本發(fā)明涉及一種用于將用于電動助力轉(zhuǎn)向裝置、電動致動器裝置等的電動機和包括其驅(qū)動電路在內(nèi)的控制單元電連接起來的端子連接部以及端子連接方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，用來通過齒輪箱來降低電動馬達(下面，簡單地稱為“電動機”)的旋轉(zhuǎn)的速度并將轉(zhuǎn)向輔助扭矩施加到車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電動助力轉(zhuǎn)向裝置和用來通過球形螺釘?shù)葘㈦妱訖C的旋轉(zhuǎn)變換成直線運動并進行物體的移動、定位等的電動致動器是已知的。并且，在電動助力轉(zhuǎn)向裝置和電動致動器中，為了實現(xiàn)裝置的小型化和防止噪音的發(fā)生，使包括安裝了用于對電動機進行驅(qū)動控制的控制電路的控制基板、功率基板等在內(nèi)的控制單元(ecu)與電動機成為一體的機電一體型的電動機單元是已知的。

例如，日本特開2013-196803號公報(專利文獻1)公開了一種將電動機和ecu電連接起來的方法。專利文獻1所公開的端子連接部為這樣的結(jié)構(gòu)，即，其通過設(shè)置突起，以便使得在電動機單元與驅(qū)動單元的電連接中，為了將設(shè)有貫通孔的第1通電端子和形成從板狀構(gòu)件的前端部朝向基端部的縫隙并設(shè)有一對叉子部的第2通電端子連接起來，當插入第1通電端子和第2通電端子的基端部叉子的時候，第2通電端子的前端部叉子就打開了。

還有，日本特開2013-196973號公報(專利文獻2)所公開的端子連接部在音叉端子的叉子端子一側(cè)的底部設(shè)置了用于允許板狀端子的旋轉(zhuǎn)位置偏移的縫隙。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-196803號公報

專利文獻2：日本特開2013-196973號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

然而，專利文獻1以及專利文獻2所公開的方法均存在這樣的問題，即，在通過機械接觸將電動機和其驅(qū)動單元電連接起來的情況下，為了適當?shù)乇３蛛姎饨佑|部的接觸面積以及接觸表面壓力，需要嚴格管理各個端子的精度。

因此，本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種即使以簡易的形狀來構(gòu)成電動機和控制單元的各個端子也能夠長期適當?shù)乇３蛛姎膺B接部的連接面積以及連接表面壓力的端子連接部以及端子連接方法，并且，本發(fā)明的目的還在于提供一種最適合用于電動助力轉(zhuǎn)向裝置、電動致動器裝置等的端子連接部以及端子連接方法。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明涉及一種用于將電動機的電動機側(cè)端子和所述電動機的控制單元的單元側(cè)端子連接起來的端子連接部，本發(fā)明的上述目的可以通過下述這樣實現(xiàn)，即：通過使所述電動機側(cè)端子與所述單元側(cè)端子抵接并將因機械加工而產(chǎn)生的塑性變形施加到所述抵接部分來形成所述電動機側(cè)端子與所述單元側(cè)端子接合的接合部位，以便形成電氣接點。

還有，本發(fā)明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實現(xiàn)，即：孔、或凹加工、或凸加工、或彎曲加工、或薄壁加工的加工部位被形成在所述電動機側(cè)端子和所述單元側(cè)端子中的至少一方，使位于所述加工部位的所述電動機側(cè)端子與位于所述加工部位的所述單元側(cè)端子抵接；或，形成所述接合部位，并且還形成所述接合部位的防脫機構(gòu)；或，所述機械加工為基于曲折連接的緊固、基于孔眼連接的緊固和基于鉚釘連接的緊固中的至少一種加工；或，所述機械加工為基于曲折連接的緊固、基于孔眼連接的緊固和基于鉚釘連接的緊固中的任意一種加工與焊接的組合；或，所述接合部位被形成在復數(shù)個地方；或，所述電動機側(cè)端子和所述單元側(cè)端子具有相同的材質(zhì)；或，所述材質(zhì)為對銅或銅合金施加了金屬鍍層處理的材料；或，所述控制單元包括控制基板、插入成型板、功率基板和散熱器，所述單元側(cè)端子從所述插入成型板或所述功率基板延伸出來；或，所述接合部位的擴大是沿著所述電動機的軸方向的；或，所述接合部位的擴大是沿著所述電動機的徑方向的。

還有，本發(fā)明涉及一種將電動機的電動機側(cè)端子和所述電動機的控制單元的單元側(cè)端子連接起來的端子連接方法，本發(fā)明的上述目的可以通過下述這樣實現(xiàn)，即：使所述電動機側(cè)端子與所述單元側(cè)端子抵接，將因機械加工而產(chǎn)生的塑性變形施加到所述抵接部分，形成所述電動機側(cè)端子與所述單元側(cè)端子接合的接合部位，形成所述電動機側(cè)端子和所述單元側(cè)端子的電氣接點；或，在所述電動機側(cè)端子和所述單元側(cè)端子中的至少一方形成孔、或凹加工、或凸加工、或彎曲加工、或薄壁加工的加工部位，使位于所述加工部位的所述電動機側(cè)端子與位于所述加工部位的所述單元側(cè)端子抵接，將因機械加工而產(chǎn)生的塑性變形施加到所述抵接部分，形成所述電動機側(cè)端子與所述單元側(cè)端子接合的接合部位，形成所述電動機側(cè)端子和所述單元側(cè)端子的電氣接點。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的端子連接部的結(jié)構(gòu)以及端子連接方法，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣對連接端子高精度地進行機械加工，因為使進行機械加工之前的端子與某個規(guī)定的位置對準并抵接，對該抵接部分進行機械加工(施加塑性變形)以便進行接合，所以具有不需要嚴格管理各個端子的精度的效果。因為通過機械加工來進行接合，所以能夠長期適當?shù)乇３蛛姎膺B接部的連接面積以及連接表面壓力。

還有，在連接端子的機械加工中，因為能夠利用控制單元的高剛性部位并經(jīng)由絕緣部位來對承受機械加工力的部分進行機械加工，所以具有不會對電動機或控制單元側(cè)的端子底部施加過度的應(yīng)力的效果。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的電動機裝置的立體圖。

圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的端子部的結(jié)構(gòu)示例的擴大局部圖。

圖3為本發(fā)明的第一實施方式的端子部的前視圖以及x－x剖視圖。

圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的端子接觸部位的機械加工方法的圖。

圖5是表示第一實施方式的ecu側(cè)端子的別的結(jié)構(gòu)示例的立體圖。

圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的端子的擴大立體圖。

圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的端子部的樹脂成型結(jié)構(gòu)示例的立體圖。

圖8是表示在進行樹脂成型之后，將單元側(cè)端子和電動機側(cè)端子焊接起來的樣子的立體圖。

具體實施方式

本發(fā)明為用于將電動機(例如，三相無刷電動機)的電動機側(cè)端子和電動機的包括驅(qū)動電路在內(nèi)的控制單元的單元側(cè)端子連接起來的端子連接部以及端子連接方法，通過使平板狀或l形狀的電動機側(cè)端子與平板狀或l形狀的單元側(cè)端子抵接，并且，將因機械加工(例如，基于曲折連接的緊固(クリンチかしめ，clinchcalking)、基于孔眼連接的緊固(ハトメかしめ，eyeletcalking)等)而產(chǎn)生的塑性變形施加到該抵接部分的一個地方或復數(shù)個地方，來形成端子之間(重疊部分的一部分或全部)的接合部位以便形成電氣接點，或者，形成接合部位，并且還形成接合部位的防脫機構(gòu)。因此，能夠長期適當?shù)乇３蛛姎膺B接部的連接面積以及連接表面壓力。

還有，在包括控制基板、插入成型板、功率基板和散熱器在內(nèi)的控制單元中，使單元側(cè)端子從插入成型板或功率基板延伸出來，在電動機側(cè)端子和單元側(cè)端子中的至少一方形成用來使加工性變得容易的孔、或凹加工、或凸加工、或彎曲加工、或薄壁加工的加工部位。因此，盡管易于進行位置對準，但還是能夠進行高精度的端子的接合。

另外，在本發(fā)明的一個實施方式中，接合部位的擴大是沿著電動機的軸方向的。還有，在另一個實施方式中，接合部位的擴大是沿著電動機的徑方向的。

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的使三相(u相、v相、w相)無刷電動機100與控制單元(ecu)200構(gòu)成為一體的電動機裝置的立體圖，該電動機裝置具有機電一體型的結(jié)構(gòu)。電動機100具備成為驅(qū)動軸的輸出軸101，在輸出軸101的相反側(cè)的軸方向端面，平板狀的電動機側(cè)端子110(110u、110v、110w)被設(shè)置成沿著軸方向延伸出來。

還有，在本實施例中，被一體性地設(shè)置在電動機100的輸出軸101的相反側(cè)的軸方向端面上的控制單元200具有4段結(jié)構(gòu)。也就是說，控制單元200具有這樣的分層結(jié)構(gòu)，即，其具備在從輸出軸101的相反側(cè)(在圖中為上方)開始的第1段安裝了微機等的控制基板201、被連接到電路的在第2段安裝了諸如線圈、電容器之類的分立部件的對金屬端子進行樹脂插入成型的插入成型板202、在第3段安裝了諸如fet之類的功率元件的功率基板(鋁基板)203和位于第4段的用來確保功率基板203的散熱以及電動機100的安裝的散熱器(散熱材料)204。控制單元200的單元側(cè)端子210(210u、210v、210w)為平板結(jié)構(gòu)，被設(shè)置成從插入成型板202沿著軸方向延伸出來，以便使其與電動機側(cè)端子110(110u、110v、110w)重疊起來。在機械加工部230對單元側(cè)端子210(210u、210v、210w)和電動機側(cè)端子110(110u、110v、110w)實施如后所述的機械加工(塑性變形)，通過形成接合部位以便在電氣接點將單元側(cè)端子210和電動機側(cè)端子110連接起來。接合部位的范圍可以為單元側(cè)端子210與電動機側(cè)端子110的重疊部分的一部分，也可以為單元側(cè)端子210與電動機側(cè)端子110的重疊部分的全部。

就這樣，因為單元側(cè)端子210u、210v、210w和電動機側(cè)端子110u、110v、110w在各自的接合部位分別被電連接起來，所以能夠通過控制單元200來對電動機100進行驅(qū)動控制。

圖2(a)以及圖2(b)示出了電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210之間的抵接部分的詳細的結(jié)構(gòu)示例，用于使電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210在電氣上絕緣的絕緣構(gòu)件205被安裝在散熱器204上。如圖2(a)所示，絕緣構(gòu)件205被樹脂成型為凹部形狀以便沿著圖中的縱向包住端子110以及端子210并使它們卡合，3個(u相、v相、w相)圓筒部205a被形成在背面一側(cè)。還有，3個插入孔204a被設(shè)置在散熱器204，絕緣構(gòu)件205的各個圓筒部205a分別被插入到插入孔204a，通過諸如壓入、螺栓連接、卡扣連接之類的方法被固定。從圖中上方的插入成型板202拉出單元側(cè)端子210，從圖中下方的端子臺102拉出電動機側(cè)端子110，在絕緣構(gòu)件205的凹部使電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210抵接。在該狀態(tài)(圖2(b))下，通過用于機械加工的工具來對抵接部分的機械加工部230進行塑性變形，形成單元側(cè)端子210與電動機側(cè)端子110接合的接合部位。圖2(b)為這樣一種狀態(tài)，即，使電動機側(cè)端子110以及單元側(cè)端子210的各個前端部分與絕緣構(gòu)件205卡合，在電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210重疊起來的重疊部分形成抵接部分，在該抵接部分形成了接合部位。

圖3(a)為使電動機側(cè)端子110以及單元側(cè)端子210的各個前端部分重疊起來并與絕緣構(gòu)件205的凹部205a卡合，在機械加工部230形成了接合部位的狀態(tài)的前視圖，圖3(b)為沿圖3(a)的箭頭x－x的剖視圖。如圖3(b)的剖面結(jié)構(gòu)所示，機械加工部230與絕緣構(gòu)件205的凹部205a卡合，通過單元側(cè)端子210以及電動機側(cè)端子110的塑性變形形成接合部位，成為電動機100和控制單元200的電氣接點。為了保護徑方向的端子的金屬，也可以罩上絕緣外殼等。

接下來，參照圖4(a)～圖4(c)，對使電動機側(cè)端子110以及單元側(cè)端子210的各個前端部分重疊起來并使它們抵接，在該抵接部分通過機械加工形成接合部位的方法的一個示例進行說明。

用于機械加工的工具例如，如圖4所示，由能夠前進或后退的筒夾240和嵌合于筒夾240的內(nèi)徑，開孔部241a被形成在前端，在外側(cè)具有楔形的芯部241構(gòu)成。作為筒夾240，可以使用油孔筒夾、直筒夾、莫氏錐筒夾、絲錐筒夾等。還有，也可以在電動機側(cè)端子110和單元側(cè)端子210中的至少一方形成用來使機械加工部230的加工性變得容易的孔、或凹加工、或凸加工、或彎曲加工、或薄壁加工等的加工部位。并且，通過工具來進行的機械加工(塑性變形)按如下所示來進行。

[1]如圖4(a)所示那樣，對工具進行定位，使筒夾240前進，通過芯部241的開孔部241a在電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210的抵接部分(機械加工部230)開孔。

[2]當芯部241的楔形的前端進入絕緣構(gòu)件205的時候，通過更進一步只插入芯部241來擴大楔形的前端。

[3]接下來，從該狀態(tài)使筒夾240后退，在各個端子110以及210的抵接部分形成接合部位。通過使筒夾240后退，同時形成接合部位的防脫機構(gòu)。

[4]如圖4(c)所示那樣，使芯部241后退并把其拔出，使楔形癟掉并拔出工具。

通過上述方法[1]～[4]，能夠與電動機側(cè)端子110以及單元側(cè)端子210的形狀和加工精度無關(guān)系地并且長期適當?shù)乇３蛛姎膺B接部的連接面積以及連接表面壓力。

此外，在上述實施方式中，盡管如圖1所示那樣單元側(cè)端子210被設(shè)置成從插入成型板202延伸出來，但也可以如圖5所示那樣將單元側(cè)端子210設(shè)置成從功率基板203延伸出來。

接下來，參照圖6對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

在上述第一實施方式中，機械加工的方向為電動機徑方向，盡管電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210的抵接部分的擴大是沿著電動機100的軸方向的，但在第二實施方式中，機械加工的方向為與電動機徑交叉的方向，成為抵接部分的擴大是沿著電動機100的徑方向的結(jié)構(gòu)。在第二實施方式中，也對電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210的抵接部分施加來自p以及q方向的因機械加工而產(chǎn)生的塑性變形，形成電動機側(cè)端子110與單元側(cè)端子210接合的接合部位。

圖6示出了第二實施方式的抵接部分的細節(jié)，從功率基板203朝向下方延伸出來的單元側(cè)端子210具備在上部轉(zhuǎn)彎的平板狀的長的u相端子211u、在上部轉(zhuǎn)彎的平板狀的具有中間長度的v相端子211v和在上部轉(zhuǎn)彎的平板狀的短的w相端子211w，各個端子211u～211w的平面部被配置成與電動機軸平行。還有，從電動機的端子臺102朝向上方延伸出來的電動機側(cè)端子110具備l形狀構(gòu)件的u相端子111u、l形狀構(gòu)件被載置在平板(短的)的頂部的結(jié)構(gòu)的v相端子111v和l形狀構(gòu)件被載置在平板(長的)的頂部的結(jié)構(gòu)的w相端子111w，各個端子111u～111w的l形狀構(gòu)件的內(nèi)面?zhèn)扰c單元側(cè)端子211u～211w的下部右側(cè)的側(cè)面抵接，形成抵接部分。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，因為各個端子211u～211w以及111u～111w的抵接部分的寬度方向都是沿著電動機軸方向的，并且，各個相的抵接部分的高度呈階梯狀互不相同，所以也易于進行機械加工。關(guān)于通過機械加工來形成接合部位，可以通過從圖6的p方向以及q方向插入工具，并且，通過壓接等將各個端子211u～211w以及111u～111w的抵接部分接合起來，從而形成接合部位。

在圖6的實施方式中，盡管使u相的抵接部分具有一個低的高度，使w相的抵接部分具有一個高的高度，使v相的抵接部分具有一個中間的高度，但是可以適當?shù)刈兏舜酥g的高度關(guān)系。關(guān)于u相，盡管沒有使用平板而是將l形狀構(gòu)件的電動機側(cè)端子111u直接設(shè)置在端子臺102上，但也可以像其他的相那樣使用平板并載置在其頂部。還有，在圖6的實施方式中，盡管使單元側(cè)端子210從功率基板203延伸出來，但與圖1的實施例相同，也可以使單元側(cè)端子210從插入成型板202延伸出來。

并且，對單元側(cè)端子210進行樹脂成型，在通過諸如螺釘緊固、卡扣連接之類的方法將該樹脂成型品固定在散熱器上之后，通過將單元側(cè)端子210與控制裝置焊接起來，就可以獲得在進行機械加工的時候不會對端子施加應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。

圖7示出了在通過機械加工來進行端子接合之后，對單元側(cè)端子210(211u～211w)以及電動機側(cè)端子110(111u～111w)的表面施加樹脂成型120，將用于使端子間絕緣的蓋罩121覆蓋在樹脂成型品的結(jié)構(gòu)。還有，圖8示出了將經(jīng)過樹脂成型后的單元側(cè)端子210和經(jīng)過樹脂成型后的電動機側(cè)端子110焊接起來的樣子，樹脂成型103被施加到電動機側(cè)端子110。端子臺102的斜線部分表示樹脂成型103。

此外，在上述各個實施方式中，進行機械加工的地方并不限于一個地方，對于各個端子來說，也可以對復數(shù)個地方進行機械加工。還有，作為機械加工的種類，可以適當?shù)厥褂弥T如基于曲折連接的緊固、基于孔眼連接的緊固、基于鉚釘連接的緊固(リベットかしめ，rivetcalking)之類的機械加工，并且還可以將復數(shù)個上述機械加工組合起來。作為復合性的接合方法，例如可以采用在基于曲折連接的緊固中插入鉚釘?shù)姆椒?、在基于孔眼連接的緊固中插入鉚釘?shù)姆椒ǖ?。并且，通過并用諸如基于曲折連接的緊固、基于孔眼連接的緊固、基于鉚釘連接的緊固之類的機械加工和焊接(激光焊接、電阻焊接、tig焊接(鎢極惰性氣體保護焊)、超聲波焊接)，能夠使接合部變得更堅固。

作為接合部分的接合面的形態(tài)，優(yōu)選進行接合的各個端子的材料為相同的材質(zhì)，也可以采用通過對銅或銅合金施加金屬鍍層處理來抑制接合面的氧化的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)上述實施方式，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣對連接端子高精度地進行機械加工，因為使進行機械加工之前的端子與某個規(guī)定的位置對準，在該位置進行機械加工以便進行接合，所以具有不需要嚴格管理各個端子的精度的效果。還有，在該機械加工中，因為能夠利用控制裝置的高剛性部位并經(jīng)由絕緣部位來對承受機械加工力的部分進行機械加工，所以具有不會對電動機或驅(qū)動電路側(cè)的端子底部施加過度的應(yīng)力的效果。

附圖標記說明

100三相無刷電動機

101輸出軸

102端子臺

110(110u～110w、111u～111w)電動機側(cè)端子

200控制單元(ecu)

201控制基板

202插入成型板

203功率基板(鋁基板)

204散熱器

205絕緣構(gòu)件

210(210u～210w、211u～211w)單元側(cè)端子