CN106232458A - 电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的电动助力转向装置中，控制单元包括：功率模块，该功率模块与散热器进行面接触，并内置有控制提供给电动机的功率的多个开关元件；托架，该托架使该功率模块与散热器紧贴并进行定位；及控制基板，该控制基板与该托架在轴线方向上隔开配置，并装载有控制电动机的驱动的CPU(Central‑Processing‑Unit：中央处理器)，所述托架配置为在一个单侧的一面配置有所述功率模块，并使抑制电源脉动的电容器的周面与形成于另一单侧的另一面的电容器用凹部紧密接合。
Description
技术领域
本发明涉及利用电动机来辅助方向盘转向力的电动助力转向装置，尤其涉及将电动机和控制单元一体化后得到的电动助力转向装置。
背景技术
以往，为了使电动助力转向装置小型化，提出有将控制单元和电动机一体化的MCU(motor-control-unit：电动机控制单元)。
该MCU将控制单元与电动机的输出轴配置在同轴上，但需要对结构进行研究，例如提出有专利文献1及2所示的技术。
在上述MCU的控制单元中，对装载有CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)的控制基板、构成用于向电动机的绕组进行供电的逆变器电路的PM(power-module：功率模块)、散热器、连接器ASSY等的配置进行研究，在电气上、结构上对上述构件进行连接。
特别是在专利文献1中，将向3相的各相进行供电的PM分散配置，在它们之间的空间内配置电源脉动抑制用的作为大型元器件的电容器，PM、电容器的电气布线均使朝上方延伸的端子与汇流条进行连接。
此外，在专利文献2中，为了实现3相2组的逆变器，将PM排列成2个并排，与专利文献1相比，电容器以横向放置的方式装载，从而实现了小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-239574号公报
专利文献2：日本专利特开2013-151205号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1的控制单元部，将作为大型元器件的特别是电容器以纵向放置的方式与电动机的输出轴平行配置，因此，存在控制单元整体在输出轴方向上延伸与电容器高度相应的量的问题。
此外，为了存放电容器，将散热器的一部分挖穿成凹部，存在散热器的散热面积变少的问题。
此外，在专利文献2的MCU中，其电容器具有横向放置的结构，但对应于3相1组，还具有小型化的余地。
本发明以解决上述问题为课题，其提供一种通过功率模块的集约化、以及在其空余空间配置电容器来缩小轴线方向的尺寸的电动助力转向装置。
解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的电动助力转向装置将控制电动机的驱动的控制单元与所述电动机的输出轴配置在同轴上，并将所述控制单元和所述电动机一体化，其中，
所述控制单元包括：功率模块，该功率模块与散热器进行面接触，并内置有控制提供给所述电动机的功率的多个开关元件；
托架，该托架使该功率模块与所述散热器紧贴并进行定位；及
控制基板，该控制基板与该托架隔开配置，并装载有控制所述电动机的驱动的CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)，
所述托架配置为：在一个单侧的一面配置有所述功率模块，并使抑制电源脉动的电容器的周面与形成于另一单侧的另一面的电容器用凹部紧密接合。
此外，本发明所涉及的电动助力转向装置将控制电动机的驱动的控制单元与所述电动机的输出轴配置在同轴上，并将所述控制单元和所述电动机一体化，其中，
所述控制单元包括：功率模块，该功率模块与散热器进行面接触，并内置有控制提供给所述电动机的功率的多个开关元件；
托架，该托架使该功率模块与所述散热器紧贴并进行定位；及
控制基板，该控制基板与该托架隔开配置，并装载有控制所述电动机的驱动的CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)，
所述托架配置为：在一个单侧的一面配置有所述功率模块，并使抑制电源脉动的电容器的周面与形成于另一单侧的所述一面的电容器用凹部紧密接合。
发明效果
根据本发明所涉及的电动助力转向装置，通过将托架配置为：在一个单侧配置有功率模块，并使电容器的周面与形成于另一单侧的电容器用凹部紧密接合，从而能减小轴线方向的尺寸并力图实现小型化。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电动助力转向装置整体的电路结构图。
图2是表示本发明的实施方式1的电动助力转向装置的MCU的剖视图。
图3是去除图2的外盖、控制基板后的MCU的俯视图。
图4是表示本发明的实施方式2的电动助力转向装置的MCU的主要部分的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式3的电动助力转向装置的MCU的局部剖视图。
图6是去除图5的控制基板后的MCU的仰视图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的各实施方式的电动助力转向装置，对各图中的相同或者相当的构件、部位，标注相同标号并进行说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1的电动助力转向装置的电路图。
该装置包括控制单元1、辅助方向盘(未图示)的转向力的电动机2、电池6、点火开关7、检测方向盘的转向力的转矩传感器、车速传感器等传感器类8、检测电动机2的旋转角的旋转传感器5。
控制单元1和电动机2为一体结构，传感器类8、旋转传感器5装载于车辆的各部位。
控制单元1将装载有CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)10的控制基板3、向电动机2的电动机绕组提供电流的所谓逆变器电路4作为主要结构要素。
电动机2在本实施方式中为无刷电动机，示出由3相绕组构成的情况，但并不限于3相无刷类型，也可以是带电刷电动机、或者3相以上的多相绕组电动机。
此外，逆变器电路4对于各相均具有相同的电路结构35。该逆变器电路4将串联连接的开关元件31、32、用于抑制脉动等噪声的电容器30、具有能切断电流供给的继电器功能的开关元件33及能检测电流的分流电阻34作为主要结构要素。另外，也可将图中示出的元器件类(开关元件31、32、33、分流电阻34)集成为1个而构成为PM(power-module：功率模块)。
在控制基板3上，以基于来自传感器8的信息来计算驱动电动机2的电流值并进行输出的CPU10为中心，装载有用于PM35和CPU10之间的接口的驱动电路11、将由分流电阻34检测出的电压放大并进行转换以使其能输入到CPU10的电流检测电路12、及获取对电动机2的旋转角进行检测的旋转传感器5的信息的旋转角检测电路13等。
此外，在控制单元1中，除上述部件以外，还配置有连接器、为了向电动机绕组提供大电流而从电池6直接输入的电源线(+电源和接地)、与该电源线串联连接的噪声抑制线圈14、具备具有能切断电源线的电源继电器功能的开关元件的电源继电器15等。
如上所述，存在各种各样的多个元器件、大型元器件、发热元器件，为了将电动机2和控制单元1在电动机2的输出轴配置在同轴上，必须实现控制单元1的小型化，特别是为了以与电动机2的直径尺寸大致相同的规格来构成控制单元1，不仅需要进行各元器件的小型化、配置的研究，还需要对散热性、与电动机驱动噪声的切断等进行各种研究。
利用图2、图3对将上述控制单元1和电动机2一体化后得到的MCU(motor-control-unit：电动机控制单元)的结构进行说明。
图2是表示MCU整体结构的剖视图，图3是去除图2的外盖19、控制基板3后的MCU的俯视图，图2的下侧为电动机2的输出侧，图2的上侧为电动机2的反输出侧，控制单元1在电动机2的反输出侧与输出轴23配置在同轴上。
电动机2包括：供输出轴23贯穿且在表面安装有永磁体(未图示)的转子21、包围转子21的周围且具有卷绕成3相的电动机绕组24的定子22、从轴线方向两侧夹住这些结构部件的作为散热器的上框架27和下框架28、包围定子22的外周面且连接上框架27和下框架28的支架72、嵌入上框架27并以旋转自如的方式支承输出轴23的反输出侧轴承29a、及嵌入下框架28并以旋转自如的方式支承输出轴23的输出侧轴承29b。在上框架27的中央部形成有膨大部76，在该膨大部76嵌入有反输出侧轴承29a。
图2中，在下框架28的更下侧的电动机2的输出侧连接有传递输出轴23的旋转的减速器。
电动机绕组24的各相的端部位于电动机绕组24的上部，用于将各电动机绕组24如图1所示那样进行△(三角)接线的绝缘性连接环25配置在电动机绕组24的上侧。电动机绕组24的相邻各相的端部彼此连接，作为最终输出端部，3根延长绕组26向上方延伸。此外，△(三角)接线为一例，也可为Y接线。
通过从控制单元1向该延长绕组26提供电流，从而在电动机绕组24产生磁场，其结果是，转子21因电动机绕组24和转子21的永磁体之间的排斥、互拉作用而旋转。
在控制单元1中，在载放在上框架27上且具有有底圆筒形状的树脂制的壳体19内，在上框架27载放有PM35a。该PM35a由托架9覆盖。在托架9的上侧配置有由配置于托架9的周缘部的多个柱54支承的控制基板3。圆形的上框架27具有与壳体19大致相同的直径。
PM35a中，图1所示的各相的电路结构35均内置在如图3所示那样呈梯形的模塑体75中。
该PM35a配置在托架9的一个单侧的一面，另一单侧的一面为空余空间。
此外，考虑散热性，将PM35a与作为散热器的上框架27的上表面紧贴。
此外，上框架27具有与电动机2的支架72大致相同的直径，且在轴线方向上也较厚，热容量较大，而且外周面露出到外部，因此，PM35a的散热性较好。
另外，在利用铝来形成上框架27、在PM35a的上框架27侧使电路结构35露出的情况下，可进一步提高PM35a的散热性。
上框架27除散热器、反输出侧轴承29a的保持功能外，也是电动机2及控制单元1的共同的结构要素，还起到电动机2和控制单元1的边界壁的作用。
在PM35a的模塑体75的边部，U相、V相、W相的各相的电动机终端42朝上方延伸。该电动机终端42具有较宽的宽度，从而能与电动机2的延长绕组26连接。
此外，从与模塑体75的上述边部相对的边起，多个宽度较窄的信号终端41a沿垂直方向延伸。这些细线的信号终端41a为来自控制基板3的指令及监视用的信号线。
此外，在模塑体75的短边，电源终端43(+电源)、电源终端44c(接地)朝上方延伸，该电源终端43、44c也较宽。
延长绕组26、与延长绕组26连接的电动机终端42、及电源终端43、44c各自的端部越过托架9，延伸至托架9与控制基板3之间的空间，另一方面，多个信号终端41a进一步延伸至控制基板3。
与各相对应地各配置1个作为大型元器件的电容器30，且该作为大型元器件的电容器30配置为使得各个电容器30的周面与形成于托架9的控制基板3侧的电容器用凹部70紧密接合。+侧的电容器端子47、-侧的电容器端子48各自的前端部分别朝向托架9的内部而延伸。
托架9由绝缘性树脂构成，在其内部至少布满有汇流条50(+电源的)和汇流条51(接地)。上述2根汇流条50、51大致平行配置。
图2中，方便起见，将汇流条50和汇流条51重叠表示，但实际上，汇流条50和汇流条51基本处于相同平面。
汇流条50、51在PM35a侧与电容器30侧之间形成有阶差，使得电容器30侧与PM35a侧相比变低(上框架27侧)。
在控制基板3中，CPU10、驱动电路11等IC、及其它元器件装载在两面。此外，来自传感器8的信息的终端朝控制基板3的上方延伸，来自PM35a的信号终端41a从下方起延伸，并贯穿控制基板3。此外，该控制基板3由从托架9朝上方延伸的多个柱54进行保持。通过变更该柱54的长度，来调整控制基板3与托架9及电容器30的距离。
在壳体19的上部配置有连接器类。
连接器16具有来自电池6的大电流用2端子(+电源、接地)，连接器17具有传感器3及点火开关7的多个较小容量的电流端子。另外，在壳体19的上部设有外盖18。在该外盖18内内置有图1的线圈14。
该线圈14如图1的电路图所示那样插入到+电源线，且配置在电源连接器16附近，以具有抑制从控制单元1释放的噪声的功能。
此外，该线圈14也为大型元器件，配置在控制单元1内对于空间而言也较为不利。因此，线圈14配置在大电流用的连接器16与小电流连接器17之间且配置在电源线附近，该线圈14的输出与接地线连接，并且通过贯穿控制基板3或穿过控制基板3的端部而与托架9的汇流条线连接。
上述MCU中，控制单元1和电动机2具有大致相同的直径并一体化。
将托架9按压至上框架27侧以使PM35a与上框架27紧贴，并且托架9具有用于对PM35a进行定位的模块用凹部80。
PM35a的厚度为数mm(5～8mm左右)，在托架9与上框架27之间仅存在因托架9a在抵接部81与上框架27抵接而形成的较窄的间隙52，当然不可能将电容器30和其它的大型元器件配置在PM35a的正旁边的空间。
此外，在作为散热器的上框架27直接装载电容器30在电气、热量方面是不可能的。
因此，将在PM35a的正旁边具有PM35a的厚度以下的间隙52的托架9载放到上框架27，在与间隙52相反侧的托架9的上表面配置有电容器30。
汇流条50、51在PM35a侧与电容器30侧之间形成有阶差，使得电容器30侧与PM35a侧相比变低(上框架27侧)。因此，在电容器30侧，与变低的部分相对应地，汇流条50、51与托架9的控制基板3侧的上表面之间的距离变大相应的量，其结果是可增大形成于托架9的电容器用凹部70的深度。即，可使电容器30靠近上框架27侧，PM35a的按压面L1与电容器30的电容器用凹部70的底部面L2可接近按压面L1。
该托架9的功能涉及电源系统的汇流条50、51的保持、PM35a的按压、PM35a的各终端41a、43、44c、42的定位、PM35a的定位、电容器30的保持、经由柱54对控制基板3的保持等多种功能。
另外，例如，若电容器为棱柱形状，则凹部也成为与其相对应的方孔。此外，电容器30中，电容器30的一部分埋设于电容器用凹部70，但也可通过利用粘接剂、弹性垫等，将电容器进一步固定于托架。
如图3所示，MCU的最大圆为具有散热器的功能的上框架27的外周，托架9为比该上框架27要小的圆形。
在载放于托架9的表面的电容器30的相反侧的背面，配置有PM35a、以及有信号终端41b及电源终端45延伸出的电源继电器15，上述元器件在图3中由虚线表示。
PM35a的信号终端41a、电源继电器15的信号终端41b穿通托架9的孔并朝上方延伸。
另一方面，大电流用的各终端42、43、44c、45的前端部从托架9的表面突出。
各延长绕组26从电动机2侧贯穿上框架27，通过托架9的缺口部71而延伸，与电动机终端42熔接。在上框架27埋设有角状的绝缘性筒53，延长绕组26贯穿该绝缘性筒53。
因此，绝缘性筒53具有确保延长绕组26与上框架27之间的绝缘性、且对延长绕组26相对于电动机终端42的位置进行定位的功能。
电源系统首先经由图2的连接器16、线圈14，并经由汇流条50、51侧的电源终端端部44a(接地)、电源终端端部46a(+电源)与电源继电器15的端子连接。该电源继电器15的输出(+电源线)作为电源终端45延长到托架9内。另一方面，接地侧从电源终端端部44a直接延伸到托架9内。
PM35a的电源终端43(+电源)、44c(接地)从短边部起延伸，同样地与汇流条50、51的对应终端熔接连接。
改变电容器30的电容器端子47(+)、48(接地)的延伸长度，将较短的一方设为+侧，将较长的一方设为接地侧。汇流条50、51的+线也比接地线配置得更靠近上侧。汇流条50、51的一部分在形成于托架9的窗部49露出到外部，电容器端子47(+)、48(接地)在该窗部49通过熔接(welding)或焊接(soldering)来连接。
此外，托架9在周缘部沿周向形成有多个圆孔55。通过该圆孔55紧固螺栓(未图示)，从而将托架9固定于上框架27。从将PM35a按压至上框架27的必要性出发，特别在PM35a的周边形成有4处圆孔55。
另外，也可不利用螺栓，而将形成于托架的柱部压入到设置于上框架的孔中，从而将托架固定于上框架。
接着，对MCU的组装顺序进行说明。
首先，将转子21、定子22、电动机绕组24内置于支架72，将下框架28压入并固定于支架72，从而制作电动机2。
接下来，将绝缘性连接环25配置在电动机绕组24上，利用电动机绕组24的绕组端部的熔接来进行△接线。之后，在将轴承29a安装于上框架27之后，将上框架27配置在电动机2的上部，并使3根延长绕组26贯穿上框架27并延伸出来。
另一方面，利用嵌入铸模、或外插来制作埋设有汇流条50、51的托架9。将电容器30装载于该托架9，利用例如焊接等将电容器端子47、48与汇流条50、51连接。此外，将其它电子设备也装载于托架9，并进行电连接。
接着，在上框架27的上表面配置PM35a及电源继电器15，然后从PM35a及电源继电器15之上配置托架9，并使从模塑体75延伸出的各终端41a、43、44c、42通过托架9的各孔，之后，通过托架9的圆孔55紧固螺栓(未图示)，从而将托架9固定于上框架27。
之后，将延长绕组26的端部和PM35a的电动机终端42进行熔接，并将PM35a的电源终端43、44c、电源继电器15的电源终端端部44a、46a分别与汇流条50、51熔接连接。
接下来，经由柱54将在两面装载有CPU10、驱动电路11等多个电子元器件的控制基板3叠加在托架9上。
之后，将各信号终端41a、41b和控制基板3的通孔(未图示)焊接，并盖上一体成型有连接器16、17的壳体19，以覆盖控制基板3、托架9。
接下来，使从控制基板3、托架9延伸的各终端延伸到壳体19的上部，将该各终端与从壳体19成型时通过嵌入铸模或外插得到的各连接器16、17的连接器端子延长出的汇流条熔接连接，并且，在将线圈14的端子与汇流条熔接连接之后，最终对线圈14盖上外盖18。
根据上述实施方式的电动助力转向装置，通过将电动机2、上框架27、托架9、控制基板3及壳体19依次层叠来制作得到MCU，因此，操作性得到提高。
此外，将在模塑体75中包含有各相的电路结构35的PM35a配置为与形成于托架9的一个单侧的一面的模块用凹部80紧密接合，并设计配置为使电容器30的周面与形成于另一单侧的另一面的电容器用凹部70紧密接合，将具有PM35a的厚度以下的间隙52的托架9载放于上框架27，在PM35a侧与电容器30侧之间，形成有使电容器30侧相比于PM35a侧更接近上框架27侧的阶差，因此，可降低轴线方向的尺寸。
此外，作为散热器的上框架27与托架9之间，除了其安装用的抵接部81，还具有间隙52，电容器30的散热性较好。
此外，通过进一步增大电容器用凹部70的深度，可提高电容器30的耐震性。
此外，通过使电容器端子47、48与汇流条50、51之间的距离靠近，电容器端子47、48与汇流条50、51之间的连接变容易。
此外，在托架9形成有与PM35a紧贴的模块用凹部80，因此，PM35a可靠地配置在相对于托架9的规定的位置。
此外，在作为有底筒状的外盖19的平面的上表面上设置有与控制单元1电连接且与输出轴23平行地延伸的连接器16、17，因此，不会因连接器16、17而导致电动助力转向装置的径向尺寸增大。
实施方式2
图4是表示本发明的实施方式2的MCU的主要部分的剖视图。
在该实施方式中，电容器30与配置有托架9的PM35a配置在同一面上。
此外，在配置有PM35a的图中左侧与配置有电容器30的图中右侧之间，与实施方式1相比，阶差较大。
在配置有电容器30的托架9的面上形成有与电容器30的外形形状对应的电容器用凹部70。此外，在电容器30与上框架(散热器)27之间形成有间隙52。为了可靠地确保该间隙52，上框架27在与电容器30相对的部位形成有凹陷部73。
其它结构与实施方式1的MCU相同。
根据该实施方式的电动助力转向装置，与实施方式1的装置相比，对汇流条50、51设置有阶差，使得在电容器30侧与上框架27的距离变大，因此，能将作为大型元器件的电容器30配置在上框架27侧，即与PM35a配置在同一侧。
此外，在托架9的PM35a的相反面与控制基板3之间形成有空间，在追加较大元器件的情况下，也可配置在该空间。
其结果是，安装于托架9的电子元器件类全部配置在同一面侧，因此，作为各电子元器件类的电连接的端子向同一方向延伸，电子元器件类的安装成为一个方向，操作性得到提高。
实施方式3
图5是表示本发明的实施方式3的电动助力转向装置的MCU的局部剖视图，图6是去除图5的控制基板3a后的MCU的仰视图。
在本实施方式中，控制单元1a配置在电动机2的输出轴侧(图5的上侧)。
此外，实施方式1及2的PM35a为将图1的各电路结构35集成后的构件，但本实施方式的PM35b、35c、35d中，分别在模塑体75a中对各电路结构35的每一个进行一体化，各自是独立的。
在电动机2的输出轴23的输出侧配置有控制单元1a，在其上依次配置有嵌入了输出侧轴承29b的上框架27a、减速器(未图示)。上框架27a、控制基板3a、托架9a分别在中心部形成有供输出轴23贯穿的输出轴用孔60。
在电动机2侧，连接环25起到作为电动机2与控制单元1a的分界壁的作用，并沿径向增大，使得与壳体19a的內周壁面之间几乎不会产生间隙。延长绕组26的前端部越过控制基板3a而延伸到托架9a。
控制基板3a中，CPU10、驱动电路11及其它电子元器件装载于两面，多个终端从控制基板3a起朝托架9a及连接器17a向上方延伸。在控制基板3a的上侧配置有托架9a，在其上，作为大型元器件的电容器30以其电容器端子47、48大致朝向中心的方式配置在图6的右侧空间。
PM35b、35c、35d集中配置在图6的左侧。
信号终端41c从PM35b、35c、35d朝控制基板3a向下侧延伸。
此外，兼作散热器的上框架27a与PM35b、35c、35d的上表面抵接。
接着，对托架9a及其周边进行说明。
分别为同一形状的PM35b、35c、35d中，如图6所示，模塑体75a为约梯形，在外周侧的长边的端部设置有用于与延长绕组26连接的电动机终端42。此外，沿其长边，排列有多个信号终端41c。
另一方面，电源终端端部43a(+电源)、电源终端端部44a(接地)在PM35b、35c、35d的一个斜边并排设置。上述PM35b、35c、35d在图中左侧集中配置，3根延长绕组26与实施方式1不同，彼此隔开而分别延伸。
此外，托架9a在载放PM35b、35c、35d的上表面各形成有2个凸部56，PM35b、35c、35d通过该凸部56分别按压至上框架27a(散热器)侧，并与其紧贴。
此外，在托架9a上设置有用于与PM35b、35c、35d的模塑体75a的两个角部抵接并定位的壁部59。
另外，电源继电器15与PM35b、35c、35d相比较为小型，利用1个凸部56进行按压。
另外，与实施方式1同样，也可在托架9a形成凹部，将PM35b、35c、35d与该凹部紧贴配置，但PM35b、35c、35d按各相分离配置，必须形成多个凹部，由此分别设置壁部59作为定位部较为有效率。
此外，该壁部59并不限于PM35b、35c、35d的模塑体75a的角部，也可使壁部59与模塑体75a的边部抵接，以对PM35b、35c、35d进行定位。
此外，为了实现PM35b、35c、35d的小型化，在与电动机终端42相同的模塑体75a的边部配置有信号终端41c。
此外，也可在模塑体75a的输出轴用孔60侧的短边部设置信号终端41c，但在输出轴用孔60的周围，终端较为密集，因此，将控制基板3a也包含在内来考虑面积的效率，配置在外径侧较佳。
接着，关于延长绕组26与电动机终端42的连接方法，从各元器件的组装性来看，像实施方式1那样将两者熔接较为困难。
因此，首先，将PM35b、35c、35d的电动机终端42与独立汇流条中的一个汇流条连接，该汇流条以外的另一个汇流条配置在定位用端子托架57的内部。延长绕组26的端部例如形成分成两股的形状，在该两股间插入所述另一个汇流条的端部，形成可连接的压接类型的连接结构。
由此，通过使托架9a与具有延长绕组26的电动机2合体，可同时完成电连接。
因此，端子托架57可与托架9a分开，但需要保持、固定于托架9a。
托架9a在图6中的右侧外周部设置有沿径向突出的托架延长部9b。利用该托架延长部9b，完成连接器16a、17a的连接操作。
控制单元1a配置在输出轴侧，因此，连接器16a、17a的配置部位必须采用从电动机2沿径向突出的结构。
因此，进一步考虑小型化，使连接器16a、17a尽可能靠近MCU的外周面侧，连接器16a、17a的各端子的插入方向与输出轴23基本平行。
图5中示出电源系统的汇流条50、51的形态，图6中示出电源终端端部44a(接地)、46a(+电源)。图6的电源终端端部44a和电源终端端部46a分离是为了配置图1的线圈14。
另一方面，具有传感器类的端子的连接器17a的端子与图6的汇流条端部17b熔接连接，连接器用汇流条从托架延长部9b朝托架9a的内径侧延长，连接器用终端17c从此处朝控制基板3a延伸。由于设置有该托架延长部9b，因此，除托架9a以外，在上框架27a也具有框架延长部27b。
此外，在窗部27c的空间，将连接器17a的端子和汇流条端部17b、电源终端端部44a、46a分别熔接连接。此外，为了覆盖该窗部27c，一方利用连接器16a、17b的底座面，另一方由图5所示的连接器用外盖16c覆盖。此外，在托架9a的中央部形成有输出轴用孔60，在面积上，与实施方式1相比变小，因此，例如，电源(+)的汇流条50和接地的汇流条51构成上下2层的结构来作为基本结构。
此外，作为大型元器件的电容器30的端子部的布线中，汇流条50、51上升并露出至托架9a的表面，在该部分与电容器端子47、48焊接。
此外，如上所述，在托架9a具有托架延长部9b，在上框架27a具有框架延长部27b，因此，包含控制单元1a的壳体19a也与两者相对应而变更形状。
壳体19a与实施方式1不同，还考虑与电动机2抵接的情况，利用金属(例如铝制)来形成，此外，与托架延长部9b相对应，呈在外周的一部分具有开口部的大致圆形形状。
此外，壳体19a和上框架27a通过形成于外周缘部的多个螺栓用孔58利用螺栓来固定。
托架9a和上框架27a与实施方式1同样，通过螺栓孔55利用螺栓来固定。通过这种固定，将PM35b、35c、35d及电源继电器15按压于上框架27a以与上框架27a紧贴，因此，优选为尽可能在PM35b、35c、35d及电源继电器15附近形成螺栓孔55。
此外，PM35b、35c、35d彼此接近配置，因此，通过在各PM35b、35c、35d之间配置固定位置(螺栓孔55)，能通过1处固定作用于2个的PM35b、35c、35d，从而有利于小型化。此外，控制基板3a也经由一端部与螺栓9a连接的柱54固定。
接着，对具有上述结构的MCU的组装步骤进行说明。
电动机2与实施方式1同样，在电动机绕组24上覆盖配置连接环25，在其中接线，绕组端部作为延长绕组26，有3根分开独立地延伸出。
接着，在具有托架延长部9b的托架9a装载并固定电容器30，该托架延长部9b在内部具有汇流条50、51，这些电容器端子47、48例如通过焊接与汇流条50、51连接。此外，在电容器30的相反面，将PM35b、35c、35d及电源继电器15装载于规定位置，电源终端端部43a、44a分别与汇流条50、51的端部熔接连接。
此外，将装载有CPU10、驱动电路11及其它电子元器件的控制基板3a安装于托架9a，将多个信号终端41c和控制基板3a的具有孔的连接盘焊接。在此状态下，完成将控制单元1a的控制基板3a、托架9a、PM35b、35c、35d等合体后的组装体。
接着，在上述电动机2上安装壳体19a之后，将所述组装体以使输出轴23通过输出轴用孔60的方式进行合体。此时，需要进行按压以使托架9a的定位用的端子托架57内的端子和延长绕组26压接。
接下来，安装连接器16a、17a，并利用窗部27c的空间将上述连接器的端子与汇流条的端子熔接。
接着，安装具有输出侧轴承29b的上框架27a，并与壳体19a固定，PM35b、35c、35d、电源继电器15与上框架27a的平面紧贴。
最后，安装连接器用外盖16c。
如上所述，即使在使PM35b、35c、35d各相分离独立的情况下，在输出轴方向上安装有控制单元1a的结构也可依次层叠组装，组装性也可简化。
此外，在托架9a中，通过使PM35b、35c、35d的抵接面与作为大型元器件的电容器30的安装面大致在一条直线上或具有微小的阶差，从而可缩短轴向长度，能实现小型化。
此外，连接器16a、17a沿外盖19a的外周面设置，因此，可抑制因连接器16a、17a导致电动助力转向装置的径向尺寸扩大。
标号说明
1，1a控制单元、2电动机、3，3a控制基板、4逆变器电路、5旋转传感器、6电池、7点火开关、8传感器、9，9a托架、9b托架延长部、10CPU、11驱动电路、12电流检测电路、13旋转角检测电路、14线圈、15电源继电器、16，16a，17、17a连接器、16c连接器用外盖、17b汇流条端部、17c连接器用终端、18外盖、19，19a外盖、21转子、22定子、23输出轴、24电动机绕组、25连接环、26延长绕组、27，27a上框架、27b框架延长部、27c窗部、28下框架、29a反输出侧轴承，29b输出侧轴承、30电容器、31，32，33开关元件、34分流电阻、35电路结构、35a，35b，35c，35dPM、41，41a，41b，41c信号终端、42电动机用终端、43，44c，45，46电源终端、43a，44a，46a电源终端端部、47，48电容器端子、49窗部、50，51汇流条、52间隙、53绝缘性筒、54柱、55螺栓孔、55圆孔、57端子托架、58螺栓用孔、59壁部、60输出轴用孔、70电容器用凹部，71缺口部、73抵接部、72支架，73凹陷部、75，75a模塑体、76膨大部、80模块用凹部、81抵接部。
Claims (15)
1.一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置将控制电动机的驱动的控制单元与所述电动机的输出轴配置在同轴上，并将所述控制单元和所述电动机一体化，其特征在于，
所述控制单元包括：功率模块，该功率模块与散热器进行面接触，并内置有控制提供给所述电动机的功率的多个开关元件；
托架，该托架使该功率模块与所述散热器紧贴并进行定位；及
控制基板，该控制基板与该托架在轴线方向上隔开配置，并装载有控制所述电动机的驱动的CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)，
所述托架配置为在一个单侧的一面配置有所述功率模块，并使抑制电源脉动的电容器的周面与形成于另一单侧的另一面的电容器用凹部紧密接合。
2.一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置将控制电动机的驱动的控制单元与所述电动机的输出轴配置在同轴上，并将所述控制单元和所述电动机一体化，其特征在于，
所述控制单元包括：功率模块，该功率模块与散热器进行面接触，并内置有控制提供给所述电动机的功率的多个开关元件；
托架，该托架使该功率模块与所述散热器紧贴并进行定位；及
控制基板，该控制基板与该托架在轴线方向上隔开配置，并装载有控制所述电动机的驱动的CPU(Central-Processing-Unit：中央处理器)，
所述托架配置为在一个单侧的一面配置有所述功率模块，并使抑制电源脉动的电容器的周面与形成于另一单侧的所述一面的电容器用凹部紧密接合。
3.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，
埋设于所述托架的电源系统的汇流条具有阶差，使得所述电容器侧的部位与所述功率模块侧的部位相比更接近所述散热器侧。
4.如权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于，
埋设于所述托架的电源系统的汇流条具有阶差，使得所述电容器侧的部位与所述功率模块侧的部位相比更接近所述控制基板侧。
5.如权利要求3或4所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述汇流条分别与所述功率模块的电源终端及所述电容器的电容器端子进行电连接。
6.如权利要求5所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述汇流条在所述托架与所述控制基板之间的空间内与所述电源终端进行电连接，且所述汇流条在所述托架的内部或表面与所述电容器端子进行电连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
在所述托架形成有与所述功率模块紧贴的模块用凹部。
8.如权利要求1至6中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
在所述托架形成有与所述功率模块抵接的凸部。
9.如权利要求1至6中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
在所述托架形成有壁部，该壁部与内置有多个所述开关元件的模塑体的边缘部抵接，且对所述功率模块进行定位。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
在所述托架与所述控制基板之间，设置有对所述托架和所述控制基板进行分隔、保持的柱。
11.如权利要求1至10中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述托架在周缘部形成有朝所述散热器侧突出并与所述散热器抵接的抵接部，在所述托架与所述散热器之间形成有间隙。
12.如权利要求1至11中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述散热器在中央部设置有旋转支承所述输出轴的反输出侧轴承，
从该散热器起依次层叠的所述功率模块、所述托架及所述控制基板由端面与所述散热器的外周缘部抵接且具有有底筒状的平面的外盖所密闭，
在该外盖的所述平面内设置有与所述控制单元电连接且与所述输出轴平行地延伸的连接器。
13.如权利要求1至11中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述散热器在中央部设置有旋转支承贯穿的所述输出轴的输出侧轴承，
从该散热器起依次层叠的所述功率模块、所述托架及所述控制基板由一个端面与所述散热器的外周缘部抵接且另一端面与所述电动机的支架的端面抵接的筒状的外盖所密闭，
沿该外盖的外周面设置的连接器在所述外盖的径向外侧与所述控制单元进行电连接。
14.如权利要求1至13中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述功率模块中，各相的所述开关元件埋设于一个模塑体。
15.如权利要求1至13中任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，
所述功率模块中，各相的所述开关元件分别埋设于模塑体，该各相的所述功率模块指向所述输出轴并配置成放射状。
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