JP2012244639A - モータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータアッセンブリ8に取り付けられるECU3は、基板30およびヒートシンク20を備える。基板30は、モータ80の回転角に基づいてモータ80の駆動を制御するマイコンが電気的に接続される。ヒートシンク20は、基板30を固定する。ここで、基板30は、モータ80の回転角を検出する回転角センサ85に接続されている回転角信号線61とはんだ付けすることにより電気的接続可能なスルーホール31からなる第1スルーホール群および第2スルーホール群を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転角センサ線とECUとの接続部を小型にできるモータ駆動装置を提供することにある。
これにより、体格の大きいコネクタが不要となり、装置全体を小型にすることができる。また、部品費用の高いコネクタをなくすことで、製品のコストを低減することができる。さらに、はんだを除去してから再はんだ付けすること、または、溶接部を溶かして再溶接することで、モータまたはモータ駆動装置の組み換えを簡単に行うことができる。
ここで、請求項2に係る発明によると、接続部群の数は2個以上である。これにより、例えば、モータを組み換える場合、回転角信号線を基板から一旦外し、再接続するとき、回転角信号線と未使用の接続部群とをはんだ付けすることで、回転角信号線と基板との接続不良を抑制することができる。
これにより、回転角信号線はガイド部により接続部群まで案内される。ここで、例えば回転角信号線が可撓性を有するフラットワイヤである場合、回転角信号線をガイド部に沿わせて接続部群までガイドすることができる。このため、回転角信号線と基板との接続を容易に行うことができ、組付け時の作業性を向上させることができる。
これにより、接続部群毎にガイド部が対応している。このため、回転角信号線と基板との再接続時、回転角信号線を、未使用の接続部群に対応するガイド部に案内することができる。よって、組み換え作業時の作業性を向上させることができる。
請求項6に係る発明によると、複数のスルーホール群の各スルーホールは、配線の引き出しが独立しており、互いに断熱するよう形成されている。例えば、前記スルーホール群の他のスルーホールを経由せずに直接他素子と接続される。または、他素子からの配線が分岐してから各スルーホールに電気的に接続される。または、スルーホール群同士が分離して形成される。または、スルーホール群同士の接触面積が可及的に小さくなるように形成される。または、スルーホール群間の配線ができるだけ細くなるよう形成される。
これにより、モータまたはモータ駆動装置を組み換える場合、一方のスルーホール群のはんだを除去して基板から回転角信号線を取り外す際、一方のスルーホール群が加熱によりランド剥離等のダメージが与えられたとしても、未使用の他方のスルーホール群にはダメージが及ばない。そのため、他方のスルーホール群の電気的接続信頼性が悪化することを抑制することができる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による「モータ駆動装置」としてのECUは、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に適用される。電動パワーステアリング装置を備えたステアリングシステムの全体構成を図4示す。
モータアッセンブリ8は、モータ80および回転角センサ85を含む。モータ80は、巻線が巻回されるステータ、及び、巻線への通電によって発生する回転磁界を受けて回転するロータ等から構成される三相ブラシレスモータである。
回転角センサ85は、例えばレゾルバであり、ロータの回転角を検出する。また、回転角センサ85は、回転角信号線61によりECU3に電気的に接続される。回転角信号線61は、四本の信号線が一平面上に並べて形成された、可撓性を有する「フラットワイヤ」である(図1および図8参照)。
まず、ECU3の電気回路の構成について、図2、図3を参照して説明する。図3は、図2におけるインバータ回路400の中のブリッジ回路440の模式図である。図2に示すように、ECU3のパワー電源は、バッテリ7からパワーIGラインを経由して供給され、制御電源は、バッテリ7からIGラインを経由して供給される。
ここで、「MOS」は、電界効果トランジスタの一種であるMOSFET(metal−oxide−semiconductor field−effect transistor)の略称である。
マイコン70は、操舵アシストトルクに関する各種入力信号に基づいてインバータ回路400を制御する。例えば、トルクセンサ93で検出された操舵トルクの信号がトルクセンサ回路73を経由して入力され、CANバス94からの車速信号がCANインタフェース回路74を経由して入力される。また、モータアッセンブリ8内の回転角センサ85で検出された回転角信号が回転角センサ回路75を経由して入力される。
以下、3個のモータリレー用MOSを総括して「モータリレー用MOS45」と記す。
ECU3は、ヒートシンク20、基板30、および、「ガイド部材」としての樹脂部材50を備える。ここで、説明の便宜のために、図1から見た紙面の上側をECU3の上側とし、紙面の下側をECU3の下側とする。また、図1から見た紙面の左側をECU3の前側とし、紙面の右側をECU3の後側とする。さらに、図1から見た紙面の手前側をECU3の右側とし、紙面の奥側をECU3の左側とする。
ここで、ガイド孔55およびガイド溝56は、特許請求の範囲における「ガイド部」に対応する。本実施形態では、回転角信号線61は、ガイド溝56に沿って案内され、基板30の第1スルーホール群31Aのスルーホール31に挿入される(図1参照)。また、回転角信号線61は、基板30のランドにはんだ付けすることにより電気的に接続されている。
ECU3のマイコン70は、操舵トルク、車速、モータ電流検出信号、および、回転角センサ85から回転角信号線61により伝達されたモータ回転角信号等に基づき、インバータ回路400のインバータープリドライバ76を介して、インバータ用MOS44のオンオフを制御する。これにより、インバータ回路400は、バッテリ7から電源リレー用MOS43を経由して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータ端子52を経由して、モータアッセンブリ8のモータ80に供給する。
モータアッセンブリ8の回転出力は、減速ギア89を経由してステアリングシャフト92に伝達され、運転者の操舵をアシストする。
(1)回転角信号線61は、基板30のスルーホール31にはんだ付けすることにより基板30に電気的に接続される。これにより、従来の体格の大きいコネクタが不要となり、ECU3を小型にすることができる。また、部品費用の高いコネクタをなくすことで、製品のコストを低減することができる。さらに、はんだを除去してから再はんだ付けすることで、モータ80またはECU3の組み換えを簡単に行うことができる。
本実施形態では、基板30には、第1スルーホール群31Aおよび第2スルーホール群31Bが形成されている。これにより、モータアッセンブリ8を組み換える場合、回転角信号線61を基板30の第1スルーホール群31Aから一旦外し、回転角信号線61と基板30とを再接続するとき、未使用の第2スルーホール群31Bに、回転角信号線61をはんだ付けすることができる。このため、回転角信号線61と基板30との再接続時、基板30の加熱によるダメージを与えられた第1スルーホール群31Aに、回転角信号線61が再び接続することを防止することができる。よって、回転角信号線61と基板30との再接続時のはんだ付け部の強度低下、または、接続不良を抑制することができ、信号の伝達に異常が生ずることを抑制することができる。
上記実施形態では、回転角センサはレゾルバである。これに対し、他の実施形態では、回転角センサはホール素子等である構成としても良い。
上記実施形態では、車両の電動パワーステアリング装置に適用されるECUについて説明したが、本発明のモータ駆動装置は、他の用途のモータに適用されても良い。
上記実施形態では、接続部群としてのスルーホール群は、接続部としてのスルーホールが左右方向に並べて形成されている。これに対し、他の実施形態では、スルーホール群は、スルーホールが前後方向に並べて形成することとしても良い。
上記実施形態では、回転角信号線は、はんだ付けすることにより基板と電気的に接続されている。これに対し、他の実施形態では、回転角信号線は溶接により基板と電気的に接続することとしても良い。
上記実施形態では、回転角信号線はフラットワイヤである。これに対し、他の実施形態では、回転角信号線はワイヤーハーネス等の他の配線部材にすることとしても良い。
上記実施形態では、ガイド部材として樹脂部材が設けられている。これに対し、他の実施形態では、セラミック等によりガイド部材を形成することとしても良い。
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限度において種々なる形態で実施できる。
20 ・・・ヒートシンク(固定部材)
30 ・・・基板
31 ・・・スルーホール(接続部)
31A・・・第1スルーホール群(接続部群)
31B・・・第2スルーホール群(接続部群)
50 ・・・樹脂部材(ガイド部材)
55 ・・・ガイド孔(ガイド部)
56 ・・・ガイド溝(ガイド部)
61 ・・・回転角信号線
80 ・・・モータ
85 ・・・回転角センサ
Claims (6)
- モータに接続されるモータ駆動装置であって、
前記モータの回転角に基づいて前記モータの駆動を制御する制御部が設けられる基板と、
前記基板を固定する固定部材と、
を備え、
前記基板は、前記モータの回転角を検出する回転角センサに接続される複数の回転角信号線とはんだ付けまたは溶接により電気的接続可能な接続部からなる接続部群を有することを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記接続部群の数は2個以上であることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。
- 前記回転角信号線を前記接続部群にガイドするガイド部が設けられているガイド部材をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ駆動装置。
- 前記ガイド部の数は、前記接続部群の数と同じであることを特徴とする請求項3に記載のモータ駆動装置。
- 前記接続部は、スルーホールであり、前記接続部群はスルーホール群であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 複数の前記スルーホール群の各前記スルーホールは、配線の引き出しが独立しており、互いに断熱するよう形成されていることを特徴とする請求項5に記載のモータ駆動装置。
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