CN104704717A - 电动驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电动驱动装置中，电动机的轴(7)的端部设置有旋转角度传感器的被检测部(10)，在轴的旋转轴同轴的位置上设置有作为旋转角度传感器的检测部的传感器部(300)，控制部(200)中设置有具有用于驱动电动机的驱动元件SW的逆变器电路部；以及与传感器部分开设置并控制逆变器电路部的输出的控制基板(17)，传感器部与控制基板电连接，控制基板沿着垂直于轴的旋转轴的面进行配置。

Description

电动驱动装置

技术领域

本发明涉及将电动机和控制该电动机的驱动的控制部(驱动装置部)一体构成的电动驱动装置，特别涉及适用于车用电动助力转向装置的电动驱动装置。

背景技术

一直以来对电动助力转向装置用的电动驱动装置的结构进行设计，作为旋转角度传感器的配置、结构，具有例如以下专利文献。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-41355号公报

专利文献2：日本专利特开2011-229228号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，专利文献1的结构中轴插通电路部，因此从轴承到传感器的永磁体之间的距离较长，存在永磁体的振动变大的倾向。若振动较大，则半导体磁传感器部的磁场会偏离所希望的状态，因此旋转角度检测的精度降低，角度误差增大，其结果是导致电动机的振动·噪音增大的问题。另外，专利文献2的结构中，存在旋转角度传感器容易受到来自功率模块等逆变器电路部的噪声、来自控制基板的噪声的影响的问题。

另外，专利文献1、专利文献2中都存在因将传感器安装到控制基板而导致控制基板的安装面积减小相应的量的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动驱动装置，其能减小轴振动，提高旋转角度检测的精度，并且能进一步减小来自逆变器电路、控制基板的噪声干扰。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的电动驱动装置包括：电动机；以及配置在该电动机的输出轴侧的相反侧的驱动装置部即控制部，其特征在于，在上述电动机的输出轴侧的相反侧的轴端部设置有旋转角度传感器的被检测部，在与上述轴的旋转轴同轴的位置上设置有旋转角度传感器的检测部即传感器部，上述控制部中设置有逆变器电路部，该逆变器电路部具有安装于散热器且用于驱动上述电动机的驱动元件；以及控制基板，该控制基板与上述传感器部分开设置，控制上述逆变器电路部的输出，上述传感器部和上述控制基板电连接，且上述控制基板沿着垂直于上述电动机的轴的旋转轴的面进行配置。

发明效果

根据本发明的电动驱动装置，通过分别构成控制基板和旋转角度的传感器部，从而能扩大控制基板的安装面积。由于轴承、与设置于轴端部的旋转角度传感器的被检测部即永磁体之间的距离减小，因此振动减小，其结果是能获得旋转角度检测的精度得以提高，降低电动机的振动噪声的效果。

另外，能减小逆变器电路、控制电路对旋转角度传感器的噪声干扰，并且由于将控制基板沿着垂直于电动机的旋转轴的平面进行配置，因此与将控制基板沿着平行于旋转轴的平面进行配置(纵向配置)的情况相比，具有能缩短控制部即ECU的轴向长度的效果。

关于本发明的上述及其他目的、特征、效果，可以从以下实施方式中的详细说明及附图的记载来进一步明确。

附图说明

图1是简要表示本发明的实施方式1的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图2是将图1的电动驱动装置的各构件排列在轴方向上的构成构件的说明图。

图3是本发明的实施方式1的电动驱动装置的传感器部的说明图。

图4是表示本发明的实施方式1的电动驱动装置的传感器用永磁体的一个例子的说明图。

图5是表示本发明的实施方式1的电动驱动装置的传感器用永磁体的另一个例子的说明图。

图6是应用本发明的电动驱动装置的电动助力转向装置的说明图。

图7是本发明的实施方式2的传感器部的说明图。

图8是简要表示本发明的实施方式2的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图9是简要表示本发明的实施方式3的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图10是将图9的电动驱动装置的各构件排列在轴方向上的构成构件的说明图。

图11是简要表示本发明的实施方式4的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图12是本发明的实施方式4的变形例，是简要表示安装有两个磁传感器的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图13是简要表示本发明的实施方式5的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图14是简要表示本发明的实施方式6的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图15是本发明的实施方式6的电动驱动装置的旋转变压器的说明图。

具体实施方式

下面，利用附图对本发明的电动驱动装置的实施方式进行说明。此外，在各图中，相同标号表示相同或相当的部分。

实施方式1

图1是简要表示本发明的实施方式1的电动驱动装置的整体结构的结构图。

图1中，电动驱动装置采用永磁体型电动机100和作为控制部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)一体形成的结构。

首先，对永磁体型电动机100进行说明。

永磁体型电动机(以下简称为电动机)100包括：层叠电磁钢板而构成的定子铁心1、卷绕于定子铁心1的电枢绕组2、及固定定子铁心1的框架3。框架3由设置于电动机前表面部的外壳4和螺栓6固定。对外壳4设置轴承5A，轴承5A和轴承5B可自由旋转地支承轴7。轴承5B由与框架3一体形成或分别设置的壁部8支承。

轴7的一侧前端部即输出轴侧压入有滑轮9，滑轮9起到将驱动力传递至后述的电动助力转向装置的传送带的作用。

对于轴7的另一个前端部，设置作为旋转角度传感器的被检测部的传感器用永磁体10。将转子铁心11压入轴7，将永磁体12固定于转子铁心11。此外，图1中示出了将永磁体12固定于转子铁心11的表面的例子，但是也可以采用将其埋入到转子铁心11中的结构。

接着，说明作为控制部的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)200。

ECU200中设置有接收来自转矩传感器的信号的第一连接器13、接收车速等汽车信息的第二连接器14、以及供电用的电源连接器15。而且，ECU200中具有用于驱动电动机的逆变器电路，逆变器电路中具有MOS-FET等开关元件SW。该开关元件SW例如可以考虑采用将裸芯片安装于DBC(DirectBonded Copper：直接键合铜)基板的结构或利用树脂对裸芯片进行模塑而得的模块的结构等。

开关元件SW会因用于驱动电动机的电流流过而发热。因此，开关元件SW采用通过粘接剂、绝缘片材等与散热器16接触以散热的结构。

逆变器电路中除了开关元件SW之外还设置有平滑电容器、噪声去除用线圈、电源继电器、将上述元件电连接的汇流条等，但在图1中省略了图示。汇流条与树脂一体成形，形成中间构件23。此外，与中间构件23相邻地设置控制基板17。该控制基板17向开关元件SW发送控制信号，以基于从第一连接器13、第二连接器14获取的信息来适当地驱动电动机。

控制信号通过电连接控制基板17和开关元件SW间的连接构件(未图示)传递。该连接构件通过引线接合、压入配合、焊接等方法固定。这些逆变器电路和控制基板17由壳体18覆盖。壳体18可以是树脂，也可以是铝等金属，也可以采用组合树脂和铝等金属的结构。

控制基板17的配置可以沿着垂直于电动机的轴7的旋转轴的面而配置。通过将控制基板17构成为上述配置，从而与将控制基板17沿着平行于轴7的旋转轴的平面进行配置(纵向配置)的情况相比，具有能缩短ECU200的轴向长度的效果。此外，不一定必须将控制基板17沿着垂直于旋转轴的面进行配置，只要不沿着平行于旋转轴的平面的方向进行配置，就能获得缩短轴方长度的效果。

在散热器16的靠近电动机100的一侧配置有传感器部300。传感器部300具有磁传感器19、基板20、连接构件21、及支承构件22，安装有磁传感器19的基板20通过螺钉(未图示)固定于散热器16。

基板20通过螺钉紧固来固定于受开关元件SW的发热影响而温度变化较大的散热器16，因此与利用粘接剂的情况相比，具有受温度上升、热循环的影响较小的效果。

磁传感器19配置在与轴7的旋转轴同轴、且与传感器用永磁体10相对应的位置，检测传感器用永磁体10所产生的磁场并获取其取向从而检测电动机转子的旋转角度。

ECU200根据该旋转角度来将适当的驱动电流提供给电动机100。

连接构件21由支承构件22支承，将传感器部300的基板20和控制基板17电连接。该连接可以是压入配合方式，也可以是焊接方式。连结构件21需要贯通散热器16和中间构件23，因此在散热器16和中间构件23中设置有供连接构件21通过的孔部(未图示)。而且，尽管未图示，但是中间构件23采用以下结构：即设置有能定位连接构件21的引导部。通过采用上述结构，能顺利地进行传感器部300和控制基板17的电连接，能提高生产率。

图1中，散热器16中设置有凹部24，增大了安装于传感器部300的基板20的磁传感器19与散热器16的表面之间的距离。散热器16通过螺钉或热装(shrink-fitting)等固定于电动机100的框架3。

通过如上述那样固定于电动机100的框架3，从而能将散热器16的热量传递至电动机100的框架3。

图2是为了帮助理解图1的电动驱动装置的结构而将各构件沿轴向分解排列的图。

传感器部300是一体组装基板20、磁传感器19、支承构件22、及连接构件21而获得的。传感器部300的连接构件21贯通散热器16和中间构件23而与控制基板17电连接。作为连接方法，存在压入配合、焊接方法。控制基板17沿着垂直于电动机100的旋转轴的面配置。若采用该结构，则与传感器部300电连接的连接构件21的延伸方向垂直于控制基板17，因此在通过压入配合或焊接来固定连接构件21时，具有能容易地进行组装的效果。

开关元件SW通过粘接剂、绝缘片材而固定于散热器16。具有第一连接器13、第二连接器14、及电源连接器15的ECU200的壳体18通过粘接剂、螺钉而固定于散热器16。散热器16通过热装、螺栓而固定于永磁体电动机100的框架3。

图3是本发明的实施方式1的电动驱动装置中的传感器部(检测部)的说明图，(a)是从前侧进行观察的图，(b)是从侧面进行观察的图。

基板20上安装有磁传感器19，基板20上设置有与连接构件21形成一体的支承构件22，连接构件21和基板20通过压入配合、焊接而固定。此外，该磁传感器19可以由磁阻效应元件(MR元件)、各向异性磁阻层元件(Anisotropic Magneto-resistance、AMR元件)、巨磁阻效应元件(GiantMagneto-resistance、GMR元件)、隧道磁阻效应元件(TunnelingMagneto-resistance、TMR元件)等构成。

从支承构件22进行观察时，位于基板20相反侧的连接构件21与控制基板17电连接，其也通过压入配合、焊接而固定。在通过压入配合进行固定的情况下，能减小连接构件21彼此之间的间隔，因而能实现传感器部300和控制基板17的小型化。此外，由于不使用焊接，因此具有能简化制造工序的效果。

基板20上设有三个螺钉孔25，利用该孔25与散热器16螺钉固定。此外，螺钉孔25的数量并不限于三个，螺钉孔25的位置也不限于图3的位置。如图3所示那样利用不同基板构成控制基板17和旋转角度的传感器部300，因此与将磁传感器19安装于控制基板17的情况相比，具有能扩大控制基板的安装面积的效果。

图4和图5是传感器用永磁体(被检测部)10的局部立体图。

图4表示具有圆筒形状的构成例。永磁体10M沿图中箭头Y的方向磁化，成为两极永磁体。此外，该箭头Y位于垂直于转子的旋转轴7a的平面上。永磁体10M由Nd粘接磁体、Nd烧结磁体、铁氧体磁体等构成，由永磁体支承部10S固定。

该固定可以适用粘接剂，在粘接磁体的情况下，也可以采用与永磁体支承部10S一体成形并相互固定的结构。为了减小对永磁体10M所产生的磁场造成影响，永磁体支承部10S可以由不锈钢类、铝类的非磁性金属、树脂构成。而且，通过将永磁体支承部10S压入轴7的方式等来进行固定。

图5表示永磁体具有长方体形状的构成例。永磁体10C沿图中箭头Y的方向磁化，成为两极永磁体。此外，该箭头Y位于垂直于转子的旋转轴7a的平面上。永磁体10C由Nd粘接磁体、Nd烧结磁体、铁氧体磁体等构成，由永磁体支承部10S固定。该固定可以使用粘接剂，在粘接磁体的情况下，也可以采用与永磁体支承部10S一体成形并相互固定的结构。为了减小对永磁体10C所产生的磁场造成影响，永磁体支承部10S可以由不锈钢类、铝类的非磁性金属、树脂构成。而且，通过将永磁体支承部10S压入轴7等方式来进行固定。

该永磁体10M、10C的磁化方向在垂直于旋转轴7a的平面上，因此磁传感器附近产生的磁通密度在垂直于旋转轴7a的平面上的矢量分量为主分量，旋转轴方向上的分量极小。磁传感器19检测垂直于旋转轴7a的平面上的磁通密度的方向，因而即使发生偏心或振动，磁通密度的方向也几乎不发生变化，因此具有能高精度地检测旋转角度的效果。

如图4所示，由于使用圆筒形磁体，因此所产生的磁通密度均匀，其结果是，磁传感器附近的磁通密度也均匀，因而具有能提高旋转角度检测的精度的效果。

另外，在如图5所示那样使用长方体形状磁体的情况下，与图4的圆筒形磁体的情况相同，所产生的磁通密度均匀，磁传感器附近的磁通密度也均匀，因而具有能提高旋转角度检测的精度的效果，除此之外，还具有容易制成长方体形状磁体，在采用烧结磁体的情况下相比复杂形状的磁体能提高材料成品率的效果。

如上所述，根据本发明的实施方式1的电动驱动装置，能获得以下优异效果。

(1)通过利用不同基板构成控制基板17和作为旋转角度的检测部的传感器部300，从而能扩大控制基板17的安装面积。

(2)由于轴承5B与轴7端部的旋转角度传感器的被检测部即永磁体10之间的距离减小，因而振动、偏心减小。其结果是，具有以下效果：旋转角度的检测精度得以提高，能降低电动机的振动噪音。而且，还能获得减小逆变器电路、控制基板17对旋转角度传感器的噪声干扰。

(3)由于电连接传感器部300和控制基板17的连接构件21贯通逆变器电路部分，因此具有能小型化电动驱动装置的效果。

另外，由于直接电连接传感器部300和控制基板17，因此能获得小型化电动驱动装置的效果。

(4)传感器部300和控制基板17的电连接采用通过中间构件23来定位的结构，因此具有能降低对于构件精度的要求值的效果。

(5)传感器部300和控制基板17的电连接使用压入配合方式，从而能不使用焊料进行连接。由于能减小连接构件21彼此之间的间隔，因而即使排列配置大量连接构件21，与利用焊料进行连接的情况相比，仍能减小宽度，因此能使电动驱动装置小型化。

(6)现有的专利文献1中，具有旋转传感器的控制基板位于电路部的后方，因此从轴承到旋转传感器为止的距离较长，与此相对，本实施方式1的结构中，磁传感器19配置在轴承5B附近，因此轴承5B与传感器用永磁体10之间的距离较近。因此，轴端部的振动、偏心减小，因此，其结果是传感器用永磁体的振动、偏心减小，能获得旋转角度检测的精度得以提高，电动机的振动、噪音减小的效果。

(7)而且，图1的实施方式1中，散热器16中设置有凹部24，增大了安装于传感器部300的基板20的磁传感器19与散热器16的表面之间的距离。在电动机驱动时，散热器16会因开关元件SW发热而温度上升。若未设置有凹部24而使得散热器16与磁传感器19之间的距离非常近，则散热器16的热量会传递至磁传感器19，磁传感器19的温度会变得非常高，而且还可能会出现以下情况：旋转角度检测的精度会降低，因温度过度上升而导致磁传感器19不工作。

但是，通过在散热器上设置凹部24，从而能增大散热器16与磁传感器19之间的距离，因而不易进行热传导，因此具有能降低磁传感器19的温度上升，提高旋转角度的精度的效果。

图6是应用本发明的电动驱动装置的汽车的电动助力转向装置的说明图。图6中，驾驶员操作方向盘(未图示)，其转矩通过转向轴(未图示)传递到轴401。此时，转矩传感器402检测出的转矩转换为电信号，并通过电缆(未图示)经由第一连接器13传递到作为控制部的ECU(Electronic ControlUnit)200。ECU200如上所述那样具有用于驱动控制基板和电动机的逆变器电路。另一方面，车速等汽车信息被转换为电信号，并经由第二连接器14传输至ECU200。ECU200基于该转矩和车速等汽车信息来运算必要的辅助转矩，通过逆变器向永磁体型电动机100提供电流。电动机100配置在平行于齿条轴的移动方向(箭头X所示)的方向上。从电池、交流发电机通过电源连接器15向ECU200进行供电。永磁体型电动机100所产生的转矩由齿轮箱403进行减速，并产生使位于外壳404内部的齿条轴(未图示)沿箭头X方向移动的推力以辅助驾驶员的变向力，上述齿轮箱403中内置有传送带(未图示)和球形螺钉(未图示)。由此，横拉杆405移动，轮胎转动从而能使车辆转向。能利用永磁体型电动机100的转矩来进行辅助，驾驶员能以较少的转向力使车辆转向。此外，设置齿条防尘套(rack boot)406以使得异物不会进入装置内。电动机100与ECU200形成一体，构成电动驱动装置。

在上述电动助力转向装置中，由于电动机产生的振动、噪音会被传递到驾驶员，因而振动噪音较小，较为优选。

若将本实施方式1的电动驱动装置用于汽车的电动助力转向装置，则能获得使装置小型化的效果。另外，由于电动机的旋转角度检测精度得以提高，因此，还具有能减小振动、噪音的效果。

此外，本实施方式1中电动机设为永磁体型电动机，但是电动机也可以是感应电动机、同步磁阻电动机、开关磁阻电动机。

此外，除了本实施方式1所述的旋转角度传感器的结构之外，也可以考虑在根据电动机的极数而多极磁化的环形磁体的外周侧配置磁检测元件的结构。

但是，在该结构中，磁检测元件的位置精度、多极磁化的环形永磁体的磁化波形失真、偏心等会对角度误差产生非常大的影响。

因此，作为电动助力转向装置用的旋转传感器存在较大的问题。另一方面，本实施方式1的结构中，在与旋转轴同轴的位置上设置有作为旋转角度传感器的检测部的磁传感器，因此对位置偏差的角度误差的影响较小。此外，作为被检测部的传感器用永磁体被两极磁化，因此能获得不易产生磁化波形的失真、能减小角度误差的效果。而且，由于能利用两极磁化而作为1X旋转传感器发挥功能，因此能应对任意极数的电动机的驱动。因而，能获得对于不同极数的电动机也能共用旋转传感器的设计的效果。而且，由于为两极磁化，因此还具有结构简单的效果。

实施方式2

图7是搭载了两个磁传感器的本发明实施方式2的传感器部的说明图，(a)是从前侧进行观察的图，(b)是从侧面进行观察的图。

在图7中，基板20上安装有磁传感器19A、19B。该实施方式2中不同于图3之处在于，在基板20的表面和背面分别安装有一个、总计两个磁传感器19A和磁传感器19B。两个磁传感器19A和磁传感器19B位于排列在电动机的旋转轴上的位置。

通过进行上述配置，从而在检测被检测部即传感器用永磁体所产生的磁场时，两个磁传感器19A、19B能检测出几乎相同方相的磁通密度矢量，因此两个磁传感器能提高角度检测精度。

基板20上设置有与连接构件21a、21b形成一体的支承构件22，连接构件21a、21b与基板20通过压入配合、焊接而固定。从支承构件22进行观察时，位于基板20相反侧的连接构件21a、21b与控制基板电连接，但也可以通过压入配合、焊接而固定。在通过压入配合进行固定的情况下，能减小连接构件21a彼此之间及连接构件21b彼此之间的间隔，因而能实现传感器部和控制基板的小型化。此外，由于不使用焊接，因此具有能简化制造工序的效果。

特别是在图7的实施方式2中，由于安装有两个磁传感器，因此需要比图3要多的连接构件21a、21b。即，图7中，设置有8根磁传感器19A用的连接构件21a和8根磁传感器19B用的连接构件21b，总计16根连接构件。同时，设置有8个磁传感器19A用的连接构件固定用孔21ah，还设置有8个磁传感器19B用的连接构件固定用孔21bh。若采用压入配合进行连接的结构，则即使像上述那样连接构件较多，也能减小连接构件彼此之间的间隔，具有能小型化传感器部的效果。

基板20上设有三个螺钉孔25，利用该孔25来与散热器16螺钉固定。此外，螺钉孔25的数量并不限于三个，螺钉孔的位置也不限于图7的位置。

如上所述，根据本发明的实施方式2，在基板上安装有两个磁传感器，因此即使双重系统中的一个传感器元件不能进行检测，另一个传感器元件也能检测电动机的旋转角度，因而具有冗余性的效果。而且，由于安装于同一基板的正反表面，因而两个磁传感器能检测出几乎相同方相的磁通密度矢量，因此两个磁传感器也能提高角度检测的精度。而且，基于两个磁传感器的角度信息能推定电动机转子的旋转角度，因此具有能更高精度地检测旋转角度的效果。

图8是简要表示本发明的实施方式2的电动驱动装置的整体结构的结构图。与图1的不同点在于，传感器部300上安装有磁传感器19A和19B这两个磁传感器。传感器部300的连接构件如图7所述那样分为分别对应于两个磁传感器19A和磁传感器19B的连接构件21a和连接构件21b，但在图8中为了简化而省略图示。

散热器16中设置有凹部24，由于存在该凹部24，因而散热器表面与磁传感器19A之间的距离、及散热器表面与磁传感器19B之间的距离能增大。其结果是，散热里16的热量不易传递到磁传感器19A和磁传感器19B，因此能抑制磁传感器19A和磁传感器19B的温度上升。其结果是，能获得提高旋转角度的精度的效果。

实施方式3

图9是简要表示本发明的实施方式3的电动驱动装置的整体结构的结构图，是连接构件与中间构件一体构成的例子。

与图1的不同点在于，将传感器部300和中间构件23之间电连接的第一连接构件即连接构件21F、和将中间构件23和控制基板17电连接的第二连接构件即连接构件21R构成为与中间构件23形成一体。例如，中间构件23构成为利用树脂对逆变器电路部的汇流条进行嵌入成形，连接构件21F与连接构件21R也一体成形即可。

图10是将图9的电动驱动装置的各构件沿轴向分解排列的图。

连接构件21F和连接构件21R与中间构件23构成一体。传感器部300具有基板20和磁传感器19，无连接构件。如上所述，在传感器部300完成了组装的状态下无连接构件，因此无突出部分，传感器部300的结构简单，具有有利于处理的效果。

实施方式4

图11是简要表示本发明的实施方式4的电动驱动装置的整体结构的结构图,是说明从散热器16进行观察时在电动机100的相反侧设置有传感器部300的结构的说明图。

在由铝等非磁性金属构成的散热器16上设置凹部24，存在有该凹部24的散热器16的壁厚小于其他部位。传感器用电磁铁10所产生的磁通通过该散热器薄壁部16T而到达散热器16的与电动机100相反的一侧。磁传感器300检测该磁通，从而能检测出电动机100的转子的旋转角度。

通过采用上述结构，传感器部300和中间构件23及控制基板17间的距离减小，因此具有能缩短连接构件21F、21R的长度，减轻传感器部300的重量、降低材料成本的效果。另外，也可以不对散热器16设置贯通连接构件的孔，因此具有能降低散热器16的加工成本的效果。此外，凹部24位于电动机100侧，但是也可以采用在电动机100的相反侧设置凹部的结构。

图12是本发明的实施方式4的变形例，是简要表示安装有两个磁传感器的电动驱动装置的整体结构的结构图。

与图11的不同点在于，传感器部300上安装有磁传感器19A和19B这两个磁传感器。传感器部300的连接构件如图7所示那样分为分别对应于两个磁传感器19A和磁传感器19B的连接构件21a和连接构件21b，但在图12中为了简化而省略图示。

如上所述，根据本实施方式，由于安装有两个磁传感器19A、19B，因此能获得传感器的功能具有冗余性的效果。而且，由于安装于同一基板的正反表面，因而两个磁传感器19A、19B能检测出几乎相同方向的磁通密度矢量，因此两个磁传感器也能提高角度检测的精度。而且，基于两个磁传感器19A、19B的角度信息能推定电动机转子的旋转角度，因此具有能更高精度地检测旋转角度的效果。

实施方式5

图13是简要表示本发明的实施方式5的电动驱动装置的整体结构的结构图，是说明在传感器部300和散热器16之间设置有磁屏蔽体26的结构的说明图。磁屏蔽体26利用金属薄板加工等对铁等磁性材料的板进行加工并螺钉止动于散热器16。由此，若在传感器部300和散热器16之间设置磁屏蔽体26，则流过有大电流的开关元件SW、逆变器电路的汇流条等所产生的磁通会被屏蔽，几乎不会对磁传感器19施加影响，因此具有提高旋转角度检测的精度的效果。

实施方式6

图14是简要表示本发明的实施方式6的电动驱动装置的整体结构的结构图，是说明由旋转变压器500构成旋转角度传感器的说明图。

与图1的不同点在于，将旋转变压器500设置于散热器16；在轴7的一个端部并非设置传感器用永磁体作为被检测部，而是压入设置有旋转变压器转子(图14中未图示)作为被检测部。

图15中示出了本实施方式6的旋转变压器的结构。图15(a)是从后侧观察获得的图，图15(b)是从侧面观察获得的图。图15中，层叠电磁钢板而构成的旋转变压器转子501的形状为，其外形形状具有凸部以使得间隙磁导变化。该凸部的数量可以根据电动机极数而定。图15中设置有五个凸部，因此每次旋转能获得五次间隙磁导变化。因而，作为适合驱动极对数为5的电动机的轴倍角为5X的旋转变压器进行动作。

图15中示出了5X的例子，但当然也可以为1X，此外只要根据电动机的极对数进行设计即可。

在旋转变压器转子501的外侧设置有旋转变压器定子铁心502。该旋转变压器定子铁心502上卷绕有线圈503，线圈503由一相的励磁绕组和两相的输出绕组构成。图15中进行了省略，但是由树脂盖板505等保护线圈503。对散热器16设置螺钉孔504以固定旋转变压器定子铁心502。利用连接构件21来进行与控制基板17的电连接，通过压入配合或焊接来固定。连接构件21由树脂制的支承构件22所支承。旋转变压器定子铁心502、线圈503、盖板505、连接构件21、支承构件22等构成检测部。

旋转变压器500由铁心502、线圈503、连接构件21、支承构件22、及盖板505构成，与使用半导体的磁传感器相比，具有结构简单，耐振动性提高的效果。另外，与磁传感器相比，耐热温度升高，因此具有能扩大电动驱动装置的使用温度范围的效果。采用对散热器16设置凹部的结构，从而将旋转变压器的一部分埋入配置于散热器16，因而具有能减小电动驱动装置在轴向上的尺寸的效果。

而且，配置旋转变压器500以使得线圈503包围旋转变压器转子501的周边的整个周边，因此，即使旋转变压器转子501发生偏心也能减小其影响。另一方面，还考虑将磁检测元件配置在根据电动机的极数而多极磁化的环状磁体的外周侧，但是采用该结构时，若希望减小偏心的影响则需要在环状磁体的周边配置多个磁检测元件，会导致成本上升及传感器的大型化。

工业上的实用性

本发明的电动驱动装置特别适合用于车用电动助力转向装置。

标号说明

1  定子铁心

2  电枢绕组

3  框架

5A、5B  轴承

7  轴

7a  旋转轴

8  壁部

9  滑轮

10、10M、10C  传感器用永磁体

10S  永磁体支承部

13  第一连接器

14  第二连接器

15  电源连接器

16  散热器

16T  散热器薄壁部

17  控制基板

18  壳体

19、19A、19B  磁传感器

20  基板

21、21a、21b、21F、21R  连接构件

22  支承构件

23  中间构件

24  凹部

25  螺钉孔

26  磁屏蔽体

SW  开关元件

100  永磁体型电动机

200  控制部(ECU)

300  传感器部

401  轴

402  转矩传感器

403  齿轮箱

404  外壳

405  横拉杆

406  齿条防尘套

500  旋转变压器

501  旋转变压器转子

502  旋转变压器定子铁心

503  线圈

504  螺钉孔

505  盖板

Claims (14)

1.一种电动驱动装置，

包括：电动机；以及配置在该电动机的输出轴侧的相反侧的驱动装置部即控制部，其特征在于，

在所述电动机的输出轴侧的相反侧的轴端部设置有旋转角度传感器的被检测部，

在与所述轴的旋转轴同轴的位置上设置有旋转角度传感器的检测部即传感器部，

所示控制部中设置有逆变器电路部，该逆变器电路部具有安装于散热器且用于驱动所述电动机的驱动元件；以及控制基板，该控制基板与所述传感器部分开设置，控制所述逆变器电路部的输出，

所述传感器部和所述控制基板电连接，且所述控制基板的配置沿着垂直于所述电动机的轴的旋转轴的面进行配置。

2.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部具有基板，所述基板上安装有磁传感器，

所述基板上设置有电连接所述控制基板和所述传感器部的连接构件、及与该连接构件一体形成的支承构件，所述连接构件贯通所述逆变器电路部分。

3.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部设置于所述逆变器电路部的散热器，从该散热器观察时配置于电动机侧。

4.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部与所述控制基板直接电连接。

5.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述散热器和所述控制基板之间设置有中间构件，所述传感器部和所述控制基板间的电连接由所述中间构件进行定位。

6.如权利要求5所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述中间构件构成为与所述传感器部电连接的第一连接构件、和与所述控制基板电连接的第二连接构件一体形成。

7.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部和所述控制基板间的电连接使用压入配合。

8.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述被检测部具有永磁体，所述传感器部具有磁传感器，所述磁传感器配置在与所述永磁体相对的位置上。

9.如权利要求8所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述永磁体为两极磁化，磁化方向位于垂直于所述轴的旋转轴的平面上。

10.如权利要求8所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部具有基板，该基板的至少一个面上安装配置有磁传感器，该基板的另一个面上也安装有构件。

11.如权利要求8所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部具有基板，在该基板的两面上且在与所述轴的旋转轴同轴的位置上安装配置有至少两个磁传感器。

12.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部具有基板，该基板上安装有磁传感器，该基板利用螺钉紧固来固定于散热器。

13.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述传感器部和所述散热器之间设置有磁屏蔽件。

14.如权利要求1、3至7的任一项所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述旋转角度传感器的被检测部具有突部且由具有磁性的传感器用转子构成，

所述传感器部是由线圈和传感器用定子构成的旋转变压器，所述线圈由励磁绕组和输出绕组构成，所述传感器用电子具有铁心。