[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6343210B2 - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6343210B2
JP6343210B2 JP2014178802A JP2014178802A JP6343210B2 JP 6343210 B2 JP6343210 B2 JP 6343210B2 JP 2014178802 A JP2014178802 A JP 2014178802A JP 2014178802 A JP2014178802 A JP 2014178802A JP 6343210 B2 JP6343210 B2 JP 6343210B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit unit
electric
power conversion
heat
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014178802A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016054585A (ja
JP2016054585A5 (ja
Inventor
政男 藤本
政男 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2014178802A priority Critical patent/JP6343210B2/ja
Priority to KR1020150092086A priority patent/KR101900134B1/ko
Priority to CN201510388432.9A priority patent/CN105383550B/zh
Priority to DE102015216406.3A priority patent/DE102015216406A1/de
Priority to US14/842,061 priority patent/US9780619B2/en
Publication of JP2016054585A publication Critical patent/JP2016054585A/ja
Publication of JP2016054585A5 publication Critical patent/JP2016054585A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6343210B2 publication Critical patent/JP6343210B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403Power-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
    • B62D5/0406Power-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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223Heat bridges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Description

本発明は電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に係り、特に電子制御装置を内蔵した電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。
一般的な産業機械分野においては、電動モータによって機械系制御要素を駆動することが行われているが、最近では電動モータの回転速度や回転トルクを制御する半導体素子等からなる電子制御装置を電動モータに一体的に組み込む、いわゆる機電一体型の電動駆動装置が採用され始めている。
機電一体型の電動駆動装置の例として、例えば自動車の電動パワーステアリング装置においては、運転者がステアリングホィールを操作することにより回動するステアリングシャフトの回動方向と回動トルクとを検出し、この検出値に基づいてステアリングシャフトの回動方向と同じ方向へ回動するように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生させるように構成されている。この電動モータを制御するため、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)がパワーステアリング装置に設けられている。
従来の電動パワーステアリング装置としては、例えば、特開2013−60119号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1には、電動モータと電子制御装置とにより構成された電動パワーステアリング装置が記載されている。そして、電動モータは、アルミ合金等から作られた筒部を有するモータハウジングに収納され、電子制御装置は、モータハウジングの軸方向の出力軸とは反対側に配置されたECUハウジングに収納されている。ECUハウジングの内部に収納される電子制御装置は、電源回路、電動モータを駆動制御するMOSFETを有する電力変換回路と、MOSFETを制御する制御回路とを備え、MOSFETの出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気的に接続されている。
そして、ECUハウジングに収納された電子制御装置には、合成樹脂から作られたコネクタ端子組立体を介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が供給されている。コネクタ端子組立体はECUハウジングに形成された挿入孔を挿通して電子制御装置と接続され、また固定ボルトによってECUハウジングの外表面に固定されている。
尚、この他に電子制御装置を一体化した電動駆動装置としては、電動ブレーキや各種油圧制御用の電動油圧制御器等が知られている。
特開2013−60119号公報
ところで、特許文献1に記載されている電動パワーステアリング装置は自動車のエンジンルーム内に配置されることから、小型に構成されることが必要である。特に最近では自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や安全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、電動パワーステアリング装置を含めて各種補機類はできるだけ小型化することが求められている。
そして、特許文献1にあるような構成の電動パワーステアリング装置においては、電源回路、電力変換回路部及び制御回路部が2枚の基板に実装されている。このため、電動モータを制御するための必要な電気部品の部品点数は大まかに決まっているので、2枚の基板にこれらの部品点数の電気部品を実装すると、電子制御装置を収納しているハウジングが自ずと半径方向に大きくなる。電動パワーステアリング装置はその構造上から長手方向には軸長の制限は比較的少なく、半径方向の大型化が制限される傾向にある。したがって、ハウジングを半径方向へ小型化することが要請されているのが現状である。また、電源回路や電力変換回路は発熱量が大きく、小型化する場合はこの熱を効率よく外部に放熱してやる必要がある。
本発明の目的は、電子制御装置が収納されているハウジングが半径方向に大型化するのを抑制すると共に、電子制御装置からの熱を効率よく外部に放熱することができる新規な電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。
本発明の特徴は、電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割し、更にハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱を、放熱基体を介してハウジングに放熱する、ところにある。
本発明によれば、電子制御装置を構成する電気部品を機能別に3つの基板に実装して基板の半径方向の大きさを縮小し、また、発熱量が大きい電気部品の金属基板を放熱基体に固定してハウジングから効率良く放熱することができる。
本発明が適用される一例としての操舵装置の全体斜視図である。 機電一体型の電磁駆動装置としての電動パワーステアリング装置の全体斜視図である。 本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態になる電動モータを省略した電動パワーステアリング装置の縦断面図である。 図3に示す蓋体を内側から見た斜視図である。 図3に示す電源回路部の斜視図である。 図3に示す電力変換回路部の斜視図である。 図3に示す制御回路部の斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用される一例としての操舵装置の構成、及び機電一体型の電磁駆動装置としての電動パワーステアリング装置の構成について図1、図2を用いて簡単に説明する。
まず、自動車の前輪を操舵するための操舵装置について説明する。操舵装置1は図1に示すように構成されている。図示しないステアリングホィールに連結されたステアリングシャフト2の下端には図示しないピニオンが設けられ、このピニオンは車体左右方向へ長い図示しないラックと噛み合っている。このラックの両端には前輪を左右方向へ操舵するためのタイロッド3が連結されており、ラックはラックハウジング4に覆われている。そして、ラックハウジング4とタイロッド3との間にはゴムブーツ5が設けられている。
ステアリングホィールを回動操作する際のトルクを補助するため、電動パワーステアリング装置6が設けられている。即ち、ステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとを検出するトルクセンサ7が設けられ、トルクセンサ7の検出値に基づいてラックにギヤ10を介して操舵補助力を付与する電動モータ部8と、電動モータ部8に配置された電動モータを制御する電子制御装置(ECU)部9とが設けられている。電動パワーステアリング装置6の電動モータ部8は、出力軸側の外周部の3箇所が図示しないボルトを介してギヤ10に接続され、電動モータ8部の出力軸とは反対側に電子制御装置部9が設けられている。
図2に示すように、電動モータ部8はアルミ合金等から作られた筒部を有するモータハウジング11A及びこれに収納された図示しない電動モータとから構成され、電子制御装置部9は、モータハウジング11Aの軸方向の出力軸とは反対側に配置された、アルミ合金等で作られたECUハウジング11B及びこれに収納された図示しない電子制御組立体から構成されている。
モータハウジング11AとECUハウジング11Bはその対向端面で固定ボルトによって一体的に固定されている。ECUハウジング11Bの内部に収納された電子制御組立体は、必要な電源を生成する電源回路部や、電動モータ部8の電動モータを駆動制御するMOSFETを有する電力変換回路や、このMOSFETを制御する制御回路部からなり、MOSFETの出力端子と電動モータの入力端子とはバスバーを介して電気接続されている。
ECUハウジング11Bの端面にはコネクタ端子組立体を兼用する合成樹脂製の蓋体12が固定ボルトによって固定されている。蓋体12には電力供給用コネクタ端子部12A、検出センサ用コネクタ端子部12B、制御状態を外部機器に送出する制御状態送出用コネクタ端子部12Cを備えている。そして、ECUハウジング11Bに収納された電子制御組立体は、合成樹脂から作られた蓋体12の電力供給用コネクタ端子部12Aを介して電源から電力が供給され、また検出センサ類から運転状態等の検出信号が検出センサ用コネクタ端子部12Bを介して供給され、現在の電動パワーステアリング装置の制御状態信号が制御状態送出用コネクタ端子部12Cを介して送出されている。
ここで、蓋12はECUハウジング11Bの開口部全体を覆うような形状になっているが、各コネクタ端子を小型に形成して、ECUハウジング11Bに形成された挿入孔を挿通して電子制御装組立体と接続する構成にしても良いものである。
以上のような構成の電動パワーステアリング装置6においては、ステアリングホィールが操作されることによりステアリングシャフト2がいずれかの方向へ回動操作されると、このステアリングシャフト2の回動方向と回動トルクとをトルクセンサ7が検出し、この検出値に基づいて制御回路部が電動モータの駆動操作量を演算する。この演算した駆動操作量に基づいて電力変換回路部のMOSFETにより電動モータが駆動され、電動モータの出力軸はステアリングシャフト1を操作方向と同じ方向へ駆動するように回動され、出力軸の回動は、図示しないピニオンからギヤ10を介して図示しないラックへ伝達され、自動車が操舵されるものである。これらの構成、作用は既によく知られているので、これ以上の説明は省略する。
このような電動パワーステアリング装置において、自動車のエンジンルーム内は、排気ガス対策機器や安全対策機器等の補機類が多く設置される傾向にあり、電動パワーステアリング装置を含めて各種補機類はできるだけ小型化することが求められている。電動パワーステアリング装置においては、電動モータを制御するための必要な電源回路部、電力変換回路部及び制御回路部を構成する電気部品の部品点数は大まかに決まっている。このため、特許文献1のように2枚の基板にこれらの部品点数の電気部品を実装すると、電子制御装置を収納しているハウジングが自ずと半径方向に大きくなる。
電動パワーステアリング装置はその構造上から長手方向には軸長の制限は比較的少なく、半径方向の大型化が制限される傾向にある。また、電源回路や電力変換回路は発熱量が大きく、小型化する場合はこの熱を効率よく外部に放熱してやる必要がある。
このような背景から、本実施例では次のような構成の電動パワーステアリング装置を提案するものである。つまり、電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割したものである。更に、ハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱をハウジングに放熱する構成としたものである。
以下、本発明の一実施形態になる電動パワーステアリング装置の構成について説明するが、以下の図面では図2に示す蓋体12の形状が相違する。しかしながら、その機能は同一である。
図3に電動パワーステアリング装置6の分解斜視図を示している。尚、モータハウジング11Aには通常は電動モータが収納されているものである。そして、上述したようにモータハウジング11AとECUハウジング11Bは別体のアルミ合金から作られているが、本実施例では両ハウジングは同一のものとして示している。
電子制御装置部9は、モータハウジング内の電動モータの図示しない出力軸と反対側に底部が結合された有底筒形状のECUハウジング11Bと、ECUハウジング11Bに図示しない3本のボルトによって中間筒部13を介して結合された蓋12と、ECUハウジング11B、中間筒部13及び蓋体12とにより構成される収容空間に収容された電源回路部13、電力変換回路部14、制御回路部15等からなる電子制御組立体とから構成されている。中間筒部13の内部にはアルミニウム、或いはアルミ合金等の金属から作られた放熱基体14が固定されている。
尚、中間筒部13は合成樹脂の筒部本体の内部に放熱基体14をモールド成形して放熱基体14を内包するように一体的に形成されているが、中間筒部13と放熱基体14をアルミ合金から一体的に形成しても良いものである。放熱基体14は後述する電源回路部15と電力変換回路部21からの熱をECUハウジング11Bに放熱する機能を備えており、このため、ECUハウジング11Bの内周側と放熱基体14の外周側とは熱的に接触している構成とされている。
蓋体12と中間筒部13との間には、電源の生成を主たる機能とする電源回路部15が配置されている。図6に示すように電源回路部15は、アルミニウム等の金属からなる金属基板16上に、コンデンサ17、コイル18、スイッチング素子19、コネクタ20等の電気部品が実装されている。金属基板16は、アルミニウム基板の上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に銅箔からなる配線パターンを印刷して構成されており、この上に電気部品が載置されて電気的に接続されるものである。
金属基板16は放熱基体14と図示しない固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。更に金属基板16と放熱基体14の間には伝熱性能が高い接着剤、或いはジェル状の伝熱剤が塗布されている。電源回路部15はコンデンサ17やコイル18、コネクタ20等の比較的形状が大きい電気部品が使用されている。このため、電源回路部15は蓋体12と中間筒部13との間に配置するようにしている。この理由は図5において説明する。
中間筒部13とECUハウジング11Bの間には、中間筒部13側から電動モータの駆動を主たる機能とする電力変換回路部21が配置されている。電力変換回路部21は図7に示すように、アルミニウム等のからなる金属基板22上に、複数のMOSFET23及びこれの入力/出力信号用コネクタ24等が実装されている。この金属基板22も上述した金属基板16と同様の構成となっている。金属基板22は放熱基体14と図示しない固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。更に金属基板22と放熱基体14の間には、電源回路部15と同様に伝熱性能が高い接着剤、或いはジェル状の伝熱剤が塗布されている。
電力変換回路部21とECUハウジング11Bの間には、電力変換回路部21のMOSFET23のスイッチング制御等を主たる機能とする制御回路部24とが配置されている。制御回路部25は図8に示すように、合成樹脂等からなる樹脂基板26上に、MOSFET23を制御するマイクロコンピュータ27等が実装されている。樹脂基板26は電力変換回路部21とは所定の距離を置いて配置されている。
図3に戻って、コネクタ端子が形成された蓋体12は、ECUハウジング11Bの開口を覆うものであり、外表面にコネクタ端子部12A〜12Cが形成されている。これらのコネクタ端子部12A〜12Cを介して、図示しない電源から電源回路部15、電力変換回路部21及び制御回路部25へ電力が供給される。同様に検出センサの信号等が入力されている。蓋体12の具体的な構成は図5に示している。
次に図4を用いてECUハウジング11Bに収納された電子制御組立体の構成の詳細と、その作用等について説明する。
図4において、ECUハウジング11Bと中間筒部13とは複数の固定ボルト28によって固定されている。図面上で中間筒部13の下端側には放熱基体14が中間筒部13を構成する合成樹脂とモールド成形によって一体化されている。ここで、中間筒部13と放熱基体14とは上述したようにアルミ合金等で一体的に形成されていても良いものである。
放熱基体14の外周面は円形状であり、ECUハウジング11Bの内周面にと密着しているが、その外周面にはシールリング29が設けられている。このシールリング29によって、中間筒部13とはECUハウジング11Bの間から水等が侵入するのを防止している。放熱基体14の外周面14AとECUハウジング11Bの内周面とが密着しているので、放熱基体14からの熱がECUハウジング11Bに効率よく放熱することができる。放熱基体14の外周面とECUハウジング11Bの内周面の接触部は、熱の伝達を良くするため伝熱性の良い接着剤や伝熱剤を塗布しても良いものである。
放熱基体14の上側には、図3で示したように、電源回路部15の金属基板16が固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。電源回路部15はコンデンサ17やコイル18、コネクタ20等の比較的形状が大きい電気部品が金属基板16上に片面実装されている。このため、電源回路部15は蓋体12と中間筒部13との間に配置するようにしている。理由は以下の通りである。
中間筒部13の放熱基体14とは反対側に、蓋体12が固定ボルト30によって固定されている。電動パワーステアリング装置は自動車のエンジンルーム内に配置されることから、雨天走行や水溜りのある道路を走行する場合、雨水や水溜りの水によって、電動パワーステアリング装置が被水することが往々にして発生する。このため、中間筒部13と蓋体12の間は水密性を十分確保する必要があり、両者の接触重なり領域31を長くして、その領域31に2つのシールリング32を配置している。
このように、二重にシールリング32を設けているため確実な水密性を確保できると共に、長い接触重なり領域31によって、蓋体12と放熱基体14の間に大きな収容空間が形成され、大きな電気部品よりなる電源回路部15を容易に収めることが可能となる。このように、水密性を確保するために生じる空間を有効利用して、大きな電気部品よりなる電源回路部15を収納するようにしている。これによって、軸長をできるだけ短くすることが可能となる。また電源と繋がるコネクタ12Aに埋設された電源コネクタ33が電源回路部15に設けたコネクタ20と対向して直接接続される構成をとっているので、組み付け作業が容易である。
蓋体12のコネクタ12Bには、検出センサ等の信号が入力される信号コネクタ34が埋設されている。この信号コネクタ34は樹脂基板26に直接的に接続されるが、この信号コネクタ34の絶縁を確保して案内する案内部35が蓋体12に一体的に形成されている。案内部35は放熱基体14に形成した案内開口36を挿通して、ECUハウジング11Bと放熱基体14で形成される空間に突出している。
放熱基体14とECUハウジング11Bとで形成される空間には電力変換回路部21と制御回路部24とが収納されている。放熱基体14には電力変換回路部21の金属基板22が固定ねじによって熱が伝わりやすいように密着して固定されている。電力変換回路部21はMOSEFT23、ジャンパ線37等の電気部品が金属基板221に片面実装されている。ここで、電源回路部15と電力変換回路部21は、制御回路部25に比べて電流容量が大きい回路である。尚、電力変換回路部21で生成された電動モータの駆動信号は図示しないバスバーによって直接的に電動モータに供給されるものである。
図4からわかるように、放熱基体14の両面には電源回路部15の金属基板16と電力変換回路部21の金属基板21が熱伝達可能に密着固定されている。このため、電源回路部15電力変換回路部21で発生した熱は放熱基体14に速やかに放熱され、更に、放熱基体14の熱はECUハウジング11Bによって放熱されることになる。このように、片面実装された金属基板16、22から放熱基体14の両面に熱を逃がすので、小型で効率の良い放熱構造とすることが可能となる。
また、電力変換回路部21とECUハウジング11Bの間には、中間筒部13に形成された複数の取り付け突起部38が位置しており、この取り付け突起部38には制御回路部25の樹脂基板27が固定ボルトによって固定されている。尚、樹脂基板26上のマイクロコンピュータ27は、電力変換回路部21とは反対側の面に実装されている。蓋体12に形成された案内部35は、電源回路部15、電力変換回路部21を回避して放熱基体14の案内開口36に導かれている。このため、案内部35に埋設された信号コネクタ34も、電源回路部15、電力変換回路部21と干渉することなく、樹脂基板27に接続される。したがって、中継部品等を省略できるので製造価格を低減することができ、更に小型化することができるものである。
図5に蓋体12に設けた各種コネクタを示している。代表的には、電源と電源回路部15を接続電源コネクタ33、検出センサと制御回路部25を接続する信号コネクタ34、電力変換回路と電源を接続する駆動コネクタ39等が蓋体12に一体的にモールド成形されている。これらの各コネクタ類は中継部品等を用いないで、直接的に金属基板16,22及び樹脂基板26のパターン配線に接続されている。したがって、余分な中継部品が必要ないので、更に小型化することができるものである。また、製造価格を引き下げる効果も期待できる。
また、図4からわかる通り、本実施例では電動モータ側から見て制御回路部25の樹脂基板26、電力変換回路部21の金属基板22、電源回路部15の金属基板16の順序で配置している。このため、電動モータ側からの熱は、金属基板16、22より断熱性の高い樹脂基板26によって遮られるので、電動モータ側からのもらい熱を少なくできるという効果がある。
このように、本実施例においては、電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする金属基板16に実装された電源回路部15と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板22に実装された電力変換回路部21と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板26に実装された制御回路部25とに分割することで、各基板に乗せる電気部品の点数を少なくできるので、各基板の半径方向の大きさを小さくすることが可能となる。尚、基板を3枚にした分だけ軸長が延びることになるが、電動パワーステアリング装置ではその構造上の観点から軸長が少々延びても許容されるもので、軸長が延びるより半径方向の体格を小さくした方が製品全体からすると長所が大きいものである。
また、電源回路部15の金属基板16と電力変換回路部21の金属基板22を放熱基体14の両面に配置する構成としたので、電流容量が大きい電源回路部15と電力変換回路部21から発生する熱を効率よくECUハウジング11Bに放熱することができる。更に、この放熱構造であれば、放熱基体14の両面を使用するのでの更に小型化が図れるものである。
また、形状の大きい電機部品を使用する電源回路部15を、中間筒部13と蓋体12の比較的長さが長い重なり領域31が存在する収納空間に収容したので、収納空間を有効に利用して軸長を可及的に短くすることが可能となる。
以上述べた通り、本発明によれば、電子制御組立体を、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割し、更にハウジングと熱的に接触する金属製の放熱基体をハウジング内に配置し、電源回路部と電力変換回路の金属基板を放熱基体の両面に固定して電源回路部と電力変換回路からの熱をハウジングに放熱する構成とした。
これによれば、電子制御制御装置を構成する電気部品を機能別に3つの基板に実装して基板の半径方向の大きさを縮小し、また、発熱量が大きい電機部品の金属基板を放熱基体に固定してハウジングから効率良く放熱することができる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
6…電動パワーステアリング装置、11A…モータハウジング、11B…ECUハウジング、12…蓋体、12A〜12C…コネクタ端子部、13…中間筒部、14…放熱基体、15…電源回路部、16…金属基板、17…コンデンサ、18…コイル、21…電力変換回路部、22…金属基板、23…MOSFET、25…制御回路部、26…樹脂基板、27…マイクロコンピュータ、31…接触重なり領域、32…シールルング、33…電源コネクタ、34…信号コネクタ、35…案内部、36…案内開口、38…取り付け突起部。

Claims (14)

  1. 機械系制御要素を駆動する電動モータと、前記電動モータの出力軸とは反対側に配置され前記電動モータを制御する電子制御装置とにより構成され、前記電子制御装置は、前記電動モータに底部が結合された有底筒形状のECUハウジングと、前記ECUハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体を備えている電動駆動装置において、
    前記電子制御組立体は、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、前記電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割されていると共に、前記ECUハウジングの内周と熱的に接触する金属製の放熱基体を前記ECUハウジング内に配置し、前記電源回路部と前記電力変換回路部の前記金属基板を前記放熱基体の両面に固定して前記電源回路部と前記電力変換回路部からの熱を、前記放熱基体を介して前記ECUハウジングに放熱することを特徴とする電動駆動装置。
  2. 請求項1に記載の電動駆動装置において、
    前記ECUハウジングには前記放熱基体を固定した中間筒部が固定され、前記中間筒部の開口を覆うようにコネクタ端子を備えた蓋体が取り付けられていることを特徴とする電動駆動装置。
  3. 請求項2に記載の電動駆動装置において、
    前記中間筒部は全体が金属で作られているか、或いは前記放熱基体を内包する合成樹脂で作られていることを特徴とする電動駆動装置。
  4. 請求項2に記載の電動駆動装置において、
    前記蓋体と前記中間筒部とで形成される空間に前記電源回路部が配置されると共に、前記電源回路部の前記金属基板が前記放熱基体の一面に熱伝達可能に固定され、前記ECUハウジングと前記中間筒部とで形成される空間に前記電力変換回路部が配置されると共に、前記電力変換回路部の前記金属基板が前記放熱基体の他面に熱伝達可能に固定され、前記電力変換回路部と前記ECUハウジングの前記電動モータが位置する側の空間に前記制御回路部が配置されていることを特徴とする電動駆動装置。
  5. 請求項2に記載の電動駆動装置において、
    前記中間筒部と前記蓋体の接触部である接触重なり領域は2つのシールリングが介装されており、これによって形成される長さの長い収納空間に形状が大きい前記電源回路部の電気部品が収納されていることを特徴とする電動駆動装置。
  6. 請求項4に記載の電動駆動装置において、
    前記蓋体に設けられたコネクタは中継部品の介在無しに直接的に前記各基板の配線パターンに接続されていることを特徴とする電動駆動装置。
  7. 請求項6に記載の電動駆動装置において、
    前記電力変換回路部及び前記制御回路部と接続されるコネクタは、前記蓋体と一体形成された案内部に埋設されており、前記案内部は前記放熱基体に形成した案内開口を挿通して前記電力変換回路部及び前記制御回路部に延びていることを特徴とする電動駆動装置。
  8. ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータと、前記電動モータの出力軸
    とは反対側に配置され前記電動モータを制御する電子制御装置とにより構成され、前記電子制御装置は、前記電動モータに底部が結合された有底筒形状のECUハウジングと、前記ECUハウジングの内部に収容され前記電動モータを駆動制御するための電子制御組立体を備えている電動パワーステアリング装置において、
    前記電子制御組立体は、電源の生成を主たる機能とする金属基板に実装された電源回路部と、前記電動モータの駆動を主たる機能とする金属基板に実装された電力変換回路部と、電力変換回路部の制御を主たる機能とする樹脂基板に実装された制御回路部とに分割されていると共に、前記ECUハウジングの内周と熱的に接触する金属製の放熱基体を前記ECUハウジング内に配置し、前記電源回路部と前記電力変換回路部の前記金属基板を前記放熱基体の両面に固定して前記電源回路部と前記電力変換回路部からの熱を、前記放熱基体を介して前記ECUハウジングに放熱することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  9. 請求項8に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記ECUハウジングには前記放熱基体を固定した中間筒部が固定され、前記中間筒部の開口を覆うようにコネクタ端子を備えた蓋体が取り付けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  10. 請求項9に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記中間筒部は全体が金属で作られているか、或いは前記放熱基体を内包する合成樹脂で作られていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  11. 請求項9に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記蓋体と前記中間筒部とで形成される空間に前記電源回路部が配置されると共に、前記電源回路部の前記金属基板が前記放熱基体の一面に熱伝達可能に固定され、前記ECUハウジングと前記中間筒部とで形成される空間に前記電力変換回路部が配置されると共に、前記電力変換回路部の前記金属基板が前記放熱基体の他面に熱伝達可能に固定され、前記電力変換回路部と前記ECUハウジングの前記電動モータが位置する側の空間に前記制御回路部が配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  12. 請求項9に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記中間筒部と前記蓋体の接触部である接触重なり領域は2つのシールリングが介装されており、これによって形成される長さの長い収納空間に形状が大きい前記電源回路部の電気部品が収納されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  13. 請求項11に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記蓋体に設けられたコネクタは中継部品の介在無しに直接的に前記各基板の配線パターンに接続されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  14. 請求項13に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記電力変換回路部及び前記制御回路部と接続されるコネクタは、前記蓋体と一体形成された案内部に埋設されており、前記案内部は前記放熱基体に形成した案内開口を挿通して前記電力変換回路部及び前記制御回路部に延びていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
JP2014178802A 2014-09-03 2014-09-03 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 Active JP6343210B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014178802A JP6343210B2 (ja) 2014-09-03 2014-09-03 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
KR1020150092086A KR101900134B1 (ko) 2014-09-03 2015-06-29 전동 구동 장치 및 전동 파워 스티어링 장치
CN201510388432.9A CN105383550B (zh) 2014-09-03 2015-07-03 电动驱动装置和电动动力转向装置
DE102015216406.3A DE102015216406A1 (de) 2014-09-03 2015-08-27 Elektrische antriebsvorrichtung und elektrische lenkkraftunterstützungsvorrichtung
US14/842,061 US9780619B2 (en) 2014-09-03 2015-09-01 Electric drive device and electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014178802A JP6343210B2 (ja) 2014-09-03 2014-09-03 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016054585A JP2016054585A (ja) 2016-04-14
JP2016054585A5 JP2016054585A5 (ja) 2017-04-20
JP6343210B2 true JP6343210B2 (ja) 2018-06-13

Family

ID=55312474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014178802A Active JP6343210B2 (ja) 2014-09-03 2014-09-03 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9780619B2 (ja)
JP (1) JP6343210B2 (ja)
KR (1) KR101900134B1 (ja)
CN (1) CN105383550B (ja)
DE (1) DE102015216406A1 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10131042B2 (en) 2013-10-21 2018-11-20 Milwaukee Electric Tool Corporation Adapter for power tool devices
JP6396228B2 (ja) 2015-02-05 2018-09-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6408926B2 (ja) * 2015-02-05 2018-10-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
US10566879B2 (en) * 2015-09-14 2020-02-18 Renesas Electronics Corporation Electronic device
DE102015219951B4 (de) 2015-10-14 2022-02-17 Lenze Se Elektromotor
JP6514135B2 (ja) * 2016-03-09 2019-05-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6639962B2 (ja) * 2016-03-09 2020-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
DE102016204968A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine sowie Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine
JP6680053B2 (ja) 2016-04-06 2020-04-15 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
JP6524023B2 (ja) * 2016-06-01 2019-06-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6595436B2 (ja) 2016-10-25 2019-10-23 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 回路一体型モータ
DE112017005924T5 (de) * 2016-11-23 2019-08-08 Nidec Corporation Motor und elektrische servolenkvorrichtung
KR101878486B1 (ko) 2017-03-06 2018-07-16 만도헬라일렉트로닉스(주) 전동식 파워 스티어링 장치
DE102017111796A1 (de) * 2017-05-30 2018-12-06 Thyssenkrupp Ag Elektronische Steuereinheit für eine Lenkkraftunterstützungseinheit
CN207219089U (zh) * 2017-06-15 2018-04-10 常州市巨泰电子有限公司 电源的电路板与输出端的连接结构以及电源
JP6728110B2 (ja) * 2017-07-21 2020-07-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
DE102017222999B4 (de) 2017-12-18 2021-10-21 Robert Bosch Gmbh Sensoreinrichtung für ein Lenksystem eines Fahrzeugs
JP6621491B2 (ja) * 2018-03-15 2019-12-18 三菱電機株式会社 回転電機
KR102536589B1 (ko) * 2018-05-15 2023-05-25 에이치엘만도 주식회사 전동 구동 제어 장치
DE102018209152A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-12 Continental Automotive Gmbh Inverter und Elektromotorvorrichtung
JP7085458B2 (ja) * 2018-11-02 2022-06-16 日立Astemo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
DE102018221765A1 (de) * 2018-12-14 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Gehäuse für eine elektrische Maschine
JP2020167877A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 日本電産エレシス株式会社 コネクタモジュール及び電力変換装置
CN110171469B (zh) * 2019-05-30 2022-02-22 上海高爱特汽车电子股份有限公司 一种连接器组件及电动助力转向控制器
CN110217289B (zh) * 2019-06-11 2022-02-22 上海高爱特汽车电子股份有限公司 一种汽车用电动助力转向系统
CN114945503B (zh) 2020-01-16 2024-04-19 海拉有限双合股份公司 用于车辆的电动设备
EP3944477B1 (en) 2020-07-22 2024-09-18 Mahle International GmbH Inverter and electric motor having such an inverter
CN112455535B (zh) * 2020-12-08 2024-03-12 斯沃博达汽车电子(昆山)有限公司 一种汽车转向助力系统模组单元及生产工艺
US11637484B2 (en) * 2020-12-28 2023-04-25 Hanon Systems Cover retention
CN115211003B (zh) 2021-02-10 2023-05-26 日本精工株式会社 电动驱动装置、电动助力转向装置和电子控制装置的制造方法
CN115123372B (zh) * 2021-03-25 2024-07-09 操纵技术Ip控股公司 用于电动助力转向系统的动力机组

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3774624B2 (ja) * 2000-10-18 2006-05-17 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4161074B2 (ja) * 2004-02-02 2008-10-08 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
JP4102404B2 (ja) * 2005-11-21 2008-06-18 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
JP2009119957A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp 電子制御装置および電子制御装置の製造方法
CN201334045Y (zh) * 2008-08-29 2009-10-28 上海航天卫星应用有限公司 汽车电动助力转向系统控制器
JP5516066B2 (ja) * 2009-06-24 2014-06-11 株式会社デンソー 駆動装置
JP5435285B2 (ja) * 2009-06-24 2014-03-05 株式会社デンソー 駆動装置
JP5177711B2 (ja) * 2010-05-21 2013-04-10 株式会社デンソー 電動装置
JP5012953B2 (ja) * 2010-05-21 2012-08-29 株式会社デンソー 駆動装置
JP5574172B2 (ja) * 2010-07-14 2014-08-20 株式会社ジェイテクト 制御装置
JP5692575B2 (ja) * 2010-12-28 2015-04-01 株式会社デンソー 駆動装置
JP5692588B2 (ja) * 2010-12-28 2015-04-01 株式会社デンソー 駆動装置
JP5461493B2 (ja) * 2011-09-14 2014-04-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動パワーステアリング装置
US10069374B2 (en) * 2011-10-25 2018-09-04 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine having an heat sink with semiconductor modules attached
JP5827157B2 (ja) * 2012-03-21 2015-12-02 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端子接続構造
JP2013193615A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング装置
JP5853820B2 (ja) * 2012-03-29 2016-02-09 株式会社デンソー 駆動装置
JP5807846B2 (ja) * 2012-03-29 2015-11-10 株式会社デンソー 駆動装置
EP2892130B1 (en) * 2012-08-28 2020-01-15 Mitsubishi Electric Corporation Electric driving device and method for manufacturing electric driving device
JP6136397B2 (ja) 2013-03-14 2017-05-31 株式会社リコー 情報処理装置、プログラム、プリントシステムおよび方法
JP6026972B2 (ja) * 2013-08-07 2016-11-16 アスモ株式会社 減速機付モータ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160028349A (ko) 2016-03-11
DE102015216406A1 (de) 2016-03-03
CN105383550B (zh) 2018-12-21
US20160065030A1 (en) 2016-03-03
US9780619B2 (en) 2017-10-03
KR101900134B1 (ko) 2018-09-18
JP2016054585A (ja) 2016-04-14
CN105383550A (zh) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6343210B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6396228B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6408926B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6837257B2 (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
KR102158238B1 (ko) 전동 구동 장치 및 전동 파워 스티어링 장치
WO2018087965A1 (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
CN111052570B (zh) 电动驱动装置及电动助力转向装置
JP6522358B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6944889B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6723201B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
CN110710087A (zh) 电动驱动装置及电动动力转向装置
JP6864029B2 (ja) 電動駆動装置
JP6416647B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6909689B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置
JP6770938B2 (ja) 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170316

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180518

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6343210

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250