JP2023042465A - Driving unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a driving device.
従来、モータと制御ユニットとが一体となった駆動装置が知られている。 Conventionally, there is known a driving device in which a motor and a control unit are integrated.
例えば特許文献1に開示された一体型電動パワーステアリング装置では、制御ユニットは、インバータ回路とCPUとを搭載した配線基板と、配線基板を収納するハウジングと、ハウジングに設けられたコネクタと、を備えたモジュールとして構成されている。コネクタと配線基板との間に、電源系ライン端子及び信号系ライン端子のコネクタ端子が接続されている。 For example, in the integrated electric power steering apparatus disclosed in Patent Document 1, the control unit includes a wiring board on which an inverter circuit and a CPU are mounted, a housing for accommodating the wiring board, and a connector provided on the housing. It is configured as a modular module. Connector terminals of a power line terminal and a signal line terminal are connected between the connector and the wiring board.
以下、本明細書では、コネクタが一体に設けられた樹脂製のハウジングを「コネクタハウジング」と称する。特許文献1の装置では、クランク状に形成されたコネクタ端子のうちモータ軸と直交方向に延びる部分がコネクタハウジングの天板に埋設されており、端子先端部がコネクタハウジングの内壁面から配線基板側に突出している。つまり、コネクタ端子がコネクタハウジングにインサート成形されているものと認められる。 Hereinafter, in this specification, a resin housing integrally provided with a connector is referred to as a "connector housing". In the device disclosed in Patent Document 1, a portion of a crank-shaped connector terminal extending in a direction orthogonal to the motor shaft is embedded in the top plate of the connector housing, and the tip of the terminal extends from the inner wall surface of the connector housing toward the wiring board. protrudes to In other words, it can be recognized that the connector terminals are insert-molded in the connector housing.
このコネクタハウジングはモータ外径相当の直径を有する大型樹脂部品であり、しかも天板部の外縁から外筒部が軸方向に延びる有底筒状の形状を呈するため、温度変化時に天板部の中央領域に反りや変形が生じやすい。コネクタハウジングにインサート又はアウトサート成形でコネクタ端子を強固に固定すると、温度変化時の各部材の線膨張係数の違いによるコネクタハウジングの相対的変位に追従してコネクタ端子が変位する。そのため、コネクタ端子と基板との接続部や接続部周辺の電子部品に過大な応力がかかり、接続部の破断や電子部品の故障等が発生するおそれがある。 This connector housing is a large-sized resin component having a diameter equivalent to the outer diameter of the motor. Warping and deformation are likely to occur in the central region. When the connector terminal is firmly fixed to the connector housing by insert or outsert molding, the connector terminal is displaced following the relative displacement of the connector housing caused by the difference in the coefficient of linear expansion of each member when the temperature changes. As a result, an excessive stress is applied to the connection between the connector terminal and the substrate and to the electronic components around the connection, which may cause breakage of the connection or failure of the electronic component.
また、制御ユニット内に二枚以上の基板が階層をなして設けられる駆動装置では、コネクタハウジングの外筒部の軸方向長さが長く、より大型になるため、温度変化時の変位が一層顕著になる。本明細書では、二枚以上の基板のうち最もコネクタ側の基板を「エンド基板」と称する。二枚以上の基板を備える駆動装置では、温度変化時にコネクタ端子と基板との接続部での過大な応力の発生を防止することがより重要となる。 In addition, in a drive device in which two or more substrates are arranged in layers within the control unit, the axial length of the outer cylindrical portion of the connector housing is long and the size becomes larger, so the displacement when the temperature changes is even more pronounced. become. In this specification, the substrate closest to the connector among the two or more substrates is called an "end substrate". In a driving device having two or more substrates, it is more important to prevent excessive stress from occurring in the connecting portions between the connector terminals and the substrates when the temperature changes.
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタ端子とエンド基板との接続部での過大な応力の発生を防止する駆動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a driving device that prevents excessive stress from being generated at the connecting portion between the connector terminal and the end substrate.
本発明による駆動装置は、ステータ(860)及びロータ(865)を含むモータ(80)と、モータの軸方向の一方側に設けられモータを駆動制御する制御ユニット(10)とが一体に構成されている。この駆動装置は、金属製のモータフレーム(840)と、一枚以上の基板と、樹脂製のコネクタハウジング(50)と、複数のコネクタ端子(45)と、一つ以上の樹脂製のコネクタ端子バインダ(65)と、を備える。 The driving device according to the present invention is integrally constructed with a motor (80) including a stator (860) and a rotor (865), and a control unit (10) provided on one axial side of the motor for driving and controlling the motor. ing. This driving device includes a motor frame (840) made of metal, one or more substrates, a connector housing (50) made of resin, a plurality of connector terminals (45), and one or more connector terminals made of resin. a binder (65);
モータフレームは、モータの軸方向における制御ユニット側の端部に設けられている。一枚以上の基板は、モータフレームに対しモータとは反対側に設けられており、モータフレームから最も遠い側に設けられたエンド基板(33)を含む。一枚以上の基板は、制御ユニットを構成する電子部品が実装されている。 The motor frame is provided at the end on the control unit side in the axial direction of the motor. The one or more substrates are provided on the opposite side of the motor frame from the motor and include an end substrate (33) provided on the farthest side from the motor frame. One or more substrates are mounted with electronic components constituting a control unit.
コネクタハウジングは、エンド基板に対向する天板部(561)、及び、天板部の外縁からモータに向かって延び、端部がモータ又はモータフレームに固定される外筒部(562)を有する有底筒状である。コネクタハウジングは、天板部に、エンド基板とは反対側に間口が向く一つ以上のコネクタ(57、58)を有する。 The connector housing has a top plate portion (561) facing the end board, and an outer cylinder portion (562) extending from the outer edge of the top plate portion toward the motor and having an end fixed to the motor or the motor frame. It has a cylindrical shape. The connector housing has one or more connectors (57, 58) on the top plate portion with openings facing the side opposite to the end substrate.
複数のコネクタ端子は、一つのコネクタに対し2本以上設けられ、一端がエンド基板に接続され、他端がコネクタの間口の底に形成された端子挿通孔(54)を挿通してコネクタの間口に露出する。 Two or more connector terminals are provided for one connector, one end of which is connected to the end board, and the other end of which is inserted through a terminal insertion hole (54) formed at the bottom of the frontage of the connector. exposed to.
コネクタ端子バインダは、各コネクタに対応する一群のコネクタ端子を束ねる、又は、隣接する複数のコネクタに対応する複数群のコネクタ端子を束ねるように複数のコネクタ端子の中間部分を保持する。 A connector terminal binder holds intermediate portions of a plurality of connector terminals so as to bundle a group of connector terminals corresponding to each connector or to bundle a plurality of groups of connector terminals corresponding to a plurality of adjacent connectors.
各コネクタ端子は、端子挿通孔の内壁との接触によってコネクタハウジングに追従して変位することが抑制されるように、端子挿通孔に挿通されている。例えば各コネクタ端子は、端子挿通孔の内壁との間に隙間を有するように隙間嵌めで嵌合されてもよい。或いは、コネクタ端子が端子挿通孔の内壁面を滑るように構成されてもよい。 Each connector terminal is inserted through the terminal insertion hole so as to be restrained from being displaced following the connector housing due to contact with the inner wall of the terminal insertion hole. For example, each connector terminal may be fitted with a gap so as to have a gap with the inner wall of the terminal insertion hole. Alternatively, the connector terminal may be configured to slide on the inner wall surface of the terminal insertion hole.
また、複数のコネクタ端子がコネクタ端子バインダにより束ねられていることで、各コネクタ端子の相対的な位置精度が確保される。したがって、各コネクタ端子と端子挿通孔の内壁との間で生じた応力がエンド基板との接続部に伝播されることが抑制される。したがって本発明の駆動装置は、温度変化時にコネクタ端子とエンド基板との接続部での過大な応力の発生を防止することができる。よって、接続部の破断や接続部周辺の電子部品の故障を防止することができる。 In addition, since the connector terminals are bundled with the connector terminal binder, the relative positional accuracy of each connector terminal is ensured. Therefore, stress generated between each connector terminal and the inner wall of the terminal insertion hole is suppressed from being propagated to the connecting portion with the end substrate. Therefore, the driving device of the present invention can prevent excessive stress from being generated at the connecting portion between the connector terminal and the end substrate when the temperature changes. Therefore, it is possible to prevent breakage of the connecting portion and failure of electronic components around the connecting portion.
以下、本発明による駆動装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第1~第3実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態の駆動装置は、例えば電動パワーステアリング装置の操舵アシストモータとして適用され、モータと、モータを駆動制御する制御ユニットとが一体に構成されている。 A plurality of embodiments of the driving device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The first to third embodiments are collectively referred to as "this embodiment". The drive device of the present embodiment is applied, for example, as a steering assist motor for an electric power steering device, and is integrally configured with a motor and a control unit that drives and controls the motor.
[電動パワーステアリング装置の構成]
図1を参照し、電動パワーステアリング装置99の概略構成を説明する。図1にはラックアシスト式の電動パワーステアリング装置を図示するが、本実施形態の駆動装置800は、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置にも同様に適用可能である。電動パワーステアリング装置99を含むステアリングシステム90は、ステアリングホイール91、ステアリングシャフト92、ピニオンギア96、ラック軸97、車輪98、及び、電動パワーステアリング装置99等を備える。
[Configuration of electric power steering device]
A schematic configuration of the electric
ステアリングホイール91が接続されたステアリングシャフト92には、操舵トルクを検出するトルクセンサ93が設けられている。ステアリングシャフト92の先端には、ラック軸97に噛み合うピニオンギア96が設けられている。運転者がステアリングホイール91を回転させると、ステアリングシャフト92の回転運動は、ピニオンギア96によってラック軸97の直線運動に変換される。ラック軸97の両端に連結された一対の車輪98は、ラック軸97の変位量に応じた角度に操舵される。
A
電動パワーステアリング装置99は、モータ80及び制御ユニット10が一体に構成された駆動装置800、及び、モータ80の回転を減速してラック軸97に伝える減速ギア89等を備える。モータ80は、二組の三相巻線を有する二系統の三相ブラシレスモータである。制御ユニット10は、二系統のインバータ回路により二組の三相巻線に電力供給可能な「駆動二系統」の構成を少なくとも備えている。制御ユニット10のインバータ回路により直流電力から変換された三相交流電力が供給されることで、モータ80は操舵アシストトルクを出力する。
The electric
制御ユニット10の車両系コネクタ57には、車両電源905から直流電力が給電されると共に、車両通信網(図中「CAN」)906との通信信号が入出力される。信号系コネクタ58には、トルクセンサ93が検出したセンサ信号がハーネス94を介して入力される。このように、車両系コネクタ57と信号系コネクタ58とは間口の異なるコネクタとして構成されている。
A
[駆動装置の構成]
図2、図3を参照し、駆動装置800の全体構成について説明する。図2に示すモータ80の回転軸Oに平行な方向を「軸方向」とし、軸方向における図2の上側から見た図を平面図と称する。制御ユニット10は、モータ80の軸方向の一方側に設けられている。つまり、駆動装置800は、いわゆる「機電一体型」の構成をなしている。
[Configuration of drive device]
The overall configuration of the
モータ80は、モータケース830、モータフレーム840、ステータ860及びロータ865等を有する。モータケース830は、底部831及び筒部832からなる略有底筒状に形成され、開口側に制御ユニット10が設けられている。筒部832の開口側端部には、段差部833を介して、板厚の薄い溝形成壁834が形成されている。
The
ステータ860は、モータケース830の筒部832の内側に固定され、三相のモータ巻線880が巻回されている。制御ユニット10によりモータ巻線880への通電が制御されることで、ステータ860に回転磁界が形成される。ロータ865は、ステータ50の内側に設けられ、中心にシャフト870が固定されている。シャフト870は、モータケース830の底部831に保持されたフロント軸受871、及び、モータフレーム840に保持されたリア軸受872により回転可能に支持されている。
The
ロータ865は、ロータコア866の外周に複数の永久磁石867が設けられている。ロータ865は、ステータ860に形成される回転磁界により、シャフト870を軸として回転する。シャフト870の制御ユニット10側の端部には、回転角検出用のセンサマグネット875が設けられている。
The
モータフレーム840はアルミニウム合金等で形成され、フレーム部841、フランジ部842、ヒートシンク845等を有する。フレーム部841は、モータケース830の内側に圧入されている。フレーム部841の外周に形成されたフランジ部842は、モータケース830の段差部833に当接する。フレーム部841の外壁、フランジ部842の制御ユニット10側の面、及び、モータケース830の溝形成壁834の内壁によって区画された環状空間に、接着剤が充填されるシール溝843が形成される。
The
コネクタハウジング50はPBT等の樹脂材料で形成され、天板部561及び外筒部562を有する有底筒状を呈している。外筒部562の先端には、軸方向に突出する凸部563が環状に形成されている。シール溝843に凸部563が挿入されることで、外筒部562はモータ80又はモータフレーム840に固定される。天板部561には、モータ80とは反対側に間口が向くコネクタ57、58が設けられている。コネクタハウジング50はモータ80の外径相当の直径を有する大型樹脂部品であり、しかもU字状の断面形状を呈しているため、温度変化時に天板部561の中央領域に反りや変形が生じやすい。
The
図3に、コネクタ57、58の一配置例を示す。なお、図3は図2のIII方向矢視図であるが、図2と縮尺を一致させるのでなく、制御ユニット10内部の部品の平面図である図6(a)、(b)と縮尺を一致させるように図示されている。
FIG. 3 shows one arrangement example of the
車両系コネクタ57及び信号系コネクタ58は、図3に示すように一組設けられてもよいし、他の配置例では冗長的に二組設けられてもよい。コネクタ57、58が二組設けられる構成は、二系統のインバータ回路が個別の電源に接続され、且つ、各種信号が冗長的に入出力される「完全二系統」の駆動装置で主に採用される。一方、二系統のインバータ回路が共通の電源に並列接続され、且つ、各種信号を系統間で共用する「駆動二系統」の駆動装置では、主に一組のコネクタ57、58が設けられる。
The
車両系コネクタ57には、車両電源905の正極に接続される正電源端子とグランドに接続されるグランド端子とを含む2本の電源用端子45p、及び、CAN等の車両通信網906と接続される例えば7本の通信端子45cが設けられている。大電流が流れる電源用端子45pは、ハーネスとの接続部が角柱状に形成されており、基板側が例えば3本の円柱状に分かれている。信号系コネクタ58には、トルクセンサ93からのハーネス94と接続される例えば8本のセンサ端子45sが設けられている。なお、コネクタ端子45の種別を示す符号「45p」、「45c」、「45c」の符号は図3でのみ用いる。図4以下の図では、用途を区別せず、一律に「コネクタ端子45」と記す。
The
コネクタハウジング50の内部には、制御ユニット10を構成する電子部品が実装された一枚以上の基板が収容されている。一枚以上の基板は、モータフレーム840に対しモータ80とは反対側(図2の上側)に設けられている。また、一枚以上の基板は、モータフレーム840から最も遠い側に設けられた「エンド基板」を含む。
One or more substrates on which electronic components constituting the
続いて、各実施形態の制御ユニットの構成について順に説明する。第1~第3実施形態の制御ユニットの符号は、「10」に続く3桁目に実施形態の番号を付す。第1、第2実施形態は一枚の基板を備える。この場合、一枚の基板は「エンド基板」である。第3実施形態は、階層をなして設けられた、一枚の「一般基板」及び一枚の「エンド基板」を含む二枚の基板を備える。また、その他の実施形態として、三枚以上の基板を備える構成について言及する。 Next, the configuration of the control unit of each embodiment will be described in order. As for the reference numerals of the control units of the first to third embodiments, the embodiment number is attached to the third digit following "10". The first and second embodiments comprise a single substrate. In this case, one substrate is the "end substrate". The third embodiment comprises two substrates, including one “general substrate” and one “end substrate”, arranged in layers. In addition, as another embodiment, a configuration including three or more substrates will be mentioned.
(第1実施形態)
図4~図6を参照し、第1実施形態の制御ユニット101の構成について説明する。図4に全体の断面模式図を示し、図5(a)、(b)に、端子45と基板33との接続部の拡大断面図を示す。図6(a)、(b)に、それぞれ、コネクタ端子バインダ65及び基板33の平面図を示す。
(First embodiment)
The configuration of the
図4に示すように、制御ユニット101には一枚の基板33が設けられている。一枚の基板33は、モータフレーム840に取り付けられる基板であり、且つ、モータフレーム840から最も近い「エンド基板」に相当する。
As shown in FIG. 4, the
図6(b)に示すように、基板33には、二つのコネクタ57、58に対応するコネクタ端子孔345が中央寄りに形成されている。複数のコネクタ端子45は、一つのコネクタに対し2本以上設けられ、一端が基板33に接続される。コネクタ端子45の他端は、コネクタ57、58の間口の底に形成された端子挿通孔54を挿通してコネクタ57、58の間口に露出する。
As shown in FIG. 6B, connector terminal holes 345 corresponding to the two
本実施形態は、特許文献1(国際公開第2017/068636号)に開示された装置のように、クランク状に形成されたコネクタ端子がコネクタハウジングの天板部にインサート成形された構成ではない。本実施形態の複数のコネクタ端子45は直線状であり、コネクタ57、58の間口と基板33との間を、モータ80の軸方向に直線でつなぐように接続されている。
Unlike the device disclosed in Patent Document 1 (International Publication No. 2017/068636), this embodiment does not have a configuration in which crank-shaped connector terminals are insert-molded on the top plate portion of the connector housing. The plurality of
図4には、図3の断面線に従って車両系コネクタ57に通信端子及び電源用端子を含む2本、信号系コネクタ58にセンサ端子である2本のコネクタ端子45を図示している。ただし本実施形態では、各コネクタ57、58に対応するコネクタ端子45が2本以上あることに意味があり、コネクタ端子45の種別や数には注目しない。各コネクタ57、58に対応する複数のコネクタ端子45を「一群のコネクタ端子」という。
4 shows two
図5(a)、(b)に、コネクタ端子45と基板33との接続箇所を例として、端子と基板との電気的接続の構成例を示す。以下の明細書中での「端子と基板との接続」について、電気的接続の意味であることが自明な場合、「電気的」の記載を適宜省略する。基板33の端子孔345にはビアホール等の接続部38が設けられている。接続部38は、図示しない導電パターンやバスバー等を介して電子部品や他の端子の接続部と電気的に接続されている。
FIGS. 5A and 5B show an example of the electrical connection between the
図5(a)に示すように、ハンダWDにより、端子45と基板33の接続部38とがハンダ付けされてもよい。図5(b)に示すように、端子45の端部に弾性変形可能に形成されたプレスフィット部48が端子孔345に圧入されることでプレスフィット接続されてもよい。
As shown in FIG. 5A, the terminal 45 and the connecting
図6(a)に示すように、樹脂製のコネクタ端子バインダ65は、隣接する車両系コネクタ57及び信号系コネクタ58に対応する複数群のコネクタ端子45を束ねるように複数のコネクタ端子45の中間部分を保持する。なお、駄肉部に肉盗み649が設けられてもよい。コネクタ端子バインダ65が複数のコネクタ端子45を束ねることで、複数のコネクタ端子45の相対的な位置精度が確保される。
As shown in FIG. 6( a ), a
また、コネクタ端子バインダ65の基板33側に、基板33との間隔を規制する一つ以上の凸状のストッパ部656が形成されている。図6(a)にストッパ部656の位置を例示するが、バランスの良い任意の位置に設けられればよい。なお、図4においてストッパ部656は、便宜上、図3の断面線の位置とは関係なく図示されている。
In addition, one or more
複数のコネクタ端子45は、コネクタ端子バインダ95の基板33側の面に当接する鍔部46が形成されている。鍔部46により、コネクタ端子バインダ95に対するコネクタ端子45の高さ方向の位置が決まる。したがって、ストッパ部656により基板33との間隔が規制されたコネクタ端子バインダ65を介して、コネクタ端子45は、モータ80の軸方向において位置決めされる。
A plurality of
また、外部環境に晒されるコネクタハウジング50とは異なり、コネクタ端子バインダ65はコネクタハウジング50の内部に収容される。そのためコネクタ端子バインダ65は、コネクタハウジング50に比べ耐候性への配慮が不要な樹脂材料、すなわち耐候性の低い樹脂材料で形成されている。例えばコネクタハウジング50は耐候グレードのPBTで形成されるのに対し、コネクタ端子バインダ65は非耐候グレードのPBTで形成される。これにより、材料コストを低減することができる。
Also, unlike the
図4に戻り、樹脂製のコネクタハウジング50は、基板33に対向する天板部561の外縁から外筒部562がモータ80に向かって延びる有底筒状を呈している。外筒部562の先端に形成された凸部563は、接着剤が充填された環状のシール溝843に挿入される。コネクタハウジング50が組付けられたとき、外筒部562の端部に設けられた荷重受け部564がモータフレーム840のフレーム外縁部844に当接する。
Returning to FIG. 4 , the
図3を参照して上述した通り、天板部561には、エンド基板33とは反対側に間口が向くコネクタ57、58が設けられている。コネクタ57、58の間口の底には、各コネクタ端子45が挿通可能な端子挿通孔54が形成されている。
As described above with reference to FIG. 3 , the
代表的な実施例では、端子挿通孔54とコネクタ端子45との中心位置は一致し、端子挿通孔54の内径又は角穴内寸は、コネクタ端子45の外径又は角柱外寸よりも大きく設定されている。つまり各コネクタ端子45は、端子挿通孔54の内壁との間に隙間を有するように隙間嵌めで嵌合されている。なお、コネクタ端子45の外周に隙間があっても、ハーネスがコネクタ57、58に挿着された状態では水や異物が侵入するおそれはない。
In a typical embodiment, the center positions of the terminal insertion holes 54 and the
次に図7、図8を参照し、制御ユニット部の組付け手順について説明する。図7に示すように、まず、基板33がモータフレーム840にねじ41で固定され、モータ巻線880につながるモータ端子42が接続される。次に、コネクタ端子バインダ65で束ねられた複数のコネクタ端子45の束が基板33に組付けられる。このとき、コネクタ端子バインダ65のストッパ部656及びコネクタ端子45の鍔部46によって、コネクタ端子45の高さ方向の位置精度が確保される。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, the procedure for assembling the control unit will be described. As shown in FIG. 7, first, the
ここまで組付けた状態が図8に示される。図8において本実施形態の制御ユニット101は、モータ80と一体に組付けられた複数のコネクタ端子45の束と、樹脂製のコネクタハウジング50とが分離した構造となっている。最終組付け工程でコネクタハウジング50は複数のコネクタ端子45の一端が接続された基板33に被せられ、コネクタ端子45の他端を端子挿通孔54に挿通させてコネクタ57、58の間口に露出させる。
FIG. 8 shows the assembled state thus far. In FIG. 8, the
それと共に、接着剤が充填されたシール溝843にコネクタハウジング50の凸部563が挿入され、外筒部562がモータフレーム840に固定される。なお、モータフレーム840はモータ80に固定されているため、外筒部562がモータ80に固定されると表現してもよい。
At the same time, the
図9、図10(a)、(b)を参照し、比較例と対比しつつ本実施形態の作用効果について説明する。図9、図10(a)、(b)には、コネクタ57の間口の底板部540におけるコネクタ端子45と端子挿通孔54との関係が模式的に示される。コネクタ58の間口においても同様である。
9, 10(a) and 10(b), the effects of this embodiment will be described in comparison with a comparative example. 9, 10(a) and 10(b) schematically show the relationship between the
図9に示す比較例では、樹脂製のコネクタハウジング50にコネクタ端子45がインサート又はアウトサート成形されている。つまり、コネクタ端子45がコネクタハウジング50に強固(リジッド)に固定されている。温度変化時の膨張収縮における樹脂と金属との線膨張係数の違いによってコネクタハウジング50がコネクタ端子45に対して相対的に変位すると、コネクタ端子45はコネクタハウジング50に追従して変位する。この変位によって破線矢印で示すように、コネクタ端子45と基板33との接続部38や、接続部38の周辺にハンダ付けされた電子部品EDに過大な応力がかかり、接続部38の破断や電子部品EDの故障等が発生するおそれがある。
In the comparative example shown in FIG. 9, a
これに対し、図10(a)に示す本実施形態の一態様では、コネクタ端子45は、端子挿通孔54の内壁との間に隙間を有するように隙間嵌めで嵌合されている。したがって、温度変化時にコネクタハウジング50がコネクタ端子45に対して相対的に変位しても、コネクタ端子45は追従することなく元の位置に留まる。つまり、コネクタ端子45は、端子挿通孔45の内壁との接触によってコネクタハウジング50に追従して変位することがゼロレベルにまで抑制される。
On the other hand, in one aspect of the present embodiment shown in FIG. 10A, the
図10(b)に示す本実施形態の別態様では、コネクタ端子45と端子挿通孔54の内壁との間に視認可能な程度の隙間は無い。しかし、コネクタ端子45が端子挿通孔の内壁との摩擦により引きずられることなく、端子挿通孔54の内壁面を滑るように構成されている。例えばコネクタ端子45の外壁に潤滑性の表面処理LBが施されたり、端子挿通孔54の部分が自己潤滑性の高い樹脂材料で形成されたりしている。したがって、コネクタ端子45は、端子挿通孔45の内壁との接触によってコネクタハウジング50に追従して変位することが抑制される。この場合、コネクタ端子45の追従変位がゼロにならなくとも、コネクタハウジング50の変位に対してある割合以下にまで減衰されればよい。
In another aspect of the present embodiment shown in FIG. 10(b), there is no visible gap between the
本実施形態の一態様や別態様では、温度変化時に各部材の線膨張係数の違いによるコネクタハウジング50の相対的変位に追従してコネクタ端子45が変位することが抑制される。したがって、コネクタ端子45の追従変位により、基板33との接続部38や、接続部38の周辺にハンダ付けされた電子部品に過大な応力がかかることが防止される。よって、基板33との接続部38や周辺のハンダ結合部の耐久性を確保することができる。
In one aspect or another aspect of the present embodiment, the displacement of the
(本実施形態の作用効果)
(1)本実施形態では、コネクタ端子バインダ65で束ねられた複数のコネクタ端子45の束と樹脂製のコネクタハウジング50とが分離した構造となっている。また、各コネクタ端子45は、端子挿通孔54の内壁との接触によってコネクタハウジング50に追従して変位することが抑制されるように、端子挿通孔54に挿通されている。したがって、温度変化時のコネクタハウジング50の相対的変位による影響がコネクタ端子45を介して基板33との接続部38に及ぶことが回避される。
(Action and effect of the present embodiment)
(1) In this embodiment, the bundle of the
(2)コネクタ端子バインダ65が複数のコネクタ端子45を束ねるように複数のコネクタ端子45の中間部分を保持することで、コネクタ端子45の相対的な位置精度が確保される。また、コネクタ端子バインダ65のストッパ部656とコネクタ端子45の鍔部46とにより、コネクタ端子45は、モータ80の軸方向において位置決めされる。したがって、コネクタ嵌合不良を防止することができる。
(2) By holding the intermediate portions of the plurality of
(3)各コネクタ端子45は、コネクタ57、58の間口と基板33との間を、モータ80の軸方向に直線でつなぐように接続されている。コネクタ端子45の長さを最短にすることで制御ユニット10の小型化に貢献し、また、ハーネス側メスコネクタとの接点部における摺動摩耗が防止される。
(3) Each
(4)コネクタハウジング50の外筒部562の端部に設けられた荷重受け部564がモータフレーム840に当接している。これにより、ハーネス側メスコネクタをコネクタ57、58に挿着する時に過大な挿着荷重が発生した場合、嵌合部や接点部に応力が集中することが防止される。
(4) The
(5)大型樹脂部品であるコネクタハウジング50の成形において、コネクタ端子等の金属部品のインサート成形をなくすことで成形工数が低減する。また、コネクタ端子45をシンプルで短い直線形状とすることで部品コストが低減する。
(5) In molding the
(6)複数のコネクタ端子45の束と樹脂製のコネクタハウジング50とが分離した構造であるため、コネクタ57、58の間口やコネクタ端子45の端子の設計変更に柔軟に対応可能である。
(6) Since the bundle of a plurality of
(第2実施形態)
続いて図11を参照し、第2実施形態の制御ユニット102について説明する。第2実施形態では、コネクタ57、58に対し、二つのコネクタ端子バインダ65が個別に設けられている。各コネクタ端子バインダ65は、各コネクタ57、58に対応する一群のコネクタ端子45を束ねるように複数のコネクタ端子45の中間部分を保持する。
(Second embodiment)
Next, with reference to FIG. 11, the
各コネクタ端子バインダ65にはストッパ部656が設けられており、各コネクタ端子45には鍔部46が形成されている。したがって、コネクタ57、58毎にコネクタ端子45の高さ方向の位置精度が確保される。
Each
コネクタ57、58の間口数が多い場合やコネクタ57、58同士の間隔が広い場合、一つのコネクタ端子バインダ65を共通に設けるとサイズが大きくなる。そのため、コネクタ端子バインダ65自体の膨張収縮等により、複数のコネクタ端子45の相対的な位置精度を確保しにくくなる。そこで、比較的小さなコネクタ端子バインダ65に分割することで、複数のコネクタ端子45の相対的な位置精度の確保に有利となる。
When the number of frontages of the
(第3実施形態)
図12を参照し、第3実施形態の制御ユニット103について説明する。第3実施形態の制御ユニット103は、階層をなして設けられた、一般基板31及びエンド基板33の二枚の基板を備える。基板に実装された電子部品の機能等とは関係なく、モータフレーム840から最も遠い側、すなわち最もコネクタ57、58側に設けられた基板を「エンド基板」といい、エンド基板以外の一枚以上の基板を「一般基板」という。
(Third embodiment)
A
一般基板31は、モータフレーム840にねじ41で固定され、モータ巻線880につながるモータ端子42が接続される。第1実施形態の基板33に相当するエンド基板33は、複数のコネクタ端子45が接続される。例えば一般基板31には、モータ巻線42に通電するインバータ回路が実装される。エンド基板33には、フィルタ回路や通信ドライバ等の部品が実装される。
The
一般基板31とエンド基板33との間には、複数の基板間端子43が接続される。複数の基板間端子43は、コネクタ端子45が配置された中央領域に対し径方向外側の領域に配置されている。また、樹脂製の基板間端子バインダ63は、互いに隣接する複数の基板間端子43を束ねるように複数の基板間端子43の中間部分を保持する。ただし、基板間端子バインダ63が設けられなくてもよい。
A plurality of
第1実施形態と同様に、各コネクタ端子45は、端子挿通孔54の内壁との接触によってコネクタハウジング50に追従して変位することが抑制されるように、端子挿通孔54に挿通されている。
As in the first embodiment, each
一枚基板構成に比べ二枚基板構成では、コネクタハウジング50の外筒部562の軸方向長さが長く、より大型になるため、温度変化時の変位が一層顕著になる。したがって、コネクタ端子45の追従変位を抑制し、コネクタ端子45とエンド基板33との接続部38に過大な応力が発生することを防止する効果がより有効に発揮される。
In the two-board configuration, the axial length of the outer
(参考形態)
図13を参照し、参考形態の制御ユニット108について説明する。参考形態の制御ユニット108では、複数のコネクタ端子45は、コネクタハウジング504にインサート又はアウトサート成形されている。基板33には、市販品の可動式ソケットコネクタ72が表面実装されている。コネクタハウジング504をモータ80に組付けるとき、複数のコネクタ端子45は、ソケットコネクタ72の各端子に接続される。
(Reference form)
The
温度変化時の膨張収縮や反りによりコネクタハウジング504が変位したとき、可動式ソケットコネクタ72の端子接続位置がフレキシブルに動くことで、過大な応力の発生が防止される。よって、コネクタハウジング504の変位の影響が緩和される。
When the connector housing 504 is displaced due to expansion/contraction or warping due to temperature changes, the terminal connection positions of the
(他の実施形態)
(a)第3実施形態に対し、一般基板は一枚に限らず、二枚以上であってもよい。本発明は、一枚以上の一般基板と一枚のエンド基板とが階層をなして設けられた二枚以上の基板を備える駆動装置に広く適用可能である。
(Other embodiments)
(a) Unlike the third embodiment, the number of general substrates is not limited to one, and may be two or more. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a driving device provided with two or more substrates in which one or more general substrates and one end substrate are layered.
(b)コネクタハウジング50の天板部561に設けられるコネクタは一つ以上であればよい。コネクタの数や各コネクタ端子の用途は、上記実施形態の例に限らず、ニーズに応じて適宜設定されてよい。
(b) One or more connectors may be provided on the
(c)本発明の駆動装置800は、電動パワーステアリング装置の操舵アシストモータに限らず、ステアバイワイヤシステムの反力モータもしくは転舵モータ、或いは、その他のどのようなモータの駆動装置として用いられてもよい。
(c) The
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 As described above, the present invention is by no means limited to the above embodiments, and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention.
10(101-103)・・・制御ユニット、
33 ・・・基板(エンド基板)、
45 ・・・コネクタ端子、
50 ・・・コネクタハウジング、 54 ・・・端子挿通孔、
561・・・天板部、562・・・外筒部、
57、58・・・コネクタ、
65 ・・・コネクタ端子バインダ、
80 ・・・モータ、 860・・・ステータ、 865・・・ロータ。
10 (101-103) ... control unit,
33 ... substrate (end substrate),
45 ... connector terminal,
50 ... connector housing, 54 ... terminal insertion hole,
561 ... top plate portion, 562 ... outer cylinder portion,
57, 58 ... connectors,
65 ... connector terminal binder,
80... Motor, 860... Stator, 865... Rotor.
Claims (6)
前記モータの軸方向における前記制御ユニット側の端部に設けられた金属製のモータフレーム(840)と、
前記モータフレームに対し前記モータとは反対側に設けられており、前記モータフレームから最も遠い側に設けられたエンド基板(33)を含み、前記制御ユニットを構成する電子部品が実装された一枚以上の基板と、
前記エンド基板に対向する天板部(561)、及び、前記天板部の外縁から前記モータに向かって延び、端部が前記モータ又は前記モータフレームに固定される外筒部(562)を有する有底筒状であり、前記天板部に、前記基板とは反対側に間口が向く一つ以上のコネクタ(57、58)を有する樹脂製のコネクタハウジング(50)と、
一つの前記コネクタに対し2本以上設けられ、一端が前記エンド基板に接続され、他端が前記コネクタの間口の底に形成された端子挿通孔(54)を挿通して前記コネクタの間口に露出する複数のコネクタ端子(45)と、
各前記コネクタに対応する一群の前記コネクタ端子を束ねる、又は、隣接する複数の前記コネクタに対応する複数群の前記コネクタ端子を束ねるように複数の前記コネクタ端子の中間部分を保持する一つ以上の樹脂製のコネクタ端子バインダ(65)と、
を備え、
各前記コネクタ端子は、前記端子挿通孔の内壁との接触によって前記コネクタハウジングに追従して変位することが抑制されるように、前記端子挿通孔に挿通されている駆動装置。 A driving device in which a motor (80) including a stator (860) and a rotor (865) and a control unit (10) provided on one axial side of the motor and controlling the driving of the motor are integrally constructed. hand,
a metal motor frame (840) provided at the end on the control unit side in the axial direction of the motor;
One board provided on the opposite side of the motor frame to the motor, including an end board (33) provided on the farthest side from the motor frame, on which electronic components constituting the control unit are mounted. the above substrates;
It has a top plate portion (561) facing the end substrate, and an outer cylindrical portion (562) extending from the outer edge of the top plate portion toward the motor and having an end fixed to the motor or the motor frame. a resin-made connector housing (50) having a cylindrical shape with a bottom and having one or more connectors (57, 58) on the top plate portion with frontages facing the side opposite to the substrate;
Two or more are provided for one connector, one end is connected to the end board, and the other end is inserted through a terminal insertion hole (54) formed in the bottom of the frontage of the connector and exposed to the frontage of the connector. a plurality of connector terminals (45) for
One or more holding intermediate portions of the plurality of connector terminals so as to bundle a group of the connector terminals corresponding to each connector, or to bundle a plurality of groups of the connector terminals corresponding to a plurality of adjacent connectors. a connector terminal binder (65) made of resin;
with
Each of the connector terminals is inserted through the terminal insertion hole so as to be restrained from being displaced following the connector housing due to contact with an inner wall of the terminal insertion hole.
前記コネクタ端子は、前記コネクタ端子バインダの前記エンド基板側の面に当接する鍔部(46)が形成されており、前記モータの軸方向において位置決めされる請求項1または2に記載の駆動装置。 The connector terminal binder is formed on the end substrate side with one or more convex stopper portions (656) for regulating the distance from the end substrate,
3. The driving device according to claim 1, wherein the connector terminal is formed with a collar portion (46) that abuts on the surface of the connector terminal binder on the side of the end board, and is positioned in the axial direction of the motor.
Priority Applications (1)
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