JP2012125058A - モータ制御装置および車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で且つ放熱性に優れたモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータハウジング24内の空間が、仕切壁44によってモータ室45と制御室46とに仕切られている。制御室46に、モータ制御装置としてのECU15が収容される。モータハウジング24は、V字形に交差する第1および第2の内壁面56,57を有する。第1の多層回路基板51が第1の内壁面56に沿い、第2の多層回路基板52が第2の内壁面57に沿う。両多層回路基板51,52の互いに斜め対向する第1の側縁部51a,52a間を湾曲状の接続部材59で接続する。接続部材59は、両多層回路基板51,52の導体パターンと単一の材料で一体に形成されている。
【選択図】図5
【解決手段】モータハウジング24内の空間が、仕切壁44によってモータ室45と制御室46とに仕切られている。制御室46に、モータ制御装置としてのECU15が収容される。モータハウジング24は、V字形に交差する第1および第2の内壁面56,57を有する。第1の多層回路基板51が第1の内壁面56に沿い、第2の多層回路基板52が第2の内壁面57に沿う。両多層回路基板51,52の互いに斜め対向する第1の側縁部51a,52a間を湾曲状の接続部材59で接続する。接続部材59は、両多層回路基板51,52の導体パターンと単一の材料で一体に形成されている。
【選択図】図5
Description
本発明はモータ制御装置および車両用操舵装置に関する。
電動パワーステアリング装置において、近年の小型化の要請により、電動モータのモータハウジング内にECUを配置することが提案されている。例えば、特許文献1では、多層でないパワーモジュールどうしをバスバーで接続する技術が提案されている。また、特許文献2では、円錐テーパ状の制御回路基板をリード線でパワーモジュールに接続する技術が提案されている。
一方、特許文献3では、回路基板を円錐状とし、回路要素を三次元的にレイアウトする技術が提案されている。
また、特許文献4では、モータの外側に配置されて同心円状に接続された3本のバスバーを介して、スイッチング素子を接続する技術が提案されている。
また、特許文献5では、ECUのケース内において、傾斜面上に固定されたパワー回路の素子を、リード線を介して平板状の制御回路基板に接続する技術が提案されている。
また、特許文献4では、モータの外側に配置されて同心円状に接続された3本のバスバーを介して、スイッチング素子を接続する技術が提案されている。
また、特許文献5では、ECUのケース内において、傾斜面上に固定されたパワー回路の素子を、リード線を介して平板状の制御回路基板に接続する技術が提案されている。
ところで、電動パワーステアリング装置用のECUは、電動モータに電力を供給するパワー回路を実装したパワー回路基板と、パワー回路を制御する制御回路を実装した制御回路基板とを有している。パワー回路には、大きな電流(例えば100A以上)が流されるため、発熱し易い。パワー回路内の素子の温度を高くしないために、パワー回路基板の放熱性を高める必要がある。このため、放熱性を考慮してパワー回路基板の配線面積を設計している。
しかしながら、モータハウジング内にECUを収める場合、他の部品(コイル、コンデンサ等)のレイアウトを制限することなく、パワー回路基板の面積を確保することは困難である。また、パワー回路基板と接続される制御回路基板もモータハウジング内に配置しなければならず、なおのこと、パワー回路基板の面積の確保が困難である。
特許文献2,3のように回路基板を湾曲させる場合、回路基板の湾曲半径が、100mm(10cm)以下では、回路基板に亀裂を生じ易い。したがって、回路基板の曲率が大きくなる。このような曲率の大きい回路基板を、電動パワーステアリング装置用の一般的な電動モータのモータハウジング内に収めることは、実質的に困難である。
特許文献2,3のように回路基板を湾曲させる場合、回路基板の湾曲半径が、100mm(10cm)以下では、回路基板に亀裂を生じ易い。したがって、回路基板の曲率が大きくなる。このような曲率の大きい回路基板を、電動パワーステアリング装置用の一般的な電動モータのモータハウジング内に収めることは、実質的に困難である。
また、回路基板どうしを接続するために、特許文献1,4のように細長い棒状の金属であるバスバーを用いたり、特許文献5のようにリード線を用いたりする場合、回路基板上にハンダ付けのためのパッド等を配置しなければならない。このため、回路基板の実質的な実装面積を狭めてしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型で且つ放熱性に優れたモータ制御装置およびこれを備えた車両用操舵装置を提供することである。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型で且つ放熱性に優れたモータ制御装置およびこれを備えた車両用操舵装置を提供することである。
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、互いの端部(51a,52a;510a,520a)を対向させた第1の多層回路基板(51;510)および第2の多層回路基板(52;520)と、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板を電気的に接続する湾曲状の接続部材(59;590)と、を備え、上記接続部材は、上記第1の多層回路基板の導体パターン(61;610)および第2の多層回路基板の導体パターン(62;620)と単一の材料で一体に形成されているモータ制御装置(15)を提供する。
また、請求項2の発明のように、上記第1の多層回路基板および第2の多層回路基板が、回転軸を収容した筒状のモータハウジング(24)内に配置されている場合がある。
また、請求項3のように、上記モータハウジングの中心軸線(C1)に沿って見たときに、上記モータハウジング内の空間が、第1の周方向領域(54)および第2の周方向領域(55)に分割されており、上記第1の周方向領域に、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板が配置され、上記第2の周方向領域に、コイル(53a)およびコンデンサ(53b)を含むモータ駆動部品(53)が配置されている場合がある。
また、請求項3のように、上記モータハウジングの中心軸線(C1)に沿って見たときに、上記モータハウジング内の空間が、第1の周方向領域(54)および第2の周方向領域(55)に分割されており、上記第1の周方向領域に、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板が配置され、上記第2の周方向領域に、コイル(53a)およびコンデンサ(53b)を含むモータ駆動部品(53)が配置されている場合がある。
また、請求項4のように、上記モータハウジングは、上記第1の周方向領域に配置され、上記中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜した第1の内壁面(56)および第2の内壁面(57)を有し、上記第1の多層回路基板が、上記第1の内壁面に沿って配置され、上記第2の多層回路基板が、上記第2の内壁面に沿って配置されている場合がある。
また、請求項5のように、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板のそれぞれは、上記モータハウジングの内周に所定間隔を隔てて対向した凸湾曲状の外縁部(51c,52c)と、上記回転軸の外周に所定間隔を隔てて対向した対向した凹湾曲状の内縁部(51d,52d)と、上記外縁部および上記内縁部の間を接続する側縁部(51a,52a)と、を含み、上記第1の多層回路基板の側縁部および上記第2の多層回路基板の側縁部が、互いに斜め対向し、両側縁部間に、上記接続部材が配置されている場合がある。
また、請求項5のように、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板のそれぞれは、上記モータハウジングの内周に所定間隔を隔てて対向した凸湾曲状の外縁部(51c,52c)と、上記回転軸の外周に所定間隔を隔てて対向した対向した凹湾曲状の内縁部(51d,52d)と、上記外縁部および上記内縁部の間を接続する側縁部(51a,52a)と、を含み、上記第1の多層回路基板の側縁部および上記第2の多層回路基板の側縁部が、互いに斜め対向し、両側縁部間に、上記接続部材が配置されている場合がある。
また、請求項6のように、上記第1の多層回路基板(510)および上記第2の多層回路基板(520)は、互いに所定間隔隔てて平行に配置され、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板の対向端部(510a,520a)間に上記接続部材(590)が介在している場合がある。
また、請求項7のように、上記第1の多層回路基板に、パワー回路が実装され、上記第2の多層回路基板に、上記パワー回路を制御する制御回路が実装されている場合がある。
また、請求項7のように、上記第1の多層回路基板に、パワー回路が実装され、上記第2の多層回路基板に、上記パワー回路を制御する制御回路が実装されている場合がある。
請求項8の発明は、上記に記載のモータ制御装置を備える車両用操舵装置(1)を提供する。。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
請求項1の発明によれば、湾曲状の接続部材を用いて第1および第2の多層回路基板を接続するので、両多層回路基板を互いに傾斜状に配置したり、平行に配置したりでき、その結果、省スペースを図りつつ、多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を良好とするレイアウトが可能となる。特に、接続部材が、両多層回路基板の導体パターンと単一の材料で一体に形成されているので、従来の、細長い棒状の金属であるバスバーやリード線等の配線を用いる場合のように、半田付け等のスペースを多層回路基板上に設ける必要がなく、したがって、多層回路基板の実質的な実装面積を広く確保することができる。
また、請求項2の発明によれば、モータハウジング内において、多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を向上させたレイアウトが可能となる。
また、請求項3の発明によれば、モータハウジング内の空間を、両多層回路基板が配置された第1の周方向領域と、コイルおよびコンデンサを含むモータ駆動部品が配置された第2の周方向領域とに分割している。第2の周方向領域を広く確保しつつ、第1の周方向領域内においても、両多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を良好にしたレイアウトが可能となる。
また、請求項3の発明によれば、モータハウジング内の空間を、両多層回路基板が配置された第1の周方向領域と、コイルおよびコンデンサを含むモータ駆動部品が配置された第2の周方向領域とに分割している。第2の周方向領域を広く確保しつつ、第1の周方向領域内においても、両多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を良好にしたレイアウトが可能となる。
また、請求項4の発明によれば、第1の周方向領域に設けられた互いに反対方向に傾斜する、モータハウジングの第1および第2の内壁面に、それぞれ沿うように、第1および第2の多層回路基板を配置する。この場合、各内壁面がヒートシンクとして、対応する多層回路基板の熱を逃がすことにより、放熱性をより向上することができる。
また、請求項5の発明によれば、各多層回路基板の外縁部をモータハウジングの内周に近接させるとともに、内縁部を回転軸の外周に近接させることで、各多層回路基板の面積を広く確保することができる。また、互いに傾斜状に配置された両多層回路基板の側縁部どうしを互いに斜め対向させて、両側縁部間を湾曲状の接続部材で容易に接続することができる。
また、請求項5の発明によれば、各多層回路基板の外縁部をモータハウジングの内周に近接させるとともに、内縁部を回転軸の外周に近接させることで、各多層回路基板の面積を広く確保することができる。また、互いに傾斜状に配置された両多層回路基板の側縁部どうしを互いに斜め対向させて、両側縁部間を湾曲状の接続部材で容易に接続することができる。
また、請求項6の発明によれば、両多層回路基板を互いに所定間隔隔てて平行に配置することで、各多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を向上することができる。また、両多層回路基板の対向端部間を湾曲状の接続部材で容易に接続することができる。
また、請求項7の発明によれば、パワー回路が実装された第1の多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を向上することができる。
また、請求項7の発明によれば、パワー回路が実装された第1の多層回路基板の面積を広く確保して放熱性を向上することができる。
また、請求項8の発明によれば、小型で耐久性のよい車両用操舵装置を実現することができる。
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態のモータ制御装置が適用された車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の構成を模式的に示す概略図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2が連結されたステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有している。ピニオン軸7およびラックバー8により、ラックアンドピニオン機構からなる舵取り機構Aが構成されている。
図1は、本発明の一実施形態のモータ制御装置が適用された車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の構成を模式的に示す概略図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2が連結されたステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有している。ピニオン軸7およびラックバー8により、ラックアンドピニオン機構からなる舵取り機構Aが構成されている。
ラックバー8は車体に固定されるハウジング9内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー8の両端部はハウジング9の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー8の直線運動に変換される。これにより、転舵輪11の転舵が達成される。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー8の直線運動に変換される。これにより、転舵輪11の転舵が達成される。
ステアリングシャフト3は、車体に固定されたステアリングコラム12によって回転可能に支持されている。ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力側のアッパーシャフト3aと、ピニオン軸7に連なる出力側のロアーシャフト3bとに分割されており、これらアッパーおよびロアーシャフト3a,3bは、トーションバー13を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー13を介するアッパーおよびロアーシャフト3a,3b間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ14が設けられており、このトルクセンサ14のトルク検出結果は、モータ制御装置としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)15に与えられる。ECU15では、トルク検出結果や車速センサ16から与えられる車速検出結果等に基づいて、操舵力(本実施の形態では操舵補助力)を発生するためのアクチュエータとしての電動モータ17を駆動制御する。
電動モータ17の出力回転が、減速機構18を介して減速されてピニオン軸7に伝達され、ラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
減速機構18は、電動モータ17の回転軸(図示せず)と同行回転可能に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸19と、ウォーム軸19に噛み合いロアーシャフト3bと同伴回転する被動ギヤとしてのウォームホイール20とを有している。減速機構18は、ギヤハウジング21内に収容されている。具体的には、ギヤハウジングは、ウォーム軸を収容する第1の筒状部22と、ウォームホイール20を収容する第2の筒状部23とを交差状に有している。
減速機構18は、電動モータ17の回転軸(図示せず)と同行回転可能に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸19と、ウォーム軸19に噛み合いロアーシャフト3bと同伴回転する被動ギヤとしてのウォームホイール20とを有している。減速機構18は、ギヤハウジング21内に収容されている。具体的には、ギヤハウジングは、ウォーム軸を収容する第1の筒状部22と、ウォームホイール20を収容する第2の筒状部23とを交差状に有している。
電動モータ17は、ウォーム軸19と同軸上に連結された回転軸(図せず)と、回転軸を収容したモータハウジング24とを有している。モータハウジング24は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22に連結され固定されている。
本実施の形態の特徴とするところは、ECU15を電動モータ17のモータハウジング24内にレイアウトし、小型化、省スペースを図りつつ、ECU15のパワー回路基板(図示せず)の面積を広く確保して放熱性を確保する点にある。
本実施の形態の特徴とするところは、ECU15を電動モータ17のモータハウジング24内にレイアウトし、小型化、省スペースを図りつつ、ECU15のパワー回路基板(図示せず)の面積を広く確保して放熱性を確保する点にある。
図2は減速機構18および電動モータ17の一部破断側面図を示している。図2に示すように、電動モータ17は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22の開放端に突き合わされて固定された筒状のモータハウジング24と、ウォーム軸11と例えば一体に構成されて一体軸U1の一部を構成する回転軸25と、モータハウジング24の内周に固定された円筒状のステータ26と、回転軸25と一体回転可能に連結されたロータ27とを備えている。
モータハウジング24は、円筒状のモータハウジング本体28と、モータハウジング本体28をギヤハウジング21とは反対側で閉塞するカバー29とを有している。
ウォーム軸11および回転軸25を一体に構成した一体軸U1は、基端部である第1の端部U11と、先端部である第2の端部U12と、第1の端部U11および第2の端部U12の略中央に配置された中間部U13とを有している。本実施の形態では、ウォーム軸11および回転軸25が一体軸U1に構成している場合に則して説明するが、ウォーム軸11と回転軸25が継手を介して連結されていてもよい。
ウォーム軸11および回転軸25を一体に構成した一体軸U1は、基端部である第1の端部U11と、先端部である第2の端部U12と、第1の端部U11および第2の端部U12の略中央に配置された中間部U13とを有している。本実施の形態では、ウォーム軸11および回転軸25が一体軸U1に構成している場合に則して説明するが、ウォーム軸11と回転軸25が継手を介して連結されていてもよい。
第1の端部U11および中間部U13が、一体軸U1の一部であるウォーム軸11の両端部に相当する。第1の端部U11および中間部U13は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22により保持される第1および第2の軸受30,31により、それぞれ回転可能に支持されている。第1および第2の軸受30,31は、例えば玉軸受等の転がり軸受からなる。第2の端部U12は、カバー29によって保持された第3の軸受70によって、回転可能に支持されている。
第1の軸受30の内輪32が、第1の端部U11に嵌合され、第2の軸受31の内輪33が、中間部U13に嵌合されている。また、第1および第2の軸受30,31の外輪34,35は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22の軸受保持孔36,37にそれぞれ保持されている。
一体軸U1の第1の端部U11を支持する第1の軸受30の外輪34は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22の段部38に当接し位置決めされている。一方、第1の軸受30の内輪32は、ウォーム軸19の位置決め段部39に当接することにより、一体軸U1の第2の端部U12側への移動が規制されている。
一体軸U1の第1の端部U11を支持する第1の軸受30の外輪34は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22の段部38に当接し位置決めされている。一方、第1の軸受30の内輪32は、ウォーム軸19の位置決め段部39に当接することにより、一体軸U1の第2の端部U12側への移動が規制されている。
一体軸U1の中間部U13の近傍を支持する第2の軸受31の内輪33は、ウォーム軸19の位置決め段部40に当接することにより、一体軸U1の第1の端部U11側への移動が規制されている。
また、第2の軸受31の外輪35は予圧調整用のねじ部材41により、第1の軸受30側へ付勢されている。ねじ部材41は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22に形成されるねじ孔42にねじ込まれることにより、第1および第2の軸受30,31に予圧を付与すると共に、一体軸U1を軸方向に位置決めしている。ロックナット43は予圧調整後のねじ部材41を止定するためにねじ部材41に係合される。
また、第2の軸受31の外輪35は予圧調整用のねじ部材41により、第1の軸受30側へ付勢されている。ねじ部材41は、ギヤハウジング21の第1の筒状部22に形成されるねじ孔42にねじ込まれることにより、第1および第2の軸受30,31に予圧を付与すると共に、一体軸U1を軸方向に位置決めしている。ロックナット43は予圧調整後のねじ部材41を止定するためにねじ部材41に係合される。
モータハウジング本体28は、仕切壁44を有している。仕切壁44によって、モータハウジング24内の空間が、モータ室45と制御室46とに仕切られている。
一体軸U1の回転軸25は、仕切壁44に設けられた軸挿通孔47を挿通している。モータ室45内には、ステータ26およびロータ27が収容されている。また、モータ室45内には、各相のコイルを接続した環状またはC形状のバスバー本体48が収容されている。バスバー本体48から延びるバスバー端子49が、仕切壁44の中央部に設けられた挿通孔50を貫通して、制御室46内に侵入している。
一体軸U1の回転軸25は、仕切壁44に設けられた軸挿通孔47を挿通している。モータ室45内には、ステータ26およびロータ27が収容されている。また、モータ室45内には、各相のコイルを接続した環状またはC形状のバスバー本体48が収容されている。バスバー本体48から延びるバスバー端子49が、仕切壁44の中央部に設けられた挿通孔50を貫通して、制御室46内に侵入している。
制御室46内には、モータ制御装置としてのECU15が収容されている。ECU15は、パワー回路が実装された第1の多層回路基板51と、上記パワー回路を制御する制御回路が実装された第2の多層回路基板52と、コイル53aおよびコンデンサ53bを含むモータ駆動部品53とを有している。バスバー端子49は、パワー回路基板である第1の多層回路基板51を挿通し、第1の多層回路基板51の表面の導電部に接続されている。
図2のIII −III 線に沿う図3に示すように、モータハウジング24の制御室46内の空間は、モータハウジング24の中心軸線C1に沿って見たときに、第1の周方向領域54と第2の周方向領域55に分割されている。各周方向領域54,55は、概ね半円状の領域である。第1の周方向領域54に、第1の多層回路基板51および第2の多層回路基板52が配置されている。第2の周方向領域55に、コイル53aおよびコンデンサ53bを含むモータ駆動部品53が配置されている。
仕切壁44は、第1の周方向領域54に対応して制御室46の一部を区画する第1の内壁面56および第2の内壁面57を有している。第1の内壁面56および第2の内壁面57は、中心軸線C1に対して互いに反対方向に傾斜している。具体的には、第1および第2の内壁面56,57は、V字形をなして交差している(図3のV−V線に沿う断面図である図5参照)。
第1の多層回路基板51が、第1の内壁面56に沿って配置され、固定ねじ(図示せず)を用いて第1の内壁面56に固定されている。また、第2の多層回路基板52が、第2の内壁面57に沿って配置され、固定ねじ(図示せず)を用いて第2の内壁面57に固定されている。
また、図2および図3に示すように、仕切壁44は、第2の周方向領域55に対応して、制御室46の一部を区画し、中心軸線C1と直交する、例えば半円状の第3の内壁面58を有している。コイル53aおよびコンデンサ53bを含むモータ駆動部品53は、第3の内壁面58上に取り付けられている。
また、図2および図3に示すように、仕切壁44は、第2の周方向領域55に対応して、制御室46の一部を区画し、中心軸線C1と直交する、例えば半円状の第3の内壁面58を有している。コイル53aおよびコンデンサ53bを含むモータ駆動部品53は、第3の内壁面58上に取り付けられている。
図2のIII −III 線に沿う断面図である図3、展開図である図4、および図3のV−V線に沿う断面図である図5に示すように、第1および第2の多層回路基板51,52は、互いに斜め対向する端部としての第1の側縁部51a,52a間を、湾曲状の接続部材59によって接続している。図4に示すように、接続部材59は、第1の多層回路基板51の例えば内層の導体パターン61および第2の多層回路基板52の例えば内層の導体パターン62と単一の材料(例えば銅箔)で一体に形成されている。
図3および図4に示すように、第1の多層回路基板51は、第1の側縁部51aと、第2の側縁部51bと、モータハウジング24の内周に所定間隔を隔てて対向した凸湾曲状(概ね楕円状)の外縁部51cと、一体軸U1の外周に所定間隔を隔てて対向した対向した凹湾曲状(概ね楕円状)の内縁部51dとを有している。各側縁部51a,51bは、外縁部51cと内縁部51dとの間を接続している。
第2の多層回路基板52は、第1の側縁部52aと、第2の側縁部52bと、モータハウジング24の内周に所定間隔を隔てて対向した凸湾曲状(概ね楕円状)の外縁部52cと、一体軸U1の外周に所定間隔を隔てて対向した対向した凹湾曲状(概ね楕円状)の内縁部52dとを有している。各側縁部52a,52bは、外縁部52cと内縁部52dとの間を接続している。
第1の多層回路基板51の第1の側縁部51aと第2の多層回路基板52の第1の側縁部52aは、図5に示すように、互いに近接して斜め対向しており、これら第1の側縁部51a,52a間が、接続部材59によって接続されている。 本実施の形態によれば、湾曲状の接続部材59を用いて第1および第2の多層回路基板51,52を接続するので、両多層回路基板51,52を互いに傾斜状に配置することができる。その結果、省スペースを図りつつ、多層回路基板51,52の面積を広く確保して放熱性を良好とするレイアウトが可能となる。
特に、接続部材59が、両多層回路基板51,52の導体パターン61,62と単一の材料で一体に形成されているので、従来の、細長い棒状の金属であるバスバーやリード線等の配線を用いる場合のように、半田付け等のスペースを多層回路基板上に設ける必要がなく、したがって、各多層回路基板51,52の実質的な実装面積を広く確保することができる。また、モータハウジング24内において、多層回路基板51,52の面積を広く確保して放熱性を向上させたレイアウトが可能となる。
モータハウジング24内の空間である制御室46を、両多層回路基板51,52が配置された第1の周方向領域54と、コイル53aおよびコンデンサ53bを含むモータ駆動部品53が配置された第2の周方向領域55とに分割している。これにより、第2の周方向領域55を広く確保しつつ、第1の周方向領域54内においても、両多層回路基板51,52の面積を広く確保して放熱性を良好にしたレイアウトが可能となる。
また、第1の周方向領域54に設けられた互いに反対方向に傾斜する、モータハウジング24の第1および第2の内壁面56,57に、それぞれ沿うように、第1および第2の多層回路基板51,52を配置する。これにより、各内壁面51,52がヒートシンクとして、対応する多層回路基板51,52の熱を効率的に逃がすことができ、その結果、放熱性をより向上することができる。
また、各多層回路基板51,52の外縁部51c,52cをモータハウジング24の内周に近接させるとともに、内縁部51d,52dを回転軸25(一体軸U1)の外周に近接させることで、各多層回路基板51,52の面積を広く確保することができる。また、互いに傾斜状に配置された両多層回路基板51,52の第1の側縁部どうし51a,52aを互いに斜め対向させて、両第1の側縁部51a,52a間を湾曲状の接続部材59で容易に接続することができる。
図6および図7は本発明の別の実施の形態を示している。これらの図を参照して、モータハウジング24の内壁面580(内壁面580は中心軸線C1に直交する面)に沿う下層としての第1の多層回路基板510および上層としての第2の多層回路基板520が、互いに所定間隔隔てて平行に配置されている。
両多層回路基板510,520間には、筒状のスペーサ71が介在し、スペーサ71によって、両多層回路基板510,520間の間隔が規制されている。両多層回路基板およびスペーサ71を挿通する固定ねじ72によって、両多層回路基板510,520がモータハウジング24の内壁面580に固定されている。また、両多層回路基板510,520の相対向する端部510a,520a間が、湾曲状の接続部材590によって接続されている。接続部材590は、第1の多層回路基板510の例えば内層の導体パターン610および第2の多層回路基板520の例えば内層の導体パターン620と単一の材料(例えば銅箔)で一体に形成されている。
両多層回路基板510,520間には、筒状のスペーサ71が介在し、スペーサ71によって、両多層回路基板510,520間の間隔が規制されている。両多層回路基板およびスペーサ71を挿通する固定ねじ72によって、両多層回路基板510,520がモータハウジング24の内壁面580に固定されている。また、両多層回路基板510,520の相対向する端部510a,520a間が、湾曲状の接続部材590によって接続されている。接続部材590は、第1の多層回路基板510の例えば内層の導体パターン610および第2の多層回路基板520の例えば内層の導体パターン620と単一の材料(例えば銅箔)で一体に形成されている。
本実施の形態によれば、各多層回路基板510,520の面積を広く確保して放熱性を向上することができる。また、両多層回路基板510,520の端部510a,520a間を、両多層回路基板510,520の導体パターン610,620と単一の材料で一体に形成された湾曲状の接続部材590で接続することにより、両多層回路基板510,520の実質的な実装面積を広く確保することができる。
その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
1…電動パワーステアリング装置(車両用操舵装置)、2…操舵部材、3…ステアリングシャフト、3a…アッパーシャフト、3b…ロアーシャフト、15…ECU(モータ制御装置)、17…電動モータ、18…減速機構、19…ウォーム軸、20…ウォームホイール、21…ギヤハウジング、22…第1の筒状部、23…第2の筒状部、24…モータハウジング、25…回転軸、26…ステータ、27…ロータ、28…モータハウジング本体、29…カバー、44…仕切壁、45…モータ室、46…制御室、47…軸挿通孔、48…バスバー本体、49…バスバー端子、50…挿通孔、51…第1の多層回路基板、51a…第1の側縁部(端部)、51b…第2の側縁部、51c…外縁部、51d…内縁部、52…第2の多層回路基板、52a…第1の側縁部(端部)、52b…第2の側縁部、52c…外縁部、52d…内縁部、53…モータ駆動部品、53a…コイル、53b…コンデンサ、54…第1の周方向領域、55…第2の周方向領域、56…第1の内壁面、57…第2の内壁面、58…第3の内壁面、59…接続部材、61,62…導体パターン、510…第1の多層回路基板、510a…端部、520…第2の多層回路基板、520a…端部、590…接続部材、610,620…導体パターン、A1…転舵機構、U1…一体軸
Claims (8)
- 互いの端部を対向させた第1の多層回路基板および第2の多層回路基板と、
上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板を電気的に接続する湾曲状の接続部材と、を備え、
上記接続部材は、上記第1の多層回路基板の導体パターンおよび第2の多層回路基板の導体パターンと単一の材料で一体に形成されているモータ制御装置。 - 請求項1において、上記第1の多層回路基板および第2の多層回路基板が、回転軸を収容した筒状のモータハウジング内に配置されているモータ制御装置。
- 請求項2において、上記モータハウジングの中心軸線に沿って見たときに、上記モータハウジング内の空間が、第1の周方向領域および第2の周方向領域に分割されており、
上記第1の周方向領域に、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板が配置され、
上記第2の周方向領域に、コイルおよびコンデンサを含むモータ駆動部品が配置されているモータ制御装置。 - 請求項3において、上記モータハウジングは、上記第1の周方向領域に配置され、上記中心軸線に対して互いに反対方向に傾斜した第1の内壁面および第2の内壁面を有し、
上記第1の多層回路基板が、上記第1の内壁面に沿って配置され、
上記第2の多層回路基板が、上記第2の内壁面に沿って配置されているモータ制御装置。 - 請求項4において、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板のそれぞれは、上記モータハウジングの内周に所定間隔を隔てて対向した凸湾曲状の外縁部と、上記回転軸の外周に所定間隔を隔てて対向した対向した凹湾曲状の内縁部と、上記外縁部および上記内縁部の間を接続する側縁部と、を含み、
上記第1の多層回路基板の側縁部および上記第2の多層回路基板の側縁部が、互いに対向し、両側縁部間に、上記接続部材が配置されているモータ制御装置。 - 請求項3において、上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板は、互いに所定間隔隔てて平行に配置され、
上記第1の多層回路基板および上記第2の多層回路基板の対向端部間に上記接続部材が介在しているモータ制御装置。 - 請求項1から6の何れか1項において、上記第1の多層回路基板に、パワー回路が実装され、上記第2の多層回路基板に、上記パワー回路を制御する制御回路が実装されているモータ制御装置。
- 請求項1から7の何れか1項に記載のモータ制御装置を備える車両用操舵装置。
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