JP2012244638A - モータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータアッセンブリ8に取り付けられるECU3において、基板30は、モータ80の駆動に係る出力を発生するインバータ用MOS44等が電気的に接続される。ヒートシンク20は、基板30を固定するための複数のねじ孔231が形成されている。樹脂部材50は、ヒートシンク20と基板30との間に設けられ、複数のモータ端子52、および、複数のモータ端子52をモールドすることで複数のモータ端子52を一体に固定するモールド樹脂51を有する。ここで、モータ端子52は、モールドされている埋設部、L字状の基板側露出部、および、湾曲部を有するモータ側露出部から構成される。また、樹脂部材50および基板30は、共締めすることでヒートシンク20に固定される。
【選択図】図1
Description
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組付け時の作業性を向上可能なモータ駆動装置を提供することにある。
これにより、モータ端子を固定することができるとともに、樹脂部材の位置決め、および、基板の位置決めを同時に行うことができる。よって、組付け時の作業性を向上させることができる。
これにより、基板と固定部材とは、金属部材に密着する。このため、基板の熱は、金属部材を経由して固定部材に伝達され、固定部材によって外側へ放出される。よって、モータ駆動装置の放熱性を高めることができる。
これにより、嵌合凹部と固定部材の凸部と嵌合することで、固定部材に対する樹脂部材の位置ずれを抑制することができる。
これにより、基板側露出部の基板に接続する端部は、樹脂部材と離間するよう設けられている。このため、例えば、はんだ付け等により基板側露出部を基板に接続する場合、はんだ付け時の熱により、樹脂の変形を抑制することができる。
これにより、例えば、ねじ等を用いてモータ側露出部をモータに固定する時、湾曲部により、ねじの締め付けによる応力を緩和することができる。また、湾曲部により振動等の伝達を抑制することができる。
これにより、基板側露出部の基板に接続する端部とモールド樹脂側の端部との距離を長くすることで、例えばはんだ付け等の熱により、樹脂の変形を抑制する効果を高めることができる。また、湾曲部の長さを長くすることで、ねじ締め付けによる応力、および、振動等の伝達を抑制する効果を高めることができる。
また、請求項8に係る発明によると、モールド樹脂の両側には、モータ側露出部が前記樹脂部材から突出する方向に突出する二つの第2爪部を有する。
これにより、例えば、組付け時に第1爪部および第2爪部にジグを当接させることで、固定部材および基板に対する樹脂部材の位置決めを行うことができる。このため、作業性を向上させることができる。
これにより、回転角信号線と基板との接続を容易に行うことができる。
これにより、例えば、モータまたは駆動装置の組み換え時に、予備用のガイド部を通して回転角信号線を基板の予備用の貫通孔に接続させることができる。
これにより、モータ端子の基板側露出部と基板とを接続させた後、可視凹部からモータ端子と基板とが接続する端子接続位置を視認することで、モータ端子と基板との接続状態を確認することができる。よって、モータ端子と基板との接続不良等の不具合を避けることができ、作業性をより向上させることができる。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による「モータ駆動装置」としてのECUは、例えば車両のステアリング操作をアシストするための電動パワーステアリング装置に適用される。電動パワーステアリング装置を備えたステアリングシステムの全体構成を図4に示す。
モータアッセンブリ8は、モータ80および回転角センサ85を含む。モータ80は、巻線が巻回されるステータ、及び、巻線への通電によって発生する回転磁界を受けて回転するロータ等から構成される三相ブラシレスモータである。回転角センサ85は、例えばレゾルバであり、ロータの回転角を検出する。
ECU3には、トルクセンサ93からの操舵トルク信号やCAN(Controller Area Network)バス94からの車速信号がCANインタフェース回路を経由して入力される。
まず、ECU3の電気回路の構成について、図2、図3を参照して説明する。図3は、図2におけるインバータ回路400の中のブリッジ回路440の模式図である。図2に示すように、ECU3のパワー電源は、バッテリ7からパワーIGラインを経由して供給され、制御電源は、バッテリ7からIGラインを経由して供給される。
ここで、「MOS」は、電界効果トランジスタの一種であるMOSFET(metal−oxide−semiconductor field−effect transistor)の略称である。
マイコン70は、操舵アシストトルクに関する各種入力信号に基づいてインバータ回路400を制御する。例えば、トルクセンサ93で検出された操舵トルクの信号がトルクセンサ回路73を経由して入力され、CANバス94からの車速信号がCANインタフェース回路74を経由して入力される。また、モータアッセンブリ8内の回転角センサ85で検出された回転角信号が回転角センサ回路75を経由して入力される。
以下、3個のモータリレー用MOSを総括して「モータリレー用MOS45」と記す。
ECU3は、「固定部材」としてのヒートシンク20、基板30、および、樹脂部材50を備える。ここで、説明の便宜のために、図1から見た紙面の上側をECU3の上側とし、紙面の下側をECU3の下側とする。また、図1から見た紙面の左側をECU3の前側とし、紙面の右側をECU3の後側とする。さらに、図1から見た紙面の手前側をECU3の右側とし、紙面の奥側をECU3の左側とする。
ECU3のマイコン70は、操舵トルク、車速、モータ回転角の入力信号、及びモータ電流検出信号等に基づき、インバータ回路400のインバータープリドライバ76を介して、インバータ用MOS44のオンオフを制御する。これにより、インバータ回路400は、バッテリ7から電源リレー用MOS43を経由して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータ端子52を経由して、モータアッセンブリ8のモータ80に供給する。
モータアッセンブリ8の回転出力は、減速ギア89を経由してステアリングシャフト92に伝達され、運転者の操舵をアシストする。
(1)樹脂部材50と基板30とは、共締めすることでヒートシンク20に固定される。これにより、樹脂部材50の位置決め、および、基板30の位置決めを同時に行うことができる。よって、組付け時の作業性を向上させることができる。
(2)樹脂部材50は、基板30およびヒートシンク20に密着する金属部材53を有する。このため、基板30の熱は、金属部材53を経由してヒートシンク20に伝達され、ヒートシンク20によって外側へ放出される。よって、ECU3の放熱性を高めることができる。
(4)モータ端子52の基板側露出部52Kは、L字形状に形成されている。これにより、基板側露出部52Kは、基板接続部521とモールド樹脂51とが離間するよう形成される。このため、例えば、はんだ付け等により基板接続部521を基板30に接続する場合、はんだ付け時の熱により、モールド樹脂51の変形を抑制することができる。
(6)埋設部52Sは、モータ側モールド端525が基板側モールド端524より上側に位置するようモールド樹脂51にモールドされている。これにより、基板接続部521と樹脂側端部523との距離を長くすることで、例えばはんだ付け等の熱により、樹脂の変形を抑制する効果を高めることができる。また、湾曲部526の長さを長くすることで、ねじの締め付けによる応力、および、振動等の伝達を抑制する効果を高めることができる。
(8)樹脂部材50は、基板30の複数のスルーホール31のうち、前側のスルーホール31に対応して形成されているガイド溝56を有する。これにより、回転角信号線61を基板30のスルーホール31までガイドすることができる。よって、回転角信号線61とスルーホール31との接続を容易に行うことができる。
また、本実施形態では、樹脂部材50は、基板30の複数のスルーホール31のうち、予備用の後側のスルーホール31に対応して形成されているガイド孔55をさらに有する。これにより、例えば、モータアッセンブリ8またはECU3の組み換え時に、ガイド孔55を通して回転角信号線61を予備用のスルーホール31に接続させることができる。
本発明のモータ駆動装置は、ブラシレスモータに限らず、ブラシ付モータに適用されてもよい。
上記実施形態では、車両の電動パワーステアリング装置に適用されるECUについて説明したが、本発明のモータ駆動装置は、他の用途のモータに適用されてもよい。
上記実施形態では、回転角センサはレゾルバである。これに対し、他の実施形態では、回転角センサはホール素子等であることとしてもよい。
上記実施形態では、回転角信号線は、はんだ付けにより基板に接続されている。これに対し、他の実施形態では、回転角信号線は、コネクタ接続または溶接により基板に接続することとしても良い。
上記実施形態では、ガイド孔およびガイド溝により回転角信号線をガイドする。これに対し、他の実施形態では、複数のガイド孔により回転角信号線をガイドすることとしても良い。
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限度において種々なる形態で実施できる。
20 ・・・ヒートシンク(固定部材)
23 ・・・凸部
30 ・・・基板
31 ・・・スルーホール
32 ・・・基板穴(基板の貫通穴)
44 ・・・インバータ用MOS(パワー素子)
50 ・・・樹脂部材
51 ・・・モールド樹脂
52M・・・モータ側露出部
52 ・・・モータ端子
52K・・・基板側露出部
52S・・・埋設部
53 ・・・金属部材
55 ・・・ガイド孔(ガイド部)
56 ・・・ガイド溝(ガイド部)
57 ・・・可視凹部
61 ・・・回転角信号線
80 ・・・モータ
85 ・・・回転角センサ
231・・・ねじ孔
511・・・第1爪部
512・・・第2爪部
524・・・基板側モールド端
525・・・モータ側モールド端
531・・・金属穴(樹脂部材の貫通穴)
580・・・嵌合凹部
Claims (11)
- モータに接続されるモータ駆動装置であって、
モータの駆動に係る出力を発生するパワー素子が電気的に接続される基板と、
前記基板を固定するための複数のねじ孔が形成されている固定部材と、
前記固定部材と前記基板との間に設けられ、前記モータと前記基板とを電気的に接続する複数のモータ端子、および、前記複数のモータ端子の中間部をモールドすることで前記複数のモータ端子を一体に固定するモールド樹脂を有する樹脂部材と、
を備え、
前記モータ端子は、前記樹脂部材にモールドされている埋設部、前記基板側に露出する基板側露出部、および、前記モータ側に露出するモータ側露出部から構成され、
前記樹脂部材および前記基板は、前記ねじ孔に対応する貫通穴を有し、共締めすることで前記固定部材に固定されることを特徴とするモータ駆動装置。 - 前記モールド樹脂には金属部材がさらにモールドされ、
前記樹脂部材の貫通穴は、前記金属部材に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動装置。 - 前記固定部材のねじ孔は、ねじ軸方向に突出する凸部に形成され、
前記樹脂部材の貫通穴は、ねじ軸方向に窪み前記凸部が嵌合可能な嵌合凹部に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のモータ駆動装置。 - 前記モータ端子の前記基板側露出部は、L字状に曲げられて形成され、前記基板に電気的に接続されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記モータ端子の前記モータ側露出部には、波状に湾曲する湾曲部が形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記モータ端子の前記埋設部は、前記基板側露出部と接続する基板側モールド端、および、前記モータ側露出部と接続するモータ側モールド端を有し、
前記モータ側モールド端は、前記基板側モールド端より前記基板に直交する方向の前記基板側に形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。 - 前記樹脂部材には、前記モータ端子の前記基板側露出部が突出する方向に突出する複数の第1爪部を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記樹脂部材は、前記モータ端子の前記モータ側露出部が突出する方向に突出する複数の第2爪部を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記樹脂部材は、前記モータに設けられ前記モータの回転角を検出する回転角センサと前記基板とを電気的接続する回転角信号線をガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
- 前記ガイド部は、複数形成されることを特徴とする請求項8に記載のモータ駆動装置。
- 前記樹脂部材は、前記モータ端子の前記基板側露出部と前記基板とが接続する端子接続位置に対応する位置に、前記固定部材側に凹み、外部から前記端子接続位置を視認可能な可視凹部を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
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