JP2007288929A - 電動モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータコイルへの駆動電流の供給を制御する駆動回路が形成された制御用基板40と、モータケーシングを構成するハウジング10に一体的に形成されて制御用基板40を保持する基板保持部20とを有し、モータコイルのコイル端子16が制御用基板40に直接に接続固定されている構成とした。この構成によれば、部品点数の削減、組立工数の削減、コストの低減を実現可能なECUが一体化された電動モータが得られる。
【選択図】図2
Description
上記のような電動式パワーステアリング装置では、ワイヤーハーネス及びコネクタ等が必要であり、部品点数及び組立工数が増大するという問題がある。
電動モータへECUを一体的に設けて、部品点数、組立工数を削減すると共に装置を小型化する技術は、電動式パワーステアリング装置の技術分野及び他の分野において種々提案されている。(例えば、特許文献1、2等を参照)。
また、特許文献2に開示された技術においては、モータのケーシングを構成する部材に基板保持用のケースを一体的に形成しているので部品点数の削減、組立工数の削減等は可能である。しかしながら、特許文献2に開示された技術においても、基板をブラシに電気的に接続するための給電バーにはんだ等により固定する必要があり、基板の位置決め作業や組み付け作業は容易ではない。
この構成によれば、制御用基板がモータコイルの端子に直接に接続固定されるので、モータコイルと制御用基板との間にコネクタやケーブル等が不要となり、部品点数の削減、組立工数の削減、コストの低減が可能となる、また、制御用基板はケーシングに一体的に形成された基板保持部により保持された状態でモータコイルの端子に接続されるので、制御用基板の位置決め作業や組み付け作業が容易となる。
この構成によれば、ケーシングに一体的に形成された基板保持部を通じて発熱素子の発した熱が外部に放出される。
この構成によれば、モータ回転軸の軸線上の領域を利用できるので、装置の小型化が可能となる。
この構成によれば、レゾルバについてもコネクタや配線を省略でき、又、組立工数も削減できる。
この構成によれば、端子を制御用基板にはんだ等により容易に固定できる。
この構成によれば、制御用基板と各端子とを確実に接続できる。
この構成によれば、カバーによりケーシングの一部を形成することで、部品点数及び組立工数を大幅に削減できる。
図1ないし図4は本発明の一実施形態に係る電動モータを示す図であって、図1は電動モータの外観斜視図、図2はカバーを取り外した状態の電動モータの外観斜視図、図3はハウジング及び基板保持部の構造を示す斜視図、及び、図4は電動モータの分解斜視図である。尚、この電動モータは、電動パワーステアリング装置に適用され、具体的には、後述する回転軸が図示しない車両のパワーステアリング装置の歯車と連結されてステアリングホイールの補助トルクを発生させる。
尚、ハウジング10及びカバー30は、電動モータ1のステータ、ロータ等を内蔵すると共に回転軸15を回転自在に保持するケーシングを構成している。また、ハウジング10は電動モータ1のヨーク(磁気回路)を兼ねている。
モータコイルの端子16は、図3、図4等に示すように、ハウジング10の軸線方向の一端側から突出して設けられており、回転軸15に軸線を中心にもつ所定半径の円周に沿って等間隔に配置されていると共に、電気絶縁性の樹脂で形成されてハウジング10の内周に嵌合する環状の絶縁用グロメット50により支持されている。尚、モータコイルのコイル端子16は、コイルを形成する銅線等をそのまま外部に導出したもの、あるいは、コイルに銅線等を接続したものであってもよい。
基板保持部20は、そのプレート状のベース22の四隅に立設された複数のボス21、ベース22の一部に形成されたモータコイルへの駆動電流の供給を制御する駆動回路の一部を構成するパワートランジスタ60が面接触する接触部26、ベース22の周囲を囲むシールド壁24等を備えている。尚、駆動回路は、例えば、インバータ回路等から構成される。
接触部26は、熱容量を増加させるために、他の部分よりも厚肉化されており、パワートランジスタ60からの熱を吸収する。接触部26の裏面には、図示しない放熱フィンが形成されてパワートランジスタ60の熱を外部へ効率よく放出する。
尚、パワートランジスタ60は、接触部26に対して、そのリード端子61がベース22とは反対向きに突出するように固定される。
シールド壁24は、上記したケース30と協働してベース22上の空間を外部から遮蔽する。尚、シールド壁24には、後述する制御信号用コネクタCN1及び電源用コネクタCN2が嵌合する切欠24a,24bが形成されている。
制御用基板40が、図2に示すように、ボス21上に位置決めされて設置されると、回転軸15、複数のコイル端子16及びパワートランジスタ60のリード端子61は制御用基板40を突き抜ける。
この状態において、コイル端子16及びリード端子61をはんだ付けにより制御用基板40に形成された図示しない配線に接続固定すると、制御用基板40と図示しないモータコイルとが電気的に接続される。
このカバー30は、回転軸15の軸線上に支持孔31を備えており、この支持孔31により軸受32を介して回転軸15の一端を回転自在に支持している。すなわち、カバー30は、電動モータ1のケーシングとしての機能も果たす。
また、シールド壁24により、制御用基板40を囲んだことにより、さらに低ノイズ化を図ることができる。
さらに、制御用基板40をバスバー等の接続部材を介さずに直接にモータコイルのコイル端子16に接続固定することにより、部品点数を削減できて、低コスト化が可能となる。
また、モータコイルのコイル端子16、パワートランジスタ60のリード端子61、回転軸15等は同じ軸線方向を向いているので、制御用基板40を取り付ける際、位置決め等が非常に容易であり、組立工数も削減できる。
尚、ハウジング101及びブラケット110は、電動モータ100のステータ、ロータ等を内蔵すると共に回転軸115を回転自在に保持するケーシングを構成している。また、ハウジング101は電動モータ100のヨーク(磁気回路)を兼ねている。
このブラケット110は、図示しない軸受を介して回転軸115の他端部を回転自在に支持すると共に、図8に示すように、回転軸線を中心として周方向に等間隔に形成された複数の貫通孔111を備える。各貫通孔111には、電気絶縁性樹脂により形成された絶縁用グロメット150が設けられている。
絶縁用グロメット150は、各貫通孔111を貫通して軸線方向に突出するモータコイルの各コイル端子116をそれぞれ支持している。
このレゾルバ170の検出信号を出力する端子171は、電気絶縁性樹脂により形成された絶縁用グロメット172により支持されると共に、この絶縁用グロメット172から回転軸115の軸線方向に突出するように設けられている。
基板保持部120は、そのベース122の四隅に立設された複数のボス121、パワートランジスタ160が面接触する接触部126、ベース122のブラケット110から最も離れた側の端部に立設されたシールド壁124等を備えている。
接触部126は、熱容量を増加させるために、他の部分よりも厚肉化されており、パワートランジスタ160からの熱を吸収する。接触部126の裏面には、図示しない放熱フィンが形成されてパワートランジスタ160の熱を外部へ効率よく放出する。
尚、パワートランジスタ160は、接触部126に対して、そのリード端子161がベース122とは反対向きに突出するようにボルト等の締結具により固定される。
シールド壁124は、上記したカバー130と協働してベース122上の空間を外部から遮蔽する。
制御用基板140が、図6あるいは図7に示すように、ボス121上に位置決めされて設置されると、複数のコイル端子116、レゾルバ170の端子171及びパワートランジスタ160のリード端子161は制御用基板140を突き抜ける。
この状態において、コイル端子116、レゾルバ170の端子171及びリード端子161をはんだ付けにより制御用基板140に形成された図示しない配線に接続固定すると、制御用基板140と図示しないモータコイルとが電気的に接続される。
また、モータコイルのコイル端子116、レゾルバ170の端子171、パワートランジスタ160のリード端子161等は同じ方向を向いているので、制御用基板140を取り付ける際に、位置決め等が非常に容易であり、組立工数も削減できる。
尚、ハウジング201及びブラケット210は、電動モータ200のステータ、ロータ等を内蔵すると共に回転軸215を回転自在に保持するケーシングを構成している。また、ハウジング201は電動モータ200のヨーク(磁気回路)を兼ねている。
このレゾルバ270の検出信号を出力する端子271は、電気絶縁性樹脂により形成された絶縁用グロメット272により支持されると共に、この絶縁用グロメット272から回転軸215の軸線方向に突出するように設けられている。
接触部226は、熱容量を増加させるために、他の部分よりも厚肉化されており、パワートランジスタ260からの熱を吸収する。
尚、パワートランジスタ260は、接触部226に対してそのリード端子261がベース222とは反対向きに突出する向きにボルト等の締結具により固定される。
制御用基板240が、図10あるいは図11に示すように、ボス221上に位置決めされて設置されると、複数のコイル端子216、レゾルバ270の端子271及びパワートランジスタ260のリード端子261は制御用基板240を突き抜ける。
この状態において、コイル端子216、レゾルバ270の端子271及びリード端子261をはんだ付けにより制御用基板240に形成された図示しない配線に接続固定すると、制御用基板240と図示しないモータコイルとが電気的に接続される。
また、ブラケット210及び基板保持部220と制御用基板240をグランドレベルに接地することにより、低ノイズ化を図ることができる。
さらに、モータコイルのコイル端子216、レゾルバ270の端子271、パワートランジスタ260のリード端子261等は同じ方向を向いているので、制御用基板240を取り付ける際に、位置決め等が非常に容易であり、組立工数も削減できる。
10…ハウジング(モータケーシング)
15,115,215…回転軸
16,116,216…コイル端子
18,118,218…カバー取付部
20,120,220…基板保持部
21,121,221…ボス
22,122,222…ベース
24,124…シールド壁
26,126,226…素子接触部
30,130,230…カバー
31…支持孔
32…軸受
33,133,233…突出片
40,140,240…制御用基板
41…貫通孔
43,143,243…大型部品
50,150,250…絶縁用グロメット(支持部材)
60,160,260…パワートランジスタ
61,161,261…リード端子
101,201…ハウジング(モータケーシング)
170,270…レゾルバ
171,271…レゾレバ端子
172,272…絶縁用グロメット
CN1〜CN6…コネクタ
BT1〜BT7…ボルト
Claims (7)
- モータコイルへの駆動電流の供給を制御する駆動回路が形成された制御用基板と、
モータケーシングに一体的に形成されて前記制御用基板を保持する基板保持部と、を有し、
前記モータコイルの端子が前記制御用基板に直接に接続固定されている、
ことを特徴とする電動モータ。 - 前記基板保持部は、前記駆動回路の有する発熱素子と面接触して前記発熱素子からの熱を外部へ放出する、ことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
- 前記基板保持部は、前記制御用基板の主面がモータ回転軸の軸線を横切るように保持する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動モータ。
- モータケーシング内に組み込まれたレゾルバの端子が前記制御用基板に直接に接続固定されている、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電動モータ。
- 前記端子は、前記制御用基板を貫通している、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電動モータ。
- 前記端子を、前記制御用基板と直接的に接続可能な位置に支持する電気絶縁性の支持部材を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電動モータ。
- モータケーシング及び前記基板保持部に固定されて前記制御用基板を覆うカバーを有し、
前記制御用基板は、モータ回転軸が貫通する貫通孔を有し、
前記カバーは、前記モータ回転軸を回転自在に支持していると共に前記ケーシングの一部を形成する、ことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
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