CN102545518A - 驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种驱动装置(1、200)，包括马达(2)、控制单元(3)第一紧固件(19)和第二紧固件(53)。控制单元沿着马达的轴向设置在马达的一侧。第一紧固件在马达壳体的周壁(11)的径向内侧设置在马达的圆柱形马达壳体(10)的与控制单元相对的壁部(15)内。第二紧固件与第一紧固件拧紧从而使马达和控制单元相互连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动装置。
背景技术
三相马达是已知的，并且当从电源供给三相AC电流时三相马达受驱动而旋转。在电源为具有预定电压的DC电源的情况下，有必要使用控制器切换绕组电流，从而分别向具有多个(例如三个)相的绕组线供给具有不同相位的绕组电流。
JP-A-2003-204654(US2003/0127921)描述了控制电路单元，该控制电路单元设置为与马达的轴平行并且连接至设置在马达输出侧的外壳。
然而，当控制电路单元设置为与马达的轴平行时，整个装置沿着径向的尺寸变得很大。
本发明针对上述问题做出，而且本发明的目标是使驱动装置的尺寸沿着径向更小。
发明内容
根据本发明的示例，一种驱动装置包括马达、控制单元、第一紧固件和第二紧固件。马达具有：马达壳体，马达壳体具有圆柱形形状；定子，定子设置在马达壳体的径向内部；绕组线，绕组线绕定子缠绕成限定多个相；转子，转子设置在定子的径向内部，并且能够相对于定子旋转；和轴，轴和转子一起旋转。控制单元具有：半导体模块，半导体模块具有切换元件，切换元件切换对绕组线的电力供应；接收构件，接收构件接收半导体模块；和板，该板电连接至半导体模块。控制单元沿着马达的轴向设置在马达的一侧。第一紧固件在马达壳体的周壁的径向内侧设置在马达壳体的与控制单元相对的壁部内。第二紧固件与第一紧固件拧紧，从而使马达和控制单元相互连接。
因此，可以沿着径向使驱动装置的尺寸更小。
附图说明
从参照附图进行的下文详细说明，本发明的上述及其他目标、特征和优点将变得显而易见。图中：
图1是图示了具有根据第一实施方式的驱动装置的动力转向设备的示意图；
图2是图示了驱动装置的横截面图；
图3是图2中的圆III的放大图；
图4是图示了驱动装置的横截面图；
图5是图示了驱动装置的平面图；
图6是沿着图5中方向VI看的侧视图；
图7是沿着图5中方向VII看的侧视图；
图8是图示了驱动装置的立体图；
图9是图示了驱动装置的分解立体图；
图10是图示了驱动装置的分解立体图；
图11是图示了驱动装置的马达和固持件的侧视图；
图12是沿着图11中方向XII看的平面图；
图13是图示了驱动装置的马达和固持件的立体图；
图14是图示了组装至马达的散热器和功率模块的侧视图；
图15是沿图14中XV-XV线得到的横截面图；
图16是图示了驱动装置的柱和贯通螺栓的示意性横截面图；
图17是图示了第二实施方式的驱动装置的平面图；
图18是沿图17中XVIII-XVIII得到的横截面图；
图19是沿着图17中XIX方向看的侧视图；
图20是沿着图17中XX方向看的侧视图；
图21是沿着图19中XXI方向着的仰视图；
图22是图示了第二实施方式的驱动装置的立体图；。
图23是图示了第二实施方式的驱动装置的分解立体图；并且
图24是沿图18中XXIV-XXIV线得到的横截面图。
具体实施方式
将参照图1至图16描述根据第一实施方式的驱动装置1。驱动装置1应用于电动动力转向设备(下文称为EPS)，并且具有马达2和控制单元3。
将参照图1说明EPS的电气构造。
如图1中示出的，车辆具有转向机构5、柱轴6和齿轮7。驱动装置1经由齿轮7产生用于轴6的旋转转矩，从而辅助转向机构5。
具体地，当车辆驾驶员操作转向机构5时，该操作在柱轴6中产生的转向转矩由转矩传感器8检测。此外，从控制器局部网(CAN，未示出)获得车辆的速度信息，从而辅助转向机构5。如果使用了这种机构，则不仅使辅助转向机构5是可能的，而且例如依据控制技术、高速公路上的车道自保持、或者机动车停车场内的驻车之类的对转向机构5的自动控制也是可能的。
马达2是三相无刷马达，而齿轮7双向旋转。马达2的通电和驱动受控制单元3控制。控制单元3具有功率部分100和控制部90，驱动电流供给至功率部分100以驱动马达2，控制部90控制马达2的驱动。
功率部分100具有扼流线圈76，扼流线圈76位于由电源75、电容器77、第一逆变器80和第二逆变器89构成的电源线路内。第一逆变器80和第二逆变器89具有相同的构成，故而在此仅说明第一逆变器80。
逆变器80具有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，下文称为MOS)81-86，这是一种场效应晶体管。在MOS 81-86中，借助于门电势使源极和漏极相互连接(ON)或断开(OFF)。MOS 81-86对应于切换元件。
MOS 81的漏极连接至电源线，而MOS 81的源极连接至MOS 84的漏极。MOS 84的源极接地。MOS 81与MOS 84之间的连接点连接至马达2的U相线圈。
MOS 82的漏极连接至电源线，而MOS 82的源极连接至MOS 85的漏极。MOS 85的源极接地。MOS 82与MOS 85之间的连接点连接至马达2的V相线圈。
MOS 83的漏极连接至电源线，而MOS 83的源极连接至MOS 86的漏极。MOS 86的源极接地。MOS 83与MOS 86之间的连接点连接至马达2的W相线圈。
逆变器80具有电源继电器87、88，电源继电器87、88由与MOS81-86相同的MOSFET构造。电源继电器87、88设置在MOS 81-83与电源75之间，在异常情况时阻断电流。
电源继电器87设置为当产生断路或者短路故障时截断流向马达2的电流。电源继电器88设置为当诸如电容器78之类的电子部件意外地反向连接时防止产生反向电流。
在MOS 84-86与大地之间电连接有分流电阻99。借助于检测分流电阻99的电压或电流来检测供给至U相线圈、V相线圈和W相线圈的电流。
在电源75与电源继电器87之间电连接有扼流线圈76和电容器77。扼流线圈76和电容器77构成滤波电路，并且减少从共用电源75的其他装备传递来的噪声。此外，也减少从驱动装置1传递至其他装备的噪声。
在MOS 81-83的电源侧与MOS 84-86的接地侧之间电连接有电容器78。电容器78储存电荷，由此辅助对MOS 81-86的电力供给，或者控制诸如浪涌电压之类的噪声分量。
控制部90具有预驱动器91、定制IC 92、对应于旋转检测元件的旋转角度传感器93、和微型计算机94。定制IC 92具有调节器95、放大器96和放大器97，放大器96放大来自传感器93的传感器信号输出，放大器97放大检测电压。
调节器95是稳定电路，其稳定电源，并且稳定供给至每个部分的电源。例如，由于调节器95，微型计算机94将以稳定规定电压(例如5V)操作。
信号从传感器93输入至放大器96。传感器93检测马达9的旋转位置信号，并且检测到的信号被发送至放大器96。放大器96放大该信号，并且将放大的信号输出至微型计算机94。放大器97检测分流电阻99两端部电压，放大该电压，并将放大的电压输出至微型计算机94。
马达2的旋转位置信号和分流电阻99的两端部电压被输入微型计算机94。此外，转向转矩信号从附连至柱轴6的转矩传感器8输入微型计算机94，而速度信息通过CAN输入微型计算机94。当输入转向转矩信号和速度信息时，微型计算机94将基于旋转位置信号通过预驱动器91控制第一逆变器80。转向机构5可以根据速度得到辅助。
具体地，微型计算机94借助于通过预驱动器91切换MOS 81-86来控制逆变器80。MOS 81-86的门连接至预驱动器91的输出端子，而MOS 81-86借助于通过预驱动器91改变门电压来切换。
此外，微型计算机94基于从放大器97输入的分流电阻99的两端部电压来控制逆变器80，从而使供给至马达2的电流波形接近于正弦波。第二逆变器89由控制器90以类似于第一逆变器80的方式控制。
将参照图2至图16描述驱动装置1的构造。图2、图5至图10是图示了驱动装置1整体的视图，图11至图13是图示了附连至马达2的固持件30的视图。图14和图15是图示了附连至马达2的功率模块60、固持件30和散热器50的视图。图2是沿图5中II-II线得到的横截面图。图4是沿图5中IV-IV线得到的横截面图。图3是图2所示截面III的放大图。图16是图示了对应于第一紧固件的柱19和对应于第二紧固件的贯通螺栓53的示意性横截面图。
如图2中示出的，控制单元3沿着马达2的轴向设置在马达2的端部。马达2和控制单元3具有堆叠(层)结构。
基于图2和图4说明马达2。马达2具有马达壳体10、绕组线22缠绕的定子20、转子25和轴27。
马达壳体10形成马达2的外形，并且具有周壁11和与控制单元3相对的单元侧壁部15。壳体10成形为基础圆柱形，并且例如由铁制成。在周壁11的与单元侧壁部15相反的端部上设置有法兰12。例如由铝制成的框架端13用螺钉14通过法兰12固定至周壁11。柱19设置于壁部15，而马达2和控制单元3通过柱19相互直接连接。
定子20设置在马达壳体10内。定子20具有沿径向向内伸出的60个极。所述极具有通过将由磁性材料制成的薄板层叠而生成的层叠铁心和沿着铁心轴向方向配合至铁心外侧的绝缘部。绕组线22绕绝缘部缠绕。
薄板的数量可以根据马达2所需要的输出而改变。即，能够通过改变薄板的数量即通过仅改变沿着轴向的尺寸而不改变沿着径向的尺寸的情况下改变马达2。驱动装置1可以安装在其沿着径向的尺寸相对较小的有限空间内。
绕组线22构成由U相线圈、V相线圈和W相线圈组成的三相绕组线。如图9中示出的，六个接线23从绕组线22引出。如图3中示出的，引出的接线23从在马达壳体10的单元侧壁部15上限定的孔17向控制单元3延伸。朝着控制单元3引出的接线23沿着径向在控制板40和功率模块60的外侧延伸，并且连接至功率板70。即，当沿着马达2的轴向方向看时，引出的接线23设置在功率模块60的径向外侧。此外，引出的接线23借助于在功率模块60的径向外侧区域跨过功率模块60而延伸至功率板70。
转子25设置在定子20的径向内部，并且能够相对于定子20旋转。转子25具有圆柱形形状，并且由诸如铁之类的磁性材料制成。转子25具有转子铁心251和设置在转子铁心251的径向外侧的永磁体253。永磁体253交替地具有N极和S极。
轴27固定在转子铁心251的轴中心限定的轴孔252内。轴27由马达壳体10的轴承271和框架端13的轴承272可旋转地支承。由此，轴27可以与转子25一起相对于定子20旋转。轴27的与控制单元3相邻的端部穿过在马达10的壁部15的轴中心限定的轴孔16(图3)。由此，轴27的端部从马达壳体10朝向控制单元3露出。轴孔具有大于轴27的外径的直径，而马达壳体10不调节轴27的旋转。
轴27的端部具有与轴27一体地旋转的磁体28。磁体28是要被检测的物体，同轴地固定至设置在轴27的端部的磁体固持件281，并且露出至控制单元3。轴27不穿透控制板40，磁体28设置在控制板40的与马达2相对的表面附近。
轴27在与控制单元3相反的端部具有输出端部29。内部具有齿轮7的齿轮箱(未示出)设置在轴27的与控制单元3相反的端部。齿轮7与输出端部29连接，并且借助于轴27的旋转而旋转。
接下来，基于图2至图10说明控制单元3。控制单元3具有控制板40、对应于接收构件的散热器50、对应于半导体模块的功率模块60、功率板70和盖110。
马达壳体区域通过使马达壳体10沿着轴向伸出而限定。除了用于与外部电子部件连接的连接器45和连接器79(图5)之外，控制单元3的构造近似于几乎全部包含在马达壳体区域内。
如图9和图10中示出的，控制板40、散热器50、功率模块60和功率板70按照所述顺序沿着轴向从马达2侧设置。即马达壳体10、控制板40、散热器50、功率模块60和功率板70沿着轴向以所述顺序设置。
控制板40是例如由玻璃环氧板制成的4层板，并且容纳在马达壳体区域内。控制板40在对应于散热器50的腿部51的位置处具有三个切除部42，当散热器50组装至马达壳体10时所述三个切除部42用于组装。控制板40例如用螺钉47从马达2侧连接至散热器50。
构成控制部90的多种电子部件安装至控制板40。预驱动器91、定制IC 92和微型计算机94(在图1中示出)安装在控制板40的与马达2相反的表面上。旋转角度传感器93安装在控制板40与马达2相对的表面上。旋转角度传感器93设置在与磁体28相对的位置。磁体28和旋转角度传感器92同轴地设置在轴27的旋转轴中心上。旋转角度传感器93检测由磁体28的旋转产生的磁场变化，由此检测轴27的旋转角度。
用于与功率模块60的控制端子64连接的通孔沿着控制板40的外周围限定。控制连接器45连接至控制板40。控制连接器45以从马达2延伸的接线能够沿着轴向连接至连接器45的方式设置。信号从转矩传感器8或者CAN输入连接器45内。
散热器50由诸如铝之类的具有高热导率的材料制成。散热器50具有在散热器50的外围的腿部51，而且接触马达壳体10的单元侧壁部15。例如，腿部51设置在对应于柱19的三个位置。腿部51具有近似圆柱形形状，并且近似垂直于马达壳体10的壁部15延伸。腿部51具有沿着轴向延伸的通孔52。
散热器50具有热接收部55，所述热接收部55带有与引出的接线23相对的宽表面。热接收部55从马达壳体10的单元侧壁部15沿着向上的方向延伸并且近似垂直于壁部15。两个热接收部55设置为相互平行，而功率模块60沿着每个热接收部55设置。
功率模块60沿着马达2的径向在散热器50的外侧竖直设置。热辐射板(未示出)设置在功率模块60与散热器50之间。功率模块60和辐射板用例如螺钉69安装至散热器50，使得散热器50固持功率模块60和辐射板。由此，功率模块60通过辐射板由散热器50固持。由供电产生的热经由辐射板辐射至散热器50。
对应于金属散热器的布线图案(未示出)设置在功率模块60的与热接收部55相对的表面上，并且从功率模块60的模制部61部分地露出。金属散热器通过辐射板接触散热器50的热接收部55，从而可以有效辐射热。辐射板将来自功率模块60的热传递至热接收部55，并且保证功率模块60与热接收部55之间的绝缘。即，辐射板除了作为热接收部以外还作为绝缘构件工作。
功率模块60具有MOS 81-86(参照图1)，其是为绕组线切换电力供应的切换元件。功率模块60具有由铜制成的布线图案，而MOS 81-88和分流电阻99设置在功率模块60上。布线图案用例如接线电连接至MOS 81-88，并且借助于模制部61模制。
下文描述图1中示出的电路构造与功率模块60之间的关系。功率模块60中的一个对应于第一逆变器80，并且具有图1中示出的MOS81-86、电源继电器87、88和分流电阻99。MOS 81-86、电源继电器87、88和分流电阻99作为一个模块一体地进行树脂模制。
此外，另一功率模块60对应于第二逆变器89，并且具有构成第二逆变器89的MOS、电源继电器和分流电阻。即，在此实施方式中，一个功率模块对应于一个逆变器电路。换言之，构成一个驱动系统的一个功率模块设置为对应于一个热接收部。
功率模块60具有从模制部61伸出的控制端子64和功率端子65。控制端子64形成在模块60的与模制部61的宽表面的纵向方向近似垂直的表面上。功率端子65形成在与具有控制端子64的表面平行的表面上。
功率模块60沿着散热器50的热接收部55竖直地设置，使得控制端子64设置地与控制板40相对，而功率端子65设置地与功率板70相对。即，控制端子64设置为伸出至控制板40，而电子端子65则设置为伸出至功率板70。
控制端子64插入在控制板40上限定的通孔内，并且借助于例如焊料与控制板40电连接。控制信号从控制板40经由控制端子64输出至功率模块60。
功率端子65插入在功率板70上限定的通孔73内，并且借助于例如焊料与功率板70电连接。供给至绕组线22的绕组电流通过功率端子65传递至功率模块60。
在本实施方式中，仅有很小的电流(例如200mA)供给至控制板40，这足以进行马达2的驱动控制。相反，大量电流(例如80A)供给至功率板70，用于驱动马达2。因此，功率端子65比控制端子64厚。
功率板70是例如由玻璃环氧板制成的4层板，并且具有例如由铜箔制成的较厚型式。功率板70具有安放在马达壳体区域内的板形状，并且使用例如螺钉72从马达2的相反侧安装至散热器50。功率板70具有电力接线，绕组电流通过绕组线22供给至电力接线。
功率板70具有孔73，而功率模块60的功率端子65穿过孔73。如图9中示出的，孔74形成在孔73的径向外侧，而引出的接线23穿过孔74。接线23插入孔74内，并且借助于例如焊料与功率板70电连接。由此，接线23通过功率板70与功率模块60连接。
如图2中示出的，扼流线圈76和电容器77、78安装在功率板70的与马达2相对的表面上。扼流线圈76和电容器77、78设置在限定于散热器50内的空间内。扼流线圈76和电容器77、78和电力连接器79沿着轴向设置在功率板70与控制板40之间。
扼流线圈76具有圆柱形形状，而线圈76沿着轴向的长度小于线圈76沿着径向的长度。扼流线圈76设置在当从马达2的轴向看时不与轴27重叠的位置。扼流线圈76的轴线近似垂直于轴27的中心线，即，线圈76设置为竖直延伸。
电容器77、78是铝电解电容器。电容器78的数量为4个，且电容器78具有大于电容器77的电容量的电容量。根据其电容量，电容器77、78可以是除了铝电解电容器以外的电容器。
此外，电力连接器79连接至功率板70，并且在同一侧设置地相邻于控制连接器45。电力连接器79设置为能够沿着径向从马达2的外侧连接至接线，并且与电源75连接。电功率从电源75通过电力连接器79供给至功率板70。此外，从电源75供给的电力通过电力连接器79、功率板70、功率模块60和引出的接线23供给至绕定子20缠绕的绕组线22。
盖110由诸如铁的金属材料制成，并且防止电场和磁场从控制单元3泄漏至外部。此外，盖110防止灰尘进入控制单元3内。盖110具有与马达壳体10近似相同的直径，并且具有朝向马达2敞开的基础圆柱形形状。
周壁111在对应于控制连接器45和电力连接器79的位置处具有切除部112。切除部112定形状为对应于控制连接器45和电力连接器79的形状。由于控制连接器45沿着轴向设置在比电力连接器79更靠近马达2处，使得切除部112借助于形成阶梯部形状限定。控制连接器45和电力连接器79沿着径向从切除部112露出，并且连接至驱动装置1外部的诸如电源75的外部电子部件。
固持件30设置在马达2与控制单元3之间。固持件30具有近似盘形形状，其具有与马达壳体10近似相同的直径。固持件30例如由树脂制成。
固持件30具有向控制单元3延伸的壁部31，而壁部31绕固持件30的全部外围形成。如图13所示，壁部31具有第一壁311和第二壁312。第一壁311沿着外侧外围延伸。第二壁312沿着轴向设置在第一壁311与控制单元3之间，并且沿着径向设置在第一壁311的内侧。
第二壁312插入盖110的周壁111的径向内侧，而固持件30和盖相互配合。第一壁311和第二壁312之间的阶梯部的表面与周壁111的和马达2相对的端部113接触，从而减少了外来物质沿着径向从外部侵入驱动装置1。
在本实施方式中，电力连接器79朝向马达2的相反侧沿着轴向远离控制连接器45。因此，固持件30的壁部31具有朝向控制单元3伸出的伸出部32，而伸出部32具有对应于与马达2相对的控制连接器45与电力连接器79之间的阶梯部的形状。
如图12中示出的，孔33在固持件30中限定在壁部31的径向内侧。孔33设置在控制单元3的功率模块60的径向外侧。例如，如图11中示出的，两组孔——每组三个孔——作为孔部33限定在相互相对的每一侧。孔部33具有对应于引出的接线23的形状，并且具有稍大于引出的接线23的外圆周的外圆周。引出的接线23逐一插入孔33内。此外，配合部(未示出)在对应于孔部33的位置处限定在固持件30上，并且朝向马达2伸出。配合部与马达壳体10的引出部配合。
由于配合部沿着轴向具有预定厚度，所以接线23的定位借助于插入孔33内来确定，引出的接线23被固持而沿着预定方向延伸。此外，因为固持件30由树脂制成，所以保证了引出的接线23之间的绝缘和接线23与马达壳体10之间的绝缘。
插入孔36在对应于柱19和散热器50的腿部51的位置处限定在固持件30上，使得固持件30不干涉柱19与螺栓53之间的连接。此外，轴孔39限定在固持件30的中心，而轴27的与控制单元3相对的端部穿过轴孔39。
如图2和图12至图16中示出的，柱19设置在马达壳体10的单元侧壁部15内。柱19从控制单元3的相反侧嵌入并固定至在单元侧壁部15上限定的柱附连孔18内。柱19设置在周壁11的径向内侧。图14中省略了诸如端子之类的功率模块60的构造。
如图16中示出的，柱19例如由铝制成，并且具有圆柱形形状。柱19具有内螺纹部191和对应于封闭部的挡块部192。内螺纹限定在内螺纹部191的径向内表面上。内螺纹部191插入柱附连孔18内，并且从固持件30的切除部36朝向控制单元3伸出。此外，内螺纹部191插入在散热器50的腿部51上限定的通孔52内。
贯通螺栓53从马达壳体10的相反侧插入通孔52，并且在端部上具有阳螺纹。螺栓53在通孔52内与柱19拧紧。由此，壳体10的单元侧壁部15和控制单元3的散热器50在周壁11的径向内侧直接连接。挡块部192具有大于柱附连孔18的直径的直径，并且设置在马达壳体10内。挡块部192在控制单元3的相反侧封闭孔18。即使当贯通螺栓53与柱19相互连接时产生诸如切削碎片之类的外来物质，该外来物质也不能进入马达壳体10。
如图12中示出的，单元侧壁部15的表面151具有定位部152。例如，三个定位部152设置在孔18的径向内侧。定位部152是朝向控制单元3伸出的伸出部。
散热器50的腿部51与柱19和定位部152之间的空间配合。如图15中示出的，腿部51的侧表面511与定位部152相对，并且形成为借助于切割和刮削工艺而接触定位部152的与柱19相对的表面153。腿部51的表面511和定位部152的表面153相互接触，使得定位可以沿径向在马达壳体10与散热器50之间相对确定。因此，马达2和控制单元3同轴地设置。
下文将描述驱动装置1的操作。设置在控制板40上的微型计算机94基于从旋转角度传感器93、转矩传感器8和分流电阻99输出的信号产生脉冲信号。该信号以根据车辆速度辅助转向机构5的方式通过预驱动器91借助于PWM控制部调整。
脉冲信号通过控制端子64输出至由功率模块60构造的两个逆变器80和89，从而控制MOS 81-86的切换。具有不同相位的正弦波电流供给至绕组线22的每一相，从而产生旋转磁场。由于旋转磁场，转子25和轴27一体地旋转。当轴27旋转时，驱动力从输出端29输出至柱轴6的齿轮7，从而辅助转向机构5。即，马达2由供给至绕组线22的绕组电流驱动。在这个意义上，供给至绕组线22的绕组电流对应于驱动马达2的驱动电流。
当切换功率模块60的MOS 81-86时产生热，而热经由辐射板辐射至散热器50。由此防止了由功率模块60的温升引起的失效和故障。此外，可以根据需要的输出改变定子20或转子25的大小。
根据第一实施方式，驱动装置1包括马达2、控制单元3、柱19和贯通螺检53。马达2具有马达壳体10、定子20、转子25和轴27。马达壳体10具有圆柱形形状，并且限定马达2的外形。定子20设置在马达壳体的径向内部，绕组线22绕定子20卷绕成限定多个相。转子25设置在定子20的径向内部，并且能够相对于定子20旋转。轴27随转子25旋转。控制单元3包括功率模块60和散热器50，并且设置在马达2的轴向的一侧。功率模块60具有MOS 81-86，MOS 81-86切换向绕组线22的电力供应。散热器50接收功率模块60。柱19在马达壳体10的周壁11的径向内侧设置在马达壳体10的与控制单元3相对的壁部15内。贯通螺栓53与柱19拧紧从而使马达2与控制单元3相互连接。
控制单元3设置在马达2的轴向的一侧。马达2与控制单元3借助于设置在马达壳体10的径向内侧的柱19与贯通螺栓53拧紧而相互连接。因此，可以使整个驱动装置1的尺寸沿着径向更小。
定位部152设置在壁部15的与控制单元3相对的表面151上，并且确定马达2与控制单元3之间沿着径向的定位。由此可以沿着径向确定马达2与控制单元3之间的定位，从而可以限制马达2与控制单元3之间产生轴向偏差。
定位部152具有与散热器50的腿部51配合的形状。因此，马达2与控制单元3沿着径向的定位可以适当地确定。
马达壳体10的壁部15具有轴孔16，轴27从轴孔16露出至控制单元3。轴27的与控制单元3相对的端部具有随轴27旋转的磁体28。控制板40具有设置为与磁体28相对的旋转角度传感器93，而传感器93检测轴27的旋转角度。传感器93检测由磁体28的旋转产生的磁场中的变化，从而可以检测轴27的旋转角度。
磁体28和传感器93同轴地设置，从而可以借助于传感器93精确地检测的轴27的旋转角度。此外，由于定位部152与散热器50的腿部51相互配合，故而可以确定马达2与控制单元3之间沿着径向的定位，从而可以减少轴向偏差。因此，可以减少磁体28与传感器93之间的位置偏差，从而可以借助于传感器93更精确地检测轴27的旋转角度。
散热器50具有腿部51，腿部51接触马达壳体10的壁部15。腿部51具有通过马达2的轴向的通孔52，而柱19从马达2侧插入孔52内。此外，贯通螺栓53从马达2的相反侧插入孔52内。因此，控制单元3的散热器50和马达壳体10借助于柱19和贯通螺栓53相互直接连接。此外，柱19与螺栓53在孔52内拧紧，从而可以使装置1的整体尺寸更小。
贯通螺栓53在端部上具有阳螺纹。柱19插入在马达壳体10的侧壁部15上限定的柱附连孔18内，并且具有内螺纹部191。内螺纹部191的内表面上限定的内螺纹与贯通螺栓53的阳螺纹拧紧。由此，马达2和控制单元3容易地相互连接。
此外，柱19具有挡块部192，挡块部192在控制单元3的相反侧封闭孔18。由于挡块192，故而即使当贯通螺栓53与柱19相互连接时产生诸如切削碎片之类的外来物质，该外来物质也不能进入马达壳体10。
(第二实施方式)
现在将参照图17至图24描述第二实施方式。图17、图19至图23是图示了根据第二实施方式的驱动装置200的整体的视图。图18是沿图17中XVIII-XVIII线得到的横截面图。图24是沿图18中XXIV-XXIV线得到的横截面图。
驱动装置200的控制装置3具有与第一实施方式的盖110不同的盖210。
盖210具有端盖211、连接器固持件220和固持件230。盖210容纳电路板40、散热器50、功率模块60和功率板70。
端盖211在马达2的相反侧设置在轴向端部，并且限定沿着轴向与马达2相反的一侧的外形。端盖211具有由诸如铁之类的金属材料制成的作为基础圆柱形形状，并且具有与马达壳体10近似相同的直径。端盖211在对应于限定在散热器50的腿部51上的通孔52的位置处具有螺钉孔213(图22)。贯通螺栓53从马达2的相反侧插入螺钉孔213和通孔52，并且在孔52内与柱19拧紧。即，螺栓53穿过端盖211与柱19拧紧。
通孔52在端盖211侧成形为近似圆形形状，并且在马达2侧具有朝向径向外侧敞开的近似C形形状(图18和图24)。换言之，散热器50的腿部51在马达2侧具有在径向外侧处的切除部。
如图22中示出的，端盖211的外围具有朝向马达2伸出的接合部215。接合部215例如设置在四个位置，并且具有接合孔216。
连接器固持件220具有近似圆柱形形状，并且例如由树脂制成。连接器固持件220作为连接外部电子部件的连接器工作，并且限定控制单元3的外形。连接器固持件220一体地具有控制连接器45和电力连接器79。控制连接器45和电力连接器79关于马达2的旋转中心设置为相互相对。从马达2延伸的接线能够连接至例如控制连接器45，转矩信号接线从转矩传感器8连接至连接器45。在径向外侧延伸的接线能够连接至电力连接器79。如图20中示出的，电力连接器79具有拟连接至电源75的电源连接器791和拟连接至CAN的CAN连接器792。连接器45、79的位置和连接方向可以根据接线构造、通过仅改变连接器固持件220而不改变其他部件得以改变。
如图24中示出的，连接器固持件220上限定有六个孔部223，而引出的接线23逐一穿过孔部223。孔部223具有与接线223相应的形状，并且形成为稍大于接线223的外部外围。接线23的定位通过穿过孔部223而得以确定，接线23由孔部223限定从而沿着预定方向延伸。因为连接器固持件220由树脂制成，所以可以保证接线223之间的绝缘以及接线23与马达壳体10之间的绝缘。
如图23中示出的，连接器固持件220的外周壁在对应于端盖211的接合部215的位置处具有伸出部226。伸出部223插入接合部215的接合孔216内，由此端盖211使用卡扣配合结构固定至连接器固持件220。此外，连接器固持件220的外周壁在对应于稍后提及的固持件230的接合部231的位置处具有伸出部227。伸出部227插入接合部231的接合凹槽232内，由此固持件230使用卡扣配合结构固定至连接器固持件220。因此，端盖211、连接器固持件220和固持件230容易地组装，从而形成控制单元3的外形。
第二实施方式的固持件230对应于第一实施方式的固持件30。虽然固持件30设置于马达2，但固持件230设置于控制单元3。固持件230构成了限定控制单元3的外形的盖210。固持件230的外围具有向马达2的相反侧伸出的接合部231。接合部231例如限定在四个位置，并且具有使用卡扣配合结构固定有连接器固持件220的伸出部227的接合凹槽232。
控制单元3具有形成沿着轴向与马达2相反的一侧的外形的端盖211。贯通螺栓53穿过端盖211与柱19拧紧。由此，马达2和控制单元3可以通过从马达2的相反侧松开柱19与贯通螺栓53之间的紧固而容易地相互拆开。如果马达2和控制单元3中的一个产生故障，有故障的一个可以在使马达2与控制单元3相互拆开以后用新的一个替换。因此，可以减少修理过程的数量。此外，可以获得与第一实施方式相同的优点。
(其他实施方式)
第一紧固件可以由具有阴螺纹的柱构成，第二紧固件可以由具有阳螺纹的贯通螺栓构成。替代性地，第一紧固件可以具有阳螺纹，而第二紧固件可以具有阴螺纹。
定位部可以具有不同于伸出部的用于与散热器配合的形状，诸如凹槽(嵌入结构)，并且可以确定除了散热器以外的控制单元的其他构件的位置。
除了树脂以外，固持件可以由金属或其他材料制成。
控制单元可以只具有一个板，即，控制板和功率板中的一个。绕组线和功率模块可以在没有功率板的情况下直接相互连接。
在上述实施方式中，功率模块具有多个切换元件。替代性地，可以为每个切换元件设置半导体模块。功率模块的位置不局限于上文描述。功率模块可以设置为相对于马达的回转轴具有直角或者其他角度。
应当理解，这种改变和修改在由所附权利要求限定的本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种驱动装置(1、200)，包括：
马达(2)，所述马达(2)包括：
马达壳体(10)，所述马达壳体(10)具有限定所述马达的外形的圆柱形形状；
定子(20)，所述定子(20)设置在所述马达壳体的径向内部；
绕组线(22)，所述绕组线(22)绕所述定子缠绕成限定多个相；
转子(25)，所述转子(25)设置在所述定子的径向内部，所述转子能够相对于所述定子旋转；和
轴(27)，所述轴(27)和所述转子一起旋转；
控制单元(3)，所述控制单元(3)包括：
半导体模块(60)，所述半导体模块(60)具有切换元件(81-86)，所述切换元件(81-86)切换对所述绕组线的电力供应；
接收构件(50)，所述接收构件(50)接收所述半导体模块；和
板(40)，所述板(40)与所述半导体模块电连接，其中所述控制单元沿着所述马达的轴向设置在所述马达的一侧；
第一紧固件(19)，所述第一紧固件(19)在所述马达壳体的周壁(11)的径向内侧设置在所述马达壳体的与所述控制单元相对的壁部(15)内；和
第二紧固件(53)，所述第二紧固件(53)与所述第一紧固件拧紧，从而使所述马达和所述控制单元相互连接。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
所述马达壳体的所述壁部(15)在与所述控制单元相对的表面上具有定位构件(152)，而且
所述定位构件确定所述马达和所述控制单元沿着径向的位置。
3.如权利要求2所述的驱动装置，其中：
所述定位构件(152)具有与所述接收构件配合的形状。
4.如权利要求1或2所述的驱动装置，还包括：
旋转角度传感器(93)，所述旋转角度传感器(93)检测所述轴(27)的旋转角度，并且设置在所述板(40)上，其中
所述马达壳体的所述壁部(15)具有轴孔(16)，所述轴(27)的与所述控制单元相邻的端部从所述轴孔向所述控制单元露出，
所述轴的所述端部具有由所述旋转角度传感器检测的物体(28)，所述物体和所述轴一起旋转，并且
所述旋转角度传感器(93)设置为与所述物体相对。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其中：
所述物体和所述旋转角度传感器同轴地设置在所述轴的旋转中心线上。
6.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中：
所述接收构件(50)具有腿部(51)，所述腿部(51)接触所述马达壳体的所述壁部(15)，
所述腿部具有沿着所述马达的轴向延伸的通孔(52)，
所述第一紧固件(19)从所述马达侧插入所述腿部的所述通孔内，并且
所述第二紧固件(53)从所述控制单元侧插入所述腿部的所述通孔内。
7.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中：
所述第二紧固件(53)具有阳螺纹部，
所述第一紧固件(19)是具有与所述阳螺纹部拧紧的阴螺纹部(191)的柱，并且
所述第一紧固件设置在所述马达壳体的所述壁部上限定的孔(18)内。
8.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中：
所述第一紧固件(19)具有封闭部(192)，所述封闭部(192)封闭所述第一紧固件的沿着所述轴向与所述马达相对的端部。
9.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中：
所述控制单元具有端盖(211)，所述端盖(211)限定所述控制单元的沿着所述轴向与所述马达相反的一侧的外形，并且
所述第二紧固件穿过所述端盖与所述第一紧固件拧紧。
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