WO2021117651A1 - 電動駆動装置及び電動ステアリング装置 - Google Patents
電動駆動装置及び電動ステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021117651A1 WO2021117651A1 PCT/JP2020/045372 JP2020045372W WO2021117651A1 WO 2021117651 A1 WO2021117651 A1 WO 2021117651A1 JP 2020045372 W JP2020045372 W JP 2020045372W WO 2021117651 A1 WO2021117651 A1 WO 2021117651A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heat
- generating component
- cover
- mounting
- radiating member
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
- B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
- H02K9/223—Heat bridges
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
Definitions
- the present invention relates to an electric drive device and an electric steering device, and more particularly to an electric drive device and an electric steering device having a built-in electronic control unit.
- an electric drive device integrated with mechanical and electrical equipment and as an example of an electric steering device, for example, in an electric power steering device of an automobile
- the direction of rotation of the steering shaft that is rotated by the driver operating the steering wheel. It is configured to detect the rotation torque and drive the electric motor so as to rotate in the same direction as the rotation direction of the steering shaft based on the detected value to generate the steering assist torque.
- an electronic control unit is provided in the power steering device.
- an electric power steering device with a built-in electronic control unit
- electronic parts such as MOSFETs and electric parts such as capacitors in power supply circuits are used to control and drive the motor.
- These electronic parts and electric parts are heat-generating parts, and the amount of heat generated is large.
- electronic components are becoming smaller, and the heat dissipation area of the element itself tends to be reduced. Therefore, it is required to improve the heat dissipation performance.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-147050
- FIG. 6 of Patent Document 1 shows an electric power steering device in which a power substrate is fixed to a heat sink member and a heat generating element of a control circuit board is brought into close contact with a metal cover in order to improve heat dissipation performance.
- An object of the present invention is to provide an electric drive device and an electric power steering device capable of improving the heat dissipation performance of heat generating parts.
- the feature of the present invention is The first heat-generating component having a heat-generating attribute in the control component is mounted on the first surface, which is one surface of the mounting board, and the heat-generating attribute in the control component is mounted on the second surface, which is the other surface of the mounting board.
- the second heat generating component with is mounted,
- the first heat-dissipating member that dissipates heat from the first heat-generating component on the first surface is brought into contact with the second surface at a position corresponding to the mounting position of the first heat-generating component to dissipate heat from the first heat-generating component to the motor housing.
- the second heat radiating member that dissipates the heat of the second heat generating component on the second surface is brought into contact with the first surface at a position corresponding to the mounting position of the second heat generating component to dissipate the heat of the second heat generating component to the cover.
- the heat generating component dissipates heat from the mounting board to each housing such as a motor housing and a cover via each heat transfer member. Therefore, the heat of the heat-generating component is diffused on the circuit board, and the diffused heat can be transferred from the mounting board to the first heat-dissipating member and the second heat-dissipating member, and the circuit board, the first heat-dissipating member, and the second heat-dissipating member can be transferred.
- the contact area with and, that is, the heat transfer area can be expanded, and the heat transfer property can be improved.
- FIG. 4 shows the upper surface of the mounting board shown in FIG. 4 as seen from the cover side.
- FIG. 4 shows the cross section in the vicinity of a mounting board for demonstrating the arrangement relation of a mounting board and a heat radiating member.
- the steering mechanism 1 includes a steering shaft 4 connected to a steering wheel (not shown) arranged in the driver's cab of a vehicle, a rack bar 5 as a steering shaft linked to the steering wheel, and steering.
- a conversion mechanism 6 for linking the shaft 4 and the rack bar 5 is provided.
- the conversion mechanism 6 is a so-called rack and pinion composed of pinion teeth (not shown) formed on the tip end side of the steering shaft 4 and rack teeth (not shown) formed on the outer periphery of the rack bar 5. It is a mechanism.
- the rack bar 5 represents a steering member
- the steering member includes a pitman arm in addition to the rack bar 5, and is not limited to these, and is provided between the steering actuator and the steering wheel.
- the link mechanism and the like can be included.
- the steering shaft 4 is connected to an input shaft 7 having one end side in the axial direction rotatably connected to the steering wheel and one end side in the axial direction to the other end side in the axial direction of the input shaft 7 via a torsion bar (not shown). It also has an output shaft 8. Both ends of the rack bar 5 in the axial direction are linked to a pair of steering wheels via a tie rod 9 and a pair of knuckle arms, respectively. As a result, when the rack bar 5 moves in the axial direction, each knuckle arm is pulled through each tie rod 9, and the orientation of the pair of steering wheels is changed.
- a cushioning assembly is fixed to the inner peripheral surfaces of the tubular ends formed at both ends of the rack housing 10 so as to surround the rack bar 5 from the outer circumference.
- the cushioning portion assembly is provided with a cushioning member made of rubber or resin, and when the rack bar 5 moves to the stroke end, the end face of the joint portion abuts on the cushioning member of the cushioning portion assembly, and the cushioning member is released. The impact is buffered by deforming. This buffer mechanism is a well-known mechanism.
- the rack bar 5 is housed in the rack bar accommodating portion 11 of the substantially cylindrical rack housing 10 which constitutes a part of the housing 3 so as to be movable in the axial direction with both ends in the axial direction exposed to the outside.
- the rack housing 10 is made of metal and is formed by being divided into two in the axial direction by casting.
- the first housing 12 accommodating one end side in the axial direction of the rack bar 5 and the other end in the axial direction of the rack bar 5 It is integrated with the second housing 13 that accommodates the side by fastening with a plurality of bolts (not shown).
- the rack bar accommodating portion 11 includes a first rack bar accommodating portion 14 that axially penetrates the inside of the first housing 12, and a second rack bar accommodating portion 15 that axially penetrates the inside of the second housing 13. , Consists of. Further, boots 16 formed in a bellows shape are mounted on both ends of the rack housing 10 in the axial direction so as to straddle the tie rods 9. These boots 16 are formed of an elastic material such as a synthetic rubber material so as to secure a predetermined flexibility, and suppress the intrusion of water, dust, etc. into the inside of the housing 3.
- the steering assist mechanism 2 includes an electric motor 17 which is a drive unit that generates a steering assist force, a transmission mechanism 18 that transmits the driving force of the electric motor 17 to the rack bar 5, and various types of detecting various states of the power steering device. It includes a sensor and a controller 19 (electronic control device) that drives and controls the electric motor 17 based on signals and the like output from various sensors.
- the electric motor 17 and the transmission mechanism 18 constitute a steering actuator.
- the electric motor 17 is a so-called three-phase AC motor driven by three-phase AC power, and includes a motor housing 23 forming a part of the housing 3 and a motor element provided in the motor housing 23. ing.
- the motor element has a plurality of independent drive system coils, and the motor can be driven by energizing at least one drive system coil or all drive system coils.
- This embodiment has two coils as a dual system, a coil corresponding to the first drive system and a coil corresponding to the second drive system.
- the number of coils mounted is not limited to two, and the number of coils corresponding to three or more drive systems can be used.
- the drive system can drive the motor elements by energizing the coils of all the drive systems in the normal state, and the first drive system is used as the main drive system in the normal state of the first drive system.
- the second drive system may stop energization
- the second drive system as a sub drive system, a drive system for backup in the event of a failure of the first drive system It is also possible to energize the coil.
- the steering angle sensor that detects the steering angle which is the amount of rotation of the steering wheel from the neutral steering angle
- the torque sensor that detects the torque input to the steering shaft 4 both surround the outer periphery of the steering shaft 4. It is housed in a housing 22 formed so as to.
- the housing 22 that protects the sensors is composed of a sensor housing 21 formed in a part of the rack housing 10 that houses the rack bar, and a sensor cover 20 that is fixed to the sensor housing 21 by fixing bolts.
- the sensor cover 20 is formed in a disk shape made of a flat plate having a predetermined thickness.
- the steering angle sensor housed in the housing 22 is attached to the outer circumference of the input shaft 7 of the steering shaft 4 and detects the steering angle based on the rotation angle of the input shaft 7. Further, the rudder angle sensor has a dual rudder angle detection unit corresponding to the first drive system and the second drive system, and each of them detects the rudder angle.
- a torque sensor is also housed in the housing 22, and the torque sensor is provided so as to straddle between the input shaft 7 and the output shaft 8, and the torque is based on the displacement amount of the relative rotation between the input shaft 7 and the output shaft 8. Is detected.
- the torque sensor has a torque detection unit corresponding to the first drive system and the second drive system, and each of them detects the steering torque.
- the steering angle sensor and the torque sensor are electrically connected to the controller 19 via a harness (not shown) provided along the outer circumference of the rack housing 10.
- the steering angle sensor and the torque sensor can be provided as a dual system of main and sub, respectively, and the detection values of the steering angle sensor and the torque sensor, which are the main in the normal state, are used for the drive control of the electric motor, and the main. If an abnormality occurs in the detection system including the elements of the steering angle sensor and torque sensor and the detection signal line, the detection signal of the steering angle sensor and torque sensor as a sub is used to control the drive of the electric motor. Can be used for.
- the torque sensor detects the rotation direction and the rotation torque of the steering shaft 4. Based on this detected value, the controller 19 calculates the drive operation amount of the electric motor 17.
- the electric motor 17 is driven by the power switching element of the controller 19 based on the calculated drive operation amount, and the output shaft of the electric motor 17 is rotated so as to drive the steering shaft 4 in the same direction as the operation direction.
- the rotation of the output shaft is transmitted to a nut (not shown) via an input / output pulley (not shown), and the rotation of the nut drives the rack bar to steer the automobile.
- the calculation of the drive operation amount of the electric motor 17 is performed by each of the first electronic control unit (first drive system) EC1 and the second electronic control unit (second drive system) EC2 electronic control unit.
- the electric motor 17 is driven by the power switching elements of the first electronic control unit (first drive system) EC1 and the second electronic control unit (second drive system) EC2 based on the calculated drive operation amount.
- the division of the operation amount between the first electronic control unit (first drive system) EC1 and the second electronic control unit (second drive system) EC2 electronic control unit is equally divided and outputs 50% of the operation amount. It is possible to drive the motor output to 100%, and when the output required for the motor is 100%, the drive share is not set to 50%, but one has a larger share ratio than the other ( For example, one drive system may be 60% and the other drive system may be 40%).
- the first heat generating component (for example, MOSFET) is mounted on the first surface which is one surface of the mounting substrate of the electronic control device, and the second heat generating component (for example, MOSFET) is mounted on the second surface which is the other surface.
- a condenser is mounted, and the first heat-dissipating member that dissipates heat from the first heat-generating component on the first surface is brought into contact with the second surface at a position corresponding to the mounting position of the first heat-generating component to dissipate heat to the motor housing.
- the second heat-dissipating member that dissipates heat from the second heat-generating component on the two surfaces is brought into contact with the first surface at a position corresponding to the mounting position of the second heat-generating component to dissipate heat to the cover.
- the heat generating component is dissipated from the mounting board to each housing via each heat transfer member. Therefore, the heat of the heat generating component is transferred to the mounting board, and the transferred heat can be transferred from the mounting board to the first heat radiating member and the second heat radiating member.
- the first heat-dissipating member and the second heat-dissipating member should be brought into contact with the circuit board in an area larger than the mounting area of one heat-generating component. Therefore, it is possible to expand the heat transfer area and improve the heat transfer property. It is also possible to achieve any of the following effects.
- the contact between the second surface and the first heat radiating member, or the contact between the first surface and the second heat radiating member is a direct contact, or a heat radiating sheet, a heat radiating paste (heat radiating grease, heat radiating gel, etc.), contact.
- Arranging an intermediate material such as a material that reduces the gap between the surfaces or a material that improves heat transferability between the second surface and the first heat radiating member or between the first surface and the second heat radiating member, that is, , Including the case of indirect contact.
- thermosetting resin material such as FIPG, a curable resin that cures with the passage of time, or the like
- a material having elasticity can be applied.
- the metal cover may excessively adhere to the heat generating element during assembly, and the heat generating element may be damaged. On the contrary, the metal cover may be damaged. However, it may not be sufficiently adhered to the heat generating element and the heat dissipation of the heat generating element may be impaired.
- the cover and the heat generating parts on the cover side can be in a non-contact state, and the risk of damage to the heat generating parts arranged on the cover side can be suppressed. Further, it is possible to suppress the stress load generated by the heat shrinkage of the metal cover caused by the environmental temperature from being applied to the heat generating element.
- the electric motor 17 constituting the electric power steering device is a motor housing 25 (second exterior member or a second exterior member) having a tubular portion made of a metal such as an aluminum alloy and having good thermal conductivity.
- the controller 19 which is composed of the second housing) and the electric motor element 26 housed therein and serves as an electronic control unit is made of aluminum, which is arranged on the opposite side of the rotation shaft 30 of the motor housing 25 from the output unit 35. It is composed of a cover 27 (first exterior member or first housing) made of a metal such as an alloy and having good thermal conductivity, and an electronic control unit 28 covered and housed therein.
- the cover 27 will be referred to as a metal cover 27 below.
- the cover 27 is made of metal, but in addition to the resin cover having thermal conductivity, a resin cover insert-molded so that a part of the surface of the second metal heat radiating member is exposed is used. It can also be used.
- control unit storage housing 52 made of a metal such as an aluminum alloy and having good thermal conductivity has a space for accommodating the electronic control unit 28. (Second exterior member) is arranged.
- the motor housing 25 is fixed to one side of the control unit storage housing 52, and the metal cover 27 is fixed to the other side of the control unit storage housing 52.
- the electronic control unit 28 is stored and arranged between the end face portion of the motor housing 25 (corresponding to the side wall body 37 described later), the control unit storage housing 52, and the metal cover 27.
- the control unit storage housing 52 can also be integrally configured with the motor housing 25. Therefore, the control unit storage housing 52 and the motor housing 25 can be collectively defined as the motor housing 25 (second exterior member).
- control unit storage housing 52 is made of aluminum alloy, it also functions as a heat sink. Therefore, the heat capacity can be increased by combining the control unit storage housing 52 and the motor housing 25, and more heat can be received. In this embodiment, as will be described later, the heat of the MOSFET, which generates a large amount of heat, is passed to the control unit housing housing 52 and the motor housing 25.
- the metal cover 27 and the control unit storage housing 52 are integrally fixed by adhesive, welding, or fixing bolts at their opposite end faces.
- an adhesive is used to integrate the metal cover 27 and the control unit storage housing 52.
- the adhesive can have a waterproof sealing function, and a thermosetting resin material or the like can be applied.
- the motor housing 25 forms a storage space 29 for accommodating the electric motor element 26 inside.
- the electric motor element 26 is basically composed of a rotating shaft 30, a rotor 31 fixed to the rotating shaft 30, and a stator 32 located around the rotor 31.
- the motor housing 25 is formed in a bottomed tubular shape, and a ball bearing 34 is attached to the central portion of the bottomed portion 33, and a rotating shaft 30 is supported on the ball bearing 34.
- An output pulley 36 is fixed to the output portion 35 of the rotating shaft 30 protruding from the bottomed portion 33, and a rubber belt (not shown) is wound around the output pulley 36. Further, this belt is also wound around the input pulley of the nut screwed into the rack bar, and the nut is rotated in the forward and reverse directions by the rotation of the rotating shaft 30, so that the rack bar is moved to perform the steering operation. Has been done.
- a side wall body 37 (corresponding to the end face portion) having a function of a lid for sealing the storage space 29 of the motor housing 25 is attached to the end face of the motor housing 25 on the opposite side of the output portion 35 of the electric motor element 26. ing.
- the side wall body 37 is engaged with an engaging step portion 38 formed so as to extend toward the output portion 35 along the axial direction of the motor housing 25, and is fixed and prevented from coming off by a clip 39. Therefore, a space (opening) 41 having a predetermined length (L1) in the axial direction of the rotating shaft 30 is formed between the opening end surface 40 of the motor housing 25 and the side wall body 37.
- the central portion of the side wall body 37 has a bearing accommodating portion 37A in which the ball bearing 42 is accommodated and attached coaxially with the ball bearing 34, and the rotating shaft 30 is supported on the ball bearing 42. Therefore, the rotating shaft 30 is rotatably supported by ball bearings 34 and 42.
- the motor housing 25 and the side wall 37 are made of an aluminum alloy, and a heat sink that releases the heat generated by the electric motor element 26 and the heat generated by heat generating parts such as a power supply circuit and a power conversion circuit, which will be described later, to the outside atmosphere. It functions as a member. Further, by receiving the above heat, it can also function as a heat mass that suppresses a transient temperature rise of the electric motor element 26 and the heat generating component.
- the open end surface 40 of the motor housing 25 is sealed by a separate side wall body 37, but it goes without saying that it may be integrally formed with the motor housing 25.
- the bottomed portion 33 is formed as a separate body.
- the tip of the opening end 43 of the metal cover 27 is inserted into an annular storage groove formed at the opening end 44 of the control unit storage housing 52 along the axis of the rotating shaft 30, and is sealed in the storage groove. It is filled with a functional adhesive to make it liquidtight.
- a storage space 45 for accommodating the electronic control unit 28 is formed inside the metal cover 27.
- the electronic control unit 28 housed in the storage space 45 is composed of a power supply circuit including a power supply IC element for generating a necessary power supply, a power supply smoothing capacitor 48A, a switching element capable of cutting off the power supply, a capacitor 48B, and a coil.
- a noise filter circuit a MOSFET that drives and controls the electric motor element 26 of the electric motor 17, a power conversion circuit having a power switching element 47 made of an IGBT or the like, an arithmetic processing device including a microcomputer that controls the power switching element, or the like.
- control circuits including, pre-driver circuits that receive operation signals from arithmetic processing devices and convert them into drive signals (gate signals) of power conversion circuits, and CAN communication. It consists of a driver and the like, and the output terminal of the power switching element and the coil input terminal of the electric motor are electrically connected via a bus bar.
- the electronic control unit 28 is, for example, an electronic component as a "control component" constituting the power supply circuit, the power conversion circuit, and the control circuit described above on both sides of one mounting board 46 made of a resin substrate such as a glass epoxy board. And electrical components are mounted.
- the main electronic components and electrical components related to this embodiment are typically displayed.
- a power switching element such as a MOSFET 47 or a coil 49 is mounted on the first surface 46A of the mounting board 46 on the metal cover 27 side, and a power supply is mounted on the second surface 46B of the mounting board 46 on the side of the electric motor element 26.
- a capacitor 48A that constitutes a circuit, a capacitor 48B that constitutes a noise filter circuit, and the like are mounted.
- the MOSFET 47 and the capacitors 48A and 48B have a large amount of heat generation, and are treated as "heat generation parts” having a "heat generation attribute" in this embodiment.
- Other electronic parts and electrical parts, such as the coil 49, the microcomputer constituting the control circuit, and the peripheral circuits thereof, are not treated as heat-generating parts because the amount of heat generated is not so large. However, if it is necessary to handle it as a heat-generating component, it may be treated as a heat-generating component.
- the mounting board 46 is mounted on the board mounting stage portion 52S formed inside the control unit storage housing 52, whereby the axial position of the mounting board 46 is determined. That is, the storage space 45 is divided into two according to the length of the board mounting stage portion 52S, and the distance (L2) in the rotation axis direction of the first electric / electronic component storage space 50, which will be described later, and the second electric / The distance (L3) in the rotation axis direction of the electronic component storage space 51 is determined.
- the mounting board 46 is fixed at a position slightly retracted toward the motor housing side from the opening end on the metal cover 27 side of the control unit storage housing 52.
- a MOSFET 47 and a coil 49 are arranged in the first electric / electronic component storage space 50 formed between the mounting board 46 and the metal cover 27, and these are mounted on the first surface 46A of the mounting board 46.
- capacitors 48A and 48B are arranged in the second electric / electronic component storage space 51 formed between the mounting board 46 and the side wall 37, and these are mounted on the second surface 46B of the mounting board 46.
- the first surface 46A of the mounting board 46 is a mounting surface facing the metal cover 27, and the second surface 46B of the mounting board 46 is a mounting surface facing the side wall 37.
- the distance (L3) in the rotation axis direction has a relationship of “L2 ⁇ L3”, thereby shortening the axial length (total length) of the rotation shaft 30 of the electric power steering device.
- the ball bearing 42 of the side wall body 37 fixed to the inside of the motor housing 25 is provided close to the electric motor element 26 side on the surface of the side wall body 37 on the electric motor element 26 side, and is provided on the side wall body 37.
- the structure is such that the ball bearing 42 does not protrude on the mounting board 46 side.
- the distance from the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46 to the side wall 37 is increased to form a large second electrical / electronic component storage space 51.
- the distance from the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting board 46 to the metal cover 27 is shortened, and the first electric / electronic component storage space 50 is compared with the electric / electronic component storage space 51. It is formed small. Therefore, so-called short electronic components and electric components can be arranged in the first electric / electronic component storage space 50 having a short distance.
- capacitors 48A and 48B correspond to tall electronic components and electrical components, and the capacitors 48A and 48B are mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting substrate 46.
- the MOSFET 47 and the coil 49 correspond to the short electronic component and the electric component, and the MOSFET 47 and the coil 49 are mounted on the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting substrate 46.
- the height (H) extending in the vertical direction from the mounting surface is larger.
- FIG. 2 shows the relationship between the length (W) of the surface mounted on the mounting surface and the height (H) extending in the vertical direction from the mounting surface for the capacitor 48A as an example.
- some electronic components such as capacitors, some electronic components have a cylindrical exterior.
- the length (W) of the surface mounted on the mounting surface is the diameter of the exterior cylinder. Can be.
- the length of any one of the resin-packaged exterior parts may be used. it can.
- the heat-generating components mounted on the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting board 46 have a height from the mounting surface of the distance (L2) of the first electrical / electronic component storage space 50.
- the heat-generating component mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46 has a height from the mounting surface of the first electrical / electronic component storage space 50. It is a heat generating component that is longer than the distance (L2) and shorter than the distance (L3) of the second electric / electronic component storage space 51.
- the point is that the length of the axial distance between the first electric / electronic component storage space 50 and the second electric / electronic component storage space 51 is "L2 ⁇ L3". 1 Electronic parts and electric parts having a height that cannot be stored in the electric / electronic parts storage space 50 can be stored in the second electric / electronic parts storage space 51, so that the axis 30 of the rotating shaft 30 of the electric power steering device as a whole can be stored. The length in the direction can be shortened.
- the distance (L1) between the open end surface 40 of the motor housing 25 and the side wall body 37 can be lengthened.
- the distance (L3) of the second electric / electronic component storage space 51 can be increased.
- a circuit composed of relatively tall electronic components for example, a noise filter circuit and a power supply smoothing circuit are arranged in the second electric / electronic component storage space 51, and relatively short electrons are arranged.
- Circuits composed of components such as arithmetic processing circuits, vehicle network (CAN) communication circuits, power supply cutoff circuits, power conversion circuits, and drive circuits for power conversion circuits (pre-drivers), are placed in the first electrical / electronic component storage space 50. It may be arranged, and this example also makes it possible to shorten the axial length of the rotating shaft 30 of the electric power steering device as a whole.
- control unit storage housing 52 has an opening 52B (see FIG. 3) opened in the direction of the motor rotation axis so as to be centered on the rotation shaft 30 in the bottom wall portion 52A (see FIG. 3) facing the side wall 37. Is formed.
- the opening 52B surrounds the end of the motor housing 25 on the side where the side wall 37 is located from the outer circumference, whereby the space (opening) 41 and the storage space 45 are communicated with each other.
- the tips of the capacitors 48A and 48B mounted on the second surface 46B of the mounting board 46 are located in the space (opening) 41.
- At least a part of the electronic components mounted on the second surface 46B of the mounting board 46 is mounted at a position where the tip side thereof becomes a region of the space (opening) 41, so that the mounting state of the electronic components
- the tip side of the electronic component may be positioned in the space (opening) 41, and the tip side of the electronic component may be positioned in the motor housing 25.
- the arrangement position of the mounting substrate 46 in the axial direction of the rotating shaft 30 is set in the direction of the electric motor 17. Since the distance (L3) of the second electric / electronic component storage space 51 can be reduced while ensuring the height dimension of the electronic component, the dimension of the electronic control device in the axial direction of the rotating shaft 30 can be reduced. Can be made smaller.
- a connector terminal assembly 53 in which a part of the terminal portion is resin-molded is attached to the vicinity of the outside of the control unit storage housing 52, and the connector terminal assembly 53 is the shaft of the rotating shaft 30 of the motor housing 25. It extends parallel to the rotation axis 30 along the outer peripheral surface in the direction.
- the connector terminal assembly 53 includes two power supply terminal assemblies 53P and two signal terminal assemblies 53S.
- the reason why the two power supply terminal assemblies 53P and the two signal terminal assemblies 53S are provided in this way is that the electronic control unit 28 has the above-mentioned dual system (redundant system) configuration. Is.
- one power supply terminal assembly 53P and the signal terminal assembly 53S are connected to the first electronic control unit EC1 (see FIG. 5) that controls the first motor coil, and are connected to the other power supply terminal assembly 53P.
- the signal terminal assembly 53S is connected to a second electronic control unit EC2 (see FIG. 5) that controls the second motor coil.
- the signal terminal assembly 53S has a signal terminal connected to the steering angle sensor, a signal terminal connected to the torque sensor, a signal terminal for vehicle network (CAN) communication, and the like.
- the dual mounting board 46 will be described later.
- a second heat radiating member 55 is provided on the inner wall surface 27F facing the mounting substrate 46 of the metal cover 27 (see FIG. 3).
- the second heat radiating member 55 is made of a metal such as an aluminum alloy, and is welded to the metal cover 27 so as to transfer heat, or is integrally formed and thermally bonded.
- the second heat radiating member 55 has a mounting surface (first) on the metal cover 27 side of the mounting board 46 in a state where the metal cover 27 is fixed to the control unit storage housing 52. It is formed in a shape that makes thermal contact with the surface 46A).
- a first heat radiating member 54 is provided inside the control unit storage housing 52.
- the first heat radiating member 54 is made of a metal such as an aluminum alloy, and is welded to or integrally formed with the control unit storage housing 52 and thermally coupled (see FIG. 4).
- the first heat radiating member 54 is in close contact with the open end surface 40 of the motor housing 25 and is thermally coupled so that heat is transferred to the motor housing 25 in a state where the control unit storage housing 52 is fixed to the motor housing 25.
- the first heat radiating member 54 has a mounting surface (second) on the side wall 37 side of the mounting board 46 in a state where the mounting board 46 is fixed to the control unit storage housing 52. It is formed in a shape that makes thermal contact with the surface 46B).
- control unit storage housing 52 is formed with a power supply connector storage unit 56P and a signal connector storage unit 56S.
- a power supply terminal assembly 53P is attached to the power supply connector storage unit 56P, and a signal terminal assembly 53S is attached to the signal power connector storage unit 56S.
- These two power supply connector accommodating portions 56P and the two signal terminal assemblies 53S are each connected to a dual electronic control unit formed on the mounting board 46.
- Capacitors 48A and 48B (only one capacitor is shown in the figure) constituting the dual system are mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46, and corresponding to this.
- Two second heat radiating members 55 are integrally provided on the inner wall surface 27F of the metal cover 27.
- the second heat radiating member 55 is provided along the arrangement positions of the capacitors 48A and 48B, and the heat generated by the capacitors 48A and 48B is transferred to the metal cover 27 via the mounting substrate 46 and the second heat radiating member 55. Be done.
- a MOSFET 47 and a coil 49 constituting the dual system are mounted on the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting substrate 46, and the MOSFET 47 and the coil 49 are mounted on the mounting surface (first surface 46A).
- two first heat radiating members 54 are provided inside the control unit storage housing 52. The first heat radiating member 54 is provided along the arrangement position of the MOSFET 47, and the heat generated by the MOSFET 47 is passed through the mounting substrate 46, the first heat radiating member 54, the control unit storage housing 52, and the motor housing. It is told to 25.
- the MOSFET 57 constituting the power supply circuit is mounted on the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting board 46, and the two third heat radiating members 58 correspond to the mounting surface (first surface 46A) of the control unit storage housing. It is provided inside the body 52.
- the third heat radiating member 58 is also provided along the arrangement position of the MOSFET 57, and the heat generated by the MOSFET 57 is passed through the mounting substrate 46, the third heat radiating member 58, the control unit storage housing 52, and the motor housing 25. Is told to.
- the third heat radiating member 58 is made of a metal such as an aluminum alloy like the first heat radiating member 54, and is welded to or integrally formed with the control unit storage housing 52 and heat-bonded.
- the heat generated by the capacitor 48 can be dissipated to the atmosphere by being transferred to the metal cover 27 via the mounting substrate 46 and the second heat radiating member 55, and the MOSFET 47,
- the heat generated in 58 can be dissipated to the atmosphere by being transmitted to the control unit storage housing 52 and the motor housing 25 via the mounting substrate 46, the first heat radiating member 54, and the third heat radiating member 58. it can.
- each of the power supply circuit, the power conversion circuit, and the control circuit constituting the electronic control unit 28 constitutes a dual system, and is the first with the dividing line D as a boundary. It constitutes a dual system of the electronic control unit EC1 and the second electronic control unit EC2.
- the first electronic control unit EC1 that drives the first motor coil and the second electronic control unit EC2 that drives the second motor coil are combined to function as a regular electronic control unit, and one of the electronic control units has an abnormality.
- the other electronic control unit controls and drives the electric motor with half the capacity. In this case, the capacity of the electric motor is halved, but the electric power steering function is secured.
- the electric motor is usually controlled and driven by the first electronic control unit EC1, and when an abnormality or failure occurs in the first electronic control unit EC1, the second electronic control unit EC2 is charged.
- the electric motor may be switched to control and drive the electric motor. Which method is adopted as the dual system is arbitrary, but in the present embodiment, the former dual system is adopted.
- FIG. 5 the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting substrate 46 is shown, and the heat-generating components of the first electronic control unit EC1 and the second electronic control unit EC2 are typically shown. ..
- the coil 49 is not treated as a heat generating component in this embodiment.
- the MOSFET 47UB and the phase relay MOSFET 47P that form the upper and lower arms of the power conversion circuit, the coil 49 that constitutes the power supply circuit, and the MOSFET 57 are mounted.
- capacitors 48A and 48B (indicated by broken lines) constituting the power supply circuit are mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46.
- the first heat dissipation occurs in the region of the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting substrate 46, which corresponds to the region in which the MOSFET 47UB and the phase relay MOSFET 47P are mounted.
- the members 54 are in contact. That is, the first heat radiating member 54 that dissipates the heat of the MOSFET 47 on the mounting surface (first surface 46A) of the mounting board 46 on the metal cover 27 side is placed on the side wall 37 side of the mounting board 46 at a position corresponding to the mounting position of the MOSFET 47.
- heat is dissipated to the control unit storage housing 52 and the motor housing 25.
- a capacitor 48A constituting the power supply circuit and a capacitor 48B constituting the noise filter circuit are mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46.
- the second heat radiating member 55 is in contact with the region of the mounting surface (first surface 46A) on the metal cover 27 side of the mounting substrate 46, which corresponds to the region where the capacitors 48A and 48B are mounted. That is, the second heat radiating member 55 that dissipates the heat of the capacitors 48A and 48B on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46 is mounted on the mounting board at a position corresponding to the mounting position of the capacitors 4848A and 48B.
- the metal cover 27 is brought into contact with the mounting surface (first surface 46A) of the 46 on the metal cover 27 side to dissipate heat.
- FIG. 6 shows a cross section in the vicinity of the mounting board 46 for explaining the arrangement relationship between the mounting board 46 and the heat radiating members 54 and 55.
- a MOSFET 47 which is a heat generating component, is mounted on the mounting surface (first surface 46A) of the mounting board 46 on the metal cover 27 side, and is a short electronic component.
- a second heat radiating member 55 is provided between the mounting board 46 and the metal cover 27, and the axial length of the second heat radiating member 55 is the distance of the first electrical / electronic component storage space 50 ( It is L2). In this way, if the axial length of the first heat radiating member 54 is determined according to the physique of the electronic component and the electrical component mounted on the mounting surface (first surface) of the mounting board 46 on the metal cover 27 side. good.
- Capacitors 48A, 48B mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46 and the position where the contact surface (first surface 46A side) of the second heat radiating member 55 and the mounting board 46 come into contact with each other.
- the mounting position of is substantially the same in the axial direction of the rotating shaft 30.
- the second heat radiating member 55 and the mounting board 46 are in contact with each other on the opposite side (first surface side) of the mounting positions of the capacitors 48A and 48B.
- the region of the contact surface (first surface side) between the second heat radiating member 55 and the mounting board 46 is the opposite side of the region of the contact surface (mounting position on the second surface 46B side) between the capacitor 48 and the mounting board 46.
- the shape of the second heat radiating member 55 is determined so as to include (the first surface 46A side).
- the heat generated from the capacitor 48 flows from the opposite side (first surface 46A side) to the second heat radiating member 55 via the mounting substrate 46, and further flows to the metal cover 27 and is radiated to the atmosphere. ..
- Capacitors 48A and 48B which are heat generating components, are mounted on the mounting surface (second surface 46B) on the side wall 37 side of the mounting board 46, and are tall electrical components.
- a first heat radiating member 54 is provided between the mounting board 46 and the side wall body 37, and the axial length of the first heat radiating member 54 is the distance of the second electrical / electronic component storage space 51 ( It has a length that forms a part of L3).
- the distance (L3) is the sum of the axial length of the first heat radiating member 54 and the length (L1) between the open end surface 40 of the motor housing 25 and the side wall body 37. In this way, if the axial length of the first heat radiating member 54 is determined according to the physique of the electronic component and the electrical component mounted on the mounting surface (second surface) on the side wall 37 side of the mounting substrate 46. good.
- the position where the contact surface (second surface 46B side) of the first heat radiating member 54 and the mounting board 46 comes into contact and the mounting position of the MOSFET 47 mounted on the mounting surface (first surface) of the mounting board 46 on the metal cover 27 side are , The positions are substantially the same in the axial direction of the rotating shaft 30.
- the first heat radiating member 54 and the mounting board 46 are in contact with each other on the opposite side (second surface 46B side) of the mounting position of the MOSFET 47.
- the first heat radiating member is such that the region of the contact surface (second surface side) between the first heat radiating member 54 and the mounting substrate 46 includes the region of the contact surface (first surface side) of the MOSFET 47 and the mounting substrate 46.
- the shape of 54 is determined. With such a configuration, the heat generated from the MOSFET 47 flows to the first heat radiating member 54 via the mounting substrate 46, and further flows to the control unit housing housing 52 and the motor housing 25 to be radiated to the atmosphere.
- a gap is formed between the contact surface between the first heat radiating member 54 and the mounting board 46 (second surface 46B side) and the contact surface between the second heat radiating member 55 and the mounting board 46 (first surface 46A side). It is also possible to interpose a heat radiating material 59 having electrical insulation and good thermal conductivity, for example, a heat radiating sheet or a heat radiating paste in the gap. According to this, even if there is a minute gap on each contact surface, this gap can be filled with a heat radiating sheet or a heat radiating paste, and the heat transfer efficiency can be improved.
- the heat generated from the MOSFET 47 is generated more than the heat generated from the capacitor 48, the heat of the MOSFET 48 is configured to flow to the control unit housing housing 52 and the motor housing 25. Since the control unit storage housing 52 and the motor housing 25 have a large heat capacity, a large amount of heat can be received, and since the heat dissipation area is large, heat can be efficiently dissipated. Further, the heat of the capacitor 48 flows to the metal cover 27, and the heat of the MOSFET 47 flows to the control unit housing housing 52 and the motor housing 25, so that thermal interference is reduced, and thus heat dissipation performance can be further improved.
- the power supply circuit, the power conversion circuit, and the control circuit are mounted on both sides of one mounting board, but the present invention is not limited to this, and the above-mentioned 1 is mounted on both sides of one mounting board. It is possible to implement one or more circuits, and it goes without saying that the present invention can be applied in this case as well.
- the first heat-generating component is mounted on the first surface, which is one surface of the mounting substrate, and the second heat-generating component is mounted on the second surface, which is the other surface.
- the first heat-dissipating member that dissipates heat from the first heat-generating component on the surface is brought into contact with the second surface at a position corresponding to the mounting position of the first heat-generating component to dissipate heat to the motor housing, and the second heat-generating component on the second surface
- the second heat-dissipating member that dissipates heat is brought into contact with the first surface at a position corresponding to the mounting position of the second heat-generating component to dissipate heat to the cover.
- the heat of the first heat generating component mounted on the first surface located on the cover side is dissipated to the motor housing via the first heat radiating member in contact with the second surface on the side opposite to the cover side.
- the heat of the second heat generating component mounted on the second surface located on the side opposite to the cover side is dissipated to the cover via the second heat radiating member in contact with the first surface on the cover side.
- the cover and the heat-generating parts on the cover side can be in a non-contact state, the risk of damage to the heat-generating parts arranged on the cover side can be suppressed, and the heat of the heat-generating parts can be efficiently dissipated to the outside. ..
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
- the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
- it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
- an electric power steering device that gives an auxiliary steering force to the steering force for operating the driver's steering wheel has been described as an example, but the driver's steering wheel is used as a power source using an electric motor. It can also be applied to an electric steering device that automatically applies steering force to steer without operating, or a steering device having an automatic steering function.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本発明は、実装基板(46)の一方の面である第1面(46A)に第1発熱部品(47)を実装し、他方の面である第2面(46B)に第2発熱部品(48A、48B)を実装し、第1面(46A)の第1発熱部品(47)の熱を放熱する第1放熱部材(54)を第1発熱部品(47)の実装位置に対応する位置の第2面に接触させてモータハウジング(25)に放熱させ、第2面(46B)の第2発熱部品(48A、48B)の熱を放熱する第2放熱部材(55)を第2発熱部品(48)の実装位置に対応する位置の第1面に接触させてカバー(27)に放熱させる。これにより、カバー(27)側に配設された発熱部品の損傷の恐れが抑制され、しかも効率良く発熱部品の熱を外部に放熱することができる。
Description
本発明は電動駆動装置及び電動ステアリング装置に係り、特に電子制御部を内蔵した電動駆動装置及び電動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部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、また、電動ステアリング装置の例として、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イ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、電子制御部がパワーステアリング装置に設けられている。
電子制御部を内蔵した電動パワーステアリング装置においては、電動機を制御、駆動するためMOSFETのような電子部品や、また電源回路のコンデンサ等の電気部品が使用されている。そして、これらの電子部品や電気部品は発熱部品であって、その発熱量は大きいものとなっている。また、電子部品が小型化し、素子自体の放熱面積は縮小傾向にある。したがって、放熱性能を向上することが求められている。
発熱部品の放熱性能を向上するものとして、例えば、特開2013-147050号公報(特許文献1)に記載の電動パワーステアリング装置が知られている。
特許文献1の図6には、放熱性能を向上するため、パワー基板をヒートシンク部材に固定し、制御回路基板の発熱素子を金属カバーに密着させた電動パワーステアリング装置が示されている。
ところで、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、金属カバーが発熱素子と密着して固定される構成であるので発熱素子を含む電子部品の外装表面積、すなわち放熱面積が減少することで放熱性が低下する恐れがあった。
本発明の目的は発熱部品の放熱性能を向上することができる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、
実装基板の一方の面である第1面に、制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、実装基板の他方の面である第2面に、制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
第1面の第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、第1発熱部品の実装位置に対応する位置の第2面に接触されて第1発熱部品の熱をモータハウジングに放熱させ、
第2面の第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、第2発熱部品の実装位置に対応する位置の第1面に接触されて第2発熱部品の熱をカバーに放熱させる、
ところにある。
実装基板の一方の面である第1面に、制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、実装基板の他方の面である第2面に、制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
第1面の第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、第1発熱部品の実装位置に対応する位置の第2面に接触されて第1発熱部品の熱をモータハウジングに放熱させ、
第2面の第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、第2発熱部品の実装位置に対応する位置の第1面に接触されて第2発熱部品の熱をカバーに放熱させる、
ところにある。
本発明によれば、発熱部品は、実装基板から各熱伝達部材を介して、モータハウジングやカバー等の各筐体に放熱される。このため、発熱部品の熱は回路基板で拡散し、拡散した熱を実装基板から第1放熱部材及び第2放熱部材に伝達させることが可能となり、回路基板と第1放熱部材及び第2放熱部材との接触面積、すなわち熱伝達面積を拡大すること可能となり、熱伝達性を向上させることができる。
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について図1を用いて簡単に説明する。
図1は、ステアリングホイールによって回転されるステアリングシャフトによる転舵軸の駆動とは別に、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータを回転させ、電動モータの回転をナットに伝達してナット内に収納された転舵軸を駆動して操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置を示している。
図1において、操舵機構1は、車両の運転室内に配置されたステアリングホイール(図示せず)に接続されたステアリングシャフト4と、操舵輪に連係された転舵軸としてのラックバー5と、ステアリングシャフト4とラックバー5とを連係させる変換機構6と、を備えている。変換機構6は、ステアリングシャフト4の先端側に形成されたピニオン歯(図示せず)と、ラックバー5の外周に形成されたラック歯(図示せず)とにより構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。
ここで、ラックバー5は転舵部材を表しているが、転舵部材としては、ラックバー5の他に、ピットマンアームがあり、更にこれらに限らず転舵アクチュエータと操舵輪の間に設けられたリンク機構等を含むことができる。
ステアリングシャフト4は、軸方向一端側がステアリングホイールと一体回転可能に連結された入力軸7と、軸方向一端側がトーションバー(図示せず)を介して入力軸7の軸方向他端側に接続された出力軸8とを有する。ラックバー5は、軸方向の両端部がそれぞれタイロッド9、及び一対のナックルアームを介して一対の操舵輪に連係されている。これにより、ラックバー5が軸方向へ移動すると、各タイロッド9を介して各ナックルアームが引っ張られることで、一対の操舵輪の向きが変更される。
ラックハウジング10の両端に形成された筒状端部の内周面には、緩衝部組立体がラックバー5を外周から包囲するように固定されている。緩衝部組立体はゴム製、或いは樹脂製の緩衝部材が備えられており、ラックバー5がストロークエンドまで移動すると、ジョイント部の端面が緩衝部組立体の緩衝部材に当接して、緩衝部材が変形することで衝撃を緩衝している。この緩衝機構については良く知られた機構である。
また、ラックバー5は、ハウジング3の一部を構成するほぼ円筒状のラックハウジング10のラックバー収容部11内に、軸方向両端部が外部に露出した状態で軸方向へ移動可能に収容されている。ラックハウジング10は、金属で作られており鋳造により軸方向に2分割されて形成されており、ラックバー5の軸方向一端側を収容する第1ハウジング12と、ラックバー5の軸方向他端側を収容する第2ハウジング13と、を複数のボルト(図示せず)で締結することによって一体化されている。
尚、ラックバー収容部11は、第1ハウジング12の内部を軸方向に貫通する第1ラックバー収容部14と、第2ハウジング13の内部を軸方向に貫通する第2ラックバー収容部15と、により構成される。また、ラックハウジング10の軸方向両端部には、それぞれ蛇腹状に形成されたブーツ16がタイロッド9に跨って装着されている。これらブーツ16は、合成ゴム材料等の弾性材料により所定の可撓性を確保するように形成されており、ハウジング3内部への水や塵芥等の侵入を抑制する。
操舵アシスト機構2は、操舵アシスト力を生成する駆動部である電動モータ17と、電動モータ17の駆動力をラックバー5に伝達する伝達機構18と、パワーステアリング装置の各種状態量を検出する各種センサと、各種センサが出力する信号等に基づき電動モータ17を駆動制御するコントローラ19(電子制御装置)と、を備えている。ここで、電動モータ17、伝達機構18は、転舵アクチュエータを構成するものである。
電動モータ17は、3相交流電力に基づき駆動される、いわゆる3相交流モータであって、ハウジング3の一部を構成するモータハウジング23と、モータハウジング23内に設けられたモータ要素とを備えている。
モータ要素は、独立した駆動系統のコイルを複数有し、少なくとも1つの駆動系統のコイルまたすべての駆動系統のコイルに通電されることで、モータを駆動させることができる。本実施例は2重系として第1駆動系統に対応したコイルと第2駆動系統に対応したコイルの2つのコイルを有する。尚、搭載されるコイルは2系統に限らず、3系統以上の駆動系統に対応した数のコイルとすることができる。
また、駆動系統は、正常な状態ではすべての駆動系のコイルに通電してモータ要素を駆動することができる、また、第1の駆動系統をメイン駆動系統として正常時は第1の駆動系統のコイルに通電を行い(第2の駆動系統は通電を停止してもよい)、第2の駆動系統はサブ駆動系統としてすることで、第1の駆動系統が故障した場合のバックアップ用の駆動系統としてコイル通電することもできる。
各種センサのうち、ステアリングホイールの中立舵角からの回動量である舵角を検出する舵角センサと、ステアリングシャフト4に入力されたトルクを検出するトルクセンサは、共にステアリングシャフト4の外周を取り囲むように形成されたハウジング22内に収容されている。
センサ類を保護するハウジング22は、ラックバーを収納するラックハウジング10の一部に形成されたセンサハウジング21と、このセンサハウジング21に固定ボルトによって固定されるセンサカバー20とで構成されている。センサカバー20は、所定厚さの平板から作られた円板状に形成されている。
ハウジング22に収納された舵角センサは、ステアリングシャフト4の入力軸7の外周に取り付けられ、入力軸7の回動角に基づいて舵角を検出する。また、舵角センサは第1駆動系統及び第2駆動系統に対応した二重系の舵角検出部を有しており、その各々が舵角を検出する。
トルクセンサもハウジング22に収納され、このトルクセンサは、入力軸7と出力軸8との間に跨るようにして設けられ、入力軸7と出力軸8との相対回転の変位量に基づいてトルクを検出する。
また、トルクセンサは、第1駆動系統及び第2駆動系統に対応したトルク検出部を有しており、その各々が操舵トルクを検出する。尚、舵角センサとトルクセンサは、ラックハウジング10の外周に沿って設けられるハーネス(図示せず)を介してコントローラ19と電気的に接続されている。
また、操舵角センサ及びトルクセンサはそれぞれメイン、サブの二重系として設けることができ、正常時はメインがとなる操舵角センサ及びトルクセンサの検出値が電動モータの駆動制御に用いられ、メインがとなる操舵角センサ及びトルクセンサの素子や検出信号線を含む検出系統に異常が生じた場合には、これに換えてサブとしての操舵角センサ及びトルクセンサの検出信号が電動モータの駆動制御に用いることができる。
電動パワーステアリング装置においては、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4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4の回動方向と回動トルクとをトルクセンサが検出し、この検出値に基づいてコントローラ19が電動モータ17の駆動操作量を演算する。
この演算された駆動操作量に基づいてコントローラ19のパワースイッチング素子により電動モータ17が駆動され、電動モータ17の出力軸はステアリングシャフト4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、図示しない入出力プーリを介して図示しないナットへ伝達され、ナットの回転によってラックバーが駆動されて自動車が操舵される。
本実施例では、電動モータ17の駆動操作量の演算は、第1電子制御部(第1駆動系統)EC1と第2電子制御部(第2駆動系統)EC2電子制御部のそれぞれで行われ、演算された駆動操作量に基づいて第1電子制御部(第1駆動系統)EC1と第2電子制御部(第2駆動系統)EC2のパワースイッチング素子により電動モータ17が駆動される。
また、第1電子制御部(第1駆動系統)EC1と第2電子制御部(第2駆動系統)EC2電子制御部のそれぞれ操作量の分担は、等分としてそれぞれ50%の操作量を出力してモータ出力を100%とする駆動を行うことができ、また、モータに要求される出力を100%としたときのその駆動分担をそれぞれ50%とせずに、一方が他方よりも大きい分担比(例えば一方の駆動系統を60%、他方の駆動系統を40%)としてもよい。
本実施形態では、電子制御装置の実装基板の一方の面である第1面に第1発熱部品(例えば、MOSFET)を実装し、他方の面である第2面に第2発熱部品(例えば、コンデンサ)を実装し、第1面の第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材を第1発熱部品の実装位置に対応する位置の第2面に接触させてモータハウジングに放熱させ、第2面の第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材を第2発熱部品の実装位置に対応する位置の第1面に接触させてカバーに放熱させる、構成とした。
これによれば、発熱部品は、実装基板から各熱伝達部材を介して各筐体に放熱される。このため、発熱部品の熱は実装基板に伝達され、伝達された熱を実装基板から第1放熱部材及び第2放熱部材に伝達させることが可能となる。
また、回路基板に伝達された熱は発熱部品の周囲に広がるように伝達されるため、1つの発熱部品の実装面積よりも大きい面積で1放熱部材及び第2放熱部材を回路基板に接触させることが可能となるので、熱伝達面積を拡大すること可能となり、熱伝達性を向上させることができる。また、以下のいずれかの効果を奏することも可能である。
カバー側に位置する第1面に実装された第1発熱部品の熱を、カバー側とは反対側の第2面に接触された第1放熱部材を介してモータハウジングに放熱されことを可能することができ、また、カバー側とは反対側に位置する第2面に実装された第2発熱部品の熱を、カバー側の第1面に接触された第2放熱部材を介してカバーに放熱されることを可能することができ、効率良く発熱部品の熱を外部の大気に放熱することができる。
尚、第2面と第1放熱部材の接触、または、第1面と第2放熱部材の接触は、それぞれ直接接触するもの、または、放熱シートや放熱ペースト(放熱グリス、放熱ジェル等)、接触面の隙間を低減する素材、もしくは、熱伝達性を向上させる素材等の中間素材を第2面と第1放熱部材の間または第1面と第2放熱部材との間に配置すること、すなわち、間接的に接触させる場合を含むものである。
これらの中間素材は、FIPG等の熱硬化性樹脂素材や時間経過とともに硬化する硬化性樹脂などを適用することができ、また、弾力性を有する素材を適用することができる。また、他の効果として、金属カバーの固定寸法のばらつきが生じる場合には、組付けの際に、金属カバーが過度に発熱素子に密着して発熱素子が損傷する恐れがあり、逆に金属カバーが充分に発熱素子に密着せず発熱素子の放熱が損なわれる恐れがある。
しかし、本実施例ではカバーとカバー側の発熱部品は非接触の状態とすることができ、カバー側に配設された発熱部品の損傷の恐れを抑制することができる。また、環境温度により生じる金属カバーの熱収縮によって生じる応力負荷を発熱素子に与えることを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態になる電動パワーステアリング装置の具体的な構成について、図2乃至図6を用いて詳細に説明する。
図2乃至図4に示すように、電動パワーステアリング装置を構成する電動モータ17は、アルミ合金等の金属から作られた筒部を有する熱伝導性の良いモータハウジング25(第2外装部材、或いは第2筐体)及びこれに収納された電動モータ要素26とから構成され、電子制御部となるコントローラ19は、モータハウジング25の回転軸30の出力部35とは反対側に配置された、アルミ合金等の金属で作られた熱伝導性の良いカバー27(第1外装部材、或いは第1筐体)、及びこれに覆われて収納された電子制御部28から構成されている。尚、カバー27は、以下では金属カバー27と表記する。
尚、本実施例では、カバー27は金属製としたが、熱伝導性を有する樹脂製カバーの他、金属製の第2放熱部材の一部の表面が露出するようにインサート成形した樹脂カバーを用いることもできる。
金属カバー27とモータハウジング25の間には、詳細は後述するが、電子制御部28を収納する空間を備えた、アルミ合金等の金属で作られた熱伝導性の良い制御部収納筐体52(第2外装部材)が配置されている。そして、この制御部収納筐体52の一方側にモータハウジング25が固定され、制御部収納筐体52の他方側に金属カバー27が固定されている。
したがって、モータハウジング25の端面部(後述する側壁体37に該当)、制御部収納筐体52、及び金属カバー27の間に電子制御部28が収納、配置されることになる。ここで、制御部収納筐体52は、モータハウジング25と一体的に構成することもできる。よって、制御部収納筐体52とモータハウジング25とを合わせて、モータハウジング25(第2外装部材)と定義することもできる。
また、この制御部収納筐体52は、アルミ合金から作られているのでヒートシンクとしても機能する。したがって、制御部収納筐体52とモータハウジング25を組み合せることで熱容量を大きくでき、より多くの熱を受熱することができる。本実施形態では後述するように、発熱量が多いMOSFETの熱を制御部収納筐体52とモータハウジング25に流す構成とされている。
そして、金属カバー27と制御部収納筐体52は、その対向端面で接着剤、或いは溶着、或いは固定ボルトによって一体的に固定されている。本実施形態では接着剤を使用して、金属カバー27と制御部収納筐体52とを一体化している。接着剤は、防水性を有するシール機能を有することができ、熱硬化性樹脂材等を適用することができる。
モータハウジング25は、内部に電動モータ要素26を収納する収納空間29を形成している。電動モータ要素26は、基本的には回転軸30と、この回転軸30に固定されたロータ31と、ロータ31の周囲に位置するステータ32とから構成されている。モータハウジング25は有底の筒状に形成されており、有底部33の中央部分にはボールベアリング34が取り付けられ、このボールベアリング34に回転軸30が軸受されている。
有底部33から突出した回転軸30の出力部35には出力プーリ36が固定されており、この出力プーリ36には図示しないゴム製のベルトが巻き掛けられている。更に、このベルトはラックバーに螺合したナットの入力プーリにも巻き掛けられており、回転軸30の回転によってナットが正逆回転されて、ラックバーを移動させて転舵動作を行うようにされている。
また、電動モータ要素26の出力部35の反対側のモータハウジング25の端面には、モータハウジング25の収納空間29を密閉する蓋の機能を備える側壁体37(端面部に相当する)が取り付けられている。この側壁体37は、モータハウジング25の軸方向に沿って出力部35の側に延びて形成された係合段部38に係合され、クリップ39によって固定、抜け止めされている。したがって、モータハウジング25の開口端面40から側壁体37までの間に、回転軸30の軸方向で所定長さ(L1)の空間(開口部)41が形成されている。
側壁体37の中央部部分には、ボールベアリング34と同軸にボールベアリング42が収容されて取り付けられるベアリング収容部37Aを有し、このボールベアリング42に回転軸30が軸受されている。したがって、回転軸30はボールベアリング34、42によって回転自在に軸支されている。
モータハウジング25や側壁体37はアルミ合金から作られており、電動モータ要素26で発生した熱や、後述する電源回路や電力変換回路等の発熱部品で発生した熱を外部の大気に放出するヒートシンク部材として機能している。また、上記熱を受熱することで、電動モータ要素26や発熱部品の過渡な温度上昇を抑制するヒートマスとしての機能させることもできる。
尚、モータハウジング25の開口端面40は、別体の側壁体37によって密閉されるが、モータハウジング25と一体的に形成されていても良いことはいうまでもない。この場合は、有底部33が別体に形成されることになる。
また、金属カバー27の開口端43の先端は、制御部収納筐体52の開口端44に形成された、回転軸30の軸線に沿った環状の収納溝に差し込まれており、収納溝にシール機能を備える接着剤を充填して液密を図っている。そして、金属カバー27の内側には電子制御部28を収納する収納空間45が形成されている。
この収納空間45に収納された電子制御部28は、必要な電源を生成する電源IC素子や電源平滑用コンデンサ48A、電源供給を遮断可能なスイッチング素子等を含む電源回路や、コンデンサ48B及びコイルからなるノイズフィルタ回路、電動モータ17の電動モータ要素26を駆動制御するMOSFET、或いはIGBT等からなるパワースイッチング素子47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マイクロコンピュータ等からなる演算処理装置を含む制御回路、演算処理装置からの操作信号を受けて電力変換回路の駆動信号(ゲート信号)に変換するプリドライバ回路、CAN通信などの車両内ネットワークと接続して通信信号を送受する通信用ドライバ等からなり、パワースイッチング素子の出力端子と電動モータのコイル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。
電子制御部28は、例えば、ガラスエポキシ基板等の樹脂基板からなる1枚の実装基板46の両面に、上述した電源回路、電力変換回路、及び制御回路を構成する「制御部品」としての電子部品や電気部品が実装されている。図2においては、本実施例に関係する主要な電子部品、電気部品を代表的に表示している。例えば、実装基板46の金属カバー27の側の第1面46Aにはパワースイッチング素子であるMOSFET47やコイル49等が実装され、実装基板46の電動モータ要素26の側の第2面46Bには電源回路を構成するコンデンサ48Aや、ノイズフィルタ回路を構成するコンデンサ48B等が実装されている。
ここで、MOSFET47やコンデンサ48A、48Bは発熱量が多く、本実施形態では「発熱属性」を有する「発熱部品」として取り扱っている。これ以外の電子部品や電気部品、例えば、コイル49や制御回路を構成するマイクロコンピュータ、及びこれの周辺回路等は、さほど発熱量が多くないので発熱部品として取り扱っていない。ただ、発熱部品として取り扱う必要があれば、発熱部品として取り扱えば良いものである。
実装基板46は、制御部収納筐体52の内部に形成した基板載置段部52Sの上に載置されており、これによって実装基板46の軸方向位置が決められている。つまり、この基板載置段部52Sの長さに応じて、収納空間45が2分割され、後述する第1電気/電子部品収納空間50の回転軸方向の距離(L2)と、第2電気/電子部品収納空間51の回転軸方向の距離(L3)が決められる。本実施形態では、実装基板46は、制御部収納筐体52の金属カバー27側の開口端より少しモータハウジング側に後退した位置に固定されている。
実装基板46と金属カバー27との間に形成された第1電気/電子部品収納空間50には、MOSFET47やコイル49が配置されており、これらは実装基板46の第1面46Aに実装されている。一方、実装基板46と側壁体37との間に形成された第2電気/電子部品収納空間51には、コンデンサ48A,48Bが配置されており、これらは実装基板46の第2面46Bに実装されている。ここで、実装基板46の第1面46Aは金属カバー27に向き合う実装面であり、実装基板46の第2面46Bは側壁体37に向き合う実装面である。
金属カバー27と実装基板46の間の第1電気/電子部品収納空間50の回転軸方向の距離(L2)と、側壁体37と実装基板46の間の第2電気/電子部品収納空間51の回転軸方向の距離(L3)は、「L2<L3」の関係を備えており、これによって、電動パワーステアリング装置の回転軸30の軸方向長さ(全長)を短縮している。
つまり、モータハウジング25の内部に固定された側壁体37のボールベアリング42は、側壁体37の電動モータ要素26側の面で、電動モータ要素26側に寄せて設けられており、側壁体37の実装基板46側にはボールベアリング42が突出しない構造とされている。これによって、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)から側壁体37までの距離を長くして第2電気/電子部品収納空間51を大きく形成している。
したがって、距離が長い第2電気/電子部品収納空間51には、いわゆる背が高い電子部品や電気部品を配置することできる。一方、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)から金属カバー27までの距離を短くして、第1電気/電子部品収納空間50を電気/電子部品収納空間51に比べて小さく形成している。したがって、距離が短い第1電気/電子部品収納空間50には、いわゆる背が低い電子部品や電気部品を配置することできる。
本実施形態では、背が高い電子部品や電気部品としてコンデンサ48A、48Bが該当し、コンデンサ48A、48Bは、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)に実装されている。一方、背が低い電子部品や電気部品としてMOSFET47、コイル49が該当し、MOSFET47、コイル49は、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)に実装されている。
ここで、背が高い、或いは背が低いという定義の一例としては、電子部品や電気部品が実装面に実装される面の長さ(W)(電子部品の幅方向長さ)に対して、実装面から垂直方向に延びる高さ(H)の方が大きいことを意味している。
図2に一例としてコンデンサ48Aについて実装面に実装される面の長さ(W)と実装面から垂直方向に延びる高さ(H)の関係を示している。尚、コンデンサなどの一部の電子部品については、外装が円筒状に形成されている電子部品があり、この場合には、実装面に実装される面の長さ(W)は外装円筒の直径とすることができる。
また、マイクロコンピュータやMOSFET、ドライバ素子や各種IC素子等、平面視した場合に外装形状が正方形もしくは長方形となる電子部品については、樹脂パッケージされた外装部分のいずれかの一片の長さとすることができる。
本実施形態では、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)に実装される発熱部品は、実装面からの高さが第1電気/電子部品収納空間50の距離(L2)より短い発熱部品であり、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)に実装される発熱部品は、実装面からの高さが第1電気/電子部品収納空間50の距離(L2)より長く、しかも第2電気/電子部品収納空間51の距離(L3)より短い発熱部品である。
このように、本実施形態においては、要は、第1電気/電子部品収納空間50と第2電気/電子部品収納空間51の軸方向の距離の長さ「L2<L3」を前提として、第1電気/電子部品収納空間50に収納できない高さを有する電子部品や電気部品は、第2電気/電子部品収納空間51に収納することで、全体的に電動パワーステアリング装置の回転軸30の軸方向の長さを短縮することができる。
これは、モータハウジング25の収納空間29を利用して、側壁体37をできるだけ電動モータ要素26側に近づけることで、モータハウジング25の開口端面40と側壁体37距離の(L1)を長くでき、結果的に第2電気/電子部品収納空間51の距離(L3)を長くできるからである。
また、具体的な一例として、比較的背の高い電子部品によって構成される回路、例えば、ノイズフィルタ回路、電源平滑回路を第2電気/電子部品収納空間51に配置し、比較的背の低い電子部品構成される回路、例えば、演算処理回路、車両ネットワーク(CAN)通信回路、電源遮断回路、電力変換回路及び電力変換回路用駆動回路(プリドライバ)等を第1電気/電子部品収納空間50に配置してもよく、この一例によっても全体的に電動パワーステアリング装置の回転軸30の軸方向の長さを短縮することができる。
また、制御部収納筐体52は、側壁体37と対向する底壁部52A(図3参照)に回転軸30を中心とするようにモータ回転軸方向に開口した開口部52B(図3参照)が形成されている。この開口部52Bは、側壁体37が位置する側のモータハウジング25の端部を外周から囲んでおり、これによって、空間(開口部)41と収納空間45が連通される。そして、実装基板46の第2面46Bに実装されたコンデンサ48A、48Bの先端側が空間(開口部)41内に位置されている。
このように、実装基板46の第2面46Bに実装された少なくとも一部の電子部品は、その先端側が空間(開口部)41の領域となる位置に実装されることで、電子部品の実装状態において、当該電子部品の先端側を空間(開口部)41内に位置させることができる、また、当該電子部品の先端側をモータハウジング25内に位置させてもよい。
空間(開口部)41内、またはモータハウジング25内の一部に電子部品の先端側を配置するようにすることで、回転軸30の軸方向における実装基板46の配置位置を電動モータ17方向に寄せることが可能となり、電子部品の高さ寸法を確保しつつ、第2電気/電子部品収納空間51の距離(L3)を縮小させることできるので、回転軸30の軸方向における電子制御装置の寸法を小さくすることができる。
制御部収納筐体52の外側付近には、端子部の一部が樹脂モールドされたコネクタ端子組立体53が取り付けられており、このコネクタ端子組立体53は、モータハウジング25の回転軸30の軸方向の外周面に沿って、回転軸30と平行に延びている。
図3、図4にあるように、コネクタ端子組立体53は、2つの電源用端子組立体53Pと、2つの信号用端子組立体53Sとを備えている。このように2つの電源用端子組立体53Pと、2つの信号用端子組立体53Sとを備えているのは、電子制御部28が前述した二重系(冗長系)の構成とされているためである。
そして、一方の電源用端子組立体53Pと信号用端子組立体53Sは、第1モータコイルを制御する第1電子制御部EC1(図5参照)に接続され、他方の電源用端子組立体53Pと信号用端子組立体53Sは、第2モータコイルを制御する第2電子制御部EC2(図5参照)に接続されている。信号用端子組立体53Sは舵角センサに接続される信号端子と、トルクセンサに接続される信号端子の他、車両ネットワーク(CAN)通信用の信号端子等を有している。尚、二重系の実装基板46の説明は後述する。
図2乃至図4に示してある通り、金属カバー27の実装基板46と向き合う内壁面27Fには、第2放熱部材55が設けられている(図3参照)。この第2放熱部材55はアルミ合金等の金属製であり、金属カバー27に熱が伝達するように溶着されるか、一体的に形成されて熱結合されている。そして、この第2放熱部材55は、図2に示しているように、金属カバー27が制御部収納筐体52に固定された状態で、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)に熱的に接触する形状に形成されている。
同様に、制御部収納筐体52の内部には第1放熱部材54が設けられている。この第1放熱部材54はアルミ合金等の金属製であり、制御部収納筐体52に溶着されるか、一体的に形成されて熱結合されている(図4参照)。第1放熱部材54は、制御部収納筐体52がモータハウジング25に固定された状態で、モータハウジング25に熱が伝達するように、モータハウジング25の開口端面40と密着されて熱結合されている。そして、この第1放熱部材54は、図2に示しているように、実装基板46が制御部収納筐体52に固定された状態で、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)に熱的に接触する形状に形成されている。
次に、図3、図4に基づき、上述の説明を補足する。
図3に示してあるように、制御部収納筐体52には、電源用コネクタ収納部56Pと、信号用コネクタ収納部56Sとが形成されている。そして、電源用コネクタ収納部56Pには電源用端子組立体53Pが取り付けられ、信号用コネクタ収納部56Sには信号用端子組立体53Sが取り付けられている。これらの2つの電源用コネクタ収納部56P、2つの信号用端子組立体53Sは、実装基板46に形成された二重系の電子制御部にそれぞれ接続されている。
実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)には、二重系を構成するコンデンサ48A、48B(図では一方のコンデンサのみ表示)が実装されており、これに対応して2つの第2放熱部材55が、金属カバー27の内壁面27Fに一体的に設けられている。この第2放熱部材55は、コンデンサ48A、48Bの配置位置に沿って設けられており、コンデンサ48A,48Bで発生した熱が、実装基板46、第2放熱部材55を介して金属カバー27に伝えられる。
また、図4に示してあるように、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)には、二重系を構成するMOSFET47、及びコイル49が実装されており、これに対応して2つの第1放熱部材54が、制御部収納筐体52の内部に設けられている。この第1放熱部材54は、MOSFET47の配置位置に沿って設けられており、MOSFET47で発生した熱が、実装基板46、第1放熱部材54を介して、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に伝えられる。
更に、電源回路を構成するMOSFET57が実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)に実装されており、これに対応して2つの第3放熱部材58が、制御部収納筐体52の内部に設けられている。この第3放熱部材58もMOSFET57の配置位置に沿って設けられており、MOSFET57で発生した熱が、実装基板46、第3放熱部材58を介して、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に伝えられる。
第3放熱部材58は、第1放熱部材54と同様にアルミ合金等の金属製であり、制御部収納筐体52に溶着されるか、一体的に形成されて熱結合されている。
このように、図2の矢印で示すように、コンデンサ48で発生した熱は、実装基板46、第2放熱部材55を介して金属カバー27に伝えられることで大気に放熱可能であり、MOSFET47、58で発生した熱は、実装基板46、第1放熱部材54、第3放熱部材58を介して、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に伝えられることで大気に放熱可能とすることができる。
次に、実装基板46と第1放熱部材54、第2放熱部材55、及び第3放熱部材58の位置関係について、図5、図6を用いて説明する。
ここで、図5に示しているように、電子制御部28を構成する電源回路、電力変換回路、制御回路の夫々は二重系を構成するものであり、分割線Dを境にして第1電子制御部EC1と第2電子制御部EC2の二重系を構成している。
そして、第1モータコイルを駆動する第1電子制御部EC1と、第2モータコイルを駆動する第2電子制御部EC2を合わせて正規の電子制御部として機能させ、一方の電子制御部に異常、故障が生じると、他方の電子制御部で半分の能力によって電動モータを制御、駆動している。この場合、電動モータの能力は半分となるが、電動パワーステアリング機能は確保される。
また、これとは別の二重系として、通常は第1電子制御部EC1によって電動モータが制御、駆動され、第1電子制御部EC1に異常や故障が生じると、第2電子制御部EC2に切り換えられて電動モータが制御、駆動される構成としても良い。二重系としていずれの方式を採用するかは任意であるが、本実施形態では前者の二重系を採用している。
図5においては、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)を示しており、第1電子制御部EC1と第2電子制御部EC2の発熱部品を代表的に示している。ただ、コイル49は、本実施形態では発熱部品として取り扱っていない。
実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)には、電力変換回路の上下アームを構成するMOSFET47UB、及び相リレーMOSFET47Pと、電源回路を構成するコイル49、及びMOSFET57とが実装されている。一方、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)には、電源回路を構成するコンデンサ48A、48B(破線で表示)が実装されている。
そして、図5に示しているように、MOSFET47UB、及び相リレーMOSFET47Pが実装されている領域に対応する、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)の領域に第1放熱部材54が接触されている。つまり、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)のMOSFET47の熱を放熱する第1放熱部材54を、MOSFET47の実装位置に対応する位置の実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)に接触させて、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に放熱させている。
一方、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)には、電源回路を構成するコンデンサ48Aやノイズフィルタ回路を構成するコンデンサ48Bが実装されている。そして、コンデンサ48A、48Bが実装されている領域に対応する、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)の領域に第2放熱部材55が接触されている。つまり、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)のコンデンサ48A、48Bの熱を放熱する第2放熱部材55を、コンデンサ4848A、48Bの実装位置に対応する位置の実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)に接触させて、金属カバー27に放熱させている。
図6は、実装基板46と放熱部材54、55の配置関係を説明するための実装基板46の付近の断面を示している。
実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面46A)には、発熱部品であるMOSFET47が実装されており、背が低い電子部品である。そして、実装基板46と金属カバー27の間には第2放熱部材55が設けられており、この第2放熱部材55の軸方向の長さは、第1電気/電子部品収納空間50の距離(L2)となっている。このように、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面)に実装される電子部品、電気部品の体格に合わせて、第1放熱部材54の軸方向の長さを決定すれば良い。
第2放熱部材55と実装基板46の接触面(第1面46A側)が接触する位置と、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)に実装されたコンデンサ48A,48Bの実装位置は、回転軸30の軸方向において、ほぼ同じ位置である。
すなわち、実装基板46において、コンデンサ48A,48Bの実装位置の反対側(第1面側)で第2放熱部材55と実装基板46が接触している。好ましくは、第2放熱部材55と実装基板46の接触面(第1面側)の領域が、コンデンサ48と実装基板46の接触面(第2面46Bの側の実装位置)の領域の反対側(第1面46A側)を含むように、第2放熱部材55の形状が決められている。
このような構成によって、コンデンサ48から発生した熱は、実装基板46を介して反対側(第1面46A側)から第2放熱部材55に流れ、更に金属カバー27に流れて大気に放熱される。
実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面46B)には、発熱部品であるコンデンサ48A、48Bが実装されており、背が高い電気部品である。そして、実装基板46と側壁体37の間には第1放熱部材54が設けられており、この第1放熱部材54の軸方向の長さは、第2電気/電子部品収納空間51の距離(L3)の一部を形成する長さになっている。距離(L3)は、第1放熱部材54の軸方向の長さと、モータハウジング25の開口端面40から側壁体37までの間の長さ(L1)を加算したものである。このように、実装基板46の側壁体37側の実装面(第2面)に実装される電子部品、電気部品の体格に合わせて、第1放熱部材54の軸方向の長さを決定すれば良い。
第1放熱部材54と実装基板46の接触面(第2面46B側)が接触する位置と、実装基板46の金属カバー27側の実装面(第1面)に実装されたMOSFET47の実装位置は、回転軸30の軸方向において、ほぼ同じ位置である。
すなわち、実装基板46において、MOSFET47の実装位置の反対側(第2面46B側)で第1放熱部材54と実装基板46が接触している。好ましくは、第1放熱部材54と実装基板46の接触面(第2面側)の領域が、MOSFET47と実装基板46の接触面(第1面側)の領域を含むように、第1放熱部材54の形状が決められている。このような構成によって、MOSFET47から発生した熱は、実装基板46を介して第1放熱部材54に流れ、更に制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に流れて大気に放熱される。
尚、第1放熱部材54と実装基板46の接触面(第2面46B側)、及び第2放熱部材55と実装基板46の接触面(第1面46A側)には隙間が形成されて,その隙間に電気絶縁性を備えた熱伝導性の良い放熱材59、例えば放熱シートや放熱ペーストを介在させることも可能である。これによれば、夫々の接触面に微小な隙間があっても、この隙間を放熱シートや放熱ペーストによって埋めることができ、伝熱効率を高めることができる。
ここで、MOSFET47から発生する熱は、コンデンサ48から発生する熱より多く発生するので、MOSFET48の熱は、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に流すように構成されている。制御部収納筐体52、及びモータハウジング25は熱容量が大きいので多くの熱を受熱でき、更に放熱面積も広いので効率良く放熱することができる。また、コンデンサ48の熱は金属カバー27へ流れ、MOSFET47の熱は、制御部収納筐体52、及びモータハウジング25に流れるので熱干渉が少なくなり、これによって更に放熱性能を向上できる。
上述した実施形態によれば、1枚の実装基板の両面に、電源回路、電力変換回路、及び制御回路を実装しているが、これに限らず1枚の実装基板の両面に、上述した1つ以上の回路を実装することも可能であり、この場合も本発明を適用することができるのはいうまでもない。
以上述べた通り、本発明によれば、実装基板の一方の面である第1面に第1発熱部品を実装し、他方の面である第2面に第2発熱部品を実装し、第1面の第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材を第1発熱部品の実装位置に対応する位置の第2面に接触させてモータハウジングに放熱させ、第2面の第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材を第2発熱部品の実装位置に対応する位置の第1面に接触させてカバーに放熱させる、構成とした。
これによれば、カバー側に位置する第1面に実装された第1発熱部品の熱は、カバー側とは反対側の第2面に接触された第1放熱部材を介してモータハウジングに放熱され、カバー側とは反対側に位置する第2面に実装された第2発熱部品の熱は、カバー側の第1面に接触された第2放熱部材を介してカバーに放熱されるので、カバーとカバー側の発熱部品は非接触の状態とすることができ、カバー側に配設された発熱部品の損傷の恐れを抑制し、しかも効率良く発熱部品の熱を外部に放熱することができる。
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。
また、本実施では、運転者のステアリングホイールを操作する操舵力に対して補助操舵力を与える電動パワーステアリング装置を例に説明を行ったが、電動モータを動力源として、運転者のステアリングホイールを操作しない状態で自動的に操舵力を付与して操舵を行う電動ステアリング装置もしくは自動操舵機能を有するステアリング装置に適用することも可能である。
Claims (22)
- 機械系制御要素を駆動する電動モータが収納された熱伝導性の良いモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性の良いカバーと、
前記カバーによって形成された収納空間に収納され、前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 機械系制御要素を駆動する電動モータが収納された熱伝導性の良いモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性の良いカバーと、
前記モータハウジングと前記カバーの間に配置された熱伝導性の良い制御部収納筐体と、
前記カバー、前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングの端面部とで形成された収納空間に収納され、前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項2に記載の電動駆動装置において、
前記第1放熱部材は、前記制御部収納筐体と一体的に金属によって形成され、更に前記第1放熱部材は前記モータハウジングの端面部と熱的に結合され、
前記第2放熱部材は、前記カバーと一体的に金属によって形成されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項1、或いは請求項2に記載の電動駆動装置において、
前記モータハウジング、前記カバー、前記第1放熱部材、及び前記第2放熱部材は金属で作られており、
前記収納空間には、前記実装基板が前記収納空間を分割するように配置されることで、前記実装基板の前記第1面と前記カバーによって第1収納空間が形成され、また、前記実装基板の前記第2面と前記モータハウジングの端面部によって第2収納空間が形成され、
前記第2放熱部材は前記第1収納空間に配置されて前記カバーに熱的に結合され、また、前記第1放熱部材は前記第2収納空間に配置されて前記モータハウジングに熱的に結合されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項4に記載の電動駆動装置において、
前記第1収納空間を形成する前記実装基板の前記第1面と前記カバーの間の距離(L2)と、前記第2収納空間を形成する前記実装基板の前記第2面と前記端面部の間の距離(L3)とは、「L2<L3」の関係を有している
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項5に記載の電動駆動装置において、
前記実装基板の前記第1面に実装される前記第1発熱部品は、実装面からの高さが前記第1収納空間の距離(L2)より短い発熱部品であり、
前記実装基板の前記第2面に実装される前記第2発熱部品は、実装面からの高さが前記第1収納空間の距離(L2)より長く、しかも前記第2収納空間の距離(L3)より短い発熱部品である
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項6に記載の電動駆動装置において、
前記第1発熱部品はパワースイッチング素子であり、前記第2発熱部品はコンデンサである
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項4に記載の電動駆動装置において、
前記第1放熱部材と前記実装基板の前記第2面との接触面の領域が、前記第1発熱部品と前記実装基板の前記第1面との接触面の領域を含むように、前記第1放熱部材の形状が決められ、
前記第2放熱部材と前記実装基板の前記第1面との接触面の領域が、前記第2発熱部品と前記実装基板の前記第2面との接触面の領域を含むように、前記第2放熱部材の形状が決められている
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 請求項4に記載の電動駆動装置において、
前記電子制御部は二重系を構成する第1の電子制御部と第2の電子制御部からなり、
前記実装基板の前記第1面には、夫々の前記電子制御部の夫々の前記第1発熱部品が実装され、また、前記実装基板の前記第2面には、夫々の前記電子制御部の夫々の前記第2発熱部品が実装され、
夫々の前記第2発熱部品に対応した夫々の前記第2放熱部材は前記第1収納空間に配置されて前記カバーと熱的に結合され、また、夫々の前記第1発熱部品に対応した夫々の前記第1放熱部材は前記第2収納空間に配置されて前記モータハウジングと熱的に結合されている
ことを特徴とする電動駆動装置。 - ステアリングシャフトに操舵力を付与する電動モータと、
前記電動モータが収納された熱伝導性を有するモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性を有するカバーと、
前記カバーによって形成された収納空間に収納された前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - ステアリングシャフトに操舵力を付与する電動モータと、
前記電動モータが収納された熱伝導性を有するモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性を有するカバーと、
前記モータハウジングと前記カバーの間に配置された熱伝導性の良い制御部収納筐体と、
前記カバー、前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングの端面部とで形成された収納空間に収納され、前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項10、或いは請求項11に記載の電動ステアリング装置において、
前記電動モータは、運転者の操舵に伴う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するトルクセンサからの出力に基づきステアリングシャフトに操舵補助力を付与する
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 機械系制御要素を駆動する電動モータの回転軸の出力部とは反対側に位置し、電子部品が実装される部品実装面が前記電動モータの軸方向を向き、前記電動モータとは反対側を向いた第1部品実装面、及び前記電動モータ側に向いた第2部品実装面を有する実装基板と、
熱伝導性を有し、少なくとも一部が前記第1部品実装面側に位置する第1外装部材と、
熱伝導性を有し、少なくとも一部が前記第2部品実装面側に位置する第2外装部材と、
前記第1部品実装面に実装された電子部品の内で発熱性を有する第1発熱部品と、
前記第2部品実装面に実装された電子部品の内で発熱性を有する第2発熱部品と、
前記第1外装部材と前記第2外装部材とによる内部収容空間に前記実装基板が収容された状態において、前記実装基板から前記第1外装部材に熱伝達可能な第1放熱部材と、前記実装基板から前記第2外装部材に熱伝達可能な第2放熱部材と、を備え、
前記第1放熱部材は、前記第1発熱部品の実装位置に対応する前記第2部品実装面側の位置と対向するように位置し、
前記第2放熱部材は、前記第2発熱部品の実装位置に対応する前記第1部品実装面側の位置と対向するように位置している
ことを特徴とする電動駆動装置。 - 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するトルクセンサからの出力に基づき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、
前記電動モータが収納された熱伝導性の良いモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性の良いカバーと、
前記カバーによって形成された収納空間に収納された前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 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するトルクセンサからの出力に基づき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、
前記電動モータが収納された熱伝導性の良いモータハウジングと、
前記電動モータの回転軸の出力部とは反対側の前記モータハウジングの端面部の側に設けられた熱伝導性の良いカバーと、
前記モータハウジングと前記カバーの間に配置された熱伝導性の良い制御部収納筐体と、
前記カバー、前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングの端面部とで形成された収納空間に収納され、前記電動モータを駆動するための制御部品が設けられた電子制御部と、
を備え、
前記電子制御部においては、
実装基板の一方の面である第1面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第1発熱部品が実装され、前記実装基板の他方の面である第2面に、前記制御部品の内で発熱属性を有する第2発熱部品が実装され、
前記第1面の前記第1発熱部品の熱を放熱する第1放熱部材が、前記第1発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第2面に接触されて前記第1発熱部品の熱を前記制御部収納筐体、及び前記モータハウジングに放熱させ、
前記第2面の前記第2発熱部品の熱を放熱する第2放熱部材が、前記第2発熱部品の実装位置に対応する位置の前記第1面に接触されて前記第2発熱部品の熱を前記カバーに放熱させる
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項15に記載の電動ステアリング装置において、
前記第1放熱部材は、前記制御部収納筐体と一体的に金属によって形成され、更に前記第1放熱部材は前記モータハウジングの端面部と熱的に結合され、
前記第2放熱部材は、前記カバーと一体的に金属によって形成されている
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項14、或いは請求項15に記載の電動ステアリング装置において、
前記モータハウジング、前記カバー、前記第1放熱部材、及び前記第2放熱部材は金属で作られており、
前記収納空間には、前記実装基板が前記収納空間を分割するように配置されることで、前記実装基板の前記第1面と前記カバーによって第1収納空間が形成され、また、前記実装基板の前記第2面と前記端面部によって第2収納空間が形成され、
前記第2放熱部材は前記第1収納空間に配置されて前記カバーに熱的に結合され、また、前記第1放熱部材は前記第2収納空間に配置されて前記モータハウジングに熱的に結合されている
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項17に記載の電動ステアリング装置において、
前記第1収納空間を形成する前記実装基板の前記第1面と前記カバーの間の距離(L2)と、前記第2収納空間を形成する前記実装基板の前記第2面と前記端面部の間の距離(L3)とは、「L2<L3」の関係を有している
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項18に記載の電動ステアリング装置において、
前記実装基板の前記第1面に実装される前記第1発熱部品は、実装面からの高さが前記第1収納空間の距離(L2)より短い発熱部品であり、
前記実装基板の前記第2面に実装される前記第2発熱部品は、実装面からの高さが前記第1収納空間の距離(L2)より長く、しかも前記第2収納空間の距離(L3)より短い発熱部品である
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項19に記載の電動ステアリング装置において、
前記第1発熱部品はパワースイッチング素子であり、前記第2発熱部品はコンデンサである
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項17に記載の電動ステアリング装置において、
前記第1放熱部材と前記実装基板の前記第2面との接触面の領域が、前記第1発熱部品と前記実装基板の前記第1面との接触面の領域を含むように、前記第1放熱部材の形状が決められ、
前記第2放熱部材と前記実装基板の前記第1面との接触面の領域が、前記第2発熱部品と前記実装基板の前記第2面との接触面の領域を含むように、前記第2放熱部材の形状が決められている
ことを特徴とする電動ステアリング装置。 - 請求項17に記載の電動ステアリング装置において、
前記電子制御部は二重系を構成する第1の電子制御部と第2の電子制御部からなり、
前記実装基板の前記第1面には、夫々の前記電子制御部の夫々の前記第1発熱部品が実装され、また、前記実装基板の前記第2面には、夫々の前記電子制御部の夫々の前記第2発熱部品が実装され、
夫々の前記第2発熱部品に対応した夫々の前記第2放熱部材は前記第1収納空間に配置されて前記カバーと熱的に結合され、また、夫々の前記第1発熱部品に対応した夫々の前記第1放熱部材は前記第2収納空間に配置されて前記モータハウジングと熱的に結合されている
ことを特徴とする電動ステアリング装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202080084888.5A CN114846731A (zh) | 2019-12-10 | 2020-12-07 | 电动驱动装置和电动转向装置 |
DE112020006044.6T DE112020006044T5 (de) | 2019-12-10 | 2020-12-07 | Elektrische Antriebsvorrichtung und elektrische Lenkvorrichtung |
US17/783,211 US20230011559A1 (en) | 2019-12-10 | 2020-12-07 | Electric drive device and electric steering device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-222728 | 2019-12-10 | ||
JP2019222728A JP2021093822A (ja) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 電動駆動装置及び電動ステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021117651A1 true WO2021117651A1 (ja) | 2021-06-17 |
Family
ID=76312893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/045372 WO2021117651A1 (ja) | 2019-12-10 | 2020-12-07 | 電動駆動装置及び電動ステアリング装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230011559A1 (ja) |
JP (1) | JP2021093822A (ja) |
CN (1) | CN114846731A (ja) |
DE (1) | DE112020006044T5 (ja) |
WO (1) | WO2021117651A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210300458A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Power pack flexible electrical connector location |
WO2023095217A1 (ja) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 株式会社ジェイテクト | モータ装置およびモータ制御装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015180155A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動アクチュエータの駆動制御装置 |
JP2016034205A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社デンソー | 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 |
JP2016201904A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP2018207640A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 日本精工株式会社 | 電動駆動装置、及び電動パワーステアリング装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5518106B2 (ja) | 2012-01-17 | 2014-06-11 | 三菱電機株式会社 | 一体型電動パワーステアリング装置 |
JP6582568B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2019-10-02 | 株式会社デンソー | 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 |
JP6123848B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2017-05-10 | 株式会社デンソー | 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 |
-
2019
- 2019-12-10 JP JP2019222728A patent/JP2021093822A/ja active Pending
-
2020
- 2020-12-07 CN CN202080084888.5A patent/CN114846731A/zh active Pending
- 2020-12-07 DE DE112020006044.6T patent/DE112020006044T5/de active Pending
- 2020-12-07 WO PCT/JP2020/045372 patent/WO2021117651A1/ja active Application Filing
- 2020-12-07 US US17/783,211 patent/US20230011559A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015180155A (ja) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動アクチュエータの駆動制御装置 |
JP2016034205A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社デンソー | 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 |
JP2016201904A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP2018207640A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 日本精工株式会社 | 電動駆動装置、及び電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112020006044T5 (de) | 2022-12-29 |
CN114846731A (zh) | 2022-08-02 |
JP2021093822A (ja) | 2021-06-17 |
US20230011559A1 (en) | 2023-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111845921B (zh) | 电动驱动装置 | |
JP6879713B2 (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
US11870326B2 (en) | Electric drive apparatus, and electric power steering apparatus | |
CN111717274B (zh) | 电动驱动装置 | |
CN107921998B (zh) | 电动驱动装置及电动助力转向装置 | |
KR102158238B1 (ko) | 전동 구동 장치 및 전동 파워 스티어링 장치 | |
JP6514136B2 (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
CN109964392B (zh) | 电动驱动装置以及电动动力转向装置 | |
WO2021117651A1 (ja) | 電動駆動装置及び電動ステアリング装置 | |
JP6723201B2 (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
WO2018230211A1 (ja) | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 | |
CN111052570B (zh) | 电动驱动装置及电动助力转向装置 | |
US20190193775A1 (en) | Electromotive Drive Device and Electrically-Powered Steering Device | |
JP6864029B2 (ja) | 電動駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20900193 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20900193 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |