电动驱动装置以及电动动力转向装置

文档序号:1102773 发布日期:2020-09-25 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 电动驱动装置以及电动动力转向装置 (Electric drive device and electric power steering device ) 是由 滨田启二 于 2018-09-07 设计创作,主要内容包括:具备马达壳体侧环状槽部(35)和金属罩侧环状前端部(37),该马达壳体侧环状槽部(35)形成于金属制的马达壳体(11)的、与电动马达部(8)的旋转轴(23)的输出部位于相反侧的端面部(15)的外周面,由向与马达壳体(11)的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成,该金属罩侧环状前端部(37)形成于将对电动马达部(8)进行控制的电子控制部(9)覆盖的金属罩(12)的开口端,从外侧与马达壳体侧环状槽部(35)的环状槽相对,在金属罩侧环状前端部(37)与马达壳体侧环状槽部(35)相对地配置的状态下,在马达壳体侧环状槽部(35)与金属罩侧环状前端部(37)之间填充有液状密封剂(41),并且在金属罩侧环状前端部(37)的内周面形成有在金属罩(12)的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面(37IN)。(The motor is provided with a motor housing side annular groove part (35) and a metal cover side annular front end part (37), the motor housing side annular groove part (35) is formed on the outer peripheral surface of an end surface part (15) of a metal motor housing (11) which is positioned on the opposite side of an output part of a rotating shaft (23) of an electric motor part (8) and is composed of an annular groove which retreats to the inner side of the radial direction orthogonal to the axis of the motor housing (11), the metal cover side annular front end part (37) is formed on the opening end of a metal cover (12) which covers an electronic control part (9) which controls the electric motor part (8), the opening end is opposite to the annular groove of the motor housing side annular groove part (35) from the outer side, and a liquid sealing agent (41) is filled between the motor housing side annular groove part (35) and the metal cover side annular front end part (37) under the state that the metal cover side annular front end part (37) is opposite to the motor housing side annular groove part (35), an annular inclined surface (37IN) which is inclined outward IN the radial direction of the metal cover (12) and is expanded is formed on the inner peripheral surface of the metal cover side annular front end portion (37).)

电动驱动装置以及电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及电动驱动装置以及电动动力转向装置,特别是涉及内置了电子控制装置的电动驱动装置以及电动动力转向装置。

背景技术

在通常的工业机械领域中利用电动马达来驱动机械类控制要素,但是最近开始采用将对电动马达的转速和旋转转矩进行控制的由半导体元件等构成的电子控制部一体地组装于电动马达的所谓机电一体型电动驱动装置。

作为机电一体型电动驱动装置的例子,例如在汽车的电动动力转向装置中,检测由于驾驶员对方向盘的操作而转动的转向轴的转动方向和转动转矩,基于该检测值驱动电动马达向与转向轴的转动方向相同的方向转动,从而产生操舵辅助转矩。为了控制该电动马达而将电子控制部(ECU:Electronic Control Unit)设置于动力转向装置。

作为以往的电动动力转向装置,例如已知(日本)特开2015-134598号公报(专利文献1)所记载的电动动力转向装置。专利文献1中记载了由电动马达部和电子控制部构成的电动动力转向装置。而且,电动马达部的电动马达收纳于具有由铝合金等制成的筒部的马达壳体,电子控制部的安装了电子零件的基板安装于马达壳体的轴向上的与输出轴配置在相反侧的作为ECU壳体发挥作用的散热器。

安装于散热器的基板具备电源电路部、具有对电动马达进行驱动控制的MOSFET或IGBT等那种动力开关元件的电力转换电路部、以及对动力开关元件进行控制的控制电路部,动力开关元件的输出端子和电动马达的输入端子经由母线而电连接。

并且,经由由合成树脂制成的连接器外壳从电源向安装于散热器的电子控制部供电,并且从检测传感器类向安装于散热器的电子控制部供给运转状态等的检测信号。连接器外壳作为盖体发挥作用,以将散热器密闭且堵塞的方式固定,并且通过固定螺钉而固定于散热器的外周表面。

需要说明的是,除此之外,作为使电子控制装置一体化的电动驱动装置,已知有电动制动器和各种液压控制用的电动液压控制器等,但是在以下的说明中作为代表对电动动力转向装置进行说明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2015-134598号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在这里,在专利文献1的电动动力转向装置中,马达壳体和散热器以及连接器外壳是通过插通了向外周侧突出地形成的固定部的固定螺钉而紧固在一起的结构。

并且,马达壳体与散热器之间或者散热器与连接器外壳之间为了实现液密而使用O型环等密封部件。另外,马达壳体与散热器之间或者散热器与连接器外壳之间的固定通过固定螺钉来实现。需要说明的是,在未使用散热器的情况下,成为在马达壳体与连接器外壳之间夹设O型环并用固定螺钉进行固定的结构。

然而,对于汽车来说,往往存在在散布了融雪剂等的道路上行驶的情况和在靠近海岸线的道路上行驶的情况。因此,在融雪后的道路或靠近下了雨的海岸线的道路上行驶的情况下,盐水经常会浸入汽车的地板下。因此,在仅凭借O型环的液密密封构造的情况下,在到达配置有O型环的区域之前实质上形成有配合间隙。因此,盐水进入该配合间隙,O型环收纳部被腐蚀,最坏的情况下有可能引起液密不良而使盐水浸入内部而损害电气上的可靠性。

因此,为了解决这样的技术问题,考虑例如如图16所示的那样在马达壳体的端面部配置电子控制部,将覆盖电子控制部的金属罩的开口端经由液状密封剂与马达壳体的端面接合的结构。

在图16中,在马达壳体60的外周面上形成有向内侧方向后退的环状的密封剂收纳槽61,在向该密封剂收纳槽61中填充了液状密封剂62之后利用金属罩63的金属罩侧环状前端部64将密封剂收纳槽61覆盖,从而能够将马达壳体60与金属罩63液密地接合。

而且,液状密封剂62为了维持涂敷时的形状而具备粘接性和粘性,由此能够利用液状密封剂62将金属罩侧环状前端部64与密封剂收纳槽61之间接合。然而,由于具备该粘接性和粘性,所以在将金属罩侧环状前端部64沿箭头的方向向马达壳体60的端面侧推压时,拉拽力沿着与金属罩侧环状前端部64的内周面接触的液状密封剂62的一个方向(附图中为向下箭头方向)作用。

因此,在将金属罩侧环状前端部64向马达壳体60的端面侧推压时,会出现填充于密封剂收纳槽61的液状密封剂62沿着金属罩侧环状前端部64的内周面的移动被拉拽地移动的现象。由此,在液状密封剂62与金属罩侧环状前端部64的内周侧的界面处,出现在密封剂收纳槽61不存在液状密封剂62的空间P。

由此,最终产生了密封长度变短,盐水等浸入金属罩63内的可能性变高,损害机械和电气可靠性这样的问题。

因此,希望得到能够应对这样的问题的电动驱动装置以及电动动力转向装置。本发明的主要的目的在于提供一种全新的提高机械和电气可靠性的电动驱动装置以及电动动力转向装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的特征在于,具备马达壳体侧环状槽部和罩侧环状前端部,该马达壳体侧环状槽部形成于马达壳体的、与电动马达的旋转轴的输出部位于相反侧的端面部的外周面,由向与马达壳体的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成,该罩侧环状前端部形成于将对电动马达进行控制的电子控制部覆盖的罩的开口端,从外侧与马达壳体侧环状槽部的环状槽相对,在罩侧环状前端部与马达壳体侧环状槽部相对地配置的状态下,在马达壳体侧环状槽部与罩侧环状前端部之间填充有液状密封剂,并且在罩侧环状前端部的内周面形成有在罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面。

发明的效果

根据本发明,在罩侧环状前端部的内周面形成有在罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面,因此在将罩侧环状前端部向马达壳体的端面侧推压时,作用在填充于马达壳体侧环状槽部的液状密封剂上的推压力被分散,由此能够抑制液状密封剂沿着罩侧环状前端部的内周面被拉拽地移动,能够抑制不存在液状密封剂的空间的产生。

附图说明

图1是作为应用了本发明的一个例子的操舵装置的整体立体图。

图2是表示本发明实施方式的电动动力转向装置的整体形状的立体图。

图3是图2所示的电动动力转向装置的分解立体图。

图4是图3所示的马达壳体的外观立体图。

图5是图4所示的马达壳体的沿轴向剖切的剖视图。

图6是表示在图4所示的马达壳体上放置、固定了电力转换电路部的状态的外观立体图。

图7是表示在图6所示的马达壳体上放置、固定了电源电路部的状态的外观立体图。

图8是表示在图7所示的马达壳体上放置、固定了控制电路部的状态的外观立体图。

图9是表示在图8所示的马达壳体上放置、固定了连接器端子组装体的状态的外观立体图。

图10是将本发明实施方式的金属罩与马达壳体进行了压紧固定之后的电动动力转向装置的外观图。

图11是将图10所示的金属罩与马达壳体进行压紧固定之前的电动动力转向装置的主要部分剖视图。

图12是表示将图11所示的马达壳体与金属罩组装的状态的剖视图。

图13是表示图11所示的金属罩的前端部的倾斜面的形状的剖视图。

图14是表示图11所示的马达壳体环状槽部的另一形状的剖视图。

图15是表示图11所示的金属罩的前端部的倾斜面的另一形状的剖视图。

图16是用于对本发明所要解决的技术问题进行说明的、表示马达壳体与金属罩的通过液状密封剂实现的接合部的放大剖面的剖视图。

具体实施方式

以下,使用附图对本发明的实施方式详细地进行说明,但是本发明不受以下实施方式限定,在本发明的技术性的概念下各种变形例和应用例也包含在其范围之中。

在对本发明的实施方式进行说明之前,使用图1对作为应用了本发明的一个例子的操舵装置的结构进行说明。

首先,说明用于对汽车的前轮进行操舵的操舵装置。操舵装置1如图1所示的那样构成。在与未图示的方向盘连结的转向轴2的下端设置未图示的小齿轮,该小齿轮与沿车身左右方向较长的未图示的齿条啮合。在该齿条的两端连结有用于使前轮向左右方向转向的转向横拉杆3,齿条被齿条壳体4覆盖。而且,在齿条壳体4与转向横拉杆3之间设有橡胶套5。

为了对方向盘进行转动操作时的转矩进行助力,设有电动动力转向装置6。即,设有对转向轴2的转动方向和转动转矩进行检测的转矩传感器7,基于转矩传感器7的检测值而经由齿轮10向齿条施加操舵辅助力的电动马达部8和对配置于电动马达部8的电动马达进行控制的电子控制(ECU)部9。电动动力转向装置6的电动马达部8的输出轴侧的外周部的三个部位经由未图示的螺钉与齿轮10连接,在与电动马达8部的输出轴位于相反侧的位置设有电子控制部9。

在电动动力转向装置6中,在由于方向盘***作而转向轴2向任一方向被进行转动操作时,转矩传感器7检测该转向轴2的转动方向和转动转矩,控制电路部基于该检测值来运算电动马达的驱动操作量。基于该运算出的驱动操作量,通过电力转换电路部的动力开关元件来驱动电动马达,电动马达的输出轴以将转向轴2向与操作方向相同的方向驱动的方式转动。输出轴的转动从未图示的小齿轮经由齿轮10向未图示的齿条传递,对汽车进行操舵。这些结构、作用是众所周知的,因此省略进一步的说明。

重复一下,在图16中,由于液状密封剂62具备粘接性和粘性,因此在将金属罩侧环状前端部64沿箭头的方向向马达壳体60的端面侧推压时,拉拽力作用于与金属罩侧环状前端部64的内周面接触的液状密封剂62。

因此,在将金属罩侧环状前端部64向马达壳体60的端面侧推压时,产生填充于密封剂收纳槽61的液状密封剂62沿着金属罩侧环状前端部64的内周面的移动被拉拽地移动的现象。由此,在密封剂收纳槽61中产生不存在液状密封剂62的空间P,其结果是新产生了密封长度变短,盐水等浸入金属罩63内的可能性变高,机械和电气可靠性降低的问题。

根据这样的背景,在本发明中提出了以下结构的电动动力转向装置。

在本发明中,具备马达壳体侧环状槽部和金属罩侧环状前端部,该马达壳体侧环状槽部形成于金属制的马达壳体的、与电动马达的旋转轴的输出部位于相反侧的端面部的外周面,由向与马达壳体的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成,该金属罩侧环状前端部形成于将对电动马达进行控制的电子控制部覆盖的金属罩的开口端,从外侧与马达壳体侧环状槽部的环状槽相对,在金属罩侧环状前端部与马达壳体侧环状槽部相对地配置的状态下,在马达壳体侧环状槽部与金属罩侧环状前端部之间填充有液状密封剂,并且在金属罩侧环状前端部的内周面形成有在金属罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面。

由此,在金属罩侧环状前端部的内周面形成有在金属罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面,因此在将金属罩侧环状前端部向马达壳体的端面侧推压时,作用在填充于马达壳体侧环状槽部的液状密封剂上的推压力被分散,由此能够抑制液状密封剂沿着金属罩侧环状前端部的内周面的移动被拉拽地移动,能够抑制不存在液状密封剂的空间的产生。

实施例1

以下,使用图2至图12详细说明作为本发明实施方式的电动动力转向装置的具体结构。

图2是表示本实施方式的电动动力转向装置的整体结构的图,图3是将图2所示的电动动力转向装置的构成部件分解而从斜向观察的图,图4至图9是表示按照各构成部件的组装顺序而组装了各构成部件的状态的图。因此,在以下说明中,适当引用各附图而进行说明。

如图2所示,构成电动动力转向装置的电动马达部8包含具有由铝或铝合金等铝系金属制成的筒部的马达壳体11以及收纳于该马达壳体11的未图示的电动马达,电子控制部9由金属罩12以及收纳于该金属罩12的未图示的电子控制组装体构成,该金属罩12配置于马达壳体11的轴向上的与输出轴位于相反侧的位置,由铝或铝合金等铝系金属或者铁系金属制成。

马达壳体11和金属罩12在形成于它们的相对端面的外周方向的固定区域部处通过压紧固定而一体固定。在金属罩12的内部收纳的电子控制组装体由电源电路部、电力转换电路部和控制电路部构成,该电源电路部生成必要的电源,该电力转换电路部具有对电动马达部8的电动马达进行驱动控制的由MOSFET或IGBT等构成的动力开关元件,该控制电路部对该动力开关元件进行控制,动力开关元件的输出端子和电动马达的线圈输入端子经由母线电连接。

在与马达壳体11位于相反侧的金属罩12的端面,连接器端子组装体13从形成于金属罩12的孔部露出。并且,连接器端子组装体13通过固定螺钉而固定于在马达壳体11上形成的固定部。连接器端子组装体13具备电力供给用的连接器端子形成部13A、检测传感器用的连接器端子形成部13B、将控制状态向外部设备送出的控制状态送出用的连接器端子形成部13C。

而且,收纳于金属罩12的电子控制组装体经由利用合成树脂制成的电力供给用的连接器端子形成部13A从电源供电,并且经由检测传感器用的连接器端子形成部13B从检测传感器类供给运转状态等的检测信号,将当前的电动动力转向装置的控制状态信号经由控制状态送出用的连接器端子形成部13C送出。

在图3中表示的是电动动力转向装置6的分解立体图。在马达壳体11中,内部嵌合有圆环状的铁制的侧轭(未图示),在该侧轭内收纳电动马达(未图示)。电动马达的输出部14经由齿轮向齿条施加操舵辅助力。需要说明的是,电动马达的具体的构造是众所周知的,因此在这里省略说明。

马达壳体11由铝合金制成,作为将电动马达所产生的热和后述电源电路部和电力转换电路部所产生的热向外部大气放出的散热部件发挥作用。由电动马达和马达壳体11来构成电动马达部8。

在电动马达部8的输出部14的相反侧的马达壳体11的端面部15安装有电子控制部EC。电子控制部EC由电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18、连接器端子组装体13构成。马达壳体11的端面部15与马达壳体11一体地形成,除此之外,可以仅使端面部15分体形成并通过螺钉或焊接而与马达壳体11一体化。

在这里,电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18构成冗余系统,构成主电子控制部和副电子控制部的双重系统。并且,通常通过主电子控制部对电动马达进行控制、驱动,但是在主电子控制部发生异常或故障时,切换成副电子控制部来对电动马达进行控制、驱动。

因此,如后所述,通常将来自主电子控制部的热向马达壳体11传递,在主电子控制部发生异常或故障时,主电子控制部停止而副电子控制部工作,向马达壳体11传递来自副电子控制部的热。

不过,虽然本实施方式中没有采用,但是也能够将主电子控制部与副电子控制部合并而作为正规的电子控制部发挥作用,在一个电子控制部发生异常、故障时,利用另一个电子控制部而通过一半的能力来对电动马达进行控制、驱动。在该情况下,虽然电动马达的能力变成一半,但是确保了所谓“动力转向功能”。因此,在通常的情况下,将主电子控制部和副电子控制部的热向马达壳体11传递。

电子控制部EC由电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18、连接器端子组装体13构成,朝向从端面部15侧远离的方向,以电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18、连接器端子组装体13的顺序配置。控制电路部18生成对电力转换电路部16的开关元件进行驱动的控制信号,由微型计算机、周边电路等构成。电源电路部17生成对控制电路部18进行驱动的电源以及电力转换电路部16的电源,由电容器、线圈、开关元件等构成。电力转换电路部16对向电动马达的线圈流动的电力进行调节,由构成三相的上下臂的开关元件等构成。

电子控制部EC中发热量较多的主要是电力转换电路部16、电源电路部17,电力转换电路部16、电源电路部17的热从由铝合金构成的马达壳体11散热。对于该详细的结构,后文使用图4至图9来进行说明。

在控制电路部18与金属罩12之间设有由合成树脂构成的连接器端子组装体13,该连接器端子组装体13与车辆蓄电池(电源)和外部的未图示的其他控制装置连接。当然,毋庸赘述,该连接器端子组装体13与电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18连接。

金属罩12具备收纳电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18并将它们液密地封闭的功能,在本实施方式中,通过压紧固定而固定于马达壳体11。

接着,基于图4至图9对各构成部件的结构和组装方法进行说明。首先,图4表示的是马达壳体11的外观,图5表示的是马达壳体11的轴向剖面。

在图4、图5中,马达壳体11呈筒状的形态形成而由侧周面部11A、将侧周面部11A的一端堵塞的端面部15和将侧周面部11A的另一端堵塞的端面部19构成。在本实施方式中,马达壳体11为有底圆筒状,侧周面部11A和端面部15一体地形成。并且,端面部19具备盖的功能,在将电动马达收纳于侧周面部11A之后将侧周面部11A的另一端堵塞。

并且,在端面部15的整个周面上设有马达壳体侧环状槽部35,该马达壳体侧环状槽部35具有朝向径向外侧开口的环状槽。需要说明的是,该马达壳体侧环状槽部35是本实施方式的特征所在,对于这一点将会使用图10至图12来详细说明,因此在这里省略进一步的说明。

而且,图9所示的金属罩12的开口端(以下表述为金属罩侧环状前端部)37与该马达壳体侧环状槽部35相对地配置。马达壳体侧环状槽部35与金属罩12的金属罩侧环状前端部37之间的部分通过所谓的液状密封剂而液密地接合。

如图5那样,在马达壳体11的侧周面部11A的内部嵌合有将线圈20卷绕于铁芯的定子21,埋设了永磁体的转子22以能够旋转的方式收纳于该定子21的内部。在转子22上固定有旋转轴23,一端为输出部14,另一端为用于对旋转轴23的旋转相位和转速进行检测的旋转检测部24。在旋转检测部24设有永磁体,该永磁体贯通在端面部15设置的贯通孔25而向外部突出。并且,通过由未图示的GMR元件等构成的感磁部来对旋转轴23的旋转相位和转速进行检测。

回到图4,在与旋转轴23的输出部14位于相反侧处的端面部15的面形成有电力转换电路部16(参照图3)、电源电路部17(参照图3)的散热区域15A,15B。在端面部15的四角一体地竖立有基板/连接器固定凸部26,在其内部形成有螺纹孔。

基板/连接器固定凸部26是为了固定后述控制电路部18的基板和连接器端子组装体13而设置的。并且,在从后述电力转换用散热区域15A竖立的基板/连接器固定凸部26形成与后述电源用散热区域15B在轴向上高度相同的基板承受部27,在基板承受部27形成有螺纹孔。该基板承受部27用于放置、固定后述电源电路部17的玻璃环氧基板31。

形成端面部15的与旋转轴23正交的径向的平面区域被分成两个。一个形成供由MOSFET等动力开关元件构成的电力转换电路部16安装的电力转换用散热区域15A,另一个形成供电源电路部17安装的电源用散热区域15B。在本实施方式中,电力转换用散热区域15A与电源用散热区域15B相比面积较大地形成。这是因为由于如上述那样采用了双重系统,因而需要确保电力转换电路部16的设置面积。

而且,电力转换用散热区域15A和电源用散热区域15B朝向轴向(旋转轴23延伸的方向)具有高度不同的阶梯。即,在电动马达的旋转轴23的方向看,电源用散热区域15B形成为沿相对于电力转换用散热区域15A远离的方向具有阶梯。该阶梯设定为在设置了电力转换电路部16之后设置电源电路部17的情况下电力转换电路部16和电源电路部17彼此不干涉的长度。

在电力转换用散热区域15A形成有三个细长矩形的突状散热部28。在该突状散热部28设置有后述双重系统的电力转换电路部16。并且,在电动马达的旋转轴23的方向看,突状散热部28向从电动马达远离的方向突出并延伸。

并且,电源用散热区域15B为平面状,并且设置有后述电源电路部17。因此,突状散热部28作为将电力转换电路部16所产生的热向端面部15传递的散热部发挥作用,电源用散热区域15B作为将电源电路部17所产生的热向端面部15传递的散热部发挥作用。

需要说明的是,可以省略突状散热部28,在该情况下电力转换用散热区域15A作为将电力转换电路部16所产生的热向端面部15传递的散热部发挥作用。不过,在本实施方式中,通过摩擦搅拌接合将电力转换电路部16的金属基板熔接于突状散热部28来实现可靠的固定。

这样,在本实施方式的马达壳体11的端面部15,能够省略散热部件而缩短轴向的长度。并且,马达壳体11具有充足的热容量,因此能够高效地将电源电路部17和电力转换电路部16的热向外部释放。

接着,图6表示的是将电力转换电路部16设置于突状散热部28(参照图4)的状态。如图6那样,在形成于电力转换用散热区域15A的突状散热部28(参照图4)的上部设置由双重系统构成的电力转换电路部16。构成电力转换电路部16的开关元件放置于金属基板(在这里使用铝系的金属)而容易散热。而且,金属基板通过摩擦搅拌接合而熔接于突状散热部28。

因此,金属基板牢固地固定于突状散热部28(参照图4),并且能够使开关元件所产生的热高效地向突状散热部28(参照图4)传递。传递到突状散热部28(参照图4)的热向电力转换用散热区域15A扩散,进而向马达壳体11的侧周面部11A传热并向外部散热。在这里,如上所述,电力转换电路部16的轴向的高度比电源用散热区域15B的高度低,因此不会与后述的电源电路部17发生干涉。

这样,在形成于电力转换用散热区域15A的突状散热部28的上部设置电力转换电路部16。因此,能够使电力转换电路部16的开关元件所产生的热高效地向突状散热部28传热。另外,传递到突状散热部28的热向电力转换用散热区域15A扩散,向马达壳体11的侧周面部11A传热并向外部散热。

接着,图7表示的是从电力转换电路部16上方设置了电源电路部17的状态。如图7所示,在电源用散热区域15B的上部设置电源电路部17。构成电源电路部17的电容器29和线圈30等放置于玻璃环氧基板31。电源电路部17也采用双重系统,由图可知分别对称地形成由电容器29和线圈30等构成的电源电路。需要说明的是,在玻璃环氧基板31上放置电力转换电路部16的除开关元件之外的电容器等电气元件。

该玻璃环氧基板31的电源用散热区域15B(参照图6)侧的面以与电源用散热区域15B接触的方式固定于端面部15。固定方法如图7那样通过未图示的固定螺钉而固定于在基板/连接器固定凸部26的基板承受部27设置的螺纹孔。并且,也通过未图示的固定螺钉而固定于在电源用散热区域15B(参照图6)设置的螺纹孔。

需要说明的是,电源电路部17利用玻璃环氧基板31形成,因此能够进行双面安装。而且,在玻璃环氧基板31的电源用散热区域15B(参照图6)侧的面安装由未图示的GMR元件及其检测电路等构成的旋转相位、转速检测部,与设于旋转轴23(参照图5)的旋转检测部24(参照图5)协作而对旋转的旋转相位和转速进行检测。

这样,玻璃环氧基板31以与电源用散热区域15B(参照图6)接触的方式固定,因此能够使电源电路部17所产生的热高效地向电源用散热区域15B(参照图6)传递。传递到电源用散热区域15B(参照图6)的热向马达壳体11的侧周面部11A扩散并传递而向外部释放。在这里,在玻璃环氧基板31与电源用散热区域15B(参照图6)之间,通过夹设热传递性优良的粘接剂、散热油脂、散热片中的任一个,能够进一步提高热传递性能。

这样,在电源用散热区域15B的上部设置电源电路部17。放置有电源电路部17的电路元件的玻璃环氧基板31的电源用散热区域15B侧的面以与电源用散热区域15B接触的方式固定于端面部15。因此,能够使电源电路部17所产生的热高效地向电源用散热区域15B传递。传递到电源用散热区域15B的热向马达壳体11的侧周面部11A扩散并传递而向外部释放。

接着,图8表示的是从电源电路部17的上方设置了控制电路部18的状态。如图8所示,在电源电路部17的上部设置了控制电路部18。构成控制电路部18的微型计算机32和周边电路33放置于玻璃环氧基板34。控制电路部18也采用双重系统,由图可知分别对称地形成由微型计算机32和周边电路33构成的控制电路。需要说明的是,微型计算机32和周边电路33也可以设置于玻璃环氧基板34的电源电路部17侧的面。

该玻璃环氧基板34如图8那样以被连接器端子组装体13夹住的方式被未图示的固定螺钉固定于在基板/连接器固定凸部26(参照图7)的顶部设置的螺纹孔,电源电路部17(参照图7)的玻璃环氧基板31与控制电路部18的玻璃环氧基板34之间成为供图7所示的电源电路部17的电容器29和线圈30等配置的空间。

接着,图9表示的是从控制电路部18的上方设置了连接器端子组装体13的状态。如图9那样,在控制电路部18的上部设有连接器端子组装体13。而且,连接器端子组装体13以夹住控制电路部18的方式被固定螺钉36固定于在基板/连接器固定凸部26的顶部设置的螺纹孔。在该状态下,如图3所示的那样连接器端子组装体13与电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18连接。

另外,之后将金属罩12的金属罩侧环状前端部37配置为从外侧覆盖马达壳体11的马达壳体侧环状槽部35,通过沿着金属罩12的外周方向设置的压紧固定部而固定。

如图10所示的那样,该压紧固定部38在金属罩12的外周以旋转轴23的轴线为中心按大致120°间隔形成。图10表示的是马达壳体11和金属罩12通过压紧固定而固定的状态的电动动力转向装置6的外观。需要说明的是,图11表示的是将金属罩12固定于马达壳体11的端面部15之前的剖面。

在图10、图11中,在金属罩12的外周面形成有多个(三个)压紧固定部38。通过推压工具将金属罩12的壁面向设置于固定壁39的由压紧槽或压紧孔等构成的压紧凹部40推压而发生塑性变形并压紧,由此形成该压紧固定部38,该固定壁39从在马达壳体11的端面部15的整个周面上形成的马达壳体侧环状槽部35朝向连接器端子组装体13侧沿轴向延伸,并且形成电力转换用散热区域15A、电源用散热区域15B。金属罩12的轴向的定位利用连接器端子组装体13来进行,在决定了金属罩12的轴向位置的状态下通过推压工具将金属罩12的壁面向压紧凹部40推压而压紧。

并且,向供金属罩12的金属罩侧环状前端部37配置的由马达壳体侧环状槽部35形成的空间内无间隙地填充液密用的液状密封剂41。因此,在压紧固定部38与金属罩12的金属罩侧环状前端部37之间形成液密用的密封区域,因此盐水等在密封区域被阻止浸入。因此,盐水等无法浸入压紧固定部38,因此能够抑制压紧固定部38发生腐蚀,从而提高机械可靠性。而且,能够抑制盐水等向电子控制部9的浸入,从而一并提高电气可靠性。

接着,使用图12、图13来说明本发明第一实施方式的金属罩侧环状前端部37与马达壳体侧环状槽部35的接合区域附近的更详细的结构。

在图12中,金属罩12的金属罩侧环状前端部37的最前端的外周径Dc和马达壳体11的端面部15的外周径Dh为大致相同的半径,各自的外周面外观上形成于同一面(一个面)。而且,在马达壳体11的端面部15的外周面形成的马达壳体侧环状槽部35形成为在与旋转轴23(参照图11)的轴线即相同的马达壳体11的轴线正交的半径方向上向内侧后退了距固定壁39规定距离L(向内侧凹陷)的形状。

另一方面,金属罩12的金属罩侧环状前端部37通过折弯加工而使开口面朝向外侧扩张,在金属罩侧环状前端部37的内周面形成在金属罩12的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面37IN。该环状倾斜面37IN的折弯起点37S在马达壳体侧环状槽部35的附图中从上侧的壁面35U附近开始折弯并扩张。

而且,如图11那样,液状密封剂41在安装金属罩12之前以填充于马达壳体侧环状槽部35的方式涂敷。在这里,如上所述,液状密封剂41具备粘接性和粘性,在将金属罩侧环状前端部37向马达壳体11的端面部15的方向推压时,拉拽力作用于与金属罩侧环状前端部37的内周面即环状倾斜面37IN接触的液状密封剂41。因此,产生填充于马达壳体侧环状槽部35的液状密封剂41沿着金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN的移动被拉拽地移动的现象。

然而,在本实施方式中,在金属罩侧环状前端部37的内周面形成有在金属罩12的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面37IN,由此与液状密封剂41接触而产生的拉拽力如箭头所示的那样至少向沿着环状倾斜面37IN的方向、金属罩12的推压方向和径向分散。因此,即使液状密封剂41沿着金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN的移动被拉拽,其载荷也被分散,因此能够抑制由于液状密封剂41的移动而产生的空间。

这样,在将金属罩侧环状前端部37向马达壳体11的端面部15侧推压时填充于马达壳体侧环状槽部35的液状密封剂41沿着金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN的移动被拉拽地移动的现象受到抑制。由此,难以在马达壳体侧环状槽部35产生不存在液状密封剂41的空间,密封长度变长,由此能够抑制盐水等浸入金属罩12内的可能性,其结果是能够提高机械和电气可靠性。

在这里,如图13所示,本实施方式的金属罩12的金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN的倾斜角θ优选确定在5°至9°的范围,这样能够使液状密封剂41充分残留。

而且,实际利用马达壳体侧环状槽部35的轴向的长度来测定液状密封剂41以何种程度的比例与金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN接触。在该情况下,将金属罩12在周向上按等间隔分成八份,求出各个部分处的粘接长度的比例(粘接长度/马达壳体侧环状槽部35的轴向的长度)而进行平均化。

在图16所示的以往的构造中,粘接长度的比例为约43%,而环状倾斜面37IN的倾斜角θ为5°的情况下为约81%,7°的情况下为约89%,9°的情况下为约92%。因此,从留出一些富余的观点出发,环状倾斜面37IN的倾斜角θ只要确定在4°至12°的范围就视为是充分的。

需要说明的是,如上所述,通过金属罩侧环状前端部的环状倾斜面37IN能够充分确保由液状密封剂41实现的密封长度,因此能够使金属罩12的金属罩侧环状前端部37的最前端的外周径Dc和马达壳体11的端面部15的外周径Dh为大致相同的半径,能够避免这种电动驱动装置的大径化。

实施例2

如图12所示,马达壳体侧环状槽部35的径向侧的壁面35B-1沿着马达壳体11的轴线形成,但是也可以如图14所示的那样形成为沿着金属罩侧环状前端部37的环状倾斜面37IN的倾斜的壁面35B-2。由此,能够起到减少液状密封剂41的填充量的效果。

实施例3

图12所示的实施方式中,金属罩12的金属罩侧环状前端部37通过使开口面朝向外侧折弯而扩张,形成环状倾斜面37IN。与此相对,在图15中,通过折弯而未形成环状倾斜面37IN,而是沿着马达壳体11的轴线形成金属罩12的金属罩侧环状前端部42,并且仅在内周面上形成环状倾斜面42IN。需要说明的是,该环状倾斜面42IN可以通过冲压加工或切削加工来形成。

根据该构造,也能够如上述那样抑制在将金属罩侧环状前端部37向马达壳体11的端面部15侧推压时填充于马达壳体侧环状槽部35的液状密封剂41沿着金属罩侧环状前端部42的环状倾斜面42IN的移动被拉拽地移动的现象。由此,难以在马达壳体侧环状槽部35产生不存在液状密封剂41的空间,密封长度变长,由此能够抑制盐水等浸入金属罩12内的可能,其结果是,能够提高机械和电气可靠性。

需要说明的是,在上述各实施方式中,液密用的液状密封剂41使用具有粘接性的合成树脂,本实施方式中使用硅橡胶类的弹性粘接剂。硅橡胶类的弹性粘接剂具有吸收外来振动、冲击等的应力而使应力难以集中于粘接界面的性质。因此,在如电动动力转向装置那样作用有振动、冲击等的装置中,粘接界面有可能会剥离而丧失液密功能,但是通过使用硅橡胶类的弹性粘接剂,能够减小液密功能丧失的可能性。并且,在本实施方式中,利用具有粘接性的液状密封剂41来进行封闭,因此能够省略一直以来使用的液密用的O型环。因此,不需要在固定壁39形成收纳O型环的收纳槽,能够抑制制造成本升高。

该硅类的弹性粘接剂(液状密封剂41)也可以为具备粘接功能的液状垫圈(FIPG:FORMED IN PLACE GASKET,就地成型垫圈),可以使用由常温固化或加热固化的材料制成的液状垫圈。

并且,未使用固定螺钉而通过压紧固定部38将金属罩12与马达壳体11固定,因此能够减小外观形状并降低重量。而且,在使用O型环的情况下,需要形成收纳O型环的收纳槽,但是在本实施方式的情况下,未使用O型环,因此不需要收纳槽等的加工,能够抑制制造成本升高。

需要说明的是,通过使液状密封剂41成为混合了氧化铝等导热性优良的材料后的高散热性的液状密封剂41,粘接面积较大,并且能够使电力转换用散热区域15A和电源用散热区域15B的热有效地向金属罩12散热。由此,能够使来自构成电源电路部和电力转换电路部的电气零件的热高效地向外部散热,能够实现小型化。

在上述实施方式中,作为不使用固定螺钉而将金属罩12与马达壳体11固定的固定手段,在三处形成了压紧固定部38,不过也能够以遍及整周的方式形成压紧固定部。

如上所述,根据本发明,形成为如下结构:具备马达壳体侧环状槽部和金属罩侧环状前端部,该马达壳体侧环状槽部形成于金属制的马达壳体的、与电动马达的旋转轴的输出部位于相反侧的端面部的外周面,由向与马达壳体的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成,该金属罩侧环状前端部形成于将对电动马达进行控制的电子控制部覆盖的金属罩的开口端,从外侧与马达壳体侧环状槽部的环状槽相对,在金属罩侧环状前端部与马达壳体侧环状槽部相对地配置的状态下,在马达壳体侧环状槽部与金属罩侧环状前端部之间填充有液状密封剂,并且在金属罩侧环状前端部的内周面形成有在金属罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面。

由此,在金属罩侧环状前端部的内周面形成有在金属罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面,因此在将金属罩侧环状前端部向马达壳体的端面侧推压时,作用在填充于马达壳体侧环状槽部的液状密封剂上的推压力被分散,由此液状密封剂沿着金属罩侧环状前端部的内周面的移动被拉拽地移动受到抑制,能够抑制的不存在液状密封剂的空间的产生。

需要说明的是,本发明并不受上述实施例限定,还包含各种各样的变形例。例如,上述实施例为了使本发明容易理解而详细地进行了说明,但并不限于一定具备所说明的全部结构。并且,可以将某实施例的结构的一部分置换成其他实施例的结构,并且也可以在某实施例的结构中添加其他实施例的结构。并且,对于各实施例的结构的一部分,能够进行其他的结构的追加、删除、置换。

作为基于以上说明的实施方式的电动驱动装置,例如,考虑以下所述的方案。

即,该电动驱动装置在其一个方案中具备:马达壳体,其收纳有对机械类控制要素进行驱动的电动马达;电子控制部,其配置于所述马达壳体的、与所述电动马达的旋转轴的输出部位于相反侧的端面部侧,用于驱动所述电动马达;罩,其覆盖所述电子控制部;其中,所述电动驱动装置具备:马达壳体侧环状槽部,其形成于所述马达壳体的、与所述电动马达的所述旋转轴的所述输出部位于相反侧的所述端面部的外周面,由向与所述马达壳体的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成;罩侧环状前端部,其形成于将对所述电动马达进行控制的所述电子控制部覆盖的所述罩的开口端,从外侧与所述马达壳体侧环状槽部的所述环状槽相对;在所述罩侧环状前端部与所述马达壳体侧环状槽部相对地配置的状态下,在所述马达壳体侧环状槽部与所述罩侧环状前端部之间填充有液状密封剂,并且在所述罩侧环状前端部的内周面形成有在所述罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的环状倾斜面。

在所述电动驱动装置的优选的方案中,所述罩的所述罩侧环状前端部通过折弯加工而形成所述环状倾斜面。

在另一优选的方案中,在所述电动驱动装置的任一方案的基础上,所述罩的所述罩侧环状前端部通过冲压加工或切削加工而形成所述环状倾斜面。

在又一优选的方案中,在所述电动驱动装置的任一方案的基础上,所述马达壳体侧环状槽部的径向侧的壁面沿着所述马达壳体的轴线形成。

在又一优选的方案中,在所述电动驱动装置的任一方案的基础上,所述马达壳体侧环状槽部的径向侧的壁面沿着所述罩侧环状前端部的所述环状倾斜面形成。

并且,作为基于前述实施方式的电动动力转向装置,例如,考虑以下所述的方案。

即,该电动动力转向装置在其一个方案中具备:电动马达,其基于来自对转向轴的转动方向和转动转矩进行检测的转矩传感器的输出而向转向轴施加操舵辅助力;马达壳体,其收纳所述电动马达;电子控制部,其配置于所述马达壳体的、与所述电动马达的旋转轴的输出部位于相反侧的端面部侧,用于驱动所述电动马达;罩,其覆盖所述电子控制部;其中,所述电动动力转向装置具备:马达壳体侧环状槽部,其形成于所述马达壳体的、与所述电动马达的所述旋转轴的所述输出部位于相反侧的所述端面部的外周面,由向与所述马达壳体的轴线正交的径向的内侧后退的环状槽构成;罩侧环状前端部,其形成于将对所述电动马达进行控制的所述电子控制部覆盖的所述罩的开口端,从外侧与所述马达壳体侧环状槽部的所述环状槽相对;在所述罩侧环状前端部与所述马达壳体侧环状槽部相对地配置的状态下,在所述马达壳体侧环状槽部与所述罩侧环状前端部之间填充有液状密封剂,并且在所述罩侧环状前端部的内周面形成有在所述罩的径向上朝向外侧倾斜地扩张的所述罩侧环状前端部的环状倾斜面。

在所述电动动力转向装置的优选的方案中,所述罩的所述罩侧环状前端部通过折弯加工而形成所述环状倾斜面。

在另一优选的方案中,在所述电动动力转向装置的任一方案的基础上,所述罩的所述罩侧环状前端部通过冲压加工或切削加工而形成所述环状倾斜面。

在又一优选的方案中,在所述电动动力转向装置的任一方案的基础上,所述马达壳体侧环状槽部的径向侧的壁面沿着所述马达壳体的轴线形成。

在又一优选的方案中,在所述电动动力转向装置的任一方案的基础上,所述马达壳体侧环状槽部的径向侧的壁面沿着所述罩侧环状前端部的所述环状倾斜面形成。

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