JP7463974B2 - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転を制御する電子制御装置を備えた電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置に関する。

モータによって補助操舵トルクを発生させる電動パワーステアリング装置は、モータを制御する装置である電子制御装置を備えている。例えば特許文献１には、電子部品を基板に高密度に実装可能である駆動装置が記載されている。

特開２０１６－０３４２０４号公報 特開２００７－２８８９２９号公報 特開２０１７－０９２１００号公報

特許文献１の電動駆動装置では、モータのシャフトに平行な軸方向に沿って、モータ、電子制御装置及びコネクタの順に並んでいる。コネクタへの挿抜方向は軸方向であるため、特許文献１の電動駆動装置では、軸方向に大きさが大きくなる。

これに対して、特許文献２及び特許文献３の電動駆動装置では、コネクタへの挿抜方向は、モータのシャフトの径方向である。これにより、特許文献２及び特許文献３の電動駆動装置では、特許文献１の電動駆動装置よりも軸方向の大きさが小さくなる。

特許文献２及び特許文献３の電動駆動装置では、コネクタの端子が基板に電気的に接続される。端子から供給された電力は、コイルグループへ電流を供給する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを含むパワー回路へ基板内の電源配線を介して、供給される。モータを駆動する電力が大きくなればなるほど、基板内の電源配線は、大きくする必要があり、基板の面積が大きくなってしまう（特許文献３［００１５］、図２参照）。そこで、モータのシャフトの径方向が小さい電動駆動装置が望まれている。

そこで、本願発明者は、コネクタと一体のバスバーモジュールに、回路基板を取り付けることで、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさを抑制することにした。正極バスバー配線及び負極バスバー配線は、シャフト及び磁石の周りを迂回する。このとき、正極バスバー配線及び負極バスバー配線には、流れる電流により磁界が発生する。この磁界が回転角度センサに到達すると、回転角度センサの角度検出の精度に影響を与える可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさを抑制しつつ、回転角度センサの角度検出の精度を高める電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、一態様に係る電動駆動装置は、負荷側から反負荷側へ軸方向に延びるシャフトと、前記シャフトと連動するモータロータと、前記モータロータを回転させるステータコアを備えるモータステータと、前記モータロータ、及び前記モータステータを内側に収容するハウジングと、を含むモータと、前記モータを駆動制御するために、前記シャフトの前記反負荷側に設けられた磁石と、前記シャフトの前記反負荷側であって、前記シャフトの軸方向の延長線上に配置された回路基板と、前記回路基板に取り付けられた回転角度センサと、を含む電子制御装置と、コネクタと、第１電源端子と、第２電源端子と、前記コネクタと前記第１電源端子とを電気的に接続する正極バスバー配線と、前記コネクタと前記第２電源端子とを電気的に接続する負極バスバー配線と、が一体成形され、前記磁石が挿入される貫通孔がある囲み枠を有するバスバーモジュールと、前記反負荷側に設けられた第１面と、前記第１面から隆起した隆起部と、前記隆起部の前記反負荷側に設けられた第２面とを有するヒートシンクと、を備え、前記回転角度センサは、前記磁石の軸方向延長線上にあり、前記第１面と前記第２面との段差に、前記バスバーモジュールが収容され、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線が、前記磁石よりも負荷側にある。

これにより、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさが抑制され、電動駆動装置が小さくなる。正極バスバー配線及び負極バスバー配線と、回転角度センサとの距離が確保されるので、正極バスバー配線及び負極バスバー配線に流れる電流により発生する磁界が回転角度センサに影響を与えにくい。正極バスバー配線及び負極バスバー配線による磁界が回転角度センサに到達しにくいので、回転角度センサの角度検出の精度が高まる。

望ましい態様として、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線が、前記シャフトを挟む。これにより、正極バスバー配線による磁界と、負極バスバー配線による磁界が相殺されやすい。

望ましい態様として、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線の断面の長辺が軸方向に直交しており、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線の断面の短辺が軸方向と平行である。これにより、正極バスバー配線及び負極バスバー配線と、回転角度センサとの距離が確保される。その結果、さらに正極バスバー配線及び負極バスバー配線による磁界が回転角度センサに到達しにくいので、回転角度センサの角度検出の精度が高まる。

望ましい態様として、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線は、前記コネクタから前記シャフトの延長線上を迂回して、前記コネクタから前記シャフトの延長線までの距離よりも前記コネクタからの距離が大きい位置で、前記回路基板と電気的に接続される。これにより、これにより、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさが抑制される。

望ましい態様として、電動パワーステアリング装置は、電動駆動装置を備え、前記電動駆動装置が補助操舵トルクを生じさせる。これにより、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさが抑制され、電動パワーステアリング装置の配置の自由度が向上する。

本発明によれば、モータのシャフトに平行な軸方向及びシャフトの径方向の大きさを抑制しつつ、回転角度センサの角度検出の精度を高める電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両を模式的に示した斜視図である。 図２は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。 図３は、実施形態に係るＥＣＵの配置例を示す側面図である。 図４は、実施形態に係るモータの断面を模式的に示す断面図である。 図５は、実施形態に係るモータの配線を示す模式図である。 図６は、実施形態に係るモータとＥＣＵとの関係を示す模式図である。 図７は、実施形態に係る電動駆動装置の構成例を示す斜視図である。 図８は、実施形態に係る電動駆動装置の構成例を示す分解斜視図である。 図９Ａは、実施形態に係るバスバーモジュールの構成例を示す斜視図である。 図９Ｂは、図９Ａの内部構成例を示す説明図である。 図１０Ａは、図９Ａとは異なる方向からみた、バスバーモジュールの構成例を示す斜視図である。 図１０Ｂは、図１０Ａの内部構成例を示す説明図である。 図１１は、バスバーモジュールがヒートシンクの段差に収容された状態を説明するための斜視図である。 図１２は、図１１に示すＸＩＩ－ＸＩＩ’の断面を説明するための断面図である。 図１３は、回路基板における発熱する電子部品の配置と、電子部品に対向するヒートシンクの第２面との関係を説明するための斜視図である。 図１４は、バスバーモジュールがヒートシンクの段差に収容され、かつ回路基板が取り付けられた状態を説明するための上面図である。 図１５は、図１４のＸＩＶ－ＸＩＶの段面図である。 図１６は、回転角度センサ及び磁石に対して、実施形態に係るバスバーの位置関係を説明するための説明図である。 図１７は、回転角度センサ及び磁石に対して、比較例に係るバスバーの位置関係を説明するための説明図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置を搭載した車両を模式的に示した斜視図である。図２は、実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。図１に示すように、車両１０１は、電動パワーステアリング装置１００を搭載している。図２を参照して電動パワーステアリング装置１００の概要を説明する。

電動パワーステアリング装置１００は、運転者（操作者）から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール９１と、ステアリングシャフト９２と、ユニバーサルジョイント９６と、インターミディエイトシャフト９７と、ユニバーサルジョイント９８と、第１ラックアンドピニオン機構９９と、タイロッド７２と、を備える。また、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト９２の操舵トルクを検出するトルクセンサ９４と、モータ３０と、モータ３０を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という。）１０と、減速装置７５と、第２ラックアンドピニオン機構７０と、を備える。車速センサ８２、電源装置８３（例えば車載のバッテリ）、及びイグニッションスイッチ８４は、車体に備えられる。車速センサ８２は、車両１０１の走行速度を検出する。車速センサ８２は、検出した車速信号ＳＶをＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によりＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０には、イグニッションスイッチ８４がオンの状態で電源装置８３から電力が供給される。

電動駆動装置１は、モータ３０と、モータ３０のシャフト３１の反負荷側に固定したＥＣＵ１０とを備える。また、電動駆動装置１は、ＥＣＵ１０とモータ３０とを接続するアダプタを備えてもよい。

図２に示すように、ステアリングシャフト９２は、入力軸９２Ａと、出力軸９２Ｂと、トーションバー９２Ｃと、を備える。入力軸９２Ａは、一方の端部がステアリングホイール９１に接続され、他方の端部がトーションバー９２Ｃに接続される。出力軸９２Ｂは、一方の端部がトーションバー９２Ｃに接続され、他方の端部がユニバーサルジョイント９６に接続される。なお、トルクセンサ９４は、トーションバー９２Ｃのねじれを検出することで、ステアリングシャフト９２に加わる操舵トルクを検出する。トルクセンサ９４は、検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号ＴをＣＡＮ通信によりＥＣＵ１０に出力する。ステアリングシャフト９２は、ステアリングホイール９１に付与された操舵力により回転する。

インターミディエイトシャフト９７は、アッパーシャフト９７Ａと、ロアシャフト９７Ｂとを有し、出力軸９２Ｂのトルクを伝達する。アッパーシャフト９７Ａは、ユニバーサルジョイント９６を介して出力軸９２Ｂに接続される。一方、ロアシャフト９７Ｂは、ユニバーサルジョイント９８を介して第１ラックアンドピニオン機構９９の第１ピニオンシャフト９９Ａに接続される。アッパーシャフト９７Ａとロアシャフト９７Ｂとは、例えば、スプライン結合されている。

第１ラックアンドピニオン機構９９は、第１ピニオンシャフト９９Ａと、第１ピニオンギヤ９９Ｂと、ラックシャフト９９Ｃと、第１ラック９９Ｄと、を有する。第１ピニオンシャフト９９Ａは、一方の端部がユニバーサルジョイント９８を介してロアシャフト９７Ｂに接続され、他方の端部が第１ピニオンギヤ９９Ｂに接続される。ラックシャフト９９Ｃに形成された第１ラック９９Ｄは、第１ピニオンギヤ９９Ｂと噛み合う。ステアリングシャフト９２の回転運動は、インターミディエイトシャフト９７を介して第１ラックアンドピニオン機構９９に伝達される。この回転運動は、第１ラックアンドピニオン機構９９によりラックシャフト９９Ｃの直線運動に変換される。タイロッド７２は、ラックシャフト９９Ｃの両端にそれぞれ接続される。

モータ３０は、運転者の操舵をアシストするための補助操舵トルクを発生させるモータである。モータ３０は、ブラシレスモータでもよいし、ブラシ及びコンミテータを有するブラシモータでもよい。

ＥＣＵ１０は、回転角度センサ２３ａを備える。回転角度センサ２３ａは、モータ３０の回転位相を検出する。ＥＣＵ１０は、回転角度センサ２３ａからモータ３０の回転位相信号を取得し、トルクセンサ９４から操舵トルク信号Ｔを取得し、車速センサ８２から車両１０１の車速信号ＳＶを取得する。ＥＣＵ１０は、回転位相信号と操舵トルク信号Ｔと車速信号ＳＶとに基づいて、アシスト指令の補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ１０は、算出された補助操舵指令値に基づいて、電流をモータ３０に供給する。

減速装置７５は、モータ３０のシャフト３１と一体に回転するウォームシャフト７５Ａと、ウォームシャフト７５Ａと噛み合うウォームホイール７５Ｂと、を備える。したがって、シャフト３１の回転運動は、ウォームシャフト７５Ａを介してウォームホイール７５Ｂに伝達される。なお、本実施形態において、シャフト３１の減速装置７５側を負荷側端部といい、シャフト３１の減速装置７５とは反対側を反負荷側端部という。

第２ラックアンドピニオン機構７０は、第２ピニオンシャフト７１Ａと、第２ピニオンギヤ７１Ｂと、第２ラック７１Ｃと、を有する。第２ピニオンシャフト７１Ａは、一方の端部がウォームホイール７５Ｂと同軸、かつ一体に回転するように固定される。第２ピニオンシャフト７１Ａは、他方の端部が第２ピニオンギヤ７１Ｂに接続される。ラックシャフト９９Ｃに形成された第２ラック７１Ｃは、第２ピニオンギヤ７１Ｂと噛み合う。モータ３０の回転運動は、減速装置７５を介して第２ラックアンドピニオン機構７０に伝達される。この回転運動は、第２ラックアンドピニオン機構７０によりラックシャフト９９Ｃの直線運動に変換される。

ステアリングホイール９１に入力された運転者の操舵力は、ステアリングシャフト９２、及びインターミディエイトシャフト９７を介して、第１ラックアンドピニオン機構９９に伝達される。第１ラックアンドピニオン機構９９は、伝達された操舵力をラックシャフト９９Ｃの軸方向に加わる力としてラックシャフト９９Ｃに伝達する。この際、ＥＣＵ１０は、ステアリングシャフト９２に入力された操舵トルク信号Ｔをトルクセンサ９４から取得する。ＥＣＵ１０は、車速信号ＳＶを車速センサ８２から取得する。ＥＣＵ１０は、モータ３０の回転位相信号を回転角度センサ２３ａから取得する。そして、ＥＣＵ１０は、制御信号を出力してモータ３０の動作を制御する。モータ３０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置７５を介して第２ラックアンドピニオン機構７０に伝達される。第２ラックアンドピニオン機構７０は、補助操舵トルクをラックシャフト９９Ｃの軸方向に加わる力としてラックシャフト９９Ｃに伝達する。このようにして、運転者のステアリングホイール９１の操舵が電動パワーステアリング装置１００によりアシストされる。

図２に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、第２ラックアンドピニオン機構７０にアシスト力が付与されるラックアシスト方式であるがこれに限定されない。電動パワーステアリング装置１００は、例えば、ステアリングシャフト９２にアシスト力が付与されるコラムアシスト方式、及び第１ピニオンギヤ９９Ｂにアシスト力が付与されるピニオンアシスト方式でもよい。

図３は、実施形態に係るＥＣＵの配置例を示す側面図である。図３に示すように、ＥＣＵ１０及びモータ３０を備える電動駆動装置１は、減速装置７５に配置されている。図３に示すコネクタＣＮＴは、図２に示すラックシャフト９９Ｃの延びる方向と平行に、ワイヤーハーネスが挿抜可能である。本実施形態において、軸方向Ａｘとは、モータ３０のシャフト３１（図４参照）の延びる方向と平行な方向をいう。軸方向Ａｘは、鉛直方向ＶＤに対して、傾いていることが多い。軸方向Ａｘは、車両１０１（図１参照）のスペースの都合で決められるからである。

図４は、実施形態に係るモータの断面を模式的に示す断面図である。図５は、実施形態に係るモータの配線を示す模式図である。本実施形態において、周方向とは、シャフト３１を中心とした同心円において、同心円に沿う方向である。径方向とは、軸方向Ａｘに直交する平面において、シャフト３１から離れる方向である。モータ３０は、図４に示すように、ハウジング９３０と、ステータコア９３１を有するモータステータと、モータロータ９３２と、を備える。モータステータは、円筒状であるステータコア９３１と、複数の第１コイル３７と、複数の第２コイル３８を含む。ステータコア９３１は、環状のバックヨーク９３１ａと、バックヨーク９３１ａの内周面から突出する複数のティース９３１ｂと、を備える。ティース９３１ｂは、周方向に１２個配置されている。モータロータ９３２は、ロータヨーク９３２ａと、マグネット９３２ｂとを含む。マグネット９３２ｂは、ロータヨーク９３２ａの外周面に設けられている。マグネット９３２ｂの数は、例えば８つである。モータロータ９３２の回転は、シャフト３１の回転と連動する。

図４に示すように、第１コイル３７は、複数のティース９３１ｂのそれぞれに集中巻きされている。第１コイル３７は、ティース９３１ｂの外周にインシュレータを介して集中巻きされる。全ての第１コイル３７は、第１コイル系統に含まれる。実施形態に係る第１コイル系統は、第１パワー回路２５Ａに含まれるインバータ回路２５１（図６参照）によって、電流が供給され、励磁される。第１コイル系統は、例えば第１コイル３７を６つ含む。６つの第１コイル３７は、２つの第１コイル３７が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第１コイル３７を１つのグループとした第１コイルグループＧｒ１が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第１コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第１コイルグループＧｒ１を備えている。なお、第１コイルグループＧｒ１は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。以上説明したように、本実施形態では、コイルグループは、複数あり、３相毎に少なくとも第１コイルグループｇｒ１と、第２コイルグループＧｒ２の２系統に分けられ、かつステータコアが３相交流で励磁される。

図４に示すように、第２コイル３８は、複数のティース９３１ｂのそれぞれに集中巻きされている。第２コイル３８は、ティース９３１ｂの外周にインシュレータを介して集中巻きされる。第２コイル３８が集中巻きされるティース９３１ｂは、第１コイル３７が集中巻きされるティース９３１ｂとは異なるティース９３１ｂである。全ての第２コイル３８は、第２コイル系統に含まれる。第２コイル系統は、第２パワー回路２５Ｂに含まれるインバータ回路２５１（図６参照）によって電流が供給され、励磁される。第２コイル系統は、例えば第２コイル３８を６つ含む。６つの第２コイル３８は、２つの第２コイル３８が周方向で互いに隣接するように配置されている。隣接する第２コイル３８を１つのグループとした第２コイルグループＧｒ２が、周方向に等間隔に３つ配置されている。すなわち、第２コイル系統は、周方向に等間隔に並べられた３つの第２コイルグループＧｒ２を備えている。なお、第２コイルグループＧｒ２は、必ずしも３つでなくてもよく、ｎを自然数としたときに周方向に等間隔に３ｎ個配置されていればよい。また、ｎは奇数である方が望ましい。

図５に示すように、６つの第１コイル３７は、第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される２つの第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相コイル３７Ｕｂと、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される２つの第１Ｖ相コイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖｂと、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される２つの第１Ｗ相コイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂと、を含む。第１Ｕ相コイル３７Ｕｂは、第１Ｕ相コイル３７Ｕａに対して直列に接続されている。第１Ｖ相コイル３７Ｖｂは、第１Ｖ相コイル３７Ｖａに対して直列に接続されている。第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、第１Ｗ相コイル３７Ｗａに対して直列に接続されている。第１コイル３７のティース９３１ｂに対する巻き方向は、全て同じ方向である。また、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂ、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂは、スター結線（Ｙ結線）で接合されている。

図５に示すように、６つの第２コイル３８は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される２つの第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相コイル３８Ｕｂと、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される２つの第２Ｖ相コイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖｂと、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される２つの第２Ｗ相コイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂと、を含む。第２Ｕ相コイル３８Ｕｂは、第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対して直列に接続されている。第２Ｖ相コイル３８Ｖｂは、第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対して直列に接続されている。第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対して直列に接続されている。第２コイル３８のティース９３１ｂに対する巻き方向は、全て同じ方向であり、第１コイル３７の巻き方向と同じである。また、第２Ｕ相コイル３８Ｕｂ、第２Ｖ相コイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂは、スター結線（Ｙ結線）で接合されている。

図４に示すように、３つの第１コイルグループＧｒ１は、第１ＵＶコイルグループＧｒ１ＵＶと、第１ＶＷコイルグループＧｒ１ＶＷと、第１ＵＷコイルグループＧｒ１ＵＷと、からなる。第１ＵＶコイルグループＧｒ１ＵＶは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕｂ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖａを含む。第１ＶＷコイルグループＧｒ１ＶＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｖ相コイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗａを含む。第１ＵＷコイルグループＧｒ１ＵＷは、周方向で互いに隣接する第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを含む。

図４に示すように、３つの第２コイルグループＧｒ２は、第２ＵＶコイルグループＧｒ２ＵＶと、第２ＶＷコイルグループＧｒ２ＶＷと、第２ＵＷコイルグループＧｒ２ＵＷと、からなる。第２ＵＶコイルグループＧｒ２ＵＶは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕｂ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖａを含む。第２ＶＷコイルグループＧｒ２ＶＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｖ相コイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗａを含む。第２ＵＷコイルグループＧｒ２ＵＷは、周方向で互いに隣接する第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを含む。

第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される第２コイル３８に、ステータコア９３１の径方向で対向している。以下の説明において、ステータコア９３１の径方向は、単に径方向と記載される。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｕ相コイル３７Ｕａが第２Ｕ相コイル３８Ｕａに対向し、第１Ｕ相コイル３７Ｕｂが第２Ｕ相コイル３８Ｕｂに対向している。

第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｖ相コイル３７Ｖａが第２Ｖ相コイル３８Ｖａに対向し、第１Ｖ相コイル３７Ｖｂが第２Ｖ相コイル３８Ｖｂに対向している。

第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される第１コイル３７は、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される第２コイル３８に、径方向で対向している。例えば、図４に示すように、径方向で第１Ｗ相コイル３７Ｗａが第２Ｗ相コイル３８Ｗａに対向し、第１Ｗ相コイル３７Ｗｂが第２Ｗ相コイル３８Ｗｂに対向している。

図６は、実施形態に係るモータとＥＣＵとの関係を示す模式図である。図６に示すように、ＥＣＵ１０は、検出回路２３と、制御回路２４と、第１パワー回路２５Ａと、第２パワー回路２５Ｂと、を備える。検出回路２３は、回転角度センサ２３ａと、モータ回転数演算部２３ｂと、を有する。制御回路２４は、制御演算部２４１と、ゲート駆動回路２４２と、遮断駆動回路２４３と、を有する。第１パワー回路２５Ａは、インバータ回路２５１と、電流遮断回路２５５と、を有する。第２パワー回路２５Ｂは、インバータ回路２５１と、電流遮断回路２５５と、を有する。また、インバータ回路２５１は、複数のスイッチング素子２５２と、電流値を検出するための電流検出回路２５４と、を有する。なお、図６において、説明が不要な回路については、適宜省略している。

制御演算部２４１は、モータ電流指令値を演算する。モータ回転数演算部２３ｂは、モータ電気角θｍを演算し、制御演算部２４１に出力する。ゲート駆動回路２４２は、制御演算部２４１から出力されるモータ電流指令値が入力される。ゲート駆動回路２４２は、モータ電流指令値に基づいて、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂを制御する。

ＥＣＵ１０は、図６に示すように、回転角度センサ２３ａを備えている。回転角度センサ２３ａは、例えば、磁気センサである。回転角度センサ２３ａの検出値がモータ回転数演算部２３ｂに供給される。モータ回転数演算部２３ｂは、回転角度センサ２３ａの検出値に基づいてモータ電気角θｍを演算し、制御演算部２４１に出力する。

制御演算部２４１には、トルクセンサ９４で検出された操舵トルク信号Ｔと、車速センサ８２で検出された車速信号ＳＶと、モータ回転数演算部２３ｂから出力されるモータ電気角θｍと、が入力される。制御演算部２４１は、操舵トルク信号Ｔ、車速信号ＳＶ及びモータ電気角θｍに基づいてモータ電流指令値を算出し、ゲート駆動回路２４２に出力する。

ゲート駆動回路２４２は、モータ電流指令値に基づいて第１パルス幅変調信号を演算し、第１パワー回路２５Ａのインバータ回路２５１に出力する。インバータ回路２５１は、第１パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるようにスイッチング素子２５２をスイッチングして第１Ｕ相電流Ｉ１ｕ、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖ及び第１Ｗ相電流Ｉ１ｗを含む３相交流を生成する。第１Ｕ相電流Ｉ１ｕが第１Ｕ相コイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相コイル３７Ｕｂを励磁し、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖが第１Ｖ相コイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相コイル３７Ｖｂを励磁し、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗが第１Ｗ相コイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相コイル３７Ｗｂを励磁する。

ゲート駆動回路２４２は、モータ電流指令値に基づいて第２パルス幅変調信号を演算し、第２パワー回路２５Ｂのインバータ回路２５１に出力する。インバータ回路２５１は、第２パルス幅調変信号のデューティ比に応じて、３相の電流値となるようにスイッチング素子２５２をスイッチングして第２Ｕ相電流Ｉ２ｕ、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖ及び第２Ｗ相電流Ｉ２ｗを含む３相交流を生成する。第２Ｕ相電流Ｉ２ｕが第２Ｕ相コイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相コイル３８Ｕｂを励磁し、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖが第２Ｖ相コイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相コイル３８Ｖｂを励磁し、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗが第２Ｗ相コイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相コイル３８Ｗｂを励磁する。

インバータ回路２５１は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路である。上記のように、インバータ回路２５１は、複数のスイッチング素子２５２を有する。スイッチング素子２５２は、例えば、電界効果トランジスタである。インバータ回路２５１には、平滑用コンデンサ２５３が並列に接続される。平滑用コンデンサ２５３は、例えば、電解コンデンサである。回路基板２０は、平滑用コンデンサ２５３として、並列に接続された複数の平滑用コンデンサを備える。

また、上記のように、インバータ回路２５１は電流検出回路２５４を有する。電流検出回路２５４は、例えば、シャント抵抗を含む。電流検出回路２５４で検知した電流値は、制御演算部２４１に送出される。なお、電流検出回路２５４は、モータ３０の各相の電流値を検出するように接続してもよい。

電流遮断回路２５５は、インバータ回路２５１と、第１コイル３７又は第２コイル３８との間に配置されている。電流検出回路２５４で検知した電流値が異常と判断される場合は、制御演算部２４１は、遮断駆動回路２４３を介して電流遮断回路２５５を駆動し、インバータ回路２５１から第１コイル３７へ流れる電流を遮断できる。また、制御演算部２４１は、遮断駆動回路２４３を介して電流遮断回路２５５を駆動し、インバータ回路２５１から第２コイル３８へ流れる電流を遮断できる。このように、第１コイル３７へ流れる電流と、第２コイル３８へ流れる電流は、制御演算部２４１にそれぞれ独立して制御される。また、制御演算部２４１には、操舵トルク信号Ｔ、車速信号ＳＶ等の入出力信号が、コネクタＣＮＴを介して伝送される。

図７は、実施形態に係る電動駆動装置の構成例を示す斜視図である。図８は、実施形態に係る電動駆動装置の構成例を示す分解斜視図である。図７及び図８に示すように、電動駆動装置１は、モータ３０と、モータ３０の反負荷側に配置されるＥＣＵ１０とを備える。モータ３０は、ハウジング９３０を備える。ハウジング９３０は筒状であり、その内側にモータロータ９３２と、３相毎に２系統に分けられた複数のコイルグループ、例えば第１コイルグループＧｒ１及び第２コイルグループＧｒ２（図４参照）を含むステータと、シャフト３１とを収容する。

シャフト３１の反負荷側の端部には、磁石フォルダ３２Ａを介して磁石３２が取り付けられている。磁石フォルダ３２Ａは、シャフト３１の反負荷側の端部に圧入されている。磁石３２は、磁石フォルダ３２Ａに接着されている。磁石３２は、軸方向Ａｘからみて半分がＳ極、半分がＮ極に着磁されている。あるいは、磁石３２は、周方向にみて交互に配置されたＳ極及びＮ極を外周面に有するようにしてもよい。

図８に示すように、ＥＣＵ１０は、回路基板２０と、回路基板２０を支持するヒートシンク４０と、コネクタＣＮＴと一体成形されたバスバーモジュールＢＢＭと、蓋体５０を有する。ヒートシンク４０には、回路基板２０と、バスバーモジュールＢＢＭとが取り付けられている。軸方向Ａｘからみて、モータ３０のシャフト３１の径方向外側からワイヤーハーネスが挿抜可能な方向にコネクタＣＮＴが配置されている。

図８に示すように、回路基板２０は、基板本体２１と、基板本体２１に実装された複数の電子部品と、を有する。基板本体２１は、例えば、樹脂等で形成されたプリント基板である。１枚の基板本体２１に実装された複数の電子部品には、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、磁気センサ、電解コンデンサ、抵抗素子、ダイオード、サーミスタ等が含まれる。これら複数の電子部品により、図６に示した検出回路２３、制御回路２４、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂが構成されている。

ヒートシンク４０は、回路基板２０を支持する。ヒートシンク４０の一方の面（反負荷側）に、回路基板２０が固定されている。ヒートシンク４０は、放熱性の高いアルミニウム、銅などの金属で構成されており、回路基板２０が発する熱を外部に効率よく放熱する。

蓋体５０は金属製又は樹脂製であり、電動駆動装置１の内部に、異物や水分が侵入することを抑制する。

図９Ａは、実施形態に係るバスバーモジュールの構成例を示す斜視図である。図９Ｂは、図９Ａの内部構成例を示す説明図である。図１０Ａは、図９Ａとは異なる方向からみた、バスバーモジュールの構成例を示す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａの内部構成例を示す説明図である。

図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、バスバーモジュールＢＢＭは、コネクタＣＮＴと、電極端子部６４Ａと、囲み枠６３と、電極端子部６４Ｂと、連結部６４Ｃと、アーム部６４Ｄと、案内部６４Ｅと、第１電源端子Ｔｄｃと、第２電源端子Ｔｇｎｄと、ＣＡＮ通信を行う通信用端子Ｔｃａｎと、ＣＡＮ通信以外の方法でデータを入出力する入出力端子Ｔｉｏと、を有する。

図９Ｂに示すように、第１電源端子Ｔｄｃは、電源装置８３（図２参照）の電源電圧Ｖｄｃを供給する金属製端子である。第２電源端子Ｔｇｎｄは、電源装置８３の負電源電圧（例えば、グランドなどの基準電圧）を供給する金属製端子である。第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂには、第１電源端子Ｔｄｃ、第２電源端子Ｔｇｎｄを介して、電源装置８３から電力を伝送する電力配線ＰＷ（図２参照）がそれぞれ接続される。

また、図９Ａに示すように、通信用端子Ｔｃａｎ及び入出力端子Ｔｉｏは、それぞれ金属製端子である。制御回路２４の制御演算部２４１（図６参照）には、通信用端子Ｔｃａｎ、入出力端子Ｔｉｏを介して、操舵トルク信号Ｔ、車速信号ＳＶ等の入出力信号を伝送する信号伝送配線が接続される。

図８に示すように、基板本体２１には、第１面２１ｂと第２面２１ａとの間を貫く複数の貫通孔Ｈｄｃ、貫通孔Ｈｄｃ２、貫通孔Ｈｇｎｄ、貫通孔Ｈｇｎｄ２、貫通孔Ｈｃａｎ、貫通孔Ｈｉｏが設けられている。また、基板本体２１には、第１面２１ｂと第２面２１ａとの間を貫く複数の貫通孔Ｈｂｔが設けられている。

図８に示す貫通孔Ｈｄｃには、図９Ａに示す第１電源端子Ｔｄｃが挿入される。図８に示す貫通孔Ｈｇｎｄには、図９Ａに示す第２電源端子Ｔｇｎｄが挿入される。図８に示す貫通孔Ｈｄｃ２には、図９Ａに示す第１電源端子Ｔｄｃ２が挿入される。図８に示す貫通孔Ｈｇｎｄ２には、図９Ａに示す第２電源端子Ｔｇｎｄ２が挿入される。図８に示す貫通孔Ｈｃａｎには、図９Ａに示す通信用端子Ｔｃａｎが挿入される。図８に示す貫通孔Ｈｉｏには、図９Ａに示す入出力端子Ｔｉｏが挿入される。

図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、バスバーモジュールＢＢＭには、正極バスバー配線６５、６６と、負極バスバー配線６７、コンデンサ端子板６８が樹脂モールドされて、内部に埋め込まれている。正極バスバー配線６５、６６と、負極バスバー配線６７、コンデンサ端子板６８は、銅などの金属板を打ち抜き加工して形成されている。バスバーモジュールＢＢＭの樹脂は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）である。

コンデンサ端子板６８と負極バスバー配線６７との間には、コンデンサ６２が接続されている。同様に、コンデンサ端子板６８と正極バスバー配線６５との間には、コンデンサ６２が接続されている。正極バスバー配線６５と正極バスバー配線６６との間には、チョークコイル６１が接続されている。チョークコイル６１、コンデンサ６２は、上述した電源装置８３からの電力配線ＰＷの高周波成分を除去する。

図９Ａに示すように、バスバーモジュールＢＢＭは、電極端子部６４Ａと、電極端子部６４Ｂとを備える。電極端子部６４Ａと、電極端子部６４Ｂとは、囲み枠６３を挟む。図９Ａに示す電極端子部６４Ｂには、図１０Ａに示す第１電源端子Ｔｄｃと、第２電源端子Ｔｇｎｄとが埋め込まれている。図９Ａに示す電極端子部６４Ａには、図１０Ａに示す第１電源端子Ｔｄｃ２と、第２電源端子Ｔｇｎｄ２とが埋め込まれている。第１電源端子Ｔｄｃと、第１電源端子Ｔｄｃ２とは、正極バスバー配線６６を介して電気的に接続されている。第２電源端子Ｔｇｎｄと第１電源端子Ｔｄｃ２とは、負極バスバー配線６７を介して電気的に接続されている。第１電源端子Ｔｄｃ及び第２電源端子Ｔｇｎｄは、上述した第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂ（図６参照）に接続される。第１電源端子Ｔｄｃ２及び第２電源端子Ｔｇｎｄ２は、制御回路２４（図６参照）に接続される。このため、第１電源端子Ｔｄｃは、第１電源端子Ｔｄｃ２よりも断面積が大きい。第２電源端子Ｔｇｎｄは、第２電源端子Ｔｇｎｄ２よりも断面積が大きい。

図１０Ａに示すように、連結部６４Ｃは、バスバーモジュールＢＢＭのねじれを抑制し、組立時の取り扱いを容易にする。連結部６４Ｃの径方向外側には、アーム部６４Ｄがある。図１０Ａに示すように、案内部６４Ｅは、アーム部６４Ｄよりも少なくとも軸方向Ａｘに突出している。

図８に示すように、第２面４２を有する隆起部４６と、ヒートシンク４０の外周の縁部４３ｄとの間に、バスバーモジュールＢＢＭの案内部６４Ｅを収容する貫通孔４３Ｈが設けられている。バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３が溝４３ａに挿入されると、貫通孔４３ＨにバスバーモジュールＢＢＭの案内部６４Ｅが挿入される。

ヒートシンク４０の反負荷側に設けられた第１凸部４４Ｐ（図８参照）は、バスバーモジュールＢＢＭの固定部６４Ｗ（図８、図１０Ａ参照）に当接し、バスバーモジュールＢＢＭのＺ方向の位置決めが精度よくなされる。

図８を参照して説明すると、基板本体２１は、第１面２１ｂと、第１面２１ｂの反対側に位置する第２面２１ａとを有する。図６に示す検出回路２３、制御回路２４、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂは、第１面２１ｂ又は第２面２１ａに実装された１個以上の電子部品で構成されている。例えば、図８に示すように、回転角度センサ２３ａは、基板本体２１の第１面２１ｂに実装された１個の電子部品で構成されている。

また、図６に示す制御回路２４は、基板本体２１の第２面２１ａにそれぞれ実装された複数個の電子部品で構成されている。

また、回路基板２０は、基板本体２１の第２面２１ａに実装された平滑用コンデンサ２５３を含む。

図８に示すように、電動駆動装置１は、第１コイルグループＧｒ１と回路基板２０とを接続する第１コイル配線３２１と、第２コイルグループＧｒ２と回路基板２０とを接続する第２コイル配線３２２と、を備える。第１コイル配線３２１及び第２コイル配線３２２は、ＥＣＵ１０に含まれてもよいし、モータ３０に含まれてもよい。

図８に示すように、基板本体２１には、第１面２１ｂと第２面２１ａとの間を貫く複数の貫通孔２３２１、２３２２が設けられている。

貫通孔２３２１には、ヒートシンク４０の貫通孔４３Ｈを貫通してきた、第１コイル配線３２１が挿入され、回路基板２０と第１コイル配線３２１とが電気的に接続される。貫通孔２３２２には、ヒートシンク４０の貫通孔４３Ｈを貫通してきた、第２コイル配線３２２が挿入され、回路基板２０と第２コイル配線３２２とが電気的に接続される。

図９Ａに示すように、囲み枠６３の内側は、樹脂がない貫通孔６９がある。このように、貫通孔６９は、バスバーモジュールＢＢＭ本体にあけられている。図８に示すように、モータ３０のシャフト３１の反負荷側に取り付けられた磁石３２は、ヒートシンク４０及び貫通孔６９を貫通し、第１面４１に露出する。本実施形態では、囲み枠６３は、環状であるが、貫通孔６９の一部に切欠きがあってもよい。または、囲み枠６３は、矩形であってもよい。本実施形態では、貫通孔６９は、円形であるが、楕円でもよく、矩形でもよい。

回転角度センサ２３ａは、シャフト３１の反負荷側であって、磁石３２の軸方向Ａｘの延長線上に配置されている。基板本体２１は、軸方向Ａｘと直交する平面を回転角度センサ２３ａの実装面としている。回転角度センサ２３ａは、磁石３２の磁場の変化を感知できるように、基板本体２１に実装されている。磁石３２と、回転角度センサ２３ａとは、軸方向Ａｘにおいて、対向していることが望ましい。回転角度センサ２３ａは、基板本体２１の第１面２１ｂではなく、第２面２１ａ（図８参照）にあってもよく、基板本体２１の第１面２１ｂ及び第２面２１ａの両方にあってもよい。

回転角度センサ２３ａは、例えば、スピンバルブセンサである。スピンバルブセンサは、反強磁性層等で磁化の向きが固定された強磁性体のピン層と、強磁性体のフリー層とで非磁性層を挟んだ素子で、磁束の向きの変化を検出できるセンサである。スピンバルブセンサには、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）センサ、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサがある。なお、回転角度センサ２３ａは、磁石３２の回転を検出可能なセンサであればよい。回転角度センサ２３ａは、例えば、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistance）センサ、又はホールセンサでもよい。

図８に示すように、ヒートシンク４０は、ヒートシンク本体の反負荷側の第１面４１と第２面４２とに段差を設け、段差にバスバーモジュールＢＢＭを収容する。これにより、第１面４１と第２面４２との段差により形成された溝４３ａ、溝４３ｂ及び溝４３ｃには、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３、電極端子部６４Ｂ及び第１電源端子Ｔｄｃ、第２電源端子Ｔｇｎｄが配置される。

図８に示すように、ヒートシンク４０は、第１面４１から反負荷側に突出する第１凸部４４Ｐ、第２凸部４７、第３凸部４８を備えている。なお、第１面４１は、平坦面でなくてもよく、第２面４２より、軸方向Ａｘに低ければよい。第１凸部４４Ｐには、反負荷側の上面から軸方向Ａｘに開けられた雌ねじ部４４Ｈがそれぞれある。第２凸部４７には、反負荷側の上面から軸方向Ａｘに開けられた雌ねじ部ＳＨがそれぞれある。第３凸部４８には、反負荷側の上面から軸方向Ａｘに開けられた雌ねじ部ＣＨがそれぞれある。図８に示すように、蓋体５０を貫通した雄ねじ部ＣＴが、雌ねじ部ＣＨに締結することで、ヒートシンク４０に蓋体５０が固定される。

図８に示すように、ヒートシンク４０には、第１面４１よりも反負荷側に突出する隆起部４６がある。隆起部４６には、第１凸部４４Ｐよりも反負荷側にある第２面４２がある。第２凸部４７及び第３凸部４８は、隆起部４６よりも反負荷側に突出している。

図１１は、バスバーモジュールがヒートシンクの段差に収容された状態を説明するための斜視図である。図１２は、図１１に示すＸＩＩ－ＸＩＩ’の断面を説明するための断面図である。図１２は、バスバーモジュールがヒートシンクの段差に収容された状態を説明するための上面図である。図１３は、回路基板における発熱する電子部品の配置と、電子部品に対向するヒートシンクの第２面との関係を説明するための斜視図である。図１４は、バスバーモジュールがヒートシンクの段差に収容され、かつ回路基板が取り付けられた状態を説明するための上面図である。図１１及び図１２に示すように、ヒートシンク４０がバスバーモジュールＢＢＭを収容すると、ヒートシンク４０の第２面４２の軸方向Ａｘの位置が、バスバーモジュールＢＢＭの反負荷側の面とほぼ同じ位置になる。これにより、電動駆動装置１は、モータ３０のシャフト３１に平行な軸方向Ａｘ及びシャフト３１の径方向の大きさを抑制する。

ヒートシンク４０がバスバーモジュールＢＢＭを収容すると、図８に示す第１凸部４４Ｐは、図９Ａに示すバスバーモジュールＢＢＭの固定部６４Ｗに当接し、バスバーモジュールＢＢＭのＺ方向の位置が規制される。図９Ａに示す貫通孔６４Ｈと、図８に示す雌ねじ部４４Ｈとが重なり、雄ねじ部ＢＢＴが雌ねじ部４４Ｈに締結されて、ヒートシンク４０にバスバーモジュールＢＢＭが固定される。図１１に示すように、ヒートシンク４０がバスバーモジュールＢＢＭを収容すると、第２凸部４７が第２面４２よりも反負荷側に突出する。第２凸部４７が第２面４２より突出する高さが、回路基板２０と第２面４２との間の隙間となる。回路基板２０と第２面４２との間の隙間が一定となるので、回路基板２０と第２面４２との間の隙間に保持される放熱材Ｔｍの量のばらつきが小さくなる。

図１５は、図１４のＸＩＶ－ＸＩＶの段面図である。図１５に示すように、シャフト３１は、軸受３３と、軸受３４とにより回転自在に支持される。軸受３３は、ヒートシンク４０とシャフト３１との間に介在している。ヒートシンク４０の負荷側には、軸受支持部４１１があり、シャフト３１が貫通するヒートシンク４０の中空部３５がある。軸受支持部４１１で囲まれるヒートシンク４０の中空部３５の内側に軸受３３が配置されている。軸受３４は、ハウジング９３０とシャフト３１との間に介在している。

上述したように、シャフト３１の反負荷側の端部には、磁石３２が取り付けられている。軸受３３は、部品精度が高いので、ヒートシンク４０の反負荷側に配置される磁石３２の軸方向Ａｘの位置が一定となる。

図８に示す第２面４２は、図１１に示すアーム部６４Ｄと、囲み枠６３とに挟まれる２つの面４２ａと、２つの面４２ａの間を連結する面４２ｂとを有している。

図１２は、電動駆動装置の部分的な断面を説明するための断面図である。図１２に示すように、回路基板２０の発熱を放熱するために、回路基板２０とヒートシンク４０の第２面４２との間に、放熱材Ｔｍが塗布されている。放熱材Ｔｍは、例えば、シリコーンポリマーに熱伝導性フィラーを混合した材料であり、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）と呼ばれる。放熱材Ｔｍは、回路基板２０の基板本体２１よりも熱伝導率が大きい材料であれば、上記材料以外の他の材料でもよい。

図１１に示す第２凸部４７が第２面４２より突出する高さが、回路基板２０と第２面４２との間の隙間となる。これにより、回路基板２０と第２面４２との間の隙間が一定となるので、回路基板２０と第２面４２との間の隙間に保持される放熱材Ｔｍの量のばらつきが小さくなる。

図１３において、回路基板２０の第１面２１ｂ（図８参照）には、発熱する電子部品である電界効果トランジスタＴＲ、シャント抵抗ＳＲが配置されている。図１３では、回路基板２０が破線で描かれることで、回路基板２０における電界効果トランジスタＴＲ及びシャント抵抗ＳＲの位置が示されている。電界効果トランジスタＴＲは、図６に示すスイッチング素子２５２のみならず、電流遮断回路２５５、遮断駆動回路２４３や、電源電圧Ｖｄｃを供給する配線上にも設けられる。シャント抵抗ＳＲは、図６に示す電流検出回路２５４に設けられている。

図１４に示すように、回路基板２０と、ヒートシンク４０とは平面視で重なり合う。そして、電界効果トランジスタＴＲ及びシャント抵抗ＳＲと、ヒートシンク４０との間には、放熱材Ｔｍがある。これにより、電界効果トランジスタＴＲ及びシャント抵抗ＳＲの熱をヒートシンク４０へ放熱することができる。図１３に示すように、電界効果トランジスタＴＲ及びシャント抵抗ＳＲは、図１１に示す面４２ａ及び面４２ｂに平面視で重なる位置に配置されている。そこで、放熱材Ｔｍは、図１１に示す面４２ａ及び面４２ｂの縁を除く全面の塗布領域ＡＴｍに塗布されている。図１１及び図１３に示すように、塗布領域ＡＴｍと、電界効果トランジスタＴＲ及びシャント抵抗ＳＲが配置された領域とは、軸方向Ａｘにみて重なり合う。

図１２に示すように、ヒートシンク４０の第２面４２とは反対側の面には、ヒートシンク４０の凹部４０Ｒがある。ヒートシンク４０の凹部４０Ｒは、ヒートシンク４０の放熱面積を拡大するとともに、放熱容量を調整でき、ヒートシンク４０の軽量化に寄与する。

図１２に示すように、囲み枠６３の外側壁６３Ｏと、ヒートシンク４０の隆起部４６の壁面４６Ｉとの間には、第１隙間Ｇ１がある。アーム部６４Ｄと、隆起部４６の壁面４６Ｏとの間には、第２隙間Ｇ２がある。バスバーモジュールＢＢＭの熱膨張率とヒートシンク４０の熱膨張率が異なっても、第１隙間Ｇ１及び第２隙間Ｇ２がバスバーモジュールＢＢＭの熱膨張の影響を緩和できる。また囲み枠６３、バスバーモジュールＢＢＭの成型公差がヒートシンクの形状加工公差よりも大きくても、第１隙間Ｇ１及び第２隙間Ｇ２があるので、ヒートシンク４０に対するバスバーモジュールＢＢＭの取り付け位置が成型公差の影響を受けにくくなる。

第１隙間Ｇ１は、回路基板２０とヒートシンク４０の第２面４２との間の空間と、シャフト３１がヒートシンク４０を貫通する貫通孔４５Ｈの空間とを連通する。このため、第１隙間Ｇ１を通じて、モータ３０のシャフト３１近傍へ放熱材Ｔｍが移動する可能性がある。

そこで、本実施形態では、図１０Ａ及び図１２に示す囲み枠６３の外側壁６３Ｏには、第１隙間Ｇ１を狭める第１突出部６４Ｐがある。第１突出部６４Ｐは、囲み枠６３の回路基板２０側に最も近い端部にある。そして、第１突出部６４Ｐは、囲み枠６３から隆起部４６に向かって突出している。第１突出部６４Ｐの端部６４ＰＥと、壁面４６Ｉの反負荷側縁部との重なりΔｗ１ができる。これにより、第１突出部６４Ｐが放熱材Ｔｍの移動を抑制する。その結果、回路基板２０とヒートシンク４０との間に放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。そして、回路基板２０の発熱が抑制され、シャフト３１に放熱材Ｔｍが付着しにくくなる。また、図３に示すように、軸方向Ａｘは、鉛直方向ＶＤに対して、傾いていても、回路基板２０とヒートシンク４０との間に放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。そこで、鉛直方向ＶＤに対して取り得る軸方向Ａｘの傾きの自由度が大きくなる。なお、隆起部４６は、第１突出部６４Ｐの端部６４ＰＥに近接する部分に逃げ部４２ＩＥを設けている。隆起部４６と、第１突出部６４Ｐの端部６４ＰＥとの距離を小さくすることができる。

囲み枠６３の外側壁６３Ｏと、ヒートシンク４０の隆起部４６の壁面４６Ｉとの間の最短距離Δｗ３は、０．７ｍｍ以上１ｍｍ以下である。これにより、第１突出部６４Ｐの端部６４ＰＥと、逃げ部４２ＩＥとの間を通過した異物が、第１隙間Ｇ１で滞留し、ヒートシンク４０の貫通孔４５Ｈの空間へ異物の流出が抑制される。

図１２に示すように、第１隙間Ｇ１は、軸方向Ａｘにおいて、囲み枠６３の負荷側の底壁６３Ｂと、ヒートシンク４０の第１面４１との間の第３隙間Ｇ３の側方に連通する。仮に侵入した異物が第１隙間Ｇ１に到達したとしても、ヒートシンク４０の第１面４１で異動が阻害されるので、囲み枠６３とヒートシンク４０との間の空間は、ラビリンス構造となっている。

図１０Ａ及び図１２に示す第１突出部６４Ｐは、囲み枠６３の反負荷側の縁に沿って設けられている。これにより、第１突出部６４Ｐがヒートシンク４０の第２面４２に近くなり、回路基板２０とヒートシンク４０との間にある放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。

図１２に示すように、軸方向Ａｘにおいて、囲み枠６３の負荷側に対向するヒートシンク４０の一部が凹んでいる貯留部４３Ｍがある。仮に、放熱材Ｔｍが第１隙間Ｇ１に侵入したとしても、放熱材Ｔｍは、貯留部４３Ｍに留まり、シャフト３１に放熱材Ｔｍが付着しにくくなる。

回路基板２０から磁石３２までの距離Ｄ１１は、回路基板２０から第１面４１までの距離Ｄ１２の半分以下である。これにより、放熱材Ｔｍが第１面４１に、仮に到達したとしても、放熱材Ｔｍが磁石３２に付着しにくくなる。

回路基板２０からバスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３までの距離Ｄ１３は、距離Ｄ１１よりも大きい。回路基板２０からバスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３の負荷側の底壁６３Ｂまでの距離Ｄ１４は、距離Ｄ１２よりも小さい。

貯留部４３Ｍは、円環状に形成されており、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３が貯留部４３Ｍを覆っている。回路基板２０から貯留部４３Ｍの底部までの距離Ｄ１５は、距離Ｄ１２よりも大きい。

第２隙間Ｇ２は、回路基板２０とヒートシンク４０の第２面４２との間の空間と、貫通孔４３Ｈの空間とを連通する。このため、第２隙間Ｇ２を通じて、モータ３０内の空間へ放熱材Ｔｍが移動する可能性がある。

そこで、図１０Ａ及び図１２に示すアーム部６４Ｄには、第２隙間Ｇ２を狭める第２突出部６４ＰＰがある。第２突出部６４ＰＰは、アーム部６４Ｄから隆起部４６に向かって突出している。第２突出部６４ＰＰの端部６４ＰＰＥと、壁面４２Ｉの反負荷側縁部との重なりΔｗ２ができる。これにより、第２突出部６４ＰＰが放熱材Ｔｍの移動を抑制する。その結果、回路基板２０とヒートシンク４０との間に放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。そして、回路基板２０の発熱が抑制され、シャフト３１に放熱材Ｔｍが付着しにくくなる。また、図３に示すように、軸方向Ａｘは、鉛直方向ＶＤに対して、傾いていても、回路基板２０とヒートシンク４０との間に放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。そこで、鉛直方向ＶＤに対して取り得る軸方向Ａｘの傾きの自由度が大きくなる。なお、隆起部４６は、第２突出部６４ＰＰの端部６４ＰＰＥに近接する部分に逃げ部４２ＩＯを設けている。隆起部４６と、第２突出部６４ＰＰの端部６４ＰＰＥとの距離を小さくすることができる。

アーム部６４Ｄの内側壁と、ヒートシンク４０の隆起部４６の壁面４６Ｏとの間の最短距離Δｗ４は、０．７ｍｍ以上１ｍｍ以下である。これにより、第２突出部６４ＰＰの端部６４ＰＥと、逃げ部４２ＩＯとの間を通過した異物が、第２隙間Ｇ２で滞留し、モータ３０の内部空間へ異物の流出が抑制される。

図１０Ａ及び図１２に示す第２突出部６４ＰＰは、アーム部６４Ｄの反負荷側の縁に沿って設けられている。これにより、第２突出部６４ＰＰがヒートシンク４０の第２面４２に近くなり、回路基板２０とヒートシンク４０との間にある放熱材Ｔｍが保持されやすくなる。

図１２に示すように、回路基板２０の貫通孔２３２１に重なる貫通孔ＨＢが案内部６４Ｅにあけられている。貫通孔ＨＢの開口中心は、軸方向Ａｘと平行である。貫通孔ＨＢの反負荷側の端部には、直径ＤＡの開口がある。貫通孔ＨＢの負荷側の端部には、直径ＤＡよりも大きな直径ＤＢの開口があり、モータステータ側の端部から内部へ進むにつれて直径ＤＢから直径ＤＡへ徐々に小さくなるテーパ状の内壁ＨＢＴＴがある。つまり、テーパ状の内壁ＨＢＴＴは、軸方向Ａｘに負荷側から反負荷側へと内部に進むにつれて、直径ＤＢから直径ＤＡへ徐々に小さくなる。

予め、案内部６４Ｅを貫通孔４３Ｈに収容された状態で、バスバーモジュールＢＢＭに回路基板２０が固定された状態にしておいて、図８に示す第１コイル配線３２１、第２コイル配線３２２を貫通孔ＨＢへ挿入する。第１コイル配線３２１は、テーパ状の内壁ＨＢＴＴ（図１２参照）で案内され、開口中心に沿うようになる。その結果、開口中心にセンタリングされた第１コイル配線３２１が貫通孔２３２１に挿入される。同様に、第２コイル配線３２２は、貫通孔２３２２（図８参照）に重なる貫通孔ＨＢにおいてテーパ状の内壁ＨＢＴＴ（図１２参照）で案内され、開口中心に沿うようになる。その結果、開口中心にセンタリングされた第１コイル配線３２１が貫通孔２３２１に挿入され、開口中心にセンタリングされた第２コイル配線３２２が貫通孔２３２２に挿入される。そして、第１コイル配線３２１及び第２コイル配線３２２は、それぞれ基板本体２１の内部回路に、電気的に接続される。これにより、第１コイル配線３２１又は第２コイル配線３２２と、回路基板２０との電気的な接続安定性が向上すると共に、電動駆動装置１の組立性が向上する。

図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３の内部には、正極バスバー配線６６と、負極バスバー配線６７とが埋め込まれている。負極バスバー配線６７を例にして説明すると、図１２に示すように、軸方向Ａｘにおいて、負極バスバー配線６７から囲み枠６３の反負荷側の上壁６３Ｕまでの距離Ｄ２１が、負極バスバー配線６７から囲み枠６３の負荷側の底壁６３Ｂまでの距離Ｄ２２よりも大きい。なお、軸方向Ａｘにおいて、負極バスバー配線６７から磁石３２までの距離Ｄ２３は、距離Ｄ２１よりも大きい。図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、正極バスバー配線６６も負極バスバー配線６７と同様である。

正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、シャフト３１及び磁石の周りを迂回する。このとき、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７には、流れる電流により磁界が発生する。この磁界が回転角度センサ２３ａに到達すると、回転角度センサ２３ａの角度検出の精度に影響を与える可能性がある。このため、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７に起因する磁界が回転角度センサ２３ａに影響を与えにくい位置としたい要望がある。図１６は、回転角度センサ及び磁石に対して、実施形態に係るバスバーの位置関係を説明するための説明図である。図１７は、回転角度センサ及び磁石に対して、比較例に係るバスバーの位置関係を説明するための説明図である。

図１６に示すように、実施形態の正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、断面の長辺が軸方向Ａｘに直交しており、断面の短辺が軸方向Ａｘと平行である。これに対して、比較例の正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、断面の短辺が軸方向Ａｘに直交しており、断面の長辺が軸方向Ａｘと平行である。

実施形態の正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、シャフト３１を挟む。これにより、正極バスバー配線６６による磁界と、負極バスバー配線６７による磁界が相殺されやすい。

図１６及び図１７に示すように、実施形態の正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、比較例の正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７よりも、回転角度センサ２３ａから遠い位置にある。その結果、実施形態１は、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７に流れる電流により発生する磁界が回転角度センサ２３ａに影響を与えにくい。

このように、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、磁石３２よりも軸方向Ａｘの負荷側にあると、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７に流れる電流により発生する磁界が回転角度センサ２３ａに影響を与えにくくなる。

以上説明したように、実施形態に係る電動駆動装置１は、モータ３０と、モータ３０を駆動制御するために、シャフト３１の反負荷側に設けられたＥＣＵ１０と、バスバーモジュールＢＢＭとを備える。ＥＣＵ１０は、シャフト３１の反負荷側の端部の磁石３２と、シャフト３１の反負荷側であって、シャフト３１の軸方向（例えば、軸方向Ａｘ）の延長線上に配置された回路基板２０と、を含む。回路基板２０は、磁石３２の回転を検出する回転角度センサ２３ａを含む検出回路２３と、制御回路２４と、第１パワー回路２５Ａと、第２パワー回路２５Ｂとを有する。回転角度センサ２３ａは、磁石３２の回転を検出する磁気センサである。

バスバーモジュールＢＢＭは、コネクタＣＮＴと、第１電源端子Ｔｄｃと、第２電源端子Ｔｇｎｄと、コネクタＣＮＴと第１電源端子Ｔｄｃとを電気的に接続する正極バスバー配線６５、６６と、コネクタＣＮＴと第２電源端子Ｔｇｎｄとを電気的に接続する負極バスバー配線６７とがコネクタＣＮＴと樹脂モールドで一体成形されている。

正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、コネクタＣＮＴからシャフト３１の延長線上を迂回する。そして、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、コネクタＣＮＴからシャフト３１の延長線までの距離よりもコネクタＣＮＴからの距離が大きい位置にある貫通孔Ｈｄｃ、貫通孔Ｈｇｎｄで、第１電源端子Ｔｄｃ、第２電源端子Ｔｇｎｄを介して、基板本体２１と接続される。この構造によれば、コネクタＣＮＴへの挿抜方向は、軸方向Ａｘと直行する面内において、モータ３０のシャフト３１の径方向になる。このため、電動駆動装置１の軸方向Ａｘの大きさが抑制される。また、正極バスバー配線６６及び負極バスバー配線６７は、基板本体２１の電源配線とは別であることから、基板本体２１内における第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂを回路基板２０への電源配線の面積を小さくすることができる。その結果、基板本体２１の面積が抑制され、回路基板２０が小さくなる。そして、電動駆動装置１の径方向の大きさも抑制される。

第１面４１と第２面４２との段差により形成された溝４３ａと、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３の外周とが接することで、ヒートシンク４０に対するバスバーモジュールＢＢＭの取り付け位置を規制してしまう場合、バスバーモジュールＢＢＭの寸法ばらつきとヒートシンク４０の寸法ばらつきとが異なることから、ヒートシンク４０に対するバスバーモジュールＢＢＭの位置が不正確となりやすい。本実施形態では、ヒートシンク４０は、負荷側から反負荷側へ突出する第１凸部４４Ｐ及び第２凸部４７を有する。第１面４１と第２面４２との段差に、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３が収容されると、バスバーモジュールＢＢＭと第１凸部４４Ｐが当接して固定されることになる。これにより、バスバーモジュールＢＢＭとヒートシンク４０との当接部分を小さくし、図１２に示す隆起部４６と、バスバーモジュールＢＢＭの囲み枠６３の外周との間は、第１隙間Ｇ１を設けても、バスバーモジュールＢＢＭの位置を規制できる。これにより、バスバーモジュールＢＢＭ及びヒートシンク４０の寸法ばらつきの影響が緩和される。また、第２面４２よりも負荷側から反負荷側へ突出する第２凸部４７と、回路基板２０とが当接して固定されている。これにより、回路基板２０とヒートシンク４０との間に隙間ができるので、隙間に放熱材Ｔｉｍが保持されやすくなる。

バスバーモジュールＢＢＭは、通信用端子Ｔｃａｎを備える。通信用端子Ｔｃａｎは、コネクタＣＮＴからシャフト３１の延長線までの距離よりも、コネクタＣＮＴからの距離が小さい位置で、基板本体２１と電気的に接続される。通信用端子Ｔｃａｎからの配線が短くなるように、制御回路２４が配置可能になり、図１１に示すように、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂよりも発熱の小さい制御回路２４は、コネクタＣＮＴの近傍に配置しやすくなる。

第１パワー回路２５Ａに含まれる電子部品の少なくとも一部（例えば、複数のスイッチング素子２５２）と、第２パワー回路２５Ｂに含まれる電子部品の少なくとも一部（例えば、複数のスイッチング素子２５２）は、基板本体２１の第１面２１ｂに取り付けられている。ヒートシンク４０の第２面４２と、スイッチング素子２５２、電界効果トランジスタＴＲ、シャント抵抗ＳＲなどの発熱する電子部品とは、放熱材Ｔｍを介して又は直接対向できる。放熱材Ｔｍは、シリコーンポリマーに熱伝導性フィラーを混合した材料であり、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）と呼ばれる。これにより、第１パワー回路２５Ａ及び第２パワー回路２５Ｂで発生した熱を、より効果的に放熱することができる。

また、電動パワーステアリング装置１００は、上述の電動駆動装置１を備え、電動駆動装置１が補助操舵トルクを生じさせる。これにより、モータ３０のシャフト３１に平行な軸方向Ａｘ及びシャフト３１の径方向の大きさが抑制され、電動パワーステアリング装置１００の配置の自由度が向上する。

１ 電動駆動装置
１０ ＥＣＵ
２０ 回路基板
２３ａ 回転角度センサ
２４ 制御回路
２５Ａ 第１パワー回路
２５Ｂ 第２パワー回路
３０ モータ
３１ シャフト
３２ 磁石
４０ ヒートシンク
４１ 第１面
４２ 第２面
４３Ｈ 貫通孔
４３Ｍ 貯留部
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ 溝
４３ｄ 縁部
４４Ｐ 凸部
４５Ｈ 貫通孔
４６ 隆起部
５０ 蓋体
６３ 囲み枠
６４Ａ 電極端子部
６４Ｂ 電極端子部
６４Ｃ 連結部
６４Ｄ アーム部
６４Ｅ 案内部
６４Ｐ 第１突出部
６４ＰＰ 第２突出部
６４Ｗ 固定部
６５ 正極バスバー配線
６６ 正極バスバー配線
６７ 負極バスバー配線
６８ コンデンサ端子板
６９ 貫通孔
３２１ 第１コイル配線
３２２ 第２コイル配線
Ａｘ 軸方向
ＢＢＭ バスバーモジュール
ＣＮＴ コネクタ
Ｇ１ 第１隙間
Ｇ２ 第２隙間
Ｇｒ１ 第１コイルグループ
Ｇｒ２ 第２コイルグループ
ＨＢ 貫通孔
ＨＢＴ 内壁
Ｈｃａｎ、Ｈｄｃ、Ｈｄｃ２、Ｈｇｎｄ、Ｈｇｎｄ２、Ｈｉｏ 貫通孔
Ｔｄｃ、Ｔｄｃ２ 第１電源端子
Ｔｇｎｄ、Ｔｇｎｄ２ 第２電源端子
Ｔｍ 放熱材
ＶＤ 鉛直方向

Claims (6)

1. 負荷側から反負荷側へ軸方向に延びるシャフトと、
   前記シャフトと連動するモータロータと、
   前記モータロータを回転させるステータコアを備えるモータステータと、
   前記モータロータ、及び前記モータステータを内側に収容するハウジングと、を含むモータと、
   前記モータを駆動制御するために、前記シャフトの前記反負荷側に設けられた磁石と、
   前記シャフトの前記反負荷側であって、前記シャフトの軸方向の延長線上に配置された回路基板と、前記回路基板に取り付けられた回転角度センサと、を含む電子制御装置と、
   コネクタと、第１電源端子と、第２電源端子と、前記コネクタと前記第１電源端子とを電気的に接続する正極バスバー配線と、前記コネクタと前記第２電源端子とを電気的に接続する負極バスバー配線と、が一体成形され、前記磁石が挿入される貫通孔がある囲み枠を有するバスバーモジュールと、
   前記反負荷側に設けられた第１面と、前記第１面から隆起した隆起部と、前記隆起部の前記反負荷側に設けられた第２面とを有するヒートシンクと、を備え、
   前記回転角度センサは、前記磁石の軸方向延長線上にあり、
   前記第１面と前記第２面との段差に、前記バスバーモジュールが収容され、
   前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線が、前記磁石よりも負荷側にある、電動駆動装置。
2. 前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線が、前記シャフトを挟む、請求項１に記載の電動駆動装置。
3. 前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線の断面の長辺が軸方向に直交しており、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線の断面の短辺が軸方向と平行である、請求項１又は２に記載の電動駆動装置。
4. 前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線から前記囲み枠の反負荷側の上壁までの距離は、前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線から前記囲み枠の負荷側の底壁までの距離よりも大きい、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
5. 前記正極バスバー配線及び前記負極バスバー配線は、前記コネクタから前記シャフトの延長線上を迂回して、前記コネクタから前記シャフトの延長線までの距離よりも前記コネクタからの距離が大きい位置で、前記回路基板と電気的に接続される、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の電動駆動装置を備え、
   前記電動駆動装置が補助操舵トルクを生じさせる電動パワーステアリング装置。

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