(57)【要約】【課題】冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる新規な電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。【解決手段】実装基板（１９）の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路（３２，３３）を配設し、この正極側電源経路を基準にして実装基板の両側に電動モータを制御、駆動する電力変換回路（３６，３７、４４、４５、４６、４７）を配設する共に、更に電力変換回路の外側の実装基板に電動モータに繋がる出力端子（５２，５３）を配設する構成とした。これによれば、実装基板の中央から周縁部に向けて電力変換回路が配設できるので、配線距離を短くでき、実装基板（１９）の実装面積を縮小でき、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる。【選択図】図５
2020014380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械系制御要素を駆動する電動モータと、前記電動モータの出力軸とは反対側に配置され前記電動モータを制御する電子制御装置とにより構成され、前記電子制御装置は、前記電動モータが収容されたモータハウジングに結合されたＥＣＵハウジングと、前記ＥＣＵハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電力変換回路部を備えている電動駆動装置において、
少なくとも、前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路及び２つの負極側電源経路を隣接して配設し、前記２つの正極側電源経路及び前記２つの負極側電源経路を基準にして、前記実装基板の両側に前記電動モータを制御、駆動する電力変換回路を夫々配設する共に、更に前記２つの電力変換回路の外側の前記実装基板に前記電動モータに繋がる出力端子を夫々配設したことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項２】
機械系制御要素を駆動する電動モータと、前記電動モータの出力軸とは反対側に配置され前記電動モータを制御する電子制御装置とにより構成され、前記電子制御装置は、前記電動モータが収容されたモータハウジングに結合されたＥＣＵハウジングと、前記ＥＣＵハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体を備えている電動駆動装置において、
前記電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする電源回路部と、電動モータの駆動を主たる機能とする電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする制御回路部とに分割する共に、
少なくとも、前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路及び２つの負極側電源経路を隣接して配設し、前記２つの正極側電源経路及び前記２つの負極側電源経路を基準にして、前記実装基板の両側に前記電動モータを制御、駆動する電力変換回路を夫々配設する共に、更に前記２つの電力変換回路の外側の前記実装基板に前記電動モータに繋がる出力端子を夫々配設したことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項３】
請求項１或いは請求項２に記載の電動駆動装置において、
前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路を配設すると共に、前記正極側電源経路を基準にして外側に夫々の前記負極側電源経路を隣接して配設し、
前記２つの正極側電源経路上に高電位側パワースイッチング素子を配設すると共に、夫々の前記負極側電源経路を基準にして外側に低電位側パワースイッチング素子を配設し、更に前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路と前記負極側電源経路の間で直列に接続され、
前記低電位側パワースイッチング素子を基準にして外側に相リレー用パワースイッチング素子を配設すると共に、前記相リレー用パワースイッチング素子を基準にして外側に前記出力端子を配設し、前記相リレー用パワースイッチング素子は前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子の間と前記出力端子の間の電力の供給を制御することを特徴とする電動駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動駆動装置において、
前記２つの正極側電源経路及び前記２つの負極側電源経路は前記実装基板を分割するように線状に形成され、
前記高電位側パワースイッチング素子は、前記電動モータに巻回されているＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルに供給される電力を制御する高電位側Ｕ相パワースイッチング素子、高電位側Ｖ相パワースイッチング素子、高電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の高電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
前記低電位側パワースイッチング素子は、前記高電位側Ｕ相パワースイッチング素子、前記高電位側Ｖ相パワースイッチング素子、前記高電位側Ｗ相パワースイッチング素子と接続された、低電位側Ｕ相パワースイッチング素子、低電位側Ｖ相パワースイッチング素子、低電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の低電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
前記相リレー用パワースイッチング素子は、相リレー用Ｕ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｖ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の相リレー用パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
更に、前記出力端子は、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子、Ｗ相出力端子からなり、これらの３相の出力端子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置されている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動駆動装置において、
一方の前記正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子に対して、他方の前記正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子は、前記他方の正極側電源経路上で配設方向にずらした位置に配置されていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動駆動装置において、
前記一方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線と、前記他方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線は、夫々の前記正極側電源経路に対してほぼ対称の位置に配置されていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項７】
請求項４に記載の電動駆動装置において、
前記一方の正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子の夫々は、前記他方の前記正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子に対向するように配置されていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動駆動装置において、
前記一方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線と、前記他方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線は、前記夫々の正極側電源経路配設方向にずらした位置に配置されていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項９】
請求項１或いは請求項２に記載の電動駆動装置において、
前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの負極側電源経路を配設すると共に、前記負極側電源経路を基準にして外側に夫々正極側電源経路を隣接して配設し、
前記２つの正極側電源経路上に高電位側パワースイッチング素子を配設すると共に、夫々の前記負極側電源経路に沿って低電位側パワースイッチング素子を配設し、更に前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路と前記負極側電源経路の間で直列に接続され、
前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子を基準にして外側に相リレー用パワースイッチング素子を配設すると共に、前記相リレー用パワースイッチング素子を基準にして外側に前記出力端子を配設し、前記相リレー用パワースイッチング素子は前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子の間と前記出力端子の間の電力の供給を制御することを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動駆動装置において、
前記２つの負極側電源経路は前記実装基板を分割するように線状に形成され、前記夫々の正極側電源経路は、前記負極側電源経路に沿って配設される第１配線部と該第１配線部から配設方向を変更した第２配線部及び、該第２配線部と絶縁領域を介して対向し、前記負極側電源経路に沿って配設される第３配線部とを備え、
前記高電位側パワースイッチング素子は、前記電動モータに巻回されているＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルに供給される電力を制御する高電位側Ｕ相パワースイッチング素子、高電位側Ｖ相パワースイッチング素子、高電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の高電位側パワースイッチング素子は、前記正極側電源経路の前記第２配線部に配設されて前記第３配線部と接続され、
前記低電位側パワースイッチング素子は、前記第３配線部に配設された低電位側Ｕ相パワースイッチング素子、低電位側Ｖ相パワースイッチング素子、低電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、
前記相リレー用パワースイッチング素子は、相リレー用Ｕ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｖ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の相リレー用パワースイッチング素子は前記負極側電源経路に配設方向に順に配置され、
更に、前記出力端子は、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子、Ｗ相出力端子からなり、これらの３相の出力端子は前記負極側電源経路に配設方向に順に配置されている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項１１】
ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータの出力軸とは反対側に配置され前記電動モータを制御する電子制御装置とにより構成され、前記電子制御装置は、前記電動モータが収容されたモータハウジングに結合されたＥＣＵハウジングと、前記ＥＣＵハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体を備えている電動パワーステアリング装置において、
前記電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割する共に、
少なくとも、前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路及び２つの負極側電源経路を隣接して配設し、前記２つの正極側電源経路及び前記２つの負極側電源経路を基準にして、前記実装基板の両側に前記電動モータを制御、駆動する電力変換回路を夫々配設する共に、更に前記２つの電力変換回路の外側の前記実装基板に前記電動モータに繋がる出力端子を夫々配設したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記電力変換回路部は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路を配設すると共に、前記正極側電源経路を基準にして外側に夫々の前記負極側電源経路を隣接して配設し、
前記２つの正極側電源経路上に高電位側パワースイッチング素子を配設すると共に、夫々の前記負極側電源経路を基準にして外側に低電位側パワースイッチング素子を配設し、更に前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路と前記負極側電源経路の間で直列に接続され、
前記低電位側パワースイッチング素子を基準にして外側に相リレー用パワースイッチング素子を配設すると共に、前記相リレー用パワースイッチング素子を基準にして外側に前記出力端子を配設し、前記相リレー用パワースイッチング素子は前記高電位側パワースイッチング素子と前記低電位側パワースイッチング素子の間と前記出力端子の間の電力の供給を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記２つの正極側電源経路及び前記２つの負極側電源経路は前記実装基板を分割するように線状に形成され、
前記高電位側パワースイッチング素子は、前記電動モータに巻回されているＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルに供給される電力を制御する高電位側Ｕ相パワースイッチング素子、高電位側Ｖ相パワースイッチング素子、高電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の高電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
前記低電位側パワースイッチング素子は、前記高電位側Ｕ相パワースイッチング素子、前記高電位側Ｖ相パワースイッチング素子、前記高電位側Ｗ相パワースイッチング素子と接続された、低電位側Ｕ相パワースイッチング素子、低電位側Ｖ相パワースイッチング素子、低電位側Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の低電位側パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
前記相リレー用パワースイッチング素子は、相リレー用Ｕ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｖ相パワースイッチング素子、相リレー用Ｗ相パワースイッチング素子からなり、これらの３相の相リレー用パワースイッチング素子は前記正極側電源経路の配設方向に沿って配置され、
更に、前記出力端子は、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子、Ｗ相出力端子からなり、これらの３相の出力端子は前記正極側電源経路に配設方向に沿って配置されている
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一方の正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子に対して、前記他方の正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素は、前記他方の正極側電源経路上で配設方向にずらした位置に配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線と、前記他方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線は、夫々の前記正極側電源経路に対してほぼ対称の位置に配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一方の正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子の夫々は、前記他方の前記正極側電源経路に配置された前記３相の高電位側パワースイッチング素子に対向するように配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線と、前記他方の３相の高電位側パワースイッチング素子と前記３相の低電位側パワースイッチング素子を接続するジャンパ線は、前記夫々の正極側電源経路配設方向にずらした位置方向に配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子制御装置を内蔵した電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な産業機械分野においては、電動モータによって機械系制御要素を駆動することが行われているが、最近では電動モータの回転速度や回転トルクを制御する半導体素子等からなる電子制御装置を電動モータに一体的に組み込む、いわゆる機電一体型の電動駆動装置が採用され始めている。
【０００３】
機電一体型の電動駆動装置の例として、例えば自動車の電動パワーステアリング装置においては、運転者がステアリングホィールを操作することにより回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。そして、この電動モータを制御するため、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）がパワーステアリング装置に設けられている。
【０００４】
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、特開２０１３−６０１１９号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。特許文献１には、電動モータと電子制御装置とにより構成された電動パワーステアリング装置が記載されている。そして、電動モータは、アルミニウム合金等から作られた筒部を有するモータハウジングに収納され、電子制御装置は、モータハウジングの軸方向の出力軸とは反対側に配置されたＥＣＵハウジングに収納されている。ＥＣＵハウジングの内部に収納される電子制御装置は、電源回路部と、電動モータを駆動制御するＭＯＳＦＥＴ、或いはＩＧＢＴ等のようなパワースイッチング素子を有する電力変換回路部と、パワースイッチング素子を制御する制御回路部とを備え、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。
【０００５】
そして、ＥＣＵハウジングに収納された電子制御装置には、合成樹脂から作られたコネクタ端子組立体を介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が供給されている。コネクタ端子組立体は蓋体として機能しており、ＥＣＵハウジングに形成された開口部を塞ぐようにして電子制御装置と接続され、また固定ボルトによってＥＣＵハウジングの外表面に固定されている。
【０００６】
尚、この他に電子制御装置を一体化した電動駆動装置としては、電動ブレーキや各種油圧制御用の電動油圧制御器等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−６０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電動パワーステアリング装置においては、ステアリング操作を補助するために電動モータが使用されており、この電動モータを制御、駆動するためにインバータ回路からなる電力変換回路が用いられている。そして、従来のように電力変換回路が一つの場合では、地絡等の故障が生じると電動モータを駆動することができなくなり、アシスト力が低下することによりステアリング操作性が低下する恐れがある。このため、最近では電力変換回路が故障した時のバックアップとして、同一機能の電力変換回路を２個用いる冗長化が必要となってきている。
【０００９】
そして、この冗長化を実施する場合、今までの電力変換回路に加えて更に同じ電力変換回路が必要となることから、電力変換回路を個別の実装基板に実装することが考えられるが、この場合は電力変換回路を実装した実装基板を軸方向に積層する形態でＥＣＵハウジングに取り付けるため軸方向の長さが長くなるという課題が発生する。
【００１０】
このＥＣＵハウジングが軸方向に長くなるのを対策するためには、同じ実装基板に２つの電力変換回路を実装することが考えられ、これによれば個別の実装基板を用いる場合に比べてＥＣＵハウジングの軸方向の長さを短くできる。
【００１１】
しかしながら、同じ実装基板を用いると、２つの電力変換回路を実装するためＥＣＵハウジングの半径方向の長さが長くなり、ＥＣＵハウジングの外形寸法が大きくなるという新たな課題が発生する。しかも、ＥＣＵハウジングの外径形状は、モータハウジングの外径形状に合わせて円筒形状になっているので、必然的に実装基板も円筒状のＥＣＵハウジング内に収容できる形状に形成されることが必要となる。
【００１２】
したがって、２つの電力変換回路を同一の実装基板に如何に高密度に実装するかが大きな課題となっており、この課題を解決するための実装技術の開発が強く要請されている。
本発明はこの要請に応えるために、新たな実装技術を提案するものである。
【００１３】
本発明の目的は、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる新規な電力変換回路部を備えた電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。尚、電力変換回路部とは実装基板とこの実装基板に実装された電力変換回路からなるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の基本的な特徴は、実装基板の外縁側から内側に向かって２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を隣接して配設し、この２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を基準にして実装基板の両周縁側に電動モータを制御、駆動する電力変換回路を配設する共に、更に電力変換回路の外側の実装基板に電動モータに繋がる出力端子を配設した、ところにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、実装基板の中央から周縁部に向けて電力変換回路が配設できるので、配線距離を短くできて電力変換回路の実装面積を縮小できる。この結果、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される一例としての操舵装置の全体斜視図である。
【図２】機電一体型の電動駆動装置としての電動パワーステアリング装置の全体斜視図である。
【図３】図２に示す電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。
【図４】電力変換回路の１つの相の回路構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第１の実施形態になる、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板の上面図である。
【図６】図５の電力変換回路の一部を拡大した拡大上面図である。
【図７】図６の負電極側電源経路付近の断面を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態になる、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板の上面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態になる、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板の上面図である。
【図１０】電動パワーステアリング装置の一部を縦に断面した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１８】
本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用される一例としての操舵装置の構成、及び機電一体型の電動駆動装置としての電動パワーステアリング装置の構成について図１、図２、及び図３を用いて簡単に説明する。
【００１９】
まず、自動車の前輪を操舵するための操舵装置について説明する。操舵装置１は図１に示すように構成されている。図示しないステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト２の下端には図示しないピニオンが設けられ、このピニオンは車体左右方向へ長い図示しないラックと噛み合っている。このラックの両端には前輪を左右方向へ操舵するためのタイロッド３が連結されており、ラックはラックハウジング４に覆われている。そして、ラックハウジング４とタイロッド３との間にはゴムブーツ５が設けられている。
【００２０】
ステアリングホイールを回動操作する際のトルクを補助するため、電動パワーステアリング装置６が設けられている。即ち、ステアリングシャフト２の回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサ７が設けられ、トルクセンサ７の検出値に基づいてラックにギヤ１０を介して操舵補助力を付与する電動モータ部８と、電動モータ部８に配置された電動モータを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）部９とが設けられている。電動パワーステアリング装置６の電動モータ部８は、出力軸側の外周部の３箇所が図示しないボルトを介してギヤ１０に接続され、電動モータ８部の出力軸とは反対側に電子制御装置部９が設けられている。
【００２１】
図２に示すように、電動モータ部８はアルミニウム合金等から作られた筒部を有するモータハウジング１１Ａ及びこれに収納された図示しない電動モータ（三相直流電動モータ）とから構成され、電子制御装置部９は、モータハウジング１１Ａの軸方向の出力軸とは反対側に配置された、アルミニウム合金等で作られたＥＣＵハウジング１１Ｂ及びこれに収納された図示しない電子制御組立体から構成されている。
【００２２】
モータハウジング１１ＡとＥＣＵハウジング１１Ｂはその対向端面で固定ボルトによって一体的に固定されている。ＥＣＵハウジング１１Ｂの内部に収納された電子制御組立体は、必要な電源を生成する電源回路部や、電動モータ部８の電動モータを駆動制御するＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等からなるパワースイッチング素子を有する電力変換回路や、このパワースイッチング素子を制御する制御回路部からなり、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。
【００２３】
ＥＣＵハウジング１１Ｂの端面にはコネクタ端子組立体を兼用する合成樹脂製の蓋体１２が固定ボルトによって固定されている。蓋体１２には電力供給用のコネクタ端子形成部１２Ａ、検出センサ用のコネクタ端子形成部１２Ｂ、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用のコネクタ端子形成部１２Ｃを備えている。そして、ＥＣＵハウジング１１Ｂに収納された電子制御組立体は、合成樹脂から作られた蓋体１２の電力供給用のコネクタ端子形成部１２Ａを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が検出センサ用のコネクタ形成端子部１２Ｂを介して供給され、現在の電動パワーステアリング装置の制御状態信号が制御状態送出用のコネクタ端子形成部１２Ｃを介して送出されている。  ここで、蓋体１２はＥＣＵハウジング１１Ｂの開口部の全体を覆うような形状になっているが、各コネクタ端子を小型に形成して、ＥＣＵハウジング１１Ｂに形成された挿入孔を挿通して電子制御装組立体と接続する構成にしても良いものである。
【００２４】
以上のような構成の電動パワーステアリング装置６においては、ステアリングホイールが操作されることによりステアリングシャフト２がいずれかの方向へ回動操作されると、このステアリングシャフト２の回動方向と回動トルクとをトルクセンサ７が検出し、この検出値に基づいて制御回路部が電動モータの駆動操作量を演算する。この演算した駆動操作量に基づいて電力変換回路部のパワースイッチング素子により電動モータが駆動され、電動モータの出力軸はステアリングシャフト１を操作方向と同じ方向へ駆動するように回動される。出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ１０を介してずししないラックへ伝達され、自動車が操舵されるものである。これらの構成、作用は既によく知られているので、これ以上の説明は省略する。
【００２５】
また、パワーステアリング装置としては、前述のような所謂ピニオンアシスト型のほか、ステアリングホイールが接続されるステアリングシャフト２が回転自在に保持されるコラム部に減速機とともに電動モータ部8及び電子制御部9が配置され、コラム部にアシスト力を付与する所謂コラムアシスト式とすることができる。
【００２６】
図３に電動パワーステアリング装置６の分解斜視図を示している。尚、モータハウジング１１Ａには通常は電動モータが収納されているものである。そして、上述したようにモータハウジング１１ＡとＥＣＵハウジング１１Ｂは別体のアルミニウム合金から作られているが、両ハウジングは同一のハウジングとしても良いものである。
【００２７】
電子制御装置部９は、モータハウジング１１Ａ内の電動モータの図示しない出力軸と反対側に結合されたＥＣＵハウジング１１Ｂと、ＥＣＵハウジング１１Ｂに複数の固定ボルトによって結合された蓋体（図示せず）とから構成されている。蓋体はコネクタ端子組立体を兼用するものであり、合成樹脂から射出成型によって形成されている。尚、この蓋体には各種のコネクタ配線部が同時にインサートモールドによって埋設されている。
【００２８】
ＥＣＵハウジング１１Ｂ及び蓋体とから構成される収容空間には、電源回路部１３が設けられ、ＥＣＵハウジング１１Ｂの収納空間には電力変換回路部１４、ガイドモール板１５、制御回路部１６が配置されている。電源回路部１３、電力変換回路部１４、ガイドモール板１５、制御回路部１６は電子制御組立体を構成するものである。
【００２９】
ＥＣＵハウジング１１Ｂの内部にはアルミニウム、或いはアルミニウム合金等の金属から作られた放熱基体１７が配置されている。この放熱基体１７はＥＣＵハウジング１１Ｂと一体的に結合されている。また、この放熱基体１７の両面には片面実装によって電源回路部１３及び電力変換回路部１４を構成する電気部品が載置された金属製の第１実装基板１８、第２実装基板１９が固定されている。
【００３０】
上述した通り、金属製の第１実装基板１８と金属製の第２実装基板１９の間には所定の厚さを備えるアルミニウムやアルミニウム合金からなる放熱基体１７が配置されており、この放熱基体１７は放熱部材として機能するもので、ＥＣＵハウジング１１Ｂと一体的に結合され、ＥＣＵハウジング１１Ｂから外気に放熱できるように構成されている。ここで、金属製の実装基板１８、１９と放熱基体１７は、熱的な接触を高めるため熱伝導性の良い放熱接着剤、放熱シート、放熱グリース等の放熱機能材が第１実装基板１８、第２実装基板１９と放熱基体１７の間に介装されている。
【００３１】
蓋体と放熱基体１７の間には、電動モータを駆動するインバータ装置に使用される直流電源の生成を主たる機能とする電源回路部１３が配置されている。
【００３２】
この電源回路部１３は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる第１実装基板１８の片面上に、コンデンサ、コイル、ＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子、バッテリからの電源側コネクタ端子が接続される電源側コネクタ、電力変換回路部１４に高圧電源を供給する高圧側コネクタ端子が接続される高圧側コネクタ、制御回路部１６に低圧電源を供給する低圧側コネクタ端子が接続される低圧側コネクタ等の電気部品が実装されている。第１実装基板１８は、アルミニウム基板の上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に銅箔からなる配線パターンを印刷して構成されており、この上に電気部品が載置されて夫々の電気部品が電気的に接続されるものである。電源回路部１３は、コンデンサやコイル、コネクタ等の比較的形状が大きい（＝背が高い）電気部品が使用されている。また、第１実装基板１８は消費電力が小さい場合は、樹脂基板にすることも出来る。
【００３３】
そして、放熱基体１７の電源回路部１３が位置する側と反対側には、電動モータの駆動を主たる機能とするインバータ制御を実行する電力変換回路部１４が配置されている。この電力変換回路部１４は放熱基体１７を境にして電源回路部１３としての第１実装基板１８に対向するように、電力変換回路部１４としての第２実装基板１９を配置している。
【００３４】
この第２実装基板１９と第１実装基板１８との対向面は放熱基体１７に熱が相互に伝わりやすいものとなっている。更に、第１実装基板１８及び第２実装基板１９と放熱基体１７の間には熱伝導性の良い放熱接着剤、放熱シート、放熱グリース等の放熱機能材が介装されている。
【００３５】
電力変換回路部１４は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる実装基板１９上に、複数のＭＯＳＦＥＴ、或いはＩＧＢＴからなるパワースイッチング素子、及びこれの出力用の出力端子、及びスイッチング素子を制御するゲート、ドレイン、ソース等の入力信号の入力やスイッチング素子の動作状況を制御回路部１６にフィードバックするためのコネクタ端子等が実装されている。また、電源回路部１３から電力の供給を受けるインバータ側コネクタも設けられている。ここで、電力変換回路部１４は、実装基板１９と、この実装基板１９に実装された電力変換回路からなるものである。
【００３６】
電力変換回路部１４とモータハウジング１１Ａの間には、電力変換回路部１４のスイッチング素子のスイッチング制御等を主たる機能とする制御回路部１６が配置されている。
ＥＣＵハウジング１１Ｂには、モータハウジング１１Ａ側に向けて樹脂基板取付ボス２０が形成されており、この樹脂基板取付ボス２０に制御回路部１６の樹脂基板２１が取付けボルトで固定されている。
【００３７】
制御回路部１６は、合成樹脂等からなる樹脂基板２１上に、電力変換回路部１４のスイッチング素子等を制御するマイクロコンピュータ等が実装されている。尚、樹脂基板２１上には図３に示しているように、マイクロコンピュータ３２の周辺回路等の電気部品が配置されている。また、電動モータの回転数や回転位相を検出するための磁気検出素子（例えば、ＭＲ素子）も実装されており、電動モータの回転軸に固定されたセンサマグネットＭＧと協働して電動モータの回転数や回転位相を検出するようにしている。
【００３８】
このように、蓋体からモータハウジング１１Ａ側に向かって、電源回路部１３、放熱基体１７、電力変換回路部１４、及び制御回路部１６の順番で配置されている。このように電源回路部１３から距離を置いて制御回路部１６を配置することで、電源ノイズを除去した後に制御回路部１６に安定した電源を提供することができるようになる。
【００３９】
さて、上述したように、電動パワーステアリング装置においては電力変換回路が故障した時のバックアップとして、同一機能の電力変換回路を２個用いる冗長化が必要となってきている。そして、この冗長化を実施する場合、今までの電力変換回路に加えて更に同じ電力変換回路が必要となることから、同じ実装基板に２つの電力変換回路を実装することが考えられ、これによれば個別の実装基板に電力変換回路を実装する場合に比べてＥＣＵハウジングの軸方向の長さを短くできる。
【００４０】
しかしながら、同じ実装基板を用いると、２つの電力変換回路を実装するためＥＣＵハウジングの半径方向の長さが長くなり、ＥＣＵハウジングの径方向の外形寸法が大きくなるという新たな課題が発生する。しかも、ＥＣＵハウジングの外径形状は、モータハウジングの外径形状に合わせて円筒形状になっているので、実装基板も円筒状のＥＣＵハウジング内に収容できる形状に形成されることが望ましい。
【００４１】
したがって、２つの電力変換回路を同一の実装基板に如何に高密度に実装するかが大きな課題となっており、この課題を解決するための実装技術の開発が強く要請されている。
【実施例１】
【００４２】
本実施例はこの要請に応えるために、以下に説明する実装技術を提案するものである。
本実施例においては、電力変換回路部の実装基板の外縁から内側に向けてほぼ中央に２つの正極側電源経路を配設し、この正極側電源経路を基準にして実装基板の両側に負極側電源経路、電動モータを制御、駆動する電力変換回路を配設する共に、更に電力変換回路の外側の実装基板に電動モータに繋がる出力端子部を配設する構成を採用したものである。
【００４３】
このような構成の本実施例によれば、実装基板の中央側から周縁部に向けて電力変換回路を配設したので、配線距離を短くできて電力変換回路の実装面積を縮小でき、この結果、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができるようになる。
【００４４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施例で使用される電動モータＭは三相直流電動モータであり、電動モータＭにはＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルがステータに巻回されている。そして、この各相のコイルに制御された電力を供給するために電力変換回路部１４が設けられている。また、パワースイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを使用しているので、以下ではパワースイッチング素子の代表としてＭＯＳＦＥＴと表記する。
【００４５】
電力変換回路部１４の電力変換回路は、一般的にはインバータ回路として知られており、インバータ回路は基本的には図４に示す構成となっている。
【００４６】
図４は一つの相の回路構成を示しており、正極（＝電源）側電源経路２２と負極（＝接地）側電源経路２３の間に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ２４と低電位側ＭＯＳＦＥＴ２５とが直列に接続されている。更に、電動モータＭの一つのコイル２７に接続された相リレー用ＭＯＳＦＥＴ２６が設けられている。
【００４７】
高電位側ＭＯＳＦＥＴ２４は、ドレインＤＡ、ゲートＧＡ、ソースＳＡを備え、ドレインＤＡは正極側電源経路２２に接続されている。また低電位側ＭＯＳＦＥＴ２５は、ドレインＤＢ、ゲートＧＢ、ソースＳＢを備え、ソースＳＢは負極側電源経路２３に接続されている。そして、高電位側ＭＯＳＦＥＴ２４のソースＳＡは低電位側ＭＯＳＦＥＴ２５のドレインＤＢに接続されている。
【００４８】
相リレー用ＭＯＳＦＥＴ２６はドレインＤＣ、ゲートＧＣ、ソースＳＣを備え、ドレインＤＣは高電位側ＭＯＳＦＥＴ２４のソースＳＡと低電位側ＭＯＳＦＥＴ２５のドレインＤＢの接続点に接続され、ソースＳＣはコイル２７に接続されている。
【００４９】
したがって、制御回路部１６から、高電位側ＭＯＳＦＥＴ２４、低電位側ＭＯＳＦＥＴ２５、及び相リレー用ＭＯＳＦＥＴ２６の夫々のゲートＧＡ、ＧＢ、ＧＣに制御信号を与えることで、電動モータのコイル２７に制御された電力を供給することができるものである。
【００５０】
尚、図４は一つの相に関する回路構成であり、残りの二つの相についても同様に正極側電源経路２２と負極側電源経路２３の間に同様の回路が接続されるものであり、３相のブリッジ回路が形成される。これらの回路構成からなる電力変換回路が第２実装基板１９上に複数（電動モータＭの巻線系統数）に実装されるものである。
【００５１】
次に、本実施例になる電力変換回路部１４の電子部品の実装状態について図５に基づき説明する。ここで、図５では、高電位側ＭＯＳＦＥＴをＨｇｉｈを意味する「Ｈ」で示し、低電位側ＭＯＳＦＥＴをＬｏｗを意味する「Ｌ」で示し、相リレー用ＭＯＳＦＥＴをＰｈａｓｅを意味する「Ｐ」で示している。
【００５２】
図５において、電力変換回路部１４の第２実装基板１９は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる実装基板であり、この第２実装基板１９上に絶縁層を形成した後に絶縁層の上に銅箔からなる配線経路（配線パターン）を印刷し、この上に、複数のＭＯＳＦＥＴ、及びこれの出力用の出力端子、及びＭＯＳＦＥＴを制御するゲート、ドレイン、ソース等の入力信号の入力端子やＭＯＳＦＥＴの動作状況を制御回路部１６にフィードバックするためのモニタ端子等が実装されている。
【００５３】
そして、第２実装基板１９の表面には絶縁領域２８がほぼ全面に形成されており、この第２実装基板１９のほぼ中央Ｃ付近を基準にして、両側（図５上で左右）に第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１が形成されている。本実施例において、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１はほぼ同じ構成を採用されており、高電位側ＭＯＳＦＥＴの配置位置が相違している。これについては後述する。
【００５４】
そして、図４の参照番号２７に示すモータの巻線はモータの筐体内に２系統内蔵しており、第１電力変換回路３０によって第一の巻線へ通電し、同時に第２電力変換回路３１によって第二の巻線へ通電している。
【００５５】
よって、パワーステアリング装置６として正常に機能しているときは、要求されるアシストトルクに対して、それぞれの駆動系統で約５０％の出力で電動モータＭの駆動を行うものである。
【００５６】
ここで、例えば第１電力変換回路３０に素子の故障やモータ回路の地絡や短絡等の異常が発生すると、制御回路部１６は第１電力変換回路３０の動作を停止させるが、第２電力変換回路３１の動作は動作を継続しており、電動モータに継続的電力を供給して正常時の最大電流の約半分を供給可能とするものである。一方、第二の巻線に接続された、第２電力変換回路３１に故障が発生した場合は、その逆の動作となる。
【００５７】
また、このような制御に代わり、正常状態において、第２電力変換回路３１の入出力は遮断しつつ、第１電力変換回路３０によって電動モータを制御することもできる。
この場合、要求されるアシストトルクに対して相応の出力（例えばアシストトルクに対して１００％となる出力）で電動モータＭを駆動させることができる。
【００５８】
ここで、第１電力変換回路３０に地絡等の異常が発生すると、制御回路部１６は第１電力変換回路３０の動作を停止し、これに代わって第２電力変換回路３１の動作を開始し、電動モータに電力を供給してバックアップを行うことができる。
【００５９】
図５において、第２実装基板１９の絶縁領域２８の表面に各ＭＯＳＦＥＴのドレイン、ソース、ゲート等に繋がる各配線パターンが印刷されている。そして、第２実装基板１９のほぼ中央Ｃ付近には、図５上で第２実装基板１９を縦に横切るように、第１電力変換回路３０の第１正極側電源経路３２と第２電力変換回路３１の第２正極側電源経路３３が互いに間隔をもって絶縁された状態で配設されている。
【００６０】
この第１正極側電源経路３２と第２正極側電源経路３３は、所定の幅を備えてほぼ直線状に延びる形状に形成されており、第２実装基板１９の中央Ｃ付近を通るように配設されている。また、これらの各正極側電源経路３２、３３は対応した第１正極側電源端子部３４、第２正極側電源端子部３５に接続されている。第１正極側電源端子３４部、第２正極側電源端子３５部は、図示しない電源回路部の正極に接続される。
【００６１】
言い換えれば、第２実装基板１９の周縁（端部側）に絶縁した状態で隣接して形成された第１正極側電源端子部３４、第２正極側電源端子部３５から中央Ｃに向かって基板を横切るように絶縁された状態で隣接して第１正極側電源経路３２と第２正極側電源経路３３が形成されている。
【００６２】
また、第１正極側電源端子部３４、第２正極側電源端子部３５の両側には、後述する第１負極側電源経路３８と第２負極側電源経路３９が隣接して配置されるとともに、第１正極側電源経路３２と第２正極側電源経路３３の両側に沿って第２負極側電源経路３８と第２負極側電源経路３９が配線されている。
【００６３】
尚、第１正極側電源端子部３４、第２正極側電源端子部３５は、接続ランドとして形成されている。
【００６４】
そして、第１正極側電源経路３２の上には、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗが第１正極側電源経路３２を共通にして配置されており、後述する第1正極側電源端子部３４が配置される外周方向と反対の外周方向（図５で上側）から順番に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）３６Ｕ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）３６Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）３６Ｗが配置されている。
【００６５】
同様に、第２正極側電源経路３３の上には、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗが第２正極側電源経路３３を共通にして配置されており、図５で上から順番に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）３７Ｕ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）３７Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）３７Ｗが配置されている。尚、これらの３相のＭＯＳＦＥＴの配置位置の順序は任意であり、電動駆動装置の出力端子の位置に対応して適切な配置位置をとることができる。
【００６６】
ここで、第１正極側電源経路３２、第２正極側電源経路３３は、図４に示す各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴの共通のドレインＤＡの接続部として機能している。
【００６７】
各正極側電源経路３２、３３から実装基板１９の外周縁側（外側）には、第１負極側電源経路３８、第２負極側電源経路３９が配設されている。これらの第１負極側電源経路３８と第２負極側電源経路３９も、正極側電源経路３２、３３に沿って所定の幅を備えてほぼ直線状に延びる形状に形成されており、実装基板１９に配設されている正極側電源経路３２、３３に隣接して配設されている。これらの各負極側電源経路３８、３９は、これに対応した第１負極側電源端子４０、第２負極側電源端子４１に接続されている。第１負極側電源端子４０、第２負極側電源端子４１は、図示しない電源回路部の負極に接続されている。ここでも、各負極側電源経路３８、３９は各相の低電位側ＭＯＳＦＥＴの共通のソースＳＢの接続部として機能している。
【００６８】
第１負極側電源経路３８、第２負極側電源経路３９と第１負極側電源端子４０、第２負極側電源端子４１の間には、対称位置にシャント抵抗２９Ａ、２９Ｂが形成されている。
更に、正極側電源端子３４、３５と負極側電源端子４０、４１は夫々隣り合わせに整列させて一直線状に配置されている。
【００６９】
このように、各正極側電源経路３２、３３と各負極側電源経路３８、３９が隣接して配設されているため、配線距離が短くなり実装面積を縮小することが可能となる。また、正極電源経路３２、３３と負極電源経路３８、３９が隣接配線されることにより、配線が短くなりインダクタンス、ノイズを低減できるようになる。更に、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１の正極側電源端子３４、３５と負極側電源端子４０、４１は夫々隣り合わせに整列させて配置されているので、電源回路部１３と接続される電源端子が集約でき、実装基板１６の接続にかかる面積を集約することができる。また、その構造を簡略化することもできる。
【００７０】
各負極側電源経路３８、３９から実装基板１９の更に外周縁側（正極側電源経路３２、３３とは反対側となる外側）には、第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗが配設されている。この第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗは、各相に対応して３分割されて夫々が絶縁されており、個々の配線領域に各相の低電圧側ＭＯＳＦＥＴと相リレー用ＭＯＳＦＥＴが配置されている。
【００７１】
また、第１接続配線領域４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗ（第２接続配線領域４３Ｕ、４２Ｖ、４３Ｗ）の配置は、第１正極側電源経路３２（第２正極側電源経路３３）の配線方向に対して、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ（３７Ｕ）、３６Ｖ（３７Ｖ）、３６Ｗ（３６Ｗ）の並び順に対応している。
【００７２】
つまり、第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗには各相の低電圧側ＭＯＳＦＥＴが夫々絶縁された状態で配置されており、図５で上から順番に、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４４Ｕ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）４４Ｗが配置されている。
【００７３】
同様に、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗの上には各相の低電圧側ＭＯＳＦＥＴが夫々絶縁された状態で配置されており、図５で上から順番に、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）４５Ｕ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）４５Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）４５Ｗが配置されている。
【００７４】
また、第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗの上には、各相の低電位側ＭＯＳＦＥＴと共に、各相の相リレー用ＭＯＳＦＥＴの夫々が絶縁された状態で配置されている。第１接続配線領域４２には図５で上から順番に、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４６Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４６Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）４６Ｗが配置されている。
【００７５】
同様に、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗの上には各相の相リレー用ＭＯＳＦＥＴが配置されており、図５上で上から順番に、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）４７Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）４７Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）４７Ｗが配置されている。第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗは図４に示すソースＳＡ、ドレインＤＢ、ドレインＤＣの接続部の機能を備えている。
【００７６】
図５からわかるように、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴと低電位側ＭＯＳＦＥＴ及び相リレー用ＭＯＳＦＥＴの夫々は、正極側電源経路３２、３３の配線方向に沿って、整列されており、配線の引き回しが容易となり、実装基板１９の小型化にも寄与するものである。
【００７７】
より好ましくは、正極側電源経路３２、３３と平行な状態でほぼ同一線上に配置することで、さらに配線の引き回しが容易となり、実装基板１９の小型化にも寄与することができる。
【００７８】
更に、高電位側ＭＯＳＦＥＴが配置されている正極側電源経路３２、３３と低電位側ＭＯＳＦＥＴが配置されている接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、４３Ｕ〜４３Ｗの間には、負極側電源経路３８、３９が配設されている。このため、高電位側ＭＯＳＦＥＴと低電位側ＭＯＳＦＥＴの間にある負極側電源経路３８、３９を飛び越えて、高電位側ＭＯＳＦＥＴと低電位側ＭＯＳＦＥＴを接続する必要がある。
【００７９】
したがって、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）３６Ｕと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４４Ｕの間にはジャンパ線４８Ｕが設けられ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）３６Ｖと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４Ｖの間にはジャンパ線４８Ｖが設けられ、
高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）３６Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）４４Ｗの間にはジャンパ線４８Ｗが設けられている。
【００８０】
同様に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）３７Ｕと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）４５Ｕの間にはジャンパ線４９Ｕが設けられ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）３７Ｖと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）４５Ｖの間にはジャンパ線４９Ｖが設けられ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）３７Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）４５Ｗの間にはジャンパ線４９Ｗが設けられている。
【００８１】
ここで、第１電力変換回路３０側においては、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ〜４４Ｗとは互いに同じ位置で対向して配置されており、ジャンパ線４８Ｕ〜４８Ｗは図５上で各ＭＯＳＦＥＴの上側で相互のＭＯＳＦＥＴを接続している。
【００８２】
これに対して、第２電力変換回路３１側においては、第１電力変換回路３０側の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗに対して、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗは高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗとは互いに１つのＭＯＳＦＥＴ分だけずれた上側（第２正極側電源端子部３５及び第２負極側電源端子部４１が配置される外周方向と反対側の外周方向）の位置に配置されている。更に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ〜４５Ｗとは互いに１つのＭＯＳＦＥＴ分だけずれた下側（第２正極側電源端子部３５及び第２負極側電源端子部４１側の外周方向）の位置で対向して配置されている。
【００８３】
そして、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗのジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗの接続部は、第１電力変換回路３０側の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗとは異なり、図５にある通り下側で低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ〜４５Ｗと接続されている。したがって、各ジャンパ線４８Ｕ〜４８Ｗ、４９Ｕ〜４９Ｗは同じ位置に対称に配置されることになる。
【００８４】
第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、第２接続配線領域４３Ｕ〜４３Ｗから実装基板１９の更に外周縁側（第１正極側電源経路３２、第２正極側電源経路３３とは反対側となる外側）には第１出力配線領域５０Ｕ〜５０Ｗ、第２出力配線領域５１Ｕ〜５１Ｗが配設されている。この第１出力配線領域５０Ｕ〜５０Ｗ、第２出力配線領域５１Ｕ〜５１Ｗは、各相に対応して３分割されて夫々が絶縁されており、個々の配線領域に各相の出力端子が配置されている。
【００８５】
第１出力接続配線領域５０Ｕ〜５０Ｗには各相の出力端子部が接続ランドとして夫々絶縁されて配置されており、図５上で上から順番に、第１Ｕ相出力端子部５２Ｕ、第１Ｖ相出力端子部５２Ｖ、第１Ｗ相出力端子部５２Ｗが配置されている。同様に、第２出力配線領域５１Ｕ〜５１Ｗには各相の出力端子部が夫々絶縁されて配置されており、図５上で上側（第２正極側電源端子部３５及び第２負極側電源端子部４１が配置される外周方向と反対側の外周方向）から順番に、第２Ｕ相出力端子部５３Ｕ、第２Ｖ相出力端子部５３Ｖ、第２Ｗ相出力端子部５３Ｗが配置されている。
【００８６】
したがって、第１電力変換回路３０は、第１正極側電源経路３２を基準にして、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）３６Ｕ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）３６Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）３６Ｗが配置され、これより周縁側（＝外側）に低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４４Ｕ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）４４Ｗが第１正極側電源経路３２と平行に配置され、また、これより周縁側（＝外側）に相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４６Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４６Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）４６Ｗが第１正極側電源経路３２と平行に配置され、更にこれより周縁側（＝外側）に第１Ｕ相出力端子５２Ｕ、第１Ｖ相出力端子５２Ｖ、第１Ｗ相出力端子５２Ｗが第１正極側電源経路３２と平行に配置されている。
【００８７】
同様に、第２電力変換回路３１は、第２正極側電源経路３３を基準にして、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）３７Ｕ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）３７Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）３７Ｗが配置され、これより周縁側（＝外側）に低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）４５Ｕ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）４５Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）４５Ｗが第２正極側電源経路３３と平行に配置され、また、これより周縁側（＝外側）に相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）４７Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）４７Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）４７Ｗが第２正極側電源経路３３と平行に配置され、更にこれより周縁側（＝外側）に第２Ｕ相出力端子５３Ｕ、第２Ｖ相出力端子５３Ｖ、第２Ｗ相出力端子５３Ｗが第２正極側電源経路３３と平行に配置されている。
【００８８】
このように、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１は、実装基板１９の中央付近に配線された第１正極側電源経路３２および第２正極側電源経路３３を基準にして左右にほぼ対称に形成されるように展開されている。そして、周縁側（＝外側）に向かって高圧側ＭＯＳＦＥＴ、低圧側ＭＯＳＦＥＴ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴの順序で各素子が、正極側電源経路の伸長方向（図５で縦方向）に対して直交する方向に配置されているため、配線の長さを短くできるので実装面積を縮小できるようになる。また、正極側電源経路３２、３３と負極側電源経路３８、３９が隣接して配線されることによりインダクタンス、ノイズを低減できるようになる。
【００８９】
図５に戻って、第１電力変換回路３０の各出力端子部５２Ｕ、５２Ｖ、５２Ｗと、第２電力変換回路３１の各出力端子部５３Ｕ、５３Ｖ、５３Ｗは、図５に破線ＶＬで示すように縦方向に同一線上に平行に配置されている。また、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１の正極側電源端子部３４、３５と負極側電源端子部４０、４１は、図５に破線ＨＬで示すように横方向に同一線上に配置されている。
【００９０】
そして、図５にあるように、第１電力変換回路３０の各出力端子５２Ｕ、５２Ｖ、５２Ｗ、及び第２電力変換回路３１の各出力端子部５３Ｕ、５３Ｖ、５３Ｗの配置方向（破線ＶＬ）と、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１の正極側電源端子部３４、３５と負極側電源端部子４０、４１の配置方向（破線ＨＬ）は直交する形態で配置されている。
【００９１】
このような構成とすることで、円筒状のＥＣＵハウジング１１Ｂの形状に沿って実装基板１９の外形形状が形成されているので、第１電力変換回路３０と第２電力変換回路３１の各出力端子５２Ｕ、５２Ｖ、５２Ｗ、５３Ｕ、５３Ｖ、５３Ｗと、各電源端子３４、３５、４０、４１を円筒形状に合せて配置できるので、第２実装基板１９の縮小化を図ることができるようになる。
【００９２】
また、図５において第１電力変換回路３０の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗと第２電力変換回路３１の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗとは、一段だけ段違いにずらされて配置されている。このような配置にすることで、一方の電力変換回路の端側のＭＯＳＦＥＴが上側、或いは下側に位置するようになるので、ＥＣＵハウジング１１Ｂの円筒形状に沿った形状の実装基板１９の実装面を有効に活用できる。
【００９３】
すなわち、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗと高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗを衝き合わせるようにして実装基板１９の中央付近に集約させると、端側の高電位側ＭＯＳＦＥＴの部分は、実装基板１９の外周縁に近くなるため、十分な実装面積を得られなくなる。このため、この部分の実装面積を確保するためには、実装基板を大きくする必要がある。これに対して、図５に示すような高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗと高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗの配置構成をとれば、実装基板１９の外周縁に近い部分は１個のＭＯＳＦＥＴだけとなるので、十分な実装面積を得られるようになる。
【００９４】
尚、モータ筐体の曲面に合わせて第２実装基板１９をより円形とするときは、モータ筐体の曲面に沿って第１電力変換回路３０の各出力端子５２Ｕ、５２Ｖ、５２Ｗ、及び第２電力変換回路３１の各出力端子５３Ｕ、５３Ｖ、５３Ｗの配置や、正極側電源端子部３４、３５と負極側電源端部子部４０、４１の配置を変位させても良い。
【００９５】
また、図５に示すように各電力変換回路３０、３１の周囲には各ＭＯＳＦＥＴのゲート入力端子が配置されている。第１電力変換回路３０の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗの対応するゲート入力端子部は、高電位側第１Ｕ相ゲート入力端子部５４Ｕ、高電位側第１Ｖ相ゲート入力端子部５４Ｖ、高電位側第１Ｗ相ゲート入力端子部５４Ｗとして、図面上側の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕに近接して配置されている。
【００９６】
同様に、第２電力変換回路３１の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗの対応するゲート入力端子部は、高電位側第２Ｕ相ゲート入力端子部５５Ｕ、高電位側第２Ｖ相ゲート入力端子部５５Ｖ、高電位側第２Ｗ相ゲート入力端子部５５Ｗとして、図面上側の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕに近接して配置されている。
【００９７】
このように、高電位側第１Ｕ相ゲート入力端子部５４Ｕ、高電位側第１Ｖ相ゲート入力端子部５４Ｖ、高電位側第１Ｗ相ゲート入力端子部５４Ｗ、及び高電位側第２Ｕ相ゲート入力端子部５５Ｕ、高電位側第２Ｖ相ゲート入力端子部５５Ｖ、高電位側第２Ｗ相ゲート入力端子部５５Ｗは、実装基板１９の外周縁に近接して配置されている。
【００９８】
また、第１電力変換回路３０の低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ、４４Ｖ、４４Ｗの対応するゲート入力端子部は、低電位側第１Ｕ相ゲート入力端子部５６Ｕ、高電位側第１Ｖ相ゲート入力端子部５６Ｖ、高電位側第１Ｗ相ゲート入力端子部５６Ｗとして、図面の上側及び下側の低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ、４４Ｗに近接して配置されている。
【００９９】
同様に、第２電力変換回路３１の低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ、４５Ｖ、４５Ｗの対応するゲート入力端子部は、低電位側第２Ｕ相ゲート入力端子部５７Ｕ、低電位側第２Ｖ相ゲート入力端子部５７Ｖ、低電位側第２Ｗ相ゲート入力端子部５７Ｗとして、図面の上側及び下側の低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ、４５Ｗに近接して配置されている。
【０１００】
このように、低電位側第１Ｕ相ゲート入力端子部５６Ｕ、低電位側第１Ｖ相ゲート入力端子部５６Ｖ、低電位側第１Ｗ相ゲート入力端子部５６Ｗ、及び低電位側第２Ｕ相ゲート入力端子部５７Ｕ、低電位側第２Ｖ相ゲート入力端子部５７Ｖ、低電位側第２Ｗ相ゲート入力端子部５７Ｗは、実装基板１９の外周縁に近接して配置されている。
【０１０１】
また、第１電力変換回路３０の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗの対応するゲート入力端子部は、相リレー用第１Ｕ相ゲート入力端子部５８Ｕ、相リレー用第１Ｖ相ゲート入力端子部５８Ｖ、相リレー用第１Ｗ相ゲート入力端子部５８Ｗとして、図面の上側及び下側の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ４６Ｕ〜４６Ｗに近接して配置されている。
【０１０２】
同様に、第２電力変換回路３１の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ４７Ｕ、４７Ｖ、４７Ｗの対応するゲート入力端子部は、相リレー用第２Ｕ相ゲート入力端子部５９Ｕ、相リレー用第２Ｖ相ゲート入力端子部５９Ｖ、相リレー用第２Ｗ相ゲート入力端子部５９Ｗとして、図面の上側及び下側の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ４６Ｕ〜４６Ｗに近接して配置されている。
【０１０３】
このように、相リレー用第１Ｕ相ゲート入力端子部５８Ｕ、相リレー用第１Ｖ相ゲート入力端子部５８Ｖ、相リレー用第１Ｗ相ゲート入力端子部５８Ｗ、及び相リレー用第２Ｕ相ゲート入力端子部５９Ｕ、相リレー用第２Ｖ相ゲート入力端子部５９Ｖ、相リレー用第２Ｗ相ゲート入力端子部５９Ｗは、第２実装基板１９の外周縁に近接して配置されている。
【０１０４】
以上の通り、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗ、３７Ｕ〜３７Ｗ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ〜４４Ｗ、４５Ｕ〜４５Ｗ、及び相リレー用ＯＳＦＥＴ４６Ｕ〜４６Ｗ、４７Ｕ〜４７Ｗの各ゲート入力端子部５４Ｕ〜５４Ｗ、５５Ｕ〜５５Ｗ、５６Ｕ〜５６Ｗ、５７Ｕ〜５８Ｗ、５８Ｕ〜５８Ｗ、５９Ｕ〜５９Ｗは、第２実装基板１９における各ＭＯＳＦＥＴの配列方向に沿った第２実装基板１９の周縁部に配置されることになる。これによって各ゲート入力端子と各ＭＯＳＦＥＴをつなぐゲート信号線を負極側電源経路３８、３９や接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗ、４３Ｕ〜４３Ｗに沿って配線しやすくなり、配線距離の短縮ができるようになる。
【０１０５】
また、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗ、３７Ｕ〜３７Ｗ、及び低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ〜４４Ｗ、４５Ｕ〜４５Ｗのゲート信号線の配置等については図６に示すような構成とされている。尚、図６(第一変換部詳細)は第１電力変換回路３０について示しているが、第２電力変換回路３１についても同様の構成となっている。
【０１０６】
図６において、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗのゲート信号線に繋がれたゲートや対応するソースが形成された各相の第１高電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６０Ｕ〜６０Ｗは、第１正極側電源経路３２と第１負極側電源経路３８の間に所定の間隔、好ましくは等間隔に配置されている。そして、第１高電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６０Ｕ〜６０Ｗの端子方向は第１正極側電源経路３２に向いて配置されている。
【０１０７】
これによって、電動モータのコイルの相毎に第１高電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６０Ｕ〜６０Ｗを第１正極側電源経路３２に沿って配置可能となり、第１正極側電源経路３２の形状の複雑化を抑制することができる。
【０１０８】
同様に、第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗに対向する第１負極側電源経路３８には、第１負極側電源経路３８に沿って、第１高電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６０Ｕ〜６０Ｗが配置されている位置と対応する位置に、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕ〜６２Ｗが配設されている。
【０１０９】
つまり、各相の第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕ〜６２Ｗは、第１負極側電源経路３８に所定の間隔、好ましくは等間隔に配置されている。そして、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕ〜６２Ｗの端子方向は低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ〜４４Ｗに向いて配置されている。
【０１１０】
これによって、電動モータのコイルの相毎に第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕ〜６２Ｗを第１負極側電源経路３２に沿って配置可能となり、第１負極側電源経路３２の形状の複雑化を抑制することができる。
【０１１１】
尚、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕ〜６２Ｗと第１接続配線領域４２Ｕ〜４２Ｗの間に低電位側ＭＯＳＦＥＴ４４Ｕ〜４４Ｗのゲート信号線６４を配置する構成を採用している。これによって、特に低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４Ｖのゲート信号線６４Ｖをジャンパ線を用いないで配線することができる。図６からわかるように、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４Ｖのゲート信号線６４Ｖは、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４４Ｕを越えて横切るように配線されている。このため、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）４４Ｕと干渉しないで配線することが必要である。
【０１１２】
本実施例では図７に示しているように、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕと第１接続配線領域４２Ｕの間に、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４のゲート信号線６４Ｖを配置する構成を採用している。そして、図７にある通り、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ接続領域６２Ｕと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）４４はCu材からなる端子リード６６Ｖによってゲート信号線６４Ｖを跨ぐように構成されている。これによって、ジャンパ線を削減できる共に、これに伴う実装面積の低減、コスト低減、インダクタンス成分の増加を抑制することが可能となる。
【０１１３】
以上述べたように本実施例によれば、実装基板のほぼ中央に２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を隣接して配設し、この２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を基準にして実装基板の両側に、電動モータを制御、駆動する電力変換回路を構成する各相毎のＭＯＳＦＥＴを正極側電源経路に直交するように配設する共に、更に電力変換回路の外側の実装基板に電動モータに繋がる出力端子を配設した構成とした。
【０１１４】
本実施例によれば、実装基板の中央から周縁部に向けて冗長系の電力変換回路をほぼ対称に配設できるので、配線距離を短くできて回路基板の実装面積を縮小できる。この結果、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる。
【実施例２】
【０１１５】
次に本発明の第２の実施例について図８に基づき説明する。本実施例は基本的には第１実施例と同じ構成であるが、高電位側ＭＯＳＦＥＴの配置位置と、高電位側ＭＯＳＦＥＴと低電位側ＭＯＤＦＥＴとをつなぐジャンパ線の配置位置が異なっている点で相違している。尚、基本的な作用、効果は実施例１と同じであるので、以下ではこれ以外の作用、効果について説明する。
【０１１６】
また、図８においては実施例１と基本的に同じ構成なので、参照番号について必要な構成部品以外については省略して付していない。必要であれば図５を参照されたい。
【０１１７】
さて、図８において、第１電力変換回路３０の構成は実施例と同一である。一方、第２電力変換回路３１では、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗは、第１電力変換回路３０の高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ〜３６Ｗと互いに同じ位置で対向して配置されている。ただ、ジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗの接続位置は、図８上で実施例１とは反対に高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗの下側（第２正極側電源端子部３５、負極側電源端部子部４１側）に設定されている。
【０１１８】
同様に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ〜４５Ｗとは互いに同じ位置で対向して配置されている。ただ、これもジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗの接続位置は、図８上で実施例１とは反対に低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ〜４５Ｗの下側に設定されている。そして、ジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗは高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ〜３７Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ４５Ｕ〜４５の下側で夫々を接続することになる。
【０１１９】
したがって、第１電力変換回路３０の各ジャンパ線４８Ｕ〜４８Ｗに対して、第２電力変換回路３１のジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗは１つのＭＯＳＦＥＴ分だけ下側（第２正極側電源端子部３５、負極側電源端部子部４１側）にずれて配置されることになる。このような配置にすることで、第２電力変換回路３１のジャンパ線４９Ｕ〜４９Ｗが下側に位置するようになるので、ＥＣＵハウジング１１Ｂの円筒形状に沿った形状の実装基板１９の実装面を有効に活用できる。
【０１２０】
例えば、高電位側ＭＯＳＦＥＴ３６Ｕ、３６Ｖ、３６Ｗと高電位側ＭＯＳＦＥＴ３７Ｕ、３７Ｖ、３７Ｗを衝き合わせるようにし、しかもジャンパ線を同じ位置で実装基板１９の中央付近に集約させると、端側のジャンパ線は、実装基板１９の外周縁に近くなるため、十分な実装面積を得られなくなる。このため、この部分の実装面積を確保するためには、実装基板を大きくする必要がある。これに対して、図８に示すようなジャンパ線の配置構成をとれば、実装基板１９の外周縁に近い部分は１個のジャンパ線となるので、十分な実装面積を得られるようになる。
【実施例３】
【０１２１】
次に本発明の第３の実施例について図９に基づき説明する。本実施例は実施例１に示す正極側電源経路及び負極側電源経路の関係を置き換えたものであり、負極側電源経路を基準にして外側に正極側電源経路を配置した点、及びこれに伴って高電位側ＭＯＳＦＥＴと低電位側ＭＯＳＦＥＴの配置方向が異なっている点で相違している。
【０１２２】
尚、基本的な作用、効果は実施例１と同じであるので、以下ではこれ以外の作用、効果について説明する。
【０１２３】
また、図９においては説明に必要な構成部品以外については参照番号を省略して付していない。ゲート信号線等の構成は基本的には実施例１と同様、或いは等価であるので説明を省略する。
【０１２４】
図９において、実装基板１９の絶縁領域２８の表面に各ＭＯＳＦＥＴのドレイン、ソース、ゲート等が接続される各配線パターンが印刷されている。そして、実装基板１９のほぼ中央付近には、図９上で第２実装基板１９を第１負極側電源端子７２、第２負極側電源端子７３から反対側周縁部に向かって縦に横切るように、第１電力変換回路３０の第１負極側電源経路７０と第２電力変換回路３１の第２負極側電源経路７１が互いに間隔をもって絶縁された状態で配設されている。
【０１２５】
この第１負極側電源経路７０と第２負極側電源経路７１は、所定の幅を備えてほぼ直線状に延びる形状に形成されており、実装基板１９の中央付近に配設されている。ここで、各負極側電源経路７０、７１は、図４に示す各相の低電位側ＭＯＳＦＥＴの共通のソースＳＢの接続部として機能している。また、これらの各負極側電源経路７０、７１は対応した第１負極側電源端子部７２、第２負極側電源端子部７３に接続されている。
【０１２６】
また、各負極側電源経路７０、７１から実装基板１９の外周縁側（外側）には、第１正極側電源経路７４、第２正極側電源経路７５が配設されている。これらの第１正極側電源経路７４と第２正極側電源経路７５は、負極側電源経路７０、７１に対して平行になる部分と、この平行部分から直交するように所定の幅を備えてほぼ直線状に、第１正極側電源経路７４、第２正極側電源経路７５と平行に外周縁側に延びる形状に形成されて第２実装基板１９に配設されている。
【０１２７】
即ち、第１正極側電源経路７４と第２正極側電源経路７５は、負極側電源経路７０、７１の両側に配線される第１配線部７４ａと、第１配線部７４ａから後述する第１Ｕ相出力端子８６Ｕ、第１Ｖ相出力端子８６Ｖ、第１Ｗ相出力端子８６Ｗないし、第２Ｕ相出力端子８７Ｕ、第２Ｖ相出力端子８７Ｖ、第２Ｗ相出力端子８７Ｗが配置されている外周縁側に向きを変えて屈曲して配線された第２配線部７５ｂと、該第２配線部７５ｂと絶縁領域を介して対向し、負極側電源経路７０、７１の配線方向に配線される第３配線部７４ｃＵ，７４ｃＶ、７４ｃＷ、７５ｃＵ，７５ｃＶ、７５ｃＷとを備えている。
【０１２８】
また、第３配線部７４ｃＵ，７４ｃＶ、７４ｃＷ、７５ｃＵ，７５ｃＶ、７５ｃＷはモータＭの各巻線相毎に配線されている。
【０１２９】
これらの各正極側電源経路７４、７５は、これに対応した第１正極側電源端子７６、第２正極側電源端子７７に接続されている。尚、ここで、第１正極側電源経路７６、第２正極側電源経路７７は、図４に示す各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴの共通のドレインＤＡの接続部として機能している。
【０１３０】
そして、第１正極側電源経路７４の第２配線部７４ｂ上には、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴが配置されており、図９で第１負極側電源経路７０を基準として外周側に向けて順番に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）７８Ｗ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）７８Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）７８Ｕが整列して配置されている。
【０１３１】
同様に、第２正極側電源経路７５のとなる第２配線部７５ｂ上には、各相の高電位側ＭＯＳＦＥＴが配置されており、図９で第２負極側電源経路７１を基準として外周側に向けて順番に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）７９Ｗ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）７９Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）７９Ｕが整列して配置されている。
【０１３２】
尚、これらの３相のＭＯＳＦＥＴの配置位置の順序は任意であり、電動駆動装置の出力端子の位置に対応して適切な配置位置をとることができる。
【０１３３】
また、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）７８Ｗ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）７８Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）７８Ｕから延びた第１正極側電源経路７４の第３配線部７４ｃＷ、７４ｃＶ、７４ｃＵには、各相の低電圧側ＭＯＳＦＥＴが夫々絶縁された状態で配置されており、図９で第１負極側電源経路７０を基準として外周側に向けて順番に、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）８０Ｗ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）８０Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）８０Ｕが配置されている。
【０１３４】
同様に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）７９Ｗ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）７９Ｖ、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）７９Ｕから延びた第２正極側電源経路７５の第３配線部７５ｃＷ、７５ｃＶ、７５ｃＵには、各相の低電圧側ＭＯＳＦＥＴが夫々絶縁された状態で配置されており、図９で第２負極側電源経路７１を基準として外周側に向けて順番に、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）８１Ｗ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）８１Ｖ、低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）８１Ｕが配置されている。
【０１３５】
また、第２実装基板１９の外周側には、第１負極側電源経路７０とほぼ平行に各相の相リレー用ＭＯＳＦＥＴの夫々が絶縁された状態で配置されている。図９で上（第1負極側電源端子部７２及び第２負極側電源端子部７３が配置される外周側と反対側の外周側）から順番に、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）８２Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）８２Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）８２Ｗが配置されている。
【０１３６】
同様に、実装基板１９の外周側には、第２負極側電源経路７１とほぼ平行に各相の相リレー用ＭＯＳＦＥＴの夫々が絶縁された状態で配置されている。図９で上から順番に、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）８３Ｕ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）８３Ｖ、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）８３Ｗが配置されている。
【０１３７】
更に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）７８Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）８０Ｗとの間の第１正極側電源経路７４の第３配線部７４ｃＷと、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）８２Ｗとはジャンパ線８４Ｗを介して接続されている。
また、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）７８Ｖと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）８０Ｖとの間の第１正極側電源経路７４の第３配線部７４ｃＶと、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｖ相）８２Ｖとはジャンパ線８４Ｖを介して接続されている。
【０１３８】
同様に、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）７９Ｗと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）８１Ｗとの間の第２正極側電源経路７５の第３配線部７５ｃＷと、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）８３Ｗとはジャンパ線８５Ｗを介して接続されている。また、高電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）７９Ｖと低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）８１Ｖとの間の第２正極側電源経路７５の第３配線部７５ｃＶと、相リレー用ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｖ相）８３Ｖとはジャンパ線８５Ｖを介して接続されている。
【０１３９】
尚、第1負極側電源経路７０と低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｕ相）８０Ｕ〜低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第１Ｗ相）８０Ｗの負極側はジャンパ線８８Ａで接続され、第２負極側電源経路７１と低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｕ相）８１Ｕ〜低電位側ＭＯＳＦＥＴ（第２Ｗ相）８１Ｗの負極側はジャンパ線８８Ｂで接続されている。
【０１４０】
更に、実施例１と同様に第２実装基板１９の最外周付近には、上（第1負極側電源端子部７２及び第２負極側電源端子部７３が配置される外周側と反対側の外周側）から順番に第１Ｕ相出力端子８６Ｕ、第１Ｖ相出力端子８６Ｖ、第１Ｗ相出力端子８６Ｗが配置されている。また、上（第1負極側電源端子部７２及び第２負極側電源端子部７３が配置される外周側と反対側の外周側）から順番に第２Ｕ相出力端子８７Ｕ、第２Ｖ相出力端子８７Ｖ、第２Ｗ相出力端子８７Ｗが配置されている。
【０１４１】
以上説明した構成によれば、実装基板の中央から周縁部に向けて電力変換回路が配設できるので、配線距離を短くできて回路基板の実装面積を縮小できる。この結果、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる。
【０１４２】
尚、本実施例においては図１０に示しているように、電動モータの回転数や回転位相を検出するための磁気検出素子も実装されており、電動モータの回転軸に固定されたセンサマグネットＭＧと協働して電動モータの回転数や回転位相を検出するようにしている。そして、電動モータの回転軸ＳＨの先端にはセンサマグネットＭＧが固定されている。更に、このセンサマグネットＭＧの近くの制御回路部１６には磁気検出素子ＭＲが設けられている。センサマグネットＭＧは回転軸ＳＨに固定されているので、磁気検出素子ＭＲもこの回転軸ＳＨの近くに位置することになる。
【０１４３】
そして、磁気検出素子ＭＲは電気的なノイズに対して影響を受けることがある。例えば、電力変換回路のＭＯＳＦＥＴが近くにあると、このＭＯＳＦＥＴのスイッチングによる電気的なノイズが磁気検出素子ＭＲに影響する度合い高くなる。これに対して、本実施例では第１負極側電源経路と第２負極側電源経路が中央に存在するため、高電位側ＭＯＳＦＥＴや低電位側ＭＯＳＦＥＴの配置位置が、磁気検出素子ＭＲから遠ざかる位置に配置されることになる。これによって、ＭＯＳＦＥＴのスイッチングによる電気的なノイズが磁気検出素子ＭＲに影響する度合いと低くすることができる。
【０１４４】
以上述べた通り本発明によれば、実装基板のほぼ中央に２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を隣接して配設し、この２つの正極側電源経路及び負極側電源経路を基準にして実装基板の両側に電動モータを制御、駆動する電力変換回路を配設する共に、更に電力変換回路の外側の実装基板に電動モータに繋がる出力端子を配設した、構成とした。
【０１４５】
本発明によれば、実装基板の中央から周縁部に向けて電力変換回路が配設できるので、配線距離を短くできて回路基板の実装面積を縮小できる。この結果、冗長化された電力変換回路が実装された実装基板が半径方向に大型化するのを抑制することができる。
【０１４６】
また、この他に、第２実装基板１９をＥＣＵハウジング１１Ｂの外形に合わせた形状とすることができ、たとえば、本実施例よりさらに円形化することができる。また、他の形状として矩形状や、それらの組合せの形状、とすることが可能である。
【０１４７】
また、ＭＯＳＦＥＴの数はインバータ回路を構成する上で第１電力変換回路および第２電力変換回路とも６個としたが、相リレーＭＯＳＦＥＴを削減することも可能である。
【０１４８】
また、制御回路部１６、第１実装基板１８、第２実装基板１９をモータＭに対しての積層順（配置順）を入れ替えてもよい。
【０１４９】
制御回路部のすくなくとも一部の機能回路、電子部品を第２実装基板１８に高密度実装して一体的にすることもできる。
【０１５０】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
６…電動パワーステアリング装置、１１Ａ…モータハウジング、１１Ｂ…ＥＣＵハウジング、１２…蓋体、１２Ａ〜１２Ｃ…コネクタ端子部、１４…電源回路部、１５…電力変換回路部、１６…制御回路部、１７…放熱基体、１８…第１実装基板、１９…第２実装基板、３０…第１電力変換回路、３１…第２電力変換回路、３２…第１正極側電源経路、３３…第２正極側電源経路、３４…第１正極側電源端子部、３５…第２正極側電源端子部、３６Ｕ〜３６Ｗ…第１の高電位側ＭＯＳＦＥＴ、３７Ｕ〜３７Ｗ…第２の高電位側ＭＯＳＦＥＴ、３８…第１負極側電源経路、３９…第２負極側電源経路、４０…第１負極側電源端子部、４１…第２負極側電源端子部、４４Ｕ〜４４Ｗ…第１の低電位側ＭＯＳＦＥＴ、４５Ｕ〜４５Ｗ…第２の低電位側ＭＯＳＦＥＴ、４６Ｕ〜４６Ｗ…第１の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ、４７Ｕ〜４７Ｗ…第２の相リレー用ＭＯＳＦＥＴ、５２Ｕ〜５２Ｗ…第１の出力端子部、５３Ｕ〜５３Ｗ…第２の出力端子部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月25日(2019.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コイル、及び第２コイルを備えた電動モータを駆動制御する電動駆動装置において、
電源端子部と、
前記電源端子部と接続される電源経路と、
前記電源経路を介して電源電力が供給され、この電源電力を駆動電力に変換する電力変換回路部と、
前記電力変換回路部で変換された駆動電力の供給経路に位置し、前記電動モータ側と接続される出力端子部と、を少なくとも有する電力供給系統を有し、
前記電力供給系統は、前記第1コイルに駆動電力を供給する第１電力供給系統と、前記第２コイルに駆動電力を供給する第２電力供給系統として構成され、
一枚の実装基板に、前記第１電力供給系統と前記第２電力供給系統が配設されていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項２】
請求項１において
前記電源端子部は、前記第１電力供給系統側となる第１電源端子部と、第２電力供給系統側となる第２電源端子部からなり、前記第１電源端子部と前記第２電源端子部は、前記実装基板の外縁側に隣接して位置し、
前記電源経路は、前記第１電源端子部と接続される第１電源経路と、前記第２電源端子部と接続される第２電源経路とからなり、前記第１電源経路と前記第２電源経路が絶縁された状態で隣接して前記実装基板の内側に向かって配線されている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項３】
請求項２において、
隣接する前記第１電源経路と前記第２電源経路は、正極側、または負極側の電源端子部、及び電源経路であって、前記第１電源経路と前記第２電源経路との同電位同士の前記電源端子部、及び前記電源経路が隣接している
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項４】
請求項３において、
隣接した前記電源端子部、及び前記電源経路の間に形成された絶縁部を境にして、前記実装基板の一方の側に、前記第１電力供給系統の前記電力変換回路部、及び前記第１電力供給系統の前記出力端子部が配置され、前記実装基板の他方の側に前記第２電力供給系統の前記電力変換回路部、及び前記第２電力供給系統の前記出力端子部が配置されている
ことを特徴とする電動駆動装置。
【請求項５】
第１コイル、及び第２コイルを備えた電動モータを駆動制御する電動駆動装置において、
電源端子部と、
前記電源端子部と接続される電源経路と、
前記電源経路を介して電源電力が供給され、この電源電力を駆動電力に変換する電力変換回路部と、
前記電力変換回路部で変換された駆動電力の供給経路に位置し、前記電動モータ側と接続される出力端子部と、を少なくとも有する電力供給系統を有し、
前記電力供給系統は、前記第１コイルに駆動電力を供給する第１電力供給系統と、前記第２コイルに駆動電力を供給する第２電力供給系統として構成され、
前記第１電力供給系統と前記第２電力供給系統の前記電源経路は、絶縁した状態で隣接して実装基板の外縁側から前記実装基板の内側に向かって配線されており、
隣接した前記電源経路の間の絶縁部を境にして、前記実装基板の一方の側に前記第１電力供給系統が配設され、前記実装基板の他方の側に前記第２電力供給系統が配設されている
ことを特徴とする電動駆動装置。