(57)【要約】【課題】制御回路を実装する基板の銅箔を薄くすると共に、面方向の大きさをコンパクトにし、さらにコストダウンを図る。【解決手段】ステアリング系にアシストトルクを伝達する電動モータ７と、電動モータ７を駆動制御する制御ユニット１１と、を備えた電動パワーステアリング装置であって、制御ユニット１１は、電動モータ７を駆動するための駆動回路が実装されるパワー基板２１と、駆動回路を制御するための制御処理回路が実装される制御基板２２と、パワーライン系の異形部品が実装される異形部品基板２３とを備える。制御基板２２は、面方向の大きさ、及び配線される銅箔の厚さが、必要最小限にされる。また、異形部品基板２３は、半田付けによって異形部品が接合される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング系にアシストトルクを伝達する電動モータと、該電動モータを駆動制御する制御ユニットと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御ユニットは、前記電動モータを駆動するための駆動回路が実装される第１の基板と、前記駆動回路を制御するための制御処理回路が実装される第２の基板と、パワーライン系の異形部品が実装される第３の基板と、を備え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２】
前記第２の基板は、面方向の大きさが、必要最小限にされることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記第２の基板は、配線される銅箔の厚さが、必要最小限にされることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記第３の基板は、半田付けによって前記異形部品が接合されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の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】
電動パワーステアリング装置のコントロールユニットにおいて、駆動回路を金属基板に実装すると共に、制御回路をプリント配線板に実装し、これらを積層配置した２ピース構造とすることで、組立工数や部品点数の増大を抑制し、生産性の向上を図るものがあった（特許文献１参照）。また、大電流が流れる金属配線板を筐体にインサート成形することで、モータ制御回路とトルクセンサ回路との一体化を可能にし、双方を結ぶ接続線や、そのノイズ対策を省略するものもあった（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１８２９号公報
【特許文献２】特開平６−２２７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、大容量電解コンデンサやリレー等の大電流部品は、金属基板ではなく、プリント配線板に実装することになるので、その銅箔を厚くせざるを得ない。また、これら大容量電解コンデンサやリレー等の異形部品を実装すると、プリント配線板が面方向に大きくなってしまう。さらに、上記特許文献２に記載された従来例のように、インサート成形した金属配線板に対しては、異形部品を溶接によって接合する必要があるため、コストが増加してしまう。
【０００４】
本発明の課題は、制御回路を実装する基板の銅箔を薄くすると共に、面方向の大きさをコンパクトにし、さらにコストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリング系にアシストトルクを伝達する電動モータと、該電動モータを駆動制御する制御ユニットと、を備えた電動パワーステアリング装置であって、前記制御ユニットは、前記電動モータを駆動するための駆動回路が実装される第１の基板と、前記駆動回路を制御するための制御処理回路が実装される第２の基板と、パワーライン系の異形部品が実装される第３の基板と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る電動パワーステアリング装置は、前記第２の基板は、面方向の大きさが、必要最小限にされることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る電動パワーステアリング装置は、前記第２の基板は、配線される銅箔の厚さが、必要最小限にされることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る電動パワーステアリング装置は、前記第３の基板は、半田付けによって前記異形部品が接合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特に、制御処理回路と異形部品とを分離し、夫々を異なる基板へと実装することで、制御処理回路を実装する第２の基板は、その面方向の大きさをコンパクトにすることができる。また、電解コンデンサやリレーなど、パワーライン系の異形部品には大電流が流れるので、これらを集約して第３の基板に実装することで、第２の基板に配線される銅箔の厚さを薄くすることができる。また、従来技術のように金属配線板をインサート成形する必要がないので、異形部品を溶接ではなく半田付けによって接合することができ、コストダウンできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、パワーステアリング装置の概略構成である。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト２、中間シャフト３、ラックアンドピニオン４、タイロッド５を順に介して車輪に連結されており、ステアリングシャフト２には、減速機６を介して電動モータ７が連結されている。制御ユニット１１は、トルクセンサ１２で検出した操舵トルクと、車速センサ１３で検出した車速とを入力し、所定の演算処理を実行して電動モータ７を駆動制御することにより、ステアリング系にアシストトルクを付与する。
【０００９】
制御ユニット１１は、図２及び図３に示すように、減速機６のギヤボックス１４に一体化されたユニットボックス１５に収容され、そのカバー１６の内部に、電動モータ７を駆動するための駆動回路が実装されたパワー基板２１と、駆動回路を制御するための制御処理回路が実装された制御基板２２と、パワーライン系の異形部品が実装された異形部品基板２３と、が収容される。
【００１０】
パワー基板２１には、電解効果トランジスタ等のスイッチング素子からなるＨブリッジ回路や、各スイッチング素子を駆動するパルス幅変調回路などが実装される。これら発熱量の多い駆動回路を実装するために、パワー基板２１は、熱伝導率の高い金属基板で構成され、放熱性が確保される。
制御基板２２には、マイクロコンピュータやその周辺機器などが実装される。こうした制御処理回路で、操舵トルク及び車速に応じた最適なアシストトルクを実現するのに必要な電流指令値を演算し、この電流指令値に基づいて駆動回路を制御する。この制御基板２２は、面方向の大きさ、及び配線される銅箔の厚さが、必要最小限にされる。
【００１１】
異形部品基板２３には、パワーラインを開閉するリレーや電源バックアップ用の電解コンデンサ、またノイズ対策用のコイルやコンデンサなどが実装される。この異形部品基板２３は、半田付けによって各異形部品が接合される。
そのレイアウトは、パワー基板２１、異形部品基板２３、制御基板２２が、下から順に配設され、異形部品基板２３だけは、異形部品が下方に突出しているので、その分だけ、パワー基板２１に対して横方向にオフセットされている。そして、パワー基板２１から上方に突出した各種リード端子が、夫々、制御基板２２や異形部品基板２３のスルーホールに挿通され、半田付けされる。
【００１２】
また、ユニットボックス１５の一端側には、パワーリード端子と信号リード端子とを並設したコネクタ２４が設けられ、他端側には、電動モータ７と接続した端子台２５が設けられ、夫々、パワー基板１６や制御基板１７に電気的に接続される。
以上より、パワー基板２１が「第１の基板」に対応し、制御基板２２が「第２の基板」に対応し、異形部品基板２３が「第３の基板」に対応している。
【００１３】
次に、上記実施形態の作用効果について説明する。
一般に、発熱量の多い回路や部品が優先的に金属基板に実装され、残りが樹脂製の基板に実装されるので、発熱量の少ないパワーライン系の異形部品は、制御回路などと一緒に樹脂製の基板に実装されることになる。制御回路だけであれば、その基板に配線される銅箔を薄くできるのに、パワーライン系の異形部品には、大電流が流れるので、これを併せて実装すると、配線される銅箔を厚くせざるを得ない。また、その基板が面方向に大きくなってしまう。
【００１４】
そこで、本実施形態では、制御処理回路と異形部品とを分離し、夫々を異なる基板へと実装することで、制御処理回路を実装する制御基板２２は、その面方向の大きさをコンパクトにすることができる。また、電解コンデンサやリレーなど、パワーライン系の異形部品には大電流が流れるので、これらを集約して異形部品基板２３に実装することで、制御基板２２に配線される銅箔の厚さを薄くすることができる。
【００１５】
さらに、従来技術のように金属配線板をインサート成形する必要がないので、異形部品を溶接ではなく半田付けによって接合することができ、コストダウンできる。
このように、発熱量や電流量、また形状やサイズに応じて、各種回路や部品を編成し、夫々を集約して個別の基板に実装することで、効率的に配線・レイアウトでき、制御ユニット１１全体をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電動パワーステアリング装置の概略構成である。
【図２】ユニットボックスの概観図である。
【図３】制御ユニットの構成図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…ステアリングホイール、２…ステアリングシャフト、６…減速機、７…電動モータ、１１…制御ユニット、１４…ギヤボックス、１５…ユニットボックス、１６…カバー、２１…パワー基板、２２…制御基板、２３…異形部品基板、２４…コネクタ、２５…端子台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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