[go: up one dir, main page]

JP2014161174A - Motor device - Google Patents

Motor device Download PDF

Info

Publication number
JP2014161174A
JP2014161174A JP2013030938A JP2013030938A JP2014161174A JP 2014161174 A JP2014161174 A JP 2014161174A JP 2013030938 A JP2013030938 A JP 2013030938A JP 2013030938 A JP2013030938 A JP 2013030938A JP 2014161174 A JP2014161174 A JP 2014161174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
board
motor
circuit board
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013030938A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Tani
直樹 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2013030938A priority Critical patent/JP2014161174A/en
Publication of JP2014161174A publication Critical patent/JP2014161174A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】車両の設置スペースに応じてECUの回路基板を配置することにより省スペース化を図り、組付性、搭載性を向上できるモータ装置を提供する。
【解決手段】ECU6は、電動モータ1の延出したモータ回転軸2の外周に対向して配置された電源基板18およびパワー基板19と、電源基板18およびパワー基板19を接続するチョークコイル14と、電源基板18とパワー基板19との間にコの字状に挟んで配置された制御基板20とにより構成されている。チョークコイル14は、樹脂製の保持部材21に組み込まれており、保持部材21の両端の平行な壁部外面に設けられた位置決めピン22は、電源基板18およびパワー基板19に設けられた挿通穴を挿通して、電源基板18およびパワー基板19が位置決め固定されている。制御基板20は、電源基板18およびパワー基板19に交差して電気的に接続固定されている。
【選択図】図2
Provided is a motor device capable of saving space by arranging a circuit board of an ECU in accordance with an installation space of a vehicle and improving assembling and mounting properties.
An ECU 6 includes a power board 18 and a power board 19 that are arranged to face the outer periphery of a motor rotating shaft 2 that the electric motor 1 extends, and a choke coil 14 that connects the power board 18 and the power board 19. The control board 20 is disposed between the power board 18 and the power board 19 in a U-shape. The choke coil 14 is incorporated in a resin holding member 21, and positioning pins 22 provided on the outer wall surfaces of the parallel walls at both ends of the holding member 21 are inserted through holes provided in the power supply board 18 and the power board 19. The power supply board 18 and the power board 19 are positioned and fixed. The control board 20 crosses the power board 18 and the power board 19 and is electrically connected and fixed.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、モータ装置に関するものである。   The present invention relates to a motor device.

近年、ステアリング操作に応じて操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置に使用される電動モータと電動モータを駆動制御する制御装置において、車両への搭載性向上、小型軽量化の要求により、電動モータと制御装置とを一体化したものがある。この種の制御装置として、電動モータを回転制御する駆動回路部の回路基板と電源を供給する電源回路部の部品とが交差して組み付けられ、電動モータのハウジングの周囲に平面的に配置されることにより、車両の設置スペースの省スペース化を図ったものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, in an electric motor used for an electric power steering device that assists steering force in accordance with a steering operation and a control device that controls driving of the electric motor, Some have integrated the control device. As this type of control device, the circuit board of the drive circuit unit that controls the rotation of the electric motor and the components of the power circuit unit that supplies power are assembled in an intersecting manner, and are arranged in a plane around the housing of the electric motor. Thus, there has been proposed a vehicle in which the installation space of the vehicle is saved (for example, see Patent Document 1).

特開2011−83062号公報JP 2011-83062 A

上記のような制御装置は、電源回路部、駆動回路部のパワーモジュールおよび制御回路の大きく3つの部位により構成される。しかしながら、外部電源と接続するコネクタを電源回路部に接続する必要があり、バスバーなどが使用される。また、電源回路部や駆動回路部の部品が大きく、部品配置が限定される場合がある。そして、電動モータおよび制御装置の設置スペースも限られるため、電源回路部、駆動回路部の制御回路基板およびパワーモジュールを形成するバスバーや電動モータと駆動回路部間を接続するバスバーなど、車両の搭載に合わせて新規に最適な形状設計を行う必要がある。さらに、電動パワーステアリング装置において、電動モータの軸方向に関して、制御装置が電動モータと減速機構との間に配置された場合、制御装置の電源回路部とパワーモジュールとの間に制御回路基板を配置して制御装置を小型に構成することができない。   The control device as described above is mainly composed of three parts: a power supply circuit unit, a power module of a drive circuit unit, and a control circuit. However, it is necessary to connect a connector connected to an external power supply to the power supply circuit unit, and a bus bar or the like is used. In addition, the parts of the power supply circuit unit and the drive circuit unit are large, and the component arrangement may be limited. Since the installation space for the electric motor and the control device is also limited, it is possible to mount a vehicle such as a bus bar that forms a power circuit section, a control circuit board for the drive circuit section and a power module, and a bus bar that connects the electric motor and the drive circuit section Therefore, it is necessary to design a new optimum shape according to the situation. Further, in the electric power steering device, when the control device is arranged between the electric motor and the speed reduction mechanism with respect to the axial direction of the electric motor, a control circuit board is arranged between the power supply circuit portion of the control device and the power module. Thus, the control device cannot be made small.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の設置スペースに応じて制御装置の回路基板を配置することにより省スペース化を図り、組付性、搭載性を向上できるモータ装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to reduce the space by arranging the circuit board of the control device according to the installation space of the vehicle. It is providing the motor apparatus which can improve.

上記課題を解決するために、請求項1に記載のモータ装置は、電動モータと、前記電動モータに一体的に組み付けられ、前記電動モータの駆動制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記電動モータに駆動電流を供給するパワー部と、前記パワー部を制御する制御部と、を有し、前記パワー部は、外部電源に接続される電源回路基板と、複数のスイッチング素子を含み、前記電動モータに電力を供給するパワー回路基板と、分離して設けられ、対向して配置された前記電源回路基板と前記パワー回路基板との間を電気的に接続するフィルタ用のコイルと、の3つの構成単位からなることを要旨とする。   In order to solve the above-described problem, a motor device according to claim 1 includes an electric motor and a control device that is integrally assembled with the electric motor and performs drive control of the electric motor. Includes a power unit that supplies a driving current to the electric motor, and a control unit that controls the power unit, and the power unit includes a power circuit board connected to an external power source, and a plurality of switching elements. A power circuit board that supplies power to the electric motor, and a filter coil that is provided separately and that is electrically connected between the power circuit board and the power circuit board that are arranged to face each other. The gist is that it consists of three structural units.

上記構成によれば、電動モータを駆動制御する制御装置のパワー部は、対向する電源回路基板とパワー回路基板との間に分離して設けられた大型部品の電源フィルタ用のコイルを接続し構成することができる。これにより、パワー部内の部品配置に限定されず設置スペースに合わせて制御装置の形状変更ができる。この結果、モータ装置の組付性、搭載性を向上させることが可能になる。   According to the above configuration, the power unit of the control device that drives and controls the electric motor is configured by connecting the coil for the power supply filter of the large component that is provided separately between the power circuit board and the power circuit board facing each other. can do. Thereby, the shape of the control device can be changed according to the installation space without being limited to the component arrangement in the power unit. As a result, it is possible to improve the assemblability and mountability of the motor device.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータ装置において、前記制御部を構成する制御回路基板は、前記パワー部に含まれる前記電源回路基板と前記パワー回路基板とに交差して略コの字状に配置されることを要旨とする。上記構成によれば、電源回路基板とパワー回路基板とを対向配置してパワー部を構成し、電源回路基板およびパワー回路基板に交差するように略コの字状に制御回路基板を配置することができる。これにより、電源回路基板からパワー回路基板に直接電源供給ができるとともに、制御基板を電源回路基板とパワー回路基板との間に直列的に配置できる。その結果、車両の設置スペースに合わせて容易に制御装置の形状変更が可能である。   According to a second aspect of the present invention, in the motor device according to the first aspect, the control circuit board constituting the control unit intersects the power circuit board and the power circuit board included in the power unit. The gist is that it is arranged in a substantially U-shape. According to the above configuration, the power circuit board and the power circuit board are arranged to face each other to form the power unit, and the control circuit board is arranged in a substantially U shape so as to intersect the power circuit board and the power circuit board. Can do. Thus, power can be directly supplied from the power circuit board to the power circuit board, and the control board can be arranged in series between the power circuit board and the power circuit board. As a result, it is possible to easily change the shape of the control device according to the installation space of the vehicle.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のモータ装置において、前記コイルは、樹脂製の保持部材に一体的に収容され、前記保持部材は、前記コイルの両端を固定する壁部外面に前記電源回路基板および前記パワー回路基板を位置決め固定する突起部を備えることを要旨とする。上記構成によれば、制御回路基板を介さずコイルを挟んで電源回路基板およびパワー回路基板同士を電気的に接続できる。また、専用の治具を用いることなくコイルを収容した保持部材により電源回路基板およびパワー回路基板の位置決めが容易にできるので、組付工数を低減することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the motor device according to the first or second aspect, the coil is integrally accommodated in a resin-made holding member, and the holding member is a wall that fixes both ends of the coil. The gist of the present invention is to provide a protrusion for positioning and fixing the power circuit board and the power circuit board on the outer surface of the part. According to the above configuration, the power supply circuit board and the power circuit board can be electrically connected to each other with the coil interposed therebetween without using the control circuit board. Further, since the power supply circuit board and the power circuit board can be easily positioned by the holding member that accommodates the coil without using a dedicated jig, the number of assembling steps can be reduced.

本発明によれば、車両の設置スペースに応じて制御装置の回路基板を配置することにより省スペース化を図り、組付性、搭載性を向上できるモータ装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor device that can save space by arranging the circuit board of the control device in accordance with the installation space of the vehicle, and can improve assembling and mounting properties.

本発明の第1の実施形態に係るモータ装置に含まれるモータ制御回路のブロック図。1 is a block diagram of a motor control circuit included in a motor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るモータ回転軸の正面側から見た制御装置の構成図。The block diagram of the control apparatus seen from the front side of the motor rotating shaft which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2のコイルおよび保持部材を示す概略図。Schematic which shows the coil and holding member of FIG. 本発明の第1の実施形態に係るモータ装置を電動パワーステアリング装置に適用した電動モータおよび制御装置部分の概略部分断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of an electric motor and control device part in which a motor device according to a first embodiment of the present invention is applied to an electric power steering device. 本発明の第2の実施形態に係るモータ回転軸の正面側から見た制御装置の構成図。The block diagram of the control apparatus seen from the front side of the motor rotating shaft which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施形態に係るモータ装置について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るモータ装置10に含まれるモータ制御回路のブロック図である。図1に示すモータ制御回路は、外部電源コネクタ17、電源リレー11、電源フィルタ用コンデンサ16、チョークコイル14、平滑コンデンサ12、制御回路15、およびモータ駆動回路13を備えている。このモータ制御回路は、制御装置(以下、ECUという)6の内部に設けられ、外部直流電源(例えば、12V)であるバッテリ100および電動モータ1に接続されている。なお、制御回路15の電源となる制御電圧(例えば、12V)+Bは、バッテリ100から生成されている。
Next, a motor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a motor control circuit included in the motor device 10 according to the first embodiment of the present invention. The motor control circuit shown in FIG. 1 includes an external power connector 17, a power relay 11, a power filter capacitor 16, a choke coil 14, a smoothing capacitor 12, a control circuit 15, and a motor drive circuit 13. This motor control circuit is provided inside a control device (hereinafter referred to as ECU) 6 and is connected to a battery 100 and an electric motor 1 which are external DC power sources (for example, 12V). Note that a control voltage (for example, 12 V) + B serving as a power source for the control circuit 15 is generated from the battery 100.

図1において、ECU6は、それぞれリレーやスイッチング素子などの大電流パワー部品が実装された電源基板18、パワー基板19、および小電流の制御回路部品が実装された制御基板20の3種類の回路基板により構成されている。   In FIG. 1, the ECU 6 has three types of circuit boards: a power board 18 on which large current power components such as relays and switching elements are mounted, a power board 19, and a control board 20 on which small current control circuit parts are mounted. It is comprised by.

電動モータ1は、3相の巻線(U相巻線、V相巻線、およびW相巻線、図示せず)を有する3相ブラシレスモータである。外部のバッテリ100から直流電源を供給する外部電源コネクタ17が制御基板20上に配置され、各端子が接続されてバッテリ100に配線されている。   The electric motor 1 is a three-phase brushless motor having three-phase windings (U-phase winding, V-phase winding, and W-phase winding, not shown). An external power connector 17 for supplying DC power from the external battery 100 is disposed on the control board 20, and each terminal is connected and wired to the battery 100.

電源リレー11は、ECU6のパワー部に配置され平滑コンデンサ12およびモータ駆動回路13をバッテリ100に接続するか否かを切り換える電源スイッチである。電源リレー11は、モータ装置10の動作時にはオン状態(導通状態)、停止時にはオフ状態(非導通状態)となる。   The power relay 11 is a power switch that is arranged in the power section of the ECU 6 and switches whether the smoothing capacitor 12 and the motor drive circuit 13 are connected to the battery 100. The power supply relay 11 is turned on (conductive state) when the motor device 10 is operating, and is turned off (non-conductive state) when stopped.

モータ駆動回路13は、スイッチング素子として6個のMOSFET(図示せず)を含んでいる。これら6個のMOSFETを2個ずつ直列に接続して形成された3つの回路(アーム)は、電源線L1とアース線L2との間に並列に設けられている。MOSFETのそれぞれの接続点は、U相巻線、V相巻線、およびW相巻線の一端に直接接続されている。そして、電動モータ1の3相の巻線の他端は、共通の接続点(中性点)に接続されている。   The motor drive circuit 13 includes six MOSFETs (not shown) as switching elements. Three circuits (arms) formed by connecting two of these six MOSFETs in series are provided in parallel between the power supply line L1 and the ground line L2. Each connection point of the MOSFET is directly connected to one end of the U-phase winding, the V-phase winding, and the W-phase winding. The other end of the three-phase winding of the electric motor 1 is connected to a common connection point (neutral point).

制御回路15は、ECU6の制御部に配置され、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOSFETを制御する。より具体的には、制御回路15は、電動モータ1に供給すべき3相の駆動電流(U相電流、V相電流、およびW相電流)の目標値(目標電流)を決定し、電流センサなどにより検出された電流(各相電流値)を目標電流に一致させるためのPWM信号を出力する。制御回路15から出力された各相のPWM信号は、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOSFETのゲート端子にそれぞれ供給されている。   The control circuit 15 is disposed in the control unit of the ECU 6 and controls six MOSFETs included in the motor drive circuit 13. More specifically, the control circuit 15 determines a target value (target current) of three-phase drive currents (U-phase current, V-phase current, and W-phase current) to be supplied to the electric motor 1, and the current sensor A PWM signal for matching the current (each phase current value) detected by the above to the target current is output. The PWM signal of each phase output from the control circuit 15 is supplied to the gate terminals of six MOSFETs included in the motor drive circuit 13.

平滑コンデンサ12は、電源線L1とアース線L2との間に設けられている。平滑コンデンサ12は電荷を蓄積し、バッテリ100からモータ駆動回路13に流れる電流が不足するときには蓄積した電荷を放電する。このように、平滑コンデンサ12は、電流リップルを吸収し電動モータ1を駆動するための電源電圧を平滑するコンデンサとして機能している。また、本実施形態のモータ装置10では、電源リレー11がオフ状態となった後、平滑コンデンサ12に蓄積された電荷は、スイッチ(例えば、MOSFETなど、図示せず)をオンさせることにより放電抵抗(図示せず)を通って、あるいは、モータ駆動回路13のオンしているMOSFETを通って放電される。   The smoothing capacitor 12 is provided between the power supply line L1 and the ground line L2. The smoothing capacitor 12 accumulates charges, and discharges the accumulated charges when the current flowing from the battery 100 to the motor drive circuit 13 is insufficient. Thus, the smoothing capacitor 12 functions as a capacitor that absorbs current ripple and smoothes the power supply voltage for driving the electric motor 1. Further, in the motor device 10 of the present embodiment, after the power supply relay 11 is turned off, the electric charge accumulated in the smoothing capacitor 12 is discharged by turning on a switch (for example, a MOSFET, not shown). (Not shown) or discharged through the MOSFET in which the motor drive circuit 13 is turned on.

チョークコイル14は、コンデンサ16とともに電源フィルタ部を構成するサージ吸収(ノイズ除去)用の大型大電流のコイルである。チョークコイル14は、リード線の両端部が電源基板18およびパワー基板19の基板上のバスバー端子などに接続されている。   The choke coil 14 is a large-sized large current coil for surge absorption (noise removal) that constitutes a power supply filter unit together with the capacitor 16. The choke coil 14 has both ends of a lead wire connected to a power bar board 18 and a bus bar terminal on the board of the power board 19.

次に、図2は、本発明の第1の実施形態に係るモータ回転軸2の正面側から見たECU6の構成図である。図2に示すように、電動モータ1とECU6とは、モータ回転軸2に対して軸線上に配置された構造となっている。電動モータ1の延出したモータ回転軸2を挟んで軸方向にパワー部の電源基板18およびパワー基板19が対向して配置されている。電源基板18には、外部電源コネクタ17、電源リレー11、コンデンサ16が実装されている。パワー基板19には、平滑コンデンサ12、電動モータ1を駆動するためのモータ駆動回路13(図1参照)の一部(例えば、MOSFETなどのスイッチング素子)が実装されている。電源基板18およびパワー基板19は、片面に回路部品が実装された、例えば、アルミニウム板の多層基板からなる。パワー基板19の裏面のアルミ部分には、金属製(例えば、アルミ部材)のヒートシンク(放熱部材)31が熱伝導可能に面接触して配置されている。   Next, FIG. 2 is a configuration diagram of the ECU 6 viewed from the front side of the motor rotating shaft 2 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the electric motor 1 and the ECU 6 have a structure arranged on the axis with respect to the motor rotation shaft 2. A power supply board 18 and a power board 19 of the power unit are arranged opposite to each other in the axial direction with the motor rotating shaft 2 extending from the electric motor 1 interposed therebetween. An external power connector 17, a power relay 11, and a capacitor 16 are mounted on the power board 18. The power substrate 19 is mounted with a smoothing capacitor 12 and a part of a motor drive circuit 13 (see FIG. 1) for driving the electric motor 1 (for example, a switching element such as a MOSFET). The power supply board 18 and the power board 19 are made of, for example, a multilayer board made of an aluminum plate, on which circuit components are mounted on one side. A heat sink (heat radiating member) 31 made of metal (for example, an aluminum member) is disposed in surface contact with the aluminum portion on the back surface of the power substrate 19 so as to be capable of conducting heat.

電源基板18およびパワー基板19は、一端部においてチョークコイル14を組み込んだ保持部材21により位置決め固定されている。この保持部材21を挟んで電源基板18およびパワー基板19が平行に位置決めされている。また、電源基板18およびパワー基板19は、チョークコイル14を介して電気的に接続されている。すなわち、チョークコイル14のリード線の両端部は、電源基板18およびパワー基板19に設けられた挿通穴を挿通して、基板に溶接、または、基板に半田付けなどを行うことにより固定されている。   The power board 18 and the power board 19 are positioned and fixed by a holding member 21 incorporating the choke coil 14 at one end. The power supply board 18 and the power board 19 are positioned in parallel with the holding member 21 interposed therebetween. The power supply board 18 and the power board 19 are electrically connected via the choke coil 14. That is, both ends of the lead wire of the choke coil 14 are fixed by inserting through holes provided in the power supply substrate 18 and the power substrate 19 and welding or soldering to the substrate. .

制御基板20には、モータ駆動回路13を制御する制御回路15(図1参照)が実装されている。その制御回路15には、モータ駆動回路13の各MOSFETを制御するドライバ部と、このドライバ部を制御するCPU(マイコン)および周辺回路素子とを含んでいる。制御基板20は、電源基板18およびパワー基板19に交差して配置され、両端部がバスバー(図示せず)などにより電源基板18およびパワー基板19に電気的に接続され固定されている。なお、電源基板18、パワー基板19、および制御基板20は、1枚(一体)の基板で構成され、電気的に接続されていてもよい。   A control circuit 15 (see FIG. 1) for controlling the motor drive circuit 13 is mounted on the control board 20. The control circuit 15 includes a driver unit that controls each MOSFET of the motor drive circuit 13, a CPU (microcomputer) that controls the driver unit, and peripheral circuit elements. The control board 20 is disposed so as to intersect the power supply board 18 and the power board 19, and both ends thereof are electrically connected and fixed to the power supply board 18 and the power board 19 by bus bars (not shown) or the like. In addition, the power supply board 18, the power board 19, and the control board 20 are comprised by the board | substrate of 1 sheet (integral), and may be electrically connected.

図3は、図2のチョークコイル14および保持部材21を示す概略図である。図3に示すように、チョークコイル14は、磁気コア(例えば、フェライト磁石など)に銅線を巻き付けて形成されており、樹脂製の保持部材21に嵌め込まれ固定されている。保持部材21は、チョークコイル14のリード線の両端を固定する壁部の外面が電源基板18およびパワー基板19(図2参照)の裏面に接するとともに、両側の壁部外面に電源基板18およびパワー基板19に設けられた挿通穴に挿通する位置決めピン(突起部)22を有している。なお、上記位置決めピン22がない場合であってもよい。   FIG. 3 is a schematic view showing the choke coil 14 and the holding member 21 of FIG. As shown in FIG. 3, the choke coil 14 is formed by winding a copper wire around a magnetic core (for example, a ferrite magnet), and is fitted and fixed to a resin holding member 21. In the holding member 21, the outer surface of the wall portion that fixes both ends of the lead wire of the choke coil 14 is in contact with the back surface of the power supply substrate 18 and the power substrate 19 (see FIG. 2). A positioning pin (protrusion) 22 is inserted through an insertion hole provided in the substrate 19. Note that the positioning pin 22 may not be provided.

次に、図4は、本発明の第1の実施形態に係るモータ装置10をコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置に適用した電動モータ1およびECU6部分の概略部分断面図である。   Next, FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the electric motor 1 and ECU 6 portion in which the motor device 10 according to the first embodiment of the present invention is applied to a column assist type electric power steering device.

電動モータ1は、モータハウジング27と、このモータハウジング27内に収容されたロータ25およびステータ26を含んでいる。ロータ25は、モータ回転軸2の外周に同行回転可能に取り付けられた環状のロータコアと、ロータコアの外周に同行回転可能に取り付けられた、例えば、環状の永久磁石からなるロータマグネットとを有している。ロータマグネットには、複数の磁極が周方向に並べて配置されている。これらの磁極は、ロータ25の周方向に関して、N極およびS極が交互に入れ替わるようにされている。   The electric motor 1 includes a motor housing 27, a rotor 25 and a stator 26 accommodated in the motor housing 27. The rotor 25 includes an annular rotor core that is attached to the outer periphery of the motor rotating shaft 2 so as to be able to rotate along with the rotor, and a rotor magnet that is attached to the outer periphery of the rotor core so as to be able to rotate along with the rotor. Yes. A plurality of magnetic poles are arranged in the circumferential direction on the rotor magnet. These magnetic poles are configured so that the N pole and the S pole are alternately switched in the circumferential direction of the rotor 25.

ステータ26は、モータハウジング27の内周に固定されている。ステータ26は、モータハウジング27の内周に固定されたステータコアと、複数のコイルとを含んでいる。ステータコアは、ステータコアの環状のヨーク(図示せず)と、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティース(図示せず)とを含んでいる。各モータコイルは対応するティースに巻回されている。   The stator 26 is fixed to the inner periphery of the motor housing 27. The stator 26 includes a stator core fixed to the inner periphery of the motor housing 27 and a plurality of coils. The stator core includes an annular yoke (not shown) of the stator core and a plurality of teeth (not shown) protruding radially inward from the inner periphery of the yoke. Each motor coil is wound around a corresponding tooth.

また、各ティースに巻回された上記モータコイルは、バスバー(図示せず)と接続されている。バスバーは、上記各モータコイルと電流印加線との接続部に用いられ導電接続材であり、上記各モータコイルに、電力供給源からの電力を配電するための配電部材として機能している。   The motor coil wound around each tooth is connected to a bus bar (not shown). The bus bar is a conductive connecting material used for a connection portion between each motor coil and a current application line, and functions as a power distribution member for distributing power from a power supply source to each motor coil.

また、ギヤハウジング28に軸方向上方に延出する第1および第2のハウジング29,30によりECU6を収容するためのECU収容部が形成されている。また、モータ回転軸2は、モータハウジング27によって保持された軸受、およびギヤハウジング28によって保持された軸受によって、回転可能に支持されている。軸受は、いずれもシール軸受により構成されている。   An ECU housing portion for housing the ECU 6 is formed in the gear housing 28 by first and second housings 29 and 30 extending upward in the axial direction. The motor rotating shaft 2 is rotatably supported by a bearing held by the motor housing 27 and a bearing held by the gear housing 28. All the bearings are constituted by sealed bearings.

上記の構成により、モータ回転軸2は、ハウジングとしてのギヤハウジング28、第1,2のハウジング29,30およびモータハウジング27に収容され、対応する軸受を介して、支持されている。   With the above configuration, the motor rotating shaft 2 is accommodated in the gear housing 28 as the housing, the first and second housings 29 and 30, and the motor housing 27, and is supported via corresponding bearings.

ECU収容部には、ECU6の一部を構成する電源基板18、パワー基板19、および制御基板20が収容され保持されている。ここで、第2のハウジング30の壁部は、ヒートシンクとして機能している。また、壁部の外壁面は、ギヤハウジング28に当接している。また、各コイルと接続されたバスバーは、バスバー端子を介してパワー基板19に、例えば、ねじ止めにより接続されている。ヒートシンク31(図2参照)の軸方向底部は、第2のハウジング30の軸方向上面に熱伝導可能に面接触して配置されている。このヒートシンク31の軸方向底面は、ギヤハウジング28の上部端面に当接して放熱経路を形成している。また、ヒートシンク31は、ギヤハウジング28との接触面に隙間のない状態でギヤハウジング28に、例えば、ねじ止めにより固定されている。   A power supply board 18, a power board 19, and a control board 20 that constitute a part of the ECU 6 are accommodated and held in the ECU accommodation portion. Here, the wall portion of the second housing 30 functions as a heat sink. Further, the outer wall surface of the wall portion is in contact with the gear housing 28. The bus bar connected to each coil is connected to the power board 19 via a bus bar terminal by, for example, screwing. The axial bottom portion of the heat sink 31 (see FIG. 2) is disposed in surface contact with the axial upper surface of the second housing 30 so as to allow heat conduction. The bottom surface of the heat sink 31 in the axial direction is in contact with the upper end surface of the gear housing 28 to form a heat dissipation path. Further, the heat sink 31 is fixed to the gear housing 28 by, for example, screwing in a state where there is no gap on the contact surface with the gear housing 28.

次に、上記のように構成された本発明の実施形態であるモータ装置10の作用および効果について説明する。   Next, the operation and effect of the motor apparatus 10 according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

上記構成によれば、ECU6は、電動モータ1の延出したモータ回転軸2の外周に対向して配置されたパワー部の電源基板18およびパワー基板19と、外部に分離して電源基板18とパワー基板19との間に設けられたチョークコイル14と、電源基板18とパワー基板19との間にコの字状に挟んで配置された制御部の制御基板20とにより構成されている。電源基板18には、外部電源コネクタ17、電源リレー11、電源フィルタ用コンデンサ16が実装されている。パワー基板19には、平滑コンデンサ12、電動モータ1を駆動するためのモータ駆動回路13の一部(例えば、MOSFETなど)が実装されている。大型大電流の電源フィルタ用のチョークコイル14は、樹脂製の保持部材21に組み込まれて固定されており、保持部材21の両側の平行な壁部外面に位置決めピン22が設けられている。保持部材21は、両側の壁部により電源基板18およびパワー基板19を平行に位置決め固定している。なお、保持部材21の壁部は、平行に限らず、角度(傾斜)を有して形成されていてもよい。   According to the above configuration, the ECU 6 includes the power board 18 and the power board 19 of the power unit disposed to face the outer periphery of the motor rotating shaft 2 from which the electric motor 1 extends, and the power board 18 separated from the outside. The choke coil 14 provided between the power board 19 and the control board 20 of the control unit disposed between the power board 18 and the power board 19 in a U-shape. An external power connector 17, a power relay 11, and a power filter capacitor 16 are mounted on the power substrate 18. The power substrate 19 is mounted with a smoothing capacitor 12 and a part of a motor drive circuit 13 for driving the electric motor 1 (for example, MOSFET). A choke coil 14 for a large-sized, large-current power supply filter is incorporated and fixed in a resin-made holding member 21, and positioning pins 22 are provided on parallel outer wall surfaces on both sides of the holding member 21. The holding member 21 positions and fixes the power supply board 18 and the power board 19 in parallel by the wall portions on both sides. The wall portion of the holding member 21 is not limited to being parallel, and may be formed with an angle (inclination).

保持部材21に収容され分離して設けられたチョークコイル14は、対向した電源基板18およびパワー基板19の間に配置され、電源基板18およびパワー基板19を電気的に接続固定している。チョークコイル14のリード線の両端部は、電源基板18およびパワー基板19に設けられた挿通穴を挿通して基板に溶接、または、基板に半田付けなどされている。これにより、電源基板18からパワー基板19に直接直流電源が供給されている。制御基板20には、モータ駆動回路13を制御する制御回路15が実装されている。その制御回路15には、モータ駆動回路13の各MOSFETを制御するドライバ部と、このドライバ部を制御するCPU、およびその周辺回路素子などを含んでいる。制御基板20は、電源基板18およびパワー基板19に交差してコの字状に配置され、バスバーなどにより電源基板18およびパワー基板19に電気的に接続され固定されている。以上のように、ECU6は、電源基板18、制御基板20、パワー基板19の順に隣接して配置することができる。   The choke coil 14 housed in the holding member 21 and provided separately is disposed between the opposing power supply board 18 and power board 19 to electrically connect and fix the power supply board 18 and power board 19. Both ends of the lead wire of the choke coil 14 are inserted into insertion holes provided in the power supply substrate 18 and the power substrate 19 and welded to the substrate or soldered to the substrate. As a result, direct-current power is directly supplied from the power supply board 18 to the power board 19. A control circuit 15 that controls the motor drive circuit 13 is mounted on the control board 20. The control circuit 15 includes a driver unit that controls each MOSFET of the motor drive circuit 13, a CPU that controls the driver unit, and peripheral circuit elements thereof. The control board 20 is disposed in a U shape so as to intersect the power board 18 and the power board 19 and is electrically connected and fixed to the power board 18 and the power board 19 by a bus bar or the like. As described above, the ECU 6 can be disposed adjacent to the power supply board 18, the control board 20, and the power board 19 in this order.

これにより、パワー部を構成する大型部品(コイル、コンデンサなど)の配置に限定されず、車両等の設置スペースに合わせてECU6の形状変更ができる。また、制御基板20を介さずにチョークコイル14を挟んで電源基板18、パワー基板19同士を電気的に接続できる。さらに、専用の治具を必要とせず、チョークコイル14、およびチョークコイル14を収容した保持部材21により電源基板18およびパワー基板19の位置決めが容易にできるので、ECU6の組付工数を低減できる。その結果、モータ装置10の組付性、搭載性を向上させることが可能になる。   Thereby, it is not limited to arrangement | positioning of the large sized parts (a coil, a capacitor | condenser, etc.) which comprise a power part, The shape change of ECU6 can be carried out according to installation space, such as a vehicle. Further, the power supply board 18 and the power board 19 can be electrically connected to each other with the choke coil 14 interposed therebetween without using the control board 20. Further, since the power supply board 18 and the power board 19 can be easily positioned by the choke coil 14 and the holding member 21 that accommodates the choke coil 14 without requiring a dedicated jig, the number of assembling steps of the ECU 6 can be reduced. As a result, it is possible to improve the assembling property and mounting property of the motor device 10.

以上のように、本発明の実施形態によれば、車両の設置スペースに応じてECUの回路基板を配置することにより省スペース化を図り、組付性、搭載性を向上できるモータ装置を提供できる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor device that can save space by arranging the circuit board of the ECU according to the installation space of the vehicle, and can improve the assembling property and the mounting property. .

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

上記実施形態では、モータ回転軸2の外周に軸方向に対して垂直方向の基板長さが同じである対向する電源基板18およびパワー基板19に直角に交差して制御基板20を配置するようにしたが、これに限定されず、基板長さが異なる場合に、電源基板18およびパワー基板19と、制御基板20との取付角度を任意に変更して、例えば、制御基板20を斜めに配置するようにしてもよい。   In the above embodiment, the control board 20 is arranged on the outer periphery of the motor rotation shaft 2 so as to intersect the power supply board 18 and the power board 19 facing each other at the right angle with the same board length in the direction perpendicular to the axial direction. However, the present invention is not limited to this, and when the board lengths are different, the mounting angles of the power board 18 and the power board 19 and the control board 20 are arbitrarily changed, for example, the control board 20 is disposed obliquely. You may do it.

図5は、本発明の第2の実施形態に係るモータ回転軸2の正面側から見たECU6の構成図である。図5に示すように、ECU6を構成する長さの異なる電源基板18およびパワー基板19は、基板実装範囲を示す任意の円周(基板配置円)Cに接するように平行に配置されている。そして、この円周C内の電源基板18とパワー基板19との間にチョークコイル14を収容した保持部材21が配置され、電源基板18およびパワー基板19がチョークコイル14により電気的に接続されている。また、制御基板20は、電源基板18およびパワー基板19に斜めに交差して略コの字状に配置され、制御基板20の両端部と電源基板18およびパワー基板19の一端部とが電気的に接続されている。これにより、パワー部の電源基板18およびパワー基板19の基板長さが異なる場合でも、電源基板18、パワー基板19間の最短距離を容易に設定できる。また、チョークコイル14および保持部材21の長さ、形状を変更することにより電源基板18およびパワー基板19の位置決めが可能になる。   FIG. 5 is a configuration diagram of the ECU 6 as seen from the front side of the motor rotating shaft 2 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the power supply board 18 and the power board 19 having different lengths constituting the ECU 6 are arranged in parallel so as to be in contact with an arbitrary circumference (substrate placement circle) C indicating a board mounting range. A holding member 21 containing the choke coil 14 is disposed between the power board 18 and the power board 19 in the circumference C, and the power board 18 and the power board 19 are electrically connected by the choke coil 14. Yes. Further, the control board 20 is disposed in a substantially U-shape obliquely intersecting the power supply board 18 and the power board 19, and both ends of the control board 20 and one end of the power supply board 18 and the power board 19 are electrically connected. It is connected to the. Thereby, even when the power board 18 and the power board 19 of the power section are different in length, the shortest distance between the power board 18 and the power board 19 can be easily set. Further, the power board 18 and the power board 19 can be positioned by changing the length and shape of the choke coil 14 and the holding member 21.

上記実施形態では、電源基板18およびパワー基板19をチョークコイル14および保持部材21を用いて接続する例を示したが、これに限定されず、基板と他の部品、例えば、バスバーなどとを固定部品を用いて接続するようにしてもよい。   In the above embodiment, an example in which the power supply board 18 and the power board 19 are connected using the choke coil 14 and the holding member 21 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the board and other components such as a bus bar are fixed. You may make it connect using components.

上記実施形態では、3枚に分割された電源基板18、パワー基板19、および制御基板20を配置し接続する例を示したが、これに限定されず、例えば、曲げ実装が可能な1枚基板(パワー部、制御部を含む)に適用してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the power supply board 18, the power board 19, and the control board 20 divided into three pieces are arranged and connected has been described. However, the present invention is not limited to this. You may apply to (a power part and a control part are included).

上記実施形態において、電源基板18、パワー基板19、および制御基板20は、基板の部材に限定されず、例えば、ガラスエポキシ樹脂製の絶縁基板を用いてもよい。   In the above embodiment, the power supply board 18, the power board 19, and the control board 20 are not limited to board members, and for example, an insulating board made of glass epoxy resin may be used.

上記実施形態では、電動パワーステアリング装置として、いわゆるコラムアシストタイプを例に挙げて説明したが、これに限定されず、ピニオンアシストタイプやラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置に適用してもよい。また、電動モータ1を駆動制御する他の用途のモータ装置10に適用してもよい。   In the above embodiment, a so-called column assist type has been described as an example of the electric power steering device. Moreover, you may apply to the motor apparatus 10 of the other use which drive-controls the electric motor 1. FIG.

1:電動モータ、2:モータ回転軸、6:ECU、10:モータ装置、11:電源リレー、12:平滑コンデンサ、13:モータ駆動回路、14:チョークコイル、15:制御回路、16:コンデンサ、17:外部電源コネクタ、18:電源基板、19:パワー基板、
20:制御基板、21:コイル保持部材、22:位置決めピン、25:ステータ、26:ロータ、27:モータハウジング、28:ギヤハウジング、29,30:第1,第2のハウジング、31:ヒートシンク、100:バッテリ、L1:電源線、L2:アース線、C:基板配置円
1: electric motor, 2: motor rotating shaft, 6: ECU, 10: motor device, 11: power relay, 12: smoothing capacitor, 13: motor drive circuit, 14: choke coil, 15: control circuit, 16: capacitor, 17: External power connector, 18: Power board, 19: Power board,
20: control board, 21: coil holding member, 22: positioning pin, 25: stator, 26: rotor, 27: motor housing, 28: gear housing, 29, 30: first and second housings, 31: heat sink, 100: battery, L1: power supply line, L2: ground line, C: board placement circle

Claims (3)

電動モータと、
前記電動モータに一体的に組み付けられ、前記電動モータの駆動制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記電動モータに駆動電流を供給するパワー部と、
前記パワー部を制御する制御部と、を有し、
前記パワー部は、外部電源に接続される電源回路基板と、複数のスイッチング素子を含み、前記電動モータに電力を供給するパワー回路基板と、分離して設けられ、対向して配置された前記電源回路基板と前記パワー回路基板との間を電気的に接続するフィルタ用のコイルと、の3つの構成単位からなることを特徴とするモータ装置。
An electric motor;
A controller that is integrally assembled with the electric motor and performs drive control of the electric motor,
The controller is
A power unit for supplying a driving current to the electric motor;
A control unit for controlling the power unit,
The power unit includes a power circuit board connected to an external power source, a power circuit board that includes a plurality of switching elements and supplies power to the electric motor, and is provided separately from the power source disposed opposite to the power circuit board. A motor device comprising three structural units of a filter coil for electrically connecting a circuit board and the power circuit board.
請求項1に記載のモータ装置において、
前記制御部を構成する制御回路基板は、前記パワー部に含まれる前記電源回路基板と前記パワー回路基板とに交差して略コの字状に配置されることを特徴とするモータ装置。
The motor device according to claim 1,
The control circuit board constituting the control unit is arranged in a substantially U shape so as to intersect the power circuit board and the power circuit board included in the power unit.
請求項1または2に記載のモータ装置において、
前記コイルは、樹脂製の保持部材に一体的に収容され、前記保持部材は、前記コイルの両端を固定する壁部外面に前記電源回路基板および前記パワー回路基板を位置決め固定する突起部を備えることを特徴とするモータ装置。
The motor device according to claim 1 or 2,
The coil is integrally accommodated in a resin-made holding member, and the holding member includes a protruding portion that positions and fixes the power circuit board and the power circuit board on an outer wall surface that fixes both ends of the coil. A motor device characterized by the above.
JP2013030938A 2013-02-20 2013-02-20 Motor device Pending JP2014161174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013030938A JP2014161174A (en) 2013-02-20 2013-02-20 Motor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013030938A JP2014161174A (en) 2013-02-20 2013-02-20 Motor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014161174A true JP2014161174A (en) 2014-09-04

Family

ID=51612461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013030938A Pending JP2014161174A (en) 2013-02-20 2013-02-20 Motor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014161174A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016144381A (en) * 2015-02-05 2016-08-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electrically-driven driving device and electric power steering device
CN114448200A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 日本电产株式会社 Brush motor and electric product

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016144381A (en) * 2015-02-05 2016-08-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electrically-driven driving device and electric power steering device
CN114448200A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 日本电产株式会社 Brush motor and electric product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108137084B (en) Integrated electric power steering device and manufacturing method thereof
JP5725343B2 (en) Drive device
CN103534908B (en) Electric motor drive unit for electric power steering
US8299664B2 (en) Drive apparatus and semiconductor module
CN102223121B (en) Drive unit of electric motor and motorized equipment using the drive unit
JP5039171B2 (en) Electric drive device and electric power steering device equipped with the electric drive device
JP5365872B2 (en) Drive device
JP5619279B2 (en) Electric power steering device
JP6443055B2 (en) Drive device and drive device manufacturing method
JP6294195B2 (en) Power converter
US11046356B2 (en) Electric power steering device
JP2011030407A (en) Semiconductor module and electronic circuit-integrated motor device using same
JP2011177001A (en) Drive device
JP2018207640A (en) Electric drive device, and electric power steering device
US8520394B2 (en) Control device
US20130285513A1 (en) Control device and motor unit including control device
JP2011041355A (en) Motor having built-in drive circuit
JP6362770B2 (en) Control device
CN111971880B (en) Electric power steering
JP2018207639A (en) Electric drive device, and electric power steering device
JP2016226125A (en) Busbar connection structure and motor unit
JP2014161174A (en) Motor device
JP5485591B2 (en) Drive device and semiconductor module
JP2019004569A (en) Electric drive device and electric power steering device
US20160351479A1 (en) Molded module