CN106256075A - 车用控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明获得一种车用控制装置，其能将外部连接连接器的连接器部配置于致动器的轴向一端侧以缩小径向尺寸，当搭载于车辆时，能抑制与周边设备的干涉以提高设置自由度。本发明的车用控制装置包括外部连接连接器，该外部连接连接器具有绝缘性树脂成形体和多个电导体，在绝缘性树脂成形体上一体形成有第二凸缘部、延伸部、第一凸缘部及连接器部，第二凸缘部固定于单元外壳的第一隆起部的轴向的一端面，延伸部从第二凸缘部沿着致动器外壳的外周面朝轴向一侧延伸，第一凸缘部从延伸部的轴向一端朝径向内侧延伸，连接器部形成于第一凸缘部，多个电导体以一端朝连接器部的内部突出、另一端朝形成于散热器的第二隆起部的连接用窗内突出的方式嵌件成型于绝缘性树脂成形体，并在连接用窗内与控制部侧连接端子连接。
Description
技术领域
本发明涉及电动机、发电机等致动器和控制单元成为一体的车用控制装置，特别地，涉及用于与电池、车用统一控制ECU等电连接的外部连接连接器的结构。
背景技术
在现有的电动动力转向装置用电动机中，定子及转子收纳于外壳内，端子支座以及构成控制装置的控制电路基板及驱动电路基板配置于堵塞外壳的开口部的端部框架的与定子相反一侧的位置，端子支座及控制装置被盖构件覆盖，连接器部以位于比外壳靠径向外侧的位置的方式一体地设于端子支座(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2010－28925号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的电动动力转向装置用电动机中，连接器部以位于比外壳靠径向外侧的方式一体地设于端子支座，因此，电动机的径向尺寸增大。藉此，当现有的电动动力转向装置用电动机搭载于车辆时，与电动机周边的车载零件干涉的可能性增大，因此，存在设置自由度减小这样的技术问题。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种车用控制装置，其能将外部连接连接器的连接器部配置于致动器的轴向一端侧以缩小径向尺寸，当搭载于车辆时，能抑制与周边设备的干涉以提高设置自由度。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车用控制装置包括：致动器，该致动器具有有底圆筒状的致动器外壳，并被配置成使该致动器外壳的底部朝向轴向一侧；以及控制单元，该控制单元同轴地配置于所述致动器的轴向另一侧，并与所述致动器一体化。所述控制单元包括：单元外壳，该单元外壳形成为有底筒状，并具有第一隆起部，该第一隆起部隆起至比所述致动器外壳靠径向外侧的位置，所述单元外壳的端子插入用窗形成于所述第一隆起部的轴向的一端面；散热器，该散热器具有第二隆起部及连接用窗，其中所述第二隆起部隆起至比所述致动器外壳靠径向外侧的位置，所述连接用窗在轴向上贯穿所述第二隆起部，所述散热器以所述第二隆起部与所述第一隆起部重叠的方式安装于所述单元外壳，并将所述单元外壳的开口堵塞；控制部，该控制部具有对外部信号进行输入的控制部侧连接端子及对所述致动器进行驱动控制的控制电路，并以使所述控制部侧连接端子的端部突出至所述连接用窗内的方式收纳于所述单元外壳内；以及外部连接连接器，该外部连接连接器具有绝缘性树脂成形体和多个电导体，其中，在所述绝缘性树脂成形体上一体形成有第二凸缘部、延伸部、第一凸缘部及连接器部，所述第二凸缘部固定于所述第一隆起部的轴向的一端面，所述延伸部从所述第二凸缘部沿着所述致动器外壳的外周面朝轴向一侧延伸，所述第一凸缘部从所述延伸部的轴向一端朝径向内侧延伸，所述连接器部形成于所述第一凸缘部，所述多个电导体以一端朝所述连接器部的内部突出、另一端朝所述连接用窗内突出的方式嵌件成型于所述绝缘性树脂成形体，并在所述连接用窗内与所述控制部侧连接端子连接。
发明效果
在本发明中，延伸部从固定于第一隆起部的轴向的一端面的第二凸缘部沿着致动器外壳的外周面在轴向上延伸，第一凸缘部从延伸部的轴向一端朝径向内侧延伸，连接器部形成于第一凸缘部。因此，连接器部配置于车载零件的搭载量较少的车用控制装置的轴向一侧。另外，能抑制车用控制装置的径向尺寸的增大，并可减小车载零件的搭载量较多的车用控制装置朝径向外侧突出的突出量。因此，当车辆搭载车用控制装置时，车用控制装置与周边的车载零件干涉的可能性较小，增大了车用控制装置的设置自由度。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一的车用控制装置的立体图。
图2是表示本发明实施方式一的车用控制装置中的控制单元的分解立体图。
图3是表示本发明实施方式一的车用控制装置中的外部连接连接器的延伸部的剖视图。
图4是表示将本发明实施方式一的车用控制装置中的中继构件安装于散热器的状态的立体图。
图5是表示本发明实施方式一的车用控制装置的外部连接连接器未安装状态的立体图。
图6是对本发明实施方式一的车用控制装置中的外部连接连接器的安装方法进行说明的立体图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的车用控制装置的优选实施方式进行说明。
实施方式一
图1是表示本发明实施方式一的车用控制装置的立体图，图2是表示本发明实施方式一的车用控制装置中的控制单元的分解立体图，图3是表示本发明实施方式一的车用控制装置中的外部连接连接器的延伸部的剖视图，图4是表示将本发明实施方式一的车用控制装置中的中继构件安装于散热器的状态的立体图，图5是表示本发明实施方式一的车用控制装置的外部连接连接器未安装状态的立体图，图6是对本发明实施方式一的车用控制装置中的外部连接连接器的安装方法进行说明的立体图。
在图1中，车用控制装置100包括：作为致动器的电动机1；以及控制单元10，该控制单元10对电动机1的驱动进行控制。
电动机1是公知的电动机，虽未详细图示，但电动机1包括：作为致动器外壳的电动机外壳2，该电动机外壳2由圆筒部2a和将圆筒部2a的一端堵塞的底部2b构成，并被制作成有底圆筒状；转子，该转子固接于转轴，并配置于电动机外壳2内，该转轴通过轴承以能旋转的方式支承于底部2b和将电动机外壳2的开口堵塞的端板4；以及定子，该定子以在其与转子之间隔着一定的空隙围绕转子的方式保持于电动机外壳2。另外，如图5及图6所示，对轴承进行收纳保持的圆环状的轴套部3以使电动机外壳2的底部2b的轴心位置朝轴向外侧隆起的方式形成。
如图2所示，控制单元10包括：散热器11；中继构件12，该中继构件12是使用绝缘性树脂对嵌入导体和多根控制部侧连接端子13、14进行嵌件成型而制作出的；控制电路基板16，该控制电路基板16安装有电子零件17；单元外壳20，该单元外壳20将中继构件12及控制电路基板16收纳于内部；以及外部连接连接器22。
此外，多根控制部侧连接端子13的一端分别朝中继构件12的一面侧突出，另一端分别位于比电动机外壳2靠径向外侧的位置且沿轴向延伸，并在周向上排列成一列，以从中继构件12朝另一面侧突出。此外，两根控制部侧连接端子14的一端分别朝中继构件12的一面侧突出，另一端分别位于比电动机外壳2靠径向外侧的位置且沿轴向延伸，并在周向上与控制部侧连接端子13的另一端构成的组分离，以从中继构件12朝另一面侧突出。此外，嵌入导体的端子15朝中继构件12的一面侧突出。
控制电路基板16安装有包括微机、开关元件在内的各种电子零件17，以构成电动机1的驱动电路及控制电路，控制电路基板16重叠地配置于中继构件12的一面侧，以与中继构件12一起构成控制部。此外，控制部侧连接端子13的一端被插入、接合至形成于控制电路基板16的通孔，并分别与相对应的信号线连接。此外，控制部侧连接端子14的一端被插入、接合至形成于控制电路基板16的通孔，并分别与电源线及地线连接。此外，端子15被接合至控制电路基板16的相对应的端子，以进行电子零件17间的电连接，并对控制电路基板16进行保持。
散热器11是由铝等热传导性较好的材料制作出的，散热器11具有第二隆起部11a，该第二隆起部11a使散热器11的一面侧的超过控制部侧连接端子13、14的另一端的排列区域的周向区域隆起至比电动机外壳2靠径向外侧的位置，散热器11形成为与控制部侧连接端子13、14的另一端的排列区域相对应的圆弧状的连接用窗19贯穿第二隆起部11a。此外，如图4所示，中继构件12以将控制部侧连接端子13、14的另一端插入至连接用窗19内、并使另一面紧贴的方式安装于散热器11的一面。
单元外壳20使用绝缘性树脂而被制作成由圆筒部和堵塞圆筒部的一端的底部构成的有底圆筒状，此外，单元外壳20还具有第一隆起部20a，该第一隆起部20a使单元外壳20的圆筒部的另一端侧的超过控制部侧连接端子13、14的另一端的排列区域的周向区域隆起至比电动机外壳2靠径向外侧的位置，单元外壳20形成为与控制部侧连接端子13、14的另一端的排列区域相对应的圆弧状的端子插入用窗21贯穿侧壁，该侧壁位于第一隆起部20a的轴向一端侧且与轴心正交。另外，单元外壳20的开口的外形形状与散热器11的一面侧的外形形状大致一致。
此外，如图5所示，散热器11从单元外壳20的开口侧以第二隆起部11a与第一隆起部20a相配合的方式重叠于单元外壳20，并紧固固定于单元外壳20。藉此，单元外壳20的开口部被散热器11堵塞，中继构件12及控制电路基板16收纳于单元外壳20内。另外，连接用窗19与端子插入用窗21在轴向上相对，控制部侧连接端子13、14的另一端穿过连接用窗19内而突出至外部。
外部连接连接器22是使用绝缘性树脂对电导体即多根信号传送用导体30及两根电源用导体31进行嵌件成型而制作出的树脂成形体。外部连接连接器22包括：延伸部23，该延伸部23形成为圆弧状截面形状，并沿着电动机外壳2的外周面朝轴向一侧延伸；第一凸缘部24，该第一凸缘部24从延伸部23的一端朝径向内侧及周向两侧突出；第一连接器部25及第二连接器部26，该第一连接器部25及第二连接器部26从第一凸缘部24朝轴向一侧突出，并位于比电动机外壳2的外周靠径向内侧的位置；第二凸缘部27，该第二凸缘部27形成为与第一隆起部20a的轴向一端面的外形形状相匹配的外形形状，并从延伸部23的另一端沿径向及周向突出；保持部28，该保持部28形成为与端子插入用窗21的孔形状大致一致的圆弧状截面形状，并从延伸部23的另一端朝轴向另一侧突出；以及固定部29，该固定部29从第一凸缘部24朝径向内侧突出，并形成有与轴套部3嵌合的嵌合孔29a。
多根信号传送用导体30被埋入至延伸部23及第一凸缘部24内，多根信号传送用导体30的一端突出至第一连接器部25内，另一端位于比电动机外壳2靠径向外侧的位置，并在轴向上延伸，且在周向上排列成一列，从保持部28突出以构成信号传送用连接端子30a。两根电源用导体31被埋入至延伸部23及第一凸缘部24内，两根电源用导体31的一端突出至第二连接器部26内，另一端位于比电动机外壳2靠径向外侧的位置，并在轴向上延伸，且在周向上与信号传送用连接端子30a构成的组分离，从保持部28的另一端突出，以构成电源用连接端子31a。另外，如图3所示，信号传送用导体30和电源用导体31在周向上排列成一列，并被埋入至延伸部23内。
外部连接连接器22通过将保持部28嵌入至端子插入用窗21、并利用安装螺钉35将第二凸缘部27紧固固定于单元外壳20的第一隆起部20a的轴向一端面而安装于单元外壳20，以堵塞端子插入用窗21。此外，从保持部28突出的信号传送用连接端子30a分别穿过端子插入用窗21及连接用窗19，并靠近控制部侧连接端子13的另一端的径向外侧而突出至外部。同样地，电源用连接端子31a分别穿过端子插入用窗21及连接用窗19，并靠近控制部侧连接端子14的另一端的径向外侧而突出至外部。然后，信号传送用连接端子30a和控制部侧连接端子13被接合，电源用连接端子31a和控制部侧连接端子14被接合。
保护盖33是由绝缘性树脂构成的树脂成形体，并利用安装螺钉36紧固固定于散热器11的第二隆起部11a的轴向另一端面，以安装于散热器11。藉此，信号传送用连接端子30a与控制部侧连接端子13的接合部、以及电源用连接端子31a与控制部侧连接端子14的接合部被保护盖33覆盖、保护。
为了组装上述结构的车用控制装置100，首先，将中继构件12及控制电路基板16安装于散热器11。接着，将散热器11从单元外壳20的开口侧以第二隆起部11a与第一隆起部20a配合的方式与单元外壳20重叠，并将散热器11紧固固定于单元外壳20，以将两者一体化。藉此，单元外壳20的开口部被散热器11堵塞，中继构件12及控制电路基板16被层叠成与轴向正交而收纳于单元外壳20内。
接着，如图5所示，将安装有散热器11的单元外壳20同轴地连接至电动机1的轴向另一端侧。接着，如图6所示，使延伸部23沿着电动机1的电动机外壳2的圆筒部2a的外周面，并使外部连接连接器22从轴向一侧移动至另一侧。藉此，信号传送用连接端子30a和电源用连接端子31a进入端子插入用窗21内，保持部28嵌入端子插入用窗21。
然后，当第二凸缘部27与单元外壳20的第一隆起部20a的轴向一端面接触时，信号传送用连接端子30a被配置成与控制部侧连接端子13的另一端相对且靠近，电源用连接端子31a被配置成与控制部侧连接端子14的另一端相对且靠近。另外，电动机外壳2的轴套部3被压入至固定部29的嵌合孔29a内。因此，将安装螺钉35穿过第二凸缘部27紧固于第一隆起部20a，外部连接连接器22固定于单元外壳20。藉此，保持了固定部29与轴套部3的压入状态，固定部29通过轴套部3固定于电动机外壳2。
接着，将从连接用窗19突出的信号传送用连接端子30a和控制部侧连接端子13接合，并将电源用连接端子31a和控制部侧连接端子14接合。此外，还利用安装螺钉36将保护盖33紧固固定于散热器11的第二隆起部11a的轴向另一端面，从而组装出图1所示的车用控制装置100。
根据该实施方式一，以第一连接器部25及第二连接器部26位于电动机1的电动机外壳2的轴向一侧且位于比电动机外壳2的外周靠径向内侧的位置，延伸部23沿着电动机1的电动机外壳2的外周面在轴向上延伸的方式配置外部连接连接器22。这样，第一连接器部25及第二连接器部26配置于车载零件的搭载量较少的车用控制装置100的轴向一侧。另外，还使第一连接器部25及第二连接器部26配置于比电动机外壳2的外周靠径向内侧的位置，并使延伸部23配置成沿着电动机1的电动机外壳2的外周面。藉此，能抑制车用控制装置100的径向尺寸的增大，并可减小车载零件的搭载量较多的车用控制装置100朝径向外侧突出的突出量。因此，当车辆搭载车用控制装置100时，车用控制装置100与周边的车载零件干涉的可能性较小，增大了车用控制装置100的设置自由度。
第二凸缘部27固定于单元外壳20的第一隆起部20a，固定部29通过轴套部3固定于电动机外壳2的底部2b。这样，外部连接连接器22的两端被固定，因此，当相对于第一连接器部25及第二连接器部26插入、拔出车辆侧的连接器时，即便较大的负载作用于外部连接连接器22，也可抑制外部连接连接器22损伤这样的情况发生。
将嵌合孔29a形成于固定部29，将电动机外壳2的轴套部3压入至嵌合孔29a，并将固定部29固定于电动机外壳2，因此，无需使用其它构件将固定部29固定于电动机外壳2，能削减零件个数。
外部连接连接器22以能装拆的方式安装于单元外壳20。因此，仅对外部连接连接器22进行更换，就能使第一连接器部25及第二连接器部26的周向位置、插拔方向与搭载的车辆侧的要求规格相匹配，因此，能将除了外部连接连接器22之外的其它零件标准化，且能实现车用控制装置100的低成本化。
多根信号传送用导体30及电源用导体31嵌件成型于延伸部23，因此，能提高延伸部23的刚度。因此，无需在构成外部连接连接器22的绝缘性树脂中添加玻璃纤维等这样的提高刚度的对策，能实现外部连接连接器22的低成本化。
信号传送用导体30及电源用导体31在周向上排列成一列地嵌件成型于延伸部23，因此，延伸部23的径向厚度变薄，并能降低车用控制装置100的径向尺寸。
信号传送用导体30的一端突出至第一连接器部25的内部，电源用导体31一端突出至第二连接器部26的内部。另外，电源用导体31的另一端突出至连接用窗19内的周向一侧的区域，信号传送用导体30的另一端突出至残留于连接用窗19内的区域。藉此，第一连接器部25和第二连接器部26不会受到连接用窗19的位置制约，能配置于自由的部位，另外，还能与控制单元10的内部电连接。
另外，在上述实施方式一中，将电动机用作致动器，但也可以将发电机用作致动器。
另外，在上述实施方式一中，将轴套部压入至形成于固定部的嵌合孔，并将固定部固定于电动机外壳的底部，但也可以使用螺钉等将固定部固定于电动机外壳的底部。
另外，在上述实施方式一中，第一连接器部及第二连接器部位于比电动机外壳的外周靠径向内侧的位置，但第一连接器部及第二连接器部只要未突出至比延伸部靠径向外侧的位置即可。
另外，在上述实施方式一中，将信号传送用导体和电源用导体沿周向排列成一列地嵌件成型于延伸部，但在径向尺寸存在余量的情况下，也可以将信号传送用导体和电源用导体沿周向排列成两列地嵌件成型于延伸部。另外，还可以将根数较多的信号传送用导体沿周向排列成两列，并在该信号传送用导体的周向的相邻位置处将根数较少的电源用导体沿周向排列成一列，从而将信号传送用导体和电源用导体嵌件成型于延伸部。
另外，在上述实施方式一中，使所有的信号传送用导体的一端突出至第二连接器部内，但也可以将第三连接器部设置于第二连接器部的相邻位置，并使一半的信号传送用导体的一端突出至第二连接器部内，使剩余的信号传送用导体的一端突出至第三连接器部内。
Claims (4)
1.一种车用控制装置，包括：
致动器，该致动器具有有底圆筒状的致动器外壳，并被配置成使该致动器外壳的底部朝向轴向一侧；以及
控制单元，该控制单元同轴地配置于所述致动器的轴向另一侧，并与所述致动器一体化，
其特征在于，
所述控制单元包括：
单元外壳，该单元外壳形成为有底筒状，并具有第一隆起部，该第一隆起部隆起至比所述致动器外壳靠径向外侧的位置，所述单元外壳的端子插入用窗形成于所述第一隆起部的轴向的一端面；
散热器，该散热器具有第二隆起部及连接用窗，其中所述第二隆起部隆起至比所述致动器外壳靠径向外侧的位置，所述连接用窗在轴向上贯穿所述第二隆起部，所述散热器以所述第二隆起部与所述第一隆起部重叠的方式安装于所述单元外壳，并将所述单元外壳的开口堵塞；
控制部，该控制部具有对外部信号进行输入的控制部侧连接端子及对所述致动器进行驱动控制的控制电路，并以使所述控制部侧连接端子的端部突出至所述连接用窗内的方式收纳于所述单元外壳内；以及
外部连接连接器，该外部连接连接器具有绝缘性树脂成形体和多个电导体，其中，在所述绝缘性树脂成形体上一体形成有第二凸缘部、延伸部、第一凸缘部及连接器部，所述第二凸缘部固定于所述第一隆起部的轴向的一端面，所述延伸部从所述第二凸缘部沿着所述致动器外壳的外周面朝轴向一侧延伸，所述第一凸缘部从所述延伸部的轴向一端朝径向内侧延伸，所述连接器部形成于所述第一凸缘部，所述多个电导体以一端朝所述连接器部的内部突出、另一端朝所述连接用窗内突出的方式嵌件成型于所述绝缘性树脂成形体，并在所述连接用窗内与所述控制部侧连接端子连接。
2.如权利要求1所述的车用控制装置，其特征在于，
所述多个电导体分别在轴向上延伸，并在周向上排列成一列而埋设于所述延伸部。
3.如权利要求1或2所述的车用控制装置，其特征在于，
轴套部形成于所述致动器外壳的底部的轴心位置，
嵌合孔形成于所述第一凸缘部的朝径向内侧突出的突出端，
所述外部连接连接器以使所述轴套部压入至所述嵌合孔的方式固定于所述致动器的底部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车用控制装置，其特征在于，
所述连接器部由第一连接器部和第二连接器部构成，
所述多个电导体由信号传送用导体和电源用导体构成，
所述信号传送用导体的一端构成的组和所述电源用导体的一端构成的组以分开的方式分别突出至所述第一连接器部的内部和所述第二连接器部的内部，
所述信号传送用导体的另一端构成的组和所述电源用导体的另一端构成的组以在周向上分开的方式分别突出至所述连接用窗内。
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