JPWO2018025378A1

JPWO2018025378A1 - 電動駆動装置

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Publication number: JPWO2018025378A1
Application number: JP2018531690A
Authority: JP
Inventors: 英也西川; 浅尾　淑人; 淑人浅尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2018-11-01
Anticipated expiration: 2036-08-04
Also published as: CN109565211A; EP3496241B1; JP6727304B2; CN109565211B; EP3496241A4; US20200220423A1; US10985628B2; WO2018025378A1; EP3496241A1

Abstract

外部からの電力供給の冗長化を図るとともに、小型化を図ることができる電動駆動装置を得る。電動駆動装置は、モータと、モータの駆動を制御するコントローラと、コントローラに電気的に接続される電源コネクタとを備え、電源コネクタは、電源コネクタハウジングと、電源コネクタハウジングの内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子および第２電源端子とを有している。

Description

この発明は、モータが駆動する電動駆動装置に関する。

従来、モータと、モータの駆動を制御するコントローラと、コントローラに電気的に接続され、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される２つの電源コネクタとを備え、外部からの電力供給を冗長化させた電動パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−３２９７７号公報

しかしながら、２つの電源コネクタを備えているので、２つの電源コネクタを配置するためのスペースを確保しなければならず、電動駆動装置が大きくなってしまうという問題点があった。

この発明は、外部からの電力供給の冗長化を図るとともに、小型化を図ることができる電動駆動装置を提供するものである。

この発明に係る電動駆動装置は、モータと、モータの駆動を制御するコントローラと、コントローラに電気的に接続される電源コネクタとを備え、電源コネクタは、電源コネクタハウジングと、電源コネクタハウジングの内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子および第２電源端子とを有している。

この発明に係る電動駆動装置によれば、電源コネクタが、電源コネクタハウジングの内側に設けられそれぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子および第２電源端子を有しているので、外部からの電力供給の冗長化を図るとともに、電動駆動装置の小型化を図ることができる。

この発明の実施の形態１に係る電動駆動装置を示す側面図である。図１の電動駆動装置を示す平面図である。この発明の実施の形態２に係る電動駆動装置を示す側面図である。図３の電動駆動装置を示す平面図である。この発明の実施の形態３に係る電動駆動装置を示す側面図である。図５の電動駆動装置を示す底面図である。図６の電動駆動装置を示す側面図である。この発明の実施の形態４に係る電動駆動装置を示す側面図である。図８の電動駆動装置を示す底面図である。図９の電動駆動装置を示す側面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る電動駆動装置を示す側面図、図２は図１の電動駆動装置を示す平面図である。この発明の実施の形態１に係る電動駆動装置は、モータ１と、モータ１に設けられ、モータ１の駆動を制御するコントローラであるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）２と、ＥＣＵ２に設けられ、ＥＣＵ２に電気的に接続される電源コネクタ３と、モータ１に設けられたボス４と、ＥＣＵ２に設けられ、ＥＣＵ２に電気的に接続される車両信号コネクタ５と、ＥＣＵ２に設けられ、ＥＣＵ２に電気的に接続されるトルクセンサコネクタ６とを備えている。ＥＣＵ２は、モータ１の軸方向一端部に配置されている。ボス４は、モータ１の軸方向他端部に設けられている。電源コネクタ３、車両信号コネクタ５およびトルクセンサコネクタ６は、電源コネクタ３、車両信号コネクタ５およびトルクセンサコネクタ６とモータ１との間にＥＣＵ２が配置されるように、配置されている。

モータ１の内部には、互いに独立した第１電気回路および第２電気回路を構成する第１コイルおよび第２コイルが取り付けられたステータと、２つのベアリングで支持され、マグネットを有するロータとが配置されている。ボス４は、ロータの先端部に固定されている。ボス４は、ギヤにトルクを伝達する。

ＥＣＵ２は、モータ１の駆動を制御する。ＥＣＵ２には、制御回路と、互いに独立した第１インバータおよび第２インバータとが含まれている。第１コイルには、第１インバータが電気的に接続されている。第２コイルには、第２インバータが電気的に接続されている。

電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１と、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子３２および第２電源端子３３と、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５とを有している。また、電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１に設けられ第１電源端子３２および第１グラウンド端子３４と第２電源端子３３および第２グラウンド端子３５とを隔離する電源コネクタ隔壁３６をさらに有している。

第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５は、電源コネクタ隔壁３６を挟んで、互いに隣り合うように配置されている。言い換えれば、第１電源端子３２、第２電源端子３３、第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５は、モータ１の軸線方向に視た場合に、第１電源端子３２、第１グラウンド端子３４、第２グラウンド端子３５、第２電源端子３３の順に一方向に並べて配置されている。

電源コネクタ隔壁３６は、水などの導電性物質が電源コネクタハウジング３１の内側に浸入した場合に、ショートが発生することを防止する。具体的には、例えば、電源コネクタハウジング３１における第１電源端子３２および第１グラウンド端子３４が配置されている部分に導電性物質が浸入した場合に、浸入した導電性物質が、電源コネクタハウジング３１における第２電源端子３３および第２グラウンド端子３５が配置されている部分に浸入することが防止される。これにより、第２電源端子３３と第２グラウンド端子３５との間のショートの発生が防止される。一方、電源コネクタハウジング３１における第２電源端子３３および第２グラウンド端子３５が配置されている部分に導電性物質が浸入した場合に、浸入した導電性物質が、電源コネクタハウジング３１における第１電源端子３２および第１グラウンド端子３４が配置されている部分に浸入することが防止される。これにより、第１電源端子３２と第１グラウンド端子３４との間のショートの発生が防止される。なお、電源コネクタ隔壁３６は、第１電源端子３２と第１グラウンド端子３４との間にさらに設けられてもよく、また、電源コネクタ隔壁３６は、第２電源端子３３と第２グラウンド端子３５との間にさらに設けられてもよい。

車両信号コネクタ５には、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）などを介して車両信号発信装置である車両側機器から発信された信号が伝達される。車両信号コネクタ５は、それぞれが別々の車両側機器に電気的に接続される第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２を有している。この例では、車両信号コネクタ５は、３個の第１車両信号端子５１と、３個の第２車両信号端子５２とを有している。３個の第１車両信号端子５１は、モータ１の軸線方向に視た場合に一方向に並べて配置されている。３個の第２車両信号端子５２は、モータ１の軸線方向に視た場合に一方向に並べて配置されている。

また、車両信号コネクタ５は、内側に第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２が設けられる車両信号コネクタハウジング５３と、車両信号コネクタハウジング５３に設けられ、第１車両信号端子５１と第２車両信号端子５２とを隔離する車両信号コネクタ隔壁５４とをさらに有している。

トルクセンサコネクタ６には、トルクセンサから発信された信号が伝達される。トルクセンサコネクタ６は、それぞれが別々のトルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２を有している。この例では、トルクセンサコネクタ６は、３個の第１トルクセンサ信号端子６１と、３個の第２トルクセンサ信号端子６２とを有している。３個の第１トルクセンサ信号端子６１は、モータ１の軸線方向に視た場合に一方向に並べて配置されている。３個の第２トルクセンサ信号端子６２は、モータ１の軸線方向に視た場合に一方向に並べて配置されている。

また、トルクセンサコネクタ６は、内側に第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２が設けられるトルクセンサコネクタハウジング６３と、トルクセンサコネクタハウジング６３に設けられ、第１トルクセンサ信号端子６１と第２トルクセンサ信号端子６２とを隔離するトルクセンサコネクタ隔壁６４とをさらに有している。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る電動駆動装置によれば、モータ１と、モータ１の駆動を制御するＥＣＵ２と、ＥＣＵ２に電気的に接続される電源コネクタ３とを備え、電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１と、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子３２および第２電源端子３３とを有しているので、外部からの電力供給の冗長化を図るとともに、電動駆動装置の小型化を図ることができる。また、組み付け時に１個のコネクタを電源コネクタ３に装着するだけで済むので、組立工数の削減を図ることができる。

また、電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１に設けられ第１電源端子３２と第２電源端子３３とを隔離する電源コネクタ隔壁３６を有しているので、電源コネクタハウジング３１における第１電源端子３２および第２電源端子３３の何れか一方が配置されている部分に水などの導電性物質が浸入した場合に、浸入した導電性物質が、電源コネクタハウジング３１における第１電源端子３２および第２電源端子３３の他方が配置されている部分に浸入することが防止される。これにより、第１電源端子３２および第２電源端子３３の他方におけるショートの発生が防止される。その結果、電動駆動装置の信頼性の向上を図ることができる。

また、電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５を有し、第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５は、互いに隣り合うように配置されているので、ＥＣＵ２の内部における第１グラウンド端子３４と第２グラウンド端子３５とのそれぞれに接続されるそれぞれの部分の電気的な接続を短い距離で行うことができる。これにより、電動駆動装置におけるインピーダンスの低減を図ることができ、銅量低減による電動駆動装置のコスト削減を図ることができ、省スペース化による電動駆動装置の小型化を図ることができる。

また、電動駆動装置は、ＥＣＵ２に電気的に接続される車両信号コネクタ５と、ＥＣＵ２に電気的に接続されるトルクセンサコネクタ６とを備え、車両信号コネクタ５は、それぞれが別々の車両側機器に電気的に接続される第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２を有し、トルクセンサコネクタ６は、それぞれが別々のトルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２を有しているので、車両信号およびトルクセンサ信号の冗長化を図ることができる。その結果、電動駆動装置の信頼性を向上させることができる。

また、車両信号コネクタ５は、内側に第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２が設けられる車両信号コネクタハウジング５３を有し、トルクセンサコネクタ６は、内側に第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２が設けられるトルクセンサコネクタハウジング６３を有しているので、車両信号およびトルクセンサ信号の冗長化を図るとともに、電動駆動装置の小型化を図ることができる。また、組み付け時に１個のコネクタを車両信号コネクタ５に装着し、１個のコネクタをトルクセンサコネクタ６に装着するだけで済むので、組立工数の削減を図ることができる。

また、車両信号コネクタ５は、車両信号コネクタハウジング５３に設けられ第１車両信号端子５１と第２車両信号端子５２とを隔離する車両信号コネクタ隔壁５４を有し、トルクセンサコネクタ６は、トルクセンサコネクタハウジング６３に設けられ第１トルクセンサ信号端子６１と第２トルクセンサ信号端子６２とを隔離するトルクセンサコネクタ隔壁６４を有しているので、車両信号コネクタハウジング５３における第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２の何れか一方が配置されている部分に水などの導電性物質が浸入した場合に、浸入した導電性物質が、車両信号コネクタハウジング５３における第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２の他方が配置されている部分に浸入することが防止され、また、トルクセンサコネクタハウジング６３における第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２の何れか一方が配置されている部分に導電性物質が浸入した場合に、浸入した導電性物質が、トルクセンサコネクタハウジング６３における第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２の他方が配置されている部分に浸入することが防止される。これにより、第１車両信号端子５１および第２車両信号端子５２の他方におけるショートの発生が防止され、また、第１トルクセンサ信号端子６１および第２トルクセンサ信号端子６２の他方におけるショートの発生が防止される。その結果、電動駆動装置の駆動が可能となり、電動駆動装置の信頼性を向上させることができる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る電動駆動装置を示す側面図、図４は図３の電動駆動装置を示す平面図である。モータ１およびＥＣＵ２の構成は、実施の形態１と同様である。電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１と、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子３２および第２電源端子３３と、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される共通グラウンド端子３７を有している。実施の形態２の電源コネクタ３は、実施の形態１の電源コネクタ３と異なり、電源コネクタ隔壁３６を有していない。

また、電動駆動装置は、ＥＣＵ２に電気的に接続される第１コネクタ７および第２コネクタ８さらに備えている。第１コネクタ７および第２コネクタ８は、車両信号・トルクセンサ信号兼用コネクタとなっている。

第１コネクタ７は、第１車両信号発信装置である第１車両側機器に電気的に接続される第１車両信号端子７１と、第１トルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子７２と、内側に第１車両信号端子７１および第１トルクセンサ信号端子７２が設けられる第１コネクタハウジング７３と、第１コネクタハウジング７３に設けられ、第１車両信号端子７１と第１トルクセンサ信号端子７２とを隔離する第１コネクタ隔壁７４とを有している。

第２コネクタ８は、第２車両信号発信装置である第２車両側機器に電気的に接続される第２車両信号端子８１と、第２トルクセンサに電気的に接続される第２トルクセンサ信号端子８２と、内側に第２車両信号端子８１および第２トルクセンサ信号端子８２が設けられる第２コネクタハウジング８３と、第２コネクタハウジング８３に設けられ、第２車両信号端子８１と第２トルクセンサ信号端子８２とを隔離する第２コネクタ隔壁８４とを有している。

第１車両側機器および第２車両側機器は、それぞれが別々の車両側機器となっている。第１トルクセンサおよび第２トルクセンサは、それぞれが別々のトルクセンサとなっている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る電動駆動装置によれば、電源コネクタ３は、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ外部グラウンドに電気的に接続される共通グラウンド端子３７を有しているので、電源コネクタ３の端子数を減らすことができる。その結果、電動駆動装置の小型化を図ることができ、また、部品点数の削減による電動駆動装置の低コスト化を図ることができる。

また、電動駆動装置は、ＥＣＵ２に電気的に接続される第１コネクタ７および第２コネクタ８を備え、第１コネクタ７は、第１車両側機器に電気的に接続される第１車両信号端子７１と、第１トルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子７２と、内側に第１車両信号端子７１および第１トルクセンサ信号端子７２が設けられる第１コネクタハウジング７３とを有し、第２コネクタ８は、第２車両側機器に電気的に接続される第２車両信号端子８１と、第２トルクセンサに電気的に接続される第２トルクセンサ信号端子８２と、内側に第２車両信号端子８１および第２トルクセンサ信号端子８２が設けられる第２コネクタハウジング８３とを有しているので、第１コネクタ７および第２コネクタ８の何れか一方に不良が発生した場合であっても、不良が発生していない他方を用いて電動駆動装置の駆動が可能となる。その結果、電動駆動装置の信頼性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態２では、電源コネクタハウジング３１が、電源コネクタハウジング３１の内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される共通グラウンド端子３７を有している構成について説明したが、電源コネクタハウジング３１が、実施の形態１と同様に、第１グラウンド端子３４および第２グラウンド端子３５とを有している構成であってもよい。

また、上記実施の形態２では、第１電源端子３２と共通グラウンド端子３７との間および第２電源端子３３と共通グラウンド端子３７との間に電源コネクタ隔壁が設けられていない構成について説明したが、第１電源端子３２と共通グラウンド端子３７との間および第２電源端子３３と共通グラウンド端子３７との間の少なくとも一方に電源コネクタ隔壁が設けられている構成であってもよい。

また、上記実施の形態２では、電動駆動装置が、ＥＣＵ２に電気的に接続される第１コネクタ７および第２コネクタ８を備えている構成について説明したが、電動駆動装置が、実施の形態１と同様に、ＥＣＵ２に電気的に接続される電源コネクタ３と、ＥＣＵ２に電気的に接続される車両信号コネクタ５とを備えた構成であってもよい。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る電動駆動装置を示す側面図、図６は図５の電動駆動装置を示す底面図、図７は図６の電動駆動装置を示す側面図である。モータ１とボス４との間にＥＣＵ２が配置されている。電源コネクタ３は、ＥＣＵ２の側面に配置されている。車両信号コネクタ５およびトルクセンサコネクタ６は、ＥＣＵ２の側面に配置されている。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る電動駆動装置によれば、電源コネクタ３、車両信号コネクタ５およびトルクセンサコネクタ６がＥＣＵ２の側面に配置されているので、実施の形態１と比較して、モータ１の軸線方向についての電動駆動装置の寸法を小さくすることができる。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る電動駆動装置を示す側面図、図９は図８の電動駆動装置を示す底面図、図１０は図９の電動駆動装置を示す側面図である。モータ１とボス４との間にＥＣＵ２が配置されている。電源コネクタ３は、ＥＣＵ２の側面に配置されている。第１コネクタ７および第２コネクタ８は、ＥＣＵ２の側面に配置されている。その他の構成は、実施の形態２と同様である。

以上説明したように、この発明の実施の形態４に係る電動駆動装置によれば、電源コネクタ３、第１コネクタ７および第２コネクタ８がＥＣＵ２の側面に配置されているので、実施の形態２と比較して、モータ１の軸線方向についての電動駆動装置の寸法を小さくすることができる。

Claims

モータと、
前記モータの駆動を制御するコントローラと、
前記コントローラに電気的に接続される電源コネクタと
を備え、
前記電源コネクタは、電源コネクタハウジングと、前記電源コネクタハウジングの内側に設けられ、それぞれが別々の外部電源に電気的に接続される第１電源端子および第２電源端子とを有している電動駆動装置。
前記電源コネクタは、前記電源コネクタハウジングに設けられ、前記第１電源端子と前記第２電源端子とを隔離する電源コネクタ隔壁をさらに有している請求項１に記載の電動駆動装置。
前記電源コネクタは、前記電源コネクタハウジングの内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される第１グラウンド端子および第２グラウンド端子をさらに有し、
前記第１グラウンド端子および前記第２グラウンド端子は、互いに隣り合うように配置されている請求項１または請求項２に記載の電動駆動装置。
前記電源コネクタは、前記電源コネクタハウジングの内側に設けられ、外部グラウンドに電気的に接続される共通グラウンド端子を有している請求項１または請求項２に記載の電動駆動装置。
前記コントローラに電気的に接続される車両信号コネクタと、
前記コントローラに電気的に接続されるトルクセンサコネクタと
をさらに備え、
前記車両信号コネクタは、それぞれが別々の車両信号発信装置に電気的に接続される第１車両信号端子および第２車両信号端子を有し、
前記トルクセンサコネクタは、それぞれが別々のトルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子および第２トルクセンサ信号端子を有している請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の電動駆動装置。
前記車両信号コネクタは、内側に前記第１車両信号端子および前記第２車両信号端子が設けられる車両信号コネクタハウジングをさらに有し、
前記トルクセンサコネクタは、内側に前記第１トルクセンサ信号端子および前記第２トルクセンサ信号端子が設けられるトルクセンサコネクタハウジングをさらに有している請求項５に記載の電動駆動装置。
前記車両信号コネクタは、前記車両信号コネクタハウジングに設けられ、前記第１車両信号端子と前記第２車両信号端子とを隔離する車両信号コネクタ隔壁をさらに有し、
前記トルクセンサコネクタは、前記トルクセンサコネクタハウジングに設けられ、前記第１トルクセンサ信号端子と前記第２トルクセンサ信号端子とを隔離するトルクセンサコネクタ隔壁をさらに有している請求項６に記載の電動駆動装置。
前記コントローラに電気的に接続される第１コネクタおよび第２コネクタをさらに備え、
前記第１コネクタは、第１車両信号発信装置に電気的に接続される第１車両信号端子と、第１トルクセンサに電気的に接続される第１トルクセンサ信号端子と、内側に前記第１車両信号端子および前記第１トルクセンサ信号端子が設けられる第１コネクタハウジングとを有し、
前記第２コネクタは、第２車両信号発信装置に電気的に接続される第２車両信号端子と、第２トルクセンサに電気的に接続される第２トルクセンサ信号端子と、内側に前記第２車両信号端子および前記第２トルクセンサ信号端子が設けられる第２コネクタハウジングとを有している請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の電動駆動装置。