CN104682630B - 驱动器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种驱动器装置(1),其具有半导体模块(40),在半导体模块中,马达端子(51)从模制成型本体(42)伸出并且连接至马达接线(131)。驱动器装置的散热器(35)具有模块安装表面(36),模块安装表面(36)从马达部(10)的轴向端轴向向外地延伸,半导体模块紧固在模块安装表面(36)上。马达端子(51)包括位于弯曲位置(513)的模制成型本体侧上的基部区域(511)以及位于弯曲位置的末端侧上的延伸区域(512)。延伸区域具有连接部(514),在连接部(514)上插入孔(515)接纳马达接线(131)。延伸区域与垂直于马达接线的垂直线(P)之间的端子角度(α1)大于零度。由此,减小了驱动器装置的体积。
Description
技术领域
本公开总体上涉及一种驱动器装置。
背景技术
通常,在于单个本体中具有马达和控制器的旋转电机中,控制器可以定位在电机的轴向端上,如专利文献1(即,日本专利No.JP-A-2011-177000)中所示。此外,这种旋转电机中的电源模块可以连接至从三相绕线伸出的马达接线。马达接线从绕线的延伸可以有电路板插置在其间或没有电路板插置在其间。
在专利文献1中,马达具有平板状端子,该平板状端子面接触马达接线以允许焊接等。然而,在焊接过程期间,被焊接部必须由夹具等保持,这可能导致被焊接部较大以便在被焊接部上提供一些地方供夹具夹持。
发明内容
本公开的目的是提供一种具有较小的总体积的驱动器装置。
在本公开的一方面中,驱动器装置包括马达部、马达接线、半导体模块以及散热器。
马达部具有定子、缠绕在定子上的绕线、以及相对于定子以可旋转的方式布置的转子。
马达接线从马达部的一个轴向端侧伸出马达部,并且连接至绕线。
半导体模块具有开关元件、模制成型本体以及马达端子。开关元件切换至绕线的电力供应。模制成型本体模制有开关元件,并且在模制成型本体中布置有开关元件。马达端子从模制成型本体突出并且连接至马达接线。
散热器布置在马达部的马达接线由此处伸出的轴向端上。散热器具有从马达部的轴向端沿轴向向外的方向延伸的模块安装表面。半导体模块布置在模块安装表面上。
马达端子包括(i)位于弯曲位置的模制成型本体侧上的基部区域,以及(ii)位于弯曲位置的末端侧上的延伸区域,延伸区域具有连接部,连接部具有马达接线所插入的插入孔。为(a)马达接线的法线与(b)马达端子的马达接线与之连接的延伸区域之间的角度的端子角度大于0度。换句话说,马达端子的延伸区域相对于与马达接线垂直的垂直线成角度以形成等于或大于零度的端子角度。
而且,在本公开中,当将端子角度设定在预定范围内时,插入孔的沿马达接线延伸方向的投影面积大于马达接线的横截面面积。
此外,在本公开中,半导体模块具有多个马达端子。多个马达端子中的第一马达端子和第二马达端子在各自的突出位置从所述模制成型本体突出,当所述(a)第一马达端子的突出位置与(b)连接至所述第一马达端子的所述马达接线之间的距离小于(c)所述第二马达端子的突出位置与(d)连接至所述第二马达端子的所述马达接线之间的距离时,所述第一马达端子的所述端子角度大于所述第二马达端子的所述端子角度。
另外,在本公开中,所述连接部定位在与所述马达部的外部形状同中心并且以所述马达部的旋转中心轴线为中心的同心圆上。
此外,在本公开中,所述半导体模块布置在所述散热器的多侧上,以及所述连接部关于所述马达部的旋转中心轴线对称地定位。
再者,在本公开中,模块安装表面关于马达部的旋转中心轴线斜置。
此外,在本公开中,模块安装表面与马达部的旋转中心轴线平行。
再者,在本公开中,驱动器装置还包括板。板固定地布置在散热器的面向马达部侧的一侧上或散热器的背向马达部侧的一侧上,并且具有端子连接孔,从半导体模块的模制成型本体伸出的板端子插入到端子连接孔中。
而且,在本公开中,端子连接孔构造成使得沿板端子关于马达部的旋转中心轴线S的倾斜方向测得的孔的尺寸大于沿垂直于倾斜方向的方向测得的孔的尺寸。
此外,在本公开中,端子连接孔具有圆形形状。
另外,在本公开中,板端子具有弯曲部,弯曲部被弯曲成使端子的末端侧定位在模制成型本体的散热器侧上。
在本公开中,由于马达接线插入到插入孔中,因此,马达接线和马达端子可以通过焊料等彼此连接,这节省了使用用于这些部件的焊接连接所需要的夹具的工具区域,从而导致驱动器装置具有较小体积。
此外,与端子角度设定为0度的情况相比,通过将端子角度构造成大于0度,马达端子的长度变大。以此方式,马达端子与马达接线之间的连接部具有较小的位错量,这实现了具有较长寿命的连接部。
附图说明
本公开的目的、特征和优点将从以下结合附图进行的详细描述中变得更清楚,在附图中:
图1为本公开的第一实施方式中的驱动器装置的截面图;
图2为本公开的第一实施方式中的半导体模块的平面图;
图3为本公开的第一实施方式中的驱动器装置的平面图;
图4为本公开的第一实施方式中的马达端子和马达接线的连接位置的侧视图;
图5为沿图4中的箭头V的方向观察的示图;
图6为关于若干周期与位错量之间的关系的关系图;
图7为关于延伸区域的长度与位错量之间的关系的关系图;
图8为本公开的第二实施方式中的马达端子与马达接线的连接位置的侧视图;
图9为沿图8中的箭头IX观察的示图;
图10为本公开的第三实施方式中的马达端子与马达接线的连接位置的侧视图;
图11为沿图10中的箭头XI的方向观察的示图;
图12为本公开的第四实施方式中的马达端子与马达接线的连接位置的侧视图;以及
图13为本公开的另一个实施方式中的驱动器装置的平面图。
具体实施方式
基于附图对本公开的实施方式进行描述。在下面的实施方式中,相同的部件具有相同的附图标记以为了简明和不重复相同的描述。
(第一实施方式)
基于图1至图7对本公开的第一实施方式中的驱动器装置进行说明。图1至图7中的附图都为说明性和示例性的图。第二实施方式中的图和后面的图同样为说明性和示例性的图。
如图1所示,本公开的第一实施方式中的驱动器装置1例如应用于车辆的电动转向装置。驱动器装置1设置有马达10和控制单元30。本实施方式的驱动器装置1形成为一体式装置,该一体式装置将控制单元30和马达10容置在一个本体中,并将控制单元30布置在马达10的一个轴向端侧上。
马达10包括马达壳体11、定子12、转子14、轴15、第一框架21、第二框架22等。本实施方式的马达10为三相无刷马达。
马达壳体11例如由诸如软磁材料——例如铁之类——的材料大致形成为圆筒形形状。
定子12具有绕线121,绕线121缠绕在固定于马达壳体11内的定子芯上。绕线121构成具有U相线圈的绕线、V相线圈的绕线和W相线圈的绕线的三相电路。在本实施方式中,绕线121构成2组三相电路。源自绕线121的马达接线131、132、133(参考图5)从控制单元30侧伸出,并且接线131、132、133连接至半导体模块40。
转子14与定子12基本上同轴地布置,并且能够在定子12的径向内部中旋转。转子14大致形成为圆筒形形状并且具有贴在其外周表面上使得N极和S极依次交替的永磁体。
轴15例如用金属形成并固定至转子14的轴向中心。轴15由轴承16和17以可旋转的方式支承。以此方式,轴15与转子14一起旋转。在本实施方式中,将从轴15的轴向中心延伸的假想线指定为“马达10的旋转中心轴线S”。
轴承16、17分别为球轴承。轴承16固定至第一框架21。轴承17固定至形成在马达壳体11的控制单元30侧上的轴承保持件111。
接头19形成在轴15的与控制单元30相反的一侧上。接头19通过与未示出的齿轮等接合而将转子14和轴15的转动输出至外部。在轴15的靠近控制单元30的一端上设置了磁体(未示出)。
第一框架21大致形成为圆管形状,并且设置成覆盖马达壳体11的与马达壳体11的控制单元30侧相反的相反端。轴承16大致固定在第一框架21的中央处。
第二框架22形成为具有对应于散热器35的形状,并且设置在马达壳体11的控制单元30侧上。
控制单元30包括控制器板31、电源板32、散热器35、半导体模块40等。
控制器板31固定至散热器35的马达10侧。控制器板31上安装有控制相对较小电流的控制系统的各种电子部件,例如,微型计算机、霍尔集成电路(Hall IC)等。在板31上的面向轴15的一端上的磁体的位置处,布置了用于检测转子14和轴15的旋转的旋转角度传感器。此外,在控制器板31上形成有用于插入下文提到的控制器端子45的控制器端子连接孔311(参考图4)。
电源板32上安装有管控相对较大电流的电源系统的各种电子部件,例如,电容器、扼流线圈等,并且电源板32固定至散热器35的相对于马达10的相反侧。电源板32上形成有用于插入下文提到的电源端子46的电源端子连接孔321(参考图5)。本实施方式的电源端子连接孔321大致呈圆形形状。控制器端子连接孔311也具有相同的形状。
控制器板31和电源板32固定至散热器35使得板31、32两者保持与马达10的一个轴向端平行。
散热器35由例如铝的导热材料制成,并且保持控制器板31、电源板32以及半导体模块40。
在散热器35上形成有保持半导体模块40的两个模块安装表面36。模块安装表面36大致彼此平行地形成在散热器35的两侧上,并且相对于马达10的旋转中心轴线S对称。换句话说,模块安装表面36相对于马达10的一个轴向端部立起,大致垂直于该端部。
半导体模块40用具有螺钉49的未示出的散热片螺纹紧固至模块安装表面36。因此,半导体模块40抵靠马达10竖向定位(即,从马达10的轴向端沿轴向向外的方向延伸)。散热器35用螺钉等紧固至第二框架22,同时散热器35上固定有控制器板31、电源板32以及两个半导体模块40。
马达接线131、132、133布置在半导体模块40的径向外侧上。马达接线131、132、133各自的末端分别延伸成抵达电源板32。马达接线131、132、133和半导体模块40彼此间隔开,并且马达接线131、132、133和半导体模块40构造成仅在马达端子51、52、53处彼此接触。
如图2所示,半导体模块40具有开关元件41、模制成型本体42、控制器端子45、电源端子46以及马达端子51、52、53。
开关元件41安装在由诸如铜板等导电材料制成的引线框架——未示出——上,并且切换至绕线121的三相中的每一相的电力供应。
模制成型本体42模制有六个开关元件41,六个开关元件41中的每个开关元件构成一个转换器(inverter)。换句话说,模制成型本体42中设置有开关元件,它们一起形成为单一体。在模制成型本体42上,形成了用于插入将半导体模块40紧固至散热器35的螺钉49的螺钉孔43。对于本实施方式的驱动器装置1而言,其上布置有两个半导体模块40,并且驱动器装置1由两组逆变器控制。
此处,指定模制成型本体42的面向马达10的一面为第一面421,指定模制成型本体42的背对马达10的另一面为第二面422。
控制器端子45从模制成型本体42的第一面421突出。换句话说,控制器端子45从模制成型本体42的一侧朝向马达10突出。控制器端子45插入到控制器端子连接孔311中,并且通过焊料等连接至控制器板31。
电源端子46从模制成型本体42的第二面422突出。电源端子46插入到电源端子连接孔321中,并且通过焊料等连接至电源板32。
马达端子51、52、53用与引线框架相同的材料形成并且镀镍。马达端子51、52、53正如与电源端子46一样从模制成型本体42的第二面422突出。换句话说,电源端子46和马达端子51在模制成型本体42的相反侧上分别远离马达10突出。在本实施方式中,电源端子46和马达端子51布置成从端子突出位置T(参考图3)突出,端子突出位置T为沿模制成型本体42的厚度方向的预定义位置。
马达端子51、52、53远离散热器35——即,在图2中升高到图面上方的升高方向——弯曲并且通过焊料等分别连接至马达接线131、132、133,马达接线131、132、133设置成与绕线121的三相中的每一相对应。在本实施方式中,马达端子51和马达接线131连接,马达端子52和马达接线132连接,马达端子53和马达接线133连接。
马达端子51在弯曲位置513处弯曲以使其末端远离散热器35延伸。此处,将马达端子51划分为两个部分,指定弯曲位置513的模制成型本体42侧为基部区域511,并且指定弯曲位置513的末端侧为延伸区域512。
基部区域511从模制成型本体42的第二面422大致垂直地突出。
在延伸区域512的末端处,形成了连接至马达接线131的连接部514。连接部514具有插入马达接线131的插入孔515。当将马达接线131插入到插入孔515中时,通过焊料等连接马达接线131和马达端子51。因此,半导体模块40和绕线121电连接。
连接部514上形成有凹口516。当我们在模制成型本体42的长边的中心处限定中心线H时,如图3所示,可以称模制成型本体42的位于中心线H周围的部分为“内侧部”,可以称模制成型本体42的朝向侧面423远离中心线H的部分为“外侧部”。基于如此命名,凹口516形成在(马达端子51的)外侧部上。通过形成凹口516,易于破坏在刚将马达端子51从焊槽或类似物提出之后——即,恰于浸渍/涂敷过程之后——的熔融焊料的表面张力,这样防止焊料留在插入孔515中。
除了右左相反的取向以外,马达端子52具有与马达端子51相同的形状,即,马达端子52在弯曲位置523处弯曲而具有基部区域521和延伸区域522。在延伸区域522的末端处,形成了连接部524,并且连接部524具有插入马达接线132的插入孔525。另外,连接部524上形成有凹口526。
马达端子53具有与马达端子52相同的形状,即,马达端子53包括基部区域531和延伸区域532,并且在弯曲位置533处弯曲,只不过延伸区域532的长度短于延伸区域522。在延伸区域534的末端处,形成了连接部534,连接部534具有插入马达接线133的插入孔535。另外,连接部534上形成有凹口536。
如图3所示,由于在本实施方式中具有相同形状的半导体模块40布置在散热器35的两侧上,因此,连接部514、524、534关于马达10的旋转中心轴线S点对称。以此方式,与两侧上的半导体模块40具有不同形状的情况相比,由于使用相同的部件,因此减少了部件的数目。
另外,连接部514、524、534定位在以马达10的旋转中心轴线S为中心并且与马达10的外部形状同中心的同心圆C上。在本实施方式中,当连接部514、524、534中的每个连接部的一部分至少定位在同心圆C上时,就认为是定位在同心圆C上。另外,插入孔515的一部分优选地至少定位在同心圆C上。以此方式,由于绕线121缠绕于其上的定子12大致呈圆形形状并且马达接线131、132、133分别从绕线121延伸,因此,马达端子51与马达接线131、132、133中的每个马达接线之间的连接变得容易。
另外,在图3中,从图中省略了电源板32和马达接线131、132、133以及电源端子46。此外,在图3中,仅以轮廓绘出散热器35。
图4和图5示出了马达接线131、132、133和马达端子51、52、53如何设置及连接。在图4中,马达10、马达端子52以及马达接线132与其他部件一起从图中被省略。在图5中,为了易于观察和理解,马达端子51、52、53的长度和端子之间的间隔被统一化。此外,简化了电源端子46的部分和电源端子连接孔321的部分。上述对图4和图5的简化也应用于其他实施方式中的对应附图。
如图4所示,在本实施方式中,为马达接线131的法线P1与马达端子51的延伸区域512之间的角度的端子角度α1设定为大于0度。因此,与端子角度α1设定为0度的情况相比,马达端子51的长度变大。即,当端子角度α1扩大时,马达端子51的长度增加。然而,当端子角度α1扩大时,插入孔515沿着马达接线131的投影面积尺寸——投影在马达接线131中的插入孔515的尺寸——变小。如果马达接线131的整个横截面没有包括在插入孔515的投影面积中,则马达接线131将难以插入到插入孔515中。因此,在本实施方式中,端子角度α1设定为在允许插入孔515沿着马达接线131方向的投影面积完全覆盖马达接线131的横截面的预定范围内。因此,可以根据插入孔515的形状以及根据马达接线131的横截面形状设定端子角度α1。
类似地,为马达接线132的法线与马达端子52的延伸区域522之间的角度的端子角度α2(未示出)设定为大于0度。在本实施方式中,α1等于α2。
此外,为马达接线133的法线P3与马达端子53的延伸区域532之间的角度的端子角度α3设定为大于0度。在本实施方式中,α3>α1且α3>α2。
在下文,采用马达端子51和马达接线131作为马达端子51、52、53与马达接线131、132、133之间的连接位置处的应力管理的示例。
在本实施方式中,紧固至由铝等制成的散热器35的半导体模块40的马达端子51和从由铁等制成的马达壳体11伸出的马达接线131通过焊料连接。当散热器35和马达壳体11由具有不同线性膨胀系数的不同材料制成时,这些不同材料的差异膨胀量在马达端子51与马达接线131的连接位置处引起应力,即,热冷能应力集中在该连接位置上(此后的“焊点部位”)。
根据关于低周疲劳的科芬-曼森定理,等式(1)适用于焊点部位的位错量Δε与使焊点部位最终断裂的周期数N之间的关系。在等式(1)中,j和k二者为正常数。
N=j×Δε-k …(1)
如等式(1)和图6中所示,断裂前的周期数N随着焊点部位的位错量Δε增加而减小。即,焊点部位的寿命缩短。
此外,在图7中示出焊点部位的位错量Δε与马达端子51的长度之间的关系。如图7所示,当马达端子51的长度增加时,焊点部位的位错量Δε减小。因此,由于焊点部位断裂之前的周期数N在马达端子51的长度增加的情况下增加,因此焊点部位获得较长的寿命。
因此,在本实施方式中,为马达接线131的法线P与马达端子51的延伸区域512之间的角度的端子角度α1设定为大于0度以用于保留马达端子51的长度,如图4中所示。类似地,为马达接线132的法线与马达端子52的延伸区域522之间的角度的端子角度α2以及为马达接线133的法线与马达端子53的延伸区域532之间的角度的端子角度α3分别设定为大于0度。
根据产品的要求/规格,确定周期数N(即,下文将产品需要的周期数指定为“连接寿命”),并且由等式(1)确定焊点部位的位错量Δε。然后,从图7根据焊点部位的位错量Δε来确定每个马达端子51、52、53的长度。因此,根据马达端子51、52、53中的每个马达端子的长度,相应地设定端子角度α1、α2、α3。
通过将端子角度α1、α2、α3设定为大于0度,并且通过将延伸区域512、522、532设置成与马达接线131、132、133成角度,在不增大马达10的直径尺寸的情况下根据连接寿命将每个马达端子51、52、53的长度设定成具有适当/期望的尺寸。
此处,基于图3描述马达端子51、52、53与马达接线131、132、133之间的位置关系。在图3中,尽管未示出马达接线131、132、133,但是由于马达接线131、132、133插入到连接部514、524、534的插入孔515、525、535中,因此认为这些接线131、132、133定位在圆C上。
如图3所示,相较于马达端子51的端子突出位置T与马达接线131之间的相应距离以及马达端子52的端子突出位置T与马达接线132之间的相应距离,马达端子53的端子突出位置T与马达接线133之间的距离较短。
因此,如图4所示,马达端子53的延伸区域532与马达接线133的法线之间的端子角度α3可以设定为大于(i)马达端子51的延伸区域512与马达接线131的法线之间的相应的端子角度α1以及(ii)马达端子52的延伸区域522与马达接线132的法线之间的相应的端子角度α2。因此,可以增加延伸区域532的长度。
如以上全面详细地描述的,本实施方式的驱动器装置1具有马达10、马达接线131、132、133、半导体模块40以及散热器35。
马达10具有定子12、缠绕在定子12上的绕线121以及以可旋转的方式布置在定子12中的转子14。连接至绕线121的马达接线131、132、133从马达10的一个轴向端伸出。
半导体模块40具有开关元件41、模制成型本体42以及马达端子51、52、53。开关元件41切换至绕线121的电力供应。模制成型本体42模制有开关元件41。换句话说,模制成型本体42中设置有开关元件。马达端子51、52、53从模制成型本体42突出并连接至马达接线131、132、133。
散热器35具有模块安装表面36,并且布置在马达10的一侧上,马达10的马达接线131、132、133即从马达10的该一侧伸出。模块安装表面36相对于马达10的一个轴向端立起,并且半导体模块40固定在模块安装表面36上。换句话说,模块安装表面36从马达10的该轴向端沿轴向向外的方向延伸。因此,半导体模块40对着马达10竖直定位。
马达端子51包括位于弯曲位置513的模制成型本体42侧上的基部区域511以及位于弯曲位置513的末端侧上的延伸区域512,延伸区域512包括连接部514,连接部514具有插入孔515,马达接线131所插入到插入孔515中。
马达端子52包括位于弯曲位置523的模制成型本体42侧上的基部区域521以及位于弯曲位置523的末端侧上的延伸区域522,延伸区域522包括连接部524,连接部524连接至马达接线132。
马达端子53包括位于弯曲位置533的模制成型本体42侧上的基部区域531以及位于弯曲位置533的末端侧上的延伸区域532,延伸区域532包括连接部534,连接部534连接至马达接线133。
由于在本实施方式中,马达接线131、132、133插入到插入孔中并且马达接线131、132、133和马达端子51、52、53通过焊料等连接,因此,节省了使用夹具来焊接接线和端子用的工具区域,这实现了驱动器装置的小体积。
为马达接线131、132、133的法线与延伸区域512、522、532之间的相应角度的端子角度α1、α2、α3被设定为大于0度。以此方式,与端子角度设定为0度的情况相比,延伸区域512、522、532的长度增加。因此,由于焊点部位的位错量Δε通过这种设定而减小,因此,焊点部位的连接寿命变长。此外,对于相同的连接寿命而言,与端子角度设定为0度的情况相比,可以减小驱动器装置1的体积,即,特别是减小设备1的直径。
马达接线131所插入的插入孔515形成在连接部514上。马达接线132所插入的插入孔525形成在连接部524上。马达接线133所插入的插入孔535形成在连接部524上。
此处,如果端子角度α1、α2、α3分别增加,则插入孔515、525、535的沿着马达接线131、132、133的方向的投影面积尺寸将减小。因此,在本实施方式中,端子角度α1、α2、α3设定为在允许马达接线131、132、133的整个横截面被包含在插入孔515、525、535的沿着马达接线方向——即沿着接线131、132、133——的投影面积内的预定范围内。因此,马达接线131、132、133能够分别容易地插入到插入孔515、525、535中。
半导体模块40具有多个马达端子51、52、53。
马达端子53与马达接线133之间——即,端子53相对于模制成型本体42的突出位置与马达接线133之间——的距离短于另两个之间的距离,即,短于马达接线131与马达端子51之间的距离以及马达接线132与马达端子52之间的距离。在这种情况下,涉及马达端子53的端子角度α3大于涉及马达端子51和52的端子角度α1、α2。因此,即使马达接线133靠近半导体模块40并且模制成型本体42与马达接线133之间的距离较短,仍然可以根据需要的连接寿命将延伸区域532构造成具有适合的长度。
当从马达10的上方即一个轴向端观察时,连接部514、524、534定位在以马达10的旋转中心轴线S为中心的同心圆C上。以此方式,当马达接线131、132、133被从例如缠绕在具有圆形形状的定子12上的绕线121上垂直地/竖向地抽出时,用于连接马达接线131、132、133与半导体模块40的连接工作变得容易。此外,减小了驱动器装置1的体积,即直径尺寸。
此外,连接部514、524、534沿着马达轴线的位置可以相同,也可以变化。
两个半导体模块40布置在散热器35的两侧上。连接部514、524、534以相对于马达10的旋转中心轴线S点对称的方式定位。换句话说,连接部514、524、534绕马达10的旋转中心轴线对称地定位。以此方式,可以使用相同形状的半导体模块40以减少部件的数目。
模块安装表面36形成为与马达10的旋转中心轴线S平行。因此,可以减小驱动器装置1的在直径方向上的体积。
驱动器装置1具有控制器板31,控制器板31固定在散热器35的马达10侧上,并且控制器端子连接孔311形成在控制器板31上以用于插入从半导体模块40的模制成型本体42突出的控制器端子45。
此外,驱动器装置1具有电源板32,电源板32固定在散热器35与马达10相反的一侧上,电源端子连接孔321形成在电源板32上以用于插入从半导体模块40的模制成型本体42突出的电源端子46。
在本实施方式中,控制器端子连接孔311和电源端子连接孔321分别形成为圆形形状。因此,例如,与控制器端子连接孔311和电源端子连接孔321分别形成为椭圆形形状的情况相比,控制器板31和电源板32可以制得较小,这使整个设备1的体积减小。
在权利要求中,控制器端子45和电源端子46对应于“板端子”,控制器板31和电源板32对应于“板”,并且控制器端子连接孔311和电源端子连接孔321对应于“端子连接孔”。此外,马达端子53对应于“第一马达端子”,而马达端子51和52对应于“第二马达端子”。此外,端子角度α3对应于“第一马达端子的端子角度”,并且端子角度α1和α2对应于“第二马达端子的端子角度”。
(第二实施方式)
在图8和图9中示出本公开的第二实施方式中的驱动器装置。图8和图9对应于第一实施方式的图4和图5。在图8中省略了马达端子53和马达接线133。这同样适用于其他实施方式。
在本实施方式中,散热器35的模块安装表面37斜置,使得表面37的马达10侧端部比表面37的相反侧端部相对于马达10的旋转中心轴线S径向向外。即,表面37的马达10侧端部之间的距离比表面37的相反侧端部之间的距离更大。因此,当通过压铸法制造散热器35时,可以从金属铸型适当地拔出散热器35,而不再需要例如切削毛刺之类的额外工序。
此外,即使当模块安装表面37相对于旋转中心轴线S斜置(即,相对于旋转中心轴线S成角度)时,模块安装表面37仍从马达10的一个轴向端(大致垂直地)“立起”,因而半导体模块40仍然对着马达10竖向地设置/保持。
电源板32上布置有电源端子连接孔322。电源端子连接孔322在电源端子46突伸出的电源端子突出位置处钻孔。
在本实施方式中,由于模块安装表面37是倾斜的,因此,电源端子46非垂直地插入到电源端子连接孔322中。因此,在图9中,电源端子连接孔322的尺寸在水平/横向方向上比在竖向方向上长。换句话说,孔322的沿电源端子46相对于马达部的旋转中心轴线S的倾斜方向的尺寸比孔322的沿与倾斜方向垂直的方向的尺寸长。因此,孔322大致具有椭圆形形状。
此外,在控制器板31上钻孔的控制器端子连接孔312正如电源端子连接孔322一样呈大致椭圆形形状,该椭圆的长轴沿模块安装表面37的倾斜方向延伸。
在本实施方式中,控制器端子连接孔312和电源端子连接孔322分别形成为具有椭圆形形状,其中,孔的沿端子的倾斜方向的尺寸大于孔的沿与端子的倾斜方向垂直的方向的尺寸。因此,即使当控制器端子45对着控制器板31斜置(即,相对于与控制器板31垂直的方向成角度)时,控制器端子45插入到控制器端子连接孔312中也是容易的。类似地,即使当电源端子46对着电源板32斜置时,电源端子46插入到电源端子连接孔322中也是容易的。因此,改善了这些部件的可装配性。
另外,还实现了与上述实施方式相同的效果。
在本实施方式中,控制器端子连接孔312和电源端子连接孔322对应于权利要求中的“端子连接孔”。
(第三实施方式)
本公开的第三实施方式中的驱动器装置在图10和图11中示出。
图10和图11对应于第一实施方式的图4和图5,由于在本实施方式中电源端子46和电源端子连接孔322不同于第一实施方式的电源端子46和电源端子连接孔322,因此,在本实施方式中集中描述电源端子46和电源端子连接孔322。
在电源板32上钻孔的电源端子连接孔323定位在电源端子46从模制成型本体42突出的端子突出位置T的内侧。本实施方式的电源端子连接孔323采取近似圆形形状。
当将电源端子46划分为两侧——即,通过弯曲部465连接的端子46的末端侧和端子46的模制侧——时,在弯曲部465处弯曲的电源端子46使端子46的末端侧相对于端子46的模制侧更靠近散热器35。上述更靠近散热器35的位置指的是“内侧”或马达10的径向向内处,如图10所示。
在本实施方式中,弯曲部465允许端子46的末端侧垂直于电源板32矗立,使得端子46的末端侧能够插入到电源板32中。因此,使将电源端子46插入到电源端子连接孔323中的组装容易,从而改善了驱动器装置的可装配性。此外,电源端子连接孔323可以定位在电源端子突出位置的内侧上,从而有助于电源板32的尺寸减小和整个设备的尺寸减小。
在本实施方式中,由于电源端子46的末端侧垂直于电源板32竖立,因此,电源端子连接孔323具有大致圆形形状,正如第二实施方式一样。即使在这种构型中,仍实现了电源板32的尺寸减小。
此外,还实现了与上述实施方式相同的效果。
在本实施方式中,电源端子连接孔323对应于“端子连接孔”。
在本实施方式中,尽管控制器板31和控制器端子45以与第二实施方式的控制器板31和控制器端子45相同的方式构造,控制器端子连接孔312仍然可以定位在控制器端子突出位置的内侧上,这与电源板32和电源端子46的布置类似,并且控制器端子45可以正如电源端子46一样具有弯曲部。在这种情况下,控制器端子连接孔312可以具有大致圆形形状,正如电源端子连接孔323一样。
(第四实施方式)
在图12中示出本公开的第四实施方式中的驱动器装置。
第四实施方式为第三实施方式的改型,并且,由于控制器端子45不同于第三实施方式中的控制器端子45,因此,在本实施方式中集中描述控制器端子45。
本实施方式的控制器端子45具有圆形地弯曲的圆弧部。通过以此方式形成圆弧部455,控制器端子45能够容易地插入到控制器端子连接孔312中,从而改善了这些部件的可装配性。此外,减轻了施加至焊点部位的应力。
此外,圆弧部455的末端侧可以形成为垂直于控制器板31的控制器端子连接孔312,并且控制器端子连接孔312可以具有近似圆形的形状。在这种情况下,圆弧部455对应于“弯曲部”。
通过具有这种构型,实现了与其他实施方式相同的效果。
(其他实施方式)
(a)根据上述实施方式,两个半导体模块布置在散热器的两侧上。在其他实施方式中,半导体模块的数目不仅可以为两个还可以为三个或更多个,即,可以为任何数目。
(b)如对于上述实施方式的半导体模块而言,六个开关元件模制成型在一个本体中。在其他实施方式中,开关元件的数目可以不仅仅为六个,而是可以为任何数目。除了开关元件以外,还可以将诸如功率继电器、马达继电器以及分流电阻器的其他电子部件模制成型在一个本体中。
(c)根据上述实施方式,三个马达端子设置在半导体模块中。在其他实施方式中,设置在一个半导体模块中的马达端子的数目可以不仅仅为三个,而是可以为任何数目。
此外,上述实施方式中的马达端子53在长度上不同于其他马达端子51和52。在其他实施方式中,所有的马达端子均可以具有相同的长度,或所有的马达端子可以具有各自不同的长度。
(d)根据上述实施方式,端子角度α3构造成具有比端子角度α1和α2更大/更开的角度。在其他实施方式中,无论马达端子的长度如何,端子角度可以都相同。
此外,在其他实施方式中,为所有马达端子中的每个马达端子的延伸区域与马达接线之间的角度的端子角度也可以构造成大于/开阔于0度。在其他实施方式中,例如,最短的马达端子的延伸区域与马达接线之间的端子角度可以构造成大于0度,而其他马达端子的延伸区域与马达接线之间的端子角度可以构造成等于0度。换句话说,只要至少一个端子角度大于0度,其他马达端子的端子角度可以等于0度。
(e)根据上述实施方式,形成在连接部中的凹口形成在连接部的外侧上。在其他实施方式中,凹口不仅可以形成在外侧上也可以形成在任何部分/部位。此外,可以省略凹口。
(f)根据上述实施方式,马达接线从马达垂直地伸出。在其他实施方式中,从马达伸出的马达接线可以相对于转子14的轴线倾斜。例如,由于在马达接线远离散热器的模块安装表面斜置时,即,当以倾斜的方式从马达伸出(成角度地远离马达延伸)时,马达端子的长度增加,因此,连接部处的焊料位错量减少,从而使焊点部位具有更长的寿命。
在上述实施方式中,马达接线的横截面设置为具有四边形形状的方形线材。在其他实施方式中,马达接线可以具有任何横截面形状,例如圆形横截面等。
(g)根据上述实施方式,设置了控制器板和电源板。在其他实施方式中,可以设置各种板,只要各种类型的板设置为单个板即可。即,布置在马达控制器中的板的数目可以为任何数目。
此外,在上述实施方式中,控制器板上的控制器端子连接孔和电源板上的电源端子连接孔具有圆形形状或椭圆形形状。在其他实施方式中,这些板上的孔可以具有任何形状。
根据上述实施方式,电源板的外周相对于电源端子突出位置定位在外侧。在其他实施方式中,特别是如在第三实施方式中描述的,当在电源端子中设置有弯曲部时,电源板的外周可以相对于端子突出位置T定位在内侧,如图13所示。以此方式,整个设备可以具有较小的体积。这同样适用于控制器板。
(h)根据上述的实施方式,驱动器装置应用于电动转向装置。在其他实施方式中,驱动器装置可以应用于不同于电动转向装置的其他装置。
尽管已参照附图结合本发明的优选实施方式对本发明进行了全面的描述,要指出的是,各种变化和修改对本领域技术人员而言将变得显而易见,应理解的是,这些变化、修改以及总结方案在本公开的如所附权利要求中限定的范围内。
Claims (11)
1.一种驱动器装置,包括:
马达部(10),所述马达部(10)具有定子(12)、缠绕在所述定子上的绕线(121)以及相对于所述定子以可旋转的方式布置的转子(14);
马达接线(131、132、133),所述马达接线(131、132、133)从所述马达部的轴向端伸出并且连接至所述绕线;
半导体模块(40),所述半导体模块(40)具有开关元件(41)、模制成型本体(42)以及马达端子(51、52、53),所述开关元件(41)切换至所述绕线的电力供应,所述开关元件布置在所述模制成型本体(42)中,所述模制成型本体(42)密封所述开关元件,所述马达端子(51、52、53)从所述模制成型本体的与所述马达部相反的相反侧表面突出并且连接至所述马达接线;以及
散热器(35),所述散热器(35)布置在所述马达部的所述轴向端上,所述散热器(35)具有从所述马达部的所述轴向端沿轴向向外的方向延伸的模块安装表面(36、37),所述半导体模块布置在所述模块安装表面(36、37)上,其中,
所述马达端子包括:(i)位于弯曲部位(513、523、533)的模制成型本体侧上的基部区域(511、521、531);以及(ii)位于所述弯曲部位的末梢侧上的延伸区域(512、522、532),所述延伸区域具有连接部(514、524、534),所述连接部(514、524、534)具有插入孔(515、525、535),所述马达接线插入到所述插入孔(515、525、535)中,以及
至少一个所述马达端子(51、52、53)的所述延伸区域(512、522、532)相对于与所述马达接线(131)垂直的垂直线(P)成角度,从而形成大于零度的端子角度(α)。
2.根据权利要求1所述的驱动器装置,其中,
当将所述端子角度设定在预定范围内时,所述插入孔的沿马达接线延伸方向的投影面积大于所述马达接线的横截面面积。
3.根据权利要求1或2所述的驱动器装置,其中,
所述半导体模块具有多个马达端子(51、52、53),以及
当(a)多个马达端子中的第一马达端子(53)从所述模制成型本体突出所处的突出位置与(b)连接至所述第一马达端子(53)的所述马达接线(133)之间的距离小于(c)第二马达端子(51、52)从所述模制成型本体突出所处的突出位置与(d)连接至所述第二马达端子(51、52)的所述马达接线(131、132)之间的距离时,所述第一马达端子的所述端子角度大于所述第二马达端子的所述端子角度。
4.根据权利要求1所述的驱动器装置,其中,
所述连接部(514、524、534)定位在与所述马达部的外部形状同中心并且以所述马达部的旋转中心轴线(S)为中心的同心圆(C)上。
5.根据权利要求1或2所述的驱动器装置,其中,
所述半导体模块布置在所述散热器的多侧上,以及
所述连接部关于所述马达部的旋转中心轴线(S)对称地定位。
6.根据权利要求1或2所述的驱动器装置,其中,
所述模块安装表面(37)相对于所述马达部的旋转中心轴线(S)倾斜。
7.根据权利要求1或2所述的驱动器装置,其中,
所述模块安装表面(36)与所述马达部的旋转中心轴线(S)平行。
8.根据权利要求1或2所述的驱动器装置,还包括:
板(31、32),其中,
所述板固定地布置在所述散热器的面向所述马达部侧的一侧上或固定地布置在所述散热器的背对所述马达部侧的一侧上,并且所述板具有端子连接孔(311、312、321、322、323),从所述半导体模块的所述模制成型本体伸出的板端子(45、46)插入到所述端子连接孔(311、312、321、322、323)中。
9.根据权利要求8所述的驱动器装置,其中,
所述端子连接孔(312、322)构造成使得沿所述板端子(45、46)相对于所述马达部的旋转中心轴线(S)的倾斜方向测得的所述端子连接孔的尺寸大于沿与所述倾斜方向垂直的方向测得的所述端子连接孔的尺寸。
10.根据权利要求8所述的驱动器装置,其中,
所述端子连接孔(311、321、323)具有圆形形状。
11.根据权利要求8所述的驱动器装置,其中,
所述板端子(46)具有弯曲部(465),所述弯曲部(465)弯曲成使所述板端子(46)的末梢侧定位在所述模制成型本体的散热器侧。
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Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6341131B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-06-13 | 株式会社豊田自動織機 | 電動コンプレッサ用インバータ |
FR3050864A1 (fr) * | 2016-04-28 | 2017-11-03 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Module electronique de puissance, ensemble electrique et compresseur de suralimentation electrique comprenant un tel module electronique de puissance |
FR3050863B1 (fr) * | 2016-04-28 | 2018-10-12 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Module electronique de puissance, ensemble electrique et compresseur de suralimentation electrique comprenant un tel module electronique de puissance |
JP7124699B2 (ja) * | 2016-08-12 | 2022-08-24 | 日本電産株式会社 | モータ及び電動パワーステアリング装置 |
DE112017005930T5 (de) | 2016-11-23 | 2019-08-01 | Nidec Corporation | Motor und elektrische servolenkvorrichtung |
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JP2019041507A (ja) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | 株式会社ジェイテクト | モータ装置 |
CN107743355B (zh) * | 2017-10-30 | 2024-01-19 | 国家电网公司 | 一种电气设备箱用散热器 |
JP6962144B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2021-11-05 | 日本精工株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012111499A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | リアクトルとその製造方法並びにリアクトル部品 |
CN102780320A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | 株式会社电装 | 驱动单元 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8242648B2 (en) * | 2009-01-14 | 2012-08-14 | Asmo Co., Ltd. | Control circuit member and motor |
JP4957815B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2012-06-20 | 株式会社デンソー | 半導体モジュール及びそれを用いた電子回路内蔵型モータ |
JP5446937B2 (ja) * | 2009-06-24 | 2014-03-19 | 株式会社デンソー | 電子回路内蔵型モータ |
JP5435285B2 (ja) | 2009-06-24 | 2014-03-05 | 株式会社デンソー | 駆動装置 |
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JP2014093880A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Denso Corp | 回転電機 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012111499A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | リアクトルとその製造方法並びにリアクトル部品 |
CN102780320A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | 株式会社电装 | 驱动单元 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |