KR101204624B1 - 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치 - Google Patents

제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치 Download PDF

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Abstract

모터(2)와, 이 모터(2)를 구동 제어하고 금속 케이스를 갖는 제어 장치(15)가 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)로서, 이 모터(1)는 감속기구(23)에 장착되는 것으로서, 축방향으로, 모터(2), 제어 장치(15), 감속기구(23)의 순서로, 또한 개략 동축형상으로 배치된다. 구동 기판과 모터의 발열을 감속기구에 효율적으로 전달할 수 있다.

Description

제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치{MOTOR FOR ELECTRIC POWER STEERING DEVICE WITH INTEGRATED CONTROLLER AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}
본 발명은, 차량에 부착되어 운전자의 조타력을 보조하는 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 특히, 제어 장치와 일체화하는 기술에 관한 것이다.
종래의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터에서는, 구동 회로를 마련한 금속 기판이 제어 장치의 케이스 내의 모터측에 부착되어 있다.
또한, 종래의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터에서는, 제어 장치의 케이스가 수지로 구성되어 있다. (예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조)
특허 문헌 1 : 일본 특허 제3560701호 공보(3 내지 5페이지, 도 3)
특허 문헌 2 : 일본 특허 제3774624호 공보(5 내지 10페이지, 도 7)
특허 문헌 1에 나타낸 종래의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터에서는, 제어 장치의 구동 기판(구동 회로)이 제어 장치의 케이스 내의 모터측에 부착되어 있기 때문에, 구동 기판과 감속기구(기어 케이스) 사이의 열전달이 나쁘고, 구동 기판의 발열을 감속기구에 효율 좋게 놓아줄 수가 없기 때문에, 발열에 의해 부품의 특성이 열화하고, 수명이 짧아진다는 문제점이 있다.
또한, 제어 장치의 케이스의 열용량을 크게 하여 발열의 영향을 저감할 필요가 있어서, 장치의 외형 치수, 중량, 비용이 증대한다는 문제점도 있다.
또한, 특허 문헌 2에 나타낸 종래의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터에서는, 제어 장치의 회로 케이스가 수지로 구성되어 있기 때문에, 모터와 제어 장치, 감속기구 사이의 열전달이 나쁘고, 모터의 발열을 감속기구에 효율 좋게 놓아줄 수가 없다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 구동 기판과 모터의 발열을 감속기구에 효율적으로 전달함에 의해, 부품의 특성 열화, 수명의 저하를 억제하고, 소형으로 고성능, 또한 저비용의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 모터와, 이 모터를 구동 제어함과 함께 금속 케이스를 갖는 제어 장치가, 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터이고, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 상기 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착되는 것으로, 모터축 방향으로, 상기 모터, 상기 제어 장치, 상기 감속기구의 순서로, 또한 이들이 실질적으로 동축형상(同軸狀)으로 배치되도록 구성한 것이다.
또한, 본 발명에 관한 전동 파워 스티어링 장치는, 상기 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터를, 이 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착함과 함께, 상기 모터와 상기 감속기구의 부착부는, 실질적으로 동축형상으로 배치되어 구성되어 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 구동 기판과 모터의 발열을 감속기구에 효율적으로 전달할 수가 있어서, 발열에 의한 부품의 특성 열화, 수명의 저하를 억제하고, 소형으로 고성능, 또한 저비용의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 얻을 수 있다.
상술한, 또한 그 밖의, 본 발명의 목적, 특징, 효과는, 이하의 실시의 형태에 있어서의 상세한 설명 및 도면의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2의 제어 장치의 조립 순서를 도시하는 설명도.
도 4는 도 2의 감속기구측 케이스에 구동 기판이 부착된 상태를 도시하는, 케이스 내부를 모터측에서 본 평면도.
도 5는 도 2의 회로 블록도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 도시하는 단면도.
도 7은 도 6의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터를 도시하는 단면도.
도 8은 도 6의 제어 장치의 조립 순서를 도시하는 설명도.
도 9는 도 6의 회로 블록도.
실시의 형태 1.
실시의 형태 1을 도 1 내지 도 5에 의하여 설명한다. 또한, 이하 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터를 도시하는 단면도이다.
도 3은, 도 2의 제어 장치의 조립 순서를 도시하는 설명도이다.
도 4는, 도 2의 감속기구측 케이스에 구동 기판이 부착된 상태를 도시하는, 케이스내부를 모터 측에서 본 평면도이다.
도 5는, 도 2의 회로 블록도이다.
도 1 내지 도 5에서, 모터(2)는 영구자석 동기 모터로서, 전자강판을 적층하여 형성된 고정자 철심(3)에는, 수지제의 인슐레이터(4)를 통하여 3상의 고정자 권선(5)이 권회(卷回)되어 있다. 각 상의 권선은, 수지제의 터미널 홀더(6)에 넣어진 권선 터미널(7)에 의해 Y 또는 △결선되어 있다. 고정자 철심(3)은, 철제의 프레임(8)에 압입되고, 모터(2)의 고정자(9)를 이루고 있다.
프레임(8)의 일단부에는 저부(底部)가 있고, 저부의 중앙부에는, 회전자(10)의 일단을 지지하기 위한 리어 베어링(12)을 수납하는 리어 베어링 박스부(13)가 형성되어 있다. 회전자(10)의 샤프트(21)의 외주부에는, 계자(界磁)를 발생시키는 자석(11)이 부착되어 있다.
프레임(8)의 다른쪽의 단부(端部)는 개구하여 있고, 제어 장치(15)의 모터측 케이스(16)와 감합하기 위한 인롱부(印籠部)(14)가 형성되어 있다. 모터측 케이스(16)는, 알루미늄 합금의 다이캐스트 성형품에 의해 형성되어 있고, 그 일단에서 제어 장치(15)의 감속기구측 케이스(17)와 접합되어 있다.
감속기구측 케이스(17)는, 알루미늄 합금의 다이캐스트 성형품에 의해 형성되어 있고, 감속기구측 케이스(17)의 중앙부에는 회전자(10)의 일단을 지지하기 위한 프론트 베어링(18)을 수납하는 프론트 베어링 박스부(19)가 형성되어 있다.
감속기구측 케이스(17)의 타단부에는, 감속기구(23)에 일체로 형성된 부착부(40)에 부착하기 위한 부착면(29) 및 부착 인롱부(20)가 마련되어 있다.
감속기구측 케이스(17)의 모터(2)측의 중앙부에는, 회전 센서(35)인 리졸버가 부착되어 있다.
샤프트(21)의 감속기구측 단부에는, 감속기구(23)와 연결하기 위한 커플링인 보스(22)가 부착되어 있다.
제어 장치(15)는, 마이크로 컴퓨터(25) 및 FET 구동 회로(26)가 탑재된 유리 에폭시제의 제어 기판(24)과, 파워 MOSFET 등의 파워 소자(28)가 탑재된 금속 베이스의 구동 기판(27)을 갖고 있고, 제어 기판(24)과 구동 기판(27) 사이에는, 제어 기판(24)과 구동 기판(27)을 전기적으로 접속하기 위한 구리제(銅製)의 터미널(31)을, 수지로 인서트 성형하여 일체적으로 형성된 터미널부(30)가, 모터축 방향으로 개재하여 배치되어 있다.
제어 기판(24)은, 터미널부(30)의 모터(2)측 단부에 배치되어 있고, 구동 기판(27)과 제어 기판(24) 사이에 터미널부(30)를 개재시킴에 의해, 구동 기판(27)과의 사이에는 일정한 공간 거리를 확보하고 있다.
구동 기판(27)은, 감속기구(23)의 부착부(40)와 축방향에 있어서 대향하여 배치되어 있고, 부착면(29)이 부착부(40)와 밀착하여 고정되는 감속기구측 케이스(17)의 내측(모터(2) 측)의 벽에, 구동 기판(27)은 밀착하도록 부착되어 있다.
그리고, 구동 기판(27)의 적어도 그 일부가, 부착부(40)와 지름 방향에서 겹쳐지는 위치에 배치되어 있다.
터미널부(30)에는, 모터(2)에 흐르는 전류의 리플을 흡수하는 콘덴서(32)가 부착되어 있고, 도시하지 않은 도전성의 터미널을 통하여 구동 기판(27)의 파워 소자(28)와 접속되어 있다.
또한, 터미널부(30)에는, 노이즈를 흡수하는 코일(33)도 부착되어 있고, 도시하지 않은 도전성의 터미널을 통하여 전원 커넥터(34)와 접속되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 4를 이용하여 제어 장치(15)의 조립 순서를 설명한다.
우선, 감속기구측 케이스(17)의 내측에, 모터(2)의 U, V, W 각 상(相)마다 3분할된 구동 기판(27)을 부착한다. 다음에, 회전 센서(35)인 리졸버를, 감속기구측 케이스(17)의 모터(2)측 중앙부에 부착한다. 다음에, 콘덴서(32) 및 코일(33)이 부착된 터미널부(30)를, 감속기구측 케이스(17)에 부착한다. 최후로, 터미널부(30)의 모터(2)측 단부에, 마이크로 컴퓨터(25)가 부착된 제어 기판(24)을 배치하여, 제어 장치(15)로서 일체화한다. 따라서 조립 순서로서는, 감속기구측 케이스(17)에 구동 기판(27), 회전 센서(35), 터미널부(30), 제어 기판(24)을 순차적으로 쌓아올려 가는 형태가 된다. 그 후, 제어 장치(15)에 회전자(10), 모터측 케이스(16) 및 모터(2)를 조립함에 의해, 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)로서 완성한다.
또한, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)와, 개략 동축형상의 부착부(40)를 구비한 감속기구(23)에, 그 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)를 부착하여, 전동 파워 스티어링 장치(41)가 구성된다.
이와 같이 구성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)에서는, 모터(2)와, 모터(2)를 구동 제어하는 금속 케이스(감속기구측 케이스(17), 또는 감속기구측 케이스(17) 및 모터측 케이스(16))를 갖는 제어 장치(15)가 일체로 형성되고, 모터(2)의 회전을 감속하는 감속기구(23)에 장착됨과 함께, 모터축 방향으로, 모터(2), 제어 장치(15), 감속기구(23)의 순서로 나열하고, 또한, 이들 모터(2), 제어 장치(15), 감속기구(23)가 모터축과 실질적으로 동축형상으로 배치되어 있기 때문에, 구동 기판(27)이나 모터(2)와, 감속기구(23) 사이의 열전달 경로가 짧아지고, 구동 기판(27)에 탑재된 파워 소자(28)나 모터(2)의 발열이, 상기 금속 케이스를 통하여 감속기구(23)로 효율적으로 전달되어, 방열성이 양호한 것이 되고, 장치의 소형화, 고성능화, 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 모터(2), 제어 장치(15), 감속기구(23)의 부착부(40)를, 모터축과 실질적으로 동축형상으로 배치하였기 때문에, 특별히 돌출한 부분이 없고 장착이나 레이아웃이 용이하고, 특히, 개략 동축형상이기 때문에 열전도에 관한 각 부재 사이의 접합부의 접촉면적을 효율적으로 확보할 수 있는 등, 상기 발열을 감속기구(23)측에 효율적으로 전달시킬 수가 있어서, 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1) 및 전동 파워 스티어링 장치(41)를 장치 전체로서 소형화, 저비용화할 수 있다.
또한, 제어 기판(24)은 제어 장치(15) 내의 모터(2)측에 배치되고, 구동 기판(27)은 제어 장치(15) 내의 감속기구(23)측에 배치되어 있기 때문에, 구동 기판(27)과 감속기구(23) 사이의 열전달 경로가 짧아지고, 구동 기판(27)에 탑재된 파워 소자(28)의 방열을 효율적으로 행할 수 있다.
터미널부(30)에는, 제어 기판(24)이 부착되어 있기 때문에, 부품 갯수가 삭감되고, 조립성도 향상한다.
구동 기판(27)은, 적어도 그 일부가, 축방향에서 대향하는 감속기구(23)의 부착부(40)와, 지름 방향에서 겹쳐지는 위치에 배치되어 있기 때문에, 구동 기판(27)과 감속기구(23) 사이의 열전달 경로가 짧아지고, 열저항을 작게 할 수 있다. 따라서 구동 기판(27)에 탑재된 파워 소자(28)의 발열이 감속기구측 케이스(17) 및 감속기구(23)로 효율적으로 전달되기 때문에, 파워 소자(28)의 방열성이 양호한 것이 되고, 내열성이 향상하고 장치의 소형화, 고성능화, 저비용화를 도모할 수 있다.
특히, 파워 소자(28)를, 감속기구(23)의 부착부(40)와 지름 방향에서 겹쳐지는 위치에 배치함으로써, 그 효과를 더욱 향상할 수 있다.
여기에서, 방열성의 향상에 의해 장치의 소형화, 고성능화, 저비용화가 도모되는 것은, 내열성을 확보하기 위해 큰 열용량을 가진 히트 싱크를 마련할 필요가 없어지는 것, 사용하는 부품의 내열성이 동등하여도, 내열성을 확보하기 위한 동작상의 제한(예를 들면, 전류 제한 등)을 폐지 또는 완화할 수 있는 것, 발열에 의해 부품의 특성(예를 들면, 제어 장치의 파워 소자의 ON 저항, 모터의 자석의 표면 자속밀도 등)이 저하되는 것을 완화할 수 있는 것, 내열성이 높은 부품, 재질을 선택할 필요가 없는 것 등에 의한다.
또한, 모터(2)와 감속기구(23) 사이에 배치된 제어 장치(15)의 케이스는, 적어도 모터(2)가 부착된 모터측 케이스(16)와, 구동 기판(27)이 부착된 감속기구측 케이스(17)의, 2분할(복수로 분할)되어 별체(別體)로 되어 있기 때문에, 장치 전체의 열 설계에 응하여, 모터측 케이스(16)와 감속기구측 케이스(17)의 체적비 및 열적인 결합 정도를 자유롭게 설정할 수 있기 때문에, 최적의 열 설계를 행할 수가 있고, 장치의 소형화, 고성능화를 도모할 수 있다.
예를 들면, 파워 소자(28)보다도 모터(2)의 발열이 장치 전체의 내열성을 결정하고 있는 경우에는, 모터측 케이스(16)의 체적을 크게 하고, 또한, 감속기구측 케이스(17)와 모터측 케이스(16)의 접합부의 면적을 크게 하거나 밀착도를 향상하거나 하여 열적 결합 정도를 향상시켜, 모터(2)의 발열을 모터측 케이스(16), 감속기구측 케이스(17)를 통하여 감속기구(23)에 전달하기 쉽게 할 수 있다.
또한 예를 들면, 파워 소자(28)의 발열이 장치 전체의 내열성을 결정하고 있는 경우에는, 감속기구측 케이스(17)의 체적을 크게 하고, 또한, 감속기구측 케이스(17)와 모터측 케이스(16)의 접합부의 면적을 작게 하거나 밀착도를 저하시키거나 하여 열적 결합 정도를 저하시켜, 모터(2)의 발열이, 파워 소자(28)가 탑재된 구동 기판(27)측에 전달하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 비(非)발열 부품인 마이크로 컴퓨터(25)가 탑재된 제어 기판(24)과, 발열 부품인 파워 소자(28)가 탑재된 구동 기판(27)과의 모터축 방향의 사이에는, 터미널부(30)를 개재시켜서 양자를 접속함과 함께, 일정한 거리를 두고 서로 열적으로 분리하여 배치하고 있기 때문에, 제어 기판(24)이 구동 기판(27)의 발열의 영향을 받기 어려워지고, 고부하 운전시나 주위 온도가 높은 경우에 파워 소자(28)의 발열이 증대하여도, 제어 기판(24)에 탑재된 마이크로 컴퓨터(25) 등은 안정된 동작이 행할 수 있기 때문에, 내열성이 향상하고 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
또한, 발열 부품인 콘덴서(32) 및 코일(33)이 터미널부(30)에 부착되어 있기 때문에, 콘덴서(32) 및 코일(33)과 제어 기판(24) 및 구동 기판(27)을 열적으로 분리할 수 있고, 제어 기판(24) 및 구동 기판(27)이 콘덴서(32)와 코일(33)의 발열의 영향을 받기 어려워지기 때문에, 내열성이 향상하고 장치의 소형화, 고성능화, 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
외형이 비교적 크게, 발열 부품인 콘덴서(32) 및 코일(33)의 양자를, 터미널부(30)에 마련하도록 하였기 때문에, 보다 효과적으로 열적으로 분리할 수 있다.
게다가, 외형이 비교적 큰 콘덴서(32) 및 코일(33)의 양자를 터미널부(30)에 마련하도록 하였기 때문에, 부품의 배치가 용이하고, 콘덴서(32) 및 코일(33)이 배치된 터미널부(30)의 내측에, 회전 센서(35)를 배치할 수 있고, 장치를 소형화할 수 있다.
실시의 형태 2.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태 2에서의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터 및 전동 파워 스티어링 장치를 도시하는 단면도이다.
도 7은, 도 6의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터를 도시하는 단면도이다.
도 8은, 도 6의 제어 장치의 조립 순서를 도시하는 설명도이다.
도 9은, 도 6의 회로 블록도이다.
이 실시의 형태 2의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1) 및 전동 파워 스티어링 장치(41)는, 실시의 형태 1과 비교하여, 이하에 설명하는 부분의 구성이 다른 것이다.
실시의 형태 1에서는, 감속기구측 케이스(17)의 모터(2)측의 중앙부에 회전 센서(35)인 리졸버가 부착되어 있지만, 실시의 형태 2에서는, 회전 센서(35)인 리졸버는, 터미널부(30)의 중앙부의 내측에 부착되어 고정되어 있다.
구동 기판(27)은, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 감속기구측 케이스(17)의 감속기구(23)와 대향하는 면의 내측의 벽에 밀착하도록 부착되어 있지만, 실시의 형태 1과 비교하여, 모터 중심축 근처에 배치되어 있다. 이것은 실시의 형태 2에서는, 감속기구측 케이스(17)의 중앙부에 회전 센서(35)가 부착되어 있지 않기 때문에, 이 부분이 구동 기판(27)의 설치 공간으로서 사용할 수 있기 때문이다.
또한, 실시의 형태 2에서는, 구동 기판(27)은, 감속기구(23)의 부착부(40)와 지름 방향에서 겹쳐지는 위치에 배치되어 있지 않다. 제어 기판(24)은, 실시의 형태 1과 마찬가지로 터미널부(30)의 모터(2)측 단부에 배치되어 있지만, 터미널부(30)에의 부착을 터미널부(30)에 마련한 스냅 피트부(36)에 의해 행하고 있다. 그 밖의 부분의 구성, 기능은 실시의 형태 1과 마찬가지의 것으로 되어 있다.
다음에, 도 8을 이용하여 제어 장치의 조립 순서를 설명한다. 우선, 감속기구측 케이스(17)의 내측에, 모터(2)의 U, V, W 각 상마다 3분할된 구동 기판(27)을 부착한다. 다음에, 콘덴서(32), 코일(33), 회전 센서(35)인 리졸버 및 제어 기판(24)이 미리 부착된 터미널부(30)를, 감속기구측 케이스(17)에 부착하여 제어 장치(15)로서 일체화한다. 따라서 조립 순서로서는, 감속기구측 케이스(17)에 구동 기판(27)과, 별도 공정에서 유닛화된 터미널부(30)를 쌓아올리는 형태가 된다. 그 후, 제어 장치(15)에 회전자(10), 모터측 케이스(16) 및 모터(2)를 조립함에 의해, 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)로서 완성한다.
이와 같이 구성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1)에서는, 콘덴서(32), 코일(33), 회전 센서(35)인 리졸버 및 제어 기판(24)을 미리 터미널부(30)에 부착하여 유닛화할 수 있기 때문에, 실시의 형태 1과 비교하여, 제어 장치(15)의 조립이 보다 용이해지고, 장치의 제조 비용을 내릴 수 있다는 이점이 있다.
또한, 회전 센서(35)가, 터미널부(30)에 부착되어 있기 때문에, 실시의 형태 1에서 회전 센서가 부착되어 있던 감속기구측 케이스(17)의 중앙부 부근이, 구동 기판(27)의 마련 스페이스로서 사용할 수 있기 때문에, 구동 기판(27)의 설치가 용이해짐과 함께, 장치를 소형화할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 감속기구측 케이스(17)가 없는 상태에서, 터미널부(30)에 회전 센서(35)와 제어 기판(24)을 마련하기 때문에, 회전 센서(35)의 제어 기판(24)에의 접속 작업시에, 감속기구측 케이스(17)가 간섭하거나 하는 일이 없고, 실시의 형태 1에 비교하여, 회전 센서(35)의 제어 기판(24)에의 접속 작업을 용이하게 행할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 이 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에서의 감속기구측 케이스(17)와 감속기구(23)는 별개 부재로 구성되어 있지만, 이것을 일체로서 구성하여도 좋다. 일체 구성으로 함에 의해, 구동 기판(27)과 감속기구(23) 사이의 열전도성이 보다 향상하고, 장치의 내열성을 더욱 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 감속기구측 케이스와 감속기구가 일체가 되기 때문에, 감속기구측 케이스(17)가 삭감되고, 부품 갯수의 삭감과 그것에 의한 조립 공수의 삭감, 비용의 저감, 중량의 저감을 도모할 수 있다는 이점이 있다.
감속기구측 케이스(17)와 감속기구(23)의 부착부(40)를 일체 구성으로 하여 구성한 전동 파워 스티어링 장치(41)에서는, 해당 장치(41) 전체로서, 더욱 소형화, 저비용화를 도모할 수 있는 등, 상기한 바와 같은 이점이 있다.
또한, 이 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2의 구동 기판(27)의 재질은, 금속으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 세라믹 기판에 파워 소자를 베어 칩으로 실장한 물건이라도 좋다. 이 구성으로 하면 파워 소자와 감속기구측 케이스 사이의 열전도성이 보다 향상하고, 장치의 내열성을 더욱 양호한 것으로 할 수 있다.
또한, 이 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2의 모터(2)의 형식은 영구자석 동기 모터로 설명하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 유도 모터, 브러시 부착 모터 등이라도 좋음은 말할 필요도 없다.
또한, 프레임(8)은, 철제로 설명하였지만, 알루미늄재라도 좋고, 이 경우에는, 더욱 열전도를 향상할 수 있다.
또한, 이 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2의 회전 센서(35)는 리졸버식이지만, 전동 파워 스티어링 장치용 모터에 적용할 수 있는 것이면, 홀식 등 다른 방식의 것이라도 좋다. 여기서, 예를 들면, 회전 센서(35)를 홀식으로 하면, 리졸버식에 비교하여 센서의 마련에 필요로 하는 공간을 감축할 수 있기 때문에, 장치의 소형화, 중량의 저감을 도모할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터(1) 및 전동 파워 스티어링 장치(41)의 제어 장치(15)는, 회전 센서(35)의 기준위치 조정의 기능을 갖고 있다. 기준위치 조정이란, 회전 센서(35)의 출력 각도 0도의 위치를, 해당 모터(1)의 회전자(10)의 회전 각도의 소정의 위치, 예를 들면, U상의 유기(誘起) 전압의 제로 크로스점에 맞추는 것이고, 종래의 모터에서는, 회전 센서(35)를 기계적으로 회동시켜서 소정의 위치에 고정함에 의해 행하여지고 있다.
그런데, 본 발명의 상기 모터(1)에서는, 회전 센서(35)는 해당 모터(1)의 내부에 고정되어 있기 때문에, 외부에서 회전 센서(35)를 회동시킬 수가 없기 때문에, 제어 장치(15)에 의해 전기적으로 기준 위치를 보정하는 수단을 이용하고 있다.
기준위치 조정의 구체적인 수단으로서는, 상기 모터(1)의 소정의 상(相) 사이에 직류 전류를 통전하고, 해당 모터(1)의 회전자(10)를 통전 로크시키고, 그 때의 회전 센서(35)가 이상적인 각도 검출치와 실제의 각도 검출치와의 차를 보정치로서 기억하는 방법이 있다. 또한, 기준위치 조정의 방법은 상기한 방법으로 한정되는 것이 아니고, 복수의 통전 로크 위치에서의 평균을 취하는 방법, 유기 전압과 직접 비교하는 방법 등을 이용하여도 좋다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은, 운전자의 조타력을 보조하는 전동 파워 스티어링 장치에 이용하기 알맞는 것이다.
1 : 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터
2 : 모터 15 : 제어 장치
16 : 모터측 케이스 17 : 감속기구측 케이스
23 : 감속기구 24 : 제어 기판
25 : 마이크로 컴퓨터 27 : 구동 기판
28 : 파워 소자 29 : 부착면
30 : 터미널부 32 : 콘덴서
33 : 코일 35 : 회전 센서
40 : 부착부 41 : 전동 파워 스티어링 장치

Claims (11)

  1. 모터와, 이 모터를 구동 제어하고 금속 케이스를 갖는 제어 장치가, 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터이고, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 상기 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착되는 것으로서, 모터축 방향으로, 상기 모터, 상기 제어 장치, 상기 감속기구의 순서로, 또한 이들이 실질적으로 동축형상으로 배치되도록 구성하고,
    상기 제어 장치는, 마이크로 컴퓨터가 탑재된 제어 기판과, 파워 소자가 탑재된 구동 기판을 가지며, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판 사이에는, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판을 접속하기 위한 터미널부가 배치되고,
    상기 터미널부에는, 모터에 흐르는 전류의 리플을 흡수하는 콘덴서가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  2. 모터와, 이 모터를 구동 제어하고 금속 케이스를 갖는 제어 장치가, 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터이고, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 상기 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착되는 것으로서, 모터축 방향으로, 상기 모터, 상기 제어 장치, 상기 감속기구의 순서로, 또한 이들이 실질적으로 동축형상으로 배치되도록 구성하고,
    상기 제어 장치는, 마이크로 컴퓨터가 탑재된 제어 기판과, 파워 소자가 탑재된 구동 기판을 가지며, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판 사이에는, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판을 접속하기 위한 터미널부가 배치되고,
    상기 터미널부에는, 노이즈를 흡수하는 코일이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  3. 모터와, 이 모터를 구동 제어하고 금속 케이스를 갖는 제어 장치가, 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터이고, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 상기 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착되는 것으로서, 모터축 방향으로, 상기 모터, 상기 제어 장치, 상기 감속기구의 순서로, 또한 이들이 실질적으로 동축형상으로 배치되도록 구성하고,
    상기 제어 장치는, 마이크로 컴퓨터가 탑재된 제어 기판과, 파워 소자가 탑재된 구동 기판을 가지며, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판 사이에는, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판을 접속하기 위한 터미널부가 배치되고,
    상기 터미널부에는, 회전 센서가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  4. 모터와, 이 모터를 구동 제어하고 금속 케이스를 갖는 제어 장치가, 일체로 형성된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터이고, 이 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터는, 상기 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착되는 것으로서, 모터축 방향으로, 상기 모터, 상기 제어 장치, 상기 감속기구의 순서로, 또한 이들이 실질적으로 동축형상으로 배치되도록 구성하고,
    상기 제어 장치는, 마이크로 컴퓨터가 탑재된 제어 기판과, 파워 소자가 탑재된 구동 기판을 가지며, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판 사이에는, 상기 제어 기판과 상기 구동 기판을 접속하기 위한 터미널부가 배치되고,
    상기 터미널부에는, 모터에 흐르는 전류의 리플을 흡수하는 콘덴서, 노이즈를 흡수하는 코일, 제어 기판 및 회전 센서가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 기판은 제어 장치 내의 모터측에 배치되고, 상기 구동 기판은 제어 장치 내의 감속기구측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    모터와 감속기구 사이에 배치된 제어 장치의 케이스는, 복수로 분할되어 있고, 적어도 파워 소자가 탑재된 구동 기판이 부착된 감속기구측 케이스와, 상기 모터가 부착된 모터측 케이스로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    구동 기판은, 적어도 그 일부가, 감속기구의 부착부와 지름 방향에서 겹쳐지는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치 일체형 전동 파워 스티어링 장치용 모터.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 제어 장치 일체형 전동 파워 스티링 장치용 모터를, 이 모터의 회전을 감속하는 감속기구에 장착함과 함께, 상기 모터와 상기 감속기구의 부착부는, 실질적으로 동축형상으로 배치되어 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
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