JP6280773B2 - Drive control device for electric actuator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両の電動パワーステアリング装置などの駆動装置を作動させる電動アクチュエータの駆動制御装置の改良技術に関する。 The present invention relates to an improved technique of a drive control device for an electric actuator that operates a drive device such as an electric power steering device of a vehicle.
例えば、車両の電動パワーステアリング装置にあっては、以下の特許文献1に記載されているように、運転者によるステアリングの回転操作をアシストするために、電動アクチュエータである電動モータの回転駆動力が用いられている。
For example, in an electric power steering device for a vehicle, as described in
前記電動モータの駆動制御装置は、円筒状のユニットカバー内に、前記電動モータに駆動信号を供給するスイッチング回路を有する円盤状の第1基板と、駆動信号の元となる電源電圧を平滑化する電解コンデンサを有する円盤状の第2基板と、スイッチング回路を制御する制御回路を有する円盤状の第3基板が収容保持されている。 The drive control device for the electric motor smoothes a disk-shaped first substrate having a switching circuit that supplies a drive signal to the electric motor in a cylindrical unit cover, and a power supply voltage that is a source of the drive signal. A disk-shaped second substrate having an electrolytic capacitor and a disk-shaped third substrate having a control circuit for controlling the switching circuit are accommodated and held.
また、前記ユニットカバーの開口部は、電動モータを収容するモータカバーによって閉塞されており、前記第1基板と第2基板及び第3基板が電動モータのモータ軸の軸方向に順次並べられている。 The opening of the unit cover is closed by a motor cover that houses the electric motor, and the first substrate, the second substrate, and the third substrate are sequentially arranged in the axial direction of the motor shaft of the electric motor. .
しかしながら、前記公報記載の従来技術は、前記ユニットカバーが円筒状に形成されていることから、前記第1〜第3基板もユニットカバーの筒状の内部形状に合わせてそれぞれ円盤状に形成されて、軸方向へ直列に重ね合わされた状態で収容配置されている。 However, in the prior art described in the publication, since the unit cover is formed in a cylindrical shape, the first to third substrates are also formed in a disc shape according to the cylindrical inner shape of the unit cover. The housing is arranged in a state of being superposed in series in the axial direction.
このため、前記第1〜3基板の径方向の大きさが必然的に制約されて、それぞれ表面積を十分に取ることできない。この結果、前記基板の実装される電子部品の数や大きさも制約されてしまうおそれがある。 For this reason, the size in the radial direction of the first to third substrates is inevitably restricted, and a sufficient surface area cannot be obtained. As a result, the number and size of electronic components on which the board is mounted may be limited.
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、車両への搭載性を向上させつつ回路基板の表面積を可及的に大きくすることが可能な電動アクチュエータの駆動制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional technical problems, and is a drive control device for an electric actuator capable of increasing the surface area of a circuit board as much as possible while improving the mountability to a vehicle. The purpose is to provide.
本願請求項1に係る発明は、とりわけ、筒状のハウジングと該ハウジング内に収容された駆動部を有する電動モータと、前記駆動部を駆動制御する回路基板と該回路基板を内部に収容した収容ケーシングを有する制御ユニットと、を備え、
前記収容ケーシングを、矩形状のボックス状に形成すると共に、前記ハウジングの軸方向端部から軸方向へ延出した状態で設けると共に、前記回路基板を、幅方向が前記収容ケーシングの幅方向に沿った状態で収容し、前記回路基板の長手方向の端部に設けられた接続端子を介して前記駆動部と前記回路基板を電気的に接続したことを特徴としている。
The invention according to
The storage casing is formed in a rectangular box shape and provided in a state extending in the axial direction from the axial end of the housing, and the circuit board is provided with a width direction along the width direction of the storage casing. And the drive unit and the circuit board are electrically connected via connection terminals provided at the ends in the longitudinal direction of the circuit board.
本発明によれば、車両への搭載性を向上させつつ回路基板の実装面積を拡大させることが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to enlarge the mounting area of a circuit board, improving the mounting property to a vehicle.
以下、本発明に係る電動アクチュエータの駆動制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、駆動装置として車両の操舵装置である電動パワーステアリング装置に適用したものである。
〔第1実施形態〕
前記電動パワーステアリング装置は、図1に示すように、上端部にステアリング01が結合されたステアリングシャフト02の下端部側に、ラックギア03とピニオンギア04を内部に収容した鉄系金属製のギアケース05が設けられている。また、前記ギアケース05の一側部には、前記ステアリングシャフト02の回転力をアシストする電動アクチュエータである電動モータ1が図外のブラケットを介して設けられている。この電動モータ1の後端部には、電動モータ1の回転を制御する制御ユニット2が取り付けられ、この制御ユニット2の後端側には、通電用と通信用の2つを合わせ持つコネクタ3が組み付けられている。
Embodiments of a drive control apparatus for an electric actuator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the drive device is applied to an electric power steering device which is a vehicle steering device.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus includes a ferrous metal gear case in which a
前記電動モータ1は、通常の三相ブラシレス型のACモータであって、図2、図3及び図9、図10などに示すように、モータハウジング4と、該モータハウジング4の内部に収容された駆動部5と、から主として構成され、該駆動部5の回転駆動力を、モータハウジング4内に収容された図外の減速機構を介してピニオンギア06に伝達し、この駆動力を前記ラックギア03にアシスト力として付与するようになっている。
The
前記モータハウジング4は、金属材によってほぼ円筒状に形成され、一端部の外周に4つのボス部4a〜4dが一体に形成され、該各ボス部4a〜4dに形成されたボルト挿通孔に挿通された図外のボルトによって前記ギアケース05に固定されるようになっていると共に、前端開口から突出した減速機構の駆動軸6が前記ピニオンギア5に連結されている。
The
また、このモータハウジング4の後端側の開口縁には、円環状のシール溝4eが形成されており、このシール溝4eは、横断面ほぼU字形状に形成され、前記制御ユニット2の後述する収容ケーシング15の前端部に突設された突状部21,24が嵌合して、シール溝3eに予め充填されたシール剤を押圧することによりU字形状の溝シールを構成するようになっている。
An
前記駆動部5は、モータハウジング4の内周面に固定されたコイル7や、該コイル7の内側に回転自在に設けられた円筒状の永久磁石
8と、該永久磁石8の中心軸方向に一体的に設けられたモータ軸9と、を備えている。
The
前記モータ軸9は、一端部9aがモータハウジング4の一端開口から前記制御ユニット2方向へ延出していると共に、図外の他端部が前記減速機構にギアを介して連係している。
The
また、前記モータハウジング4の内部後端側には、前記コイル7へ制御電流を供給する配電盤10が複数のビス11によって固定されている。この配電盤10には、配線回路10aがモールドされていると共に、この配線回路10aに電気的に接続された3つのモータ端子12(U相端子)、13(V相端子)、14(W相端子)が突設されていると共に、中央の貫通孔には前記モータ軸9の一端部9aが回転自在に挿通されている。
A
前記各モータ端子12〜14は、図9に示すように、それぞれがモータ軸9の軸方向に沿って平行に延出した細長い板状に形成されて、配電盤10に電気的に結合された幅広の固定端部12a〜14aと、該固定端部12a〜14aの先端縁から一体に突出して、中央部が長手方向に沿って切り欠かれた二股フォーク状の接続部12b〜14bと、から構成されている。
As shown in FIG. 9, each of the
前記制御ユニット2は、アルミ合金材からなる収容ケーシング15と、該収容ケーシング15内に収容されて、前記駆動部5を駆動制御する回路基板16(ECU)とによって構成されている。
The
前記収容ケーシング15は、図2〜図5に示すように、軸線Xが前記モータハウジング4の軸線Yを基準として約30°の角度αに屈曲形成されて、前記モータハウジング軸線Yに十分近づいた軸線方向に沿った位置となるように配置されている。前記モータハウジング4に対する収容ケーシング15の角度αは、0°以上でかつ90°以下の任意の角度位置に設定することが可能である。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
この収容ケーシング15は、全体がモータハウジング4の軸方向に沿った前後方向に長い矩形ボックス状に形成されて、横幅が前記モータハウジング4の外径と同じか僅かに短く形成されていると共に、下側ケーシング部17(第1分割部)と上側ケーシング部18(第2分割部)によって上下に2分割形成されている。
The
前記下側ケーシング部17は、図4、図6及び図7にも示すように、前後方向に長い平面視ほぼ長方形状に形成されていると共に、横断面ほぼ横コ字形状に形成されており、比較的に肉厚に形成された底壁17aと、該底壁17aの両側部から立ち上がった下側両側壁17b、17bと、長手方向の一端部に一体に形成された下側連結部17cと、から構成され、他端部側は前記コネクタ3が嵌入される開口部が形成されている。
As shown in FIGS. 4, 6, and 7, the
前記底壁17aは、四隅部に前記回路基板16を固定する4本のねじ部19がねじ込まれる図外の雌ねじ孔が形成されていると共に、肉厚に形成したことによって放熱用のヒートシンクとして機能するようになっている。
The
前記下側両側壁17b、17bは、底壁17aよりも薄肉に形成されて、それぞれの上端部には横断面ほぼU字形状のシール溝20、20が長手方向に沿って形成されていると共に、該各シール溝20、20の前後端壁には該シール溝20,20と連通する矩形状の開口溝20a、20a、20b、20bがそれぞれ前後方向へ貫通状態に形成されている。
The
なお、前記底壁17aと両側壁17b、17bの連結部は、横断面円弧状に形成されている。
The connecting portion between the
前記下側連結部17cは、前記底壁17aの前端縁及び両側壁17b、17bの前端縁からほぼ30°の角度で屈曲状に立ち上がり、全体が前記モータハウジング4の後端部の下半分形状に沿った半円筒状に形成されている。また、下側連結部17cの前端面の幅方向中央位置には、前記モータハウジング4のシール溝4eに嵌合する突状部21が一体に形成されている。この突状部21は、下側連結部17cの前端面に沿って円弧状に形成されていると共に、この両端縁21a、21bが前端側開口溝20a、20aの底面位置と同じ高さまで延出している。
The lower connecting
また、前記他端部の前端面には、図13にも示すように、下側ケーシング部17の横断面形状に沿った円弧状の突状部22が突設されており、この突状部22は、両端部に前記後端側の各開口溝20b、20bと対向する矩形状の切欠溝22b、22bが形成されている。
Further, as shown in FIG. 13, an arc-shaped projecting
前記上側ケーシング部18は、図4、図5及び図8にも示すように、前記下側ケーシング部17の上方から被嵌状態に設けられ、前後方向に長い平面視ほぼ長方形状に形成されていると共に、横断面ほぼ横コ字形状に形成されており、平坦状の上壁18aと、該上壁18aの両側部から立ち下がった上側両側壁18b、18bと、長手方向の一端部に一体に形成された上側連結部18cと、から構成され、他端部側はコネクタ3が接続される開口部になっている。
As shown in FIGS. 4, 5, and 8, the
前記上壁18aは、前記底壁17aとほぼ同じ肉厚に形成されている。前記上側両側壁18b、18bは、それぞれの下端部に前記下側両側壁17b、17bのシール溝20、20に嵌合する突状部23,23が長手方向に沿って形成されて、この各一端部23a、23aと各他端部23b、23bが、前記下側ケーシング部17の両端部側の開口溝22a、22a、22b、22bの近傍まで延出している。
The
そして、前記各突状部23,23は、下側のシール溝20,20に予め充填されたシール剤を押し込みながら前記各シール溝20、20に嵌入してシール剤によるシール長の長い溝シールを形成するようになっている。
Each of the
また、前記各突状部23、23によって各シール溝20,20内で押し込まれたシール剤は、一部が前後の前記各開口溝20a、20a、20b、20bや前後の各切欠溝22a、22a、22b、22bに漏れ出てこれらの部位を連続的にシールするようになっている。なお、前記各開口溝20a〜20b及び各切欠溝22a〜22bの全体が、切欠部を構成している。
In addition, the sealant pushed into the
前記上側連結部18cは、下側連結部17cと同じく上壁18aの前端縁や、両側壁18b、18bの前端縁から約30°の角度で屈曲状に立ち上がっていると共に、全体が前記モータハウジング4の後端部の上半分形状に沿って半円筒状に形成されている。また、上側連結部18cの前端面の幅方向中央位置には、前記モータハウジング4のシール溝4eに嵌合する突状部24が一体に形成されている。この突状部24は、上側連結部18cの前端面に沿って円弧状に形成されていると共に、この両端縁24a、24bが下側ケーシング17に上側ケーシング部18を上方から組み付けた際に、前記下側連結部17cの9突状部21の両端縁21a、21bと上下から突き合わされた状態になっている。
The upper connecting
また、前記他端部の前端面には、図4,図5にも示すように、上側ケーシング部18の横断面形状に沿った円弧状の突状部25が突設されており、この突状部25の両端縁25a、25bも、前記下側の突状部22、22の両端面に上下方向から突き合わせ状態になっている。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, an arc-shaped projecting
前記回路基板16は、図5〜図8に示すように、下側ケーシング部17の底壁17a上面に配置固定された下側の金属基板であるインバータ基板26と、該インバータ基板26の上方位置に配置された上側の制御基板27とを備えている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
前記インバータ基板26は、前記収容ケーシング15の形状に合わせてほぼ長方形状に形成され、下面全体が前記底壁17aの上面に当接していると共に、前記4本のねじ部19によって前記制御基板27と一緒に底壁17aにねじ止め固定されている。また、インバータ基板26の上面には、配線回路が樹脂材によってモールドされていると共に、5つのアルミ電解コンデンサ28a〜28eと、各層の駆動用半導体である複数のMOS−FETとしてのU相上アームMOS29a、V相上アームMOS29b、W相上アームMOS29c、U相下アームMOS30a、V相下アームMOS30b、W相下アームMOS30cがそれぞれ実装されていると共に、前記各UVWのMOS29a〜29cと30a〜30cの相リレー31a〜31cが実装されている。さらに、コイル32、電源リレー33a、33b、電源用雌型端子34、GND用雌型端子35などの電子部品が実装されている。
The
前記電源用雌型端子34とGND用雌型端子35は、図5及び図12に示すように、矩形環状に折曲形成されて、コネクタ3側の前端部の対向片が内方へ折り返し状に折り曲げられて、該対向する折り曲げ部間の微小隙間に後述するコネクタ3の電源用雄型端子55やGND用雄型端子56が圧入して接続されるようになっている。
As shown in FIGS. 5 and 12, the power
また、前記インバータ基板26のモータ側前端部には、図9にも示すように、前記UVW相の各モータ端子12〜14に接続される3つのモータ接続端子36、37、38が立設されている。この各モータ接続端子36〜38は、インバータ基板26の幅方向に沿って等間隔位置に平行して設けられていると共に、前記制御基板27を上下方向から貫通した各先端部36a〜38aが前記モータ端子12〜14の延長線方向に対して直角方向となるようにコネクタ3方向へ折曲形成されている。また、この各先端部36a〜38aは、前記各モータ端子12〜14の二股状先端部12b〜14bが挿通する各一対の接続孔36b、37b、38bが貫通形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, three
なお、前記インバータ基板26の所定位置には、前記電子部品などに接続された複数の端子群39が上方へ突設されている。
Note that a plurality of
前記制御基板27は、前記インバータ基板26の形状とほぼ同じく長方形状に形成されて、下面外周部に枠状のアルミ合金製の保持フレーム40が固定されていると共に、該保持フレーム40を介して前記各ねじ部19が挿通される4つの円筒支持部41によって前記インバータ基板26の上方位置に所定隙間をもって配置固定されている。 また、制御基板27は、内部に前記各電子部品などに前記端子群39を介して電気的に接続される配線回路が樹脂モールドされていると共に、図7及び図8に示すように、電動モータ1側の前端部に前記モータ接続端子36〜38の先端部36a〜38aが下方から挿通する開口窓42a〜42cがそれぞれ形成されている。
The
また、前記保持フレーム40の前端部外面には、前面43aが傾斜状のブロック43が固定されていると共に、このブロック43の前面43aにモータ軸9の回転速度を検出するセンサ部44が設けられている。このセンサ部44は、前記ブロック43の前面43aの傾斜を利用して前記モータ軸0の先端部9aの先端面に近接して対向配置されている。
In addition, a
また、制御基板27は、後端部の上面に通信用の2つのサブコネクタ45,45が固定されていると共に、下面には前記インバータ基板26上の電源用雌型端子34やGND用雌型端子35の各後端面をそれぞれ支持する2つの支持ブロック46、46が固定されている。
Further, the
前記サブコネクタ45、45は、内部に複数の雌型端子を有している。 The sub-connectors 45, 45 have a plurality of female terminals inside.
前記各支持ブロック46,46は、前記コネクタ3を収容ケーシング15の後端部に嵌合させつつコネクタ3の電源用雄型端子55とGND用雄型端子56を、前記電源用雌型端子34やGND用雌型端子35に形成された微小隙間に圧入した際に、電源用雌型端子34やGND用雌型端子35の各後端面を支持して、インバータ基板26上面上からの剥がれなどを抑制するものである。
Each of the support blocks 46, 46 fits the
前記コネクタ3は、合成樹脂材によって一体に形成され、図2〜図7に示すように、前記収容ケーシング15の後端部に長手方向から嵌合する外装部材50と、該外装部材50の後端部に一体的に結合された楕円筒状の電源用コネクタ部51と、2つの通信用コネクタ部52,53とを備えている。
The
前記外装部材50は、外周部50aと、該外周部50aに隔成された端壁50bからなり、前記外周部50aの外形が前記収容ケーシング15の後端部の横断面楕円形状と同じ形状に形成されて、端壁50bを含めた全体がほぼキャップ状に形成されている。また、前記外周部50aの前端面には、前記収容ケーシング15の後端面に設けられた上下の突状部22、25に嵌合する横断面U字形状のシール溝54が全周に渡って形成されている。このシール溝54に予め充填されたシール剤を、前記各突状部22,25によって押し込んで溝シールを確保することは、前記モータハウジング4と収容ケーシング15の連結による溝シールを得る場合と同じである。
The
前記電源用コネクタ部51は、前記端壁50bの外面から突設されて、内部軸方向に電源用雄型端子55とGND用雄型端子56が固定されている。この電源用雄型端子55とGND用雄型端子56は、各一端部55a、56aがコネクタ部51の内部に臨んでいるが、クランク状に折曲された各他端部55b、56bが前記端壁50bを貫通してインバータ基板26の電源用雌型端子34とGND用雌型端子35の微小隙間内に圧入されている。
The
前記通信用コネクタ部52,53は、前記端壁50bの外面から突設されて、内部軸方向にそれぞれ複数の通信用雄型端子57、58が固定されており、この端子57,58の各一端部57a、58aがコネクタ部52,53の内部に臨んでいるが、各他端部57b、58bが前記端壁50bを貫通して前記制御基板27の各サブコネクタ45,45内の雌型端子に押し込んで接続されている。
The
なお、前記各コネクタ部51〜53には、外部から雌型コネクタが接続されて、バッテリー電源からの電流や通信信号が入力されるようになっている。
〔本実施形態の作用効果〕
以下、本実施形態の作用について説明すると、車両の駆動中に運転者が前記ステアリング01を回転操作して、前記制御ユニット2からからの制御電流を介して電動モータ1を回転駆動させて、減速機構を介して前記ピニオンギア06によりステアリング操作の通常のアシスト駆動を行う。
Each of the
[Effects of this embodiment]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. The driver rotates the
そして、本実施形態にあっては、前記収容ケーシング15を、モータハウジング4の側部ではなく、後端部側に約30°の角度位置に取り付けて軸方向に沿って配置したことから、装置全体の径方向の大型化を十分に抑制することが可能になり、つまり、装置のスリム化が図れる。これによって、駆動制御装置のエンジンルームなどへの搭載性が良好になる。
And in this embodiment, since the said
特に、前記制御ユニット1を、モータハウジング4の軸線Yに対して例えば約30°〜90°未満の任意の角度α位置に配置できるので、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上し、これによって、エンジンルーム内での他の部品との干渉を抑制できる。
In particular, since the
また、モータケーシング3に対して収容ケーシング15の角度を任意に変更でき、本実施形態のように、図1に示すようにラックギア03の軸方向と平行に配置できるので配置スペースを十分に小さくすることが可能になる。
Further, the angle of the
しかも、前記制御ユニット2は、収容ケーシング15が平面長方形状の薄型ボックスに形成されて、この収容ケーシング15の内部に収容されたインバータ基板26や制御基板27も収容ケーシング15形状に合わせて長方形状に形成することができる。このため、前記従来技術のように、各基板を円盤状に形成しなければならない構造に対して前記電子部品を実装する表面積を十分に大きくすることが可能になる。この結果、この表面積が従来のような小さい場合のように、基板を多重に数多く設ける必要がなくなるので、製造コストの低減化も図れる。
Moreover, in the
また、発熱性の電子部品を数多く実装したインバータ基板26の底面を、前記下側ケーシング部17の肉厚な底壁17aの上面に当接したことから、前記発熱部品からの熱を効率良く放熱することができる。この結果、回路基板16の冷却効果が大きくなる。
Further, since the bottom surface of the
さらに、前記底壁17aを肉厚化することによって、インバータ基板26を下側ケーシング部17の上下方向の中央部の幅面積の大きな位置に配置させることができる。つまり、下側ケーシング17は、底壁17aと両側壁17b、17bの結合箇所の外面が円弧状に形成されていることから、底壁17aが薄肉に形成されている場合は、このインバータ基板26の幅長さを小さくしなければならない。しかし、底壁17aの肉厚が大きいことから、インバータ基板26を前記円弧部を避けた中央側に配置できるので、該インバータ基板26の幅長さを十分に大きく形成することが可能になる。したがって、電子部品の実装面積を大きく取ることができる。
Furthermore, by thickening the
また、前記電動モータ1側のモータ端子12〜14を、制御ユニット2側のモータ接続端子36〜38に対して直交方向から挿入して接続するようになっていることから、この挿入作業が容易になると共に、この挿入応力がモータ接続端子36〜38の先端横方向ではなく、固定端側に作用するので、前記挿入圧力によってモータ接続端子36〜38の固定端側がインバータ基板26から剥がれにくくなる。
Further, since the
また、前記モータ接続端子36〜38に折曲角度が、モータハウジング4に対する収容ケーシング15の取り付け角度と同じになっていることから、該収容ケーシング15の組み付け作業性が良好になる。
Further, since the bending angle of the
さらに、前記コネクタ3を収容ケーシング15の後端部に組み付ける際に、前記電源用、GND用雄型端子55,56の先端部が電源用、GND用雌型端子34、35に圧入されると、この圧入力を各支持ブロック46、46で受けることから、前記圧入力で前記電源用、GND用雌型端子34、35の変形やインバータ基板26からの剥がれ等を抑制することができる。
Further, when the
なお、前記電源用、GND用雌型端子34、35の後面と各支持ブロック46,46の対向前面との間に僅かな隙間を形成することも可能であり、このようにすれば、電源用、GND用雌型端子34、35の寸法のバラツキや熱変形などが発生しても、これらを前記隙間が吸収するので、下側ケーシング部17に対するインバータ基板26や制御基板27の組み付け性が良好になる。
It is also possible to form a slight gap between the rear surfaces of the power supply and GND
前記制御基板27は、下面が保持フレーム40によって保持されていることから、熱膨張、縮小などによる反りや変形を十分に抑制でき、耐久性の向上が図れる。
Since the lower surface of the
前記センサ部44は、前記モータハウジング4と収容ケーシング15の傾斜角度と同じ角度のブロック43の傾斜面に固定されて、前記モータ軸9の先端部9aの先端面と対向して配置されていることから、モータ軸9の回転検出精度を向上させることができる。
The
また、前記ブロック43の傾斜面にセンサ部44を設けることによって、回路基板16の部品実装面に対するモータ軸9の角度を自由に設定することができる。つまり。前記部品実装面の平面方向を0°として垂直方向90°とした場合、モータ軸9の角度(モータハウジング4)を0°〜90°の範囲で適宜設定することが可能になる。これによって、エンジンルーム内での他の部品類を避けた位置にレイアウトすることが容易になり、車両への搭載性を向上させることができる。
Further, by providing the
前記各サブコネクタ45、45を、予め制御基板27の上面に実装したことによって、制御ユニット2に回路基板16全体を組み付けた状態で、収容ケーシング15の後端部に前記コネクタ3を組み付けつつサブコネクタ45,45に通信用雄型端子57,58を接続することができるので組み付け作業性が良好になると共に、製品コストの低減化及び組み付け工数の短縮化を図ることができる。
Since each of the sub-connectors 45 and 45 is mounted on the upper surface of the
また、前記収容ケーシング15は、前述したように、予め各シール溝20に充填されたシール剤を、各突状部23から押し込んだ際に、洩れだしたシール剤が前記各開口溝20aや各切欠溝23aに入り込んで、下側ケーシング部17と上側ケーシング部18の結合面全体及び収容ケーシング15とモータケーシング4の結合端部、並びに収容ケーシング15と外装部材50との結合端部にも流れ込むことから、これら全体の結合箇所を連続的にシールすることが可能になる。
Further, as described above, when the sealing agent previously filled in each sealing
この結果、収容ケーシング15とモータハウジング4及びコネクタ3との間のシール性能が向上する。
As a result, the sealing performance between the
さらに、前記インバータ基板26に設けられた各モータ接続端子36〜38を、収容ケーシング15の幅方向に沿って隣接して配置したことから、前記相リレー31a〜31cを含む前記U相上アームMOS29a、V相上アームMOS29b、W相上アームMOS29cから前記各モータ接続端子36〜38までの通電ラインが電動モータ1に向けて3列配置となる。これによって相間の等長化や配線距離の短縮化を図ることができる。この結果、配線インダクタンスを低減してノイズを低減させることができると共に、電動モータ1の駆動効率の向上が図れる。
Furthermore, since the
また、前記下側ケーシング部17の底壁17aを肉厚にしたことにより、前述したように、インバータ基板26から伝達された熱の熱受容量が大きくなって放熱効率を高めることができる。
〔第2実施形態〕
図14は第2実施形態を示し、前記制御ユニット2を、前記電動モータ1の軸線Yと同一軸線上に配置したものであり、つまり、前記両者1,2のモータ軸線Xに対するユニット軸線Yの角度が0°に設定したものである。
Further, by making the
[Second Embodiment]
FIG. 14 shows a second embodiment, in which the
したがって、前記制御ユニット2が電動モータ1の軸方向の投影内に収まり径方向へ突出することがないので、径方向で隣接する他の部品との干渉をさらに抑制することが可能になる。
Therefore, since the
なお、他の構成は、第1実施形態と同様であるから、同一の作用効果が得られる。 In addition, since the other structure is the same as that of 1st Embodiment, the same effect is obtained.
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものでなく、例えば、電動モータ1の軸線Yに対する制御ユニット2の軸線Xの角度を任意に設定することによって、エンジンルームの大きさや形状に応じてレイアウトを替えることができるので、車両への搭載性が向上する。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, by arbitrarily setting the angle of the axis X of the
1…電動モータ
2…制御ユニット
3…コネクタ
4…モータハウジング
5…駆動部
6…駆動軸
9…モータ軸
9a…先端部
10…配電盤
12〜14…UVW相モータ端子
12a〜14a…固定端部
12b〜14b…二股状先端部
15…収容ケーシング
16…回路基板
17…下側ケーシング部
17a…底壁
18…上側ケーシング部
20…シール溝
20a…開口溝
21…突状部
22…突状部
22a…切欠溝
23〜25…突状部
26…インバータ基板
27…制御基板
28a〜30a…アルミ電解コンデンサ
31…リレー
34・35…電源用、GND用雌型端子
36〜38…モータ接続端子
36a〜38a…先端部
40…保持フレーム
43…ブロック
44…センサ部
50…外装部材
51…電源用コネクタ部
52・53…通信用コネクタ部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
筒状のハウジングと該ハウジング内に収容された駆動部を有する電動モータと、
前記電動モータの中心に設けられたモータ軸と、
前記駆動部を駆動制御する回路基板と該回路基板を内部に収容した収容ケーシングを有する制御ユニットと、
を備え、
前記収容ケーシングは、矩形状のボックス状に形成されていて、内部に前記回路基板を収容し、前記ハウジングの軸方向端部に、前記モータ軸に対して傾斜した状態で設けられ、
前記回路基板の長手方向の端部に設けられた接続端子を介して前記駆動部と前記回路基板が電気的に接続されていることを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In a drive control device for an electric actuator that operates a drive device mounted on a vehicle,
An electric motor having a cylindrical housing and a drive unit housed in the housing;
A motor shaft provided at the center of the electric motor;
A control unit having a circuit board that drives and controls the drive unit, and a housing casing that houses the circuit board;
With
The housing casing is formed in a rectangular box shape, houses the circuit board therein, and is provided at an axial end of the housing in an inclined state with respect to the motor shaft ,
Drive control device of the electric actuator, wherein the circuit board and the driving unit via a connection terminal provided on the longitudinal end portion of the circuit board are electrically connected.
前記ハウジングの軸方向端部に取り付けられる前記収容ケーシングを、前記ハウジングの軸線に対して0°〜90°までの角度範囲内の位置に取り付けたことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
The drive control device for an electric actuator, wherein the housing casing attached to the axial end of the housing is attached to a position within an angle range of 0 ° to 90 ° with respect to the axis of the housing.
前記駆動装置は、車輪の操舵を行うラックギアに操舵力を付与するパワーステアリング装置であって、
前記パワーステアリング装置は、前記駆動部の回転トルクを前記ラックギアに伝達するピニオンギアを有し、
前記制御ユニットを、前記電動モータを介して前記ラックギアの軸方向に沿って配置したことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
The drive device is a power steering device that applies a steering force to a rack gear that steers wheels,
The power steering device has a pinion gear that transmits the rotational torque of the drive unit to the rack gear,
The drive control apparatus for an electric actuator, wherein the control unit is disposed along the axial direction of the rack gear via the electric motor.
前記制御ユニットの収容ケーシングを、下側ケーシング部と上側ケーシング部に2分割に形成すると共に、
金属材によって形成された前記下側ケーシング部の底壁を肉厚に形成すると共に、前記底壁の内底面に前記回路基板を当接させたことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
The housing casing of the control unit is formed in two parts in a lower casing part and an upper casing part ,
A drive control device for an electric actuator, characterized in that a bottom wall of the lower casing portion made of a metal material is formed thick, and the circuit board is brought into contact with an inner bottom surface of the bottom wall.
前記回路基板は、電子部品を実装する実装面から立ち上がった接続端子を有すると共に、該接続端子の先端部に、前記駆動部側から突出した駆動端子を所定の角度方向から接続したことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
The circuit board has a connection terminal rising from a mounting surface on which an electronic component is mounted, and a drive terminal protruding from the drive unit side is connected to a front end portion of the connection terminal from a predetermined angle direction. A drive control device for an electric actuator.
前記接続端子の先端部に、前記駆動端子が接続する接続部を形成すると共に、該接続部を前記回路基板から垂直に立ち上がった角度に対して、前記ハウジングに対する収容ケーシングの取り付け角度に対応した所定角度に折曲形成し、
前記駆動端子を、前記接続部に対してほぼ直角方向から接続したことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 5,
A connecting portion to which the drive terminal is connected is formed at a tip portion of the connecting terminal, and a predetermined angle corresponding to an attachment angle of the housing casing with respect to the housing with respect to an angle at which the connecting portion rises vertically from the circuit board. Bend at an angle,
The drive control device for an electric actuator, wherein the drive terminal is connected from a direction substantially perpendicular to the connection portion.
前記回路基板の前記駆動部側と接続される接続端子とは反対側の位置に、電源供給またはアース用の電源端子を設けると共に、
前記制御ユニットは、前記電源端子と電気的に接続されるコネクタ端子を有し、
該コネクタ端子と前記電源端子の接続方向に対して直交する方向に、前記電源端子の後端面を支持する支持部を設けたことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
While providing a power supply terminal for power supply or grounding at a position opposite to the connection terminal connected to the drive unit side of the circuit board,
The control unit has a connector terminal electrically connected to the power supply terminal,
A drive control device for an electric actuator, wherein a support portion for supporting a rear end surface of the power supply terminal is provided in a direction orthogonal to a connection direction of the connector terminal and the power supply terminal.
前記回路基板は、前記駆動部を駆動させるための電子部品やインバータ回路を実装したインバータ基板と、前記インバータ回路の制御信号を生成する制御基板とから構成され、
前記インバータ基板が前記下側ケーシング部の底壁に当接しつつ前記収容ケーシング内に固定されていると共に、該インバータ基板の電子部品実装面側に前記制御基板が配置され、
該制御基板は、保持フレームに固定されて前記収容ケーシング内に固定されることを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control device of the electric actuator according to claim 4,
The circuit board includes an inverter board on which an electronic component and an inverter circuit for driving the driving unit are mounted, and a control board that generates a control signal for the inverter circuit.
The inverter board is fixed in the housing casing while being in contact with the bottom wall of the lower casing portion , and the control board is disposed on the electronic component mounting surface side of the inverter board,
The drive control apparatus for an electric actuator, wherein the control board is fixed to a holding frame and fixed in the housing casing.
前記制御基板は、配線回路がモールドされると共に一部が傾斜した傾斜面を有するブロックを備え、
前記ブロックの傾斜面に、前記駆動部の作動状態を検出するセンサ部を設けると共に、該センサ部に前記駆動部の回転軸の先端面を対向して配置したことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 8,
The control board includes a block having an inclined surface in which a wiring circuit is molded and a part thereof is inclined,
A drive unit for an electric actuator, wherein a sensor unit for detecting an operating state of the drive unit is provided on an inclined surface of the block, and a tip end surface of a rotation shaft of the drive unit is disposed facing the sensor unit. Control device.
前記制御ユニットは、前記接続端子と反対側の位置に、外部機器に接続されて通信を行う第2コネクタを備えた外装部材と、前記回路基板の端部に設けられたサブコネクタと、を備え、
前記外装部材を前記収容ケーシングに結合させる際に、前記第2コネクタとサブコネクタを電気的に接続させたことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the electric actuator according to claim 1,
The control unit includes, at a position opposite to the connection terminal, an exterior member including a second connector that is connected to an external device and performs communication, and a sub-connector provided at an end of the circuit board. ,
A drive control device for an electric actuator, wherein the second connector and the sub-connector are electrically connected when the exterior member is coupled to the housing casing.
前記収容ケーシングを、径方向へ2分割に形成すると共に、一方の分割部の前記駆動部方向へ延設された両側壁の上面に、シール剤が充填される2つの第1シール溝を形成すると共に、該各第1シール溝の長手方向の端部側に前記ハウジングまたは外装部材が結合される結合部を設け、該結合部と前記各第1シール溝の端部との間に切欠部を設けたことを特徴とする電動アクチュエータの駆動制御装置。 In the drive control device of the electric actuator according to claim 10,
The housing casing is divided into two in the radial direction, and two first seal grooves filled with a sealant are formed on the upper surfaces of both side walls extending in the drive unit direction of one of the divided portions. In addition, a coupling portion to which the housing or the exterior member is coupled is provided on an end portion side in the longitudinal direction of each first seal groove, and a notch portion is provided between the coupling portion and the end portion of each first seal groove. A drive control device for an electric actuator, comprising:
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