CN103210569B - 电动动力转向用电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种能防止异物混入控制装置内的电动动力转向用电动机。本发明的电动动力转向用电动机具有分解器结构，该分解器结构以将固定与线圈的导线的前端部电连接的端子的基端部的固定部的周围围住的方式设于区划出控制装置和分解器的外壳与和该外壳相对的绝缘体之间，以防止异物从外壳与绝缘体之间侵入所述控制装置的内部。

Description

电动动力转向用电动机
技术领域
本发明涉及一种在内部设有对朝车辆的方向盘输出辅助转矩的电动机主体的驱动进行控制的控制装置的电动动力转向用电动机。
背景技术
目前，已知有一种电动动力转向用电动机，其包括：朝车辆的方向盘输出辅助转矩的电动机主体；设于该电动机主体的轴的一端部并对设于轴的另一端部的转子的旋转位置进行检测的分解器；以被分解器遮蔽的方式设于上述分解器与上述电动机主体之间，并对将来自电池的电流供给至电动机主体进行控制以对电动机主体的驱动进行控制的控制装置；以及将上述分解器与上述控制装置电连接以将来自分解器的输出电压输送至控制装置的端子(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特愿2010－110351号说明书(图2)
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述结构的电动动力转向用电动机中，端子的前端部贯穿将分解器和控制装置分隔开的间壁部，并通过焊接与控制装置的控制基板电连接，但存在异物可能会从间壁部和贯穿间壁部的端子之间混入这一问题。
本发明的技术问题在于解决上述问题，其目的在于获得一种能防止异物混入控制装置内的电动动力转向用电动机。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电动动力转向用电动机包括：电动机主体，该电动机主体朝车辆的方向盘输出辅助转矩；分解器，该分解器设于上述电动机主体的轴的一端部，并对设于轴的另一端部的转子的旋转位置进行检测；控制装置，该控制装置以被分解器遮蔽的方式设于上述分解器与上述电动机主体之间，并对来自装设于上述车辆的电池的电流向电动机主体的供给进行控制，以对电动机主体的驱动进行控制；以及端子，该端子将上述分解器与上述控制装置电连接，以将来自分解器的输出电压输送至控制装置，上述分解器包括：具有齿部的定子铁心；将该定子铁心覆盖的绝缘体；以及隔着绝缘体卷绕安装于齿部的线圈，其特征是，上述电动动力转向用电动机具有密封元件，该密封元件以将固定部的周围围住的方式设于外壳与上述绝缘体之间，以防止异物侵入上述控制装置的内部，其中，上述固定部对与上述线圈的导线的前端部电连接的上述端子的基端部进行固定，上述外壳对上述控制装置和上述分解器进行区划，上述绝缘体和上述外壳相对。
发明效果
根据本发明的电动动力转向用电动机，由于在外壳与和该外壳相对的绝缘体之间，以将固定端子的基端部的固定部的周围围住的方式设有密封元件，因此，能防止异物经由外壳与绝缘体之间侵入控制装置的内部。
附图说明
图1是本发明实施方式一的电动动力转向用电动机的侧剖图。
图2是图1的分解器(省略了线圈)的侧视图。
图3是图2的分解器的立体图。
具体实施方式
实施方式一
图1是本发明实施方式一的电动动力转向用电动机(以下简称为“电动机”)的侧剖图。
该电动机包括：电动机主体1，该电动机主体1朝车辆的方向盘(未图示)输出辅助转矩；控制装置2，该控制装置2对来自装设于车辆的电池(未图示)的电流向电动机主体1的供给进行控制，以对电动机主体1的驱动进行控制；分解器3，该分解器3对电动机主体1的转子4的旋转位置进行检测；以及端子36，该端子36将分解器3与控制装置2电连接。
作为三相无刷电动机的电动机主体1包括：有底圆筒形状的框架5；后轴承7，该后轴承7被组装到形成于框架5底部的后轴承箱部6内；圆筒形状的盖9，该盖9与形成于框架5的开口侧端部的凸沿部8嵌合；以及外壳10，该外壳10与盖9的一侧端面接合并与盖9一起将控制装置2密封。
另外，电动机主体1包括：前轴承11，该前轴承11被压入外壳10；轴12，该轴12的两端部以能自由旋转的方式支承于上述前轴承11及后轴承7；转子4，该转子4固定于上述轴12；定子13，该定子13隔着间隙(未图示)地设于上述转子4的周围并被压入框架5；以及轴套14，该轴套14是压入轴12的前端部并用于与减速机构(未图示)连接的联接器。
上述转子4包括转子铁心15和永磁体16。各永磁体16被交替地磁化成N极、S极。
上述定子13包括：定子铁心17，该定子铁心17层叠有薄钢板，并具有朝转子4侧突出的齿部(未图示)；以及定子绕组18，该定子绕组18通过将导线卷绕于在齿部间形成的狭槽而构成。
上述控制装置2包括：装设于玻璃环氧树脂制成的控制基板19上的微型计算机(未图示)等；功率MOSFET等电源元件20，该电源元件20装设于与铝合金构成的外壳10的内壁面紧贴的金属底座的驱动基板21上；电容器(未图示)，该电容器吸收在电动机主体1中流动的电流的波动成分；线圈(未图示)，该线圈吸收电磁噪声；以及支承部22，该支承部22设于驱动基板21与控制基板19之间，并将驱动基板21与控制基板19之间的距离确保为一定。
图2是图1的分解器3的侧视图，图3是图1的分解器3的立体图。不过，省略了线圈。
分解器3包括：圆环状的定子铁心32；第一绝缘体30及第二绝缘体31，该第一绝缘体30及第二绝缘体31隔着上述定子铁心32而设；线圈(未图示)，该线圈卷绕安装于定子铁心32；以及转子42，该转子42被压入轴12的小径的端部并与定子铁心32相对。
定子铁心32在内侧具有沿周向等间隔地朝内径侧突出的多个齿部，另外，在两侧具有耳部33。定子铁心32通过在该耳部33处使用螺钉(未图示)而固定于外壳10。
第一绝缘体30和第二绝缘体31的端面彼此在定子铁心32的内径侧抵接，以形成覆盖齿部的绕线管34。
在位于与外壳10相反一侧的第一绝缘体30的下部设有对端子36的基端部进行固定的固定部43。在该固定部43上形成有突起部35，该突起部35的前端部穿过第二绝缘体31及外壳10并靠近控制装置2的内部空间。在该突起部35上形成有将多根端子36朝控制基板19侧引导的导向孔(未图示)。
在外壳10与和该外壳10相对的第二绝缘体31之间，以将固定部43的周围围住的方式形成有作为密封元件的迷宫结构40。
该迷宫结构40由沿着固定部43的周围形成于外壳10的凹凸部和形成于第二绝缘体31的、能具有间隙地***外壳10的凹凸部的凸凹部构成。
另外，作为防止异物从外壳10与第二绝缘体31之间侵入控制装置2的内部的密封元件，也可在外壳10与和该外壳10相对的第二绝缘体31之间设置O形环。
另外，第一绝缘体30、固定部43及突起部35由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂一体形成，但也可由不同的零件构成。
压入突起部35的导向孔的多个端子36的前端部39通过焊接而与控制基板19电连接。在端子36的中间部形成有台阶部38。
另外，第二绝缘体31、固定部43、突起部35及各端子36也可通过嵌件成形而一体形成。
上述线圈由一相的励磁线圈、Scos输出线圈及Ssin输出线圈构成。
励磁线圈通过以下方式形成：在通过焊接将导线的基端部与端子37的一端部电连接之后，使前端部沿着搭接部41的表面前进，在通过绕线管34卷绕于定子铁心32的各齿部之后，再次沿着搭接部41的表面前进，并通过焊接而与另一个端子37的一端部电连接。
Scos输出线圈及Ssin输出线圈也与励磁线圈相同地，通过经由绕线管34将导线卷绕于各齿部而形成，各导线的基端部、前端部分别通过焊接而与不同的端子37的一端部电连接。
另外，在安装完励磁线圈之后，将Scos输出线圈、Ssin输出线圈安装于定子铁心32，因此，无法从分解器3的外侧看到励磁线圈。
转子42的外形为特殊曲线，使得定子铁心32和转子42之间的径向的间隙磁导(gappermeance)因转子42的旋转角度的不同而呈正弦波状变化。
另外，在图3中，符号44是在形成线圈时用于供引导各导线的销立起的销用孔，销在形成完线圈之后被除去。
接着，对上述结构的电动机的动作进行说明。
在装设于控制基板19的微型计算机中输入有流动至电动机主体1的电动机电流的信号、来自转矩传感器(未图示)的转向转矩信号及来自分解器3的转子42的旋转位置信号。
在分解器3中，朝励磁线圈施加励磁电压，使得在励磁线圈中有励磁电流流动，从而在转子42与定子铁心32之间的间隙中产生磁通。
另一方面，通过使与轴12的旋转一起旋转的转子42旋转，来使定子铁心32与转子42之间的径向的间隙磁导变化。
因该间隙磁导的变化而在Scos输出线圈和Ssin输出线圈的输出电压波形中产生相位差，该输出电压经由端子36而被输送至装设于控制基板19的微型计算机。
微型计算机根据上述输入信号运算出相当于辅助转矩的电流，并经由FET驱动电路朝构成桥式电路的电源元件20输出驱动信号。各电源元件20根据驱动信号而驱动，以对流入电动机主体1的电流进行控制。
由控制装置2控制的电流流入定子绕组18，随着在定子绕组18中产生的旋转磁场，使转矩被控制着的转子4旋转。
随着该转子4的旋转，轴12也旋转，通过轴12和轴套14连接着的蜗杆、与该蜗杆啮合的蜗轮也一边将旋转方向改变为直角方向，一边同时减速，使辅助转矩增加。
该辅助转矩经由方向盘连接器(未图示)、转向齿轮(未图示)等使车辆运动，从而能实现车辆的方向转换。
根据上述结构的电动动力转向用电动机，在区划出控制装置2和分解器3的外壳10与和该外壳10相对的第二绝缘体31之间，以将固定端子36的基端部的固定部43的周围围住的方式设有作为密封元件的迷宫结构40，因此，能防止异物从外壳10与第二绝缘体31的间隙侵入控制装置2的内部。
另外，由于使用迷宫结构40作为密封元件，因此，不需要用于密封的新的构件，另外，仅将第二绝缘体31的凸凹部嵌入外壳10的凹凸部，就可简单地形成迷宫结构40。
此外，第一绝缘体30和固定部43一体地由相同的PBT树脂形成，因此，能减少因第一绝缘体30和固定部43的构件不同产生的热膨胀差而引起的分解器3的线圈导线断开、端子36与导线的连接部位处的连接不良等的发生。
另外，在固定部43上设有朝控制装置2侧突起的突起部35，因此，不会朝各端子36直接施加冲击，能减少与各端子36的端部连接的各导线部分处的断线、连接不良等的发生。
另外，在突起部35上形成有供各端子36***的导向孔，因此，能在突起部35上简单地安装各端子36。
此外，固定部43和突起部35一体地由相同的PBT树脂形成，因此，不需要将突起部35安装于固定部43的工序。
另外，在第一绝缘体30、固定部43、突起部35及各端子36通过嵌件成形而一体形成的情况下，也无需将各端子36压入固定部43、突起部35的工序，另外，也能进一步可靠地防止异物从端子36与固定部43及突起部35之间侵入。
此外，在各端子36的中间部形成有台阶部38，因此，因温度变化产生的由于控制基板19、突起部35等各零件间的热膨胀的差而引起的各端子36的应力被台阶部38吸收，从而能减少与端子36的端部连接的导线部位处的断线、连接不良及端子36的前端部与控制基板19的连接不良的发生。
符号说明
1电动机主体
2控制装置
3分解器
4转子
5框架
6后轴承箱部
7后轴承
8凸沿部
9盖
10外壳
11前轴承
12轴
13定子
14轴套
15转子铁心
16永磁体
17定子铁心
18定子绕组
19控制基板
20电源元件
21驱动基板
22支承部
23底座
30第一绝缘体
31第二绝缘体
32定子铁心
33耳部
34绕线管
35突起
36端子
37端子
38台阶部
39前端部
40迷宫结构
41搭接部
42转子
43固定部
44销用孔

Claims (6)

1.一种电动动力转向用电动机，包括：
电动机主体，该电动机主体朝车辆的方向盘输出辅助转矩；
分解器，该分解器设于所述电动机主体的轴的一端部，并对设于轴的另一端部的转子的旋转位置进行检测；
控制装置，该控制装置以被分解器遮蔽的方式设于所述分解器与所述电动机主体之间，并对来自装设于所述车辆的电池的电流向电动机主体的供给进行控制，以对电动机主体的驱动进行控制；以及
端子，该端子将所述分解器与所述控制装置电连接，以将来自分解器的输出电压输送至控制装置，
所述分解器包括：具有齿部的定子铁心；将该定子铁心覆盖的绝缘体；以及隔着绝缘体的绕线管卷绕安装于齿部的线圈，
其特征在于，
所述电动动力转向用电动机具有密封元件，该密封元件以将固定部的周围围住的方式设于外壳与所述绝缘体之间，以防止异物侵入所述控制装置的内部，其中，所述固定部对与所述线圈的导线的前端部电连接的所述端子的基端部进行固定，所述外壳对所述控制装置和所述分解器进行区划，所述绝缘体和所述外壳相对。
2.如权利要求1所述的电动动力转向用电动机，其特征在于，
所述绝缘体和所述固定部一体地由同一树脂形成。
3.如权利要求2所述的电动动力转向用电动机，其特征在于，
在所述固定部上设有朝所述控制装置侧突起的突起部。
4.如权利要求3所述的电动动力转向用电动机，其特征在于，
所述固定部和所述突起部一体地由同一树脂形成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动动力转向用电动机，其特征在于，
在所述端子的中间部形成有台阶部。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电动动力转向用电动机，其特征在于，
所述密封元件为迷宫结构。
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