JP2017204968A - モータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板にバスバーを適正に設けることのできるモータ駆動装置を提供すること。【解決手段】モータ駆動装置100において、基板10には、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに給電するためのバスバー20が設けられている。バスバー20(第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24)は、基板10に設けられたスルーホールを介してバスバー20とは反対側から止められたネジによって基板10に固定されている。第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24は各々、基板10に対して垂直に配置された第1板部211、221、231、241と、基板10に対して平行な第2板部212、222、232、234とを備え、第2板部212、222、232、242が基板10に固定されている。【選択図】図4
Description
本発明は、モータ駆動回路が基板に設けられたモータ駆動装置に関するものである。
1つの部材を駆動するにあたって2つのモータで駆動する場合があり、この場合、2つのモータ駆動回路が必要となる。また、別の部材を同様に駆動するには、さらに2つのモータが必要となり、計4つのモータ駆動回路が必要となる。一方、複数のモータ駆動回路を1つのモータ駆動装置に設けた構成が提案されている(特許文献1参照)。
モータ駆動装置では、モータを駆動する際、大電流が流れるため、基板に設けた配線パターンで給電することが困難である。このため、半田により基板にバスバーを取り付け、バスバーを介してモータ駆動回路に給電することが好ましい。しかしながら、モータ駆動装置に用いるバスバーは、サイズが大きいため、熱容量が大きく、放熱性も高い。このため、半田により基板にバスバーを効率よく確実に取り付けるのが困難である。また、半田付けの際、大きな熱を加える必要があるため、基板によっては、半田付け時の熱によって基板が反ることもある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、基板にバスバーを適正に設けることのできるモータ駆動装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るモータ駆動装置は、基板と、前記基板の一方面に構成されたモータ駆動回路と、前記基板の一方面側に設けられ、前記モータ駆動回路に電気的に接続されたバスバーと、を有し、前記バスバーは、前記基板に設けられたスルーホールに前記バスバーとは反対側から止められたネジによって前記基板に固定されていることを特徴とする。
本発明では、バスバーを介してモータ駆動回路に給電するため、大電流をモータ駆動回路に供給することができる。また、バスバーは、基板に設けられたスルーホールを介してバスバーとは反対側から止められたネジによって基板に固定されているため、半田によりバスバーを固定する必要がない。従って、バスバーの熱容量や放熱性に妨げられることもなく、基板にバスバーを確実かつ効率よく固定することができる。また、バスバーを半田付けにより基板に固定する際の熱によって基板が反ることもない。それ故、基板にバスバーを適正に設けることができる。
本発明において、前記バスバーは、前記基板に対して垂直に配置された第1板部、および前記第1板部から屈曲して前記基板に対して平行な第2板部を備え、前記第2板部が前記ネジによって前記基板に固定されていることが好ましい。
本発明において、前記モータ駆動回路では、前記バスバーと隣り合う位置に前記バスバーの延在方向に沿って複数の電界効果型トランジスターが設けられている態様を採用する
ことができる。
ことができる。
本発明において、前記電界効果型トランジスターの放熱板が前記バスバーと接している態様を採用することができる。
本発明において、前記基板には、前記モータ駆動回路として、第1モータを駆動する第1モータ駆動回路と、前記第1モータ駆動回路に対して第1方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第1モータと重ならない時間に第2モータを駆動する第2モータ駆動回路と、前記第2モータ駆動回路に対して前記第1方向と交差する第2方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第1モータと同じタイミングで第3モータを駆動する第3モータ駆動回路と、前記第1モータ駆動回路に対して前記第2方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第2モータと同じタイミングで第4モータを駆動する第4モータ駆動回路と、が設けられ、前記基板には、前記バスバーとして、前記第1方向に延在して前記第1モータ駆動回路および前記第2モータ駆動回路に電気的に接続された第1バスバーと、前記第1バスバーと異なる電位が印加され、前記第1バスバーに対して前記第2方向の一方側または他方側で隣り合う位置で前記第1方向に延在して前記第1モータ駆動回路および前記第2モータ駆動回路に電気的に接続された第2バスバーと、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーより前記第2方向の一方側で前記第1方向に延在して前記第3モータ駆動回路および前記第4モータ駆動回路に電気的に接続された第3バスバーと、前記第3バスバーと異なる電位が印加され、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーより前記第2方向の一方側で前記第3バスバーに対して前記第2方向の一方側または他方側で隣り合う位置で前記第1方向に延在して前記第3モータ駆動回路および前記第4モータ駆動回路に電気的に接続された第4バスバーと、が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、第1モータを駆動する第1モータ駆動回路と、第1モータと同じタイミングで第3モータを駆動する第3モータ駆動回路とが対角位置に設けられ、第1モータと重ならない時間に第2モータを駆動する第2モータ駆動回路と第2モータと同じタイミングで第4モータを駆動する第4モータ駆動回路とが対角位置に設けられている。このため、モータ駆動回路で発熱が発生しても、モータ駆動回路が設けられた各領域での温度差を抑制することができる。また、第1バスバーおよび第2バスバーは、第1モータ駆動回路および第2モータ駆動回路に電気的に接続され、第3バスバーおよび第4バスバーは、第3モータ駆動回路および第4モータ駆動回路に電気的に接続されているが、第1モータ駆動回路と第2モータ駆動回路とは重ならないタイミングで動作し、第3モータ駆動回路と第4モータ駆動回路とは重ならないタイミングで動作する。このため、各バスバーを流れる電流を小さく抑えることができるので、バスバーでの発熱を抑制することができる。
本発明において、前記第2方向に延在して前記第1バスバーの端部と前記第3バスバーの端部とに連結された第5バスバーと、前記第2方向に延在して前記第2バスバーの端部と前記第4バスバーの端部とに連結された第6バスバーと、を有する態様を採用することができる。かかる構成によれば、第5バスバーを介して第1バスバーと第3バスバーとに電位を印加することができ、第6バスバーを介して第2バスバーと第4バスバーとに電位を印加することができるので、第1バスバー、第2バスバー、第3バスバーおよび第4バスバーへの電位の供給が容易である。
本発明において、前記第5バスバーは、前記第1バスバーおよび前記第3バスバーの前記第1方向における同一側の端部に連結し、前記第6バスバーは、前記第2バスバーおよび前記第4バスバーの前記第1方向における前記同一側の端部に連結されている態様を採用することができる。かかる構成によれば、第5バスバーおよび第6バスバーが第1方向の同一側に配置されているので、第5バスバーおよび第6バスバーへの配線が容易である。
本発明において、前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、前記第2方向の一方側から他方側に向けて、前記第2バスバー、前記第1バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーの順に設けられ、前記第5バスバーおよび前記第6バスバーは、立体的に交差して前記第2方向に延在している態様を採用することができる。
本発明において、前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、前記第2方向の一方側から他方側に向けて、前記第2バスバー、前記第1バスバー、前記第4バスバーおよび前記第3バスバーの順に設けられ、前記第5バスバーおよび前記第6バスバーは、前記第1方向で並列して前記第2方向に延在している態様を採用することができる。
本発明において、前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、形状およびサイズが同一の金属部材からなることが好ましい。
本発明において、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーのうちの一方のバスバーの前記第2板部は、他方のバスバーの前記第1板部に前記基板側で重なり、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーのうちの一方のバスバーの前記第2板部は、他方のバスバーの前記第1板部に前記基板側で重なっていることが好ましい。かかる構成によれば、第1バスバー、第2バスバー、第3バスバーおよび第4バスバーを基板上に配置するためのスペースが狭く済む。
本発明において、前記基板は、ヒートシンクを備えたケース内に収容されていることが好ましい。
本発明では、バスバーを介してモータ駆動回路に給電するため、大電流をモータ駆動回路に供給することができる。また、バスバーは、基板に設けられたスルーホールを介してバスバーとは反対側から止められたネジによって基板に固定されているため、半田によりバスバーを固定する必要がない。従って、バスバーの熱容量や放熱性に妨げられることもなく、基板にバスバーを確実かつ効率よく固定することができる。また、バスバーを半田付けにより基板に固定する際の熱によって基板が反ることもない。それ故、基板にバスバーを適正に設けることができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータ駆動装置を説明する。なお、以下の説明では、基板10の面内方向で互いに交差する2方向の一方を第1方向Xとし、他方を第2方向Yとし、基板10に対して垂直な方向を第3方向Zとして説明する。また、第1方向X、第2方向Yおよび第3方向Zの一方側にはX1、Y1、Z1を付し、他方側にはX2、Y2、Z2を付して説明する。
(モータ駆動装置の概略構成)
図1は、本発明を適用したモータ駆動装置の回路構成を示す説明図である。図2は、図1に示すモータ駆動装置の分解斜視図である。
図1は、本発明を適用したモータ駆動装置の回路構成を示す説明図である。図2は、図1に示すモータ駆動装置の分解斜視図である。
図1に示すように、モータ駆動装置100は、第1モータ1Aを駆動する第1モータ駆動回路11Aと、第2モータ1Bを駆動する第2モータ駆動回路11Bと、第3モータ1Cを駆動する第3モータ駆動回路11Cと、第4モータ1Dを駆動する第4モータ駆動回路11Dとを有している。モータ駆動装置100の電源はバッテリ1600である。
ここで、第1モータ1Aおよび第3モータ1Cは、第1部材2Aを同時に駆動し、第2モータ1Bおよび第4モータ1Dは、第1モータ1Aおよび第3モータ1Cが第1部材2Aを駆動するタイミングとは異なるタイミングで、第2部材2Bを同時に駆動する。
具体的には、第1部材2Aを駆動するとの指令があったときには、第1モータ駆動回路11Aおよび第3モータ駆動回路11Cが第1モータ1Aおよび第3モータ1Cを駆動する。その間、第2モータ駆動回路11Bおよび第4モータ駆動回路11Dは、第2モータ1Bおよび第4モータ1Dの駆動を停止している。
一方、第2部材2Bを駆動するとの指令があったときには、第2モータ駆動回路11Bおよび第4モータ駆動回路11Dが第2モータ1Bおよび第4モータ1Dを駆動する。その間、第1モータ駆動回路11Aおよび第3モータ駆動回路11Cは、第1モータ1Aおよび第3モータ1Cの駆動を停止している。
従って、第1モータ駆動回路11Aと第3モータ駆動回路11Cとは同じタイミングで動作し、第2モータ駆動回路11Bと第4モータ駆動回路11Dとは同じタイミングで動作する。また、第1モータ駆動回路11Aと第2モータ駆動回路11Bとは重ならないタイミングで動作し、第3モータ駆動回路11Cと第4モータ駆動回路11Dとは重ならないタイミングで動作する。
図2に示すように、モータ駆動装置100は、上記のモータ駆動回路等が搭載された基板10を有しており、基板10は、放熱フィン等からなるヒートシンク71が設けられた金属製のケース70内に収容される。従って、基板10で発生した熱をケース70を介して効率よく逃がすことできるため、基板10の温度上昇を抑制することができる。基板10は、例えば、ガラスーエポキシ基板等からなる。
ケース70の開口端には、ガスケット80を介してカバー90が固定される。カバー90には、複数のケーブルグランド91が設けられており、ケーブルグランド91を介して基板10と外部とが配線(図示せず)を介して電気的に接続される。
(モータ駆動装置100の第1構成例の詳細構成)
図3は、本発明を適用したモータ駆動装置100の第1構成例の基板10の一方面側の
構成を示す斜視図である。図4は、図3に示す基板10の平面図である。図5は、図3に示す基板10から第5バスバー25および第6バスバー26を外した状態の分解斜視図である。図6は、図3に示す基板10から全てのバスバーを外した状態の分解斜視図である。図7は、図3に示す基板10を第1方向Xの他方側X2からみた斜視図である。
図3は、本発明を適用したモータ駆動装置100の第1構成例の基板10の一方面側の
構成を示す斜視図である。図4は、図3に示す基板10の平面図である。図5は、図3に示す基板10から第5バスバー25および第6バスバー26を外した状態の分解斜視図である。図6は、図3に示す基板10から全てのバスバーを外した状態の分解斜視図である。図7は、図3に示す基板10を第1方向Xの他方側X2からみた斜視図である。
図3、図4、図5および図6に示すように、本形態のモータ駆動装置100は、基板10の一方面側に、図1を参照して説明したモータ駆動回路が設けられている。本形態において、基板10の一方面では、第1モータ駆動回路11Aが第1方向Xの他方側X2に纏めて構成されており、第1モータ駆動回路11Aに対して第1方向Xの一方側X1で隣り合う位置には第2モータ駆動回路11Bが纏めて構成されている。また、基板10の一方面において、第2モータ駆動回路11Bに対して第2方向Yの一方側Y1で隣り合う位置には第3モータ駆動回路11Cが纏めて構成されている。また、基板10の一方面において、第1モータ駆動回路11Aに対して第2方向Yの一方側Y1で隣り合う位置には第4モータ駆動回路11Dが纏めて構成されており、第4モータ駆動回路11Dは、第1モータ駆動回路11Aに対して第1方向Xの他方側X2に位置する。このため、第1モータ駆動回路11Aと第3モータ駆動回路11Cとは対角に位置し、第2モータ駆動回路11Bと第4モータ駆動回路11Dとは対角に位置する。
第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dの各々には、複数の電界効果型トランジスター121、抵抗素子122およびパワータップ123等が設けられている。
(バスバー20等の構成)
本形態では、基板10の一方面側には、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに給電するための複数のバスバー20が設けられており、バスバー20の延在方向に沿って複数の電界効果型トランジスター121が設けられている。バスバー20は、アルミニウム、銅等の金属板からなり、その厚さは、例えば1〜2mmである。
本形態では、基板10の一方面側には、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに給電するための複数のバスバー20が設けられており、バスバー20の延在方向に沿って複数の電界効果型トランジスター121が設けられている。バスバー20は、アルミニウム、銅等の金属板からなり、その厚さは、例えば1〜2mmである。
本形態において、複数のバスバー20は、第2方向Yにおいて、第1モータ駆動回路11Aと第4モータ駆動回路11Dとの間、および第2モータ駆動回路11Bと第3モータ駆動回路11Cを通って第1方向Xに延在するように4本設けられている
より具体的には、本形態では、複数のバスバー20として、第1方向Xに延在して第1モータ駆動回路11Aおよび第2モータ駆動回路11Bに電気的に接続された第1バスバー21と、第1バスバー21に対して第2方向Yの一方側Y1または他方側Y2で隣り合う位置で第1方向Xに延在して第1モータ駆動回路11Aおよび第2モータ駆動回路11Bに電気的に接続された第2バスバー22とが設けられている。第1バスバー21と第2バスバー22とには異なる電位が印加される。より具体的には、第1バスバー21は電源供給用であり、第2バスバー22はグランド用である。
また、本形態では、バスバー20として、第1バスバー21および第2バスバー22より第2方向Yの一方側Y2には、第3バスバー23および第4バスバー24が設けられている。第3バスバー23は、第1方向Xに延在して第3モータ駆動回路11Cおよび第4モータ駆動回路11Dに電気的に接続され、第4バスバー24は、第3バスバー23に対して第2方向Yの一方側Y1または他方側Y2で隣り合う位置で第1方向Xに延在して第3モータ駆動回路11Cおよび第4モータ駆動回路11Dに電気的に接続されている。本形態において、第3バスバー23と第4バスバー24とには異なる電位が印加される。より具体的には、第3バスバー23は、第1バスバー21と同様、電源供給用であり、第4バスバー24は、第2バスバー22と同様、グランド用である。
第1バスバー21と第2バスバー22とは並列するように配置され、第3バスバー23と第2バスバー22とは並列するように配置されている。本形態において、第1バスバー21および第2バスバー22が配置されている部分と、第3バスバー23および第4バスバー24が配置されている部分との間を利用して、コネクタ126、キャパシタ127およびインダクタ128等が配置されている。
第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は、形状およびサイズが同一の金属部材からなる。このため、部品の共通化を図ることができるので、コストを低減することができる。
本形態において、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は各々、基板10に対して垂直に配置された第1板部211、221、231、241と、かかる板部の基板10側の端部から屈曲して基板10に対して平行な複数の第2板部212、222、232、242とを備えた板状部材である。第2板部212、222、232、242は、第1板部211、221、231、241の端部から第3方向Zの一方側Z1に突出した後、基板10に対して平行となるように屈曲している。このため、第2板部212、222、232、242を基板10に重ねた状態で、第1板部211、221、231、241は基板10から第3方向Zの他方側Z2に離間している。
このように構成した第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は各々、基板10に設けられたスルーホール101を介して第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24とは反対側から第2板部212、222、232、242に止められたネジ209によって基板10に固定されている。スルーホール101の内部には導電層が形成されているとともに、スルーホールの周りに形成されたランド(図示せず)からは、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに向けて配線パターン(図示せず)が延在している。
本形態において、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は各々、第2板部212、222、232、242を同一方向(第2方向Yの一方側Y1)に向けている。このため、後述するように、第3方向Zからみた平面視において、第1バスバー21の第2板部212および第2バスバー22の第2板部222のうちの一方は、他方のバスバーの第1板部に重なり、第3バスバー23の第2板部232および第4バスバー24の第2板部242のうちの一方は、他方のバスバーの第1板部に重なっている。
本形態では、第1バスバー21および第3バスバー23は、第2バスバー22および第4バスバー24より所定の距離、第1方向Xの他方側X2に位置する。但し、第1バスバー21および第3バスバー23は、第1方向Xにおける同一の位置に設けられ、第2バスバー22および第4バスバー24は、第1方向Xにおける同一の位置に設けられている。
(第5バスバー25および第6バスバー26等の構成)
基板10の一方面側には、第2方向Yに延在して第1バスバー21の第1方向Xの他方側X2の端部214と第3バスバー23の第1方向Xの他方側X2の端部234とにネジ259によって連結された第5バスバー25と、第2方向Yに延在して第2バスバー22の第1方向Xの他方側X2の端部224と第4バスバー24の第1方向Xの他方側X2の端部244とにネジ269によって連結された第6バスバー26とが設けられている。従って、第5バスバー25は、第1バスバー21および第3バスバー23の第1方向Xにお
ける同一側の端部に連結し、第6バスバー26は、第2バスバー22および第4バスバー24の第1方向Xにおける同一側の端部に連結されている。本形態において、第1バスバー21の端部214、第2バスバー22の端部224、第3バスバー23の端部234、および第4バスバー24の端部244は、第1板部211、221、231、241の基板10とは反対側の縁と同一の高さで第5バスバー25および第6バスバー26と連結されている。
基板10の一方面側には、第2方向Yに延在して第1バスバー21の第1方向Xの他方側X2の端部214と第3バスバー23の第1方向Xの他方側X2の端部234とにネジ259によって連結された第5バスバー25と、第2方向Yに延在して第2バスバー22の第1方向Xの他方側X2の端部224と第4バスバー24の第1方向Xの他方側X2の端部244とにネジ269によって連結された第6バスバー26とが設けられている。従って、第5バスバー25は、第1バスバー21および第3バスバー23の第1方向Xにお
ける同一側の端部に連結し、第6バスバー26は、第2バスバー22および第4バスバー24の第1方向Xにおける同一側の端部に連結されている。本形態において、第1バスバー21の端部214、第2バスバー22の端部224、第3バスバー23の端部234、および第4バスバー24の端部244は、第1板部211、221、231、241の基板10とは反対側の縁と同一の高さで第5バスバー25および第6バスバー26と連結されている。
ここで、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は、第2方向Yの一方側Y1から他方側Y2に向けて、第2バスバー22、第1バスバー21、第3バスバー23および第4バスバー24の順に設けられている。このため、第1モータ駆動回路11Aおよび第2モータ駆動回路11Bの電界効果型トランジスター121は、第2バスバー22に沿って配列され、第3モータ駆動回路11Cおよび第4モータ駆動回路11Dの電界効果型トランジスター121は、第4バスバー24に沿って配列されている。
また、第3方向Zからみた平面視において、第2バスバー22の第2板部222は、第1バスバー21の第1板部211に基板10側で重なり、第3バスバー23の第2板部232は、第4バスバー24の第1板部241に基板10側で重なっている。
また、第2方向Yの一方側Y1から他方側Y2に向けて、第2バスバー22、第1バスバー21、第3バスバー23および第4バスバー24の順に設けられ、第1バスバー21および第3バスバー23は、第2バスバー22および第4バスバー24より所定の距離、第1方向Xの他方側X2に位置する。このため、第5バスバー25および第6バスバー26は、図3および図7に示すように、立体的に交差して第2方向Yに延在している。
かかる構成を実現するにあたって、図6に示すように、第5バスバー25では、第1バスバー21の端部214に連結される第1連結部251、および第3バスバー23の端部234に連結される第2連結部252は各々、第2方向Yに延在し、第1連結部251の第2方向Yの一方側Y1の端部と第2連結部252の第2方向Yの他方側Y2の端部とは、第1方向に延在する第3連結部253によって繋がっている。
一方、第6バスバー26では、第2バスバー22の端部224に連結される連結部261から第3方向Zの他方側Z2に向けて折れ曲がった第1垂直部262と、第4バスバー24の端部244に連結される連結部267から第3方向Zの他方側Z2に向けて折れ曲がった第2垂直部266とが設けられ、第1垂直部262の第3方向Zの他方側Z2の端部と第2垂直部266の第3方向Zの他方側Z2の端部とは連結部268を介して繋がっている。ここで、連結部268は、第1垂直部262の第3方向Zの他方側Z2の端部から第2方向Yの一方側Y1に延在する第1水平部263と、第2垂直部266の第3方向Zの他方側Z2の端部から第2方向Yの他方側Y2に延在する第2水平部265と、第1方向Xに延在する連結部264とを有しており、第1水平部263と第2水平部265とは、連結部264を介して繋がっている。かかる第6バスバー26では、連結部268が第5バスバー25よりZ方向の他方側Z2(基板10とは反対側)に位置するので、図2および図7に示す立体的な交差が可能である。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のモータ駆動装置100では、基板10の一方面において、第1モータ1Aを駆動する第1モータ駆動回路11Aと、第1モータ1Aと同じタイミングで第3モータ1Cを駆動する第3モータ駆動回路11Cとが対角位置に設けられ、第1モータ1Aと重ならない時間に第2モータ1Bを駆動する第2モータ駆動回路11Bと、第2モータ1Bと同じタイミングで第4モータ1Dを駆動する第4モータ駆動回路11
Dとが対角位置に設けられている。このため、上記のモータ駆動回路において電界効果型トランジスター121が発熱しても、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dが設けられた各領域での温度差を抑制することができる。従って、第1モータ1Aと第3モータ1Cとをバランスよく駆動することができるとともに、第2モータ1Bと第4モータ1Dとをバランスよく駆動することができる。それ故、第1部材2Aおよび第2部材2Bを各々、適正に駆動することができる。
以上説明したように、本形態のモータ駆動装置100では、基板10の一方面において、第1モータ1Aを駆動する第1モータ駆動回路11Aと、第1モータ1Aと同じタイミングで第3モータ1Cを駆動する第3モータ駆動回路11Cとが対角位置に設けられ、第1モータ1Aと重ならない時間に第2モータ1Bを駆動する第2モータ駆動回路11Bと、第2モータ1Bと同じタイミングで第4モータ1Dを駆動する第4モータ駆動回路11
Dとが対角位置に設けられている。このため、上記のモータ駆動回路において電界効果型トランジスター121が発熱しても、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dが設けられた各領域での温度差を抑制することができる。従って、第1モータ1Aと第3モータ1Cとをバランスよく駆動することができるとともに、第2モータ1Bと第4モータ1Dとをバランスよく駆動することができる。それ故、第1部材2Aおよび第2部材2Bを各々、適正に駆動することができる。
また、基板10には、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに給電するためのバスバー20が設けられているため、大電流をモータ駆動回路に供給することができる。また、バスバー20(第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24)は、基板10に設けられたスルーホール101を介してバスバー20とは反対側から止められたネジ209によって基板10に固定されている。このため、半田によりバスバー20を固定する必要がない。従って、バスバー20の熱容量や放熱性に妨げられることもなく、基板10にバスバー20を確実かつ効率よく固定することができる。また、バスバー20を半田付けにより基板10に固定する際の熱によって基板10が反ることもない。それ故、基板10にバスバー20を適正に設けることができる。
また、第1バスバー21および第2バスバー22は、2つのモータ駆動回路(第1モータ駆動回路11Aおよび第2モータ駆動回路1B)に電気的に接続され、第3バスバー23および第4バスバー24は、2つのモータ駆動回路(第3モータ駆動回路11Cおよび第4モータ駆動回路11D)に電気的に接続されているが、第1モータ駆動回路11Aと第2モータ駆動回路11Bとは重ならないタイミングで動作し、第3モータ駆動回路11Cと第4モータ駆動回路11Dとは重ならないタイミングで動作する。このため、各バスバー20を流れる電流を、例えば、50A/2本程度にまで、小さく抑えることができる。従って、2つの駆動回路に共通のバスバー20を設けた場合でも、バスバー20の電流許容値も超えることがないとともに、バスバー20での発熱を抑制することができる。
また、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24は各々、基板10に対して垂直に配置された第1板部211、221、231、241と、基板10に対して平行な第2板部212、222、232、242とを備えているため、第2板部212、222、232、242をネジ209によって基板10に容易に固定することができる。また、第1板部211、221、231、241が基板10に対して垂直であるため、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24を基板10に配置するための面積が狭く済む。また、第3方向Zからみた平面視において、第2バスバー22の第2板部222は、第1バスバー21の第1板部211に重なり、第3バスバー23の第2板部232は、第4バスバー24の第1板部241に重なっている。このため、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24を基板10に配置するための面積が狭く済む。
また、第1バスバー21と第3バスバー23とに連結された第5バスバー25と、第2バスバー22と第4バスバー24とに連結された第6バスバー26とが設けられているため、第5バスバー25を介して第1バスバー21と第3バスバー23とに電位を印加することができ、第6バスバー26を介して第2バスバー22と第4バスバー24とに電位を印加することができる。それ故、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24への電位の供給が容易である。しかも、第5バスバー25は、第1バスバー21および第3バスバー23の第1方向Xにおける同一側(他方側X2)の端部214、234に連結し、第6バスバー26は、第2バスバー22および第4バスバー24の第1方向Xにおける同一側(他方側X2)の端部224、244に連結されてい
る。このため、第5バスバー25および第6バスバー26への配線が容易である。また、第5バスバー25と第6バスバー26は、立体的に交差している。このため、第5バスバー25および第6バスバー26を長く引き回さなくてもよいので、第5バスバー25および第6バスバー26が短くて済む。
る。このため、第5バスバー25および第6バスバー26への配線が容易である。また、第5バスバー25と第6バスバー26は、立体的に交差している。このため、第5バスバー25および第6バスバー26を長く引き回さなくてもよいので、第5バスバー25および第6バスバー26が短くて済む。
(モータ駆動装置100の第2構成例の詳細構成)
図8は、本発明を適用したモータ駆動装置100の第2構成例の基板10の一方面側の構成を示す斜視図である。図9は、図8に示す基板10の平面図である。図10は、図8に示す基板10から第5バスバー25および第6バスバー26を外した状態の分解斜視図である。図11は、図8に示す基板10から全てのバスバーを外した状態の分解斜視図である。図12は、図8に示す基板10を第1方向Xの他方側X2からみた斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、図3〜図7を参照して説明した形態と共通するため、共通の部分については同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図8は、本発明を適用したモータ駆動装置100の第2構成例の基板10の一方面側の構成を示す斜視図である。図9は、図8に示す基板10の平面図である。図10は、図8に示す基板10から第5バスバー25および第6バスバー26を外した状態の分解斜視図である。図11は、図8に示す基板10から全てのバスバーを外した状態の分解斜視図である。図12は、図8に示す基板10を第1方向Xの他方側X2からみた斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、図3〜図7を参照して説明した形態と共通するため、共通の部分については同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図8、図9、図10、図11、および図12に示すように、本形態のモータ駆動装置100も、構成例1と同様、基板10の一方面側に、図1を参照して説明したモータ駆動回路が設けられている。ここで、基板10の一方面では、第1モータ駆動回路11Aと第3モータ駆動回路11Cとが対角に位置し、第2モータ駆動回路11Bと第4モータ駆動回路11Dとは対角に位置する。基板10の一方面側には、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dに給電するための複数のバスバー20(第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24)が設けられている。本形態でも、構成例1と同様、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は、形状およびサイズが同一の金属部材からなる。また、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は各々、基板10に対して垂直に配置された第1板部211、221、231、241と、かかる板部の端部で屈曲して基板10に対して平行な複数の第2板部212、222、232、242を備えた板状部材である。第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は各々、基板10に設けられたスルーホール(図示せず)を介して第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24とは反対側から第2板部212、222、232、242に止められたネジ(図示せず)によって基板10に固定されている。
第1バスバー21および第3バスバー23は、第2バスバー22および第4バスバー24より所定の距離、第1方向Xの他方側X2に位置する。但し、第1バスバー21および第3バスバー23は、第1方向Xにおける同一の位置に設けられ、第2バスバー22および第4バスバー24は、第1方向Xにおける同一の位置に設けられている。
基板10の一方面側には、第2方向Yに延在して第1バスバー21の第1方向Xの他方側X2の端部214と第3バスバー23の第1方向Xの他方側X2の端部234とにネジ259によって連結された第5バスバー25と、第2方向Yに延在して第2バスバー22の第1方向Xの他方側X2の端部224と第4バスバー24の第1方向Xの他方側X2の端部244とにネジ269によって連結された第6バスバー26とが設けられている。
ここで、第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23および第4バスバー24は、第2方向Yの一方側Y1から他方側Y2に向けて、第2バスバー22、第1バスバー21、第4バスバー24および第3バスバー23の順に設けられている。このため、第5バスバー25および第6バスバー26は、第1方向Xで並列して第2方向Yに延在している。このため、第5バスバー25は、第2方向Yに直線状に延在する板状であり、第6バスバー26も、第5バスバー25と同様、第2方向Yに直線状に延在する板状である。
本形態では、パワータップ27、28の間にヒューズ19が設けられており、パワータップ27と第5バスバー25とはバスバー29によって繋がっている。従って、第1バスバー21および第3バスバー23にはヒューズ19を介して電源が供給される。
このように構成したモータ駆動装置100でも、構成例1と同様、上記のモータ駆動回路において電界効果型トランジスターが発熱しても、第1モータ駆動回路11A、第2モータ駆動回路11B、第3モータ駆動回路11C、および第4モータ駆動回路11Dが設けられた各領域での温度差を抑制することができる。また、バスバー20(第1バスバー21、第2バスバー22、第3バスバー23、および第4バスバー24)はネジによって基板10に固定されているため、半田によりバスバー20を固定する必要がない。従って、バスバー20の熱容量や放熱性に妨げられることもなく、基板10にバスバー20を確実かつ効率よく固定することができる等、構成例1と同様な効果を奏する。
(他の構成例)
上記の構成例1、2では、電界効果型トランジスター121とバスバー20とが離間していたが、電界効果型トランジスター121の放熱板がバスバー20とが接している態様であってもよい。かかる構成によれば、電界効果型トランジスター121で発生した熱をバスバー20を介して逃がすことができる。
上記の構成例1、2では、電界効果型トランジスター121とバスバー20とが離間していたが、電界効果型トランジスター121の放熱板がバスバー20とが接している態様であってもよい。かかる構成によれば、電界効果型トランジスター121で発生した熱をバスバー20を介して逃がすことができる。
1A…第1モータ、1B…第2モータ、1C…第3モータ、1D…第4モータ、2A…第1部材、2B…第2部材、10…基板、11A…第1モータ駆動回路、11B…第2モータ駆動回路、11C…第3モータ駆動回路、11D…第4モータ駆動回路、20…バスバー、21…第1バスバー、22…第2バスバー、23…第3バスバー、24…第4バスバー、25…第5バスバー、26…第6バスバー、70…ケース、71…ヒートシンク、100…モータ駆動装置、101…スルーホール、121…電界効果型トランジスター、211、221、231、241…第1板部、212、222、232、242…第2板部
Claims (12)
- 基板と、
前記基板の一方面に構成されたモータ駆動回路と、
前記基板の一方面側に設けられ、前記モータ駆動回路に電気的に接続されたバスバーと、
を有し、
前記バスバーは、前記基板に設けられたスルーホールを介して前記バスバーとは反対側から止められたネジによって前記基板に固定されていることを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記バスバーは、前記基板に対して垂直に配置された第1板部、および前記第1板部から屈曲して前記基板に対して平行な第2板部を備え、
前記第2板部が前記ネジによって前記基板に固定されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 - 前記モータ駆動回路では、前記バスバーと隣り合う位置に前記バスバーの延在方向に沿って複数の電界効果型トランジスターが設けられていることを特徴とする請求項2に記載のモータ駆動装置。
- 前記電界効果型トランジスターの放熱板が前記バスバーと接していることを特徴とする請求項3に記載のモータ駆動装置。
- 前記基板には、前記モータ駆動回路として、
第1モータを駆動する第1モータ駆動回路と、
前記第1モータ駆動回路に対して第1方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第1モータと重ならない時間に第2モータを駆動する第2モータ駆動回路と、
前記第2モータ駆動回路に対して前記第1方向と交差する第2方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第1モータと同じタイミングで第3モータを駆動する第3モータ駆動回路と、
前記第1モータ駆動回路に対して前記第2方向の一方側で隣り合う位置に設けられ、前記第2モータと同じタイミングで第4モータを駆動する第4モータ駆動回路と、
が設けられ、
前記基板には、前記バスバーとして、
前記第1方向に延在して前記第1モータ駆動回路および前記第2モータ駆動回路に電気的に接続された第1バスバーと、
前記第1バスバーと異なる電位が印加され、前記第1バスバーに対して前記第2方向の一方側または他方側で隣り合う位置で前記第1方向に延在して前記第1モータ駆動回路および前記第2モータ駆動回路に電気的に接続された第2バスバーと、
前記第1バスバーおよび前記第2バスバーより前記第2方向の一方側で前記第1方向に延在して前記第3モータ駆動回路および前記第4モータ駆動回路に電気的に接続された第3バスバーと、
前記第3バスバーと異なる電位が印加され、前記第1バスバーおよび前記第2バスバーより前記第2方向の一方側で前記第3バスバーに対して前記第2方向の一方側または他方側で隣り合う位置で前記第1方向に延在して前記第3モータ駆動回路および前記第4モータ駆動回路に電気的に接続された第4バスバーと、
が設けられていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか一項に記載のモータ駆動装置。 - 前記第2方向に延在して前記第1バスバーの端部と前記第3バスバーの端部に連結され
た第5バスバーと、
前記第2方向に延在して前記第2バスバーの端部と前記第4バスバーの端部に連結された第6バスバーと、
を有することを特徴とする請求項5に記載のモータ駆動装置。 - 前記第5バスバーは、前記第1バスバーおよび前記第3バスバーの前記第1方向における同一側の端部に連結し、
前記第6バスバーは、前記第2バスバーおよび前記第4バスバーの前記第1方向における前記同一側の端部に連結されていることを特徴とする請求項6に記載のモータ駆動装置。 - 前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、前記第2方向の一方側から他方側に向けて、前記第2バスバー、前記第1バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーの順に設けられ、
前記第5バスバーおよび前記第6バスバーは、立体的に交差して前記第2方向に延在していることを特徴とする請求項7に記載のモータ駆動装置。 - 前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、前記第2方向の一方側から他方側に向けて、前記第2バスバー、前記第1バスバー、前記第4バスバーおよび前記第3バスバーの順に設けられ、
前記第5バスバーおよび前記第6バスバーは、前記第1方向で並列して前記第2方向に延在していることを特徴とする請求項7に記載のモータ駆動装置。 - 前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記第3バスバーおよび前記第4バスバーは、形状およびサイズが同一の金属部材からなることを特徴とする請求項5乃至9の何れか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記第1バスバーおよび前記第2バスバーのうちの一方のバスバーの前記第2板部は、他方のバスバーの前記第1板部に前記基板側で重なり、
前記第3バスバーおよび前記第4バスバーのうちの一方のバスバーの前記第2板部は、他方のバスバーの前記第1板部に前記基板側で重なっていることを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載のモータ駆動装置。 - 前記基板は、ヒートシンクを備えたケース内に収容されていることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載のモータ駆動装置。
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