JP2016144381A - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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、できるだけ部品点数を少なくして構成が簡単な放熱構造を備え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】電子制御組立体を、金属基板に実装された電源回路部と、金属基板に実装された電力変換回路部と、樹脂基板に実装された制御回路部とに分割し、更に電源回路部の金属基板と電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、この放熱領域部を介して電源回路部と電力変換回路部からの熱をＥＣＵハウジングに放熱する、構成とした。夫々の金属基板を厚くして放熱機能を確保する共に、固定ボルトの本数や放熱機能材の設置個所を低減して部品点数を低減でき、更に組立工数が低減して総合的な製造単価を低くすることができる。
【選択図】図３

Description

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

特開２０１３−６０１１９号公報

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や部品点数を低減することが求められている。

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、電源回路部、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ＥＣＵ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、電源回路部や電力変換回路部を構成する電気部品は発熱量が大きく、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。

径方向に小型化するためには、電源回路部、電力変換回路部、及び制御回路部を個別に３分割する構成が有効である。これによれば、電動モータを制御するための必要な電気部品を３分割するため、２分割するよりも基板の面積を小さくして半径方向に小型化できるようになるものである。

また、電源回路部と電力変換回路部を構成する電気部品から発生する熱を放熱するためには、所定長さ以上の厚さを有するアルミニウム合金を放熱基体として準備し、この放熱基体をＥＣＵハウジング内に径方向に位置するように配置すると共に、放熱基体の両面に電源回路部と電力変換回路部の金属基板を接合し、放熱基体をＥＣＵハウジングに結合して放熱を行うことが有効である。

しかしながら、このように放熱基体を使用すると、ダイカストによって形成される放熱基体が必要なこと、放熱基体と夫々の金属基板とを結合するための固定ボルトの本数が増えること、放熱グリースのような放熱機能材が放熱基体の両面に必要なことから部品点数が増加するという課題や、更には、放熱基体はダイカストによって型形成するため製造単価が高くなることを含め、部品点数が多いので組立工数が増えて総合的な製造単価が高くなるという課題を新たに生じる。

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、できるだけ部品点数を少なくして構成が簡単な放熱構造を備え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。

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、更に電源回路部の金属基板と電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、この放熱領域部を介して電源回路部と電力変換回路部からの熱をＥＣＵハウジングに放熱する、ところにある。

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することができる。また、夫々の金属基板を厚くして放熱機能を確保するので放熱基体を省略できる共に、固定ボルトの本数や放熱機能材の設置個所を低減して部品点数を低減でき、更に組立工数が減少して総合的な製造単価を低くすることができるという効果を奏することができる。

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。 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。 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３に示す電源回路部の斜視図である。 図３に示す電力変換回路部の斜視図である。 図３に示す制御回路部の斜視図である。 図３に示すコネクタ端子を備えた蓋体を斜め下側から見た斜視図である。 図３に示すＡ−Ａ面の方向から蓋体を見た平面図である。 図８のＢ−Ｂ面から見た電動パスーステアリング装置の断面を示す断面図である。ただし、電動モータ部分は省略している。 図８のＣ−Ｃ面から見た電動パスーステアリング装置の断面を示す断面図である。ただし、電動モータ部分は省略している。 図８のＤ−Ｄ面から見た電動パスーステアリング装置の断面を示す断面図である。ただし、電動モータ部分は省略している。

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。

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を用いて簡単に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

したがって、径方向に小型化するために電源回路部、電力変換回路部、及び制御回路部を個別に３分割することが有効である。これによれば、電動モータを制御するための必要な電気部品を３分割するため、２分割するよりも基板の面積を小さくして半径方向に小型化できるようになるものである。

また、電源回路部と電力変換回路部を構成する電気部品から発生する熱を放熱するためには、所定長さ以上の厚さを有するアルミニウム合金を放熱基体として準備し、この放熱基体をＥＣＵハウジング内に径方向に位置するように配置すると共に、放熱基体の両面に電源回路部と電力変換回路部の金属基板を接合し、放熱基体をＥＣＵハウジングに結合して放熱を行うことが有効である。

しかしながら、このように放熱基体を使用すると、ダイカストによって形成される放熱基体が必要なこと、夫々の金属基板と放熱基体を結合するための固定ボルトの本数が増えること、放熱グリースのような放熱機能材が放熱基体の両面に必要なことから部品点数が増加するという課題や、更には、放熱基体はダイカストによって型形成するため製造単価が高くなることを含め、部品点数が多いので組立工数が増えて総合的な製造単価が高くなるという課題を新たに生じる。

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、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、更に電源回路部の金属基板と電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、この放熱領域部を介して電源回路部と電力変換回路部からの熱をＥＣＵハウジングに放熱する、構成としたものである。

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。

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。

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３本の固定ボルト１３によって結合された蓋体１２とから構成されている。蓋体１２は後述するように、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１２には後述するように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。

ＥＣＵハウジング１１Ｂ及び蓋体１２とから構成される収容空間には、電源回路部１４、電力変換回路部１５、制御回路部１６等からなる電子制御組立体が収納されている。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金属基板１７、１８が配置されており、これらの金属基板１７、１８には片面実装によって電源回路部１４及び電力変換回路部１５を構成する電気部品が載置されている。これらの金属基板１７、１８は後述するように放熱部材として機能するもので、ＥＣＵハウジング１１Ｂと熱的に接触して放熱できるように配置されている。

つまり、金属基板１７、１８は電源回路部１４と電力変換回路部１６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の内周側と金属基板１７、１８の外周側とは熱的に接触する構成とされている。

尚、この他に金属基板１７、１８を蓋体１２に固定する固定ボルト４４を介して蓋体１２に放熱させることもできる。この場合は、蓋体１２の内部にインサートナットを埋設し、このインサートナットをＥＣＵハウジング１１Ｂと熱的に接続すれば良いものである。

ここで、金属基板１７、１８は放熱機能を高めるため厚さを厚く形成している。また、この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金属基板１７、１８の外周面とＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面の間に介装されている。尚、この金属基板１７、１８の厚さを厚くした理由は、図９の説明で詳細に行うことにする。

蓋体１２の内側には、電動モータを駆動するインバータ装置に使用される高圧直流電源と、マイクロコンピュータ等の制御回路に使用される低圧直流電源の生成を主たる機能とする電源回路部１４が配置されている。この電源回路部１４は図４に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる金属基板１７の片面上に、コンデンサ１９、コイル２０、ＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子２１、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２２、電力変換回路部１５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２３、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２４等の電気部品が実装されている。金属基板１７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１４は、コンデンサ１９やコイル２０、コネクタ２２〜２４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。尚、コネクタ２２、２３はプレスフィット型のコネクタであり、内側に向けて弾発性を備えており、このコネクタ２２、２３にコネクタ端子を挿入するだけで、簡単に相互の接続を確保できる。

そして、ＥＣＵハウジング１１Ｂ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１５が配置されている。この電力変換回路部１５は電源回路部１４の金属基板１７に対向するように、電力変換回路部１５の金属基板１８を配置している。すなわち、図からわかるように、電源回路部１４の金属基板１７に対向して接触する形で電力変換回路部１５の金属基板１８が配置されている。

この電力変換回路部１５の金属基板１８と電源回路部１４の金属基板１７との対向面（＝接触面）は、実質的に同じ形状をしており、熱が相互に伝わりやすいものとなっている。更に、両者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。

電力変換回路部１５は図５に示すように、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属からなる金属基板１８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２５、及びこれの出力用の出力コネクタ２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗ、及びスイッチング素子２５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２５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２７Ａ〜２７Ｄ等が実装されている。また、電源回路部１４から電力の供給を受けるインバータ側コネクタ２８も設けられている。また、スイッチング素子２５は、電動モータを制御する６個のスイッチング素子２５以外にフェールセーフ用の３個のスイッチング素子２５も備えられている。

尚、出力用のコネクタ２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗはプレスフィット型のコネクタであり、内側に向けて弾発性を備えており、このコネクタ２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗ３に電動モータに接続されたバスバーのコネクタ端子を挿入するだけで、簡単に相互の接続を確保できる。

金属基板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。尚、図５は理解がしやすいように上述の電気部品を載置した側を示しているが、実際は図３にあるように、電気部品が下側になるように配置されるものである。

電力変換回路部１５とモータハウジング１１Ａの間には、電力変換回路部１５のスイッチング素子２５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４本の樹脂基板取付ボス２９が形成されており、この樹脂基板取付ボス２９に制御回路部１６の樹脂基板が取付けボルト３０で固定されている。

制御回路部１６は図６に示すように、合成樹脂等からなる樹脂基板３１上に、スイッチング素子２５等を制御するマイクロコンピュータ３２等が実装されている。尚、樹脂基板３１上には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が、図６では省略している。

樹脂基板３１は電力変換回路部１６とは所定の距離を置いて配置されており、この間の空間に電力変換回路部１５の電気部品が配置されるものである。そして、制御回路部１６と電力変換回路部１５とは上述したコネクタ端子２７Ａ〜２７Ｄによって接続されている。

コネクタ端子２７Ａ〜２７Ｄは、樹脂基板３１と電力変換回路部１６の間の所定距離を超える長さを有している。そして、コネクタ端子２７Ａは樹脂基板３１の接続孔３３Ａに接続され、コネクタ端子２７Ｂは接続孔３３Ｂに接続され、コネクタ端子２７Ｃは接続孔３３Ｃに接続され、コネクタ端子２７Ｄは接続孔３３Ｄに接続されるようになっている。尚、制御基板３１に形成した接続孔３３Ｅは、後述する蓋体１２の絶縁領域部に埋設した信号伝送用及び低圧電源供給用の制御側コネクタ端子が接続されるものである。

このように、蓋体１２からモータハウジング１１Ａ側に向かって、電源回路部１４、電力変換回路部１５、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１４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。

図３に戻って、コネクタ配線部が埋設された蓋体１２は、ＥＣＵハウジング１１Ｂの開口を覆うものであり、図２に示すものと同じように、軸方向の外表面に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。尚、コネクタ端子形成部１２Ｂとコネクタ端子形成部１２Ｃを一体に形成しても差し支えないものである。そして、これらのコネクタ端子形成部１２Ａ〜１２Ｃを介して、図示しない電源から電源回路部１４へ電力が供給されている。同様に検出センサの信号等が制御回路部１６に入力されている。

蓋体１２の具体的な構成を図７に示している。この図７において、コネクタ端子組立体を兼ねる蓋体１２は内部に各種コネクタ配線部とそのコネクタ端子を備えている。

まず第１に、外部電源（＝車載バッテリ）と接続されたコネクタ端子形成部１２Ａと電源回路部１４を接続する電力供給用のコネクタ配線部である電源コネクタ配線部が蓋体１２に埋設され、先端の電源側コネクタ端子３４が蓋体１２から露出している。この電源側コネクタ端子３４は蓋体１２の側周面（後述するＥＣＵハウジングとシール領域を形成する面）の内側に位置している。電源側コネクタ端子３４は、電源回路部１４の電源側コネクタ２２に接続されるもので、電源側コネクタ端子３４をプレスフィット型の電源側コネクタ２２に挿入するだけで、簡単に接続が完了するものである。尚、電源コネクタ配線部については図１１に示している。

次に、電源回路部１４と電力変換回路部１５を接続する電力供給用のコネクタ配線部である高圧側コネクタ配線部が蓋体１２に埋設されている。この高圧側コネクタ配線部の両端は、高圧側コネクタ端子３５とインバータ側コネクタ端子３６として形成されて蓋体１２から露出している。一方の高圧側コネクタ端子３５は電源回路部１４の高圧側コネクタ２３に接続され、他方のインバータ側コネクタ端子３６は電力変換回路部１５のインバータ側コネクタ２８に接続されるものである。同様に、高圧側コネクタ配線部については図１０に示している。

高圧側コネクタ端子３５は、電源回路部１４の高圧側コネクタ２３に接続されるもので、高圧側コネクタ端子３５をプレスフィット型の高圧側コネクタ２３に挿入するだけで、簡単に接続が完了するものである。また、インバータ側コネクタ端子３６は、電力変換回路部１５のインバータ側コネクタ２８に接続されるもので、インバータ側コネクタ端子３６とインバータ側コネクタ２８とをＴＩＧ溶接することで接続が完了するものである。

この高圧側コネクタ配線部は、高圧側コネクタ端子３５とインバータ側コネクタ端子３６の間で、その断面形状がインバータ側コネクタ端子３６の方が長い「コ」の字状になっている。この長い部分は蓋体１２を形成する合成樹脂に埋設されて高圧側絶縁領域部４５とされており、この高圧側絶縁領域部４５は、図１０にあるように金属基板１７、１８の外周側端面に形成した挿通部を挿通して、電力変換回路部１５まで延びている。尚、この挿通部は金属基板１７、１８の外周側に形成した「切欠き」でも良いし、或いは「挿通孔」でも良いものである。更に、高圧側コネクタ配線部を構成する高圧側絶縁領域部４５は金属基板１７、１８の外周側とコネクタ蓋体１２の側周面の内側の間に位置している。これについては図１０で詳細に説明する。

次に、電源回路部１４と制御回路部１６を接続する電力供給用のコネクタ配線部である低圧側コネクタ配線部が蓋体１２に埋設されている。この低圧側コネクタ配線部の両端は、低圧側コネクタ端子３７と制御側コネクタ端子３８として形成されて蓋体１２から露出している。一方の低圧側コネクタ端子３７は電源回路部１４の低圧側コネクタ２４に接続され、他方の制御側コネクタ端子３８は制御回路部１６の接続孔３３Ｅに接続される。

また、低圧側コネクタ配線部に隣接して、検出センサ用のコネクタ端子形成部１２Ｂ、制御状態送出用のコネクタ端子形成部１２Ｃと接続された、信号伝送用の信号伝送コネクタ配線部が蓋体１２に埋設され、制御側コネクタ端子３９が蓋体１２から露出している。同様に、低圧側コネクタ配線部については図１１に示している。

低圧側コネクタ端子３７は、電源回路部１４の低圧側コネクタ２４に接続されるもので、低圧側コネクタ端子３７をソケット型の低圧側コネクタ２４に嵌合するだけで接続が完了するものである。また、制御側コネクタ端子３８及び信号伝送用の制御側コネクタ端子３９は、制御回路部１６の接続孔３３Ｅに接続されるもので、制御側コネクタ端子３８、３９と接続意孔３３Ｅとをハンダによって接合することで接続が完了するものである。

上述した低圧側コネクタ配線部と信号伝送コネクタ配線部は、蓋体１２を形成する合成樹脂に埋設されて低圧側絶縁領域部４６とされており、この低圧側絶縁領域部４６は、図１１にあるように金属基板１７、１８の外周側端面に形成した挿通部を挿通して、制御回路部１６まで延びている。尚、この挿通部は金属基板１７、１８の外周に形成した「切欠き」でも良いし、或いは「挿通孔」でも良いものである。更に、低圧側コネクタ配線部を構成する低圧側絶縁領域部４６は金属基板１７、１８の外周側とコネクタ蓋体１２の側周面の内側の間に位置している。これについては図１１で詳細に説明する。

図７からわかるように、蓋体１２の内周面には電源回路部１４と電力変換回路部１５の金属基板１７、１８を固定するための金属基板取付ボス４３が形成されている。更に蓋体１２の内周面に近接して、電源側コネクタ端子３４、高圧側コネクタ端子部３５、インバータ側コネクタ端子部３６、低圧側コネクタ端子部３７、制御側コネクタ端子部３８、及び制御側コネクタ端子３９が配置されている。

すなわち、電源回路部１４、電力変換回路部１５及び制御回路部１６の各基板の外周側に寄せて、電源側コネクタ端子３４、高圧側コネクタ端子部３５、インバータ側コネクタ端子部３６、低圧側コネクタ端子部３７、制御側コネクタ端子部３８、及び制御側コネクタ端子３９が位置するように配置されている。

これによって、電源回路部１４、電力変換回路部１５及び制御回路部１６を構成する電気部品を各基板の中央に寄せて配置できるので、半径方向に向けて小型化が可能となる。

また、仮に上述した各端子部のいくつかを各基板の内周側に通すと、金属基板１７、１８に、このための挿通部を形成しなければならないが、このようにすると、金属基板１７、１８の放熱通路断面積が狭くなって熱引きが悪くなる恐れがある。

これに対して、本実施例では各コネクタ端子を含めたコネクタ配線部を金属基板１７、１８の外側に位置するように配置しているため、金属基板１７、１８の内周側に無用な挿通部を形成しなくてよくなり、放熱通路断面積が充分確保できるという効果を奏することができる。

本実施例における蓋体１２においては、電源回路部１４から電力変換回路部１５、及び制御回路部１６へ電力を供給するコネクタ配線部と、制御回路部への入出力信号を伝送するコネクタ配線部を合成樹脂よりなるコネクタ端子組立体にインサート成形によって埋設すると共に、コネクタ端子組立体から露出した電力を供給するコネクタ配線部、及び信号伝送を行うコネクタ配線部の夫々のコネク端子を対応する電源回路部、電力変換回路部及び制御回路部に直接的に接続する構成としている。

このため、電力変換回路部１５と制御回路部１６の間の配線を除いて、各コネクタ配線部は余分な中継コネクタ部品等を用いないで、直接的にそれぞれが対応するコネクタに接続されている。したがって、余分な中継部品等が必要ないので、部品点数を低減して小型化を図ることができるようになる。更には、コネクタ配線部の構成が簡単であるため組立工数が増えることを抑えて製品単価の上昇を抑えることができるようになる。

また、本実施例では各コネクタ端子を含めたコネクタ配線部を金属基板１７、１８及び樹脂基板３１の外側に位置するように配置しているため、金属基板１７、１８の内周側に無用な挿通部を形成しないので、放熱通路断面積が充分確保できるという効果を奏することができるようになっている。

尚、図３に示す電動パワーステアリング装置を組み立てる順序は次の通りである。まず、電源回路部１４と電力変換回路部１５の金属基板１７、１８を対向させて固定ボルト４４を挿通し、固定ボルト４４を蓋体１２に形成した金属基板取付ボス４３にねじ込んで、電源回路部１４と電力変換回路部１５と蓋体１２を一体化する。

この状態で、電源回路部１４の電源側コネクタ２２と電源側コネクタ端子３４の接続が完了され、また、高圧側コネクタ配線部の高圧側コネクタ２３と高圧側コネクタ端子３５の接続が完了され、更に、低圧側コネクタ２４と低圧側コネクタ端子３７の接続が完了される。

次に、この状態で第１の絶縁領域部４５が電力変換回路部１５から突き出ているので、ここから露出しているインバータ側コネクタ端子３６とインバータ側コネクタ２８とをＴＩＧ溶接用トーチを使用して接合する。

次に、ＥＣＵハウジング１１Ｂを蓋体１２に向けて挿入して固定ボルト１３で両者を固定する。この後に制御回路部１６を固定ボルト３０によって樹脂基板取付ボス２９にねじ込んで制御回路部１１とＥＣＵハウジング１１Ｂを一体化する。

この状態で、制御回路部１４の樹脂基板３１に形成した各接続孔３３Ａ〜３３Ｅと、これに対応した各コネクタ端子２７Ａ〜２７Ｄ、３８、３９をハンダ付けして接合する。このようにして電子制御装置９が完成されるものである。

そして、ＥＣＵハウジング１１Ｂに形成された取付フランジを利用して、電子制御装置９をモータハウジング１１Ａに固定ボルトによって固定することで、モータハウジング１１ＡとＥＣＵハウジング１１Ｂとが一体化されるものである。

次に図８乃至図１１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について説明する。

図８は、図３に示すＡ−Ａ面から蓋体１２の方向を見た図であり、電力変換回路部１５の平面が示されている。電力変換回路部１５の詳細な構成は図５に示した通りであるので説明は省略するが、重要な点は、金属基板１８の外周側端面に形成した挿通部４０Ａ、４７が形成されていることである。

挿通部４０Ａは金属基板１８の外周に形成した直線状の切欠きであり、この挿通部４０を通って上述した低圧側絶縁領域部４６が制御回路部１６側まで延びてきている。このように直線状の「切欠き」としたのは、低圧側絶縁領域部４６を通る配線部の本数が多く、「切欠き」の面積を大きくして低圧側絶縁領域部４６を挿通させるためである。もちろん、金属基板１７にも、図１１に示すように金属基板１８に形成した挿通部４０Ａと一致する挿通部４０Ｂが形成されていることは言うまでもない。

同様に、挿通部４７は金属基板１８の外周に形成した「切欠き」であり、この挿通部４７を通って上述した高圧側絶縁領域部４５が電力変換回路部１５側に延びてきている。もちろん金属基板１７にも金属基板１８に形成した挿通部４７と一致する挿通部が形成されていることは言うまでもない。

次に図８のＢ−Ｂ面から見た電動パワーステアリング装置の断面を図９に基づき説明するが、この図９においては電動モータ部分を省略している。

図９において、ＥＣＵハウジング１１Ｂとモータハウジング１１Ａとは、夫々に形成した取付フランジにねじ込まれた複数の固定ボルト４１によって固定されている。同様にＥＣＵハウジング１１Ｂと蓋体１２とは、夫々に形成した取付フランジにねじ込まれた複数の固定ボルト１３によって固定されている。

ＥＣＵハウジング１１Ｂの開口部内には、蓋体１２のコネクタ端子形成部１２Ａ〜１２Ｃを除いた部分が収納されており、蓋体１２の外周面はＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面と密着している。そして、その蓋体１２の外周面にはシールリング４２が設けられている。このシールリング４２によって、蓋体１２と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。

蓋体１２の内周には電源回路部１４と電力変換回路部１５の金属基板１７、１８を固定するための金属基板取付ボス４３が形成されている。この金属基板取付ボス４３は、一般的には４か所形成するが、本実施例では図３にある通り、１ヶ所は省略して３か所に形成されている。この理由は、できるだけ電力変換回路部１５の金属基板１８の面積を小さくするためと、固定ボルトの本数を低減するためである。

電源回路部１４の金属基板１７と電力変換回路部１５の金属基板１８には、固定ボルト４４が挿通する挿通孔が形成されており、固定ボルト４４を電力変換回路部１５の金属基板１８側から金属基板取付ボス４３にねじ込むことで、電源回路部１４の金属基板１７と電力変換回路部１５の金属基板１８を金属基板取付ボス４３に強固に固定する構成としている。更に、金属基板１７と金属基板１８は互いに向き合って配置されており、相互に熱の移動が可能となっている。

図３で説明した通り、金属基板１７、１８は電源回路部１４と電力変換回路部１６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の内周側と金属基板１７、１８の外周側とは熱的に接触している。そして、この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金属基板１７、１８の外周面とＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面の間に介装されている。

ここで、本実施例では金属基板１７、１８は放熱機能を高めるために、その厚さを厚く形成している。通常では金属基板１７、１８はアルミニウム合金の薄い金属基板を使用しているが、薄い金属基板を使用すると放熱通路の断面積が充分でないため、薄い金属基板内で熱が溜まる現象を生じる。このため、電源回路部１４及び電力変換回路部１５の電気部品に熱による悪影響を及ぼす恐れが大きくなる。

また、薄い金属基板の放熱性を高めるために、別に準備した放熱基体に薄い金属基板を固定するやり方もあるが、この方法だと放熱基体をダイカストによって型形成で作るため製造コスが高い、金属基板を放熱基体に固定する固定ボルトの本数が増えて部品点数が増加するという課題がある。

このため、本実施例では、金属基板１７及び金属基板１８の厚さを厚くし、更に両者の間を放熱機能材によって熱的に接続して、金属基板１７と金属基板１８をあたかも厚さが厚い放熱基体として取り扱っている。したがって、金属基板１７と金属基板１８によって放熱通路が充分確保されて電源回路部１４及び電力変換回路部１５の電気部品からの熱を逃がすことが可能となる。

本実施例では、従来の薄い金属基板に対して２倍以上の厚さを有する金属基板を使用するようにしている。一般的には従来の薄い金属基板は厚さが２ｍｍ程度であるが、本実施例では４ｍｍ〜１０ｍｍの長さに設定している。尚、金属基板１７、１８の熱はＥＣＵハウジング１１Ｂに伝わり、ＥＣＵハウジング１１Ｂの外周面から大気に放熱されるようになっている。

ここで、固定ボルト４４によって電源回路部１４の金属基板１７と電力変換回路部１５の金属基板１８を共締めすることによって、あたかも一体的な放熱基体として電源回路部１４と電力変換回路部１５の放熱通路を拡大することができ、更には固定ボルトの本数を低減して製品単価を下げることが可能となる。

先に述べたように、放熱基体を使用すると、ダイカストによって形成される放熱基体が必要なこと、夫々の金属基板と放熱基体を結合するための固定ボルトの本数が増えること、放熱グリースのような放熱機能材が放熱基体の両面に必要なことから部品点数が増加する。

しかしながら、本実施例によれば、金属基板１７、１８を厚くすれば良いので、わざわざダイカストによる型成形によって放熱基体を製作する必要がなくなり、製造単価を低く抑えることができるようになる。また、放熱基体にそれぞれの金属基板１７、１８を固定するための固定ボルトの本数や放熱機能部材の設置個所を低減でき、結果的に部品点数や組立工数を低減でき、総合的な製品単価の上昇を抑えることが可能となる。

また、電源回路１４の金属基板１７と蓋体１２の内側底面部との間には、電源回路を構成するコンデンサやコイル等の形状が大きい電気部品を収納している。これらの電気部品は形状が大きいので、大きな収納空間が必要である。そこで本実施例では、蓋体１２の外周面とＥＣＵハウジング１１Ｂの内周面の間に形成されるシール領域が長いことを利用して大きな収納空間を形成している。

すなわち、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、ＥＣＵハウジング１１Ｂと蓋体１２の接触領域は水密性を十分確保する必要があり、両者のシール領域を長くして、そのシール領域に２つのシールリング４２を配置している。

このように、二重にシールリング４２を設けているため、確実な水密性を確保できると共に、長いシール領域によって、蓋体１２と電源回路部１４の金属基板１７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、電源に接続された電源側コネクタ端子３４が、電源回路部１４のプレスフィット型の電源側コネクタ２２と対向して直接的に挿入接続される構成をとっているので、組み付け作業が容易となる。

次に図８のＣ−Ｃ面から見た電動パスーステアリング装置の断面を図１０に基づき説明するが、この図１０においても電動モータ部分を省略している。

図１０において、蓋体１２の内側底面部から制御回路部１６側に向かって合成樹脂からなる高圧側絶縁領域部４５が延びている。この高圧側絶縁領域部４５は金属基板１７の外周部に設けた挿通部４７及び金属基板１８の外周部に設けた挿通部４８を挿通して電力変換回路部１５まで延びている。尚、金属基板１７、１８の挿通部４７、４８は金属基板１７、１８の外周面と蓋体の側周面の間に形成されている。

高圧側絶縁領域部４５の内部には高圧側コネクタ配線部４９が埋設されており、この高圧側コネクタ配線部４９の一方には高圧側コネクタ端子３５が形成され、他方にはインバータ側コネクタ端子３６が形成されている。このように高圧側絶縁領域部４５によって、高圧側コネクタ配線部４９とそれぞれの金属基板１７、１８の絶縁を確保している。

高圧側コネクタ端子３５とインバータ側コネクタ端子３６を含めた高圧側コネクタ配線部４９は「コ」の字状に形成されており、電源回路部１４の高圧側コネクタ２３と電力変換回路部１５のインバータ側コネクタ２８が逆向きに設けられているので、これらを相互に接続することができるようにしている。

したがって、蓋体１２をＥＣＵハウジング１１Ｂに固定する場合は、高圧側コネクタ端子３５をプレスフィット型の高圧側コネクタ２３に差し込むことで接続し、インバータ側コネクタ端子３６をインバータ側コネクタ２８にＴＩＧ溶接することで接続することができる。尚、この時には制御回路部１６は設けられておらず、ＴＩＧ溶接用トーチをインバータ側コネクタ端子３６とインバータ側コネクタ２８まで近づけることが容易にできるようになっている。

本実施例では高圧側コネクタ配線部を構成する高圧側絶縁領域部４５を金属基板１７、１８及び樹脂基板３１の外側に位置するように配置しているため、金属基板１７、１８の内周側に無用な挿通部を形成しないので、放熱通路断面積が充分確保できるという効果を奏することができるようになっている。

次に図８のＤ−Ｄ面から見た電動パスーステアリング装置の断面を図１１に基づき説明するが、この図１１においても電動モータ部分を省略している。

図１１において、コネクタ端子形成部１２Ａの内部には、外部電源と電源回路部１４を接続する電源側コネクタ配線部５０が埋設されており、電源コネクタ配線部５０の先端の電源側コネクタ端子３４が蓋体１２から露出している。この電源側コネクタ端子３４は、電源回路部１４の電源側コネクタ２２に接続されるもので、電源側コネクタ端子３４をプレスフィット型の電源側コネクタ２２に挿入するだけで、簡単に接続が完了するものである。

また、蓋体１２の内側底面部から制御回路部１６側に向かって合成樹脂からなる低圧側絶縁領域部４６が延びている。この低圧側絶縁領域部４６は、金属基板１７に設けた挿通部４０Ａ及び金属基板１８に設けた挿通部４０Ｂを挿通して制御回路部１６まで延びている。尚、金属基板１７、１８の挿通部４０Ａ、４０Ｂは金属基板１７、１８の外周面と蓋体の側周面の間に形成されている。

低圧側絶縁領域部４６の内部には低圧側コネクタ配線部５１が埋設されており、この低圧側コネクタ配線部５１の一方には低圧側コネクタ端子３７が形成され、他方には制御側コネクタ端子３８が形成されている。このように低圧側絶縁領域部４６によって、低圧側コネクタ配線部５１とそれぞれの金属基板１７、１８の絶縁を確保している。

低圧側コネクタ端子３７と制御側コネクタ端子３８を含めた低圧側コネクタ配線部５１は「コ」の字状に形成されており、電源回路部１４の低圧側コネクタ２４と制御回路部１６の接続孔３３Ｅを相互に接続することができるようにしている。したがって、蓋体１２を固定する場合は、低圧側コネクタ端子３７を低圧側コネクタ２４に差し込むことで接続し、制御側コネクタ端子３８を制御回路部１６の樹脂基板３１の接続孔３３Ｅに差し込んでハンダ付けすることで接続することができる。尚、この時には制御回路部１６の樹脂基板３１は固定ボルト３０で樹脂基板取付ボス２９に固定されており、この状態で制御側コネクタ端子３８と接続孔３３Ｅをハンダによって接合することができる。

蓋体１２には検出センサ用の外部コネクタ端子形成部１２Ｂ、制御状態送出用の外部コネクタ端子形成部１２Ｃが設けられている。そして、これらの端子形成部１２Ｂ、１２Ｃの信号を伝送する信号伝送用コネクタ配線部（図示せず）が蓋体１２に埋設され、制御側コネクタ端子３９が蓋体１２から露出している。信号伝送用コネクタ配線部は絶縁領域部４６に低圧側コネクタ配線部５１と共に埋設されており、制御回路部１６の接続孔３３Ｅと接続されている。

本実施例では低圧側コネクタ配線部を構成するである低圧側絶縁領域部４６を金属基板１７、１８及び樹脂基板３１の外周側に位置するように配置しているため、金属基板１７、１８の内周側に無用な挿通部を形成しないので、放熱通路断面積が充分確保できるという効果を奏することができるようになっている。

また、夫々の図からわかる通り、本実施例ではモータハウジング１１Ａ側から見て制御回路部１６の樹脂基板３１、電力変換回路部１５の金属基板１８、電源回路部１４の金属基板１７の順序で配置している。このため、電動モータからの熱は、金属基板１７、１８より断熱性の高い樹脂基板３１によって遮られるので、電動モータからのもらい熱を少なくできるという効果がある。

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１７に実装された電源回路部１４と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板１８に実装された電力変換回路部１５と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板３１に実装された制御回路部１６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分割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。

また、電源回路部１４から電力変換回路部１５及び制御回路部１６へ電力を供給するコネクタ配線部と、制御回路部への入出力信号を伝送するコネクタ配線部を合成樹脂よりなるコネクタ端子組立体にインサート成形によって埋設すると共に、コネクタ端子組立体から露出した高低圧電源を供給するコネクタ配線部、及び信号伝送を行うコネクタ配線部の夫々のコネク端子を対応する電源回路部、電力変換回路部及び制御回路部に直接的に接続する構成としている。

このため、電力変換回路部１５と制御回路部１６の間の配線を除いて、各コネクタ配線部は余分な中継コネクタ部品等を用いないで、直接的にそれぞれが対応するコネクタに接続されている。したがって、余分な中継部品等が必要ないので、部品点数を低減して小型化を図ることができるようになる。更には、コネクタ配線部の構成が簡単であるため組立工数が増えることを抑えて製品単価の上昇を抑えることができるようになる。

また、本実施例では、金属基板１７及び金属基板１８の厚さを厚くし、更に両者の間を放熱機能材によって熱的に接続して、金属基板１７と金属基板１８を厚さが厚い１個の放熱基体として取り扱っている。したがって、金属基板１７と金属基板１８によって放熱通路が充分確保されて電源回路部１４及び電力変換回路部１５の電気部品からの熱を効率よくＥＣＵハウジング１１Ｂに放熱することができる。

また、固定ボルト４４によって電源回路部１４の金属基板１７と電力変換回路部１５の金属基板１８を共締めすることによって、あたかも一体的な放熱基体として電源回路部１４と電力変換回路部１５の放熱通路を拡大することができ、更には、固定ボルトの本数を低減して製品単価を下げることが可能となる。更に、本実施例によれば、金属基板１７、１８を厚くすれば良いので、わざわざダイカストによる型成形によって放熱基体を製作する必要がなくなり、製造単価を低く抑えることができるようになる。

また、形状の大きい電機部品を使用する電源回路部１４を、金属基板１７と蓋体１２の比較的長さが長いシール領域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。

更に、電源側コネクタ端子３４、高圧側コネクタ端子部３５、インバータ側コネクタ端子部３６、低圧側コネクタ端子部３７、制御側コネクタ端子部３８、及び制御側コネクタ端子３９は、電源回路部１４、電力変換回路部１５及び制御回路部１６の外周側に寄せて位置するように配置されている。これによって、電源回路部１４、電力変換回路部１５及び制御回路部１６を構成する電気部品を各基板の中央に寄せて配置できるので、半径方向に向けて小型化が可能となる。また、各コネクタ端子を金属基板１７、１８の外側に位置するように配置しているため、金属基板１７、１８の内周側に無用な挿通部を形成しないので、放熱通路が充分確保できる。

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、更に電源回路部の金属基板と電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、この放熱領域部を介して電源回路部と電力変換回路部からの熱をＥＣＵハウジングに放熱する、構成とした。

これによれば、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することができる。また、夫々の金属基板を厚くして放熱機能を確保するので放熱基体を省略できる共に、放熱基体への固定ボルトの本数や放熱機能材の設置個所を低減して部品点数を低減でき、更に組立工数が低減して総合的な製造単価を低くすることができるという効果を奏することができる。

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。

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、１８…金属基板、１９…コンデンサ、２０…コイル、２１…スイッチング素子、２２…電源側コネクタ、２３…高圧側コネクタ、２４…低圧側コネクタ、２５…スイッチング素子、２６Ｕ、２６Ｖ、２６Ｗ…出力コネクタ、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ…コネクタ端子、２８…インバータ側コネクタ、３４…電源側コネクタ端子、３５…高圧側コネクタ端子、３６…インバータ側コネクタ、３７…低圧側コネクタ端子、３８、３９…制御側コネクタ端子、４０Ａ、４０Ｂ…挿通部、４３…金属基板取付ボス、４４…固定ボルト、４５…高圧側絶縁領域部、４６…低圧側絶縁領域部、４７、４８…挿通部、４９…高圧側コネクタ配線部、５０…電源コネクタ配線部、５１…低圧側コネクタ配線部。

Claims (16)

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、更に前記電源回路部の金属基板と前記電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の前記金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、前記放熱領域部を介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。
2. 請求項１に記載の電動駆動装置において、
   夫々の前記金属基板の厚さは、４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の厚さに決められていることを特徴とする電動駆動装置。
3. 請求項２に記載の電動駆動装置において、
   夫々の前記金属基板の対向する面の間には熱を伝える伝熱機能材が介装され、また、夫々の前記夫金属基板と前記ＥＣＵハウジングの対向する面の間には熱を伝える伝熱機能材が介装されていることを特徴とする電動駆動装置。
4. 請求項２に記載の電動駆動装置において、
   前記蓋体から順番に前記電源回路部、前記電力変換回路部、及び制御回路部が配置されていると共に、前記電源回路部と前記電力変換回路部の電気部品は前記金属基板の片面に実装され、前記夫々の金属基板のもう一方の片面が相互に対向して前記伝熱機能材を介して熱的に結合されるように固定されていることを特徴とする電動駆動装置。
5. 請求項４に記載の電動駆動装置において、
   少なくとも、前記電源回路部から前記電力変換回路部及び前記制御回路部へ電力を供給する電力供給コネクタ配線部と、前記制御回路部への入出力信号を伝送する信号伝送コネクタ配線部とを合成樹脂よりなるコネクタ端子組立体に埋設すると共に、前記コネクタ端子組立体から露出した前記電源供給コネクタ配線部、及び前記信号伝送コネクタ配線部のコネク端子を対応する前記電源回路部、前記電力変換回路部及び前記制御回路部のコネクタに直接的に接続したことを特徴とする電動駆動装置。
6. 請求項５に記載の電動駆動装置において、
   前記コネクタ端子組立体は前記ＥＣＵハウジングの開口を塞ぐ蓋体であり、前記ＥＣＵハウジング内に位置する前記蓋体の内側底面部には金属基板取付ボスが形成されており、前記夫々の金属基板が固定ボルトによって前記金属基板取付ボスに共締めによって固定されていることを特徴とする電動駆動装置。
7. 請求項６に記載の電動駆動装置において、
   前記電力供給コネクタ配線部は高圧側コネクタ配線部と低圧側コネクタ配線部とよりなり、前記高圧側コネクタ配線部は前記電源回路部の前記金属基板と前記電力変換回路部の前記金属基板に形成した挿通部を通って前記電力変換回路部に接続され、前記低圧側コネクタ配線部は前記電源回路部の前記金属基板と前記電力変換回路部の前記金属基板に形成した他の挿通部を通って前記制御回路部に接続されていることを特徴とする電動駆動装置。
8. 請求項７に記載の電動駆動装置において、
   前記高圧側コネクタ配線部の両端の端子以外は前記蓋体を形成する合成樹脂に埋設されて高圧側絶縁領域部を形成すると共に、前記高圧側絶縁領域部を前記金属基板の夫々の前記挿通部に位置させ、
   更に、前記低圧側コネクタ配線部及び前記信号伝送コネクタ配線部の両端の端子以外は前記蓋体を形成する合成樹脂に埋設されて低圧側絶縁領域部を形成すると共に、前記低圧側絶縁領域部を前記金属基板の夫々の前記他の挿通部に位置させていることを特徴とする電動駆動装置。
9. 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し、更に前記電源回路部の金属基板と前記電力変換回路部の金属基板の厚さを厚くすると共に、夫々の前記金属基板の片面が相互に対向して熱的に結合されるように固定して放熱領域部とし、前記放熱領域部を介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ＥＣＵハウジングに放熱することを特徴とする特徴とする電動パワーステアリング装置。
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、
    夫々の前記金属基板の厚さは、４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の厚さに決め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。
11. 請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置において、
    夫々の前記金属基板の対向する面の間には熱を伝える伝熱機能材が介装され、また、夫々の前記夫金属基板と前記ＥＣＵハウジングの対向する面の間には熱を伝える伝熱機能材が介装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。
12. 請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記蓋体から順番に前記電源回路部、前記電力変換回路部、及び制御回路部が配置されていると共に、前記電源回路部と前記電力変換回路部の電気部品は前記金属基板の片面に実装され、前記夫々の金属基板のもう一方の片面が相互に対向して前記伝熱機能材を介して熱的に結合されるように固定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。
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、
    少なくとも、前記電源回路部から前記電力変換回路部及び前記制御回路部へ電力を供給する電力供給コネクタ配線部と、前記制御回路部への入出力信号を伝送する信号伝送コネクタ配線部とを合成樹脂よりなるコネクタ端子組立体に埋設すると共に、前記コネクタ端子組立体から露出した前記電源供給コネクタ配線部、及び前記信号伝送コネクタ配線部のコネク端子を対応する前記電源回路部、前記電力変換回路部及び前記制御回路部のコネクタに直接的に接続したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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、
    前記コネクタ端子組立体は前記ＥＣＵハウジングの開口を塞ぐ蓋体であり、前記ＥＣＵハウジング内に位置する前記蓋体の内側底面部には金属基板取付ボスが形成されており、前記夫々の金属基板が固定ボルトによって前記金属基板取付ボスに共締めによって固定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。
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、
    前記電力供給コネクタ配線部は高圧側コネクタ配線部と低圧側コネクタ配線部とよりなり、前記高圧側コネクタ配線部は前記電源回路部の前記金属基板と前記電力変換回路部の前記金属基板に形成した挿通部を通って前記電力変換回路部に接続され、前記低圧側コネクタ配線部は前記電源回路部の前記金属基板と前記電力変換回路部の前記金属基板に形成した他の挿通部を通って前記制御回路部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。
16. 請求項１５に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記高圧側コネクタ配線部の両端の端子以外は前記蓋体を形成する合成樹脂に埋設されて高圧側絶縁領域部を形成すると共に、前記高圧側絶縁領域部を前記金属基板の夫々の前記挿通部に位置させ、
    更に、前記低圧側コネクタ配線部及び前記信号伝送コネクタ配線部の両端の端子以外は前記蓋体を形成する合成樹脂に埋設されて低圧側絶縁領域部を形成すると共に、前記低圧側絶縁領域部を前記金属基板の夫々の前記他の挿通部に位置させていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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