JP7182486B2 - electric drive - Google Patents
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Description
本発明は電動駆動装置に係り、特に電子制御装置を内蔵した電動駆動装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric drive device, and more particularly to an electric drive device incorporating an electronic control device.
一般的な産業機械分野においては、電動モータによって機械系制御要素を駆動することが行われているが、最近では電動モータの回転速度や回転トルクを制御する半導体素子等からなる電子制御部を電動モータに一体的に組み込む、いわゆる機電一体型の電動駆動装置が採用され始めている。 In the field of general industrial machinery, electric motors are used to drive mechanical control elements. A so-called electromechanical integrated type electric drive device, which is integrally incorporated into a motor, is beginning to be adopted.
機電一体型の電動駆動装置の例として、例えば自動車の電動パワーステアリング装置においては、運転者がステアリングホィールを操作することにより、回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動して、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。この電動モータを制御するため、電子制御部(ECU:Electronic Control Unit)がパワーステアリング装置に設けられている。 As an example of an electromechanically integrated electric drive device, for example, in an electric power steering device for an automobile, the steering wheel is operated by the driver to detect the rotation direction and the rotation torque of the rotating steering shaft. Based on this detected value, the electric motor is driven to rotate in the same direction as the steering shaft, thereby generating steering assist torque. In order to control the electric motor, an electronic control unit (ECU) is provided in the power steering device.
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、特開2018-125948号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1には、電動モータ部と電子制御部とにより構成された電動パワーステアリング装置が記載されている。 As a conventional electric power steering device, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-125948 (Patent Document 1) is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200001 describes an electric power steering device that is composed of an electric motor section and an electronic control section.
尚、この他に電子制御装置を一体化した電動駆動装置としては、電動ブレーキや各種油圧制御用の電動油圧制御器等が知られているが、以下の説明では代表して電動パワーステアリング装置について説明する。 In addition, as an electric drive device integrated with an electronic control device, an electric brake, an electrohydraulic controller for controlling various hydraulic pressures, and the like are known. explain.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置においては、制御回路基板と電源回路基板は、積層、配置されており、これらの回路基板は、それぞれ別々に固定ボルトによってモータハウジングの端面壁に固定されている。 In the electric power steering apparatus disclosed in Patent Document 1, the control circuit board and the power circuit board are laminated and arranged, and these circuit boards are separately fixed to the end wall of the motor housing by fixing bolts. there is
尚、特許文献1では、電源回路基板が制御回路基板よりモータハウジングの端面壁側に寄せて配置されているが、制御回路基板が電源回路基板よりモータハウジングの端面壁側に寄せて配置されている場合も同様である。 In Patent Document 1, the power circuit board is arranged closer to the end wall side of the motor housing than the control circuit board, but the control circuit board is arranged closer to the end wall side of the motor housing than the power circuit board. The same is true if there is
このように、制御回路基板と電源回路基板を積層して配置し、それぞれの固定ボスに固定ボルトによって固定しているので、制御回路基板と電源回路基板が個別に固定されることで、各回路基板を固定するための固定用面積が大きくなり、電子部品や電気部品の実装面積が減少するという課題を有している。 In this way, the control circuit board and the power circuit board are stacked and arranged, and fixed to the respective fixing bosses with the fixing bolts. There is a problem that the mounting area for fixing the substrate becomes large, and the mounting area for the electronic and electric parts decreases.
本発明の目的は、積層して配置された回路基板で、モータハウジングの端面壁側に位置する回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる新規な電動駆動装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel electric drive apparatus which can expand the mounting area of electronic components and electric components of the circuit board located on the end face wall side of the motor housing, with the circuit boards arranged in layers. That's what it is.
本発明は、
機械系制御要素を駆動する電動モータが収納されたモータハウジングと、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも2枚の第1及び第2の回路基板と、それぞれの回路基板の間に介装された所定長さのスペーサと、それぞれの回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、
電動モータの回転軸の軸線方向にモータハウジングの前記端面壁から、第1の回路基板、スペーサ、第2の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、
共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第2の回路基板、スペーサ、及び第1の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、モータハウジングの端面壁に固定されている
ことを特徴としている。
The present invention
A motor housing containing an electric motor that drives a mechanical system control element, and a circuit component that is arranged on the side of the end wall of the motor housing that is opposite to the output section of the rotating shaft of the electric motor and that drives the electric motor. at least two first and second circuit boards mounted with, a spacer of a predetermined length interposed between each circuit board, and a connector assembly connected to each circuit board,
arranging a first circuit board, a spacer, a second circuit board, and a connector assembly in this order from the end wall of the motor housing in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor;
The shared fixing member is fixed to the end wall of the motor housing from the connector assembly side by passing through the connector assembly, the second circuit board, the spacer, and the through holes provided in the first circuit board. is characterized by
また、本発明は、
機械系制御要素を駆動する電動モータが収納されたモータハウジングと、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも3枚の第1、第2、及び第3の回路基板と、第1の回路基板と第2の回路基板の間に介装された所定長さの第1のスペーサと、第2の回路基板と第3の回路基板の間に介装され、端面壁に固定された所定長さの第2のスペーサと、それぞれの回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、
電動モータの回転軸の軸線方向にモータハウジングの端面壁から、第3の回路基板、第2のスペーサ、第2の回路基板、第1のスペーサ、第1の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、
共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第1の回路基板、第1のスペーサ、第2の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、第2のスペーサに固定されている
ことを特徴としている。
In addition, the present invention
A motor housing containing an electric motor that drives a mechanical system control element, and a circuit component that is arranged on the side of the end wall of the motor housing that is opposite to the output section of the rotating shaft of the electric motor and that drives the electric motor. a first spacer having a predetermined length interposed between the first circuit board and the second circuit board; a second spacer having a predetermined length interposed between the second circuit board and the third circuit board and fixed to the end wall; and a connector assembly connected to each circuit board,
The order of the third circuit board, the second spacer, the second circuit board, the first spacer, the first circuit board, and the connector assembly from the end wall of the motor housing in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor. and place them in the
A shared fixing member is inserted from the connector assembly side through through holes provided in the connector assembly, the first circuit board, the first spacer, and the second circuit board, and is fixed to the second spacer. It is characterized by
本発明によれば、積層して配置された回路基板のうち、モータハウジングの端面壁側に位置する回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。 According to the present invention, it is possible to increase the mounting area of the electronic components and electrical components of the circuit board located on the end wall side of the motor housing among the circuit boards arranged in a stack.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and applications can be made within the technical concept of the present invention. is also included in the scope.
本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用される一例としての操舵装置の構成について図1を用いて簡単に説明する。 Before describing the embodiments of the present invention, the configuration of a steering system as an example to which the present invention is applied will be briefly described with reference to FIG.
まず、自動車の前輪を操舵するための操舵装置について説明する。操舵装置1は、図1に示すように構成されている。図示しないステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト2の下端には図示しないピニオンが設けられ、このピニオンは車体左右方向へ長いラック(図示せず)と噛み合っている。 First, a steering device for steering the front wheels of an automobile will be described. The steering system 1 is constructed as shown in FIG. A pinion (not shown) is provided at the lower end of a steering shaft 2 connected to a steering wheel (not shown), and this pinion meshes with a rack (not shown) elongated in the lateral direction of the vehicle body.
このラックの両端には前輪を左右方向へ操舵するためのタイロッド3が連結されており、ラックはラックハウジング4に覆われている。そして、ラックハウジング4とタイロッド3との間にはゴムブーツ5が設けられている。
Tie rods 3 for steering the front wheels in the left-right direction are connected to both ends of the rack, and the rack is covered with a rack housing 4 . A
ステアリングホイールを回動操作する際のトルクを補助するため、電動パワーステアリング装置6が設けられている。即ち、ステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサ7が設けられ、トルクセンサ7の検出値に基づいてラックにギヤ10を介して操舵補助力を付与する電動モータ部8と、電動モータ部8に配置された電動モータを制御する電子制御部9とが設けられている。
An electric
電動パワーステアリング装置6の電動モータ部8は、出力軸側の外周部の3箇所が図示しないボルトを介してギヤ10に接続され、電動モータ8部の出力軸とは反対側に電子制御部9が設けられている。
The
電動パワーステアリング装置6においては、ステアリングホイールが操作されることによりステアリングシャフト2がいずれかの方向へ回動操作されると、このステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとをトルクセンサ7が検出し、この検出値に基づいて電子制御部9の制御回路部が電動モータの駆動操作量を演算する。
In the electric
この演算された駆動操作量に基づいて、電子制御部9の電力変換回路部のパワースイッチング素子により電動モータが駆動され、電動モータの出力軸はステアリングシャフト2の操作方向と同じ方向へ回転するように駆動される。出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ10を介して図示しないラックへ伝達され、自動車が操舵される。これらの構成、作用は既によく知られているので、これ以上の説明は省略する。
Based on the calculated drive operation amount, the electric motor is driven by the power switching element of the power conversion circuit unit of the
ところで、最近の電動パワーステアリング装置等においては、サイバーセキュリティ対応やOTA(Over The Air)対応等が求められている。そして、サイバーセキュリティやOTAに対応するためには、更に追加の電子部品が必要とされ、電子部品の部品点数が増加することが予想される。一方で、電動パワーステアリング装置は、小型化も併せて求められている。したがって、これらの要求を満足するためには、電子制御部においては電子部品や電気部品を実装する回路基板の実装面積の拡大が必要となっている。 By the way, recent electric power steering devices and the like are required to be compatible with cyber security and OTA (Over The Air). Further, in order to cope with cyber security and OTA, additional electronic components are required, and it is expected that the number of electronic components will increase. On the other hand, electric power steering devices are also required to be downsized. Therefore, in order to satisfy these demands, it is necessary to expand the mounting area of the circuit board on which the electronic parts and electric parts are mounted in the electronic control unit.
そして、特許文献1においては、制御回路基板と電源回路基板を積層、配置して固定ボルトによって固定ボスに固定する場合、モータハウジングの端面壁側に寄せて配置された回路基板は、他の回路基板の固定ボスの分だけ切り欠かれる形状となり、この分だけ電子部品や電気部品の実装面積が減少することになる。同様に、固定ボルトの頭部を受け止めるための頭部受け止め領域が必要となり、これも電子部品や電気部品の実装面積が減少することになる。したがって、積層して配置された回路基板で、モータハウジングの端面壁側に寄せた配置された回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することが求められている。 In Patent Document 1, when a control circuit board and a power supply circuit board are stacked and arranged and fixed to a fixed boss by a fixing bolt, the circuit board arranged close to the end wall side of the motor housing is used for other circuits. The mounting area for the electronic and electrical components is reduced by the amount of the notched portion corresponding to the fixing boss of the substrate. Similarly, a head-receiving area for receiving the head of the fixing bolt is required, which also reduces the mounting area for electronic and electrical parts. Therefore, it is demanded to increase the mounting area of the electronic components and electric components of the circuit boards which are arranged in layers and which are arranged closer to the end wall side of the motor housing.
このような背景から、本実施形態では次のような構成の電動パワーステアリング装置を提案するものである。 Against this background, the present embodiment proposes an electric power steering apparatus having the following configuration.
本実施形態においては、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも2枚の第1及び第2の回路基板と、それぞれの回路基板の間に介装された所定長さのスペーサと、及びそれぞれ回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、電動モータの回転軸の軸線方向にモータハウジングの前記端面壁から、第1の回路基板、スペーサ、第2の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第2の回路基板、スペーサ、及び第1の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、モータハウジングの端面壁に固定されている構成とした。 In the present embodiment, at least two first and second plates are arranged on the side of the end wall of the motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor, and are mounted with circuit components for driving the electric motor. 2 circuit boards, spacers of a predetermined length interposed between the respective circuit boards, and connector assemblies connected to the circuit boards, respectively, and are mounted on the motor housing in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor. The first circuit board, the spacer, the second circuit board, and the connector assembly are arranged in this order from the end wall, and the shared fixing member is arranged from the connector assembly side, the connector assembly, the second circuit. The substrate, the spacer, and the through hole provided in the first circuit board are inserted and fixed to the end wall of the motor housing.
このような構成によれば、電動モータの回転軸の軸線方向で、モータハウジングの端面壁から遠ざかる方向に向けて、第1の回路基板、スペーサ、第2の回路基板、及びコネクタ組立体の順番で配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第2の回路基板、スペーサ、及び第1の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、モータハウジングの端面壁に固定されているので、積層して配置された回路基板のうち、モータハウジングの端面壁側に位置する回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。 According to such a configuration, the first circuit board, the spacer, the second circuit board, and the connector assembly are arranged in order in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor in the direction away from the end wall of the motor housing. and the shared fixing member is inserted from the connector assembly side through the through holes provided in the connector assembly, the second circuit board, the spacer, and the first circuit board, and fixed to the end wall of the motor housing. Therefore, it is possible to increase the mounting area of the electronic components and electrical components of the circuit boards located on the end wall side of the motor housing among the circuit boards arranged in a stack.
以下、本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の具体的な構成について、図2乃至図5を用いて詳細に説明する。尚、図2は本実施形態になる電動パワーステアリング装置の全体的な構成を示した図面であり、図3は図2に示す電動パワーステアリング装置の構成部品を分解して斜め方向から見た図面であり、図4はキャップカバーを取り外した電子制御部を側面から見た図面であり、図5は図4の電子制御部を斜め上方から見たす図面である。 A specific configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. FIG. 2 is a drawing showing the overall configuration of the electric power steering device according to the present embodiment, and FIG. 3 is an exploded view of the components of the electric power steering device shown in FIG. 4 is a side view of the electronic control unit with the cap cover removed, and FIG. 5 is an oblique top view of the electronic control unit in FIG.
図2に示すように、電動パワーステアリング装置6を構成する電動モータ部8は、アルミ合金等から作られた筒部を有するモータハウジング11、及びこれに収納された図示しない電動モータとから構成され、電子制御装置は、モータハウジング11の軸方向の出力軸14とは反対側に配置された、アルミ合金等で作られたキャップカバー12、及びこれに収納された図示しない電子制御部9から構成されている。
As shown in FIG. 2, the
モータハウジング11とキャップカバー12はその対向端面で、接着剤、或いは溶着、或いは固定ボルトによって一体的に固定されている。キャップカバー12の内部の収納空間に収納された電子制御部9は、必要な電源を生成する電源回路部や、電動モータ部8の電動モータを駆動制御するMOSFET、或いはIGBT等からなるパワースイッチング素子を有する電力変換回路部や、このパワースイッチング素子を制御する制御回路部からなり、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータのコイル入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。
The
キャップカバー12の端面には、コネクタ組立体13が設けられている。コネクタ組立体13には、電力供給用のコネクタ端子形成部13A、検出センサ用のコネクタ端子形成部13B、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用のコネクタ端子形成部13Cを備えている。
A
そして、キャップカバー12に収納された電子制御部9は、合成樹脂から作られた電力供給用のコネクタ端子形成部13Aを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が検出センサ用のコネクタ形成端子部13Bを介して供給され、現在の電動パワーステアリング装置の制御状態信号が制御状態送出用のコネクタ端子形成部13Cを介して送出されている。
The
図3に電動パワーステアリング装置6の分解斜視図を示している。モータハウジング11には内部に円環状の鉄製のサイドヨーク(図示せず)が嵌合されており、このサイドヨーク内に電動モータ(図示せず)が収納されている。電動モータの出力部14はギヤを介してラックに操舵補助力を付与している。尚、電動モータの具体的な構造は良く知られているので、ここでは説明を省略する。
FIG. 3 shows an exploded perspective view of the electric
モータハウジング11はアルミ合金から作られており、電動モータで発生した熱や、後述する電源回路部や電力変換回路部で発生した熱を外部大気に放出するヒートシンク部材として機能している。電動モータとモータハウジング11で電動モータ部8を構成している。
The
電動モータ部8の出力部14の反対側には、モータハウジング11の端面壁15が形成されており、この端面壁15には、電子制御部9が取り付けられている。電子制御部9は、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18から構成されている。モータハウジング11の端面壁15はヒートシンクとして機能し、モータハウジング11と一体的に形成されているが、この他に端面壁15だけを別体に形成し、ボルトや溶接によってモータハウジング11と一体化しても良いものである。
An
ここで、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18は冗長系を構成するものであり、主電子制御部と副電子制御部の二重系を構成している。そして、通常は主電子制御部によって電動モータが制御、駆動されているが、主電子制御部に異常や故障が生じると、副電子制御部に切り換えられて電動モータが制御、駆動される。
Here, the power
したがって、通常は主電子制御部からの熱がモータハウジング11に伝えられ、主電子制御部に異常や故障が生じると、主電子制御部が停止して副電子制御部が作動し、モータハウジング11には副電子制御部からの熱が伝えられる。
Therefore, normally, the heat from the main electronic control section is transferred to the
また、これとは別に、主電子制御部と副電子制御部を合せて正規の電子制御部として機能させ、一方の電子制御部に異常や故障が生じると、他方の電子制御部で半分以上の能力によって電動モータを制御、駆動することも可能である。 Separately from this, the main electronic control unit and the sub electronic control unit are combined to function as a regular electronic control unit, and if an abnormality or failure occurs in one electronic control unit, more than half of the other electronic control unit will It is also possible to control and drive an electric motor by ability.
この場合、電動モータの能力は低減するが、いわゆる「パワーステアリング機能」は確保されるようになっている。したがって、通常の場合は、主電子制御部と副電子制御部の熱がモータハウジング11に伝えられるものである。
In this case, the performance of the electric motor is reduced, but the so-called "power steering function" is ensured. Therefore, in a normal case, heat from the main electronic control section and the sub electronic control section is transferred to the
電子制御部9は制御回路部18、電源回路部17、電力変換回路部16、コネクタ組立体13から構成されており、モータハウジング11の軸線方向で、端面壁15側から離れる方向に向かって、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18、コネクタ組立体13の順序で配置されている。
The
ここで、モータハウジングの軸線とは、モータハウジング11に収納される電動モータの回転軸の中心線にほぼ一致する軸線を意味するものであり、以下では、モータハウジングの軸線を単に軸線と表記する場合もある。
Here, the axis of the motor housing means an axis that substantially coincides with the centerline of the rotating shaft of the electric motor housed in the
制御回路部18は電力変換回路部16のパワースイッチング素子を駆動する制御信号を生成するもので、マイクロコンピュータ、周辺回路等から構成されている。電源回路部17は、制御回路部18の電源、及び電力変換回路部16の電源を生成するもので、コンデンサ、コイル、パワースイッチング素子等から構成されている。電力変換回路部16は、電動モータのコイルに流れる電力を調整するもので、3相の上下アームを構成するパワースイッチング素子等から構成されている。
The
制御回路部18、電源回路部17を構成する電気部品や電子部品等の回路部品は、ガラスエポキシ基板からなる回路基板の表面上に実装されており、これらの回路基板は、電動モータの回転軸に直交する半径方向に配置されている。そして、制御回路部18、電源回路部17、及び電力変換回路部16は、軸線方向に順番に積層される形態で配置されている。
Circuit parts such as electric parts and electronic parts constituting the
電子制御部9で発熱量が多いのは、主に電力変換回路部16、電源回路部17であり、電力変換回路部16、電源回路部17の熱は、アルミ合金からなるモータハウジング11から放熱される。尚、本実施形態では、モータハウジング11の端面壁15に、電力変換回路部16が密着して取り付けられている。
In the
電力変換回路部16は、弾発機能を有する固定部材20によって、端面壁15に密着して取り付けられる構成となっている。つまり、固定部材20に形成した弾発機能部材によって、電力変換回路部16をモータハウジング11の端面壁15側に形成した放熱部側に向けて押圧して、電力変換回路部16を放熱部に押圧、保持している。
The power
制御回路部18とキャップカバー12の間には、合成樹脂からなるコネクタ組立体13が配置されており、車両バッテリ(電源)や、外部の図示しない他の制御装置と接続されている。もちろん、このコネクタ組立体13は、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18と適宜接続されていることはいうまでもない。
A
キャップカバー12は、電力変換回路部16、電源回路部17、制御回路部18を収納してこれらを液密的に封止する機能を備えているものであり、本実施形態では溶着や接着によってモータハウジング11の端面壁15に固定されている。このキャップカバー12は金属で作られているので、電力変換回路部16、電源回路部17等によって発生した熱を外部に放熱する機能も併せ備えている。
The
キャップカバー12には、開口12Aが形成され、この開口12Aからコネクタ組立体13のコネクタ端子形成部13A~13Cが露出している。開口12Aはコネクタ組立体13に密着され、この密着部分に0リング、或いは液状シール剤が配置されて液密を図っている。
An
電動モータの出力部14とは反対側に位置する端面壁15の面には電力変換回路部16、電源回路部17の放熱領域15A、15Bが形成されている。端面壁15の四隅には、同じ高さの基板固定部21A、21Bが一体的に形成されており、内部にボルトねじ穴21Sが形成されている。基板固定部21A、21Bは、電源回路部17の電源回路基板(第1の回路基板に相当)17Bsを載置するために設けられている。
ここで、基板固定部21Aは、電力変換用放熱領域15Aから植立して形成され、基板固定部21Bは、電源用放熱領域15Bに形成されている。電源用放熱領域15Bに形成された基板固定部21Bは、電源用放熱領域15Bを含めて基板固定部21Bとされている。
Here, the
図3からわかるように、軸線と直交する半径方向の端面壁15を形成する平面領域は、2分割されている。1つは電力変換回路部16が取り付けられる電力変換用放熱領域15Aを形成し、もう1つは電源回路部17が取り付けられる電源用放熱領域15Bを形成している。本実施形態では、電力変換用放熱領域15Aの方が電源用放熱領域15Bより面積が大きく形成されている。これは、上述したように二重系を採用しているため、電力変換回路部16の設置面積を確保するためである。
As can be seen from FIG. 3, the plane area forming the
そして、電力変換用放熱領域15Aと電源用放熱領域15Bは、軸線方向において高さが異なる段差を有している。つまり、電源用放熱領域15Bは、軸線方向で見て、電力変換用放熱領域15Aに対して離れる方向に段差を有して形成されている。この段差は、電力変換回路部16を設置した後に、電源回路部17を設置した場合において、電力変換回路部16と電源回路部17がそれぞれ干渉しない長さに設定されている。
The power conversion
電力変換用放熱領域15Aには、3個の細長い矩形の突状放熱部22が形成されている。この突状放熱部22には、二重系の電力変換回路部16が設置される。突状放熱部22は、軸線方向で見て電動モータから離れる方向に突出して延びている。
Three elongated rectangular projecting
また、電源用放熱領域15Bは平面状であって、電源回路部17の電源回路基板17Bsが設置される。更に、電源用放熱領域15Bには、電動モータの回転軸の中心側に向かって延びる延長放熱領域15Cが形成されている。これは、3個の電力変換回路部16が突状放熱部22に「コ」字状に載置された場合、電力変換回路部16が存在しない空間を、電源回路部17の放熱領域として利用するために形成されている。
Further, the power
したがって、突状放熱部22は電力変換回路部16で発生した熱を端面壁15に伝熱する放熱部として機能し、電源用放熱領域15Bは電源回路部17で発生した熱を端面壁15に伝熱する放熱部として機能する。尚、突状放熱部22は省略することができ、この場合は電力変換用放熱領域15Aが、電力変換回路部16で発生した熱を端面壁15に伝熱する放熱部として機能する。
Therefore, the projecting
このように、本実施形態になるモータハウジング11の端面壁15においては、ヒートシンク部材を省略できるので、軸方向の長さを短くできる。また、モータハウジング11は十分な熱容量を有しているので、電源回路部17や電力変換回路部16の熱を効率よく外部に放熱することができる。
As described above, in the
次に、電力変換回路部16の上側から電源回路部17が設置されるが、この場合は電源用放熱領域15Bの上部に電源回路部17の電源回路基板17Bsが設置される。電源回路部17を構成するコンデンサやコイル等は、ガラスエポキシ基板からなる電源回路基板17Bsに実装されている。電源回路部17も二重系が採用されており、図からわかるように、それぞれ線対称の形態で、コンデンサやコイル等からなる電源回路が形成されている。
Next, the power
この電源回路基板17Bsの電源用放熱領域15B側の面は、電源用放熱領域15Bと接触するようにして端面壁15に固定されている。固定方法は、基板固定部21A、21Bに設けられたボルトねじ穴21Sに、「共用固定部材」として機能する細長い形状の「共用固定ボルト」(これについては後述する)をねじ込むことによって固定される。したがって、電源回路基板17Bsの四隅には、基板固定部21A、21Bのボルトねじ穴21Sの位置に対応した貫通孔17Hが形成されている。
The surface of the power circuit board 17Bs on the side of the power
ここで、電源回路基板17Bsを固定するのは、後述する共用固定ボルトであり、特許文献1にあるような、制御回路基板を固定する固定ボスの形状に合せた切り欠きが形成されていない。同様に、電源回路基板を固定ボスに固定するため、固定ボスにねじ込まれる固定ボルトの頭部受け領域も形成されていない。このため、モータハウジングの端面壁15側に位置する電源回路基板17Bsの電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。
Here, the power supply circuit board 17Bs is fixed by a common fixing bolt, which will be described later, and does not have a notch that matches the shape of the fixing boss that fixes the control circuit board, as in Patent Document 1. Similarly, there is no head-receiving area for a fixing bolt to be screwed into the fixing boss in order to fix the power circuit board to the fixing boss. Therefore, it is possible to expand the mounting area of the electronic components and electrical components of the power supply circuit board 17Bs located on the side of the
尚、電源回路部17の電源回路基板17Bsがガラスエポキシ基板で形成されているため、両面実装が可能となっている。そして、電源回路基板17Bsの電源用放熱領域15B側の面には、図示しないGMR素子やこれの検出回路等からなる回転位相、回転数検出部が実装され、電動モータの回転軸に設けた回転検出部と協働して、回転軸の回転位相や回転数を検出するようになっている。
Since the power supply circuit board 17Bs of the power
電源回路基板17Bsは、電源用放熱領域15Bに熱的に接触するようにして固定されているので、電源回路部17で発生した熱を効率良く電源用放熱領域15Bに伝熱させることができる。そそて、電源用放熱領域15Bに伝えられた熱は、モータハウジング11の側周面部11Aにも拡散、伝熱されて外部に放熱される。
Since the power circuit board 17Bs is fixed so as to be in thermal contact with the power
ここで、電源回路基板17Bsと電源用放熱領域15Bの間は、熱伝達性の良い接着剤、放熱グリース、放熱シート等のいずれか1つを介在させることで、更に熱伝達性能を向上させることができる。
Here, between the power supply circuit board 17Bs and the power supply
次に、電源回路部17の上側から制御回路18が設置されるが、制御回路部18を構成するマイクロコンピュータや周辺回路は、ガラスエポキシ基板からなる制御回路基板(第2の回路基板に相当)18Bsに実装されている。制御回路部18も二重系が採用されており、図からわかるように、それぞれ線対称の形態で、マイクロコンピュータや周辺回路等からなる制御回路が形成されている。尚、マイクロコンピュータや周辺回路等は、制御回路基板18Bsの電源回路17側の面に設けられていても良い。
Next, the
このように、電源回路部17の上部には、制御回路部18が積層される形態で設置されるが、電源回路部17の電源回路基板17Bsと、制御回路部18の制御回路基板18Bsとの間は、フレキシブル基板23によって電気的に接続されている。したがって、制御信号や電力の供給は、フレキシブル基板23を介してやり取りされる。尚、電源回路基板17と制御回路基板18の接続は、基板接続用コネクタを用いても良い。
In this manner, the
更に、電源回路基板17Bsと制御回路基板18Bsの間には、所定長さのスペーサ24が介装されている。すなわち、電源回路基板17Bsと制御回路基板18Bsは、モータハウジング11の軸線方向に積層されるが、電源回路基板17Bsには、コイルやコンデンサ等の背の高い電気部品が載置されている。
Further, a
このため、コイルやコンデンサ等の電気部品を収納するための収納空間をスペーサ24によって形成している。スペーサ24は、合成樹脂や金属でつくることができ、また3本以上であれば収納空間を形成できるが、本実施形態では4本のスペーサ24を使用している。
For this reason, the
また、スペーサ24は、両端が開口した円環状(パイプ状)であり、内部に形成された貫通孔24Hを共用固定ボルトの軸部が貫通するものである。したがって、スペーサ24は電源回路基板17Bsの貫通孔17Hに対応した位置に配置される。更に、スペーサ24の貫通孔24Hの直径は、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hや後述する制御回路基板18Bsの貫通孔18Hの直径より大きく形成されており、共用固定ボルトを貫通し易くしている。
The
制御回路基板18Bsの四隅には、基板固定部21A、21Bに形成したボルトねじ穴21Sの位置に対応した貫通孔18Hが形成されている。したがって、電源回路基板17Bsと制御回路基板18Bsを組み上げて積層した状態では、制御回路基板18Bsの貫通孔18H、スペーサ24の貫通孔24H,電源回路基板17Bsの貫通孔17H、及び基板固定部21A、21Bのボルトねじ穴21Sのそれぞれは、軸線方向で重なった状態となる。
Through
ここで、スペーサ24は、電源回路基板17Bsと制御回路基板18Bsとは別体に描かれているが、電源回路基板17Bs、或いは制御回路基板18Bsに予め固定する構成とすることができる。例えば、電源回路基板17Bs、或いは制御回路基板18Bsにリフロープロセスによって電子部品や電気部品をハンダによって実装する時に、同時にスペーサ24をハンダによって実装することができる。同様に、電源回路基板17Bsと制御回路基板18Bsに予め固定する構成とすることもできる。
Here, the
次に、制御回路部18の上側からコネクタ組立体13が積層される形態で設置されている。コネクタ組立体13には、軸線方向に直交する半径方向で外周側に向けて延びるボルト保持部13Fが形成されている。このボルト保持部13Fの四隅には、基板固定部21A、21Bに形成したボルトねじ穴21Sの位置に対応した貫通孔13Hが形成されている。
Next, the
したがって、電源回路基板17Bs、制御回路基板18Bs、及びコネクタ組立体13を組み上げて積層した状態では、モータハウジング11の軸線方向で、モータハウジング11の端面壁15から遠ざかる方向に向けて、電源回路基板17Bs、スペーサ24、制御回路基板18Bs、及びコネクタ組立体13の順番で配置されている。
Therefore, when the power supply circuit board 17Bs, the control circuit board 18Bs, and the
そして、コネクタ組立体1の貫通孔13H,制御回路基板18Bsの貫通孔18H、スペーサ24の貫通孔24H、電源回路基板17Bsの貫通孔17H、及び基板固定部21A、21Bのボルトねじ穴21Sのそれぞれは、軸線方向で重なった状態となる。
The through
この状態で、コネクタ組立体13の側から、ボルト保持部13Fの貫通孔13Hに細長い形状の共用固定ボルト(固定部材)25の先端を挿入し、制御回路基板18Bsの貫通孔18H、スペーサ24の貫通孔24H、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hの順に共用固定ボルト25を挿入していき、最終的に共用固定ボルト25の先端のねじ部を、基板固定部21A、21Bのボルトねじ穴21Sにねじ込み固定する。したがって、コネクタ組立体13によって、制御回路基板18Bsはスペーサ24の側に押し付けられ、スペーサ24によって電源回路基板17Bsは基板固定部21A、21Bの側に押し付けられて固定される。
In this state, from the
更にこの後に、キャップカバー12の開口端が、モータハウジング11の端面壁15に係合され、溶着、或いは接着によって相互に固定されている。
Further, after this, the open end of the
このように、電源回路基板を固定するのは共用固定ボルトであり、特許文献1にあるような、制御回路基板を固定する固定ボスの形状に合せた切り欠きが形成されていない。同様に、電源回路基板を固定ボスに固定するための固定ボスにねじ込まれる固定ボルトの頭部受け領域も形成されていない。このため、モータハウジングの端面壁側に位置する電源回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。 In this way, it is the shared fixing bolt that fixes the power supply circuit board, and there is no notch that matches the shape of the fixing boss that fixes the control circuit board, as in Patent Document 1. Similarly, there is no head receiving area for a fixing bolt screwed into a fixing boss for fixing the power circuit board to the fixing boss. Therefore, it is possible to increase the mounting area of the electronic components and electrical components of the power supply circuit board located on the end wall side of the motor housing.
更に、特許文献1においては、制御回路基板と電源回路基板は、それぞれ別々に固定ボルトによってモータハウジングの固定ボスに固定されているので、8本の固定ボルトが必要となるが、本実施形態では4本の固定ボルトで良いので、製品の部品コストを低減でき、更には固定ボルトのねじ止め作業も少なくできるので、製造コストも低減できる。 Furthermore, in Patent Document 1, the control circuit board and the power circuit board are separately fixed to the fixed boss of the motor housing by fixing bolts, so eight fixing bolts are required, but in this embodiment, Since only four fixing bolts are required, the parts cost of the product can be reduced, and furthermore, since the screwing work for the fixing bolts can be reduced, the manufacturing cost can also be reduced.
次に、組み上げられた電子制御部9の構成について図4、及び図5を用いて説明する。モータハウジング11の端面壁15には、電力変換回路部16が密着する形態で固定されている。更に、この上側で電源回路基板17Bsが基板固定部21A、21Bに載置されている。また、電源回路基板17Bsには電気部品や電子部品が実装されている。
Next, the configuration of the assembled
電気部品であるコイル26やコンデンサ27は背(軸線方向での高さ)が高いので、これの収納空間が必要である。このため、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hの上には、スペーサ24がリフロープロセスによってハンダ付けされている。また当然であるが、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hとスペーサ24の貫通孔24Hとは重なり合う関係で固定されている。
Since the
更に、電源回路基板17Bsの電気部品や電子部品の上側には、制御回路基板18Bsが配置され、この制御回路基板18Bsはスペーサ24によって支えられている。この制御回路基板18Bsの貫通孔18Hとスペーサ24の貫通孔24Hも重なり合う関係で固定されている。制御回路基板18Bsには、マイクロコンピュータ28やこれの周辺回路等の電子部品や電気部品が実装されている。
Furthermore, a control circuit board 18Bs is arranged above the electric parts and electronic parts of the power supply circuit board 17Bs, and the control circuit board 18Bs is supported by
更に、制御回路基板18Bsの電子部品や電気部品の上側には、コネクタ組立体13が配置されている。このコネクタ組立体13には、ボルト保持部13Fが形成されており、ボルト保持部13Fは、制御回路基板18Bsの上側に載置されている。ボルト保持部13Fには、共用固定ボルト25の頭部を収納する頭部収納部13Cが形成されおり、共用固定ボルト25が、ボルト保持部13Fに形成した貫通孔13Hから挿入されている。
Furthermore, the
共用固定ボルト25の軸部25Rは、制御回路基板18Bsの貫通孔18H、スペーサ24の貫通孔24H、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hの順に挿入されていき、最終的に軸部25Rの先端のねじ部を、基板固定部21A、21Bのボルトねじ穴21Sにねじ込み固定する。
The
これによって、コネクタ組立体13のボルト保持部13Fと基板固定部21A、21Bとの間で、制御回路基板18Bs、スペーサ24、及び電源回路基板17Bsが両端から挟まれて強固に固定される。
As a result, the control circuit board 18Bs, the
このように、電源回路基板17Bsを固定するのは、共用固定ボルト25であり、制御回路基板17Bsを固定する固定ボスの形状に合せた切り欠きを形成する必要がなくなる。同様に、電源回路基板17Bsを固定する固定ボスにねじ込まれる固定ボルトの頭部受け領域も形成する必要がなくなる。このため、モータハウジングの端面壁15側に位置する電源回路基板17Bsの電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。
In this way, it is the shared fixing
更に、本実施形態では4本の固定ボルトで良いので、製品の部品コストを低減でき、更には固定ボルトのねじ止め作業も少なくできるので、製造コストも低減できる。 Furthermore, in this embodiment, only four fixing bolts are required, so that the parts cost of the product can be reduced. Furthermore, since the screwing work of the fixing bolts can be reduced, the manufacturing cost can also be reduced.
次に、スペーサ24の変形例について図6を用いて説明する。図6において、スペーサ24は、第1分割スペーサ、及び第2分割スペーサに二分割されており、第1分割スペーサは、貫通孔24Hを備える直円筒状のスペーサ本体24Cであり、第2分割スペーサは、スペーサ24Cの一端が収納される収納凹部24Pを有するスペーサ受部24Rである。もちろん、スペーサ受部24Rにも貫通孔24Hが備えられている。
Next, a modified example of the
スペーサ本体24Cは、制御回路基板18Bsの貫通孔18Hに重なるように制御回路基板18Bsにリフロープロセスによってハンダで固着され、スペーサ受部24Rは電源回路基板17Bsの貫通孔17Hに重なるように電源回路基板17Bsにリフロープロセスによってハンダで固着されている。尚、スペーサ本体24Cとスペーサ受部24Rは、それぞれ反対の回路基板に固着することもできる。
The
直円筒状のスペーサ本体24Cの一端と収納凹部24Pは、印籠(インロー)係合できるように形状に決められており、これによって、スペーサ本体24Cとスペーサ受部24Rを組み合わせた時に、それぞれが位置決めできる形状とされている。
One end of the right cylindrical spacer
ここで、印籠(インロー)係合とは、直径が大きい孔を有した部材に、これよりも直径が小さい部材を挿入して嵌め合い係合させるものを意味している。 Here, the spigot engagement means that a member having a hole having a large diameter is inserted into a member having a smaller diameter to fit and engage the member.
したがって、スペーサ24の貫通孔24H、電源回路基板17Bsの貫通孔17H、及び制御回路基板18Bsの貫通孔18Hの位置整合性を高めることができ、更には、組み付け性を向上することができる。
Therefore, it is possible to improve the positional alignment of the through-
次に本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では電力変換回路部16は、モータハウジング11の端面壁15に形成した電力変換用放熱領域15Aに直付けされているが、第2の実施形態では電力変換回路基板の表面にパワースイッチング素子等が実装されている点で異なっている。
Next, a second embodiment of the invention will be described. In the first embodiment, the power
このため、電力変換回路基板のパワースイッチング素子の収納空間を形成し、しかも電力変換回路基板を端面部に固定する第2スペーサが新たに設けられている。尚、これに合せて本実施形態では、第1の実施形態のスペース24は「第1のスペーサ24」として説明する。
For this reason, a second spacer is newly provided to form a storage space for the power switching element of the power conversion circuit board and to fix the power conversion circuit board to the end surface portion. In accordance with this, in this embodiment, the
本実施形態においては、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも3枚の第1、第2、及び第3の回路基板と、第1の回路基板と第2の回路基板の間に介装された所定長さの第1のスペーサと、第2の回路基板と第3の回路基板の間に介装され、端面壁に固定された所定長さの第2のスペーサと、それぞれの回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、モータハウジングの軸線方向で、モータハウジングの端面壁から遠ざかる方向に向けて、第3の回路基板、第2のスペーサ、第2の回路基板、第1のスペーサ、第1の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第1の回路基板、第1のスペーサ、第2の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、第2のスペーサに固定されている構成とした。 In the present embodiment, at least three first and third polarizers mounted with circuit components for driving the electric motor are arranged on the side of the end wall of the motor housing opposite to the output portion of the rotary shaft of the electric motor. 2, and a third circuit board, a first spacer having a predetermined length interposed between the first circuit board and the second circuit board, and a spacer between the second circuit board and the third circuit board. A second spacer of predetermined length interposed therebetween and secured to the end wall, and a connector assembly connected to the respective circuit board, extending axially away from the end wall of the motor housing. the third circuit board, the second spacer, the second circuit board, the first spacer, the first circuit board, and the connector assembly in this order, and the common fixing member is the connector From the assembly side, the connector assembly, the first circuit board, the first spacer, and the through holes provided in the second circuit board are inserted and fixed to the second spacer.
このような構成によれば、モータハウジングの軸線方向で、モータハウジングの端面壁から遠ざかる方向に向けて、第3の回路基板、第2のスペーサ、第2の回路基板、第1のスペーサ、第1の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第1の回路基板、第1のスペーサ、第2の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、第2のスペーサに固定されているので、積層して配置された回路基板のうち、モータハウジングの端面壁側に位置する回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。 According to such a configuration, the third circuit board, the second spacer, the second circuit board, the first spacer, the second One circuit board and the connector assembly are arranged in this order, and common fixing members are provided on the connector assembly, the first circuit board, the first spacer and the second circuit board from the connector assembly side. are inserted through the through-holes and fixed to the second spacer, the mounting area of the electronic components and electrical components of the circuit board located on the end face wall side of the motor housing among the circuit boards arranged in layers is small. can be expanded.
以下、第2の実施形態を説明するが、第1の実施形態と同じ参照番号は、同じ構成要件を示しているので説明は省略する。 The second embodiment will be described below, but since the same reference numbers as in the first embodiment indicate the same constituent elements, the description will be omitted.
図7~図9において、ガラスエポキシ基板からなる電力変換回路基板(第3の回路基板)16Bsには、MOSFET、或いはIGBTからなるパワースイッチング素子29が実装されている。このパワースイッチング素子29は、電力変換回路基板16Bsの電源回路基板17Bsの側に配置されているが、これとは反対側に配置することもできる。この場合は、端面壁15の一部にパワースイッチング素子29の収納空間を設ければ良い。
7 to 9, a power conversion circuit board (third circuit board) 16Bs made of a glass epoxy board is mounted with a
電力変換回路基板16Bsは、電源回路基板17Bsとモータハウジング11の端面壁15との間に、第2スペーサ30を介して配置されている。第2スペーサ30は、パワースイッチング素子29、及びこれの関連部品、或いは電源回路基板17Bsの電力変換回路基板16Bsの側に実装された電気部品や電子部品を収納する収納空間を形成できる長さに決められている。
The power conversion circuit board 16Bs is arranged between the power supply circuit board 17Bs and the
図8に示しているように、第2スペーサ30は、共用固定ボルト25の先端のねじ部がねじ込まれるねじ形成部30Sと、端面壁15に形成した嵌合固定穴31に打ち込まれ、固定穴31に嵌合する嵌合固定部30Fとから構成されている。嵌合固定穴31の形成位置は、第1の実施形態で説明した基板固定部21A、21Bのボルトねじ孔21Sの位置と等価な位置である。尚、嵌合固定部30Fと嵌合固定穴31は、ねじ固定に変更することも可能である。
As shown in FIG. 8, the
ねじ形成部30Sと嵌合固定部30Fの間には、嵌合固定部30Fからねじ形成部30Sに直径が拡大する固定段部30Nが形成されている。嵌合固定部30Fが電力変換回路基板16Bsに形成した貫通孔16Hを貫通して嵌合固定穴31に固定された状態で、固定段部30Nは、電力変換回路基板16Bsを端面壁15の間で挟み込んで固定している。
Between the threaded
したがって、電力変換回路基板16Bs、電源回路基板17Bs、制御回路基板18Bs、及びコネクタ組立体13を組み上げて積層した状態では、モータハウジング11の軸線方向で、モータハウジング11の端面壁15から遠ざかる方向に向けて、電力変換回路基板16Bs、第2スペーサ30、電源回路基板17Bs、第1スペーサ24、制御回路基板18Bs、及びコネクタ組立体13の順番で配置されている。
Therefore, in the state where the power conversion circuit board 16Bs, the power supply circuit board 17Bs, the control circuit board 18Bs, and the
そして、共用固定ボルト25の軸部25Rは、コネクタ組立体13の貫通孔13H,制御回路基板18Bsの貫通孔18H、第1スペーサ24の貫通孔24H、電源回路基板17Bsの貫通孔17Hの順に挿入されていき、最終的に軸部25Rの先端のねじ部を、第2スペーサ30のねじ形成部30Sねじ込み固定する。
Then, the
したがって、コネクタ組立体13によって、制御回路基板18Bsは第1スペーサ24の側に押し付けられ、第1スペーサ24によって電源回路基板17Bsは第2スペーサ30の側に押し付けられて固定される。これによって、コネクタ組立体13のボルト保持部と13Fと第2スペーサ30との間で、制御回路基板18Bs、第1スペーサ24、及び電源回路基板17Bsが両端から押圧されて強固に固定される。また、電力変換回路基板16Bsは第2スペーサ30によって、端面壁15に固定される。
Therefore, the control circuit board 18Bs is pressed against the
尚、本実施形態においても、第1のスペーサ24は図6に示すスペーサに置き換えて良いことはいうまでもない。
It goes without saying that the
このように、第2の実施形態においても、電源回路基板17Bsを固定するのは、共用固定ボルト25であり、制御回路基板17Bsを固定する固定ボスの形状に合せた切り欠きを形成する必要がなくなる。同様に、電源回路基板17Bsを固定する固定ボスにねじ込まれる固定ボルトの頭部受け領域も形成する必要がなくなる。このため、モータハウジングの端面壁15側に位置する電源回路基板17Bsの電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。
Thus, in the second embodiment as well, it is the
更に、本実施形態では4本の固定ボルトで良いので、製品の部品コストを低減でき、更には固定ボルトのねじ止め作業も少なくできるので、製造コストも低減できる。 Furthermore, in this embodiment, only four fixing bolts are required, so that the parts cost of the product can be reduced. Furthermore, since the screwing work of the fixing bolts can be reduced, the manufacturing cost can also be reduced.
ここで、第2スペーサ30はモータハウジング11の端面部15に一体的に形成することもできる。ただ、この場合においては、電力変換回路基板16Bsは別の固定ボルトで端面部15に固定する、或いは実施例1と同様の構成とするといった構成を採用すれば良い。
Here, the
以上述べた通り、本発明においては、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも2枚の第1及び第2の回路基板と、それぞれの回路基板の間に介装された所定長さのスペーサと、及びそれぞれ回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、電動モータの回転軸の軸線方向にモータハウジングの端面壁から、第1の回路基板、スペーサ、第2の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第2の回路基板、スペーサ、及び第1の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、モータハウジングの端面壁に固定されている構成とした。 As described above, in the present invention, at least two sheets mounted with circuit components for driving the electric motor are arranged on the side of the end wall of the motor housing opposite to the output portion of the rotary shaft of the electric motor. Equipped with first and second circuit boards, spacers of a predetermined length interposed between the respective circuit boards, and connector assemblies connected to the respective circuit boards, the electric motor is provided in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor. From the end wall of the motor housing, the first circuit board, the spacer, the second circuit board, and the connector assembly are arranged in this order, and the common fixing member is arranged from the connector assembly side, the connector assembly, the second The second circuit board, the spacer, and the through hole provided in the first circuit board are inserted into the first circuit board and fixed to the end wall of the motor housing.
また、本発明においては、電動モータの回転軸の出力部とは反対側のモータハウジングの端面壁の側に配置され、電動モータを駆動するための回路部品を実装した少なくとも3枚の第1、第2、及び第3の回路基板と、第1の回路基板と第2の回路基板の間に介装された所定長さの第1のスペーサと、第2の回路基板と第3の回路基板の間に介装され、端面壁に固定された所定長さの第2のスペーサと、それぞれの回路基板に接続されるコネクタ組立体を備え、電動モータの回転軸の軸線方向にモータハウジングの端面壁から、第3の回路基板、第2のスペーサ、第2の回路基板、第1のスペーサ、第1の回路基板、及びコネクタ組立体の順番でこれらを配置し、共用固定部材がコネクタ組立体の側から、コネクタ組立体、第1の回路基板、第1のスペーサ、第2の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、第2のスペーサに固定されている構成とした。 Further, in the present invention, at least three first, first, and second motors mounted with circuit components for driving the electric motor are arranged on the side of the end wall of the motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor. second and third circuit boards, a first spacer having a predetermined length interposed between the first circuit board and the second circuit board, the second circuit board and the third circuit board A second spacer of a predetermined length interposed between and fixed to the end wall, and a connector assembly connected to each circuit board, extending in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor from the end of the motor housing. From the face wall, the third circuit board, the second spacer, the second circuit board, the first spacer, the first circuit board, and the connector assembly are arranged in this order, and the common fixing member is the connector assembly. The connector assembly, the first circuit board, the first spacer, and the through holes provided in the second circuit board are inserted from the side of , and fixed to the second spacer.
本発明によれば、積層して配置された回路基板のうち、モータハウジングの端面壁側に位置する回路基板の電子部品や電気部品の実装面積を拡大することができる。 According to the present invention, it is possible to increase the mounting area of the electronic components and electrical components of the circuit board located on the end wall side of the motor housing among the circuit boards arranged in a stack.
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. In addition, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
6…電動パワーステアリング装置、8…電動モータ部、9…電子制御部、11…モータハウジング、12…キャップカバー、13…コネクタ組立体、13F…ボルト保持部、13H…貫通孔、14…出力部、15…端面壁、16…電力変換回路部、17…電源回路部、17Bs…電源回路基板、17H…貫通孔、18…制御回路部、18Bs…制御回路基板、18H…貫通孔、21A、21B…基板固定部、21S…ボルトねじ孔、24…スペーサ、24H…貫通孔、25…共用固定ボルト。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記スペーサは、第1分割スペーサ、及び第2分割スペーサに二分割されており、前記第1分割スペーサは前記第1の回路基板に固着され、前記第2分割スペーサは前記第2の回路基板に固着されており、
前記第1分割スペーサ及び前記第2分割スペーサは、それぞれを組み合せた時に位置決めされる形状を有しており、
前記電動モータの回転軸の軸線方向に前記モータハウジングの前記端面壁から、前記第1の回路基板、前記第1分割スペーサ、前記第2分割スペーサ、前記第2の回路基板、及び前記コネクタ組立体の順番でこれらを配置し、
共用固定部材が前記コネクタ組立体の側から、前記コネクタ組立体、前記第2の回路基板、前記第1分割スペーサ、前記第2分割スペーサ、及び前記第1の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、前記モータハウジングの前記端面壁に固定されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 A motor housing housing an electric motor for driving a mechanical system control element, and a motor housing disposed on the side of the end wall of the motor housing opposite to the output portion of the rotating shaft of the electric motor for driving the electric motor. at least two first and second circuit boards on which circuit parts are mounted, a spacer of a predetermined length interposed between each of the circuit boards, and a connector set connected to each of the circuit boards Equipped with three-dimensional
The spacer is divided into a first divided spacer and a second divided spacer, the first divided spacer is fixed to the first circuit board, and the second divided spacer is attached to the second circuit board. is affixed,
The first split spacer and the second split spacer have shapes that are positioned when they are combined,
The first circuit board, the first split spacer, the second split spacer, the second circuit board, and the connector assembly extend from the end wall of the motor housing in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor. Arrange these in the order of
A shared fixing member is inserted from the connector assembly side through through holes provided in the connector assembly, the second circuit board, the first split spacer, the second split spacer , and the first circuit board. and fixed to the end wall of the motor housing.
前記第1分割スペーサは前記第1の回路基板にハンダによって固着され、前記第2分割スペーサは前記第2の回路基板にハンダによって固着されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 In the electric drive device according to claim 1,
The first split spacer is fixed to the first circuit board by soldering, and the second split spacer is fixed to the second circuit board by soldering.
An electric drive device characterized by:
前記第1分割スペーサと前記第1の回路基板、及び前記第2分割スペーサと前記第2の回路基板とは、リフロープロセスによってハンダ付けされている
ことを特徴とする電動駆動装置。 In the electric drive device according to claim 2,
The electric drive device according to claim 1, wherein the first split spacer and the first circuit board, and the second split spacer and the second circuit board are soldered by a reflow process.
前記第1分割スペーサと前記第2分割スペーサに設けた前記貫通孔の直径は、前記第1の回路基板、及び前記第2の回路基板に設けた前記貫通孔の直径より大きく形成されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 In the electric drive device according to claim 2,
The diameter of the through holes provided in the first split spacer and the second split spacer is larger than the diameter of the through holes provided in the first circuit board and the second circuit board. An electric drive device characterized by:
前記第1分割スペーサ、及び前記第2分割スペーサは、それぞれが印籠係合されて位置決めされることを特徴とする電動駆動装置。The electric driving device, wherein the first split spacer and the second split spacer are positioned by being engaged with each other.
前記第2の回路基板は、前記電動モータを駆動する電力変換回路を制御する制御回路が設けられた制御回路基板であり、The second circuit board is a control circuit board provided with a control circuit for controlling a power conversion circuit that drives the electric motor,
前記第1の回路基板は、前記電力変換回路及び前記制御回路の電源を生成する電源回路が設けられた電源回路基板である。The first circuit board is a power supply circuit board provided with a power supply circuit that generates power for the power conversion circuit and the control circuit.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記電動モータの回転軸の軸線方向に前記モータハウジングの前記端面壁から、前記第3の回路基板、前記第2のスペーサ、前記第2の回路基板、前記第1のスペーサ、前記第1の回路基板、及び前記コネクタ組立体の順番でこれらを配置し、The third circuit board, the second spacer, the second circuit board, the first spacer, and the first circuit extend from the end wall of the motor housing in the axial direction of the rotating shaft of the electric motor. arranging the substrate and the connector assembly in order,
共用固定部材が前記コネクタ組立体の側から、前記コネクタ組立体、前記第1の回路基板、前記第1のスペーサ、前記第2の回路基板に設けた貫通孔を挿通して、前記第2のスペーサに固定されているA shared fixing member is inserted from the connector assembly side through through-holes provided in the connector assembly, the first circuit board, the first spacer, and the second circuit board, and the second circuit board is mounted. fixed to the spacer
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第1のスペーサは、前記第1の回路基板、或いは前記第2の回路基板にハンダによって固着されているThe first spacer is fixed to the first circuit board or the second circuit board by soldering.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第1のスペーサは、前記第1の回路基板、或いは前記第2の回路基板に前記回路部品と共にリフロープロセスによってハンダ付けされているThe first spacer is soldered to the first circuit board or the second circuit board together with the circuit components by a reflow process.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第1のスペーサに設けた前記貫通孔の直径は、前記第1の回路基板、及び前記第2の回路基板に設けた前記貫通孔の直径より大きく形成されているThe diameter of the through hole provided in the first spacer is larger than the diameter of the through holes provided in the first circuit board and the second circuit board.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第1のスペーサは、第1分割スペーサ、及び第2分割スペーサに二分割され、前記第1分割スペーサは前記第1の回路基板にハンダによって固着され、前記第2分割スペーサは前記第2の回路基板にハンダによって固着され、前記第1分割スペーサ、及び前記第2分割スペーサは、それぞれを組み合せた時に位置決めされる形状を有しているThe first spacer is divided into a first split spacer and a second split spacer, the first split spacer is fixed to the first circuit board by soldering, and the second split spacer is the second split spacer. It is fixed to the circuit board by soldering, and the first split spacer and the second split spacer have shapes that are positioned when they are combined.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第3の回路基板は、前記第2のスペーサと前記端面壁の間にはさまれて介装されているThe third circuit board is interposed between the second spacer and the end wall.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記共用固定部材は、少なくとも先端にねじを備えた固定ボルトであり、前記固定ボルトのねじは、前記第2のスペーサに形成されたねじ部にねじ込まれて、前記コネクタ組立体、前記第1の回路基板、前記第1のスペーサ、及び前記第2の回路基板を挟み込んで固定するThe shared fixing member is a fixing bolt having a thread at least at the tip thereof, and the screw of the fixing bolt is screwed into a threaded portion formed in the second spacer to connect the connector assembly and the first spacer. The circuit board, the first spacer, and the second circuit board are sandwiched and fixed.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第2のスペーサは、前記第3の回路基板に設けた貫通孔を貫通して前記端面壁に形成した嵌合固定穴に嵌合する嵌合固定部を備えているThe second spacer includes a fitting and fixing portion that passes through a through hole provided in the third circuit board and fits into a fitting and fixing hole formed in the end wall.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
前記第3の回路基板は、前記電動モータを駆動する電力変換回路が設けられた電力変換回路基板であり、the third circuit board is a power conversion circuit board provided with a power conversion circuit for driving the electric motor;
前記第1の回路基板は、前記電動モータを駆動する電力変換回路を制御する制御回路が設けられた制御回路基板であり、The first circuit board is a control circuit board provided with a control circuit for controlling a power conversion circuit that drives the electric motor,
前記第2の回路基板は、前記電力変換回路を及び前記制御回路の電源を生成する電源回路が設けられた電源回路基板である。The second circuit board is a power supply circuit board provided with a power supply circuit for generating power for the power conversion circuit and the control circuit.
ことを特徴とする電動駆動装置。An electric drive device characterized by:
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