JP2013243856A - 制御装置および同装置を備えるモーターユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モーターユニット1の制御装置1Bは、バスバーコネクター84、レゾルバコネクター85、これらコネクター84,85が取り付けられた主面81Aを有する回路基板本体81と、回路基板本体81の背面81Bを支持する基板支持部分、回路基板本体81を介してバスバーコネクター84を支持する金属製のバスバー端子支持部分75、および回路基板本体81を介してレゾルバコネクター85を支持する金属製のレゾルバ端子支持部分76を有するハウジング70と、バスバー端子支持部分75およびレゾルバ端子支持部分76により放熱される発熱素子87とを有する。
【選択図】図5
Description
ハウジングは、底壁、基板支持部分、および収容空間を有する。ハウジングは、収容空間において回路基板を収容する。ハウジングは、底壁から基板支持部分が立ち上がる構成を有する。
(5)第5の手段は、請求項5に記載の発明すなわち、前記制御装置は、熱可塑性樹脂フィルムにより形成された多層プリント基板を前記回路基板本体として有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置であることを要旨とする。
図1を参照して、本実施形態のモーターユニット1の構成について説明する。
モーターユニット1は、電動モーター1Aおよび制御装置1Bを有する。電動モーター1Aは、ローター10、ステーター20、バスバー30、モーターハウジング40、玉軸受43,44、ブラケット50、およびレゾルバ60を有する。制御装置1Bは、ハウジング70、第1回路基板80、および第2回路基板90(図4参照)を有する。制御装置1Bは、電動モーター1Aの動作を制御する。
(A)ローター10の中心軸(以下、「中心軸J」)に沿う方向を「軸方向ZA」とする。また、軸方向ZAに直交する方向を「径方向ZB」とする。また、ローター10が回転する方向を「周方向ZC」とする。
(B)軸方向ZAにおいて、電動モーター1Aおよび制御装置1Bの順に通過する方向を「上方向ZA1」とする。また、軸方向ZAにおいて、制御装置1Bおよび電動モーター1Aの順に通過する方向を「下方向ZA2」とする。
(C)径方向ZBにおいて、中心軸Jに接近する方向を「内方向ZB1」とする。また、径方向ZBにおいて、中心軸Jから離間する方向を「外方向ZB2」とする。
玉軸受44は、出力軸11の下端部および軸受支持部分42Aに固定される。玉軸受44はステーター20に対するローター10の回転が可能な状態で出力軸11を支持する。
第1回路基板80は、ブラケット50のカバー部分52に対して上方向ZA1に空間を介して位置する。第1回路基板80は、回路基板本体81、連結部分82(図3(a)参照)、および垂直基板部分83を有する。第1回路基板80は、第2回路基板90のパワー素子92(ともに図4参照)のスイッチングを制御する制御回路を有する。第1回路基板80は、回路接続部材63を介して、レゾルバコイル62Bの誘起電圧に基づく電圧信号が入力される。
垂直基板部分83は、軸方向ZAに沿った平板形状を有する。垂直基板部分83は、回路基板本体81に対して直立する(図3(b)参照)。垂直基板部分83は、回路基板本体81に対して上方向ZA1に延びる。
第2回路基板90は、径方向ZBにおいて、バスバー端子支持部分75に対して垂直基板部分83が位置する側とは反対側に位置する。第2回路基板90は、セラミック基板91、6個のパワー素子92としての電界効果型トランジスタ、およびハーネス(図示略)を有する。第2回路基板90は、6個のパワー素子92によりインバーター回路を構成する。
制御装置1Bは、第1の機能および第2の機能を有する。第1の機能は、回路基板本体81が変形することを抑制する機能を示す。第2の機能は、発熱素子87を放熱する機能を示す。
バスバーコネクター84は、回路接続部材33のコネクター部分33Bがコネクターケース84Bに嵌め合わせられるとき、上方向ZA1に向かう荷重を受ける。このため、バスバーコネクター84は、回路基板本体81を上方向ZA1に押す。このとき、回路基板本体81の背面81Bがバスバー端子支持部分75と接触するため、回路基板本体81に加えられた荷重は、バスバー端子支持部分75が受ける。このため、回路基板本体81が上方向ZA1に変形することが抑制される。なお、レゾルバコネクター85および回路接続部材63(ともに図1参照)の接続についても同様であるため、その説明を省略する。
モーターユニット1が駆動するとき、発熱素子87は、発熱する。発熱素子87の熱は、バスバー端子支持部分75およびレゾルバ端子支持部分76に移動する。バスバー端子支持部分75およびレゾルバ端子支持部分76に移動した熱は、底壁72に移動する。また、発熱素子87の上端部の熱は、底壁72に移動する。そして、底壁72に移動した熱は、ハウジング70の外部に放熱される。このように制御装置1Bは、発熱素子87に対して3つの放熱経路を有する。このため、発熱素子87に対する放熱経路を有していない構成と比較して、発熱素子87の温度上昇が抑制される。
(1)制御装置1Bは、回路基板本体81におけるバスバーコネクター84との対応部分がバスバー端子支持部分75により支持される構成を有する。この構成によれば、バスバーコネクター84にバスバー30の回路接続部材33が接続されることにともない回路基板本体81にかかる荷重がバスバー端子支持部分75により受けられる。このため、回路基板本体81の変形が抑制される。
図6および図7は、本実施形態の制御装置100の構成を示す。
本実施形態の制御装置100は、第1実施形態の制御装置1B(図1参照)と比較して電動モーター1A(図1参照)とは個別に形成される点で異なる。なお、以下の説明において、第1実施形態の構成要素に対応する旨の説明が付された第2実施形態の構成要素は、対応する第1実施形態の構成要素と同等または類似の機能を有する。
ハウジング130は、金属材料により形成される。ハウジング130は、平面視において長方形をなす箱形状を有する(図6参照)。ハウジング130は、第1回路基板110および第2回路基板120を収容する。ハウジング130は、ハウジング本体131、第1実施形態のバスバー端子支持部分75に対応するバスバー端子支持部分134、および第1実施形態のレゾルバ端子支持部分76に対応するレゾルバ端子支持部分135を有する。ハウジング130は、ハウジング本体131、バスバー端子支持部分134、およびレゾルバ端子支持部分135が個別に形成された構成を有する。バスバー端子支持部分134およびレゾルバ端子支持部分135は「端子支持部分」に相当する。
本発明は、第1および第2実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての第1および第2実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
第1パワー基板151は、バスバー端子支持部分75の側面に固定される。第1パワー基板151は、セラミック基板153、4個のパワー素子154、およびハーネス(図示略)を有する。ハーネスは、セラミック基板153および回路基板本体81を電気的に接続する。パワー素子154は、セラミック基板153を介してバスバー端子支持部分75の側面に取り付けられる。
第1パワー基板161は、回路基板本体81に対して直交する。第1パワー基板161は、バスバーコネクター84に対応する箇所に位置する。第1パワー基板161は、セラミック基板163、4個のパワー素子164、およびハーネス(図示略)を有する。セラミック基板163は、底壁72に固定される。セラミック基板163は、その下端部において回路基板本体81の背面81Bを支持する。ハーネスは、セラミック基板163および回路基板本体81を電気的に接続する。
Claims (6)
- 主面、前記主面とは反対側の面を形成する背面、および前記主面上において立ち上がる接続端子を有する回路基板本体と、
底壁、前記底壁上において立ち上がるとともに前記背面を支持する基板支持部分、および前記背面のうちの前記接続端子と対応する部分を支持する金属製の端子支持部分を有するハウジングと、
前記端子支持部分により放熱される発熱素子と
を有する制御装置。 - 前記回路基板本体は、2個の前記接続端子を有し、
前記ハウジングは、2個の前記端子支持部分を有し、
前記端子支持部分の一方は、前記回路基板本体を介して前記接続端子の一方を支持し、
前記端子支持部分の他方は、前記回路基板本体を介して前記接続端子の他方を支持し、
前記発熱素子は、2個の前記端子支持部分の間に位置する
請求項1に記載の制御装置。 - 前記発熱素子は、前記回路基板本体の前記背面に取り付けられる
請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記発熱素子は、前記端子支持部分の側面に取り付けられる
請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記制御装置は、熱可塑性樹脂フィルムにより形成された多層プリント基板を前記回路基板本体として有する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置を備えたモーターユニット。
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