CN111194518A - 电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电动助力转向装置通过将具有绕线的马达以及控制马达的控制单元在马达的转轴的轴向上排列且一体化的方式而形成，并且具有将电流供给至马达的绕线的绕线端部。在控制单元设置有：电流供给电路，该电流供给电路具有供给端子且将电流供给至绕线端部；延长构件，该延长构件与供给端子连接；以及第一连接部，该第一连接部连接延长构件与绕线端部。第一连接部相对于电流供给电路配置于马达的径向外侧。

Description

电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及一种应用于车辆的、由马达与控制单元一体化而成的电动助力转向装置。

背景技术

在由马达和控制单元一体化而成的电动助力转向装置中，在与马达的转轴的输出侧相反一侧设置有控制单元。用于将电流供给至马达的定子的绕线的逆变电路大多被设为功率模块，并且配置于控制单元。功率模块的输出端子与定子的绕线连接。例如，作为现有技术，存在一种旋转电机，其中，绕线通过电路基板与功率模块的输出端子连接(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5720958号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在现有技术中，存在以下技术问题。在专利文献1所记载的旋转电机中，绕线通过电路基板与功率模块的输出端子连接而非与该功率模块的输出端子直接连接。因此，在现有的旋转电机中，与连接有关的作业效率较差，对降低成本造成阻碍。

本发明是为了解决上述技术问题而形成的，其目的在于提供一种能够改善制造装置时的作业效率以及降低制造成本的电动助力转向装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的电动助力转向装置通过将具有绕线的马达以及控制马达的控制单元在马达的转轴的轴向上排列且一体化的方式而形成，并且具有将电流供给至马达的绕线的绕线端部。在控制单元设置有：电流供给电路，该电流供给电路具有供给端子且将电流供给至绕线端部；延长构件，该延长构件与供给端子连接；以及第一连接部，该第一连接部连接延长构件与绕线端部。第一连接部相对于电流供给电路配置于马达的径向外侧。

发明效果

本发明具有能够从控制单元的径向外侧进行与将马达的绕线与逆变电路即电流供给电路连接的连接部有关的作业的结构。

由此，能够改善制造装置时的作业效率，从而能够提供一种能够降低制造成本的电动助力转向装置。

附图说明

图1是本发明实施方式一的电动助力转向装置的结构图，并且是局部剖视图。

图2是示意性地示出实施方式一的马达、电路基板以及中间构件的分解立体图。

图3是实施方式一的第一连接部周边的放大图，是从图2中的箭头A观察一个绕线端部周边的图。

图4是在图3中从箭头U观察到的图。

图5是示出实施方式一的延长构件的变形例的立体图。

图6是实施方式二的电路基板的一部分以及中继构件的一部分的主视图。

图7是在图6中从箭头L观察到的第二连接部周边的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电动助力转向装置的实施方式进行说明。另外，在各图中使用相同的符号表示相同或相当的部分，并省略重复的说明。

实施方式一

图1是表示本发明实施方式一的电动助力转向装置的结构图，示出了局部剖面。

本实施方式一的电动助力转向装置应用于车辆，包括控制单元1和马达2。控制单元1对马达2进行控制。控制单元1在马达2的转轴21的轴向上与马达2并排而与马达2一体化。

马达2内置于圆筒形状的壳体25以及圆盘状的框体29，其中，上述圆筒形状的壳体25具有设置有凸缘的底面25a。框体29相对于壳体25起到盖子的作用。马达2包括转子23、定子22、轴承26a、轴承26b以及接线构件27。

转轴21沿壳体25的中心轴配置。转轴21在壳体25的底面25a通过轴承26a支承为自由旋转。转轴21在底面25a处从壳体25突出。通过上述结构，在底面25a侧，马达2的输出被提取至壳体25的外部。

转轴21在框体29处通过轴承26b支承为自由旋转。转轴21在框体29侧从框体29突出。此外，在转轴21处，在框体29侧安装有磁体转子5b。

转子23是圆筒形的，并且固定于转轴21的径向外周。转子23与转轴21一起旋转。在转子23的外周面配置有省略图示的多对永磁体。

定子22是圆筒形的，并且在转子23的径向外侧与转子23相对地配置。定子22固定于壳体25的内壁。在定子22卷绕并安装有多相的绕线24。接线构件27设置在绕线24与框体29之间，并且内置有环状的母线。绕线24通过接线构件27接线。绕线24例如被星形接线，马达2构成三相无刷马达。绕线24也可被三角接线。绕线24的端子即绕线端部28是金属的端子棒，并且从接线构件27向控制单元1的方向设置。绕线端部28贯穿框体29而进入控制单元1内。

控制单元1内置于框架29以及一侧被封闭的圆筒形状的外壳10。框体29起到控制单元1的构成部件中的散热板的作用。

在外壳10内，从靠近框体29一侧起配置有圆盘状的中继构件4以及圆盘状的电路基板3。在中继构件4固定有第二跳线8b，并且该第二跳线8b朝向外壳10的径向外侧延伸。另一方面，在电路基板3固定有第一跳线8a，并且该第一跳线8a朝向外壳10的径向外侧延伸。第一跳线8a构成第一信号端子，第二跳线8b构成第二信号端子。

在中继构件4的靠框体29侧的面装设有包括逆变电路的功率模块6。功率模块6与框体29接触。功率模块6产生的热量传递至框体29，并且通过框体29散热。功率模块6具有多个功率模块端子6a。功率模块6构成电流供给电路，功率模块端子6a构成供给端子。

在中继构件4固定有多个延长构件9。各延长构件9是金属制的，其截面为U字形状。各延长构件9从中继构件4向外壳10的径向外侧延伸。在延长构件9中，U字形状的一端9a是延伸至外壳10的径向外侧一侧的端部。一端9a分别与绕线端部28连接，形成为第一连接部101。此外，在延长构件9中，U字形状的另一端9c固定于中继构件4，并且与功率模块端子6a连接。也就是说，功率模块6通过延长构件9将电流供给至绕线端部28。此外，第一连接部101将绕线端部28与功率模块端子6a连接。第一连接部101相对于功率模块6配置于外壳10的径向外侧。

在中继构件4的靠框体29侧的面处，与磁体转子5b相对地配置有旋转传感器5a。旋转传感器5a对转轴21的旋转角度以及转速进行测定。

在中继构件4的与框体29相反一侧的面固定有L字形的第二跳线8b。第二跳线8b的一端通过钎焊连接至中继构件4。第二跳线8b的另一端朝向外壳10的径向外侧延伸。第二跳线8b与功率模块6的输入线以及旋转传感器5a的输出线。

对马达2进行控制且至少包括CPU7的控制电路装设于电路基板3。CPU7配置于电路基板3的与框体29相反一侧的面。

在电路基板3的靠框体29侧的面固定有L字形的第一跳线8a。第一跳线8a的一端通过钎焊连接至电路基板3。第一跳线8a的另一端与中继构件4的第二跳线8b相对而向外壳10的径向外侧延伸。第一跳线8a与CPU7的输出线连接。第一跳线8a与第二跳线8b在第二连接部102处分别连接。在外壳10的外侧配置有连接器12以及连接器13。

图2是示意性地示出了马达2、中继构件4以及电路基板3的分解立体图。使用图2，对第一连接部101以及第二连接部102的细节进行说明。

首先，对第一连接部101进行说明。第一连接部101将马达2的绕线端部28与功率模块端子6a连接。马达2是三相绕线式马达，三个绕线端部28U、绕线端部28V以及绕线端部28W从马达2延伸至控制单元1内。

马达2是三相绕线式马达。因此，功率模块6具有三个功率模块端子6a。在三个功率模块端子6a分别连接有延长构件9。各延长构件9是倒L字形状的平板在两个部位处垂直弯折而成的构件。延长构件9的一端9a沿着绕线端部28被弯折。延长构件9的另一端9c沿着功率模块端子6a被弯折。各延长构件9的一端9a与绕线端部28U、绕线端部28V以及绕线端部28W在第一连接部101处分别连接。各延长构件9的另一端9c与功率模块端子6a在中继构件4处分别连接。

接着，对第二连接部102进行说明。八个第一跳线8a从电路基板3朝向外壳10的径向外侧延伸。另一方面，八个第二跳线8b从中继构件4朝向外壳10的径向外侧延伸。当使电路基板3如箭头B所示的那样靠近中继构件4时，第一跳线8a分别与对应的第二跳线8b接触。通过连接第一跳线8a与第二跳线8b而形成第二连接部102。第二连接部102配置在相对第一连接部101在外壳10的周向上分开的位置处。

图3是第一连接部101周边的放大图。图3是在图2中从箭头A即从外壳10的径向外侧观察绕线端部28U的周边的图。延长构件9的一端9a相对底部9d被弯折至与框体29相反一侧且沿着绕线端部28U。一端9a的侧面9s与绕线端部28U的侧面28s接触。通过侧面28s与侧面9s焊接，从而绕线端部28U与延长构件9连接，并且形成第一连接部101。在一端9a的底部9d设置有弯曲的倒圆角部9b。绕线端部28U的顶部28a进行倒角而形成有倾斜部28b。倒圆角部9b构成第一倾斜部。

图4是在图3中从箭头U观察绕线端部28U的周边的图。延长构件9从另一端9c向外壳10的径向外侧延伸。绕线端部28U的侧面28s与延长构件9的一端9a的侧面9s在第一连接部101处连接。

接着，使用图1以及图3对第一连接部101以及第二连接部102的作用进行说明。如图1所示，第一连接部101相对于功率模块6配置于外壳10的径向外侧。因此，易于从外壳10的径向外侧对绕线端部28U以及延长构件9的一端9a例如进行焊接而固接。因此，能够提高与第一连接部101有关的作业效率。此外，能够从外壳10的径向外侧通过目视来确认绕线端部28U的侧面28s与延长构件9的一端9a的侧面9s是否可靠地连接。

如图1所示，第一连接部101位于电路基板3与马达2之间。也就是说，绕线端部28在控制单元1中的尽可能远离电路基板3的位置处与延长构件9连接。在高速闭合以及断开马达电流的、例如PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)控制中，由于频繁地开关马达电流，因此，会产生噪波。如此一来，通过使第一连接部101尽可能地远离信号线较多的电路基板3，从而使得电路基板3不容易受到由于开关而产生的噪波的影响。

如图1所示，在第二连接部102处，第一跳线8a和第二跳线8b一起朝向外壳10的径向外侧延伸。因此，易于从外壳10的径向外侧分别连接第一跳线8a和第二跳线8b而形成第二连接部102。因此，能够提高与第二连接部102有关的作业效率。此外，能够从外壳10的径向外侧通过目视来确认第一跳线8a与第二跳线8b是否可靠地连接。

在图3中，在实施方式一所示的结构中，关于延长构件9和绕线端部28U，延长构件9的底部9d与绕线端部28的顶部28a靠近、接触。在该情况下，延长构件9的一端9a的底部9d可能与绕线端部28U的顶部28a碰撞。因此，在本实施方式一的一端9a的底部9d设置有倒圆角部9b。由此，能够防止一端9a的底部9d与绕线端部28U的顶部28a的碰撞。通过在绕线端部28U的顶部28a设置有倾斜部28b也能够防止上述碰撞。

如此一来，实施方式一的电动助力转向装置是通过马达2与控制马达2的控制单元1在马达2的转轴21的轴向上排列而一体化的方式形成的，并且具有将电流供给至马达2的绕线24的绕线端部28。在控制单元1设置有功率模块6、延长构件9以及第一连接部101，所述功率模块6具有功率模块端子6a且将电流供给至绕线端部28，所述延长构件9与功率模块端子6a连接，所述第一连接部101连接延长构件9与绕线端部28。第一连接部101相对于功率模块6配置于马达2的径向外侧。

根据实施方式一，第一连接部101在外壳10处靠近径向外侧，能够从外壳10的径向外侧进行与第一连接部101有关的作业。因此，能够减少与第一连接部101有关的作业工时并且降低制造成本。

由此，能够改善制造装置时的作业效率，从而能够提供一种能够降低制造成本的电动助力转向装置。

第一连接部101配置在供控制马达2的CPU7装设的电路基板3与马达2之间。也就是说，供马达电流流动的第一连接部101远离信号线较多的电路基板3。电路基板3不容易受到由于开关而产生的噪波的影响。由此，能够提供一种在噪波方面有利的电动助力转向装置。

在延长构件9的一端9a设置有倒圆角部9b。通过上述结构，能够防止在使延长构件9与绕线端部28U接触的情况下产生的、延长构件9的一端9a的底部9d与绕线端部28U的顶部28a的碰撞。由此，能够减少与第一连接部101有关的作业工时并且降低制造成本。

在控制单元1设置有电路基板3、中继构件4以及第二连接部102，所述电路基板3具有第一跳线8a且供控制马达2的CPU7装设，所述中继构件4具有第二跳线8b且供功率模块6装设，所述第二连接部102连接第一跳线8a与第二跳线8b。第二连接部102朝向马达2的径向外侧延伸。因此，能够从马达2的径向外侧即外壳10的径向外侧进行与第二连接部102有关的作业。由此，能够减少与第二连接部102有关的作业工时并且降低制造成本。

第二连接部102配置在相对第一连接部101在外壳2的周向上分开的位置处。通过采用上述结构，与第一连接部101有关的作业以及与第二连接部102有关的作业彼此不干扰。由此，能够减少与第一连接部101以及第二连接部102有关作业的作业工时并且降低制造成本。

由于绕线端部28与延长构件9的连接不通过电路基板3，因此，能够实现电路基板3的小型化。因此，能够实现电动助力转向装置的小型化。

关于第二连接部102，对电路基板3与中继构件4之间的连接进行了说明，不过，电路基板3与连接器12或连接器13的接线柱连接的情况也与针对第二连接部102所说明的情况是相同的。也就是说，通过将各信号线以向外壳10的径向外侧延伸的方式配置，从而使得连接上述信号线的作业变得容易。

图5是表示延长构件9的变形例的立体图。在实施方式一中，绕线端部28位于延长构件9延伸的方向为外壳10的径向向外方向的位置处。不过，根据马达2内以及控制单元1内的各种部件的配置，如变形例所示的那样，会存在绕线端部28U位于延长构件9延伸的方向不是外壳10的径向向外方向的位置处的情况。在该情况下，如图5所示，通过使延长构件9变形，能够将延长构件9朝向绕线端部28的方向设为外壳10的径向向外方向。这能够通过针对延长构件9增加沿外壳10的周向拉绕的操作来实现。此外，在延长构件9中，一端9f焊接而形成于主体9e。绕线端部28U与延长构件9的一端9f在第一连接部201处连接。在该情况下，预先使第一连接部201与第二连接部102在外壳10的周向上分开。

在一端9f的下部设置有向远离绕线端部28U的方向弯曲的倒圆角部9g。倒圆角部9g构成第一倾斜部。如此一来，在通过焊接形成一端9f的情况下，通过设置倒圆角部9g，一端9f与绕线端部28U的顶部28a的碰撞也得到防止，第一连接部201的作业效率也会提高。不过，在实施方式一中，倒圆角部9b能够在弯折一端9a时同时形成，但在该变形例中，倒圆角部9g需要通过另一弯折作业来形成。

如此一来，在控制单元1设置有与功率模块端子6a连接的延长构件9。功率模块端子6a通过延长构件9在第一连接部201处与绕线端部28U连接。根据马达2内以及控制单元1内的各种部件的配置，存在绕线端部28位于延长构件9延伸的方向不是外壳10的径向向外方向的位置处的情况。在该情况下，通过使延长构件9变形，能够将延长构件9朝向绕线端部28U的方向设为外壳10的径向向外方向。因此，能够将第一连接部201相对于功率模块6配置于马达2的径向外侧。由此，能够减少与第一连接部201有关的作业工时并且降低制造成本。

在延长构件9的一端9f设置有倒圆角部9g。通过上述结构，能够防止在使延长构件9与绕线端部28U接触的情况下产生的、延长构件9的一端9f与绕线端部28U的顶部28a的碰撞。由此，能够减少与第一连接部201有关作业的作业工时并且降低制造成本。

实施方式二

接着，使用图6和图7对实施方式二的电动助力转向装置进行说明。在实施方式二中，第二连接部使用管套(socket)。

图6是实施方式二中电路基板3的一部分以及中继构件4的一部分的主视图。在电路基板3固定有L字形的八个第一跳线8a。第一跳线8a的一端通过钎焊连接至电路基板3。第一跳线8a的弯曲部分附近通过弯曲的树脂制的管套11覆盖。第一跳线8a的另一端从被管套11覆盖的部分向外壳10的径向外侧延伸出来。管套11构成覆盖构件。

在中继构件4固定有L字形的八个第二跳线8b。第二跳线8b的一端通过钎焊连接至中继构件4。第二跳线8b的另一端朝向外壳10的径向外侧延伸。第一跳线8a与第二跳线8b在第二连接部302处连接。

图7是在图6中从箭头L观察到的第二连接部302周边的侧视图。在管套11的覆盖有第一跳线8a的部分处，在第一跳线8a的左右两侧设置有倾斜面11a。夹在左右的倾斜面11a的谷底部分配置有第一跳线8a。倾斜面11a构成第二倾斜部。

第二跳线8b随着电路基板3和中继构件4接近而沿着管套11的倾斜面11a朝向管套11的底部行进，最终与第一跳线8a接触。在图7中，第一跳线8a和第二跳线8b基本接触，因此，能够简单地进行第一跳线8a与第二跳线8b的连接，例如焊接。

如此一来，通过在第一跳线8a侧设置具有倾斜面11a的管套11，管套11对接近而来的第二跳线8b进行引导。因此，相对于留在倾斜面11a的底部的第一跳线8a，能够容易地进行第二跳线8b的定位。由此，与第二连接部302有关的连接的作业效率提高。

如此一来，覆盖第一跳线8a的一部分的管套11设置于第一跳线8a，在管套11设置有倾斜面11a。通过上述结构，第二跳线8b能够通过管套11进行引导并与第一跳线8a连接。因此，容易进行第二跳线8b相对第一跳线8a的定位，与第二连接部302有关的连接的作业效率提高。由此，能够减少与第二连接部302有关作业的作业工时并且降低制造成本。

由于第一跳线8a和第二跳线8b是传递信号的线，因此，与供马达2的电流流动的绕线24相比，其线径较小。因此，存在难以保持第一跳线8a和第二跳线8b的直线性的可能性。此外，一般而言，由于跳线平行地配置有多根，因此，针对跳线，大多使用管套。因此，在实施方式二中，管套11仅设置于第一跳线8a，不过，管套11也可设置于第一跳线8a和第二跳线8b这两者。

符号说明

1控制单元；2马达；3电路基板；4中继构件；6功率模块(电流供给电路)；6a功率模块端子(供给端子)；7CPU(控制电路)；8a第一跳线(第一信号端子)；8b第二跳线(第二信号端子)；9延长构件；9b、9g倒圆角部(第一倾斜部)；11管套(覆盖构件)；11a倾斜面(第二倾斜部)；21转轴；24绕线；28、28U、28V、28W绕线端部；101、201第一连接部；102、302第二连接部。

Claims (6)

1.一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置通过将具有绕线的马达以及控制所述马达的控制单元在所述马达的转轴的轴向上排列且一体化的方式而形成，其特征在于，

所述电动助力转向装置具有将电流供给至所述马达的所述绕线的绕线端部，

在所述控制单元设置有：

电流供给电路，所述电流供给电路具有供给端子，并且将所述电流供给至所述绕线端部；

延长构件，所述延长构件与所述供给端子连接；以及

第一连接部，所述第一连接部连接所述延长构件与所述绕线端部，

所述第一连接部相对于所述电流供给电路配置于所述马达的径向外侧。

2.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述第一连接部配置在供控制所述马达的控制电路装设的电路基板与所述马达之间。

3.如权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于，

在所述延长构件以及所述绕线端部中的至少任意一者设置有第一倾斜部。

4.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

在所述控制单元还设置有：

具有第一信号端子且供控制所述马达的控制电路装设的电路基板；

中继构件，所述中继构件具有第二信号端子且供所述电流供给电路装设；以及

第二连接部，所述第二连接部连接所述第一信号端子和所述第二信号端子，

所述第二连接部朝向所述马达的径向外侧延伸。

5.如权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述第二连接部配置于在所述马达的周向上与所述第一连接部分开的位置。

6.如权利要求4或5所述的电动助力转向装置，其特征在于，

在所述第一信号端子或者所述第二信号端子设置有覆盖构件，所述覆盖构件覆盖所述第一信号端子和所述第二信号端子的至少一部分，

在所述覆盖构件设置有第二倾斜部。

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