電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及一種用于車輛的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在本領(lǐng)域中已知一種無(wú)刷馬達(dá)，根據(jù)該無(wú)刷馬達(dá)，電馬達(dá)部分和用于控制電馬達(dá)部分的電控制部分以機(jī)械的方式相互聯(lián)接并且一體地形成在一個(gè)單元中。例如，在日本專利公開N0.2013-90376中所公開的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，在電馬達(dá)部分的底壁中形成通孔，并且接線插座插入通過通孔以便將電馬達(dá)部分的定子線圈與電控制部分電連接。
[0003]在以上現(xiàn)有技術(shù)的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，保持在接線插座中的多個(gè)連接端子中的每個(gè)端子由金屬平板制成并且沿直線布置。因此，需要為接線插座形成較大的通孔。電驅(qū)動(dòng)設(shè)備沿徑向方向的尺寸可能會(huì)變得較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上問題而提出本公開內(nèi)容。本公開內(nèi)容的目的是提供一種能夠使其尺寸更小的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
[0005]根據(jù)本公開內(nèi)容的特征，電驅(qū)動(dòng)設(shè)備由電馬達(dá)部分10、檢測(cè)構(gòu)件25、旋轉(zhuǎn)角度傳感器32、第一半導(dǎo)體模塊40、第二半導(dǎo)體模塊45、散熱器35、第一電力控制系統(tǒng)101的馬達(dá)導(dǎo)線115和第二電力控制系統(tǒng)102的馬達(dá)導(dǎo)線125構(gòu)成。
[0006]電馬達(dá)部分10由定子12、轉(zhuǎn)子14和軸15構(gòu)成，其中，定子12上纏繞有三相繞線的第一繞組110和三相繞線的第二繞組120，轉(zhuǎn)子14能夠相對(duì)于定子12旋轉(zhuǎn)，軸15能夠與轉(zhuǎn)子14 一起旋轉(zhuǎn)。由磁體25構(gòu)成的檢測(cè)構(gòu)件25固定至軸15的軸向端。旋轉(zhuǎn)角度傳感器32定位在沿軸15的軸向方向與檢測(cè)構(gòu)件25相對(duì)的位置處，并且檢測(cè)由檢測(cè)構(gòu)件25產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化以便檢測(cè)軸15和轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)位置。
[0007]第一半導(dǎo)體模塊40具有切換元件401至406，用于對(duì)供給至第一繞組110的每個(gè)線圈的電流進(jìn)行切換。第二半導(dǎo)體模塊45具有切換元件451至456，用于對(duì)供給至第二繞組120的每個(gè)線圈的電流進(jìn)行切換。
[0008]散熱器35具有第一模塊保持表面36和第二模塊保持表面37，第一半導(dǎo)體模塊40和第二半導(dǎo)體模塊45分別附接至第一模塊保持表面36和第二模塊保持表面37。模塊保持表面36、37中的每個(gè)模塊保持表面從散熱器35的在檢測(cè)模塊25側(cè)的軸向端沿軸15的軸向方向延伸。
[0009]定位在第一半導(dǎo)體模塊40的徑向向外位置處的第一電力控制系統(tǒng)101的馬達(dá)導(dǎo)線115由第一馬達(dá)導(dǎo)線131、第二馬達(dá)導(dǎo)線132和第三馬達(dá)導(dǎo)線133構(gòu)成。馬達(dá)導(dǎo)線131至133中的每條馬達(dá)導(dǎo)線將第一繞組110的線圈(包括Ul線圈111、Vl線圈112和Wl線圈113)中的每個(gè)線圈電連接至第一半導(dǎo)體模塊40。
[0010]定位在第二半導(dǎo)體模塊45的徑向向外位置處的第二電力控制系統(tǒng)102的馬達(dá)導(dǎo)線125由第四馬達(dá)導(dǎo)線134、第五馬達(dá)導(dǎo)線135和第六馬達(dá)導(dǎo)線136構(gòu)成。馬達(dá)導(dǎo)線134至136中的每條馬達(dá)導(dǎo)線將第二繞組120的線圈(包括U2線圈121、V2線圈122和W2線圈123)中的每個(gè)線圈電連接至第二半導(dǎo)體模塊45。
[0011]第一電力控制系統(tǒng)101的馬達(dá)導(dǎo)線115和第二電力控制系統(tǒng)102的馬達(dá)導(dǎo)線125定位在檢測(cè)構(gòu)件(磁體25)的同心圓C上并且彼此相對(duì)于檢測(cè)構(gòu)件對(duì)稱地布置。當(dāng)與第一電力控制系統(tǒng)和第二電力控制系統(tǒng)的馬達(dá)導(dǎo)線沿直線進(jìn)行布置的情況相比時(shí)，在本實(shí)施方式中，更容易在圓柱形的空間中對(duì)所述馬達(dá)導(dǎo)線進(jìn)行高效地定位。因此，能夠使電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的尺寸更小。另外，更容易將馬達(dá)導(dǎo)線從纏繞在呈圓形的定子上的第一繞組和第二繞組抽出。
[0012]另外，第一電力控制系統(tǒng)101的馬達(dá)導(dǎo)線115和第二電力控制系統(tǒng)102的馬達(dá)導(dǎo)線125布置成相對(duì)于檢測(cè)構(gòu)件25對(duì)稱。因此，能夠使第一半導(dǎo)體模塊40和第二半導(dǎo)體模塊45形成相同形狀，從而能夠共用第一半導(dǎo)體模塊40和第二半導(dǎo)體模塊45的各個(gè)部分。
[0013]根據(jù)本公開內(nèi)容的另外的特征，定位在第二馬達(dá)導(dǎo)線132的沿電馬達(dá)部分10的周向方向的兩側(cè)的第一馬達(dá)導(dǎo)線131和第三馬達(dá)導(dǎo)線133彼此相對(duì)于第二馬達(dá)導(dǎo)線132不對(duì)稱地定位。此外，定位在第五馬達(dá)導(dǎo)線135的沿電馬達(dá)部分10的周向方向的兩側(cè)的第四馬達(dá)導(dǎo)線134和第六馬達(dá)導(dǎo)線136彼此相對(duì)于第五馬達(dá)導(dǎo)線135不對(duì)稱地定位。
[0014]當(dāng)將除了切換元件以外的電子部分和/或部件例如電源繼電器和馬達(dá)繼電器等也一體地模制在第一半導(dǎo)體模塊和/或第二半導(dǎo)體模塊中時(shí)，馬達(dá)端子41、46根據(jù)這些電子部分和/或部件的布局而定位在第一半導(dǎo)體模塊和/或第二半導(dǎo)體模塊中。然而，在本公開內(nèi)容中，可以更加靈活地對(duì)馬達(dá)導(dǎo)線進(jìn)行定位。因此，更容易將馬達(dá)導(dǎo)線物理連接以及電連接至從第一半導(dǎo)體模塊和/或第二半導(dǎo)體模塊向外延伸的相應(yīng)的馬達(dá)端子。
[0015]另外，當(dāng)根據(jù)第一繞組和第二繞組的電流的相位對(duì)馬達(dá)導(dǎo)線與纏繞在定子上的第一繞組和第二繞組的線圈之間的電連接進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇(即，進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗淖?時(shí)，能夠減小旋轉(zhuǎn)角度傳感器的檢測(cè)誤差。
【附圖說明】
[0016]本公開內(nèi)容的以上和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)在以下參照附圖所作出的詳細(xì)說明中將變得更加明顯。在附圖中:
[0017]圖1為示出合并到根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的電路的圖；
[0018]圖2為示出電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性截面圖；
[0019]圖3為示出電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的示意性立體圖；
[0020]圖4為示出電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電馬達(dá)部分的示意性立體圖；
[0021]圖5為示出馬達(dá)導(dǎo)線的位置的示意性俯視平面圖；
[0022]圖6為示出馬達(dá)導(dǎo)線的位置的示意圖；以及
[0023]圖7為用于說明旋轉(zhuǎn)角度傳感器的特性的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在下文中將參照附圖通過本公開內(nèi)容的實(shí)施方式對(duì)本公開內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0025](實(shí)施方式)
[0026]將參照?qǐng)D1至圖7對(duì)根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I進(jìn)行說明。
[0027]本公開內(nèi)容的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I例如應(yīng)用于車輛的電力轉(zhuǎn)向裝置。如圖2和圖3所示，電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I由電馬達(dá)部分10和電控制部分30構(gòu)成。電控制部分30裝配至電馬達(dá)部分10的軸向端，使得電馬達(dá)部分10和電控制部分30彼此一體地裝配在一個(gè)單元中以形成電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I。
[0028]將參照?qǐng)D1對(duì)電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I的電路進(jìn)行說明。在圖1中，省略了電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I的電氣部分和/或部件例如電源繼電器。
[0029]電馬達(dá)部分10由具有三相繞線的兩個(gè)繞組一一即，三相繞線的第一繞組110和三相繞線的第二繞組120—一的三相無(wú)刷電馬達(dá)構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，第一繞組110的電力控制結(jié)構(gòu)被稱為第一電力控制系統(tǒng)101，而第二繞組120的電力控制結(jié)構(gòu)被稱為第二電力控制系統(tǒng)102。
[0030]第一繞組110由Ul線圈111、Vl線圈112和Wl線圈113構(gòu)成。第二繞組120由U2線圈121、V2線圈122和W2線圈123構(gòu)成。
[0031]電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I具有用于第一繞組110的第一半導(dǎo)體模塊40和用于第二繞組120的第二半導(dǎo)體模塊45。
[0032]第一半導(dǎo)體模塊40具有以橋接方式形成的六個(gè)切換元件401至406。第一半導(dǎo)體模塊40控制切換元件401至406的開關(guān)操作以便對(duì)供給至第一繞組110的線圈111至113的電流進(jìn)行控制。第一半導(dǎo)體模塊40經(jīng)由多條馬達(dá)導(dǎo)線115連接至第一繞組110。
[0033]第二半導(dǎo)體模塊45同樣具有以橋接方式形成的六個(gè)切換元件451至456。第二半導(dǎo)體模塊45控制切換元件451至456的開關(guān)操作以便對(duì)供給至第二繞組120的線圈121至123的電流進(jìn)行控制。第二半導(dǎo)體模塊45經(jīng)由多條馬達(dá)導(dǎo)線125連接至第二繞組120。
[0034]扼流圈52和電容器53及54形成電源濾波器，用于減小來(lái)自共同連接至電池51的其他電氣設(shè)備(未示出)的噪聲并且還用于減小可以從第一電力控制系統(tǒng)101和/或第二電力控制系統(tǒng)102傳輸至其他電氣設(shè)備的噪聲。
[0035]在圖2至圖4中示意性示出了電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I的結(jié)構(gòu)。圖2為沿圖5中的第二中心線Lc2截取的截面圖。在圖2中，省略了蓋構(gòu)件70(圖3)。在圖4中，將電控制部分30移除以便示出電馬達(dá)部分10的結(jié)構(gòu)，特別地以便示出馬達(dá)導(dǎo)線131至馬達(dá)導(dǎo)線136 (在下文中進(jìn)行說明)。
[0036]如圖2至圖4所不，電馬達(dá)部分10由馬達(dá)殼11、定子12、轉(zhuǎn)子14、軸15、第一框架構(gòu)件21和第二框架構(gòu)件22等構(gòu)成。馬達(dá)殼11由軟磁材料例如鐵制成并且形成圓柱形狀。
[0037]定子12具有固定至馬達(dá)殼11的內(nèi)周面的定子芯(未示出)，并且三相繞線的第一繞組110中的每個(gè)線圈111至113和三相繞線的第二繞組120中的每個(gè)線圈121至123纏繞在定子芯上。
[0038]轉(zhuǎn)子14可旋轉(zhuǎn)地定位在定子12的徑向內(nèi)部空間中并且與定子12同軸地布置。轉(zhuǎn)子14形成圓柱形狀，其中，在轉(zhuǎn)子14的外周面上設(shè)置有永磁體(未示出)，使得沿轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向交替形成N極和S級(jí)。
[0039]由金屬制成的軸15在轉(zhuǎn)子14的軸心處固定至轉(zhuǎn)子14。軸15由軸承16和軸承17以可旋轉(zhuǎn)的方式支承。軸15連同轉(zhuǎn)子14 一起旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，從軸15的軸心延伸的虛線被稱為電馬達(dá)部分10的軸線“S”。
[0040]軸承16和軸承17為球軸承。軸承16固定至第一框架構(gòu)件21，而軸承17固定至軸承保持部分171，軸承保持部分171在電控制部分30側(cè)形成在馬達(dá)殼11中。
[0041]，在軸15的在電控制部分30的相反側(cè)的軸向端處設(shè)置有結(jié)合構(gòu)件19。結(jié)合構(gòu)件19與齒輪(未示出)接合，使得轉(zhuǎn)子14和軸15的旋轉(zhuǎn)力輸出至電驅(qū)動(dòng)設(shè)備I的外部。，在軸15的在電控制部分30側(cè)的另一軸向端處設(shè)置有磁體25。磁體25的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)角度傳感器32進(jìn)行檢測(cè)。磁體25布置成使得磁體25的表面上的中心“O” (圖5)定位在電馬達(dá)部分10的軸線“S”上。磁體25的表面上的中心“O”在下文中被簡(jiǎn)稱為磁體25的中心“O”。磁體25還被稱為檢測(cè)構(gòu)件，其旋轉(zhuǎn)位置由旋轉(zhuǎn)角度傳感器32進(jìn)行檢測(cè)。
[0042]第一框架構(gòu)件21大致形成盤形并且覆蓋馬達(dá)殼11的在電控制部分30的相反側(cè)的軸向端。軸承16固定至第一框架構(gòu)件21的中心。
[0043]第二框架構(gòu)件22形成與散熱器35對(duì)應(yīng)的形狀并且設(shè)置在馬達(dá)殼11的在電控制部分30側(cè)的另一軸向端處。在第二框架構(gòu)件22的中心處形成有通孔23，使得軸15的上側(cè)的軸向端通過通孔23向外延伸并且從而使得磁體25在電控制部分30側(cè)暴露到電馬達(dá)部分10的外面。
[0044]電控制部分30由控制電路板31、電源電路板34、散熱器35、第一半導(dǎo)體模塊40和第二半導(dǎo)體模塊45等構(gòu)成。電控制部分30固定至電馬達(dá)部分10的在結(jié)合構(gòu)件19的相反側(cè)的軸向端。蓋構(gòu)件70固定至電控制部分30的在電馬達(dá)部分10的相反側(cè)的軸向端。
[0045]控制電路板31在電馬達(dá)部