JP5712015B2 - Motor drive device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車に用いられるパワーステアリング装置に搭載され、当該装置における操舵アシストトルクの発生に供するモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device that is mounted on, for example, a power steering device used in an automobile and serves to generate steering assist torque in the device.
自動車のパワーステアリング装置に適用される従来のモータ駆動装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されているような、モータ要素を収容するモータハウジングと、モータの駆動制御に供する基板を収容するECUハウジングと、が別体に構成され、これらをネジにより結合したものが知られているが、かかる別体構造では、結合部に異物混入を抑制するシール構造を設けたり、組み付けにも所定以上の高い精度を確保する必要がある等、種々の技術的課題があることから、これらを一体化することが望まれている。 As a conventional motor drive device applied to a power steering device of an automobile, for example, a motor housing that houses a motor element and a substrate that is used for drive control of the motor as described in Patent Document 1 below are housed. It is known that the ECU housing is configured as a separate body, and these are joined by screws. However, in such a separate structure, a seal structure that suppresses contamination by foreign matter is provided at the joint, or the assembly is more than a predetermined amount. Since there are various technical problems such as the need to ensure high accuracy, it is desired to integrate them.
しかしながら、前記両ハウジングを一体化した場合、モータの電流センサの調整(キャリブレーション)、並びにモータ及び制御回路の検査が困難となってしまうおそれがある。 However, when the housings are integrated, it may be difficult to adjust the motor current sensor (calibration) and to inspect the motor and the control circuit.
すなわち、前記両ハウジングが別体構造の場合には、モータ要素と制御回路とを別異のハウジングに組み付けて、これらを接続する前にモータのコイルと制御回路との間に検査器具等を割り込ませることでモータ及び制御回路の検査等を行うことができるが、前記両ハウジングを一体化した場合は、モータ要素と制御回路とが1つのハウジングに収容される構造上、前記別体構造の場合のように両者を後で接続することが困難であることから、これらをハウジングに収容する際(モータ駆動装置を組み付ける際)に両者を接続する必要があり、前記検査等を行うにあたって当該両者間に前記検査器具等を割り込ませることが困難になるという問題があった。 That is, when the housings are separate structures, the motor element and the control circuit are assembled in different housings, and an inspection instrument or the like is inserted between the motor coil and the control circuit before connecting them. In this case, the motor and control circuit can be inspected. However, when both the housings are integrated, the motor element and the control circuit are accommodated in one housing. Since it is difficult to connect the two later as in the above, it is necessary to connect the two when housing them in the housing (when assembling the motor drive device). There is a problem that it becomes difficult to interrupt the inspection instrument or the like.
本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、モータと制御回路の筺体(ハウジング)を一体化しつつも当該両者の検査等の作業性を確保し得るモータ駆動装置を提供するものである。 The present invention has been devised in view of such technical problems, and provides a motor drive device that can ensure workability of inspection and the like of the motor and the control circuit while integrating the housing (housing) of the motor and the control circuit. To do.
本願発明は、1つのハウジング内にモータ要素と制御回路が収容されるように構成されたモータ駆動装置であって、とりわけ、モータコイル側及び回路側の双方に対して複数の中継端子が別体に構成されると共に、ハウジングには、モータコイル側及び回路側の各端子接続部に開口するコイル側開口部及び回路側開口部が設けられていて、当該各開口部を介して各中継端子の端部がモータコイル及び制御回路にそれぞれ接続されるように構成されたことを特徴としている。 The present invention is a motor drive device configured such that a motor element and a control circuit are accommodated in one housing, and in particular, a plurality of relay terminals are provided separately for both the motor coil side and the circuit side. The housing is provided with a coil side opening and a circuit side opening that open to each terminal connection on the motor coil side and the circuit side, and each relay terminal is connected to each other through the opening. The end portion is configured to be connected to the motor coil and the control circuit, respectively.
なお、この際、複数の中継端子は、絶縁材料からなる結束部材によって結束保持されることが望ましい。 At this time, it is desirable that the plurality of relay terminals are bound and held by a binding member made of an insulating material.
さらに、モータ収容部のモータ回転軸方向コイル側開口部側には、ロータの回転位置を検出する回転位置センサと、モータ回転軸の一端側を軸受に供する軸受収容部と、が設けられて、モータ回転軸が前記軸受収容部内に保持される軸受によって回転自在に支持されるよう構成されることが望ましい。 Further, on the motor rotation axis direction coil side opening side of the motor housing portion, a rotation position sensor for detecting the rotation position of the rotor and a bearing housing portion for providing one end side of the motor rotation shaft to the bearing are provided, It is desirable that the motor rotation shaft is configured to be rotatably supported by a bearing held in the bearing housing portion.
本願発明によれば、コイル側及び回路側の双方に対し中継端子を別体に構成したことから、ハウジングにモータ要素及び制御回路を収容した後でも、中継端子を接続する前に、各開口部を通じ各端子接続部に所定の検査器具等を接続させることが可能となる。これにより、モータと制御回路を1つのハウジングに収容する構造を採用しつつも、当該両者の検査等の作業性を確保することができる。 According to the present invention, since the relay terminal is configured separately for both the coil side and the circuit side, each opening portion is connected before the relay terminal is connected even after the motor element and the control circuit are accommodated in the housing. It becomes possible to connect a predetermined inspection instrument or the like to each terminal connection portion. Thereby, while adopting a structure in which the motor and the control circuit are accommodated in one housing, it is possible to ensure workability such as inspection of the both.
なお、この際、複数の中継端子を結束部材によって結束保持させることで、当該複数の中継端子の接続作業に際して、これら各端子の扱いが煩雑になってしまうおそれがなく、当該接続作業性の向上に供される。 At this time, by bundling and holding a plurality of relay terminals by a bundling member, there is no risk that handling of each of these terminals will be complicated when connecting the plurality of relay terminals, and the connection workability is improved. To be served.
また、中継端子と回転位置センサとをモータ収容部内の同じ軸方向側に配置することによって、両者の電気的接続を効率的に行うことが可能となり、組付作業性のさらなる向上が図れる。 In addition, by arranging the relay terminal and the rotational position sensor on the same axial direction side in the motor housing portion, it is possible to efficiently perform electrical connection between them and further improve the assembling workability.
さらには、この際に、回転位置センサが配置される側の軸受をハウジングに設けられた軸受収容部により直接保持させることで、より軸心精度の高い側でロータの回転位置検出を行うことが可能となり、当該検出精度の向上にも供される。 Furthermore, at this time, the rotational position of the rotor can be detected on the side with higher axial accuracy by directly holding the bearing on the side where the rotational position sensor is disposed by the bearing housing provided in the housing. This is possible, and is also used to improve the detection accuracy.
以下、本発明に係るモータ駆動装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, each embodiment of the motor drive unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図4は本発明の第1実施形態を示しており、このモータ駆動装置は、図1に示すように、共通のハウジング10内にモータ要素21と該モータ要素21を駆動制御する制御回路31とが一体的に収容されてなるもので、これら両者21,31はハウジング10内部において当該両者21,31とは別体に設けられた3つの中継端子41u〜41wを介して電気的に接続された構成となっている。そして、モータ要素21がハウジング10内に収容されることでモータ20が構成され、制御回路31がハウジング10内に収容されることで電子コントロールユニット(以下、「ECU」と略称する。)30が構成されている。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor driving apparatus includes a
前記ハウジング10は、アルミダイキャストによって一体に成型され、その内部に、モータ要素21を収容するほぼ筒状のモータ収容部11と、該モータ収容部11の径方向外側となるY軸正方向側に付設された、制御回路31を収容するほぼ角筒状の回路収容部12と、を有し、前記モータ収容部11と回路収容部12とは、モータ収容部11の径方向であるY軸方向に沿って貫通形成された連通部13を介して相互に連通するようになっている。
The
前記モータ収容部11は、モータ回転軸方向であるZ軸方向に沿って当該軸正方向側が開口形成されたほぼ有底円筒状に構成され、その開口部を閉塞するように被嵌されるモータカバー14と共にモータ20の外装を成すモータハウジングが構成される。すなわち、モータ要素21の軸方向一端側(Z軸負方向端側)が前記開口部であるモータ要素挿入口11aからモータ収容部11内に収容されると共に、他端側がモータカバー14内周に収容されるようになっている。また、かかるモータ収容部11の底部中央位置には、後記のモータ回転軸24が挿通する軸挿通部15が貫通形成されていて、該軸挿通部15の内周には、モータ回転軸24の一端側(Z軸負方向端側)の軸受に供する第1軸受B1を保持するための第1軸受保持部15aが設けられている。
The
前記モータカバー14は、薄肉の金属板をほぼ有蓋円筒状に曲折してなり、その開口端縁に形成されたフランジ部14aを介してモータ収容部11の開口端面に、複数のボルト(図示外)によって取付固定されている。また、かかるモータカバー14の天蓋部14bには、そのほぼ中央位置に、第1軸受保持部15aと対向するように、モータ回転軸24の他端側の軸受に供する第2軸受B2を保持するための第2軸受保持部14cが設けられている。
The
一方、前記回路収容部12は、ハウジング10の側方となるY軸正方向側が開口形成されたほぼ有底角筒状に構成され、その開口部を閉塞するように被嵌される回路カバー16と共にECU30の外装を成すECUハウジングが構成される。すなわち、制御回路31のY軸幅方向一方側が前記開口部である回路挿入口12aから回路収容部12内に収容されると共に、当該回路収容部12開口から突出した他方側が回路カバー16内側に収容されるようになっている。そして、この回路収容部12の底部に相当し、モータ収容部11と回路収容部12とを隔成する隔壁17の一端部(Z軸負方向端部)には、これら両収容部11,12を相互に連通する前記連通部13がY軸方向に沿って貫通形成されている。
On the other hand, the
前記モータ要素21は、いわゆる3相交流式の表面磁石型同期モータの構成要素であって、前記各軸受B1,B2により回転自在に支持されるモータ回転軸24外周に固定されたほぼ円筒状のロータ22と、該ロータ22の外周側に微小の径方向隙間を介して非接触状態に配置されたほぼ円筒状のステータ23と、から構成されている。
The
前記ロータ22は、モータ回転軸24の外周に固定されたロータコア22aと、該ロータコア22aの外周に接着された複数のマグネット22bと、から主として構成されている。
The
前記ステータ23は、複数相(本実施形態では3つ(u相、v相、w相))のステータコイル23u〜23wが装着されたステータコア23aがモータ収容部11とモータカバー14の両内周にそれぞれ圧入固定され、結線処理されたステータコイル23u〜23wの各端部が、ステータ23の一端(Z軸負方向端)に設けられる導電性の金属板により構成された各コイル側端子接続部25u〜25wに接続されると共に、これら各コイル側端子接続部25u〜25wに接続固定される前記各中継端子41u〜41wを介して制御回路31(後記の制御基板33)と接続されている。
The
前記モータ回転軸24は、その軸方向一端側が軸挿通部15を通じてハウジング10の外部へと臨むように構成されていて、その一端部が所定の軸継手(図示外)を介して外部の従動機器(例えば減速機)等に連結されることで、当該従動機器等にモータ20の駆動トルクが伝達されることとなる。
The
そして、前記モータ回転軸24の一端側外周には、ロータ22の回転位置の検出に供する回転位置センサであるレゾルバ40が配設されている。このレゾルバ40は、モータ回転軸24の一端側に固定され、ロータ22の極対数に応じた複数の回転磁極を備えたレゾルバロータ40aと、軸挿通部15の内端部(Z軸正方向端部)に付設されたセンサ保持部15bに保持されることにより前記レゾルバロータ40aの外周側に微小の径方向隙間を介して非接触状態に配置され、複数設けられた磁極にセンサコイル40cを巻回してなるレゾルバステータ40bと、から主として構成され、結線処理された前記センサコイル40cの各端部が前記センサ保持部15bに隣設された端子台43を介し立設される複数(本実施形態では6つ)のレゾルバ出力端子42を介して制御回路31に接続されている。すなわち、Y軸方向に沿って延設された前記各磁極に係るレゾルバ出力端子42の先端部が連通部13を通じて回路収容部12内へと臨み、制御回路31(後記の制御基板33)から突設された各接続端子44に溶接等されることによって、レゾルバ40と制御回路31とが電気的に接続されることとなる。
A
前記制御回路31は、図外のバッテリからモータ20への電力供給に供する電力供給回路を構成するパワー系モジュール32(以下「パワー基板」と称す。)と、該パワー基板32に接続され、後記のFET35を介してこのパワー基板32を制御することでモータ20の駆動制御に供するプリント回路基板である制御基板33と、から主として構成されていて、前記パワー基板32の外側(Y軸正方向側)に前記制御基板33が重合配置されることで、パワー基板32が回路収容部12内に収容され、制御基板33が回路カバー16内に収容されている。ここで、前記両基板32,33は、共にモータ20の軸方向長さよりも幅広に形成され、モータ20のZ軸正方向端より軸方向外側(Z軸正方向側)へと延出するように構成されており、これに伴って回路収容部12も、モータ20のZ軸正方向端に対し軸方向外側へと延設されている。なお、以下では、このハウジング10(回路収容部12)のモータ20よりも軸方向外側へ延出した部分を「延出領域EX」と称す。
The
前記パワー基板32は、所定の形状に曲折された複数の金属板からなるバスバー34が、当該パワー基板32の制御に供する複数のMOS−FET(以下単に「FET」と略称する。)35や電解アルミコンデンサ36、コイル37やリレー38、図外のバッテリ及び各種外部センサ等との接続に供するコネクタ39等と接続されることによって構成されている。
The
前記各FET35は、前記各バスバー34と一緒に制御基板33に接続され、該制御基板33から出力される制御信号に基づいてパワー基板32を通電制御する。さらに、これら各FET35は、それぞれの外側面の一部が図外の放熱シート等を介してハウジング10内壁に当接するように配置されていて、当該各FETに発生した熱がハウジング10に吸収されるようになっている。すなわち、前記隔壁17の一端側には、他の領域に対して厚肉に形成されたヒートシンク部18が構成されていて、該ヒートシンク部に前記各FET35を当接配置させることで、該各FET35の熱がヒートシンク部18に伝達され、該ヒートシンク部18からハウジング10全体を通じて外部へ放散されることとなる。
The
ここで、前記隔壁17の一端側は、他の領域に対し比較的厚肉に形成されていて、前記各FET35に発生した熱を吸収するヒートシンク部18として構成されている。
Here, one end side of the
前記コネクタ39は、ほぼ直線状に構成され、前記隔壁17の他端部に相当する回路収容部12の前記延出領域EXにてY軸方向に沿って貫通形成されたコネクタ挿通孔19に孔縁に、ハウジング10の外部へと露出するように取り付けられ、前記バッテリ及びセンサ等から引き出される配線に係る相手側コネクタ(図示外)との連結に供するコネクタ接続部39aと、該コネクタ接続部39aの基端部から前記コネクタ挿通孔19を通じて回路収容部12内へ臨むように延設され、前記各バスバー34との接続に供する複数のバスバー用端子39b及び制御基板33に接続される複数のPCB用端子(図示外)と、から構成されている。
The
前記各中継端子41u〜41wは、図1及び図2に示すように、モータ20側(ステータコイル23u〜23w側)となる一端部が、前記各コイル側端子接続部25u〜25wにそれぞれ設けられた雌ねじ孔(図示外)に螺着されるボルト45により前記各コイル側端子接続部25u〜25wに固定される一方、ECU30側となる他端部が、前記各FET35と一緒に制御基板33に接続される一部のバスバー(以下「回路側端子接続部」と称す。)46u〜46wに溶接等されることによって、前記各ステータコイル23u〜23wと制御基板33とが電気的に接続されている。ここで、前記各回路側端子接続部46u〜46wは、ほぼU字状に曲折されてなり、その一端部が前記各中継端子41u〜41wの他端部に接合される一方、その他端側が前記各FET35のリード端子35aと一緒に制御基板33に接続されることによって、前記各中継端子41u〜41wが制御基板33に接続されることとなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the
ここで、前記各中継端子41u〜41wの一端部と前記各コイル側端子接続部25u〜25wとの接続は、モータ収容部11の底部であって前記各コイル側端子接続部25u〜25wと対向する位置にそれぞれ貫通形成され、図中各封止栓47により封止された各作業窓48u〜48w(本発明に係るコイル側開口部に相当)を通じて行われるようになっている。すなわち、当該各作業窓48u〜48wを通じて挿入される六角レンチ等の工具によって前記各ボルト45を締め付けることにより、前記各中継端子41u〜41wの一端部が前記各コイル側端子接続部25u〜25wに接続固定されることとなる。そして、かかるボルト締結によって、本発明に係るコイル側接続手段が構成されている。
Here, the connection between one end of each of the
一方、前記各中継端子41u〜41wの他端部と前記回路側端子接続部46u〜46wとの接続については前記回路挿入口12aを通じて行われるようになっており、該回路挿入口12aから挿入される溶接棒等を介して前記各中継端子41u〜41wの他端部が前記各回路側端子接続部46u〜46wに接続固定されることとなる。そして、かかる溶接等によって、本発明に係る回路側接続手段が構成されている。
On the other hand, the connection between the other end portions of the
また、前記各中継端子41u〜41wは、回路収容部12内において、ハウジング10に固定される結束部材50を介して結束されるようになっている。この結束部材50は、図1、図2に示すように、絶縁材料(例えば樹脂材料)によって一体に成形され、回路収容部12の短辺方向(図2中のX軸方向)に沿って延出するように構成されたものであって、その短辺方向の一端側(Z軸正方向端側)周域に薄肉状に形成され、連通部13の回路収容部12側の周域(ヒートシンク部18)に着座固定される着座固定部51と、その短辺方向の他端側にて厚肉状に形成され、前記各中継端子41u〜41wをそれぞれ挿通させることによりこれらを結束した状態で一体的に保持する結束保持部52と、を有している。そして、このようにして構成された結束部材50は、前記着座固定部51が連通部13周域に着座されると共に前記結束保持部52が連通部13に差し込まれた状態で、その長手方向両端部に貫通形成された一対のビス挿通孔53に挿通される各ビス54によって、連通部13の長手方向両端側に設けられた各雌ねじ部18aを介してハウジング10(ヒートシンク部18)に固定されている。
Each of the
以下、図1、図3及び図4に基づき本実施形態に係るモータ駆動装置の組付手順を説明しながら、該モータ駆動装置の特徴的な作用効果について詳述する。 Hereinafter, the characteristic operation and effect of the motor drive device will be described in detail while explaining the assembly procedure of the motor drive device according to the present embodiment based on FIG. 1, FIG. 3 and FIG.
まず、図3に示すように、前記モータ要素挿入口11aから、モータ収容部11内に、第1軸受B1とセンサコイル40cが装着されたレゾルバステータ40bを組み付けた後、その外周にレゾルバロータ40aとロータ22が圧入されたモータ回転軸24の一端側をハウジング10に挿通固定させる。その後、前記各ステータコイル23u〜23wが装着されたステータコア23aと第2軸受B2とをモータカバー14に組み付けて成るモータカバー組立体をハウジング10に組み付けることにより、モータ20側の組み付けが完了する。
First, as shown in FIG. 3, after the
続いて、前記パワー基板32と制御基板33とを組み付けて成る基板組立体(制御回路31)を、回路挿入口12aから回路収容部12内に組み付けた後、連通部13を通じてモータ収容部11側から延出する前記各レゾルバ出力端子42の先端部を前記各接続端子44に溶接し、レゾルバ40と制御基板33とを電気的に接続させる。その後、コネクタ挿通孔19を介してコネクタ39の各端子39b等を回路収容部12内へと挿入し、当該各端子39b等を、回路挿入口12a側から溶接等することによってバスバー34及び制御基板33と電気的に接続させ、コネクタ接続部39aをハウジング10に固定することにより、ECU30側の組み付けも完了する。
Subsequently, a board assembly (control circuit 31) formed by assembling the
次に、このモータ20とECU30とがそれぞれ独立して構成された状態で、これら両者20,30間に所定のプローブ60を割り込ませることによって、モータ20に係る電流センサ(図示外)についてのキャリブレーションなど、所定の検査等を行う。具体的には、前記プローブ60の一端側を、前記各作業窓48u〜48wを介して前記各コイル側端子接続部25u〜25wに接続させると共に、他端側を、回路挿入口12aを介して対応する前記各回路側端子接続部46u〜46wに接続させることにより、前記両者20,30間をバイパスさせて前記所定の検査等を行うこととなる。
Next, in a state where the
そして、前記所定の検査等について合格した後は、図4に示すように、まず、前記各中継端子41u〜41wが結束保持される結束部材50を、回路挿入口12aから挿入して各ビス54によってハウジング10に固定する。その後、前記各作業窓48u〜48wを通じて各ボルト45を挿入することによって、該各ボルト45によって結束部材50に結束保持された前記各中継端子41u〜41wの一端部をそれぞれ前記各コイル側端子接続部25u〜25wに接続固定すると共に、回路挿入口12aを介し差し込んだ溶接棒等により、前記各中継端子41u〜41wの他端部をそれぞれ前記各回路側端子接続部46u〜46wに接続固定し、モータ20(ステータコイル23u〜23w)とECU30(パワー基板32)とを電気的に接続する。
Then, after passing the predetermined inspection or the like, as shown in FIG. 4, first, the binding
ここで、上記接続作業を行うにあたって、前記各中継端子41u〜41wは、結束部材50によってハウジング10に位置決め固定された状態となっていることから、一端側については前記各作業窓48u〜48wを通じ各ボルト45を挿入するのみで、また、他端側については回路挿入口12aから溶接棒等を差し込むのみで、前記各端子接続部24u24,46u〜46wとの接続を、容易かつ適切に行うことができ、当該接続作業性の向上に供される。
Here, when performing the connection work, each of the
つまり、前記結束部材50を用いて前記各中継端子41u〜41wを一体的に結束させる構成としたにより、前記接続作業にあたって当該各中継端子41u〜41wがばらけることがなく、前記接続作業が煩雑になってしまうおそれがなくなるため、当該各中継端子41u〜41wを設けたことによる装置組付性の悪化を最小限に抑えることができる。しかも、前記結束部材50はハウジング10に固定可能に構成されていることから、前記接続作業にあたって前記各中継端子41u〜41wの位置を調整しつつ当該接続作業を行う、といった煩雑さも解消されることとなり、当該各中継端子41u〜41wを設けたことによる装置組付性の悪化をより効果的に抑制することができる。
That is, since the
さらに、前記ステータコイル23u〜23w側の接続にあたっては、前記各コイル側端子接続部25u〜25wを、当該ステータコイル23u〜23wのモータ収容部11に収容される側の外端部に配置すると共に、前記各中継端子41u〜41wの一端部となるステータコイル23u〜23w側の接続固定を、前記各コイル側端子接続部25u〜25wに対しそれぞれモータ回転軸24の軸方向に沿って螺着するボルト締結としたことから、ボルト45の挿入方向がモータ回転軸方向とほぼ一致することとなって、当該ボルト締結作業を容易に行うことができ、前記接続作業性のさらなる向上に寄与することができる。
Further, when the
最後に、前記ハウジング10に各封止栓47及び回路カバー16を組み付け、前記各作業窓48u〜48wを封止栓47で封止すると共に、回路挿入口12aを回路カバー16で閉塞することにより、前記モータ駆動装置の組み付けが完了することとなる。
Finally, the sealing plugs 47 and the
このように、前記接続作業に利用した前記各作業窓48u〜48w及び回路挿入口12aを、それぞれ最終的に前記各封止栓及び回路カバー16によって閉塞するようになっていることから、当該各作業窓48u〜48wや回路挿入口12aを介してハウジング10内に異物が混入してしまう不具合を抑制することができる。具体的には、例えばモータ回転軸24の一端側(前記各作業窓48u〜48w側)に減速機を連結する場合、前記各作業窓48u〜48wを各封止栓47によって閉塞したことで、当該各作業窓48u〜48wを通じての減速機側からハウジング10内への異物混入が抑制されることとなる。
As described above, each of the working
以上、本実施形態に係るモータ駆動装置によれば、モータ20側及びECU30側の双方に対して前記各中継端子41u〜41wを別体に構成するようにした(以下、かかる構成を「中継端子別体構造」と称す。)ため、前述のようにハウジング10内にモータ要素21及び制御回路31を収容した後でも、前記各作業窓48u〜48w及び回路挿入口12aを介して挿入するプローブ60によってモータ20とECU30とをバイパスさせ、前記所定の検査等を行うことが可能となる。これにより、モータ要素21と制御回路31を1つのハウジング10内に収容する構造を採用しつつも、当該両者21,31の検査等の作業性を確保することができる。
As described above, according to the motor drive device of the present embodiment, the
また、上述のように、前記モータ要素21と制御回路31をハウジング10に収容した後に当該両者21,31を前記各中継端子41u〜41wによって接続する構成としたことから、モータ要素挿入口11aに対し当該挿入口11aの開口側軸方向においてコネクタ39がモータ20と直交するようオーバーラップする構成を採用することが可能となり、装置の軸・径両方向に係る大型化の抑制に供される。しかも、前記コネクタ39はハウジング10の前記延出領域EXに設けられるため、いわゆるデッドスペースとなるモータ要素挿入口11aの開口部近傍の軸方向範囲を有効利用することとなり、装置を最もコンパクトに構成することができる。
In addition, as described above, since the
換言すれば、従来では、モータ要素と制御回路とを1つのハウジングに収容するのに、コネクタを含めて両者を接続した状態で収容する必要があったことから、本実施形態のようなレイアウト(モータ要素挿入口11aの開口側の軸方向においてコネクタ39がオーバーラップする形態)を採用することが困難であったが、前記中継端子別体構造を採用するようにしたことで、モータ要素21の組付後にコネクタ39を組み付けることが可能となるため、前記本実施形態のようなレイアウトを採用することができる。
In other words, conventionally, in order to accommodate the motor element and the control circuit in one housing, it is necessary to accommodate the motor element and the control circuit in a state where both of them including the connector are connected. Although it is difficult to adopt the configuration in which the
また、前述のような中継端子別体構造を採用するにあたり、前記各中継端子41u〜41wについて、結束部材50により一体的に結束させる構成としたため、当該各中継端子41u〜41wの接続作業の際にこれら各中継端子41u〜41wがばらけることがなく、当該接続作業が煩雑になってしまうおそれがない。これによって、前記各中継端子41u〜41wの接続作業性の向上を図ることができる。換言すれば、前記各中継端子41u〜41wを設けたことによる組付作業負担を極力抑えることができる。
Further, in adopting the separate relay terminal structure as described above, since each of the
しかも、前記結束部材50はハウジング10に固定される構成となっていることから、前記各中継端子41u〜41wの接続作業にあたってこれら各中継端子41u〜41wの位置を調整しつつ当該接続作業を行う、といった煩雑さを解消することも可能となり、当該各中継端子41u〜41wを設けたことによる組付作業負担のより効果的な抑制に供される。
In addition, since the binding
また、本実施形態の場合は、前記各中継端子41u〜41wとレゾルバ40とがモータ収容部11内の同じ軸方向側(モータ回転軸24の一端側)に配置されていることから、前記各中継端子41u〜41w及び前記各レゾルバ出力端子42に係る前記各回路側端子接続部46u〜46w及び前記各接続端子44への接続作業を効率的に行うことが可能となり、装置組付作業性のさらなる向上が図れる。
In the case of the present embodiment, each of the
さらには、この際、前記レゾルバ40とこのレゾルバ40が配置される側の軸受(第1軸受)B1とが、ハウジング10に一体に設けられたセンサ保持部15b及びこれに隣設される第1軸受保持部15aにそれぞれ直接保持される構成となっていることから、より軸心精度の高い側でもってロータ22の回転位置検出を行うことが可能となり、当該検出精度の向上にも供される。
Further, at this time, the
図5は、本発明に係るモータ駆動装置の第2実施形態を表したもので、前記結束部材50の固定手段について、前述のようなネジ止めではなく、いわゆるスナップフィット構造をもってハウジング10に固定するように構成したものである。
FIG. 5 shows a second embodiment of the motor drive device according to the present invention. The fixing means for the bundling
すなわち、本実施形態では、結束部材50の長手方向の両端部にX軸方向へ傾倒可能となる一対の係止固定部55,55が設けられていて、該両係止固定部55,55を介して、前記連通部13の長手方向の両端部に設けられた開口内側縁13aに係止固定されている。より具体的には、前記各係止固定部55,55は、その基端部55a,55aが薄肉に形成されることにより当該各基端部55a,55aを支点としてX軸方向へ傾倒可能に構成されてなるもので、これら各基端部55a,55aからZ軸負方向側へと延出する各脚部55b,55bが前記各基端部55a,55の弾性に基づいて連通部13の内側面13bに弾接すると共に、その先端部に外方へ突出するように設けられたほぼ鉤状の係止突起55c,55cが前記開口内側縁13aに係止することによって、結束部材50が連通部13に係止固定されるようになっている。
That is, in the present embodiment, a pair of locking and fixing
そして、この結束部材50をハウジング10に組み付けるには、前記各係止突起55c,55cの外側部に構成される先細り状のテーパ面55d,55dを連通部13の長手方向両端部の開口外側縁13cに当接させた状態でもって当該結束部材50をZ方向負方向側へと押し込むことにより、前記各テーパ面55d,55dに基づき前記各係止固定部55,55が前記開口外側縁13cに押圧されるように内方へと傾倒し、前記各係止突起55c,55cの基端が前記開口内側縁13aを過ぎたところで当該連通部13による押圧力から開放されて、前記各係止固定部55,55が外方へと復元することで、前記各係止突起55c,55cが前記開口内側縁13aに係止することとなる。
In order to assemble the binding
このように、本実施形態に係るモータ駆動装置によれば、結束部材50を、前述のようないわゆるスナップフィット構造によってワンタッチでハウジング10に固定することが可能となり、前記各中継端子41u〜41wの接続作業性(装置の組付作業性)のさらなる向上に供される。
Thus, according to the motor drive device according to the present embodiment, the bundling
図6及び図7は、本発明に係るモータ駆動装置の第3実施形態を表したもので、前記各中継端子41u〜41wのみならず、前記各レゾルバ出力端子42についても併せて結束部材50によって結束するように構成したものである。
6 and 7 show a third embodiment of the motor drive device according to the present invention. Not only the
すなわち、本実施形態では、結束部材50の結束保持部52のZ軸方向幅が幅広に設定され、このZ軸方向幅にて当該結束保持部52が前記連通部13にほぼ嵌合するかたちで構成されていて、前記各中継端子41u〜41wの通過に対応する位置に中継端子保持部52u〜52wが、前記各レゾルバ出力端子42の通過に対応する位置にセンサ端子保持部52aが、それぞれ貫通形成されていて、これによって、前記両端子52u〜52w,52aが一体的に結束保持されるようになっている。
That is, in the present embodiment, the width in the Z-axis direction of the binding holding
また、このような構成を採用するにあたって、前記各レゾルバ出力端子42のレゾルバ40側との接続形態についても、前記各実施形態のようにほぼL字形状に曲折された各端子42を端子台43を介してセンサコイル40cと接続させるのではなく、直線状に形成した各レゾルバ出力端子42をほぼクランク状に曲折させてなるコネクタ56を介してセンサコイル40cに接続する構成とすることが望ましい。
Further, in adopting such a configuration, the connection form of each
以上のように、本実施形態に係るモータ駆動装置によれば、前記各中継端子41u〜41wのみならず前記各レゾルバ出力端子42についても併せて結束部材50により結束されるように構成したことにより、前記各中継端子41u〜41wと同様、前記各レゾルバ出力端子42についてもその接続作業の容易化に供され、装置組付性のより一層の向上に寄与することができる。
As described above, according to the motor drive device according to the present embodiment, not only the
また、この際、前記各レゾルバ出力端子42をコネクタ39を介してセンサコイル40cと接続させる構成とすることで、前記各レゾルバ出力端子42を結束部材50により結束させる構成を採用するにあたって、つまり当該各レゾルバ出力端子42を、モータ要素21、レゾルバ40及び制御回路31を組み付けた後、前記各中継端子41u〜41wと共に後から組み付ける構成を採用するにあたって、当該各レゾルバ出力端子42を回路挿入口12aからY軸負方向側へ差し込むのみでこれら各レゾルバ出力端子42とセンサコイル40cとの接続を行うことが可能となる。これにより、前記各レゾルバ出力端子42のセンサコイル40c側との接続作業の容易化に供される。換言すれば、前記各レゾルバ出力端子42も含めて結束部材50によって結束させる構造を採用することに伴う作業負担を極力軽減することができる。
Further, at this time, by adopting a configuration in which each
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記各中継端子41u〜41wをモータ要素21及び制御回路31と別体に構成するという特異な構成を除き、他の細部の構成等については任意に変更することができる。
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments. For example, the
例えば、前記各レゾルバ出力端子42と制御基板33との接続形態について、前記各実施形態のように、前記各レゾルバ出力端子42を前記各接続端子44を介して制御基板33に間接的に接続させることのほか、図8に示すように、制御基板33の延設することによって前記各レゾルバ出力端子42を当該制御基板33に直接接続する構成とすることも可能である。この場合には、前記各接続端子44分の部品点数を削減できることから、装置の組付作業性をさらに向上させることができる。
For example, with respect to the connection form between each
前記各実施形態から把握される特許請求の範囲に記載した以外の技術的思想について、以下に説明する。 Technical ideas other than those described in the scope of claims understood from each of the embodiments will be described below.
(a)請求項2に記載のモータ駆動装置において、
前記結束部材は、前記ハウジングとの固定に供する固定部を有することを特徴とするモータ駆動装置。
(A) In the motor drive device according to claim 2,
The motor drive device according to claim 1, wherein the bundling member has a fixing portion for fixing to the housing.
かかる構成とすることで、各中継端子を接続する前に結束部材をハウジングに固定することによって当該各中継端子の位置決めが可能となり、これら中継端子の接続作業の容易化が図れる。なお、この際、固定部をいわゆるスナップフィット構造とすることにより、結束部材の固定作業の容易化も図れると共に、当該結束部材に係る部品点数の削減にも供される。 By adopting such a configuration, it is possible to position each relay terminal by fixing the bundling member to the housing before connecting each relay terminal, and the connection work of these relay terminals can be facilitated. At this time, by using a so-called snap-fit structure for the fixing portion, it is possible to facilitate the fixing operation of the binding member and to reduce the number of parts related to the binding member.
(b)請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記コイル側端子接続部は、前記コイルの軸方向端部側に設けられると共に、
前記コイル側接続手段は、モータ回転軸方向に沿って接続作業が行われることを特徴とするモータ駆動装置。
(B) In the motor drive device according to claim 1,
The coil side terminal connection portion is provided on the axial end portion side of the coil,
The coil side connecting means is connected to a motor rotating shaft and is connected to the motor drive device.
このように、コイルの軸方向端部側に設けたコイル側端子接続部に対して軸方向に接続作業を行う構成とすることで、当該接続作業が容易に行えるようになる。例えばコイル側接続手段をネジによる締結とした場合、ネジの長手方向と軸方向とをほぼ一致させることによって、当該締結作業を容易に行うことができる。 Thus, the connection work can be easily performed by adopting a configuration in which the connection work is performed in the axial direction with respect to the coil side terminal connection portion provided on the axial end portion side of the coil. For example, when the coil side connection means is fastened with screws, the fastening operation can be easily performed by making the longitudinal direction of the screws substantially coincide with the axial direction.
(c)請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記モータ収容部には、モータ回転軸方向における前記コイル側開口部の反対側に、前記モータ要素の収容に供するモータ要素挿入口が設けられ、
前記回路収容部は、モータ回転軸方向において前記モータ要素挿入口よりも軸方向外側へ延出するように形成されると共に、
前記ハウジングには、バッテリからの電力供給を行う配線と前記制御回路との接続に供するコネクタが設けられ、
該コネクタは、前記回路収容部における前記モータ要素挿入口よりも軸方向外側であって前記モータ回転軸とほぼ平行に構成される面に、前記モータ回転軸の径方向において前記モータ要素挿入口とオーバーラップするように設けられることを特徴とするモータ駆動装置。
(C) In the motor drive device according to claim 1,
The motor accommodating portion is provided with a motor element insertion port for accommodating the motor element on the opposite side of the coil side opening in the motor rotation axis direction,
The circuit housing portion is formed to extend outward in the axial direction from the motor element insertion port in the motor rotation axis direction,
The housing is provided with a connector for connecting the wiring for supplying power from the battery and the control circuit,
The connector is formed on a surface that is axially outer than the motor element insertion port in the circuit housing portion and configured to be substantially parallel to the motor rotation shaft, and the motor element insertion port in the radial direction of the motor rotation shaft. A motor drive device characterized by being provided to overlap.
このように、コネクタを、モータ回転軸方向に対し径方向に突出するように配置することで、装置の軸方向寸法の小型化に供される。また、この際、コネクタをモータ要素挿入口とオーバーラップするように配置することで、装置の径方向寸法の小型化も図ることができる。 Thus, by arranging the connector so as to protrude in the radial direction with respect to the motor rotation axis direction, the axial dimension of the apparatus can be reduced. At this time, by arranging the connector so as to overlap the motor element insertion port, it is possible to reduce the size of the apparatus in the radial direction.
(d)請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記コイル側開口部及び前記回路側開口部には、これらを閉塞する蓋部材が設けられることを特徴とするモータ駆動装置。
(D) In the motor drive device according to claim 1,
The motor drive device according to claim 1, wherein a lid member that closes the coil side opening and the circuit side opening is provided.
かかる構成とすることで、例えばコイル側開口部側に減速機を連結する場合であっても、当該減速機側からのハウジング内へのコンタミの混入を抑制することができる。 By adopting such a configuration, for example, even when a speed reducer is connected to the coil-side opening, the contamination from the housing from the speed reducer side can be suppressed.
10…ハウジング
11…モータ収容部
12…回路収容部
12a…回路挿入口(回路側開口部)
31…制御回路
23u〜23w…ステータコイル(コイル)
24…モータ回転軸
25u〜25w…コイル側端子接続部
41u〜41w…中継端子
45…ボルト(コイル側接続手段)
46u〜46w…回路側端子接続部
48u〜48w…作業窓(コイル側開口部)
DESCRIPTION OF
31 ...
24 ...
46u-46w ... Circuit side
Claims (2)
前記コイルへの電力供給及び通電制御を行う制御回路と、
前記モータ要素を収容するモータ収容部と該モータ収容部の径方向外側に配置され前記制御回路を収容する回路収容部とを有し、前記両収容部の内部空間同士が連通するように構成されたハウジングと、
前記モータ収容部内に設けられ、前記コイルと電気的に接続されたコイル側端子接続部と、
回路収容部内に設けられ、前記制御回路のうち前記コイルに電力供給を行う電力供給回路と電気的に接続された回路側端子接続部と、
前記コイル側端子接続部を外部へ臨ませるように前記ハウジングに開口形成されたコイル側開口部と、
前記回路側端子接続部を外部へ臨ませるように前記ハウジングに開口形成された回路側開口部と、
前記コイル側端子接続部と前記回路側端子接続部とを電気的に接続することにより前記電力供給回路から前記コイルへの電力供給に供する複数の中継端子と、
前記コイル側端子接続部と前記中継端子の一端側とを接続するコイル側接続手段と、
前記回路側端子接続部と前記中継端子の他端側とを接続する回路側接続手段と、を備え、
前記モータ収容部には、モータ回転軸方向の前記コイル側開口部側に、前記ロータの回転位置を検出する回転位置センサが配設されると共に、
前記モータ回転軸は、前記モータ収容部のモータ回転軸方向の前記コイル側開口部側に設けられた軸受保持部に収容保持される軸受により回転自在に支持されることを特徴とするモータ駆動装置。 A motor element comprising a rotor that rotates integrally with a motor rotation shaft, and a stator that is disposed on the outer peripheral side of the rotor and has a plurality of phase coils;
A control circuit for performing power supply and energization control to the coil;
A motor housing portion for housing the motor element; and a circuit housing portion disposed on a radially outer side of the motor housing portion for housing the control circuit, the inner spaces of the housing portions being configured to communicate with each other. Housing
A coil-side terminal connection provided in the motor housing and electrically connected to the coil;
A circuit-side terminal connecting portion provided in a circuit housing portion and electrically connected to a power supply circuit that supplies power to the coil in the control circuit;
A coil side opening formed in the housing so as to face the coil side terminal connection part to the outside;
A circuit side opening formed in the housing so as to face the circuit side terminal connection part to the outside;
A plurality of relay terminals for supplying power from the power supply circuit to the coil by electrically connecting the coil side terminal connection portion and the circuit side terminal connection portion;
Coil side connection means for connecting the coil side terminal connection part and one end side of the relay terminal;
Circuit side connection means for connecting the circuit side terminal connection portion and the other end side of the relay terminal ,
A rotation position sensor for detecting the rotation position of the rotor is disposed in the motor housing portion on the coil side opening side in the motor rotation axis direction, and
The motor driving device is characterized in that the motor rotating shaft is rotatably supported by a bearing that is housed and held in a bearing holding portion provided on the coil side opening in the motor rotating shaft direction of the motor housing portion. .
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