JP2023007636A - Driving device - Google Patents
Driving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023007636A JP2023007636A JP2021110611A JP2021110611A JP2023007636A JP 2023007636 A JP2023007636 A JP 2023007636A JP 2021110611 A JP2021110611 A JP 2021110611A JP 2021110611 A JP2021110611 A JP 2021110611A JP 2023007636 A JP2023007636 A JP 2023007636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- motor
- driving element
- control circuit
- mounting surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 58
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Description
本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a driving device.
従来、複数の電子部品とそれらに電力供給する電力配線パターンとが設けられた基板を含む制御ユニットとしては例えば特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1では、基板は多層基板であり、電力配線パターンを所定の層の外周に配置すると共に、電力配線パターンを層間で対向して配置している。層間で対向する電力配線パターン間は、基板の誘電率を利用したコンデンサの役目を果たし、電源のインピーダンスを低減し、電源雑音を吸収するように働く。電源雑音の放出を抑制することで周辺機器の誤作動防止を図っている。 Conventionally, as a control unit including a board provided with a plurality of electronic components and a power wiring pattern for supplying power to them, for example, one described in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, the board is a multi-layer board, and the power wiring patterns are arranged on the outer periphery of a predetermined layer, and the power wiring patterns are arranged to face each other between the layers. The power wiring patterns facing each other between the layers serve as capacitors using the dielectric constant of the substrate, reduce the impedance of the power source, and act to absorb power source noise. By suppressing the emission of power supply noise, it is intended to prevent malfunction of peripheral devices.
ところで、制御ユニットでは制御回路を外来ノイズから保護することが望まれており、この点で改善の余地がある。 By the way, in the control unit, it is desired to protect the control circuit from external noise, and there is room for improvement in this respect.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御回路を外来ノイズから保護することができる駆動装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a driving device capable of protecting a control circuit from external noise.
本発明の駆動装置は、モータ(20)と、モータを制御する制御ユニット(40)とを一体的に備える。制御ユニットは、モータの回転軸心(O)上に配置された基板(41)と、モータへの通電を行うモータ駆動素子(55)と、モータ駆動素子に接続されて電力供給する電力配線パターン(56)と、モータ駆動素子に制御信号を送る制御回路(61)と、を有する。 The driving device of the present invention integrally includes a motor (20) and a control unit (40) for controlling the motor. The control unit includes a substrate (41) arranged on the rotation axis (O) of the motor, a motor driving element (55) for energizing the motor, and a power wiring pattern for supplying power by being connected to the motor driving element. (56) and a control circuit (61) for sending control signals to the motor drive elements.
基板のうち回転軸心から所定距離以内の部分であって基板の外縁よりも回転軸心に近い部分のことを基板中央部(45)と定義する。また基板のうち基板中央部以外の部分のことを基板外周部(46)と定義する。 A portion of the substrate within a predetermined distance from the center of rotation and closer to the center of rotation than the outer edge of the substrate is defined as a central portion (45) of the substrate. A portion of the substrate other than the central portion of the substrate is defined as a substrate peripheral portion (46).
制御回路は基板中央部に配置される。電力配線パターンは、基板外周部においてモータ駆動素子と比べて径方向の外側に配置され、モータ駆動素子および制御回路を半周以上取り囲むとともに基板の外縁に沿って延びるように形成されている。 A control circuit is arranged in the central part of the substrate. The power wiring pattern is arranged radially outside of the motor driving element on the outer periphery of the substrate, surrounds the motor driving element and the control circuit by more than half the circumference, and extends along the outer edge of the substrate.
これにより、電力配線パターンは大電流を流せるように導体容量が確保されるため、モータ駆動素子および制御回路をインピーダンスの比較的低い導体で取り囲んでシールドすることになる。そのため、制御回路を外来ノイズから保護することができる。 As a result, the power wiring pattern has sufficient conductor capacity to allow a large current to flow, so that the motor driving element and the control circuit are shielded by surrounding them with conductors of relatively low impedance. Therefore, the control circuit can be protected from external noise.
以下、駆動装置の実施形態を図面に基づき説明する。 Embodiments of the driving device will be described below with reference to the drawings.
[一実施形態]
図1に示すように駆動装置10は、モータ20およびこれを制御する制御ユニット40を一体的に備える。制御ユニット40は、外部から入力される情報や制御ユニット40内部で検出したモータ電流等の情報に基づき、モータ20が所望のトルクを発生するように制御を行う。モータ20のトルクは、回転軸26の出力端から外部に出力される。
[One embodiment]
As shown in FIG. 1, the
モータ20は、三相ブラシレスモータであって、ステータ21、ロータ25、およびそれらを収容するハウジング31を備える。ステータ21は、ハウジング31に固定されたステータコア22と、ステータコア22に組み付けられた三相巻線組23とを有する。三相巻線組23は、図示しないリード線を介して制御ユニット40に接続されている。
The
ロータ25は、リア軸受35およびフロント軸受36により支持されている回転軸26と、回転軸26が嵌入されたロータコア27とを有する。ロータ25は、ステータ21の内側に設けられており、ステータ21に対して相対回転可能である。回転軸26の一端には永久磁石37が設けられている。
The
ハウジング31は、筒状のケース32と、ケース32の一端に設けられたフロントフレームエンド33と、ケース32の他端に設けられたリアフレームエンド34とを有する。フロントフレームエンド33およびリアフレームエンド34は、図示しないボルトにより互いに締結されている。フロントフレームエンド33は、制御ユニット40のヒートシンクとしても機能する。以下において、フロントフレームエンド33のヒートシンクとしての機能を説明する場合、適宜「ヒートシンク33」と記載する。
The
図1および図2に示すように、制御ユニット40は、モータ20の回転軸心O上に配置されたヒートシンク33および基板41と、基板41を固定する固定部材としてのスクリュー51と、モータ20への通電を行うモータ駆動素子55と、モータ駆動素子55に接続されて電力供給する電力配線パターン56と、モータ駆動素子55に制御信号を送る制御回路61と、回転軸26の回転角検を検出する回転角センサ62と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基板41は、ヒートシンク33に対してステータ21とは反対側に配置されている。一実施形態では基板41は一枚であるが、他の実施形態では基板が二枚以上であってもよい。スクリュー51は、基板41の通孔42を挿通している。モータ駆動素子55は、例えばMOSFET等のスイッチング素子から構成され、制御回路61からの制御信号によりスイッチング動作し、三相巻線組23の通電状態を切り替える。制御回路61は、外部や回転角センサ62等からの情報に基づき演算を行い、モータ駆動素子55等に指令する信号を生成する。
The
制御ユニット40は、さらに、基板41およびこれに実装された電子部品を覆うように配置されたカバー64と、制御ユニット40を外部につなぐためのコネクタ66とを有する。
The
カバー64は、外部の衝撃から制御ユニット40を保護したり、制御ユニット40内への埃や水等の浸入を防止したりする。図1および図2では、モータ駆動素子55および制御回路61以外の電子部品の図示を省略している。コネクタ66は、スクリュー63により基板41のコネクタ接続部43に固定されており、開口部65を通じてカバー64外まで延び出している。
The
基板41のうち回転軸心Oから所定距離以内の部分であって基板41の外縁44よりも回転軸心Oに近い部分のことを基板中央部45と定義する。また、基板41のうち基板中央部45以外の部分のことを基板外周部46と定義する。
A portion of the
制御回路61は基板中央部45に配置されている。特に一実施形態では、制御回路61は回転軸心O上であって基板中央部45の略中心に配置されている。
The
スクリュー51は、実装面積確保のために基板外周部46に配置されるとともに基板41をヒートシンク33に固定している。一実施形態では、スクリュー51は回転軸心O周りの周方向に間隔を空けて3つ設けられている。
The
電力配線パターン56およびモータ駆動素子55は基板外周部46に配置されている。電力配線パターン56は、モータ駆動素子55と比べて径方向の外側(すなわち外縁44寄り)に配置され、モータ駆動素子55および制御回路61を半周以上取り囲むとともに外縁44に沿って延びるように形成されている。特に一実施形態では、電力配線パターン56は、基板外周部46のうちコネクタ接続部43以外の部分全域に形成されている。
The
基板41のうちヒートシンク33とは反対側の実装面のことを第1実装面47と定義する。また、基板41のうちヒートシンク33側の実装面のことを第2実装面48と定義する。
The mounting surface of the
モータ駆動素子55は、第1実装面47に配置されている。すなわちモータ駆動素子55は、基板41を挟んでヒートシンク33とは反対側に配置されている。
The
電力配線パターン56は、第1実装面47に配置され、モータ駆動素子55の高電位側に接続されて電力供給する電源パターン57と、第2実装面48に配置され、モータ駆動素子55の低電位側に接続されるグランドパターン58と、を含む。電源パターン57およびグランドパターン58が基板41間で対向して配置されている。グランドパターン58はヒートシンク33に接触することで電気的につながっている。
The
グランドパターン58は、通孔42の縁まで形成され、スクリュー51に接触している。グランドパターン58は、ヒートシンク33に直接的につながっているほか、スクリュー51を介することで間接的にもヒートシンク33につながっている。
The
(効果)
以上説明したように、一実施形態では、制御回路61は基板中央部45に配置される。電力配線パターン56は、基板外周部46においてモータ駆動素子55と比べて径方向の外側に配置され、モータ駆動素子55および制御回路61を半周以上取り囲むとともに基板41の外縁44に沿って延びるように形成されている。これにより、電力配線パターン56は大電流を流せるように導体容量が確保されるため、モータ駆動素子55および制御回路61をインピーダンスの比較的低い導体で取り囲んでシールドすることになる。そのため、制御回路61を外来ノイズから保護することができる。
(effect)
As described above, in one embodiment, the
また一実施形態では、モータ駆動素子55は第1実装面47に配置される。電力配線パターン56は、第1実装面47に配置され、モータ駆動素子55の高電位側に接続されて電力供給する電源パターン57と、第2実装面48に配置され、モータ駆動素子55の低電位側に接続されるグランドパターン58と、を含む。グランドパターン58はヒートシンク33に接触することで電気的につながっている。このようにグランドパターン58をヒートシンク33に電気的につなげることで、電力配線パターン56のインピーダンスがさらに低くなり、電力配線パターン56によるシールド効果を一層高めることができる。
Also in one embodiment, the
また一実施形態では、電力配線パターン56は、基板外周部46のうちコネクタ接続部43以外の部分全域に形成されている。これにより基板41のほぼ全周を取り囲んで効果的にシールドすることができる。
Further, in one embodiment, the
[他の実施形態]
他の実施形態では、電力配線パターンが基板の全周を取り囲むように形成されてもよい。
[Other embodiments]
In another embodiment, the power wiring pattern may be formed to surround the entire perimeter of the substrate.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the scope of the invention.
10 駆動装置、20 モータ、33 ヒートシンク、40 制御ユニット、41 基板、44 外縁、45 基板中央部、46 基板外周部、51 スクリュー(固定部材)、55 モータ駆動素子、56 電力配線パターン、61 制御回路、O 回転軸心。
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記制御ユニットは、前記モータの回転軸心(O)上に配置された基板(41)と、前記モータへの通電を行うモータ駆動素子(55)と、前記モータ駆動素子に接続されて電力供給する電力配線パターン(56)と、前記モータ駆動素子に制御信号を送る制御回路(61)と、を有し、
前記基板のうち前記回転軸心から所定距離以内の部分であって前記基板の外縁(44)よりも前記回転軸心に近い部分のことを基板中央部(45)と定義し、前記基板のうち前記基板中央部以外の部分のことを基板外周部(46)と定義すると、
前記制御回路は前記基板中央部に配置され、
前記電力配線パターンは、前記基板外周部において前記モータ駆動素子と比べて径方向の外側に配置され、前記モータ駆動素子および前記制御回路を半周以上取り囲むとともに前記外縁に沿って延びるように形成されている、駆動装置。 A driving device integrally comprising a motor (20) and a control unit (40) for controlling the motor,
The control unit includes a substrate (41) arranged on the rotation axis (O) of the motor, a motor drive element (55) for energizing the motor, and a power supply connected to the motor drive element (55). and a control circuit (61) for sending a control signal to the motor driving element,
A portion of the substrate within a predetermined distance from the rotation axis and closer to the rotation axis than the outer edge (44) of the substrate is defined as a substrate central portion (45). If the portion other than the central portion of the substrate is defined as the peripheral portion (46) of the substrate,
The control circuit is arranged in the central portion of the substrate,
The power wiring pattern is arranged radially outside of the motor driving element at the outer peripheral portion of the substrate, surrounds the motor driving element and the control circuit by more than half the circumference, and extends along the outer edge. There is a drive.
前記モータ駆動素子は前記第1実装面に配置され、
前記電力配線パターンは、前記第1実装面に配置され、前記モータ駆動素子の高電位側に接続されて電力供給する電源パターン(57)と、前記第2実装面に配置され、前記モータ駆動素子の低電位側に接続されるグランドパターン(58)と、を含み、
前記グランドパターンは前記ヒートシンクに接触することで電気的につながっている、請求項1に記載の駆動装置。 When the mounting surface of the substrate opposite to the heat sink is defined as a first mounting surface (47), and the mounting surface of the substrate on the heat sink side is defined as a second mounting surface (48). ,
the motor driving element is disposed on the first mounting surface;
The power wiring pattern is arranged on the first mounting surface and is connected to the high potential side of the motor driving element to supply power, and the power wiring pattern is arranged on the second mounting surface and is connected to the motor driving element. a ground pattern (58) connected to the low potential side of
2. The driving device according to claim 1, wherein said ground pattern is electrically connected by contacting said heat sink.
前記基板外周部は、前記コネクタに接続されたコネクタ接続部(43)を有し、
前記電力配線パターンは、前記基板外周部のうち前記コネクタ接続部以外の部分全域に形成されている、請求項1または2に記載の駆動装置。 The control unit further has a connector (66) for connecting the control unit to the outside,
The substrate peripheral portion has a connector connection portion (43) connected to the connector,
3. The driving device according to claim 1, wherein said power wiring pattern is formed on the entire peripheral portion of said substrate other than said connector connecting portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110611A JP2023007636A (en) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Driving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110611A JP2023007636A (en) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Driving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023007636A true JP2023007636A (en) | 2023-01-19 |
Family
ID=85111988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021110611A Pending JP2023007636A (en) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | Driving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023007636A (en) |
-
2021
- 2021-07-02 JP JP2021110611A patent/JP2023007636A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6633213B2 (en) | Motor control device and electric power steering control device | |
JP5692575B2 (en) | Drive device | |
JP5692588B2 (en) | Drive device | |
JP5769033B2 (en) | Drive device | |
JP7400860B2 (en) | Drive device and electric power steering device using the same | |
JP2012245915A (en) | Control unit and drive apparatus using the same | |
US11404941B2 (en) | Power conversion device | |
JP6439572B2 (en) | Electronic control device and driving device | |
JP2011083063A (en) | Drive controller and motor unit | |
JPS6219770A (en) | Motor provided with pulse encoder | |
JP6937897B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2017229124A (en) | Dc brushless motor and ventilation blower | |
JP2023007636A (en) | Driving device | |
JP6300987B1 (en) | Controller-integrated rotating electrical machine | |
JP6929820B2 (en) | Circuit boards, motor units, and fans | |
JP6584730B1 (en) | Electric motor | |
JP2023007624A (en) | Driving device | |
JP6938294B2 (en) | Circuit boards, motor units, and fans | |
JP6909689B2 (en) | Electric drive device and electric power steering device | |
JPH08317604A (en) | Electric motor | |
JP2001069740A (en) | Brushless motor | |
WO2022230100A1 (en) | Control device, drive device, and electric power steering device | |
KR20210007136A (en) | motor | |
JP2023115467A (en) | Driving device | |
WO2023058722A1 (en) | Motor driving circuit board, motor, and pump device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240208 |