JPH09136652A

JPH09136652A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH09136652A
Application number: JP32110695A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakanishi; 博中西; Yoshinori Ogiso; 好典小木曽
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】環境温度の影響を受けずに素子の温度を低く
抑え、効率よくケースの温度を放出することのできる電
動パワーステアリング装置を提供することである。【解決手段】電動モータｍと、この電動モータｍを連
係させた前輪アクチュエータと、電動モータｍを制御す
る回路を設けた基板１と、この基板１を組み込んだケー
ス５とを備え、基板１を組み込んだケース５を、電動モ
ータｍのケース３と前輪アクチュエータのケース６との
間に組み込んだ電動パワーステアリング装置を前提とし
て、基板１を組み込んだケース５内に充填材１１を封入
し、しかも、この充填材は、通常では固体であるが、融
点に達すると熱を吸収しながら融解する物質である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電動パワーステ
アリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置とし
ては、例えば、本願出願人が、特願平７−２０３８８８
号として既に出願しているものがある。図５に示すよう
に、一枚の金属基板１上に、電動モータｍをスイッチン
グ制御する駆動回路３と、この駆動回路３を制御する制
御回路４とを設けている。そして、この金属基板１をア
ルミ製のケース５内に組み込んでいる。このようにした
ケース５を、電動モータｍを組み込んだモータケース２
と、図示しない前輪アクチュエーターを組み込んだギヤ
ケース６との間に、機械的に組み込んでいる。

【０００３】そして、電動モータｍの出力軸７を、ケー
ス５内に貫通させて前輪アクチュエーターに連係し、そ
の周りに駆動回路３のスイッチング素子８を配置してい
る。さらに、基板１の裏側、すなわち駆動回路３と反対
面に電動モータのブラシ９を配置し、上記スイッチング
素子８にピグテール線１０で接続している。以上述べた
電動パワーステアリング装置では、スイッチング素子８
の配置間隔を小さくでき、また、ピグテール線１０を短
くできるので、駆動回路３から放射されるノイズを抑え
ることができる。また、アルミ製のケース５を、モータ
ケース２とギヤケース６との間に機械的に組み込んでい
るので、例えば駆動回路３が発熱してケース５内の温度
が高くなっても、その熱を、金属基板１→ケース５→モ
ータケース２及びギヤケース６を介して放出させること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の電動パワ
ーステアリング装置では、例えば駆動回路３が発熱する
と、その熱がケース５→モータケース２及びギヤケース
６を介して放出されることになる。このとき、環境温度
が低ければ、ケース５の温度と環境温度との差が大きく
なり、それだけ効率よくケース５内の熱を放出させるこ
とができる。しかし、例えば、エンジンルームの温度が
上昇すると、その分だけケース５の温度が上昇してしま
う。また、金属基板１とケース５とのねつて以降が大き
ければ、素子の温度はさらに高くなる。。この発明の目
的は、環境温度の影響を受けずに素子の温度を低く抑
え、効率よくケースの熱を放出することのできる構成と
した電動パワーステアリング装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、電動モータ
と、この電動モータを連係させた前輪アクチュエータ
と、電動モータを制御する回路を設けた基板と、この基
板を組み込んだケースとを備え、基板を組み込んだケー
スを、電動モータのケースと前輪アクチュエータのケー
スとの間に組み込んだ電動パワーステアリング装置を前
提とする。そして、第１の発明は、基板を組み込んだケ
ース内に充填材を封入し、しかも、この充填材は、通常
は固体であるが、融点に達すると熱を吸収しながら融解
する物質である点に特徴を有する。第２の発明は、第１
の発明において、充填材は、液体状態で空気よりも熱伝
導率の高くなる物質であり、しかも、完全に融解したと
きに金属製のケース内に満たされる点に特徴を有する。
第３の発明は、第１あるいは第２の発明において、基
板、及びこの基板上の回路や電子部品を、耐液性のコー
ティング材でコーティングした点に特徴を有する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜４に示すこの発明の実施例
では、上記従来例の電動パワーステアリング装置におい
て、そのアルミ製のケース５内に充填材１１を封入して
いる。そして、その他の構成については従来例と同様で
あり、その詳細な説明を省略する。この実施例では、金
属基板１及びその上に設けた回路３、４や電子部品を、
耐液性を有するコーティング材１２でコーティングして
いる。そして、金属基板１を組み込んだケース５内に、
次に述べるような充填材１１を封入している。ここで
は、充填材１１としてＢａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏを用いてい
る。このＢａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏは常温で固体であるが、
その融点７８度に達すると熱を吸収しながら融解する。
このとき、Ｂａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏが吸収する熱量は、固
体から液体に相変化するときに使われるため、物質の温
度自体は上昇しない。そして、完全に液体に相変化した
状態では、Ｂａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏの熱伝導率は、空気の
それよりも高くなる。なお、この充填材１１を固体の状
態でケース５内に封入するが、このとき、ケース５内に
は適当な隙間１３をあけておく。そして、充填材１１が
完全に融解したときに、その体積変化によって、ケース
５内が充填材１１で満たされるようにしている。

【０００７】次に、この電動パワーステアリング装置の
作用を説明する。駆動回路３の発熱量が小さければ、図
１に示すように、充填材１１が固体の状態を保ってい
る。したがって、従来例と同様に、駆動回路３が発生す
る熱は、金属基板１→ケース５→モータケース２及びギ
ヤケース６を介して放出される。それに対して、駆動回
路３の発熱量が大きくなれば、図２に示すように駆動回
路３の周辺から充填材１１が融解しはじめる。このと
き、Ｂａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏは熱を吸収しながら融解する
ので、この充填材１１が完全に融解するまでは、ケース
５の温度が、充填材１１の融点７８度にほぼ一定に保た
れることになる。そして、駆動回路３の発熱量がさらに
大きくなれば、図３に示すように充填材１１が完全に液
体に相変化する。したがって、このときに充填材１１の
体積が増えて、ケース５内はＢａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏで満
たされることになる。

【０００８】液体となったＢａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏの熱伝
導率は、空気のそれよりも高くなる。したがって、駆動
回路３で発熱した熱を、金属基板１がケース５に直接接
触している部分だけでなく、この充填材１１を介してケ
ース５全体に逃すことができる。しかも、液体になった
Ｂａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏが、ケース５内の温度差や車両の
振動などにより対流するので、その熱伝導をさらに促進
させることができる。なお、充填材１１が融解したとき
に、隙間１３にもＢａ(ＯＨ₂)・８Ｈ₂Ｏが満たされこと
になるが、その隙間１３にあった空気は、液体中に泡と
して溶けこむ。もちろん、ケース５に小孔を形成した
り、この小孔に気体のみを通すフィルターを設けたりし
て、隙間１３の空気を積極的に逃すようにしてもよい。

【０００９】ここで、図４にしたがって、ケース５の温
度ｔと、駆動回路３で発熱する一定時間あたりの発熱量
Ｑとの関係を説明する。なお、この図４は、素子が発熱
しはじめてから、ある一定時間たった時刻における状況
を示している。以下では、エンジンルームの温度が、あ
る温度Ｔ₁に保たれているとする。このとき、駆動回路
の一定時間あたりの発熱量Ｑがゼロであれば、当然ケー
スの温度ｔもほぼ温度Ｔ₁に保たれる。ここで、駆動回
路３が発熱したとする。そして、駆動回路３の一定時間
あたりの発熱量Ｑが、発熱量Ｑ₁よりも小さい範囲（範
囲Ａ）では、充填材１１が前述した固体の状態を保って
いる。そして、このときは、この実施例でも従来例で
も、駆動回路３で発生した熱が金属基板１→ケース５→
モータケース２及びギヤケース６を介して放熱される。
したがって、この範囲では、駆動回路３の一定時間あた
りの発熱量Ｑにほぼ比例して、ケース５の温度ｔが緩や
かに上昇していく（図４の実線Ｘ₁及び点線Ｙ₁参照）。

【００１０】そして、駆動回路３の一定時間あたりの発
熱量Ｑが発熱力Ｑ₁よりも大きな範囲（範囲Ｂ）では、
この実施例の充填材１１が熱を吸収しながら融解する。
したがって、ケース５の温度ｔがほぼ一定（充填材１１
の融点７８度）に保たれる（図の実線Ｘ₁参照）。それ
に対して、充填材を封入していない従来例では、ケース
５の温度ｔが、範囲Ａと同じように発熱量Ｑにほぼ比例
して上昇してしまう（図の点線Ｙ₁参照）。さらに、駆
動回路３の一定時間あたりの発熱量Ｑが、発熱量Ｑ₂よ
りも大な範囲（範囲Ｃ）では、この実施例の充填材１１
が完全に融解する。そして、このときは、充填材１１の
熱伝導率が空気よりも高くなるので、従来例に比べてケ
ース５の温度上昇を緩やかにすることができる（図の実
線Ｘ₁及び点線Ｙ₁参照）。

【００１１】また、エンジンルームの温度が、ある温度
Ｔ₂（＞Ｔ₁）を保っている場合について説明する。この
場合、充填材１１を封入したこの実施例では、図４の実
線Ｘ₂に示す関係が、また、充填材を封入していない従
来例では、点線Ｙ₂に示す関係がある。そして、これら
実線Ｘ₂及び点線Ｙ₂の特性については、温度Ｔ₁の場合
の実線Ｘ₁及び点線Ｙ₁と同じなので、その詳細な説明を
省略する。ただし、エンジンルーム内の温度が高くなる
分だけ、発熱量Ｑが発熱量Ｑ₃（＜Ｑ₁）に達したとき、
充填材１１が融解し始めることになる。

【００１２】以上述べたこの実施例では、駆動回路３の
発熱量が大きくなったとしても、充填材１１が融解する
範囲で、ケース５の温度を一定に保つことができる。そ
して、駆動回路３の発熱量がさらに大きくなっても、充
填材１１が完全に融解し、その熱伝導率が高くなるの
で、ケース５の温度上昇をより緩やかにすることができ
る。また、図４からも分かるように、環境温度が違って
も、充填材１１が融解する間は、ケース５の温度がその
融点にほぼ一定に保たれる。したがって、環境温度の影
響をあまり受けずに、ケース５内の熱を放出することが
できる。なお、この実施例では、充填材を、制御回路４
と駆動回路３とを同一基板上に設けた電動パワーステア
リング装置に用いている。ただし、この充填材１１は、
これら回路のうち、いずれか一方のみが組み込まれたケ
ースに封入されてもかまわない。また、制御回路と駆動
回路に限らず、その他の回路が組み込まれたケースにこ
の充填材を封入してもよい。

【００１３】

【発明の効果】第１の発明によれば、充填材が融解する
間は、環境温度が違っても、充填材が融解する間は、ケ
ースの温度を所定の温度にほぼ一定に保つことができ
る。したがって、環境温度の影響をあまり受けずに、ケ
ース内の熱を放熱することのできる。第２の発明によれ
ば、第１の発明において、充填材が完全に融解したと
き、ケース内の熱伝導率が高くなるので、放熱性を高め
ることができる。しかも、液体となった充填材が、温度
差や車両の振動などによりケース内で対流するので、そ
の熱伝導をさらに促進させることができる。第３の発明
によれば、第１あるいは第２の発明において、充填材が
完全に融解したときにも、回路や電子部品がコーティン
グされているので、その液体が回路や電子部品に浸みこ
むようなことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における電動パワーステアリ
ング装置の断面図であり、充填材１１が固体の状態を示
している。

【図２】図１において、充填材１１の一部が融解し始め
た状態を示す図である。

【図３】図１において、充填材１１が完全に融解した状
態を示す図である。

【図４】ケース５の温度ｔと、駆動回路３で発熱する一
定時間あたりの発熱量Ｑとの関係を示した図である。

【図５】この発明の従来例における電動パワーステアリ
ング装置の断面図である。

【符号の説明】

ｍ電動モータ１金属基板２モータケース３駆動回路４制御回路５アルミ製のケース６ギヤケース１１充填材１２コーティング材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータと、この電動モータを連係さ
せた前輪アクチュエータと、電動モータを制御する回路
を設けた基板と、この基板を組み込んだケースとを備
え、基板を組み込んだケースを、電動モータのケースと
前輪アクチュエータのケースとの間に組み込んだ電動パ
ワーステアリング装置において、基板を組み込んだケー
ス内に充填材を封入し、しかも、この充填材は、通常は
固体であるが、融点に達すると熱を吸収しながら融解す
る物質であ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】充填材は、液体状態で空気よりも熱伝導
率の高くなる物質であり、しかも、完全に融解したとき
に金属製のケース内に満たされることを特徴とする請求
項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】基板、及びこの基板上の回路や電子部品
を、耐液性のコーティング材でコーティングしたことを
特徴とする請求項１あるいは２に記載の電動パワーステ
アリング装置。