CN105993115B - 带有控制装置的旋转电机和电动动力转向装置 - Google Patents

带有控制装置的旋转电机和电动动力转向装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于在带有控制装置的旋转电机中使装置小型化。一种带有控制装置的旋转电机，具备：传感器用永磁铁安装于旋转轴的后方侧的转子、固定有支承旋转轴的前方侧的第一轴承的前方侧壳体、收容转子和定子的马达框架、固定有支承旋转轴的后方侧的第二轴承的散热板、以及安装有旋转传感器、微型计算机和驱动回路的控制基板。微型计算机根据来自旋转传感器的信号控制驱动回路并驱动多个开关元件，与开关元件连接的滤波电容器和降噪用线圈中的至少一方配设于比控制基板靠后方侧的位置。

Description

带有控制装置的旋转电机和电动动力转向装置
技术领域
本发明涉及带有控制装置的旋转电机和电动动力转向装置，尤其涉及带有控制装置的旋转电机的小型化。
背景技术
车辆用的电动动力转向装置具有与控制装置一体的旋转电机(例如专利文献1～15)。通常，控制装置配置于旋转电机的输出轴相反侧(例如专利文献1)。在控制装置中，供给驱动电流的动力模块和吸收动力模块所发出的热量的散热板设置于旋转电机的外壳的外侧。散热板经由中间部件与旋转电机的外壳的周部在外径的范围内连接。马达框架上搭载有对旋转电机的输出轴相反侧进行支承的轴承。
在与控制装置为一体的旋转电机中，控制装置中配置有控制基板和散热板(例如专利文献2)。读取转子的旋转角度的旋转传感器与传感器用永磁铁在轴向上相对地设置。传感器用永磁铁被保持于旋转电机的旋转轴的输出轴相反侧的端部。散热板与旋转电机驱动回路的开关元件接触。散热板上设置有输出轴相反侧的轴承，实现了轴长的小型化和部件数量的削减。
在该结构中，在散热板配置有输出轴相反侧的轴承，实现了轴长的缩短和部件数量的削减。由于在散热板和控制基板之间配置有降噪用线圈和电容器，所以输出轴相反侧的轴承与控制基板的距离大。如果旋转电机的轴长大，则旋转电机的尺寸和重量变大。另外，由于配置成降噪用线圈和电容器埋入散热板的内部，所以散热板的体积减少，散热板的热容量下降。另外，在使控制基板的开关元件与散热板接触来吸收热量的情况下，由于散热板与控制基板的距离变大，所以突起部的长度变大，旋转电机的尺寸和重量变大。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-229227号公报
专利文献2:日本特开2011-200022号公报
专利文献3:日本特开2002-345211号公报
专利文献4:日本特开2008-174097号公报
专利文献5:日本特表2004-512462号公报
专利文献6:国际公开2013/132584号
专利文献7:国际公开2013/111365号
专利文献8:日本特开2013-153580号公报
专利文献9:日本特开2008-219994号公报
专利文献10:日本特开2003-199295号公报
专利文献11:日本特开平07-312493号公报
专利文献12:日本特开2003-299317号公报
专利文献13:日本特开2003-324914号公报
专利文献14:日本特开2014-043122号公报
专利文献15:日本特开2014-075866号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是为了解决上述课题而做出的，目的在于在带有控制装置的旋转电机中使装置小型化。
用于解决课题的手段
本发明的带有控制装置的旋转电机具备：转子，所述转子的传感器用永磁铁安装于旋转轴的后方侧；定子，所述定子具有定子铁芯和电枢绕组，多个马达端子与电枢绕组连接；前方侧壳体，所述前方侧壳体固定有支承旋转轴的前方侧的第一轴承；马达框架，所述马达框架与前方侧壳体结合，并收容转子和定子；散热板，所述散热板固定有支承旋转轴的后方侧的第二轴承，形成有供马达端子贯通的第一贯通孔，并搭载有多个开关元件；控制基板，所述控制基板配置于比散热板靠后方侧的位置，并安装有旋转传感器、微型计算机和驱动回路；滤波电容器，所述滤波电容器与所述多个开关元件连接；降噪用线圈，所述降噪用线圈与多个开关元件连接；以及第一回路配线部件，所述第一回路配线部件配设于比控制基板靠后方侧的位置，并安装有滤波电容器和降噪用线圈，旋转传感器与传感器用永磁铁相对，微型计算机根据来自旋转传感器的信号，控制驱动回路并驱动多个开关元件，滤波电容器和降噪用线圈中的至少一方配设于比控制基板靠后方侧的位置。
发明的效果
根据本发明，由于散热板兼用做后方侧的壳体，所以能够实现部件数量的削减、成本的降低和轴向的尺寸的降低。
附图说明
图1是电动动力转向装置的说明图。
图2是实施方式1的旋转电机的说明图。
图3是表示轴保持部的第一实施例的说明图(图3A)、表示轴保持部的第二实施例的说明图(图3B)和表示轴保持部的第三实施例的说明图(图3C)。
图4是表示控制装置的回路图的说明图。
图5是表示散热板的剖视图(图5A)和表示散热板的俯视图(图5B)。
图6是说明开关元件的结构的剖视图(图6A)、说明开关元件的第一结构的俯视图(图6B)和说明开关元件的第二结构的俯视图(图6C)。
图7中，图7A是说明动力模块的结构的第一剖视图。图7B是说明动力模块的第一结构的俯视图。图7C是说明动力模块的第二结构的俯视图。图7D是说明动力模块的结构的第二剖视图。图7E是说明动力模块的第三的结构的俯视图。图7F是说明动力模块的第四结构的俯视图。
图8是表示第二回路配线部件的剖视图(图8A)和表示第二回路配线部件的俯视图(图8B)。
图9是表示控制基板的剖视图(图9A)和表示控制基板的俯视图(图9B)。
图10是第一回路配线部件的说明图。
图11是散热板的组装方法的说明图。
图12是固定马达框架和散热板的工序的说明图。
图13是向旋转轴(轴)压入转子铁芯的工序的说明图。
图14是将永磁铁粘接固定于转子铁芯的工序的说明图。
图15是将前方侧的轴承的外圈固定于壳体的轴贯通孔的工序的说明图。
图16是向转子插入散热板的工序的说明图。
图17是固定带轮的工序的说明图。
图18是将传感器用永磁铁固定于轴的工序的说明图。
图19是安装第二回路配线部件和控制基板的工序的说明图。
图20是固定第一回路配线部件和控制装置外壳的工序的说明图。
图21是表示实施方式2的散热板的剖视图(图21A)和表示实施方式2的散热板的俯视图(图21B)。
图22是实施方式3的旋转电机的说明图。
图23是表示实施方式4的第二回路配线部件的剖视图(图23A)和表示实施方式4的第二回路配线部件的俯视图(图23B)。
图24是实施方式5的旋转电机的说明图。
图25是实施方式6的旋转电机的说明图。
图26是实施方式7的旋转电机的说明图。
图27是实施方式8的旋转电机的说明图。
图28是实施方式9的旋转电机的说明图。
图29是实施方式10的旋转电机的说明图。
图30是表示实施方式11的散热板的剖视图(图30A)和表示实施方式11的散热板的俯视图(图30B)。
图31是表示实施方式12的旋转电机的剖视图(图31A)和表示实施方式12的旋转电机的俯视图(图31B)。
图32是表示实施方式13的旋转电机的剖视图(图32A)和表示实施方式13的旋转电机的俯视图(图32B)。
图33是表示实施方式14的旋转电机的剖视图(图33A)和表示实施方式14的旋转电机的俯视图(图33B)。
图34是实施方式15的旋转电机的说明图。
图35是实施方式16的旋转电机的说明图。
图36是表示第二回路配线部件的剖视图(图36A)和表示第二回路配线部件的俯视图(图36B)。
图37是表示控制基板的剖视图(图37A)和表示控制基板的俯视图(图37B)。
图38是实施方式17的旋转电机的说明图。
图39是实施方式18的旋转电机的说明图。
图40是实施方式19的旋转电机的说明图。
图41是实施方式20的旋转电机的说明图。
图42是实施方式21的旋转电机的说明图。
图43是实施方式22的旋转电机的说明图。
图44是实施方式23的旋转电机的说明图。
图45是实施方式24的旋转电机的说明图。
图46是实施方式25的旋转电机的说明图。
具体实施方式
以下，根据附图，详细地说明本发明的带有控制装置的旋转电机和电动动力转向装置的实施方式。此外，本发明不被以下的所述内容所限定，而是能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。在图中，附与相同的附图标记的结构要素表示相同或相当的结构要素。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式的汽车的电动动力转向装置100的说明图。控制装置4与马达部5连结并一体化，构成旋转电机10。电源从电池或发电机经由连接器3a向旋转电机10的控制装置4供给。旋转电机10的马达部5具备定子15和转子16。当驾驶员对方向盘1a进行操舵时，其转矩经由转向轴1b而传递给轴1c。此时，转矩传感器2检测到的转矩(转矩信号)被变换为电信号，经由连接器3b传递给旋转电机10的控制装置4。另一方面，车速等汽车信息被变换为电信号，经由连接器3c而传递给旋转电机10的控制装置4。
旋转电机10沿与齿条轴的移动方向平行的方向配置(参照箭头的方向)。控制装置4根据转矩信号和汽车信息，计算所需要的辅助转矩，并向马达部5供给电流。旋转电机10所产生的转矩被内置有传送带和滚珠丝杠的变速箱6减速，产生使位于齿条箱7的内部的齿条轴7a沿箭头的方向移动的推力。由此，横拉杆8发挥作用，能够使轮胎转舵，使车辆转向。横拉杆是指，为了与手柄操作配合地使操舵轮(主要是前轮)左右移动而将从转向齿轮箱到车轮的转向臂的部分连结起来的杆(棒)。利用由旋转电机10的转矩辅助的操舵力，驾驶员能够以少的操舵力使车辆转向。齿条罩9设置成使异物不会侵入装置内。
根据图2，详细地说明本发明的实施方式1的旋转电机的结构。旋转电机10具有控制装置4与马达部5连结并一体的结构。旋转电机10的旋转轴16b上安装有带轮14和传感器用永磁铁23。这里，对于旋转电机10的旋转轴16b，将安装有带轮14的一方称为前方侧(或输出轴侧)。另外，将安装有传感器用永磁铁23的一方称为后方侧(或输出轴相反侧)。控制装置4配置于旋转电机10的后方侧(或输出轴相反侧)。旋转电机10和控制装置4从轴向看大致为圆形形状。
旋转电机10的定子15由将电磁钢板层叠而构成的定子铁芯15a和收纳于定子铁芯15a的电枢绕组15b构成。定子铁芯15a固定于马达框架22a。前方侧壳体22b设置于旋转电机10的前表面部。马达框架22a和前方侧壳体22b由螺栓17e固定。前方侧壳体22b上设置有前方侧的轴承17a(第一轴承)。前方侧的轴承17a与后方侧的轴承17b(第二轴承)共同地将旋转轴16b旋转自如地进行支承。
在定子铁芯15a的齿上，经由绝缘体而卷绕着三相(U相、V相、W相)的电枢绕组15b。各电枢绕组彼此连接，构成三相连接。三相连接的各端子分别与共计三个马达端子21连接。这里，马达端子存在由与马达的电枢绕组电连接的导体构成的情况、以及由与电枢绕组电连接的接线板的端子构成的情况等。电枢绕组15b中流过用于使旋转电机10驱动的电流，因此电枢绕组15b会发热。因此，构成为经由马达框架22a等放热和冷却的结构。旋转电机10也可以是在转子铁芯16a中埋入永磁铁的结构、或者是不使用永磁铁的磁阻电动机或感应电机。
旋转电机10的转子16由转子铁芯16a、旋转轴16b、永磁铁16c等构成。转子铁芯16a向旋转轴16b压入。永磁铁16c固定于转子铁芯16a的表面。在旋转轴16b的后方侧的前端部直接安装有传感器用永磁铁23。传感器用永磁铁23从散热板20向后方侧突出。由于旋转轴16b的轴向的长度缩短，所以能够减小传感器用永磁铁23相对于旋转传感器24的偏心量。传感器用永磁铁23在后方侧产生磁通。为了降低在传感器用永磁铁的后方侧产生的磁通的泄漏，在旋转轴16b和传感器用永磁铁23之间安装非磁性的支架即可。
控制装置4中搭载有旋转电机驱动回路，该旋转电机驱动回路为了驱动旋转电机10而具有开关元件12。开关元件12具备金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor)等。控制装置4中设置有电源供给用的连接器3a、接收来自转矩传感器2的信号(转矩信号)的连接器3b、接收车速等汽车信息的连接器3c。控制装置4具备控制基板13、控制装置外壳18、回路配线部件26a(第二回路配线部件或第二个回路配线部件)和回路配线部件26b(第一回路配线部件或第一个回路配线部件)。回路配线部件26a配置于比散热板20靠后方侧且比控制基板13靠前方侧的位置。回路配线部件26b配置于比控制基板13靠后方侧的位置。具有小电流用部件的控制基板13的配置构成为沿着与旋转电机10的旋转轴16b垂直的面的配置。
控制装置4中，除了开关元件12，还配置有滤波电容器19、共模线圈11a、普通模线圈11b等。共模线圈11a和普通模线圈11b为了降低噪声而设置，配置于比控制基板13靠后方侧的位置。同样地，为了对电流进行滤波而设置的滤波电容器19配置在比控制基板13靠后方侧的位置。控制装置4被控制装置外壳18覆盖。控制装置外壳18既可以是树脂的结构，也可以是氯化铝等金属的结构、也可以是树脂与氯化铝等金属组合的结构。控制装置外壳18构成为通过与滤波电容器19接触来进行放热和冷却的结构。滤波电容器19、共模线圈11a和普通模线圈11b由母线电连接。降噪用线圈11和滤波电容器19配置于比控制基板13靠后方侧的位置。在比控制基板13靠后方侧的位置配置降噪用线圈11和滤波电容器19中的至少一方也能够得到同样的效果。
像这样，由于滤波电容器和降噪用线圈中的至少一方配置于比控制基板靠后方侧的位置，因此，能够避免在散热板的内部配置降噪用线圈11和滤波电容器19中的至少一方。能够确保单位轴长的散热板20的体积，此外，使散热板20的轴向的尺寸小型化并提高热容量。此外，由于在后方侧的轴承17b和控制基板13之间配置降噪用线圈11和滤波电容器19中的至少一方，因此，后方侧的轴承17b与控制基板13之间的距离变小。结果是，旋转电机10的尺寸小型化，并且旋转电机10能够轻量化。
滤波电容器19的周围通过与控制装置外壳18直接或经由树脂等间接地接触，从而进行放热和冷却。因此，抑制了滤波电容器19的温度上升，提高了滤波电容器19的可靠性。此外，在滤波电容器19的端面和控制装置外壳18之间设置有间隙。因此，即使滤波电容器19的内压力上升，控制装置外壳18也不会构成阻碍，滤波电容器19的框体能够膨胀，具有降低内压力的效果。不过，滤波电容器19与控制装置外壳18也可以不接触。
使用图3A至图3C来说明旋转电机10的旋转轴16b的结构。旋转轴16b在两端设置有轴保持部16d，构成为能够从两端固定旋转轴16b的结构。例如，如图3A所示，轴保持部16d是设置于轴的中央部的与轴为同心圆状的凹部。通过这样构成，在组装时能够从两端固定轴，能够防止在组装定子和转子时的转子与定子的抵接。另外，如图3B所示，轴保持部是设置于轴中央部的与轴为同心圆状的轴突出部。另外，如图3C所示，轴保持部是设置于轴端部的一部分的缺口部。任何一种情况下都能够得到同样的效果。在旋转轴16b的一方的前端部即前方侧压入有带轮14。带轮14向电动动力转向装置的传送带传递驱动力。
图4表示控制装置的回路图的一例。在控制装置4中，设置有电源供给用的连接器3a、接收来自转矩传感器2的转矩信号的连接器3b、接收车速等汽车信息的连接器3c。定子15的电枢绕组15b进行Y接线。为了与三相的各相对应，设置有三个开关元件12。各个开关元件12中，安装有金属氧化物半导体场效应晶体管12a、金属氧化物半导体场效应晶体管12b、金属氧化物半导体场效应晶体管12c和分流电阻12d。在三相桥接回路的U相中，金属氧化物半导体场效应晶体管12a构成U相+侧支路，金属氧化物半导体场效应晶体管12b构成U相－侧支路。金属氧化物半导体场效应晶体管12a的一端与电流滤波用的滤波电容器19和降噪用线圈(尤其是普通模线圈)11连接。
金属氧化物半导体场效应晶体管12b的一端经由分流电阻12d与车辆的接地电位部连接。金属氧化物半导体场效应晶体管12a与金属氧化物半导体场效应晶体管12b的连接点成为三相桥接回路的U相交流侧端子。金属氧化物半导体场效应晶体管12c的一端与U相交流侧端子连接，另一端与电枢绕组15b的U相端子连接。W相的开关元件12和V相的开关元件12也是同样的结构。
安装于电源继电器30的金属氧化物半导体场效应晶体管30a和金属氧化物半导体场效应晶体管30b的一端彼此相互连接。金属氧化物半导体场效应晶体管30a的另一端经由降噪用线圈11与三相桥接回路的+侧直流端子连接。金属氧化物半导体场效应晶体管30b的另一端经由连接器3a与搭载于车辆的电池31连接。安装于控制基板13的FET驱动回路13b的输出端与金属氧化物半导体场效应晶体管12a～12c的栅极连接。FET驱动回路13b以各自规定的时机向这些栅极赋予门驱动信号。转矩信号和汽车信息分别从连接器3b和连接器3c输入安装于控制基板13的微型计算机13a。微型计算机13a根据来自旋转传感器24的旋转检测信号，对FET驱动回路13b输出的门驱动信号的输出时机进行控制。控制装置中安装有各种电容器和线圈。在线圈中，共模线圈11a、普通模线圈11b分别是最大和第二大的。另外，在电容器中，滤波电容器最大。另外，为了对电流进行滤波而设置的滤波电容器19具有最大的容量。滤波电容器当然也可以配置多个(例如三个)。
使用图5A和图5B对散热板进行说明。如图5A所示，散热板20上设置有与马达框架22a嵌合的散热板凸部20a。通过在散热板20上设置散热板凸部20a，散热板20和马达框架22a之间的热阻下降。能够将散热板20的热量更多地传递给马达框架22a，能够提高散热板20的热容量，因此，开关元件12的冷却性提高。另外，通过对散热板20和马达框架22a使用相同的金属材料，从而两者的热膨胀系数相等，提高了在马达部5的温度变化时的马达框架22a和散热板20的固定强度。另外，通过对散热板20和马达框架22a使用铝或铝合金，从而能够实现马达框架22a和散热板20的轻量化和热传导率的提高。
散热板20利用散热板凸部20a与马达框架22a进行热压配合、压入或螺纹固定。在这里，散热板20通过热压配合固定于旋转电机10的马达框架22a。通过像这样将散热板20固定于马达框架22a，从而散热板20的热量高效地传递给马达框架22a。尤其是，通过进行热压配合或压入，散热板20与马达框架22a之间的热阻大幅下降，能够将散热板20的发热更大量地传递给马达框架22a。散热板20的热容量提高，因此，能够提高开关元件12的冷却性能。
散热板20为了增加体积而构成为从轴向看时是大致圆形形状。如图5B所示，在散热板20的后方侧的面上设置有三个开关元件配置部20c和一个开关元件配置部20h。另外，设置有贯通散热板20的三个电气配线贯通孔20d。开关元件配置部20c与三相的开关元件分别对应。开关元件配置部20h与电源继电器30对应。三个马达端子21贯通各自的电气配线贯通孔20d。此时，能够使各个电气配线贯通孔变小，所以能够增加散热板的体积，由于能够提高散热板的热容量，所以能够提高开关元件的冷却性能。
传感器用永磁铁23的外径比散热板20的轴贯通孔20b的外径的最小部大。因此，能够使散热板20的轴贯通孔20b小，提高散热板20的热容量，并且能够使用外径大的传感器用永磁铁23。从传感器用永磁铁23产生的磁场均匀，旋转传感器24的精度提高。传感器用永磁铁23从散热板20向后方侧突出。不需要在散热板20的内部设置外径比轴贯通孔20b的外径的最小部大的传感器用永磁铁，能够增大散热板20的体积。能够提高散热板的热容量，由于散热板20的热容量提高，所以开关元件12的冷却性能提高。另外，能够使传感器用永磁铁23与控制基板13的距离靠近，从传感器用永磁铁23产生的磁场均匀，旋转传感器24的精度提高。
根据图6A～图6C，对开关元件进行补充说明。控制装置中安装有用于驱动旋转电机的旋转电机驱动回路。该旋转电机驱动回路具有具备金属氧化物半导体场效应晶体管等的开关元件12。开关元件12中流动着用于旋转电机驱动的电流，因此会发热。因此，将开关元件12经由粘接剂或绝缘片等与散热板20的开关元件配置部20c接触，并进行放热和冷却。在图6B中，与散热板20接触的开关元件12构成为将裸芯片安装于DBC(Direct BondedCopper)基板12s的结构。
开关元件12配置成围绕着一个电源继电器30地在圆周上以大致90度的间隔排列。电源继电器30具有金属氧化物半导体场效应晶体管30a和金属氧化物半导体场效应晶体管30b的裸芯片。三相的开关元件12具有金属氧化物半导体场效应晶体管12a、金属氧化物半导体场效应晶体管12b、金属氧化物半导体场效应晶体管12c和分流电阻12d。开关元件的端子12t与从旋转电机向控制装置侧配线的三个马达端子的端部通过焊接、压配合、焊料等电连接。这里，三个开关元件中的一个在必要时发挥将旋转电机进行电切断的作用，即马达继电器的作用。此外，使开关元件为三相，但也可以是两相、五相、六相等相数不同，开关元件的数量也可以是三个以外的数量。开关元件的端子12t与从旋转电机向控制装置侧配线的三个马达端子的端部通过焊接、压配合、焊料等电连接。开关元件的端子12t也可以与回路配线部件通过焊接、压配合、焊料等电连接，此外，与马达端子通过焊接、压配合、焊料等电连接。
图6C表示不设置电源继电器的情况。在不设置电源继电器的情况下，开关元件12以大致120度的间隔配置。能够将开关元件的面积确保得大，能够使开关元件的发热高效地传递给开关元件配置部，能够得到降低开关元件的温度上升的效果。此外，在图中，省略了将裸芯片和分流电阻12d电连接的导线和搭接等连接部。三相的开关元件12为共同的设计，能够实现低成本化。
根据图7A、图7B和图7C，对开关元件进一步进行补充说明。在前面的图中，构成为将裸芯片安装于DBC基板，但开关元件12也可以构成为将裸芯片用树脂封住的动力模块。通过将裸芯片用树脂成模的结构，能够将开关元件12m的发热高效地传递给开关元件配置部，能够得到降低开关元件12m的温度上升的效果。另外，如图7D、图7E和图7F所示，也可以是在开关元件12上设置回路端子27b的结构。
图8A和图8B表示回路配线部件的一例。回路配线部件26包含回路配线部件26a和回路配线部件26b，所述回路配线部件26a配置于比散热板20靠后方侧且比控制基板13靠前方侧的位置，所述回路配线部件26b配置于比控制基板13靠后方侧的位置。回路配线部件26a由母线26c、框架26d、定位部26e、电源端子27a、回路端子27b等构成。框架26d由树脂等绝缘部件构成，对母线26c等进行保持。框架26d也可以与母线26c一体成型。回路配线部件26a的母线26c与电源端子27a连接。电源端子27a与电源供给用的连接器3a连接。母线26c与开关元件12连接。即，构成为从连接器3a供给的电力向开关元件12供电的结构。此外，也可以是回路端子27b不设置于回路配线部件而是设置于开关元件的结构。在该情况下，回路配线部件不设置有回路端子。
图9A是表示控制基板的侧视图。图9B是从前方侧观察控制基板的示意图。在该图中，省略了回路的详细情况，只描画了小电流部件的一部分。控制基板13是薄板状，为了确保用于安装部件和配线图案的面积，构成为从轴向观察时大致为圆形形状。控制基板13根据从连接器3b和连接器3c的输入端子接收的信息，为了适当地驱动旋转电机而向开关元件12发送控制信号。此时，在控制基板13的小电流用部件中，微型计算机13a和FET驱动回路13b由于有电流流过，所以与其它的部件相比发热量大。多个回路端子27b分别通过多个贯通孔13e而延伸至回路配线部件26b，与滤波电容器19和降噪用线圈11连接。
控制信号由回路端子27b传递，该回路端子27b将控制基板13与回路配线部件26a电连接，将控制基板13与回路配线部件26b电连接，并将控制基板13与开关元件12电连接。回路端子27b通过导线搭接、压配合、焊料等固定于控制基板、回路配线部件和开关元件。控制基板13具有供电源端子27a通过的贯通孔13d、供回路端子27b通过的贯通孔13e和定位部13c。回路端子27b通过贯通孔13e与控制基板连接。这里，微型计算机13a和FET驱动回路13b配置于前方侧，但当然也可以配置于后方侧。
控制基板13的前方侧安装有旋转传感器24。旋转传感器24配置于与传感器用永磁铁23同轴上且接近的位置。旋转传感器24检测传感器用永磁铁23产生的磁性，通过得知其方向从而检测转子16的旋转角度。微型计算机13a根据该旋转角度计算适当的驱动电流，来控制FET驱动回路13b。由于旋转传感器24配置于控制基板13，因此，能够使旋转传感器24与控制基板13之间的配线变短，提高了对于从外部向旋转传感器24流入的噪声的耐受性。此外，由于能够省略保持旋转传感器24的机构，所以能够削减部件数量。
控制基板13具有定位部13c。构成为在散热板20或回路配线部件26的定位部之间能够对控制基板13进行定位的结构。由于散热板与控制基板的相对位置被确定，所以组装简单，不需要旋转传感器24的调整，并且能够提高旋转传感器24的精度。这里，例示了旋转传感器24安装于控制基板的例子，但也可以安装于与控制基板不同的另外的基板，由另外的部件进行保持。
图10是回路配线部件26b的侧视图。在配置于比控制基板13靠后方侧的位置的回路配线部件26b上，母线26c、共模线圈11a、普通模线圈11b、滤波电容器19、回路端子(输入端子)27b等通过焊接或压配合、焊料等电连接。由于在比插入轴承17b的位置靠后方侧配置有降噪用线圈11、滤波电容器19、回路配线部件26，所以能够防止在这些部件脱落到旋转电机的内部时的旋转电机的故障。另外，在与散热板20接触的开关元件以及降噪用线圈11之间设置有回路配线部件26a、26b。开关元件12的噪声被回路配线部件的母线26c遮蔽，能够降低开关元件与降噪用线圈11之间的磁耦合。
本发明的实施方式1的电动动力转向装置100如以上构成。当驾驶员操作方向盘1a对转向轴1b施加操舵转矩时，转矩传感器2检测到该操舵转矩，并向微型计算机13a传送转矩信号。与检测旋转传感器24的操舵转速对应的旋转检测信号也向微型计算机13a输入。微型计算机13a根据输入的操舵转矩、操舵转速、车辆的速度信号等计算辅助转矩。辅助转矩由FET驱动回路13b通过控制旋转电机驱动回路(三相桥接回路)而在旋转电机10中产生，经由减速机构施加给转向轴1b。
FET驱动回路13b根据来自微型计算机13a的指示，在规定的时机产生门驱动信号，对三相桥接回路的金属氧化物半导体场效应晶体管进行导通控制。由此，三相桥接回路产生规定的三相交流电流，向定子15的电枢绕组15b供给三相交流电流。旋转电机10进行驱动，旋转电机10所产生的转矩经由减速机构而作为辅助转矩施加给转向轴1b。由此，驾驶员对方向盘(手柄)1a的操舵力减轻。电枢绕组15b例示了Y接线的例子，但当然也可以是Δ接线。另外，开关元件12是三相，但相数也可以不同，也可以是两相、五相、六相等。在散热板的内部、以及后方侧的轴承与控制基板之间至少不配置降噪用线圈和电容器中的至少一方。能够减小轴长并且提高散热板的体积，提高热容量，并且由于后方侧的轴承与控制基板的距离变小，所以能够使旋转电机小型轻量化。
接下来，说明如上所述地构成的实施方式1的旋转电机的组装顺序的一例。首先，进行旋转电机的马达部的组装。为了进行马达框架22a的组装，在定子铁芯的齿上经由绝缘体卷绕U相、V相、W相的各绕组，形成三相的电枢绕组。U相的各绕组的绕组始端和绕组终端相互连接，从而完成U相的电枢绕组。同样地完成V相和W相的电枢绕组。然后，将U相的电枢绕组、V相的电枢绕组和W相的电枢绕组的绕组始端和绕组终端相互连接，完成三相连接。三相连接的各端子分别与马达端子21连接。然后，将该定子铁芯压入马达框架中。
接下来，根据图11来说明散热板的组装方法。这里，包含向散热板20固定开关元件12的工序。在散热板20中，比轴承17b的外径小且比轴承17b的内径大的轴贯通孔20b形成于比轴承17b靠后方侧的位置。将具备金属氧化物半导体场效应晶体管、裸芯片、分流电阻等的开关元件12利用高热传导性的粘接剂而粘接固定于散热板20的开关元件配置部20c。同样地，将电源继电器30利用高热传导性的粘接剂粘接固定于散热板20的开关元件配置部20h。接下来，将后方侧的轴承17b的外圈固定于散热板的轴贯通孔20b。
接下来，如图12所示，将定子的马达框架22a通过热压配合、压入、螺纹固定等固定于散热板20。此时，连接着三相连接的端子的马达端子21插入到设置于散热板20的电气配线贯通孔20d中。马达端子21成为从散热板20向后方侧伸出的状态。接下来，将马达端子21和开关元件12通过焊接、压配合、焊料等电连接。不过，在马达框架与散热板为一体的情况下省略该工序。
接下来，根据图13～图15说明转子16的组装方法。如图13所示，在旋转轴16b的两端的轴保持部16d固定轴保持夹具16h，将旋转轴16b从两端固定。然后，向旋转轴16b压入转子铁芯16a。此外，如图14所示，在转子铁芯16a上粘接固定永磁铁16c。永磁铁16c既可以在粘接前磁化，也可以在粘接固定后用磁化器磁化。接下来，如图15所示，将前方侧的轴承17a的外圈固定于前方侧壳体22b的轴贯通孔22d。使轴保持夹具16h通过前方侧壳体22b的轴贯通孔22d。此外，将壳体的前方侧的轴承17a向旋转轴16b压入到预先确定的位置。
接下来，参照图16来说明散热板向转子的插入工序。首先，使轴保持夹具16h通过散热板20的轴贯通孔20b。将由轴保持夹具16h保持的转子16的旋转轴16b插入后方侧的轴承17b，将散热板的后方侧的轴承17b压入到马达框架22a与前方侧壳体22b接触的位置。
接下来，参照图17来说明带轮的固定工序。压入后，前方侧壳体22b和马达框架22a由螺栓(或螺钉)17e等固定。将安装于旋转轴16b的两端的轴保持夹具16h拆下，在旋转轴(轴)16b的前方侧固定带轮14。以上是旋转电机10的马达部的组装工序。
接下来，说明控制装置4的组装。首先参照图18说明传感器用永磁铁23向旋转轴16b的固定。在旋转轴16b的后方侧的端部，从后方侧固定被磁化的传感器用永磁铁23。此外，传感器用永磁铁23也可以在固定于旋转轴16b之后用磁化器磁化。
接下来，参照图19，说明回路配线部件26a和控制基板13的安装方法。将母线26c、电源端子27a、回路端子27b等与树脂一体成型的回路配线部件26a用粘接剂、螺钉等固定于散热板20的后方侧。开关元件12和回路配线部件26a的母线26c通过焊接、导线搭接、压配合、焊料等电连接。在控制基板13上涂布膏状焊料之后，安装微型计算机13a、FET驱动回路13b、旋转传感器24和其周围回路元件等小电流部件。然后，用回流焊装置熔化膏状焊料，将这些部件用焊料焊接。
此外，将该控制基板13安装于比散热板20和回路配线部件26a靠后方侧的位置。此时，通过将控制基板13的定位部13c与设置于回路配线部件26a的定位部嵌合，从而进行设置于控制基板13的旋转传感器24以及设置于旋转轴的端部的传感器用永磁铁23的定位。同时，将控制基板13、回路配线部件26b、回路端子27b通过导线搭接、压配合、焊料等电连接。
接下来，参照图20，说明设置于比控制基板13靠后方侧的位置的回路配线部件26b的固定方法。母线与树脂一体成型，将安装有共模线圈11a、普通模线圈11b、滤波电容器19的回路配线部件26b配置在比控制基板13靠后方侧的位置。从回路配线部件26a向比控制基板13靠后方侧延伸的配线(电源端子27a和回路端子27b)、和从控制基板13向比后方侧延伸的配线(回路端子27b)通过焊接或压配合、焊料等将控制基板的后方侧的回路配线部件26b电连接。接下来，从后方侧安装控制装置外壳18，通过粘接剂、螺钉等固定于散热板20。以上，控制装置4以及旋转电机10的组装完成。
如以上说明的那样，在向散热板固定开关元件的工序之后，进行向散热板固定马达框架的工序。由于在固定开关元件的工序中马达端子从散热板伸出，因此，能够得到提高组装性的效果。在旋转电机的组装工序之后，进行向传感器用永磁铁的轴的固定工序。由于在后方侧安装直径比散热板的轴贯通孔的最小部大的传感器用永磁铁，因此，传感器用永磁铁的磁场变均匀，旋转传感器24的精度提高。尤其是，对于传感器用永磁铁的外径比旋转轴的外径大的情况有利。另外，由于在旋转电机的组装工序之后进行控制基板的安装工序，因此，能够将轴从两侧固定并且进行马达框架和散热板、壳体的组装，能够防止定子与转子组装时的转子与定子的抵接。
实施方式2.
图21A和图21B是本发明的实施方式2的旋转电机的说明图。基本的散热板的结构与实施方式1相同。如图所示，构成为三个马达端子21通过一个电气配线贯通孔20d。在后方侧具有小电流用部件的控制基板13与散热板20相邻地设置。此时，由于能够减少散热板20的孔的数量，因此能够提高散热板的体积，由于能够提高散热板的热容量，所以开关元件的冷却性提高。此外，马达端子贯通电气配线贯通孔的情况，但是在其它的旋转电机与控制装置之间的信号线与电缆等电气配线贯通的情况下也当然能够得到同样的效果。
实施方式3.
图22是本发明的实施方式3的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，构成为将电枢绕组的三相连接经由环状的接线板25与马达端子21连接。定子铁芯15a的电枢绕组彼此连接而构成三相连接。接线板25配置于马达端子21和电枢绕组15b之间。
实施方式4.
图23A和图23B是本发明的实施方式4的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，开关元件12与回路配线部件26a一体地构成。回路配线部件26a由母线26c、框架26d、电源端子27a、回路端子27b等构成。框架26d由树脂等绝缘部件构成，对母线26c等进行保持。回路配线部件26a的母线26c与电源端子27a连接。
实施方式5.
图24是本发明的实施方式5的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同，因此，用图对传感器用永磁铁23进行补充说明。构成为传感器用永磁铁23从散热板向后方侧突出的结构，但至少一部分下沉并埋设于散热板也能够得到同样的效果。这里，在散热板20上形成有后方侧凹部20j。传感器用永磁铁23下沉到后方侧凹部20j并埋设。
实施方式6.
图25是本发明的实施方式6的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同，因此用图对壳体进行补充说明。马达框架22a与设置于旋转电机的前表面部的前方侧壳体22b成为一体。此时，由于壳体与马达框架之间的热阻下降，所以马达框架的冷却性提高，另外轴与马达框架的同轴度提高，能够降低旋转电机的振动。
实施方式7.
图26是本发明的实施方式7的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同，因此用图对马达框架进行补充说明。马达框架22a与散热板20成为一体。此时，由于散热板20与马达框架22a之间的热阻下降，所以开关元件12的冷却性提高。另外，旋转轴16b与马达框架22a的同轴度提高，能够降低旋转电机10的振动。
实施方式8.
图27是本发明的实施方式8的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。这里，在降噪用线圈11的周围配置噪声遮蔽部件33。图中示出了在共模线圈11a与普通模线圈11b之间插入噪声遮蔽部件33的例子。通过这样，能够降低接近地配置的共模线圈11a与普通模线圈11b的磁耦合。能够防止控制装置的误动作，顺畅地驱动旋转电机10，减少旋转电机的振动和噪音。作为噪声遮蔽部件33的例子，列举金属板等。降噪用线圈11和滤波电容器19配置于比控制基板13靠后方侧的位置。当然，在比控制基板13靠后方侧的位置配置降噪用线圈11和滤波电容器19中的至少一方也能够得到同样的效果。
实施方式9.
图28是本发明的实施方式9的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，滤波电容器19和共模线圈11a配置于比控制基板13靠后方侧的位置。普通模线圈11b配设于回路配线部件26a上，与控制基板13沿轴向部分地重叠。与控制基板13沿轴向部分重叠的是普通模线圈11b，但当然也可以是滤波电容器19或共模线圈11a。另外，降噪用线圈11由共模线圈11a和普通模线圈11b构成。当然，仅用其中一方构成也能够得到同样的效果。
实施方式10.
图29是本发明的实施方式10的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，散热板20具有突出至控制基板13的后方侧突出部20e。环状或柱状的后方侧突出部20e经由润滑脂等与控制基板13的发热部件(微型计算机13a、FET驱动回路13b等)的至少一方接触，或与发热部件接近地配置。因此，能够提高控制基板13的发热部件的放热和冷却性能。另外，由于降噪用线圈11和滤波电容器19配置在比回路配线部件26b靠后方侧的位置，因此，后方侧的轴承17b与控制基板13之间的距离变小，其结果是，能够缩短后方侧突出部20e，能够使旋转电机小型轻量化。
散热板的后方侧突出部20e也可以用于散热板20和控制基板13的定位。由于散热板与控制基板的相对位置确定，所以组装简单，不需要调整，并且能够提高控制基板的旋转传感器24的精度。此外，后方侧突出部20e经由润滑脂与控制基板的发热部件接触。当然，后方侧突出部20e经由润滑脂等与控制基板接触，使控制基板的发热部件与控制基板和突起部的接触面接近的形式配置也能够得到同样的效果。另外，后方侧突出部20e经由润滑脂等与控制基板接触，但与发热部件直接接触或接近也能够得到同样的效果。
实施方式11.
图30A和图30B是本发明的实施方式11的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，后方侧的轴承17b与散热板20之间插入有绝热材料20f。通过这样，当散热板20的温度由于开关元件12的发热而上升时，能够抑制后方侧的轴承17b的温度上升。因此，能够防止润滑材料的劣化等，能够延长轴承的寿命。此外，即使不插入绝热材料20f，而是构成为散热板20之间的热阻高的结构，当然也能够得到相等的效果。
实施方式12.
图31A和图31B是本发明的实施方式12的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，散热板20具备在与接线板25沿轴向重叠的位置向前方侧突出的前方侧突出部20g。因此，能够提高散热板的热容量，能够提高开关元件的冷却性。另外，后方侧的轴承配置于前方侧突出部20g。因此，能够缩小后方侧的轴承间的距离，能够抑制旋转电机的振动。另外，散热板具备收纳向旋转电机的后方侧突出的接线板25的环状前方侧凹部20i。因此，能够使旋转电机小型化。
实施方式13.
图32A和图32B是本发明的实施方式13的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，散热板20具备前方侧突出部20g，该前方侧突出部20g在与电枢绕组的后方侧的线圈端部沿周向重叠的位置向前方侧突出。因此，能够提高散热板的热容量，能够提高开关元件的冷却性能。另外，后方侧的轴承配置于前方侧突出部20g。因此，能够缩小后方侧的轴承间的距离，能够抑制旋转电机的振动。另外，散热板具备收纳向旋转电机的后方侧突出的电枢绕组的线圈端部的环状前方侧凹部20i。因此，能够使旋转电机小型化。
实施方式14.
图33A和图33B是本发明的实施方式14的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。如图所示，转子16在与转子铁芯凹部16g沿轴向重叠的位置设置有向前方侧突出的突出部20k。因此，能够提高散热板20的热容量，能够提高开关元件12的冷却性能。另外，后方侧的轴承17b配置于突出部20k。因此，能够进一步缩小后方侧的轴承间的距离，能够抑制旋转电机的振动。另外，散热板20具备收纳向旋转电机的后方侧突出的电枢绕组的线圈端部的环状前方侧凹部20i。因此，能够使旋转电机小型化。
实施方式15.
图34是本发明的实施方式15的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同，因此用图对散热板进行补充说明。开关元件12粘接于散热板20。后方侧的轴承17b支承于后方侧壳体34。这样，由于设置了后方侧壳体34，因此，虽然部件数增减，但抑制了后方侧的轴承17b的温度上升，所以使旋转电机长寿命化。
实施方式16.
图35是本发明的实施方式16的旋转电机的说明图。回路配线部件26a是配置于比散热板20靠后方侧且比控制基板13靠前方侧的一个部件。回路配线部件26a上，母线26c、共模线圈11a、普通模线圈11b、滤波电容器19、回路端子(输入端子)27b等通过焊接或压配合、焊料等电连接。由于在比插入轴承17b的位置靠后方侧的位置配置有降噪用线圈11、滤波电容器19、回路配线部件26a，所以能够防止这些部件脱落到旋转电机的内部时的旋转电机的故障。搭载于散热板20的开关元件12与降噪用线圈11之间设置有回路配线部件26a。开关元件12的噪声被回路配线部件26a的母线26c遮蔽，能够降低开关元件与降噪用线圈11之间的磁耦合。
图36A和图36B示出了回路配线部件26a的一例。回路端子27f与普通模线圈11b连接。回路端子27g与滤波电容器19连接。回路端子27h与共模线圈11a连接。图37A是表示控制基板的侧视图。图37B是从前方侧观察控制基板的示意图。贯通孔13f供与普通模线圈11b连接的回路端子27f通过。贯通孔13g供与滤波电容器19连接的回路端子27g通过。贯通孔13h供与共模线圈11a连接的回路端子27h通过。多个回路端子27b分别通过多个贯通孔13e延伸至控制基板13的后方侧，与滤波电容器19和降噪用线圈11连接。
实施方式17.
图38是本发明的实施方式17的旋转电机的说明图。在比散热板20和控制基板13靠后方侧的位置配置有回路配线部件26b。回路配线部件26b上，母线26c、共模线圈11a、普通模线圈11b、滤波电容器19、电源端子27a、回路端子(输入端子)27b等通过焊接或压配合、焊料等电连接。在比插入轴承17b的位置靠后方侧的位置配置有搭载降噪用线圈11和滤波电容器19的回路配线部件26b。能够防止这些部件脱落到旋转电机的内部时的旋转电机的故障。由于开关元件12与控制基板13之间不设置回路配线部件，所以能够确保单位轴长的散热板20的体积，此外，使散热板20的轴向的尺寸小型化并提高热容量。此外，由于在后方侧的轴承17b与控制基板13之间不配置回路配线部件，所以后方侧的轴承17b与控制基板13之间的距离变小。其结果是，旋转电机10的尺寸小型化，并且能够使旋转电机10轻量化。多个回路端子27b延伸至回路配线部件26b，与滤波电容器19和降噪用线圈11连接。
在旋转轴16b的后方侧的前端部直接安装有传感器用永磁铁23。传感器用永磁铁23从散热板20向后方侧突出。旋由于转轴16b的轴向的长度缩短，所以不仅能够使旋转电机小型化、轻量化，而且能够减小传感器用永磁铁23相对于旋转传感器24的偏心量。此外，由于在后方侧的轴承17b与控制基板13之间不配置降噪用线圈11和滤波电容器19中的至少一方，所以后方侧的轴承17b与控制基板13之间的距离变小。结果是，旋转电机10的轴向的尺寸小型化，并且能够使旋转电机10轻量化。
滤波电容器19通过使周围与控制装置外壳18直接或经由树脂等间接地接触，从而放热和冷却。因此，抑制了滤波电容器19的温度上升，提高了滤波电容器19的可靠性。在用氯化铝等金属构成控制装置外壳18的情况下，由于滤波电容器19不与热传导率高的金属部件接触，能够使滤波电容器19的热量进一步向旋转电机的周围散逸。进一步抑制了滤波电容器的温度上升，提高了滤波电容器的可靠性。如果滤波电容器19的温度上升，则滤波电容器发生故障。为了防止故障，需要抑制向旋转电机供给的电流，使旋转电机的转矩下降。通过控制装置外壳与滤波电容器接触，抑制了滤波电容器的温度上升，因此，能够进一步抑制旋转电机的转矩下降。此外，滤波电容器当然也可以配置多个(例如三个)。这里，滤波电容器也可以配置四个以上。由于滤波电容器的热容量提高，所以能够抑制滤波电容器的温度上升，滤波电容器的可靠性进一步提高，能够进一步抑制旋转电机的转矩下降。
实施方式18.
图39是本发明的实施方式18的旋转电机的说明图。与滤波电容器19接触的控制装置外壳也可以仅一部分由氯化铝等金属构成。在本实施方式中，如该图所示，控制装置外壳18由树脂等热传导率低的绝缘性部件构成，由与散热板20连接的外壳部件18a(第一外壳部件)和由氯化铝等金属构成的外壳部件18b(第二外壳部件)构成。滤波电容器19与外壳部件18b接触。由于能够降低散热板20与外壳部件18b之间的热传导率，所以能够降低从散热板20向控制装置外壳18去的热量。因此，抑制了滤波电容器19的温度上升，从而滤波电容器的可靠性进一步提高，能够进一步抑制旋转电机的转矩下降。
滤波电容器19和降噪用线圈11都配设于比控制基板13靠后方侧的位置。当然，也可以是滤波电容器19和降噪用线圈11中的至少一方配置于控制基板13的后方侧的结构。当滤波电容器19和降噪用线圈11都配设于比控制基板13靠后方侧时，能够避免在散热板20的内部配置降噪用线圈11和滤波电容器19。能够进一步确保单位轴长的散热板20的体积，并且使散热板20的轴向的尺寸进一步小型化，并且提高热容量。
由于在后方侧的轴承17b与控制基板13之间配置有降噪用线圈11和滤波电容器19，所以后方侧的轴承17b与控制基板13之间的距离变小。结果是，旋转电机10的轴向的尺寸小型化，能够使旋转电机10进一步轻量化。由于旋转轴16b的轴向的长度进一步缩短，所以不仅能够使旋转电机小型化、轻量化，而且能够减小传感器用永磁铁23相对于旋转传感器24的偏心量。
旋转电机10的电枢绕组15b和开关元件12当被供给电流时会发热。散热板20与开关元件12接触，吸收其发热。电枢绕组15b、开关元件12和散热板20会使临近的滤波电容器19和降噪用线圈11的温度上升，因此从防止滤波电容器和降噪用线圈的故障的观点出发，需要抑制向旋转电机供给的电流。当温度上升时，旋转电机的转矩下降。另外，滤波电容器19的可靠性下降。通过滤波电容器和降噪用线圈都配置于控制基板的后方侧的结构，滤波电容器和降噪用线圈与旋转电机的电枢绕组和开关元件、散热板远离地配置，因此，能够抑制滤波电容器和降噪用线圈的温度上升。
在滤波电容器、降噪用线圈与电枢绕组、开关元件、散热板之间介有控制基板13和回路配线部件26b，因此，被控制基板13和回路配线部件26b绝热，能够抑制滤波电容器和降噪用线圈的温度上升。通过以上，能够得到抑制旋转电机的转矩下降的效果，或者是提高滤波电容器的可靠性的效果。另外，作为滤波电容器，也可以是配置有导电性高分子混合铝电解电容器的结构。该混合型的电容器虽然热容量小，但与电解电容器等相比小型。由于滤波电容器的温度上升降低，所以通过使用混合型的电容器，能够使旋转电机的尺寸小型化。
实施方式19.
图40是本发明的实施方式19的旋转电机的说明图。基本的的结构与实施方式1相同，滤波电容器19和降噪用线圈11都配置于控制基板13的后方侧。旋转电机10的电枢绕组15b和开关元件12由于被供给电流而发热，散热板20由于与开关元件12接触而吸收发热。在本实施方式中，在控制基板13和回路配线部件26b之间，与控制基板13大致平行地设置有平板状的绝热材料35。由于电枢绕组15b、开关元件12、散热板20等使接近的滤波电容器19和降噪用线圈11的温度上升，因此从防止滤波电容器19和降噪用线圈11的故障的观点出发，需要抑制向旋转电机10供给的电流。当温度上升时，旋转电机10的转矩下降，滤波电容器19的可靠性下降。
在本实施方式中，滤波电容器19和降噪用线圈11都设置在配置于控制基板13的后方侧的回路配线部件26b上。绝热材料35在控制基板13和回路配线部件26b之间以与控制基板13大致平行的方式设置。从电枢绕组15b、开关元件12、散热板20等向滤波电容器19和降噪用线圈11传递的热量降低。其结果是，能够抑制滤波电容器19和降噪用线圈11的温度上升，能够抑制旋转电机的转矩下降，能够提高滤波电容器19的可靠性。绝热材料35在回路配线部件26b和控制基板13之间以与控制基板13大致平行的方式配置，因此，不会增大旋转电机的轴向的尺寸，能够抑制转矩下降，能够提高滤波电容器的可靠性。
实施方式20.
图41是本发明的实施方式20的旋转电机的说明图。在前面的实施方式中，将绝热材料35设置于控制基板13和回路配线部件26b之间。在本实施方式中，如该图所示，将平板状的绝热材料35配置于比回路配线部件26b靠后方侧的位置。绝热材料35设置于滤波电容器19和降噪用线圈11的底下，能得到与前面的实施方式相同的效果。
绝热材料35也可以不与回路配线部件26b接触，或者是设置于控制基板13或回路配线部件26b的绝热部件。能够得到削减部件数量、或者削减轴向的空间，降低旋转电机的轴向的尺寸的效果。当然，在绝热材料的尺寸和位置不同的情况下，只要构成为在控制基板和滤波电容器和降噪用线圈之间以与控制基板大致平行的方式配置绝热材料，也能够得到同样的效果。
实施方式21.
图42是本发明的实施方式21的旋转电机的说明图。在本实施方式中，构成为将平板状的绝热材料35配置于控制基板13和滤波电容器和降噪用线圈之间，当然也能够得到与前面的实施方式同样的效果。回路配线部件26a是配置于比散热板20靠后方侧且比控制基板13靠前方侧的一个部件。
绝热材料35既可以与控制基板13接触，或者是也可以是设置于控制基板13或回路配线部件26a的绝热部件。能够得到削减部件数量或者是削减轴向的空间、降低旋转电机的轴向的尺寸的效果。当然，在绝热材料的尺寸和位置不同的情况下，只要构成为在控制基板和滤波电容器和降噪用线圈之间以与控制基板大致平行的方式配置绝热材料，也能够得到同样的效果。
实施方式22.
图43是本发明的实施方式22的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同，滤波电容器19和降噪用线圈11都配置于控制基板13的后方侧。在本实施方式中，在控制基板13和回路配线部件26b之间以与控制基板13大致平行的方式设置有平板状的噪声遮蔽部件33。由于滤波电容器19和降噪用线圈11被供给电流，所以在周围产生电磁噪声，磁通通过与接近的旋转传感器24交链，从而旋转传感器24的角度误差增加。另外，磁通通过与控制基板13交链，控制装置进行误动作。由于这些影响，旋转电机的振动和噪音变大。作为噪声遮蔽部件33的例子，列举金属板等。
滤波电容器19和降噪用线圈11都设置于回路配线部件26b，回路配线部件26b配置于控制基板13的后方侧。此外，由于在控制基板13和回路配线部件26b之间以与控制基板13大致平行的方式设置噪声遮蔽部件33，所以从滤波电容器19和降噪用线圈11向旋转传感器24和控制基板13通磁的交链量下降。因此，旋转传感器24的角度误差降低，能够得到防止旋转电机的误动作、降低旋转电机的振动和噪音的效果。另外，由于噪声遮蔽部件33在控制基板13和回路配线部件26b之间以与控制基板平行的方式配置，所以旋转电机的轴向的尺寸不会变大，能够降低旋转传感器的角度误差。防止了控制装置的误动作，降低了旋转电机的振动和噪音。
实施方式23.
图44是本发明的实施方式23的旋转电机的说明图。在前面的实施方式中，将噪声遮蔽部件33设置于控制基板13和回路配线部件26b之间。如该图所示，将噪声遮蔽部件33设置于回路配线部件26b的后方侧当然也能够得到同样的效果。噪声遮蔽部件33也可以与控制基板13或回路配线部件26b接触。另外，噪声遮蔽部件33也可以是设置于控制基板13或回路配线部件26b的噪声遮蔽部件。能够得到削减部件数量、削减轴向的空间、降低旋转电机的轴向的尺寸的效果。
实施方式24.
图45是本发明的实施方式24的旋转电机的说明图。当然，噪声遮蔽部件33设置于控制基板13与滤波电容器19和降噪用线圈11之间的结构也能够得到同样的效果。如该图所示，回路配线部件26a是配置于比散热板20靠后方侧且比控制基板13靠前方侧的位置的一个部件。在噪声遮蔽部件的尺寸和位置不同的情况下，只要构成为在控制基板与滤波电容器、降噪用线圈之间以与控制基板大致平行的方式配置噪声遮蔽部件，也能够得到同样的效果。
实施方式25.
图46是本发明的实施方式25的旋转电机的说明图。基本的结构与实施方式1相同。这里，滤波电容器19和降噪用线圈11都配置于控制基板13和回路配线部件26b的后方侧，在降噪用线圈11的周围配置噪声遮蔽部件33。在滤波电容器19和降噪用线圈11都配置于控制基板13的后方侧的结构中，发生滤波电容器19与普通模线圈11b的磁耦合。在本实施方式中，由于在滤波电容器19与普通模线圈11b之间插入有噪声遮蔽部件33，所以能够降低接近地配置的滤波电容器19与普通模线圈11b的磁耦合。其结果是，能够防止控制装置的误动作，能够顺畅地驱动旋转电机10，降低旋转电机的振动和噪音。
在本实施方式中，降噪用线圈11和滤波电容器19配置于比控制基板13靠后方侧的位置，但将降噪用线圈11和滤波电容器19的至少一方配置于比控制基板13靠后方侧的位置也当然能够得到同样的效果。另外，例示了在滤波电容器19与普通模线圈11b之间插入噪声遮蔽部件33的例子，但是在滤波电容器19与共模线圈11a之间插入的情况下，也能够降低接近地配置的滤波电容器19与共模线圈11a的磁耦合，能够得到同样的效果。
此外，本发明在本发明的范围内能够将实施方式自由地组合，各实施方式能够适当地变形和省略。
附图标记的说明
1a 方向盘、1b 转向轴、1c 轴、2 转矩传感器、3a 连接器、3b 连接器、3c 连接器、4 控制装置、5 马达部、6 变速箱、7 齿条箱、7a 齿条轴、8 横拉杆、9 齿条罩、10 旋转电机、11 降噪用线圈、11a 共模线圈、11b 普通模线圈、12 开关元件、12d 分流电阻、12m 开关元件、12s DBC基板、12t 端子、13 控制基板、13a 微型计算机、13b FET驱动回路、13c 定位部、13d 贯通孔、13e 贯通孔、13f 贯通孔、13g 贯通孔、13h 贯通孔、14 带轮、15 定子、15a 定子铁芯、15b 电枢绕组、16 转子、16a 转子铁芯、16b 旋转轴、16c 永磁铁、16d 轴保持部、16g 转子铁芯凹部、16h 轴保持夹具、17a 轴承、17b 轴承、17e 螺栓、18 控制装置外壳、19 滤波电容器、20 散热板、20a 散热板凸部、20b 轴贯通孔、20c 开关元件配置部、20d电气配线贯通孔、20e 后方侧突出部、20f 绝热材料、20g 前方侧突出部、20h 开关元件配置部、20i 环状前方侧凹部、20j 后方侧凹部、20k 突出部、21 马达端子、22a 马达框架、22b 前方侧壳体、22d 轴贯通孔、23 传感器用永磁铁、24 旋转传感器、25 接线板、26 回路配线部件、26a 回路配线部件、26b 回路配线部件、26c 母线、26d 框架、26e 定位部、27a电源端子、27b 回路端子、27f 回路端子、27g 回路端子、27h 回路端子、30 电源继电器、31电池、33 噪声遮蔽部件、34 后方侧壳体、35 绝热材料、100 电动动力转向装置。

Claims (16)

1.一种带有控制装置的旋转电机，其特征在于，具备：
转子，所述转子的传感器用永磁铁安装于旋转轴的后方侧；
定子，所述定子具有定子铁芯和电枢绕组，多个马达端子与所述电枢绕组连接；
前方侧壳体，所述前方侧壳体固定有支承所述旋转轴的前方侧的第一轴承；
马达框架，所述马达框架与所述前方侧壳体结合，并收容所述转子和所述定子；
散热板，所述散热板固定有支承所述旋转轴的后方侧的第二轴承，形成有供所述马达端子贯通的第一贯通孔，并搭载有多个开关元件；
控制基板，所述控制基板配置于比所述散热板靠后方侧的位置，并安装有旋转传感器、微型计算机和驱动回路；
滤波电容器，所述滤波电容器与所述多个开关元件连接；
降噪用线圈，所述降噪用线圈与所述多个开关元件连接；以及
第一回路配线部件，所述第一回路配线部件配设于比所述控制基板靠后方侧的位置，并安装有所述滤波电容器和所述降噪用线圈，
所述旋转传感器与所述传感器用永磁铁相对，所述微型计算机根据来自所述旋转传感器的信号控制所述驱动回路，从而驱动所述多个开关元件，所述滤波电容器和所述降噪用线圈中的至少一方配设于比所述控制基板靠后方侧的位置。
2.根据权利要求1所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，
具备第二回路配线部件，所述第二回路配线部件配设于比所述散热板靠后方侧的位置，安装有多个回路端子，并在中央具有供所述旋转轴贯通的第二贯通孔，
所述控制基板具有多个第三贯通孔，并配设于比所述第二回路配线部件靠后方侧的位置，
所述多个回路端子分别通过所述多个第三贯通孔并延伸至所述第一回路配线部件，并与所述滤波电容器和所述降噪用线圈连接。
3.根据权利要求1所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述控制基板安装有多个回路端子，所述多个回路端子延伸至所述第一回路配线部件，并与所述滤波电容器和所述降噪用线圈连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述散热板与所述马达框架嵌合。
5.根据权利要求2所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，具备介于所述多个马达端子和所述第二回路配线部件的配线之间的环状的接线板。
6.根据权利要求2所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述多个开关元件与所述第二回路配线部件紧密接触。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述马达框架与所述前方侧壳体成为一体。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述马达框架与所述散热板成为一体。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，在所述降噪用线圈的周围具备噪声遮蔽部件。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述马达框架和所述散热板由相同的金属材料形成。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，所述传感器用永磁铁的外径比所述旋转轴的外径大。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，
具备收容所述控制基板和所述第一回路配线部件的控制装置外壳，所述控制装置外壳具有与所述散热板连接的绝缘性的第一外壳部件、以及设置于比所述第一外壳部件靠后方侧的位置的金属制的第二外壳部件，所述滤波电容器与所述第二外壳部件接触。
13.根据权利要求2所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，具备设置于所述控制基板和所述第一回路配线部件之间的绝热材料或噪声遮蔽部件。
14.根据权利要求2所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，具备设置于比所述第一回路配线部件靠后方侧的绝热材料或噪声遮蔽部件。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机，其特征在于，具备设置于所述滤波电容器和所述降噪用线圈之间的噪声遮蔽部件。
16.一种电动动力转向装置，其特征在于，具备：
转向轴，所述转向轴与方向盘连结；
权利要求1至3中任一项所述的带有控制装置的旋转电机；
变速箱，所述变速箱对由所述带有控制装置的旋转电机产生的旋转转矩进行减速；以及
转矩传感器，所述转矩传感器检测传递给所述转向轴的转矩，
所述转矩传感器检测到的信号向所述带有控制装置的旋转电机输入。
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