(57)【要約】  一体型電動パワーステアリング装置は、モータ２を制御するための制御ユニット１，１０１がハウジング内に設けられ、制御ユニット１，１０１をモータ２の出力軸２１に同軸上に配置し、制御ユニット１，１０１とモータ２とを一体化したものであり、制御ユニット１，１０１は、回路基板４と、中間部材３６とを備えており、回路基板４には、主要部品が搭載されており、中間部材３６には、配線が設けられており、回路基板４と中間部材３６は、重ねられており、回路基板４は、その両面に部品を搭載しており、ハウジングの一部と部品の一面とは、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接している。
2016132474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを制御するための制御ユニットがハウジング内に設けられ、前記制御ユニットを前記モータの出力軸に同軸上に配置し、前記制御ユニットと前記モータとを一体化した、一体型電動パワーステアリング装置において、
前記制御ユニットは、回路基板と、中間部材とを備えており、
前記回路基板には、主要部品が搭載されており、
前記中間部材には、配線が設けられており、
前記回路基板と前記中間部材は、重ねられており、
前記回路基板は、その両面に部品を搭載しており、
前記ハウジングの一部と前記部品の一面とは、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接している、
一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記中間部材は、配線のための複数のバスバーを有し、
前記中間部材における、前記回路基板と対向する面は、突起部を有し、
前記突起部は、前記部品又は前記回路基板と当接する、
請求項１の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ハウシングは、金属製であり、
前記中間部材は、前記回路基板に対して前記ハウジングの一部と反対側に配置されている、
請求項１の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記モータにおける、該モータの出力軸の延びる側と反対側に配置されており、
前記ハウジングの一部は、前記モータと前記制御ユニットとの境をなすフレームの一部である、
請求項１〜３の何れか一項の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記モータにおける、該モータの出力軸の延びる側と同じ側に配置されており、
前記ハウジングの一部は、前記モータの出力が作用する減速機と結合するユニットケースの一部である、
請求項１〜３の何れか一項の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
発熱する前記部品として、少なくとも、前記ハウジングと当接する部品と、前記中間部材と当接する部品とを含んでいる、
請求項４又は５の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記回路基板の一面に搭載される前記部品は、スイッチング素子を含み、前記スイッチング素子は、前記ハウジングの一部と、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接しており、
前記回路基板の他面に搭載される前記部品は、前記中間部材と、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接している、
請求項６の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記モータに近い順に、前記回路基板、前記中間部材、コネクタ付きユニットケースが並べて積層されており、
前記コネクタ付きユニットケースおよび前記中間部材は、絶縁樹脂製である、
請求項４の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記モータに近い順に、前記中間部材、前記回路基板、前記ユニットケースが並べて積層されており、
前記ユニットケースは金属製であり、
前記ユニットケースの外周の一部は切り欠かれコネクタが装着されている、
請求項５の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
少なくとも１個の前記コネクタの接続ピンは、前記回路基板に直接接続されている、
請求項９の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記モータの駆動用の複数のインバータ回路を構成する部品群は、前記回路基板上に前記モータの巻線の相毎に集約して搭載される、
請求項１〜３の何れか一項の一体型電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記回路基板には、前記部品群に対応して、スルーホールが設けられていることを特徴とする請求項１１の一体型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】
この発明は、車両用の電動パワーステアリング装置において、特にモータと制御ユニットとをモータの出力軸に同軸上に一体化した装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータと制御ユニットとをモータ出力軸に同軸上に一体化した構造の電動パワーステアリング装置に関して、回路基板上に、ＣＰＵ、コンデンサ、半導体スイッチング素子が搭載され、発熱を伴う半導体スイッチング素子は、回路基板を介してヒートシンクに放熱される構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８７７２６５号号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された構造にあっては、放熱性にまだ改良の余地があり、半導体スイッチング素子のみならず、コンデンサ、ＣＰＵ他の放熱も考慮すべきであり、特に小型化によりモータの発熱、さらには全体装置の車両への装着場所によっては、さらに放熱性を改善し、これによりさらなる小型化を図る必要があった。【０００５】
本発明は、放熱性向上と小型化とを図ることができる一体型電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明は、モータを制御するための制御ユニットがハウジング内に設けられ、前記制御ユニットを前記モータの出力軸に同軸上に配置し、前記制御ユニットと前記モータとを一体化した、一体型電動パワーステアリング装置において、前記制御ユニットは、回路基板と、中間部材とを備えており、前記回路基板には、主要部品が搭載されており、前記中間部材には、配線が設けられており、前記回路基板と前記中間部材は、重ねられており、前記回路基板は、その両面に部品を搭載しており、前記ハウジングの一部と前記部品の一面とは、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、部品の一面をヒートシンクに密着させ、他面も別部材の放熱用部材を当接したので、特に発熱の多い部品に対して放熱性を向上することができる。また一枚の基板に主要部品を搭載したので、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一体型電動パワーステアリング装置の全体回路図である。
【図２】制御ユニットとモータを一体化し、その一部を断面として示している図である。
【図３】回路基板上の主要部品の配置状態を示し、特に、制御ユニットをコネクタ側から見た上面図である。
【図４】回路基板の裏面を示す図である。
【図５】本実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、一体型電動パワーステアリング装置の全体回路図である。一体型電動パワーステアリング装置は、制御ユニット１と、モータ２とを備えている。モータ２は、ここでは３相ブラシレスモータとして説明するが、ブラシ付き、又は３相以上の多相巻線モータであってもよい。
【００１１】
回転センサ用ロータ５がモータの出力軸近傍に配置されている。回転センサ用ロータ５は、モータ２（ブラシレスモータ）のためにモータの回転角を検出する。制御ユニット１は、回路基板４を備えている。回路基板４には、ＣＰＵ１０と、各種回路と、モータ２に電流を供給するいわゆるインバータ回路３とが搭載されている。また、一体型電動パワーステアリング装置には、車両の搭載されたバッテリ６、イグニッションスイッチ７、センサ類８が入力されている。
【００１２】
制御ユニット１内の回路基板４は、ＣＰＵ１０と、出力としてのインバータ回路３のための初段の駆動回路１１と、モニタ回路１２と、回転センサによる回転角検出回路１３、定電源回路１８を備えている。ＣＰＵ１０は、車速センサ、ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサ等のセンサ類８からの情報に基づき、モータ２へ電力を供給する制御量を演算する。モニタ回路１２は、インバータ回路３内の各部の電圧又は電流を検出する。
【００１３】
また、電源系（＋Ｂ、グランド）には、ノイズのために、コンデンサ、コイル１７が設けられる。さらに、電源系（＋Ｂ、グランド）には、＋Ｂ電源ラインを開閉するリレー機能を有した電源用スイッチング素子１４が挿入されている。このスイッチンング素子は例えばＦＥＴである。電流供給方向に順方向の寄生ダイオードと、電流供給方向に逆方向の寄生ダイオードとが直列に配置されている。このスイッチング素子により、インバータ回路３又はモータ２に故障が発生した場合などに電力供給を強制的に遮断することができる。さらに寄生ダイオードにより、もしバッテリの逆接配線を行った場合であっても電流が流れるラインを遮断することになり、いわゆるバッテリ逆接保護の役目も担っている。
【００１４】
インバータ回路３は、３個のスイッチング素子の構成（３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ）を備え、モータ２の３相巻線（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のために各相に対して同一の構成を有する。代表してＵ相について説明すると、Ｕ相は、上下アームに対応する２個のスイッチング素子３１Ｕ、３２Ｕと、コンデンサ３０Ｕと、リレー用スイッチング素子３４Ｕと、シャント抵抗３３Ｕとを備えている。リレー用スイッチング素子３４Ｕは、モータ巻線（ステータ巻線）とスイッチング素子との間を開閉するリレー機能を有する。上下アーム用のスイッチング素子３１Ｕ、３２Ｕは、ＣＰＵ１０の指令に基づきＰＷＭ駆動されるため、ノイズ抑制の目的で、コンデンサ３０Ｕと接続されている。上下アーム用のスイッチング素子３１Ｕ、３２Ｕには、モータ２に流れる電流を検出するためにシャント抵抗３３も接続されている。回路基板４には、コンデンサ３０Ｕ以外の各部品が基板の両面に搭載されている。なお、上記の「Ｕ」が添えられた符号は、３相全体を述べるときに、「Ｕ」を削除した符号として用いられたり、あるいは、「Ｕ」の代わりに、他の該当する相を示す「Ｖ」または「Ｗ」が添えられて用いられたりすることもある。
【００１５】
図１に示した構成の機能の概略は、センサ類８からの入力情報に基づきＣＰＵ１０がモータ２の巻線へ供給する電流を演算し、駆動回路１１を介してインバータ回路３へ出力する。各相のスイッチング素子３１、３２、３４がこれにより駆動され電流がモータ巻線へ流れる。また、その供給された電流値をモニタ回路１２で検出し、ＣＰＵ１０の前記演算値（目標値）と実電流値との偏差に応じてフィードバック制御するものである。一方、駆動回路１１は電源用スイッチング素子１４も制御するとともに、回転センサの回転角検出回路１３を介してモータの回転位置、又は速度をＣＰＵ１０は算出し、制御に利用している。
【００１６】
以上の回路を有する制御ユニット１と、モータ２を一体化し、その一部を断面とした図２に基づき各構造について説明する。図中下側がモータ２であり、上部に制御ユニット１が配置されている。モータ２はモータケース２５に内蔵された構造であり、このモータケース２５は、取り付け部フランジ２５ａと、減速機（図示せず）への接続部２５ｂとが一体となった金属製部材である。モータケース２５は、放熱性と内外形形状とを考慮すると例えばアルミニウム製がよい。モータケース２５の筒部の最下部には、第１軸受２６ｂが取り付けられ、中央にはモータの出力軸２１が貫通できる穴があいている。
【００１７】
モータ２は、従来装置と同様に出力軸２１の周囲に永久磁石が複数極対配置されたロータ２３と、このロータ２３に間隙を有して配置され且つ巻線２４が巻装されているステータ２２とを備えている。３相それぞれに、モータ巻線２４は巻かれている。各相の端部においては、接続のために環状の接続リング２７が巻線直近上に配置されている。３相の巻線の巻線端部２８がそれぞれ（１相分のみ図示）制御ユニット１側へ延びている。出力軸２１の反出力側の先端には回転センサ用ロータ５が装着されている。
【００１８】
また、モータケース２５の最上部には、フレーム２９が内接した状態で内蔵されている。このフレーム２９も金属製であり、中央部には第２軸受２６ａが取り付けられ、中央には出力軸２１が貫通する穴があいている。また、巻線端部２８が貫通できる穴も３カ所あいている。フレーム２９は、このようにモータ２と制御ユニット１とを隔てる仕切り壁、軸受保持、巻線端部貫通穴の提供等の複数の役目を担っている。さらに制御ユニット１の放熱のためのヒートシンクの役目もある。フレーム２９に多数の機能を担うことにしたので、部品点数を削減することができる。以上のように、モータ２は、モータケース２５に第１、第２軸受まで包含した構造である。
【００１９】
次に制御ユニット１について説明する。制御ユニット１は最上部にコネクタ類１６ａ、１６ｂを配置したユニットケース１５に内蔵され、ユニットケース１５は絶縁性樹脂でできている。ユニットケース１５内には、回路基板４と中間部材３６とが配設されている。制御ユニット１は、回路基板４と中間部材３６との２階建て構造である。つまり、回路基板４と中間部材３６とは、モータの出力軸が延びる方向すなわち図２の紙面上下方向に重ねられている。コネクタ類１６ａ、１６ｂから接続ピン（図示せず）が、一部は中間部材３６へ、一部は回路基板４へ延びている。回路基板４は、図中上面にＣＰＵ１０、駆動回路１１が搭載され、下面にはインバータ回路３を形成するパワー素子（スイッチング素子）（計９個、３１、３２のみ記載）、電源用スイッチング素子１４等が分散配置されている。パワー素子（スイッチング素子）３１、３２の下面はフレーム２９から突出した突出部２９ａに伝熱用部材３５ａを介して密着している。パワー素子に流れる電流による発熱は、この伝熱用部材３５ａを介してフレーム２９に伝熱され放熱される。伝熱用部材３５ａは例えばシリコン樹脂のような弾力性のある材料により、スイッチング素子の表面の凹凸に対応できるものが望ましい。またこの突出部２９ａの周辺が土手状になっていると、伝熱用部材３５ａ、スイッチング素子との位置決めに役立つ。フレーム２９は制御ユニット１のカバーの役目も担い、フレーム２９の制御ユニット側の面は、ハウジングをなしている。このハウジングであるフレーム２９は、さらにモータケース２５と密着され伝熱面積は広大となっていて、放熱性向上に寄与するヒートシンクをなしている。
【００２０】
本構成においては、ユニットケース１５、モータケース２５およびフレーム２９が、ハウジングを構成しており、フレーム２９およびユニットケース１５が、ユニットカバーを構成している。つまり、フレーム２９が、ユニットカバーの一部であり且つハウジングの一部でもある。そして、このハウジングの一部であるフレーム２９に、回路基板４の一面に搭載された後述する部品の一面が当接している。また、後述する中間部材３６は、回路基板４に対して、当接対象であるハウジングの一部と反対側に配置されている。
【００２１】
回路基板４の上層部に配置された中間部材３６は、電源系ライン３７ａや配線３７ｂのためのバスバーが張り廻っている。中間部材３６とユニットケース１５の上面との空間には、大型部品であるコンデンサ３０、コイル１７が配置されており、空間を有効に利用している。中間部材３６は、種々のバスバーを有するため絶縁性樹脂製ではあるが、熱伝導のよい樹脂製を使用している。特に中間部材３６の所々に突起部３６ａを有し、この突起部３６ａは少なくとも熱伝導のよい樹脂である。この突起部３６ａの下端は発熱の多い部品に密着している。例えばＣＰＵ１０、駆動回路１１、さらにはパワー素子３１、３２が搭載されている位置の回路基板４の上面と密着している。この突起部３６ａとの密着は、密着していない場合の空気中への放熱と比較して明らかに放熱性が向上する。またパワー素子３１、３２の搭載された回路基板４には多数のスルーホールがあき、これを利用して伝熱性を向上している。
【００２２】
中間部材３６から複数本の柱３８が延び、回路基板４の位置決めと保持の役目をし、さらに延びた柱３８はフレーム２９に固定されている。また中間部材３６にはバスバー以外にも配線用端子が配設され、モータ２の巻線端部２８と接続されている。この配線端子は回路基板４の下面の搭載されたパワー素子と接続されている。またパワー素子への電源ライン（＋Ｂ、グランド）も同様に配置され、＋Ｂラインにはコンデンサ３０の端子も一緒に接続（溶接）されている。中間部材３６の上面は、コンデンサ３０（３個）、コイル１７の位置決めのために凹部が設けられている。中間部材３６を熱伝導のよい材料で製造した場合、コンデンサ３０、コイル１７のための凹部により当接面積が増し、これら部品自体の放熱にも寄与することになる。
【００２３】
以上のように制御ユニット１は、コネクタを有したユニットケース１５に内蔵された、中間部材３６と、主要部品が搭載された回路基板４とを備えている。前述のようにモータ２はフレーム２９を装着して構成されて半完成状態に両者はなっているので、制御ユニット１とモータ２は、それぞれが別々に組立てられ、その後一体化する前に、それぞれは単品でチェックできるメリットがある。問題がなくチェックＯＫとなって初めて両者を一体化することができ、工程内の不良対策にも寄与できる。
【００２４】
次に、回路基板４上の主要部品の配置を説明する。図３は、回路基板４上の主要部品の配置状態を示し、特に、制御ユニット１をコネクタ１６側から見た上面図である。回路基板４は、モータ２の外形に合わせて円形である。回路基板４の上面にはＣＰＵ１０、駆動回路１１、モニタ回路１２等が搭載されている。外形周辺には多数の穴があいており、４個の穴５６ｃは電源用である。＋Ｂ用の穴、グランド用の穴が、それらの電流容量を考慮して各２個ずつ設けられている。１２個の穴５６ｄはセンサ８用を含む情報用である。最も大径の４個の穴３８cは、回路基板が支持されるための柱３８用の穴である。さらに基板の下側に多数の小径穴４ａがあいているが、これらはスイッチング素子、シャント抵抗の搭載位置に対向しているスルーホールとしての穴であり、この穴、及び穴内のハンダ材により伝熱性をよくするものである。これらの穴をねらって図２の中間部材３６の突起部３６ａが延びてくる。なお、突起部３６ａはスイッチング素子の搭載位置に対応した場所に延びてくるが、例えばシャント抵抗の搭載位置に対向した場所には延びていなくてもよい。つまり発熱の大小によりその構造を変更することができる。さらに図中最下部に６個の穴４ｂがあいているが、これはモータ巻線端（図２の２８）と接続されるためのインバータ回路の出力端用である。
【００２５】
図４は、回路基板４の裏面（図３に示す面と反対側の面）を示しており、定電源回路１８、電源用スイッチング素子１４、回転角検出回路１３、及びインバータ回路（３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ）を構成する各スイッチング素子（３１Ｗ、３２Ｗ、３４Ｗ）、シャント抵抗３３Ｗ等が搭載されている。回転角検出回路１３は、出力軸（図２の２１）の先端に装着された回転センサ用ロータ５に対向するために基板の中央に配置されている。定電源回路１８は、突出部２９ａとのみ当接され、中間部材３６の突起部３６ａとは当接していない構造である。電源用スイッチング素子１４、インバータ回路のスイッチング素子（３１Ｗ、３２Ｗ、３４Ｗ）は例えばＦＥＴであり、電源用スイッチング素子１４は２個のＦＥＴが内蔵された１パッケージ化されており、その他のＦＥＴは１個ずつの素子となっている。インバータ回路はさらに相毎にまとまって配置され（３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ）、モータ巻線端子と接続するための出力穴４ｂと接続されている。出力穴４ｂは電流容量を考慮して各相２個ずつ使用している。実際にはこの出力穴４ｂに挿入された配線ピンが中間部材３６まで延出されて、その先端部３７ｂとモータ巻線端が接続（溶接、又は圧着）されるものである。
【００２６】
インバータ回路のスイッチング素子は回路基板４の一部に集まって配置されており、放熱用のヒートシンクの役目を担うフレーム２９の突出部２９ａ、及び中間部材３６の突起部３６ａと合致することができる。また回路基板４の両面に分散配置して各部品が重なり合わないように配慮されている。以上のように回路基板４は両面に部品を搭載する構造で、かつ各部品間の配線パターンを多層で配置でき、配線パターンには大電流を流しうる構造をしたプリント配線基板である。なお、インバータ回路のスイッチング素子は上下アームを構成するＦＥＴ３１Ｗ、３２Ｗを１つのパッケージ構成とすることは可能であるが、３相全体を１個、又は２個のパッケージ構成とするとパッケージ自体も大きくなり、放熱性も向上するとは限らないため、多数の素子をまとめることは不利で、２個、又は３個までの集約が望ましい。またインバータ回路は図１、又は図４のように３相のみならず、３相２系統、又は５相、６相に対応するものであってもよい。
【００２７】
このように本実施の形態１では、ハウシングは、金属製であり、中間部材は、回路基板に対してハウジングの一部と反対側に配置されている。制御ユニットは、モータにおける、モータの出力軸の延びる側と反対側に配置されており、ハウジングの一部は、モータと制御ユニットとの境をなすフレームの一部である。少なくとも１個のコネクタの接続ピンは、回路基板に直接接続されており、モータの駆動用の複数のインバータ回路を構成する部品群は、回路基板上にモータの巻線の相毎に集約して搭載されており、回路基板には、前述の部品群に対応して、スルーホールが設けられている。そして、回路基板は、その両面に部品を搭載しており、ハウジングの一部と部品の一面とは、直接当接しているか、または、伝熱用部材を介して当接している。
【００２８】
以上のように、発熱部品について装置の回路上の位置、外形形状に従って分散配置し、特に同一形状、回路上の近傍位置の部品についてはまとめて配置し、さらに特に発熱の多い部品については、できる限り個別に配置することにより、ヒートシンク例えばフレーム２９（ハウジング）と、中間部材３６と密着させることができる。また部品の発熱量により、両面放熱か片面放熱かの選択することも可能である。これにより１枚の回路基板構成により小型化を図ることが可能となった。また、中間部材３６にバスバー他の配線部の保持、熱伝導部位、回路基板の支持、大型部品の位置決め等々の多数の役目を担うことにより、小型化に寄与することができる。
【００２９】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図５は、本実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。なお、以下に説明した部分以外の構成は、上述した実施の形態１と同様であるものとする。
【００３０】
モータ２の構成については実施の形態１と同等であり、モータケース２５ｃの中に出力軸２１、ロータ２３、ステータ２２、巻線２４、環状接続リング２７、巻線端部２８から構成されている。以上の各部位を組付けてモータ２をなすので、この状態でモータ２自体のチェックができることは実施の形態１と同様である。
【００３１】
制御ユニット１０１は、前述のモータ２の出力軸２１の延長方向に配置されており、制御ユニット１０１の中央部には出力軸２１が貫通する。制御ユニット１０１のユニットケース４０の一部に周辺部４０ａがモータ２の外径より飛び出している。この周辺部４０ａの図中上側にはコネクタ１６ｄ、１６ｃが装着され、コネクタ１６ｃ、１６ｄと周辺部４０ａの中間にコネクタ延長部１６ｅが存在する。このコネクタ延長部１６ｅの内部にはコイル１７を内蔵するとともに電源系ライン、センサ類信号ピンが延ばされている。コネクタ１６ｃ、１６ｄ、コネクタ延長部１６ｅは絶縁樹脂製である。ユニットケース４０の内部空間には、中間部材３６と回路基板４が内蔵されている。中間部材３６はモータ２側に、回路基板４は出力軸方向外側に配置されている。
【００３２】
中間部材３６と環状接続リング２７との空間には、コンデンサ３０が配置され、このコンデンサは超小型品であり、実施の形態１と異なり出力軸２１と同方向の縦置きされている。コンデンサ３０の高さが低くなったので、この空間の高さも低くなっている。そのため出力軸方向の長さを縮小化することが可能となった。さらにコイル１７はこの空間に配置できないため、さらには回路上離れた位置となってしまうため、コネクタ延長部１６ｅに配置することで対処している。
【００３３】
中間部材３６にはコネクタ１６ｃ、及びコイル１７を介した電源系ラインが引き込まれていて、コネクタ１６ｄからの配線は回路基板４へ接続されている。中間部材３６には環状接続リング２７を支持、及び回路基板４を支持するために両方向に穴３８c、３８ｂが延びている。中間部材３６の中心部には出力軸２１が貫通できる穴があいている。またその出力軸２１には回転センサ用ロータ５が取り付けられ、この回転を検出するための回転角検出回路１３が基板の中心穴近傍に配置され、この回路への通電ライン、及びこの回路からの出力ラインも中間部材３６に配置され、回路基板４のＣＰＵ１０へと接続されている。また突起部３６ａは複数配置され、回路基板４、又は部品と当接しているが、当接部３６ｂに伝熱用部材を配置したり、中間部材３６本体よりも熱伝達のよい部材を配置することも可能である。また、当接相手の表面材料によっては、突起部３６ａに金属板をはめ込んだ構造も採用することができる。
【００３４】
回路基板４は、図中上側（反出力軸方向）にＣＰＵ１０、駆動回路１１、下側（出力軸方向）に各種スイッチング素子であるＦＥＴが搭載されている。発熱部品に対して実施の形態１と同様に、中間部材３６の突起部３６ａとユニットケース４０の突出部４０ｃが密着している。ユニットケース４０の突出部４０ｃは実施の形態１と同様にスイッチング素子に対向して飛び出た構造をなし、スイッチング素子との間には弾性をなす伝熱用部材３５ｂ（シート状）が介在している。また回路基板４は図中右側の延長された形状であってもよく、この場合はこの延長部にコネクタ１６ｃの接続ピンが延長されて直接回路基板と接続されてもよい。ユニットケース４０はさらに減速機（図示せず）との接続部４０ｂ、軸受２６ｂの保持部も有している。そのためユニットケース４０は金属製であり、放熱性、工作性を考慮してアルミニウム製である。従って制御ユニット１０１は、金属製のユニットケース４０とコネクタ、及びコネクタ延長部の樹脂製の部位で外形が構成されている。以上の構造であるため、ユニットケース４０は制御ユニットのカバーの役目を担っており、ハウジングと呼ぶこともできる。
【００３５】
ユニットケース４０（ハウジング）は、突出部４０ｃからの熱が伝達され、いずれは外周、及び減速機（図示なし）へと放熱されるため、より広い放熱面積を確保することになり放熱性向上につながる。また一部は中間部材３６の突起部３６ａを介して伝熱され、部品によっては両面放熱となっている。
なお、ＣＰＵ１０、駆動回路１１他は中間部材３６の突起部３６ａのみと当接され、放熱構造としているが、例えばＣＰＵ１０を裏面に搭載してユニットケース４０の突出部４０ｃで放熱してもよい。つまり部品を少なくとも３つのグループ、発熱の多い部品、少ない部品、自然放熱で充分な部品に分割し、発熱の多い部品は両面から、少ない部品は一方から、自然放熱部品は何も当接させないような構成とする。また発熱の少ない部品は、突起部３６ａ、突出部（２９ａ、４０ｃ）のどちらか一方で放熱させるものであり、スルーホールのみの自然放熱も加えると、全部で５グループ以上に分離することも可能である。
【００３６】
モータ２のロータ２３は回転するため、ロータ２３の制御ユニット側の端部にフィン２３ａを複数枚配設し、このフィンにより風を起こすことで、モータ２、特にステータ巻線２４、さらには制御ユニット部品を空冷することも可能である。本装置におけるロータは正転逆転を繰り返すことを考慮し、フィン形状、フィン傾きを設計し、例えばどちらに回転しても制御ユニットに向かう風の方が多くする、又は正転時と逆転時で風の方向を変えるものも設計できる。
【００３７】
本実施の形態２では、制御ユニットは、モータにおける、該モータの出力軸の延びる側と同じ側に配置されており、ハウジングの一部は、モータの出力が作用する減速機と結合するユニットケースの一部である。また、モータに近い順に、中間部材、回路基板、ユニットケースが並べて積層されており、ユニットケースは金属製であり、ユニットケースの外周の一部は切り欠かれコネクタが装着されている。
【００３８】
以上のように、制御ユニット１０１内の回路基板への部品の搭載、及び放熱構造を改良し、各空間も有効に利用したので、装置全体の特に出力軸方向の長さを短縮化でき、小型化を図ることができる。突出部からの伝熱は、密着したその他の部位も合わせて伝熱面積となりうるので放熱性向上となる。またモータ２と制御ユニット１をそれぞれ半完成品として組立てられ、両者を一体化する前に、それぞれのチェックをすることができ工作の工程上でもメリットがある。
【００３９】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００４０】
本発明は、次のように構成上の特徴を含むものである。すなわち、本発明は、回路基板４と、ハウジング（例えばユニットケース１５、モータケース２５、フレーム２９；ユニットケース４０、モータケース２５ｃ、環状接続リング２７の少なくとも一つ）とが、直接当接し、または、伝熱用部材を介して当接している構成を含む。また、本発明は、回路基板４と、中間部材３６とが、直接当接し、または、伝熱用部材を介して当接している構成を含む。また、本発明は、部品、すなわち回路基板４の表面または裏面に搭載された部品（例えばＣＰＵ１０、駆動回路１１、モニタ回路１２、回転角検出回路１３、定電源回路１８、スイッチング素子１４、パワー素子３１、３２の少なくとも一つ）と、ハウジング（例えばユニットケース１５、モータケース２５、フレーム２９；ユニットケース４０、モータケース２５ｃ、環状接続リング２７の少なくとも一つ）とが、直接当接し、または、伝熱用部材を介して当接している構成を含む。さらに、本発明は、部品（例えばＣＰＵ１０、駆動回路１１、モニタ回路１２、回転角検出回路１３、定電源回路１８、スイッチング素子１４、パワー素子３１、３２の少なくとも一つ）と、中間部材３６とが、直接当接し、または、伝熱用部材を介して当接している構成を含む。
【符号の説明】
【００４１】
１  制御ユニット、２  モータ、３  インバータ回路、４  回路基板、１４  電源用スイッチング素子、１５  ユニットケース、１６  コネクタ、２１  出力軸、２９  フレーム、３６  中間部材、３６ａ  突起部、３７ｂ  配線、４０  ユニットケース、１０１  制御ユニット。
【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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【国際調査報告】
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