JP6702212B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特殊かつ大規模な設備を必要とせず、また、非破壊的にモータとコントロールユニットとを分解可能な駆動装置を提供することである。
本発明の第1の態様では、モータの回転軸心(AX)と平行な方向を軸方向とすると、第1端子と第2端子との着脱方向は軸方向である。回転軸心と直交する方向を径方向とし、回転軸心まわりの方向を周方向とすると、カバー(83)またはヒートシンク(94)は、第1端子に対する第2端子の径方向の位置および周方向の位置が決まるように、ハウジング(81、91)の被係合部(84、97)に係合している係合部(85、93)を有している。係合部と被係合部との軸方向の係合長さは、第1端子と第2端子との軸方向の挿入長さよりも長くなっている。
本発明の第2の態様では、第1端子は、カバー(101)に組み合わされているハウジング(104)の組合せ面(105)に対して、コントロールユニット側に出ている。第2端子は、ハウジングに組み合わされているカバーの組合せ面(103)に対してモータ側に出ている。
また、組み立て後であっても、第2端子が第1端子から抜けるようにモータとコントロールユニットと引き離せば、非破壊的にモータとコントロールユニットとを分解することができる。そのため、組み立て後に検査により異常が判明した場合、製品を全部廃却することなく、モータおよびコントロールユニットのうち異常のある方を良品に取り替えることができる。したがって、廃却する部品を削減することができる。
[第1実施形態]
第1実施形態による駆動装置を図1に示す。駆動装置10は、車両の運転者の操舵を補助する電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。
駆動装置10は、モータ11およびこれを制御するコントロールユニット12が一体的に設けられている機電一体型の駆動装置である。
ステータ21は、ハウジング23に固定されているステータコア24と、ステータコア24に組み付けられている2組の三相コイル(以下、コイル)25とを有している。コイル25を構成する各相巻線からは、それぞれ1本ずつリード線261、262、263が延び出している。以降、リード線261、262、263を区別しない場合、単に「リード線26」と記載する。
基板43は、リード線26に電気的に接続されている。この接続に関する詳細な構成については後述する。
以下の説明では、モータ11の回転軸心AXと平行な方向を軸方向とし、回転軸心AXと直交する方向を径方向とし、回転軸心AXまわりの方向を周方向とする。
図1および図2に示すように、コイル25は、「第1端子」であるリード線26を有している。リード線26は、第1フレームエンド37のリード線挿通孔39を挿通してコントロールユニット12側に軸方向へ延びている。基板43は、「第2端子」であるコネクタ551〜556を有している。コネクタ551〜556は、リード線261〜266に着脱可能に接続している。リード線261〜266とコネクタ551〜556との着脱方向は軸方向である。モータ11とコントロールユニット12は、リード線261〜266およびコネクタ551〜556により互いに電気的に接続されている。以降、コネクタ551〜556を区別しない場合、単に「コネクタ55」と記載する。
図1〜図3に示すように、カバー41は、コントロールユニット12を外部に接続するための外部接続用コネクタ部61、62と、当該外部接続用コネクタ部61、62と同一部材からなるカバー部63と、を有している。外部接続用コネクタ部61の端子64は、給電用の端子であり、図示しない経路をたどって基板43に接続されている。外部接続用コネクタ部62の端子65は、信号用の端子であり、図示しない経路をたどって基板43に接続されている。
[工程1]モータ11が組み立てられる。
[工程2]コントロールユニット12のうち、カバー41がモータ11のハウジング23の第1フレームエンド37に固定される。
以上説明したように、第1実施形態では、コントロールユニット12のヒートシンク42は、カバー41に固定されている。モータ11のコイル25は、ハウジング23を挿通してコントロールユニット12側に延びているリード線26(第1端子)を有している。基板43は、リード線26に着脱可能に接続しているコネクタ55(第2端子)を有している。
また、組み立て後であっても、コネクタ55がリード線26から抜けるようにモータ11とコントロールユニット12と引き離せば、非破壊的にモータ11とコントロールユニット12とを分解することができる。そのため、組み立て後に検査により異常が判明した場合、製品を全部廃却することなく、モータ11およびコントロールユニット12のうち異常のある方を良品に取り替えることができる。したがって、廃却する部品を削減することができる。
そのため、コイル25の線の端部をコントロールユニット12側に延び出させるだけで端子を形成することができる。また、サブラインでアッセンブリ化したコントロールユニット12を運搬するに際して、第2端子の破損を抑制することができる。
そのため、モータ11とコントロールユニット12を組み合わせる際に、リード線26の先端とコネクタ55の挿入穴との径方向位置および周方向位置の多少のずれが許容される。
このように構成された駆動装置10を製造するとき、先ずモータ11が組み立てられる。次に、予めサブラインで電子部品実装の基板43およびヒートシンク42と組み立てられたカバー41が、モータ11のハウジング23に固定される。そのため組み立てのメイン工程数は2つとなり、従来(すなわち、電子部品実装の基板またはそれらが固定されたヒートシンクが、モータに固定される形態))と比べて工程数を1つ減らすことができる。
そのため、外部接続用コネクタとカバーとが別部材からなる場合と比べて、部品点数を削減することができ、また、組み付け工数を低減することができる。
そのため、サブラインでアッセンブリ化したコントロールユニット12を運搬するに際して、基板43、電子部品44〜49およびヒートシンク42の破損を抑制することができる。
第2実施形態では、図6に示すように、カバー71は、外部接続用コネクタ部61、62およびカバー部72を有している。カバー部72は、カップ状ではなく、円盤状に形成されている。モータ11のハウジング73は、第1フレームエンド37からコントロールユニット12側に突き出す筒状突出部74を有している。カバー部72は、スクリュー67により筒状突出部74に固定されている。
このように、カバー71はカップ状でなくてもよい。
第3実施形態では、図7に示すように、カバー75のカバー部76は、カップ状ではなく、円盤状に形成されている。ヒートシンク77は、筒状突出部74に嵌合しており、また、径方向へ突き出すフランジ78を有している。ヒートシンク77は、スクリュー66によりカバー部76に固定されているとともに、スクリュー67により筒状突出部74に固定されている。
また、ヒートシンク77は例えばアルミダイカスト製であり、精密に形成されている。そのため、コントロールユニット12とモータ11との位置精度が格段に向上するとともに、コントロールユニット12の発する熱を効果的に放出可能である。
第4実施形態では、図8〜図10に示すように、ハウジング81は、第1フレームエンド37からコントロールユニット12側に突き出す筒状突出部82を有している。カバー83は、ハウジング81の筒状突出部82の被係合部84に係合している係合部85を有している。係合部85は、リード線26に対するコネクタ55の径方向位置および周方向位置が決まるように被係合部84に係合している。
したがって、モータ11とコントロールユニット12との組み合わせるとき、リード線26のコネクタ55への挿入を目視することができなくても、係合部85を被係合部84と係合させることによりリード線26をコネクタ55へ確実に挿入することができる。
これにより、リード線26とコネクタ55とが互いに軸方向へ離れた状態において、係合部85が被係合部84と係合させられる。そのため、リード線26がコネクタ55へ挿入される前に、リード線26に対するコネクタ55の径方向位置および周方向位置を決めることができる。したがって、リード線26をコネクタ55へ確実に挿入することができる。
第5実施形態では、図11に示すように、ハウジング91は、第1フレームエンド37からコントロールユニット12側に突き出す筒状突出部92を有している。第5実施形態では、係合部93は、筒状突出部92に嵌合しているヒートシンク94の外壁部95、および、外壁部95に形成された溝96からなる。被係合部97は、筒状突出部92、および、筒状突出部92の内壁に形成されており溝96に嵌まっている突起98からなる。
このように、係合部93がヒートシンク94に設けられてもよい。
第6実施形態では、図12に示すように、リード線26(すなわち、コントロールユニット12との接続に使用されているモータ11の接続部分)は、カバー101に組み合わされているハウジング104の組合せ面105に対して、コントロールユニット12側に出ている。そして、コネクタ55(モータ11との接続に使用されているコントロールユニット12の接続部分)は、ハウジング104に組み合わされているカバー101のカバー部102の組合せ面103に対して、モータ側11に出ている。
したがって、図13に示すように、モータ11とコントロールユニット12との組み合わせるとき、それらが組み合わさる前にリード線26がコネクタ55へ挿入開始されるので、リード線26のコネクタ55への挿入を目視することができる。
第7実施形態では、図14および図15に示すように、カバー111およびハウジング112には、カバー111とハウジング112との周方向の位置を合わせるための目印113、114が付いている。
そのため、目印113、114を合わせることで、リード線26に対するコネクタ55の周方向位置を決めることができる。
他の実施形態では、カバーまたはヒートシンクとハウジングとの固定方法は、ねじ締結に限らず、例えば接着または圧入等であってもよい。
他の実施形態では、モータの第1端子がメス端子であり、コントロールユニットの第2端子がオス端子であってもよい。
他の実施形態では、モータの第1端子およびコントロールユニットの第2端子は、複数の接続線を含むものであってもよい。
他の実施形態では、基板の片面に電子部品が設けられてもよい。
他の実施形態では、モータの三相コイルは、1組であってもよいし、3組以上であってもよい。
他の実施形態では、モータの相数は3以外であってもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
11・・・モータ 12・・・コントロールユニット
21・・・ステータ 22・・・ロータ
23、73、81、91、104、112・・・ハウジング
25・・・コイル 26、261〜266・・・リード線(第1端子)
41、71、75、83、101、111・・・カバー
42、77、94・・・ヒートシンク 43・・・基板
44〜49・・・電子部品 55・・・コネクタ(第2端子)
Claims (7)
- 車両の運転者の操舵を補助する電動パワーステアリング装置に用いられる駆動装置であって、
ハウジング(23、73、81、91、104、112)、前記ハウジングに固定されているステータ(21)、および、前記ステータに対して相対回転可能なロータ(22)を有しているモータ(11)と、
カバー(41、71、75、83、101、111)、前記カバーに固定されているヒートシンク(42、77、94)、前記ヒートシンクに固定されている基板(43)、および、前記基板に実装されている電子部品(44〜49)を有しており、前記ステータのコイル(25)の通電を制御するコントロールユニット(12)と、
を備えており、
前記コイルは、前記ハウジングを挿通して前記コントロールユニット側に延びている第1端子(26、261〜266)を有しており、
前記基板は、前記第1端子に着脱可能に接続している第2端子(55)を有しており、
前記モータの回転軸心(AX)と平行な方向を軸方向とし、前記回転軸心と直交する方向を径方向とし、前記回転軸心まわりの方向を周方向とすると、
前記第1端子と前記第2端子との着脱方向は前記軸方向であり、
前記カバー(83)または前記ヒートシンク(94)は、前記第1端子に対する前記第2端子の前記径方向の位置および前記周方向の位置が決まるように、前記ハウジング(81、91)の被係合部(84、97)に係合している係合部(85、93)を有しており、
前記係合部と前記被係合部との前記軸方向の係合長さは、前記第1端子と前記第2端子との前記軸方向の挿入長さよりも長い、駆動装置。 - 車両の運転者の操舵を補助する電動パワーステアリング装置に用いられる駆動装置であって、
ハウジング(23、73、81、91、104、112)、前記ハウジングに固定されているステータ(21)、および、前記ステータに対して相対回転可能なロータ(22)を有しているモータ(11)と、
カバー(41、71、75、83、101、111)、前記カバーに固定されているヒートシンク(42、77、94)、前記ヒートシンクに固定されている基板(43)、および、前記基板に実装されている電子部品(44〜49)を有しており、前記ステータのコイル(25)の通電を制御するコントロールユニット(12)と、
を備えており、
前記コイルは、前記ハウジングを挿通して前記コントロールユニット側に延びている第1端子(26、261〜266)を有しており、
前記基板は、前記第1端子に着脱可能に接続している第2端子(55)を有しており、
前記第1端子は、前記カバー(101)に組み合わされている前記ハウジング(104)の組合せ面(105)に対して、前記コントロールユニット側に出ており、
前記第2端子は、前記ハウジングに組み合わされている前記カバーの組合せ面(103)に対して前記モータ側に出ている、駆動装置。 - 前記モータの回転軸心(AX)と平行な方向を軸方向とし、前記回転軸心と直交する方向を径方向とし、前記回転軸心まわりの方向を周方向とすると、
前記第1端子と前記第2端子との着脱方向は前記軸方向であり、
前記カバー(83)または前記ヒートシンク(94)は、前記第1端子に対する前記第2端子の前記径方向の位置および前記周方向の位置が決まるように、前記ハウジング(81、91)の被係合部(84、97)に係合している係合部(85、93)を有しており、
前記係合部と前記被係合部との前記軸方向の係合長さは、前記第1端子と前記第2端子との前記軸方向の挿入長さよりも長い請求項2に記載の駆動装置。 - 前記第1端子はオス端子であり、
前記第2端子はメス端子である請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 前記第2端子は、前記第1端子の差し込みを案内する案内部(57)を有している請求項1〜4のいずれか一項に記載の駆動装置。
- 前記モータの回転軸心まわりの方向を周方向とすると、
前記カバー(111)および前記ハウジング(112)には、前記カバーと前記ハウジングとの前記周方向の位置を合わせるための目印(113、114)が付いている請求項1〜5のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 前記コントロールユニットのうち、前記ヒートシンクおよび前記カバーの一方のみが前記ハウジングに固定されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の駆動装置。
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