CN107529347B - 电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置可力图实现小型化、轻量化以及组装性的提高，并能抑制因连接器的插拔而引起的电路基板中的电连接不良的产生。本发明的电动助力转向装置中，电路基板和中间构件在转轴的轴向上并排配置，连接器与中间构件形成为一体，并配置成通过外壳的缺口而突出，电动机壳体的圆筒部、框架及外壳中的至少一方构成为承受在连接器的插拔时作用于连接器的转轴的轴向的应力。

Description

电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及车辆用的电动助力转向装置，特别涉及在电动机的转轴的轴向上并排设置电动机和控制单元并进行一体化后得到的装置。

背景技术

电动助力转向装置中，一般具备多个连接器，以用于多个传感器、电源系统。例如，像电源连接器、信号连接器那样，根据其中流过的电流的大小，存在多种。特别是在将电动机和控制单元一体化后的装置中，控制单元通过配置连接器、电路基板、电动机驱动电路以及外壳等多个部件并将它们一体化而构成，因此，若考虑对车辆的装载性，则寻求控制单元的小型化及轻量化。

专利文献1所公开的电动驱动装置中，控制单元配置在电动机的转轴的输出侧的相反侧，并与电动机一体化，控制单元构成为将构成逆变器电路的开关元件安装于散热器的一面侧，在散热器的一面侧按照中间构件、电路基板的顺序并排配置，将壳体安装于散热器的一面侧，以将开关元件、中间构件及电路基板包含在内，并将多个连接器安装于壳体。

专利文献2所公开的驱动装置中，在电动机的转轴的相反侧，按照电路基板、功率模块、散热器、盖体的顺序配置而构成，连接器安装于电路基板或功率模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/054098号

专利文献2：日本专利第5316469号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所公开的电动驱动装置中，在壳体的内部，除了电路基板、中间构件以及构成逆变器电路的开关元件以外，还配置有多个对连接器、电路基板、中间构件及开关元件进行电连接、机械连接的构件。特别是电气布线需要与连接器的使用引脚数相同数量以上的连接终端，用于将这些全部组装的工作上的工序也需要多个。

另一方面，在专利文献2所公开的驱动装置中，连接器使从其主体延伸的端子通过熔接或焊料连接到电路基板或功率模块的布线，从而安装于电路基板或功率模块，关于连接器与电路基板或功率模块的连接，与专利文献1所公开的电动驱动装置相比，工作性得到提高。然而，若考虑插拔连接器，则此时产生的应力直接施加于电路基板或功率模块，因此，容易在连接器与电路基板或功率模块之间产生电连接不良、并容易在电路基板内或功率模块内产生电连接不良。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置通过简化控制单元的结构、部件，可力图实现小型化、轻量化、以及组装性的提高，并且，可抑制因连接器的插拔而引起的电路基板中的电连接不良的产生。

解决技术问题的技术方案

本发明的电动助力转向装置中，电动机和控制单元在所述电动机的转轴的轴向上并排并进行一体化。所述电动机包括：具有圆筒部及封住所述圆筒部的一侧开口的底部的电动机壳体；收纳在所述电动机壳体内的电动机主体；以及封住所述电动机壳体的另一侧开口的框架，所述控制单元包括：构成有用于控制所述电动机的驱动的电路的电路基板；连接器；保持电气布线用汇流条的中间构件；以及将所述电路基板和所述中间构件收纳在内部的外壳。所述电路基板和所述中间构件在所述转轴的轴向上并排配置，所述连接器与所述中间构件形成为一体，并配置成通过所述外壳的缺口而突出，所述圆筒部、所述框架及所述外壳中的至少一方构成为承受在所述连接器的插拔时作用于所述连接器的所述转轴的轴向的应力。

发明效果

根据本发明，使控制单元具有外壳、电路基板、以及与连接器一体化后的中间构件这主要的3个部件的结构，因此，可力图实现小型化、轻量化、以及工作性的提高。

此外，由连接器的插拔所产生的转轴的轴向的应力由电动机壳体、框架以及外壳中的至少一方承受，不会施加于电路基板，因此，可抑制电路基板内电连接不良的产生。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的电路图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的剖视图。

图3是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置的主要部分的剖视图。

图4是表示本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置的主要部分的剖视图。

图5是表示本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置的局部切断侧视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的电路图。

图1中，电动助力转向装置100包括控制单元1和电动机2，将控制单元1配置在电动机2的转轴21的轴向一侧并与电动机2构成为一体。电动助力转向装置100配置成使电动机2的转轴21的轴向朝向上下方向，且使控制单元1位于上方。此处，以电动机2为3相无刷电动机进行说明，但也可以是带电刷电动机、或3相以上的多相绕组电动机。控制单元1主要以装载有CPU10、各种电路以及向电动机2提供电流的逆变器电路3的电路基板4为中心来构成，如后所述，配置在电动机2的转轴21的输出侧的相反侧，与电动机2一体化。检测电动机2的旋转角的旋转传感器用转子5配置在电动机2的转轴21的附近。此外，对于电动助力转向装置100，经由装载于车辆的电池6、点火开关7来供电，并输入有来自传感器类8的各种信息。

接下来，具体说明控制单元1的电路结构。

电路基板4包括：基于来自车速传感器、检测方向盘的转向转矩的转矩传感器等传感器类8的信息来计算向电动机2供电的控制量的CPU10；驱动逆变器电路3的驱动电路11；检测逆变器电路3内的各部的电压或电流的监视器电路12；基于来自旋转传感器用转子5的信息来检测电动机2的旋转角的旋转角检测电路13；以及固定电源电路18等。此外，电源系统(+B、接地)包括电容器及线圈17以用于抑制噪声。此外，在+B电源线上插入有具有对+B电源线进行开关的继电器功能的电源用开关元件14。该开关元件14例如为FET，并串联配置有相对于电流供给方向为正向和反向的2个寄生二极管。该开关元件14在逆变器电路3或电动机2发生了故障等情况下可强制性切断供电。此外，寄生二极管在将电池6反向连接的情况下，可切断电流流过的线路，从而还承担着所谓的电池逆接保护的作用。

逆变器电路3包括与作为电动机绕组的3相绕组(U、V、W)的各相对应的3个电路部3U、3V、3W。此处，3个电路部3U、3V、3W为同一结构，因此，仅说明电路部3U。电路部3U包括上臂用开关元件31U、下臂用开关元件32U、及具有对上下臂用开关元件31U、32U的连接点与U相绕组之间进行开关的继电器功能的继电器用开关元件34U。上下臂用开关元件31U、32U基于CPU10的指令而受到PWM驱动，因此，出于抑制噪声的目的，电容器30U与上下臂用开关元件31U、32U并联连接。此外，为了检测电动机2中流过的电流，还将分流电阻33U与上下臂用开关元件31U、32U串联连接。构成电路部3U的各部件除了电容器30U以外，装载于电路基板4的两面。以下，为了便于说明，将对电路部3U、3V、3W中的电容器、上臂用开关元件、下臂用开关元件以及继电器用开关元件标注的标号设为30、31、32、34。

关于概要的功能，CPU10基于来自传感器类8的输入信息，运算向电动机绕组提供的电流，并基于该运算结果，经由驱动电路11驱动逆变器电路3。由此，驱动与各相对应的开关元件31、32、34，并将电流提供给电动机绕组。此外，利用监视器电路12检测该提供的电流值，CPU10根据运算值(目标值)和实际电流值的偏差，对逆变器电路3的驱动进行反馈控制。此外，CPU10经由驱动电路11控制电源用开关元件14的驱动，并基于来自旋转角检测电路13的输入信息，计算电动机2的旋转位置或速度，将该计算值用于控制。

接着，基于图2，说明将具有这种电路的控制单元1和电动机2一体化而构成的电动助力转向装置100的各部的结构。图2是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的剖视图。图2中，电动助力转向装置100配置成将转轴21的轴向设为上下方向，上侧为控制单元1，下侧为电动机2。此外，电动机2的输出从转轴21的下端部输出到例如减速器(未图示)。

首先，对电动机2的结构进行说明。电动机2具有将电动机主体内置于由圆筒部25a和底部25b构成的有底圆筒状的电动机壳体25的结构。该电动机壳体25为金属制，若考虑散热性及外形的形状，则优选例如用铝来制作。在电动机壳体25的底部25b的中央形成有供转轴21通过的贯通孔，在该贯通孔中安装有第1轴承26a。此外，安装用凸缘25c以从电动机壳体25的底部25b朝径向外侧突出的方式一体形成。而且，与减速器(未图示)的连接部25d以从电动机壳体25的底部25b朝下方突出的方式一体形成。

电动机主体包括：转子23，其固定粘接于插入到轴心位置的转轴21，在外周面配置有多极对的永磁体；及定子22，其与该转子23的外周侧隔开间隙配置成同轴，并具有电动机绕组24。环状的连接环27通过将电气布线用的汇流条嵌入成形于绝缘性树脂来制作，与电动机绕组24接近，并配置在定子22的上部。构成电动机绕组24的多个绕组将其绕组端连接到连接环27的汇流条，如图1所示，为Δ接线的3相绕组。从连接环27突出的各相的引出线28延长到控制单元1侧。

此外，金属制的圆盘状的框架29在与电动机壳体25的圆筒部25a的最上部内接的状态下来进行安装。在框架29的中央部安装有第2轴承26b。另外，在框架29的中央形成有供转轴21通过的贯通孔。此外，在框架29中还形成有3处供各相的引出线28通过的贯通孔。由此，框架29承担着将电动机2和控制单元1分隔的分隔壁、第2轴承26b的保持部、以及引出线28的贯通部等多个作用。此外，框架29也承担着用于控制单元1的散热的散热器的作用。由此，由于框架29承担多种功能，因此可削减部件数量。

定子22通过压入或冷缩配合等，以内嵌状态保持在电动机壳体25的圆筒部25a内。转轴21由第1轴承26a和第2轴承26b进行支承，从而将转子23以可旋转的方式配置在定子22的内周侧。旋转传感器用转子5安装于转轴21从框架29的突出端、即转轴21的输出侧的相反侧的前端。

由此，电动机2具有将电动机主体收纳在电动机壳体25内，利用框架29封住电动机壳体25的开口的结构。因此，电动助力转向装置100构成为在将控制单元1和电动机2分别组装之后将两者一体化。

接下来，说明控制单元1的结构。控制单元1构成为在由框架29和外壳15包围的区域内将电路基板4和中间构件36沿上下方向层叠。外壳15利用例如铁类金属制作成有底圆筒状，通过压入或冷缩配合等，将开口侧以外嵌状态固定粘接于电动机壳体25的圆筒部25a的最上部。因此，无需用于将外壳15固定于电动机壳体25的螺钉类等固定构件。

图1的电路图所示的CPU10、驱动电路11、旋转角检测电路13、电源用开关元件14以及构成逆变器电路3的开关元件31、32等分散配置于电路基板4的两面。电路基板4将竖直设置于下表面的多个脚部20固定粘接于框架29，并配置在框架29的上部。在框架29上形成有使其一部分朝上部突出的散热部29a。配置在电路基板4的下表面的开关元件14、31、32与散热部29a接触，能对发热进行散热。另外，开关元件14、31、32与散热部29a无需直接相接，例如也可经由导热用片材而相接。

连接器16a、16b利用高散热性的绝缘性树脂、例如添加有高热传导填料(硅、氧化铝、镁)的树脂，与中间构件36一体模塑成形。中间构件36除了连接器16a、16b的周边以外，基本形成为圆盘状。汇流条16c、16d嵌入成形于中间构件36。

连接器16a为电源用。汇流条16c有+B和接地这2个。汇流条16c的一端朝连接器16a内突出而成为连接器引脚，如图2中虚线所示，在中间构件36内走线，其一部分露出，成为+B端子、接地端子。虽未图示，但连接所安装的元件间的电气布线用汇流条嵌入成形于中间构件36。线圈17安装在中间构件36的上表面，与+B端子相连接，并经由未图示的汇流条与电源用开关元件14相连接。此外，电容器30安装在中间构件36的上表面，经由未图示的汇流条与电源用开关元件14相连接，并与接地端子相连接。

此外，连接器16b为传感器用。汇流条16d的一端朝连接器16b内突出而成为连接器引脚，另一端从中间构件36朝下方突出，与电路基板4的连接对象的布线图案相连接。

中间构件36使连接器16a、16b从外壳15的缺口15a朝与上下方向正交的方向突出，来配置在电路基板4的上部。连接器16a与车辆侧的线束相连接。此外，连接器16b与来自传感器类8的信号线相连接。

在中间构件36上形成有使其一部分朝下方突出的散热部36a。散热部36a从中间构件36突出，以接触或接近安装在电路基板4的上表面的CPU10与驱动电路11、以及安装有开关元件31、32的位置的电路基板4的上表面。由此，CPU10、驱动电路11以及开关元件31、32中的发热经由散热部36a进行散热。而且，在图2中右端部配置有与开关元件31、32连接的电连接终端、以及与电动机绕组24的引出线28连接的连接终端等。

连接器16a、16b与中间构件36模塑成形为一体，从覆盖整体的外壳15的缺口15a朝与上下方向正交的方向突出。凸部16e形成为从连接器16a、16b的外周面突出，以与缺口15a的内周壁面相接。准确而言，凸部16e在图2中设置于连接器16a、16b的上表面、正面及背面这3面。

此外，柱38与中间构件36模塑成形为一体，以分别从连接器16a、16b朝正下方延伸。此外，虽未图示，多个柱38与中间构件36形成为一体，以从中间构件36朝正下方延伸。这些柱38固定粘接于电动机壳体25或框架29的上表面。由此，中间构件36形成由电动机壳体25或框架29进行固定、支承的结构。柱38与电路基板4不相接。因此，在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图2中的下方的情况下，该应力基本不会施加于电路基板4，而经由柱38施加于电动机壳体25或框架29。此外，在该应力施加于图2中的上方或纸面的正反面方向的情况下，该应力经由凸部16e施加于外壳15的缺口15a的内周壁面。

如上所述，构成为连接器16a、16b与中间构件36模塑成形为一体，由连接器16a、16b的插拔所产生的应力不施加于电路基板4，而施加于具有强度的外壳15、电动机壳体25以及框架29，因此，不会强度不足。

另外，对于电动机绕组24的引出线28和开关元件31、32，引出线28的延长端与中间构件36的汇流条的延长部即终端36d抵接(压接)，来进行电连接。

根据实施方式1，控制单元1由外壳15、电路基板4、及与连接器16a、16b一体化后的中间构件36这3个主要构件构成，因此，可力图实现小型化及轻量化，并且通过将它们层叠，还可提高组装性，进一步通过与另外组装的电动机2进行合体，还可提高装置整体的组装性。此外，连接器16a、16b与中间构件36一体化，而不与电路基板4一体化，由连接器16a、16b的插拔所产生的应力不会施加于电路基板4，因此，可抑制电路基板4内的电连接不良的产生。

实施方式2

图3是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置的主要部分的剖视图。另外，图3中，对于与实施方式1同等的部位附加相同标号。

图3中，电动助力转向装置101包括控制单元1A和电动机2，将控制单元1A配置在电动机2的转轴21的输出侧的相反侧，并与电动机2构成为一体。电动助力转向装置101配置成使电动机2的转轴21的轴向朝向上下方向，且使控制单元1A位于上方。控制单元1A包括电路基板4、外壳15、及与连接器16a、16b一体形成的中间构件36A。

连接器16a、16b和中间构件36A作为不同部件，分别模塑成形。在连接器16a、16b中嵌入成形有连接器引脚，在中间构件36A中嵌入成形有汇流条16c。嵌入成形于连接器16a、16b的连接器引脚在插拔公连接器的连接器16a、16b的插拔部内朝下方延伸，到达作为根部的连接部16h，并在连接部16h中直角弯曲两次，从连接部16h朝下方延伸出。由此，连接器16a、16b的连接器引脚在连接部16h内具有两处弯曲部16i。

连接器16a将连接器引脚从连接部16h的突出部与中间构件36A的汇流条16c熔接、焊接，从而固定粘接于中间构件36A的端部上表面，与中间构件36A构成为一体。此外，连接器16b将一部分的连接器引脚从连接部16h的突出部与中间构件36A的汇流条16c熔接、焊接，从而固定粘接于中间构件36A的端部上表面，与中间构件36A构成为一体。

在电路基板4的上表面安装有CPU10、驱动电路11及电容器30。此外，在电路基板4的下表面安装有旋转角检测电路13、电源用开关元件14及构成逆变器电路3的开关元件31、32。电路基板4将竖直设置于下表面的多个脚部20固定粘接于框架29的上表面，并配置在框架29的上部。配置在电路基板4的下表面的开关元件14、31、32直接或经由热传导片材与散热部29a相接。

中间构件36A与电流基板4相比，构成为小面积，且线圈17安装在其上表面。柱38与中间构件36A形成为一体，以从中间构件36A的连接器16a、16b的安装部朝正下方延伸。而且，柱38与中间构件36A形成为一体，以从中间构件36A的下表面的多处朝正下方延伸。中间构件36A将柱38固定粘接于框架29的上表面，并配置在电路基板4的上部。连接器16b的剩余的连接器引脚从连接部16h的突出部朝下方贯通中间构件36A，与电路基板4的连接对象的布线图案相连接。

此外，在中间构件36A上形成有使其一部分朝下部突出的散热部36a。散热部36a与安装在电路基板4的上表面的CPU10及驱动电路11直接或经由导热用片材相接。由此，CPU10及驱动电路11中的发热经由散热部36a进行散热。电动机绕组24的引出线28与电路基板4的布线的延长部即终端36d抵接(压接)，来进行电连接。

外壳15通过压入或冷缩配合等，将开口侧以外嵌状态固定粘接于电动机壳体25的圆筒部25a的最上部，且在内部收纳有电路基板4和中间构件36A。连接器16a、16b从外壳15的缺口15a朝上方突出。凸部16e形成为从连接器16a、16b的外周面突出，以与缺口15a的内周壁面相接。

在由此构成的电动助力转向装置101中，连接器16a、16b的插拔方向为上下方向。于是，在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图3中的下方的情况下，应力经由中间构件36A及柱38施加于框架29，而基本不施加于电路基板4。此外，在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图3中与上下方向正交的方向的情况下，应力经由凸部16e施加于缺口15a的内周壁面。控制单元1A由外壳15、电路基板4、及与连接器16a、16b一体化后的中间构件36A这3个主要构件构成。

因此，在实施方式2中，也能获得与实施方式1相同的效果。

根据本实施方式2，连接器16a、16b的连接器引脚在连接部16h内具有弯曲部16i。因此，由伴随供电的连接器引脚的温度变化所导致的连接器引脚在长度方向的伸缩被弯曲部16i所吸收。由此，作用于连接器引脚与汇流条的连接部的因温度变化而导致的应力得到缓和。

在连接器16a、16b的根部侧设置有连接部16h，因此，通过变更连接部16h的高度尺寸，从而可变更连接器16a、16b从外壳15的上表面的突出尺寸。

电容器30使用超小型类型，并安装于电路基板4，因此，可将电容器30接近配置于开关元件31、32。

实施方式3

图4是表示本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置的主要部分的剖视图。另外，图4中，对于与实施方式1同等的部位附加相同标号。

图4中，电动助力转向装置102包括控制单元1B和电动机2A，将控制单元1B配置在电动机2A的转轴21的输出侧的相反侧，并与电动机2A构成为一体。电动助力转向装置102配置成使电动机2A的转轴21的轴向朝向上下方向，且使控制单元1B位于上方。

电动机2A包括由定子22和转子23构成的电动机主体、电动机壳体25以及框架29A。框架29A制作成金属制的圆盘状，具备使外周缘部为厚壁的应力承受部29b，并通过压入或冷缩配合保持于电动机壳体25的圆筒部25a。框架29A与形成于圆筒部25a的内周面的开口侧的台阶抵接，来限制向转轴21的输出侧的移动。

控制单元1B包括电路基板4、外壳15A、及与连接器16a、16b一体形成的中间构件36B。

L字形的连接器16a、16b和中间构件36B模塑成形为一体。中间构件36B除了连接器16a、16b的周边以外，基本形成为圆盘状。此外，汇流条16c、16d嵌入成形于中间构件36B。

线圈17安装在中间构件36B的上表面，与汇流条16c的+B端子相连接，并经由汇流条(未图示)与电源用开关元件14相连接。此外，电容器30安装在中间构件36B的上表面，经由汇流条(未图示)与电源用开关元件14相连接，并与汇流条16c的接地端子相连接。此外，多个柱38a与中间构件36B形成为一体，以从中间构件36B朝正下方延伸。

由此构成的中间构件36B使柱38a固定粘接于框架29A的应力承受部29b的内周侧的上表面，来配置在框架29A的上部，以使连接器16a、16b的L字形的根部下表面与框架29A的应力承受部29b的上表面相接。

在电路基板4的上表面安装有CPU10、驱动电路11及开关元件31、32。此外，在电路基板4的下表面安装有旋转角检测电路13及电源用开关元件14。电路基板4将竖直设置于下表面的多个脚部20固定粘接于中间构件36B的上表面，并配置在中间构件36B的上部。

外壳15A为金属制，散热部15b形成为从外壳15A的底部的内壁面突出，以与CPU10、驱动电路11、及开关元件31、32相对应。外壳15A通过压入或冷缩配合等，将开口侧以外嵌状态固定粘接于电动机壳体25的圆筒部25a的最上部，且在内部收纳有电路基板4和中间构件36B。连接器16a、16b从外壳15A的缺口15a朝与上下方向正交的方向突出。凸部16e形成为从连接器16a、16b的外周面突出，以与缺口15a的内周壁面相接。

散热部15b与CPU10、驱动电路11及开关元件31、32直接或经由具有弹性的导热性片材相接。汇流条16d从连接器16b进入中间构件36B后朝正上方延伸，与电路基板4的连接对象的布线图案相连接。转轴21贯通框架29及中间构件36B，延伸到旋转角检测电路13的附近。旋转传感器用转子5配置于转轴21的前端，以与旋转角检测电路13相对。

在由此构成的电动助力转向装置102中，连接器16a、16b的插拔方向为上下方向。在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图4中的下方的情况下，应力施加于框架29A的应力承受部29b，而基本不施加于电路基板4。此外，在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图4中的上方及与上下方向正交的方向的情况下，应力经由凸部16e施加于外壳15A的缺口15a的内周壁面。控制单元1B由外壳15A、电路基板4、及与连接器16a、16b一体化的中间构件36B这3个主要构件构成。

因此，在实施方式3中，也能获得与实施方式1相同的效果。

根据本实施方式3，安装有CPU10、驱动电路11以及开关元件31、32的电路基板4配置在中间构件36B的与框架29A相反的一侧。因而，可将电路基板4与电动机2A隔开配置，因此，电动机2A驱动时的对电路基板4的噪声影响变少。此外，无需散热部29a，可实现框架29A的薄壁化。若仅将框架29A的外周缘部设为厚壁来形成压力承受部29b，则可使层叠有中间构件36B及电路基板4的框架29A的压力承受部29b的内周侧的区域薄壁化。由此，可缩小电动助力转向装置103的轴向尺寸。

此外，CPU10、驱动电路11及开关元件31、32中的发热经由散热部15b从外壳15A的较宽的表面进行散热，因此，CPU10、驱动电路11及开关元件31、32的散热性得到提高。

另外，在上述实施方式3中，构成为利用框架29A的应力承受部29b来承受由连接器16a、16b的插拔所产生的向下方的应力，但也可以利用电动机壳体25的圆筒部25a来承受由连接器16a、16b的插拔所产生的向下方的应力。

实施方式4

图5是表示本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置的局部切断侧视图。另外，图5中，对于与实施方式1同等的部位附加相同标号。

图5中，电动助力转向装置103包括控制单元1C和电动机2B，将控制单元1C配置在电动机2B的转轴21的输出侧，并与电动机2B构成为一体。电动助力转向装置103配置成使电动机2B的转轴21的轴向朝向上下方向，并使控制单元1C位于下方。

电动机2B构成为将电动机主体内置于由圆筒部25a和底部25b构成的有底圆筒状的电动机壳体25A，配置成使电动机壳体25A的开口朝向下方。该电动机壳体25A为金属制，第1轴承(未图示)安装于底部25b的内壁面中央。此外，安装用凸缘25c以从圆筒部25a的开口端朝径向外侧突出的方式一体形成。

电动机主体包括：转子23，其使转轴21以可旋转的方式支承于第1轴承和第2轴承26b，且配置在电动机壳体25A内；及定子22，其与该转子23的外周侧隔开间隙配置成同轴，并具有电动机绕组24。环状的连接环27通过将电气布线用的汇流条嵌入成形于绝缘性树脂来制作，与电动机绕组24接近，并配置在定子22的下部。旋转传感器用转子5以外嵌状态安装于转轴21的从连接环27朝下方突出的部位。

控制单元1C包括电路基板4、外壳40、及与连接器16a、16b一体形成的中间构件36。

L字形的连接器16a、16b和中间构件36模塑成形为一体。中间构件36除了连接器16a、16b的周边以外，基本形成为圆盘状。汇流条16c、16d嵌入成形于中间构件36。散热部36a在中间构件36的下表面形成有多个。

线圈17安装在中间构件36的上表面，使长轴方向朝向与上下方向正交的方向，并与汇流条16c的+B端子相连接，且经由汇流条(未图示)与电源用开关元件14相连接。此外，电容器30使用超小型的电容器，在与上下方向正交的方向上并排安装于中间构件36的上表面，并分别经由汇流条(未图示)与电源用开关元件14相连接，且与汇流条16c的接地端子相连接。此外，多个柱38b、38c与中间构件36形成为一体，以从中间构件36朝正上方及正下方延伸。而且，多个散热部36a以使中间构件36的下表面突出的方式来形成。

在电路基板4的两面分散配置有CPU10、驱动电路11、电源用开关元件14、以及构成逆变器电路3的开关元件31、32等。

中间构件36经由柱38b由连接环27进行支承，配置在电动机2B的下部。而且，电路基板4经由柱38c由中间构件36进行支承，配置在中间构件36的下部。此时，散热部36a分别与安装在电路基板4的上表面的CPU10与驱动电路11、以及安装有开关元件14、31、32的位置的电路基板4的上表面直接或经由具有弹性的导热性片材相接。

外壳40为制作成由圆筒部40a和底部40b构成的有底圆筒状的金属制外壳，若考虑散热性、工作性及嵌合性，则优选用铝来制作。在外壳40的底部40b的中央形成有供转轴21通过的贯通孔，在该贯通孔中安装有第2轴承26b。此外，安装用凸缘40c以从圆筒部40a的开口端朝径向外侧突出的方式一体形成。与减速器(未图示)连接的连接部40d以从底部40b朝下方突出的方式一体形成。使连接器16a、16b突出的缺口40e形成于圆筒部40a的开口端侧。散热部40f使底部40b的内壁面突出并形成有多个。

外壳40使圆筒部40a的开口端与电动机壳体25A的圆筒部25a的开口端对接，利用螺钉41拧紧固定安装用凸缘25c、40c，以安装于电动机壳体25A。此时，转轴21贯通连接环27、中间构件36、电路基板4及外壳40的底部40b而向外部突出。转轴21的下端侧由第2轴承26b进行支承。旋转角检测电路13靠近旋转传感器用转子5，经由小基板19安装于中间构件36。L字形的连接器16a、16b的根部的上部侧与使电动机壳体25A的圆筒部25a的开口端朝径向外侧弯曲成直角的弯曲部25e相抵接。散热部40f与开关元件31、32直接或经由具有弹性的导热性片材相接。凸部16e形成为从连接器16a、16b的外周面突出，以与缺口40e的内周壁面相接。

在由此构成的电动助力转向装置103中，连接器16a、16b的插拔方向为上下方向。在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图5中的上方的情况下，应力经由弯曲部25e施加于圆筒部25a，而基本不施加于电路基板4。此外，在由连接器16a、16b的插拔所产生的应力施加于图5中的下方及与纸面正交的方向的情况下，应力经由凸部16e施加于外壳40的缺口40e的内周壁面。控制单元1C由外壳40、电路基板4、及与连接器16a、16b一体化后的中间构件36这3个主要构件构成。

因此，在实施方式4中，也能获得与实施方式1相同的效果。

根据本实施方式4，形成于中间构件36的散热部36a分别与安装在电路基板4的上表面的CPU10及驱动电路11、以及安装有开关元件14、31、32的位置的电路基板4的上表面相接。此外，在外壳40的底部40b的内壁面形成的散热部40f与开关元件14、31、32相接。由此，CPU10、驱动电路11、以及开关元件14、31、32的散热性得到提高。

将超小型的电容器30在与上下方向正交的方向上并排配置，并以长轴方向为与上下方向正交的方向将线圈17安装于中间构件36，因此，线圈17及电容器30的轴向高度变低，可缩小电动助力转向装置103的轴向尺寸。

外壳40覆盖中间构件36和电路基板4，且以封住电动机壳体25A的开口的方式安装于电动机壳体25A，也承担着框架的功能。因而，可省略框架，由此可削减部件数量，并提高电动助力转向装置103的组装性。

另外，在上述实施方式4中，构成为形成于中间构件36的散热部36a直接或经由导热性片材与CPU10及驱动电路11相接，然而若CPU10及驱动电路11的表面材料为绝缘性构件，则可以将金属构件嵌入到散热部36a，并经由该金属板使CPU10及驱动电路11与散热部36a接触。在此情况下，CPU10及驱动电路11中的发热被高效地传导至散热部36a。

此外，上述各实施方式中，汇流条嵌入成形于中间构件，但汇流条也可外插成形于中间构件。

Claims (10)

1.一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置中，电动机和控制单元在所述电动机的转轴的轴向上并排并进行一体化，其特征在于，

所述电动机包括：具有圆筒部及封住所述圆筒部的一侧开口的底部的电动机壳体；收纳在所述电动机壳体内的电动机主体；以及封住所述电动机壳体的另一侧开口的框架，

所述控制单元包括：构成有用于控制所述电动机的驱动的电路的电路基板；连接器；保持电气布线用汇流条的中间构件；以及将所述电路基板和所述中间构件收纳在内部的外壳，

在所述电路基板上安装有驱动所述电动机的开关元件、驱动电路、以及经由所述驱动电路驱动所述开关元件的CPU，

具有与所述开关元件直接相接的第一散热部，

所述电路基板和所述中间构件在所述转轴的轴向上并排配置，

所述连接器与所述中间构件形成为一体，并配置成通过所述外壳的缺口而突出，

所述中间构件具有朝所述电路基板突出且对所述驱动电路和所述CPU中的发热进行散热的第二散热部，

所述圆筒部、所述框架及所述外壳中的至少一方构成为承受在所述连接器的插拔时作用于所述连接器的所述转轴的轴向的应力。

2.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

凸部形成在所述连接器的外周面，以与所述缺口的内周壁面相接。

3.如权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述开关元件与所述框架或所述外壳相接。

4.如权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述控制单元配置在所述电动机的所述转轴的输出侧的相反侧，从所述电动机侧按照所述电路基板、中间构件的顺序排列。

5.如权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动机壳体配置为使所述底部朝向所述转轴的输出侧，

所述第一散热部由使封住所述电动机壳体的另一侧开口的所述框架的与所述转轴的输出侧相反的一侧的面突出而形成，

所述开关元件安装于所述电路基板的所述电动机侧的面，与所述第一散热部相接。

6.如权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述控制单元配置在所述电动机的所述转轴的输出侧的相反侧，从所述电动机侧按照所述中间构件、所述电路基板的顺序排列。

7.如权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述外壳以覆盖所述中间构件和所述电路基板的方式安装于所述电动机壳体，

所述第一散热部由使所述外壳的与所述电路基板相对的面突出而形成，

所述开关元件安装于所述电路基板的与所述电动机相反的一侧的面，与所述第一散热部相接。

8.如权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述控制单元配置在所述电动机的所述转轴的输出侧，从所述电动机侧按照所述中间构件、所述电路基板的顺序排列。

9.如权利要求8所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述电动机壳体配置为使所述底部朝向所述转轴的输出侧的相反侧，

所述外壳和所述框架形成为一体，以覆盖所述中间构件和所述电路基板、且封住所述电动机壳体的另一侧开口的方式安装于所述电动机壳体，

所述第一散热部由使所述外壳的与所述电路基板相对的面突出而形成，

所述开关元件安装于所述电路基板的与所述电动机相反的一侧的面，与所述第一散热部相接。

10.如权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述连接器的通过所述缺口的部分的厚度比所述中间构件的其他部分要厚。