CN111845921B - 电动驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动驱动装置，该电动驱动装置具备：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；驱动控制所述电动马达的第一控制电路基板及第一电力转换电路基板；驱动控制所述电动马达的第二控制电路基板及第二电力转换电路基板；散热基体，其固定有所述第一电力转换电路基板和所述第二电力转换电路基板；所述散热基体在与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的所述马达壳体的端部侧设于所述电动马达的所述旋转轴的延长线上的区域，且向所述电动马达的所述旋转轴的与所述输出部相反的一侧的方向延伸。

Description

电动驱动装置
本申请是申请号为201780002775.4、申请日为2017年02月16日、发明创造名称为“电动驱动装置及电动助力转向装置”的发明专利申请的分案申请。
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。
而且，在如专利文献1这样的电动助力转向装置中，电源电路部、电力转换电路部及控制电路部安装在沿着半径方向设置的两个基板上。因此，用于控制电动马达的必要的电气零件的零件数量已大体确定，所以如果在两片基板上安装这些零件数量的电气零件，则收纳着电子控制部的ECU壳体自然会在半径方向上增大。
进而，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，ECU壳体有进一步增大的倾向。
而且，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，目前寻求将电动驱动装置在半径方向小型化并减少零件数量。
另外，除此之外，构成电源电路部或电力转换电路部的电气零件的发热量大，在小型化的情况下，需要将该热高效地向外部散热。
本发明的目的在于，提供一种新颖的电动驱动装置及电动助力转向装置，其能够抑制由与具备冗余系统的电子控制部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，从而具备结构简单的散热结构。
用于解决课题的技术方案
本发明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；驱动控制所述电动马达的第一控制电路基板及第一电力转换电路基板；驱动控制所述电动马达的第二控制电路基板及第二电力转换电路基板；散热基体，其固定有所述第一电力转换电路基板和所述第二电力转换电路基板；所述散热基体在与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的所述马达壳体的端部侧设于所述电动马达的所述旋转轴的延长线上的区域，且向所述电动马达的所述旋转轴的与所述输出部相反的一侧的方向延伸。
优选地，所述散热基体是具有固定所述第一电力转换电路基板的正面、处于与所述正面相向的位置且固定所述第二电力转换电路基板的背面、相对于所述正面及所述背面的侧面和所述电动马达的所述旋转轴的伸出方向侧的端面的一个基体。
优选地，所述散热基体是大致长方体形状的基体，在所述电动马达的半径方向侧的面上固定所述第一电力转换电路基板，且与所述第一电力转换电路基板相向地固定所述第二电力转换电路基板。
优选地，所述第一控制电路基板固定于固定所述第一电力转换电路基板的所述正面的一侧。
优选地，所述第二控制电路基板固定于固定所述第二电力转换电路基板的所述背面的一侧。
优选地，所述第一控制电路基板及所述第二控制电路基板在朝向与所述散热基体相反的方向的安装面上安装有电容器。
优选地，在所述马达壳体的端面上一体地设有支承轴，所述散热基体的侧面固定于所述支承轴。
优选地，在所述散热基体固定于所述马达壳体的状态下，以在将所述电动马达设为下侧时电源连接器位于所述散热基体的上端的方式，在所述散热基体上固定所述电源连接器。
本发明的特征在于，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，具有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，具有可热传导地安装于散热基体的基板；将来自一电子控制单元的基板的热、或来自另一电子控制单元的基板的热、或来自基板双方的热经由散热基体从马达壳体散热。
发明效果
根据本发明，通过在沿着电动马达的旋转轴方向延伸的散热基体上可热传导地固定同样沿着旋转轴方向延伸的电子控制部的基板，能够缩小电动驱动装置的半径方向的大小，从而实现小型化。另外，来自各基板的热经由散热基体向电动马达部的马达壳体散热，所以即使在小型化了的情况下，也能够将来自基板的热高效地向外部散热。
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，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，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。
而且，在这种结构的电动助力转向装置中，将电源电路部、电力转换电路部及控制电路部安装在两片基板上，以与ECU壳体的轴正交的方式沿半径方向设置。因此，用于控制电动马达的必要的电气零件的零件数量被大致确定，因此，如果在两片基板上安装这些零件数量的电气零件，则收纳有电子控制部的ECU壳体自然在半径方向上增大。
进而，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，电子部件的数目成为两倍，从这一点来看，ECU壳体进一步增大。
而且，电动助力转向装置从其构造上看，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，目前寻求将电动驱动装置在半径方向小型化。另外，在此基础上，构成电源电路部或电力转换电路部的电气零件的发热量大，在小型化的情况下，需要将该热有效地向外部散热。
从这样的背景出发，在本实施方式中，提出了具有如下结构的电动助力转向装置。
即，在本实施方式中，与电动马达部相邻地在电动马达的旋转轴附近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，将来自各电子控制部的基板的热经由散热基体向电动马达部的壳体散热。
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由合成树脂或金属制作，通过粘接、焊接、螺栓等固定方法、固定装置与马达壳体20一体化。这样，在本实施方式中，如果作为电动助力转向装置来看，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的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29液密地结合于马达壳体20的端面。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，在沿着电动马达的旋转轴方向延伸的散热基体上可热传导地固定同样沿着轴向延伸的电子控制单元的基板，由此，能够缩小电动驱动装置的半径方向上的大小而小型化。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。
如上所述，本发明的结构为，与电动马达部相邻地在电动马达的旋转轴附近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，将来自各电子控制部的基板的热经由散热基体向电动马达部的壳体散热。
由此，通过在沿着电动马达的旋转轴方向延伸的散热基体上可热传导地固定同样沿着轴向延伸的电子控制单元的基板，能够缩小电动驱动装置的半径方向上的大小而小型化。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。
此外，本发明不限于上述的实施例，还包含各种变形例。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 (8)

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；
驱动控制所述电动马达的第一控制电路基板；
第一电力转换电路基板；
驱动控制所述电动马达的第二控制电路基板；
第二电力转换电路基板；
散热基体，其固定有所述第一电力转换电路基板和所述第二电力转换电路基板；
所述散热基体在与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的所述马达壳体的端部侧设于所述电动马达的所述旋转轴的延长线上的区域，且向所述电动马达的所述旋转轴的与所述输出部相反的一侧的方向延伸，
所述第一电力转换电路基板以及所述第二电力转换电路基板固定在形成于所述散热基体的收纳凹部，所述散热基体具有固定所述第一电力转换电路基板的正面、处于与所述正面相向的位置且固定所述第二电力转换电路基板的背面。
2.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述散热基体是具有所述正面、所述背面、相对于所述正面及所述背面的侧面和所述电动马达的所述旋转轴的伸出方向侧的端面的一个基体。
3.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述散热基体是大致长方体形状的基体，在所述电动马达的半径方向侧的面上固定所述第一电力转换电路基板，且与所述第一电力转换电路基板相向地固定所述第二电力转换电路基板。
4.如权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述第一控制电路基板固定于固定所述第一电力转换电路基板的所述正面的一侧。
5.如权利要求4所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述第二控制电路基板固定于固定所述第二电力转换电路基板的所述背面的一侧。
6.如权利要求5所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述第一控制电路基板及所述第二控制电路基板在朝向与所述散热基体相反的方向的安装面上安装有电容器。
7.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
在所述马达壳体的端面上一体地设有支承轴，所述散热基体的侧面固定于所述支承轴。
8.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
在所述散热基体固定于所述马达壳体的状态下，
以在将所述电动马达设为下侧时电源连接器位于所述散热基体的上端的方式，在所述散热基体上固定所述电源连接器。
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