1.本发明涉及电动驱动装置和电动转向装置,特别是涉及内置了电子控制部的电动驱动装置和电动转向装置。
背景技术:2.在通常的工业机械领域,通过电动马达来驱动机械类控制要素,但最近开始采用将对电动马达的旋转速度和旋转扭矩进行控制的半导体元件等所组成的电子控制部一体地装入电动马达的、所谓的机电一体型电动驱动装置。
3.作为机电一体型电动驱动装置的例子,并且,作为电动转向装置的例子,例如在机动车的电动动力转向装置中,对驾驶员通过对方向盘进行操作而转动的转向轴的转动方向和转动扭矩进行检测,基于该检测值对电动马达进行驱动,使其向与转向轴的转动方向相同的方向转动,从而产生操舵辅助力矩。为了对该电动马达进行控制,在动力转向装置设有电子控制部。
4.在内置了电子控制部的电动动力转向装置中,为了对电动机进行控制、驱动而使用mosfet这样的电子部件、电源线路的电容器等电气部件。而且,这些电子部件或电气部件为发热部件,其发热量大。并且,电子部件具有小型化、元件自身的散热面积缩小的倾向。因此,要求提高散热性能。
5.作为提高发热部件的散热性能的技术方案,例如,已知(日本)特开2013-147050号公报(专利文献1)所述的电动动力转向装置。
6.在专利文献1的图6中,表示的是为了提高散热性能而将动力基板固定于散热部件,使控制电路基板的发热元件紧贴金属罩的电动动力转向装置。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1:(日本)特开2013-147050号公报
技术实现要素:10.发明所要解决的技术问题
11.然而,在专利文献1这样构成的电动动力转向装置中,由于是金属罩与发热元件紧贴固定的构成,因而包含发热元件的电子部件的外装表面积、即散热面积减少而存在散热性差的隐患。
12.本发明的目的在于提供一种能够提高发热部件的散热性能的电动驱动装置和电动动力转向装置。
13.用于解决技术问题的技术方案
14.本发明的特征在于,
15.在安装基板的一方的面即第一面,在控制部件内安装有具有发热属性的第一发热部件,在安装基板的另一方的面即第二面,在控制部件内安装有具有发热属性的第二发热
部件,
16.对第一面的第一发热部件的热进行散热的第一散热部件同与第一发热部件的安装位置对应的位置的第二面接触而使第一发热部件的热向马达壳体散热,
17.对第二面的第二发热部件的热进行散热的第二散热部件同与第二发热部件的安装位置对应的位置的第一面接触而使第二发热部件的热向罩散热。
18.发明的效果
19.根据本发明,发热部件从安装基板经由各导热部件向马达壳体、罩等各框体散热。因此,发热部件的热在电路基板上扩散,能够使扩散的热从安装基板向第一散热部件和第二散热部件传递,能够扩大电路基板与第一散热部件和第二散热部件的接触面积、即导热面积,能够使导热性提高。
附图说明
20.图1是应用了本发明的作为一个例子的操舵装置的整体立体图。
21.图2是表示本发明第一实施方式的电动动力转向装置的纵剖面的剖面图。
22.图3是图2所示的电动动力转向装置的第一分解立体图。
23.图4是图2所示的电动动力转向装置的第二分解立体图。
24.图5是表示从罩侧看到的图4所示的安装基板的上表面的顶视图。
25.图6是表示用于对安装基板与散热部件的配置关系进行说明的安装基板附近的剖面的剖面图。
具体实施方式
26.以下,使用附图对本发明的实施方式详细地进行说明,本发明不限于以下实施方式,意在包含本发明的技术概念中的各种变形例或应用例。
27.在对本发明的实施方式进行说明之前,使用图1对应用了本发明的作为一个例子的操舵装置的构成简单地进行说明。
28.图1表示的是与通过方向盘而旋转的转向轴进行的转向轴的驱动另行地对转向轴的转动角、转动方向以及转动扭矩进行检测,基于这些检测信号使电动马达旋转,将电动马达的旋转传递到螺母而对在螺母内收纳的转向轴进行驱动而对操舵力进行助力的电动动力转向装置。
29.在图1中,操舵机构1具备与在车辆的驾驶室内配置的方向盘(未图示)连接的转向轴4、作为与转向轮联接的转向轴的齿条杆5、使转向轴4与齿条杆5联接的转换机构6。转换机构6是通过在转向轴4的前端侧形成的小齿轮齿(未图示)和在齿条杆5的外周形成的齿条齿(未图示)构成的、所谓的齿条-小齿轮机构。
30.在这里,齿条杆5表示的是转向部件,但作为转向部件,除了齿条杆5之外,存在转向臂,另外不限于此,也可以包含在转向执行机构与转向轮之间的连杆机构等。
31.转向轴4具有轴向一端侧能够与方向盘一体旋转地连结的输入轴7和轴向一端侧经由扭力杆(未图示)与输入轴7的轴向另一端侧连接的输出轴8。齿条杆5的轴向的两端部分别经由横拉杆9和一对转向臂与一对转向轮联接。由此,如果齿条杆5向轴向移动,则各转向臂经由各横拉杆9被拉伸,由此能够改变一对转向轮的方向。
32.在齿条壳10的两端形成的筒状端部的内周面,缓冲部组装体以从外周包围齿条杆5的方式固定。缓冲部组装体为树脂制或具备树脂制的缓冲部件,如果齿条杆5移动到行程末端,则联接部的端面与缓冲部组装体的缓冲部件抵接而缓冲部件发生变形,由此能够对冲击进行缓冲。该缓冲机构是广为人知的机构。
33.并且,齿条杆5在构成壳体3的一部分的大致圆筒状的齿条壳10的齿条杆收纳部11内,以轴向两端部露出到外部的状态能够向轴向移动地收纳。齿条壳10通过金属制成并通过铸造在轴向上分割为两部分形成,利用多个螺栓(未图示)使对齿条杆5的轴向一端侧进行收纳的第一壳体12与对齿条杆5的轴向另一端侧进行收纳的第二壳体13进行连接。
34.需要说明的是,齿条杆收纳部11通过在第一壳体12的内部沿轴线贯通的第一齿条杆收纳部14和在第二壳体13的内部沿轴向贯通的第二齿条杆收纳部15构成。并且,在齿条壳10的轴向两端部遍及横拉杆9地分别安装有呈蛇腹状形成的保护套16。这些保护套16通过合成橡胶材料等弹性材料以确保规定的挠性的方式形成,从而抑制水或灰尘等进入壳体3内部。
35.操舵助力机构2具备:电动马达17,其为生成操舵助力的驱动部;传递机构18,其将电动马达17的驱动力向齿条杆5传递;各种传感器,其对动力转向装置的各种状态量进行检测;控制器19(电子控制装置),其基于各种传感器输出的信号等对电动马达17进行驱动控制。在这里,电动马达17和传递机构18构成转向执行机构。
36.电动马达17是基于三相交流电驱动的、所谓的三相交流马达,具备构成壳体3的一部分的马达壳体23和在马达壳体23内设置的马达要素。
37.马达要素具有多个独立的驱动系统的线圈,通过向至少一个驱动系统的线圈或所有驱动系统的线圈通电,能够使马达驱动。本实施例作为双重系统具有与第一驱动系统对应的线圈和与第二驱动系统对应的线圈这两个线圈。需要说明的是,不限于所搭载的线圈为双重系统,能够成为与三个系统以上的驱动系统对应的数量的线圈。
38.并且,驱动系统在正常的状态下能够向所有驱动系统的线圈通电而对马达要素进行驱动,并且,通过以第一驱动系统为主驱动系统在正常时对第一驱动系统的线圈进行通电(第二驱动系统可以使通电停止),通过以第二驱动系统为副驱动系统,也能够作为在第一驱动系统发生了故障的情况下的备份用驱动系统而向线圈通电。
39.各种传感器中,对自方向盘的中立舵角的转动量即舵角进行检测的舵角传感器和向转向轴4输入的扭矩进行检测的扭矩传感器一起收纳于以包围转向轴4的外周的方式形成的壳体22内。
40.对传感器类进行保护的壳体22通过在对齿条杆进行收纳的齿条壳10的一部分形成的传感器壳体21和在该传感器壳体21通过固定螺栓固定的传感器罩20沟通。传感器罩20形成为从规定厚度的平板制成的圆盘状。
41.在壳体22中收纳的舵角传感器绕转向轴4的输入轴7的外周安装,基于输入轴7的转动角对舵角进行检测。并且,舵角传感器具有与第一驱动系统和第二驱动系统对应的双重系统的舵角检测部,他们别被对舵角进行检测。
42.扭矩传感器也收纳于壳体22,该扭矩传感器遍及输入轴7和输出轴8之间设置,基于输入轴7与输出轴8的相对旋转的位移量对扭矩进行检测。
43.并且,扭矩传感器具有与第一驱动系统和第二驱动系统对应的扭矩检测部,他们
分别对操舵扭矩进行检测。需要说明的是,舵角传感器和扭矩传感器经由沿着齿条壳10的外周设置的线束(未图示)与控制器19电连接。
44.并且,操舵角传感器和扭矩传感器分别作为主副双重系统设置,在正常时主操舵角传感器和扭矩传感器的检测值用于电动马达的驱动控制,在包含主操舵角传感器、扭矩传感器的元件、检测信号线的检测系统中产生了异常的情况下,也可以改为在电动马达的驱动控制中使用副操舵角传感器和扭矩传感器的检测信号。
45.在电动动力转向装置中,通过对方向盘进行操作而使转向轴4向任一方向被进行转动操作,扭矩传感器对该转向轴4的转动方向和转动扭矩进行检测,控制器19基于该检测值对电动马达17的驱动操作量进行运算。
46.基于该运算的驱动操作量通过控制器19的功率开关元件来驱动电动马达17,以对转向轴4向与操作方向相同的方向进行驱动的方式使电动马达17的输出轴转动。输出轴的转动经由未图示的输入输出带轮向未图示的螺母传递,通过螺母的旋转驱动齿条杆而对机动车进行转向。
47.在本实施例中,电动马达17的驱动操作量的运算通过第一电子控制部(第一驱动系统)ec1和第二电子控制部(第二驱动系统)ec2电子控制部分别进行,基于运算的驱动操作量通过第一电子控制部(第一驱动系统)ec1和第二电子控制部(第二驱动系统)ec2的功率开关元件对电动马达17进行驱动。
48.并且,第一电子控制部(第一驱动系统)ec1和第二电子控制部(第二驱动系统)ec2电子控制部各自的操作量的分担进行作为等分分别输出50%的操作量而使马达输出为100%的驱动,并且,以马达所要求的输出为100%时也可以不使该驱动分担分别为50%而成为一方比他方大的分担比(例如以一方的驱动系统为60%、以另一方的驱动系统为40%)。
49.在本实施方式中,在电子控制装置的安装基板的一方的面即第一面安装第一发热部件(例如,mosfet),在另一方的面即第二面安装第二发热部件(例如,电容器),使对第一面的第一发热部件的热进行散热的第一散热部件同与第一发热部件的安装位置对应的位置的第二面接触而向马达壳体散热,使对第二面的第二发热部件的热进行散热的第二散热部件同与第二发热部件的安装位置对应的位置的第一面接触而向罩散热。
50.由此,发热部件从安装基板经由各导热部件向各框体散热。因此,发热部件的热向安装基板传递,能够使所传递的热从安装基板向第一散热部件和第二散热部件传递。
51.并且,传递到电路基板的热向发热部件的周围扩散地传递,因而能够通过比一个发热部件的安装面积大的面积使第一散热部件和第二散热部件与电路基板接触,因此能够扩大导热面积,能够使导热性提高。并且,也能够起到以下任一效果。
52.能够使在位于罩侧的第一面安装的第一发热部件的热经由与罩侧的相反侧的第二面接触的第一散热部件向马达壳体散热,并且,能够使在位于罩侧的相反侧的第二面安装的第二发热部件的热经由与罩侧的第一面接触的第二散热部件向罩散热,能够高效地将发热部件的热向外部的大气散热。
53.需要说明的是,第二面与第一散热部件的接触或第一面与第二散热部件的接触分别直接接触,或者包含在第二面与第一散热部件之间或第一面与第二散热部件之间配置散热片或散热膏(散热脂、散热凝胶等)、减小接触面的间隙的素材或者使导热性提高的素材
等中间素材,即间接接触的情况。
54.这些中间素材能够使用fipg等热固化性树脂素材或随着时间经过而固化的固化性树脂等,并且,通过使用具有弹性的素材。并且,作为其他效果,在产生金属罩的固定尺寸的偏差的情况下,在组装时,存在金属罩与发热元件过度紧贴而发热元件受损的隐患,相反存在金属罩不与发热素子充分紧贴而影响发热元件的散热的隐患。
55.但是,在本实施例中,能够使罩与罩侧的发热部件处于非接触的状态,能够抑制在罩侧配设的发热部件的损伤的隐患。并且,能够抑制将通过环境温度而产生的金属罩的热收缩所产生的应力负荷施加给发热元件。
56.以下,使用图2至图6对本发明实施方式的电动动力转向装置的具体构成详细地进行说明。
57.如图2至图4所示,构成电动动力转向装置的电动马达17包含具有由铝合金等金属制成的筒部且导热性好的马达壳体25(第二外装部件或第二框体)以及收纳在其中的电动马达要素26,成为电子控制部的控制器19包含与马达壳体25的旋转轴30的输出部35配置在相反侧并且由铝合金等金属制成的导热性好的罩27(第一外装部件或第一框体)以及被其覆盖而被收纳的电子控制部28。需要说明的是,以下将罩27表述为金属罩27。
58.需要说明的是,在本实施例中,罩27为金属制,除了具有导热性的树脂制罩之外,也能够使用以使金属制的第二散热部件的一部分的表面露出的方式进行嵌件成型的树脂罩。
59.在金属罩27与马达壳体25之间配置有具备对电子控制部28进行收纳的空间且由铝合金等金属制成的导热性好的控制部收纳框体52(第二外装部件),后文将对其细节进行说明。而且,在该控制部收纳框体52的一方侧固定有马达壳体25,在控制部收纳框体52的另一方侧固定有金属罩27。
60.因此,在马达壳体25的端面部(对应于后述侧壁体37),在控制部收纳框体52与金属罩27之间收纳、配置有电子控制部28。在这里,控制部收纳框体52能够与马达壳体25一体地构成。因此,能够将控制部收纳框体52和马达壳体25一起定义为马达壳体25(第二外装部件)。
61.并且,该控制部收纳框体52由铝合金制成因而作为散热器发挥作用。因此,通过将控制部收纳框体52和马达壳体25组合而能够增大热容量,能够耐受更多的热。在本实施方式中如后所述,能够使发热量多的mosfet的热流向控制部收纳框体52和马达壳体25。
62.而且,金属罩27和控制部收纳框体52在其对置端面通过粘接剂、熔接或固定螺栓一体地固定。在本实施方式中,使用粘接剂使金属罩27和控制部收纳框体52一体化。粘接剂具有防水性的密封功能,能够适用热固化性树脂材料等。
63.马达壳体25在内部形成对电动马达要素26进行收纳的收纳空间29。电动马达要素26基本上具备旋转轴30和固定于该旋转轴30的转子31、位于转子31周围的定子32。马达壳体25形成为有底筒状,在有底部33的中央部分安装有滚珠轴承34,该滚珠轴承34对旋转轴30进行轴支承。
64.在从有底部33突出的旋转轴30的输出部35固定有输出带轮36,在该输出带轮36卷挂有未图示的橡胶制的带。另外,该带也卷绕于与齿条杆螺合的螺母的输入带轮,螺母随着旋转轴30的旋转而正反转,使齿条杆移动而进行转向动作。
65.并且,在电动马达要素26的输出部35的相反侧的马达壳体25的端面,安装有具备对马达壳体25的收纳空间29进行密闭的盖的功能的侧壁体37(相当于端面部)。该侧壁体37与沿着马达壳体25的轴向向输出部35侧延伸形成的卡合段部38卡合,通过夹子39固定、防脱。因此,在从马达壳体25的开口端面40到侧壁体37之间,在旋转轴30的轴向上形成有规定长度(l1)的空间(开口部)41。
66.在侧壁体37的中央部部分具有轴承收纳部37a,在该轴承收纳部37a与滚珠轴承34同轴地收纳有滚珠轴承42,在该滚珠轴承42轴支承有旋转轴30。因此,旋转轴30被滚珠轴承34,42轴支承而能够旋转自如。
67.马达壳体25和侧壁体37由铝合金制成,作为将在电动马达要素26产生的热、在后述电源电路或电力转换电路等发热部件产生的热向外部大气的散热部件发挥作用。并且,通过耐受上述热,能够使其作为抑制电动马达要素26、发热部件的过度的温度上升的散热部件发挥作用。
68.需要说明的是,马达壳体25的开口端面40通过分体的侧壁体37密闭,但显然也可以与马达壳体25一体形成。在该情况下,有底部33分体形成。
69.并且,金属罩27的开口端43的前端插入在控制部收纳框体52的开口端44形成的、沿着旋转轴30的轴线的环状的收纳槽,向收纳槽填充具备密封功能的粘接剂而实现液密。而且,在金属罩27的内侧形成有对电子控制部28进行收纳的收纳空间45。
70.在该收纳空间45收纳的电子控制部28包含:电源电路,其包含生成必要的电源的电源ic元件和电源平滑用电容器48a、能够对电源供给进行切断的开关元件等;电力转换电路,其具有对电容器48b和由线圈组成的噪音滤波电路、对电动马达17的电动马达要素26进行驱动控制的mosfet|、或者具有由igbt等组成的功率开关元件47;控制电路,其包含对该功率开关元件进行控制的微型计算机等构成的运算处理装置;预驱动器电路,其从运算处理装置接收操作信号而转换为电力转换电路的驱动信号(栅极信号);通信用驱动器等,其与can通信等车辆内网络连接而收发通信信号;功率开关元件的输出端子与电动马达的线圈输入端子经由母线电连接。
71.电子控制部28例如在玻璃环氧基板等树脂基板所组成的一片安装基板46的两面安装有作为构成上述电源电路、电力转换电路和控制电路的“控制部件”的电子部件或电气部件。在图2中,与本实施例相关的主要电子部件以电气部件为代表显示。例如,在安装基板46的金属罩27侧的第一面46a安装有功率开关元件即mosfet 47、线圈49等,在安装基板46的电动马达要素26侧的第二面46b安装有构成电源电路的电容器48a、构成噪声滤波电路的电容器48b等。
72.在这里,mosfet 47、电容器48a,48b的发热量大,在本实施方式中被视为具有“发热属性”的“发热部件”。除此之外的电子部件或电气部件,例如,线圈49或构成控制电路的微型计算机以及它们的周边电路等的发热量没有那么大因而不能被视为发热部件。其中,只要能够被视为发热部件,就可以被视为发热部件。
73.安装基板46载置于在控制部收纳框体52的内部形成的基板载置段部52s之上,由此进行安装基板46的轴向定位。也就是说,根据该基板载置段部52s的长度,收纳空间45被分为两部分,觉得后述第一电气/电子部件收纳空间50的旋转轴方向的距离(l2)和第二电气/电子部件收纳空间51的旋转轴方向的距离(l3)。在本实施方式中,安装基板46固定于比
控制部收纳框体52的金属罩27侧的开口端稍微向马达壳体侧后退的位置。
74.在安装基板46与金属罩27之间形成的第一电气/电子部件收纳空间50配置有mosfet 47、线圈49,由此安装于安装基板46的第一面46a。另一方面,在安装基板46与侧壁体37之间形成的第二电气/电子部件收纳空间51配置有电容器48a,48b,它们安装于安装基板46的第二面46b。在这里,安装基板46的第一面46a是与金属罩27相对的安装面,安装基板46的第二面46b是与侧壁体37相对的安装面。
75.金属罩27与安装基板46之间的第一电气/电子部件收纳空间50的旋转轴方向的距离(l2)和侧壁体37与安装基板46之间的第二电气/电子部件收纳空间51的旋转轴方向的距离(l3)具备“l2<l3”的关系,由此,能够缩短电动动力转向装置的旋转轴30的轴向长度(全长)。
76.也就是说,在马达壳体25的内部固定的侧壁体37的滚珠轴承42在侧壁体37的电动马达要素26侧的面靠近电动马达要素26侧设置,成为在侧壁体37的安装基板46侧滚珠轴承42不突出的构造。由此,使从安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)到侧壁体37的距离变长而能够较大地形成第二电气/电子部件收纳空间51。
77.因此,在距离长的第二电气/电子部件收纳空间51能够配置所谓的高度高的电子部件或电气部件。另一方面,缩短安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)至金属罩27的距离而使第一电气/电子部件收纳空间50与电气/电子部件收纳空间51相比较小地形成。因此,在距离短的第一电气/电子部件收纳空间50,能够配置所谓的高度低的电子部件或电气部件。
78.在本实施方式中,高度高的电子部件或电气部件对应电容器48a,48b,电容器48a,48b安装于安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)。另一方面,高度低的电子部件或电气部件对应mosfet 47、线圈49,mosfet47、线圈49安装于安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)。
79.在这里,作为高度高或低这一定义的一个例子,相对于在电子部件或电气部件安装于安装面的面的长度(w)(电子部件的宽度方向长度),表示的是从安装面沿垂直方向延伸的高度(h)大。
80.在图2中作为一个例子表示的是对于电容器48a安装于安装面的面的长度(w)与从安装面向垂直方向延伸的高度(h)的关系。需要说明的是,对于电容器等一部分的电子部件,存在外装形成为圆筒状的电子部件,在这种情况下,能够使在安装面安装的面的长度(w)成为外装圆筒的直径。
81.并且,对于微型计算机、mosfet、驱动元件或各种ic元件等俯视的情况下外装形状为正方形或长方形的电子部件来说,能够成为树脂封装的外装部分的任一片的长度。
82.在本实施方式中,在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)安装的发热部件是自安装面的高度比第一电气/电子部件收纳空间50的距离(l2)短的发热部件,在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装的发热部件是自安装面的高度比第一电气/电子部件收纳空间50的距离(l2)长且比第二电气/电子部件收纳空间51的距离(l3)短的发热部件。
83.这样,在本实施方式中,首要以第一电气/电子部件收纳空间50与第二电气/电子部件收纳空间51的轴向的距离的长度“l2<l3”为前提,具有不能收纳于第一电气/电子部
件收纳空间50的高度的电子部件或电气部件收纳于第二电气/电子部件收纳空间51,由此能够在整体上缩短电动动力转向装置的旋转轴30的轴向的长度。
84.这是由于,利用马达壳体25的收纳空间29,尽可能地使侧壁体37接近电动马达要素26侧,能够使马达壳体25的开口端面40与侧壁体37的距离(l1)变长,最终能够使第二电气/电子部件收纳空间51的距离(l3)变长。
85.并且,作为具体的一个例子,可以将较高的电子部件构成的电路,例如噪声过滤电路、电源平滑电路配置于第二电气/电子部件收纳空间51,将较低的电子部件构成的电路,例如运算处理电路、车辆网络(can)通信电路、电源切断电路、电力转换电路和电力转换电路用驱动电路(预驱动器)等配置于第一电气/电子部件收纳空间50,通过其一个例子能够在整体上缩短电动动力转向装置的旋转轴30的轴向的长度。
86.并且,控制部收纳框体52在与侧壁体37相对的底壁部52a(参照图3)以旋转轴30为中心形成向马达旋转轴方向开口的开口部52b(参照图3)。该开口部52b从外周包围侧壁体37所在侧的马达壳体25的端部,由此,空间(开口部)41与收纳空间45连通。而且,在安装基板46的第二面46b安装的电容器48a,48b的前端侧位于空间(开口部)41内。
87.这样,在安装基板46的第二面46b安装的至少一个一部分电子部件以前端侧处于空间(开口部)41的区域的方式安装,由此在电子部件的安装状态下,能够使该电子部件的前端侧位于空间(开口部)41内,并且,能够使该电子部件的前端侧位于马达壳体25内。
88.通过在空间(开口部)41内或马达壳体25内的一部分配置电子部件的前端侧,能够使旋转轴30的轴向上的安装基板46的配置位置向电动马达17方向靠近,能够确保电子部件的高度寸法并且缩小第二电气/电子部件收纳空间51的距离(l3),因而能够减小旋转轴30的轴向上的电子控制装置的尺寸。
89.在控制部收纳框体52的外侧附近安装有端子部的一部分被树脂模塑的连接器端子组装体53,该连接器端子组装体53沿着马达壳体25的旋转轴30的轴向的外周面,与旋转轴30平行地延伸。
90.如图3、图4所示,连接器端子组装体53具备两个电源用端子组装体53p和两个信号用端子组装体53s。这样,由于具备两个电源用端子组装体53p和两个信号用端子组装体53s,因而电子控制部28成为前述双重系统(冗余系统)的构成。
91.而且,一方的电源用端子组装体53p和信号用端子组装体53s与对第一马达线圈进行控制的第一电子控制部ec1(参照图5)连接,另一方的电源用端子组装体53p和信号用端子组装体53s与对第二马达线圈进行控制的第二电子控制部ec2(参照图5)连接。信号用端子组装体53s除了与舵角传感器连接的信号端子和与扭矩传感器连接的信号端子之外,具有车辆互联网(can)通信用的信号端子等。需要说明的是,后文将对双重系统的安装基板46进行说明。
92.如图2至图4所示,在与金属罩27的安装基板46相对的内壁面27f设有第二散热部件55(参照图3)。该第二散热部件55为铝合金等金属制,以热向金属罩27传递的方式熔接或一体地形成而热耦合。而且,该第二散热部件55如图2所示,成为以金属罩27固定于控制部收纳框体52的状态,与安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)热接触的形状。
93.同样,在控制部收纳框体52的内部设有第一散热部件54。该第一散热部件54为铝合金等金属制,熔接于控制部收纳框体52或者一体地形成而热耦合(参照图4)。第一散热部
件54在控制部收纳框体52固定于马达壳体25的状态下,以热向马达壳体25传递的方式,与马达壳体25的开口端面40紧贴而热耦合。而且,该第一散热部件54如图2所示,成为以安装基板46固定于控制部收纳框体52的状态,与安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)热接触的形状。
94.接着,参照图3、图4对上述说明进行补充。
95.如图3所示,在控制部收纳框体52形成有电源用连接器收纳部56p和信号用连接器收纳部56s。而且,在电源用连接器收纳部56p安装有电源用端子组装体53p,在信号用连接器收纳部56s安装有信号用端子组装体53s。这两个电源用连接器收纳部56p、两个信号用端子组装体53s分别与在安装基板46形成的双重系统的电子控制部连接。
96.在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装有构成双重系统的电容器48a,48b(在附图中仅表示出一方的电容器),与其相对应,两个第二散热部件55与金属罩27的内壁面27f一体地设置。该第二散热部件55沿着电容器48a,48b的配置位置设置,在电容器48a,48b产生的热经由安装基板46、第二散热部件55向金属罩27传递。
97.并且,如图4所示,在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)安装有构成双重系统的mosfet 47和线圈49,与其相对应,两个第一散热部件54设置在控制部收纳框体52的内部。该第一散热部件54沿着mosfet47的配置位置设置,在mosfet 47产生的热经由安装基板46、第一散热部件54向控制部收纳框体52和马达壳体25传递。
98.另外,构成电源电路的mosfet 57安装于安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a),与此相对应,两个第三散热部件58设置在控制部收纳框体52的内部。该第三散热部件58也沿着mosfet 57的配置位置设置,在mosfet 57产生的热经由安装基板46、第三散热部件58向控制部收纳框体52和马达壳体25传递。
99.第三散热部件58与第一散热部件54同样为铝合金等金属制,熔接于控制部收纳框体52或者与其一体形成而热耦合。
100.这样,如图2的箭头所示,在电容器48产生的热经由安装基板46、第二散热部件55向金属罩27传递,由此能够向大气散热,在mosfet 47,58产生的热经由安装基板46、第一散热部件54、第三散热部件58向控制部收纳框体52和马达壳体25传递而能够向大气散热。
101.接着,使用图5、图6对安装基板46与第一散热部件54、第二散热部件55以及第三散热部件58的位置关系进行说明。
102.在这里,如图5所示,构成电子控制部28的电源电路、电力转换电路、控制电路分别构成双重系统,以分割线d为界构成第一电子控制部ec1和第二电子控制部ec2的双重系统。
103.而且,对第一马达线圈进行驱动的第一电子控制部ec1和对第二马达线圈进行驱动的第二电子控制部ec2一起作为常规的电子控制部发挥作用,如果在一方的电子控制部产生异常、故障,则在另一方的电子控制部通过一半的能力对电动马达进行控制、驱动。在这种情况下,电动马达的能力为一半,但能够确保电动动力转向功能。
104.并且,作为与此不同的双重系统,通常通过第一电子控制部ec1对电动马达进行控制、驱动,如果在第一电子控制部ec1发生异常或故障,可以切换为第二电子控制部ec2对电动马达进行控制、驱动。采用双重系统中的哪一个是任意的,但在本实施方式中采用前者的双重系统。
105.在图5中,表示的是安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a),代表性地表
示第一电子控制部ec1和第二电子控制部ec2的发热部件。其中,线圈49在本实施方式中可以被视为是发热部件。
106.在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a),安装有构成电力转换电路的上下臂的mosfet 47ub和相继电器mosfet 47p、构成电源电路的线圈49以及mosfet 57。另一方面,在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装有构成电源电路的电容器48a,48b(以虚线显示)。
107.而且,如图5所示,在与安装有mosfet 47ub和相继电器mosfet 47p的区域对应的、安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)的区域与第一散热部件54接触。也就是说,使对安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)的mosfet 47的热进行散热的第一散热部件54同与mosfet 47的安装位置对应的位置的安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)接触而向控制部收纳框体52和马达壳体25散热。
108.另一方面,在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装有构成电源电路的电容器48a和构成噪声过滤电路的电容器48b。而且,在与安装有电容器48a,48b的区域对应的、安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)的区域与第二散热部件55接触。也就是说,使对安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)的电容器48a,48b的热进行散热的第二散热部件55同与电容器48a,48b的安装位置对应的位置的安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)接触而向金属罩27散热。
109.图6表示的是用于对安装基板46与散热部件54,55的配置关系进行说明的、安装基板46附近的剖面。
110.在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面46a)安装有发热部件即mosfet 47,即高度低的电子部件。而且,在安装基板46与金属罩27之间设有第二散热部件55,该第二散热部件55的轴向的长度成为第一电气/电子部件收纳空间50的距离(l2)。这样,根据在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面)安装的电子部件、电气部件的规格决定第一散热部件54的轴向的长度即可。
111.第二散热部件55与安装基板46的接触面(第一面46a侧)相接触的位置和在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装的电容器48a,48b的安装位置在旋转轴30的轴向上是大致相同的位置。
112.即,在安装基板46中,在电容器48a,48b的安装位置的相反侧(第一面侧),第二散热部件55与安装基板46相接触。优选以使第二散热部件55与安装基板46的接触面(第一面侧)的区域包含电容器48与安装基板46的接触面(第二面46b侧的安装位置)的区域的相反侧(第一面46a侧)的方式决定第二散热部件55的形状。
113.通过这样的构成,从电容器48产生的热经由安装基板46从相反侧(第一面46a侧)向第二散热部件55流动,进一步向金属罩27流动而向大气散热。
114.在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面46b)安装有发热部件即电容器48a,48b、即高度高的电气部件。而且,在安装基板46与侧壁体37之间设有第一散热部件54,该第一散热部件54的轴向的长度成为形成第二电气/电子部件收纳空间51的距离(l3)的一部分的长度。距离(l3)是将第一散热部件54的轴向的长度和从马达壳体25的开口端面40到侧壁体37之间的长度(l1)相加。这样,根据在安装基板46的侧壁体37侧的安装面(第二面)安装的电子部件、电气部件的规格来决定第一散热部件54的轴向的长度即可。
115.第一散热部件54与安装基板46的接触面(第二面46b侧)相接触的位置和在安装基板46的金属罩27侧的安装面(第一面)安装的mosfet 47的安装位置在旋转轴30的轴向上是大致相同的位置。
116.即,在安装基板46中,在mosfet 47的安装位置的相反侧(第二面46b侧),第一散热部件54与安装基板46相接触。优选以使第一散热部件54与安装基板46的接触面(第二面侧)的区域包含mosfet 47与安装基板46的接触面(第一面侧)的区域的方式决定第一散热部件54的形状。通过这样的构成,从mosfet 47产生的热经由安装基板46向第一散热部件54流动,进一步流向控制部收纳框体52和马达壳体25而向大气散热。
117.需要说明的是,在第一散热部件54与安装基板46的接触面(第二面46b侧)、第二散热部件55与安装基板46的接触面(第一面46a侧)形成有间隙,因而能够使具备电气绝缘性的导热性好的散热材料59、例如散热片或散热膏介于该间隙。由此,即使在各个接触面存在微小的间隙,也能够通过散热片或散热膏填补该间隙,能够提高传热效率。
118.在这里,从mosfet 47产生的热比从电容器48产生的热多,因而mosfet48的热向控制部收纳框体52和马达壳体25流动。控制部收纳框体52和马达壳体25的热容量大,因而能够耐受大量的热,另外由于散热面积大,能够高效地进行散热。并且,电容器48的热向金属罩27流动,mosfet47的热向控制部收纳框体52和马达壳体25流动因而热干涉变少,由此能够进一步提高散热性能。
119.根据上述实施方式,在一片安装基板的两面安装电源电路、电力转换电路以及控制电路,但不限于此,也可以在一片安装基板的两面安装上述一个以上的电路,显然,在该情况下也能够应用本发明。
120.如上所述,根据本发明,在安装基板的一方的面即第一面安装第一发热部件,在另一方的面即第二面安装第二发热部件,使对第一面的第一发热部件的热进行散热的第一散热部件同与第一发热部件的安装位置对应的位置的第二面接触而向马达壳体散热,使对第二面的第二发热部件的热进行散热的第二散热部件同与第二发热部件的安装位置对应的位置的第一面接触而向罩散热。
121.由此,在位于罩侧的第一面安装的第一发热部件的热经由与罩侧的相反侧的第二面接触的第一散热部件而向马达壳体散热,在与罩侧位于相反侧的第二面安装的第二发热部件的热经由与罩侧的第一面接触的第二散热部件向罩散热,因而能够使罩与罩侧的发热部件处于非接触状态,能够抑制在罩侧配设的发热部件发生损伤的隐患,而且高效地使发热部件的热向外部散热。
122.需要说明的是,本发明不限于上述实施例,包含各种各样的变形。例如,上述实施例为使本发明容易理解而进行了详细说明,不限于一定具备所说明的所有构成。并且,可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成,并且,能够在某一实施例的构成的基础上追加其他实施例的构成。并且,针对各实施例的构成的一部分,能够进行其他构成的追加、删除、替换。
123.并且,在本实施中,以相对于驾驶员对方向盘进行操作的操舵力施加辅助操舵力的电动动力转向装置为例进行了说明,但也可以适用于以电动马达为动力源,在驾驶员不对方向盘进行操作的状态下自动施加操舵力而进行操舵的电动转向装置或具有自动操舵功能的转向装置。