CN114069978A - 马达控制装置以及电动助力转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供马达控制装置以及电动助力转向装置，马达控制装置的一个方式具备电路板，该电路板固定于马达的轴向的输出相反侧的马达外壳。电路板具有用于连接多个夹持端子的多个连接部。多个连接部分别具有与多个夹持端子的连接面接触的铜箔面。铜箔面以接近电路板的端部的方式形成于电路板的至少一个面，多个夹持端子通过夹入多个连接部而电连接。

Description

马达控制装置以及电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及马达控制装置和电动助力转向装置。
背景技术
在与马达为一体型的马达控制装置中，马达的线圈绕组与电路板的连接使用焊接。但是，在焊接连接中，对生产工序的节拍时间、成品率有影响。而且，对焊接连接部施加应力时，也有可能焊料产生裂纹。在专利文献1中，通过压配连接来连接马达的线圈绕组与电路板。
专利文献1：日本特许6443055
但是，在压配连接的情况下，需要高精度的定位，并且需要较强的力，因此在生产工序中需要压配连接的专用设备，从而存在制造成本变高的课题。
发明内容
本发明的马达控制装置的一个方式具备电路板，该电路板固定于马达的轴向的输出相反侧的马达外壳。电路板具有用于连接多个夹持端子的多个连接部。多个连接部分别具有与多个夹持端子的连接面接触的铜箔面。铜箔面以接近电路板的端部的方式形成于电路板的至少一个面，多个夹持端子通过夹入多个连接部而电连接。
本发明的电动助力转向装置的一个方式为辅助车辆等的驾驶员的方向盘操作的电动助力转向装置，其中，该电动助力转向装置具备：扭矩传感器，其检测基于方向盘操作的扭矩；马达控制装置；以及电动马达，马达控制装置根据由扭矩传感器检测到的扭矩来驱动该电动马达。
根据本发明的例示的实施方式，马达控制装置在马达的线圈绕组与电路板的连接中，能够消除焊料，因此不会产生焊料裂纹等不良情况。而且，也不需要压配等的组装专用装置，因此也能够抑制制造成本。
进而，根据本发明的例示的实施方式，在电动助力转向装置中，马达控制装置的马达线圈绕组与电路板的连接不使用焊料，由此没有焊料裂纹等不良情况，因此电动助力转向装置的故障率也降低。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的马达控制装置的外观的立体图。
图2是从罩侧观察本发明的一个实施方式的马达控制装置的外观的图。
图3是示出本发明的一个实施方式的马达控制装置的电路板的图。
图4a是将图3的连接部A放大的图。
图4b是将图3的连接部A放大的图。
图4c是将图3的连接部A放大的图。
图5a是示出连接部与夹持端子的连接的剖视图。
图5b是示出连接部与夹持端子的连接的剖视图。
图5c是示出连接部与夹持端子的连接的剖视图。
图6a是示出夹持端子的固定和与马达线圈绕组的连接的剖视图。
图6b是示出夹持端子的固定和与马达线圈绕组的连接的剖视图。
图7是示出图3的铜箔面组与夹持端子连接器的连接和固定的剖视图。
图8是示出包含本发明的一个实施方式的马达控制装置的电动助力转向装置的概略结构的图。
标号说明
10：马达控制装置；11：罩；12：夹持端子连接器；13：电路板；14：铜箔面；15：电动马达；15c：马达壳体；15w：线圈绕组；16：夹持端子；19：马达外壳；50：电动助力转向***；52：转向方向盘；53：旋转轴；57：齿条轴；59：扭矩传感器；BT：外部电源。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的马达控制装置、具有该马达控制装置的电动助力转向装置进行详细说明。但是，为了避免以下的说明不必要地冗长，便于本领域技术人员理解，有时省略过度详细的说明。例如，有时省略已周知的事项的详细说明或对实际相同的结构的重复说明。另外，有时也将电动助力转向记载为EPS(Electric Power Steering)。
＜结构的说明＞
图1是示出本发明的一个实施方式的马达控制装置的外观的立体图。本马达控制装置10例如适用于电动助力转向用的马达控制装置，马达控制装置10与马达15、马达外壳19、罩11以及夹持端子连接器12一体地形成。位于马达15的轴向的输出相反侧的马达外壳19分别固定有马达控制装置10和夹持端子连接器12，罩11覆盖马达控制装置10。
图2是从罩侧观察本发明的一个实施方式的马达控制装置的外观的图。罩11是将马达15的马达壳体15c沿轴向投影而得到的圆形的部分和与圆形的部分相连的方形的部分连接起来的形状，并覆盖电路板13。
图3是示出本发明的一个实施方式的马达控制装置的电路板的图。电路板13是具有作为将马达15的马达壳体15c沿马达的轴向投影而得到的投影区域的内侧的圆形的部分和投影区域的外侧的方形的部分的形状的一张基板。而且，至少在圆形的部分的端部具有多个连接部A。多个连接部A分别至少具有铜箔面14，并连接有多个夹持端子16。多个夹持端子16分别与马达的线圈绕组15w连接。
另外，在后面进行叙述，电路板13的方形的一端也具有排列成一列的多个铜箔面14。
电路板13例如通过螺钉(未图示)固定于马达外壳19，并被罩11覆盖。另外，如图6a也示出的那样，电路板13与马达外壳19之间例如设置有用于具备具有电绝缘性的散热片或散热胶的间隙。这是为了使安装于电路板13的电子部件(未图示)的热向马达外壳19散热和使电子部件(未图示)与马达外壳19电绝缘。马达外壳19也兼作为散热器。
电路板13是能够搭载较多电子部件的一张电路板，与将电路板构成为多个的情况相比，能够实现低成本化。而且，由于至少具有投影区域的内侧的圆形的部分的端部的连接部A，因此能够在投影区域的内侧连接多个连接部A的每一个与经由夹持端子16连接的马达的线圈绕组15w。
图4a至图4c是将图3的连接部A放大的图，分别示出了不同的实施方式。
在图4a中，电路板13在多个连接部A的每一个具有位于圆形的部分的端部的切口部13k和形成于切口部的里侧的铜箔面14。而且，铜箔面14与***切口部13k的夹持端子16电连接。通过夹持端子16与马达的线圈绕组15w连接，铜箔面14与马达的线圈绕组15w也电连接。
通过在电路板13设置切口部13k，能够抑制夹持端子16的电路板13的水平方向的偏移，因此能够使电路板13与夹持端子16的连接稳定化。而且，通过夹持端子16***切口部，能够抑制夹持端子16沿马达径向伸出。
切口部13k的宽度可以比与切口部13k的宽度并行的铜箔面14的宽度大。通过使切口部13k的宽度比铜箔面14的宽度大，能够连接宽度比铜箔面14大的夹持端子16，因此能够扩大电接触面。
另外，切入电路板13的切口部13k的长度可以比铜箔面14的进深的长度短。通过缩短切口部13k的长度，能够抑制电路板13的电子部件(未图示)的安装面积变小。
在图4b中，电路板13在多个连接部A分别具有位于圆形的部分的端部的切口部13m和形成于相邻的切口部13m之间的铜箔面14。而且，铜箔面14与***切口部13m和相邻的切口部13m的夹持端子16电连接。通过夹持端子16与马达的线圈绕组15w连接，铜箔面14与马达的线圈绕组15w也电连接。
在图4b的实施例中，通过在电路板13设置切口部13m，也能够抑制夹持端子16的电路板13的水平方向的偏移，因此能够使电路板13与夹持端子16的连接稳定化。
切口部13m的宽度可以比与切口部13m的宽度并行的铜箔面14的宽度小。铜箔面14形成于切口部13m与相邻的切口部13m之间，因此能够将夹持端子16与铜箔面14的电接触面确保得较大。进而，能够将连接部A与相邻的连接部A之间的距离确保得较大。
另外，切入电路板13的切口部13m的长度可以比铜箔面14的进深的长度长。通过延长切口部13m的长度，能够将夹持端子16与铜箔面14的电接触面确保得较大。
在图4c中，与图4b相同地，电路板13在多个连接部A分别具有位于圆形的部分的端部的切口部13m和形成于相邻的切口部13m之间的铜箔面14b。而且，铜箔面14b与***切口部13m和相邻的切口部13m的夹持端子16电连接。通过夹持端子16与马达的线圈绕组15w连接，铜箔面14b与马达的线圈绕组15w也电连接。
在图4b和图4c中，它们的区别为铜箔面的形状。也可以将图4a的铜箔面14变成图4c的铜箔面14b。
另外，切口部也可以分别组合图4a的切口部13k和图4b的切口部13m。
图5a至图5c是示出连接部A与夹持端子16的连接的剖视图，分别示出了不同的实施方式。
在图5a中，铜箔面14以接近电路板13的端部的方式形成于作为电路板13的至少一个面的上表面侧。夹持端子16在夹持端子的连接面16s与铜箔面14接触，并夹入连接部A，由此夹持端子16与连接部A电连接。
在图5b中，铜箔面14以接近电路板13的端部的方式形成于作为电路板13的至少一个面的下表面侧。夹持端子16在夹持端子的连接面16s与铜箔面14接触，并夹入连接部A，由此夹持端子16与连接部A电连接。
在图5c中，铜箔面14以接近电路板13的端部的方式形成于电路板13的上下两面侧。夹持端子16在夹持端子的连接面16s与铜箔面14接触，并夹入连接部A，由此夹持端子16与连接部A电连接。
也就是说，铜箔面14以接近电路板13的端部的方式形成于电路板13的至少上下面的任意一方即可。
另外，铜箔面14的形状例如可以是铜箔面14b的形状，并不限于此，只要是与夹持端子的连接面16s电连接的形状即可。
图6a和图6b是示出夹持端子的固定和与马达线圈绕组的连接的剖视图，分别示出了不同的实施方式。
在图6a中，如图5a至图5c所示那样，夹持端子16的一端与连接部A连接。夹持端子16的另一端与马达15的各相的线圈绕组15w连接。而且，夹持端子16收纳于将马达壳体15c沿马达的轴向投影而得到的投影区域的内侧。另外，在这里，轴向表示图6a的上下方向。
马达15的各相的线圈绕组15w从马达15侧通过设置于马达外壳19的孔部19h，并向马达控制装置10侧贯穿，与夹持端子16连接。该连接例如可以是嵌合、压入等，也可以是连接器状类型的***式。另外，孔部19h也可以设置有使马达15的各相的线圈绕组15w与马达外壳19绝缘的树脂部件(未图示)。
在图6b中，与图6a的区别是，夹持端子16的外侧被树脂模制。夹持端子16形成有树脂模制件16c，因此也可以不在马达外壳19的孔部19h设置绝缘的树脂部件(未图示)。
在图6a、图6b中，能够通过夹持端子16而不使用焊料来连接电路板13与马达15的各相的线圈绕组15w，因此能够避免焊料裂纹。而且，通过夹持端子16收纳于将马达壳体15c沿马达的轴向投影而得到的投影区域的内侧，不会沿马达15的径向伸出，从而能够抑制马达径向的大型化。
在图6a中，马达控制装置10还具备覆盖电路板13的罩11。夹持端子16通过罩11的内侧所具备的由绝缘性树脂构成的端子支承部11p固定于电路板13。
夹持端子16能够通过由绝缘性树脂构成的端子支承部11p与马达壳体15c绝缘，因此能够避免马达15的线圈绕组15w与罩11、马达外壳19、马达壳体15c的短路。而且，夹持端子16固定于电路板13，因此能够提高连接可靠性。
在图6b中，马达控制装置10同样还具备覆盖电路板13的罩11。夹持端子16的外侧形成有树脂模制件16c，该夹持端子16的外侧通过罩11的端子支承部11p固定于电路板13。
夹持端子16形成有树脂模制件16c，因此能够避免马达15的线圈绕组15w与罩11、马达外壳19、马达壳体15c的短路。夹持端子16形成有树脂模制件16c，因此罩11可以是金属制也可以是树脂制。而且，夹持端子16固定于电路板13，因此能够提高连接可靠性。
关于电路板13、夹持端子16、马达15的线圈绕组15w，也可以在组装马达15的线圈绕组15w与夹持端子16之后夹持电路板13而固定。进而使罩11覆盖，从而马达控制装置10与马达15、马达外壳19一体地形成。
在图3中，电路板13的方形的一端具有由排列成一列的多个铜箔面14构成的铜箔面组14g。
电路板13为一张基板，在投影区域的外侧部分也具备基板，因此也容易与外部信号连接。而且，铜箔面14排列成一列，因此更容易连接。
图7是示出图3的铜箔面组14g与夹持端子连接器12的连接和固定的剖视图。
马达控制装置10还具备夹持端子连接器12，该夹持端子连接器12是通过对用于将外部电源BT和外部信号与电路板13连接的多个夹持端子进行树脂模制而成的。夹持端子连接器12在投影区域的外侧固定于马达外壳19。作为夹持端子连接器12的端子的一端的端子面12s分别与铜箔面组14g的铜箔面14接触，作为夹持端子连接器12的端子的另一端的端子部12t分别与外部电源BT或外部信号电连接。
在将马达壳体15c沿马达的轴向投影而得到的投影区域的外侧且沿马达的轴向重叠的区域，夹持端子连接器12与马达外壳19例如通过螺钉而固定。
通过夹持端子连接器12固定于马达外壳19，在将外部电源BT、外部信号与夹持端子连接器12连接的情况下，夹持端子连接器12也没有偏移，因此能够提高多个夹持端子的连接稳定性。而且，能够一次将外部电源BT、多个外部信号一起与电路板13电连接。而且，能够不使用焊料而进行夹持连接，因此也能够避免焊料裂纹。
外部信号是由扭矩传感器59获得的转向扭矩信号、由车速传感器获得的车速信号、车内网络信号(CAN信号)等。
被供给外部电源BT的电力和外部信号的马达控制装置10生成马达控制信号，并从未图示的逆变器驱动电路经由夹持端子16向马达15的线圈绕组15w供给电力。
图8是示出包含本发明的一个实施方式的马达控制装置的电动助力转向装置的概略结构的图。在图8中，电动助力转向***50具备马达控制装置10、马达15、作为转向部件的转向方向盘52、与转向方向盘52连接的旋转轴53、小齿轮56以及齿条轴57等。
旋转轴53与设置于其前端的小齿轮56啮合。通过小齿轮56，旋转轴53的旋转运动转换为齿条轴57的直线运动，并以与齿条轴57的移位量对应的角度使设置于该齿条轴57的两端的一对车轮55a、55b转向。
旋转轴53设置有对转向方向盘52***作时的转向扭矩进行检测的扭矩传感器59，检测到的转向扭矩被送到马达控制装置10。马达控制装置10生成基于由扭矩传感器59获得的转向扭矩、来自车速传感器(未图示)的车速等的信号的马达驱动信号，并将该信号向马达15输出。
从被输入马达驱动信号的马达15输出用于辅助转向方向盘52的转向的辅助扭矩，该辅助扭矩经由减速齿轮54传递到旋转轴53。其结果，旋转轴53的旋转被由马达15产生的扭矩辅助，由此辅助驾驶员的方向盘操作。

Claims (10)

1.一种马达控制装置，其具备电路板，该电路板固定于马达的轴向的输出相反侧的马达外壳，
所述电路板具有用于连接多个夹持端子的多个连接部，
所述多个连接部分别具有与所述多个夹持端子的连接面接触的铜箔面，
所述铜箔面以接近所述电路板的端部的方式形成于所述电路板的至少一个面，
所述多个夹持端子通过夹入所述多个连接部而电连接。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，
所述电路板是具有作为将马达壳体沿马达的轴向投影而得到的投影区域的内侧的圆形的部分和所述投影区域的外侧的方形的部分的形状的一张基板，至少在所述圆形的部分的端部具有所述多个连接部。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，
所述多个连接部分别由位于所述圆形的部分的端部的切口部和形成于所述切口部的里侧的所述铜箔面构成，
所述铜箔面与***于所述切口部的所述夹持端子电连接。
4.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，
所述连接部由位于所述圆形的部分的端部的切口部和形成于相邻的切口部之间的所述铜箔面构成，
所述铜箔面与***于所述切口部和所述相邻的切口部的所述夹持端子电连接。
5.根据权利要求3或4所述的马达控制装置，其中，
所述夹持端子的另一端与所述马达的各相的线圈绕组连接并且收纳于所述投影区域的内侧。
6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的马达控制装置，其中，
所述马达控制装置还具备覆盖所述电路板的罩，
所述夹持端子通过所述罩的内侧所具备的由绝缘性树脂构成的端子支承部而固定于所述电路板。
7.根据权利要求3至5中的任意一项所述的马达控制装置，其中，
所述马达控制装置还具备覆盖所述电路板的罩，
所述夹持端子的外侧被树脂模制，所述夹持端子的外侧通过所述罩的端子支承部而固定于所述电路板。
8.根据权利要求2所述的马达控制装置，其中，
所述电路板在所述电路板的方形的一端具有由排列成一列的多个铜箔面构成的铜箔面组。
9.根据权利要求8所述的马达控制装置，其中，
所述马达控制装置还具备夹持端子连接器，该夹持端子连接器是通过对用于将外部电源和外部信号与所述电路板连接的所述多个夹持端子进行树脂模制而成的，
所述夹持端子连接器在所述投影区域的外侧固定于所述马达外壳，
作为所述夹持端子连接器的一端的端子面分别与所述铜箔面组的所述铜箔面接触，
作为所述夹持端子连接器的另一端的端子部分别与所述外部电源或外部信号电连接。
10.一种电动助力转向装置，其辅助车辆等的驾驶员的方向盘操作，其中，
该电动助力转向装置具备：
扭矩传感器，其检测基于所述方向盘操作的扭矩；
权利要求1至9中的任意一项所述的马达控制装置；以及
所述马达，所述马达控制装置根据由所述扭矩传感器检测到的扭矩来驱动所述马达。
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