JP5523044B2 - 駆動制御装置、およびモータユニット - Google Patents
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Description
ここで、車両の限られたスペースに電動パワーステアリング装置を載置する場合、ブラシレスモータと駆動制御装置とを一体化し、設置スペースの省スペース化を図ることが望ましい。このため、駆動制御装置のさらなる小型化を図るべく、さまざまな技術が提案されている。例えば、回路導体部材をインサート成型した樹脂製のベース基板に、各々電子部品が実装されている金属基板や絶縁基板を取り付け、駆動制御装置の小型化を図っているものがある(例えば、特許文献1参照)。
このように構成することで、電力供給ラインと回路基板とを樹脂ホルダにより一体化することができ、駆動制御装置の小型化を図ることができる。
また、電力供給ラインに大電流が供給された場合であっても電力供給ラインから生じる電磁ノイズを導電性プレートにより遮蔽することができる。このため、回路基板への電磁ノイズの影響を低減することができ、電動モータの誤作動を防止することが可能になる。
また、樹脂ホルダの貫通孔の周囲を露出させることにより、固定部材によって樹脂ホルダをベース部に固定する際に、導電性プレートとベース部とを接触させ、導電性プレートを容易に接地させることができる。このため、確実に電力供給ラインから生じる電磁ノイズを遮蔽することができる。よって、回路基板に実装されている電子部品の電磁ノイズによる影響を低減することが可能になる。
このように構成することで、固定部材によって取付部材に樹脂ホルダを固定する際、導電性プレートを樹脂ホルダを固定するためのカラーとして機能させることができる。このため、部品点数を減少することができ、駆動制御装置の低コスト化を図ることが可能になる。
また、電力供給ラインに確実に大電流を供給することができ、この分電動モータのモータ効率を向上させることが可能になる。
また、電力供給ラインに大電流が供給された場合であっても電力供給ラインから生じる電磁ノイズを導電性プレートにより遮蔽することができる。このため、回路基板への電磁ノイズの影響を低減することができ、電動モータの誤作動を防止することが可能になる。
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1はモータユニット1の斜視図、図2はモータユニット1の縦断面図である。
図1、図2に示すように、モータユニット1は、例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に用いられるものであって、ブラシレスモータ2と、このブラシレスモータ2に軸方向で組み付け可能に設けられた制御ユニット3とで構成されている。
ブラシレスモータ2は、所謂インナーロータ型の3相モータであって、ステータ4と、ステータ4内に配置されたロータ5とを有し、ステータ4に固定されたブラケット6にロータ5が回転自在に支持されている。
ステータ4は、一端が開口された有底円筒形状のステータハウジング7の内周に、ステータコア8が圧入固定されている。
ステータハウジング7の開口側には、ブラケット6と印籠接合する際に使用されるインロー部17が形成されている。また、ステータハウジング7の開口は、これを覆うブラケット6により閉塞されている。
一方、ブラケット6のインロー部17とは反対側の面には、減速機構等を嵌合可能な筒状の接合部31が一体成形されている。この接合部31の外周面には、Oリング(不図示)を取り付けるためのOリング溝32が形成されている。
一方、接続端子75の他端は、ブラケット6の内部でバスバーユニット23のバスバー25に接続されている。これにより、接続端子75は、バスバーユニット23を介してステータ4のコイル10に電気的に接続された状態になる。
制御ユニット3は、ブラシレスモータ2の駆動制御を行うものである。制御ユニット3は、ステータハウジング7の底部7aと周面7bの一部を覆うように形成されたアルミダイキャスト製の断面略L字状のベース部76を有している。すなわち、ベース部76は、ステータハウジング7の底部7aに配置されている第1ベース部76aと、ステータハウジング7の周面7bに配置されている第2ベース部76bとが一体成形されたものである。第1ベース部76a、および第2ベース部76bには、駆動回路部77が載置されている。さらに駆動回路部77の第1ベース部76aに対応する部位であって回転軸15の軸方向外側には、電源回路部78が設けられている。
図3は駆動回路部77の斜視図、図4は図3のA−A線に沿う断面図である。
図2〜図4に示すように、駆動回路部77は、ベース部76に対応するように断面略L字状に形成された樹脂製のホルダ81を有している。すなわち、ホルダ81は、第1ベース部76a上に載置されている第1ホルダ82と、第2ベース部76b上に載置されている第2ホルダ83とが一体成形されたものである。
また、第1ホルダ82の外面82aには、中央の大部分にボルト86を避けるようにして開口部84が形成されている。この開口部84にメタル基板85が配置され、メタル基板85の裏面(背面)と第1ベース部76aとが接触するようになっている。メタル基板85の表面には、ブラシレスモータ2の各相のコイル(不図示)に選択的に給電を行う複数のFET(Field Effect Transistor;電界効果トランジスタ)53が所謂三相ブリッジ構造として実装されている。
ここで、第2ホルダ83には、小凹部89よりも第2ベース部76b側に、板状の導電性プレート101が埋設されている。導電性プレート101は、平面視略四角形状を有しており、その大きさは凹部88の平面視形状に対応する大きさに設定されている。また、導電性プレート101には、ボルト90に対応する箇所にボルト90を挿通するためのボルト孔102が形成されている。
ガラスエポキシ基板91には、FET53の駆動制御を行うためのCPU(Central Processing Unit)54、過電圧防止用のツェナーダイオード55、各部品に電力を安定供給するためのレギュレータIC56などの複数の電子部品が実装されている。すなわち、駆動回路部77は、FET53が実装されているメタル基板85と、CPU54等の電子部品が実装されているガラスエポキシ基板91との2つの基板85,91を有している。これら基板85,91は互いにワイヤボンディングにより電気的に接続されている。
図5は、駆動回路部77、および電源回路部78の斜視図である。
図2、図5に示すように、駆動回路部77の第1ベース部76aに対応する部位、つまり、メタル基板85上には、電源回路部78が設けられている。
電源回路部78は、駆動回路部77を構成する第1ホルダ82の平面視形状に対応するように形成された平板状の樹脂モールド体94を有している。樹脂モールド体94は、第1ホルダ82と対向するように配置されている。すなわち、樹脂モールド体94は、駆動回路部77の一部であるガラスエポキシ基板91の面に対して略直交した状態で配置されていることになる。
さらに、第1電力供給ライン96の一端と他端との間には、電磁ノイズを低減するためのチョークコイル62、およびコンデンサ63が実装されている。これらチョークコイル62、およびコンデンサ63は、樹脂モールド体57の電子部品実装部57aの表面からメタル基板85側に向かって突出した状態で配置されている。
すなわち、第2電力供給ライン97は、第2ホルダ83に埋設された状態になっている。第2電力供給ライン97は、第2ホルダ83に埋設されている導電性プレート101よりも第2ベース部76b寄りに埋設されている。つまり、第2電力供給ライン97とガラスエポキシ基板91との間に導電性プレート101が配置された状態になっている。
次に、モータユニット1の作用について説明する。
まず、不図示の外部電源より制御ユニット3に電力が供給されると、駆動回路部47のCPU54によってFET53のオン/オフ切換え制御が行われる。そして、ブラシレスモータ2の各相のコイル10に第2電力供給ライン97を介して電流が供給される。コイル10に電流が供給されると、ステータコア8の複数のティース11にそれぞれ所望の磁界が発生する。この磁界とロータ5の永久磁石29との間に、磁気的な吸引力や反発力が発生し、ロータ5が回転し続ける。
しかしながら、第2ホルダ83には、第2電力供給ライン97とガラスエポキシ基板91との間に、導電性プレート101が埋設されている。このため、導電性プレート101によって、第2電力供給ライン97から発生する電磁ノイズが遮蔽されるので、ガラスエポキシ基板91に実装されている電子部品への電磁ノイズの影響が低減される。
したがって、上述の実施形態によれば、ガラスエポキシ基板91が固定されている第2ホルダ83に、ブラシレスモータ2に電力を供給するための第2電力供給ライン97を埋設し、第2電力供給ライン97とガラスエポキシ基板91とを一体化しているので、この分制御ユニット3の小型化を図ることができる。この結果モータユニット1の小型化も可能になる。
また、第2電力供給ライン97に大電流が供給された場合であっても第2電力供給ライン97から生じる電磁ノイズを導電性プレート101により遮蔽することができる。このため、ガラスエポキシ基板91への電磁ノイズの影響を低減することができ、ブラシレスモータ2の誤作動を防止することが可能になる。
また、制御ユニット3を構成する電源回路部78の各電力供給ライン96,97をバスバー95により形成するので、ブラシレスモータ2に大電流を供給することができ、この分ブラシレスモータ2のモータ効率を向上させることが可能になる。
例えば、上述の実施形態では、モータユニット1は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に用いられるものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ブラシレスモータ2を有するさまざまな電装品にモータユニット1を適用することが可能である。
2 ブラシレスモータ(電動モータ)
3 制御ユニット(駆動制御装置)
7 ステータハウジング
7b 周面
76 ベース部
76a 第1ベース部
76b 第2ベース部
77 駆動回路部
78 電源回路部
81 ホルダ
82 第1ホルダ
83 第2ホルダ(樹脂ホルダ)
85 メタル基板
90 ボルト(固定部材)
91 ガラスエポキシ基板(回路基板)
95 バスバー
96 第1電力供給ライン
97 第2電力供給ライン(電力供給ライン)
101 導電性プレート
102 ボルト孔(貫通孔)
103 貫通孔
104 ボルト座
Claims (2)
- 電動モータの駆動制御を行うために、該電動モータに組み付け可能に設けられた駆動制御装置において、
前記電動モータにおけるステータハウジングの周面の一部を覆うように形成された金属製のベース部と、
該ベース部に突設されたボルト座と、
前記ベース部上に配置された樹脂ホルダと、
該樹脂ホルダ上に電子部品が実装された回路基板とを備え、
前記樹脂ホルダに、
前記電動モータに電力を供給するための電力供給ラインを埋設すると共に、
前記電力供給ラインと前記回路基板との間に、導電性プレートを埋設し、
前記導電性プレートに固定部材を挿通可能な貫通孔を形成すると共に、前記樹脂ホルダを前記貫通孔の周囲を露出するように形成し、
前記ボルト座に前記導電性プレートを接触させた状態で、前記固定部材により、前記ベース部に前記導電性プレートを固定することで、前記樹脂ホルダを前記ベース部に締結固定されることを特徴とする駆動制御装置。 - 請求項1に記載の駆動制御装置と、前記電動モータとを前記ベース部を介して一体化したモータユニットにおいて、
前記電力供給ラインをバスバーにより構成したことを特徴とするモータユニット。
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