CN107921996B - 电动驱动装置及电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

在收纳有电动马达的马达壳体(20)的端面设置在电动马达的旋转轴附近沿旋转轴方向延伸的散热基体(23)，沿着该散热基体延伸的方向将冗余系统的一电子控制部的基板(24)可热传导地固定于散热基体，并以与该一电子控制部的基板相对的方式将冗余系统的另一电子控制部的基板(26)可热传导地沿着散热基体延伸的方向固定于散热基体，进而，将覆盖它们的罩体(29)以不使用螺栓的方式固定在马达壳体的端面。由此，不需要收纳电子控制部的壳体，且因为进行密封的部分仅是马达壳体和罩体的结合部，所以能够减少密封部分的附加构造及密封所需的零件或螺栓。

Description

电动驱动装置及电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及电动驱动装置及电动助力转向装置，特别是涉及内置有电子 控制装置的电动驱动装置及电动助力转向装置。

背景技术

在一般的工业机械领域，以往通过电动马达对机械系统控制构件进行驱 动，但最近开始采用所谓的机电一体式电动驱动装置，即，将由对电动马达 的转速或转矩进行控制的半导体元件等构成的电子控制部一体地组装到电动 马达。

作为机电一体式电动驱动装置的例子，例如，在汽车的电动助力转向装 置中，检测因驾驶员操作方向盘而转动的转向轴的转动方向和转动扭矩，基 于该检测值驱动电动马达，使电动马达向与转向轴的转动方向相同的方向转 动，产生转向操纵辅助扭矩。为了控制该电动马达，在助力转向装置中设有 电子控制部(ECU：Electronic Control Unit)。

作为以往的电动助力转向装置，例如已知有(日本)特开2013－60119 号公报(专利文献1)中记载的装置。专利文献1记载有由电动马达部和电子 控制部构成的电动助力转向装置。并且，电动马达部的电动马达被收纳在具 有由铝合金等制成的筒部的马达壳体，电子控制部的安装有电气零件的基板 被收纳在ECU壳体内，该ECU壳体配置在马达壳体的与轴向的输出轴相反 的一侧。在ECU壳体的内部收纳的基板具备电源电路部、具有对电动马达进 行驱动控制的MOSFET或IGBT等电力开关元件的电力转换电路部、对电力 开关元件进行控制的控制电路部，电力开关元件的输出端子与电动马达的输 入端子经由母线电连接。

而且，经由合成树脂制成的连接器端子组件从电源向被收纳于ECU壳体 的电子控制部提供电力，此外，从检测传感器类提供运转状态等的检测信号。 连接器端子组件起到盖体的功能，以关闭形成于ECU壳体的开口部的方式与 电子控制部连接，另外通过固定螺栓固定在ECU壳体的外表面。

除此之外，作为将电子控制部和电动马达部一体化的电动驱动装置，还 已知电动制动器及各种液压控制用电动液压控制器等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013－60119号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献1所记载的电动助力转向装置由于是配置在汽车的发动 机室内，所以需要小型化。特别是最近有在汽车的发动机室内大量设置尾气 应对设备或安全应对设备等辅助类设备的倾向，所以要求包括电动助力转向 装置在内的各种辅助类设备尽可能小型化并减少零件数量。从构造上看，电 动助力转向装置倾向于在长度方向上的轴长受限较少，而半径方向上的大型 化则受到限制。因此，将电动驱动装置在半径方向小型化并减少零件数量成 为了大课题。

于是，在如专利文献1这样的电动助力转向装置中，将由电源电路部、 电力转换电路部及控制电路部构成的电子控制部安装在两个基板上。这两个 基板在壳体内沿着半径方向收纳、配置，所以难以实现半径方向上的小型化。 进而，最近，在电动助力转向装置中，由于是进行对汽车的转向操纵，所以 特别要求安全性，需要具备双系统这样的冗余系统的电子控制部。因此，作 为冗余系统结构，相同的电子控制部需要有两个系统，从这一点来看，壳体 有进一步增大的倾向。

另外，在专利文献1中，需要收纳电子控制部的壳体、确保该壳体内的 液密性的密封件、将收纳电动马达的壳体和收纳电子控制部的壳体固定的螺 栓等，因此，零件数量多。因此，包含上述课题在内，寻求可在半径方向上 小型化且可削减零件数量的电动驱动装置。

本发明的目的在于，提供一种结构简单且新颖的电动驱动装置及电动助 力转向装置，其能够抑制由具备冗余系统的电子控制部和进行了一体化的电 动马达部构成的电动驱动装置在半径方向上的大型化，并且尽可能地减少零 件数量。

用于解决课题的技术方案

本发明的的特征在于，提供一种电动驱动装置，其具备：马达壳体，其 收纳有对机械系统控制构件进行驱动的电动马达；散热基体，其固定于与电 动马达的旋转轴的输出部相反侧的马达壳体的端面，沿与输出部相反侧的旋 转轴方向延伸；冗余系统的一电子控制单元，其沿着散热基体延伸的方向配 置，具备可热传导地安装于散热基体的基板；冗余系统的另一电子控制单元， 其沿着散热基体延伸的方向配置，具备可热传导地安装于散热基体的基板； 罩体，其覆盖散热基体、一电子控制单元、另一电子控制单元，以不使用螺 栓的方式与马达壳体的端面液密地结合。

发明效果

根据本发明，冗余系统的电子控制部的基板经由散热基体固定支承于马 达壳体，因此，不需要收纳电子控制部的壳体，能够进行小型化。而且，进 行密封的部分仅是马达壳体和罩体的结合部，因此，能够减少密封部分的附 加构造或密封所需的零件及螺栓，可降低零件数量。

附图说明

图1是作为应用本发明的一例的转向操纵装置的整体立体图。

图2是现有的电动助力转向装置的整体立体图。

图3是本发明一实施方式的电动助力转向装置的分解立体图。

图4是表示在电动马达部安装有旋转角检测基板的状态的立体图。

图5是安装于电动马达部的散热基体的立体图。

图6是表示在电动马达部安装有散热基体的状态的立体图。

图7是说明电动马达部和散热基体的固定方法的剖视图。

图8是表示在散热基体固定有冗余系统的电子控制单元的状态的立体图。

图9表示图8的A－A纵剖面，是说明其变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明不限于以 下的实施方式，在本发明的技术构思内的各种变形例和应用例也包括在其范 围内。

在说明本发明的实施方式前，利用图1简单说明作为应用本发明的一例 的转向操纵装置的构成。另外，为了有助于对本发明的理解，还使用图2对 现有的电动助力转向装置的概略结构进行简单说明。

首先，说明用于对汽车的前轮进行转向操纵的转向操纵装置。转向操纵 装置1如图1所示构成。在与未图示的方向盘连接的转向轴2的下端设有未 图示的小齿轮，该小齿轮与长度方向为车身左右方向的未图示的齿条啮合。 在该齿条的两端连接有用于向左右方向对前轮进行转向操纵的转向横拉杆3， 齿条被齿条箱4覆盖。而且，在齿条箱4与转向横拉杆3之间设有橡胶套5。

为了对转动操作方向盘时的扭矩进行辅助，设有电动助力转向装置6。即， 设有检测转向轴2的转动方向和转动扭矩的扭矩传感器7，并且设有电动马达 部8和电子控制装置(ECU)部9，电动马达部8基于扭矩传感器7的检测值 经由齿轮10对齿条施加转向操纵辅助力，电子控制装置(ECU)部9控制配 置在电动马达部8的电动马达。电动助力转向装置6的电动马达部8在输出 轴侧的外周部的三个部位经由未图示的螺栓与齿轮10连接，在与电动马达部 8的输出轴相反的一侧设有电子控制装置部9。

现有的电动助力转向装置如图2所示，电动马达部8由利用铝合金等制 作的具有筒部的马达壳体11A及收纳于其中的未图示的电动马达构成，利用 铝合金等制作的ECU壳体11B配置于马达壳体11A的与轴向的输出轴相反 的一侧，电子控制装置部9由该ECU壳体11B及收纳于其中的未图示的电子 控制组件构成。

马达壳体11A和ECU壳体11B在其相对端面通过固定螺栓一体地固定。 收纳于ECU壳体11B的内部的电子控制组件由生成必要的电源的电源电路 部、具有驱动控制电动马达部8的电动马达的由MOSFET或IGBT等构成的 电力开关元件的电力转换电路、控制该电力开关元件的控制电路部构成，电 力开关元件的输出端子和电动马达的输入端子经由母线电连接。

在ECU壳体11B的端面通过固定螺栓固定有兼用作连接器端子组件的合成树脂制的盖体12。在盖体12上具备电力供给用的连接器端子形成部12A、检测传感器用的连接器端子形成部12B、将控制状态向外部设备发送的控制状态发送用的连接器端子形成部12C。而且，收纳于ECU壳体11B的电子控制组件经由由合成树脂制作的盖体12的电力供给用的连接器端子形成部12A 从电源被提供电力，另外，从检测传感器类经过检测传感器用的连接器形成 端子部12B提供有运转状态等的检测信号，当前的电动助力转向装置的控制 状态信号经由控制状态发送用的连接器端子形成部12C被发送。

在此，盖体12形成覆盖ECU壳体11B的开口部整体的形状，但也可以 将各连接器端子小型化，穿过形成于ECU壳体11B的插入孔与电子控制装组 件连接。

在电动助力转向装置6中，当通过操作方向盘对转向轴2向任意方向进 行转动操作时，该转向轴2的转动方向和转动扭矩由扭矩传感器7检测出， 基于该检测值，控制电路部计算电动马达的驱动操作量。基于该计算出的驱 动操作量，由电力转换电路部的电力开关元件驱动电动马达，电动马达的输 出轴转动，将转向轴1向与操作方向相同的方向驱动。输出轴的转动从未图 示的小齿轮经由齿轮10向未图示的齿条传递，对汽车进行转向操纵。这些结 构、作用是已知的，因此，省略更详细的说明。

在这种电动助力转向装置中，如上所述，汽车的发动机室内倾向于设置 许多排气应对设备或安全应对设备等辅机类设备，所以要求包含电动助力转 向装置在内的各种辅机类设备尽可能小型化。从构造上看，电动助力转向装 置倾向于在长度方向上受轴长限制较少，但半径方向的大型化受限。因此， 电动驱动装置在半径方向上的小型化和零件数量的降低成为了大课题。

而且，在这种结构的电动助力转向装置中，由电源电路部、电力转换电 路部及控制电路部构成的电子控制部被安装于两片基板上。该两片基板在壳 体内沿着半径方向被收纳配置，难以实现半径方向上的小型化。进而，最近， 在电动助力转向装置中，因用于进行汽车的转向操纵而特别要求安全性，必 须要具备双重系统这样的具有冗余系统的电子控制部。因此，作为提高冗余 系统的结构，需要两个系统的相同电子控制部，从这一点来看，壳体有进一 步增大的倾向。

另外，因为需要收纳电子控制部的壳体、确保该壳体内的液密性的密封、 对收纳电动马达的壳体和收纳电子控制部的壳体进行固定的螺栓等，所以零 件数量多。因此，包含上述课题，寻求既能够在半径方向上小型化，还可以 消减零件数量的电动驱动装置。

从这样的背景出发，在本实施方式中，提出了如下结构的电动助力转向 装置。

即，在本实施方式中，在收纳有电动马达的马达壳体的端面设置有在电 动马达的旋转轴附近沿旋转轴方向延伸的散热基体，沿着该散热基体延伸的 方向将冗余系统的一电子控制部的基板可热传导地固定于散热基体，并且， 以面对该一电子控制部的基板的方式将冗余系统的另一电子控制部的基板沿 着散热基体延伸的方向可热传导地固定于散热基体，进而，将覆盖它们的罩 体以不使用螺栓的方式液密地固定于马达壳体的端面。

以下，使用图3～图9详细说明本发明一实施方式的电动助力转向装置的 结构。此外，图3是将本实施方式的电动助力转向装置的所有构成零件分解 并从倾斜方向观察的图，图4～图9是表示按照各构成部件的装配顺序组装了 各构成零件的图。因此，在以下的说明中，适当引用各附图进行说明。

图3表示电动助力转向装置6的分解立体图。在马达壳体20的内部嵌合 有圆环状的铁制旁轭(未图示)，在该旁轭内收纳有电动马达(未图示)。 电动马达的输出部21经由齿轮对齿条施加转向操纵辅助力。此外，由于电动 马达的具体构造已被广泛知晓，故而在此省略说明。

马达壳体20由铝合金制成，起到将电动马达产生的热和后述的安装于电 子控制基板上的电气零件产生的热向外部大气发散的散热器的作用。由电动 马达和马达壳体20构成电动马达部EM。

在与电动马达部EM的输出部21相反的一侧的马达壳体20的端面安装 有电子控制部EC。电子控制部EC由旋转位置检测电路基板22、散热基体23、 第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25、第二电力转换电路基板26、 第二控制电路基板27、电源连接器28构成。

在此，第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25、第二电力转换 电路基板26、第二控制电路基板27构成冗余系统，由第一电力转换电路基板 24、第一控制电路基板25构成主电子控制单元，由第二电力转换电路基板26、 第二控制电路基板27构成副电子控制单元。

通常由主电子控制单元控制驱动电动马达，但当主电子控制单元的第一 电力转换电路基板24或第一控制电路基板25发生异常或故障时，切换成副 电子控制单元，由副电子控制单元的第二电力转换电路基板26、第二控制电 路基板27控制驱动电动马达。

因此，虽然将后述，但通常是来自主电子控制单元的热被传递至散热基 体23，当主电子控制单元发生异常或故障时，主电子控制单元停止而副电子 控制单元工作，来自副电子控制单元的热被传递至散热基体23。

但是，虽然在本实施方式未采用，但也可以结合主电子控制单元和副电 子控制单元而一同作为常规的电子控制单元发挥功能，当一电子控制单元发 生异常或故障时，另一电子控制单元以一半的性能控制驱动电动马达。该情 况下，电动马达的性能减半，但可确保所谓的“紧急避险功能”。因此，通常 情况下，主电子控制单元与副电子控制的热被传递至散热基体23。

电子控制部EC并未被收纳在现有的图2所示的ECU壳体，因此，电子 控制部EC的热不从ECU壳体散热。在本实施方式中，电子控制部EC被固 定支承于马达壳体20，电子控制部EC的热主要从马达壳体20散热。而且， 在电子控制部EC和电动马达部EM的组装结束后，由罩体29覆盖电子控制 部EC，使马达壳体20的端面和罩体20相互面对，并将两者结合。

罩体29由金属制作，通过焊接(溶接)与马达壳体20一体化。这样， 在本实施方式中，作为电动助力转向装置，进行密封的部分仅是马达壳体20 和罩体29的结合部，因此，能够消除密封部分的附加构造、以及密封所需的 零件或螺栓。

另外，罩体29不需要支承电子控制部EC，所以能够减薄厚度，有助于 电子控制部EC在半径方向上的长度缩小和轻量化。另外，如果由金属(铝合 金或铁等)形成罩体29，则具备散热功能，因此，能够将来自马达壳体20 的热传递给罩体29，进一步提高散热作用。

这样，在本实施方式中，旋转位置检测电路基板22被固定于马达壳体20 的端面，第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25、第二电力转换电 路基板26、第二控制电路基板27以相互相对的方式固定于散热基体23，进 而，散热基体23以在马达壳体20的端面覆盖旋转位置检测电路基板22的方 式固定。另外，将罩体29液密地焊接接合于马达壳体20的端面，在两者之 间形成焊接结合部。该结构为本实施方式的大的特征之一。

即，图2所示的现有的电动助力转向装置将由铝合金等制作的ECU壳体 配置于马达壳体的轴向的输出轴的相反侧，而在本实施方式中，无需那种ECU 壳体。

因此，无需像以往那样需要ECU壳体、确保ECU壳体内的液密性的密 封件、将马达壳体和ECU壳体固定的螺栓等，可使电动助力转向装置自身的 尺寸小型化，进而能够减少零件数量，因此，组装工时也可以一并减少。由 此，能够抑制最终的产品单价，提高产品竞争力。

返回图3，在马达壳体20的中央部配置有电动马达的转子部(未图示)， 在该转子部的周围卷绕有定子绕组。定子绕组被星形连接，各相绕组的输入 端子30和各相的中性端子31从设置于马达壳体20的开口32突出。此外， 在本实施方式中采用双重系统，因此，为了另一系统，各相绕组的输入端子 30和各相的中性端子31从设置于马达壳体20的开口32突出。这些冗余系统 的输入端子30和中性端子31相互隔开180°的间隔从开口32突出。

这些各相绕组的输入端子30与构成主电子控制单元的第一电力转换电路 基板24的各相输出端子连接。另外，各相的中性端子31在旋转位置检测电 路基板22的基板上通过配线图案连接，形成中性点。同样地，另一系统的各 相绕组的输入端子30与构成副电子控制单元的第二电力转换电路基板26的 各相输出端子连接。另外，另一系统的各相的中性端子31也在旋转位置检测 电路基板22的基板上通过配线图案连接，形成中性点。因为是冗余系统，所 以基本上是大致相同的结构。

该结构也是本实施方式的大的特征之一。这样，因为主电子控制单元及 副电子控制单元的各相的中性端子31在旋转位置检测电路基板22的基板上 通过配线图案连接，所以无需引绕各相的中性端子31，结构极其简单。进而， 因为无需将各相的输入端子30引绕至各电力转换电路基板24、26，所以也不 需要用于该引绕的空间，进一步实现了电子控制部EC的小径化。通过图8 对其进行说明。

此外，虽然未图示，在马达壳体20的两个开口32之间设置有对构成转 子部的旋转轴进行支承的轴承，以从外部覆盖该轴承部分的方式将密闭板33 设置于马达壳体20的端面侧。该密闭板33遮蔽转子部和外部，用于在安装 了罩体29之后使充填于罩体29内的充填剂不会侵入转子部而设置。此外， 虽然充填剂会经过开口32流入绕组侧，但因为绕组侧不旋转，所以不会有任 何影响。

如图3、图4所示，在马达壳体20的端面通过螺栓34固定有旋转位置检 测电路基板22，在该旋转位置检测电路基板22的基板上连接着各相的中性端 子31，形成中性点。另外，各相绕组的输入端子30从开口32和旋转位置检 测电路基板22之间沿着轴向延伸。如后所述，这些输入端子30与电力转换 电路基板24、26的各相的输出端子连接。

在旋转位置检测电路基板22的密闭板33侧的一面设置有未图示的GMR (巨磁阻效应)元件，GMR元件和固定于与输出部21相反侧的旋转轴的位 置检测用永久磁铁协作，获得转子部的磁极位置信息。另外，在旋转位置检 测电路基板22的与设置有GMR元件的面相反侧的一面上设置有磁屏蔽板 35。

该磁屏蔽板35抑制搭载于第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板 25、第二电力转换电路基板26、第二控制电路基板27的电气零件的工作引起 的磁场对GMR元件造成影响。

在马达壳体20的端面，与马达壳体20一体形成有朝向与输出部21相反 侧沿轴向立设的支承轴36。因此，支承轴36由铝合金制作，导热性高。该支 承轴36被设置成隔着旋转位置检测电路基板22以约180°间隔相对。如后所 述，该支承轴36固定和支承散热基体23，并且将来自散热基体23的热传递 给马达壳体20。

针对散热基体23，该支承轴36形成以正面和形成于该正面两侧的侧面这 3面与散热基体23热接触的形状。而且，为了进一步增大导热面积，侧面朝 向轴向前端形成倾斜面。由此，侧面的长度变长，能够确保大的导热面积。 另外，在支承轴36的正面和背面形成有供固定螺栓插入的插入孔37。

在图3、图5、图6中，散热基体23由导热性良好的铝合金制作，形成 大致长方体形状。该散热基体23基本上配置在马达壳体20端面的大致中央 附近、换言之，配置在经过转子部的旋转轴延长线上的区域，并且朝向与输 出部21相反侧沿轴向延伸配置。以该散热基体23为中心，将后述的冗余系 统的电子控制基板沿轴向配置。该结构也是本实施方式的大的特征之一。

而且，在散热基体23的两侧面23S的下侧形成有安装支承轴36的支承 轴安装部38，在上侧形成有连接器安装部39。支承轴安装部38形成具备与 支承轴36的正面相对的面和与侧面相对的面的凹部形状，在该凹部形状的部 分收纳配置支承轴36。此外，在与支承轴36的正面相对的面上形成有拧入固 定螺栓的螺栓孔40。

与支承轴36的侧面相对的支承轴安装部38的面形成与支承轴36的侧面 匹配地朝向上侧变窄的倾斜面。由此，能够确保从散热基体23朝向支承轴36 传导的热的导热面积大，并且能够在将支承轴36插入散热基体23时进行引 导。

而且，因为支承轴36的侧面和与其相对的支承轴安装部38的面成为倾 斜面，所以两者各自的面的贴合良好，能够抑制支承轴36和散热基体23之 间的振动。由此，能够抑制散热基体23发生无用的振动。

另外，形成于散热基体23上侧的连接器安装部39也形成与电源连接器 卡合的形状。通过图8对其进行说明。

图6表示从图5所示的状态的散热基体23的侧面23S的相反侧的侧面观 察的散热基体23的安装状态。

如图6所示，使散热基体23的支承轴安装部38沿着形成于马达壳体20 的支承轴36向下侧移动，到达规定的位置时利用固定螺栓41将支承轴36和 散热基体23牢固地固定。在该状态下，散热基体23在经过马达壳体20端面 的中央附近的位置被固定。此外，在本实施方式中，因为使散热基体23向马 达壳体20端面的安装面的长度与后述的控制电路基板25、27的大小一致， 所以散热基体23以横跨马达壳体20端面的中央附近的方式安装。

而且，由此，能够将来自后述的电子控制基板的热传递给散热基体23， 进而将散热基体23的热传递给支承轴36。因此，不使用现有的ECU壳体也 能够将来自电子控制基板的热从马达壳体20散热，所以能够使电动助力转向 装置自身的尺寸小型化，零件数量也进一步减少，因此，组装工时也一并减 少。此外，为了提高热接触(减小表面热阻)，支承轴36和散热基体23之 间的接触部分也可以设置导热性良好的粘接剂、散热片、散热油脂等散热功 能材料。

返回图5，在与散热基体23的正面侧对应的基板安装面23F上形成有固 定第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25的固定面。如图9所示， 在散热基体23的正面侧固定有第一电力转换电路基板24，进而从其上起固定 有第一控制电路基板25。

同样地，在与散热基体23的背面侧对应的基板安装面23F上形成有固定第二电力转换电路基板26、第二控制电路基板27的固定面。其也如图9所示， 在散热基体23的背面侧固定有第二电力转换电路基板26，进而从其上起固定 有第二控制电路基板27。

第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26在由铝等导热性良 好的金属构成的金属基板上设置有由构成电力转换电路的多个MOSFET构成 的电力开关元件及用于它们的输出的输出连接器。进而，在第一电力转换电 路基板24、第二电力转换电路基板26上设置有构成电源电路的线圈、由 MOSFET构成的开关元件、各种连接器端子。由于在该第一电力转换电路基 板24、第二电力转换电路基板26上安装有许多接通和切断大电流的开关元 件，所以发热量大，导致第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板 26成为主要的发热源。当然，从第一控制电路基板25、第二控制电路基板27 也产生热，其也向散热基体23散热。对其后述。

如图5、图6所示，所述第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路 基板26的金属基板通过固定螺栓固定在形成于散热基体23的正面及背面的 收纳凹部42。在金属基板和收纳凹部42之间配置有电力开关元件，为了提高 导热性能，在电力开关元件和收纳凹部42之间设置导热性良好的粘接剂、散 热片、散热油脂等散热功能材料。

此外，显然可以将电力开关元件配置在与收纳凹部42相反侧，使金属基 板和收纳凹部42接触。但是，在本实施方式中，为了将电力开关元件的热更 有效地传递给散热基体23，采用使电力开关元件与收纳凹部42接触的形式。

这样，通过将第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26收纳 在形成于散热基体23的收纳凹部42，成为第一电力转换电路基板24、第二 电力转换电路基板26被收纳于散热基体23内的形式，抑制了电子控制部EC 在径向上大型化。

进而，如图8所示，以覆盖第一电力转换电路基板24、第二电力转换电 路基板26的方式，将第一控制电路基板25、第二控制电路基板27利用固定 螺栓47固定于散热基体23的基板安装面23F。即，第一控制电路基板25、 第二控制电路基板27利用固定螺栓47固定在将形成于散热基体23的安装面 23F的收纳凹部42包围的安装平面部44。

第一控制电路基板25、第二控制电路基板27在由合成树脂等构成的树脂 基板上安装有控制电力转换电路的开关元件等的微型计算机48及其周边电路 49。此外，在本实施方式中，在第一控制电路基板25、第二控制电路基板27 上搭载有构成电源电路的电解电容器43。

电解电容器43因尺寸形状大，所以难以配置于上述的收纳凹部42，所以 安装在第一控制电路基板25、第二控制电路基板27上。如图1所示，因为与 罩体29之间的空间充分，所以即使配置电解电容器43也没有任何问题。

在此，在连结收纳凹部42和安装平面部44的途中，在固定了第一控制 电路基板25、第二控制电路基板27的情况下形成有成为通路的通路空间45。 该通路空间是为了利用空气冷却收纳凹部42而形成。因此，来自第一控制电 路基板25、第二控制电路基板27的热向通路空间45的空气流动，另外，通 过安装平面部44向散热基体23流动。

在散热基体23的与固定侧相反侧的上端面，如图5所示，形成有连接器 收纳凹部46。该连接器收纳凹部46收纳后述的电源连接器的内侧端，还具有 定位的功能。

图7是表示支承轴36和散热基体23的安装状态的剖面。旋转轴50的与 输出部21相反侧的端部位于马达壳体20的端面。在该端部固定有磁铁保持 部件51，在该磁铁保持部件51的内部收纳有构成位置检测传感器的位置检测 用永久磁铁52。该位置检测用永久磁铁52被磁化为呈环状形成多个单位磁 铁。

在位置检测用永久磁铁52和位置检测电路基板22之间配置有密闭板33， 该密闭板33固定于马达壳体20的端面，将配置有旋转轴50的空间和位置检 测电路基板22侧的空间遮蔽。由此，能够将配置有旋转轴50的空间和位置 检测电路基板22侧的空间液密或气密地遮蔽。

因此，能够阻断沿着旋转轴50侵入的水分向配置有电子控制基板的空间 移动，抑制水分对安装于电子控制基板的电气零件等造成恶劣影响。当然， 也可以抑制因电动马达的旋转而产生的微细尘埃侵入。由此，也能够实现避 免电气零件故障的效果。

此外，还可以在位置检测电路基板22上配置检测水分侵入的传感器，检 测水分侵入。在本实施方式中，只在马达壳体20和罩体29的对接面形成结 合部，所以认为水由该部分侵入。因此，位置检测电路基板22被固定于马达 壳体20的端面附近，如果在该位置检测电路基板22上配置检测水分的传感 器，就能够最快地进行水分的检测。

另外，GMR元件53被安装于位置检测电路基板22的位置检测用永久磁 铁52侧的面上，且配置于与位置检测用永久磁铁52相对的位置。因此，将 GMR元件53与马达壳体20一体地组装。即，固定有位置检测用永久磁铁52 的旋转轴50由马达壳体20的端面支承，另外，安装有GMR元件53的位置 检测电路基板22也被固定于马达壳体20的端面。因此，由马达壳体20的端 面确定位置检测用永久磁铁52和位置检测电路基板22的位置，所以GMR 元件53的组装精度提高，能够得到正确的检测信号。

另外，图7中，在将支承轴36插入配置于散热基体23的支承轴安装部 38的状态下，固定螺栓41从径向外侧朝向内侧穿过支承轴36拧入散热基体 23，将支承轴36和散热基体23牢固地固定。

在此，该固定螺栓41的固定方向也是本实施方式的大的特征。在本实施 方式中，固定螺栓41从径向外侧朝向内侧穿过支承轴36拧入散热基体23。 由此，能够实现电子控制部EC的小径化。固定方法通常已知有在散热基体 23的外周形成安装凸缘，将该安装凸缘和马达壳体20的外周利用固定螺栓固 定。但是，如果这样在外周侧进行固定，相应地存在向径向额外大型化的倾 向。

相比之下，在本实施方式中，利用由散热基体23和罩体29形成的空间， 固定螺栓41位于该空间。因此，固定螺栓41从径向外侧朝向内侧穿过支承 轴36拧入散热基体23，因此，不在外周侧进行固定，由此，能够实现电子控 制部EC的小径化。

另外，两个支承轴36在马达壳体20成为悬臂梁，因此，在将散热基体 23和支承轴36利用固定螺栓41进行了固定时，支承轴36将带着一定的挠曲 被固定。由此，轴向的荷重将持续作用于固定螺栓41的螺纹牙，所以能够抑 制固定螺栓41的松动。

在马达壳体20上固定散热基体23后，接着安装冗余系统的电子控制基 板。

图8中，第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26的金属基 板通过固定螺栓固定在形成于散热基体23的正面及背面的收纳凹部42。在图 8中，因为组装有第一控制电路基板25、第二控制电路基板27，所以无法看 见。通过将第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26收纳在形成 于散热基体23的收纳凹部42，成为将第一电力转换电路基板24、第二电力 转换电路基板26收纳于散热基体23内的形式，能够抑制电子控制部EC在径 向上大型化。

进而，以覆盖第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26的方 式，将第一控制电路基板25、第二控制电路基板27利用固定螺栓47固定于 散热基体23的基板安装面23F。在第一控制电路基板25、第二控制电路基板 27上安装有用于电源电路的电解电容器43、控制电力转换电路的开关元件等 的微型计算机48及其周边电路49。

在散热基体23的上端面安装有电源连接器28，在图5所示的连接器安装 部39利用固定螺栓56进行固定。电源连接器通过未图示的电缆与车载蓄电 池连接。因此，从电源连接器28供给的电力被供给第一电力转换电路基板24、 第一控制电路基板25、第二电力转换电路基板26、第二控制电路基板27，进 而供给电动马达，从而驱动电动马达。进而，之后将罩体29以密闭电子控制 部EC的方式固定于马达壳体20的端面。

这样，通过在散热基体23的正面设置第一电力转换电路基板24、第一控 制电路基板25，在散热基体23的背面设置第二电力转换电路基板26、第二 控制电路基板27，通常，在第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25 工作的状态下产生的热的一部分经由散热基体23蓄积于第二电力转换电路基 板26、第二控制电路基板27，因此，能够有效地排散第一电力转换电路基板 24、第一控制电路基板25的热。当然，除此以外大量的热经由散热基体23 从马达壳体20散热。

另外，第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26的各相的输 出端子54从位置检测电路基板22的上表面向径向外侧突出，该各相的输出 端子54与各相绕组的输入端子30连接。这样，从开口32突出的绕组的输入 端子30不经引绕而直接与各相的输出端子54在开口32附近连接，因此，无 需多余的用于引绕的空间。由此，实现电子控制部EC的小径化。

另外，各相的中性端子31在旋转位置检测电路基板22的基板上通过配 线图案连接，形成中性点。同样，另一系统的各相的中性端子31也在旋转位 置检测电路基板22的基板上通过配线图案55连接，形成中性点。因为将主 电子控制单元及副电子控制单元的各相的中性端子31在旋转位置检测电路基 板22的基板上利用配线图案55连接，所以不用引绕各相的中性端子31，结 构极其简单。进而，因为无需将各相的输入端子30引绕至各电力转换电路基 板24、26，所以也不需要用于该引绕的空间，因此，进一步实现电子控制部 EC的小径化。

而且，在这样组装的电子控制部EC中，特别是在第一电力转换电路基板 24(或者第二电力转换电路基板26)产生的热的一部分经由散热基体23蓄积 于第二电力转换电路基板26(或者第一电力转换电路基板24)，另外，传递 到散热基体23的热的大部分通过支承轴36移动到马达壳体20而散热。

在以上说明的结构中，在与散热基体23的正面侧对应的基板安装面23F 上形成有固定第一电力转换电路基板24、第一控制电路基板25的固定面，在 与散热基体23的背面侧对应的基板安装面23F上形成有固定第二电力转换电 路基板26、第二控制电路基板27的固定面。而且，与散热基体23的正面侧 对应的基板安装面23F和与散热基体23的背面侧对应的基板安装面23F以彼 此大致平行的状态形成。因此，第一电力转换电路基板24、第一控制电路基 板25和第二电力转换电路基板26、第二控制电路基板27也大致平行地配置。

但是，为了有效地排出由电子控制单元的电气零件产生的热，快速蓄积 由电气零件产生的热的基板具有大的热容量是有利的。进而，为了有效地排 出由一电子控制单元(例如主电子控制单元)产生的热，另一电子控制单元 (例如副电子控制单元)的蓄积热的容量大是有利的。根据同样的理由，为 了有效地排出由电子控制单元产生的热，与散热基体23的接触面积大是有利 的。根据这样的理由，作为本实施方式，采用如下的结构，该结构也是本实 施方式的大的特征。

本实施方式中，首先，将第一控制电路基板25和第二控制电路基板27 倾斜地安装于散热基体23上，增大第一控制电路基板25和第二控制电路基 板27的基板面积，以增大蓄积热的容量。进而，将第一电力转换电路基板24、 第二电力转换电路基板26倾斜地安装于散热基体23，增大第一电力转换电路 基板24、第二电力转换电路基板26的接触面积，使热迅速地排到散热基体 23。

在图9中，将第一控制电路基板25和第二控制电路基板27以相对于散 热基体23具有朝向下侧相互扩展的倾斜的方式进行安装。如果这样使第一控 制电路基板25和第二控制电路基板27倾斜，与如图3所示将第一控制电路 基板25和第二控制电路基板27配置成大致平行的情况相比，能够增大基板 面积。因此，能够与该增大量相应地额外蓄积热，所以由基板上的电气零件 产生的热能够迅速地排出到基板，提高电气零件的耐热性。

另外，因为在散热基体23的正面设置有第一电力转换电路基板24、第一 控制电路基板25，在散热基体23的背面设置有第二电力转换电路基板26、 第二控制电路基板27，所以通常在第一电力转换电路基板24、第一控制电路 基板25工作的状态下产生的热的一部分经由散热基体23蓄积于第二电力转 换电路基板26、第二控制电路基板27，因此，能够迅速且有效地排出第一电 力转换电路基板24、第一控制电路基板25的热。

另外，通过使第一控制电路基板25和第二控制电路基板27倾斜，第一 控制电路基板25和第二控制电路基板27与罩体29的内周面的距离缩短，来 自第一控制电路基板25和第二控制电路基板27的热容易传递到罩体29，能 够增大来自罩体29的热的发散量。

接着，虽然图9中未图示，配合第一控制电路基板25和第二控制电路基 板27的倾斜，散热基体23的形状也具有朝向下侧相互扩展的倾斜，从而将 第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基板26倾斜地安装于散热基体 23的倾斜部分。如果这样使第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基 板26倾斜，与如图3所示将第一电力转换电路基板24、第二电力转换电路基 板26配置成大致平行的情况相比，能够增大与散热基体23的接触面积。因 此，因为能够与该增大量相应地将热迅速地排出到散热基体23，提高电气零 件的耐热性。

这样，在本实施方式中，在马达壳体的端面设置沿旋转轴方向延伸的散 热基体，沿着该散热基体延伸的方向将冗余系统的电子控制部的基板可热传 导地固定于散热基体，进而将覆盖它们的罩体以不使用螺栓的方式固定于马 达壳体的端面。因此，能够实现缩小电动驱动装置在半径方向上的大小的小 型化。另外，因为来自各基板的热经由散热基体向电动马达部的壳体散热， 所以即使在小型化了的情况下，也能够有效地将来自基板的热向外部散热。 另外，因为不再需要收纳电子控制部的壳体，而且进行密封的部分仅是马达 壳体和罩体的结合部，所以，能够减少密封部分的附加构造及密封所需的零 件或螺栓，降低零件数量。

如上所述，本发明的结构为，在收纳有电动马达的马达壳体的端面设置 在电动马达的旋转轴附近沿旋转轴方向延伸的散热基体，沿着该散热基体延 伸的方向将冗余系统的一电子控制部的基板可热传导地固定于散热基体，以 与该一电子控制部的基板相对的方式将冗余系统的另一电子控制部的基板可 热传导地沿着散热基体延伸的方向固定于散热基体，进而将覆盖它们的罩体 以不使用螺栓的方式固定于马达壳体的端面。

由此，冗余系统的电子控制部的基板为经由散热基体固定支承于马达壳 体的结构，因此，不再需要收纳电子控制部的壳体，能够实现小型化。而且， 因为进行密封的部分仅是马达壳体和罩体的结合部，所以能够减少密封部分 的附加构造及密封所需的零件或螺栓，降低零件数量。

此外，本发明不限于上述的实施例，而包含各种变形例。例如，上述实 施例是为了容易理解本发明而进行了详细说明的实施例，不限定一定要具备 所说明的全部构成。另外，可以将某一实施例的结构的一部分替换成其它实 施例的结构，另外，也可以在某一实施例的结构中加上其它实施例的结构。 另外，对各实施例的结构的一部分，可以进行其它结构的增加、删除、替换。

Claims (10)

1.一种电动驱动装置，其特征在于，具备：

马达壳体，其收纳有对机械系统控制构件进行驱动的电动马达；

散热基体，其固定于与所述电动马达的旋转轴的输出部相反侧的所述马达壳体的端面，沿与所述输出部相反侧的旋转轴方向延伸；

冗余系统的一电子控制单元，其沿着所述散热基体延伸的方向配置，具备可热传导地安装于所述散热基体的基板；

所述冗余系统的另一电子控制单元，其沿着所述散热基体延伸的方向配置，具备可热传导地安装于所述散热基体的基板；

罩体，其覆盖所述散热基体、所述一电子控制单元、所述另一电子控制单元，以不使用螺栓的方式与所述马达壳体的端面液密地结合；

在所述散热基体形成有所述一电子控制单元的所述基板的安装面和所述另一电子控制单元的所述基板的安装面，进而，在两个所述安装面形成有收纳凹部和包围所述收纳凹部的安装平面部，在所述收纳凹部安装有构成两个所述电子控制单元的电力转换电路基板，在所述安装平面部以覆盖所述电力转换电路基板的方式安装有构成两个所述电子控制单元的控制电路基板。

2.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述马达壳体的端面和所述罩体通过焊接结合部维持液密。

3.如权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，

所述散热基体固定于配置有所述旋转轴的区域附近的所述马达壳体的所述端面，

所述一电子控制单元和所述另一电子控制单元配置于隔着所述散热基体相对的位置。

4.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

在所述马达壳体的所述端面安装有检测所述电动马达的转子的旋转位置的位置检测电路基板，

进而，在所述马达壳体的所述端面一体设置有支承轴，所述支承轴在隔着所述位置检测电路基板相互相对的位置支承所述散热基体，所述散热基体被固定在所述支承轴上。

5.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，

构成两个所述电子控制单元的所述电力转换电路基板安装有电力转换电路和除电解电容器之外的电源电路，构成两个所述电子控制单元的所述控制电路基板安装有控制所述电力转换电路的微型计算机、所述微型计算机的周边电路、以及所述电源电路的所述电解电容器。

6.一种电动助力转向装置，其特征在于，具备：

电动马达，其基于来自检测转向轴的转动方向和转动扭矩的扭矩传感器的输出对转向轴赋予转向操纵辅助力；

马达壳体，其收纳有所述电动马达；

散热基体，其固定于与所述电动马达的旋转轴的输出部相反侧的所述马达壳体的端面，沿与所述输出部相反侧的旋转轴方向延伸；

冗余系统的一电子控制单元，其沿着所述散热基体延伸的方向配置，具备可热传导地安装于所述散热基体的基板；

所述冗余系统的另一电子控制单元，其沿着所述散热基体延伸的方向配置，具备可热传导地安装于所述散热基体的基板；

罩体，其覆盖所述散热基体、所述一电子控制单元、所述另一电子控制单元，以不使用螺栓的方式与所述马达壳体的端面液密地结合；

在所述散热基体形成有所述一电子控制单元的所述基板的安装面和所述另一电子控制单元的所述基板的安装面，进而，在两个所述安装面形成有收纳凹部和包围所述收纳凹部的安装平面部，在所述收纳凹部安装有构成两个所述电子控制单元的电力转换电路基板，在所述安装平面部以覆盖所述电力转换电路基板的方式安装有构成两个所述电子控制单元的控制电路基板。

7.如权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述马达壳体的端面和所述罩体通过焊接结合部维持液密。

8.如权利要求7所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述散热基体固定于配置有所述旋转轴的区域附近的所述马达壳体的所述端面，

所述一电子控制单元和所述另一电子控制单元配置于隔着所述散热基体相对的位置。

9.如权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于，

在所述马达壳体的所述端面安装有检测所述电动马达的转子的旋转位置的位置检测电路基板，

进而，在所述马达壳体的所述端面一体设置有支承轴，所述支承轴在隔着所述位置检测电路基板相互相对的位置支承所述散热基体，所述散热基体被固定在所述支承轴上。

10.如权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于，

构成两个所述电子控制单元的所述电力转换电路基板安装有电力转换电路和除电解电容器之外的电源电路，构成两个所述电子控制单元的所述控制电路基板安装有控制所述电力转换电路的微型计算机、所述微型计算机的周边电路、以及所述电源电路的所述电解电容器。

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