驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及驅(qū)動裝置和使用這樣的驅(qū)動裝置的電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]照慣例，電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備具有電機(jī)，并且電機(jī)在其軸向方向的一端上具有輸出軸且在其軸向方向的另一端上具有控制單元。例如，專利文獻(xiàn)日本專利第5414869號(專利文獻(xiàn)I)公開了下述電機(jī):該電機(jī)具有用于在電機(jī)機(jī)體與控制單元之間的位置處將電機(jī)(即電機(jī)機(jī)體或電機(jī)的輸出軸側(cè))與其控制單元分開的軸承保持器。
[0003]專利文獻(xiàn)I中的電機(jī)的輸出軸被布置成穿透所述軸承保持器并且從所述軸承保持器的控制單元側(cè)露出。因此，異物可能會通過穿透所述軸承保持器的孔侵入到控制單元中。也就是說，從電機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的或用于電機(jī)的磨損粉末和潤滑脂等可能會侵入到容置控制單元的空間中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開內(nèi)容的目的是提供一種能夠防止異物侵入到控制單元側(cè)空間中的驅(qū)動裝置以及使用這樣的驅(qū)動裝置的電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備。
[0005]在本公開內(nèi)容的一個(gè)方面中，驅(qū)動裝置具有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括:具有圓筒部的殼體構(gòu)件;容置在殼體構(gòu)件中的定子，該定子具有纏繞于其上的繞組；以能夠相對于定子旋轉(zhuǎn)的方式布置置的轉(zhuǎn)子；以及以能夠與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的方式布置的軸。驅(qū)動裝置還包括控制單元，該控制單元具有基板，該基板上安裝有與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動控制有關(guān)的電子部件?？刂茊卧鄬τ谛D(zhuǎn)電機(jī)的位置是在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出部的相反側(cè)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出部輸出旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動裝置還包括連接線和分隔構(gòu)件，該連接線連接繞組和基板，該分隔構(gòu)件包括:保持能夠旋轉(zhuǎn)地承載軸的軸承的軸承保持器;使連接線能夠朝向控制單元延伸的連接線引出部；以及在相對于連接線引出部的徑向內(nèi)側(cè)位置處將軸與控制單元分開的分隔壁?；灞徊贾迷诜指魳?gòu)件的與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相反的一個(gè)面上，并且分隔構(gòu)件和電子部件被布置成使得被表面安裝在基板的面對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一個(gè)表面上的電子部件中的至少一部分電子部件的熱量被消散至分隔構(gòu)件。
[0006]根據(jù)本公開內(nèi)容，布置在基板的旋轉(zhuǎn)電機(jī)面對側(cè)的表面安裝電子部件或所述部件中的至少一部分被布置成將熱量消散至分隔構(gòu)件，換言之，分隔構(gòu)件用作旋轉(zhuǎn)電機(jī)的外殼并且還用作熱沉。相比于具有作為單獨(dú)部件的專用熱沉，以這樣的方式，減少了驅(qū)動裝置中的部件的數(shù)目并且減少了驅(qū)動裝置的體積，特別是沿其軸向方向的體積。
[0007]此外，分隔壁將控制單元與軸分開(即隔離)(即在控制單元被布置在相對于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出側(cè)的相反側(cè)的結(jié)構(gòu)中)。因此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件不暴露于控制單元，防止異物(例如從外部軸側(cè)侵入在殼體構(gòu)件內(nèi)部的水和/或由旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磨損粉末)經(jīng)由軸承的開口 /間隙侵入到控制單元側(cè)。
[0008]本公開內(nèi)容的電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備包括驅(qū)動裝置和齒輪。齒輪將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞至驅(qū)動對象。電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備通過驅(qū)動該驅(qū)動對象來輔助駕駛員對轉(zhuǎn)向構(gòu)件的操作(即，轉(zhuǎn)向)。
[0009]驅(qū)動裝置具有防水結(jié)構(gòu)，該防水結(jié)構(gòu)防止水通過軸承的開口/間隙侵入到控制單元側(cè)，即使在水已經(jīng)(例如，從輸出軸與軸承之間的間隙)從外部側(cè)侵入到殼體構(gòu)件內(nèi)部的情況下也是如此。因此，驅(qū)動裝置可用在發(fā)動機(jī)室中(即可用在齒條助力型電動動力轉(zhuǎn)向設(shè)備中)。
【附圖說明】
[0010]根據(jù)下面參照附圖做出的詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中:
[0011]圖1是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；
[0012]圖2是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的電路配置的示意圖；
[0013]圖3是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的橫截面圖；
[0014]圖4是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的平面圖；
[0015]圖5是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的分解透視圖；
[0016]圖6是本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式中的基板的平面圖；
[0017]圖7是本公開內(nèi)容的第二實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的剖面圖；
[0018]圖8是本公開內(nèi)容的第三實(shí)施方式中的驅(qū)動裝置的橫截面圖。
[0019]在下面基于附圖來描述本公開內(nèi)容的驅(qū)動裝置以及電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0020](第一實(shí)施方式)
[0021]圖1至圖6中示出了本公開內(nèi)容的第一實(shí)施方式的驅(qū)動裝置和電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備。在下文中，在下面實(shí)施方式中，相同或相似的部件具有相同或相似的附圖標(biāo)記，并且將不再重復(fù)相同/相似的部件的描述。
[0022]如圖1所示，驅(qū)動裝置I被應(yīng)用于用于輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8 ο驅(qū)動裝置被提供為電機(jī)1 (例如旋轉(zhuǎn)電機(jī))和控制單元40 (例如ECU)的一體組合，控制單元40對于電機(jī)1的驅(qū)動控制是必需的。
[0023 ]圖1示出了設(shè)置有電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100的整體配置。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100包括用作轉(zhuǎn)向構(gòu)件的轉(zhuǎn)向盤101、柱軸102、小齒輪104、齒條軸105、輪胎106和電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8等。
[0024]轉(zhuǎn)向盤101與柱軸102連接。柱軸102具有轉(zhuǎn)矩傳感器103，該轉(zhuǎn)矩傳感器103對根據(jù)駕駛員的操作而輸入至轉(zhuǎn)向盤101的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測。小齒輪104布置在柱軸102的端部處，并且小齒輪104與齒條軸105嚙合。一對輪胎106經(jīng)由連結(jié)桿布置在齒條軸105的兩端。
[0025]因而，當(dāng)駕駛員旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤101時(shí)，與轉(zhuǎn)向盤101連接的柱軸102也旋轉(zhuǎn)。柱軸102的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過小齒輪104轉(zhuǎn)換成齒條軸105的平移運(yùn)動，并且一對輪胎106根據(jù)齒條軸105的平移運(yùn)動中的移位量而被轉(zhuǎn)向一定角度。
[0026]電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8設(shè)置有減速齒輪9和驅(qū)動裝置I。電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8基于從轉(zhuǎn)矩傳感器103獲得的關(guān)于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的信號和從控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)(未示出)獲得的關(guān)于車輛速度的信號來輸出用于輔助轉(zhuǎn)向盤101的操作的輔助轉(zhuǎn)矩，并且經(jīng)由減速齒輪9將該轉(zhuǎn)矩傳遞至柱軸102。
[0027]也就是說，本實(shí)施方式的電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8利用電機(jī)10所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來提供輔助柱軸102的旋轉(zhuǎn)的“柱助力”。然而，設(shè)備8還可以適用于輔助齒條軸105的驅(qū)動的“齒條助力”。換言之，柱軸102或齒條軸105等都是本實(shí)施方式中的“驅(qū)動對象”。
[0028]接下來，基于圖2來描述電動助力轉(zhuǎn)向設(shè)備8的電氣配置。在圖2中，為了避免混淆，省略了一些控制線。
[0029]電機(jī)10是三相無刷電機(jī)，并且具有纏繞在稍后詳細(xì)描述的定子12上的繞組13。繞組13包括第一繞組組(winding group) 130和第二繞組組135。第一繞組組130包括U相線圈131、V相線圈132和W相線圈133。第二繞組組135包括U相線圈136、V相線圈137和W相線圈138。第一逆變器部51和第二逆變器部52通過作為連接線的電機(jī)線14、44來與繞組13連接。
[0030]以下部件都安裝在稍后提及的基板41上(即用作第一逆變器部51的開關(guān)元件511至516、用作第二逆變器部52的開關(guān)元件521至526、電流檢測元件517和527、電力繼電器53和63、反向連接保護(hù)繼電器54和64、旋轉(zhuǎn)角傳感器55、電容器57和67、扼流圈58、微型計(jì)算機(jī)61和用作控制單元60的專用集成電路(ASIC)62。
[0031]開關(guān)元件511至516被連接以形成用于切換第一繞組組130的電流的橋接電路。電流檢測元件517檢測提供至第一繞組組130的每個(gè)相的電流。
[0032]開關(guān)元件521至526被連接以形成用于切換第二繞組組135的電流的橋接電路。電流檢測元件527檢測提供至第二繞組組135的每個(gè)相的電流。
[0033]盡管開關(guān)元件511至516、521至526是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，但諸如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等的其他元件也可以用作開關(guān)元件。
[0034]盡管電流檢測元件517、527是分流電阻器，但霍爾集成電路(IC)等也可以用作電流檢測元件。
[0035]電力繼電器53連接在第一逆變器部51與電池109之間的位置處，電力繼電器63連接在第二逆變器部52與電池109之間的位置處，電力繼電器53、63 二者傳導(dǎo)或攔截逆變器部51、52與電池109之間電流。
[0036]反向連接保護(hù)繼電器54連接在第一逆變器部51與電力繼電器53之間的位置處，并且電力繼電器64連接在第二逆變器部52與電力繼電器63之間的位置處。反向連接保護(hù)繼電器54、64通過具有相對于電力繼電器53、63反向連接的寄生二極管，防止可能由電池109的反向連接而弓I起電流從電池109反向地流至電路并且保護(hù)控制單元40。
[0037]根據(jù)本實(shí)施方式，盡管電力繼電器53、63和反向連接保護(hù)繼電器54、64都是MOSFET，但也可以使用諸如IGBT等其他元件。
[0038]旋轉(zhuǎn)角傳感器55被提供為磁檢測元件，并且對