TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2020188661
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201119
出願番号2019093618
出願日20190517
発明の名称駆動装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02K 5/22 20060101AFI20201023BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電動機と制御基板とに電気的な接続不良の生じることの抑制された駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、電動機と、電動機の駆動を制御する制御基板360と、所定方向において電動機と制御基板との間に設けられたコネクタ370と、モータ線315と制御基板とを接続するはんだ393と、を有する。制御基板は下主面360bと上主面360aとに開口するモータ孔361を有する。コネクタは制御基板側に突起した支持面377aに下主面が接触する態様で制御基板を支持する支持部377と、下面378bと上面378aとに開口してモータ線の通されるガイド孔378cの形成されたガイド部378と、を有する。所定方向において上面は先端面よりも下主面から離間し、はんだのフィレットが制御基板の上主面と下主面それぞれに形成されている。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項1】
電動機(310)と、
前記電動機の駆動を制御する制御基板(360)と、
所定方向において前記電動機と前記制御基板との間に設けられた、前記制御基板と外部機器(210)とを電気的に接続するコネクタ(370)と、
前記コネクタを介して前記電動機から前記制御基板へと前記所定方向に沿って延びたモータ線(315)と前記制御基板とを接続するはんだ(393)と、を有し、
前記制御基板は前記コネクタ側の下主面(360b)とその裏側の上主面(360a)とに開口して前記モータ線の通されるスルーホール(361)を有し、
前記コネクタは前記電動機に連結される基部(371)と、前記所定方向において前記基部よりも前記制御基板側に突起した先端面(377a)に前記制御基板の前記下主面が接触する態様で前記制御基板を支持する支持部(377)と、前記電動機側の下面(378b)と前記制御基板側の上面(378a)とに開口して前記モータ線の通されるガイド孔(378c)の形成されたガイド部(378)と、を有し、
前記所定方向において前記上面は前記先端面よりも前記下主面から離間し、前記はんだのフィレットが前記制御基板の前記上主面と前記下主面それぞれに形成されている駆動装置。
続きを表示(約 130 文字)【請求項2】
前記制御基板は前記スルーホールの他に前記下主面に開口する位置決め孔(365)を有し、
前記支持部には前記先端面から前記制御基板側に突起して前記位置決め孔に通される突起部(377b)が形成されている請求項1に記載の駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本明細書に記載の開示は、電動機と制御基板を有する駆動装置に関するものである。
続きを表示(約 7,900 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1に示されるように、収容部材と電動機を備える駆動装置が知られている。収容部材には電動機を制御する電子回路基板が収納されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2018−74677号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に示される駆動装置において、例えば電子回路基板と電動機とがはんだによって電気的に接続される場合、そのはんだ付け箇所に不良が生じると、電子回路基板(制御基板)と電動機とに電気的な接続不良が生じる虞がある。
【0005】
そこで本明細書に記載の開示は、電動機と制御基板とに電気的な接続不良の生じることの抑制された駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示の1つは、電動機(310)と、
電動機の駆動を制御する制御基板(360)と、
所定方向において電動機と制御基板との間に設けられた、制御基板と外部機器(210)とを電気的に接続するコネクタ(370)と、
コネクタを介して電動機から制御基板へと所定方向に沿って延びたモータ線(315)と制御基板とを接続するはんだ(393)と、を有し、
制御基板はコネクタ側の下主面(360b)とその裏側の上主面(360a)とに開口してモータ線の通されるスルーホール(361)を有し、
コネクタは電動機に連結される基部(371)と、所定方向において基部よりも制御基板側に突起した先端面(377a)に制御基板の下主面が接触する態様で制御基板を支持する支持部(377)と、電動機側の下面(378b)と制御基板側の上面(378a)とに開口してモータ線の通されるガイド孔(378c)の形成されたガイド部(378)と、を有し、
所定方向において上面は先端面よりも下主面から離間し、はんだのフィレットが制御基板の上主面と下主面それぞれに形成されている。
【0007】
このように本開示では、所定方向において上面(378a)は先端面(377a)よりも下主面(360b)から離間している。そのために制御基板(360)の下主面(360b)とガイド部(378)の上面(378a)との間に空隙が生じる。この空隙が生じるために制御基板(360)とモータ線(315)とを接続するはんだ(393)のフィレットが制御基板(360)の上主面(360a)だけではなく下主面(360b)にも形成されている。これにより制御基板(360)とモータ線(315)とを接続するはんだ(393)の強度が高まる。この結果、電動機(310)と制御基板(360)とに電気的な接続不良の生じることが抑制される。
【0008】
またガイド孔(378c)を構成する壁面とモータ線(315)との接触によってモータ線(315)に揺れが生じることが抑制される。これによりモータ線(315)と制御基板(360)とを接続するはんだ(393)に応力がかかることが抑制される。これによっても電動機(310)と制御基板(360)とに電気的な接続不良の生じることが抑制される。
【0009】
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0010】
ステアリングシステムを示す模式図である。
駆動装置の上面図である。
駆動装置の側面図である。
図2に示すIV−IV線に沿う断面図である。
モータの上面図である。
駆動装置の分解側面図である。
モータにコネクタと制御基板とが搭載された状態を示す側面図である。
制御基板の上面図である。
コネクタの下面図である。
コネクタの上面図である。
カバーの下面図である。
図4において破線で囲って示す領域Aの拡大断面図である。
図7において破線で囲って示す領域Bの拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
【0012】
(第1実施形態)
図1〜図13に基づいて本実施形態に係る駆動装置の適用された電動パワーステアリング装置を説明する。
【0013】
<ステアリングシステム>
図1に示すように電動パワーステアリング装置200は車両のステアリングシステム100に適用される。ステアリングシステム100は、ステアリングホイール110、ステアリングシャフト120、ピニオンギア130、ラック軸140、車輪150、および、電動パワーステアリング装置200を備える。
【0014】
ステアリングホイール110はステアリングシャフト120に接続されている。ステアリングシャフト120の先端にピニオンギア130が設けられている。ピニオンギア130はラック軸140に噛み合っている。ラック軸140の両端にはタイロッドなどを介して一対の車輪150が連結されている。
【0015】
運転者がステアリングホイール110を回転すると、ステアリングホイール110に接続されたステアリングシャフト120が回転する。このステアリングシャフト120の回転運動がピニオンギア130によってラック軸140の直線運動に変換される。この結果、一対の車輪150はラック軸140の変位量に応じた角度に操舵される。
【0016】
<電動パワーステアリング装置>
電動パワーステアリング装置200はステアリングホイール110の回転を補助する機能を果たす。電動パワーステアリング装置200は図1に示すトルクセンサ210、減速ギア220、および、駆動装置300を有する。駆動装置300はモータ310と制御部350を有する。
【0017】
トルクセンサ210はステアリングシャフト120の操舵トルクを検出する機能を果たす。トルクセンサ210で検出された操舵トルクは制御部350に入力される。
【0018】
制御部350はトルクセンサ210で検出された操舵トルクと車両に搭載された各種ECUから入力される信号などに基づいてモータ310の駆動を制御する。
【0019】
モータ310は図示しないベルトを介して減速ギア220に連結されている。減速ギア220はモータ310の回転を減速してステアリングシャフト120に伝達する。これによりステアリングホイール110の回転(操舵)が補助される。
【0020】
このように本実施形態の電動パワーステアリング装置200はステアリングシャフト120に操舵を補助するためのアシスト力を付与するコラムアシスト式の構成になっている。しかしながら電動パワーステアリング装置200の構成としては上記例に限定されない。電動パワーステアリング装置200の構成としてはラック軸140にアシスト力を付与するラックアシスト式や、ピニオンギア130にアシスト力を付与するピニオンアシスト式を採用することもできる。
【0021】
<駆動装置>
次に駆動装置300を詳説する。それに当たって、以下においては互いに直交する3方向を、x方向、y方向、および、z方向と示す。z方向が所定方向に相当する。
【0022】
上記したように駆動装置300はモータ310と制御部350を有する。図2と図3に示すようにモータ310と制御部350はz方向に並ぶ態様で一体的に連結されている。駆動装置300はいわゆる機電一体型の構成になっている。
【0023】
<モータ>
図4に簡易体に示すようにモータ310は、モータシャフト311、ロータ312、ステータ313、および、ハウジング314を有する。ハウジング314はz方向を軸方向とする円筒形状を成している。このハウジング314の中空にモータシャフト311、ロータ312、および、ステータ313それぞれが収納されている。モータ310が電動機に相当する。
【0024】
モータシャフト311はz方向に延びている。このモータシャフト311の中央部にロータ312がはめ込まれている。そしてこのロータ312を囲む態様で、ステータ313がハウジング314に収納されている。ロータ312とステータ313それぞれから発する磁界によってモータシャフト311に回転トルクが発生する。これによりモータシャフト311が回転する。
【0025】
本実施形態のステータ313は2系統の巻線を有する。これら2系統の巻線それぞれはブラシレスモータを構成するU相、V相、および、W相の3相のステータコイルを含んでいる。これら2系統の3相のステータコイルに三相交流を供給するための6つのモータ線315がハウジング314から制御部350に向かってz方向に沿って延びている。
【0026】
上記したようにハウジング314は円筒形状を成す。そのためにハウジング314はz方向に並ぶ第1端面314aと第2端面314b、および、これらを連結する側面314cを有する。
【0027】
図4〜図6に示すように第1端面314aから2系統の3相のステータコイルそれぞれに接続された6つのモータ線315の先端がハウジング314の外に飛び出している。このモータ線315の先端が後述の制御基板360に接続される。また図3および図4に示すように第2端面314bからモータシャフト311の一端がハウジング314の外に飛び出している。このモータシャフト311の一端がベルトを介して減速ギア220に連結される。
【0028】
図5に示すように第1端面314aはz方向に面する平面において円形を成している。この第1端面314aにはモータ線315の先端を通すための孔の他に、後述のコネクタ370をハウジング314に固定するためのボルト孔314dが開口している。
【0029】
本実施形態では3つのボルト孔314dが第1端面314aに開口している。これら3つのボルト孔314dは第1端面314aの中心をz方向に貫く中心線周りの円周上に位置している。3つのボルト孔314dの隣接角度は120°になっている。
【0030】
図4および図5に示すように第1端面314aの縁側には、z方向においてハウジング314の中空へと向かう態様で局所的に凹んだ第1凹部316が形成されている。第1凹部316はz方向まわりの周方向で環状を成している。この第1凹部316に図12に示す第1接着剤391が充填される。この第1接着剤391を介して、ハウジング314と後述のコネクタ370とが機械的に接続される。
【0031】
<制御部>
図4および図6に示すように制御部350は、制御基板360、コネクタ370、および、カバー380を有する。図7に示すように制御基板360はコネクタ370を介してハウジング314に固定される。そしてこのコネクタ370にカバー380が固定される。コネクタ370を介してハウジング314とカバー380とが固定されることで、制御基板360を収納する収納空間が構成されている。
【0032】
<制御基板>
制御基板360はz方向の厚さの薄い平板形状の配線基板にMOSFETなどの能動素子やコンデンサなどの受動素子の搭載されたものである。制御基板360には配線基板の配線パターンと上記の能動素子や受動素子によって、モータ310の駆動を制御するためのマイコン、ゲートドライバ、および、インバータなどが構成されている。
【0033】
図6および図7に示すように制御基板360はz方向に並ぶ上主面360aと下主面360bを有する。制御基板360は下主面360bの一部がハウジング314の第1端面314aとz方向で離間して対向する態様でコネクタ370に設けられる。下主面360aはz方向に面している。
【0034】
図8に示すように制御基板360には上主面360aと下主面360bとに開口する複数の孔が形成されている。詳しく言えば、制御基板360にはモータ孔361、センサ孔362、および、通信孔363が形成されている。モータ孔361がスルーホールに相当する。
【0035】
モータ孔361にはモータ線315が通される。センサ孔362にはトルクセンサ210と電気的に接続されるためのセンサピン375が通される。通信孔363には車両に搭載された各種ECUとの通信を行うための通信ピン376が通される。モータ線315、センサピン375、および、通信ピン376それぞれははんだによって制御基板360に接続される。
【0036】
また図示しないが制御基板360にはバッテリと電気的に接続するための電力ピンの通される電力孔が形成されている。この電力ピンもはんだによって制御基板360に接続される。
【0037】
さらに、制御基板360にはボルト通し孔364と位置決め孔365が形成されている。ボルト通し孔364には上記したボルト孔314dに締結されるボルト390の軸部が通される。位置決め孔365には後述の突起部377bが通される。図8に示すように制御基板360には2つの位置決め孔365がx方向とy方向に離間して形成されている。
【0038】
<コネクタ>
細分化して説明すると、コネクタ370は図9および図10に示す基部371と接続部372を有する。
【0039】
基部371はz方向に開口する円環形状を成している。基部371はz方向まわりの周方向で円環形状を成す内環状面371aと外環状面371bを有する。基部371はこれら2つの環状面を連結する上支持面371cと下支持面371dを有する。上支持面371cと下支持面371dはz方向で並んでいる。
【0040】
図4および図9に示すように下支持面371dの縁部にはz方向において下支持面371dから離間する態様で局所的に突起する第1凸部373が形成されている。第1凸部373はz方向まわりの周方向で環状を成している。
【0041】
図12に示すようにこの第1凸部373がハウジング314の第1凹部316に挿入される。第1凸部373と第1凹部316とが第1接着剤391を介して機械的に接続される。第1凸部373と第1凹部316との間の隙間が第1接着剤391によってシールされる。コネクタ370とモータ310との間の隙間が第1接着剤391によってシールされる。
【0042】
接続部372は基部371の外環状面371bの一部からy方向に離間する態様で延びている。図7に示すように基部371がハウジング314の第1端面314aに固定された状態で、接続部372は第1端面314aとz方向で非対向になっている。
【0043】
この接続部372に上記したセンサピン375、通信ピン376、および、電力ピンそれぞれがインサート成形されている。これら3種類のピンそれぞれの両端が接続部372から露出されている。
【0044】
図9および図10に示すように接続部372はz方向に並ぶ第1接続面372aと第2接続面372bを有する。上記した3種類のピンそれぞれの一端は第1接続面372aからz方向に突出して制御基板360に接続される。またこれら3種類のピンそれぞれの他端が第2接続面372bから突出して図示しないワイヤハーネスに接続される。これにより制御基板360がトルクセンサ210、車両に搭載された各種ECU、および、バッテリそれぞれと電気的に接続される。これらトルクセンサ210、各種ECU、および、バッテリが外部機器に相当する。
【0045】
図4および図10に示すように基部371の上支持面371cの縁部にはz方向において下支持面371d側へと向かう態様で局所的に凹んだ第2凹部374が形成されている。接続部372の第1接続面372aの縁部にもz方向において第2接続面372b側へと向かう態様で局所的に凹んだ第2凹部374が形成されている。
【0046】
これら基部371と接続部372それぞれに形成された第2凹部374は連結されて、z方向まわりの周方向で環状を成している。この第2凹部374に図12に示す第2接着剤392が充填される。この第2接着剤392を介して、基部371とカバー380とが機械的に接続される。
【0047】
コネクタ370は基部371と接続部372の他に、基部371に一体的に連結された支持部377、ガイド部378、および、フランジ部379を有する。
【0048】
支持部377は制御基板360を支持する機能を果たす。支持部377は内環状面371aと外環状面371bそれぞれに一体的に連結されている。内環状面371aに形成された支持部377は、内環状面371aによって囲まれた円盤形状の空中に位置する態様で内環状面371aに連結されている。外環状面371bに形成された支持部377は、内環状面371aによって囲まれた円盤形状の空中の外で外環状面371bに連結されている。
【0049】
これら複数の支持部377それぞれは図6および図13に示すようにz方向において下支持面371dから上支持面371cに向かってz方向に沿って突起している。複数の支持部377それぞれのz方向に面する支持面377aはz方向において上支持面371cよりも下支持面371dから離間している。そのために支持面377aは上支持面371cよりもz方向に局所的に出っ張っている。支持面377aが先端面に相当する。
【0050】
本実施形態では内環状面371aと外環状面371bそれぞれに2つの支持部377が形成されている。内環状面371aに形成された2つの支持部377と外環状面371bに形成された2つの支持部377はy方向で離れている。内環状面371aに形成された2つの支持部377はx方向で離れて並んでいる。外環状面371bに形成された2つの支持部377はx方向で離れ並んでいる。これら4つの支持部377それぞれの支持面377aはz方向に面している。そしてこれら4つの支持面377aのz方向の位置は相等しくなっている。
(【0051】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社デンソー
圧縮機
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
電磁弁
株式会社デンソーウェーブ
充電台
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
組電池
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
携帯機
株式会社デンソー
電動弁
株式会社デンソー
ダクト
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
統合弁
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
給湯機
株式会社デンソー
装着具
株式会社デンソー
統合弁
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
測距装置
株式会社デンソー
測距装置
株式会社デンソー
熱交換器
株式会社デンソー
制御装置
株式会社デンソー
エンジン
株式会社デンソー
駆動回路
続きを見る