CN114340291A - 一种eps控制器和电机集成的动力组结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种EPS控制器和电机集成的动力组结构及其装配方法，动力组结构包括：电机和EPS控制器，电机的PIN针穿设并露出于电机的机壳的上端面，EPS控制器包括沿第一方向依次层叠设置的功率板和控制板，功率板靠近电机的机壳的上端面，且电机的PIN针焊接于功率板上，控制板远离电机的机壳的上端面，且控制板上焊接有接插件。本发明将电机与EPS控制器集成于一体，大大减小了两者所需的装配空间，解决了现有技术中结构上相对独立的电机和控制器无法适应较为狭窄的安装空间的问题，整体结构分布更合理，结构更紧凑，整体更加小型化。

Description

一种EPS控制器和电机集成的动力组结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种EPS控制器和电机集成的动力组结构及其装配方法。

背景技术

电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)是在传统机械转向机构基础上增加信号传感装置、电子控制装置和转向助力机构，其利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向。由于EPS系统不仅提升了汽车转向操作的轻便性和高速的稳定性，而且提高了汽车的主动安全性，因此，EPS系统逐渐成为汽车电子技术发展的热点。

在现有技术中，EPS系统的电机与控制器之间的结构上相对独立，彼此分开，两者所需的装配空间较大，无法适应较为狭窄的安装空间。因此，由于受到尺寸和空间上的限制，亟需解决EPS系统中电机和控制器所占用的安装空间较大的问题。

发明内容

本说明书提供一种EPS控制器和电机集成的动力组结构及其装配方法，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。

第一方面，根据本说明书实施例，提供了一种EPS控制器和电机集成的动力组结构，包括：

电机，所述电机的PIN针穿设并露出于所述电机的机壳的上端面，

EPS控制器，所述EPS控制器包括沿第一方向依次层叠设置的功率板和控制板，所述功率板靠近所述电机的机壳的上端面，且所述电机的PIN针焊接于所述功率板上，所述控制板远离所述电机的机壳的上端面，且所述控制板上焊接有接插件。

可选地，所述接插件包括电源接插件、信号接插件和TAS接插件，所述电源接插件的PIN针、所述信号接插件的PIN针和所述TAS接插件的PIN针均焊接于所述控制板上，

所述动力组结构还包括电连接件，所述电连接件沿垂直于所述功率板和所述控制板的方向设置，位于所述功率板与所述控制板之间并连接所述功率板和所述控制板，以传递所述功率板与所述控制板之间的电信号，

所述电源接插件的PIN针与所述电连接件在所述控制板上通过走线连接。

可选地，所述动力组结构还包括框架结构，所述框架结构沿所述第一方向延伸，设置于所述功率板与所述控制板之间且连接所述功率板和所述控制板，用于固定支撑所述功率板和所述控制板。

进一步可选地，所述动力组结构还包括多个第一连接件，部分所述第一连接件设置于所述控制板的下表面，用于所述控制板与所述接插件的连接，其余所述第一连接件设置于所述控制板的上表面，用于所述控制板与所述框架结构之间的连接，所述接插件与所述控制板之间以及所述控制板与所述框架结构之间均通过所述第一连接件直接连接。

再进一步可选地，所述框架结构包括多个沿圆周方向间隔布置的槽孔结构，所述槽孔结构包括设置安装孔的槽底，所述槽底位于靠近所述电机的一端，

所述动力组结构还包括多个第二连接件，所述第二连接件设置于所述槽底上，并依次穿设所述安装孔、功率板和所述电机的机壳的上端面，所述框架结构、功率板和所述电机的机壳之间通过所述第二连接件直接连接。

可选地，所述控制板和所述功率板相互分体设置，并通过排针相互连接，

或者，所述控制板和所述功率板为可弯折的一体式结构，所述一体式结构通过Semi–flex工艺制成。

可选地，所述动力组结构还包括外壳，所述外壳扣合于所述电机的机壳上，所述EPS控制器容置于所述外壳内，且所述接插件穿设至所述外壳外，

所述外壳的下端部包括第一外边缘、第一内边缘和第一密封凹槽，所述第一密封凹槽位于所述第一外边缘和所述第一内边缘之间，所述电机的机壳的位于外周的上端部包括第二外边缘、第二内边缘和第二密封凹槽，所述第二密封凹槽位于所述第二外边缘和所述第二内边缘之间，当所述外壳扣合于所述电机的机壳上时，所述第一内边缘位于所述第二密封凹槽内，所述第一外边缘的内壁与所述第二外边缘的外壁贴合，

所述外壳的外侧表面设置有沿圆周方向等距离分布的卡扣，所述电机的机壳的外侧表面上设置有与所述卡扣相对应的扣合部，所述外壳与所述电机的机壳之间通过所述卡扣和所述扣合部直接扣合连接。

进一步可选地，所述外壳的内壁上设置多个筋条，多个所述筋条沿圆周方向间隔排布，当所述外壳扣合于所述电机的机壳上时，多个所述筋条的下端面与所述电机的机壳的上端面贴合。

第二方面，根据本说明书实施例，还提供了一种用于上述第一方面所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，EPS控制器的控制板和功率板相互分体设置，并通过排针相互连接，所述装配方法包括：

通过回流焊将所述控制板的上侧电子元器件焊接于所述控制板的上表面，然后通过回流焊将所述控制板的下侧电子元器件焊接于所述控制板的下表面，同时将接插件与所述控制板通过第一连接件连接，之后通过选焊将所述接插件的电源接插件的PIN针、信号接插件的PIN针和TAS接插件的PIN针分别焊接于所述控制板的上表面；

通过回流焊将所述功率板的上侧电子元器件焊接于所述功率板的上表面，然后通过回流焊将所述功率板的下侧电子元器件焊接于所述功率板的下表面，同时通过套管焊将所述排针和电连接件焊接于所述功率板的上表面；

将导热胶涂于电机的机壳的上端面，然后将已处理完成的所述功率板装配于所述电机的机壳的上端面，之后通过套管焊将所述电机的PIN针焊接于所述功率板的上表面；

将框架结构装配于所述功率板上，并通过第二连接件依次穿设所述框架结构、功率板、电机的机壳的上端面，将所述框架结构、功率板和所述电机连接；

将已处理完成的所述控制板装配于所述框架结构上，并通过第一连接件将所述控制板与所述框架结构连接，之后通过套管焊将所述排针和所述电连接件焊接于所述控制板的上表面；

将密封胶涂于所述电机的第二密封凹槽和所述接插件的U型槽内，然后通过外壳的外侧表面上的卡扣和所述电机的机壳的外侧表面上的扣合部卡接，将所述外壳装配于所述电机上。

第三方面，根据本说明书实施例，还提供了一种用于上述第一方面所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，EPS控制器的控制板和功率板为可弯折的一体式结构，所述一体式结构通过Semi–flex工艺制成，所述装配方法包括：

将所述一体式结构展平，通过回流焊将所述控制板的部分电子元器件焊接于左侧的所述控制板上，将所述功率板的部分电子元器件焊接于右侧的所述功率板上，同时通过套管焊将电连接件焊接于所述功率板上；

将展平的所述一体式结构翻转180°，通过回流焊将所述控制板剩余的电子元器件焊接于左侧的所述控制板上，将所述功率板剩余的电子元器件焊接于右侧的所述功率板上，然后通过第一连接件将接插件装配于所述控制板上，通过选焊将所述接插件的电源接插件的PIN针、信号接插件的PIN针和TAS接插件的PIN针分别焊接于所述控制板上；

将导热胶涂于电机的机壳的上端面，然后将已处理完成的所述功率板装配于所述电机的机壳的上端面，之后通过套管焊将所述电机的PIN针焊接于所述功率板的上表面，之后将框架结构安装于所述功率板上，并通过第二连接件依次穿设所述框架结构、功率板、电机的机壳的上端面，将所述框架结构、功率板和所述电机连接；

将所述控制板弯折后与所述框架结构组装，通过第一连接件将所述控制板与所述框架结构连接，之后通过套管焊将所述电连接件焊接于所述控制板的上表面；

将密封胶涂于所述电机的第二密封凹槽和所述接插件的U型槽内，然后通过外壳的外侧表面上的卡扣和所述电机的机壳的外侧表面上的扣合部卡接，将所述外壳装配于所述电机上。

本说明书实施例的有益效果如下：

将EPS控制器和电机集成于一体，所集成的整体结构件较少，大大简化了动力组结构的复杂程度，组装工艺更简易，减少了整体结构的装配工序和装配工时，使制造成本显著降低。在实现乘用车电动助力转向控制功能的前提下，该动力组结构的整体结构更加紧凑、小型化，且高度低，不仅可布置、装配于更加狭窄的空间内，还可在更狭窄的空间内实现更大的功率驱动，更有利于动力组结构的整体布置。

其中，该动力组结构中的PCB既可采用通过排针连接的两块PCB，也可采用通过Semi–flex技术实现可弯折的一块PCB，减少板间连接的排针，组装工艺更简单，同时大幅提升PCB的可靠性和电磁兼容性。功率板直接安装在电机的上端面，可通过电机的上端面进行有针对性的传导散热，散热效果更好，且不需为功率板增加单独的散热结构件，使整体结构更小。此外，控制板与功率板通过框架结构隔开，可有效防止功率板上的热量传递到控制板上，大大提高了动力组结构在高温下工作的稳定性，同时，所设置的框架结构不仅能够固定支撑并连接功率板和控制板，还能够起到整体EPS控制器连接的作用，具有承上启下的作用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构的结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构的爆炸示意图；

图3为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构中PCB和接插件的结构示意图；

图4为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构的局部结构示意图；

图5为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构中PCB的一种结构示意图；

图6为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构中PCB的另一种结构示意图；

图7为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构中电机的结构示意图；

图8为本说明书实施例提供的EPS控制器和电机集成的动力组结构中外壳的仰视图；

附图标记说明：1为电机、11为电机的PIN针、12为机壳、121为端面、122为第一避让孔、123为装配孔、124为第二避让孔、125为定位柱、13为扣合部、14为第二外边缘、15为第二内边缘、16为第二密封凹槽、2为EPS控制器、21为功率板、22为接插件、221为电源接插件、222为信号接插件、223为TAS接插件、224为承载连接件、23为控制板、24为排针、3为外壳、31为卡扣、32为第一外边缘、33为第一内边缘、34为第一密封凹槽、35为筋条、36为通孔、4为电连接件、5为框架结构、51为槽孔结构、511为槽底、6为第一连接件、7为第二连接件。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书实施例公开了一种EPS控制器和电机集成的动力组结构，将电机和EPS控制器集成于一体，以减小两者所需的装配空间，在狭窄的空间内实现乘用车的电动助力转向控制功能。以下分别进行详细说明。

图1–图4示出了根据本说明书实施例提供的一种EPS控制器和电机集成的动力组结构。在以下描述中，电机1的旋转轴线延伸的方向将会称之为“第一方向”，第一方向也标示EPS控制器2在电机1上的排布方向。

如图1和图2所示，该动力组结构主要包括：电机1和EPS控制器2，电机1为EPS系统提供辅助扭矩，而EPS控制器2为用于控制电机1的电子控制单元。具体的，为使电机1的PIN针11直接与EPS控制器2中的电路板连接，如图7所示，将电机1的PIN针11穿设并露出于电机1的机壳12的上端面121。将EPS控制器2的承载板结构PCB按照功能划分，EPS控制器2包括功率板21和控制板23，且功率板21和控制板23沿第一方向依次层叠设置，其中，功率板21靠近电机1的机壳12的上端面121，且电机1的PIN针11焊接于功率板21上，控制板23远离电机1的机壳12的上端面121，且控制板23上焊接有接插件22，EPS控制器2通过接插件22传输电流或信号。

在一个具体的实施例中，按功能区分，接插件22包括电源接插件221、信号接插件222和TAS接插件223，在本说明书实施例中，电源接插件221的PIN针、信号接插件222的PIN针和TAS接插件223的PIN针均焊接于控制板23上，更易组装，且增加了功率板21布设电子元器件的面积。需了解的是，在本文中所述的TAS指的是扭矩转角传感器(Torque AngleSensor，TAS)，TAS接插件指的是扭矩转角接插件，用于向EPS控制器2传输方向盘转角和转矩信号。

其中，为保证电源接插件221与功率板21之间的连接，动力组结构还包括电连接件4，如图3和图4所示，电连接件4沿垂直于功率板21和控制板23的方向设置，位于功率板21与控制板23之间并连接功率板21与控制板23，以传递功率板21与控制板23之间的电信号，电源接插件221的PIN针与电连接件4在控制板23上通过走线连接，从而实现在电源接插件221直接焊接于控制板23上时电源接插件221和功率板21之间的连接。将电源接插件221直接焊接在控制板23上，不仅使得EPS控制器2更易装配，还增加了功率板21布设电子元器件的面积。在一个具体的实施过程中，电连接件4为两组PIN针，如图3所示，功率板21和控制板23之间通过两组PIN针连接，实现两者之间电信号的传递。

在实际应用中，电源接插件221的PIN针、信号接插件222的PIN针和TAS接插件223的PIN针的数量可根据实际需求而定，例如，在一种具体应用中，电源接插件221的PIN针的数量为2，信号接插件222的PIN针的数量为3，TAS接插件223的PIN针的数量为12，但本实施例对电源接插件221的PIN针、信号接插件222的PIN针和TAS接插件223的PIN针的数量不做限定。在一个具体的实施过程中，接插件22可采用嵌件注塑成型的方式进行制备，进一步的可选用PBT–GF30材料。

此外，如图3所示，接插件22还包括承载连接件224，电源接插件221、信号接插件222和TAS接插件223分别设置在承载连接件224上，用于承载接插件22与其他部件之间的连接件。

在本说明书实施例中，为进一步减小电机1和EPS控制器2两者所需的装配空间，实现电机1与EPS控制器2之间的直接连接，在电机1的上端面121上进行相对应的结构设计，以满足结构件装配和结构件避让，使EPS控制器2直接固定安装在电机1的上端面121上。如图7所示，将电机1的PIN针11穿设并露出于电机1的机壳12的上端面121，功率板21靠近电机1的机壳12的上端面121，从而电机1的PIN针11直接焊接到功率板21上，实现电机1与EPS控制器2之间的电连接。此外，在一个具体的实施例中，为确保EPS控制器2与电机1之间的顺利安装，一方面，在上端面121上设置有一个或多个定位柱125，并在功率板21上开设相对应的定位孔(图中未示出)，当EPS控制器2与电机1进行装配时，利用定位柱125插入定位孔中，使功率板21快速定位到上端面121上，提高装配效率，并保证电机1与EPS控制器2之间的安装精度；另一方面，在上端面121上开设有多个避让孔和装配孔123，如图7所示，避让孔包括第一避让孔122和第二避让孔124，第一避让孔122为较大的避让孔，主要用于EPS控制器2上较大结构件的避让，第二避让孔124为较小的避让孔，主要用于EPS控制器2上较小结构件的避让，通过第一避让孔122和第二避让孔124两种避让孔的设计满足电机1和EPS控制器2装配的结构件避让，避免电机1与EPS控制器2发生结构干涉，另外，通过装配孔123实现EPS控制器2和电机1之间的固定安装，满足结构件装配。在实际应用中，本实施例中的电机1可综合考虑性能、成本等因素确定，如可选用永磁同步三相电机，而电机1的额定转矩和额定功率可根据实际应用需求确定。

将EPS控制器2直接安装至电机1的上端面121上，不仅能够减少电机1和EPS控制器2之间安装的连接结构件，使整体更加小型化，进一步减小整体的高度、重量以及电机1和EPS控制器2两者所需的装配空间，且EPS控制器2的功率板21直接安装在电机1的上端面121上，功率板21与电机1的上端面121之间的间隙设有导热胶，从而还可通过上端面121涂抹的导热胶利用电机1实现功率板21上发热电子元器件的散热，在不影响发热电子元器件散热的情况下，减少了EPS控制器2单独的散热结构件，进一步减小了整体的结构大小。在具体的实施过程中，可根据功率板21上的电子元器件的分布位置对电机1的上端面121进行相应设计，以通过电机1的上端面121对功率板21上的电子元器件进行有针对性的散热，以达到更好的散热效果。

为将控制板23与功率板21隔开，以防止功率板21上的热量传递至控制板23上，本说明书实施例中的动力组结构还包括框架结构5，即Leadframe，框架结构5的中部具有容纳电子元器件的空间，如图4所示，框架结构5沿第一方向延伸，设置在功率板21与控制板23之间且连接功率板21和控制板23，以用于固定支撑功率板21和控制板23，保证功率板21和控制板23上电子元器件的安装空间，还起到整体EPS控制器2连接的作用，框架结构5的上端连接控制板23，下端连接功率板21和电机1，具有承上启下的作用。

在一个具体的实施例中，框架结构5的上端与控制板23固定连接，框架结构5的下端与功率板21和电机1相对固定。其中，为将框架结构5、功率板21和电机1三者之间进行一体固定连接，框架结构5包括多个沿圆周方向间隔布置的槽孔结构51，如图4所示，槽孔结构51包括设置有安装孔(图中未示出)的槽底511，槽底511位于靠近电机1的一端，利用槽底511上的安装孔将框架结构5、功率板21和电机1进行整体连接。具体的，动力组结构还包括多个第二连接件7，框架结构5、功率板21与电机1之间通过多个第二连接件7进行固定连接，第二连接件7设置于槽底511上，并依次穿设安装孔、功率板21和电机1的机壳12的上端面121，从而使框架结构5、功率板21和电机1的机壳12之间通过第二连接件7直接连接。

相对于将框架结构5与功率板21连接，之后再将功率板21与电机1连接，省去了用于框架结构5和功率板21连接的连接件，减少了连接件数量，提高了装配效率，且减少了连接件在功率板21上的占用面积，即增加了功率板21的布板面积，更有利于功率板21上电子元器件的布置。需注意并理解的是，上端面121所开设的装配孔123是为方便第二连接件7的装配而开设的，装配孔123的开设位置与槽底511上安装孔的开设位置相对应，以保证装配过程中，第二连接件7能够准确快速地依次穿设槽底511上的安装孔、功率板21和电机1上端面121的装配孔123，从而将功率板21和框架结构5装配在电机1上。进一步的，框架结构5可采用注塑成型的方式进行制作，具体可选用PBT–GF30材料。

此外，在本说明书实施例中，动力组结构还包括多个第一连接件6，框架结构5与控制板23以及接插件22与控制板23之间均通过第一连接件6进行连接。详细的，部分第一连接件6设置于控制板23的下表面，通过依次穿设控制板23、接插件22，将接插件22与控制板23相连，其余第一连接件6设置于控制板23的上表面，通过依次穿设控制板23、框架结构5，将框架结构5与控制板23相连，从而接插件22与控制板23之间以及控制板23与框架结构5之间均通过第一连接件6实现直接连接。其中，第一连接件6的个数具体根据框架结构5、控制板23以及接插件22的结构形状而设定，本实施例对第一连接件6的数量不做限定。

在具体的实施过程中，第一连接件6和第二连接件7均可采用自攻螺钉，并可通过综合考虑所需的性能、结构设计空间等因素确定所使用的型号。

在本说明书实施例中，该动力组结构中的控制板23和功率板21既可相互分体设置，又可为可弯折的一体式结构。其中，当控制板23和功率板21相互分体设置时，控制板23和功率板21两者之间可通过排针24连接，当控制板23和功率板21为可弯折的一体式结构时，所述的一体式结构可通过Semi–flex工艺制成。下面对上述的两种情况分别进行详细阐述。

在一个具体的实施例中，EPS控制器2的PCB的形状根据结构设计需求和电子元器件布板状况进行设计，采用两块相对独立的PCB，即相对独立的控制板23和功率板21，如图5所示，控制板23和功率板21相互分体设置，相对于电机1的上端面121，控制板23和功率板21沿第一方向上下平行分布，两者中间通过排针24相互连接。

在另一个具体的实施例中，EPS控制器2的PCB的形状根据结构设计需求和电子元器件布板状况进行设计，采用通过Semi–flex(半柔性)技术实现的一块可弯折的PCB，如图6所示，控制板23和功率板21为可弯折的一体式结构，整体弯折，使控制板23和功率板21相互平行。

本实施例提供的设计方案中，EPS控制器2的PCB不仅可以为通过排针24连接上下相对独立的两块PCB，还可为通过Semi–flex技术实现弯折的一块PCB，且这两种设计方案均能使EPS控制器2的PCB与其他结构件完美结合，以保证动力组结构的整体高度较小。

为将EPS控制器和电机集成于一体，该动力组结构还包括用于保护EPS控制器2的外壳3，具体的，如图1和图2所示，外壳3扣合于电机1的机壳12上，EPS控制器2容置于外壳3内，且接插件22穿设至外壳3外。

在一个具体的实施例中，外壳3的外侧表面设置有沿圆周方向等距离分布的卡扣31，电机1的机壳12的外侧表面上设置有与卡扣31相对应的扣合部13，利用卡扣31与扣合部13卡接，使外壳3与电机1的机壳12之间直接扣合连接。在具体的实施过程中，如图2和图7所示，扣合部13为凸，卡扣31为凹，在扣合部13和卡扣31上设计有相对应的导入角，具体可选用45°或60°，利用导入角引导卡扣31在扣合部13上的扣合方向，在扣合过程中卡扣31的弹性臂变形压入，卡扣31与扣合部13贴合固定，从而实现卡扣31与扣合部13卡接，进而将外壳3固定在电机1的机壳12上。

其中，为了保证外壳3与电机1的机壳12之间在第一方向上能够进行精准定位安装，在外壳3的内壁上还设置有多个筋条35，如图8所示，多个筋条35沿圆周方向间隔排布，当外壳3扣合于电机1的机壳12上时，多个筋条35的下端面与电机1的机壳12的上端面121贴合，从而外壳3在第一方向上与电机1的机壳12之间相互固定，实现精准定位，保证外壳3和电机1的机壳12之间安装到位。

另外，为保证外壳3内零部件的密封性，外壳3与电机1的机壳12之间需通过密封胶密封连接。在一个具体的实施例中，外壳3的内壁与电机1的机壳12的外壁贴合，详细的，如图7和图8所示，外壳3的下端部包括第一外边缘32、第一内边缘33和第一密封凹槽34，第一密封凹槽34位于第一外边缘32和第一内边缘33之间，电机1的机壳12的位于外周的上端部包括第二外边缘14、第二内边缘15和第二密封凹槽16，第二密封凹槽16位于第二外边缘14和第二内边缘15之间，在外壳3与电机1之间进行安装之前，在第二密封凹槽16内涂抹密封胶，当外壳3扣合于电机1的机壳12上时，外壳3的下端部的第一内边缘33插入电机1的第二密封凹槽16内，相应的，电机1的机壳12的上端部的第二外边缘14插入第一密封凹槽34内，整体呈现U型密封结构，一方面，由于第一内边缘33位于第二密封凹槽16内，且密封胶设置于第二密封凹槽16内，外壳3的第一内边缘33的内壁和外壁均能够通过密封胶与电机1的机壳12相粘连，使得外壳3与电机1的机壳12之间的连接更牢固稳定，另一方面，如此设计，可使外壳3的第一外边缘32的内壁与第二外边缘14的外壁贴合，即第一外边缘32的内壁包裹电机1整体机壳12的外壁，不仅能够防止密封胶外溢，且使得产品更加美观。进一步的，外壳3可采用注塑成型的方式进行制作，具体可选用PBT–GF30材料。

同时，为进一步保证外壳3内零部件的密封性，外壳3与接插件22之间也通过密封胶密封连接，在接插件22的承载连接件224的上端部开设有用于涂抹密封胶的U型槽，当外壳3装配于电机1上时，外壳3位于通孔36的边缘部分插入涂有密封胶的U型槽，从而使接插件22与外壳3密封连接。承载连接件224与外壳3之间通过密封胶密封连接，电源接插件221、信号接插件222和TAS接插件223置于承载连接件224上端面的部分露于外壳3外，置于承载连接件224下端面的部分密封在外壳3内。为保证动力组结构正常工作过程中其内外压差平衡，在承载连接件224上设置有透气膜(图中未示出)，从而在动力组结构正常工作时，可通过透气膜平衡动力组结构的内外压差。

需注意的是，外壳3的形状大小与电机1的机壳12的形状大小相匹配。为保证EPS控制器2能够容置于外壳3内，并使整体结构尽可能的小型化，本实施例中的框架结构5的整体结构与功率板21的形状大小相匹配，框架结构5整体的设置不超出功率板21的平面外，而功率板21和控制板23的整体结构则与外壳3的形状大小相匹配。

此外，需要注意并理解的是，在本文中，所述的机壳12的上端面121指的是靠近EPS控制器2一端的端面，框架结构5的上端指的是远离电机1的端部，框架结构5的下端指的是靠近电机1的端部，外壳3的下端部指的是靠近电机1的端部，筋条35的下端面指的是靠近电机1的端面，控制板23的上表面指的是装配时远离电机1的表面，控制板23的下表面指的是装配时靠近电机1的表面，同理，功率板21的上表面也指的是装配时远离电机1的表面，功率板21的下表面也指的是装配时靠近电机1的表面，上述的“上”、“下”仅为了便于描述本发明和简化描述，并不指示或暗示所指的结构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，更不是对本发明的限制。

综上所述，本说明书公开一种EPS控制器和电机集成的动力组结构，将EPS控制器和电机集成于一体，集成的整体结构件较少，大大简化了动力组结构的复杂程度，组装工艺更简易，减少了整体结构的装配工序和装配工时，使制造成本显著降低。在实现乘用车电动助力转向控制功能的前提下，该动力组结构的整体结构更加紧凑、小型化，且高度低，不仅可布置、装配于更加狭窄的空间内，还可在更狭窄的空间内实现更大的功率驱动，更有利于动力组结构的整体布置。

其中，该动力组结构中的PCB既可采用通过排针连接的两块PCB，也可采用通过Semi–flex技术实现可弯折的一块PCB，减少板间连接的排针，组装工艺更简单，同时大幅提升PCB的可靠性和电磁兼容性。功率板直接安装在电机的上端面，可通过电机的上端面进行有针对性的传导散热，散热效果更好，且不需为功率板增加单独的散热结构件，使整体结构更小。此外，控制板与功率板通过框架结构隔开，可有效防止功率板上的热量传递到控制板上，大大提高了动力组结构在高温下工作的稳定性，同时，所设置的框架结构不仅能够固定支撑并连接功率板和控制板，还能够起到整体EPS控制器连接的作用，具有承上启下的作用效果。

本说明书实施例还公开了一种用于上述实施例的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，其中，EPS控制器2的控制板23和功率板21相互分体设置，并通过排针24相互连接，EPS控制器和电机集成的动力组结构的其他部分的具体内容可参见上述实施例中的叙述，此处不再赘述。该装配方法包括：

110)通过回流焊将控制板23的上侧电子元器件焊接于控制板23的上表面，然后通过回流焊将控制板23的下侧电子元器件焊接于控制板23的下表面，同时将接插件22与控制板23通过第一连接件6连接，之后通过选焊将接插件22的电源接插件221的PIN针、信号接插件222的PIN针和TAS接插件223的PIN针分别焊接于控制板23的上表面。

120)通过回流焊将功率板21的上侧电子元器件焊接于功率板21的上表面，然后通过回流焊将功率板21的下侧电子元器件焊接于功率板21的下表面，同时通过套管焊将排针24和电连接件4焊接于功率板21的上表面。

130)将导热胶涂于电机1的机壳12的上端面121，然后将已处理完成的功率板21装配于电机1的机壳12的上端面121，之后通过套管焊将电机1的PIN针11焊接于功率板21的上表面。

140)将框架结构5装配于功率板21上，并通过第二连接件7依次穿设框架结构5、功率板21、电机1的机壳12的上端面121，将框架结构5、功率板21和电机1连接。

150)将已处理完成的控制板23装配于框架结构5上，并通过第一连接件6将控制板23与框架结构5连接，之后通过套管焊将排针24和电连接件4焊接于控制板23的上表面.

160)将密封胶涂于电机1的第二密封凹槽16和接插件22的U型槽内，然后通过外壳3的外侧表面上的卡扣31和电机1的机壳12的外侧表面上的扣合部13卡接，将外壳3装配于电机1上。

本说明书实施例还公开了另一种用于上述实施例的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，其中，EPS控制器2的控制板23和功率板21为可弯折的一体式结构，一体式结构通过Semi–flex工艺制成，EPS控制器和电机集成的动力组结构的其他部分的具体内容可参见上述实施例中的叙述，此处不再赘述。该装配方法包括：

210)将一体式结构展平，通过回流焊将控制板23的部分电子元器件焊接于左侧的控制板23上，将功率板21的部分电子元器件焊接于右侧的功率板21上，同时通过套管焊将电连接件4焊接于功率板21上。

220)将展平的一体式结构翻转180°，通过回流焊将控制板23剩余的电子元器件焊接于左侧的控制板23上，将功率板21剩余的电子元器件焊接于右侧的功率板21上，然后通过第一连接件6将接插件22装配于控制板23上，通过选焊将接插件22的电源接插件221的PIN针、信号接插件222的PIN针和TAS接插件223的PIN针分别焊接于控制板23上。

230)将导热胶涂于电机1的机壳12的上端面121，然后将已处理完成的功率板21装配于电机1的机壳12的上端面121，之后通过套管焊将电机1的PIN针11焊接于功率板21的上表面，之后将框架结构5安装于功率板21上，并通过第二连接件7依次穿设框架结构5、功率板21、电机1的机壳12的上端面121，将框架结构5、功率板21和电机1连接。

240)将控制板23弯折后与框架结构5组装，通过第一连接件6将控制板23与框架结构5连接，之后通过套管焊将电连接件4焊接于控制板23的上表面。

250)将密封胶涂于电机1的第二密封凹槽16和接插件22的U型槽内，然后通过外壳3的外侧表面上的卡扣31和电机1的机壳12的外侧表面上的扣合部13卡接，将外壳3装配于电机1上。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，包括：

电机，所述电机的PIN针穿设并露出于所述电机的机壳的上端面，

EPS控制器，所述EPS控制器包括沿第一方向依次层叠设置的功率板和控制板，所述功率板靠近所述电机的机壳的上端面，且所述电机的PIN针焊接于所述功率板上，所述控制板远离所述电机的机壳的上端面，且所述控制板上焊接有接插件。

2.根据权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述接插件包括电源接插件、信号接插件和TAS接插件，所述电源接插件的PIN针、所述信号接插件的PIN针和所述TAS接插件的PIN针均焊接于所述控制板上，

所述动力组结构还包括电连接件，所述电连接件沿垂直于所述功率板和所述控制板的方向设置，位于所述功率板与所述控制板之间并连接所述功率板和所述控制板，以传递所述功率板与所述控制板之间的电信号，

所述电源接插件的PIN针与所述电连接件在所述控制板上通过走线连接。

3.根据权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述动力组结构还包括框架结构，所述框架结构沿所述第一方向延伸，设置于所述功率板与所述控制板之间且连接所述功率板和所述控制板，用于固定支撑所述功率板和所述控制板。

4.根据权利要求3所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述动力组结构还包括多个第一连接件，部分所述第一连接件设置于所述控制板的下表面，用于所述控制板与所述接插件的连接，其余所述第一连接件设置于所述控制板的上表面，用于所述控制板与所述框架结构之间的连接，所述接插件与所述控制板之间以及所述控制板与所述框架结构之间均通过所述第一连接件直接连接。

5.根据权利要求4所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述框架结构包括多个沿圆周方向间隔布置的槽孔结构，所述槽孔结构包括设置安装孔的槽底，所述槽底位于靠近所述电机的一端，

所述动力组结构还包括多个第二连接件，所述第二连接件设置于所述槽底上，并依次穿设所述安装孔、功率板和所述电机的机壳的上端面，所述框架结构、功率板和所述电机的机壳之间通过所述第二连接件直接连接。

6.根据权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述控制板和所述功率板相互分体设置，并通过排针相互连接，

或者，所述控制板和所述功率板为可弯折的一体式结构，所述一体式结构通过Semi–flex工艺制成。

7.根据权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述动力组结构还包括外壳，所述外壳扣合于所述电机的机壳上，所述EPS控制器容置于所述外壳内，且所述接插件穿设至所述外壳外，

所述外壳的下端部包括第一外边缘、第一内边缘和第一密封凹槽，所述第一密封凹槽位于所述第一外边缘和所述第一内边缘之间，所述电机的机壳的位于外周的上端部包括第二外边缘、第二内边缘和第二密封凹槽，所述第二密封凹槽位于所述第二外边缘和所述第二内边缘之间，当所述外壳扣合于所述电机的机壳上时，所述第一内边缘位于所述第二密封凹槽内，所述第一外边缘的内壁与所述第二外边缘的外壁贴合，

所述外壳的外侧表面设置有沿圆周方向等距离分布的卡扣，所述电机的机壳的外侧表面上设置有与所述卡扣相对应的扣合部，所述外壳与所述电机的机壳之间通过所述卡扣和所述扣合部直接扣合连接。

8.根据权利要求7所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构，其特征在于，所述外壳的内壁上设置多个筋条，多个所述筋条沿圆周方向间隔排布，当所述外壳扣合于所述电机的机壳上时，多个所述筋条的下端面与所述电机的机壳的上端面贴合。

9.一种用于权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，其特征在于，EPS控制器的控制板和功率板相互分体设置，并通过排针相互连接，所述装配方法包括：

通过回流焊将所述控制板的上侧电子元器件焊接于所述控制板的上表面，然后通过回流焊将所述控制板的下侧电子元器件焊接于所述控制板的下表面，同时将接插件与所述控制板通过第一连接件连接，之后通过选焊将所述接插件的电源接插件的PIN针、信号接插件的PIN针和TAS接插件的PIN针分别焊接于所述控制板的上表面；

通过回流焊将所述功率板的上侧电子元器件焊接于所述功率板的上表面，然后通过回流焊将所述功率板的下侧电子元器件焊接于所述功率板的下表面，同时通过套管焊将所述排针和电连接件焊接于所述功率板的上表面；

将导热胶涂于电机的机壳的上端面，然后将已处理完成的所述功率板装配于所述电机的机壳的上端面，之后通过套管焊将所述电机的PIN针焊接于所述功率板的上表面；

将框架结构装配于所述功率板上，并通过第二连接件依次穿设所述框架结构、功率板、电机的机壳的上端面，将所述框架结构、功率板和所述电机连接；

将已处理完成的所述控制板装配于所述框架结构上，并通过第一连接件将所述控制板与所述框架结构连接，之后通过套管焊将所述排针和所述电连接件焊接于所述控制板的上表面；

将密封胶涂于所述电机的第二密封凹槽和所述接插件的U型槽内，然后通过外壳的外侧表面上的卡扣和所述电机的机壳的外侧表面上的扣合部卡接，将所述外壳装配于所述电机上。

10.一种用于权利要求1所述的EPS控制器和电机集成的动力组结构的装配方法，其特征在于，EPS控制器的控制板和功率板为可弯折的一体式结构，所述一体式结构通过Semi–flex工艺制成，所述装配方法包括：

将所述一体式结构展平，通过回流焊将所述控制板的部分电子元器件焊接于左侧的所述控制板上，将所述功率板的部分电子元器件焊接于右侧的所述功率板上，同时通过套管焊将电连接件焊接于所述功率板上；

将展平的所述一体式结构翻转180°，通过回流焊将所述控制板剩余的电子元器件焊接于左侧的所述控制板上，将所述功率板剩余的电子元器件焊接于右侧的所述功率板上，然后通过第一连接件将接插件装配于所述控制板上，通过选焊将所述接插件的电源接插件的PIN针、信号接插件的PIN针和TAS接插件的PIN针分别焊接于所述控制板上；

将导热胶涂于电机的机壳的上端面，然后将已处理完成的所述功率板装配于所述电机的机壳的上端面，之后通过套管焊将所述电机的PIN针焊接于所述功率板的上表面，之后将框架结构安装于所述功率板上，并通过第二连接件依次穿设所述框架结构、功率板、电机的机壳的上端面，将所述框架结构、功率板和所述电机连接；

将所述控制板弯折后与所述框架结构组装，通过第一连接件将所述控制板与所述框架结构连接，之后通过套管焊将所述电连接件焊接于所述控制板的上表面；

将密封胶涂于所述电机的第二密封凹槽和所述接插件的U型槽内，然后通过外壳的外侧表面上的卡扣和所述电机的机壳的外侧表面上的扣合部卡接，将所述外壳装配于所述电机上。

Images