CN102991569A - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种容易变更电动机的安装方向的电动机控制装置。电动机控制装置具备：正方形的金属基板、安装于金属基板的开关元件、设置于金属基板的上方的印刷基板、收纳两基板的壳体、用于连接电动机和开关元件的连接部、安装于金属基板的正上方即印刷基板的正方形的区域内的半导体元件、安装于区域外的电源零件及连接器、将金属基板和印刷基板在板面间连接的端子。在变更电动机的安装方向的情况下，使连接部和金属基板和端子和固定部相对于壳体的设置位置与金属基板平行地旋转，使印刷基板的正方形的区域内的半导体元件和安装配置与印刷基板平行地旋转。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明涉及电动机控制装置的零件安装构造。
背景技术
作为电动机控制装置，例如有如专利文献1～4开示的用于汽车的电动式动力转向系统的ECU（电子控制装置）。
ECU控制电动机的一例即电动机的驱动。ECU具备电动机驱动用的开关元件、电动机控制用的半导体元件、电源零件、连接器及电动机的连接部等。
开关元件安装于金属基板、壳体或印刷基板。电动机控制用的半导体元件至少由微型计算机及存储器等构成。该半导体元件和连接器安装于印刷基板上。电源零件安装于印刷基板或树脂框内。
金属基板、印刷基板及树脂框收纳于组合壳体和盖而形成的内部空间。连接部由通过螺钉等将设置于电动机侧的端子接合的端子等构成。连接部设置于壳体的侧面。上述各部电连接。
ECU和电动机如专利文献1及专利文献3所公开那样，通过螺钉安装并电连接。
ECU中，根据搭载的汽车的规格及所设置的位置及周围的构造等，电动机的安装方向会变化。该情况下，需要变更ECU的连接部的设置位置。但是，随之必须变更ECU的内部的零件及构造，需要新的设计和功能的评价，导致开发工时数量的增大和成本上升。即，尽管功能相同，也要开发新的ECU。
专利文献1：日本特开2010－188932号公报
专利文献2：日本特开2003－309384号公报
专利文献3：日本特开2005－212722号公报
专利文献4：日本特开2010－245174号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供容易变更电动机的安装方向的电动机控制装置。
本发明的电动机控制装置具备：正方形的金属基板；电动机驱动用的开关元件，其安装于金属基板；印刷基板，其设置于金属基板的上方；壳体，其收纳两基板；连接部，其设置于相对于两基板垂直的壳体的侧面，并用于连接电动机和开关元件；电动机控制用的半导体元件，其安装于印刷基板的与金属基板对面的正方形的区域内；电源零件及连接器，其安装于印刷基板的正方形的区域外；端子，其将金属基板和印刷基板在板面间连接。
另外，本发明的其它电动机控制装置具备：正方形的金属基板；电动机驱动用的开关元件，其安装于金属基板；印刷基板，其设置于金属基板的上方；壳体，其收纳两基板；连接部，其设置于相对于两基板垂直的壳体的侧面，并用于连接电动机和开关元件；电动机控制用的半导体元件，其安装于印刷基板的与金属基板对面的正方形的区域内；连接器，其安装于印刷基板的正方形的区域外；端子，其将金属基板和印刷基板在板面间连接；树脂框，其设置于金属基板与印刷基板之间；电源零件，其设置于树脂框内。
根据上述构成，在变更电动机的安装方向时，与此对应，使连接部和金属基板和端子相对于壳体的设置位置与金属基板平行地旋转进行变更即可。另外，使印刷基板的正方形的区域内的半导体元件和安装配置与印刷基板平行地旋转变更即可。由此，能够容易地进地电动机的安装方向的变更。
另外，本发明中，在所述电动机控制装置中，电动机控制用的半导体元件也可以至少含有微型计算机。
另外，本发明中，在所述电动机控制装置中，电源零件也可以至少含有线圈。
根据本发明，能够提供容易变更电动机的安装方向的电动机控制装置。
附图说明
图1是本发明一实施方式的电动机控制装置的分解立体图；
图2是图1的电动机控制装置的另外角度的分解立体图；
图3是图1的电动机控制装置的正面图；
图4是图1的电动机控制装置的侧面图；
图5是图1的电动机控制装置的底面图；
图6是图1的电动机控制装置的剖面图；
图7是表示图1的电动机控制装置内的金属基板的图；
图8是表示图1的电动机控制装置内的印刷基板的图；
图9是表示图1的电动机控制装置和电动机的安装状态的图；
图10是表示将电动机的安装方向逆时针旋转变更90°的情况下的电动机控制装置内的金属基板的图；
图11是表示同上情况下的电动机控制装置内的印刷基板的图；
图12是表示同上情况下的电动机控制装置和电动机的安装状态的图；
图13是表示将电动机的安装方向顺时针旋转变更90°的情况的电动机控制装置内的金属基板的图；
图14是表示同上情况的电动机控制装置内的印刷基板的图；
图15是表示同上情况的电动机控制装置和电动机的安装状态的图；
图16是其它的实施方式的电动机控制装置内的分解立体图。
符号说明
1         壳体
2         盖
3         金属基板
4         连接部
5         印刷基板
6         开关元件
7         端子
8、9      半导体元件
12、13    电源零件
14        连接器
17        树脂框
50        印刷基板的正方形的区域
60        电动机
100、100′、100″、200电动机控制装置
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。各图中对于相同的部分或对应的部分附加相同的符号。
图1～图9表示本发明一实施方式的电动机控制装置100。电动机控制装置100是汽车的电动式自动转向系统所使用的ECU（电子控制装置）。电动机控制装置100控制由电动机构成的电动机60（图9）的驱动。
如图1及图2所示，电动机控制装置100具备壳体1、盖2、金属基板3、连接部4、印刷基板5。如图6～图8所示，壳体1收纳金属基板3和印刷基板5。如图3及图4所示，盖2覆盖壳体1的上侧。壳体1和盖2通过未图示的公知的锁止构造嵌合。
如图7所示，金属基板3大致形成为正方形。在金属基板3的中央附近安装有多个用于驱动电动机60的开关元件6。开关元件6例如由FET（Field EffectTransistor）等构成。如图6及图7所示，金属基板3被螺钉紧固于壳体1内。
如图1、图2及图7所示，在金属基板3的端部安装有多个端子7。端子7的前端通过焊接而安装于印刷基板5。由此，如图6所示，端子7将金属基板3和印刷基板5在两者的板面间连接。印刷基板5与金属基板3平行地设置于金属基板3的上方。另外，如图6及图8所示，印刷基板5被螺钉紧固于壳体1内。
在相对于两基板3、5垂直的壳体1的一侧面设置有连接部4。详细而言，连接部4被螺钉紧固于壳体1的短轴方向的一侧面。如图3所示，在连接部4上设置有三个端子11。如图9所示，在端子11上螺钉紧固有设置于电动机60的端子61的前端。
如图1所示，端子11的前端从连接部4的上端突出。如图6所示，端子11的前端通过焊接而安装于印刷基板5。由此，连接部4经由基板3、5和端子7、11、61将电动机60和开关元件6连接。如图9所示，电动机60被螺钉紧固于设置于壳体1的底面的固定部15。
如图1及图8所示，在金属基板3的正上方的印刷基板5的正方形的区域50内安装有用于控制电动机60的驱动的半导体元件8、9。另外，端子7、11和电容器10及未图示的其它电子零件也安装于区域50内。
半导体元件8、9至少含有微型计算机。在本实施方式中，一半导体元件8为主控制用的微型计算机。另一半导体元件9为开关元件6的开、关（ON、OFF）切换用的驱动器。另外，也可以将存储器及ASIC等半导体元件设置在正方形的区域50内。
在印刷基板5的正方形的区域50外安装有电源零件12、13和连接器14。电源零件12、13至少含有线圈。在本实施方式中，一电源零件12为线圈。另一电源零件13为继电器。电源零件12、13的安装高度比其它的电子零件高。
如图2及图5所示，在连接器14设置有供电用的插入口14a和通信用的插入口14b。连接器14的插入口14a、14b与设置于壳体1的底面的开口部16面对。如图1、图2及图6所示，连接器14被螺钉紧固于印刷基板5。
下面，对上述的电动机控制装置100的电动机60的安装方向的变更进行说明。
图10～图12表示变更了电动机60的安装方向的电动机控制装置的一例。电动机控制装置100′与上述的电动机控制装置100比较（参照图7～图9），连接部4和金属基板3和固定部15相对于壳体1的设置位置与金属基板3平行地逆时针旋转90°。另外，随之，端子7和电容器10的位置也与金属基板3平行地逆时针旋转90°。
另外，印刷基板5的正方形的区域50内的半导体元件8、9和安装配置与印刷基板5平行地逆时针旋转90°。由此，电动机60在与基板3、5平行地逆时针旋转90°的方向安装于电动机控制装置100′（参照图9和图12）。
图13～图15表示变更了电动机60的安装方向的电动机控制装置其它例。电动机控制装置100″与上述的电动机的控制装置100比较（参照图7～图9），连接部4和金属基板3和固定部15相对于壳体1的设置位置与金属基板3平行地顺时针旋转90°。另外，随之，端子7和电容器10的位置也与金属基板3平行地顺时针旋转90°。
另外，印刷基板5的正方形的区域50内的半导体元件8、9和安装配置与印刷基板5平行地顺时针旋转90°。由此，电动机60在相对于基板3、5平行地顺时针旋转90°的方向安装于电动机控制装置100″（参照图9和图15）。
这样，根据上述实施方式，在变更电动机60的安装方向时，与此相应，使连接部4和金属基板3和端子7和固定部15相对于壳体1的设置位置与金属基板3平行地旋转变更即可。另外，使印刷基板5的正方形的区域50内的半导体元件8、9和安装配置与印刷基板5平行地旋转变更即可。由此，能够容易地进行电动机60的安装方向的变更。
本发明可以采用除上述以外的各种实施方式。例如，在上述实施方式中表示了将电源零件12、13设置于印刷基板5的一例，但本发明不限于此。除此之外，例如图16所示，也可以在金属基板3与印刷基板5之间设有树脂框17，在该树脂框17内设置电源零件12、13。在图16的电动机控制装置200的情况下，例如只要将与电源零件12、13连接的端子18设置于树脂框17内，将该端子18与印刷基板5连接即可。
另外，在上述实施方式中表示了将连接部4的端子11与印刷基板5连接的一例，但本发明不限于此。除此之外，例如也可以将连接部4的端子11与金属基板3连接。这样也可以将电动机60和开关元件6电连接。
另外，在上述实施方式中列举了在用于电动式动力转向系统的电动机控制装置100中应用了本发明的一例，但对于除此之外的电动机控制装置也可应用本发明。

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，具备：
正方形的金属基板；
电动机驱动用的开关元件，其安装于所述金属基板；
印刷基板，其设置于所述金属基板的上方；
壳体，其收纳所述两基板；
连接部，其设置于相对于所述两基板垂直的所述壳体的侧面，并用于连接电动机和所述开关元件；
电动机控制用的半导体元件，其安装于所述金属基板的正上方即、所述印刷基板的正方形的区域内；
电源零件及连接器，其安装于所述印刷基板的所述正方形的区域外；
端子，其将所述金属基板和所述印刷基板在板面间连接。
2.一种电动机控制装置，其特征在于，具备：
正方形的金属基板；
电动机驱动用的开关元件，其安装于所述金属基板；
印刷基板，其设置于所述金属基板的上方；
壳体，其收纳所述两基板；
连接部，其设置于相对于所述两基板垂直的所述壳体的侧面，并用于连接电动机和所述开关元件；
电动机控制用的半导体元件，其安装于所述金属基板的正上方即、所述印刷基板的正方形的区域内；
连接器，其安装于所述印刷基板的所述正方形的区域外；
端子，其将所述金属基板和所述印刷基板在板面间连接；
树脂框，其设置于所述金属基板与所述印刷基板之间；
电源零件，其设置于所述树脂框内。
3.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电动机控制用的半导体元件至少含有微型计算机。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电源零件至少含有线圈。
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