JP2017158223A - 電動モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータ制御装置の小型化と組立性の向上を実現する。【解決手段】筐体１の収納部１ａを閉塞する蓋体２は、金属基板３の部品が実装されていない金属面が接するように、金属基板３を固定する固定面２ａと、固定面２ａの側方近傍に設けられ、外部装置と接続されたハーネスを嵌合する外部コネクタ７の嵌合部７ｄ、７ｆを露出させる貫通孔２ｂと、外部コネクタ７のハウジング７ｃを固定する貫通孔２ｂの周囲の固定縁部２ｃと、固定面２ａの周囲から突出し、制御基板４を固定する固定台座２ｄとを有する。固定面２ａに固定された金属基板３に対する外部コネクタ７の電源端子７ａの接続方向は、金属基板３に対して垂直なＸ方向であり、固定縁部２ｃに固定された外部コネクタ７の信号端子７ｂに対する制御基板４の接続方向は、金属基板３に対する電源端子７ａの接続方向Ｘと同一方向である。【選択図】図５

Description

本発明は、電動モータの駆動を制御する電動モータ制御装置の構造に関する。

たとえば、車両に搭載される電動パワーステアリングシステムには、電動モータの駆動を制御する電動モータ制御装置が設けられている。この電動モータ制御装置には、たとえば特許文献１〜５に開示されているように、電動モータを駆動する駆動回路、該駆動回路を制御する制御回路、および外部装置と電気的に接続するための外部コネクタなどが備わっている。

一般に、大きな電流が流れる駆動回路は、放熱性や安全性などを考慮して、金属基板や金属製の筐体などに実装されている。これに対して、大きな電流が流れない制御回路は、高密度実装性などを考慮して、プリント基板など（制御基板）に実装されている。

特許文献１では、駆動回路は金属基板の一方の面に実装されている。駆動回路に含まれる発熱部品や金属基板を放熱させるため、金属基板の他方の面が金属製の蓋体（カバー）の裏面に接するように、金属基板は蓋体に固定されている。制御回路が実装されたプリント基板は、筐体（ケース）の収納部内に固定されている。収納部を閉塞するように、筐体に蓋体が係合されることで、収納部内に上記２枚の基板が収納される。収納部内で、金属基板とプリント基板は平行に対向し、接続端子により電気的に接続されている。筐体の収納部と反対側には、電動モータが実装されている。金属基板と対向しないプリント基板の一方の面には、電動モータの回転軸の回転を検出する回転センサが実装されている。筐体の電動モータ側には、外部コネクタが固定されている。外部コネクタの複数の端子は、筐体の収納部内に突出して、プリント基板および金属基板と電気的に接続されている。

特許文献２では、駆動回路は第１の基板と第２の基板とに分割して実装されている。第１の基板と第２の基板とは、中継部材に保持された接続端子により電気的に接続されている。制御回路は第３の基板に実装されている。第１の基板および第２の基板と対向しない第３の基板の一方の面には、回転センサが実装されている。第１の基板の駆動回路が実装されていない一方の面がユニットカバーの裏面に接するように、第１の基板はユニットカバーの収納部内に固定されている。第２の基板は、中継部材および第１の基板を介して、ユニットカバー内に固定されている。第３の基板は、ユニットカバー内に設けられた複数の台座に固定されている。モータカバーにユニットカバーを係合することにより、ユニットカバー内に上記３枚の基板と中継部材とが収納される。電動モータと反対側にあるユニットカバーの外面には、外部コネクタが固定されている。外部コネクタの複数の端子は、ユニットカバーを貫通して、第２の基板または第３の基板と電気的に接続されている。

特許文献３では、駆動回路は金属基板と第２のプリント基板とに分割して実装されている。制御回路は第１プリント基板に実装されている。金属基板の部品が実装されていない一方の面が筐体（ハウジング）の内面に接するように、金属基板は筐体の収納部内に固定されている。金属基板の他方の面側には、第１プリント基板が配置され、第１プリント基板の金属基板と反対側には、第２プリント基板が配置されている。金属基板と第１プリント基板と第２プリント基板は、接続端子により電気的に接続されている。筐体の収納部を閉塞するように、筐体と蓋体を係合することで、収納部内に上記３つの基板と接続端子が収納される。筐体の蓋体と反対側には、電動モータが実装されている。蓋体の筐体と反対側の外面には、外部コネクタが一体的に突設されている。外部コネクタの複数の端子は、蓋体を貫通して、第１プリント基板または金属基板と電気的に接続されている。

特許文献４では、駆動回路はモジュール化されて、制御基板に実装されている。このモジュールは、熱伝導部材を介してヒートシンクに熱的に接触している。モジュールと反対側にある制御基板の一方の面がモータカバーの上面に接するように、制御基板はモータカバーに固定されている。モータカバーには、電動モータが収納されている。モータカバーとコネクタケースによりヒートシンクを挟持することで、モータカバーとヒートシンクの間に制御基板と上記モジュールとが収納される。ヒートシンクとコネクタケースの間には、コンデンサやノイズフィルタモジュールが収納されている。コネクタケースのモータカバーと反対側の外面には、外部コネクタが一体的に突設されている。外部コネクタの複数の端子は、カバーとヒートシンクを貫通して、制御基板と電気的に接続されている。

特許文献５では、駆動回路は第１の基板に実装されている。制御回路は第２の基板に実装されている。第１の基板は、中継部材の内側に配置されて、中継部材とともにユニットカバーの内面に固定されている。第１の基板の駆動回路が実装されていない一方の面は、ユニットカバーの内面に接している。第２の基板は、中継部材のユニットカバーと反対側に固定されている。第２の基板の第１の基板と対向しない面には、回転センサが実装されている。第１の基板と第２の基板とは、接続端子により電気的に接続されている。モータカバーにユニットカバーを係合することにより、ユニットカバー内に上記２枚の基板と中継部材とが収納される。中継部材の周面には、外部コネクタが一体的に突設されている。外部コネクタはモータカバーおよびユニットカバーの側方に突出している。外部コネクタの複数の端子は、中継部材を貫通して、第１の基板または第２の基板と電気的に接続されている。

電動モータ制御装置において、駆動回路を基板やヒートシンクなどの多くの部材に分散して実装すると、部品点数が多くなって、組み立ての工程数が増えたり、基板やヒートシンクの配列方向に電動モータ制御装置が大型化したりしてしまう。また、特許文献１のように、外部コネクタの嵌合部を電動モータ側へ突出させた場合は、嵌合部にハーネスを接続する際に電動モータが邪魔にならないように、電動モータの側方へ外部コネクタを離間させて設置する必要がある。しかしそうすると、電動モータ制御装置が側方に大型化してしまう。また、外部コネクタの端子を接続するために基板を大きくしなければならず、これによっても電動モータ制御装置が側方に大型化してしまう。

さらに、電動モータ制御装置の組み立て時には、基板に対して外部コネクタや接続端子を接続したり、基板や外部コネクタを筐体や蓋体に固定したり、筐体と蓋体を組み合わせたりする必要がある。これらの作業を目視で確認しながら行えないと、組み立ての作業能率が悪くなったり、組み立てを誤ったりして、組立性が低下してしまう。

特開２０１４−１５１８５０号公報 特開２０１３−１０６３７６号公報 特開２０１３−６３６８９号公報 特開２０１５−１３４５９８号公報 特開２０１４−１８９１６６号公報

本発明の課題は、小型化と組立性の向上を実現できる電動モータ制御装置を提供することである。

本発明による電動モータ制御装置は、電動モータを駆動する駆動回路が実装された金属基板と、金属基板と平行に対向し、駆動回路を制御する制御回路が実装された制御基板と、金属基板と制御基板とを電気的に接続する基板接続端子と、金属基板または制御基板に対して外部装置を電気的に接続する外部コネクタと、制御基板に実装され、電動モータの回転軸の回転を検出する回転センサと、前記両基板および基板接続端子を収納する収納部を一方側に有し、他方側に電動モータが実装される筐体と、収納部を閉塞するように筐体と係合される蓋体とを備える。蓋体は、金属基板の金属面が接するように金属基板を固定する固定面と、固定面の側方近傍に設けられ、外部装置と接続されたハーネスを嵌合する外部コネクタの嵌合部を露出させる貫通孔と、貫通孔の収納部側の縁部であって、外部コネクタのハウジングを固定する固定縁部と、固定面の周囲から突出し、制御基板を固定する複数の固定台座とを有する。外部コネクタは、金属基板と電気的に接続される第１端子と、制御基板と電気的に接続される第２端子とを有する。そして、蓋体の固定面に固定された金属基板に対する外部コネクタの第１端子の接続方向は、金属基板に対して垂直な一方向であり、蓋体の固定縁部に固定された外部コネクタの第２端子に対する制御基板の接続方向は、金属基板に対する第１端子の接続方向と同一方向である。

上記によると、電動モータの駆動回路と制御回路とをそれぞれ金属基板と制御基板に実装している。そして、組み立て時には、筐体の収納部と対向する蓋体の一方側において、まず、蓋体の固定面に金属面が接するように、金属基板を固定することができる。次に、固定面の側方近傍にある貫通孔から外部コネクタの嵌合部を露出させて、固定縁部に外部コネクタのハウジングを固定し、かつ金属基板に対して垂直な一方向から、金属基板に対して外部コネクタの第１端子を接続することができる。次に、同じ一方向から、蓋体の固定台座に制御基板を固定し、かつ外部コネクタの第２端子に対して制御基板を接続することができる。最後に、制御基板および金属基板を収納部に嵌入させて、収納部を閉塞するように蓋体を筐体と係合させることで、収納部内に制御基板および金属基板などを収納することができる。つまり、蓋体に対して同一方向から金属基板と外部コネクタと制御基板とを順番に目視で確認しながら固定した後、蓋体と筐体とを目視で確認しながら組み合わせることができるので、作業能率が低下したり、組み立てを誤ったりすることがなく、組立性が向上する。また、２枚の基板に駆動回路と制御回路と回転センサとを実装しているので、部品点数が多くならず、電動モータ制御装置の組立工程数を低減できる。

また、金属基板の側方近傍に外部コネクタを配置して、外部コネクタの嵌合部を電動モータと反対側へ露出させている。このため、外部コネクタの嵌合部を電動モータ側へ露出させた場合に比べて、外部コネクタを電動モータおよび電動モータ制御装置の中心側に寄せることができる。そして、その分、金属基板や制御基板の面積を小さくして、電動モータ制御装置を基板面と平行な方向に小型化することができる。また、２枚の基板に駆動回路と制御回路と回転センサとを実装しているので、基板の配列方向についても、電動モータ制御装置の小型化を実現することができる。

本発明では、上記電動モータ制御装置において、外部コネクタの嵌合部は、蓋体の貫通孔から固定台座と反対側へ突出し、嵌合部に対するハーネスの嵌合方向は、金属基板に対する第１端子の接続方向、および第２端子に対する制御基板の接続方向と逆方向であってもよい。

また、本発明では、上記電動モータ制御装置において、制御基板と対向する金属基板の一方の面に、駆動回路と基板接続端子の一端部が実装され、基板接続端子の他端部に対する制御基板の接続方向は、外部コネクタの第２端子に対する制御基板の接続方向と同一方向であってもよい。

また、本発明では、上記電動モータ制御装置において、蓋体は金属製であり、蓋体の固定面が設けられた領域の厚みは、固定台座と反対側において、蓋体の他の領域の厚みより厚くなっていてもよい。

また、本発明では、上記電動モータ制御装置において、外部コネクタは、金属基板または制御基板に実装された電子部品より背の高い電子部品が嵌合部側から実装される部品実装部を有し、蓋体は、部品実装部に実装された電子部品を嵌入させる嵌入部をさらに有し、嵌入部は、固定台座と反対側において、蓋体の他の部分よりも突出していてもよい。

さらに、本発明は、上記電動モータ制御装置において、外部コネクタの嵌合部は、嵌入部から離間し、かつ、固定台座と反対側において、嵌入部よりも突出していてもよい。

本発明によれば、小型化と組立性の向上を実現できる電動モータ制御装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態による電動モータ制御装置の斜視図である。 図１の電動モータ制御装置の平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図１の電動モータ制御装置の分解状態を示した斜視図である。 図１の電動モータ制御装置の分解状態を示した斜視図である。 図１の電動モータ制御装置の組立の一工程を示した斜視図である。 図１の電動モータ制御装置の組立の一工程を示した斜視図である。 図１の電動モータ制御装置の組立の一工程を示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本発明の実施形態による電動モータ制御装置１００の構造を、図１〜図５を参照しながら説明する。

図１は、電動モータ制御装置１００の斜視図である。図２は、電動モータ制御装置１００の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４および図５は、電動モータ制御装置１００の分解状態を示した斜視図である。図４では、電動モータ制御装置１００の分解状態を蓋体２側から見ていて、図５では、電動モータ制御装置１００の分解状態を筐体１側から見ている。

電動モータ制御装置１００は、電動パワーステアリングシステムに組み込まれ、車両の操舵を補助するために、電動モータの駆動を制御する。

電動モータ制御装置１００には、図４および図５に示すように、筐体１、蓋体２、金属基板３、制御基板４、基板接続端子５、モータ接続部材６、外部コネクタ７、および回転センサ８（図５）などが備わっている。

筐体１は、金属製であり、図４に示すように、一方側（図４で上側）に矩形箱状の収納部１ａを有し、他方側（図４で下側）に円筒部１ｂを有している。収納部１ａには、基板３、４と接続端子５などが収納される。円筒部１ｂの内部には、電動モータＭが実装されている（電動モータＭの詳細は図示省略）。

筐体１の円筒部１ｂの先端には、貫通孔１ｃが形成されている。円筒部１ｂと収納部１ａとを隔てる隔壁１ｄには、貫通孔１ｅ、１ｆが形成されている（図３、図４）。図５に示すように、電動モータＭの回転軸Ｊの一端部は、貫通孔１ｃを通って外部へ突出している。図３および図４に示すように、回転軸Ｊの他端部は、貫通孔１ｅを通って収納部１ａへ突出している。収納部１ａには、貫通孔１ｆを通って３つのモータ端子Ｍｔが突出している。

蓋体２は、金属製であり、図２に示すように平面視で矩形状に形成されている。図３などに示すように、蓋体２は、収納部１ａを閉塞するように、筐体１と係合される。

金属基板３は、アルミニウムなどの金属製の板から成る。図５などに示すように、金属基板３の絶縁処理された一方の面３ａには、電動モータＭを駆動する駆動回路３１が実装されている。駆動回路３１には、スイッチング素子などのような、通電時に発熱する発熱部品が含まれている（詳細図示省略）。金属基板３の他方の面３ｂ（図４）は、絶縁処理されていない金属面である。この金属面３ｂには、電子部品が実装されていない（図３、図４）。

制御基板４は、プリント基板などから成る。制御基板４には、制御回路４１が実装されている（図４、図５）。制御回路４１には、ＣＰＵやメモリなどが含まれている（詳細図示省略）。制御基板４は、金属基板３に実装された駆動回路３１を制御する。また、制御基板４は、金属基板３より面積が大きくなっている。

基板接続端子５は、導体から成り、金属基板３と制御基板４とを電気的に接続するために複数設けられている。図５などに示すように、金属基板３の一方の面３ａには、駆動回路３１とともに各基板接続端子５の根元部が実装されている。各基板接続端子５は、金属基板３から垂直に突出していて、先鋭な形状になっている。

制御基板４には、各基板接続端子５の先端部を接続するスルーホール４ｈが複数設けられている。各基板接続端子５の先端部を制御基板４の対応するスルーホール４ｈに嵌入させて、スルーホール４ｈの周囲の導体部分と基板接続端子５の先端部とをはんだや銅などの金属で接合する。これにより、金属基板３の駆動回路３１と制御基板４の制御回路４１とが基板接続端子５を介して電気的に接続される。この接続状態では、図３に示すように、金属基板３と制御基板４とが平行に対向する。

モータ接続部材６は、図４および図５に示すように、３つの端子６ａと該端子６ａを保持するベース６ｂとから構成されている。端子６ａは導体から成り、ベース６ｂは合成樹脂から成る。モータ接続部材６は、金属基板３の一方の面３ａに実装される（後述の図６）。詳しくは、モータ接続部材６は、金属基板３の一方の面３ａに載置されて、各端子６ａの根元部が金属基板３に溶接により接合される。各端子６ａの先端部は、対応するモータ端子Ｍｔ（図４）と溶接により接合される。これにより、金属基板３の駆動回路３１と電動モータＭとが電気的に接続される。

外部コネクタ７は、複数の電源端子７ａ、複数の信号端子７ｂ、およびこれらの端子７ａ、７ｂを保持するハウジング７ｃから構成されている。各端子７ａ、７ｂは導体から成り、ハウジング７ｃは合成樹脂から成る。

図１、図２、および図５に示すように、外部コネクタ７には、３つの嵌合部７ｄ、７ｅ、７ｆが凸状に形成されている。嵌合部７ｄ内には、電源端子７ａの一端部が突出している（図２）。電源端子７ａの他端部は、ハウジング７ｃから嵌合部７ａと反対側へ突出している（図４、図５）。他の嵌合部７ｅ、７ｆには、信号端子７ｂの一端部がそれぞれ突出している（図２）。信号端子７ｂの他端部は、ハウジング７ｃから、嵌合部７ｅ、７ｆと反対側へ突出している（図４、図５）。

電源端子７ａの他端部は、金属基板３の一方の面３ａに実装された接続端子９と溶接により電気的に接続される（図３）。これにより、外部コネクタ７と金属基板３とが電気的に接続される。信号端子７ｂの他端部は、制御基板４に形成されたスルーホール４ｉ（図４、図５）に嵌入されて、はんだや銅などの金属で接続される。これにより、外部コネクタ７と制御基板４とが電気的に接続される。電源端子７ａは、本発明の「第１端子」の一例であり、信号端子７ｂは、本発明の「第２端子」の一例である。

外部コネクタ７の嵌合部７ｄ、７ｅ、７ｆには、図示しない外部装置と接続されたハーネスがそれぞれ嵌合される。これにより、外部装置に対して金属基板３の駆動回路３１と制御基板４の制御回路４１とが外部コネクタ７を介して電気的に接続される。

外部装置には、車両に搭載されたバッテリと車両側ＥＣＵ（電子制御装置）とが含まれる。バッテリから、ハーネスと外部コネクタ７の電源端子７ａと接続端子９とを介して、金属基板３の駆動回路３１に、電動モータＭを駆動するための駆動電流が供給される。車両側ＥＣＵから、ハーネスと外部コネクタ７の信号端子７ｂとを介して、制御基板４の制御回路４１に、各種の信号が供給される。

図４に示すように、外部コネクタ７には、フィルタ部品１０を嵌合部７ｄ〜７ｆ側から実装する部品実装部７ｇが設けられている。フィルタ部品１０は、金属基板３や制御基板４に実装された電子部品より背の高い、コイルやコンデンサなどの電子部品から成る。部品実装部７ｇにフィルタ部品１０が実装されることにより、フィルタ部品１０と電源端子７ａとが電気的に接続される。そして、バッテリから駆動回路３１に供給される電流のノイズが、フィルタ部品１０により除去される。

回転センサ８（図３、図５）は、磁気センサから成る。回転センサ８は、制御基板４の金属基板３と対向しない面（電動モータＭと対向する面）４ａに実装されている。図３に示すように、筐体１の収納部１ａ内において、回転センサ８は電動モータＭの回転軸Ｊの他端部と所定の間隔で対向する。回転軸Ｊの他端部には、磁石１１が埋設されている。回転センサ８は、磁石１１の磁界の変化に基づいて回転軸Ｊの回転を検出する。

金属基板３と制御基板４と外部コネクタ７とは、蓋体２の裏面側（筐体１の収納部１ａと対向する側）に固定される。そのため、図５に示すように、蓋体２の裏面側には、固定面２ａ、固定縁部２ｃ、および固定台座２ｄが設けられている。また、蓋体２には、貫通孔２ｂと嵌入部２ｅが設けられている。

図３に示すように、蓋体２の固定面２ａに金属基板３の金属面３ｂを接触させて、金属基板３は固定面２ａにねじなどにより固定される。蓋体２の固定面２ａが設けられた領域の厚み（固定面２ａと垂直な方向の厚み）は、固定台座２ｄと反対側において、他の領域の厚みより厚くなっている。

図３および図５に示すように、蓋体２の固定面２ａの側方近傍には、貫通孔２ｂが設けられている。図３に示すように、外部コネクタ７は、蓋体２の裏側（収納部１ａと対向する側）から表側（外部側）に向かって、貫通孔２ｂを貫通する。外部コネクタ７の嵌合部７ｄ、７ｅ、７ｆは、貫通孔２ｂから露出する。外部コネクタ７のハウジング７ｃは、貫通孔２ｂの収納部１ａ側の縁部である固定縁部２ｃにねじなどにより固定される。

図５に示すように、蓋体２の固定面２ａと固定縁部２ｃの間には、嵌入部２ｅが設けられている。嵌入部２ｅは、蓋体２の裏面側に開口するように窪んでいる。また、嵌入部２ｅは、図１、図３、および図４に示すように、固定台座２ｄと反対側において、蓋体２の他の部分よりも突出している。

図２および図３に示すように、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ、７ｅ、７ｆは、嵌入部２ｅから離間し、かつ、固定台座２ｄと反対側において、嵌入部２ｅよりも突出している。

図５に示すように、蓋体２の固定面２ａの周囲には、複数の固定台座２ｄが突設されている。図３に示すように、固定台座２ｄ上には、制御基板４がねじなどにより固定される。

次に、電動モータ制御装置１００の組立手順を、図１〜図８を参照しながら説明する。

図６〜図８は、電動モータ制御装置１００の組立の一工程を示した斜視図である。

予め、金属基板３に、駆動回路３１、基板接続端子５、モータ接続部材６、および接続端子９を実装しておく。また、制御基板４に、制御回路４１と回転センサ８を実装しておく。また、外部コネクタ７の部品実装部７ｇに、フィルタ部品１０を実装しておく。さらに、筐体１の円筒部１ｂに電動モータＭを実装しておく。

そして、まず、蓋体２の固定面２ａ（図５）に対して、金属基板３の金属面３ｂ（図４）が接するように、金属基板３を固定面２ａにねじなどにより固定する（図６）。このとき、固定面２ａと金属面３ｂとの間に、絶縁性と熱伝導性とを有するシート材（図示省略）を挟み込んでもよい。

次に、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆを貫通孔２ｂから突出させ、かつフィルタ部品１０を嵌入部２ｅに嵌入させ、かつ嵌合部７ｄ〜７ｆと反対側に突出する電源端子７ａの他端部を金属基板３に対して垂直な一方向Ｘ（図４、図５）から金属基板３上の接続端子９に係合させる。そして、外部コネクタ７のハウジング７ｃを固定縁部２ｃにねじなどにより固定し、かつ電源端子７ａと接続端子９とを溶接などにより電気的に接続する（図７）。ハウジング７ｃと固定縁部２ｃとの間には、シール材１４（図４、図５）を挟み込む。

次に、制御基板４のスルーホール４ｈに金属基板３上の基板接続端子５の先端部を嵌入させ、かつ制御基板４のスルーホール４ｉに外部コネクタ７の信号端子７ｂの他端部を嵌入させて、固定台座２ｄ上に制御基板４を載置する（図８）。このとき、制御基板４の回転センサ８が実装されている面４ａを、金属基板３と反対側に向ける。また、金属基板３上の基板接続端子５と外部コネクタ７の信号端子７ｂとに対して、制御基板４のスルーホール４ｈ、４ｉをそれぞれ一方向Ｘから係合させる。そして、制御基板４を固定台座２ｄにねじなどにより固定し、かつ基板接続端子５の先端部をスルーホール４ｈにはんだなどにより接続し、かつ信号端子７ｂの他端部をスルーホール４ｉにはんだなどにより接続する。

次に、図３に示すように、基板３、４、接続端子５、９、および外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆと反対側の部分を、筐体１の収納部１ａに嵌入させて、収納部１ａを閉塞するように蓋体２を筐体１と係合させる。そして、蓋体２と筐体１の４つの角部同士をねじなどにより固定する。このとき、蓋体２と筐体１との間には、シール材１５（図４、図５）を挟み込む。

最後に、筐体１の収納部１ａの側部に設けられた窓部１ｇ（図４）から、図示しない溶接器具を挿入して、貫通孔１ｆから収納部１ａに突出したモータ端子Ｍｔと、金属基板３に実装されたモータ接続部材６の端子６ａとを溶接により接続する。この後、窓部１ｇを閉塞するように、筐体１にカバー１３をねじなどにより固定する（図１）。このとき、カバー１３と筐体１との間には、シール材を挟み込んでもよい。

上記のように組み立てられた電動モータ制御装置１００は、車両に搭載された後、バッテリや車両側ＥＣＵなどの外部装置とケーブルにより電気的に接続される。その際、外部装置と接続されたケーブルが、蓋体２から突出した外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆに対して、Ｙ方向（図４および図５）に嵌合される。この嵌合部７ｄ〜７ｆに対するハーネスの嵌合方向Ｙは、蓋体２に対する基板３、４や外部コネクタ７の組み付け方向Ｘと逆方向である。

以上の実施形態によると、電動モータＭの駆動回路３１と制御回路４１とをそれぞれ金属基板３と制御基板４に実装している。そして、組み立て時には、筐体１の収納部１ａと対向する蓋体２の一方側（裏面側）において、まず、蓋体２の固定面２ａに金属面３ｂが接するように、金属基板３を固定面２ａに固定することができる。次に、固定面２ａの側方近傍にある貫通孔２ｂから外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆを露出させて、固定縁部２ｃに外部コネクタ７のハウジング７ｃを固定し、かつ金属基板３に対して垂直な一方向Ｘから、金属基板３上の接続端子９に対して外部コネクタ７の電源端子７ａを接続することができる。次に、同じ一方向Ｘから、蓋体２の固定台座２ｄに制御基板４を固定し、かつ外部コネクタ７の信号端子７ｂに対して制御基板４のスルーホール４ｉを接続することができる。最後に、制御基板４および金属基板３などを収納部１ａに嵌入させて、収納部１ａを閉塞するように蓋体２を筐体１と係合させることで、収納部１ａ内に制御基板４および金属基板３などを収納することができる。つまり、蓋体２に対して同一方向Ｘから金属基板３と外部コネクタ７と制御基板４とを順番に目視で確認しながら固定した後、蓋体２と筐体１とを目視で確認しながら組み合わせることができるので、作業能率が低下したり、組み立てを誤ったりすることがなく、組立性が向上する。また、２枚の基板３、４に駆動回路３１と制御回路４１と回転センサ８とを実装しているので、部品点数が多くならず、電動モータ制御装置１００の組立工程数を低減できる。

また、金属基板３の側方近傍に外部コネクタ７を配置して、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆを電動モータＭと反対側へ露出させている。このため、特許文献１のように外部コネクタの嵌合部を電動モータ側へ露出させた場合に比べて、外部コネクタ７を電動モータＭおよび電動モータ制御装置１００の中心側に寄せることができる。そして、その分、金属基板３や制御基板４の面積を小さくして、電動モータ制御装置１００を基板面と平行な方向（横方向）に小型化することが可能となる。また、２枚の基板３、４に駆動回路３１と制御回路４１と回転センサ８とを実装しているので、基板３、４の配列方向（縦方向）についても、電動モータ制御装置１００の小型化を実現することができる。

また、上記実施形態では、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆが蓋体２の貫通孔２ｂから電動モータＭと反対側に突出している。そして、嵌合部７ｄ〜７ｆに対するハーネスの嵌合方向Ｙが、金属基板３に対する外部コネクタ７の電源端子７ａの接続方向Ｘおよび外部コネクタ７の信号端子７ｂに対する制御基板４の接続方向Ｘと逆方向になっている。このため、外部コネクタ７を電動モータ制御装置１００の中心側に寄せて、金属基板３や制御基板４の面積を小さくすることで、電動モータ制御装置１００をより一層小型化することができる。また、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆにハーネスを嵌合または抜去する際に、電動モータＭが邪魔にならず、嵌合・抜去作業を容易に行うことができる。

また、上記実施形態では、金属基板３の一方の面３ａに実装された基板接続端子５に対する制御基板４の接続方向Ｘが、外部コネクタ７の信号端子７ｂに対する制御基板４の接続方向Ｘと同一方向になっている。このため、蓋体２に固定された金属基板３と外部コネクタ７とに対して制御基板４をＸ方向に近づけて行くことで、蓋体２の固定台座２ｄに制御基板４を固定し、かつ金属基板３に実装された基板接続端子５と外部コネクタ７の信号端子７ｂとに対して、制御基板４のスルーホール４ｈ、４ｉを接続することができる。つまり、金属基板３と外部コネクタ７とに対して、同一のＸ方向から制御基板４を目視で確認しながら接続することができ、組立性が一層向上する。

また、上記実施形態では、蓋体２の固定面２ａが設けられた領域の厚みが、固定台座２ｄと反対側において、蓋体２の他の領域の厚みより厚くなっている（図３）。このため、金属基板３に実装された駆動回路３１で発生した熱を、金属製の蓋体２により効率良く放熱することができる。

また、上記実施形態では、金属基板３や制御基板４に実装された電子部品より背の高いフィルタ部品１０を、外部コネクタ７の部品実装部７ｇに嵌合部７ｄ〜７ｆ側から実装している。そして、そのフィルタ部品１０を嵌入させる嵌入部２ｅを蓋体２に設けて、該嵌入部２ｅを、固定台座２ｄと反対側において、蓋体２の他の部分よりも突出させている。このため、背の高いフィルタ部品１０を金属基板３や制御基板４に実装しなくてもよいので、金属基板３と制御基板４の配列間隔を狭くして、電動モータ制御装置１００を基板３、４の配列方向に一層小型化することができる。

さらに、上記実施形態では、外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆが、蓋体２の嵌入部２ｅから離間し、かつ、固定台座２ｄと反対側において、嵌入部２ｅよりも突出している（図２、図３）。このため、嵌入部２ｅが邪魔になることなく、外部装置と接続されたケーブルを外部コネクタ７の嵌合部７ｄ〜７ｆに嵌合することができる。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、基板３、４を収納する部分と電動モータＭを実装する部分とが筐体１に一体的に設けられた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、基板を収納する部分と電動モータを実装する部分とが別体で形成され、両部分がねじなどで固定されることで一体となる筐体を用いてもよい。

また、以上の実施形態では、筐体１の収納部１ａが矩形箱状に形成された例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、筐体の収納部を円筒状や多角筒状に形成してもよい。その場合、収納部の形状に合わせて金属基板、制御基板、および外部コネクタなどを製作すればよい。

さらに、以上の実施形態では、電動パワーステアリングシステムで使用される電動モータ制御装置１００に、本発明を適用した例を挙げたが、他の用途の電動モータ制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ 筐体
１ａ 収納部
２ 蓋体
２ａ 固定面
２ｂ 貫通孔
２ｃ 固定縁部
２ｄ 固定台座
２ｅ 嵌入部
３ 金属基板
３ａ 金属基板の一方の面
３ｂ 金属面
４ 制御基板
５ 基板接続端子
７ 外部コネクタ
７ａ 電源端子（第１端子）
７ｂ 信号端子（第２端子）
７ｃ ハウジング
７ｄ、７ｅ、７ｆ 嵌合部
７ｇ 部品実装部
８ 回転センサ
１０ フィルタ部品（背の高い電子部品）
３１ 駆動回路
４１ 制御回路
１００ 電動モータ制御装置
Ｊ 回転軸
Ｍ 電動モータ
Ｘ 接続方向
Ｙ 嵌合方向

Claims (6)

1. 電動モータを駆動する駆動回路が実装された金属基板と、
   前記金属基板と平行に対向し、前記駆動回路を制御する制御回路が実装された制御基板と、
   前記金属基板と前記制御基板とを電気的に接続する基板接続端子と、
   前記金属基板または前記制御基板に対して外部装置を電気的に接続する外部コネクタと、
   前記制御基板に実装され、前記電動モータの回転軸の回転を検出する回転センサと、
   前記両基板および前記基板接続端子を収納する収納部を一方側に有し、他方側に前記電動モータが実装される筐体と、
   前記収納部を閉塞するように前記筐体と係合される蓋体と、を備えた電動モータ制御装置において、
   前記蓋体は、
   前記金属基板の金属面が接するように前記金属基板を固定する固定面と、
   前記固定面の側方近傍に設けられ、前記外部装置と接続されたハーネスを嵌合する前記外部コネクタの嵌合部を露出させる貫通孔と、
   前記貫通孔の前記収納部側の縁部であって、前記外部コネクタのハウジングを固定する固定縁部と、
   前記固定面の周囲から突出し、前記制御基板を固定する複数の固定台座と、を有し、
   前記外部コネクタは、
   前記金属基板と電気的に接続される第１端子と、
   前記制御基板と電気的に接続される第２端子と、を有し、
   前記蓋体の前記固定面に固定された前記金属基板に対する、前記外部コネクタの第１端子の接続方向は、前記金属基板に対して垂直な一方向であり、
   前記蓋体の前記固定縁部に固定された前記外部コネクタの第２端子に対する、前記制御基板の接続方向は、前記金属基板に対する前記第１端子の接続方向と同一方向である、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
2. 請求項１に記載の電動モータ制御装置において、
   前記外部コネクタの嵌合部は、前記蓋体の貫通孔から前記固定台座と反対側へ突出し、
   前記嵌合部に対する前記ハーネスの嵌合方向は、前記金属基板に対する前記第１端子の接続方向、および前記第２端子に対する前記制御基板の接続方向と逆方向である、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電動モータ制御装置において、
   前記制御基板と対向する前記金属基板の一方の面に、前記駆動回路と前記基板接続端子の一端部が実装され、
   前記基板接続端子の他端部に対する前記制御基板の接続方向は、前記外部コネクタの第２端子に対する前記制御基板の接続方向と同一方向である、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電動モータ制御装置において、
   前記蓋体は金属製であり、
   前記蓋体の前記固定面が設けられた領域の厚みは、前記固定台座と反対側において、前記蓋体の他の領域の厚みより厚くなっている、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電動モータ制御装置において、
   前記外部コネクタは、前記金属基板または前記制御基板に実装された電子部品より背の高い電子部品が嵌合部側から実装される部品実装部を有し、
   前記蓋体は、前記部品実装部に実装された電子部品を嵌入させる嵌入部をさらに有し、
   前記嵌入部は、前記固定台座と反対側において、前記蓋体の他の部分よりも突出している、ことを特徴とする電動モータ制御装置。
6. 請求項５に記載の電動モータ制御装置において、
   前記外部コネクタの嵌合部は、前記嵌入部から離間し、かつ、前記固定台座と反対側において、前記嵌入部よりも突出している、ことを特徴とする電動モータ制御装置。

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