WO2022097320A1

WO2022097320A1 - モータ駆動装置

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Publication number: WO2022097320A1
Application number: PCT/JP2021/020187
Authority: WO
Inventors: 政男藤本; 有一柳澤; 旭石井
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2022-05-12
Also published as: JP7486873B2; DE112021005820T5; CN116034531A; JPWO2022097320A1; US20230307995A1

Abstract

フェールセーフのためのヒューズモジュール（２２）は、ヒューズ回路素子（３２）がヒューズ回路基板（３１）に実装されており、ステータコイルのワイヤ一端からなるワイヤ端子部（３６）に接続される。ヒューズ回路基板（３１）は、主端子（３３）としてスルーホール（３３ａ）とランド部（３３ｂ）とを有し、ワイヤ端子部（３６）がスルーホール（３３ａ）に挿通された上ではんだ付けもしくは溶接されている。ヒューズ回路基板（３１）は、台状部（５２）によって片持ち状に支持されており、主端子（３３）周囲ではハウジング（７）の面（５１）との間に空間（５３）が確保される。はんだ付けもしくは溶接の際に、空間（５３）によって熱が逃げず、はんだ付けもしくは溶接が可能となる。

Description

モータ駆動装置

　この発明は、ステータコイルを有する電動モータと一体に構成されて、該電動モータを駆動制御するモータ駆動装置に関する。

　特許文献１には、電動モータと該電動モータを駆動制御するモータ駆動装置とを一体化したいわゆる機電一体型のアクチュエータが開示されている。電動モータとしては、３つのコイルをＹ字結線した三相モータが用いられており、フェールセーフのために各相のコイルと中性点との間にそれぞれスイッチング素子からなる中性点リレーを設けた構成が開示されている。

　ここで、中性点リレーは、小型の回路基板の上に実装されており、インバータ回路を実装した一対の小型の回路基板および中性点リレー用の小型回路基板が、電動モータのハウジングの端部に略Ｕ字形をなすようなレイアウトでもって配置されている。そして、中性点リレー用の回路基板には、ステータコイルのワイヤの端部がバスバーを介して接続されている。

　上記のような従来の構成では、回路基板にバスバーを取り付けた上でステータコイルのワイヤ端部をＴＩＧ溶接等によってバスバーに接続する必要があり、構成の簡素化や工数の削減の上でなお改善の余地があった。

特開２０１９－０２２４１４号公報

　この発明に係るモータ駆動装置は、その一つの態様において、電動モータを収容したハウジングの端部に、それぞれ直線状に突出した形に配置され、それぞれ上記ステータコイルのワイヤの一端からなる複数のワイヤ端子部と、上記ワイヤ端子部がそれぞれ挿通される複数のスルーホールを有し、かつ上記ステータコイルへの電力供給回路の一部が実装された回路基板と、上記回路基板を、少なくとも各スルーホールの周囲において該回路基板とこれに対向する上記ハウジングの外表面との間に空間を形成するように支持する基板支持部と、を備え、上記空間を通して上記スルーホールに挿通された上記ワイヤ端子部がスルーホールのランド部にはんだ付けもしくは溶接されている。

　この発明によれば、バスバーを介さずに回路基板のスルーホールに挿通されたワイヤ端子部がランド部に直接にはんだ付けもしくは溶接されるので、構成が簡素となり、かつバスバーの取付に必要な工数を削減できる。また回路基板とハウジングとの間に空間が確保されているので、はんだ付けもしくは溶接の際にハウジング側へ熱が逃げにくく、はんだ付けもしくは溶接が容易かつ確実となる。

本発明に係るモータ駆動装置を備えたパワーステアリング装置用電動アクチュエータ装置の断面図。第１実施例のヒューズモジュールを備えた電動アクチュエータ装置の斜視図。押さえ部材およびインバータモジュールを取り外した状態で示す電動アクチュエータ装置の斜視図。第１実施例のヒューズモジュールを示す斜視図。ヒューズ回路の構成を示す回路図。第１実施例の基板支持構造を示す要部の断面図。第１実施例の基板支持構造を示す要部の断面斜視図。基板支持構造を変更した第２実施例を示す要部の断面図。第２実施例の基板支持構造を示す斜視図。基板支持構造を変更した第３実施例を示す要部の断面図。第３実施例の基板支持構造を示す要部の断面斜視図。基板支持構造を変更した第４実施例を示す要部の断面図。第４実施例の基板支持構造を示す要部の断面斜視図。第５実施例のヒューズモジュールを備えた電動アクチュエータ装置の斜視図。第５実施例のヒューズモジュールを示す斜視図。

　以下、この発明を例えば自動車の電動パワーステアリング装置の電動アクチュエータ装置に適用した一実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。

　図１は、電動パワーステアリング装置において図示せぬステアリング機構に操舵補助力を与える電動アクチュエータ装置の断面図である。この電動アクチュエータ装置は、円筒形状のモータ部１と、インバータ・パワーモジュール部２と、折り曲げ可能な多層配線基板からなる回路基板３と、複数のコネクタを一体に集合させたコネクタ部材４と、これらのインバータ・パワーモジュール部２、回路基板３、コネクタ部材４を覆うように、上記モータ部１の一端部に取り付けられるモータカバー５と、を備えている。請求項におけるモータ駆動装置は、主にインバータ・パワーモジュール部２と回路基板３とによって構成される。

　モータ部１は、ステータ１Ｂおよびロータ１Ｃからなるモータ１Ａが円筒状のハウジング７の内部に収容されたものであり、ハウジング７の先端面から突出した回転軸６の先端にギヤないしスプライン等の連結部８を有し、この連結部８を介して図外のステアリング機構に連結される。モータ１Ａは、三相の永久磁石型ブラシレスモータであり、ステータ１ＢがＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相のステータコイル（以下、単にコイルと記す）を備え、ロータ１Ｃの外周面に永久磁石が配置されている。

　ここで、モータ１Ａは、冗長性を与えるために、２系統のコイルおよび対応する永久磁石の組を備えている。すなわち、第１系統のＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイルおよび対応する永久磁石の組と、第２系統のＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイルおよび対応する永久磁石の組と、を備えている。

　連結部８とは反対側となるハウジング７の一端部は、ステータ１Ｂおよびロータ１Ｃの端面を覆う馬蹄形をなす底壁部９として構成されており、この底壁部９を覆うように、該底壁部９に対応した馬蹄型の輪郭を有するモータカバー５が取り付けられる。そして、底壁部９とモータカバー５との間に構成される空間内に、インバータ・パワーモジュール部２と回路基板３とコネクタ部材４とが回転軸６の軸方向に重ねて収容されている。

　コネクタ部材４は、回転軸６の軸方向に沿った同じ方向を指向する３つのコネクタを備えている。詳しくは、中央に位置する電源用コネクタ４ａと、ステアリング機構側に配置されるセンサ類（例えば舵角センサやトルクセンサなど）からの信号が入力されるセンサ入力用コネクタ４ｂと、車内の他の制御機器との間で通信（例えばＣＡＮ通信）を行うための通信用コネクタ４ｃと、を備えている。これらのコネクタ４ａ，４ｂ，４ｃは、モータカバー５の開口部を通して外部へ突出している。

　回路基板３は、略Ｕ字形に折り曲げた形でもって底壁部９とコネクタ部材４との間に配置されている。すなわち、回路基板３は、インバータ・パワーモジュール部２を介したモータ１Ａの駆動のために相対的に大きな電流が流れる電子部品群を実装したパワー系基板となる第１リジッド部１１と、相対的に小さな電流が流れる制御系電子部品を実装した制御系基板となる第２リジッド部１２と、両者間のフレキシブル部１３と、を備えている。そして、回路基板３は、これらの第１リジッド部１１と第２リジッド部１２とが回転軸６の軸方向に互いに重なり合った形となるようにフレキシブル部１３が撓み変形した状態でもって、筐体となるハウジング７とモータカバー５との間に収容されている。折り曲げ状態となった第１リジッド部１１と第２リジッド部１２とは、各々に実装された電子部品が互いに接触しない程度の距離だけ離れているとともに、各々平面状態を保ちつつ互いに平行となった状態でもって支持されている。

　図２は、上記の電動アクチュエータ装置からモータカバー５とコネクタ部材４と回路基板３とを取り除いてインバータ・パワーモジュール部２の構成を示した斜視図である。インバータ・パワーモジュール部２は、モータ１Ａのコイルへ電力供給を行う電力供給回路を構成するものであって、図２に示すように、２系統のコイルにそれぞれ対応する２つのインバータモジュール２１と、ヒューズモジュール２２と、を含んでいる。これら３つの部品は、それぞれ細長い長方形状をなしており、三者が回転軸６を囲む略Ｕ字形をなすように配置されている。詳しくは、一対のインバータモジュール２１はＵ字の脚部に相当するように対向して配置されており、ヒューズモジュール２２はＵ字の頂部に相当する位置に配置されている。

　底壁部９のモータカバー５側の面においては、インバータ・パワーモジュール部２つまり２つのインバータモジュール２１およびヒューズモジュール２２に対応する部分が相対的に凹んで形成されており、この凹んだ部分にインバータモジュール２１およびヒューズモジュール２２が収容されている。そして、これらのインバータモジュール２１およびヒューズモジュール２２を底壁部９上で保持するように、金属板のプレス成形品からなる矩形の押さえ部材２３がモータ部１の中心に配置されている。押さえ部材２３は、回転軸６の端部を覆う有底円筒状のキャップ２４を介して底壁部９に取り付けられている。

　一対のインバータモジュール２１は、上述したモータ１Ａの２つの系統に個々に対応する。つまり、一方のインバータモジュール２１が第１系統のコイルに電力供給し、他方のインバータモジュール２１が第２系統のコイルに電力供給する。個々のインバータモジュール２１は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対する上アームおよび下アームを構成する複数のスイッチング素子を長方形状のパッケージに収容して１つのモジュールとして構成したもので、各相のコイルの一端に接続される３つの主端子２１ａと複数の制御用端子２１ｂとを備えている。主端子２１ａは、インバータモジュール２１に取り付けられた略Ｌ字形のバスバーであり、底壁部９から突出したコイルのワイヤ一端からなるワイヤ端子部２５にそれぞれ溶接されている。またピン状の制御用端子２１ｂは、前述した回路基板３に接続される。なお、インバータモジュール２１は、主端子２１ａがワイヤ端子部２５に溶接されることで固定される。

　図３は、図２に示した構成からさらにインバータモジュール２１と押さえ部材２３とキャップ２４とを取り除いて示した図である。図３に示すように、モータ１Ａの第１系統および第２系統の各々について、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルのワイヤ一端を直線状に延ばしてなるワイヤ端子部２５が一列に並んで配置されている。各系統の３個のワイヤ端子部２５は、底壁部９に設けられた開口部２６を通して底壁部９を貫通している。また、図３に示すように、回転軸６の端部には、回路基板３側の回転センサ（図示せず）に対応する永久磁石を備えた円盤状の被検出部２７が取り付けられている。キャップ２４は、この被検出部２７を覆うように、底壁部９の円筒部９ａに装着されている。

　図４は、第１実施例のヒューズモジュール２２を部品単体で示している。このヒューズモジュール２２は、ガラスエポキシ基板等のプリント配線基板からなる長方形のヒューズ回路基板３１と、このヒューズ回路基板３１の面に実装された一対のヒューズ回路素子３２と、ヒューズ回路基板３１の一方の長辺に沿って一直線上に並んで設けられた６個の主端子３３と、ヒューズ回路基板３１の長手方向の各端部に一対ずつ設けられた計４個の制御用端子３４と、を備えている。ヒューズ回路素子３２は、扁平な長方形のパッケージを有し、２つのヒューズ回路素子３２がヒューズ回路基板３１の長手方向に並んで配置されている。

　ここで、主端子３３は、ヒューズ回路基板３１を厚み方向に貫通した円形のスルーホール３３ａと、このスルーホール３３ａの周囲を囲むように円環状に設けられた導電性のランド部３３ｂと、から構成されている。ランド部３３ｂは、ヒューズ回路素子３２が実装された部品実装面となる一方の面に少なくとも形成されており、好ましくは裏面を含む両面にそれぞれランド部３３ｂが設けられている。なお、スルーホール３３ａの内周面は導電性金属でメッキされており、このメッキ層がランド部３３ｂに電気的に接続されている。

　制御用端子３４は、それぞれ略Ｌ字形に立ち上がったピン状をなしており、例えばはんだ付けによりヒューズ回路基板３１に取り付けられている。

　ヒューズ回路基板３１に実装された２つのヒューズ回路素子３２は、モータ１Ａの２つの系統に個々に対応する。つまり、一方のヒューズ回路素子３２が第１系統のＵ，Ｖ，Ｗの各相に対応し、他方のヒューズ回路素子３２が第２系統のＵ，Ｖ，Ｗの各相に対応する。６個の主端子３３は、３個ずつ各ヒューズ回路素子３２に対応している。同様に、ヒューズ回路基板３１の一端部に位置する一対の制御用端子３４が一方のヒューズ回路素子３２に対応し、ヒューズ回路基板３１の他端部に位置する一対の制御用端子３４が他方のヒューズ回路素子３２に対応する。

　図３に示すように、ヒューズモジュール２２の主端子３３は、ハウジング７の底壁部９から突出するコイルのワイヤ他端からなるワイヤ端子部３６にそれぞれはんだ付けもしくは溶接（例えばＴＩＧ溶接）されている。また制御用端子３４は、前述した回路基板３にはんだ付けによって接続される。ヒューズモジュール２２は、主端子３３がワイヤ端子部３６にはんだ付けもしくは溶接されることで固定される。

　すなわち、ハウジング７の底壁部９に、６個のワイヤ端子部３６が一列に並んで配置されている。各々のワイヤ端子部３６は、コイルのワイヤそのものを直線状に延ばしたもので、底壁部９に対し直交するように、つまり回転軸６と平行となるような姿勢でもって、底壁部９からそれぞれ突出している。これらのワイヤ端子部３６は、前述したインバータモジュール２１用のワイヤ端子部２５と同様に底壁部９の開口部２６を通して底壁部９を貫通している。詳しくは、細長い長円形に開口した開口部２６に絶縁性材料（例えば絶縁性合成樹脂）からなるプラグ部材４１が装填されており、このプラグ部材４１にワイヤ径に対応して設けられた６個の貫通孔をそれぞれ通って各ワイヤ端子部２５が起立している。６個のワイヤ端子部３６の中の３個は、第１系統のＵ，Ｖ，Ｗの各相のコイルに対応し、残りの３個は、第２系統のＵ，Ｖ，Ｗの各相のコイルに対応する。

　そして、これらのワイヤ端子部３６は、ヒューズ回路基板３１の主端子３３を構成するスルーホール３３ａにそれぞれ挿通された上で、ランド部３３ｂに対しはんだ付けもしくは溶接されている。

　図５は、ヒューズモジュール２２によって構成されるヒューズ回路をインバータモジュール２１およびモータ１Ａの回路構成とともに示した回路図である。ヒューズ回路は、電力供給回路の一部を構成している。図５に示すように、モータ１Ａは、第１系統を構成する三相のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１と、第２系統を構成する三相のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２と、を有する。第１系統のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１の一端は、それぞれワイヤ端子部２５として構成されており、一方のインバータモジュール２１によって構成されるインバータ回路（図中ではインバータＡと記す）の出力端子（インバータモジュール２１の主端子２１ａ）にそれぞれ接続されている。同様に、第２系統のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２の一端は、それぞれワイヤ端子部２５として構成されており、他方のインバータモジュール２１によって構成されるインバータ回路（図中ではインバータＢと記す）の出力端子（インバータモジュール２１の主端子２１ａ）にそれぞれ接続されている。

　第１系統のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１の他端は、それぞれワイヤ端子部３６として構成されており、ヒューズモジュール２２の３つの主端子３３にそれぞれ接続されている。これら３つの主端子３３は、第１のヒューズ回路素子３２（符号３２Ａを付す）に対応する。第１のヒューズ回路素子３２（３２Ａ）は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の相回線に介在するヒューズ３８（３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ）と、これらヒューズ３８を溶断させるためのヒータ３９と、を備えており、これらの３つのヒューズ３８とヒータ３９とがパッケージ内に封入されている。ここで、ヒューズ３８を備えたＵ，Ｖ，Ｗの各相の相回線は、第１のヒューズ回路素子３２（３２Ａ）の内部の中性点４０において互いに接続されている。

　すなわち、第１系統のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１を含むＵ，Ｖ，Ｗの各相の相回線は、第１のヒューズ回路素子３２（３２Ａ）の内部の中性点４０においていわゆるＹ字結線として結線されている。そして、ヒューズ３８（３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ）は、各相回線の中で、各々のコイルＵ１，Ｖ１，Ｗ１と中性点４０との間に位置している。

　またヒータ３９は、第１のヒューズ回路素子３２（３２Ａ）に隣接した一対の制御用端子３４に接続されている。何らかの異常によりフェールセーフのために相回線を遮断する必要があるときには、回路基板３により構成された制御回路から遮断信号としてヒータ３９に所定の電力が供給され、ヒータ３９が生じる熱によってヒューズ３８が溶断する。

　第２系統についても同様であり、第２系統のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２の他端が、それぞれワイヤ端子部３６として構成されており、ヒューズモジュール２２の３つの主端子３３にそれぞれ接続されている。これら３つの主端子３３は、第２のヒューズ回路素子３２（符号３２Ｂを付す）に対応する。第２のヒューズ回路素子３２（３２Ｂ）は、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の相回線に介在するヒューズ３８（３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ）と、これらヒューズ３８を溶断させるためのヒータ３９と、を備えており、これらの３つのヒューズ３８とヒータ３９とがパッケージ内に封入されている。そして、ヒューズ３８を備えたＵ，Ｖ，Ｗの各相の相回線は、第２のヒューズ回路素子３２（３２Ｂ）の内部の中性点４０において互いに接続されている。

　すなわち、第２系統のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２を含むＵ，Ｖ，Ｗの各相の相回線は、第２のヒューズ回路素子３２（３２Ｂ）の内部の中性点４０においていわゆるＹ字結線として結線されている。そして、ヒューズ３８（３８ｕ，３８ｖ，３８ｗ）は、各相回線の中で、各々のコイルＵ２，Ｖ２，Ｗ２と中性点４０との間に位置している。

　またヒータ３９は、第２のヒューズ回路素子３２（３２Ｂ）に隣接した一対の制御用端子３４に接続されている。何らかの異常によりフェールセーフのために相回線を遮断する必要があるときには、回路基板３により構成された制御回路から遮断信号としてヒータ３９に所定の電力が供給され、ヒータ３９が生じる熱によってヒューズ３８が溶断する。

　従って、図５から明らかなように、状況に応じて、第１系統および第２系統のいずれか一方のみを遮断することができ、あるいは、第１系統および第２系統の双方を遮断することもできる。なお、モータ１Ａは、第１系統および第２系統のいずれか一方のみで電動パワーステアリング装置の駆動が可能である。

　このように上記実施例では、フェールセーフのために各相回線に設けられていた従来のスイッチング素子からなる中性点リレーに代えてヒューズ回路が用いられているため、部品コストの低減が図れるとともに、相回線の低抵抗化によりモータ駆動の効率が向上する。

　また、ヒューズ回路がヒューズ３８とヒータ３９と中性点４０とを含むヒューズ回路素子３２としてパッケージ化されているので、構成が簡素となる。また、ヒータ３９が同じパッケージ内に収容されているので、確実かつ安定した特性でもって相回線の遮断を行うことができる。

　さらに上記実施例では、回路基板３とは別のヒューズ回路基板３１を備えたヒューズモジュール２２としてヒューズ回路が構成されているので、電動アクチュエータ装置の筐体内での実装が容易となる。また、多数の発熱部品を具備する回路基板３から独立して配置することができ、回路基板３からの熱的影響が少なくなる。

　そして、ヒューズモジュール２２のヒューズ回路基板３１においては、バスバー等を介さずに、主端子３３となるスルーホール３３ａにステータコイルのワイヤの端部からなるワイヤ端子部３６が挿通され、ランド部３３ｂに直接にはんだ付けもしくは溶接されているので、構成が簡素となり、かつバスバーの取付に必要な工数を削減できる。

　図６および図７は、ハウジング７の底壁部９におけるヒューズ回路基板３１の支持構造を示している。第１実施例においては、これらの図６および図７に示すように、６本のワイヤ端子部３６が並ぶ開口部２６よりも回転軸６に近い側の領域が、開口部２６周囲の平坦な面５１に対し相対的に高く形成された台状部５２として形成されている。そして、ヒューズ回路基板３１は、短辺方向の寸法の一部、例えばほぼ半分が台状部５２の上に載っており、短辺方向の寸法の残りの部分つまりほぼ半分が開口部２６周囲の面５１の上に浮いた状態に位置している。つまりヒューズ回路基板３１は、基板支持部となる台状部５２の上に片持ち状に支持されており、主端子３３のスルーホール３３ａの周囲においては、ヒューズ回路基板３１と面５１とが離間し、両者間に十分な空間５３が形成されている。

　台状部５２は、回転軸６の軸方向に沿って見た平面視では細長い帯状をなしており、図６に示すように、ヒューズ回路素子３２が実装される領域の大部分が台状部５２の上に位置している。なお、ワイヤ端子部３６が突出するプラグ部材４１の端面４１ａは、ハウジング７の面５１よりも凹んだ位置つまりヒューズ回路基板３１からさらに離れた位置にあり、これにより、空間５３がさらに拡大している。

　このようにヒューズ回路基板３１の主端子３３とハウジング７の底壁部９との間に空間５３が確保された構成では、はんだ付けもしくは溶接の際にハウジング７側に逃げる熱が少なくなり、はんだ付けもしくは溶接の作業効率が向上する。大きな電流が流れるステータコイルのワイヤは、比較的に太く、かつ熱伝導率の高い銅などから形成されるため、はんだ付けもしくは溶接の際にワイヤを介して熱が逃げやすい。従って、はんだ付けもしくは溶接の際にヒューズ回路基板３１からハウジング７へとさらに熱が逃げると、はんだ付けもしくは溶接が困難となる懸念がある。上記実施例では、空間５３の形成により断熱作用が得られ、ワイヤとランド部３３ｂとの間でのはんだ付けもしくは溶接が可能となる。

　次に、図８および図９は、ヒューズ回路基板３１の支持構造を変更した第２実施例を示している。この第２実施例においては、底壁部９における開口部２６周囲の面５４がヒューズ回路基板３１の全体の領域に亘って同一高さに形成されている。そして、この面５４の四隅の４箇所に、基板支持部として比較的に小さな突起部５５がそれぞれ突出形成されている。４つの突起部５５は、それぞれ、ヒューズ回路基板３１の隅部を支持し、これによってヒューズ回路基板３１とハウジング７の面５４との間に空間５６が形成されている。

　この第２実施例によれば、ヒューズ回路基板３１のほぼ全面に亘って該ヒューズ回路基板３１とハウジング７の面５４との間に空間５６が形成されるので、はんだ付けもしくは溶接の際に、より確実に断熱がなされる。

　また、この第２実施例では、ヒューズ回路基板３１に実装されたヒューズ回路素子３２の裏面側がハウジング７の底壁部９から離れており、断熱された状態となる。そのため、ヒューズ３８が外部の熱的影響を受けにくくなる。すなわち、ヒューズ３８はヒータ３９が発生する熱によって溶断するため、例えばヒータ３９の熱が外部へ逃げたり、逆に外部から熱がヒューズ３８に加わったりすると、遮断特性が影響を受ける懸念がある。従って、ヒューズ回路素子３２はできるだけ外部に対して断熱されていることが好ましい。第２実施例では、ヒューズ回路基板３１とハウジング７の面５４との間の空間５６がヒューズ回路素子３２に対する断熱にも寄与し、運転中におけるハウジング７からの熱的影響が少なくなる。

　次に、図１０および図１１は、ヒューズ回路基板３１の支持構造を変更した第３実施例を示している。この第３実施例においては、ヒューズ回路基板３１を配置すべき領域に対応して、ハウジング７の底壁部９にヒューズ回路基板３１の実質的に全面が当接する平坦な面５８が形成されている。この面５８は、基板支持部として機能する。６本のワイヤ端子部３６は、この面５８を貫通してヒューズ回路基板３１側へ直線的に延びており、それぞれ主端子３３のスルーホール３３ａを貫通する。

　ここで、個々のワイヤ端子部３６の周囲には、ワイヤ端子部３６を中心とした同心円状の孔からなる凹部５９が形成されている。つまり、この実施例では、プラグ部材４１がハウジング７の底壁部９表面に露出しておらず、端面４１ａがハウジング７の底壁部９によって覆われている。そして、底壁部９の面５８とプラグ部材４１の端面４１ａとの間に円筒形の孔が加工されており、端面４１ａを底面とした凹部５９が形成されている。この凹部５９によって、スルーホール３３ａの周囲においてヒューズ回路基板３１とプラグ部材４１の端面４１ａとの間に空間が形成されることとなる。円形の凹部５９の径は、少なくともヒューズ回路基板３１下面側のランド部３３ｂの径よりも大きいことが望ましい。

　この第３実施例によれば、主端子３３の下面側がハウジング７の底壁部９と密接せず、凹部５９によって空間が形成されているので、第１，第２実施例と同様に、はんだ付けもしくは溶接の際に、断熱がなされ、ハウジング７に逃げる熱が少なくなる。

　次に、図１２および図１３は、ヒューズ回路基板３１の支持構造を変更した第４実施例を示している。この第４実施例においては、ヒューズ回路基板３１を配置すべき領域に対応して、基板支持部として機能する平坦な面６１が形成されている。この面６１には、６本のワイヤ端子部３６が並んだプラグ部材４１が嵌合する長円形の開口部２６が開口しており、この開口部２６の周囲にヒューズ回路基板３１が当接している。ここで、プラグ部材４１の端面４１ａは、開口部２６の中で面６１から後退して位置しており、これによって、ヒューズ回路基板３１と端面４１ａとの間に空間６２が形成されている。

　この第４実施例においても、ヒューズ回路基板３１の主端子３３の下面側に空間６２が確保されていることで、はんだ付けもしくは溶接の際にハウジング７側に逃げる熱が少なくなり、はんだ付けもしくは溶接の作業効率が向上する。

　次に、図１４および図１５は、ヒューズモジュール２２を変更した第５実施例を示している。図１４は、第５実施例のヒューズモジュール２２を備えた電動アクチュエータ装置の斜視図であり、図１５は、第５実施例のヒューズモジュール２２を単体で示す斜視図である。

　この第５実施例においては、ヒューズ回路基板３１の中央（つまり２つのヒューズ回路素子３２の間）に貫通孔７１が形成されており、この貫通孔７１を通るネジ７２によってヒューズモジュール２２が底壁部９に固定されている。従って、ヒューズモジュール２２をより堅固に支持することができる。特に、ワイヤ端子部３６を主端子３３にはんだ付けもしくは溶接する前にヒューズ回路基板３１がハウジング７に堅固に固定されるので、はんだ付けもしくは溶接が容易となる。

　以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では２系統のステータコイルに対応して２系統のヒューズ回路を備えているが、１系統のステータコイルのみを備えた電動モータであれば、１系統のヒューズ回路でよい。また、ヒューズ回路の具体的な構成ならびに配置等は上記実施例に限定されない。

　また、上記実施例では、ヒューズ回路基板３１を例に説明したが、特許文献１のような中性点リレー用の小型回路基板についても本発明は適用が可能であり、さらには、インバータモジュール２１の支持に本発明を適用することもできる。

　また、本発明は、上記のパワーステアリング装置用電動アクチュエータのモータ駆動装置に限定されず、種々の用途の電動モータに適用が可能である。

　以上のように、本発明は、
　ステータコイルを有する電動モータと一体に構成され、該電動モータを駆動制御するモータ駆動装置であって、
　上記電動モータを収容したハウジングの端部に、それぞれ直線状に突出した形に配置され、それぞれ上記ステータコイルのワイヤの一端からなる複数のワイヤ端子部と、
　上記ワイヤ端子部がそれぞれ挿通される複数のスルーホールを有し、かつ上記ステータコイルへの電力供給回路の一部が実装された回路基板と、
　上記回路基板を、少なくとも各スルーホールの周囲において該回路基板とこれに対向する上記ハウジングの外表面との間に空間を形成するように支持する基板支持部と、
　を備え、
　上記空間を通して上記スルーホールに挿通された上記ワイヤ端子部がスルーホールのランド部にはんだ付けもしくは溶接されている。

　好ましい一つの態様では、上記回路基板には、電力供給回路の一部として、各相のステータコイルから中性点に至る相回路を制御回路からの遮断信号に応答して遮断可能なヒューズ回路が実装されている。

　例えば、上記ヒューズ回路は、複数の相回線に対応した複数のヒューズとこれらヒューズを溶断させるヒータとを含むヒューズ回路素子としてパッケージに収容されており、このヒューズ回路素子が上記回路基板に実装されている。

　また、好ましい一つの態様では、
　上記ハウジングの複数のワイヤ端子部が突出する領域の周囲に、複数の基板支持部が突起状に形成されており、
　この複数の基板支持部によって、上記ワイヤ端子部が突出するハウジングの面から離れた位置に上記回路基板が支持されており、これによって上記空間が形成されている。

　他の好ましい一つの態様では、
　上記回路基板は、矩形をなす基板の一辺に沿って複数のスルーホールが並んで配置されており、
　この回路基板は、上記一辺とは反対側となる部分において上記基板支持部に片持ち状に支持されており、これによって上記空間が形成されている。

　さらに他の好ましい一つの態様では、
　上記回路基板は、上記基板支持部となるハウジングの面に接した状態で支持されており、
　上記面には、上記ワイヤ端子部を個々に囲む凹部が形成されており、この凹部によって上記空間が形成されている。

Claims

　ステータコイルを有する電動モータと一体に構成され、該電動モータを駆動制御するモータ駆動装置であって、
　上記電動モータを収容したハウジングの端部に、それぞれ直線状に突出した形に配置され、それぞれ上記ステータコイルのワイヤの一端からなる複数のワイヤ端子部と、
　上記ワイヤ端子部がそれぞれ挿通される複数のスルーホールを有し、かつ上記ステータコイルへの電力供給回路の一部が実装された回路基板と、
　上記回路基板を、少なくとも各スルーホールの周囲において該回路基板とこれに対向する上記ハウジングの外表面との間に空間を形成するように支持する基板支持部と、
　を備え、
　上記空間を通して上記スルーホールに挿通された上記ワイヤ端子部がスルーホールのランド部にはんだ付けもしくは溶接されている、モータ駆動装置。
　上記回路基板には、電力供給回路の一部として、各相のステータコイルから中性点に至る相回路を制御回路からの遮断信号に応答して遮断可能なヒューズ回路が実装されている、請求項１に記載のモータ駆動装置。
　上記ヒューズ回路は、複数の相回線に対応した複数のヒューズとこれらヒューズを溶断させるヒータとを含むヒューズ回路素子としてパッケージに収容されており、このヒューズ回路素子が上記回路基板に実装されている、請求項２に記載のモータ駆動装置。
　上記ハウジングの複数のワイヤ端子部が突出する領域の周囲に、複数の基板支持部が突起状に形成されており、
　この複数の基板支持部によって、上記ワイヤ端子部が突出するハウジングの面から離れた位置に上記回路基板が支持されており、これによって上記空間が形成されている、請求項１～３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
　上記回路基板は、矩形をなす基板の一辺に沿って複数のスルーホールが並んで配置されており、
　この回路基板は、上記一辺とは反対側となる部分において上記基板支持部に片持ち状に支持されており、これによって上記空間が形成されている、請求項１～３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
　上記回路基板は、上記基板支持部となるハウジングの面に接した状態で支持されており、
　上記面には、上記ワイヤ端子部を個々に囲む凹部が形成されており、この凹部によって上記空間が形成されている、請求項１～３のいずれかに記載のモータ駆動装置。