(57)【要約】【課題】電子部品を基板に高密度に実装可能である駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１のフレーム部材２０は、モータ１０の軸方向の一側に設けられる。基板４１は、フレーム部材２０のモータ１０と反対側に固定される。巻線組１３、１４に通電される電流を切り替えるインバータ部５０、６０を構成するＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６は、発熱素子実装面４２に、フレーム部材２０に対して放熱可能に実装される。ＡＳＩＣ８２は、発熱素子実装面４２にフレーム部材２０に対して放熱可能に実装される。マイコン８１は、大型部品実装面４３であって、ＡＳＩＣ８２が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される。これにより、ＡＳＩＣ８２の裏側にも電子部品を実装可能となるので、基板４１の両面における実装面積を有効に活用した高密度実装が可能であり、駆動装置１の小型化に寄与する。【選択図】  図３
2016034204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線（１３、１４）が巻回されるステータ（１２、２１２）、前記ステータに対して相対回転可能に設けられるロータ（１５）、および、前記ロータと共に回転するシャフト（１６）を有する回転電機（１０、３１０）と、
前記回転電機の軸方向の一側に設けられるフレーム部材（２０、３２０）と、
前記フレーム部材の前記回転電機と反対側の固定される基板（４１、２４１）と、
前記基板の前記フレーム部材側の面である第１の面（４２、２４２）に前記フレーム部材に対して放熱可能に実装され、前記巻線に通電される電流を切り替えるインバータ部（５０、６０）を構成する駆動素子（５１〜５６、６１〜６６）と、
前記駆動素子に駆動信号を出力するプリドライバ（８２１）、電源（１０９）の電圧を所定電圧に調整して出力するレギュレータ（８２３）、および、入力された信号を増幅する信号増幅部（８２２）の少なくとも１つを含み、前記第１の面に前記フレーム部材に対して放熱可能に実装される集積回路部品（８２）と、
前記基板の前記第１の面と反対側の面である第２の面（４３、２４３）であって、前記集積回路部品が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される電子部品（８１）と、
を備えることを特徴とする駆動装置（１、２）。
【請求項２】
前記電子部品は、演算処理を実行する演算回路部品であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記インバータ部は、２つであって、
一方の前記インバータ部を構成する前記駆動素子が実装される第１領域は、他方の前記インバータ部を構成する前記駆動素子が実装される第２領域と、前記回転電機の軸中心を挟んで反対側であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１領域、前記第２領域、および、前記回転電機の軸中心を含む領域を駆動素子実装領域とすると、
前記集積回路部品は、前記駆動素子実装領域の外側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１の面に実装され、前記電源と前記インバータ部との間に通電される電流の導通または遮断を切り替え可能なリレー（７１〜７４）をさらに備え、
前記リレーは、前記駆動素子実装領域を挟んで、前記集積回路部品と反対側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第２の面であって、少なくとも一部が前記第１領域または前記第２領域に重複する箇所に実装されるコンデンサ（８６、８７）をさらに備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動装置と、
前記回転電機から出力されたトルクを駆動対象（１０２）に伝達するギア（９）と、
を備え、
前記回転電機のトルクにより前記駆動対象を駆動することで、運転者による操舵部材（１０１）の操舵を補助することを特徴とする電動パワーステアリング装置（８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータとモータの駆動を制御するインバータ回路とを近接させて配置させることが公知である。例えば特許文献１では、インバータ回路が実装された回路基板を収納した筐体を圧縮機の外殻に取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５３５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、電力制御用半導体が第１の回路基板に実装され、ＩＣチップが第２の回路基板に実装される。また、ＩＣチップは、第２の回路基板の同一面に横並びの状態で実装される。特許文献１のように、例えばＡＳＩＣやマイコン等の比較的大きい素子を基板の同一面に横並びの状態で実装する場合、基板の面積を広く確保する必要があり、装置の外径によっては、基板を複数にする必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品を基板に高密度に実装可能である駆動装置、および、これを用いた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】
【０００５】
本発明の駆動装置は、回転電機と、フレーム部材と、基板と、駆動素子と、集積回路部品と、電子部品と、を備える。
回転電機は、巻線が巻回されるステータ、ステータに対して相対回転可能に設けられるロータ、および、ロータとともに回転するシャフトを有する。
【０００６】
フレーム部材は、回転電機の軸方向の一側に設けられる。
基板は、フレーム部材の回転電機と反対側に固定される。
巻線に通電される電流を切り替えるインバータ部を構成する駆動素子は、基板のフレーム部材側の面である第１の面にフレーム部材に対して放熱可能に実装される。
【０００７】
集積回路部品は、第１の面にフレーム部材に対して放熱可能に実装される。集積回路部品は、駆動素子に駆動信号を出力するプリドライバ、電源の電圧を所定電圧に調整して出力するレギュレータ、および、入力された信号を増幅する信号増幅部の少なくとも１つを含む。
電子部品は、基板の第１の面と反対側の面である第２の面であって、集積回路部品が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される。電子部品は、例えば制御回路部品であるマイコンとすることができる。
【０００８】
本発明では、駆動素子、および、集積回路部品は、フレーム部材に対して放熱可能に設けられる。すなわち、フレーム部材が、回転電機の外郭としての機能、および、ヒートシンクとしての機能を兼ね備えている。これにより、別途ヒートシンクを設ける場合と比較し、部品点数を低減できるとともに、駆動装置の体格、特に、軸方向における体格を小型化することができる。
【０００９】
また、本発明では、集積されているために比較的発熱量が大きい集積回路部品の熱をフレーム部材側に放熱させているので、集積回路部品の熱を基板側に積極的に放熱させる場合と比較し、放熱ビア等の基板における放熱のための構成を省略することができる。これにより、集積回路部品の裏側にも電子部品を実装可能となるので、基板の両面における実装面積を有効に活用した高密度実装が可能であり、駆動装置の小型化に寄与する。
【００１０】
また、駆動装置は、電動パワーステアリング装置に好適に適用される。電動パワーステアリング装置は、駆動装置と、回転電機から出力されたトルクを駆動対象に伝達するギアと、を備え、回転電機のトルクにより駆動対象を駆動することで、運転者による操舵部材の操舵を補助する。
本発明の駆動装置は、回転電機の駆動制御に係る各種電子部品が高密度実装される基板が回転電機の軸方向の一側に設けられるフレーム部材に固定されており、特に、軸方向における体格が小型化されている。そのため、搭載スペースが狭い箇所にも搭載可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態によるパワーステアリングシステムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態による駆動装置の回路構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による駆動装置の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による駆動装置の側面図である。
【図５】図４のＶ方向の矢視図である。
【図６】図４のＶＩ方向の矢視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による駆動装置の分解斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態による駆動装置の分解斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるＥＣＵの側面図である。
【図１０】図９のＸ方向の矢視図である。
【図１１】図９のＸＩ方向の矢視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による駆動装置の断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による駆動装置の側面図である。
【図１４】図１３のカバー部材の一部を除いた側面図である。
【図１５】図１４のＸＶ方向の矢視図であって、カバー部材の一部を除いた図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による基板のフレーム部材側の面を示す平面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態による基板のフレーム部材と反対側の面を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による駆動装置、および、電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による駆動装置、および、電動パワーステアリング装置を図１〜図１１に示す。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、駆動装置１は、運転者によるステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。駆動装置１は、回転電機としてのモータ１０と、モータ１０の駆動制御に係るコントローラとしてのＥＣＵ４０とが一体に形成される。
【００１４】
図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム１００の全体構成を示すものである。ステアリングシステム１００は、操舵部材としてのハンドル１０１、コラム軸１０２、ピニオンギア１０４、ラック軸１０５、車輪１０６、および、電動パワーステアリング装置８等から構成される。
【００１５】
ハンドル１０１は、コラム軸１０２と接続される。コラム軸１０２には、運転者がハンドル１０１を操作することにより入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ１０３が設けられる。コラム軸１０２の先端には、ピニオンギア１０４が設けられ、ピニオンギア１０４はラック軸１０５に噛み合っている。ラック軸１０５の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪１０６が設けられる。
【００１６】
これにより、運転者がハンドル１０１を回転させると、ハンドル１０１に接続されたコラム軸１０２が回転する。コラム軸１０２の回転運動は、ピニオンギア１０４によりラック軸１０５の直線運動に変換され、ラック軸１０５の変位量に応じた角度に一対の車輪１０６が操舵される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置８は、減速ギア９、および、駆動装置１を備える。電動パワーステアリング装置８は、トルクセンサ１０３から取得される操舵トルクや、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）から取得される車速等の信号に基づき、ハンドル１０１の操舵を補助するための補助トルクをモータ１０から出力し、減速ギア９を介してコラム軸１０２に伝達する。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、モータ１０にて発生したトルクにてコラム軸１０２の回転をアシストする、所謂「コラムアシスト」であるが、ラック軸１０５の駆動をアシストする、所謂「ラックアシスト」としてもよい。換言すると、本実施形態では、コラム軸１０２が「駆動対象」であるが、ラック軸１０５を「駆動対象」としてもよい、ということである。
【００１８】
次に、電動パワーステアリング装置８の電気的構成を図２に基づいて説明する。なお、図２においては、煩雑になることを避けるため、一部の制御線等を省略している。
モータ１０は、三相ブラシレスモータであって、後述するステータ１２に巻回される第１巻線組１３および第２巻線組１４を有する。第１巻線組１３は、Ｕ相コイル１３１、Ｖ相コイル１３２、および、Ｗ相コイル１３３から構成される。第２巻線組１４は、Ｕ相コイル１４１、Ｖ相コイル１４２、および、Ｗ相コイル１４３から構成される。本実施形態では、第１巻線組１３および第２巻線組１４が「巻線」に対応する。
【００１９】
ＥＣＵ４０は、いずれも後述の基板４１に実装される第１インバータ部５０、第２インバータ部６０、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、制御部８０、回転角センサ８５、コンデンサ８６、８７、チョークコイル８９等を備える。本実施形態では、ＥＣＵ４０を構成する電子部品は、１枚の基板４１に実装される。これにより、複数の基板によりＥＣＵ４０を構成する場合と比較し、部品点数を低減可能であるとともに、小型化が可能である。
【００２０】
第１インバータ部５０は、６つのスイッチング素子（以下、「ＳＷ素子」という。）５１〜５６がブリッジ接続されており、第１巻線組１３への通電を切り替える。第２インバータ部６０は、６つのＳＷ素子６１〜６６がブリッジ接続されており、第２巻線組１４への通電を切り替える。
本実施形態のＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）であるが、ＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。
本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６が、「駆動素子」に対応する。
【００２１】
第１インバータ部５０の高電位側に配置されるＳＷ素子５１、５２、５３は、ドレインが電源としてのバッテリ１０９の正極側に接続され、ソースが低電位側に配置されるＳＷ素子５４、５５、５６のドレインに接続される。ＳＷ素子５４、５５、５６のソースは、電流検出素子５７、５８、５９を経由してバッテリ１０９の負極側に接続される。高電位側のＳＷ素子５１、５２、５３と低電位側のＳＷ素子５４、５５、５６との接続点は、それぞれＵ相コイル１３１、Ｖ相コイル１３２、Ｗ相コイル１３３に接続される。
【００２２】
第２インバータ部６０の高電位側に配置されるＳＷ素子６１、６２、６３は、ドレインがバッテリ１０９の正極側に接続され、ソースが低電位側に配置されるＳＷ素子６４、６５、６６のドレインに接続される。ＳＷ素子６４、６５、６６のソースは、電流検出素子６７、６８、６９を経由してバッテリ１０９の負極側に接続される。高電位側のＳＷ素子６１、６２、６３と低電位側のＳＷ素子６４、６５、６６との接続点は、それぞれＵ相コイル１４１、Ｖ相コイル１４２、Ｗ相コイル１４３に接続される。
【００２３】
電流検出素子５７、５８、５９は、第１巻線組１３の各相に対応してＳＷ素子５４〜５６の低電位側に設けられ、第１巻線組１３の各相に通電される電流を検出する。
電流検出素子６７、６８、６９は、第２巻線組１４の各相に対応してＳＷ素子６４〜６６の低電位側に設けられ、第２巻線組１４の各相に通電される電流を検出する。
本実施形態の電流検出素子５７〜５９、６７〜６９は、シャント抵抗である。
【００２４】
電源リレー７１は、バッテリ１０９と第１インバータ部５０との間に設けられ、バッテリ１０９と第１インバータ部５０との間における電流を導通または遮断する。電源リレー７２は、バッテリ１０９と第２インバータ部６０との間に設けられ、バッテリ１０９と第２インバータ部６０との間における電流を導通または遮断する。
【００２５】
逆接保護リレー７３は、電源リレー７１と第１インバータ部５０との間に設けられる。逆接保護リレー７４は、電源リレー７２と第２インバータ部６０との間に設けられる。逆接保護リレー７３、７４は、寄生ダイオードの向きが電源リレー７１、７２と反対向きとなるように接続され、バッテリ１０９が逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぎ、ＥＣＵ４０を保護する。
本実施形態では、電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４は、いずれもＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。本実施形態では、電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４が「リレー」に対応する。
【００２６】
制御部８０は、電子部品および演算回路部品としてのマイコン８１、および、集積回路部品としてのＡＳＩＣ８２等を有する。
マイコン８１は、トルクセンサ１０３や回転角センサ８５等からの信号に基づき、第１巻線組１３および第２巻線組１４への通電に係る指令値を演算する。
ＡＳＩＣ８２は、プリドライバ８２１、信号増幅部８２２、および、レギュレータ８２３等から構成される。
【００２７】
プリドライバ８２１は、指令値に基づいて駆動信号を生成し、生成された駆動信号を第１インバータ部５０および第２インバータ部６０に出力する。詳細には、プリドライバ８２１は、生成された駆動信号を、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６のゲートに出力する。ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６が駆動信号に従ってスイッチング動作することで、第１インバータ部５０および第２インバータ部６０から第１巻線組１３および第２巻線組１４に指令値に応じた交流電流が通電される。これにより、モータ１０が駆動される。
【００２８】
信号増幅部８２２は、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９の検出信号（本実施形態では両端電圧）や、回転角センサ８５の検出値を増幅し、マイコン８１に出力する。
レギュレータ８２３は、電源の電圧（例えば１２［Ｖ］）を所定電圧（例えば５［Ｖ］）に調整してマイコン８１等に出力する。すなわち、レギュレータ８２３は、マイコン８１等に供給する電圧を安定化させる安定化回路である、といえる。
【００２９】
回転角センサ８５は、磁気検出素子により構成され、後述するシャフト１６の他端１６２に設けられるマグネット１８が回転することによる回転磁界を検出することにより、ロータ１５の回転角度を検出する。
【００３０】
コンデンサ８６は、第１インバータ部５０と並列に接続される。コンデンサ８７は、第２インバータ部６０と並列に接続される。本実施形態では、コンデンサ８６、８７は、アルミ電解コンデンサであって、リレー７１〜７４のインバータ部５０、６０側に設けられる。また、チョークコイル８９は、バッテリ１０９とコンデンサ８６、８７の正極側との間に接続される。本実施形態では、チョークコイル８９は、リレー７１〜７４のバッテリ１０９側に設けられる。
【００３１】
コンデンサ８６、８７およびチョークコイル８９は、フィルタ回路を構成し、バッテリ１０９を共有する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置１からバッテリ１０９を供給する他の装置に伝わるノイズを低減する。また、コンデンサ８６、８７は、電荷を蓄えることで、第１インバータ部５０および第２インバータ部６０への電力供給を補助する。
【００３２】
本実施形態では、第１巻線組１３に対応して設けられる第１インバータ部５０、電源リレー７１、逆接保護リレー７３、および、コンデンサ８６を、第１系統２０１とする。また、第２巻線組１４に対応して設けられる第２インバータ部６０、電源リレー７２、逆接保護リレー７４、および、コンデンサ８７を、第２系統２０２とする。すなわち、モータ１０は、複数系統（本実施形態では２系統）にて駆動制御される。
【００３３】
次に、駆動装置１の構造について図３〜図１１に基づいて説明する。以下適宜、モータ１０の軸方向を単に「軸方向」といい、モータ１０の径方向を単に「径方向」という。なお、図３は、図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
図３〜図８に示すように、駆動装置１は、モータ１０、フレーム部材２０、ＥＣＵ４０、および、カバー部材９０等を備える。
図３に示すように、モータ１０は、モータケース１１、ステータ１２、第１巻線組１３、第２巻線組１４、ロータ１５、および、シャフト１６等を有する。
【００３４】
モータケース１１は、底部１１１、および、筒部１１４を有し、例えばアルミ等の金属により有底筒状に形成される。本実施形態のモータケース１１は、アルミにより形成され、表面はアルマイト処理がなされている。モータケース１１は、底部１１１がＥＣＵ４０と反対側、開口側がＥＣＵ４０側となるように配置される。本実施形態では筒部１１４が「回転電機の筒部」に対応し、筒部１１４を軸方向に投影した領域を「モータ領域」とする。
底部１１１の略中央には、シャフト１６の一端１６１が挿通される軸孔１１２が形成される。また、底部１１１には、ベアリング１６６が嵌合する。
【００３５】
筒部１１４の開口側には、フレーム部材２０を固定するための固定部１１６が径方向外側に突出して形成される。固定部１１６には、ねじ孔１１７が形成される。本実施形態の固定部１１６は、等間隔で３箇所に設けられる。
【００３６】
ステータ１２は、例えば鉄等の磁性材の薄板を積層してなる積層部、および、積層部の軸方向外側に形成されるインシュレータを有し、モータケース１１の内側に固定される。ステータ１２の積層部に用いる薄板の枚数は、モータ１０に要求される出力に応じて変更可能である。これにより、軸方向の長さを変更することで、径方向の大きさを変更することなく、モータ１０の出力を変更可能である。
【００３７】
第１巻線組１３および第２巻線組１４は、ステータ１２のインシュレータに巻回される。第１巻線組１３からは、相毎に第１モータ線１３５が取り出される。第２巻線組１４からは、相毎に第２モータ線１４５が取り出される。モータ線１３５、１４５は、モータケース１１からＥＣＵ４０側に取り出される（図７参照）。
【００３８】
第１モータ線１３５は、第１Ｕ相モータ線１３６、第１Ｖ相モータ線１３７、および、第１Ｗ相モータ線１３８から構成され、電源リレー７１、７２側から、第１Ｕ相モータ線１３６、第１Ｖ相モータ線１３７、第１Ｗ相モータ線１３８の順に配列される。
また、第２モータ線１４５は、第２Ｕ相モータ線１４６、第２Ｖ相モータ線１４７、および、第２Ｗ相モータ線１４８から構成され、電源リレー７１、７２側から、第２Ｗ相モータ線１４８、第２Ｖ相モータ線１４７、第２Ｕ相モータ線１４６の順に配列される。
【００３９】
ここで、シャフト１６の軸線および軸線の延長線をモータ１０の軸中心Ｏとすると、第１Ｕ相モータ線１３６と第２Ｕ相モータ線１４６、第１Ｖ相モータ線１３７と第２Ｖ相モータ線１４７、第１Ｗ相モータ線１３８と第２Ｗ相モータ線１４８とは、軸中心Ｏに対し、点対称に配置される。また、第１Ｕ相モータ線１３６と第１Ｗ相モータ線１３８とは、第１Ｖ相モータ線１３７に対して対称に配置される。同様に、第２Ｕ相モータ線１４６と第２Ｗ相モータ線１４８とは、第２Ｖ相モータ線１４７を挟んで対称に配置される。
これにより、第１モータ線１３５からの磁束漏れと第２モータ線１４５からの磁束漏れとが相殺される。また、モータ１０の軸中心Ｏに実装される回転角センサ８５における磁束漏れの影響を低減でき、検出誤差を低減することができる。
ここで、「対称」とは、磁束漏れを相殺できる程度であれば、製造上の誤差程度は許容されるものとする。
【００４０】
ロータ１５は、ロータコア１５１および永久磁石１５２を有する。ロータコア１５１は、例えば鉄等の磁性材により略円筒状に形成され、ステータ１２と同軸となるようにステータ１２の径方向内側に設けられる。永久磁石１５２は、ロータコア１５１の径方向外側に設けられ、Ｎ極とＳ極とが交互となるように構成される。
【００４１】
シャフト１６は、例えば金属により棒状に形成され、ロータコア１５１の軸中心に固定される。シャフト１６は、モータケース１１の底部１１１に設けられるベアリング１６６、および、フレーム部材２０に設けられるベアリング１６７に軸受され、回転可能に支持される。これにより、シャフト１６はロータ１５とともに回転可能となる。なお、ロータ１５の外壁と、ステータ１２の内壁との間には、エアギャップが形成される。
【００４２】
シャフト１６の一端１６１は、モータケース１１の底部１１１に形成される軸孔１１２に挿通され、モータケース１１の外部に突出する。シャフト１６の一端１６１には、減速ギア９（図１参照）と接続される図示しない出力端が設けられる。これにより、ロータ１５およびシャフト１６の回転により生じるトルクが、減速ギア９を経由してコラム軸１０２に出力される。
シャフト１６の他端１６２には、マグネット１８を保持するマグネット保持部１７が設けられる。
【００４３】
図３および図７等に示すように、フレーム部材２０は、例えばアルミ等の熱伝導性のよい金属により形成され、モータケース１１の開口側を塞ぐように、筒部１１４の径方向内側に挿入される。ここで、フレーム部材２０のモータ１０側の面をモータ側端面２１、ＥＣＵ４０側の面をＥＣＵ側端面３１とする。
【００４４】
フレーム部材２０の略中央には、軸孔２３が形成される。軸孔２３には、シャフト１６の他端１６２側が挿通される。これにより、シャフト１６の他端１６２に設けられるマグネット１８がＥＣＵ４０側に露出する。また、フレーム部材２０には、ベアリング１６７が嵌合する。
また、フレーム部材２０には、モータ線１３５が挿通されるモータ線挿通孔２４、および、モータ線１４５が挿通されるモータ線挿通孔２５が形成される。これにより、モータ線１３５、１４５は、ＥＣＵ４０側に取り出される。
【００４５】
フレーム部材２０には、固定部１１６に対応する箇所（本実施形態では３箇所）において径方向外側に突出する固定部２６が形成される。固定部２６には、スルーホール２７が形成される。フレーム固定ねじ３８は、スルーホール２７に挿通され、ねじ孔１１７に螺着される。これにより、フレーム部材２０がモータケース１１に固定される。
【００４６】
フレーム部材２０の径方向外側であって、固定部２６よりも底部１１１側には、Ｏリング溝２９が形成され、Ｏリング３９がＯリング溝２９と筒部１１４との間に嵌め込まれる。これにより、モータケース１１とフレーム部材２０との間からモータ１０の内部への水滴等の浸入が防止される。
フレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１には、基板固定部３２、リレー収容室３３、３４、ＡＳＩＣ収容室３５、端子逃がし溝３６、および、接着溝３７が形成される。
【００４７】
図３、図７〜図１１に示すように、ＥＣＵ４０は、フレーム部材２０を挟んでモータ１０と反対側であって、モータ１０と略同軸、かつ、モータ領域内に概ね収まるように設けられる。
ＥＣＵ４０は、各種電子部品が実装される基板４１を有する。
基板４１は、モータ領域内に収まる形状に形成される。本実施形態では、基板４１は、フレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１に形成される接着溝３７の径方向内側に収まる形状に形成される。すなわち本実施形態では、基板４１に実装され、ＥＣＵ４０を構成するＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、コンデンサ８６、８７、および、チョークコイル８９が、モータ領域内に収まっている。換言すると、ＥＣＵ４０全体がモータ領域内に収まっている、ともいえる。
ここで、基板４１のモータ１０側の面を発熱素子実装面４２、モータ１０と反対側の面を大型部品実装面４３とする。本実施形態では、発熱素子実装面４２が「第１の面」、大型部品実装面４３が「第２の面」に対応する。
【００４８】
図８および図１０等に示すように、発熱素子実装面４２には、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、ＡＳＩＣ８２、および、回転角センサ８５等が実装される。なお、図１０においては、回転角センサ８５を省略した。本実施形態では、発熱素子実装面４２に実装される全ての部品、および、大型部品実装面４３に実装されるマイコン８１は、表面実装されている。換言すると、制御部８０を構成する全ての電子部品が、回路基板４１のいずれかの面に表面実装されている、ともいえる。
回転角センサ８５は、発熱素子実装面４２に略中心であって、フレーム部材２０から露出するマグネット１８と対向する箇所に実装される。回転角センサ８５は、発熱素子実装面４２の軸中心Ｏに実装される（図３参照）。
【００４９】
第１インバータ部５０を構成するＳＷ素子５１〜５６が実装される第１領域Ｒ１は、第２インバータ部６０を構成するＳＷ素子６１〜６６が実装される第２領域Ｒ２と、モータ１０の軸中心Ｏを挟んで反対側に配置される。本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６とＳＷ素子６１〜６６とは、モータ１０の軸中心Ｏを通る直線を挟んで線対称に配置される。
【００５０】
相配置については、第１インバータ部５０は電源リレー７１に近い側から、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に、第２インバータ部６０は電源リレー７２に近い側から、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順の点対称の関係で配置されている。すなわち、本実施形態では、電源リレー７１、７２が実装されている領域をバッテリ１０９から基板４１へ電力を供給する電力供給領域と捉えると、第１インバータ部５０は、電力供給領域側から、第１相、第２相、第３相の順に配列され、第２インバータ部６０は、電力供給領域側から、第３相、第２相、第１相の順に配列される。モータ線１３５、１４５についても同様である。すなわち、換言すると、第２系統２０２の相配列は、第１系統の相配列と逆順になっている。
これにより、インピーダンスを低減可能であるとともに、基板４１における各相の配線長のばらつきが低減されるので、各相のインピーダンスのばらつきを低減することができる。なお、ここでいう「対称」とは、インピーダンスを低減可能な程度であって、製造誤差等は許容されるものとする。
【００５１】
また、高電位側に接続されるＳＷ素子５１〜５３の外側には、低電位側に接続されるＳＷ素子５４〜５６が配置され、さらにその外側に電流検出素子５７〜５９が配置される。同様に、高電位側に接続されるＳＷ素子６１〜６３の外側には、低電位側に接続されるＳＷ素子６４〜６６が配置され、さらにその外側に電流検出素子６７〜６９が配置される。
【００５２】
ＳＷ素子５１〜５６は、基板４１側の面にドレインが形成される。また、モータ線１３５は、高電位側に接続されるＳＷ素子５１〜５３のソースおよび低電位側に接続されるＳＷ素子５４〜５６のドレインと接続される（図２参照）。そのため、外側に配置されるモータ線１３５とドレインが接続される低電位側のＳＷ素子５４〜５６を高電位側のＳＷ素子５１〜５３よりも外側に配置することで、基板４１における配線が容易となる。
ＳＷ素子６１〜６６およびモータ線１４５の配置についても同様である。
【００５３】
第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２および軸中心Ｏを含む領域を駆動素子実装領域Ｒ３とすると、ＡＳＩＣ８２は、駆動素子実装領域Ｒ３の外側に配置される。また、電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４は、駆動素子実装領域Ｒ３を挟んで、ＡＳＩＣ８２と反対側に配置される。なお、本実施形態では、領域Ｒ１〜Ｒ３を矩形の領域として示したが、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６および電流検出素子５７〜５９、６７〜６９の実装箇所に応じ、例えば各素子の外縁により定義される矩形以外の領域等、どのように定義してもよい。
【００５４】
発熱素子実装面４２に実装されるＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２のフレーム部材２０側の面には、銅等の熱伝導性のよい素材で形成される放熱スラグが形成される。また、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２は、図示しない放熱ゲルを介してフレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１に放熱可能な状態で当接する。これにより、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２にて生じた熱は、放熱ゲルを経由して、フレーム部材２０に放熱される。なお、図３等において、ＡＳＩＣ８２とフレーム部材２０とが離間して見えるのは、放熱ゲルが省略されているためである。
すなわち、本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２が、発熱素子７０を構成する。
【００５５】
なお、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６および逆接保護リレー７３、７４と比較して体格の大きい素子で構成される電源リレー７１、７２は、フレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１に形成されるリレー収容室３３、３４に収容される。また、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６および逆接保護リレー７３、７４と比較して体格の大きい素子で構成されるＡＳＩＣ８２は、フレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１に形成されるＡＳＩＣ収容室３５に収容される。
【００５６】
本実施形態では、フレーム部材２０がモータ１０の外郭としての機能、ＥＣＵ４０を保持する機能、および、発熱素子７０の熱を放熱するヒートシンクとしての機能を兼ね備えている。これにより、ヒートシンクを別途に設ける場合と比較し、部品点数を低減可能であり、装置全体としての体格を小型化可能である。
【００５７】
図７および図１１等に示すように、大型部品実装面４３には、マイコン８１、コンデンサ８６、８７およびチョークコイル８９等が実装される。
マイコン８１は、ＡＳＩＣ８２が実装される領域の裏側であって、少なくとも一部が重複する箇所に実装される。
【００５８】
コンデンサ８６は、第１インバータ部５０を構成するＳＷ素子５１〜５６が実装される第１領域Ｒ１の裏側であって、少なくとも一部が重複する箇所に実装される。また、コンデンサ８７は、第２インバータ部６０を構成するＳＷ素子６１〜６６が実装される第２領域Ｒ２の裏側であって、少なくとも一部が重複する箇所に実装される。コンデンサ８６、８７を、インバータ部５０、６０の裏側に配置することで、ノイズ低減効果が高まる。
【００５９】
本実施形態では、比較的大型の電子部品であるコンデンサ８６、８７およびチョークコイル８９を大型部品実装面４３側に実装することで、基板４１とフレーム部材２０とを近接した状態にて配置可能である。これにより、発熱素子実装面４２側に実装される発熱素子７０の熱をフレーム部材２０に背面放熱させることができる。
【００６０】
第１領域Ｒ１よりも径方向外側には、モータ線挿通部４４が形成される。モータ線挿通部４４には、モータ線１３５が挿通される。また、第２領域Ｒ２よりも径方向外側には、モータ線挿通部４５が形成される。モータ線挿通部４５には、モータ線１４５が挿通される。
【００６１】
大型部品実装面４３において、モータ線挿通部４４、４５が形成される箇所には、導電性のよい金属等により形成されるモータ線接続部４６が設けられる。モータ線接続部４６は、圧入部を有し、この圧入部にモータ線１３５、１４５が圧入されると、プレスフィットにより、モータ線１３５、１４５と基板４１とが電気的に接続される。
【００６２】
基板４１の基板固定部３２に対応する箇所には、孔部４８が形成される。基板固定ねじ４９（図７および図８参照）は、孔部４８に挿入され、フレーム部材２０の基板固定部３２に螺着される。これにより、基板４１は、フレーム部材２０に固定される。
【００６３】
図３〜図８に示すように、カバー部材９０は、カバー本体９１、給電用コネクタ９６、および、信号用コネクタ９７を有し、基板４１の大型部品実装面４３側を覆うように形成される。
カバー本体９１の周壁９２の端部には、挿入部９２１が形成される。挿入部９２１は、フレーム部材２０の接着溝３７に挿入され、接着剤により固定される。これにより、フレーム部材２０とカバー部材９０との間からの水滴等の浸入が防止される。
【００６４】
カバー本体９１の略中央には、コンデンサ収容部９３が形成される。コンデンサ収容部９３は、モータ１０と反対側に突出して形成され、コンデンサ８６、８７を収容する。コンデンサ収容部９３には、呼吸穴９４が形成される。呼吸穴９４は、フィルタ部材９５により塞がれる。フィルタ部材９５は、水を通さず、空気を通す素材にて形成される。これにより、温度変化に伴う駆動装置１内部の圧力変化を抑制する。
【００６５】
給電用コネクタ９６および信号用コネクタ９７（以下適宜、「コネクタ９６、９７」という。）は、カバー本体９１からモータ１０と反対側に突出して形成される。本実施形態では、コネクタ９６、９７は、カバー本体９１と一体に形成される。
給電用コネクタ９６は、開口部９６１がモータ１０と反対側の端部に形成され、軸方向端部側からバッテリ１０９と接続される図示しないハーネスを接続可能に形成される。また、給電用コネクタ９６は、基板４１と接続される給電コネクタ端子９６２を有する。給電コネクタ端子９６２は、基板４１に形成される端子挿通孔９６５に挿通され、はんだ等により基板４１と接続される。これにより、ＥＣＵ４０は、バッテリ１０９と接続される。
【００６６】
信号用コネクタ９７は、開口部９７１がモータ１０と反対側の端部に形成され、開口部９７１から図示しないハーネスを接続可能に形成される。本実施形態では、信号用コネクタ９７は、２つ形成され、一方の信号用コネクタ９７には、トルクセンサ１０３と接続されるハーネスが接続され、他方の信号用コネクタ９７には、ＣＡＮと接続されるハーネスが接続される。また、信号用コネクタ９７は、基板４１と接続される信号コネクタ端子９７２を有する。信号コネクタ端子９７２は、基板４１に形成される端子挿通孔９７５に挿通され、はんだ等により基板４１に接続される。これにより、ＥＣＵ４０には、トルクセンサ１０３からの情報、および、ＣＡＮからの情報が入力される。
【００６７】
なお、給電コネクタ端子９６２および信号コネクタ端子９７２（以下適宜、「端子９６２、９７２」という。）の先端は、フレーム部材２０のＥＣＵ側端面３１に形成される端子逃がし溝３６に挿入され、端子９６２、９７２とフレーム部材２０とが短絡しないように構成される。
【００６８】
図１０および図１１に示すように、本実施形態では、ＡＳＩＣ８２は、樹脂等にて回路部品がモールドされているモールド部８２５、モールド部８２５の外側に突出する端子部８２６、および、放熱スラグ８２７を有する。なお、ＡＳＩＣ８２のモールド部８２５が配置される領域を、「集積回路部品が配置される領域」とする。後述の図１７についても同様である。
ここで、ＡＳＩＣ８２の放熱について説明する。ＡＳＩＣ８２には、プリドライバ８２１やレギュレータ８２３等が含まれて集積回路をなしているため、発熱量が比較的大きい。また、ＡＳＩＣ８２は、基板４１において占有する面積が大きい。
【００６９】
参考例として、例えばＡＳＩＣ８２の熱を基板側に放熱させる場合、ＡＳＩＣ８２が実装される箇所に放熱ビアを形成することが考えられる。放熱ビアを形成する場合、放熱ビアが形成される領域には、配線を形成することができず、当該領域に他の電子部品を実装することができない。
【００７０】
本願発明では、ＡＳＩＣ８２を発熱素子実装面４２に実装し、ＡＳＩＣ８２の熱をフレーム部材２０側に放熱させている。特に、モールド部８２５から放熱スラグ８２７を露出させることで、放熱効率を高めているので、ＡＳＩＣ８２の熱を基板４１側に積極的に放熱させる必要がなく、放熱ビアを形成する必要がない。そのため、ＡＳＩＣ８２が実装される領域の大型部品実装面４３側の層にも配線パターンを適宜形成することができる。したがって、本実施形態では、大型部品実装面４３において、ＡＳＩＣ８２が実装される領域と重複する箇所に電子部品を実装することができる。特に、ＡＳＩＣ８２と同様、基板４１において占有する面積が大きいマイコン８１をＡＳＩＣ８２の裏側に実装することで、基板４１の実装面積を有効に活用することができる。換言すると、本実施形態のＥＣＵ４０を構成する各種電子部品は、基板４１に高密度に実装される「高密度実装構造」となっている、といえる。
【００７１】
以上詳述したように、駆動装置１は、モータ１０と、フレーム部材２０と、基板４１と、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６と、ＡＳＩＣ８２と、マイコン８１と、を備える。
モータ１０は、第１巻線組１３および第２巻線組１４が巻回されるステータ１２、ステータ１２に対して相対回転可能に設けられるロータ１５、および、ロータと共に回転するシャフト１６を有する。
フレーム部材２０は、モータ１０の軸方向の一側に設けられる。
【００７２】
基板４１は、フレーム部材２０のモータ１０と反対側に固定される。
巻線組１３、１４に通電される電流を切り替えるインバータ部５０、６０を構成するＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６は、基板４１のフレーム部材２０側の面である発熱素子実装面４２に、フレーム部材２０に対して放熱可能に実装される。
【００７３】
ＡＳＩＣ８２は、プリドライバ８２１、レギュレータ８２３、および、信号増幅部８２２の少なくとも１つを含み、基板４１のフレーム部材２０側の面である発熱素子実装面４２にフレーム部材２０に対して放熱可能に実装される。プリドライバ８２１は、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６に駆動信号を出力する。レギュレータ８２３は、バッテリ１０９の電圧を所定電圧に調整して出力する。信号増幅部８２２は、入力された信号を増幅する。
マイコン８１は、基板４１の発熱素子実装面４２と反対側の面である大型部品実装面４３であって、ＡＳＩＣ８２が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される。
【００７４】
本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、および、ＡＳＩＣ８２は、フレーム部材２０に対して放熱可能に設けられる。すなわち、フレーム部材２０が、モータ１０の外郭としての機能、および、ヒートシンクとしての機能を兼ね備えている。これにより、別途ヒートシンクを設ける場合と比較し、部品点数を低減できるとともに、駆動装置１の体格、特に軸方向における体格を小型化することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、集積されているために発熱量が比較的大きいＡＳＩＣ８２の熱をフレーム部材２０側に放熱させているので、ＡＳＩＣ８２の熱を基板４１側に積極的に放熱させる場合と比較し、放熱ビア等の基板４１における放熱のための構成を省略できる。これにより、ＡＳＩＣ８２の裏側にも電子部品を実装可能となるので、基板４１の両面における実装面積を有効に活用した高密度実装が可能であり、駆動装置１の小型化に寄与する。
【００７６】
本実施形態では、大型部品実装面４３であって、ＡＳＩＣ８２が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される電子部品は、演算処理を実行するマイコン８１である。基板４１上における専有面積が比較的大きいマイコン８１を、ＡＳＩＣ８２の裏側に配置している。これにより、基板４１の実装面積を有効に活用することができる。また、マイコン８１とＡＳＩＣ８２との間における配線を短くすることができる。
【００７７】
インバータ部５０、６０は、２つであって、一方のインバータ部である第１インバータ部５０を構成するＳＷ素子５１〜５６が実装される第１領域Ｒ１は、他方のインバータ部である第２インバータ部６０を構成するＳＷ素子６１〜６６が実装される第２領域Ｒ２と、モータ１０の軸中心Ｏを挟んで反対側である。
【００７８】
また、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、および、モータ１０の軸中心Ｏを含む領域を駆動素子実装領域Ｒ３とすると、ＡＳＩＣ８２は、駆動素子実装領域Ｒ３の外側に配置される。
ＳＷ素子５１〜５６とＳＷ素子６１〜６６とを、基板４１の中央の領域である駆動素子実装領域Ｒ３において、軸中心Ｏを挟んで反対側に設け、その外側に、基板４１において比較的専有面積の大きいＡＳＩＣ８２を配置することで、基板４１の発熱素子実装面４２の実装面積を有効に活用し、各素子類を適切に配置することができる。
【００７９】
駆動装置１は、電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４をさらに備える。電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４は、基板４１のフレーム部材２０側の面である発熱素子実装面４２に実装され、バッテリ１０９とインバータ部５０、６０との間に通電される電流の導通または遮断を切り替え可能である。リレーは、駆動素子実装領域Ｒ３を挟んで、ＡＳＩＣ８２と反対側に配置される。
これにより、基板４１の発熱素子実装面４２の実装面積を有効に活用し、各素子類を適切に配置することができる。
【００８０】
駆動装置１は、基板４１のフレーム部材２０と反対側の面である大型部品実装面４３であって、少なくとも一部が第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２に重複する箇所に実装されるコンデンサ８６、８７をさらに備える。
比較的体格が大きい部品であるコンデンサ８６、８７を、フレーム部材２０とは反対側の面である大型部品実装面４３側に実装することで、発熱素子７０のフレーム部材２０側への放熱を阻害せず、発熱素子７０により生じる熱をフレーム部材２０側へ適切に放熱させることができる。また、コンデンサ８６、８７を、少なくとも一部が第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２に重複する箇所に配置することで、他の箇所に配置する場合と比較し、ノイズ低減効果が高まる。
【００８１】
本実施形態の駆動装置１は、電動パワーステアリング装置８に適用される。すなわち、電動パワーステアリング装置８は、駆動装置１と、モータ１０から出力されたトルクをコラム軸１０２に伝達する減速ギア９と、を備え、モータ１０のトルクによりコラム軸１０２を駆動することで、運転者によるハンドル１０１の操舵を補助する。
本実施形態の駆動装置１は、モータ１０とＥＣＵ４０とが同軸に設けられ、モータ１０の駆動制御に係る各種電子部品が高密度実装される基板がモータ１０の軸方向の一側に設けられるフレーム部材２０に固定されており、特に、軸方向における体格が小型化されている。そのため、搭載スペースが狭い箇所にも搭載可能となる。また、本実施形態の駆動装置１は、モータケース１１とフレーム部材２０との間にＯリング３９が設けられており、また、フレーム部材２０とカバー部材９０とが接着剤にて固定されており、防水構造となっている。そのため、駆動装置１をエンジンルームへ搭載してもよく、例えばラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置にも好適に適用可能である。
【００８２】
（第２実施形態）
本実施形態の第２実施形態による駆動装置を図１２〜図１７に示す。なお、図１２は、図１５のＸＩＩ−ＸＩＩ線の断面図である。なお、本実施形態に係る各図においては、コンデンサ８６、８７を適宜省略した。
駆動装置２は、回転電機としてのモータ２１０、フロントフレームエンド２１５、リアフレームエンド２２０、コントローラとしてのＥＣＵ２４０、コネクタ２８０、および、カバー部材２９０等を備える。本実施形態では、リアフレームエンド２２０が「フレーム部材」に対応する。なお、駆動装置２の電気的構成は、上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
図１２に示すように、モータ２１０は、ステータ２１２、ロータ１５、および、シャフト１６等を備える。
ステータ２１２には、フロントフレームエンド２１５およびリアフレームエンド２２０が固定される。また、本実施形態では、モータケースが省略されており、ステータ２１２が露出している。その他の点については、上記実施形態のステータ１２と同様である。すなわち本実施形態の駆動装置２では、ステータ２１２が剥き出しとなっており、防水構造とはなっていない。そのため、本実施形態の駆動装置２は、車室内に設けられることが好ましく、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置に好適に適用される。
本実施形態では、モータケースが省略されているので、ステータ２１２を投影した領域を「モータ領域」と捉えるものとする。
【００８４】
フロントフレームエンド２１５は、例えばアルミ等の金属により形成され、モータ２１０のＥＣＵ２４０とは反対側の端部に設けられる。フロントフレームエンド２１５の略中央には、軸孔２１６が形成される。フロントフレームエンド２１５には、ベアリング１６６が設けられ、シャフト１６の一端１６１が挿通される。これにより、シャフト１６の一端１６１は、フロントフレームエンド２１５から露出する。シャフト１６の一端１６１には、出力端１６５が設けられる。出力端１６５は、減速ギア９に接続される。これにより、ロータ１５およびシャフト１６の回転により生じるトルクが、減速ギア９を経由してコラム軸１０２に出力される。
【００８５】
図１２〜図１５に示すように、リアフレームエンド２２０は、フレーム部２２２、放熱部２３０、および、コネクタ受部２３６を有し、例えばアルミ等の熱伝導性のよい金属により形成され、モータ２１０のＥＣＵ２４０側に設けられる。フロントフレームエンド２１５とリアフレームエンド２２０とは、モータ２１０を挟んだ状態にて、図示しないスルーボルトにより締結される。また、リアフレームエンド２２０には、図示しないモータ線挿通孔が形成される。モータ線１３５、１４５は、モータ線挿通孔に挿通され、ＥＣＵ２４０側に取り出される。
【００８６】
フレーム部２２２は、モータ２１０側に略環状に形成され、モータ２１０のステータ２１２に固定される。
放熱部２３０は、フレーム部２２２のＥＣＵ２４０側に立設される。放熱部２３０には、基板固定部２３２が形成される。放熱部２３０のＥＣＵ２４０側には、放熱面２３５が形成される。
【００８７】
放熱部２３０の軸中心Ｏには、軸孔２３１が形成される。軸孔２３１には、ベアリング１６７が設けられ、シャフト１６の他端１６２が挿通される。これにより、シャフト１６の他端１６２に設けられるマグネット１８がＥＣＵ２４０側に露出する。
コネクタ受部２３６には、放熱部２３０から径方向外側に突出して形成される。コネクタ受部２３６のＥＣＵ２４０側には、コネクタ２８０が配置される。コネクタ受部２３６とコネクタ２８０とは、離間している。
【００８８】
ＥＣＵ２４０は、リアフレームエンド２２０を挟んでモータ２１０と反対側であって、モータ２１０と略同軸に設けられる。
ＥＣＵ２４０は、各種電子部品が実装される基板２４１を有する。
基板２４１は、リアフレームエンド２２０を投影した領域内に収まる形状に形成される。また、基板２４１に実装され、ＥＣＵ２４０を構成するＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、コンデンサ８６、８７、および、チョークコイル８９が、モータ領域内に収まっている。
ここで、基板２４１のモータ２１０側の面を発熱素子実装面２４２、モータ１０と反対側の面を大型部品実装面２４３とする。本実施形態では、発熱素子実装面２４２が「第１の面」、大型部品実装面２４３が「第２の面」に対応する。
【００８９】
図１６に示すように、発熱素子実装面２４２には、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、ＡＳＩＣ８２、および、回転角センサ８５等が実装される。
本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電流検出素子５７〜５９、６７〜６９、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２は、放熱ゲルを介して、リアフレームエンド２２０の放熱部２３０の放熱面２３５に放熱可能な状態で当接する。これにより、ＳＷ素子５１〜５６、６１〜６６、電源リレー７１、７２、逆接保護リレー７３、７４、および、ＡＳＩＣ８２にて生じた熱は、放熱ゲルを経由して、リアフレームエンド２２０に放熱される。
【００９０】
ＡＳＩＣ８２は、放熱部２３０に放熱可能な状態にて基板２４１の発熱素子実装面２４２に実装されるので、上記実施形態と同様、大型部品実装面２４３において、ＡＳＩＣ８２と重複する領域に電子部品を実装可能である。本実施形態では、上記実施形態と同様、大型部品実装面２４３において、ＡＳＩＣ８２と少なくとも一部が重複する領域には、マイコン８１が実装される（図１２、図１７参照）。
【００９１】
本実施形態では、第１インバータ部５０を構成するＳＷ素子５１〜５６と、第２インバータ部６０を構成するＳＷ素子６１〜６６とは、モータ１０の軸中心Ｏ（本実施形態では、回転角センサ８５が実装される箇所）に対して、対称に配置される。本実施形態では、ＳＷ素子５１〜５６とＳＷ素子６１〜６６とは、モータ１０の軸中心Ｏに対して点対称に配置される。なお、相配列については、上記実施形態と同様、第１インバータ部５０は、電源リレー７１に近い側から、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に配置され、第２インバータ部６０は、電源リレー７２に近い側から、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順に配置されている。
基板２４１に実装される各種電子部品の配置等で特に言及していない点については、上記実施形態と同様である。
【００９２】
基板２４１の第１インバータ部５０を構成する素子類が実装される第１領域Ｒ１よりも径方向外側には、モータ線挿通部２４４が形成される。モータ線挿通部２４４には、モータ線１３５が挿通され、はんだ等により接続される。また、基板２４１の第２インバータ部６０を構成する素子類が実装される第２領域Ｒ２よりも径方向外側には、モータ線挿通部２４５が形成される。モータ線挿通部２４５には、モータ線１４５が挿通され、はんだ等により接続される。
【００９３】
モータ線挿通部２４４、２４５は、軸中心Ｏを中心とする円周Ｃ上に形成される。すなわち、基板２４１上において、モータ線１３５、１４５は、円周Ｃ上に配置される。本実施形態では、環状のステータ２１２に巻回される巻線組１３、１４からモータ線１３５、１４５が取り出される。モータ線挿通部２４４、２４５を同一円周上に形成することで、モータ線１３５、１４５をステータ２１２側から基板４１側に略真っ直ぐに取り出せばよいので、モータ線１３５、１４５と基板２４１との接続が容易になる。
【００９４】
基板２４１の基板固定部２３２に対応する箇所には、孔部２４８が形成される。基板固定ねじ４９は、孔部２４８に挿入され、リアフレームエンド２２０の基板固定部２３２に螺着される。これにより、基板２４１は、リアフレームエンド２２０に固定される。
【００９５】
また、基板２４１は、円弧状に形成される円弧部２５１と、円弧部２５１の径方向外側に形成されるコネクタ固定部２５２を有する。コネクタ固定部２５２には、コネクタ固定ねじ２８９が挿通される孔部２５３が形成される。
基板２４１の発熱素子実装面２４２側であって、電源リレー７１、７２および逆接保護リレー７３、７４の外側のコネクタ固定部２５２には、コネクタ２８０が設けられる。
【００９６】
図１２〜図１５に示すように、コネクタ２８０は、基板２４１の大型部品実装面２４３側から挿入されるコネクタ固定ねじ２８９にて、基板２４１に固定される。
コネクタ２８０は、樹脂等で形成され、基板２４１から径方向外側に突出した状態にて固定され、リアフレームエンド２２０のコネクタ受部２３６のＥＣＵ２４０側に配置される。なお、コネクタ２８０は、リアフレームエンド２２０のフレーム部２２２およびコネクタ受部２３６よりもＥＣＵ２４０側に設けられており、「コネクタは、フレーム部材よりもコントローラ側に配置される」という概念に含まれるものとする。
【００９７】
本実施形態では、コネクタ２８０を基板２４１の発熱素子実装面２４２側に設けることで、コネクタ２８０の高さ分、放熱部２３０を立ち上がらせて形成することにより、放熱部２３０の熱マスを大きくすることができ、発熱素子７０により生じた熱を高効率に放熱させることができる。
【００９８】
コネクタ２８０は、開口部２８１が径方向外側を向き、径方向外側からハーネスを接続可能に形成される。また、コネクタ２８０は、端子２８２を有する。端子２８２は、基板２４１に接続される。
本実施形態のコネクタ２８０は、給電用コネクタ２８３と信号用コネクタ２８４とが一体に形成される。また、コネクタ２８０の外周には、フランジ部２８５が形成される。
【００９９】
カバー部材２９０は、金属等により、コネクタ２８０とは別体にて形成される。カバー部材２９０は、頂部２９１、および、頂部２９１の外縁に沿って形成される側壁２９２を有し、ＥＣＵ２４０を覆うように形成され、かしめ等により、リアフレームエンド２２０に固定される。
側壁２９２には、コネクタ２８０に応じた形状の切欠部２９３が形成される。これにより、コネクタ２８０の開口部２８１側は、カバー部材２９０から露出する。
【０１００】
本実施形態では、モータ１０側が鉛直方向下側となるように搭載されることを前提とし、フランジ部２８５のモータ１０側がカバー部材２９０から露出している。フランジ部２８５を設けることにより、カバー部材２９０とコネクタ２８０との間からの装置内部への水等の浸入が防止される。また、浸入してしまった水は、フランジ部２８５を伝って駆動装置２の外部へ排出される。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０１】
（他の実施形態）
（ア）フレーム部材
上記実施形態では、フレーム部材は、フレーム固定ねじによりモータケースに固定される。他の実施形態では、ねじ以外の部材によってフレーム部材をモータケースに固定してもよい。また、圧入により、フレーム部材をモータケースに固定してもよい。これにより、部品点数を低減することができる。また、径方向における体格を小型化することができる。
【０１０２】
（イ）ＥＣＵ
上記実施形態では、ＥＣＵには、インバータ部およびリレーは、２組ずつ設けられる。他の実施形態では、インバータ部およびリレーを３組以上設けてもよい。
上記実施形態では、発熱素子は、放熱ゲルを介してフレーム部材と当接する。他の実施形態では、放熱ゲルに替えて、放熱シートを用いてもよいし、発熱素子とフレーム部材とが直接的に当接するように構成してもよい。また、上記実施形態では、ＳＷ素子は、モールド部から放熱スラグが露出して形成される。他の実施形態では、ＳＷ素子は、放熱スラグが露出していなくてもよい。電源リレー、逆接保護リレー、および、ＡＳＩＣについても同様である。
【０１０３】
また、上記実施形態では、駆動素子、電流検出素子、電源リレー、逆接保護リレー、および、ＡＳＩＣが発熱素子に対応し、これらの発熱素子がフレーム部材に対して背面放熱可能に設けられる。他の実施形態では、電流検出素子、電源リレー、および、逆接保護リレーは、大型部品実装面側に実装してもよいし、省略してもよい。また、電流検出素子は、シャント抵抗以外の例えばホールＩＣ等としてもよいし、２相分の電流検出素子を設けるといった具合に、一部を省略してもよい。電源リレーは、メカリレーとしてもよい。
さらにまた、これらの素子類とは異なる電子部品を発熱素子として、フレーム部材に対して背面放熱可能となるように基板の発熱素子実装面に実装してもよい。
【０１０４】
上記実施形態では、第１実施形態では、第１インバータ部を構成するＳＷ素子と第２インバータ部を構成するＳＷ素子とが線対称に配置され、第２実施形態では、第１インバータ部を構成するＳＷ素子と第２インバータ部を構成するＳＷ素子が点対称に配置される。他の実施形態では、第１実施形態の構成にてＳＷ素子を点対称配置としてもよいし、第２実施形態の構成にてＳＷ素子を線対称配置としてもよい。また、ＳＷ素子の配置は、対称配置に限らず、どのように配置してもよい。さらにまた、ＳＷ素子以外の基板に実装される各種電子部品の配置も、どのようであってもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態では、第１系統において、電源リレーに近い側から、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に配列され、第２系統において、電源リレーに近い側から、Ｗ相、Ｖ相、Ｕ相の順に配列される。他の実施形態では、第１系統の相配列は、電源リレー側からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に限らず、どのように配列してもよい。また、第２系統の相配列は、第１系統の相配列と逆の順番であることが望ましい。これにより、上記実施形態と同様、回転角センサにおける磁束漏れの影響を低減可能である。また、配線インピーダンスの相間でのばらつきを低減することができる。また、他の実施形態では、第１系統の相配列と第２系統の相配列とは、逆順でなくてもよい。
【０１０６】
上記実施形態では、集積回路部品は、プリドライバ、信号増幅部、および、レギュレータを含む。他の実施形態では、集積回路部品は、プリドライバ、信号増幅部、および、レギュレータの少なくとも１つが含まれていればよい。また、集積回路部品は、プリドライバ、信号増幅部、および、レギュレータの少なくとも１つに加え、例えば他の装置との通信を行うための構成である通信部等、他の回路構成を含んでもよい。
【０１０７】
また、上記実施形態では、基板の回転電機と反対側の面であって、集積回路部品が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所には、マイコンが実装される。他の実施形態では、基板の回転電機と反対側の面であって、集積回路部品が配置される領域と少なくとも一部が重複する箇所に実装される電子部品は、マイコンに限らず、例えばコンデンサ等、どのような電子部品であってもよい。
【０１０８】
第１実施形態では、基板にモータ線との接続に用いられる金属片が実装され、プレスフィットにて基板とモータ線とが接続される。また、第２実施形態では、はんだ等により基板とモータ線とが接続される。他の実施形態では、例えば、第１実施形態の構成にて、基板とモータ線とをはんだにて接続してもよいし、第２実施形態の構成にて、基板に設けられた金属片を用いたプレスフィットにて基板とモータ線を接続してもよい。また、基板とモータ線との接続は、プレスフィットやはんだに限らず、どのような方法で接続してもよい。
上記実施形態では、基板は、基板固定ねじによりフレーム部材に固定される。他の実施形態では、基板をフレーム部材に固定する手法は、ねじを用いるのに限らず、どのようであってもよい。
【０１０９】
（ウ）コネクタ部
第１実施形態では、コネクタ部は、１つの給電用コネクタ、および、２つの信号用コネクタから構成される。他の実施形態では、これらのコネクタの一部または全部を複数設けてもよい。これらのコネクタは、第１実施形態のようにそれぞれ別個に設けてもよいし、一部または全部を第２実施形態のように一体に形成してもよい。
また、コネクタの数、コネクタの開口部の向き、および、カバー部材との一体もしくは別体については、どのような組み合わせとしてもよい。
【０１１０】
（エ）カバー部材
第１実施形態では、カバー部材は接着剤にてフレーム部材に固定される。また、第２実施形態では、かしめによりフレーム部材に固定される。カバー部材のフレーム部材への固定方法は、これに限らず、例えばねじ等で固定する等、どのように固定してもよい。
【０１１１】
（オ）駆動装置
上記実施形態では、回転電機は三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、回転電機は、三相ブラシレスモータに限らず、どのようなモータであってもよい。また、回転電機は、モータ（電動機）に限らず、発電機であってもよいし、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであってもよい。また、巻線は、２系統に限らず、３系統以上設けてもよい。
上記実施形態では、駆動装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、駆動装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１、２・・・駆動装置
８・・・電動パワーステアリング装置
１０、２１０・・・モータ（回転電機）
２０、２２０・・・フレーム部材
４１、２４１・・・基板
５１〜５６、６１〜６６・・・ＳＷ素子（駆動素子）
８１・・・マイコン（電子部品、演算回路部品）
８２・・・ＡＳＩＣ（集積回路部品）
８２１・・・プリドライバ            ８２２・・・信号増幅部
８２３・・・レギュレータ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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