(57)【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、前記電動モータに底部が結合された有底筒形状の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は、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、前記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されていると共に、前記ＥＣＵハウジングの内周と熱的に接触する金属製の放熱基体を前記ＥＣＵハウジング内に配置し、前記電源回路部と前記電力変換回路部の前記金属基板を前記放熱基体の両面に固定して前記電源回路部と前記電力変換回路部からの熱を、前記放熱基体を介して前記ＥＣＵハウジングに放熱することを特徴とする電動駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動駆動装置において、
前記ＥＣＵハウジングには前記放熱基体を固定した中間筒部が固定され、前記中間筒部の開口を覆うようにコネクタ端子を備えた蓋体が取り付けら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に記載の電動駆動装置において、
前記中間筒部は全体が金属で作られているか、或いは前記放熱基体を内包する合成樹脂で作られていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電動駆動装置において、
前記蓋体と前記中間筒部とで形成される空間に前記電源回路部が配置されると共に、前記電源回路部の前記金属基板が前記放熱基体の一面に熱伝達可能に固定され、前記ＥＣＵハウジングと前記中間筒部とで形成される空間に前記電力変換回路部が配置されると共に、前記電力変換回路部の前記金属基板が前記放熱基体の他面に熱伝達可能に固定され、前記電力変換回路部と前記ＥＣＵハウジングの前記電動モータが位置する側の空間に前記制御回路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】
請求項２に記載の電動駆動装置において、
前記中間筒部と前記蓋体の接触部である接触重なり領域は２つのシールリングが介装されており、これによって形成される長さの長い収納空間に形状が大きい前記電源回路部の電気部品が収納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４に記載の電動駆動装置において、
前記蓋体に設けられたコネクタは中継部品の介在無しに直接的に前記各基板の配線パターンに接続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６に記載の電動駆動装置において、
前記電力変換回路部及び前記制御回路部と接続されるコネクタは、前記蓋体と一体形成された案内部に埋設されており、前記案内部は前記放熱基体に形成した案内開口を挿通して前記電力変換回路部及び前記制御回路部に延びていることを特徴とする電動駆動装置。
【請求項８】
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、前記電動モータに底部が結合された有底筒形状の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は、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、前記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されていると共に、前記ＥＣＵハウジングの内周と熱的に接触する金属製の放熱基体を前記ＥＣＵハウジング内に配置し、前記電源回路部と前記電力変換回路部の前記金属基板を前記放熱基体の両面に固定して前記電源回路部と前記電力変換回路部からの熱を、前記放熱基体を介して前記ＥＣＵハウジングに放熱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９】
請求項８に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ＥＣＵハウジングには前記放熱基体を固定した中間筒部が固定され、前記中間筒部の開口を覆うようにコネクタ端子を備えた蓋体が取り付けら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１０】
請求項９に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中間筒部は全体が金属で作られているか、或いは前記放熱基体を内包する合成樹脂で作ら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１１】
請求項９に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記蓋体と前記中間筒部とで形成される空間に前記電源回路部が配置されると共に、前記電源回路部の前記金属基板が前記放熱基体の一面に熱伝達可能に固定され、前記ＥＣＵハウジングと前記中間筒部とで形成される空間に前記電力変換回路部が配置されると共に、前記電力変換回路部の前記金属基板が前記放熱基体の他面に熱伝達可能に固定され、前記電力変換回路部と前記ＥＣＵハウジングの前記電動モータが位置する側の空間に前記制御回路部が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１２】
請求項９に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記中間筒部と前記蓋体の接触部である接触重なり領域は２つのシールリングが介装されており、これによって形成される長さの長い収納空間に形状が大きい前記電源回路部の電気部品が収納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１３】
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、
前記蓋体に設けられたコネクタは中継部品の介在無しに直接的に前記各基板の配線パターンに接続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、
前記電力変換回路部及び前記制御回路部と接続されるコネクタは、前記蓋体と一体形成された案内部に埋設されており、前記案内部は前記放熱基体に形成した案内開口を挿通して前記電力変換回路部及び前記制御回路部に延び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】
本発明は電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に係り、特に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。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、電動モータを駆動制御するＭＯＳＦＥＴを有する電力変換回路と、ＭＯＳＦＥＴを制御する制御回路とを備え、ＭＯＳＦＥＴ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ＥＣＵハウジングに形成された挿入孔を挿通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】
ところで、特許文献１に記載されている電動パワーステアリング装置は自動車のエンジンルーム内に配置されることから、小型に構成されることが必要である。特に最近では自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や安全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、電動パワーステアリング装置を含めて各種補機類はできるだけ小型化することが求められている。
【０００９】
そして、特許文献１にあるような構成の電動パワーステアリング装置においては、電源回路、電力変換回路部及び制御回路部が２枚の基板に実装されている。このため、電動モータを制御するための必要な電気部品の部品点数は大まかに決まっているので、２枚の基板にこれらの部品点数の電気部品を実装すると、電子制御装置を収納しているハウジングが自ずと半径方向に大きくなる。電動パワーステアリング装置はその構造上から長手方向には軸長の制限は比較的少なく、半径方向の大型化が制限される傾向にある。したがって、ハウジングを半径方向へ小型化することが要請されているのが現状である。また、電源回路や電力変換回路は発熱量が大きく、小型化する場合はこの熱を効率よく外部に放熱してやる必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、電子制御装置が収納されているハウジングが半径方向に大型化するのを抑制すると共に、電子制御装置からの熱を効率よく外部に放熱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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴は、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し、更にハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱を、放熱基体を介してハウジングに放熱する、ところにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電子制御装置を構成する電気部品を機能別に３つの基板に実装して基板の半径方向の大きさを縮小し、また、発熱量が大きい電気部品の金属基板を放熱基体に固定してハウジングから効率良く放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】機電一体型の電磁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】本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態になる電動モータを省略した電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
【図５】図３に示す蓋体を内側から見た斜視図である。
【図６】図３に示す電源回路部の斜視図である。
【図７】図３に示す電力変換回路部の斜視図である。
【図８】図３に示す制御回路部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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磁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を用いて簡単に説明する。
【００１６】
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ィ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。
【００１７】
ステアリングホィ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。
【００１８】
図２に示すように、電動モータ部８はアルミ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。
【００１９】
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を有する電力変換回路や、このＭＯＳＦＥＴを制御する制御回路部からなり、ＭＯＳＦＥＴ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接続されている。
【００２０】
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には電力供給用コネクタ端子部１２Ａ、検出センサ用コネクタ端子部１２Ｂ、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用コネクタ端子部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の電力供給用コネクタ端子部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コネクタ端子部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コネクタ端子部１２Ｃを介して送出されている。
【００２１】
ここで、蓋１２はＥＣＵハウジング１１Ｂの開口部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。
【００２２】
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、ステアリングホィ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ＭＯＳＦＥＴ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、出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ１０を介して図示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。
【００２３】
このような電動パワーステアリング装置において、自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や安全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、電動パワーステアリング装置を含めて各種補機類はできるだけ小型化することが求められている。電動パワーステアリング装置においては、電動モータを制御するための必要な電源回路部、電力変換回路部及び制御回路部を構成する電気部品の部品点数は大まかに決まっている。このため、特許文献１のように２枚の基板にこれらの部品点数の電気部品を実装すると、電子制御装置を収納しているハウジングが自ずと半径方向に大きくなる。
【００２４】
電動パワーステアリング装置はその構造上から長手方向には軸長の制限は比較的少なく、半径方向の大型化が制限される傾向にある。また、電源回路や電力変換回路は発熱量が大きく、小型化する場合はこの熱を効率よく外部に放熱してやる必要がある。
【００２５】
このような背景から、本実施例では次のような構成の電動パワーステアリング装置を提案するものである。つまり、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したものである。更に、ハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱をハウジングに放熱する構成としたものである。
【００２６】
以下、本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の構成について説明するが、以下の図面では図２に示す蓋体１２の形状が相違する。しかしながら、その機能は同一である。
【００２７】
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は別体のアルミ合金から作られているが、本実施例では両ハウジングは同一のものとして示している。
【００２８】
電子制御装置部９は、モータハウジング内の電動モータの図示しない出力軸と反対側に底部が結合された有底筒形状のＥＣＵハウジング１１Ｂと、ＥＣＵハウジング１１Ｂに図示しない３本のボルトによって中間筒部１３を介して結合された蓋１２と、ＥＣＵハウジング１１Ｂ、中間筒部１３及び蓋体１２とにより構成される収容空間に収容された電源回路部１３、電力変換回路部１４、制御回路部１５等からなる電子制御組立体とから構成されている。中間筒部１３の内部にはアルミニウム、或いはアルミ合金等の金属から作られた放熱基体１４が固定されている。
【００２９】
尚、中間筒部１３は合成樹脂の筒部本体の内部に放熱基体１４をモールド成形して放熱基体１４を内包するように一体的に形成されているが、中間筒部１３と放熱基体１４をアルミ合金から一体的に形成しても良いものである。放熱基体１４は後述する電源回路部１５と電力変換回路部２１からの熱をＥＣＵハウジング１１Ｂに放熱する機能を備えており、このため、ＥＣＵハウジング１１Ｂの内周側と放熱基体１４の外周側とは熱的に接触している構成とされている。
【００３０】
蓋体１２と中間筒部１３との間には、電源の生成を主たる機能とする電源回路部１５が配置されている。図６に示すように電源回路部１５は、アルミニウム等の金属からなる金属基板１６上に、コンデンサ１７、コイル１８、スイッチング素子１９、コネクタ２０等の電気部品が実装されている。金属基板１６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電気的に接続されるものである。
【００３１】
金属基板１６は放熱基体１４と図示しない固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。更に金属基板１６と放熱基体１４の間には伝熱性能が高い接着剤、或いはジェル状の伝熱剤が塗布されている。電源回路部１５はコンデンサ１７やコイル１８、コネクタ２０等の比較的形状が大きい電気部品が使用されている。このため、電源回路部１５は蓋体１２と中間筒部１３との間に配置するようにしている。この理由は図５において説明する。
【００３２】
中間筒部１３とＥＣＵハウジング１１Ｂの間には、中間筒部１３側から電動モータの駆動を主たる機能とする電力変換回路部２１が配置されている。電力変換回路部２１は図７に示すように、アルミニウム等のからなる金属基板２２上に、複数のＭＯＳＦＥＴ２３及びこれの入力／出力信号用コネクタ２４等が実装されている。この金属基板２２も上述した金属基板１６と同様の構成となっている。金属基板２２は放熱基体１４と図示しない固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。更に金属基板２２と放熱基体１４の間には、電源回路部１５と同様に伝熱性能が高い接着剤、或いはジェル状の伝熱剤が塗布されている。
【００３３】
電力変換回路部２１とＥＣＵハウジング１１Ｂの間には、電力変換回路部２１のＭＯＳＦＥＴ２３のスイッチング制御等を主たる機能とする制御回路部２４とが配置されている。制御回路部２５は図８に示すように、合成樹脂等からなる樹脂基板２６上に、ＭＯＳＦＥＴ２３を制御するマイクロコンピュータ２７等が実装されている。樹脂基板２６は電力変換回路部２１とは所定の距離を置いて配置されている。
【００３４】
図３に戻って、コネクタ端子が形成された蓋体１２は、ＥＣＵハウジング１１Ｂの開口を覆うものであり、外表面にコネクタ端子部１２Ａ〜１２Ｃが形成されている。これらのコネクタ端子部１２Ａ〜１２Ｃを介して、図示しない電源から電源回路部１５、電力変換回路部２１及び制御回路部２５へ電力が供給される。同様に検出センサの信号等が入力されている。蓋体１２の具体的な構成は図５に示している。
【００３５】
次に図４を用いてＥＣＵハウジング１１Ｂに収納された電子制御組立体の構成の詳細と、その作用等について説明する。
【００３６】
図４において、ＥＣＵハウジング１１Ｂと中間筒部１３とは複数の固定ボルト２８によって固定されている。図面上で中間筒部１３の下端側には放熱基体１４が中間筒部１３を構成する合成樹脂とモールド成形によって一体化されている。ここで、中間筒部１３と放熱基体１４とは上述したようにアルミ合金等で一体的に形成されていても良いものである。
【００３７】
放熱基体１４の外周面は円形状であり、ＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面にと密着しているが、その外周面にはシールリング２９が設けられている。このシールリング２９によって、中間筒部１３とはＥＣＵハウジング１１Ｂの間から水等が侵入するのを防止している。放熱基体１４の外周面１４ＡとＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面とが密着しているので、放熱基体１４からの熱がＥＣＵハウジング１１Ｂに効率よく放熱することができる。放熱基体１４の外周面とＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面の接触部は、熱の伝達を良くするため伝熱性の良い接着剤や伝熱剤を塗布しても良いものである。
【００３８】
放熱基体１４の上側には、図３で示したように、電源回路部１５の金属基板１６が固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。電源回路部１５はコンデンサ１７やコイル１８、コネクタ２０等の比較的形状が大きい電気部品が金属基板１６上に片面実装されている。このため、電源回路部１５は蓋体１２と中間筒部１３との間に配置するようにしている。理由は以下の通りである。
【００３９】
中間筒部１３の放熱基体１４とは反対側に、蓋体１２が固定ボルト３０によって固定されている。電動パワーステアリング装置は自動車のエンジンルーム内に配置されることから、雨天走行や水溜りのある道路を走行する場合、雨水や水溜りの水によって、電動パワーステアリング装置が被水することが往々にして発生する。このため、中間筒部１３と蓋体１２の間は水密性を十分確保する必要があり、両者の接触重なり領域３１を長くして、その領域３１に２つのシールリング３２を配置している。
【００４０】
このように、二重にシールリング３２を設けているため確実な水密性を確保できると共に、長い接触重なり領域３１によって、蓋体１２と放熱基体１４の間に大きな収容空間が形成され、大きな電気部品よりなる電源回路部１５を容易に収めることが可能となる。このように、水密性を確保するために生じる空間を有効利用して、大きな電気部品よりなる電源回路部１５を収納するようにしている。これによって、軸長をできるだけ短くすることが可能となる。また電源と繋がるコネクタ１２Ａに埋設された電源コネクタ３３が電源回路部１５に設けたコネクタ２０と対向して直接接続される構成をとっているので、組み付け作業が容易である。
【００４１】
蓋体１２のコネクタ１２Ｂには、検出センサ等の信号が入力される信号コネクタ３４が埋設されている。この信号コネクタ３４は樹脂基板２６に直接的に接続されるが、この信号コネクタ３４の絶縁を確保して案内する案内部３５が蓋体１２に一体的に形成されている。案内部３５は放熱基体１４に形成した案内開口３６を挿通して、ＥＣＵハウジング１１Ｂと放熱基体１４で形成される空間に突出している。
【００４２】
放熱基体１４とＥＣＵハウジング１１Ｂとで形成される空間には電力変換回路部２１と制御回路部２４とが収納されている。放熱基体１４には電力変換回路部２１の金属基板２２が固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。電力変換回路部２１はＭＯＳＥＦＴ２３、ジャンパ線３７等の電気部品が金属基板２２１に片面実装されている。ここで、電源回路部１５と電力変換回路部２１は、制御回路部２５に比べて電流容量が大きい回路である。尚、電力変換回路部２１で生成された電動モータの駆動信号は図示しないバスバーによって直接的に電動モータに供給されるものである。
【００４３】
図４からわかるように、放熱基体１４の両面には電源回路部１５の金属基板１６と電力変換回路部２１の金属基板２１が熱伝達可能に密着固定されている。このため、電源回路部１５電力変換回路部２１で発生した熱は放熱基体１４に速やかに放熱され、更に、放熱基体１４の熱はＥＣＵハウジング１１Ｂによって放熱されることになる。このように、片面実装された金属基板１６、２２から放熱基体１４の両面に熱を逃がすので、小型で効率の良い放熱構造とすることが可能となる。
【００４４】
また、電力変換回路部２１とＥＣＵハウジング１１Ｂの間には、中間筒部１３に形成された複数の取り付け突起部３８が位置しており、この取り付け突起部３８には制御回路部２５の樹脂基板２７が固定ボルトによって固定されている。尚、樹脂基板２６上のマイクロコンピュータ２７は、電力変換回路部２１とは反対側の面に実装されている。蓋体１２に形成された案内部３５は、電源回路部１５、電力変換回路部２１を回避して放熱基体１４の案内開口３６に導かれている。このため、案内部３５に埋設された信号コネクタ３４も、電源回路部１５、電力変換回路部２１と干渉することなく、樹脂基板２７に接続される。したがって、中継部品等を省略できるので製造価格を低減することができ、更に小型化することができるものである。
【００４５】
図５に蓋体１２に設けた各種コネクタを示している。代表的には、電源と電源回路部１５を接続電源コネクタ３３、検出センサと制御回路部２５を接続する信号コネクタ３４、電力変換回路と電源を接続する駆動コネクタ３９等が蓋体１２に一体的にモールド成形されている。これらの各コネクタ類は中継部品等を用いないで、直接的に金属基板１６，２２及び樹脂基板２６のパターン配線に接続されている。したがって、余分な中継部品が必要ないので、更に小型化することができるものである。また、製造価格を引き下げる効果も期待できる。
【００４６】
また、図４からわかる通り、本実施例では電動モータ側から見て制御回路部２５の樹脂基板２６、電力変換回路部２１の金属基板２２、電源回路部１５の金属基板１６の順序で配置している。このため、電動モータ側からの熱は、金属基板１６、２２より断熱性の高い樹脂基板２６によって遮られるので、電動モータ側からのもらい熱を少なくできるという効果がある。
【００４７】
このように、本実施例においては、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１６に実装された電源回路部１５と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板２２に実装された電力変換回路部２１と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板２６に実装された制御回路部２５とに分割することで、各基板に乗せる電気部品の点数を少なくできるので、各基板の半径方向の大きさを小さくすることが可能となる。尚、基板を３枚にした分だけ軸長が延びることになるが、電動パワーステアリング装置ではその構造上の観点から軸長が少々延びても許容されるもので、軸長が延びるより半径方向の体格を小さくした方が製品全体からすると長所が大きいものである。
【００４８】
また、電源回路部１５の金属基板１６と電力変換回路部２１の金属基板２２を放熱基体１４の両面に配置する構成としたので、電流容量が大きい電源回路部１５と電力変換回路部２１から発生する熱を効率よくＥＣＵハウジング１１Ｂに放熱することができる。更に、この放熱構造であれば、放熱基体１４の両面を使用するのでの更に小型化が図れるものである。
【００４９】
また、形状の大きい電機部品を使用する電源回路部１５を、中間筒部１３と蓋体１２の比較的長さが長い重なり領域３１が存在する収納空間に収容したので、収納空間を有効に利用して軸長を可及的に短くすることが可能となる。
【００５０】
以上述べた通り、本発明によれば、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し、更にハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱をハウジングに放熱する構成とした。
【００５１】
これによれば、電子制御制御装置を構成する電気部品を機能別に３つの基板に実装して基板の半径方向の大きさを縮小し、また、発熱量が大きい電機部品の金属基板を放熱基体に固定してハウジングから効率良く放熱することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
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、１３…中間筒部、１４…放熱基体、１５…電源回路部、１６…金属基板、１７…コンデンサ、１８…コイル、２１…電力変換回路部、２２…金属基板、２３…ＭＯＳＦＥＴ、２５…制御回路部、２６…樹脂基板、２７…マイクロコンピュータ、３１…接触重なり領域、３２…シールルング、３３…電源コネクタ、３４…信号コネクタ、３５…案内部、３６…案内開口、３８…取り付け突起部。
【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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