JP2013236009A - 制御装置および同装置を備えるモーターユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モーターユニット1の制御装置1Bは、底壁72および側壁73を有する金属製のハウジング70と、主面81Aを有し、主面81Aが底壁72と対向する第1回路基板と、第1回路基板80に対して直立し、主面93Aおよびパワー素子94を有し、パワー素子94が主面93Aに取り付けられるとともに側壁73と対向する第2回路基板90とを有する。
【選択図】図5
Description
図1を参照して、本実施形態のモーターユニット1の構成について説明する。
モーターユニット1は、電動モーター1Aおよび制御装置1Bを有する。電動モーター1Aは、ローター10、ステーター20、バスバー30、モーターハウジング40、玉軸受43,44、ブラケット50、およびレゾルバ60を有する。制御装置1Bは、ハウジング70、第1回路基板80、および第2回路基板90を有する。制御装置1Bは、電動モーター1Aの動作を制御する。
(A)ローター10の中心軸(以下、「中心軸J」)に沿う方向を「軸方向ZA」とする。また、軸方向ZAに直交する方向を「径方向ZB」とする。また、ローター10が回転する方向を「周方向ZC」とする。
(B)軸方向ZAにおいて、電動モーター1Aおよび制御装置1Bの順に通過する方向を「上方向ZA1」とする。また、軸方向ZAにおいて、制御装置1Bおよび電動モーター1Aの順に通過する方向を「下方向ZA2」とする。
(C)径方向ZBにおいて、中心軸Jに接近する方向を「内方向ZB1」とする。また、径方向ZBにおいて、中心軸Jから離間する方向を「外方向ZB2」とする。
第1回路基板80は、ブラケット50のカバー部分52に対して上方向ZA1に空間を介して位置する。第1回路基板80は、回路基板本体81、連結部分82(図3(a)参照)、および垂直基板部分83を有する。第1回路基板80は、第2回路基板90のパワー素子94,97のスイッチングを制御する制御回路を有する。第1回路基板80は、回路接続部材63を介して、レゾルバ界磁部62Bの誘起電圧に基づく電圧信号が入力される。
垂直基板部分83は、軸方向ZAに沿った平板形状を有する。垂直基板部分83は、回路基板本体81に対して直立する。垂直基板部分83は、回路基板本体81に対して上方向ZA1に延びる(図3(b)参照)。
第2回路基板90は、6個のパワー素子94,97によりパワー回路を構成する。第2回路基板90は、第1パワー基板91および第2パワー基板92を有する。
ハーネス95は、一方の端部においてセラミック基板93の主面93Aに接続され、他方の端部において回路基板本体81の主面81Aに接続される。ハーネス95は、セラミック基板93および回路基板本体81を互いに電気的に接続する。
ハーネス98は、一方の端部においてセラミック基板96の主面96Aに接続され、他方の端部において回路基板本体81の主面81Aに接続される。ハーネス98は、セラミック基板96および回路基板本体81を電気的に接続する。
図1に示されるように、制御装置1Bにおいては、第1回路基板80が径方向ZBに平行する回路基板本体81を有し、第2回路基板90が軸方向ZAに沿った平板形状を有する。すなわち、第2回路基板90は、第1回路基板80に対して直立する。このため、第1回路基板80および第2回路基板90が1枚の回路基板として一体的に形成された構成と比較して、径方向ZBにおいて制御装置1Bの寸法を小さくすることができる。
図5に示されるように、バスバーコネクター84は、回路接続部材33のコネクター部分33Bが嵌め合わせられるとき、上方向ZA1に向かう荷重を受ける。このため、バスバーコネクター84は、回路基板本体81を上方向ZA1に押す。回路基板本体81の主面81Aがバスバーコネクター支持部分75と接触するため、回路基板本体81に加えられた荷重は、バスバーコネクター支持部分75が受ける。このため、回路基板本体81が上方向ZA1に変形することが抑制される。なお、レゾルバコネクター85および回路接続部材63(ともに図1参照)の接続についても同様であるため、その説明を省略する。
モーターユニット1が駆動するとき、第1パワー基板91のパワー素子94は、発熱する。図5に示されるように、パワー素子94の熱は、セラミック基板93、バスバーコネクター支持部分75、および底壁72の順に移動する。そして、底壁72の熱は、ハウジング70の外部に放熱される。また、パワー素子94の熱は、側壁73の第1平面部分73Aを介してハウジング70の外部に放熱される。このように制御装置1Bは、パワー素子94に対して2つの放熱経路を有する。このため、放熱経路が1つの構成と比較して、パワー素子94の冷却性能が向上する。なお、第2パワー基板92についても同様であるため、第2パワー基板92のパワー素子97(ともに図4参照)の放熱についてはその説明を省略する。
(1)制御装置1Bは、第2回路基板90が第1回路基板80に対して直立する構造を有する。この構成によれば、第1回路基板80および第2回路基板90が1枚の回路基板として一体的に形成された構成と比較して、制御装置1Bの径方向ZBの寸法を小さくすることができる。
図6および図7は、本実施形態の制御装置100の構成を示す。
本実施形態の制御装置100は、第1実施形態の制御装置1B(図1参照)と比較して電動モーター1A(図1参照)とは個別に形成される点で異なる。なお、以下の説明において、第1実施形態の構成要素に対応する旨の説明が付された第2実施形態の構成要素は、対応する第1実施形態の構成要素と同等または類似の機能を有する。
ハウジング130は、金属材料により形成される。ハウジング130は、平面視において長方形をなす箱形状を有する(図6参照)。ハウジング130は、第1回路基板110および第2回路基板120を収容する。ハウジング130は、ハウジング本体131、バスバーコネクター支持部分134、およびレゾルバコネクター支持部分135を有する。ハウジング130は、ハウジング本体131、バスバーコネクター支持部分134、およびレゾルバコネクター支持部分135が個別に形成された構成を有する。バスバーコネクター支持部分134およびレゾルバコネクター支持部分135は「コネクター支持部分」に相当する。
本発明は、第1および第2実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての第1および第2実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
Claims (5)
- 底壁および側壁を有する金属製のハウジングと、
第1主面を有し、前記第1主面が前記底壁と対向する第1回路基板と、
前記第1回路基板に対して直立し、第2主面およびパワー素子を有し、前記パワー素子が前記第2主面に取り付けられるとともに前記側壁と対向する第2回路基板と
を有する制御装置。 - 前記第1回路基板は、第1背面およびコネクターを有し、前記第1背面が前記第1主面とは反対側の面を形成し、前記コネクターが前記第1背面に取り付けられ、
前記ハウジングは、金属製のコネクター支持部分を有し、前記コネクター支持部分が前記底壁と前記第1主面との間に配置され、前記第1主面における前記コネクターとの対応部分を前記コネクター支持部分により支持し、
前記第2回路基板は、前記コネクター支持部分に取り付けられる
請求項1に記載の制御装置。 - 底壁、側壁、およびコネクター支持部分を有し、前記側壁および前記コネクター支持部分が前記底壁に対して直立する金属製のハウジングと、
第1主面、第1背面、およびコネクターを有し、前記第1主面が前記底壁と対向し、前記コネクターが前記第1背面に取り付けられ、前記第1主面における前記コネクターとの対応部分が前記コネクター支持部分により支持される第1回路基板と、
前記第1回路基板に対して直立し、第2主面、第2背面、およびパワー素子を有し、前記第2主面が前記コネクター支持部分と対向し、前記第2背面が前記側壁に接触し、前記パワー素子が前記第2主面に取り付けられる第2回路基板と
を有する制御装置。 - 前記制御装置は、複数枚の熱可塑性樹脂フィルムが積層された多層プリント基板を前記第1回路基板として有する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置を有するモーターユニット。
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