JP5602284B1

JP5602284B1 - 制御装置一体型回転電機

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Publication number: JP5602284B1
Application number: JP2013130425A
Authority: JP
Inventors: 彰金子; 忠行藤本; 正明谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: CN104242560B; JP2015006079A; CN104242560A

Abstract

【課題】各フレーム端子の先端部、各コネクタ端子の先端部は、それぞれ強制的に位置決めされ、位置合わせに手間がかからない。
【解決手段】この発明に係る電動パワーステアリング装置用モータの制御装置１は、ハウジング貫通孔が形成されたハウジング６と、複数のフレーム端子８を有するフレーム３と、ヒートシンク貫通孔９が形成されたヒートシンク７と、ハウジング６内に収納され電子部品を有するとともにフレーム端子８の基端部と電気的に接続された制御基板３５と、フレーム端子８と先端部同士が接続された複数のコネクタ端子１３を有する外部接続コネクタ４と、ヒートシンク貫通孔９に設けられているとともに、複数の挿入孔１０を有するガイド部材２と、を備え、各挿入孔２には、各フレーム端子８の先端部及び各コネクタ端子１３の先端部がそれぞれ挿入されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、制御装置がモータと一体の、例えば電動パワーステアリング装置用モータである制御装置一体型回転電機に関する。

従来、モータの駆動を制御する制御装置がモータと一体の電動パワーステアリング装置用モータにおいて、外部信号を入力する制御部用接続端子と外部接続コネクタのコネクタ用接続端子とが先端部同士で接続されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特願２０１２-１１８５２７号明細書（図２、図１４）

この電動パワーステアリング装置用モータでは、複数本の並立した制御部用接続端子の先端部と複数本の並立したコネクタ用接続端子の先端部同士を互いに対向した状態で個々に溶接しており、位置合わせに手間がかかり、作業性が悪いという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、フレーム端子の先端部と外部接続コネクタのコネクタ端子の先端部との位置合わせに手間がかからず容易な制御装置一体型回転電機を得ることを目的とする。

この発明に係る制御装置一体型回転電機は、径方向に突出したハウジング突出部にハウジング貫通孔が形成されたハウジングと、
このハウジング内に収納された複数のフレーム端子を有するフレームと、
このフレームに面接触して固定されているとともに、径方向に突出したヒートシンク突出部にヒートシンク貫通孔が形成されたヒートシンクと、
前記ハウジング内に収納されハウジング外からの外部信号を演算処理する電子部品を有するとともに前記フレーム端子の基端部と電気的に接続された制御基板と、
前記ハウジング貫通孔に設けられているとともに、前記フレーム端子の先端部と先端部が電気的に接続された複数のコネクタ端子を有する外部接続コネクタと、
前記ヒートシンク貫通孔に設けられているとともに、複数の挿入孔を有するガイド部材と、を備え、
各前記挿入孔には、各前記フレーム端子の前記先端部、及びこのフレーム端子と電気的に接続される各前記コネクタ端子の前記先端部がそれぞれ挿入され、先端部同士が電気的に接続されて、前記外部信号はコネクタ端子、フレーム端子を介して前記制御基板に伝達される。

この発明に係る制御装置一体型回転電機によれば、ヒータシンクのヒートシンク貫通孔に、各フレーム端子の先端部、及びこのフレーム端子と電気的に接続されるコネクタ端子の先端部がそれぞれ挿入される複数の挿入孔を有するガイド部材が設けられているので、フレーム端子の先端部とコネクタ端子の先端部とは強制的に位置決めされ、位置合わせに手間がかからす作業性は向上する。

この発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置用モータの制御装置を外部接続コネクタ側から視たときを示す斜視図である。図１の制御装置をヒートシンク側から視たときを示す斜視図である。図２の制御装置の分解斜視図である。図１のフレームを外部接続コネクタ側から視たときを示す斜視図である。図１のフレームをヒートシンク側から視たときを示す斜視図である。図１のヒートシンクを示す正面図である。図１のガイド部材を外部接続コネクタの外側方向から視たときを示す斜視図である。図１のガイド部材をヒートシンク側から視たときを示す斜視図である。図１のガイド部材を外部接続コネクタの内側方向から視たときを示す斜視図である。図１のハウジングを示す底面図である。図１の外部接続コネクタを示す斜視図である。図１１の外部接続コネクタを垂直方向に反転したときを示す斜視図である。図２の外部カバーが除かれたときを示す斜視図である。図１の外部カバーを示す斜視図である。図１４の外部カバーを垂直方向に反転したときを示す斜視図である。図１３の要部断面図である。図２の要部断面図である。この発明の実施の形態２の電動パワーステアリング装置用モータを示す分解斜視図である。図１８の要部断面図である。

以下、この発明の各実施の形態の電動パワーステアリング装置用モータを図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の電動パワーステアリング装置用モータの制御装置１を外部接続コネクタ４側から視たときの斜視図、図２は図１の制御装置１をヒートシンク７側から視たときの斜視図、図３は図２の制御装置１の分解斜視図である。
電動パワーステアリング装置に組み込まれた、制御装置一体型回転電機である電動パワーステアリング装置用モータの制御装置１は、図４、図５に示すフレーム３、及び制御基板３５がハウジング６に収納されている。このハウジング６には、フレーム３が面接触して固定された、図６に示すヒートシンク７が重ねて設けられている。
ヒートシンク７には、径方向に突出したヒートシンク突出部３０が設けられている。このヒートシンク突出部３０には、円弧状のヒートシンク貫通孔９が形成されている。
このヒートシンク貫通孔９には、図７〜図９に示すガイド部材２が嵌着されている。
このガイド部材２には、図１４及び図１５に示す外部カバー５が覆って設けられている。
また、図１０に示すように、径方向に突出したハウジング突出部３１に形成されたハウジング貫通孔１４には、図１１及び図１２に示す外部接続コネクタ４の保持部３２が嵌着されている。このハウジング突出部３１は、ヒートシンク突出部３０と同形状であって、重なって配置されている。

フレーム３には、ヒートシンク７側に延出した複数のフレーム端子８、フレームピン１２及びモータ（図示せず）と接続されるモータ接続端子２４がそれぞれ設けられている。
制御基板３５は、各フレーム端子８の外部接続コネクタ４側の基端部が挿入される接続孔３６が形成されている。このフレーム端子８の基端部が接続孔３６に挿入されることで、フレーム端子８とモータを駆動制御する制御基板３５の電子部品とが電気的に接続される。
ガイド部材２には、矩形状の複数の挿入孔１０が設けられている。
また、ガイド部材２には、ハウジング６側の面に、フレームピン１２が嵌入した一対のガイド位置決め穴１１及び一対の円弧状の壁１９が設けられており、またハウジング６と反対側の面に、図１５に示す外部カバー５のカバーピン１７が嵌入した一対のカバー位置決め穴１６が設けられている。
ガイド位置決め穴１１にフレームピン１２を差し込むことで、フレーム３に対してガイド部材２が所定の位置に固定されている。
また、カバー位置決め穴１６にカバーピン１７を差し込むことで、ガイド部材２に対して外部カバー５が所定の位置に固定されている。

外部接続コネクタ４には、コネクタ端子１３がハウジング６内に延出し、先端部がガイド部材２の各挿入孔１０を貫通したフレーム端子８と同様に、先端部が挿入穴１０を貫通している。各挿入孔１０では、フレーム端子８の先端部とコネクタ端子１３の先端部とが対で貫通している。
フレーム端子８の先端部とコネクタ端子１３の先端部とが接続された各接続端子部１５は、図１３に示すようにガイド部材２の挿入穴１０から外部に露出している。この各接続端子部１５は、フレーム端子８の先端部と外部接続コネクタ端子１３の先端部とが互いに重なった状態で溶接により接合されている。
こうしてフレーム端子８の先端部と外部接続コネクタ端子１３の先端部とが溶接により電気的に接続されることで、フレーム端子８と、制御基板３５の電子部品とは、電気的に接続され、ハウジング６外からの外部信号は、フレーム端子８を介して制御基板３５の電子部品に伝達され、そこで演算処理された信号に基づいてモータは駆動される。

図１６は、図１３の要部断面図で、ガイド部材２の挿入孔１０は、フレーム端子８及びコネクタ端子１３が挿入する方向に漸次内径が縮小したテーパ形状である。
図１７は、図２の要部断面図で、ガイド部材２は、ヒートシンク７の面よりも内側に没入してヒートシンク貫通孔９に嵌着されており、外部カバー５とヒートシンク７との間は、シール剤２０を用いて封止されている。

この実施の形態の車両用制御装置によれば、ヒートシンク貫通孔９に設けられたガイド部材２の各挿入孔１０には、各フレーム端子８の先端部、及びこのフレーム端子８と電気的に接続される各コネクタ端子１３の先端部がそれぞれ挿入され、先端部同士が溶接により電気的に接続されている。
従って、各フレーム端子８の先端部、及びこのフレーム端子８と電気的に接続される各コネクタ端子１３の先端部は、それぞれ強制的に位置決めされるので、位置合わせに手間がかからず溶接による接続作業性が向上する。

また、各挿入孔１０は、フレーム端子８及びコネクタ端子１３の各先端部の挿入方向に沿って内径が漸次小さいテーパ形状であるので、各先端部の挿入作業を円滑に行なうことができるとともに、挿入された先端部同士が互いに対向した状態で溶接を行なうことができ、溶接不良を低減することができる。

また、ガイド部材２は、ヒートシンク貫通孔９に嵌着されているので、先端部同士の溶接時に飛散する異物、及び大気中からの異物がハウジング６内に侵入し、電気的不具合（ショート）を生じるのを防止することができる。

また、ガイド部材２は、複数の挿入孔１０で配列された列に沿って壁１９を有しているので、周辺導体部材であるアルミニウム製のハウジング６と、各フレーム端子８及び各コネクタ端子１３との間を電気的に遮断することができる。

また、ガイド部材２は、フレームピン１２が差し込まれるガイド位置決め穴１１を有しているので、簡単な差込み作業でガイド部材２をフレーム３に対して所定の位置に位置決め、固定することができ、フレーム端子８及びコネクタ端子１３の各先端部の挿入作業を円滑に行なうことができる。

また、ガイド部材２は、ヒートシンク貫通孔９を覆う外部カバー５に形成されたカバーピン１７が差し込まれるカバー位置決め穴１６を有しているので、簡単な差込み作業で外部カバー５をヒートシンク７に対して所定の位置に位置決め、固定することができる。

また、ガイド部材２は、ヒートシンク７の面よりも内側に没入してヒートシンク貫通孔９に嵌着されており、ガイド部材２とヒートシンク７との間で低い段差があるので、シール剤２０を用いて外部カバー５とヒートシンク７との間を封止する際に、内部に漏れ出たシール剤２０は、ガイド部材２の上面で留められ、そのまま封止に寄与するので、封止性が向上する。

実施の形態２．
図１８は、この発明の実施の形態２における制御装置１を示す分解斜視図、図１９は図１８の要部断面図である。なお、図１８ではハウジング６及び制御基板３５が省略されている。
この実施の形態では、フレーム３の縁部に一対のガイド２３が固定されている。このガイド２３は、フレーム３のモータ接続端子２４及びモータ２１のモータ端子２２が挿入された挿入孔３４、並びにモータ端子２２がモータ挿入孔３４に挿入される際の挿入を案内するガイド用壁３３が形成されている。
他の構成は、実施の形態１の車両制御装置１と同じである。

この実施の形態の車両制御装置１によれば、ガイド２３のガイド用壁３３に案内されたモータ端子２２は、モータ挿入孔３４に挿入されるとともにモータ接続端子２４と面接触するので、組立性が向上するとともに、モータ端子２２とモータ接続端子２４との溶接作業性も向上する。

なお、上記各実施の形態では、制御装置一体型回転電機として、電動パワーステアリング装置用モータについて説明したが、モータの代わりに発電機であってもよい。

１制御装置、２ガイド部材、３フレーム、４外部接続コネクタ、５外部カバー、６ハウジング、７ヒートシンク、８フレーム端子、９ヒートシンク貫通孔、１０挿入孔、１１ガイド位置決め穴、１２フレームピン、１３コネクタ端子、１４ハウジング貫通孔、１５接続端子、１６カバー位置決め穴、１７カバーピン、１８ガイド部、１９壁、２０シール剤、２１モータ、２２モータ端子、２３ガイド、２４モータ接続端子、３０ヒートシンク突出部、３１ハウジング突出部、３２保持部、３３ガイド用壁、３４モータ挿入孔、３５制御基板、３６接続孔。

Claims

径方向に突出したハウジング突出部にハウジング貫通孔が形成されたハウジングと、
このハウジング内に収納された複数のフレーム端子を有するフレームと、
このフレームに面接触して固定されているとともに、径方向に突出したヒートシンク突出部にヒートシンク貫通孔が形成されたヒートシンクと、
前記ハウジング内に収納されハウジング外からの外部信号を演算処理する電子部品を有するとともに前記フレーム端子の基端部と電気的に接続された制御基板と、
前記ハウジング貫通孔に設けられているとともに、前記フレーム端子の先端部と先端部が電気的に接続された複数のコネクタ端子を有する外部接続コネクタと、
前記ヒートシンク貫通孔に設けられているとともに、複数の挿入孔を有するガイド部材と、を備え、
各前記挿入孔には、各前記フレーム端子の前記先端部、及びこのフレーム端子と電気的に接続される各前記コネクタ端子の前記先端部がそれぞれ挿入され、先端部同士が電気的に接続されて、前記外部信号はコネクタ端子、フレーム端子を介して前記制御基板に伝達される制御装置一体型回転電機。
前記挿入孔は、前記先端部の挿入方向に沿って内径が漸次小さいテーパ形状である請求項１に記載の制御装置一体型回転電機。
前記ガイド部材は、前記ヒートシンク貫通孔に嵌着されている請求項１または２に記載の制御装置一体型回転電機。
前記ガイド部材は、前記外部接続コネクタ側であって複数の前記挿入孔により配列された列の外側に、周辺導体部材と電気的に遮断する壁が設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
前記ガイド部材は、前記フレームに形成されたフレームピンが差し込まれるガイド位置決め穴を有し、前記ガイド位置決め穴に前記フレームピンが差し込まれることで、前記ガイド部材は、フレームに対して位置決め、固定される請求項１〜４の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
前記ガイド部材は、前記ヒートシンク貫通孔を覆う外部カバーに形成されたカバーピンが差し込まれるカバー位置決め穴を有し、前記カバー位置決め穴に前記カバーピンが差し込まれることで、前記外部カバーは、前記ガイド部材に対して位置決め、固定される請求項１〜５の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
前記ガイド部材は、前記ヒートシンクの面よりも内側に没入して前記ヒートシンク貫通孔に設けられており、前記外部カバーは、内縁部では前記ガイド部材との間でシール剤が介在している請求項１〜６の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
前記フレームの縁部には、フレームのモータ接続端子が挿入したモータ挿入孔、及びこのモータ挿入孔にモータの端子が挿入される際の挿入を案内するガイド用壁を有するガイドが設けられている請求項１〜７の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。
前記制御装置一体型回転電機は、電動パワーステアリング装置用モータである請求項１〜８の何れか１項に記載の制御装置一体型回転電機。