來切換。微計算機94根據(jù)從檢測電壓放大電路97輸入的分流電阻器99的端電壓來控制逆變器電路80，以使供給到馬達2的電流接近正弦波形?？刂齐娐?0還以與控制逆變器電路80的方式類似的方式來控制逆變器電路89。如圖2所示，電子控制單元3位于沿馬達2的軸向方向的一端處。因此，驅(qū)動裝置I具有堆疊結(jié)構(gòu)，其中，馬達2和電子控制單元3沿馬達2的軸向方向堆疊。馬達2具有馬達殼體10、定子20、轉(zhuǎn)子30、軸35等。馬達殼體10以圓筒形狀形成，并由鐵等制成。由鋁制成的端框架14在與電子控制單元3相反的軸向端部處通過螺釘?shù)染o固地固定到馬達殼體10。開口 11在位于電子控制單元3側(cè)的端部的軸向中心處設(shè)置在馬達殼體10中。軸35穿過開口 11。樹脂引導件16設(shè)置在馬達殼體10的位于電子控制單元3側(cè)的端部處。樹脂引導件16以具有敞開的其中心部分的基本上環(huán)形形狀形成。定子20沿徑向方向位于馬達殼體10 內(nèi)部。定子20具有沿徑向方向位于馬達殼體10內(nèi)部的20個突出的凸極21。凸極21均勻地分布在馬達殼體10的周邊上。凸極21具有堆疊的鐵芯23和絕緣體，堆疊的鐵芯23是磁性材料的薄板的堆疊件，絕緣體沿徑向方向適配到堆疊的鐵芯23的外部。在圖中未示出絕緣體。繞組線26卷繞在絕緣體上。繞組線26形成具有U相線圈、V相線圈和W相線圈的三相繞組線。轉(zhuǎn)子30徑向地位于定子20內(nèi)部，從而其相對于定子20可旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子30由諸如鐵的磁性材料以圓柱形狀形成。轉(zhuǎn)子30具有轉(zhuǎn)子芯31和徑向地位于轉(zhuǎn)子芯31的外部的永磁體32。永磁體32被布置為使得N極和S極沿周向方向交替。軸35固定在形成于轉(zhuǎn)子芯31的軸向中心中的軸孔33中。軸35由設(shè)置在馬達殼體10中的軸承12和設(shè)置在端框架14中的軸承15可旋轉(zhuǎn)地支撐。因此，軸35相對于定子20隨轉(zhuǎn)子30能夠旋轉(zhuǎn)。軸35在位于電子控制單元3側(cè)處的其軸向端部處具有磁體36。因為軸35的電子控制單元3側(cè)插入穿過馬達殼體10的開口 11，所以固定到軸35的位于電子控制單元3側(cè)處的軸向端部的磁體36朝電子控制單元3側(cè)暴露。軸35未穿過控制電路基底40。磁體36位于靠近控制電路基底40的在馬達2側(cè)處的端表面41，面對端表面41。軸35在相對于馬達殼體10與電子控制單兀3相反的端位置處具有輸出端37。未示出的齒輪箱設(shè)置在軸35的一側(cè)，S卩，電子控制單元3的相反側(cè)。齒輪7 (參見圖I)設(shè)置在齒輪箱中。齒輪7結(jié)合到輸出端37，并通過從軸35輸出的驅(qū)動力驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)。如圖5和圖6所示，繞組線26從6個位置取出，從而形成馬達引線(引接線)27。馬達引線27穿過形成在樹脂引導件16中的6個孔17。因此，馬達引線27由樹脂引導件16定位，并與馬達殼體10安全地絕緣。馬達引線27朝向電子控制單元3引出，并通過控制電路基底40和功率模塊60的徑向外側(cè)部連接到功率電路基底70。S卩，當沿馬達2的軸向方向觀看時，馬達引線27被定位成在功率模塊60的徑向外側(cè)。馬達引線27在功率模塊60的徑向外部區(qū)域中跨過功率模塊60延伸到功率電路基底70。如圖5和圖6所示，電子控制單元3沿馬達2的徑向方向設(shè)置在馬達殼體區(qū)域內(nèi)。當馬達殼體10沿軸向方向突出時，形成馬達殼體區(qū)域。從馬達2側(cè)，電子控制單元3具有沿馬達2的軸向方向的以如下次序布置的控制電路基底40、熱沉50和功率模塊60以及功率電路基底70?？刂齐娐坊?0是由例如玻璃環(huán)氧基底形成且以總體矩形板形狀形成的四層的基底，從而其位于馬達殼體區(qū)域內(nèi)?？刂齐娐坊?0的四個角形成四個凹口 42，以將熱沉50組裝到馬達殼體10。通過螺釘47將控制電路基底40從馬達2側(cè)螺旋適配到熱沉50。控制電路基底40具有形成控制電路90并安裝在控制電路基底40上的各種電子部件。預(yù)驅(qū)動器電路91、定制的IC 92、位置傳感器93和微計算機94安裝在控制電路基底40的位于馬達2側(cè)的表面上。位置傳感器93以與軸35的磁體36面對的關(guān)系大體設(shè)置在控制電路基底40的中心處。通過這種布置，通過檢測隨軸35旋轉(zhuǎn)的磁體36提供的磁場的變化來檢測軸35的旋轉(zhuǎn)?？刂齐娐坊?0還具有沿較長側(cè)的兩個端部的外周緣形成的多個通孔43。通孔43用于連接到功率模塊60的控制端子64?？刂七B接器45在馬達2的相對側(cè)附接到控制電路基底40?？刂七B接器45位于控制電路基底40的較短側(cè)的一個端部處。控制連接器45被構(gòu)造為與來自馬達2的徑向外部區(qū)域的布線連接，并且來自各個傳感器的傳感器信息被輸入到控制連接器45。熱沉50具有被形成為彼此間隔或隔 開的作為柱形部件的兩個熱輻射塊51。連接部件52設(shè)置在這兩個熱輻射塊51之間。這兩個熱輻射塊51和連接部件52由良好導熱性例如鋁整體地形成。熱輻射塊51位于馬達2的中心線的徑向外部，S卩，位于軸35的軸向線的虛延長線的徑向外部。如圖14所示，當沿圖12中的方向XIV觀看時，熱沉50大體以H形狀形成。如圖12所示，當沿馬達2的軸向方向觀看時，熱沉50以開口方形形成。如圖10所示，控制連接器45插到凹入部分53，凹入部分53由連接部件52和兩個熱輻射塊51的徑向內(nèi)表面形成。熱輻射塊51均以寬的柱形形成。每個熱輻射塊51在其兩個端部處具有連接部件54和55。連接部件54和55沿馬達2的軸向方向形成通孔。螺釘56插在連接部件54中，并螺紋連接到馬達殼體10。此外，螺釘57插到連接部件55中，并與罩110 —起螺紋連接到馬達殼體10。一個熱輻射塊51的連接部件54與另一個熱輻射塊51的連接部件54被布置為相對于軸35的中心線呈點對稱。類似地，一個熱輻射塊51的連接部件55與另一個熱輻射塊51的連接部件55被布置為相對于軸35的中心線呈點對稱。熱接收表面59具有沿馬達殼體10的徑向方向形成在熱福射塊51的徑向外部表面上的寬壁表面。熱接收表面59從沿軸向方向形成的馬達殼體10的端表面沿上升方向布置。熱接收表面59大體垂直于馬達殼體10的沿馬達殼體10的軸向方向形成的端表面壁13。功率模塊60沿馬達2的徑向方向設(shè)置在熱沉50的徑向外部表面上，并沿著熱接收表面59設(shè)置。S卩，功率模塊60沿馬達2的徑向方向縱向地設(shè)置在熱沉50的徑向外部表面上。功率模塊60沿兩個熱輻射塊51中的每個設(shè)置。功率模塊60具有控制端子64和功率端子65?？刂贫俗?4和功率端子65從模制部件61突出。控制端子64形成在與模制部件61的寬壁表面垂直的第一窄端表面62上。功率端子65形成在垂直于模制部件61的寬表面且平行地面對第一窄端表面62的第二窄端表面63上。功率模塊60沿著熱沉50的熱接收表面59縱向地設(shè)置，使得其上形成有控制端子64的第一端表面62位于控制電路基底40側(cè)處，并且其上形成有功率端子65的第二端表面63位于功率電路基底70側(cè)。S卩，控制端子64突出從而面對控制電路基底40側(cè)，并且功率端子65突出從而面對功率電路基底70偵^控制端子64插到控制電路基底40的通孔43中，并通過焊接等電連接到控制電路基底40?？刂菩盘柾ㄟ^控制端子64從控制電路基底40輸出到功率模塊60。功率端子65插到形成在功率電路基底70中的下面將描述的通孔73中，并通過焊接等電連接到功率電路基底70。功率端子65將用于繞組線26的驅(qū)動電流傳送到功率模塊60。對驅(qū)動馬達2予以控制所需的僅僅小的電流(例如，2A)被供給到控制電路基底40側(cè)。另一方面，用于驅(qū)動馬達2所需的大電流(例如，80A)被供給到功率電路基底70側(cè)。因此，功率端子65被形成為比控制端子64厚。控制接地(ground)端子66被形成為具有與控制端子64類似的厚度。接地端子66穿過模制部件61并將控制電路基底40連接到功率電路基底70的接地。功率模塊60具有MOS 81至86，它們被切換至導通/截止狀態(tài)，以便向繞組線供給驅(qū)動電流。MOS 81至86是開關(guān)元件。功率模塊60形成為使得開關(guān)元件MOS 81至86、供電繼電器87和88以及分流電阻器99安裝在由銅形成的布線圖案上，并與布線等電連接，并且模制到模制部件61中。兩個功率模塊60形成在圖I中示 出的逆變器電路80和89。一個功率模塊60對應(yīng)于逆變器電路80，并具有在圖I中示出的MOS 81至86、供電繼電器87、88以及分流電阻器99。S卩，MOS 81至86、供電繼電器87、88以及分流電阻器99被樹脂模制成單個主體以作為模塊。另一功率模塊60對應(yīng)于逆變器電路89，并具有形成逆變器電路89的M0S、供電繼電器和分流電阻器。即，一個功率模塊60對應(yīng)于一個系統(tǒng)的逆變器電路。即，向每個供電系統(tǒng)中的一個熱輻射塊51提供形成一個逆變器電路的一個功率模塊60。未示出的薄熱輻射片設(shè)置在功率模塊60和熱沉50之間。功率模塊60通過螺釘69與熱輻射片一起被螺旋適配到熱沉50。因此，功率模塊60通過熱輻射片固定到熱沉50，從而由電流供給產(chǎn)生的熱通過熱輻射片輻射到熱沉50。雖然未示出，但布線圖案的一部分在功率模塊60的位于熱沉50側(cè)處的表面上從模制部件61作為金屬熱輻射部件部分地暴露。因此，熱被有效地輻射，因為金屬熱輻射部件通過熱輻射片接觸熱沉50。熱輻射片將來自功率模塊60的熱傳導至熱沉50，并確保功率模塊60和熱沉50之間的絕緣。即，熱輻射片作為熱輻射構(gòu)件和絕緣體。功率電路基底70是由例如玻璃環(huán)氧板制成的四層的基底，并且以大體上方形板形狀形成，以使其位于馬達殼體區(qū)域內(nèi)。功率電路基底70具有厚圖案銅箔。功率電路基底70的四個角具有四個凹口 71，以保證用于熱沉50的連接部件55的空間。功率電路基底70從與馬達2相對的一側(cè)通過螺釘72螺旋適配到熱沉50。供電布線形成在功率電路基底70上，以供給用于繞組線26的驅(qū)動電流。在圖19中用雙點劃線示出的布線和在圖19中用雙點劃線圍住的組件安裝在功率電路基底70上。通孔73形成在功率電路基底70上，從而插入功率模塊60的功率端子65。通孔74在功率電路基底70上形成在通孔73的外部，從而插入馬達引線27。馬達引線27插到通孔74中，并通過焊接等電連接到功率電路基底70。因此，馬達引線27通過功率電路基底70電連接到功率模塊60。即，功率電路基底70提供馬達引線27和功率模塊60的連接部件。馬達引線27沿馬達殼體10的軸向方向相對于功率模塊60的模制部件61在馬達殼體10的相對側(cè)處連接到功率模塊60。馬達引線27沿馬達2的軸向方向相對于功率模塊60的模制部件61在馬達2的相對側(cè)處連接到功率模塊60。扼流線圈76、電容器77和78以及功率連接器79安裝在功率電路基底70的位于馬達2側(cè)的表面上，形成功率單元105。功率單元105和功率模塊60形成功率電路100。
功率單元105布置成如在圖16至圖18中所示。形成功率單元105的扼流線圈76、電容器77和78、功率連接器79布置在夾在兩個熱輻射塊51之間的空間中。扼流線圈76、電容器77、78以及功率連接器79沿馬達2的軸向方向布置在熱沉50的連接部件52和功率電路基底70之間的空間中。扼流線圈76、電容器77、78以及功率連接器79從連接到控制電路基底40的控制連接器45按照此順序線性地布置。扼流線圈76成形為中空的圓筒形狀，以 使沿其軸向方向的長度比沿其徑向方向的長度短。當沿馬達2的軸向方向觀看時，扼流線圈76和軸35定位成使得它們彼此不疊置。此外，扼流線圈76縱向地布置成使得扼流線圈76的軸線大體上垂直于軸35的軸線。電容器77定位在四個電容器78之間的大致中心處。四個電容器78被布置為緊密地圍繞電容器77。電容器77和78是鋁電解質(zhì)電容器。與電容器77相比，電容器78具有更大的電容。電容器77和78不局限于鋁電解質(zhì)電容器，并且可以使用具有適當電容的任何電容器。功率連接器79被定位成與連接到控制電路基底40的控制連接器45相反。功率連接器79被構(gòu)造為與來自馬達2的徑向外部的布線可連接，并連接到電源75。因此，來自電源75的電功率通過功率連接器79供給到功率電路基底70。來自電源75的電功率通過功率連接器79、功率電路基底70、功率模塊60和馬達引線27供給到卷繞在定子20上的繞組線26。電子控制單元3容納在罩110內(nèi)(參見圖5和圖6)。罩110由諸如鐵的磁性材料形成，以防止電場和磁場從電子控制單元3側(cè)泄漏到外側(cè)，并防止灰塵進入電子控制單元3偵U。罩110具有與馬達殼體10大致相同的直徑，并以朝馬達2側(cè)打開的底部圓筒形狀形成。罩110通過螺釘57與熱沉50 —起螺旋適配到馬達殼體10。凹口 111在對應(yīng)于控制連接器45和功率連接器79的位置處形成在罩110中?？刂七B接器45和功率連接器79沿徑向方向從凹口 111突出，并沿不同的向外方向例如沿相對的方向徑向地打開。突出部18在與功率連接器79側(cè)的凹口 111對應(yīng)的位置處形成在樹脂引導件16上。階梯部19形成在樹脂引導件16上，從而與罩110適配。下面將描述驅(qū)動裝置I的操作。 設(shè)置在控制電路基底40上的微計算機94通過由PWM控制形成的預(yù)驅(qū)動器電路91生成脈沖信號，從而基于從位置傳感器93、扭矩傳感器8、分流電阻器99等提供的信號根據(jù)車輛的行駛速度來輔助通過轉(zhuǎn)向盤5的車輛轉(zhuǎn)向。該脈沖信號通過控制端子64輸出到由功率模塊60形成的兩個供電系統(tǒng)的逆變器電路80和89，從而控制功率模塊60的MOS 81至86的導通/截止切換操作。因此，彼此相位偏移的正弦波電流被供給到繞組線26，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子30和軸35由于旋轉(zhuǎn)磁場而作為單個主體旋轉(zhuǎn)。在軸35的旋轉(zhuǎn)的情況下，驅(qū)動力從輸出端37輸出到柱軸6的齒輪7,從而輔助駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤5進行轉(zhuǎn)向操作。即，在繞組線26中流動的電流被供以驅(qū)動馬達2。在繞組線26中流動的電流是馬達2的驅(qū)動電流。在切換功率模塊60的MOS 81至86時產(chǎn)生的熱通過熱輻射片被輻射到熱沉50。因此，抑制了否則將由功率模塊60的溫度升高導致的故障或錯誤操作。
可以根據(jù)所需的輸出功率來設(shè)定定子20、轉(zhuǎn)子30等的尺寸。根據(jù)當前實施例的驅(qū)動裝置I提供了以下優(yōu)點
(I)熱沉50具有兩個熱生成塊51。在每個塊51上，布置了形成逆變器60和89中之一的一個功率模塊60。因此，熱可以以平衡的方式從功率模塊60輻射。因為功率模塊60布置在隔開的每個熱輻射塊51上，所以防止了一個功率模塊60受到另一個功率模塊60的熱影響。通過在不同的位置布置功率模塊60，與在鄰近位置共同地布置功率模塊的情況相t匕，可以抑制故障在兩個供電系統(tǒng)中同時發(fā)生。 功率模塊60與熱沉50布置在沿馬達殼體10的軸向方向的位置處。因此，驅(qū)動裝置可以在沿徑向方向的尺寸上減小。(2)熱輻射塊51以寬的柱形狀形成。熱輻射塊51在其兩個端部具有連接部件54和55。連接部件54和55形成相應(yīng)的通孔，其沿馬達2的軸向方向穿過連接部件。在連接部件54中，螺釘56螺旋連接并固定到馬達殼體10。在連接部件55中，螺釘57與罩110 —起螺旋連接到馬達殼體10。因此，可以容易地將熱沉50固定到馬達殼體10。(3)兩個熱輻射塊51相對于軸35的中心作為參考對稱地布置。利用這樣的熱輻射塊51，可以在縮短的時間內(nèi)獲得功率模塊60的設(shè)計布置和安裝工作。(4)功率模塊60沿熱沉50的熱接收表面59布置。即，功率模塊60在熱沉50的外部沿馬達2的徑向方向縱向地布置。功率模塊60具有相同的規(guī)范。當沿軸向方向觀看時，功率模塊60的控制端子64和功率端子65相對于軸35的中心作為參考呈點對稱。因此，優(yōu)點在于，不需要區(qū)分這兩個功率模塊。然而，可以布置使得功率模塊60的控制端子64和功率端子65相對于軸35的中心作為參考呈線對稱。在這種情況下，當沿軸向方向觀看時，因為兩個半導體模塊的端子以相同的順序?qū)剩钥梢院喕季€的路由。(5)扼流線圈76布置在形成于熱輻射塊51之間的空間內(nèi)。在熱輻射塊51之間設(shè)置的空間中，布置了相對大尺寸的電子組件，例如平流電容器77、電解質(zhì)電容器78和控制連接器45、79。因此，可以有效地利用空間，并且可以在尺寸上減小裝置的整個尺寸。(第二實施例)
在圖19和圖20中示出了根據(jù)第二實施例的驅(qū)動裝置200。與第一實施例類似，在驅(qū)動裝置200中，熱沉250具有被形成為彼此間隔或隔開的作為柱形部件的兩個熱輻射塊251。連接部件252設(shè)置在這兩個熱輻射塊251之間。這兩個熱輻射塊251和連接部件252由良好導熱性例如鋁整體地形成。熱沉250的沿馬達殼體10的徑向方向的徑向外部表面和位于功率電路基底70側(cè)的表面提供熱接收表面259。每個熱輻射塊251具有兩個模塊單元260和270。一個模塊單元260定位在熱輻射塊251的面對功率電路基底70的表面上。S卩，模塊單元260被布置為與沿馬達殼體10的軸向方向形成的端表面壁13大體上平行。另一個模塊單元270位于熱輻射塊251的表面上，該表面被布置在馬達2的沿馬達2的徑向方向的徑向外部，并沿在馬達殼體10的軸向方向上形成的端表面壁13的升高方向布置。即，模塊單元270相對于沿馬達殼體10的軸向方向形成的端表面壁13沿縱向方向定位。模塊單元260具有四個半導體模塊261至264和布線基底265(在鋁表面上具有絕緣層)。半導體模塊261至264中的每個在與寬表面垂直的窄表面上形成有三個端子266。半導體模塊261至264的端子266被布置為沿馬達2的徑向向外方向突出。端子266大體上以直角朝功率電路基底70側(cè)彎曲。
模塊單元270具有四個半導體模塊271至274和布線基底275。半導體模塊271至274中的每個在與寬表面垂直的窄表面上具有三個端子276。端子276布置在功率電路基底70側(cè)。半導體模塊261至264的端子266和半導體模塊271至274的端子276插到形成在功率電路基底70上的通孔277中，并通過焊接等電連接到功率電路基底70。馬達引線27插到未示出的通孔中，并形成在位于功率電路基底70上的通孔277外部，并且通過焊接等電連接到功率電路基底70。因此，馬達引線27通過功率電路基底70連接到功率模塊單元260和270。
與第一實施例類似，功率電路基底70形成用于將馬達引線27和功率模塊60連接的連接部件。馬達引線27沿馬達殼體10的軸向方向相對于功率模塊60的模制部件61在馬達殼體10的相對側(cè)處連接到功率模塊60。S卩，馬達引線27沿馬達2的軸向方向相對于功率模塊60的模制部件61在馬達2的相對側(cè)處連接到功率模塊60。模塊單元260和270通過螺釘269螺旋適配到熱沉250。其上安裝有半導體模塊261至264和271至274的布線基底265和275由鋁制成，并且外部表面由樹脂層制成。樹脂層用作絕緣層，以確保半導體模塊261至264和271至274與熱沉絕緣。根據(jù)當前實施例，在模塊單元260中，半導體模塊261至264安裝在布線基底265上。在模塊單元270中，半導體模塊271至274安裝在布線基底275上。模塊單元260和270螺旋適配到熱沉250?；蛘?，半導體模塊261至264和271至274可以在沒有布線基底265和275的情況下適配到熱沉250。在這種情況下，絕緣片需要設(shè)置在半導體模塊261至264與熱沉250之間，以及半導體模塊271至274與熱沉250之間。或者，當不提供絕緣片時，可以使用這樣的半導體模塊，在該半導體模塊中，漏電極涂覆有用于絕緣用途的樹脂。半導體模塊261至264和271至274形成功率模塊，端子266和276形成端子部件。形成模塊單元260的半導體模塊261至264和形成模塊單元270的半導體模塊271至274中的每個具有一個M0S。沿縱向方向布置且布置在一個熱輻射塊251的徑向外部的模塊單元260和270對應(yīng)于第一逆變器電路80。布置在另一個熱輻射塊251上的模塊單元260和270對應(yīng)于第二逆變器電路89。因此，形成一個供電系統(tǒng)的一個功率模塊60相對于一個熱福射塊51布置。與第一實施例類似，逆變器電路80和逆變器電路89彼此類似，將僅描述與逆變器電路80對應(yīng)的模塊單元260和270。在位于熱輻射塊251的面對功率電路基底70的表面上的模塊單元260中，半導體模塊261具有供電繼電器87，半導體模塊262具有MOS 81，半導體模塊263具有MOS 82，半導體模塊264具有MOS 83。g卩，模塊單元260具有布置在供電線側(cè)的MOS 81至83以及一個供電繼電器87。模塊單元260具有布置在供電線側(cè)的MOS 81至83，并形成上游(高電位)側(cè)電路。在徑向外部位置處縱向地位于熱輻射塊251的表面上的模塊單元270中，半導體模塊271具有供電繼電器88，半導體模塊272具有MOS 84，半導體模塊273具有MOS 85，半導體模塊274具有MOS 86。S卩，模塊單元270具有布置在地線側(cè)的MOS 84至86以及一個供電繼電器88。模塊單元270具有布置在地線側(cè)的MOS 84至86，并形成下游(低電位)側(cè)電路。
具有連接到U相線圈的MOS 81的半導體模塊262和具有連接到U相線圈的MOS84的半導體模塊272被形成為夾持熱輻射塊251的外緣側(cè)線。熱輻射塊251的外緣側(cè)線徑向向外地定位，以面對功率電路基底70側(cè)。類似地，具有連接到V相線圈的MOS 82的半導體模塊263和具有連接到V相線圈的MOS 85的半導體模塊273被形成為夾持熱輻射塊251的外緣側(cè)線。熱輻射塊251的外緣側(cè)線徑向向外地定位，以面對功率電路基底70側(cè)。類似地，具有連接到W相線圈的MOS 83的半導體模塊264和具有連接到W相線圈的MOS 86的半導體模塊274被形成為夾持熱輻射塊251的外緣側(cè)線。熱輻射塊251的外緣側(cè)線徑向向外地定位，以面對功率電路基底70側(cè) 。此外，具有供電繼電器87的半導體模塊261和具有供電繼電器88的半導體模塊271被形成為夾持熱輻射塊251的外緣側(cè)線。熱輻射塊251的外緣側(cè)線徑向向外地定位，以面對功率電路基底70側(cè)。通過這種布置，可以降低布線損失。半導體模塊261至264和271至274不具有直接連接到控制電路基底40的端子。因此，控制電路基底40和功率電路基底70通過基底連接端子278電連接?？刂齐娐坊?0與半導體模塊261至264和271至274通過基底連接端子278和功率電路基底70電連接。從控制電路基底40輸出的控制信號通過基底連接端子278和功率電路基底70供給到半導體模塊261至264和271至274，以控制半導體模塊261至264和271至274中的MOS的導通/截止。因此，按照與第一實施例中的方式類似的方式來控制對馬達2的驅(qū)動。根據(jù)第二實施例的驅(qū)動裝置200提供了與上述優(yōu)點(I)至(5)類似的優(yōu)點。此外，在當前實施例中，使用與相應(yīng)的MOS對應(yīng)地樹脂模制的半導體模塊261至264和271至274。因此，未使用與一個供電系統(tǒng)對應(yīng)的模塊。半導體模塊261至264和271至274布置在熱沉250的面對功率基底70的表面上。因此，可以有效地利用空間，并且可以在尺寸上減小裝置。(第三實施例)
如圖23所示，根據(jù)第三實施例的驅(qū)動裝置1001具有殼體，該殼體包括圓筒形馬達殼體1101、螺接到馬達殼體1101的輸出端的端框架1102和安裝在電子控制單元上方的底部圓筒形罩1103。馬達1030包括馬達殼體1101、位于馬達殼體1101的徑向內(nèi)部的定子1201、位于定子1201的徑向內(nèi)部的轉(zhuǎn)子1301和與轉(zhuǎn)子1301 —起旋轉(zhuǎn)的軸1401。定子1201包括沿馬達殼體1101的徑向向內(nèi)方向突出的12個凸極1202。凸極1202沿馬達殼體1101的周緣方向以預(yù)定的間隔設(shè)置。凸極1202均包括多層芯1203和絕緣體1204，多層芯1203通過堆疊許多薄磁性板來提供，絕緣體1204與多層芯1203的軸向外端適配。繞組線1205繞著絕緣體1204卷繞。用于向繞組線1205提供電流的馬達引線1206連接到繞組線1205的六個點。根據(jù)向馬達引線1206的電流供給的模式，繞組線1205用作具有U相、V相和W相的三相線圈。繞組線1205被構(gòu)造為具有U相、V相和W相的三相線圈。馬達引線1206從六個孔沿馬達殼體1101的軸向端壁1106通向電子控制單元。轉(zhuǎn)子1301由例如鐵或其它磁性材料制成，并形成為管形狀。轉(zhuǎn)子1301包括轉(zhuǎn)子芯1302和位于轉(zhuǎn)子芯1302的徑向外部的永磁體1303。永磁體303包括沿圓周方向交替設(shè)置的N極和S極。軸1401被緊固到形成在轉(zhuǎn)子芯1302的軸向中心處的軸孔1304。軸1401由位于馬達殼體1101上的軸承1104和由位于端框架1102上的軸承1105可旋轉(zhuǎn)地支撐。這確保了軸1401可以與轉(zhuǎn)子1301 —起相對于定子1201旋轉(zhuǎn)。軸承1104位于電子控制單元(驅(qū)動控制電路)和馬達(可移動部件)之間的邊界處。該邊界處的壁是馬達殼體1101的端壁1106。軸1401從端壁1106朝電子控制單元延伸，并包括在其端部處朝向電子控制單元定位以檢測旋轉(zhuǎn)位置的磁體1402。由樹脂制成的印刷電路板1801被設(shè)置為靠近軸1401的設(shè)置為朝向電子控制單元的端部。位置傳感器93安裝在印刷電路板1801的中心處，以檢測磁體1402的旋轉(zhuǎn)位置，即，軸1401的旋轉(zhuǎn)位置。接下來參照圖21至圖25描述電子控制單元的構(gòu)造。在圖21、圖22和圖24中，未示出罩1103和印刷電路板1801。 如圖21所示，驅(qū)動裝置1001包括六個半導體模塊1501、1502、1503、1504、1505和1506。圖21中的字母符號用來將半導體模塊1501至1506彼此進行區(qū)分。更具體地，半導體模塊1501至1506單獨地稱作Ul半導體模塊1501、Vl半導體模塊1502、Wl半導體模塊1503、U2半導體模塊1504、V2半導體模塊1505和W2半導體模塊1506。UUVUffl半導體模塊1501至1503和U2、V2、W2半導體模塊1504-1506經(jīng)由匯流條1507連接，以形成模塊單元。匯流條1507具有耦接功能。將與馬達殼體1101隔開定位的匯流條1507a設(shè)置為地，而將靠近馬達殼體1101定位的匯流條1507b設(shè)置為供電線(圖24)。因此，電功率通過匯流條1507供給到半導體模塊1501至1506。UUVUffl半導體模塊1501至1503形成一個逆變器電路，U2.V2.W2半導體模塊1504至1506形成另一個逆變器電路。驅(qū)動裝置1001利用兩個供電系統(tǒng)操作。圖21至圖25示出了例如半導體模塊1501至1506的組裝結(jié)構(gòu)，但未示出電功率供給結(jié)構(gòu)。然而，實際上，電功率通過安裝在罩1103上的連接器供給到匯流條507。半導體模塊1501至1506安裝在從馬達殼體1101的端壁1106沿與軸1401的中心線方向相同的方向延伸的熱沉1601上。如圖21所示，熱沉1601構(gòu)造成使得將兩個柱形部件設(shè)置為夾持軸1401的中心線，其中，這兩個柱形部件的與軸向方向垂直的截面在形狀上基本上為梯形。此外，預(yù)定的徑向部分被切除，從而在中心處形成筒形空間。總體上說，當沿軸向方向觀看時，熱沉1601看起來像八角形形狀的厚壁圓筒。當然，當沿軸向方向觀看時，熱沉601不必總是八角形形狀?；蛘?，當沿軸向方向觀看時，其可以是六角形形狀。熱沉1601具有形成柱形部件的側(cè)壁1602，當沿軸向方向剖視性地觀看時，所述柱形部件在形狀上基本上是梯形的。側(cè)壁1602包括形成非鄰接部分的切除部分1603、1604。熱沉1601與馬達殼體1101整體地形成。熱沉1601的側(cè)壁1602具有側(cè)壁表面1605，側(cè)壁表面1605比面向徑向向外方向且定位成相鄰于切除部分1603、1604的側(cè)表面寬。周緣地形成總共6個側(cè)壁表面1605。容納空間1606沿相應(yīng)的側(cè)壁表面1605的徑向向內(nèi)方向形成，并向中心處的筒形空間打開。容納空間1606具有適配于電容器的外部形狀的弧形表面。此外，容納空間1606處于與側(cè)壁表面1605的位置對應(yīng)的位置。雖然熱沉1601的其上形成有容納空間1606的部分為薄，但是在容納空間1606與馬達殼體1101的端壁1106之間形成與其中未提供容納空間1606的部分一樣厚的厚的部分1107。半導體模塊1501至1506逐個地設(shè)置在面對熱沉1601的徑向外部的側(cè)壁表面1605上。半導體模塊1501至1506成形為類似于沿模制的半導體芯片的平坦方向延伸的板，并且具有相對大面積的相應(yīng)表面中的一個用作散熱表面。例如，銅或其它金屬從散熱表面暴露。半導體模塊1501至1506設(shè)置成使得相應(yīng)的散熱表面與側(cè)壁表面1605接觸。在這種情況下，側(cè)壁表面1605為平面。因此，半導體模塊1501至1506的散熱表面也是平面。可以采用其它構(gòu)造，使得絕緣片放置在半導體模塊1501至1506中的每個半導體模塊的散熱表面與熱沉1601的側(cè)壁表面1605之間。因為半導體模塊1501至1506設(shè)置在熱沉1601的側(cè)壁表面1605上，如上所述，所以與半導體芯片的平坦表面垂直的垂直線與軸1401的中心線垂直。因此，根據(jù)當前實施例的半導體模塊1501至1506是縱向設(shè)置的。半導體模塊1501至1506包括安裝在位 于馬達殼體1101側(cè)處的端部上的線圈端子1508 (圖22)。線圈端子1508沿徑向向外方向彎曲。用于向繞組線1205供給電流的馬達引線1206通過馬達殼體1101的端壁1106中的六個孔通向電子控制單元。馬達引線1206通向半導體模塊1501至1506的徑向外部空間中。因此，在半導體模塊1501至1506的徑向外部空間中，馬達引線1206和線圈端子1508電連接，以使馬達引線1206夾在線圈端子1508之間。半導體模塊1501至1506還包括位于與馬達殼體1101相對的端表面上的六個控制端子1509和兩個電容器端子1510?？刂贫俗?509插到印刷電路板1801(圖23)的通孔中，然后被焊接。這確保了半導體模塊1501至1506電連接到控制電路。電容器端子1510在半導體模塊1501至1506內(nèi)分別從供電線和地岔開。此外，電容器端子1510兩者沿徑向向內(nèi)方向彎曲。如上所述，印刷電路板1801設(shè)置在熱沉1601的前端壁與罩1103之間的空間中。如在例如圖21中所示，六個電容器1701至1702、1703、1704、1705和1706設(shè)置用于半導體模塊1501至1506并且與熱沉1601設(shè)置在相同側(cè)，即，沿徑向向內(nèi)方向設(shè)置。圖21中的字母符號用來將電容器1701至1706彼此區(qū)分開。更具體地，電容器1701至1706將單獨地被稱作Ul電容器1701、V1電容器1702、W1電容器1703、U2電容器1704、V2電容器1705和W2電容器1706。電容器1701至1706分別容納在熱沉1601的容納空間1606中，并設(shè)置為分別靠近半導體模塊1501至1506。電容器1701至1706在形狀上為圓柱形，并設(shè)置為使得相應(yīng)的軸線與軸1401的中心線平行(圖24)。此外，半導體模塊1501至1506的電容器端子1510沿徑向向內(nèi)方向彎曲，以使電容器1701至1706的端子直接連接到彎曲的電容器端子1510。軸1401朝電子控制單元延伸。例如在圖23中所示，扼流線圈1052設(shè)定成使得軸1401穿過扼流線圈1052插入。扼流線圈1052置于形成在熱沉1601的中心處的筒形空間中。通過繞著環(huán)形鐵芯卷繞線圈線來形成扼流線圈1052。扼流線圈1052的線圈端部穿過熱沉1601的切除部分1603，并沿徑向向外方向通至外面(圖21)。扼流線圈1052的線圈端部以介入方式連接到供電線。然而，圖21至圖25未示出用于扼流線圈1052的電功率供給結(jié)構(gòu)。第三實施例提供了第一實施例的優(yōu)點(I)、(3)和(5)。(第四實施例)
根據(jù)第四實施例的驅(qū)動裝置1010具有如在圖26中示出的六個半導體模塊1531、1532、1533、1534、1535和1536。半導體模塊1531至1536附接到熱沉1691，其沿與軸1401的中心線相同的方向從馬達殼體1101的端壁1106延伸。如圖26所示，熱沉1691被成形為具有兩個柱形部件，其布置為夾持軸1401的中心線。柱形部件在沿與軸向方向垂直地截取的截面上具有矩形形狀。熱沉1691繞著軸1401的中心線具有作為柱形部件的側(cè)壁1692。熱沉1691的側(cè)壁1692具有與軸1401的中心線垂直且彼此平行的四個側(cè)壁表面1695。六個半導體模塊1531至1536布置在熱 沉1691的側(cè)壁表面1695上。具體地，兩個半導體模塊布置在四個側(cè)壁表面1695中的兩個內(nèi)側(cè)壁表面1695中的每個上。S卩，總共四個半導體模塊布置在兩個內(nèi)側(cè)壁表面1695上。一個半導體模塊布置在兩個外側(cè)壁表面1695中的每個上。即，總共兩個半導體模塊布置在兩個外側(cè)壁表面上。布置在側(cè)壁1692上的半導體模塊1531至1533形成一個逆變器電路，布置在另一個側(cè)壁1692上的半導體模塊1534至1536形成另一個逆變器電路。半導體模塊1531至1536布置成使得相應(yīng)的熱輻射表面接觸側(cè)壁表面1695。側(cè)壁表面1695是平面，因此，半導體模塊1531至1536中的每個半導體模塊的熱輻射表面也是平面。半導體模塊1531至1536在側(cè)壁1692的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間移位，以使模塊1531至1536的熱輻射表面不完全地彼此面對，以夾持側(cè)壁1692。半導體模塊1531至1536在位于馬達殼體1101側(cè)的相應(yīng)的側(cè)端表面處具有線圈端子1508 (圖27和圖28)。半導體模塊1531至1536在與馬達殼體1101側(cè)相對的相應(yīng)的側(cè)端表面處具有六個控制端子1509和兩個電容器端子1510 (圖26)。該構(gòu)造類似于上述實施例。如圖26所示，六個電容器1701、1702、1703、1704、1705和1706相對于半導體模塊1531至1536布置在熱沉1691的相對側(cè)處。電容器1701至1706設(shè)置用于半導體模塊1531至1536并且布置為分別靠近半導體模塊1531至1536。電容器1701至1706被形成為管狀，并被布置為使得相應(yīng)的軸線平行于軸1401的中心線。半導體模塊1531至1536的電容器端子1510沿與側(cè)壁表面1695相對的方向延伸，并直接連接到電容器1701至1706的端子。根據(jù)第四實施例的驅(qū)動裝置1010類似地提供參考上述實施例描述的優(yōu)點(I)和
(3)。本發(fā)明不限于上述實施例，而是在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以以各種實施例實施。(A)盡管在上面描述的實施例中提供了兩個逆變器電路，但是可以提供三個或更多個逆變器。(B)盡管在第一實施例和第二實施例中，熱沉的熱輻射塊通過連接部件整體地形成，但是熱輻射塊不需要通過連接部件連接，而是可以分開地形成。(C)雖然在第一至第四實施例中將熱沉的側(cè)壁相對于軸的中心對稱地布置，但是側(cè)壁不必對稱地布置。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動裝置，其包括 馬達(2，1030)，所述馬達具有馬達殼體(10，1101)，所述馬達殼體以圓筒形狀形成，以限定外周緣；定子(20，1201)，所述定子徑向地位于所述馬達殼體內(nèi)部并卷繞有繞組線以提供多個相位；轉(zhuǎn)子(30，1301)，所述轉(zhuǎn)子徑向地位于所述定子內(nèi)部并相對于所述定子能夠旋轉(zhuǎn)；以及軸(35,1401),所述軸與所述轉(zhuǎn)子能夠一起旋轉(zhuǎn)； 熱沉(50，250，1601，1691)，所述熱沉沿所述馬達殼體的軸向方向布置，并具有彼此隔開的多個柱形部件(51，251，1602，1692);以及 多個半導體模塊(60，261至264，271至274，1501至1506,1531至1536)，其設(shè)置用于多個供電系統(tǒng)，所述多個供電系統(tǒng)的每個切換供給到所述繞組線的線圈電流，并且所述多個半導體模塊布置在所述多個柱形部件上，使得一個供電系統(tǒng)對應(yīng)于一個柱形部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動裝置，其中 所述柱形部件(51，251，1602，1692)中的每個柱形部件以在徑向方向上具有預(yù)定厚度的厚板形狀形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動裝置，其中 所述柱形部件(51，251，1602，1692)中的每個柱形部件在相應(yīng)的端部處具有連接部件(54，55)，所述連接部件具有沿所述軸向方向設(shè)置的固定孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項所述的驅(qū)動裝置，其中 所述熱沉具有用于連接所述柱形部件(51，251，1602，1692 )的連接部件(52，252 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項所述的驅(qū)動裝置，其中 所述熱沉(50, 250,1601,1691)具有第一柱形部件和第二柱形部件,與第一供電系統(tǒng)和第二供電系統(tǒng)對應(yīng)的所述半導體模塊分別設(shè)置在所述第一柱形部件和所述第二柱形部件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動裝置，其中 所述柱形部件(51，251，1602，1692)相對于所述軸的中心作為參考對稱地設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動裝置，其中 所述半導體模塊(60，261至264，271至274，1501至1506,1531至1536)被形成為單個模塊，所述單個模塊布置在所述柱形部件中每個的表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其中 所述半導體模塊(60，261至264，271至274，1501至1506,1531至1536)被布置為使得當沿所述軸向方向觀看時，沿所述軸向方向突出的相應(yīng)的端子的布置相對于所述軸的中心作為參考呈線對稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動裝置，其中 所述半導體模塊(60，261至264，271至274，1501至1506,1531至1536)被布置為使得當沿所述軸向方向觀看時，沿所述軸向方向突出的相應(yīng)的端子的布置相對于所述軸的所述中心作為參考呈點對稱。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其中 所述半導體模塊(60，261至264，271至274，1501至1506,1531至1536)是接觸每個柱形部件的兩個相鄰表面的模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的任一項所述的驅(qū)動裝置，其還包括電容器(77，78，1701至1706)和線圈(76，1052)徑向地布置在所述柱形部件(51，251，·1602，1692)內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明涉及驅(qū)動裝置，具體地，一種熱沉(50)具有兩個熱輻射塊(51)。所述熱輻射塊(51)以寬的柱形狀形成。所述熱輻射塊(51)在兩個端部處具有連接部件(54，55)。所述連接部件(54，55)具有被形成為沿馬達(2)的軸向方向穿過的相應(yīng)的孔。一個螺釘(56)插在一個連接部件(54)中，并螺旋連接到馬達殼體(10)。另一個螺釘(57)插在另一個連接部件(55)中，并與罩(110)一起螺旋連接到所述馬達殼體(10)。形成兩個供電系統(tǒng)中的每個供電系統(tǒng)的逆變器電路的功率模塊(60)布置在每個熱輻射塊(51)上。
文檔編號H02K9/22GK102804560SQ201080028288
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者山崎雅志, 古本敦司, 株根秀樹 申請人:株式會社電裝