JP2002127920A - 電動パワーステアリング装置のコントロールユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動パワーステアリング装置のコントロール
ユニットの大型化を回避しつつ大電流化を実現する。 【解決手段】 金属製の板材を加工してなる回路導体構
成部材３５，３６がインサート成形により樹脂製の基材
と一体化されてなり、大電流が流れる大電流回路部品
（駆動回路１５を構成するスイッチング素子など）が搭
載されるベース基板３３を備え、前記回路導体構成部材
の大電流が流れる回路導体を構成する部分の幅方向の一
部３５ａが、ベース基板３３の面方向に対して折り曲げ
られた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング装置のコントロールユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電動パワーステアリング装置
は、ハンドル操作によりステアリングシャフトに発生す
る操舵トルクをトルクセンサにより検出し、それに応じ
てステアリングシャフト等に取り付けられたアシストモ
ータ（以下、場合により単にモータという）に車両のバ
ッテリーから電流を流して操舵補助トルクを発生させる
ものである。この電動パワーステアリング装置は、油圧
式のものに比べ、大きな操舵補助トルクを発生させるこ
とが困難なため、従来では主に軽自動車に使用されてき
たが、電子制御が容易である、或いは油圧ポンプや油配
管が不要で構造が簡素になるなどの各種利点があり、近
年では例えば排気量が１８００ＣＣレベルの小型車両に
も適用が検討されており、将来はさらに大型な車両にも
適用される可能性がある。

【０００３】なお、この電動パワーステアリング装置に
おけるアシストモータの電流制御には、通常四つ（又は
四組）のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で構成される
Ｈブリッジ回路よりなる駆動回路を用い、マイクロコン
ピュータを含む制御回路の制御で、この駆動回路を介し
てアシストモータをＰＷＭ（パルス幅変調）方式で駆動
する。そして従来、上記駆動回路や制御回路などは、コ
ントロールユニットなどと呼ばれるユニット内の回路基
板に実装されて設けられ、このコントロールユニット
（以下、場合により単にユニットという）は、一般的に
は、例えば車室内の搭乗者からは見えない隙間などに配
置され、このユニットとエンジンルームにあるアシスト
モータとの間の電気的接続は、車室内からエンジンルー
ムまで引き回された電線（ハーネス）によって行われて
いた。また、従来のコントロールユニットは、例えば特
願平５−６４２８９号（特開平６−２７０８４２号）に
見られるように、制御回路や駆動回路が形成された一枚
又は数枚の基板がケース内に収納された構造となってい
て、発熱対策（抵抗低減）のための回路導体の構成とし
ては、通電ラインなどの大電流が流れる回路導体が必要
に応じて単なる帯板状の金属材料（配線板或いはブスバ
ーなどと呼ばれるもの）によって構成されているのみで
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、前述したよ
うに小型車両などの比較的大型な車両にこの種の装置を
適用しようとすると、アシストモータの電流増加によっ
て、次のような問題があった。なお、大型な車両にこの
種の装置を適用しようとすると、アシストモータの電流
値は、軽自動車の場合の３５Ａ程度から６０〜８０Ａ程
度へと大幅増加する。 （１）電流の大幅増加により、コントロールユニット内
の大電流回路部品（モータ電流に対応した大電流が流れ
る回路導体、駆動回路を構成するスイッチング素子、或
いは電源ラインに接続された電源バックアップ用コンデ
ンサ，フェールリレー，電波対策用コイルなど）の発熱
量が大きくなり、これら回路構成要素の耐熱性が不足す
る。そして、従来どおりの構成で単純にこの問題を解決
しようとすると、前述した配線板（ブスバー）や基板上
の導体パターンの幅が大きく増加して、結果的にコント
ロールユニットが大型化し、ユニットの車両搭載性が悪
化する。 （２）電流の大幅増加により、ユニットとモータ間の配
線の電圧降下が非常に大きくなり無視できなくなる。こ
の問題を解決するためには、ユニットをモータに直付け
するか、ユニットをエンジンルーム内のモータ近傍に配
置する必要がある（即ち、何れにしろユニットをエンジ
ンルーム内に配置する必要がある）が、この場合、前述
した発熱の問題を解消するとともに、ユニットをエンジ
ンルーム内に搭載できるように小型化しなければならな
いという課題が生じる。また、ユニットをエンジンルー
ム内に搭載すると環境温度変化が大きくなるので、ユニ
ットを構成する各機構部品の熱伸縮が大きくなり、基板
間配線用の接続端子の半田付けへのストレスが大きくな
り、この基板間配線で断線故障が起きる危険性が高まる
問題も生じる。そこで本発明は、電動パワーステアリン
グ装置のコントロールユニットの大型化を回避しつつ大
電流化を実現すること、或いは、大電流化を実現し、さ
らにコントロールユニットの小型化（エンジンルーム内
への搭載性のさらなる向上）を図ること、或いはエンジ
ンルーム内への搭載に伴う環境温度変化に起因する前記
断線故障の問題を解決することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本出願の第１の発明によ
るコントロールユニットは、車両の操舵系に連結された
アシストモータを駆動回路を介して制御回路により制御
する電動パワーステアリング装置のコントロールユニッ
トであって、金属製の板材を加工してなる回路導体構成
部材（即ち、リードフレーム）がインサート成形により
樹脂製の基材と一体化されてなり、大電流が流れる大電
流回路部品（モータ電流に対応した大電流が流れる回路
導体、駆動回路を構成するスイッチング素子、或いは電
源ラインに接続された電源バックアップ用コンデンサな
ど）が搭載されるベース基板を備え、前記回路導体構成
部材の大電流が流れる回路導体を構成する部分の幅方向
の一部が、前記ベース基板の面方向に対して折り曲げら
れた形状とされているものである。

【０００６】この発明によれば、ベース基板の面方向に
対して折り曲げられた形状とされている回路導体構成部
材の一部は、ベース基板の面方向の大きさを増大させる
ことなく、ベース基板において大電流が流れる回路導体
の幅をその分だけ拡大させる。このため、コントロール
ユニットの大型化（特に、基板面方向の大型化）を回避
しつつ、大電流による回路導体の発熱を抑制して大電流
化することに貢献できる。また本発明は、回路導体の幅
を拡大して回路導体の断面積を増加させ、その分だけ回
路導体の抵抗値を低減して発熱を抑制しているため、回
路導体構成部材の厚さ（即ち、回路導体の厚さ）を増や
して大電流化に対応する場合に比較して、回路導体構成
部材の加工性が悪化する問題がないという利点もある。

【０００７】次に、本出願の第２の発明によるコントロ
ールユニットは、車両の操舵系に連結されたアシストモ
ータを駆動回路を介して制御回路により制御する電動パ
ワーステアリング装置のコントロールユニットであっ
て、金属製の板材を加工してなる回路導体構成部材がイ
ンサート成形により樹脂製の基材と一体化されてなり、
大電流が流れる大電流回路部品が搭載されるベース基板
と、ユニット表面側に配置される金属製の放熱部材とを
備え、前記ベース基板の基材が高熱伝導性樹脂で構成さ
れ、前記ベース基板の少なくとも非実装面が前記放熱部
材の内面に接合しているものである。なお、高熱伝導性
樹脂としては、例えばＰＰＳと呼ばれるもので、フィラ
ー（セラミック又はガラス）を混入することによって耐
熱性及び熱伝導性を高めた樹脂が使用できる。このよう
な構成であると、ベース基板の回路に流れる大電流によ
って発生した熱が、高熱伝導性樹脂を介して効率良く放
熱部材に伝導され、ユニット外に効率良く放熱される。
このため、大電流化と同時にユニットを小型化すること
に貢献できる。特に、ベース基板の端縁部が折れ曲がる
ことにより、当該ベース基板の厚さよりも幅広い側面が
ベース基板の端縁に形成され、その側面とベース基板の
非実装面の両方が、放熱部材の内面に接合している場合
には、放熱部材への熱伝導がより効果的になり、放熱性
がさらによくなる。

【０００８】また、この第２の発明の好ましい態様とし
ては、駆動回路を構成するスイッチング素子を、前記大
電流回路部品として、ベース基板の回路導体構成部材に
ベアチップ実装してもよい。このようにすれば、前記ス
イッチング素子をパッケージ品の状態で実装する場合に
比較して、小型化が可能になるとともに、前記スイッチ
ング素子で発生した熱を、回路導体構成部材及び前記高
熱伝導性樹脂を介して効率良く放熱部材に伝導して放熱
することが可能となる。また、前記スイッチング素子を
ベース基板とは別個に設けた金属基板に搭載する構成に
比べて、金属基板のない構成となるので、ユニットの内
部構造を簡素化して、ユニットの小型化にさらに貢献で
きるとともに、コスト低減にも貢献できる。また、この
第２の発明の好ましい態様としては、ベース基板と放熱
部材の接合面間（少なくとも、ベース基板における大電
流回路部品を実装した面と反対側の非実装面と放熱部材
との間）には、放熱用絶縁層を設けてもよい。なお、放
熱用絶縁層は、例えば前記接合面間に放熱用絶縁シート
（例えば、シリコンゴムシート）を介装させることによ
って実現できる。このような構成であると、ベース基板
の絶縁性が高まるとともに、ベース基板と放熱部材の接
合面の密着性が良くなって、さらに放熱性が良くなる。
また、この第２の発明の態様としては、放熱部材の表面
色を黒とすることが好ましい。放熱部材の表面色が黒で
あると、放熱部材から外部への放熱性が高まる。

【０００９】次に、本出願の第３の発明によるコントロ
ールユニットは、車両の操舵系に連結されたアシストモ
ータを駆動回路を介して制御回路により制御する電動パ
ワーステアリング装置のコントロールユニットであっ
て、前記制御回路が形成される絶縁基板と、金属製の板
材を加工してなる回路導体構成部材がインサート成形に
より樹脂製の基材と一体化されてなり、大電流が流れる
大電流回路部品が搭載されるベース基板とを備え、前記
回路導体構成部材によってワイヤボンディングパッドが
形成され、前記絶縁基板と前記ベース基板間の電気的接
続がワイヤボンディング接続によって行われているもの
である。このような構成であると、ワイヤの柔軟性によ
って前記絶縁基板と前記ベース基板間の熱伸縮を吸収し
て、前記絶縁基板と前記ベース基板間の配線の断線を、
温度変化の大きな環境下においても確実に防止できる。
このため、車両への搭載性が向上し、ユニットをエンジ
ンルームに搭載することも問題なく可能となる。

【００１０】次に、本出願の第４の発明によるコントロ
ールユニットは、車両の操舵系に連結されたアシストモ
ータの電流値を、前記アシストモータの通電ラインに接
続されたシャント抵抗の両端電圧から検出し、この検出
した電流値に基づいて制御回路が前記アシストモータを
制御する電動パワーステアリング装置のコントロールユ
ニットであって、金属製の板材を加工してなる回路導体
構成部材がインサート成形により樹脂製の基材と一体化
されてなり、大電流が流れる大電流回路部品が搭載され
るベース基板を備え、前記シャント抵抗が、前記回路導
体構成部材の一部によって構成されているものである。
このような構成であれば、前記シャント抵抗を前記回路
導体構成部材とは別個の実装部品によって構成する場合
に比較して、小型化及びコスト低減が可能になる。ま
た、この第４の発明の好ましい態様としては、前記シャ
ント抵抗を構成する前記回路導体構成部材の一部の両端
にワイヤボンディングパッドが形成され、前記シャント
抵抗と前記制御回路が設けられた絶縁基板間の電気的接
続がワイヤボンディング接続によって行われている態様
としてもよい。このような構成であると、ワイヤの柔軟
性によって前記絶縁基板と前記シャント抵抗間の熱伸縮
を吸収して、前記絶縁基板と前記シャント抵抗間の配線
の断線を、温度変化の大きな環境下においても確実に防
止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、電動パワーステアリング装
置のハード構成（概略回路構成）の一形態例を、図３に
より説明する。本装置は、車両の操舵系に連結されて操
舵補助トルクを発生するアシストモータ１１（以下、場
合により単にモータ１１という）と、このモータ１１を
駆動回路１２を介して制御する制御回路１３と、車両の
電源（バッテリー）１４の出力をもとにこの制御回路１
３に所定電力を供給する電源回路１５と、前記操舵系の
操舵トルクを検出するトルクセンサ１６とを備える。

【００１２】また、図３において、符号１７で示すもの
は、車両のイグニションスイッチであり、本装置におい
ては制御回路１３の起動スイッチとして機能する。ま
た、符号１８で示すものは、モータ１１の電流（以下、
場合により単にモータ電流という）が増大したときに電
源をバックアップする電解コンデンサである。また、符
号１９で示すものは、駆動回路１２のグランド側に接続
された抵抗であり、この抵抗１９の電圧降下分に相当す
る電圧が入力ライン２０によって制御回路１３に入力さ
れている。なお、この入力ライン２０から入力される電
圧値は、モータ１１の電流値（以下、場合により単にモ
ータ電流値という）に比例するため、制御回路１３では
この電圧値からモータ電流値を検知可能であり、抵抗１
９や入力ライン２０は、モータ電流の電流検出手段２１
を実質的に構成している。なお、駆動回路１２、制御回
路１３、電源回路１５、電解コンデンサ１８などは、パ
ワーステアリング装置のコントロールユニット２２（以
下、場合により単にユニット２２という）を構成してい
る。

【００１３】ここで、駆動回路１２は、前述したＨブリ
ッジ回路よりなるもので、制御回路１３から出力される
ＰＷＭ駆動信号によって動作する。この駆動回路１２に
は、バッテリー１４の正極に接続された高電位電源ライ
ン２３と、グランドに接続された低電位電源ライン２４
とが接続され、Ｈブリッジ回路を構成する図示省略した
ＦＥＴ（スイッチング素子）の動作により、モータ１１
の各コイル端子が、前記ＰＷＭ駆動信号に応じたデュー
ティ比で、これら高電位電源ライン２３又は低電位電源
ライン２４に断続的に接続される。また制御回路１３
は、マイクロコンピュータを含む回路で構成され、トル
クセンサ１６の検出信号から検知される操舵トルクの値
に応じた操舵補助トルクを発生させるべく、前記操舵ト
ルクに応じたモータ電流を実現するデューティ比のＰＷ
Ｍ駆動信号を生成して駆動回路１２を制御する制御機能
を実現する。また、電源回路１５は、バッテリー１４の
電圧（通常、１２Ｖ〜１４Ｖ）を所定電圧（例えば、５
Ｖ）に変換して制御回路１３に供給するものである。な
お、図示省略しているが、ユニット２２には、上述した
要素の他に、高電位電源ライン２３を制御回路１３の制
御により開閉するリレーや、ノイズ放出を抑制する電波
対策用のセラミックコンデンサなどが備えられる。

【００１４】次に、ユニット２２の内部構造の一形態例
について説明する。図１は、ユニット２２の分解斜視図
であり、図２は、ユニット２２の断面図である。ユニッ
ト２２は、箱状のヒートシンク３１（放熱部材）の上面
開口を金属製のカバー部材３２で覆ってなる筐体内に、
ベース基板３３と絶縁基板３４を積層配置してなる。概
略の組立手順は、例えば次のとおりである。即ち、まず
ベース基板３３に絶縁基板３４を取り付け、次いでこの
中間組立品を、ヒートシンク３１に対して組み付け、最
後にカバー部材３２を取り付けて完成となる。

【００１５】ここで、ベース基板３３は、絶縁基板３４
が重ねて取り付けられる絶縁基板３４の支持部材である
とともに、駆動回路１２を構成するスイッチング素子１
２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ（図１に示す）や、電解
コンデンサ１８（図３に示す）や、前述のリレーなどの
大電流が流れる回路部品（大電流回路部品）を実装する
ための回路基板でもある。このベース基板３３は、金属
製の板材を加工してなる回路導体構成部材（リードフレ
ーム）が、インサート成形により高熱伝導性樹脂の基材
と一体化されてなるものであり、各スイッチング素子の
実装部などを除く表面の多くが黒色の高熱伝導性樹脂で
覆われている。なお、図１における符号３５，３６は、
ベース基板３３にインサート成形により埋め込まれた回
路導体構成部材を部分的に取り出したものである。ここ
で、回路導体構成部材の一部３５は、ベース基板３３の
端縁部に位置するものであり、回路導体構成部材の一部
３６は、シャント抵抗１９を構成する部分である。ま
た、スイッチング素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
は、ベース基板３３の上記回路導体構成部材にベアチッ
プ実装されている。

【００１６】また、前記回路導体構成部材の大電流が流
れる回路導体を構成する部分の幅方向の一部が、ベース
基板３３の面方向に対して折り曲げられた形状とされて
いる。この場合具体的には、ベース基板３３の左右両方
の端縁部が下方に向かって直角に折れ曲がった形状とさ
れており、これによってベース基板３３の厚さよりも幅
広い側面３３ａ，３３ｂがベース基板３３の左右両側に
形成されている。そして、これら側面３３ａ，３３ｂを
形成する端縁部内に位置する回路導体構成部材の一部３
５などが、この形状を実現するように直角に折れ曲がっ
た形状となっている（図１に示す）。そして、例えば図
１に示した回路導体構成部材の一部３５は、側面３３ａ
を構成する折れ曲がり部３５ａを有し、この折れ曲がり
部３５ａとこれと直角をなす水平部３５ｂとは、大電流
が流れる回路導体（例えば、図３における高電位電源ラ
イン２３又は低電位電源ライン２４）を構成しており、
この回路導体の幅寸法は、折れ曲がり部３５ａの幅とこ
れと直角をなす水平部３５ｂの幅を加算したものとなっ
ていて、折れ曲がり部３５ａの分だけ拡大されている。

【００１７】なお、ベース基板３３の上面（実装面）に
おける四箇所の位置（絶縁基板３４の四隅位置）には、
絶縁基板３４を高さ方向に所定間隔をおいて取り付ける
ための支柱（例えば図１に示す支柱３７〜３９など）が
樹脂成形によって形成され、これら支柱の上に絶縁基板
３４を載置した状態で絶縁基板３４が取り付けられてい
る。ここで、図１において符号４０で示すものは、四隅
の位置にある各支柱の上端に形成されたいわゆるスナッ
プフィット用の突起である。なお、この突起４０は、絶
縁基板３４の四隅に形成された貫通孔（図示省略）にそ
れぞれ挿入可能であり、挿入時に縮径した先端部が貫通
後に拡径して前記貫通孔に係合する構造とされており、
これにより絶縁基板３４がワンタッチで取り付け可能と
なっている。また、ベース基板３３の後面側には、外部
配線のための複数のコネクタ（図１に示したコネクタ４
１など）が一体的に設けられている。これらコネクタと
しては、バッテリー１４の正極に接続された電源線を含
む電源配線が接続されるコネクタ、モータ１１の各コイ
ル端子の配線が接続されるコネクタ、イグニションスイ
ッチ（起動スイッチ１７）やトルクセンサ１６などの各
種信号線（制御回路１３のユニット外部に対する入出力
信号の信号線）が接続されるコネクタがある。

【００１８】また、ベース基板３３の上面（実装面）に
おける前記支柱３７，３８の中間付近位置には、上面が
絶縁基板３４と略同程度の高さの台座４２が形成され、
この台座４２の上面には、前記回路導体構成部材によっ
て複数のワイヤボンディングパッド４３が形成され、絶
縁基板３４とベース基板３３間の電気的接続がワイヤボ
ンディング接続によって行われている。図１における符
号４４は、このワイヤボンディング接続のワイヤであ
る。なお、シャント抵抗１９を構成する前述の回路導体
構成部材の一部３６には、ワイヤボンディングパッド３
６ａ，３６ｂが両端位置に形成され、これらワイヤボン
ディングパッド３６ａ，３６ｂが、上記複数のワイヤボ
ンディングパッド４３の一部として台座４２上に配置さ
れ、シャント抵抗１９と絶縁基板３４間の電気的接続も
上述した如くワイヤボンディング接続によって行われて
いる。

【００１９】次に、絶縁基板３４は、例えば合成樹脂製
の基板に印刷配線技術により所定の配線パターンを形成
し、制御回路１３を構成する回路部品（例えばマイクロ
コンピュータチップや、その入出力回路を構成するトラ
ンジスタなど）を実装してなるもので、基本的には一般
のプリント基板と同様の構成である。

【００２０】次に、ヒートシンク３１は、アルミ（アル
ミニウム合金）のダイキャストにより製作された箱状の
放熱部材であり、上面が開口するとともに、後面には前
述のコネクタ（コネクタ４１等）を外部に露出するため
に開口部３１ａが形成されている。なお、前述のコネク
タと開口部３１ａの内面との間は、接着剤などによって
シールされる。また、ヒートシンク３１内の底面には、
図２に示すように、ベース基板３３の下面（非実装面）
に接合する厚肉部３１ｂが形成され、またこのヒートシ
ンク３１の左右両側の内側面は、ベース基板３３の前述
した側面３３ａ，３３ｂに接合している。つまり、ベー
ス基板３３は、その側面３３ａ，３３ｂと非実装面の両
方が、放熱部材であるヒートシンク３１の内面に接合し
ている。そして、これら接合面（少なくともベース基板
３３の非実装面と厚肉部３１ｂの上面との間）には、放
熱用絶縁シート（例えば、シリコンゴムシート）が介装
されて、放熱用絶縁層が形成されている。

【００２１】また、ヒートシンク３１の少なくとも外表
面は、塗装などによって表面色が黒色とされている。ま
た、カバー部材３２は、アルミなどの金属よりなる板材
であり、四隅に形成された貫通孔３２ａにネジ部材４５
を挿通して、ヒートシンク３１の上端面に形成されたネ
ジ穴３１ｃにネジ込むことによって、ヒートシンク３１
の上面開口を閉じるように、ヒートシンク３１に対して
取り付けられる。このカバー部材３２とヒートシンク３
１の接合部分には、例えば接着剤が塗布されて、シール
がなされている。また、ヒートシンク３１に対するベー
ス基板３３の取り付けは、例えば図示省略したネジ部材
によるネジ止めによって行われている。

【００２２】以上説明したユニット２２の構造によれ
ば、以下のような実用上優れた各種の効果が得られる。 （１）即ち、ベース基板３３の面方向（図１における水
平方向）に対して折り曲げられた形状とされている回路
導体構成部材の一部（例えば、図１における符号３５ａ
の部分）は、ベース基板３３の面方向の大きさを増大さ
せることなく、ベース基板３３において大電流が流れる
回路導体の幅をその分だけ拡大させる。このため、コン
トロールユニット２２の大型化（特に、前記面方向の大
型化）を回避しつつ、大電流による回路導体の発熱を抑
制して大電流化することに貢献できる。また本形態例で
は、回路導体の幅を拡大して回路導体の断面積を増加さ
せ、その分だけ回路導体の抵抗値を低減して発熱を抑制
しているため、回路導体構成部材の厚さ（即ち、回路導
体の厚さ）を増やして大電流化に対応する場合に比較し
て、回路導体構成部材の加工性が悪化する問題がないと
いう利点もある。例えば、図１に符号３５，３６などで
示した回路導体構成部材は、例えば１ｍｍ以下の薄い厚
さで構成でき、プレス加工などの加工が容易なものとな
っている。

【００２３】（２）また、ベース基板３３の回路に流れ
る大電流によって発生した熱が、高熱伝導性樹脂を介し
て効率良く放熱部材であるヒートシンク３１に伝導さ
れ、ユニット外に効率良く放熱される。このため、大電
流化と同時にユニット２２を小型化することに貢献でき
る。特に本例では、ベース基板３３の左右両側の端縁部
が折れ曲がることにより、当該ベース基板３３の厚さよ
りも幅広い側面３３ａ，３３ｂがベース基板３３の端縁
に形成され、これら側面３３ａ，３３ｂとベース基板３
３の下面（非実装面）の両方がヒートシンク３１の内面
に接合しているため、ヒートシンク３１への熱伝導がよ
り効果的になり、放熱性がさらによくなる。

【００２４】（３）また本例では、駆動回路を構成する
スイッチング素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ（前
記大電流回路部品）を、ベース基板３３の回路導体構成
部材にベアチップ実装しているので、これらスイッチン
グ素子をパッケージ品の状態で実装する場合に比較し
て、小型化が可能になるとともに、各スイッチング素子
で発生した熱を、回路導体構成部材及び前記高熱伝導性
樹脂を介して効率良くヒートシンク３１に伝導して放熱
することが可能となる。また、各スイッチング素子をベ
ース基板３３とは別個に設けた金属基板に搭載する構成
に比べて、金属基板のない構成となるので、ユニットの
内部構造を簡素化して、ユニットの小型化にさらに貢献
できるとともに、コスト低減にも貢献できる。

【００２５】（４）また、ベース基板３３とヒートシン
ク３１の接合面間（少なくとも、ベース基板３３におけ
る大電流回路部品を実装した面と反対側の非実装面との
間）には、放熱用絶縁層が設けられている。このため、
ベース基板３３の絶縁性が高まるとともに、ベース基板
３３とヒートシンク３１の接合面の密着性が良くなっ
て、さらに放熱性が良くなる。また本形態例では、ヒー
トシンク３１の表面色を黒としているので、ヒートシン
ク３１から外部への放熱性も向上しており、小型であり
ながらユニット全体として大幅な放熱性の向上が実現さ
れる。 （５）また、絶縁基板３４とベース基板３３間の電気的
接続がワイヤボンディング接続によって行われているた
め、ワイヤ４４の柔軟性によって絶縁基板３４とベース
基板３３間の熱伸縮を吸収して、絶縁基板３４とベース
基板３３間の配線の断線を、温度変化の大きな環境下に
おいても確実に防止できる。このため、車両への搭載性
が向上し、ユニット２２をエンジンルームに搭載するこ
とも問題なく可能となる。なお本例では、シャント抵抗
１９を構成する回路導体構成部材の一部３６の両端にワ
イヤボンディングパッド３６ａ，３６ｂが形成され、シ
ャント抵抗１９と絶縁基板３４間の電気的接続も、上記
ワイヤボンディング接続によって信頼性高く実現されて
いる。

【００２６】（６）また、本例のユニット２２は、モー
タ電流検出用のシャント抵抗１９が、ベース基板３３の
回路導体構成部材の一部３６によって構成されている。
このため、シャント抵抗１９を別個の実装部品によって
構成する場合に比較して、小型化及びコスト低減が可能
になる。 （７）また、本例のユニット２２は、ユニットの略全体
が全て金属（この場合、アルミ）によって覆われている
ため、電磁波のシールド性が高い。このため、例えばユ
ニット内で発生した電磁波が外部に放出されて、車両の
ラジオのノイズを増加させるといった不具合の発生可能
性が極めて低くなっている。

【００２７】なお、本発明は上記実施の形態の態様に限
られない。例えば、上記形態例では、回路導体の幅を拡
大するための回路導体構成部材の折り曲げ部（大電流が
流れる回路導体を構成する部分の幅方向の一部であっ
て、ベース基板の面方向に対して折り曲げられた部分）
を、ベース基板の左右両方の端縁部に設けた形態を例示
したが、ベース基板の端縁部以外の箇所にこのような折
り曲げ部を設けてもよい。また、このようにベース基板
の端縁部以外の箇所に設けた折り曲げ部についても、放
熱部材に接触させて放熱性を向上させることができる。

【００２８】

【発明の効果】本出願の第１の発明によれば、ベース基
板の面方向に対して折り曲げられた形状とされている回
路導体構成部材の一部が、ベース基板の面方向の大きさ
を増大させることなく、ベース基板において大電流が流
れる回路導体の幅をその分だけ拡大させる。このため、
コントロールユニットの大型化（特に、基板面方向の大
型化）を回避しつつ、大電流による回路導体の発熱を抑
制して大電流化することに貢献できる。また本発明は、
回路導体の幅を拡大して回路導体の断面積を増加させ、
その分だけ回路導体の抵抗値を低減して発熱を抑制して
いるため、回路導体構成部材の厚さ（即ち、回路導体の
厚さ）を増やして大電流化に対応する場合に比較して、
回路導体構成部材の加工性が悪化する問題がないという
利点もある。

【００２９】次に、本出願の第２の発明によれば、ベー
ス基板の回路に流れる大電流によって発生した熱が、高
熱伝導性樹脂を介して効率良く放熱部材に伝導され、ユ
ニット外に効率良く放熱される。このため、大電流化と
同時にユニットを小型化することに貢献できる。次に、
本出願の第３の発明によれば、ワイヤボンディング接続
のワイヤの柔軟性によって絶縁基板とベース基板間の熱
伸縮を吸収して、絶縁基板とベース基板間の配線の断線
を、温度変化の大きな環境下においても確実に防止でき
る。このため、車両への搭載性が向上し、ユニットをエ
ンジンルームに搭載することも問題なく可能となる。次
に、本出願の第４の発明によれば、モータ電流値検出用
のシャント抵抗を回路導体構成部材とは別個の実装部品
によって構成する場合に比較して、小型化及びコスト低
減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コントロールユニットを示す分解斜視図であ
る。

【図２】コントロールユニットを示す断面図である。

【図３】電動パワーステアリング装置の回路構成を示す
図である。

【符号の説明】

１１ アシストモータ １２ 駆動回路 １３ 制御回路 １９ シャント抵抗 ２２ コントロールユニット ３１ ヒートシンク（放熱部材） ３２ カバー部材 ３３ ベース基板 ３４ 絶縁基板 ３５ 回路導体構成部材の一部 ３５ａ 折れ曲がり部 ３６ 回路導体構成部材の一部（シャント抵抗） ４３，３６ａ，３６ｂ ワイヤボンディングパッド ４４ ワイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 哲也 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA03 CA16 CA20 CA21 5E322 AA03 AB08 EA10 5E338 AA05 AA16 BB71 BB75 CC01 CC04 CC06 CD05 EE02 EE11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の操舵系に連結されたアシストモー
   タを駆動回路を介して制御回路により制御する電動パワ
   ーステアリング装置のコントロールユニットであって、 金属製の板材を加工してなる回路導体構成部材がインサ
   ート成形により樹脂製の基材と一体化されてなり、大電
   流が流れる大電流回路部品が搭載されるベース基板を備
   え、 前記回路導体構成部材の大電流が流れる回路導体を構成
   する部分の幅方向の一部が、前記ベース基板の面方向に
   対して折り曲げられた形状とされていることを特徴とす
   る電動パワーステアリング装置のコントロールユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 車両の操舵系に連結されたアシストモー
   タを駆動回路を介して制御回路により制御する電動パワ
   ーステアリング装置のコントロールユニットであって、 金属製の板材を加工してなる回路導体構成部材がインサ
   ート成形により樹脂製の基材と一体化されてなり、大電
   流が流れる大電流回路部品が搭載されるベース基板と、 ユニット表面側に配置される金属製の放熱部材とを備
   え、 前記ベース基板の基材が高熱伝導性樹脂で構成され、前
   記ベース基板の少なくとも非実装面が前記放熱部材の内
   面に接合していることを特徴とする電動パワーステアリ
   ング装置のコントロールユニット。
3. 【請求項３】 前記ベース基板は、端縁部が折れ曲がる
   ことにより当該ベース基板の厚さよりも幅広い側面が形
   成された形状となっており、その側面と非実装面の両方
   が、前記放熱部材の内面に接合していることを特徴とす
   る請求項２記載の電動パワーステアリング装置のコント
   ロールユニット。
4. 【請求項４】 前記駆動回路を構成するスイッチング素
   子を、前記大電流回路部品として、前記ベース基板の回
   路導体構成部材にベアチップ実装したことを特徴とする
   請求項２又は３記載の電動パワーステアリング装置のコ
   ントロールユニット。
5. 【請求項５】 前記ベース基板と前記放熱部材の接合面
   間には、放熱用絶縁層が設けられていることを特徴とす
   る請求項２乃至４の何れかに記載の電動パワーステアリ
   ング装置のコントロールユニット。
6. 【請求項６】 前記放熱部材は表面の色が黒とされてい
   ることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の電
   動パワーステアリング装置のコントロールユニット。
7. 【請求項７】 車両の操舵系に連結されたアシストモー
   タを駆動回路を介して制御回路により制御する電動パワ
   ーステアリング装置のコントロールユニットであって、 前記制御回路が形成される絶縁基板と、 金属製の板材を加工してなる回路導体構成部材がインサ
   ート成形により樹脂製の基材と一体化されてなり、大電
   流が流れる大電流回路部品が搭載されるベース基板とを
   備え、 前記回路導体構成部材によってワイヤボンディングパッ
   ドが形成され、前記絶縁基板と前記ベース基板間の電気
   的接続がワイヤボンディング接続によって行われている
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置のコント
   ロールユニット。
8. 【請求項８】 車両の操舵系に連結されたアシストモー
   タの電流値を、前記アシストモータの通電ラインに接続
   されたシャント抵抗の両端電圧から検出し、この検出し
   た電流値に基づいて制御回路が前記アシストモータを制
   御する電動パワーステアリング装置のコントロールユニ
   ットであって、 金属製の板材を加工してなる回路導体構成部材がインサ
   ート成形により樹脂製の基材と一体化されてなり、大電
   流が流れる大電流回路部品が搭載されるベース基板を備
   え、 前記シャント抵抗が、前記回路導体構成部材の一部によ
   って構成されていることを特徴とする電動パワーステア
   リング装置のコントロールユニット。
9. 【請求項９】 前記制御回路が形成される絶縁基板を備
   え、 前記シャント抵抗を構成する前記回路導体構成部材の一
   部の両端にワイヤボンディングパッドが形成され、前記
   シャント抵抗と前記絶縁基板間の電気的接続がワイヤボ
   ンディング接続によって行われていることを特徴とする
   請求項８記載の電動パワーステアリング装置のコントロ
   ールユニット。