电动设备制造技术

公开了一种电动设备。电力模块、控制板和散热器被设置在电动马达的轴的一个轴向侧，该电动马达包括马达壳体、定子、转子、轴等。电力模块与从缠绕在定子周围的线圈延伸的引出线电气连接，并且将驱动电流提供给线圈。用于控制电力模块的切换的控制板被设置在电力模块的马达壳体侧。散热器被设置在控制板的与马达壳体相反的一侧。因此，当电动马达的输出设置改变时，可以改变散热器的体尺寸，而无需改变控制板与电动马达之间的位置关系、以及电力模块与电动马达之间的位置关系。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种电动设备。电力模块、控制板和散热器被设置在电动马达的轴的一个轴向侧，该电动马达包括马达壳体、定子、转子、轴等。电力模块与从缠绕在定子周围的线圈延伸的引出线电气连接，并且将驱动电流提供给线圈。用于控制电力模块的切换的控制板被设置在电力模块的马达壳体侧。散热器被设置在控制板的与马达壳体相反的一侧。因此，当电动马达的输出设置改变时，可以改变散热器的体尺寸，而无需改变控制板与电动马达之间的位置关系、以及电力模块与电动马达之间的位置关系。【专利说明】电动设备本专利技术申请是申请日为2011年4月15日、国家申请号为“201110097744.6”、专利技术名称为“电动设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种电动设备，该电动设备具有设置在电动马达的轴的一个轴向侧的控制器。
技术介绍
常规地，公知由驾驶员执行的用于辅助转向的电动助力转向。需要减小尺寸与重量和增加用于电动助力转向的马达的输出。专利文献I (JP-A-2003-204654)中描述的马达具有被设置成与电动马达的轴的轴向方向平行的控制器，该控制器驱动和控制电动马达。电动马达包括马达壳体、定子、转子、轴等(参照专利文献I的图14和图15)。控制器包括散热器、金属基板、控制板等。散热器被固定到电动马达的马达壳体的径向外壁。安装有功率晶体管的金属基板被固定到散热器。控制板在距金属基板的预定距离处附接到散热器的相对侧。关于电动马达和控制器的线的连接，与缠绕在定子周围的线圈电气连接的引线在垂直于轴的轴线的方向上延伸并且与金属基板的线连接。从可感测转子的旋转角的位置传感器延伸的引线在垂直于轴的轴线的方向上延伸并且与控制板的线连接。专利文献2 (JP-A-2002-345211)中描述的马达具有设置在电动马达的轴的轴向端侧的控制器(参照专利文献2的图1至图3)。构成控制器的散热器被附接，以封闭电动马达的圆柱形马达壳体的开口。安装有功率晶体管的金属基板被附接到散热器。控制板在距金属基板的预定距离处附接到散热器的相对侧。关于电动马达与控制器的线之间的连接，从缠绕在定子周围的线圈延伸的绕组端子平行于轴的轴线延伸并且与从金属基板延伸的电动马达端子连接。连接到可感测转子的旋转角的位置传感器的传感器端子延伸穿过由树脂制成的磁传感器保持部，并且与控制板的线连接。
技术实现思路
根据应用马达的车辆类型的重量等来区别地设置用于电动助力转向的马达的电动马达的输出。如果功率晶体管的发热量根据电动马达的输出设置而改变，则散热器的必要的热容量改变。因此，散热器的容积改变。如果在专利文献I中描述的马达的构造中电动马达的输出设置改变，则马达壳体的径向外壁与金属基板之间的距离、以及马达壳体的径向外壁与控制板之间的距离随着散热器的容积的改变而改变。因此，改变了与线圈电气连接的引线、从位置传感器延伸的引线等的设计。如果在专利文献2中描述的马达的构造中电动马达的输出设置改变，则马达壳体的开口与金属基板之间的距离、以及马达壳体的开口与控制板之间的距离随着散热器的容积的改变而改变。因此，改变了从线圈延伸的绕组端子、从金属基板延伸的电动马达端子、连接到位置传感器的传感器端子、磁传感器保持部等的设计。以此方式，如果构成控制器的构件等的设计根据电动马达的输出设置而改变，则关注马达的制造成本提高。由于专利文献I中描述的马达具有被布置成与电动马达的轴的轴向方向平行的控制器，所以关注径向方向上的体尺寸增大。专利文献2中描述的马达需要用于在金属基板与控制板之间执行从金属基板延伸的电动马达端子与从线圈延伸的绕组端子的连接处理的空间。另外，马达需要用于在金属基板与控制板之间执行位置传感器的传感器端子与控制板的连接处理的空间。因此，关注轴向体尺寸增大。本专利技术的目的是提供使得控制器的设计能够普遍用于具有不同输出设置的电动马达的电动设备。本专利技术的另一目的是提供具有减小的体尺寸的电动设备。根据本专利技术的第一示例方面，在电动设备中，转子被设置成可相对于固定在马达壳体内部的定子旋转。固定到转子的轴被马达壳体以可旋转的方式支撑。多个功率晶体管被设置在马达壳体外部的轴的一个轴向侧。功率晶体管与从缠绕在定子或转子周围的线圈延伸的引出线电气连接。功率晶体管向线圈提供驱动电流。用于控制功率晶体管的切换的控制板被设置在马达壳体外部的功率晶体管的转子侧。用于吸收由功率晶体管生成的热的散热器被设置在与马达壳体外部的转子侧相反的控制板的另一侧。散热器被设置在控制板的与马达壳体相反的一侧。因此，当电动马达(其包括马达壳体、定子、转子、轴等)的输出的设计改变时，可以仅改变散热器的热容量的设置，而无需改变电动马达与控制板之间的位置关系、以及电动马达与功率晶体管之间的位置关系。因此，从线圈延伸的引出线与电力模块的端子等之间的连接点的设计可以通用于具有不同输出设置的电动马达。因此，可以免去与各输出设置对应的一系列电动设备。结果，可以降低电动设备的制造成本。根据本专利技术的第二示例方面，磁体被设置在轴的一个轴向端部。位置传感器被设置到控制板，以用于输出与由磁体生成的磁场的方向对应的信号。因此，当电动马达的输出设置改变时，通常可以使用设置到控制板的位置传感器的设计，而无需改变从马达壳体突出到控制板侧的轴的长度。由于可以减小轴的长度，因此可以阻止轴的轴向摆动，并且可以改进位置传感器的感测准确度。根据本专利技术的第三示例方面，功率晶体管和控制板被固定到散热器。散热器和马达壳体彼此连接。因此，当在电动马达和控制器中的任一个中出现故障时，可以容易地替换致使故障的一侧。因此，可以降低制造成本。根据本专利技术的第四示例方面，功率晶体管与连接功率晶体管的线一起通过树脂模塑被插入树脂模中，由此形成电力模块，其中该树脂模被模塑成板状。沿轴的轴向方向，按照控制板、电力模块以及散热器的顺序从马达壳体侧布置它们。因此，控制板和电力模块被布置为平行且彼此接近。因此，可以减小电动设备的轴向体尺寸。根据本专利技术的第五示例方面，电子部件被设置在电力模块关于电力模块的板厚度方向与控制板相反的一侧。电子部件与连接功率晶体管的线电气连接。散热器具有用于容纳电子部件的凹入部分。因此，当电动马达的输出改变时，通常可以使用将电子部件和电力模块连接的线的设计。另外，由于电子部件容纳在散热器的凹入部分中，因此可以减小电动设备的轴向体尺寸。根据本专利技术的第六示例方面，屏蔽构件被设置在电力模块与位置传感器之间。因此，即使缩短了设置有位置传感器的控制板与电力模块之间的距离，也可以防止由于电力模块生成的电磁场导致的位置传感器的失灵。因此，可以减小电动设备的轴向体尺寸。根据本专利技术的第七示例方面，屏蔽构件与功率晶体管和连接功率晶体管的线一起通过树脂模塑被插入树脂模中，由此形成电力模块。因此，在电力模块内部并入屏蔽元件。因此，可以进一步缩短设置有位置传感器的控制板与电力模块之间的距离。根据本专利技术的第八示例方面，从线圈延伸的引出线延伸通过孔并且与功率晶体管的端子电气连接，其中，在控制板的板厚度方向上在控制板中形成该孔。因此，引出线由在控制板中形成的孔的内壁引导，所以可以容易地连接引出线和端子。通过将引出线和控制板电气连接，可以利用简单的构造来感测从功率晶体管流到线圈的电流。根据本专利技术的第九示例方面，具有屏蔽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动设备，包括：马达壳体（11）；定子（15），其被固定在所述马达壳体（11）的内部；转子（21），其被设置成能够相对于所述定子（15）旋转；轴（25），其被固定到所述转子（21）并且由所述马达壳体（11）以可旋转的方式支撑；电力模块（40），其包括多个功率晶体管（51‑58、61‑68），所述多个功率晶体管与从缠绕在所述定子（15）或所述转子（21）周围的线圈（18）延伸的引出线（19）电气连接，所述功率晶体管（51‑58、61‑68）向所述线圈（18）提供驱动电流；控制所述电力模块（40）的切换的控制板（30）；以及散热器（80），其被布置成与所述轴（25）分开并被设置在所述轴（25）的一个轴向侧，并且所述散热器吸收所述电力模块（40）生成的热，其中，所述散热器（80）在所述散热器（80）的中心部分之外具有柱状构件（84），所述柱状构件（84）在所述轴（25）的轴向方向上延伸；并且所述散热器（80）在所述柱状构件（84）的底部具有热接收表面（85）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎雅志，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP