JP7210283B2 - 回転電動機 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態1による回転電動機を、電動パワーステアリング装置を例に取り、上記の添付図面に基づいて説明する。
図1において、回転電動機1は、主にドライバの操舵力をアシストするためのモータ2と、後述する半導体装置を冷却するためのヒートシンク5と、モータ2を制御する制御装置6と、モータ2の出力を減速してステアリング軸(図示せず)に伝達するギア部8とで構成されている。これらモータ2と制御装置6とヒートシンク5とギア部8とは、モータ2の出力軸が延びる方向(以下、軸線方向と称する。)に順次並置されて一体化されている。
図2に示す、半導体装置51a及び51bの配置を示す制御装置内部の平面図において、ヒートシンク5の上記の他端面(図1の下側の端面)の平面に、第1及び第2の半導体装置51a及び51bが密着して固定されている状態を示している。
この半導体装置51は、U相アーム512とV相アーム513とW相アーム514とで構成され、各アームは、1つのスイッチング素子から成る上アームと1つのスイッチング素子から成る下アームとで構成される。半導体素子101、リードフレーム102、巻線制御端子52、制御端子53、ワイヤ105、インナーリード106、コンデンサ107、シャント抵抗器108、及びモールド樹脂109a及び109b(以下、符号109で総称することがある。)等を含んで構成される。
図11において、本実施の形態1による回転電動機1は、ドライバの操舵力をアシストする駆動力を発生するモータ2と、第1の駆動回路としての第1のインバータ回路511aと、第2の駆動回路としての第2のインバータ回路511bと、制御基板3に搭載されたCPU31と、車両に搭載されたバッテリ12と、このバッテリ12から第1のインバータ回路511aへの電源供給を制御する、半導体素子により構成された第1のリレー54aと、バッテリ12から第2のインバータ回路511bへの電源供給を制御する、半導体素子により構成された第2のリレー54bと、ドライバの操舵トルクや車速等を検出するセンサ類11とを備えている。図1において述べた第1及び第2の固定子巻線2a及び2bは巻線端25a及び25bを有している。
第1及び第2の固定子巻線2a及び2bの巻線端25a及び25bにそれぞれ接続される各相の上アーム及び下アームにそれぞれ接続された半導体素子から成る6個ずつのスイッチング素子T1a~T6a及びT1b~T6bを、それぞれ1つのパッケージに内蔵して第1及び第2の半導体装置51a及び51bを形成した場合について説明したが、半導体装置51に内蔵する回路は、以下述べるように種々の形態が可能である。
上記の実施の形態1は、モータの出力方向、すなわちモータのフロント側に制御装置を搭載した場合を示し、更に詳しく言えば、モータのフロント側に、制御装置とヒートシンクとギア部とを、その順番にて順次モータの軸線方向に並置してこれらを一体化した回転電動機を示した。
尚、本実施の形態2では、ヒートシンク5に貫通穴を設け、この貫通穴に各巻線端25a及び25bを通すことが必要である。ヒートシンク5の貫通穴が各巻線端25a及び25bのガイドの役目を成し、貫通穴と巻線間の非導電性ブッシュを介入させヒートシンク5との絶縁性を確保すると共に、巻線の振動対策とすることもできる。
上記の実施の形態1及び2は、2個の固定子巻線を備えた2重3相モータと、2個の固定子巻線を個別に駆動する複数個の駆動回路を備えた制御装置とを備え、対応する半導体装置を搭載となっているが、3個以上の固定子巻線を備えた多重多相モータと、3個以上の固定子巻線を個別に駆動する3個以上の駆動回路を備えた制御装置とを備え、対応する半導体装置を搭載であっても良い。この場合、インバータ回路、リレー、固定子巻線、及び巻線端は3個以上となり、モータについても1つ制御系統で駆動されるように変更しても同様の効果が得られる。
この場合には、図2~図5の左右の半導体装置51a及び51b、すなわち駆動回路511a及び511b、が一個のモジュールに合体した形状、又は合体せずに、半導体装置51a又は51bが一個のモジュールの形状となる。
Claims (7)
- モータの出力軸が延びる方向に制御装置及び円形のヒートシンクが配置された回転電動機において、
前記制御装置は半導体装置を含み、前記半導体装置は、
前記モータの固定子巻線に対応して設けられた駆動回路を有するとともに、
前記ヒートシンクに密着し、前記出力軸が延びる方向に直交する第1の方向に前記出力軸から離れて延びて設けられている主面と、
前記主面と対向し、前記第1の方向に前記出力軸から離れて延びて設けられている背面と、
前記主面及び前記背面と接続する第1面を有する外縁部と、
前記外縁部と対向し、前記第1の方向と直交するとともに前記出力軸とも直交する第2の方向に向けて延びる内縁部であって、前記主面及び前記背面と接続し、前記出力軸の中心を通って前記第2の方向に延びる平面に平行に延びる第2面を有する内縁部と、
前記外縁部と前記内縁部とを結ぶ第3面を有する側縁部と、
を有し、
前記主面の面積及び前記背面の面積は、前記第1面、前記第2面、および前記第3面のいずれの面積よりも大きく、
前記半導体装置は、前記ヒートシンクとの密接面において、前記半導体装置の前記外縁部に対応する前記ヒートシンクの外縁部に沿うように形成されており、
前記半導体装置において前記ヒートシンクに装着される側の前記主面は樹脂で覆われている
回転電動機。 - 前記駆動回路は、複数個形成されている
請求項1に記載の回転電動機。 - 複数個の前記駆動回路のそれぞれの形状は、長方形、多角形、又は曲線形状である
請求項2に記載の回転電動機。 - 前記モータと前記制御装置と前記ヒートシンクとが順次並置されており、前記ヒートシンクは、ギア部に接続されている
請求項1に記載の回転電動機。 - 前記制御装置と前記ヒートシンクと前記モータとが順次並置されており、前記モータは、フロントブラケットを介してギア部に接続されている
請求項1に記載の回転電動機。 - 前記制御装置は、制御基板と、前記制御基板を取り付けた中継部材と、前記中継部材によって前記半導体装置が前記ヒートシンクに密着されるように前記中継部材と前記半導体装置との間に設けられたモールド樹脂の突起部とをさらに含む
請求項1から5のいずれか一項に記載の回転電動機。 - 前記半導体装置が複数個設置される場合、それらの半導体装置同士の間に電気部品が配置可能な平面空間が存在する
請求項5に記載の回転電動機。
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C13 | Notice of reasons for refusal |
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A521 | Request for written amendment filed |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C302 | Record of communication |
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C13 | Notice of reasons for refusal |
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A521 | Request for written amendment filed |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
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C30A | Notification sent |
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A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
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R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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