(57)【要約】【課題】制御装置の回路部分の防振性を高めることのできるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ１は、モータ２と、モータ２の作動を制御する制御装置３とを備えており、モータ２と制御装置３とは一体的に設けられている。制御装置３のモータ駆動回路が構成された駆動基板６１及び制御回路が構成された制御基板６２を有する制御装置本体６４は、モータ２のハウジング１１に対して、該ハウジング１１から突出してモータ駆動回路に接続されるバスバー２６及び制御回路に接続されるレゾルバピン５５によって弾性的に支持される。そして、駆動基板６１とハウジング１１との間には、粘性を有する放熱グリース６６が介在される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置とその作動を制御する制御装置とが一体的に連結されたアクチュエータにおいて、
前記制御装置の電子回路が構成された制御装置本体は、前記電気装置のハウジングに対して、前記電気装置から突出して前記電子回路に接続される可撓性を有する金属配線によって弾性的に支持されたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記制御装置本体と前記ハウジングとの間には、粘性を有する粘性部材が介在されたことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータ等の電気装置とその作動を制御する制御装置とが一体的に設けられたアクチュエータがある（例えば、特許文献１）。こうしたアクチュエータでは、電気装置と制御装置とを離して別々に配置し、これらをハーネス等で接続したものに比べ、例えば搭載性の向上を図ることができるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１のアクチュエータでは、制御装置とモータとが剛的に連結されて一体化されていることで、制御装置、特にその回路部分にモータから振動が伝達され易くなるという問題があり、その改善が求められていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、制御装置の回路部分の防振性を高めることのできるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するアクチュエータは、電気装置とその作動を制御する制御装置とが一体的に連結されたものにおいて、前記制御装置の電子回路が構成された制御装置本体は、前記電気装置のハウジングに対して、前記電気装置から突出して前記電子回路に接続される可撓性を有する金属配線によって弾性的に支持されたことを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、制御装置の制御装置本体が金属配線によって弾性的に支持されるため、この制御装置本体と電気装置のハウジングとの間の微小な相対移動が許容されるようになる。したがって、電気装置から制御装置本体に伝達される振動は、制御装置本体とハウジングとの相対移動により生じる摩擦力によって減衰される。これにより、制御装置本体の回路部分の防振性を高めることができる。また、上記のように電子回路に接続される金属配線を用いて制御装置本体を弾性的に支持するため、別途部品を追加せずともよく、アクチュエータの構成が複雑化することを抑制できる。
【０００８】
上記アクチュエータにおいて、前記制御装置本体と前記ハウジングとの間には、粘性を有する粘性部材が介在されることが好ましい。
上記構成によれば、電気装置から制御装置本体に伝達される振動は、制御装置本体とハウジングとの間に介在された粘性部材の粘性摩擦力によって減衰される。これにより、制御装置の回路部分の防振性を効果的に高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成で制御装置の防振性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】アクチュエータの断面図。
【図２】バスバーの斜視図。
【図３】アクチュエータにおけるバスバーと制御装置との連結部分の側面構造を示す一部破断図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】レゾルバステータの斜視図。
【図６】アクチュエータにおけるレゾルバピンと制御装置との連結部分の側面構造を示す一部破断図。
【図７】アクチュエータの模式的な分解斜視図。
【図８】制御装置の回路部分の支持構造を示す模式的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、アクチュエータの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すアクチュエータ１は、車両に搭載され、ステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する駆動源として用いられるものである。同図に示すように、アクチュエータ１は、電気装置としてのモータ２と、モータ２の作動を制御する制御装置３とを備えており、モータ２と制御装置３とは一体的に連結されている。アクチュエータ１は、モータ２が図示しない車両本体に固定されることにより、車両に搭載されている。そして、モータ２の一端側にはその回転軸５の一部が突出しており、回転軸５はウォーム＆ホイール等の減速機構を介してステアリング操作により回転するステアリングシャフト（ともに図示略）に連結されている。なお、以下の説明では、車両の上下方向に対応させて、アクチュエータ１におけるモータ２の回転軸５の突出した側（図１中、下側）を下側とし、その反対側（図１中、上側）を上側とする。
【００１２】
先ず、モータの構成について説明する。
モータ２は、筒状のハウジング１１と、ハウジング１１内に収容されたステータ１２と、ステータ１２の径方向内側において回転可能に支持されたロータ１３とを備えたブラシレスモータとして構成されている。
【００１３】
詳述すると、ハウジング１１は、上側が開口した有底筒状のハウジング本体１５と、ハウジング本体１５の開口端に設けられた円環状のカバー１６と、カバー１６の上側に設けられた板状のヒートシンク１７とを備えている。なお、ヒートシンク１７は、アルミ合金等の熱伝導性に優れた材料により構成されている。
【００１４】
ステータ１２のステータコア２１は、ハウジング本体１５における筒状部１５ａの内周に固定されている。また、ステータ１２は、ステータコア２１にインシュレータ２４を介して巻装されるコイル２５を備えている。そして、コイル２５の接続端部２５ａは、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相）のバスバー２６に接続されている。なお、各バスバー２６は、ステータ１２の上側に設けられたバスバーホルダ２７に保持されている。
【００１５】
図２に示すように、バスバー２６は、可撓性を有する帯状の金属材料からなり、バスバーホルダ２７に保持される環状の本体部３１を有している。なお、各バスバー２６の本体部３１は、同心円上に配置されている。本体部３１には、その所定箇所から上側に延出された後に径方向外側に延出されたコイル接続部３２、及びコイル接続部３２よりも大きく上側に延出された突出部３３が一体形成されている。図３及び図４に示すように、この突出部３３は、カバー１６に形成された貫通孔３４及びヒートシンク１７に形成された貫通孔３５を介して該ヒートシンク１７（ハウジング１１）から突出している。なお、貫通孔３４，３５は、バスバー２６の突出部３３よりも十分に大きく形成されており、貫通孔３４，３５の内周面とバスバー２６との間には十分な隙間が確保されて互いに非接触となっている。また、突出部３３のハウジング１１から突出した部分には、その厚み方向に貫通した締結孔３６が形成されている。そして、上記コイル２５の接続端部２５ａは対応するコイル接続部３２に接続されるとともに、後述するように突出部３３は制御装置３に接続されている。これにより、モータ２のコイル２５は、バスバー２６によって制御装置３と電気的に接続されている。つまり、本実施形態のバスバー２６は、金属配線に相当する。
【００１６】
一方、図１に示すように、ロータ１３は、上記回転軸５に外嵌されて該回転軸５と一体回転する円筒状のロータコア４１と、ロータコア４１の外周に固定される複数の永久磁石４２とを備えている。各永久磁石４２は、長方形板状に形成されており、周方向に異なる極性（Ｎ極、Ｓ極）が交互に並ぶように配置されている。そして、ロータ１３は、上記ハウジング本体１５の底部１５ｂ及びカバー１６に設けられた軸受４３ａ，４３ｂによって、上記ステータ１２の内周で回転可能に支持されている。
【００１７】
また、回転軸５の上側部分には、ロータ１３の回転角を検出するレゾルバ５１がロータコア４１と同軸に併置されている。図１及び図５に示すように、レゾルバ５１は、回転軸５に一体回転可能に固定されるレゾルバロータ５２と、レゾルバロータ５２の外周に配置される円環状のレゾルバステータ５３とを備えている。なお、レゾルバステータ５３は、カバー１６に形成された孔状の収容部５４内に固定されている。レゾルバステータ５３には、複数のレゾルバピン５５が設けられている。各レゾルバピン５５は、可撓性を有する線状の金属材料からなり、レゾルバステータ５３から径方向外側に延出された後、その先端部５６が上側に屈曲された略Ｌ字状に形成されている。図１及び図６に示すように、レゾルバピン５５の先端部５６は、ヒートシンク１７に形成された貫通孔５７を介して該ヒートシンク１７（ハウジング１１）から突出している。なお、貫通孔５７は、レゾルバピン５５よりも十分に大きく形成されており、貫通孔５７の内周面とバスバー２６との間には十分な隙間が確保されて互いに非接触となっている。そして、レゾルバピン５５の先端部５６は、後述するように制御装置３に接続されている。つまり、本実施形態のレゾルバピン５５は、金属配線に相当する。
【００１８】
このように構成されたモータ２では、レゾルバ５１により検出されるロータ１３の回転角に応じた三相の駆動電力が各コイル２５に供給されることにより回転磁界が発生し、ロータ１３は、当該回転磁界と各永久磁石４２の磁束との関係に基づき回転する。
【００１９】
次に、制御装置の構成について説明する。
制御装置３は、電子回路が構成された駆動基板６１と制御基板６２とを樹脂成形体６３を用いて積層してなる制御装置本体６４と、制御装置本体６４を覆うケース６５とを備えている。制御装置本体６４の駆動基板６１は、モータ２のハウジング１１を構成するヒートシンク１７上に配置されており、駆動基板６１には、バスバー２６が接続されている。また、制御装置３は、樹脂成形体６３を介して駆動基板６１の上方に配置されており、制御基板６２には、レゾルバピン５５が接続されている。なお、ケース６５は、制御装置本体６４との間に十分な隙間を空けることにより該制御装置本体６４に対して非接触となっており、ヒートシンク１７に固定されている。
【００２０】
詳述すると、駆動基板６１上には、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）等の回路部品が実装されており、モータ２に三相の駆動電力を供給する電子回路としてのモータ駆動回路が構成されている。なお、駆動基板６１には、金属等の熱伝導性に優れた材料を基材としたプリント基板が採用されている。
【００２１】
図３及び図４に示すように、樹脂成形体６３には、ナット７２、及びこのナット７２と駆動基板６１とを電気的に接続する金属片７３がインサート成形により埋設されている。バスバー２６は、突出部３３が駆動基板６１に形成された切欠き７１に挿入されることにより、締結孔３６の形成された部分が該駆動基板６１の上側に引き出されている。そして、バスバー２６は、その締結孔３６を介してネジ７４がナット７２に螺着されることで、駆動基板６１に電気的に接続されている。また、樹脂成形体６３には、軸方向に延びる棒状に形成された複数の柱部７５が形成されており、柱部７５の先端には、制御基板６２の周縁部に係合する爪部７６が形成されている。なお、樹脂成形体６３は、駆動基板６１のみに対して螺着されるネジによって該駆動基板６１に固定されており、ヒートシンク１７（ハウジング１１）に対しては固定されていない。
【００２２】
図１及び図６に示すように、制御基板６２上には、例えばＩＣ（集積回路）等の回路部品が実装されており、上記レゾルバ５１や図示しない各種センサからの信号に基づいてモータ２の作動を制御するための制御信号を出力する電子回路としての制御回路が構成されている。なお、制御基板６２には、ガラスや樹脂等を基材としたプリント基板が採用されている。各レゾルバピン５５は、樹脂成形体６３の一部に覆われた状態で、駆動基板６１に形成された貫通孔７８に遊挿されており、制御基板６２に対して半田付けにより電気的に接続されている。なお、制御基板６２には、レゾルバピン５５以外に、制御回路とモータ駆動回路とを接続する接続ピン７９（図３参照）等が半田付けにより電気的に接続されている。したがって、制御基板６２は、樹脂成形体６３の爪部７６が周縁部に係合するとともに、レゾルバピン５５や接続ピン７９が半田付けされることにより、樹脂成形体６３によって駆動基板６１の上方に支持されている。
【００２３】
また、ヒートシンク１７と駆動基板６１との間には、粘性を有する粘性部材としての放熱グリース６６（図８参照）が介在されている。これにより、駆動基板６１で発生した熱が効率的にヒートシンク１７へと伝達され、駆動基板６１の冷却が促進されるようになっている。なお、説明の便宜上、図１では放熱グリース６６の図示を省略している。
【００２４】
つまり、本実施形態のアクチュエータ１において、図７に示すように、模式的には、略円柱状に形成されたモータ２のハウジング１１からは、可撓性を有する金属配線であるバスバー２６及びレゾルバピン５５が突出している。一方、略直方体状に形成された制御装置３には、バスバー２６及びレゾルバピン５５が切欠き７１及び貫通孔７８を介して挿入可能となっている。そして、図８に示すように、制御装置本体６４は、駆動基板６１とハウジング１１との間に放熱グリース６６が介在された状態で、駆動基板６１にバスバー２６が接続されるとともに、制御基板６２にレゾルバピン５５が接続されることによって、ハウジング１１に対して弾性的に支持されている。なお、制御装置３のケース６５は、ハウジング１１に対して圧入等されることで剛的に支持されている。
【００２５】
次に、本実施形態のアクチュエータの作用について説明する。
制御装置３は、モータ２と一体的に設けられているため、モータ２自身の作動に伴う振動や車両の走行に伴って生じる振動が、モータ２から制御装置３に振動が伝達される。ここで、本実施形態のアクチュエータ１では、制御装置本体６４がハウジング１１に対してバスバー２６及びレゾルバピン５５によって弾性的に支持されているため、制御装置本体６４とハウジング１１との間の微小な相対移動が許容される。そして、駆動基板６１とハウジング１１との間に放熱グリース６６が介在されていることから、モータ２から駆動基板６１に伝達される振動は、制御装置本体６４（駆動基板６１）とハウジング１１との相対移動により生じる放熱グリース６６の粘性摩擦力によって減衰される。すなわち、放熱グリース６６は、ダンパとして機能する。なお、モータ２から駆動基板６１に伝達される振動は、バスバー２６及びレゾルバピン５５の内部摩擦によっても減衰される。
【００２６】
次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）上記のようにモータ２から制御装置本体６４に伝達される振動は、放熱グリース６６の粘性摩擦力によって減衰されるため、制御装置３の回路部分（モータ駆動回路及び制御回路）の防振性を効果的に高めることができる。また、モータ駆動回路に電気的に接続されるバスバー２６、及び制御回路に電気的に接続されるレゾルバピン５５を用いて制御装置本体６４を弾性的に支持するため、別途部品を追加せずともよく、アクチュエータ１の構成が複雑化することを抑制できる。
【００２７】
（２）放熱グリース６６の粘性摩擦力によって、モータ２から制御装置本体６４に伝達される振動を減衰させるため、駆動基板６１の冷却を促進しつつ、制御装置３の回路部分の防振性を高めることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、駆動基板６１とヒートシンク１７との間を制御装置本体６４とモータ２との境界として構成したが、これに限らず、駆動基板６１をヒートシンク１７に固定し、ヒートシンク１７とモータ２のカバー１６との間を前記境界としてもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、制御装置本体６４の駆動基板６１とヒートシンク１７（ハウジング１１）との間に放熱グリース６６を介在させたが、これに限らず、他の用途に用いられるグリース等の粘性部材を介在させてもよい。また、駆動基板６１とハウジング１１との間に粘性部材を介在させず、駆動基板６１がハウジング１１に直接接触するようにしてもよい。なお、この場合には、モータ２から駆動基板６１に伝達される振動は、駆動基板６１とハウジング１１とが相対移動した際に、駆動基板６１がハウジング１１に対して直接摺動することにより生じる摩擦力によって減衰される。
【００３０】
・上記実施形態では、モータ駆動回路と制御回路とを別々の基板（駆動基板６１と制御基板６２）に構成したが、これに限らず、モータ駆動回路及び制御回路を一枚の回路基板上に構成してもよい。
【００３１】
・上記実施形態では、電気装置としてのモータ２にブラシレスモータを用いたが、これに限らず、例えばブラシ付きモータを用いてもよい。なお、この場合には、整流子に駆動電力を供給するためのバスバーが可撓性を有する金属配線として機能する。また、モータ２に限らず、例えばソレノイド等を電気装置としてもよい。
【００３２】
・上記実施形態では、アクチュエータ１をステアリング操作を補助するための動力源として用いたが、これに限らず、他の用途に用いてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００３３】
（イ）前記ハウジングは、ヒートシンクを備え、前記制御装置本体は前記ヒートシンク上に設けられるものであって、前記粘性部材は放熱グリースであることを特徴とするアクチュエータ。上記構成によれば、制御装置本体の冷却を促進しつつ、制御装置の回路部分の防振性を高めることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…アクチュエータ、２…モータ、３…制御装置、１１…ハウジング、２５…コイル、２６…バスバー、５１…レゾルバ、５５…レゾルバピン、６１…駆動基板、６２…制御基板、６３…樹脂成形体、６４…制御装置本体、６５…ケース、６６…放熱グリース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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