JP5764459B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータとその駆動を制御するコントロールユニットとを一体にした駆動装置に関する。

従来、運転者の操舵をモータの駆動力によってアシストする電動パワーステアリングシステム（以下「ＥＰＳ」という。）に用いられる駆動装置において、モータとそのモータの駆動を制御するコントロールユニットとを一体にした機電一体型の駆動装置が知られている。
特許文献１に記載の駆動装置は、コントロールユニットのコネクタの開口がモータの軸方向の一方に設けられている。このコネクタの開口に、駆動装置が搭載される車両側のコネクタが接続可能である。車両の備えるバッテリーの電力は、車両の配線を経由し、車両側のコネクタ、およびそれに接続されたコントロールユニット側のコネクタからコントロールユニットの電子回路に供給される。

特開２０１１−３７３２４号公報

しかしながら、車両側のコネクタが設けられている位置は、駆動装置が搭載される車種によって異なる。このため、特許文献１に記載の駆動装置は、コントロールユニットのコネクタの開口と反対側に車両側のコネクタが設けられている場合、車両の配線をコントロールユニットのコネクタの開口側へ引き回さなければならないので、車両に駆動装置を取り付ける作業工数が増加する。
また、特許文献１に記載の駆動装置のコントロールユニットは、コネクタの開口と反対側に電子回路が形成された回路基板が設けられている。このため、車両側のコネクタの位置に対応するようにモータの軸方向の他方にコネクタの開口を設ける場合、コネクタの再設計に伴い、コントロールユニット全体のレイアウトを大きく変更することになる。したがって、種々の車種に対応したレイアウトの異なるコントロールユニットを数種類設定すると、駆動装置の製造上のコストが高くなることが懸念される。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、車両等に容易に搭載することの可能な駆動装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明によると、駆動装置は、モータ部、回路部、コネクタ保持部およびコネクタを備える。
モータ部は、外郭を形成する筒状のモータケース、モータケースの径内側に設けられ複数相を構成する巻線が巻回されたステータ、およびステータの径内側でステータに対し相対回転可能に設けられたロータを有する。
回路部は、ステータの巻線に電力を供給する駆動素子、この駆動素子から生じる熱を吸収可能なヒートシンク、および駆動素子と電気的に接続する電子回路を有する回路基板を有し、モータケースの軸方向の一方に設けられる。
コネクタ保持部は、回路部から径外方向に延びる複数の腕部、一方の腕部と他方の腕部とを接続する接続部、および複数の腕部と接続部の内側でモータケースの軸方向に通じるコネクタ挿入孔を有する。
外部電源または装置から電力または信号を電子回路へ供給する外部コネクタが接続可能な開口をモータケースの軸方向の一方または他方或いはモータケースの径外方向に有するコネクタは、モータケースよりも径外側でコネクタ保持部のコネクタ挿入孔に挿入され、コネクタ保持部に取り付けられる。

コネクタ保持部は、モータケースの軸方向に通じるコネクタ挿入孔を有する。このため、コネクタ保持部には、駆動装置が搭載される車両等が備える外部コネクタの向きに対応した種々のコネクタを取り付けることが可能である。ここで、種々のコネクタとは、外部コネクタが接続可能な開口をモータケースの軸方向の一方に有するコネクタ、その開口をモータケースの軸方向の他方に有するコネクタ、またはその開口をモータケースの径外方向に有するコネクタである。したがって、車両等の外部コネクタに接続されている配線を取り回すことなく、車両等に駆動装置を容易に取り付けることが可能になり、車両等への駆動装置の搭載性を高めることができる。
また、駆動装置は、モータ部、回路部およびコネクタ保持部を共通化し、外部コネクタの向きに対応するようにコネクタのみを変更することが可能になる。したがって、駆動装置の製造上のコストを低減することができる。
さらに請求項１に係る発明によると、コネクタ保持部は、ヒートシンクと一体に形成される。
これにより、コネクタ保持部の剛性を高めることが可能となる。したがって、コネクタの開口へ外部コネクタを押圧する力を大きくすることが可能になるので、外部コネクタとコネクタとの接続を確実に行うことができる。
また、構成部品の一体化により、部品点数を削減することができる。

請求項２に係る発明によると、コネクタは、コネクタ本体、コネクタ端子、一方の取付部および他方の取付部を有する。
コネクタ本体は、辺および頂点が角または丸となった直方体形状に形成され、外部コネクタが接続可能な開口を有する。
コネクタ端子は、一端がコネクタ本体の内側で外部コネクタの端子に接続可能であり、他端が回路基板に接続される。
一方の取付部は、コネクタ本体の外壁から外側に突出し、一方の腕部に取り付けられる。
他方の取付部は、コネクタ本体の外壁から外側に突出し、他方の腕部に取り付けられる。
一方の取付部、コネクタ端子の一端、および他方の取付部は、モータケースの軸に平行な仮想平面上に並ぶ。
コネクタ本体は、直方体形状のうちで面積の最も広い面がモータケースの軸に平行となるように設けられる。
これにより、コネクタが回路部から外側へ突出する距離が短くなる。したがって、駆動装置を小型化することができる。
なお、「モータケースの軸に平行」とは、コネクタが回路部から外側へ突出する距離を短くすることが可能な程度に平行であればよい。

請求項３に係る発明によると、コネクタ保持部は、コネクタの取付部と当接する腕部の当接面と、板状に形成された接続部とが垂直に設けられる。
これにより、外部コネクタが接続可能な開口をモータケースの軸方向の一方に有するコネクタ、またはその開口をモータケースの軸方向の他方に有するコネクタをコネクタ保持部に取り付けた場合、コネクタの開口に外部コネクタを挿し込む方向と接続部とが平行になる。また、外部コネクタを挿し込む方向と腕部の当接面とが垂直になる。このため、コネクタの開口に外部コネクタを挿し込む際、コネクタの傾きを接続部で抑制するととともに、外部コネクタからコネクタに伝わる押圧力を腕部で確実に受け止めることができる。

請求項４に係る発明によると、接続部と複数の腕部とが一体で形成される。
これにより、接続部と複数の腕部の剛性を高めることが可能となる。したがって、外部コネクタとコネクタとの接続を確実に行うことができる。

請求項５に係る発明によると、駆動装置は、上カバーおよび下カバーを備える。
上カバーは、回路部、コネクタ保持部およびコネクタを回路部から見てモータ部と反対側から覆う。
下カバーは、回路部、コネクタ保持部およびコネクタを回路部から見てモータ部側から覆う。
コネクタは、外部コネクタが接続可能な開口をコネクタ保持部から見てモータ部と反対側に有するものである。
上カバーは、コネクタ本体が挿通する挿通孔を有する。
下カバーは、コネクタ挿入孔を塞ぐことでコネクタ端子を保護する保護板を有する。
これにより、回路部、コネクタ保持部およびコネクタが、上カバーと下カバーによって保護されるので、回路部に異物が混入することを防ぐことができる。また、コネクタ端子に異物が接触して電子回路に電流が流れることを防ぐことができる。

請求項６に係る発明によると、駆動装置は、回路部、コネクタ保持部およびコネクタを回路部から見てモータ部と反対側から覆う上カバーを備える。
コネクタは、外部コネクタが接続可能な開口をコネクタ保持部から見てモータ部側に有するものである。
これにより、回路部、コネクタ保持部およびコネクタが上カバーによって保護されるので、回路部に異物が混入することを防ぐことができる。また、コネクタ端子に異物が接触して電子回路に電流が流れることを防ぐことができる。

請求項７に係る発明によると、コネクタ保持部の接続部および腕部と、上カバーの内壁とが当接している。
これにより、上カバーの剛性を高めることができる。

本発明の第１実施形態による駆動装置の構成図および回路図。 本発明の第１実施形態による駆動装置の側面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図。 図３のＩＶ―ＩＶ線の断面図。 図３のＶ−Ｖ線の断面図。 本発明の第１実施形態による駆動装置のコントロールユニットの分解斜視図。 本発明の第１実施形態による駆動装置のコネクタの斜視図。 本発明の第１実施形態による駆動装置の回路部の斜視図。 本発明の第１実施形態による駆動装置の回路部とコネクタを組み付けた状態の斜視図。 本発明の第１実施形態による駆動装置のコントロールユニットの斜視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコントロールユニットの正面図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコントロールユニットの上カバーを外した状態の側面図。 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の断面図。 図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線の断面図。 図１２のＸＶ−ＸＶ線の断面図。 図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線の断面図。 図１４のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコントロールユニットの分解斜視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコネクタの斜視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置の回路部とコネクタを組み付けた状態の斜視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコントロールユニットの斜視図。 本発明の第２実施形態による駆動装置のコントロールユニットとモータ部の分解斜視図。 本発明の第３実施形態による駆動装置のコントロールユニットの平面図。 図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線の断面図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による駆動装置を図１〜図１０に基づいて説明する。駆動装置１は、車両などに搭載される電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）に適用される。
図１に示すように、駆動装置１は、モータ部２およびコントロールユニット３を備えている。モータ部２は、車両のステアリングホイール４に連結されたステアリングシャフト５を回転させる減速ギヤ６にその出力端１００が噛合うように設けられている。
運転者によってステアリングホイール４が操舵されると、その操舵によってステアリングシャフト５に生じるトルクがトルクセンサ７により検出される。駆動装置１は、トルクセンサ７から出力される信号、および図示しないＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）から伝送される車速信号などに基づき、ステアリングホイール４の操舵をアシストするためのトルクを発生する。このトルクは、減速ギヤ６を経由してステアリングシャフト５に伝達される。

コントロールユニット３は、図６に示すように、回路部１０、コネクタ保持部５０、コネクタ６０、上カバー７０および下カバー８０などを備える。
まず、コントロールユニット３の備える回路部１０の電気的構成について、図１を参照して説明する。
回路部１０は、モータ部２を駆動する電流が流れるパワー部１１と、そのパワー部１１の動作を制御する制御部３０とから構成され、モータ部２を駆動制御する。
パワー部１１は、第１コンデンサ１２、チョークコイル１３、複数のインバータ回路１４、１５を形成する複数のスイッチング素子１６〜２１および第２コンデンサ２２などから構成される。スイッチング素子１６〜２１は、特許請求の範囲に記載の「駆動素子」に相当する。

パワー部１１には、駆動装置１の外部に設けられる電源８から電力が供給される。電源８は、例えば車両のバッテリーなどである。パワー部１１の備える第１コンデンサ１２およびチョークコイル１３は、フィルタ回路を構成し、電源８を共有する他の装置から回路部１０に伝わるノイズを低減するとともに、回路部１０から電源８を共有する他の装置へ伝わるノイズを低減する。また、チョークコイル１３は、電源８と電源リレー２３、２４との間に直列接続され、電圧変動を減衰する。

パワー部１１は、２個のインバータ回路１４、１５を備えている。一方のインバータ回路１４と他方のインバータ回路１５とは、実質的に同一の構成であるので、ここでは、一方のインバータ回路１４の構成のみを説明する。
電源リレー２３、２４およびスイッチング素子１６〜２１は、ＭＯＳＦＥＴであり、ゲート電圧により、ソース−ドレイン間がオンオフ制御される。電源リレー２３、２４は、スイッチング素子１６〜２１とチョークコイル１３との間に設けられ、異常時にスイッチング素子１６〜２１を経由してモータ部２へ流れる電流を遮断可能である。

電源側の３個のスイッチング素子１６〜１８は、ドレインが電源側に接続され、ソースが電源側の３個のスイッチング素子１６〜１８のそれぞれに対応するグランド側の３個のスイッチング素子１９〜２１のドレインに接続されている。グランド側の３個のスイッチング素子１９〜２１のソースは、シャント抵抗２５を経由してグランドに接続されている。電源側のスイッチング素子１６〜１８と、それに対応するグランド側のスイッチング素子１９〜２１との接続点は、それぞれモータ部２の三相巻線に接続されている。
シャント抵抗２５は、スイッチング素子１９〜２１とグランドとの間に接続されている。シャント抵抗２５に印加される電圧または電流を検出することにより、モータ部２に流れる電流を検出可能である。

第２コンデンサ２２は、スイッチング素子１６〜２１の電源側の配線とグランド側の配線とに接続されている。つまり、第２コンデンサ２２は、スイッチング素子１６〜２１と並列接続されている。第２コンデンサ２２は、電荷を蓄えることでスイッチング素子１６〜２１への電力供給を補助し、また、電流の切り替えにより生じるリップル電流を吸収する。

制御部３０は、カスタムＩＣ３１、回転角センサ３２、マイコン３３およびプリドライバ３４、３５等から構成される。
カスタムＩＣ３１は、レギュレータ３６、回転角センサ信号増幅部３７および検出電圧増幅部３８等を含む半導体集積回路である。
レギュレータ３６は、電源８から供給される電力を安定化する安定化回路である。レギュレータ３６により、マイコン３３は、安定した所定の電圧（例えば５Ｖ）で動作する。
回転角センサ信号増幅部３７には、回転角センサ３２から出力された信号が入力される。回転角センサ３２は、モータ部２のシャフトに設けられた磁石の磁界内に設けられ、周囲の磁界の変化を検出する。回転角センサ３２の出力する信号は、モータ部２のロータの回転角度に関する信号として回転角センサ信号増幅部３７に伝送される。回転角センサ信号増幅部３７は、回転角センサ３２から伝送された信号を増幅し、マイコン３３へ出力する。
検出電圧増幅部３８は、シャント抵抗２５の両端電圧を検出し、その検出した検出値を増幅し、マイコン３３へ出力する。

マイコン３３は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ等を有する小型のコンピュータである。マイコン３３には、回転角センサ信号増幅部３７からロータの回転角度に関する信号、検出電圧増幅部３８からシャント抵抗２５の両端電圧、トルクセンサ７から操舵トルク信号、およびＣＡＮから車速情報等が入力される。
マイコン３３は、これらの信号が入力されると、ロータの回転角度に基づき、車速に応じてステアリング４の操舵をアシストするように、プリドライバ３４、３５を介してＰＷＭ制御により作り出されたパルス信号を生成する。このパルス信号は、２系統のインバータ回路１４、１５のスイッチング素子１６〜２１のオンオフの切り替え動作を制御する。また、マイコン３３は、検出電圧増幅部３８から入力されるシャント抵抗２５の両端電圧に基づき、モータ部２へ供給する電流を正弦波に近づけるようインバータ回路１４、１５を制御する。これにより、モータ部２には、位相の異なる正弦波の駆動電流が供給され、モータ部２のステータの巻線に回転磁界が生じる。この回転磁界によりモータ部２はトルクを発生し、運転者のステアリング４による操舵がアシストされる。

次にコントロールユニット３の構成について説明する。コントロールユニット３は、図２に示すように、モータ部２の軸方向の一方に設けられている。そしてコントロールユニット３は、図６に示すように、回路部１０、コネクタ保持部５０、コネクタ６０、上カバー７０および下カバー８０などを備える。
図３〜図５に示すように、回路部１０は、２個のパワーモジュール４０、４１、パワー基板４２、制御基板４３、ヒートシンク４４およびコンポーネントキャリア４５等を有する。
一方のパワーモジュール４０は、一方のインバータ回路１４を形成する電源リレー２３、２４、スイッチング素子１６〜２１、シャント抵抗２５およびそれらを接続する配線などを樹脂等の封止体で覆うことで構成される。
他方のパワーモジュール４１は、他方のインバータ回路１５を形成するスイッチング素子などを樹脂等の封止体で覆うことで構成される。一方のパワーモジュール４０と他方のパワーモジュール４１とは、実質的に同一の構成である。

パワー基板４２には、上述したパワー部１１を構成する第１コンデンサ１２、チョークコイル１３および第２コンデンサ２２等が実装される。また、パワー基板４２には、電源８から供給された電流が２個のパワーモジュール４０、４１のスイッチング素子１６〜２１を経由し、モータ部２の三相巻線に流れる配線が形成される。これにより、パワー基板４２は、電源８からモータ部２へ大電流の流れる電子回路を有する。
一方、制御基板４３には、制御部３０を構成するカスタムＩＣ３１、回転角センサ３２、マイコン３３およびプリドライバ３４、３５等が実装される。制御基板４３には、２個のパワーモジュール４０、４１のスイッチング素子１６〜２１のオンオフの切り替え動作を制御する信号を送信する配線が形成される。これにより、パワー基板４２は、スイッチング素子１６〜２１の動作を制御する電子回路を有する。
パワー基板４２および制御基板４３は、特許請求の範囲に記載の「回路基板」に相当する。

ヒートシンク４４は、例えばアルミなどの熱伝導性の高い金属から形成され、２個のパワーモジュール４０、４１の発する熱を吸収可能である。ヒートシンク４４は、モータケース９０の中心軸Ｏを含む仮想平面αを挟んで向き合うように設けられた２個のブロック４６、４７を有する。一方のブロック４６の外壁に一方のパワーモジュール４０が取り付けられ、他方のブロック４７の外壁に他方のパワーモジュール４１が取り付けられる。ヒートシンク４４のモータ部２と反対側にパワー基板４２が取り付けられ、ヒートシンク４４のモータ部側に制御基板４３が取り付けられる。また、２個のブロック４６、４７の間に第２コンデンサ２２が設けられている。

コネクタ保持部５０は、図３〜図６、図８および図９に示すように、ヒートシンク４４と一体に形成され、２個の腕部５１、５２および接続部５３を有する。
一方の腕部５１は、ヒートシンク４４の一方のブロック４６から径外方向かつ仮想平面αから離れる方向へ延び、その端部から仮想平面αに平行に延びている。他方の腕部５２は、ヒートシンク４４の他方のブロック４７から径外方向かつ仮想平面αから離れる方向へ延び、その端部から仮想平面αに平行に延びている。２個の腕部５１、５２は、後述するコネクタ６０の当接部が当接可能な当接面５４を有している。当接面５４は、モータケース９０の軸Ｏに対して垂直に形成されている。当接面５４にはねじ孔５５が設けられている。
接続部５３は、板状に形成され、一方の腕部５１と他方の腕部５２とを接続している。板状の接続部５３は、仮想平面αに垂直、かつ、モータケース９０の軸Ｏに平行な仮想平面βに平行に設けられている。２個の腕部５１、５２の当接面５４と接続部５３とは、垂直に設けられている。
コネクタ保持部５０は、２個の腕部５１、５２および接続部５３の内側に、モータケース９０の軸方向に通じるコネクタ挿入孔５６を有する。コネクタ挿入孔５６は、モータケース９０よりも径外側に設けられ、モータケース９０の軸方向の両側に開放されている。

コネクタ６０は、図３〜図７に示すように、コネクタ本体６１、取付部６２、６３およびコネクタ端子を有する。
コネクタ本体６１は、辺および頂点が角または丸となった直方体形状に形成される。コネクタ本体６１は、直方体形状のうちで面積の最も広い面６７がモータケース９０の軸Ｏに平行となるように設けられる。コネクタ本体６１は、外部コネクタが接続可能な３個の開口６４を有する。コネクタ本体６１の有する３個の開口６４は、コネクタ保持部５０から見て、モータケース９０の軸方向のモータ部２と反対側に設けられている。
コネクタ本体６１の有する１個の開口６４１には、外部電源８から電力をパワー基板４２の電子回路に供給する外部コネクタが接続可能である。他の２個の開口６４２には、トルクセンサ７等から伝送される信号を制御基板４３の電子回路に供給する外部コネクタが接続可能である。
コネクタ端子は、パワー端子６５と制御端子６６とから構成される。パワー端子６５は、コの字型に形成され、一端がコネクタ本体６１の内側で外部コネクタの端子に接続可能であり、他端がパワー基板４２の配線に接続されている。一方、制御端子６６は、Ｚ型に形成され、一端がコネクタ本体６１の内側で外部コネクタの端子に接続可能であり、他端が制御基板４３の配線に接続されている。
取付部６２、６３は、コネクタ本体６１と一体に樹脂から形成され、コネクタ本体６１の左右に突出する。コネクタ本体６１の外壁から外側に突出する一方の取付部６２は、コネクタ保持部５０の一方の腕部５１に取り付けられる。コネクタ本体６１の外壁から外側に突出する他方の取付部６３は、コネクタ保持部５０の他方の腕部５２に取り付けられる。
一方の取付部６２、パワー端子６５の一端、制御端子６６の一端、および他方の取付部６３は、モータケース９０の軸Ｏに平行な仮想平面β上に並ぶように設けられる。
コネクタ６０の開口６４に外部コネクタが挿し込まれる際、コネクタ６０がモータケース９０の径外方向へ傾くことをコネクタ保持部５０の接続部５３が抑制する。また、外部コネクタからコネクタ６０へ伝わる押圧力を腕部５１、５２の当接面５４が受け止める。

図６、図８及び図９に示すように、コンポーネントキャリア４５は樹脂から形成され、ヒートシンク４４の外側に設けられる。コンポーネントキャリア４５は、ヒートシンク４４にねじ４８によって取り付けられる。
コンポーネントキャリア４５の内側で、図示しない基板用端子と図示しないモータ端子とが接続される。基板用端子は、パワーモジュール４０、４１からパワー基板４２に延びる配線に電気的に接続する端子である。モータ端子は、モータ部２のステータ９１に巻回された巻線９５に電気的に接続する端子である。これにより、回路部１０からモータ部２の巻線９５へ電流が供給される。

上カバー７０は、図３〜図６及び図１０に示すように、有底筒状に形成され、回路部１０、コネクタ保持部５０およびコネクタ６０を、回路部１０から見てモータ部２と反対側から覆っている。上カバー７０は、コネクタ本体６１が挿通する挿通孔７１を有する。このため、コネクタ６０の開口６４に外部コネクタを差し込むことが可能である。上カバー７０は、上カバー７０に設けられた孔７２から挿入される図示しないスルーボルトによって、ヒートシンク４４とともにモータケース９０に固定される。
下カバー８０は、図４〜図６に示すように、回路部１０、コネクタ保持部５０およびコネクタ６０を、回路部１０から見てモータ部側から覆っている。下カバー８０は、下カバー本体８１から垂直に立ちあがる爪部８２によってヒートシンク４４に取り付けられる。下カバー８０は、保護板８３を有する。保護板８３は、コネクタ保持部５０の腕部５１、５２および接続部５３の軸方向モータ部側の端面に当接し、コネクタ挿入孔５６の軸方向モータ部側を塞ぐ。保護板８３は、コネクタ端子を保護している。

続いてモータ部２について、図４および図５を参照して説明する。
モータ部２は、モータケース９０、ステータ９１、ロータ９２およびシャフト９３を有している。
モータケース９０は、例えば鉄板をプレス加工して有底筒状に形成され、モータ部２の外郭を形成する。モータケース９０は、筒状の周部９０１と、この周部９０１の軸方向の一方から径内方向へ延びる底部９０２とを有している。モータケース９０の周部９０１の他方の側の開口をフレームエンド９４が塞いでいる。
モータケース９０の周部９０１の内壁にステータ９１が固定されている。ステータ９１は、積層鋼板から形成され、突極及び図示しないスロットを周方向に交互に有している。ステータ９１のスロットに巻線９５が収容されている。巻線９５は突極に巻回される。巻線９５は、２系統の三相巻線を形成している。巻線９５から取り出された図示しない取出線はコントロールユニット側へ延び、図示しないモータ端子と接続している。

ロータ９２は、積層鋼板から形成され、ステータ９１の径内側でステータ９１に対し相対回転可能に設けられている。ロータ９２には、ロータコアの径外側に異種の磁極が周方向に交互に形成されている。ロータ９２の回転中心に形成された軸孔にシャフト９３が固定されている。シャフト９３は、軸方向の一端がモータケース９０の底部９０２に設けられた軸受９７に取り付けられ、他端がフレームエンド９４に設けられた軸受９８に取り付けられている。これにより、シャフト９３は、モータケース９０及びフレームエンド９４に回転可能に支持される。シャフト９３の制御基板４３側の端部には、ロータ９２の回転角を検出するための磁石９９が設けられている。
回路部１０からステータ９１の巻線９５に通電されると、回転磁界が形成され、ロータ９２及びシャフト９３はステータ９１及びモータケース９０に対して正逆回転する。そして、シャフト９３のフレームエンド側の出力端１００からステアリングシャフト５の減速ギヤ６に駆動力が出力される。

次に、駆動装置１の製造方法について、図６〜図１０を参照して説明する。
ヒートシンク４４のコネクタ保持部５０のコネクタ挿孔５６にコネクタ６０を挿入する。そしてコネクタ６０の取付け部６２，６３とコネクタ保持部５０の腕部５１、５２とをねじ５７で固定する。
コンポーネントキャリア４５をヒートシンク４４にねじ４８にて固定する。
ヒートシンク４４に電子部品の実装されたパワー基板４２、制御基板４３を図示しないねじにて固定し、コネクタ６０の端子６５および図示しないコンポーネントキャリア４５の基板用端子をパワー基板４２に、コネクタ６０の端子６６を制御基板４３に半田付けにて電気的に接合する。
ここで、回路部１０およびコネクタ保持部５０は、後述する第２実施形態または第３実施形態と同一構成の共通部品である。
続いて、ヒートシンク４４に下カバー８０を取り付ける。
次に、図１０に示すように、回路部１０、コネクタ保持部５０、コネクタ６０、下カバー８０が組み付けられたものに上カバー７０を被せる。このとき、図３〜図５に示すように、上カバー７０の内壁と、コネクタ保持部５０の接続部５３および腕部５１、５２とが当接する。これにより、上カバー７０の剛性が高くなる。
上カバー７０に設けられた孔７２からスルーボルトを挿入し、上カバー７０とヒートシンク４４とをモータケース９０に固定する。スルーボルトは、ヒートシンク４４の円筒部４４１を通り、モータケース９０に設けられた図示しないめねじに固定される。
これにより、駆動装置１が完成する。

本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、コネクタ保持部５０は、モータケース９０の軸方向に通じるコネクタ挿入孔５６を有する。これにより、コネクタ保持部５０には、駆動装置１が搭載される車両等が備える外部コネクタの向きに対応した種々のコネクタを取り付けることが可能である。本実施形態では、コネクタ保持部５０から見てモータ部２と反対側に開口６４を有するコネクタ６０をコネクタ保持部５０に取り付けたが、後述する第２実施形態のように、コネクタ保持部５０から見てモータ部側に開口を有するコネクタをコネクタ保持部５０に取り付けることも可能である。また、後述する第３実施形態のように、モータケース９０の径外方向に開口を有するコネクタをコネクタ保持部５０に取り付けることも可能である。このため、駆動装置１は、モータ部２、回路部１０およびコネクタ保持部５０を共通化し、外部コネクタの向きに対応するようにコネクタ６０のみを変更することが可能である。したがって、駆動装置１の製造上のコストを低減することができる。
本実施形態では、コネクタ保持部５０から見てモータ部２と反対側に開口６４を有するコネクタ６０をコネクタ保持部５０に取り付けた。このため、駆動装置１は、車両に取り付けの際、駆動装置１の軸方向コントロールユニット側に外部コネクタが設けられている場合、その外部コネクタに接続されている配線を取り回すことなく、外部コネクタと駆動装置１のコネクタ６０とを容易に取り付けることが可能である。したがって、車両への駆動装置１の搭載性を高めることができる。

本実施形態では、一方の取付部６２、コネクタ端子６５、６６の一端、および他方の取付部６３は、モータケース９０の軸Ｏに平行な仮想平面β上に並ぶ。そして、コネクタ本体６１は、直方体形状のうちで面積の最も広い面６７がモータケース９０の軸Ｏに平行となるように設けられる。これにより、回路部１０から外側へコネクタ６０が突出する距離が短くなる。したがって、駆動装置１を小型化することができる。
本実施形態では、コネクタ保持部５０の腕部５１、５２は、ヒートシンク４４と一体に形成される。これにより、コネクタ保持部５０の剛性を高めることが可能となる。したがって、コネクタ６０の開口６４の内側へ外部コネクタを押圧する力を大きくすることが可能になるので、外部コネクタとコネクタ６０との接続を確実に行うことができる。また、構成部品の一体化により、部品点数を削減することができる。
本実施形態では、回路部１０、コネクタ保持部５０およびコネクタ６０が、上カバー７０および下カバー８０の保護板８３によって外部から遮蔽される。このため、回路部１０に異物が混入することを防ぐことができる。また、保護板８３によってコネクタ端子６５、６６に異物が接触することが防がれるので、コネクタ端子６５、６６から電子回路に電流が流れることを防ぐことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による駆動装置を図１１〜図２２に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において上述した第１実施形態と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２実施形態では、外部コネクタが接続可能な開口６４０が軸方向モータ部側に設けられたコネクタ６００がコネクタ保持部５０に取り付けられている。
図１８〜図２０に示すように、コネクタ６００は、取付部６２０、６３０がコネクタ本体６１０の軸方向モータ部２と反対側に設けられている。このため、コネクタ本体６１０は、コネクタ保持部５０から軸方向モータ部側へ突出している。
コネクタ本体６１０は、モータケース９０の軸Ｏに垂直に延びる第１凸部６１１および第２凸部６１２を有する。第１凸部６１１は、コネクタ保持部５０の段差５８に当接する。第２凸部６１２は、下カバー本体８１から垂直に立ち上がる第２保護板８４に当接する。
パワー端子６５０は、Ｚ型に形成され、一端がコネクタ本体６１の内側で外部コネクタの端子に接続可能であり、他端がパワー基板４２の配線に接続されている。一方、制御端子６６０は、コの字型に形成され、一端がコネクタ本体６１の内側で外部コネクタの端子に接続可能であり、他端が制御基板４３の配線に接続されている。
なお、第２実施形態では、上カバー７０は、挿通孔を有していない。
また、下カバー８０は、下カバー本体８１から垂直に立ち上がり、コネクタ本体６１の第２凸部と当接する第２保護板８４を有する。

次に、第２実施形態の駆動装置の製造方法について、図１８〜図２２を参照して説明する。
図１８に示すように、回路部１０およびコネクタ保持部５０は、第１実施形態または第３実施形態と同一の構成である。
図２０に示すように、コネクタ保持部５０のコネクタ挿入孔５６にコネクタ６００を挿入する。そしてコネクタ６００の取付部６２０、６３０と、コネクタ保持部５０の腕部５１、５２とをねじ５７によって固定する。
続いて、ヒートシンク４４に下カバー８０を取り付ける。

次に、図２１に示すように、回路部１０、コネクタ保持部５０、コネクタ６００、下カバー８０が組み付けられたものに上カバー７０を被せる。このとき、図１４、図１６および図１７に示すように、上カバー７０の内壁と、コネクタ保持部５０の接続部５３および腕部５１、５２が当接する。
続いて図２２に示すように、上カバー７０に設けられた孔７２からスルーボルト７３を挿入し、モータケース９０に設けられためねじ７４に螺着することで、上カバー７０とヒートシンク４４とをモータケース９０に固定する。このとき、モータ部２の巻線９５に電気的に接続するモータ端子を保持するホルダ４９を、回路部１０のコンポーネントキャリア４５の内側に挿入する。そして図１４に示すように、上カバー７０の外側からねじ７５で固定することで、モータ端子と図示しない基板用端子とを接続する。
これにより、駆動装置が完成する。

第２実施形態では、以下の作用効果を奏する。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様、駆動装置は、モータ部２、回路部１０およびコネクタ保持部５０を共通化し、外部コネクタの向きに対応するようにコネクタ６００のみを変更することが可能になる。したがって、駆動装置の製造上のコストを低減することができる。
本実施形態では、コネクタ保持部５０から見てモータ部側に開口６４０を有するコネクタ６００をコネクタ保持部５０に取り付けた。このため、駆動装置は、車両に取り付けの際、駆動装置の軸方向モータ部側に外部コネクタが設けられている場合、その外部コネクタに接続されている配線を取り回すことなく、外部コネクタと駆動装置のコネクタ６００とを容易に取り付けることが可能である。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様、コネクタ保持部５０のコネクタ挿入孔５６は、モータケース９０よりも径外側に設けられている。このため、外部コネクタをモータ部側からコネクタ６００に差し込むことが可能である。
第２実施形態では、コネクタ本体６１０の第１凸部６１１とコネクタ保持部５０の段差５８とが当接し、コネクタ本体６１０の第２凸部６１２と下カバー８０の第２保護板８４とが当接する。これにより、回路部１０、コネクタ保持部５０およびコネクタ６００が外部から遮断され、回路部１０に異物が混入することを防ぐことができる。また、コネクタ端子６５０、６６０に異物が接触して電子回路に電流が流れることを防ぐことができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による駆動装置を図２３および図２４に基づいて説明する。
第３実施形態では、外部コネクタが接続可能な開口６４３がモータケース９０の径外方向に設けられたコネクタ６０１がコネクタ保持部５０に取り付けられている。コネクタ本体６１は、コネクタ保持部５０の接続部５３の軸方向のモータ部２と反対側の端面に当接している。また、コネクタ本体６１は、上カバー７０の挿通孔７１を通り、上カバー７０の径外側へ突出している。
コントロールユニット３の備える回路部１０およびコネクタ保持部５０は、上述した第１、第２実施形態と同一の構成である。

第３実施形態では、以下の作用効果を奏する。
第３実施形態においても、第１実施形態と同様、駆動装置は、モータ部２、回路部１０およびコネクタ保持部５０を共通化し、外部コネクタの向きに対応するようにコネクタ６０１のみを変更することが可能になる。したがって、駆動装置の製造上のコストを低減することができる。
本実施形態では、駆動装置の径外方向に開口６４３を有するコネクタ６０１をコネクタ保持部５０に取り付けた。このため、駆動装置は、車両に取り付けの際、駆動装置の径外方向に外部コネクタが設けられている場合、その外部コネクタに接続されている配線を取り回すことなく、外部コネクタと駆動装置のコネクタ６０１とを容易に取り付けることが可能である。

（他の実施形態）
上述した複数の実施形態では、コネクタ保持部とヒートシンクとを一体で形成した。これに対し、他の実施形態では、コネクタ保持部とコンポーネントキャリアとを一体で形成してもよい。また、コンポーネントキャリアを樹脂から形成し、コネクタ保持部を金属から形成し、コンポーネントキャリアとコネクタ保持部とをボルト止めなどにより固定してもよい。
また、制御基板またはパワー基板と、コネクタ保持部とをボルト止めなどにより固定してもよい。
上述した複数の実施形態では、コネクタ保持部にコネクタを固定した。これに対し、他の実施形態では、コネクタ保持部を備えることなく、モータケースよりも径外方向へ制御基板を延長し、その延長した制御基板のモータ部側の端面、またはモータ部と反対側の端面にコネクタを固定してもよい。
このように、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・駆動装置
２ ・・・モータ部
１０ ・・・回路部
１６〜２１・・・スイッチング素子（駆動素子）
４２ ・・・パワー基板（回路基板）
４３ ・・・制御基板（回路基板）
４４ ・・・ヒートシンク
５０ ・・・コネクタ保持部
５１、５２・・・腕部
５３ ・・・接続部
５４ ・・・当接面
５６ ・・・コネクタ挿入孔
６０、６００、６０１・・・コネクタ
６１、６１０・・・コネクタ本体
６２、６３、６２０、６３０・・・取付部
６４、６４０、６４１、６４２、６４３・・・開口
６５、６５０・・・パワー端子（コネクタ端子）
６６、６６０・・・制御端子（コネクタ端子）
９０ ・・・モータケース
９１ ・・・ステータ
９２ ・・・ロータ
９５ ・・・巻線

Claims (7)

1. 外郭を形成する筒状のモータケース、このモータケースの径内側に設けられ複数相を構成する巻線が巻回されたステータ、および前記ステータの径内側で前記ステータに対し相対回転可能に設けられたロータを有するモータ部と、
   前記ステータの前記巻線に電力を供給する駆動素子、この駆動素子から生じる熱を吸収可能なヒートシンク、および前記駆動素子と電気的に接続する電子回路を有する回路基板を有し、前記モータケースの軸方向の一方に設けられる回路部と、
   前記回路部が有する前記ヒートシンクから径外方向に延びる複数の腕部、一方の前記腕部と他方の前記腕部とを接続する接続部、および複数の前記腕部と前記接続部の内側で前記モータケースの軸方向に通じるコネクタ挿入孔を有し、前記ヒートシンクと一体に形成されるコネクタ保持部と、
   外部電源または装置から電力または信号を前記電子回路へ供給する外部コネクタが接続可能な開口を前記モータケースの軸方向の一方または他方或いは前記モータケースの径外方向に有し、前記モータケースよりも径外側で前記コネクタ保持部の前記コネクタ挿入孔に挿入され、前記コネクタ保持部に取り付けられるコネクタと、を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記コネクタは、辺および頂点が角または丸となった直方体形状に形成され前記外部コネクタが接続可能な前記開口を有するコネクタ本体、一端が前記コネクタ本体の内側で前記外部コネクタの端子に接続可能であり他端が前記回路基板に接続されるコネクタ端子、前記コネクタ本体の外壁から外側に突出して一方の前記腕部に取り付けられる一方の取付部および前記コネクタ本体の外壁から外側に突出して他方の前記腕部に取り付けられる他方の取付部を有し、
   一方の前記取付部、前記コネクタ端子の一端、および他方の前記取付部は、前記モータケースの軸に平行な仮想平面上に並び、
   前記コネクタ本体は、直方体形状のうちで面積の最も広い面が前記モータケースの軸に平行となるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記コネクタ保持部は、前記コネクタの取付部と当接する前記腕部の当接面と、板状に形成された前記接続部とが垂直に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記コネクタ保持部は、前記接続部と複数の前記腕部とが一体で形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置において、
   前記回路部、前記コネクタ保持部および前記コネクタを前記回路部から見て前記モータ部と反対側から覆う上カバーと、
   前記回路部、前記コネクタ保持部および前記コネクタを前記回路部から見て前記モータ部側から覆う下カバーと、を備え、
   前記コネクタは、前記外部コネクタが接続可能な前記開口を前記コネクタ保持部から見て前記モータ部と反対側に有するものであり、
   前記上カバーは、前記コネクタ本体が挿通する挿通孔を有し、
   前記下カバーは、前記コネクタ挿入孔を塞ぐことで前記コネクタ端子を保護する保護板を有することを特徴とする駆動装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置において、
   前記回路部、前記コネクタ保持部および前記コネクタを前記回路部から見て前記モータ部と反対側から覆う上カバーを備え、
   前記コネクタは、前記外部コネクタが接続可能な前記開口を前記コネクタ保持部から見て前記モータ部側に有するものであることを特徴とする駆動装置。
7. 前記コネクタ保持部の前記接続部および前記腕部と、前記上カバーの内壁とが当接していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動装置。

Images