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控制裝置以及包括控制裝置的馬達(dá)單元的制造方法

文檔序號:11293567閱讀:171來源:國知局
控制裝置以及包括控制裝置的馬達(dá)單元的制造方法
本發(fā)明涉及一種控制裝置以及一種包括該控制裝置的馬達(dá)單元,其中,該控制裝置包括具有功率元件(powerelement)的第二電路板和第一電路板。

背景技術(shù):
在日本專利申請公報(bào)No.2008-41718(JP2008-41718A)中所描述的控制裝置包括電路板以及多個(gè)電路元件。在上述控制裝置中,所有電路元件安裝在平面單一電路板上。因此,難以減小電路板在控制裝置中的平面方向上的尺寸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種控制裝置以及包括該控制裝置的馬達(dá)單元,其中,該控制裝置使得電路板的平面方向上的尺寸能夠減小。本發(fā)明的第一方面提供了一種控制裝置。該控制裝置包括:金屬殼體,該金屬殼體具有底壁和側(cè)壁;第一電路板,該第一電路板具有第一主表面,該第一主表面面向底壁;以及第二電路板,該第二電路板相對于第一電路板是直立的,并且該第二電路板具有第二主表面和功率元件,該功率元件安裝在第二主表面上并且面向側(cè)壁。根據(jù)上述控制裝置,第二電路板相對于第一電路板是直立的,因此能夠減小第一電路板在控制裝置中的平面方向上的尺寸。此外,在控制裝置中,功率元件的熱傳遞至殼體的側(cè)壁。因此,抑制了功率元件的溫度上升。在根據(jù)以上方面的控制裝置中,第一電路板可以具有第一背表面和連接器,該第一背表面是越過第一電路板與第一主表面相背的表面,該連接器安裝在第一背表面上,殼體可以具有金屬連接器支承部,該連接器支承部布置在底壁與第一主表面之間,第一主表面的對應(yīng)于連接器的部分可以由連接器支承部進(jìn)行支承,并且第二電路板可以安裝在該連接器支承部上。根據(jù)上述控制裝置,第一主表面的對應(yīng)于連接器的部分由連接器支承部進(jìn)行支承,因此由于將裝置安裝在連接器上而引起的作用在第一電路上的載荷由連接器支承部接收。因此,抑制了第一電路板的變形。此外,在控制裝置中,第二電路板的熱流動(dòng)至連接器支承部。因此,抑制了第二電路板的溫度上升。本發(fā)明的第二方面提供了一種控制裝置。該控制裝置包括:金屬殼體,該金屬殼體具有底壁、側(cè)壁和連接器支承部,側(cè)壁和連接器支承部相對于底壁是直立的;第一電路板,該第一電路板具有第一主表面、第一背表面和連接器,第一主表面面向底壁,連接器安裝在第一背表面上,第一主表面的對應(yīng)于連接器的部分由連接器支承部進(jìn)行支承;以及第二電路板,該第二電路板相對于第一電路板是直立的,并且該第二電路板具有第二主表面、第二背表面和功率元件,第二主表面面向連接器支承部,第二背表面接觸側(cè)壁,功率元件安裝在第二主表面上。根據(jù)上述控制裝置,第二電路板相對于第一電路板是直立的,因此能夠減小第一電路板在控制裝置中的平面方向上的尺寸。此外,在控制裝置中,第一主表面的對應(yīng)于連接器的部分由連接器支承部進(jìn)行支承,因此由于將裝置安裝在連接器上而引起的作用在第一電路上的載荷由連接器支承部接收。因此,抑制了第一電路板的變形。此外,在控制裝置中,第二電路板的熱流動(dòng)至連接器支承部。因此,抑制了第二電路的溫度上升。在根據(jù)以上方面的控制裝置中,第一電路板可以是多層印刷電路板,在所述多層印刷電路板中層疊有多個(gè)熱塑性樹脂膜。本發(fā)明的第三方面提供了一種馬達(dá)單元,該馬達(dá)單元包括根據(jù)以上方面的控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的方面,能夠提供使得電路板的平面方向上的尺寸能夠減小的控制裝置以及包括該控制裝置的馬達(dá)單元。附圖說明下面將參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)上和工業(yè)上的重要性進(jìn)行描述,附圖中相同的標(biāo)記表示相同的元件,并且附圖中:圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的馬達(dá)單元的截面圖,并且是示出了沿著在軸向方向上的平面的截面結(jié)構(gòu)的截面圖;圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的電動(dòng)馬達(dá)的平面結(jié)構(gòu)的平面圖;圖3A是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的控制裝置的第一電路板的展開結(jié)構(gòu)的展開視圖;圖3B是示出了在對根據(jù)第一實(shí)施方式的控制裝置的第一電路板進(jìn)行彎曲之后當(dāng)從圖3A中的箭頭Y3的方向進(jìn)行觀察時(shí)的側(cè)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖4A是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的控制裝置的沿著圖1中的Z1A-Z1A平面的截面結(jié)構(gòu)的截面圖;圖4B是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的控制裝置的沿著圖1中的Z1B-Z1B平面的截面結(jié)構(gòu)的截面圖;圖5是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的馬達(dá)單元的截面圖,并且是示出了圖1中的第二電路板的截面結(jié)構(gòu)及其周圍的截面圖;圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的控制裝置的立體結(jié)構(gòu)的立體圖;圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的控制裝置的截面圖,并且是示出了沿著圖6中的Z6-Z6平面的截面結(jié)構(gòu)的截面圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的馬達(dá)單元的截面結(jié)構(gòu),并且是示出了與圖1所示第二電路板的截面結(jié)構(gòu)對應(yīng)的截面結(jié)構(gòu)及其周圍的截面圖;以及圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的馬達(dá)單元的截面圖,并且是示出了與圖1所示第二電路板的截面結(jié)構(gòu)對應(yīng)的截面結(jié)構(gòu)及其周圍的截面圖。具體實(shí)施方式第一實(shí)施方式將參照圖1對根據(jù)本實(shí)施方式的馬達(dá)單元1的構(gòu)造進(jìn)行描述。馬達(dá)單元1包括電動(dòng)馬達(dá)1A和控制裝置1B。電動(dòng)馬達(dá)1A包括轉(zhuǎn)子10、定子20、匯流條30、馬達(dá)殼體40、滾珠軸承43和44、支架50以及旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)60??刂蒲b置1B包括殼體70、第一電路板80和第二電路板90??刂蒲b置1B控制電動(dòng)馬達(dá)1A的操作。馬達(dá)單元1的方向限定如下:(A)沿著轉(zhuǎn)子10的中心軸線(下文稱為“中心軸線J”)的方向稱為“軸向方向ZA”。垂直于軸向方向ZA的方向稱為“徑向方向ZB”。轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)方向稱為“圓周方向ZC”。(B)在軸向方向ZA上,依次穿過電動(dòng)馬達(dá)1A和控制裝置1B的方向稱為“向上方向ZA1”。在軸向方ZA上,依次穿過控制裝置1B和電動(dòng)馬達(dá)1A的方向稱為“向下方向ZA2”。(C)在徑向方向ZB上,接近中心軸線J的方向稱為“向內(nèi)方向ZB1”。在徑向方向ZB上,遠(yuǎn)離中線軸線J的方向稱為“向外方向ZB2”。轉(zhuǎn)子10包括輸出軸11、轉(zhuǎn)子芯12和永磁體13。轉(zhuǎn)子芯12由磁性材料形成。轉(zhuǎn)子芯12具有圓柱形形狀。轉(zhuǎn)子芯12壓裝至輸出軸11。永磁體13固定至轉(zhuǎn)子芯12的外周。永磁體13在圓周方向ZC上具有十個(gè)磁極。通過從電源(未圖示)供應(yīng)的電流,定子20形成用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)力的磁場。定子20包括定子芯21和場單元22。場單元22的磁通量穿過定子芯21。定子芯21具有多層磁鋼片層疊的結(jié)構(gòu)。定子芯21壓裝至馬達(dá)殼體40的定子保持部41的內(nèi)周。場單元22通過從電源供應(yīng)的電流形成圍繞該場單元22的磁場。場單元22通過圍繞定子芯21卷繞導(dǎo)線形成集中繞組。場單元22包括四個(gè)U相線圈、四個(gè)V相線圈和四個(gè)W相線圈。匯流條30包括銅板31、支承構(gòu)件32和電路連接構(gòu)件33。匯流條30相對于定子芯21沿著向上方向ZA1定位。匯流條30連接至定子芯21。匯流條30經(jīng)由第一電路板80電連接至定子芯20和第二電路板90。銅板31包括U相銅板31U、V相銅板31V和W相銅板31W。U相線圈的線圈端部連接至U相銅板31U。V相線圈的線圈端部連接至V相銅板31V。W相線圈的線圈端部連接至W相銅板31W。支承構(gòu)件32具有銅板支承部32A和三個(gè)腿部32B。支承構(gòu)件32具有銅板支承部32A和腿部32B由相同的樹脂材料一體地成型的結(jié)構(gòu)。銅板支承部32A具有環(huán)形形狀。銅板支承部32A支承銅板31。腿部32B從銅板支承部32A的外周部沿著向下方向ZA2延伸。腿部32B沿著圓周方向ZC彼此間隔。腿部32B在其下端部處連接至定子芯21的外周部。電路連接構(gòu)件33將銅板31和第一電路板80彼此電連接。電路連接構(gòu)件33包括引線33A和連接器部33B。引線33A在一端部處固定至銅板31。引線33A在另一端部處連接至連接器部33B。引線33A經(jīng)由匯流條通孔52A(參見圖2)牽引至沿著向上方向ZA1超出支架50的蓋部52的一側(cè)。連接器部33B配裝至匯流條連接器84。馬達(dá)殼體40具有定子保持部41和蓋部42。馬達(dá)殼體40具有定子保持部41和蓋部42由相同的金屬板一體地形成的結(jié)構(gòu)。馬達(dá)殼體40容置轉(zhuǎn)子10的一部分、定子20和匯流條30。定子保持部41具有圓柱形形狀。定子保持部41具有開口部41A。開口部41A在定子保持部41的上端部處沿著向上方向ZA打開。蓋部42具有軸承支承部42A。蓋部42封閉定子保持部41的下端部。滾珠軸承43壓裝至輸出軸11的上端部。滾珠軸承43固定至軸承支承部55。滾珠軸承43在轉(zhuǎn)子10能夠相對于定子20旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承輸出軸11。滾珠軸承44壓裝至輸出軸11的下端部。滾珠軸承44固定至軸承支承部42A。滾珠軸承44在轉(zhuǎn)子10能夠相對于定子20旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下支承輸出軸11。支架50固定至馬達(dá)殼體40的開口部41A。支架50封閉開口部41A。支架50具有側(cè)壁51、蓋部52、安裝部53、旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54和軸承支承部55。支架50具有蓋部52、安裝部53、旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54和軸承支承部55由相同的金屬材料一體地成型的結(jié)構(gòu)。側(cè)壁51具有圓柱形形狀。側(cè)壁51固定至馬達(dá)殼體40的開口部41A。側(cè)壁51具有連接器通孔(未圖示)。蓋部52定位在側(cè)壁51的沿著軸向方向ZA的中間部分中。蓋部52封閉開口部41A。蓋部52具有匯流條通孔52A和旋轉(zhuǎn)變壓器通孔52B(參見圖2)。安裝部53從側(cè)壁51的上端部沿著向外方向ZB2延伸。安裝部53通過螺栓56固定至殼體70的安裝部74。旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54具有圓柱形形狀。旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54從蓋部52沿著向下方向ZA2延伸。軸承支承部55具有圓柱形形狀。軸承支承部55相對于旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54沿著向內(nèi)方向ZB1定位。軸承支承部55從蓋部52沿著向上方向ZA1延伸。旋轉(zhuǎn)變壓器60相對于匯流條30沿著向上方向ZA1、且相對于匯流條30沿著向內(nèi)方向ZB1定位。旋轉(zhuǎn)變壓器60將與轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)位置相對應(yīng)的電壓信號輸出至第一電路板80。旋轉(zhuǎn)變壓器60包括旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子61、旋轉(zhuǎn)變壓器定子62和電路連接構(gòu)件63。旋轉(zhuǎn)變壓器60為可變磁阻型旋轉(zhuǎn)變壓器。旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子61壓裝至輸出軸11。旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子62固定至旋轉(zhuǎn)變壓器支承部54。旋轉(zhuǎn)變壓器定子62具有旋轉(zhuǎn)變壓器芯62A和旋轉(zhuǎn)變壓器場單元62B。旋轉(zhuǎn)變壓器芯62A壓裝至旋轉(zhuǎn)變壓器支承...
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