旋轉(zhuǎn)電機和電力轉(zhuǎn)向設備的制作方法
【專利摘要】本公開涉及旋轉(zhuǎn)電機和電力轉(zhuǎn)向設備。根據(jù)本公開的用于對驅(qū)動對象（103）進行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)電機（1）包括：散熱器（20），其在第一面（21）上具有空腔（23）；電力模塊（30），其布置在散熱器（20）上，用于切換針對繞組（13）的電力供應；電力布線部（40），其布置在散熱器（20）的第一面（21）上，并且電連接到電力模塊（30），用于使驅(qū)動電流向繞組（13）流動；控制布線部（50），其布置在散熱器（20）的第二面（22）上，并且電連接到電力模塊（30），用于使控制電力模塊（30）的控制電流流動；以及至少一個電解電容器（60），其布置在電力布線部（40）中并且容納在空腔（23）中，從而防止電解電容器（60）的異常造成控制布線部（50）的異常。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機和電力轉(zhuǎn)向設備
【技術(shù)領域】
[0001]本公開一般涉及用于驅(qū)動電力轉(zhuǎn)向設備的旋轉(zhuǎn)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，旋轉(zhuǎn)電機具有形成為單體的馬達部和控制部。例如，專利文件I (亦即日本專利公開第2011-250489號)中的旋轉(zhuǎn)電機具有:控制單兀；散熱器，用于冷卻電力模塊；電力布線部，用于使驅(qū)動電流向馬達部流動；以及控制布線部，用于控制朝向電力模塊的控制電流。散熱器包括:兩個熱輻射塊；以及連接部，用于連接(亦即橋梁)這兩個板形熱輻射塊的短側(cè)端。電力布線部布置在散熱器的一側(cè)?？刂撇季€部布置在散熱器的相對側(cè)，亦即與上面布置有電力布線部的一側(cè)相對的相對側(cè)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，用于減少驅(qū)動電流波紋的電解電容器以夾在兩個熱輻射塊之間的方式布置在電力布線部中。亦即，以這樣的方式，兩個熱輻射塊之間的空間被用于電子部件的有效布置。
[0003]電力布線部中布置的電解電容器在被施加過度電壓和/或異常電壓時可能會產(chǎn)生熱。當這樣的發(fā)熱持續(xù)時，電解液可能會從電解電容器中泄漏，并且/或者電解電容器可能會爆炸。在專利文件I的旋轉(zhuǎn)電機中，兩個熱輻射塊的長側(cè)端沒有彼此連接，并且連接部被形成以僅連接兩個熱輻射塊的短側(cè)端。換言之，控制布線部的大部分未被散熱器覆蓋，并且暴露于電解電容器。因此，如果電解電容器會爆炸，則來自爆炸的電容器的碎片可能會接觸到控制布線部中的電子部件，對電子部件和/或控制布線部本身造成破壞。
[0004]進一步，如果專利文件I的旋轉(zhuǎn)電機用作電力轉(zhuǎn)向設備的驅(qū)動源，其中控制布線部垂直位于電解電容器下方，則控制布線部可能會被從電解電容器中泄漏并且滴到控制布線部的電子部件上的電解液破壞，造成控制布線部功能異常。
[0005]如果電解電容器爆炸或泄漏電解液，則控制布線部可能會功能異常，而造成旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動被禁用并且電力轉(zhuǎn)向設備停止起作用。
[0006]電解電容器起到減少驅(qū)動電流波紋的作用。換言之，電解電容器提供了噪聲防護功能。因此，電解電容器的泄漏和/或爆炸應當僅導致噪聲防護功能的喪失，而不應當影響其它部分如旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動、電力轉(zhuǎn)向設備的操作和/或車輛的行進。然而，專利文件I中的電解電容器的泄漏或爆炸可能會導致控制布線部的功能異常，從而導致電力轉(zhuǎn)向設備的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開的目的是提供一種利用旋轉(zhuǎn)電機的電力轉(zhuǎn)向設備，其中旋轉(zhuǎn)電機防止由電解電容器的異常造成的對控制布線部的破壞。
[0008]在本公開的一方面，用于對驅(qū)動對象進行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)電機包括馬達殼體、定子、繞組、轉(zhuǎn)子、軸、輸出桿、散熱器、電力模塊、電力布線部、控制布線部、電解電容器和電子部件。馬達殼體具有圓柱形狀。定子容納在馬達殼體中。繞組纏繞在定子上。轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地布置在定子內(nèi)部。軸耦合到并且布置在轉(zhuǎn)子的中心。輸出桿布置在軸上，并且通過與驅(qū)動對象的連接將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)輸出到驅(qū)動對象。散熱器在軸向方向上布置在馬達殼體上，在散熱器的第一面上具有空腔。電力模塊布置在散熱器上，并且切換用于繞組的電力供應。通過將電力模塊布置在散熱器上，通過散熱器散發(fā)由電力模塊的操作造成的熱。電力布線部布置在散熱器的第一面上，并且電連接到電力模塊。電力布線部被用來使驅(qū)動電流向繞組流動?？刂撇季€部布置在散熱器的第二面上，并且電連接到電力模塊?？刂撇季€部被用來使用于控制電力模塊的控制電流流動。至少一個電解電容器布置在電力布線部中，并且容納在散熱器的空腔中。電解電容器例如被布置以減少驅(qū)動電流的波紋。電子部件布置在電力布線部面對散熱器的第一面的一側(cè)。電子部件例如包括線圈等，其構(gòu)成用于過濾電源電流的濾波電路。
[0009]本公開的電解電容器布置在散熱器相對于控制布線部的相對側(cè)，以容納在散熱器的空腔中。換言之，電解電容器的控制布線部側(cè)幾乎完全被散熱器覆蓋。因此，即使電解電容器由于過度和/或異常施加的電壓而產(chǎn)生熱和爆炸，也會防止爆炸的電解電容器的碎片接觸到控制布線部，從而防止了對控制布線部的破壞。因此，可以避免電解電容器的異常(亦即爆炸)造成控制布線部的異常的情形。
[0010]進一步，當旋轉(zhuǎn)電機布置成使得散熱器的空腔相對于重力面朝向上垂直方向時，如果電解電容器由于電壓的過度和異常施加所造成的發(fā)熱而泄漏電解液，則從電解電容器中泄漏的電解液會被空腔接住。因此，可以防止來自電容器的泄漏溶液滴到控制布線部上。因此，可以避免電解電容器的異常(亦即溶液泄漏)造成控制布線部的異常的情形。
[0011]如上所述，本公開是防止可能由電解電容器的異常造成控制布線部的異常的有效方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]從參考附圖布置的以下詳細描述中，本公開的其它目的、特征和優(yōu)點將會變得更加明顯。在附圖中:
[0013]圖1是本公開的第一實施例中的旋轉(zhuǎn)電機的橫截面；
[0014]圖2是應用于電力轉(zhuǎn)向設備的本公開的第一實施例中的旋轉(zhuǎn)電機的框圖；
[0015]圖3是本公開的第一實施例中的旋轉(zhuǎn)電機的分解透視圖；
[0016]圖4A是本公開的第一實施例中的旋轉(zhuǎn)電機的散熱器的側(cè)視圖；
[0017]圖4B是在IV B箭頭方向上觀看的圖4A的散熱器的視圖；
[0018]圖4C是在IV C箭頭方向上觀看的圖4A的散熱器的視圖；
[0019]圖4D是散熱器的透視圖；
[0020]圖4E是散熱器的透視圖；
[0021]圖5A是本公開的第一實施例中的旋轉(zhuǎn)電機的電力布線部、電解電容器和電子部件的側(cè)視圖；
[0022]圖5B是在箭頭V B方向上觀看的圖5A的部分的視圖；
[0023]圖5C是在箭頭V C方向上觀看的圖5A的部分的視圖；
[0024]圖是圖5A的部分的透視圖；
[0025]圖6是本公開的第二實施例中的電力轉(zhuǎn)向設備的框圖；以及
[0026]圖7是應用于本公開的第二實施例中的電力轉(zhuǎn)向設備的旋轉(zhuǎn)電機的橫截面。【具體實施方式】
[0027]在下文中參考附圖來描述關(guān)于本公開中的旋轉(zhuǎn)電機和電力轉(zhuǎn)向設備的多個實施例。為了描述的簡潔起見，在這些實施例的描述中，相同的部分具有相同的標號。
[0028](第一實施例)
[0029]在圖1中示出了本公開中的旋轉(zhuǎn)電機的第一實施例。旋轉(zhuǎn)電機I通過接收電力供應而被驅(qū)動，并且用在電力轉(zhuǎn)向設備中以輔助車輛的轉(zhuǎn)向操作。
[0030]圖2圖示了具有電力轉(zhuǎn)向設備109的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100。在電力轉(zhuǎn)向設備109中，扭矩傳感器104布置在轉(zhuǎn)向軸102上，并且連接到方向盤101。扭矩傳感器104檢測由車輛駕駛員從方向盤101向轉(zhuǎn)向軸102輸入的轉(zhuǎn)向扭矩。
[0031]小齒輪106布置在轉(zhuǎn)向軸102的頂端，并且小齒輪106與轉(zhuǎn)向架107嚙合。在轉(zhuǎn)向架107的兩端，一對輪胎108通過拉桿等以可旋轉(zhuǎn)的方式連接。
[0032]以這樣的方式，當車輛駕駛員旋轉(zhuǎn)方向盤101時，連接到方向盤101的轉(zhuǎn)向軸102旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)向軸102的旋轉(zhuǎn)運動被小齒輪106轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)向架107的直線運動。根據(jù)轉(zhuǎn)向架107的直線運動的位移而使成對的輪胎108轉(zhuǎn)向一定角度。
[0033]電力轉(zhuǎn)向設備109包括:旋轉(zhuǎn)電機I，用于生成轉(zhuǎn)向輔助扭矩；以及減速齒輪103，用于減少旋轉(zhuǎn)電機I的轉(zhuǎn)速，并且將減少的旋轉(zhuǎn)傳送到轉(zhuǎn)向軸102連同其它部分。在當前實施例中，旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103的殼體110上。
[0034]旋轉(zhuǎn)電機I例如是三相無刷馬達，并且通過具有來自電池(未示出)的電力供應而被驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)電機I向減速齒輪103提供正向/反向旋轉(zhuǎn)。減速齒輪103對應于權(quán)利要求書中的驅(qū)動對象。電力轉(zhuǎn)向設備109包括上面描述的扭矩傳感器104和用于檢測車輛速度的車速傳感器105。
[0035]通過具有這樣的配置，電力轉(zhuǎn)向設備109根據(jù)來自扭矩傳感器104的信號和來自速度傳感器105的信號從旋轉(zhuǎn)電機I生成轉(zhuǎn)向輔助扭矩以輔助方向盤101的轉(zhuǎn)向，并且經(jīng)由減速齒輪103將扭矩傳送到轉(zhuǎn)向軸102。在當前實施例中，電力轉(zhuǎn)向設備109如上所述是柱輔助式電力轉(zhuǎn)向設備。
[0036]如圖1和圖3所示，旋轉(zhuǎn)電機I具有馬達部10和控制部80。旋轉(zhuǎn)電機I的馬達部10包括馬達殼體11、定子12、繞組13、轉(zhuǎn)子14、軸15和輸出桿16等。進一步，旋轉(zhuǎn)電機I的控制部80包括散熱器20、電力模塊30、電力布線部40、控制布線部50、電解電容器60和電子部件70等。
[0037]馬達殼體11可以由諸如金屬之類的材料形成為基本上圓柱的形狀。定子12也可以由諸如金屬(例如鐵等)之類的材料形成為基本上圓柱的形狀，并且固定地布置且容納在馬達殼體11內(nèi)部。繞組13纏繞在定子12上。
[0038]轉(zhuǎn)子14具有轉(zhuǎn)子芯141和磁鐵142。轉(zhuǎn)子芯141例如可以由諸如金屬之類的材料形成為基本上圓柱的形狀，并且同軸地布置在定子12內(nèi)部。磁鐵142也可以形成為基本上圓柱的形狀，并且布置在轉(zhuǎn)子芯141的外壁上。軸15可以由諸如金屬之類的材料形成為桿的形狀，并且布置在轉(zhuǎn)子14的中心，使得軸15連接到轉(zhuǎn)子14。
[0039]在當前實施例中，馬達部10包括前端蓋17、后端蓋18和貫穿螺栓19。
[0040]前端蓋17可以由諸如金屬之類的材料形成為盤的形狀，并且布置成覆蓋馬達殼體11的前端。前端蓋17具有布置在外圍的前法蘭耳171，作為從馬達殼體11外壁徑向向外突出的部分。在當前實施例中，在前端蓋17上形成三個前法蘭耳171。在三個前法蘭耳171中的每一個中形成前孔172。
[0041]前端蓋17具有前軸孔,軸15插入到所述前軸孔中。前軸孔支撐軸15的前端。換言之，前端蓋17充當用于軸15前端的軸承。
[0042]后端蓋18可以由諸如金屬之類的材料形成為盤的形狀，并且布置成相對于前端蓋17覆蓋馬達殼體11的后端。后端蓋18具有與前法蘭耳171相對地安置的布置在外圍的后法蘭耳181，作為從馬達殼體11外壁徑向向外突出的部分。在當前實施例中，在后端蓋18上形成三個后法蘭耳181。在三個后法蘭耳181中的每一個上的對應于前孔172的位置處形成后孔182。
[0043]后端蓋18具有后軸孔，軸15插入到所述后軸孔中。后軸孔支撐與軸15的前端相對地安置的軸15的后端。換言之，后端蓋18充當用于軸15后端的軸承。
[0044]使用上面的配置，轉(zhuǎn)子14連同軸15—起可旋轉(zhuǎn)地布置在定子12內(nèi)部?？梢栽谵D(zhuǎn)子14的外壁(亦即磁鐵142)和定子12的內(nèi)壁之間以圓柱形的形狀限定氣隙。
[0045]輸出桿16可以由諸如金屬之類的材料形成，并且布置在軸15的前端。更實際地，輸出桿16布置在軸15的前端，并且在與后端蓋18相對的方向上從前端蓋17延伸。通過與減速齒輪103的連接，輸出桿16可以將轉(zhuǎn)子14和軸15的旋轉(zhuǎn)輸出到減速齒輪103。
[0046]貫穿螺栓19插入到前孔172和后孔182中，以將后法蘭耳181和前法蘭耳171緊固在一起。貫穿螺栓19施加預定量的軸向力，以緊固貫穿螺栓19在前法蘭耳171和后法蘭耳181上的位置。以這樣的方式，馬達殼體11在前端蓋17和后端蓋18之間保持束縛狀態(tài)。
[0047]在當前實施例中，如圖3所示，在三個前法蘭耳171中的兩個中形成緊固孔173。
[0048]在緊固孔173中插入螺栓(未圖示)，以將減速齒輪103的殼體110緊固到前法蘭耳171。以這樣的方式將旋轉(zhuǎn)電機I安裝到減速齒輪103的殼體110上。
[0049]控制部80布置在馬達部10的后端蓋18 —側(cè)，以與馬達部10形成單體。換言之，控制部80布置在馬達殼體11相對于輸出桿16的相對側(cè)。
[0050]散熱器20布置在馬達殼體11的相對側(cè)，亦即后端蓋18相對于馬達殼體11的相對側(cè)。散熱器20沿著散熱器20的頂面21 (亦即在相對于重力的垂直向上方向上，如圖1所示)具有空腔23?？涨?3具有由第一底面24限定的內(nèi)壁，其中第一底面24平行于頂面21。進一步，空腔23的內(nèi)壁還由第二底面25限定，其中第二底面25平行于頂面21，并且與第一底面24相比在距離上更接近于頂面21。此外，空腔23具有側(cè)面26，該側(cè)面26垂直于第一底面24和第二底面25。更進一步，散熱器20具有通過去除側(cè)面26的一部分而在空腔23的側(cè)面26上形成的切除部27 (參見圖1、圖4B和圖4D)。以這樣的方式，散熱器20具有開口端(亦即在散熱器20沿著空腔23的頂面21 —側(cè))，如由圖1、圖4B和圖4D中的虛線所指示的那樣。
[0051]電力模塊30直接附接到散熱器20的外壁28上。例如，電力模塊30可以是切換元件如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等,用于切換針對繞組13的電力供應。在當前實施例中，提供了兩個電力模塊30。通過將電力模塊30直接附接到散熱器20，通過散熱器20散發(fā)來自電力模塊30 (例如當電力模塊30處于運行中時生成)的熱。[0052]電力布線部40布置在散熱器20的頂面21上。電力布線部40具有電力基板41。電力基板41通過導線31電連接到電力模塊30。進一步，電力模塊30通過馬達線131電連接到繞組13。將要供應給繞組13的驅(qū)動電流在電力基板41上流動。
[0053]控制布線部50布置在散熱器20的底面22上(亦即與散熱器20的頂面21相對的一側(cè))?？刂撇季€部50具有控制基板51?？刂苹?1通過導線32電連接到電力模塊30。用于控制電力模塊30的控制電流在控制基板51上流動。
[0054]電解電容器60是電力布線部40的部件，并且容納在散熱器20的空腔23中。電解電容器60例如是通孔式電子部件，并且連接到電力基板41面對散熱器20的一側(cè)。在當前實施例中，布置了四個電解電容器60 (參見圖3和圖5)。更實際地，電解電容器60容納在與空腔23的第一底面24相對應的位置處(參見圖1)。例如為了減少驅(qū)動電流波紋的目的而布置電解電容器60。亦即，電解電容器60被用來提供噪聲防護功能。
[0055]在當前實施例中，扼流圈71和電容器72用作電子部件70。扼流圈71和電容器72布置在電力布線部40的散熱器20—側(cè)(參見圖1和圖3)。更實際地，扼流圈71容納在將要在電力基板41上實施的與空腔23的第二底面25相對應的位置處(參見圖1)。另一方面，電容器72沒有容納在空腔23中(亦即位于將要在電力基板41上實施的空腔23外部的切除部27處)。扼流圈71和電容器72形成濾波電路，用于從電源電流中去除噪聲。
[0056]控制部80包括連接器81、導線82和蓋子83等。連接器81連接到控制基板51，并且安置成在徑向向外方向上從馬達殼體11突出。連接器81通過導線82電連接到電力基板41。蓋子83形成為圓柱形狀，具有由諸如金屬之類的材料制成的底部，用于覆蓋散熱器20、電力模塊30、電力布線部40、控制布線部50、電解電容器60和電子部件70。
[0057]用于傳輸信號的信號線束(未圖示)連接到連接器81。來自扭矩傳感器104的信號以及關(guān)于點火電壓的信號和CAN信號等被輸入到連接器81，作為針對控制布線部50的控制信號。進一步，用于電力供應的電源線束(未圖示)連接到連接器81，并且用于繞組13的電流亦即驅(qū)動電流被輸入到連接器81。在這種情況下，驅(qū)動電流通過連接器81、導線82、電力基板41、電力模塊30和馬達線131流向繞組13。
[0058]微型計算機52和旋轉(zhuǎn)角傳感器53實施在控制基板51上(亦即在基板51與散熱器20相對的一側(cè)，或者說是在面對后端蓋18的一側(cè))。
[0059]微型計算機52具有作為操作單元的CPU、作為存儲單元的ROM和RAM連同輸入與輸出單元等?；谕ㄟ^連接器81輸入的來自扭矩傳感器104的信號、關(guān)于點火電壓的信號和其它CAN信號等，通過根據(jù)ROM中存儲的程序執(zhí)行各種算術(shù)運算，并且通過控制電力模塊30，微型計算機52控制針對繞組13的電力供應。當為繞組13提供電力供應時，通過定子12生成旋轉(zhuǎn)磁場。以這樣的方式，轉(zhuǎn)子14與軸15旋轉(zhuǎn)，并且從輸出桿16輸出轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)。這樣一來，旋轉(zhuǎn)電機I就是單體式旋轉(zhuǎn)電機中的機構(gòu)加控制器，其中馬達部10和用于控制馬達部10的控制部80組合成單體。
[0060]進一步,在當前實施例中,在軸15相對于輸出桿16的相對側(cè),永久磁鐵151布置在軸15的后端。通過檢測永久磁鐵151的磁通量，旋轉(zhuǎn)角傳感器53檢測軸15和轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)角。旋轉(zhuǎn)角傳感器53將關(guān)于軸15和轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)角的信號輸出到微型計算機52。以這樣的方式，微型計算機52可以控制轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)而不丟失步長。
[0061]在下文中更加詳細地描述散熱器20的布置。[0062]如圖1所示，散熱器20布置成使得頂面21垂直于馬達殼體11的軸Αχ。進一步，旋轉(zhuǎn)電機I如圖2所示安裝在減速齒輪103的殼體110上，以便馬達殼體11的軸Ax基本上與垂直方向?qū)剩⑶逸敵鰲U16相對于重力垂直向下指向。因此，在安裝的狀態(tài)下(亦即當旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103上時)，散熱器20的頂面21垂直于相對于重力的垂直方向。換言之，當前實施例中的散熱器20布置成使得空腔23相對于重力垂直面朝上。
[0063]在這種情況下，通過將虛擬直線LI和虛擬平面Pl之間的角度指定為角α，其中虛擬直線LI垂直于散熱器20的頂面21，并且其中虛擬平面Pl垂直于相對于重力的垂直方向，當前實施例中的旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103上，使得角α基本上等于90度(參見圖1和圖2)。
[0064]進一步，在當前實施例中，空腔23可以具有空間SI，該空間SI具有通過以下限定的體積:(i )虛擬平面Pl，其包括關(guān)于相對于重力的垂直向下方向的散熱器20開口端的最低點(亦即圖1、圖4B和圖4D中的虛線)；以及(ii)內(nèi)壁(亦即第一底面24、第二底面25和側(cè)面26)。通過從空間SI的體積中減去空間SI之內(nèi)部件的體積，可以計算空腔23的體積差(亦即圖1中的陰影區(qū)域的體積)。亦即，通過從空間SI的體積中減去電解電容器60和電子部件70 (亦即扼流圈71)的體積，來計算空腔23的體積差。
[0065]空腔23的體積差等于或大于至少一個電解電容器60中包含的電解液的體積。以這樣的方式，即使電解電容器60中的一個泄漏了電解液，從電解電容器60中泄漏的電解液也可以包含在空腔23中。因此，防止了電解液滴到位于散熱器20下方的控制布線部50上。
[0066]如上所述，通過將電容器60布置成與控制布線部50分離并且相對于散熱器20位于控制布線部50的相對側(cè)，電解電容器60在當前實施例中容納在散熱器20的空腔23之內(nèi)。換言之，電解電容器60面對控制布線部50的一側(cè)幾乎完全被散熱器20覆蓋。因此，即使電解電容器60由于過度和/或異常施加的電流而爆炸，也會防止爆炸的電容器60的碎片接觸到控制布線部50并對控制布線部50造成破壞。因此，避免了造成電解電容器60的異常(亦即爆炸)導致控制布線部50的異常的情形。
[0067]進一步，在當前實施例中，當旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103上時，散熱器20的頂面21布置成垂直于相對于重力的垂直方向。亦即，當前實施例中的散熱器20布置成使得空腔23相對于重力垂直面朝上。因此，即使電解電容器60由于過度和/或異常施加的電流而爆炸使得電解液從電解電容器60中泄漏，空腔23也將電解液接住。因此，防止了從電解電容器60泄漏的電解液滴在控制布線部50上。因此，可以避免造成電解電容器60的異常(亦即溶液泄漏)導致控制布線部50的異常的情形。
[0068]在當前實施例中，如上所述防止了電解電容器60中的異常造成控制布線部50中的異常。
[0069]進一步，在當前實施例中，當將虛擬直線LI和虛擬平面Pl之間的角度指定為角α時，其中虛擬直線LI垂直于散熱器20的頂面21，并且其中虛擬平面Pl垂直于垂直方向，旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103上，使得角α基本上等于90度(參見圖1和圖2)。
[0070]進一步，在當前實施例中，空腔23可以具有空間SI，該空間SI具有通過以下限定的體積:(i )虛擬平面Pl，其包括關(guān)于相對于重力的垂直向下方向的散熱器20開口端的最低點(亦即圖1、圖4B和圖4D中的虛線)；以及(ii)內(nèi)壁(亦即第一底面24、第二底面25和側(cè)面26)。通過從空間SI的體積中減去空間SI之內(nèi)部件的體積，可以計算空腔23的體積差(亦即圖1中的陰影區(qū)域的體積)。亦即，通過從空間SI的體積中減去電解電容器60和電子部件70 (亦即扼流圈71)的體積，來計算空腔23的體積差。
[0071]空腔23的體積差等于或大于至少一個電解電容器60中包含的電解液的體積。以這樣的方式，即使電解電容器60中的一個泄漏了電解液，從電解電容器60中泄漏的電解液也可以包含在空腔23中。因此，防止了電解液滴到位于散熱器20下方的控制布線部50上。進而，可以避免造成電解電容器60的異常(亦即溶液泄漏)導致控制布線部50的異常的情形。
[0072](第二實施例)
[0073]圖6示出了本公開的第二實施例中的電力轉(zhuǎn)向設備。
[0074]第二實施例不同于第一實施例之處在于，減速齒輪103布置在轉(zhuǎn)向架107上。旋轉(zhuǎn)電機I安裝在減速齒輪103的殼體110上。減速齒輪103減少旋轉(zhuǎn)電機I的轉(zhuǎn)速，并且將旋轉(zhuǎn)傳送到轉(zhuǎn)向架107。換言之，第二實施例中的電力轉(zhuǎn)向設備109是架輔助式的電力轉(zhuǎn)向設備。
[0075]如圖6所示，旋轉(zhuǎn)電機I在當前實施例中安裝在減速齒輪103的殼體110上，以便馬達殼體11的軸Ax關(guān)于虛擬平面Pl成大約5度的角度，其中虛擬平面Pl垂直于相對于重力的垂直方向。因此，當旋轉(zhuǎn)電機I安裝在減速齒輪103上時，散熱器20的頂面21關(guān)于相對于重力的垂直方向成大約5度的角度。
[0076]在這種情況下，通過將虛擬直線LI和虛擬平面Pl之間的角度指定為角α，其中虛擬直線LI垂直于散熱器20的頂面21，并且其中虛擬平面Pl垂直于相對于重力的垂直方向，當前實施例中的旋轉(zhuǎn)電機I布置在減速齒輪103上，使得角α基本上等于5度(參見圖6和圖7)。
[0077]進一步，在當前實施例中，空腔23可以具有空間SI，該空間SI具有通過以下限定的體積:(i)虛擬平面Ρ1，其包括相對于重力在垂直向下方向的散熱器20開口端的最低點(亦即圖7中的虛線)；以及(ii)內(nèi)壁(亦即第一底面24、第二底面25和側(cè)面26)。通過從空間SI的體積中減去空間SI之內(nèi)部件的體積，可以計算空腔23的體積差(亦即圖7中的陰影區(qū)域的體積)。亦即，通過從空間SI的體積中減去電解電容器60和電子部件70 (亦即扼流圈71)的體積，來計算空腔23的體積差。
[0078]空腔23的體積差大于至少一個電解電容器60中包含的電解液的體積。以這樣的方式，即使電解電容器60中的一個泄漏了電解液，從電解電容器60中泄漏的電解液也可以包含在空腔23中。因此，防止了電解液滴到位于散熱器20下方的控制布線部50上。進而，可以避免造成電解電容器60的異常(亦即溶液泄漏)導致控制布線部50的異常的情形。
[0079](其它實施例)
[0080]在上面描述的第一實施例中，旋轉(zhuǎn)電機布置在接近于驅(qū)動對象的位置處，以便垂直于散熱器頂面的虛擬直線和垂直于垂直方向的虛擬平面形成90度的角。進一步，在第二實施例中，旋轉(zhuǎn)電機布置在接近于驅(qū)動對象的位置處，以便垂直于散熱器頂面的虛擬直線和垂直于垂直方向的虛擬平面形成5度的角。在本公開的其它實施例中不同于這樣的配置，旋轉(zhuǎn)電機可以布置在接近于驅(qū)動對象的位置處，以便垂直于散熱器頂面的虛擬直線和垂直于垂直方向的虛擬平面形成大于5度但是小于90度的角。以這樣的方式，即使電解電容器60中的一個泄漏了電解液，從電解電容器60中泄漏的電解液也包含在空腔23中。[0081]進一步，在本公開的其它實施例中，旋轉(zhuǎn)電機可以布置在接近于驅(qū)動對象的位置處，使得散熱器的空腔面對任何方向。在本公開中，電解電容器的控制布線部的一側(cè)幾乎完全被散熱器覆蓋。結(jié)果，空腔可以具有開口端和空腔內(nèi)部的空間體積，使得可以通過從空腔內(nèi)部的空間體積中減去電解電容器和電子部件的體積來計算空腔的體積差。因此，即使電解電容器爆炸，也防止了爆炸的電解電容器的碎片接觸到控制布線部，這樣一來就防止了對控制布線部的破壞。
[0082]另外，在本公開的其它實施例中，只要(i)電力布線部布置在散熱器的一側(cè)，(ii)控制布線部布置在散熱器關(guān)于電力布線部的相對側(cè)，以及(iii)電解電容器布置在將要容納在散熱器空腔中的電力布線部中，包括散熱器的控制部就可以布置在馬達殼體的軸向方向的任一側(cè)，采取任何安裝位置。
[0083]此外，在本公開的其它實施例中，散熱器不需要具有切除部。
[0084]更進一步，在本公開的其它實施例中，散熱器的空腔可以容納任何數(shù)目的電解電容器。
[0085]進而，在本公開的其它實施例中，扼流圈可以和其它電子部件一起位于散熱器的空腔之外。
[0086]本公開可以用作用于除了電力轉(zhuǎn)向設備之外的裝置的驅(qū)動源。
[0087]盡管已參考附圖結(jié)合上面的實施例充分描述了本公開，但要注意的是，各種改變和修改對于本領域技術(shù)人員而言將會變得明顯，并且這樣的改變和修改要被理解為處于如所附權(quán)利要求限定的本公開的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對驅(qū)動對象(103)進行驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)電機(1)，包括: 馬達殼體(11)，其具有圓柱形狀； 定子(12)，其容納在所述馬達殼體(11)中； 繞組(13)，其纏繞在所述定子(12)上； 轉(zhuǎn)子(14)，其可旋轉(zhuǎn)地布置在所述定子(12)內(nèi)部； 軸(15)，其耦合到并且布置在所述轉(zhuǎn)子(14)的中心； 輸出桿(16)，其布置在所述軸(15)上，并且通過與驅(qū)動對象(103)的連接將所述轉(zhuǎn)子(14)的旋轉(zhuǎn)輸出到所述驅(qū)動對象(103)； 散熱器(20 ),其在軸向方向上布置在所述馬達殼體(11)上，在所述散熱器(20 )的第一面(21)上具有空腔(23)； 電力模塊(30)，其布置在所述散熱器(20)上，并且切換用于所述繞組(13)的電力供應； 電力布線部(40)，其布置在所述散熱器(20)的第一面(21)上以電連接到所述電力模塊(30)，并且使驅(qū)動電流向所述繞組(13)流動； 控制布線部(50)，其布置在所述散熱器(20)的第二面(22)上以電連接到所述電力模塊(30)，并且使用于控制所述電力模塊(30)的控制電流流動； 至少一個電解電容器(60)，其布置在所述電力布線部(40)中，并且容納在所述空腔(23)中;以及 電子部件(70，71，72)，其布置在所述電力布線部(40)面對所述散熱器(20)的第一面(21)的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，虛擬直線(Ax)垂直于所述散熱器(20)的第一面(21)，虛擬平面(Pl)垂直于相對于重力的垂直方向，并且所述旋轉(zhuǎn)電機(I)布置成使得所述虛擬直線(Ax)和所述虛擬平面(Pl)之間的角度等于或大于5度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，虛擬直線(Ax)垂直于所述散熱器(20)的第一面(21 )，虛擬平面(Pl)垂直于相對于重力的垂直方向，并且所述旋轉(zhuǎn)電機(I)布置成使得所述虛擬直線(Ax)和所述虛擬平面(Pl)之間的角度等于90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，所述空腔(23)通過空腔壁和開口端來限定，使得所述空腔(23)內(nèi)部的空間(SI)的體積通過(i)所述虛擬平面(Pl)和(ii)所述空腔壁來限定，所述虛擬平面(Pl)包括關(guān)于相對于重力的垂直向下方向的所述空腔(23)的開口端的最低點，并且通過從所述空腔(23)內(nèi)部的空間(SI)的體積中減去所述電解電容器(60)和所述電子部件(70，71，72)的體積來計算所述空腔(23)的體積差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，所述空腔(23)的體積差大于至少一個電解電容器(60)中包含的電解液的體積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，所述空腔(23)具有:開口端；所述空腔(23)內(nèi)部的空間(SI)的體積；以及通過從所述空腔(23)內(nèi)部的空間(SI)的體積中減去所述電解電容器(60)和所述電子部件(70，71，72)的體積而計算的所述空腔(23)的體積差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中，所述空腔(23)的體積差大于至少一個電解電容器(60)中包含的電解液的體積。
8.—種電力轉(zhuǎn)向設備(109),包括:馬達殼體(11)，其具有圓柱形狀； 定子(12)，其容納在所述馬達殼體(11)中； 繞組(13)，其纏繞在所述定子(12)上； 轉(zhuǎn)子(14)，其可旋轉(zhuǎn)地布置在所述定子(12)內(nèi)部； 軸(15)，其耦合到并且布置在所述轉(zhuǎn)子(14)的中心； 輸出桿(16)，其布置在所述軸(15)上，并且通過與驅(qū)動對象(103)的連接將所述轉(zhuǎn)子(14)的旋轉(zhuǎn)輸出到所述驅(qū)動對象(103)，其中，所述驅(qū)動對象(103)被驅(qū)動以輸出用于轉(zhuǎn)向的輔助扭矩； 散熱器(20 ),其在軸向方向上布置在所述馬達殼體(11)上，在所述散熱器(20 )的第一面(21)上具有空腔(23)； 電力模塊(30)，其布置在所述散熱器(20)上，并且切換用于所述繞組(13)的電力供應； 電力布線部(40)，其布置在所述散熱器(20)的第一面(21)上以電連接到所述電力模塊(30)，并且使驅(qū)動電流向所述繞組(13)流動； 控制布線部(50)，其布置在所述散熱器(20)的第二面(22)上以電連接到所述電力模塊(30)，并且使用于控制所述電力模塊(30)的控制電流流動； 至少一個電解電容器(60)，其布置在所述電力布線部(40)中，并且容納在所述空腔(23)中;以及 電子部件(70，71，72)，其布置在所述電力布線部(40)面對所述散熱器(20)的第一面(21)的一側(cè)。
【文檔編號】H02K11/00GK103580387SQ201310331726
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月3日
【發(fā)明者】瓜生信彥, 山崎雅志 申請人:株式會社電裝