CN118160205A - 旋转电机装置及电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
需要得到一种确保散热性、抑制大型化的同时能够抑制从电流供给电路(3a)产生的噪声的影响的旋转电机装置(100)。本申请所涉及的旋转电机装置(100)包括:旋转电机(2);具有沿轴向的一侧延伸的板状部(502)的散热器(50);配置于散热器(50)的板状部(502)的一个表面,安装有向旋转电机(2)供给电流的电流供给电路(3a)的电流供给基板(30);以及与电流供给基板(30)隔着间隔平行地配置,安装有控制电流供给电路(3a)的控制电路(4a)的控制基板(40)。另外,本申请所涉及的电动助力转向装置(160)包括所述旋转电机装置(100)。
Description
技术领域
本申请涉及旋转电机装置以及电动助力转向装置。
背景技术
制造具有将旋转电机和控制单元一体化的旋转电机装置的电动动力转向装置。关于这样的旋转电机装置,提出了控制单元的结构。为了驱动旋转电机而使供给大电流的电流供给电路发热,因此公开了为了冷却电流供给电路而设置散热器的控制单元的结构(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2019-41507号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所公开的技术中,安装了旋转电机驱动用的电流供给电路(功率电路)和控制电流供给电路的动作的控制电路这两者的控制基板沿着旋转电机的轴向配置。构成为在旋转电机的中心轴的一侧设置散热器,控制基板安装在散热器上进行散热。旋转电机驱动用的电流供给电路和控制电流供给电路的控制电路安装在同一基板上,因此能够实现产品尺寸、特别是旋转电机径向的小型化。
但是,由于旋转电机驱动用的电流供给电路和控制电流供给电路的控制电路安装在同一基板上,所以由电流供给电路的开关产生的噪声会成为问题。电流供给电路产生的噪声会影响构成控制电路的微机等的动作,产品性能降低。另外,考虑到噪声的影响,在同一基板内在电流供给电路与控制电路之间确保一定距离的情况下,基板尺寸变大,导致旋转电机装置的大型化。
因此,本申请所涉及的旋转电机装置的目的在于获得一种旋转电机,该旋转电机能够确保散热性,抑制产品尺寸的大型化,同时能够抑制由电流供给电路产生的噪声的影响。另外,本申请的目的在于,得到一种小型轻量的电动助力转向装置,该电动助力转向装置使用能够确保散热性、抑制产品尺寸的大型化、并且能够抑制由电流供给电路产生的噪声的影响的旋转电机。
解决技术问题的技术方案
本申请所涉及的旋转电机装置包括:
旋转电机;
散热器,该散热器配置在旋转电机的轴向的一侧,具有沿轴向的一侧延伸的板状部;
电流供给基板,该电流供给基板配置于散热器的板状部的一个表面,安装有向旋转电机供给电流的电流供给电路;以及
控制基板,该控制基板与电流供给基板隔着间隔平行地配置,安装有控制电流供给电路的控制电路。
本申请所涉及的电动助力转向装置包括所述旋转电机装置。
发明效果
根据本申请所涉及的旋转电机装置及电动助力转向装置,能够获得一种旋转电机,该旋转电机能够确保散热性,抑制产品尺寸的大型化,同时能够抑制从电流供给电路产生的噪声的影响。
另外,本申请的目的在于,得到一种小型轻量的电动助力转向装置,该电动助力转向装置使用能够确保散热性、抑制产品尺寸的大型化、并且能够抑制从电流供给电路产生的噪声的影响的旋转电机。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的旋转电机装置的电路图。
图2是实施方式1所涉及的旋转电机装置的轴向剖视图。
图3是实施方式1所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图4是实施方式2所涉及的旋转电机装置的电路图。
图5是实施方式2所涉及的旋转电机装置的轴向剖视图。
图6是实施方式2所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图7是实施方式3所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图8是实施方式4所涉及的旋转电机装置的轴向剖视图。
图9是实施方式4所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图10是实施方式5所涉及的旋转电机装置的轴向剖视图。
图11是实施方式5所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图12是实施方式6所涉及的旋转电机装置的轴向剖视图。
图13是实施方式6所涉及的旋转电机装置的控制单元的周向剖视图。
图14是实施方式7所涉及的电动助力转向装置的结构图。
具体实施方式
1.实施方式1
以下,参照附图对本申请的实施方式1所涉及的旋转电机装置100进行说明。图1是实施方式1所涉及的旋转电机装置100的电路图。图1的电路图是将旋转电机装置100应用于电动助力转向装置的示例。
<控制单元>
在图1中,旋转电机2作为三相旋转电机进行说明,但也可以是三相以上的多相绕组旋转电机。控制单元1具有搭载了CPU10a的控制电路4a、向旋转电机2供给电流的电流供给电路3a、电源继电器5a、滤波器6a。从旋转电机装置100中除去旋转电机2后得到的部分是控制单元。从搭载于车辆上的电池9a向控制单元1连接电源输入和接地输入。
滤波器6a由用于抑制电源系统(+B、接地)的噪声的线圈和电容器构成。此外,将对+B电源线进行开闭的电源继电器5a插入+B电源线。该电源继电器5a包括2个开关元件、以及与电流供给方向相同方向和相反方向的2个寄生二极管。在电流供给电路3a或旋转电机2产生了故障等情况下,电源继电器5a可以强制切断供电。此外,在将电池9a反向连接的情况下,电源继电器5a能切断电流流过的线路,还承担着所谓的电池反向连接保护的作用。
<控制电路>
点火开关7的接通信息被输入到控制电路4a。此外,从传感器组8输入对搭载在方向盘附近的转向转矩进行检测的转矩传感器、对车辆的行驶速度进行检测的速度传感器等的信息。
控制电路4a从电池9a经由过滤器6a供电,通过电源电路13a生成电源输出,并供给至控制电路4a内。来自传感器组8的信息经由控制电路部4a的输入电路12a传输到CPU10a。CPU10a根据这些信息来运算并输出用于使旋转电机2旋转的电流值。CPU10a的输出信号经由构成输出电路的驱动电路11a传输到电流供给电路3。驱动电路11a接收CPU10a的指令信号,输出用于驱动电流供给电路3a的各开关元件的驱动信号。
控制电路4a的部件安装在控制基板上。由于驱动电路11a仅流过小电流,所以配置在控制电路4a中,但也可以配置在电流供给电路3a中。
<电流供给电路>
电流供给电路3a具有用于旋转电机2的三相绕组24的U1相、V1相、W1相的上下臂用开关元件31Ua、31Va、31Wa、32Ua、32Va、32Wa。并且,电流供给电路3a具备连接/切断与旋转电机2的绕组24的布线的旋转电机继电器用开关元件34Ua、34Va、34Wa。并且,电流供给电路3a包括电流检测用的分流电阻33Ua、33Va、33Wa和电容器30Ua、30Va、30Wa。
上下臂用开关元件31Ua、32Ua基于CPU10a的指令进行PWM驱动。因此,以抑制噪声为目的,电容器30Ua与上下臂用开关元件31Ua、32Ua并联连接。V相及W相也是同样。电流供给电路3a对于各相的绕组24具有相同的电路结构,能够独立地向各相绕组24供给电流。
另外,尽管在图1中省略了记载,但是分流电阻33Ua、33Va、33Wa的两端之间的电位差以及例如绕组24的端子的电压等也被传输到输入电路12a。这些信息也被输入到CPU10a,对与对应于运算出的电流值的检测值之间的差异进行运算,通过进行所谓的反馈控制,供给所希望的电动机电流,辅助转向力。
此外,控制电路4a还输出电源继电器5a的驱动信号。通过电源继电器5a经由滤波器6a向电流供给电路3a供给电源,能够通过电源继电器5a切断向旋转电机2的电流供给。
旋转电机继电器用开关元件34Ua、34Va、34Wa也配设于电流供给电路5a,能够分别切断各相。另外,以抑制由电流供给电路3a的PWM驱动所引起的噪声的释放为目的,在电源输入附近配置有由电容器、线圈构成的滤波器6a。另外,由于在电源继电器5a的驱动电路中流过大电流而伴随发热,所以也可以使电流供给电路3a中包含电源继电器5a作为电流供给电路3a来构成。
<旋转电机装置>
图2是实施方式1所涉及的旋转电机装置100的轴向剖视图,示出了内部结构。旋转电机装置100包括控制单元1和旋转电机2。控制单元1在旋转电机2的输出轴21的轴向一侧与旋转电机2相邻地配置。控制单元1与旋转电机2一体化。
在电动动力转向装置中,大多配置成将旋转电机2的输出轴21的轴向朝向上下方向,并且使控制单元1位于上方。旋转电机2的输出从输出轴21的下端部输出至例如减速器(未图示)。由此,驱动转向齿轮或转向齿条来施加转向力。
旋转电机2具备旋转电机壳体25、配置在旋转电机壳体25内的定子22、转子23等。旋转电机壳体25由圆筒部251和堵住圆筒部251的输出侧的开口的底部252来构成。旋转电机壳体25形成为有底圆筒状。旋转电机壳体25为金属制,若考虑散热性及外形的形状,则优选用铝来制作。
框架29利用金属材料来形成为圆盘状。框架29通过压入、烧嵌等工序被插入、固定在圆筒部251的反输出侧的开口内。通过框架29,圆筒部251的反输出侧的开口被堵住。利用框架29使旋转电机2与控制单元1分离。
通过压入、烧嵌等将定子22插入、保持在旋转电机壳体25的圆筒部251内。定子22具备三相绕组24。环状的布线部27配置于框架29的输出侧,并配置于绕组24的附近。三相绕组24的终端分别与布线部27连接。用于驱动旋转电机2的三相电流所流过的相端子28从布线部27延伸出,贯穿框架29,并引出到反输出侧。
贯通转子23的输出轴21旋转自如地被配置在框架29的轴心位置的轴承261和配置在底部252的轴心位置的轴承262所支承。转子23旋转自如地配置在旋转电机壳体25内。转子23与定子22同轴地配置在定子22内,。传感器转子18配置在输出轴21的从框架29起的突出端。另外,虽然未图示,但永磁体以沿着周向N极和S极交替地排列的方式,以一定的间距在转子23的外周面上配置有多个。
<控制单元的配置>
图3是实施方式1所涉及的旋转电机装置100的控制单元1的周向剖视图。是将控制单元1从旋转电机2分离,且除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。基于图2、3说明控制单元1的配置。控制单元1需要使与输出轴21正交的方向即径向的面积与旋转电机2的径向的面积相等或比其小。因此,控制单元1采用将其主要部位与输出轴21同轴配置的纵置结构。
控制单元1其外周被树脂制的外壳15覆盖。外壳15由连接器部151和圆筒状的周壁152形成。外壳15的连接器部151对连接控制单元1和作为外部电源的电池9a的电源连接器19、以及与传感器组8连接的信号连接器20进行保持。外壳15的周壁152以圆筒状覆盖控制单元1的构成部件并进行保护。
将外壳15的开口朝向下方,与旋转电机壳体25的圆筒部251的开口嵌合,使用螺钉(未图示)等将外壳15安装到圆筒部251。在外壳15的连接器部151的反输出侧的端面配置电源连接器19及与传感器组8连接的多个信号连接器20。
电源连接器19和信号连接器20一体成形于外壳15的连接器部151。此外,在连接器部151上嵌入成形有电源连接器19、信号连接器20及滤波器6a的布线组、信号连接器20的信号端子201、电源连接器19的电源端子191等。
在外壳15的内部配置散热器50、电流供给基板30a、控制基板40a。散热器50配置在旋转电机2的轴向的反输出侧,具有沿轴向的反输出侧延伸的板状部502。电流供给基板30a配置在散热器50的板状部502的长边配置部503一侧的一个表面上。控制基板40a与电流供给基板30a隔着间隔平行地配置。在图3的情况下,控制基板40a设置在散热器50的板状部502的长边配置部503一侧的另一个表面上。
散热器50由铝、铜等高热传导材料来制作。散热器50具有圆盘状的基座部501和直立于基座部501的中央部的长方体的板状部502。
散热器50的基底部501配置在旋转电机壳体25的圆筒部251的反输出侧的开口内。基底部501被加压夹持在安装于圆筒部251的外壳15的周壁152与框架29之间。由此,将散热器50固定于旋转电机2。
散热器50的基底部501与圆筒部251的内周壁面相接,并与框架29的反输出侧的端面相接。散热器50的板状部502位于输出轴21的轴向的延长线上,并配置于外壳15内。如图3所示,板状部502具有矩形截面,该矩形截面具有长边配置部503和短边配置部504。
<电流供给基板的配置>
如图2、图3所示,电流供给基板30a为矩形的板状,具有上边301、下边302、侧边303。在各边设置有用于交换电源和信号的连接孔。在电流供给基板30a上安装有构成电流供给电路3a及电源继电器5a的多个开关元件31Ua、32Ua、31Va、32Va、31Wa、32Wa(仅在图1中记载)、平滑电容器35、滤波线圈36等。并且,在电流供给基板30a上,用焊锡等表面安装电流检测的分流电阻33Ua、33Va、33Wa(仅记载于图1)。另外,滤波线圈36、平滑电容器35也同样地被表面安装。
电流供给基板30a在散热器50的板状部502的长边配置部503上配置成电流供给基板30a的平面与输出轴21大致平行。从外壳15的连接器部151引出的信号端子201及电源端子191与设置在电流供给基板30a的上边301的连接孔连接。
电流供给端子37与电流供给基板30a的下边302的连接孔连接。与旋转电机2的绕组24连接的相端子28和可中继的电流供给端子37相连接。电流供给端子37由例如铜等板金构成的终端部和用于保持终端的树脂部构成。
如图3所示,电流供给端子37从电流供给基板30a向旋转电机2侧的径向外侧延伸,与旋转电机2侧的相端子28aU、28aV、28aW相连接。相端子28aU、28aV、28aW和电流供给基板30a的电流供给端子37通过焊接等连接。
<控制基板的配置>
在控制基板40a上安装有CPU10a、驱动电路11a、输入电路12a、电源电路13a等(11a、12a、13a仅记载于图1)。如图2、图3所示,控制基板40a为矩形的板状,具有上边401、下边402、侧边403。在各边设置有用于交换电源和信号的连接孔。另外,控制基板40a在基板上表面安装有对向旋转电机2供给电力的控制量进行运算的CPU10a等。
控制基板40a以大致平行的方式配置于散热器50的板状部502的长边配置部503。控制基板40a配置在配置有电流供给基板30a的板状部502的相反侧。配置成散热器50的板状部502介于电流供给基板30a和控制基板40a之间。
通过这样配置,能够通过散热器50的热传导使通过向旋转电机2供给电流而发热的电流供给基板30a的温度降低。进而,通过夹着散热器50的板状部502来配置控制基板40a,从而能够抑制噪声的传播。
能够抑制由开关控制的实施引起的电流供给电路3a产生的噪声向控制电路4a的传播。当在同一基板上构成电流供给电路3a和控制电路4a时,伴随开关元件的接通、断开而产生的噪声经由共通的电源图案、共通的接地图案来传播。但是,通过分离控制基板40a和电流供给基板30a,能够防止噪声的传播。
另外,由于将控制基板40a与电流供给基板30a隔着间隔平行地配置,因此能够有效利用外壳15内的空间,也能够有助于控制单元1的外径的小型化。进而,通过将控制基板40a与电流供给基板30a隔着间隔地配置,在之间存在空间,也能够降低电流供给基板30a产生的噪声辐射的影响。
特别是根据图3所示的实施方式1的散热器50、电流供给基板30a、控制基板40a的配置,通过将作为热传导性材料的散热器50的板状部502介于电流供给基板30a和控制基板40a之间,从而能够显著地抑制电流供给基板30a的辐射噪声向控制基板40a的传播。
<中继部>
配置于散热器50的板状部502的短边配置部504的信号端子381与电流供给基板30a的侧边303的连接孔连接。信号端子381是连接电流供给基板30a和控制基板40a的端子,垂直于旋转电机2的轴向延伸并连接它们。而且,如图2所示,多个信号端子381沿旋转电机2的轴向排列来构成中继部38。
通过采用这样的结构,能够在适当的位置连接电流供给基板30a和控制基板40a,能够最优化电流供给基板30a和控制基板40a的布线图案,因此,能够提高电流供给基板30a和控制基板40a的布线效率,能够有助于电流供给基板30a和控制基板40a的小型化、轻量化。
信号端子381与电流供给端子37同样地,由例如铜等板金构成的终端部和用于保持终端的树脂部构成。与电流供给基板30a和控制基板40a的连接孔连接的各端子例如通过焊锡进行连接,来构成电路,进行旋转电机驱动控制所需的信号的交换。
<传感器基板>
如图2所示,从外壳15的连接器部151引出的信号端子201及电源端子191与控制基板40a的上边401上的连接孔相连接。从安装有后述的旋转传感器17a的传感器基板60引出的信号端子601与控制基板40a的下边402的连接孔相连接。
在散热器50的基底部501的一部分形成有用于配置安装了旋转传感器17a的传感器基板60的凹部505。安装在传感器基板60上的旋转传感器17a以与安装在输出轴21的反输出侧的端部的传感器转子18相对的方式配置于凹部505。
通过将传感器基板60与电流供给基板30a分开设置,从而能够防止电流供给基板30a的噪声与旋转传感器17a的信号重叠,因此是有利的。旋转传感器17a的信号只要输入到控制基板40a的控制电路4a即可,因此能够与电流供给基板30a的电流供给电路3a断开。
从传感器基板60引出的信号端子601与电流供给基板30a的下边302的连接孔相连接。从传感器基板60引出的信号端子601与控制基板40a的下边402的连接孔相连接。能够经由传感器基板60连接电流供给基板30a和控制基板40a。由此,能够不使用信号端子381及中继部38而连接电流供给基板30a和控制基板40a,因此能够推进旋转电机装置的小型化、轻量化、低价格化。
2.实施方式2
图4是实施方式2所涉及的旋转电机装置100a的电路图。实施方式2所涉及的旋转电机装置100a与实施方式1的不同点在于,控制单元的各电路和旋转电机的绕组24被双重化,冗余性提高。
具体而言,控制单元1a具有电流供给电路3a、第二电流供给电路3b、控制电路4a、第二控制电路4b。控制电路4a和第二控制电路4b通过通信线连接,能够一边验证彼此的健全性一边继续运行。对于旋转电机2a,具有两组绕组24a、绕组24b,即使在一方的绕组断线或短路的情况下,也能够使用另一方的绕组实施倒退运行。
对于实施方式1所涉及的图1,存在在图4中追加的第二电流供给电路3b、第二控制电路4b及作为其结构要素的CPU10b、驱动电路11b、输入电路12b、电源电路13b等。此外,还存在第二旋转传感器17b等。所有的部件都在符号上记有b来区分。由于各个部件的功能与在实施方式1所涉及的图1的电路图中说明的符号中记有a的结构要素的内容相同,所以省略具体的说明。
图5是实施方式2所涉及的旋转电机装置100a的轴向剖视图。图6是实施方式2所涉及的旋转电机装置100a的控制单元1a的周向剖视图。是将控制单元1a从旋转电机2a分离,并除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。根据图5、图6,对与双重化时的控制单元1a、旋转电机2a相关的电流供给基板30和控制基板40的配置进行说明。
在图5、图6所示的电流供给基板30上安装有图4所示的电流供给电路3a和第二电流供给电路3b这两个同一结构的电路。在图5、图6所示的控制基板40上安装有图4所示的控制电路4a和第二控制电路4b这两个同一结构的电路。
电流供给基板30以电流供给基板30的平面与输出轴21大致平行的方式配置在散热器50的板状部502的长边配置部503上。控制基板40以大致平行的方式配置于散热器50的板状部502的反对侧的长边配置部503。控制基板40配置在配置有电流供给基板30的板状部502的相反侧。配置成散热器50的板状部502介于电流供给基板30和控制基板40之间。
通过这样配置,能够通过散热器50的热传导使通过向旋转电机2a供给电流而发热的电流供给基板30的温度降低。进而,通过夹着散热器50的板状部502来配置控制基板40,从而能够抑制噪声的传播。这样,即使在将两个同种电路安装在同一基板上的情况下,通过夹着散热器50的板状部502来配置电流供给基板30和控制基板40,也能够得到与实施方式1相同的效果。
3.实施方式3
图7是实施方式3所涉及的旋转电机装置100b的控制单元1b的周向剖视图(旋转电机装置100b未图示)。是将控制单元1b从旋转电机2a分离,并除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。实施方式3所涉及的旋转电机装置100b与实施方式2的不同之处在于,控制单元1b的控制单元经双重化后的各电路分别安装在不同的基板上。旋转电机2a保持原样,电路图可以应用图2。
在电流供给基板30a上安装有电流供给电路3a。在第二电流供给基板30b上安装有第二电流供给电路3b。在控制基板40a上安装有控制电路4a。在第二控制基板40b上安装有第二控制电路4b。
电流供给基板30a和第二电流供给基板30b排列配置两组。控制基板40a和第二控制基板40b排列配置两组。通过这样配置,能够在获得双重化的利益的同时,与实施方式2同样地能够得到与实施方式1相同的效果。另外,由于将双重化后的各电路作为不同的基板,所以能够避免各电路间的噪声传播的影响。而且,即使在各基板发生断线、短路的情况下,也有避免其他基板受到影响的情况,因此能够提高故障耐性。
作为两组排列相同种类的基板的方法,除了在平面上排列以外,还可以垂直排列。通过层叠,能够减小专有面积,有助于旋转电机装置100b的小型化、轻量化、低成本化。
4.实施方式4
图8是实施方式4所涉及的旋转电机装置100c的轴向剖视图。图9是实施方式4所涉及的旋转电机装置100c的控制单元1c的周向剖视图。是将控制单元1c从旋转电机2分离,并除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。省略了传感器基板60等的记载。
在实施方式4所涉及的旋转电机装置100c中,仅控制单元1c的控制基板40a的配置与实施方式1不同。具体而言,与实施方式1不同点在于,在散热器50的板状部502的与电流供给基板30a相同的一侧层叠配置了控制基板40a。电路图可以应用图1。
在实施方式4中,电流供给基板30a和控制基板40a配置在散热器50的板状部502的长边配置部503的一方。电流供给基板30a和控制基板40a之间的信号的交换与实施方式1同样地使用中继部38来实现。设置在电流供给基板30a的侧边303和控制基板40a的侧边403上的连接孔和中继部38的信号端子381通过焊锡等连接。
电流供给基板30a和控制基板40a之间的中继部38、信号端子381变短,因此能够实现成本降低、轻量化,能够实现产品尺寸的小型化,特别是径向的小型化。另外,在实施方式4所涉及的控制单元1c中,由于在散热器50的板状部502的一侧配置有电流供给基板30a和控制基板40a,所以能够提高从电流供给基板30a观察到的散热器的热容量,能够提高耐热性。
热损耗较大、发热量较大的压倒性地是电流供给基板30a,因此能够使电流供给基板30a紧贴在散热器50的板状部502的一侧,优先冷却电流供给基板30a。另外,由于向散热器50的板状部502的基板组装仅为单侧,因此能够降低组装成本。
5.实施方式5
图10是实施方式5所涉及的旋转电机装置100d的轴向剖视图。图11是实施方式5所涉及的旋转电机装置100d的控制单元1d的周向剖视图。是将控制单元1d从旋转电机2a分离,并除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。省略了传感器基板60等的记载。在实施方式5所涉及的旋转电机装置100d中,仅控制单元1d的控制基板40的配置与实施方式2不同。具体而言,与实施方式2不同点在于,在散热器50的板状部502的与电流供给基板30相同的一侧层叠配置了控制基板40。电路图可以应用图4。
在实施方式5中,电流供给基板30和控制基板40配置在散热器50的板状部502的长边配置部503的一方。电流供给基板30和控制基板40之间的信号的交换与实施方式2同样地使用中继部38来实现。设置在电流供给基板30的侧边303和控制基板40的侧边403上的连接孔和中继部38的信号端子381通过焊锡等连接。
电流供给基板30和控制基板40之间的中继部38、信号端子381变短,因此能够实现成本降低、轻量化,能够实现产品尺寸的小型化,特别是径向的小型化。另外,在实施方式5所涉及的控制单元1d中,由于在散热器50的板状部502的单侧配置有电流供给基板30和控制基板40,所以能够提高从电流供给基板30观察到的散热器的热容量,能够提高耐热性。
热损耗较大、发热量较大的压倒性地是电流供给基板30,因此能够使电流供给基板30紧贴在散热器50的板状部502的单侧,优先冷却电流供给基板30。另外,由于向散热器50的板状部502的基板组装仅为单侧,因此能够降低组装成本。
6.实施方式6
图12是实施方式6所涉及的旋转电机装置100e的轴向剖视图。图13是实施方式6所涉及的旋转电机装置100e的控制单元1e的周向剖视图。是将控制单元1e从旋转电机2a分离,并除去散热器50的基座部501,从传感器基板60侧观察而得的图。省略了传感器基板60等的记载。实施方式6所涉及的旋转电机装置100e与实施方式3的不同点仅在于,控制单元1e的控制基板40a、第二控制基板40b和电流供给基板30a、第二电流供给基板30b的配置。
具体而言,与实施方式3的不同点在于,在散热器50的板状部502的一侧隔着电流供给基板30a和控制基板40a的间隔而平行地层叠配置、以及在散热器50的板状部502的另一侧隔着第二电流供给基板30b和第二控制基板40b的间隔而平行地层叠配置。电路图可以应用图4。
电流供给基板30a和控制基板40a之间的中继部38a、信号端子381变短。另外,第二电流供给基板30b和第二控制基板40b之间的中继部38b、信号端子381变短。因此,能够实现成本降低、轻量化,能够实现产品尺寸的小型化,特别是径向的小型化。另外,在实施方式6所涉及的控制单元1e中,由于在散热器50的板状部502的两侧配置有电流供给基板30a和第二电流供给基板30b,所以能够提高从电流供给基板30a、第二电流供给基板30b观察到的散热器的热容量,能够提高耐热性。由于控制基板40a、第二控制基板40b的发热量比电流供给基板30a、第二电流供给基板30b要小,所以即使远离散热器,问题也不大。
另外,由于将电流供给基板30a和控制基板40a的组合、以及第二电流供给基板30b和第二控制基板40b的组合配置在散热器50的板状部502的正反表面,因此即使在物理上受到外力的情况下,单方的组合也能够存活,能够实施倒退运行的可能性变高。
7.实施方式7
图14是实施方式7所涉及的电动助力转向装置160的结构图。通过图14,说明将旋转电机装置100应用于搭载在车辆上的电动助力转向装置160的示例。图14是电动助力转向装置160的整体结构图,是齿条型电动助力转向装置的示例。
当驾驶员通过方向盘161使车辆的转向机构产生转向转矩时,转矩传感器162检测该转向转矩并输出到旋转电机装置100。此外,速度传感器163检测车辆的行驶速度并输出到旋转电机装置100。旋转电机装置100基于来自转矩传感器162和速度传感器163的输入,产生辅助转向转矩的辅助转矩,并将该辅助转矩供给至车辆的前轮164的转向机构。
转矩传感器162和速度传感器163是图1中的传感器组8的一部分。旋转电机装置100也可以基于转矩传感器162和速度传感器163以外的输入来产生辅助转矩。确保适用于电动助力转向装置的旋转电机装置100的散热性,抑制产品尺寸的大型化,并且能够抑制由电流供给电路产生的噪声的影响,由此性能提高,对车辆的搭载性提高。在图14中,示出了旋转电机装置100,但也适用于旋转电机装置100a、100b、100c、100d、100e。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例,但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用,可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此,可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如,设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况,以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
1、1a、1b、1c、1d、1e控制单元、2旋转电机、3a电流供给电路、3b第二电流供给电路、4a控制电路、4b第二控制电路、17a旋转传感器、17b第二旋转传感器、30、30a电流供给基板、30b第二电流供给基板、37电流供给端子、38、38a、38b中继部、381、601信号端子、40、40a控制基板、40b第二控制基板、50散热器、502板状部、503长边配置部、60传感器基板、100、100a、100b、100c、100d、100e旋转电机装置、160电动动力转向装置。
Claims (12)
1.一种旋转电机装置,其特征在于,包括:
旋转电机;
散热器,该散热器配置在所述旋转电机的轴向的一侧,具有沿所述轴向的一侧延伸的板状部;
电流供给基板,该电流供给基板配置于所述散热器的板状部的一个表面,安装有向所述旋转电机供给电流的电流供给电路;以及
控制基板,该控制基板与所述电流供给基板隔着间隔平行地配置,安装有控制所述电流供给电路的控制电路。
2.如权利要求1所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述控制基板配置于所述散热器的板状部的另一个表面。
3.如权利要求1所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述控制基板在所述散热器的板状部的一个表面的一侧与所述电流供给基板隔着间隔地层叠配置。
4.如权利要求1至3的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述电流供给基板安装有两组电流供给电路,
所述控制基板安装有两组控制电路。
5.如权利要求1至3的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述电流供给基板排列配置两组,
所述控制基板排列配置两组。
6.如权利要求1所述的旋转电机装置,其特征在于,包括:
第二电流供给基板,该第二电流供给基板配置于所述散热器的板状部的另一个表面,安装有向所述旋转电机供给电流的第二电流供给电路;以及
第二控制基板,该第二控制基板在所述散热器的板状部的另一个表面的一侧,与所述第二电流供给基板隔着间隔平行地层叠配置,安装有控制所述第二电流供给电路的第二控制电路,
所述控制基板在所述散热器的板状部的一个表面的一侧与所述电流供给基板隔着间隔地层叠配置。
7.如权利要求1至6的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述散热器的所述板状部的截面为矩形,所述板状部的一个表面对应于所述截面的矩形的一个长边,所述板状部的另一个表面对应于所述截面的矩形的另一个长边。
8.如权利要求1至7的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
包括中继部,该中继部沿所述旋转电机的轴向排列配置有多个信号端子,所述信号端子沿所述旋转电机的轴向垂直地延伸并连接在所述电流供给基板与所述控制基板之间。
9.如权利要求1至8的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
包括电流供给端子,该电流供给端子从所述电流供给基板向所述旋转电机的径向外侧延伸并与所述旋转电机的绕组连接。
10.如权利要求1至9的任一项所述的旋转电机装置,其特征在于,
包括传感器基板,该传感器基板与所述旋转电机的轴向的一侧的轴端相对,安装有检测所述旋转电机的旋转状态的旋转传感器。
11.如权利要求10所述的旋转电机装置,其特征在于,
所述传感器基板具有与所述电流供给基板及所述控制基板连接的信号端子,将所述电流供给基板与所述控制基板之间电连接。
12.一种电动助力转向装置,其特征在于,
包括如权利要求1至11的任一项所述的旋转电机装置。
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