CN102763309B - 电动式驱动装置及装设有该装置的电动式动力转向装置 - Google Patents

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Abstract

能使装置小型化并降低成本，且能提高电连接的可靠性。电动式驱动装置包括：电动机(1)；以及控制装置(11)，该控制装置(11)配置于电动机(1)的转轴的轴线上，并对电动机(1)的驱动进行控制，并且包括：电动机端子(10)，该电动机端子(10)的端部从电动机(1)朝控制装置(11)延伸；以及输出端子(23b)，该输出端子(23b)的端部从控制装置(11)朝电动机(1)延伸，电动机端子(10)和输出端子(23b)的包括端部在内的部位分别与电动机(1)的轴线方向平行地延伸，并彼此重叠地接合在一起。

Description

电动式驱动装置及装设有该装置的电动式动力转向装置
技术领域
本发明涉及一种电动式驱动装置及通过该电动式驱动装置的驱动力对车辆的转向装置辅助施力的电动式动力转向装置。
背景技术
目前，已知有一种电动式动力转向装置的驱动装置：具有对车辆的转向盘输出辅助转矩的电动机和对该电动机实施驱动控制的控制装置，上述控制装置安装于上述电动机。在该电动式驱动装置中，控制装置配置于电动机的转轴的轴线上，并固定于电动机。此外，从控制装置朝电动机延伸的输出端子即电动机端子的端部朝电动机的径向外侧方向弯曲，并在形成为コ字形的连接构件的外侧用螺钉固定于电动机的绕组端子。此处，电动机端子和绕组端子在电动机的转轴的轴线方向上重叠，并从电动机的反输出侧用螺钉加以固定而处于电连接(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007－62433号公报(第0020段、图4)
发明的公开
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1所公开的电动式驱动装置中，需要将电动机端子与绕组端子电连接的螺钉。另外，需要在连接构件的外侧将电动机端子与绕组端子重叠的空间，并需要螺钉旋紧的空间。其结果是，存在零件个数增加成本升高并使装置大型化这样的问题。另外，由于用螺钉将电动机端子和绕组端子固定并使其电连接，因此，存在因汽车在使用环境下的振动及冷热循环等而产生螺钉的松弛进而导致电连接的可靠性降低这样的问题。
本发明以解决上述问题为技术问题，其目的在于提供一种能使装置小型化并降低成本、且能提高电连接的可靠性的电动式驱动装置及装设有该电动式驱动装置的电动式动力转向装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电动式驱动装置包括：电动机；以及控制装置，该控制装置配置于该电动机的转轴的轴线上，并对上述电动机的驱动进行控制，其特征是，包括：电动机端子，该电动机端子的端部从上述电动机朝上述控制装置延伸；以及输出端子，该输出端子的端部从上述控制装置朝上述电动机延伸，上述电动机端子和上述输出端子的包括上述端部在内的部位分别与上述电动机的轴线方向平行地延伸，并彼此重叠地接合在一起。
发明效果
根据本发明的电动式驱动装置，通过将电动机端子及输出端子形成为与电动机的轴线方向平行地延伸并彼此重叠地接合在一起，从而使装置小型化并降低成本，且提高了电连接的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的电动式动力转向装置的剖视图。
图2是本发明实施方式1的电动式驱动装置的剖视图。
图3是将本发明实施方式1的电动式驱动装置的主要部分放大表示的俯视图及剖视图。
图4是对本发明实施方式1的电动式驱动装置的加工法进行说明的剖视图。
图5是本发明实施方式2的电动式驱动装置的剖视图。
图6是表示安装有本发明实施方式3的电动式驱动装置的电动式动力转向装置的剖视图。
图7是本发明实施方式3的电动式驱动装置的剖视图。
图8是本发明实施方式3的电动式驱动装置的分解图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的电动式驱动装置及装设该电动式驱动装置的电动式动力转向装置的优选实施方式进行说明。本发明并不限定于这些实施方式，还可包括各种设计变更。
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的电动式动力转向装置的剖视图，图2是本发明实施方式1的电动式驱动装置的剖视图。
在图1及图2中，作为电动式驱动装置的驱动源且由三相无刷电动机构成的电动机1包括：输出轴2；在输出轴2上固定着具有八极磁极的永磁体3的转子4；设于转子4的周围的定子5；以及配置于输出轴2的反输出侧(与输出侧相反的一侧)的轴端部2a，并与转子4的永磁体3的磁极位置相对应地磁化成两极的传感器用永磁体6。
上述定子5具有：与永磁体3的外周相对的12个突极7；安装于突极7的绝缘体8；以及卷绕于绝缘体8且与U、V及W三相连接的电枢绕组9。电枢绕组9作为星形连接而被连接，其三个绕组端部分别与配置于输出轴2的轴端部2a侧的三个电动机端子10连接。电动机端子10的端部朝控制装置11延伸，并与电动机1的轴线方向平行地延伸。此外，电动机端子10形成有曲柄状的弯曲部10a，并在比弯曲部10a更靠前端侧的部位与控制装置11焊接在一起而被电连接。弯曲部10a为弹性体，藉此，使在焊接时或装置使用的温度环境下因各零件的线膨胀系数差异而产生的焊接部的应力得以缓和。另外，定子5固定于铝制的电动机壳体12。此外，固定有定子5的电动机壳体12被螺钉(未图示)固定在支架13上。
电动机1固定于减速机构即减速齿轮14。减速齿轮14包括：供电动机1的支架13安装的齿轮箱15；设于齿轮箱15内且用于使输出轴2的旋转减速的蜗杆16；以及与蜗杆16啮合的蜗轮17。在蜗杆16的端部形成有花键。在输出轴2的端部中压入内侧形成有花键的联接器18。此外，联接器18和蜗杆16的端部被花键嵌合，以从电动机1朝减速齿轮14传递转矩。
对上述电动机1的驱动进行控制的控制装置11包括：由高热传导的陶瓷基板构成的配电板19；由绝缘印刷基板构成的控制基板20；用于去除电磁噪声的线圈21；用于对在电动机1中流动的电动机电流的波动成分进行吸收的大容量的电容器22(2200μF×3左右)；有多个导电板23、24、25、26等嵌件成形于绝缘性树脂中的电路壳体27；高热传导率的铝制的散热器28；以及被安装成覆盖控制基板20的状态的绝缘性树脂制的盖29。
上述配电板19由例如DBC(东芝材料的注册商标)基板构成，在铝的陶瓷基板上形成有铜板以作为配线图案。另外，在配电板19上的配线图案中焊接安装有半导体开关元件(例如FET)30、分流电阻器(未图示)等大电流零件，其中，上述半导体开关元件30构成三相桥式电路，用于根据辅助转矩的大小及方向来切换电动机1的电动机电流，上述分流电阻器用于对电动机1的电流进行检测。
上述控制基板20由多层(例如四层)的玻璃环氧板构成，在控制基板20上焊接安装有微型计算机31、对传感器用永磁体6的磁场方向进行检测的磁传感器32、包括驱动电路(未图示)及电动机电流检测电路(未图示)在内的周边电路元件(小电流零件)等。微型计算机31根据用于对通过分流电阻器(未图示)的一端流向电动机1的电动机电流进行检测的电流检测电路(未图示)和来自转矩传感器(未图示)的操纵转矩信号运算出辅助转矩，并反馈电动机电流及被磁传感器32检测出的转子4的旋转位置，从而运算出相当于辅助转矩的电流。然后，该微型计算机31将用于控制桥式电路的半导体开关元件30的驱动信号输出。
另外，虽然图中未示，但微型计算机31除AD转换器、PWM计时电路等之外，还具有众所周知的自我诊断功能，始终对系统是否正常工作进行自我诊断，当发生异常时，切断电动机电流。
安装于控制基板20上的磁传感器32由磁阻元件构成，并与配置于电动机1的转子4的轴端部2a的传感器用永磁体6相对。传感器用永磁体6的磁场的方向伴随着电动机1的转子4的旋转而旋转。磁传感器32伴随着该磁场的旋转而使磁阻变化，其结果是，能检测出转子4的位置。由于磁传感器32是采用检测磁场方向的方式，因此，与霍尔元件式磁传感器相比，传感器用永磁体6相对于转轴轴向的安装位置精度要求不严。
如上所述，在电路壳体27中，嵌件成形于绝缘性树脂中的多个导电板23、24、25、26构成了配线图案。在电路壳体27的一端侧，用于用引线接合法将导电板23的一端与配电板19连接的焊盘23a从绝缘性树脂露出形成，并在导电板23的另一端形成有输出端子23b。输出端子23b的端部朝电动机1延伸，并与电动机1的轴线方向平行地延伸。
另外，成为输出端子23b的一个保持构件的电路壳体27在输出端子23b从绝缘性树脂突出的部位的电动机1的径向内侧的位置上形成了槽27a，并在该槽27a中插入电动机端子10。
另外，如图3中示出的放大图那样，在输出端子23b上形成有长孔形状的贯穿的孔23c。另外，如上所述，输出端子23b以其成为外侧的方式与电动机端子10在电动机1的径向上重叠。此外，如图4所示，在输出端子23b与电动机端子10重叠的状态下，激光从电动机1的径向外侧照射到孔23c的内周部以进行激光焊接。通过观察孔23c的内周端面和电动机端子10的表面的熔融状态，能确认激光焊接的焊接后状态。
这样，就通过激光焊接使输出端子23b与电动机端子10电连接。此时，焊接位置是比电动机端子10的弯曲部10a更靠前端侧的部位。另外，电动机端子10与输出端子23b间的焊接部在电动机1的径向及轴线方向上与一个保持构件即电路壳体27分离。因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使电路壳体27的绝缘性树脂熔损、劣化。
另外，隔着配电板19而在与焊盘23a相反的一侧，从绝缘性树脂露出形成有焊盘24a以作为导电板24的一端，该焊盘24a作为用引线接合法与配电板19连接以供电的电源端子。此外，在导电板24的另一端侧，从绝缘性树脂露出焊接部24b，在该焊接部24b上焊接并电连接着对电动机电流的波动进行吸收的电容器22。通过将电容器22配置于该位置，能缩短电容器22与配电板19的距离，以有效地吸收流向配电板19的电动机电流的波动成分。
另外，在电路壳体27上，从绝缘性树脂露出形成有焊盘(未图示)以作为导电板26的一端，该焊盘用引线接合法与配电板19连接，并作为与控制基板20间输入输出信号的信号端子。此外，在导电板26的另一端侧，焊接部26a从绝缘性树脂露出，该焊接部26a被插入至控制基板20的通孔且被焊接，使配电板19的配线图案与控制基板20的配线图案电连接。因此，使配电板19上的半导体开关元件30、分流电阻器(未图示)等与控制基板20上的电子电路电连接。
此外，在电路壳体27上一体地形成有连接器(未图示)。该连接器由电源连接器33、信号连接器部(未图示)及转矩传感器连接器部(未图示)构成，其中，上述电源连接器33与车辆的蓄电池(未图示)作电连接，上述信号连接器部通过外部配线而与车辆侧之间输入输出信号，上述转矩传感器连接器部通过外部配线而输入输出来自转矩传感器(未图示)的信号。在这些连接器部中，连接器外壳由电路壳体27的绝缘性树脂一体成形，并且端子体被嵌件成形。例如，电源连接器33的连接器外壳33a由电路壳体27的绝缘性树脂一体成形。另外，嵌件成形的导电板25的一端从绝缘性树脂露出以作为端子体即连接器端子25a。
此外，在导电板25的另一端侧，焊接部25b从绝缘性树脂露出，防止半导体开关元件30进行开关动作时产生的电磁噪声朝外部流出的线圈21的一端被焊接在该焊接部25b而实现电连接。
在电动机1的转子4的与减速机相反的一侧配置有散热器28。在散热器28的与电动机1相反的一侧紧贴配置有配电板19。另外，散热器28是配置于电动机端子10及输出端子23b的外侧的收纳体，在散热器28上形成有贯穿的孔28a。该孔28a对着要将电动机端子10和输出端子23b进行激光焊接的部位形成。此外，如图3所示，激光从孔28a的外侧照射到孔23c的内周部，以进行激光焊接。
另外，在散热器28的控制基板20侧固定着装设有线圈21、电容器22的电路壳体27。电容器22被配置成夹在电路壳体27与散热器28之间，由电容器22产生的热量被散热器28散热。因此，能抑制电容器22的温度上升，从而提高了电容器22的可靠性。
保持件34(参照图4)是对电动机端子10及输出端子23b进行保持的绝缘性树脂制的另一个保持构件，在该保持件34上形成有在与电动机1的轴线平行的方向上贯穿的狭缝34a。在狭缝34a的两端，为了容易插入电动机端子10及输出端子23b而形成有倒角34b。另外，电动机端子10与输出端子23b间的焊接部在电动机1的轴线方向上与另一个保持构件即保持件34分离。因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使保持件34的绝缘性树脂熔损、劣化。
电动机端子10及输出端子23b插入保持件34的狭缝34a，并且电动机端子10插入电路壳体27的槽27a。此时，输出端子23b和电动机端子10以输出端子23b为外侧、电动机端子10为内侧的方式在电动机1的径向上重叠。
保持件34的狭缝34a及电路壳体27的槽27a的尺寸被设定成：在焊接部使输出端子23b与电动机端子10的间隙为0.1mm以下。这是由于：当该间隙超过0.1mm时，激光焊接的焊接性变差。
电动机端子10与输出端子23b间的激光焊接部配置于由收纳体即散热器28和保持构件即电路壳体27及保持件34形成的空间部35。并且通过为将激光从散热器28的外侧朝输出端子23b照射而开设的孔28a与外部连通。因此，由于孔28a以外为封闭的空间，所以，即便激光焊接时在焊接部熔融的金属作为溅出物而飞散，也能以将由散热器28和电路壳体27及保持件34形成的空间部35围住的壁来防止溅出物侵入电动机1或控制装置11的内部。
另外，在由电路壳体27及保持件34形成的空间部35中填充有绝缘性树脂即硅酮粘接剂36(参照图2)。藉此，能防止将空间部35围住的壁上附着的溅出物脱落，从而能防止相邻的端子间或端子和散热器28间因脱落的溅出物而短路。
此外，通过将硅酮粘接剂36填充到散热器28的孔28a的部分，用硅酮粘接剂36将散热器28与电路壳体27的边界面及散热器28与保持件34的边界面封闭。藉此，能防止水从外部浸入电动机1或控制装置11的内部，另外，也能防止尘埃从外部侵入电动机1或控制装置11的内部。
此外，由于电动机1因散热器28及电路壳体27而与控制装置11的收纳各零件的空间分离，因此，在控制装置11的各零件及焊球等脱落的情况下，脱落零件不会侵入电动机1内，不会发生电动机1的旋转锁定这样的不良情况。另外，不会发生传感器用永磁体6上吸引附着磁性体的情况。
接着，对采用上述结构的实施方式1的电动式驱动装置的组装步骤进行说明。
首先，组装电动机1，在输出轴2上粘接固定永磁体3，并在输出轴2的反输出侧的轴端部2a上粘接固定被磁化成两极的传感器用永磁体6。然后，永磁体3以传感器用永磁体6的磁化位置为基准被磁化器磁化成八极，并压入轴承37的内圈，从而形成了转子4。
接着，将U、V、W的各电枢绕组9隔着绝缘体8以电角度移动120度位置的方式卷绕于定子5的12个突极7上，U、V、W各相4个，总计形成12个绕组。将U相各绕组的卷绕起始端彼此、卷绕结束端彼此连接，以形成U相的电枢绕组9。同样地形成V相及W相的电枢绕组9，并将U、V及W相的电枢绕组9的卷绕结束端彼此连接以作为中性点。U、V及W相的电枢绕组9的卷绕起始端分别与电动机端子10连接。然后，将该定子5压入电动机壳体12。
接着，在将轴承38的外圈固定于支架13之后，将转子4的输出轴2压入轴承38的内圈。然后，将联接器18压入输出轴2。
接着，对控制装置11的组装进行说明。
首先，通过焊接将半导体开关元件30、分流电阻器(未图示)等大电流零件接合在配电板19上。然后，利用高热传导性的粘接剂将配电板19粘接固定于散热器28。
接着，在将焊糊涂布于控制基板20的盖29侧的各电极之后，安装微型计算机31及其周边电路元件等小电流零件，并使用回流装置使焊糊熔化，以对上述各零件进行焊接。
接着，在将焊糊涂布于控制基板20的电路壳体27侧的各电极之后，安装构成磁传感器32及控制电路的小电流用零件，并使用回流装置使焊糊熔化，以对上述各零件进行焊接。
接着，将电容器22的端子焊接到从电路壳体27的绝缘性树脂露出的焊接部24b。此外，将线圈21的一个端子焊接到从绝缘性树脂露出的焊接部25b，并将线圈21的另一个端子焊接到从绝缘性树脂露出的焊接部(未图示)。然后，将焊接有电容器22、线圈21的电路壳体27安装于散热器28。
接着，通过引线接合法使裸片即半导体开关元件30的上表面(源极)与配电板19上的图案电连接。此外，通过引线接合法使配电板19上的图案与从电路壳体27的绝缘性树脂露出的焊盘23a、24a及作为信号端子的焊盘(未图示)电连接。
接着，将控制基板20的通孔套入并焊接到从电路壳体27的绝缘性树脂露出的焊接部26a、信号连接器部(未图示)的端子及转矩传感器连接部(未图示)的端子等上。这样，使配电板19的配线图案与控制基板20的配线图案电连接。然后，用粘接剂将盖29粘接固定于电路壳体27。
接着，将分别组装完的电动机1及控制装置11组装在一起。
首先，将保持件34插入控制装置11的输出端子23b的端部，并用螺钉(未图示)固定于压入了定子5的电动机壳体12。此时，在电动机1的径向上，以输出端子23b为外侧、电动机端子10为内侧的方式将电动机端子10插入保持件34的狭缝34a。然后，电动机端子10插入电路壳体27的槽27a，使输出端子23b与电动机端子10重叠。
接着，一边将转子4插入定子5的内侧，一边将安装有控制装置11的电动机壳体12安装于支架13并用螺钉(未图示)加以固定。
接着，从孔28a的外侧向孔23c的内周部照射激光，以进行激光焊接。然后，在由电路壳体27及保持件34形成的空间部35及散热器28的孔28a中填充硅酮粘接剂36，并使硅酮粘接剂36固化，以完成电动式驱动装置的组装。
如上所述，根据实施方式1的电动式驱动装置，控制装置11配置于电动机1的转轴的轴线上，该电动式驱动装置包括：端部从电动机1朝控制装置11延伸的电动机端子10；以及端部从控制装置11朝电动机1延伸的输出端子23b，电动机端子10及输出端子23b的包括端部在内的部位分别与电动机1的轴线方向平行地延伸，并彼此重叠地接合在一起。
因此，电动机1的径向上的尺寸变短，能实现装置的小型化。另外，由于电动机端子10及输出端子23b的延伸方向和电动机1及控制装置11的组装方向平行，因此，提高了装置的组装性。
另外，由于电动机端子10的端部从电动机1朝控制装置11延伸，并且输出端子23b的端部从控制装置11朝电动机1延伸，因此，使电动机端子10与输出端子23b的合计长度变短，并使供电动机电流流动的电流路径变短，从而降低了电阻，提高了装置的性能。
此外，由于电动机端子10及输出端子23b在电动机1的径向上重叠地接合在一起，因此，使电动机1的径向尺寸变短，从而能实现装置的小型化。
另外，由于电动机端子10及输出端子23b通过焊接接合在一起，因此，提高了装置的电连接的可靠性。此外，不需要螺钉等旋紧零件，降低了装置的成本。
另外，由于电动机端子10及输出端子23b通过激光焊接接合在一起，因此，提高了焊接的作业性，并提高了装置的电连接的可靠性。此外，由于焊接部的空间减小，因此，能实现装置的小型化。
另外，由于电动机端子10及输出端子23b通过激光焊接从电动机1的径向外侧接合在一起，因此，提高了焊接的作业性，并使焊接部的空间减小，从而能实现装置的小型化。
此外，还包括配置于电动机端子10及输出端子23b的外侧的收纳体即散热器28，在散热器28上形成有孔28a，该孔28a对着将电动机端子10与输出端子23b接合在一起的部位形成。因此，由于是从孔28a的外侧朝焊接部照射激光来进行激光焊接的，因此，提高了激光焊接的作业性。
另外，还包括对电动机端子10及输出端子23b进行保持的绝缘性树脂制的保持构件即保持件34及电路壳体27，在保持件34上形成有狭缝34a，并且在电路壳体27上形成有槽27a，电动机端子10及输出端子23b插入保持件34的狭缝34a，并且电动机端子10插入电路壳体27的槽27a。因此，由于输出端子23b与电动机端子10重叠，因此，提高了激光焊接的焊接部的可靠性。
另外，作为电动机端子10和输出端子23b间的接合部的焊接部与作为保持构件的保持件34及电路壳体27分离。因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使保持件34的绝缘性树脂熔损、劣化，从而提高了装置的可靠性。
另外，作为电动机端子10与输出端子23b间的接合部的激光焊接部配置于由作为收纳体的散热器28和作为保持构件的保持件34及电路壳体27所形成的空间部35，并且通过孔28a与外部连通。因此，孔28a以外为封闭的空间，所以，即便激光焊接时在焊接部熔融的金属作为溅出物飞散，也能以将由散热器28和电路壳体27及保持件34形成的空间部35围住的壁来防止溅出物侵入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的可靠性。
另外，由于在空间部35中填充有硅酮粘接剂36，因此，能防止将空间部35围住的壁上附着的溅出物脱落，以防止相邻的端子间或端子和散热器28间因脱落的溅出物而短路，从而提高了装置的可靠性。
此外，由于在收纳体即散热器28的孔28a中填充有与空间部35相同的硅酮粘接剂36，因此，可使用硅酮粘接剂36将散热器28与电路壳体27的边界面及散热器28与保持件34的边界面封闭。因此，能防止水从外部浸入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的防水性。另外能防止尘埃从外部侵入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的防尘性。此外，由于填充于空间部35的硅酮粘接剂36和填充于孔28a的硅酮粘接剂36相同，因此，一次就可结束硅酮粘接剂36的填充，提高了作业性。
另外，在作为电动机端子10和输出端子23b中任一方的输出端子23b上形成有孔23c，该孔23c的内周通过激光焊接而被接合，因此，通过观察孔23c的内周端面和电动机端子10的表面的熔融状态，能确认激光焊接后的状态，从而提高了激光焊接的可靠性。
另外，在电动机端子10及输出端子23b中的至少一个端子即电动机端子10上形成有曲柄状的弯曲部10a。电动机端子10在比该弯曲部10a更靠前端侧的部位与输出端子23b接合。藉此，弯曲部10a成为弹性体，在焊接时或装置使用的温度环境下，因各零件的线膨胀系数差异而产生的焊接部的应力得以缓和，从而增大了焊接部抗温度变化的耐力，进而提高了装置的可靠性。
在上述实施方式中，是使用磁阻元件作为磁传感器32，但并不限于磁阻元件，也可使用霍尔IC等其它磁检测元件。
实施方式2
接着，对本发明实施方式2的电动式驱动装置进行说明。图5是表示实施方式2的电动式驱动装置的剖视图。如图5所示，实施方式2的电动式驱动装置在盖29上形成有延长部29a。此外，收纳体即散热器28的孔28a的外侧被盖29的延长部29a覆盖。其它结构与实施方式1相同，仅对于必要部分标注与实施方式1相同的符号。
实施方式2的电动式驱动装置采用上述结构，并按以下的组装步骤加以组装。
到将从电路壳体27的绝缘性树脂露出的焊接部26a插入控制基板20的通孔并加以焊接的工序为止，组装步骤与实施方式1的组装步骤相同，但在实施方式2中，之后是将分别组装完的电动机1与控制装置11组装在一起。
另外，从将保持件34插入控制装置11的输出端子23b的端部并固定于已压入定子5的电动机壳体12的工序起，到将硅酮粘接剂36填充在空间部35及孔28a中并使硅酮粘接剂36固化的工序为止，组装步骤与实施方式1的组装步骤相同。然后，用粘接剂将盖29粘接固定于电路壳体27。
根据实施方式2的电动式驱动装置，在盖29上形成有延长部29a，收纳体即散热器28的孔28a的外侧被盖29的延长部29a覆盖。因此，即便在高压洗车等时将高压水流喷射到装置，也能用盖29的延长部29a遮挡水流，使硅酮粘接剂36不会从散热器28上剥离，因此，能防止水等从外部浸入装置的内部，从而提高了装置的防水性。
在上述实施方式1及实施方式2中，是将散热器28作为配置于电动机端子10及输出端子23b的外侧的收纳体，但也可将电动机壳体12与散热器28的贴合面移到输出轴2的相反一侧(后端侧)，将电动机壳体12作为收纳体，并将孔28a设于电动机壳体12。
实施方式3
接着，对本发明实施方式3的电动式驱动装置及装设该电动式驱动装置的电动式动力转向装置进行说明。图6是表示实施方式3的电动式动力转向装置的剖视图，图7是实施方式3的电动式驱动装置的剖视图。在这些图中，对于与实施方式1或实施方式2相同或相当的部分标注相同的符号并进行说明。
实施方式3的电动式驱动装置将控制装置11配置于电动机1的输出轴2侧。在图6及图7中，电动机1的旋转位置传感器60由分解器构成，并包括分解器用转子60a及分解器用定子60b。分解器用转子60a的外径形成为特殊曲线，以使分解器用定子60b与分解器用转子60a之间的径向间隙的磁导根据角度以正弦波状变化。在分解器用定子60b上卷绕有励磁线圈及两组输出线圈，对分解器用转子60a及分解器用定子60b间的径向间隙的变化进行检测，并输出以正弦(sin)和余弦(cos)变化的两相输出电压。定子5压入铁制的轭部61。
控制装置11包括：配电板19；控制基板20；线圈21；电容器22(2200μF×3左右)；有多个导电板62、63等嵌件成形于绝缘性树脂中的端子台64；有多个导电板65、66、67等嵌件成形于绝缘性树脂中的电路壳体68；散热器28；以及将控制基板20、电路壳体68覆盖的铝制的外壳69。
在外壳69上用螺钉(未图示)固定有已压入定子5的轭部61。另外，控制装置11的散热器28固定于减速齿轮14的齿轮箱15。
上述控制基板20由多层(例如四层)的玻璃环氧板构成，在控制基板20上焊接安装有微型计算机31、以及包括驱动电路(未图示)及电动机电流检测电路(未图示)在内的周边电路元件(小电流零件)等。微型计算机31根据用于对通过分流电阻器(未图示)的一端流向电动机1的电动机电流进行检测的电流检测电路(未图示)和来自转矩传感器(未图示)的操纵转矩信号运算出辅助转矩，并将电动机电流及被旋转位置传感器60检测出的转子4的旋转位置加以反馈，从而运算出相当于辅助转矩的电流。然后，微型计算机31将用于控制桥式电路的半导体开关元件30的驱动信号输出。
另外，虽然未图示，但微型计算机31除AD转换器、PWM计时电路等之外，还具有众所周知的自我诊断功能，始终对系统是否正常工作进行自我诊断，当发生异常时，切断电动机电流。
在端子台64中，与电路壳体68的导电板电连接的导电板62及与控制基板20电连接的导电板63嵌件成形于绝缘性树脂中。在导电板62、63的一端，从绝缘性树脂露出形成通过引线接合法与配电板19连接的焊盘62a、63a。
在电路壳体68上，导电板65的一端从绝缘性树脂露出，并通过电阻焊接与端子台64的导电板62电连接。因此，导电板65经由导电板62、引线接合用铝线与配电板19电连接。在导电板65的另一端形成有输出端子65a。该输出端子65a的端部朝电动机1延伸，并与电动机1的轴线方向平行地延伸。
另外，在一个保持构件即电路壳体68上，在输出端子65a从绝缘性树脂突出的部位，槽68a形成于电动机1的径向内侧的位置，并在该槽68a中插入电动机端子10。另外，与实施方式1相同，在输出端子65a上形成有长孔形状的贯穿孔，在输出端子65a与电动机端子10重叠的状态下，从电动机1的径向外侧朝孔的内周部照射激光，以进行激光焊接。
这样，通过激光焊接使输出端子65a与电动机端子10电连接。此时，焊接位置比电动机端子10的弯曲部10a更靠前端侧。另外，电动机端子10与输出端子65a间的焊接部在电动机1的径向及轴线方向上与一个保持构件即电路壳体68分离。因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使电路壳体68的绝缘性树脂熔损、劣化。
另外，虽未图示，但在电路壳体68上，导电板66的一端从绝缘性树脂露出，并通过电阻焊接与端子台64的导电板62电连接。因此，导电板66经由导电板62、引线接合用铝线与配电板19电连接。如图7所示，在导电板66的另一端侧，从绝缘性树脂露出焊接部66a，在该焊接部66a上焊接并电连接着对电动机电流的波动进行吸收的电容器22。
在端子台64上，从绝缘性树脂露出形成有焊盘63a以作为导电板63的一端，该焊盘用引线接合法与配电板19连接，作为与控制基板20间输入输出信号的信号端子。此外，在导电板63的另一端侧，焊接部63b从绝缘性树脂露出，该焊接部63b插入控制基板20的通孔且被焊接，使配电板19的配线图案与控制基板20的配线图案实现电连接。从而使配电板19上的半导体开关元件30、分流电阻器(未图示)等与控制基板20上的电子电路实现电连接。
在外壳69上安装有连接器。该连接器由电源连接器70、信号连接器部(未图示)及转矩传感器连接器部(未图示)构成，其中，上述电源连接器70与车辆的蓄电池(未图示)电连接，上述信号连接器部通过外部配线与车辆侧之间输入输出信号，上述转矩传感器连接器部通过外部配线输入输出来自转矩传感器(未图示)的信号。在这些连接器中，连接器外壳用绝缘性树脂一体成形，并且端子体嵌件成形于电路壳体68的绝缘性树脂中。此外，端子体插入连接器外壳而构成连接器。例如，电源连接器70的连接器外壳70a以绝缘性树脂与信号连接器部(未图示)及转矩传感器连接器部(未图示)一体成形。另外，嵌件成形于电路壳体68上的导电板67的一端从绝缘性树脂露出，以作为端子体即连接器端子67a。
此外，在导电板67的另一端侧，焊接部67b从电路壳体68的绝缘性树脂露出，防止半导体开关元件30进行开关动作时产生的电磁噪声朝外部流出的线圈21的一端被焊接在该焊接部67b而处于电连接。
在电动机1的输出端子2侧配置有散热器28。在该散热器28的靠电动机1一侧，紧贴配置有配电板19。另外，在散热器28上的配电板19的周边部，固定有端子台64。此外，在散热器28上的靠控制基板20一侧，固定着装设有线圈21、电容器22的电路壳体68。
线圈21及电容器22被插入散热器28上形成的孔(电容器22用的孔未图示)中，由线圈28及电容器22产生的热量被散热器28散热。因此，能抑制线圈21及电容器22的温度上升，从而提高了线圈21及电容器22的可靠性。此时，在散热器28的孔(电容器22用的孔未图示)与线圈21及电容器22之间的间隙中填充有高热传导的粘接剂或润滑油，从而促进了线圈21及电容器22的散热。另外，由于散热器28安装于齿轮箱15，因此，在由半导体开关元件30、线圈21及电容器22产生的热量被散热器28散热之后，还被齿轮箱15进一步散热。藉此，提高了控制装置11的散热性能。
外壳69是配置于电动机端子10及输出端子65a的外侧的收纳体，在外壳69上形成有贯穿的孔69a。该孔69a面向将电动机端子10和输出端子65a进行激光焊接的部位形成。此外，激光从孔69a的外侧朝形成于输出端子65a上的孔的内周部照射，以进行激光焊接。
保持件71是由绝缘性树脂形成并与电路壳体68协同地对电动机端子10及输出端子65a进行保持的保持构件。在该保持件71上形成有沿与电动机1的轴线平行的方向贯穿的狭缝71a。在狭缝71a的两端，为了容易插入电动机端子10及输出端子65a而形成有倒角71b。
另外，电动机端子10与输出端子65a间的焊接部在电动机1的轴线方向上与保持构件即保持件71分离。因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使保持件71的绝缘性树脂熔损、劣化。
电动机端子10及输出端子65a插入保持件71的狭缝71a，并且电动机端子10插入电路壳体68的槽68a。此时，输出端子65a和电动机端子10以输出端子65a为外侧、电动机端子10为内侧的方式在电动机1的径向上重叠。狭缝71a及槽68a的尺寸被设定成在焊接部使输出端子65a与电动机端子10间的间隙为0.1mm以下。
电动机端子10与输出端子65a间的激光焊接部配置于由作为收纳体的外壳69和作为保持构件的电路壳体68及保持件71形成的空间部35。孔69a是为了将激光从外壳69的外侧朝输出端子65a照射而形成的。该空间部35通过孔69a与外部连通。因此，由于孔69a以外为封闭的空间，所以，即便激光焊接时在焊接部熔融的金属作为溅射物飞散，也能用将由外壳69和电路壳体68及保持件71形成的空间部35围住的壁来防止溅射物侵入电动机1或控制装置11的内部。
另外，将硅酮粘接剂36填充在空间部35中。藉此，能防止将空间部35围住的壁上附着的溅射物脱落，从而能防止相邻的端子间或端子和外壳69间因脱落的溅射物而短路。
此外，通过将硅酮粘接剂36填充到外壳69的孔69a的部分，用硅酮粘接剂36将外壳69与电路壳体68的边界面及外壳69与保持件71的边界面封闭。藉此，能防止水及尘埃从外部侵入电动机1或控制装置11的内部。
此外，电动机1因外壳69及保持件71而与控制装置11的收纳各零件的空间分离，因此，在控制装置11的各零件及焊球等脱落的情况下，脱落零件不会侵入电动机1内，不会发生电动机1的旋转锁定这样的不良情况。
接着，对采用上述结构的实施方式3的电动式驱动装置的组装步骤进行说明。
首先，组装电动机1，在将永磁体3粘接固定于输出轴2之后，用磁化器磁化成八极并压入轴承37的内圈，从而形成转子4。
接着，与实施方式1相同，在定子5上形成U相、V相及W相的电枢绕组9之后，将U、V、W的各电枢绕组9连接。U、V及W相的电枢绕组9的卷绕起始端分别与电动机端子10连接。然后，将该定子5压入轭部61。
接着，使用图8对控制装置11的组装进行说明。图8是实施方式3的电动式驱动装置的分解图。
首先，通过焊接将半导体开关元件30、分流电阻器(未图示)等大电流零件接合在配电板19上。
接着，在将焊糊涂布于控制基板20的靠电动机1一侧的各电极之后，安装微型计算机31及其周边电路元件等小电流零件，并使用回流装置使焊糊熔化，以对上述各零件进行焊接。
然后，在将焊糊涂布于控制基板20的靠电路壳体68一侧的各电极之后，安装构成控制电路的小电流用零件，并使用回流装置使焊糊熔化，以对上述各零件进行焊接。
接着，将轴承38的外圈固定于散热器28。然后，利用高热传导性的粘接剂将配电板19粘接固定于散热器28。同时，利用粘接剂将端子台64粘接固定于散热器28。
然后，通过引线接合法使裸片即半导体开关元件30的上表面(源极)与配电板19上的图案实现电连接。此外，通过引线接合法使配电板19上的图案与从端子台64的绝缘性树脂露出的焊盘62a、63a实现电连接。
接着，将电容器22的端子焊接到从电路壳体68的绝缘性树脂露出的焊接部66a。此外，将线圈21的一个端子焊接到从绝缘性树脂露出的焊接部67b，并将线圈21的另一个端子焊接到从绝缘性树脂露出的焊接部(未图示)。
然后，用螺钉(未图示)将分解器用定子60b固定于散热器28。接着，用螺钉(未图示)将焊接有电容器22、线圈21的电路壳体68固定于散热器28。
接着，将控制基板20的通孔插入从端子台64的绝缘性树脂露出的焊接部63b、信号连接器部(未图示)的端子及转矩传感器连接部(未图示)的端子等并进行焊接。这样，使配电板19的配线图案与控制基板20的配线图案实现电连接。
接着，用螺钉(未图示)将保持件71固定于外壳69。然后，将液体垫圈涂布于散热器28与外壳69间的贴合面，并用螺钉(未图示)将外壳69固定于散热器28。此外，将粘接剂涂布于外壳69的槽69b，并用螺钉(未图示)将一体成形有连接器外壳70a等的连接器外壳固定于外壳69。
接着，将分别组装完的电动机1及控制装置11组装在一起。
首先，将转子4的输出轴2压入已安装于散热器28上的轴承38的内圈。然后，将隔板72插入输出轴2，并将分解器用转子60a压入输出轴2。此外，还将联接器18压入输出轴2。接着，将橡胶环73安装于外壳69的外周端部，并用螺钉(未图示)将已组装了定子5的轭部61固定于外壳69。
接着，从孔69a的外侧朝形成于输出端子65a的孔23c的内周部照射激光，以进行激光焊接。然后，在由电路壳体68及保持件71形成的空间部35及散热器69的孔69a中填充硅酮粘接剂36，并使硅酮粘接剂36固化，以完成电动式驱动装置的组装。
如上所述，根据实施方式3的电动式驱动装置，控制装置11配置于电动机1的转轴的轴线上，该电动式驱动装置包括：端部从电动机1朝控制装置11延伸的电动机端子10；以及端部从控制装置11朝电动机1延伸的输出端子65a，电动机端子10及输出端子65a的包括端部在内的部位分别与电动机1的轴线方向平行地延伸，并彼此重叠地接合在一起。
因此，电动机1的径向上的尺寸变短，能实现装置的小型化。另外，由于电动机端子10及输出端子65a的延伸方向和电动机1及控制装置11的组装方向平行，因此，提高了装置的组装性。
另外，由于电动机端子10的端部从电动机1朝控制装置11延伸，并且输出端子65a的端部从控制装置11朝电动机1延伸，因此，使电动机端子10与输出端子65a的合计长度变短，并使供电动机电流流动的电流路径变短，从而降低了电阻，提高了装置的性能。
此外，由于电动机端子10及输出端子65a在电动机1的径向上重叠地接合在一起，因此，使电动机1的径向尺寸变短，从而能实现装置的小型化。
另外，由于电动机端子10及输出端子65a通过焊接接合在一起，因此，提高了装置的电连接的可靠性。此外，不需要螺钉等旋紧零件，降低了装置的成本。
另外，由于电动机端子10及输出端子65a通过激光焊接接合在一起，因此，提高了焊接的作业性，并提高了装置的电连接的可靠性。此外，由于焊接部的空间减小，因此，能实现装置的小型化。
另外，由于电动机端子10及输出端子65a通过激光焊接从电动机1的径向外侧接合在一起，因此，提高了焊接的作业性，并使焊接部的空间减小，从而能实现装置的小型化。
此外，还包括配置于电动机端子10及输出端子65a的外侧的收纳体即外壳69，在外壳69上形成有孔69a，该孔69a面向将电动机端子10与输出端子65a接合在一起的部位形成。因此，由于激光是从孔69a的外侧朝焊接部照射来进行激光焊接的，因此，提高了激光焊接的作业性。
另外，还包括对电动机端子10及输出端子65a进行保持的绝缘性树脂制的保持构件即保持件71及电路壳体68，在保持件71上形成有狭缝71a，在电路壳体68上形成了槽68a，电动机端子10及输出端子65a插入保持件71的狭缝71a，并且电动机端子10插入电路壳体68的槽68a。因此，由于输出端子65a与电动机端子10重叠，因此，提高了激光焊接的焊接部的可靠性。
另外，由于电动机端子10与输出端子65a间的接合部即焊接部与保持构件即保持件71及电路壳体68分离，因此，能防止因激光焊接的热量或激光的反射而使保持件71的绝缘性树脂熔损、劣化，从而提高了装置的可靠性。
另外，电动机端子10与输出端子65a间的接合部即激光焊接部配置于由作为收纳体的外壳69和作为保持构件的保持件71及电路壳体68形成的空间部35，并且通过孔69a与外部连通。因此，由于孔69a以外为封闭的空间，所以，即便激光焊接时在焊接部熔融的金属作为溅射物飞散，也能以将由外壳69和电路壳体68及保持件71形成的空间部35围住的壁来防止溅射物侵入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的可靠性。
另外，由于在空间部35中填充有硅酮粘接剂36，因此，防止了将空间部35围住的壁上附着的溅射的脱落，从而能防止相邻的端子间或端子和外壳69间因脱落的溅射物而短路，从而提高了装置的可靠性。
此外，由于在收纳体即外壳69的孔69a中填充有与空间部35相同的硅酮粘接剂36，因此，可使用硅酮粘接剂36将外壳69与电路壳体68的边界面及外壳69与保持件71的边界面封闭。因此，能防止水从外部浸入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的防水性。此外，能防止尘埃从外部侵入电动机1或控制装置11的内部，从而提高了装置的防尘性。此外，由于填充于空间部35的硅酮粘接剂36和填充于孔69a的硅酮粘接剂36相同，因此，一次就可结束硅酮粘接剂36的填充，提高了作业性。
另外，在电动机端子10和输出端子65a中的任一方即输出端子65a上形成有孔23c，该孔23c的内周通过激光焊接而被接合，因此，通过观察孔23c的内周端面和电动机端子10的表面的熔融状态，能确认激光焊接的焊接后状态，从而提高了激光焊接的可靠性。
另外，在电动机端子10及输出端子65a中的至少一个端子即电动机端子10上形成有曲柄状的弯曲部10a，电动机端子10在比该弯曲部10a更靠前端侧的部位与输出端子65a接合。藉此使弯曲部10a成为弹性体，在焊接时或装置使用的温度环境下，能够缓和因各零件的线膨胀系数差异而产生的焊接部的应力，从而增大了焊接部抗温度变化的耐力，进而提高了装置的可靠性。
另外，线圈21及电容器22被配置成插入散热器28上形成的孔(未图示电容器22用的孔)中，由线圈21及电容器22产生的热量被散热器28散热，从而提高了装置的散热性能。
此外，安装有半导体开关元件30等发热零件的配电板19被用高热传导性的粘接剂粘接固定在散热器28上，并且线圈21及电容器22被插入在散热器28上形成的孔(电容22用的孔未图示)中，将散热器28安装于齿轮箱15。因此，由半导体开关元件30、线圈21及电容器22等产生的热量经由散热器28而被齿轮箱15散热，从而提高了装置的散热性能。
在上述各实施方式中，将永磁体3的极数设为八极，将定子5的突极数设为十二个，但并不限定于该组合，也可以是其它极数与突极数的组合。
另外，电动机1并不限定于无刷电动机，也可以是感应电动机或开关磁阻电动机(SR电动机)。
此外，以上说明了将电动机1的电枢绕组9形成为星形连接的情况，但也可以是三角形连接。
另外，电动机端子10及输出端子23b、65a是以输出端子23b、65a为外侧、电动机端子10为内侧的方式在电动机1的径向上重叠的，但也可以是以电动机端子10为外侧、输出端子23b、65a为内侧的方式重叠。此时，孔23c设于电动机端子10侧。
符号说明
1电动机
10电动机端子
10a弯曲部
11控制装置
27a、68a槽
23b、65a输出端子
23c、28a、69a孔
28散热器(收纳体)
29盖
34、71保持件(保持构件)
34a、71a狭缝
36硅酮粘接剂(绝缘性树脂)
35空间部
69外壳(收纳体)

Claims (11)

1.一种电动式驱动装置，包括：
电动机；
控制装置，该控制装置配置于该电动机的转轴的轴线上，并对所述电动机的驱动进行控制；
电动机端子，该电动机端子的端部从所述电动机朝所述控制装置延伸；以及
输出端子，该输出端子的端部从所述控制装置朝所述电动机延伸，
所述电动机端子和所述输出端子的包括所述端部在内的部位分别与所述电动机的轴线方向平行地延伸，并在所述电动机的径向上被重叠地接合，
其特征在于，在所述电动机与所述控制装置之间配置有散热器，在该散热器上装设所述控制装置，在所述散热器上设置有对所述电动机端子和所述输出端子进行保持的绝缘性树脂制的保持构件，所述电动机端子和所述输出端子在所述电动机的径向上被重叠地保持，并且，在所述散热器上形成有与所述电动机端子和所述输出端子间的接合部位相对的孔部，从所述孔部对所述电动机端子和所述输出端子间的接合部位进行焊接。
2.如权利要求1所述的电动式驱动装置，其特征在于，
所述焊接是激光焊接。
3.如权利要求1所述的电动式驱动装置，其特征在于，
在所述保持构件上形成狭缝或槽部，并在所述狭缝或槽部中插入所述电动机端子和所述输出端子。
4.如权利要求3所述的电动式驱动装置，其特征在于，
所述电动机端子和所述输出端子间的接合部位与所述保持构件分离。
5.如权利要求3所述的电动式驱动装置，其特征在于，
所述电动机端子与所述输出端子间的接合部位配置于由所述散热器和所述保持构件形成的空间部中，并且通过所述孔部与外部连通。
6.如权利要求5所述的电动式驱动装置，其特征在于，
在所述空间部中填充有绝缘性树脂。
7.如权利要求6所述的电动式驱动装置，其特征在于，
在形成于所述散热器的孔部中填充有与所述空间部中填充的绝缘性树脂相同的绝缘性树脂。
8.如权利要求7所述的电动式驱动装置，其特征在于，
所述散热器的孔部的外侧被盖覆盖。
9.如权利要求2所述的电动式驱动装置，其特征在于，
在所述电动机端子和所述输出端子中的任一个端子上形成孔部，并通过激光焊接将该孔部的内周接合。
10.如权利要求1所述的电动式驱动装置，其特征在于，
在所述电动机端子和所述输出端子中的至少一个端子上形成曲柄状的弯曲部，并在比该弯曲部更靠前端侧的部位进行接合。
11.一种电动式动力转向装置，其特征在于，装设有权利要求1或2所述的电动式驱动装置。
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