JP2020080643A - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態1に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両を模式的に示した斜視図である。図2は、実施形態1に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。図1に示すように、車両101は、電動パワーステアリング装置100を搭載している。図2を参照して電動パワーステアリング装置100の概要を説明する。
上記の実施形態1では、第1コイル配線321A、322A、323A及び第2コイル配線321B、322B、323BはX方向に一列に並んでいる構成としたが、第1コイル配線321A、322A、323A及び第2コイル配線321B、322B、323Bの配置はこれに限定されない。例えば、第1コイル配線321A、322A、323A及び第2コイル配線321B、322B、323Bの各第2部位WP2は、X方向に向かって千鳥足状に配置されていてもよい。
本発明の実施形態では、ヒートシンクに環状の壁部が設けられていてもよい。また、壁部の環の内側に、シャフトが通される貫通穴が設けられていてもよい。これにより、シャフトの反負荷側の端部に設けられた磁石は、壁部で囲まれる。
図41は、実施形態2の変形例1に係るキャップの構成を示す断面図である。図41に示すように、変形例1に係るキャップ57Aは、天板部571と、天板部571の外周を支持する縁部572と、を有する。また、縁部572は、キャップ57の内側に突き出た突起部572cを有する。
本発明の実施形態において、環状の壁部にはキャップが設けられていなくてもよい。環状の壁部が回路基板に直接接触していてもよいし、環状の壁部と回路基板との間に弾性体が配置されていてもよい。弾性体は、環状の壁部と回路基板とに接触していてもよい。
図50は、実施形態3の変形例に係る壁部とその周辺を示す断面図である。実施形態3では、ヒートシンクと壁部とが別体に形成されていてもよい。例えば、図50に示すように、変形例では、ヒートシンク40の第1面40aの底部41に凹部40cが設けられている。この凹部40cに、変形例に係る壁部44Aの底部が嵌め込まれている。これにより、壁部44Aはヒートシンク40に固定されている。このような構成であっても、壁部44Aの溝部446に弾性リング445(図48参照)を嵌め込むことが可能である。弾性リング445が壁部44Aと回路基板20とにそれぞれ密着することにより、回路基板20の振動が抑制され、磁石32に対する回転角度センサ23aの振動が抑制される。これにより、回転角度センサ23aは、磁石32との離隔距離をより一定に保つことができる。回転角度センサ23aは磁石32の回転角度を精度よく検出することができる。
上記の実施形態1から3では、ヒートシンクにコネクタが取り付けられている態様を示した。しかしながら、本発明の実施形態において、コネクタの取り付け箇所は、ヒートシンクに限定されない。コネクタは、ヒートシンクではなく、蓋体に設けられていてもよい。
10 ECU(電子制御装置)
10A ECU本体
20 回路基板
21 基板本体
23 検出回路
23a 回転角度センサ
24 制御回路
25A 第1パワー回路
25B 第2パワー回路
30 電動モータ
31 シャフト
32 磁石
37 第1コイル
38 第2コイル
40 ヒートシンク
42、52 外周部
44、44A、44B (環状の)壁部
49 チョークコイル
50 蓋体
51 天板
53 弁
55 スナップフィット
56 接着剤
57、57A、57B キャップ
60 アダプタ
70 第2ラックアンドピニオン機構
71A 第2ピニオンシャフト
71B 第2ピニオンギヤ
71C 第2ラック
72 タイロッド
75A ウォームシャフト
75B ウォームホイール
75 減速装置
82 車速センサ
83 電源装置
84 イグニッションスイッチ
91 ステアリングホイール
92 ステアリングシャフト
92A 入力軸
92B 出力軸
92C トーションバー
94 トルクセンサ
96 ユニバーサルジョイント
97 インターミディエイトシャフト
97A アッパーシャフト
97B ロアシャフト
98 ユニバーサルジョイント
99 第1ラックアンドピニオン機構
99A 第1ピニオンシャフト
99B 第1ピニオンギヤ
99C ラックシャフト
99D 第1ラック
100 電動パワーステアリング装置
101 車両
241 制御演算部
242 ゲート駆動回路
243 遮断駆動回路
251 インバータ回路
253A、253B 電解コンデンサ
281、282A、282B、291、292 電子部品
283 サーミスタ
321A、322A、323A 第1コイル配線
321B、322B、323B 第2コイル配線
371、372、373 第1端子片
411 第1隆起部
412A、412B 第2隆起部
421 被掛止部
422 溝部
431 第1放熱材
432 第2放熱材
433 第3放熱材
442、442A、442B、442C リブ
445 弾性リング
447 磁気シールド層
521 掛止部
930 ハウジング
931 ステータコア
931a バックヨーク
931b ティース
932 ロータ
932a ロータヨーク
932b マグネット
Ax 軸方向
CNT コネクタ
CNTB 連結部材
CNTE 外装部
CNTP 端子
CNT1 第1コネクタ
CNT2 第2コネクタ
CNT3 第3コネクタ
Gr1 第1コイルグループ
Gr2 第2コイルグループ
PW 電力配線
SV 車速信号
T 操舵トルク信号
Tdc、Tgnd 電源端子
WP1 第1部位
WP12 屈曲部
WP2 第2部位
WP3 第3部位
θm モータ電気角
Claims (20)
- シャフトと、
前記シャフトと連動するモータロータと、
前記モータロータを回転させるステータコアを備えるモータステータと、
3相毎に少なくとも2系統の第1コイルグループ及び第2コイルグループとに分けられ、かつ前記ステータコアを3相交流で励磁する複数のコイルグループと、
前記モータロータ、前記モータステータ及び前記複数のコイルグループを内側に収容する筒状のハウジングと、を含む電動モータと、
前記電動モータを駆動制御するために、前記シャフトの反負荷側の端部に設けられた磁石と、
前記シャフトの反負荷側であって、前記シャフトの軸方向の延長線上に配置された1枚の回路基板と、を含む電子制御装置と、
前記第1コイルグループと前記回路基板とを接続する第1コイル配線と、
前記第2コイルグループと前記回路基板とを接続する第2コイル配線と、を備え、
前記回路基板は、
基板本体と、
前記磁石の回転を検出する磁気センサを含む検出回路と、
前記第1コイルグループへ電流を供給する複数の電子部品を含む第1パワー回路と、
前記第2コイルグループへ電流を供給する複数の電子部品を含む第2パワー回路と、
前記第1パワー回路及び前記第2パワー回路の少なくとも1つが供給する電流を制御する電子部品を含む制御回路と、を有し、
前記検出回路は前記基板本体の第1面に取り付けられ、
前記第1パワー回路に含まれる電子部品の少なくとも一部と、前記第2パワー回路に含まれる電子部品の少なくとも一部は、前記基板本体の第1面の反対側に位置する第2面に取り付けられ、
前記第1コイル配線及び前記第2コイル配線は、
前記シャフトの軸方向と交差する方向において、前記ハウジングの外側まで突出した第1部位と、
前記外側において、前記第1部位から前記回路基板に向けて突出した第2部位と、をそれぞれ有し、
前記回路基板の法線方向から見て、前記回路基板の中心を通る直線で区分される一方の側に、前記第1コイル配線の前記第2部位と前記第2コイル配線の前記第2部位とがそれぞれ配置される、電動駆動装置。 - 前記回路基板の法線方向から見て、前記第1コイル配線の前記第2部位と前記第2コイル配線の前記第2部位は一方向に並んで配置される、請求項1に記載の電動駆動装置。
- 前記第1コイル配線の前記第2部位は、前記第1パワー回路に含まれる電子部品よりも前記回路基板の外周寄りの位置から、前記第1パワー回路に接続し、
前記第2コイル配線の前記第2部位は、前記第2パワー回路に含まれる電子部品よりも前記回路基板の外周寄りの位置から、前記第2パワー回路に接続する、請求項1又は2に記載の電動駆動装置。 - 前記回路基板は、
前記第1コイル配線の前記第2部位と接続する第1貫通孔と、
前記第2コイル配線の前記第2部位と接続する第2貫通孔とを有し、
前記回路基板の法線方向から見て、
前記検出回路の配置位置と前記第1貫通孔との間に前記第1パワー回路に含まれる電子部品の配置位置があり、
前記検出回路の配置位置と前記第2貫通孔との間に前記第2パワー回路に含まれる電子部品の配置位置がある、請求項1から3のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - 前記回路基板の法線方向から見て、
前記第1パワー回路に含まれる電子部品の配置位置を挟んで前記第1貫通孔の反対側に前記制御回路に含まれる電子部品の配置位置があり、
前記第2パワー回路に含まれる電子部品の配置位置を挟んで前記第2貫通孔の反対側に、前記制御回路に含まれる電子部品の配置位置がある、請求項4に記載の電動駆動装置。 - 前記回路基板に配置されたコンデンサをさらに有し、
前記回路基板の法線方向から見て、前記コンデンサの配置位置を挟んで、前記第1パワー回路又は前記第2パワー回路に含まれる電子部品の配置位置の反対側に、前記検出回路の配置位置がある、請求項1から5のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - 前記回路基板の法線方向から見て、前記回路基板の中心を通る直線を挟んで、前記第1パワー回路又は前記第2パワー回路に含まれる電子部品の配置位置の反対側に、前記検出回路の配置位置がある、請求項1から6のいずれか1項に記載の電動駆動装置。
- 前記回路基板に接続するコネクタ、をさらに備え、
前記シャフトの軸方向から見て、前記電動モータの外側に前記コネクタが配置される、請求項1から7のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - 前記回路基板を支持するヒートシンク、をさらに備える請求項1から8のいずれか1項に記載の電動駆動装置。
- 前記ヒートシンクは、
前記第1パワー回路及び前記第2パワー回路の少なくとも一方と対向し、かつ前記回路基板側に隆起している第1隆起部と、
前記制御回路と対向し、かつ前記回路基板側に隆起している第2隆起部と、を有する請求項9に記載の電動駆動装置。 - 前記第1隆起部に設けられた第1放熱材と、
前記第2隆起部に設けられた第2放熱材と、をさらに備える請求項10に記載の電動駆動装置。 - 前記ヒートシンクは、
前記回路基板と対向し、かつ前記回路基板の反対側に凹んでいる凹部、をさらに有し、
前記凹部に前記回路基板に配置されたコンデンサが収容される、請求項9から11のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - 前記ヒートシンクと前記回路基板との間に配置される環状の壁部、をさらに備え、
前記ヒートシンクは、前記シャフトが通される貫通穴を有し、
前記シャフトの軸方向からの平面視で、前記壁部の環の内側に前記貫通穴が位置する、請求項9から12のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - 前記壁部の外周面と前記ヒートシンクとを連結する複数のリブ、をさらに備える請求項13に記載の電動駆動装置。
- 前記壁部において前記回路基板側の端部に着脱可能に取り付けられるキャップ、をさらに備え、
前記キャップは、
前記磁石と対向する天板部と、
前記天板部の外周を支持する縁部と、を有し、
前記天板部の材料は樹脂である、請求項13又は14に記載の電動駆動装置。 - 前記壁部と前記回路基板との間に配置される弾性体、をさらに備える請求項13又は14に記載の電動駆動装置。
- 前記弾性体はリング形状を有し、
前記シャフトの軸方向からの平面視で、前記弾性体のリングの内側に前記貫通穴が位置する、請求項16に記載の電動駆動装置。 - 前記電動モータと前記ヒートシンクとの間に配置されるアダプタ、をさらに備え、
前記第1コイル配線及び前記第2コイル配線は、それぞれ、
前記第1部位と前記第2部位との間で屈曲している屈曲部をさらに有し、
前記屈曲部が前記アダプタの内側に配置される、請求項9から17のいずれか1項に記載の電動駆動装置。 - シャフトと、
前記シャフトと連動するモータロータと、
前記モータロータを回転させるステータコアを備えるモータステータと、
3相毎に少なくとも2系統の第1コイルグループ及び第2コイルグループとに分けられ、かつ前記ステータコアを3相交流で励磁する複数のコイルグループと、
前記モータロータ、前記モータステータ及び前記複数のコイルグループを内側に収容する筒状のハウジングと、を含む電動モータと、
前記電動モータを駆動制御するために、前記シャフトの反負荷側の端部に設けられた磁石と、
前記シャフトの反負荷側であって、前記シャフトの軸方向の延長線上に配置された1枚の回路基板と、
前記回路基板を覆う蓋体と、
前記回路基板に接続するコネクタと、を含む電子制御装置と、
前記第1コイルグループと前記回路基板とを接続する第1コイル配線と、
前記第2コイルグループと前記回路基板とを接続する第2コイル配線と、を備え、
前記回路基板は、
基板本体と、
前記磁石の回転を検出する磁気センサを含む検出回路と、
前記第1コイルグループへ電流を供給する複数の電子部品を含む第1パワー回路と、
前記第2コイルグループへ電流を供給する複数の電子部品を含む第2パワー回路と、
前記第1パワー回路及び前記第2パワー回路の少なくとも1つが供給する電流を制御する電子部品を含む制御回路と、を有し、
前記検出回路は前記基板本体の第1面に取り付けられ、
前記第1パワー回路に含まれる電子部品の少なくとも一部と、前記第2パワー回路に含まれる電子部品の少なくとも一部は、前記基板本体の第1面の反対側に位置する第2面に取り付けられ、
前記第1コイル配線及び前記第2コイル配線は、
前記シャフトの軸方向と交差する方向において、前記ハウジングの外側まで突出した第1部位と、
前記外側において、前記第1部位から前記回路基板に向けて突出した第2部位と、をそれぞれ有し、
前記回路基板の法線方向から見て、前記回路基板の中心を通る直線で区分される一方の側に、前記第1コイル配線の前記第2部位と前記第2コイル配線の前記第2部位とがそれぞれ配置され、
前記蓋体は、
蓋体本体と、
前記蓋体本体と一体に形成された、前記コネクタの外装部とを有する電動駆動装置。 - 請求項1から19のいずれか1項に記載の電動駆動装置を備え、
前記電動駆動装置が補助操舵トルクを生じさせる電動パワーステアリング装置。
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