WO2022172976A1

WO2022172976A1 - 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置

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Publication number: WO2022172976A1
Application number: PCT/JP2022/005266
Authority: WO
Inventors: 匡一森本
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2022-08-18
Also published as: EP4106154A1; JP2023104962A; JPWO2022172976A1; CN115315889A; JP2023104961A; US20230179070A1; JP7283638B2; JP2023104960A

Abstract

軸方向に小型化にしつつ、ターミナルブロックを取り付けても、モータと回路基板との電気的な接続に伴う回路基板への応力が抑制されている、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。電動駆動装置は、モータと、モータの回転を制御する電子制御装置とを備える。電子制御装置は、第１回路基板と、第１のヒートシンクと、第１のヒートシンクとの間で第１回路基板を挟む第２のヒートシンクと、第２のヒートシンクの側面に固定され、モータコイル配線と第１回路基板とを電気的に接続するターミナルブロックと、を含む。

Description

電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置

　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、モータと当該モータを制御するコントロールユニットとを一体にした駆動装置が記載されている。

特開２０１２－２３９２９６号公報

　特許文献１の電動駆動装置では、モータのモータ配線とパワーモジュールの端子とを接続するターミナルブロック（ターミナルホルダ）を有している。これにより、特別な道具を必要とせず容易にモータとコントロールユニットとの電気的な接続又は切断をすることができる。

　これに対して、回路基板に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を実装し、パワーモジュールが占める高さを減らし、小型にしたい要求がある。

　しかしながら、ターミナルブロックとモータ配線とは、ネジで押圧することで電気的に結合しているので、押圧に伴う応力が、回路基板へかかることがある。回路基板は、電界効果トランジスタの発熱により、熱応力も加わるので、ターミナルブロックからの応力が抑制されることが望ましい。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、軸方向に小型化にしつつ、ターミナルブロックを取り付けても、モータと回路基板との電気的な接続に伴う回路基板への応力が抑制されている、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、モータと、前記モータの回転を制御する電子制御装置と、を備えた電動駆動装置であって、前記モータは、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、モータコイルと、前記モータコイルに給電するためのモータコイル配線を有し、前記モータロータを回転させ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第１ハウジングと、前記シャフトの前記反負荷側に設けられた磁石と、を含み、前記電子制御装置は、前記モータコイルを励磁する電流を出力するトランジスタと、前記シャフトの前記軸方向の延長線上に配置された回転角度センサとが実装され、前記シャフトの前記反負荷側に配置された第１回路基板と、前記第１回路基板の前記反負荷側に設けられた第１のヒートシンクと、前記第１回路基板の前記負荷側に設けられ、前記第１のヒートシンクとの間で前記第１回路基板を挟む第２のヒートシンクと、前記第２のヒートシンクの側面に固定され、前記モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続するターミナルブロックと、を含む。

　これにより、第１回路基板は、第１ヒートシンクと第２ヒートシンクとで軸方向に挟まれる。このため、モータのシャフトに平行な軸方向の大きさが抑制され、電動駆動装置が小さくなる。ターミナルブロックは、第２ヒートシンクの側面に固定され、支持されている。このため、ターミナルブロックがネジで押圧されても、押圧に伴う応力が、第２ヒートシンクにかかり、第１回路基板へかかる応力が低減する。その結果、第１回路基板の寿命が延び、電子駆動装置の信頼性が向上する。

　望ましい態様として、前記第１ハウジングには工具挿入孔があり、前記モータは、前記工具挿入孔を塞ぎ、前記第１ハウジングに着脱可能な側面カバーを備える。これにより、モータと電子制御装置との電気的な接続又は切断は、側面カバーの着脱により、容易に可能となる。

　望ましい態様として、前記第１回路基板は、前記第１のヒートシンク側に前記トランジスタが実装され、前記第２のヒートシンク側に電解コンデンサが実装されている。これにより、第１回路基板の両面が有効活用され、第１回路基板の径方向も小型にできる。

　望ましい態様として、前記第２のヒートシンクは、前記電解コンデンサを覆う天板を有し、前記電解コンデンサとは重なり合わない位置の前記天板に開けられた前記軸方向の貫通孔には、前記磁石が挿入される。これにより、電解コンデンサの冷却が第２ヒートシンクの天板への熱伝導で促進される。そして、電解コンデンサの軸方向の大きさで生じる第２ヒートシンクの側面をターミナルブロックとの当接面として利用することができる。また、電解コンデンサとは重なり合わない位置も、磁石が挿入されることで、磁石の径方向外側の空間も電解コンデンサの配置領域として利用することができる。その結果、電動駆動装置の軸方向の大きさが小さくなる。

　望ましい態様として、前記天板は、複数の前記電解コンデンサの高さに応じて、段差がある。これにより、第２ヒートシンクは、各電解コンデンサの大きさに応じた最小限の容積となり、電動駆動装置の軽量化に寄与する。

　望ましい態様として、前記トランジスタを有するパワー回路を制御する制御回路を有する第２回路基板を有し、前記第２回路基板は、前記第１のヒートシンクの前記反負荷側に配置され、前記第１のヒートシンクに開けられた前記軸方向の貫通孔に挿入された基板間コネクタにより、前記第１回路基板と電気的に接続されている。これにより、第１ヒートシンクの軸方向の両面を放熱面として利用することができる。

　望ましい態様として、前記トランジスタに供給する電流を制御する制御回路を有する第２回路基板をさらに備え、前記第２回路基板は、前記第１のヒートシンクに設けられた収容空間に収容される。これにより、電動駆動装置の軸方向の大きさが小さくなる。

　望ましい態様として、前記モータステータは、第１コイルグループに接続される第１モータコイル配線と、第２コイルグループに接続される第２モータコイル配線とを備え、前記第１モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続する一方のターミナルブロックと、前記第２モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続する他方のターミナルブロックとは、前記第２のヒートシンクを挟む位置に配置される。これにより、コイル配線が冗長化されても、第２ヒートシンクの複数の側面を利用することにより、モータの径方向の大きさは抑制される。

　望ましい態様として、前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとは、固定部材で連結されている。これにより、ターミナルブロックがネジで押圧されても、押圧に伴う応力が、第２ヒートシンクにかかり、ボルトを介して第１ヒートシンクへ伝達される。その結果、第１回路基板へかかる応力がさらに低減する。

　望ましい態様として、前記第１のヒートシンクを覆う金属製の蓋体と、前記蓋体を貫通する電源入力端子を有するコネクタと、ノイズ除去用のチョークコイル及びコンデンサと、一端が前記電源入力端子に接続され、前記第１回路基板及び前記第２回路基板に電力を供給するリードフレーム配線と、前記第１回路基板へ接続する第１電源端子と、前記第２回路基板へ接続する第２電源端子とが樹脂でモールドされた電源配線モジュールと、前記蓋体との間に、前記電源配線モジュールを挟む第３のヒートシンクと、をさらに備える。これにより、電源配線モジュール内の電源配線があるので、第１回路基板にある電源配線の面積が抑制される。その結果、第１回路基板の面積が抑制され、電子制御装置は、径方向の大きさが小さくなる。また、電源配線モジュールが第３のヒートシンク及び蓋体に挟まれるので、チョークコイルの放熱性を高めることができる。その結果、第１のヒートシンク内の温度上昇が抑制される。

　望ましい態様として、前前記電源配線モジュールは、複数の第１位置決め凸部が前記蓋体側に突出し、前記第１位置決め凸部が前記蓋体の位置決め穴に挿入されている。これにより、蓋体に電源配線モジュールを組み付けしやすくなり、誤って電源配線モジュールがコネクタに接触しにくくなる。

　望ましい態様として、前記第３のヒートシンクは、第１凹部を有し、前記蓋体は、第２凹部を有し、前記チョークコイルの第１面は、前記電源配線モジュールの第１面から突出し、前記第１凹部に挿入され、前記チョークコイルの第２面は、前記電源配線モジュールの第１面とは反対側の前記電源配線モジュールの第２面から突出し、前記第２凹部に挿入されている。これにより、チョークコイルの両面の放熱性が高くなる。

　望ましい態様として、前記第１電源端子は、前記第２電源端子よりも長い。これにより、電源配線モジュールから軸方向に位置が異なる第１回路基板及び第２回路基板の両方に電力が供給される。

　望ましい態様として、前記電源配線モジュールにおいて、前記第１電源端子及び前記第２電源端子の基部の樹脂が、前記基部の周囲よりも肉厚である。これにより、第１電源端子及び第２電源端子が軸方向に対して、傾きにくくなる。

　望ましい態様として、前記モータコイルは、第１コイル系統と、第２コイル系統を含み、前記第１回路基板は、前記第１コイル系統に電流を供給する第１パワー回路と、前記第２コイル系統に電流を供給する第２パワー回路とを含み、前記電源配線モジュールは、前記リードフレーム配線が第１電源回路と、第２電源回路とを含み、前記第１電源回路の第１電源端子が、前記第１パワー回路に接続され、前記第２電源回路の第１電源端子が、前記第２パワー回路に接続される。これにより、電源配線モジュールは、２系統の電力を独立して受け入れている。その結果、仮に一方の電力系統が機能しなくても、他方の電力系統が機能でき、電動駆動装置の機能継続が高まる。

　望ましい態様として、前記リードフレーム配線の電力入力部に隣接する空間には、前記樹脂に電力入力用の貫通孔が開けられており、前記蓋体を貫通した前記コネクタの前記電源入力端子が前記電力入力用の貫通孔に挿入され、前記電力入力部と前記電源入力端子とが電気的に接続されている。これにより、絶縁性を確保し、かつ軸方向の厚みを抑制しつつ、コネクタと電源配線モジュールとが電気的に接続できる。

　望ましい態様として、前記第３のヒートシンクは、第１ベース面と、前記第１ベース面とは反対側の第２ベース面とを有し、前記第２回路基板は、集積回路を有し、前記集積回路は、前記第１ベース面と対向し、前記電源配線モジュールの前記ノイズ除去用のチョークコイル及び前記コンデンサは、前記第２ベース面と対向する。これにより、集積回路の発熱は、ヒートシンクへ伝熱され、集積回路の温度上昇が抑制される。また、ノイズ除去用のチョークコイル及びコンデンサの発熱は、ヒートシンクへ伝熱される。

　望ましい態様として、前記第３のヒートシンクは、前記第１ベース面より前記第２回路基板側に突出する放熱面を有し、前記放熱面は、前記集積回路に前記軸方向で重なる位置にある。これにより、制御回路を構成する集積回路の発熱が効率よくヒートシンクに伝達される。

　望ましい態様として、電動パワーステアリング装置は、上述した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。電動駆動装置の信頼性が向上するので、電動パワーステアリング装置の信頼性も向上する。

　本発明によれば、軸方向に小型化にしつつ、ターミナルブロックを取り付けても、モータと第１回路基板との電気的な接続に伴う第１回路基板への応力が抑制されている、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との関係を示す説明図である。図７は、実施形態に係る電動駆動装置の構成例を示す分解斜視図である。図８は、実施形態に係るＥＣＵの構成例を示す斜視図である。図９は、実施形態に係るＥＣＵの構成例を示す分解斜視図である。図１０Ａは、実施形態に係るターミナルブロックをパワー基板に取り付ける構成例を示す分解斜視図である。図１０Ｂは、実施形態に係るターミナルブロックにモータコイル配線を取り付ける構成例を示す分解斜視図である。図１１は、実施形態に係るターミナルブロックをパワー基板に取り付ける構成例を示す斜視図である。図１２は、実施形態に係る制御基板を配線モジュールに取り付ける構成例を示す分解斜視図である。図１３Ａは、実施形態に係るヒートシンクの上面斜視図である。図１３Ｂは、実施形態に係るヒートシンクの放熱面と第２回路基板との位置関係を説明するための説明図である。図１３Ｃは、実施形態に係る第２回路基板の上面斜視図である。図１４は、実施形態に係る第２回路基板が取り付けられたカバー及びコネクタの上面を示す平面図である。図１５は、図１４のＸＶ―ＸＶ断面を示す断面図である。図１６は、図１４のＸＶＩ―ＸＶＩ断面を示す断面図である。図１７は、実施形態に係るカバー及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。図１８は、実施形態に係る第２ハウジングに蓋体を組み付ける治具を示す説明図である。図１９Ａは、実施形態に係る電源配線モジュールの反負荷側を示す平面図である。図１９Ｂは、実施形態に係る電源配線モジュールの負荷側を示す平面図である。図１９Ｃは、実施形態の電源配線モジュールの斜視図である。図２０は、実施形態の電源配線モジュールの等価回路を示す回路図である。図２１は、図１４のＸＸＩ―ＸＸＩの矢視部分断面を示す断面図である。図２２は、図１４のＸＸＩＩ―ＸＸＩＩの矢視部分断面を示す断面図である。図２３は、図１４のＸＸＩＩＩ―ＸＸＩＩＩの矢視部分断面を示す断面図である。

　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１９１と、ステアリングシャフト１９２と、ユニバーサルジョイント１９６と、インターミディエイトシャフト１９７と、ユニバーサルジョイント１９８と、第１ラックアンドピニオン機構１９９と、タイロッド１７２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１９２の操舵トルクを検出するトルクセンサ１９４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１７５と、第２ラックアンドピニオン機構１７０と、を備える。車速センサ１８２、電源装置１８３（例えば車載のバッテリ）、及びイグニッションスイッチ１８４は、車体に備えられる。車速センサ１８２は、車両１０１の走行速度を検出する。車速センサ１８２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１８４がオンの状態で電源装置１８３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１９２は、入力軸１９２Ａと、出力軸１９２Ｂと、トーションバー１９２Ｃと、を備える。入力軸１９２Ａは、一方の端部がステアリングホイール１９１に接続され、他方の端部がトーションバー１９２Ｃに接続される。出力軸１９２Ｂは、一方の端部がトーションバー１９２Ｃに接続され、他方の端部がユニバーサルジョイント１９６に接続される。なお、トルクセンサ１９４は、トーションバー１９２Ｃのねじれを検出することで、ステアリングシャフト１９２に加わる操舵トルクを検出する。トルクセンサ１９４は、検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号ＴをＥＣＵ１０に出力する。ステアリングシャフト１９２は、ステアリングホイール１９１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１９７は、アッパーシャフト１９７Ａと、ロアシャフト１９７Ｂとを有し、出力軸１９２Ｂのトルクを伝達する。アッパーシャフト１９７Ａは、ユニバーサルジョイント１９６を介して出力軸１９２Ｂに接続される。一方、ロアシャフト１９７Ｂは、ユニバーサルジョイント１９８を介して第１ラックアンドピニオン機構１９９の第１ピニオンシャフト１９９Ａに接続される。アッパーシャフト１９７Ａとロアシャフト１９７Ｂ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１９９は、第１ピニオンシャフト１９９Ａと、第１ピニオンギヤ１９９Ｂと、ラックシャフト１９９Ｃと、第１ラック１９９Ｄと、を有する。第１ピニオンシャフト１９９Ａは、一方の端部がユニバーサルジョイント１９８を介してロアシャフト１９７Ｂに接続され、他方の端部が第１ピニオンギヤ１９９Ｂに接続される。ラックシャフト１９９Ｃに形成された第１ラック１９９Ｄは、第１ピニオンギヤ１９９Ｂと噛み合う。ステアリングシャフト１９２の回転運動は、インターミディエイトシャフト１９７を介して第１ラックアンドピニオン機構１９９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１９９によりラックシャフト１９９Ｃの直線運動に変換される。タイロッド１７２は、ラックシャフト１９９Ｃ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１９４から操舵トルク信号Ｔを取得し、車速センサ１８２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１７５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１７５Ａと、ウォームシャフト１７５Ａと噛み合うウォームホイール１７５Ｂ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１７５Ａを介してウォームホイール１７５Ｂ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１７５側を負荷側端部といい、シャフト３１の減速装置１７５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１７０は、第２ピニオンシャフト１７１Ａと、第２ピニオンギヤ１７１Ｂと、第２ラック１７１Ｃと、を有する。第２ピニオンシャフト１７１Ａは、一方の端部がウォームホイール１７５Ｂ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１７１Ａは、他方の端部が第２ピニオンギヤ１７１Ｂに接続される。ラックシャフト１９９Ｃに形成された第２ラック１７１Ｃは、第２ピニオンギヤ１７１Ｂと噛み合う。モータ３０の回転運動は、減速装置１７５を介して第２ラックアンドピニオン機構１７０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１７０によりラックシャフト１９９Ｃの直線運動に変換される。

　ステアリングホイール１９１に入力された運転者の操舵力は、ステアリングシャフト１９２、及びインターミディエイトシャフト１９７を介して、第１ラックアンドピニオン機構１９９に伝達される。第１ラックアンドピニオン機構１９９は、伝達された操舵力をラックシャフト１９９Ｃの軸方向に加わる力としてラックシャフト１９９Ｃに伝達する。この際、ＥＣＵ１０は、ステアリングシャフト１９２に入力された操舵トルク信号Ｔをトルクセンサ１９４から取得する。ＥＣＵ１０は、車速信号ＳＶを車速センサ１８２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１７５を介して第２ラックアンドピニオン機構１７０に伝達される。第２ラックアンドピニオン機構１７０は、補助操舵トルクをラックシャフト１９９Ｃの軸方向に加わる力としてラックシャフト１９９Ｃ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１９１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１７０にアシスト力が付与されるディアルピニオン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、第１ピニオンギヤ１９９Ｂのみにアシスト力が付与されるシングルピニオンアシスト方式でもよい。電動パワーステアリング装置１００は、プーリ装置と、ボールねじ装置と、を備えたラックパラレル方式であってもよい。これに限定されず、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１９２にアシスト力が付与されるコラム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、電動駆動装置１は、ＥＣＵ１０及びモータ３０を備える。モータ３０のシャフト３１の負荷側端部には、歯車３０Ｇがあり、歯車３０Ｇが減速装置１７５に挿入されている。図３に示すコネクタＣＮＴは、図２に示すラックシャフト１９９Ｃ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。

　モータ３０は、第１ハウジング９３０を備える。第１ハウジング９３０は筒状である。第１ハウジング９３０は、モータハウジングとも呼ばれる。第１ハウジング９３０には、工具挿入孔３６Ｈがあり、工具挿入孔３６Ｈを塞ぎ、第１ハウジング９３０に着脱可能な側面カバー３６を備える。側面カバー３６が第１ハウジング９３０から取り外されると、工具挿入孔３６Ｈから、後述するターミナルブロック８０が露出する。

　また、ＥＣＵ１０の筐体であるヒートシンクには、防水通気フィルタ１０Ｂが設けられている。防水通気フィルタ１０Ｂは、通気可能であるが、防水性があり、水分の侵入を防ぐことができる。例えば、温度変化により、ＥＣＵ１０の内部と外部との圧力差が大きくなると、防水通気フィルタ１０Ｂを介して空気が移動して圧力差を小さくする。

　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、第１ハウジング９３０と、モータステータ９３１と、モータロータ９３２と、を備える。円筒状であるモータステータ９３１は、複数の第１モータコイル３７と、複数の第２モータコイル３８を含む。モータステータ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モータコイル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モータコイル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モータコイル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モータコイル３７を６つ含む。６つの第１モータコイル３７は、２つの第１モータコイル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モータコイル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モータコイル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モータコイル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モータコイル３８が集中巻きされるティース９３１ｂは、第１モータコイル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モータコイル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モータコイル３８を６つ含む。６つの第２モータコイル３８は、２つの第２モータコイル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モータコイル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モータコイル３７は、第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される２つの第１Ｕ相モータコイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相モータコイル３７Ｕｂと、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される２つの第１Ｖ相モータコイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相モータコイル３７Ｖｂと、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される２つの第１Ｗ相モータコイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相モータコイル３７Ｗｂと、を含む。第１Ｕ相モータコイル３７Ｕｂは、第１Ｕ相モータコイル３７Ｕａに対して直列に接続されている。第１Ｖ相モータコイル３７Ｖｂは、第１Ｖ相モータコイル３７Ｖａに対して直列に接続されている。第１Ｗ相モータコイル３７Ｗｂは、第１Ｗ相モータコイル３７Ｗａに対して直列に接続されている。第１モータコイル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相モータコイル３７Ｕｂ、第１Ｖ相モータコイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相モータコイル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モータコイル３８は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される２つの第２Ｕ相モータコイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相モータコイル３８Ｕｂと、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される２つの第２Ｖ相モータコイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相モータコイル３８Ｖｂと、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される２つの第２Ｗ相モータコイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相モータコイル３８Ｗｂと、を含む。第２Ｕ相モータコイル３８Ｕｂは、第２Ｕ相モータコイル３８Ｕａに対して直列に接続されている。第２Ｖ相モータコイル３８Ｖｂは、第２Ｖ相モータコイル３８Ｖａに対して直列に接続されている。第２Ｗ相モータコイル３８Ｗｂは、第２Ｗ相モータコイル３８Ｗａに対して直列に接続されている。第２モータコイル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モータコイル３７の巻き方向と同じである。また、第２Ｕ相モータコイル３８Ｕｂ、第２Ｖ相モータコイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相モータコイル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相モータコイル３７Ｕｂ及び第１Ｖ相モータコイル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相モータコイル３７Ｖｂ及び第１Ｗ相モータコイル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相モータコイル３７Ｕａ及び第１Ｗ相モータコイル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相モータコイル３８Ｕｂ及び第２Ｖ相モータコイル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相モータコイル３８Ｖｂ及び第２Ｗ相モータコイル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相モータコイル３８Ｕａ及び第２Ｗ相モータコイル３８Ｗｂを含む。

　第１Ｕ相電流Ｉ１ｕにより励磁される第１モータコイル３７は、第２Ｕ相電流Ｉ２ｕにより励磁される第２モータコイル３８に、モータステータ９３１の径方向で対向している。以下の説明において、モータステータ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相モータコイル３７Ｕａが第２Ｕ相モータコイル３８Ｕａに対向し、第１Ｕ相モータコイル３７Ｕｂが第２Ｕ相モータコイル３８Ｕｂに対向している。

　第１Ｖ相電流Ｉ１ｖにより励磁される第１モータコイル３７は、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖにより励磁される第２モータコイル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相モータコイル３７Ｖａが第２Ｖ相モータコイル３８Ｖａに対向し、第１Ｖ相モータコイル３７Ｖｂが第２Ｖ相モータコイル３８Ｖｂに対向している。

　第１Ｗ相電流Ｉ１ｗにより励磁される第１モータコイル３７は、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗにより励磁される第２モータコイル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相モータコイル３７Ｗａが第２Ｗ相モータコイル３８Ｗａに対向し、第１Ｗ相モータコイル３７Ｗｂが第２Ｗ相モータコイル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シャント抵抗ＳＲと、を有する。シャント抵抗ＳＲは、電流検出回路２５４のオペアンプＯＰに接続されている。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。３つのシャント抵抗ＳＲは、３つのスイッチング素子２５２にそれぞれ接続されている。１つのシャント抵抗ＳＲのみとし、１つのシャント抵抗ＳＲに３つのスイッチング素子２５２が接続されていてもよい。

　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。ゲート駆動回路２４２は、電源ラインに、後述するコンデンサ２５６を含む。

　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１９４で検出された操舵トルク信号Ｔと、車速センサ１８２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相モータコイル３７Ｕａ及び第１Ｕ相モータコイル３７Ｕｂを励磁し、第１Ｖ相電流Ｉ１ｖが第１Ｖ相モータコイル３７Ｖａ及び第１Ｖ相モータコイル３７Ｖｂを励磁し、第１Ｗ相電流Ｉ１ｗが第１Ｗ相モータコイル３７Ｗａ及び第１Ｗ相モータコイル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相モータコイル３８Ｕａ及び第２Ｕ相モータコイル３８Ｕｂを励磁し、第２Ｖ相電流Ｉ２ｖが第２Ｖ相モータコイル３８Ｖａ及び第２Ｖ相モータコイル３８Ｖｂを励磁し、第２Ｗ相電流Ｉ２ｗが第２Ｗ相モータコイル３８Ｗａ及び第２Ｗ相モータコイル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、コンデンサ２５３が並列に接続される。第１回路基板６０は、並列に接続された複数のコンデンサ２５３を備える。

　また、上記のように、インバータ回路２５１に電流検出回路２５４が接続される。電流検出回路２５４は、例えば、シャント抵抗ＳＲと接続されている。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モータコイル３７又は第２モータコイル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モータコイル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モータコイル３８へ流れる電流を遮断できる。このように、第１モータコイル３７へ流れる電流と、第２モータコイル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分解斜視図である。図８は、実施形態に係るＥＣＵの構成例を示す斜視図である。図７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。

　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３２は、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７に示すように、ＥＣＵ１０は、第１回路基板６０と、第２回路基板２０と、第２ハウジング１１と、蓋体４０と、電源配線モジュール９０と、コネクタＣＮＴとを有する。第２ハウジング１１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いる。第２ハウジング１１は、第１回路基板６０及び第２回路基板２０が発する熱を放熱するヒートシンクとして作用する。蓋体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、第２ハウジング１１と接合されている。これにより、第１回路基板６０及び第２回路基板２０が発する熱が第２ハウジング１１から伝わっても、蓋体４０から外部に効率よく放熱する。

　第２ハウジング１１は、底部１１５と、底部１１５の周りを囲む側壁部１１６とを有する。側壁部１１６の内側には、収容空間１１Ｒがある。蓋体４０が、封止部材１２を介して、第２ハウジング１１の収容空間１１Ｒを覆うことにより、第２ハウジング１１の収容空間１１Ｒが密閉される。封止部材ＯＲ２は、ゴムやエラストマーで形成された、いわゆるＯリングである。底部１１５の反負荷側には、電子部品を収容する凹部１１７がある。

　蓋体４０の負荷側の一方の面には、第２回路基板２０と、電源配線モジュール９０とが取り付けられ、蓋体４０の反負荷側の他方の面には、コネクタＣＮＴが取り付けられている。蓋体４０が第２ハウジング１１に取り付けられると、第２回路基板２０及び電源配線モジュール９０が、第２ハウジング１１の収容空間１１Ｒに収容される。これにより、ＥＣＵ１０の軸方向Ａｘの大きさが小さくなる。

　モータ３０の第１ハウジング９３０の反負荷側の端部には、フランジ３９が設けられている。フランジ３９には、軸方向Ａｘに雌ねじ部３９Ｈが設けられている。第２ハウジング１１の負荷側の端部には、フランジ１１１が設けられている。フランジ１１１には、軸方向Ａｘに貫通孔１１１Ｈが設けられている。ネジなどの固定部材Ｂ１は、貫通孔１１１Ｈを通り、雌ねじ部３９Ｈに締結することにより、第１ハウジング９３０と、第２ハウジング１１とを固定する。

　第２ハウジング１１の反負荷側の端部には、複数のフランジ１３１、１３２、１４１、１４２、１４３が設けられている。フランジ１３１には、軸方向Ａｘに貫通孔１３１Ｈが設けられている。フランジ１３２には、軸方向Ａｘに貫通孔１３２Ｈが設けられている。フランジ１４１には、軸方向Ａｘに雌ねじ部１４１Ｈが設けられている。フランジ１４２には、軸方向Ａｘに雌ねじ部１４２Ｈが設けられている。フランジ１４２には、軸方向Ａｘに雌ねじ部１４２Ｈが設けられている。

　図８に示すように、第２ハウジング１１は、支持体７０との間で、第１回路基板６０を挟む。支持体７０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、放熱性に優れるヒートシンクである。支持体７０の側面には、２つのターミナルブロック８０が取り付けられている。

　図９は、実施形態に係るＥＣＵの構成例を示す分解斜視図である。図１０Ａは、実施形態に係るターミナルブロックをパワー基板に取り付ける構成例を示す分解斜視図である。図９及び図１０Ａに示すように、ターミナルブロック８０は、基台８１と、取付金具８２と、導電端子８３とを有している。基台８１は、絶縁性の材料で形成され、端子間の絶縁性を確保する。導電端子８３の一端部は、第１回路基板６０に挿入され、第１回路基板６０と電気的に接続される。

　図１０Ｂは、実施形態に係るターミナルブロックにモータコイル配線を取り付ける構成例を示す分解斜視図である。導電端子８３の他端部は、取付金具８２と電気的に接続されている。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、取付金具８２には、図７及び図１０Ｂに示すネジなどの固定部材ＢＭが貫通する貫通孔８２Ｈを備える。モータ３０の第１モータコイル配線３２１又は第２モータコイル配線３２２は、貫通孔３２Ｈを有している。第１モータコイル配線３２１又は第２モータコイル配線３２２は、基台８１の挿入穴８１Ｈに挿入され、貫通孔８２Ｈと貫通孔３２Ｈとが連通する位置で、固定部材ＢＭが貫通し、第１モータコイル配線３２１又は第２モータコイル配線３２２の裏面にあるナット（不図示）と締結する。これにより、一方のターミナルブロック８０は、第１回路基板６０とモータ３０の第１モータコイル配線３２１とを電気的に接続し、他方のターミナルブロック８０は、第１回路基板６０とモータ３０の第２モータコイル配線３２２とを電気的に接続する。なお、取付金具８２は、導電端子８３と密着固定されていてもよく、取付金具８２が導電端子８３と一体となり、１つの部品となっていてもよい。

　支持体７０は、高さの異なる第１天板７１と第２天板７９とを有している。第１天板７１及び第２天板７９は、第１回路基板６０との間にあるコンデンサ２５３、２５６の高さに応じて大きさが異なっている。コンデンサ２５３、２５６と、第１天板７１及び第２天板７９との間には、放熱材を介在させており、コンデンサ２５３、２５６の熱が第１天板７１及び第２天板７９へ伝達されるので、コンデンサ２５３、２５６の劣化が抑制される。コンデンサ２５３、２５６は、例えば、電解コンデンサである。

　図９に示すように、第２ハウジング１１の負荷側には、平坦な放熱面１１２と、凹部１１３と、凸部１１４とがある。第２ハウジング１１には、第１貫通孔１１９と第２貫通孔１１８とが軸方向Ａｘに貫通している。第２貫通孔１１８には、電源配線モジュール９０の一部が挿入され、第１電源端子９３が第１回路基板６０へ到達する。第１貫通孔１１９には、基板間コネクタのプラグ６２が挿入され、第２回路基板２０のレセプタクル６１（図１２参照）へ到達する。この基板間コネクタは、第１回路基板６０と第２回路基板２０との間で信号を伝達する。また、プラグ６２と、レセプタクル６１とを有する基板間コネクタは、フローティングコネクタと呼ばれ、可動部を備えており、プラグ６２とレセプタクル６１とが結合した嵌合時の位置ずれを吸収できる。

　凸部１１４には、負荷側の上面から軸方向Ａｘに開けられた雌ねじ部１１４Ｈがある。複数の凸部１１４のうち、一部の凸部１１４は、第１回路基板６０の切欠き６０Ｎの中で、支持体７０に対向する。他の一部の凸部１１４は、図１０Ａに示す第１回路基板６０の貫通孔６０Ｈ２に対向する。支持体７０には、軸方向Ａｘに貫通する貫通孔７２Ｈがある。ネジなどの固定部材Ｂ２は、貫通孔７２Ｈ、第１回路基板６０の切欠き６０Ｎ又は貫通孔６０Ｈ２を通り、雌ねじ部１１４Ｈに締結される。

　図１０Ａに示すように、支持体７０は、基部７２と、基部７２から負荷側に突出した第１天板７１を有する。また、支持体７０は、２つの第１側面７４と、２つの第２側面７５と、を有している。第１側面７４及び第２側面７５は、基部７２と第１天板７１との間をそれぞれ接続している。支持体７０は、２つの第２側面７５からそれぞれ遠ざかるように、第２方向に延びている２つの第２天板７９を有している。

　支持体７０の第１天板７１には、軸方向Ａｘに貫通する貫通孔７６が開けられている。貫通孔７６には、シャフト３１の反負荷側の端部にある、磁石３２（図７参照）が挿入される。その結果、磁石３２が、第１回路基板６０に実装された回転角度センサ２３ａの近傍に配置される。また、支持体７０の側面にも、貫通孔７７が開けられている。ターミナルブロック８０が支持体７０に取り付けられると、貫通孔７７が塞がれる。貫通孔７７の大きさの分、支持体７０が軽量化される。

　図１１は、実施形態に係るターミナルブロックをパワー基板に取り付ける構成例を示す斜視図である。図１１に示す支持体７０には、反負荷側に開口する雌ねじ部７８が４つ設けられている。ネジなどの固定部材Ｂ３が第１回路基板６０の貫通孔６０Ｈ１を貫通して、雌ねじ部７８に締結されると、図１１に示すように、支持体７０と第１回路基板６０とが密着した状態で固定される。対角に位置する反負荷側に開口する雌ねじ部７８が、それぞれ点対称であることが望ましい。これにより、支持体７０と第１回路基板６０とが組み付け易くなる。

　図１０Ａ及び図１１に示すように、第１回路基板６０は、基板本体の両面に実装された複数の電子部品と、を有する。第１回路基板６０の基板本体は、例えば、樹脂等で形成されたプリント基板である。１枚の基板本体に実装された複数の電子部品には、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、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）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、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。

　図１０Ａに示すように、第１回路基板６０の第１面６０Ａには、コンデンサ２５３、２５６が実装されている。図９に示すように、第１回路基板６０に支持体７０が取り付けられると、コンデンサ２５３、２５６は、支持体７０に覆われる。

　図１０Ａに示すように、第１回路基板６０の第１面６０Ａには、回転角度センサ２３ａが実装されている。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１０Ａに示すように、第１回路基板６０の第２面６０Ｂ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。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。図６に示すように、シャント抵抗ＳＲは、電流検出回路２５４に接続されている。

　電界効果トランジスタＴＲは、ＴＩＭ（Thermal　Interface　Material）と呼ばれる放熱材を介して、図９に示す第２ハウジング１１の放熱面１１２に接している。放熱材は、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、第１回路基板６０の基板本体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。シャント抵抗ＳＲは、図９に示す第２ハウジング１１の凹部１１３の中に配置される。凹部１１３の中には、放熱材がある。

　図１０Ａに示すように、ターミナルブロック８０の基台８１の両側には、脚部８４が支持体７０側に延びており、脚部８４の端部８５には、貫通孔８５Ｈが開けられている。ネジなどの固定部材Ｂ４が貫通孔８５Ｈを通して、第１側面７４の当接面７３にある雌ねじ部７３Ｈに締結される。

　ここで、図１０Ａに示す第１側面７４の当接面７３と、図１０Ｂに示す取付金具８２の固定部材ＢＭの当接面とは、平行である。このため、ターミナルブロック８０がネジなどの固定部材ＢＭで押圧されても、押圧に伴う応力が、脚部８４の端部８５を介して、第１側面７４の当接面７３で受け止められる。その結果、導電端子８３の変形や、第１回路基板６０に加わる応力が抑制される。

　以上説明したように、ＥＣＵ１０は、第１回路基板６０と、第２ハウジング１１と、ヒートシンクとなる支持体７０と、ターミナルブロック８０とを含む。第１回路基板６０には、第１モータコイル３７又は第２モータコイル３８を励磁する電流を出力する電界効果トランジスタＴＲと、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上に配置された回転角度センサ３１ａとが実装されている。第２ハウジング１１は、第１回路基板６０の反負荷側に設けられている。支持体７０は、第１回路基板６０の負荷側に設けられ、第２ハウジング１１との間で第１回路基板６０を挟む。ターミナルブロック８０は、ヒートシンクである支持体７０の第１側面７４の当接面７３に固定され、第１モータコイル配線３２１又は第２モータコイル配線３２２と、第１回路基板６０とを電気的に接続する。

　これにより、第１回路基板６０は、第２ハウジング１１とヒートシンクである支持体７０とで軸方向Ａｘに挟まれる。このため、モータ３０のシャフト３１に平行な軸方向Ａｘの大きさが抑制され、電動駆動装置１が小さくなる。ターミナルブロック８０は、支持体７０の第１側面７４の当接面７３に固定され、支持されている。このため、ターミナルブロック８０がネジなどの固定部材ＢＭで押圧されても、押圧に伴う応力が、支持体７０にかかり、第１回路基板６０へかかる応力が低減する。その結果、第１回路基板６０の寿命が延び、電動駆動装置１の信頼性が向上する。

　第１ハウジング９３０には工具挿入孔３６Ｈがある。そして、モータ３０は、工具挿入孔３６Ｈを塞ぎ、第１ハウジング９３０に着脱可能な側面カバー３６を備える。これにより、モータ３０とＥＣＵ１０との電気的な接続又は切断は、側面カバー３６の着脱により、容易に可能となる。

　第１回路基板６０は、第２ハウジング１１側の第２面６０Ｂに電界効果トランジスタＴＲが実装され、支持体７０側の第１面６０Ａに電解コンデンサであるコンデンサ２５３、２５６が実装されている。これにより、第１回路基板６０の両面が有効活用され、第１回路基板６０の径方向も小型にできる。

　支持体７０は、コンデンサ２５３を覆う第１天板７１を有し、コンデンサ２５３とは重なり合わない位置の天板に開けられた軸方向の貫通孔７６には、磁石３２が挿入される。これにより、コンデンサ２５３の冷却が第１天板７１への熱伝導で促進される。そして、コンデンサ２５３の軸方向Ａｘの大きさで生じる支持体７０の第１側面７４をターミナルブロック８０との当接面７３として利用することができる。また、コンデンサ２５３とは重なり合わない位置も、磁石３２が挿入されることで、磁石３２の径方向外側の空間もコンデンサ２５３の配置領域として利用することができる。その結果、電動駆動装置１の軸方向Ａｘの大きさが小さくなる。

　第１天板７１及び第２天板７９との間には段差がある。これにより、支持体７０は、各コンデンサ２５３、２５６の大きさに応じた最小限の容積のヒートシンクとなり、電動駆動装置１の軽量化に寄与する。

　図１２は、実施形態に係る制御基板を配線モジュールに取り付ける構成例を示す分解斜視図である。図１２に示すようにＥＣＵ１０は、それぞれ電界効果トランジスタＴＲを有する第１パワー回路２５Ａ、第２パワー回路２５Ｂを制御する制御回路２４を有する第２回路基板２０を有する。第２回路基板２０は、第２ハウジング１１の反負荷側に配置される。第２ハウジング１１に開けられた軸方向Ａｘの第１貫通孔１１９に挿入された基板間コネクタにより、第１回路基板６０と第２回路基板２０とは電気的に接続されている。これにより、第２ハウジング１１の軸方向の両面が放熱面として利用され、第２ハウジングは、ヒートシンクとして作用する。

　第２回路基板２０は、第２ハウジング１１に設けられた収容空間１１Ｒに収容される。これにより、電動駆動装置１の軸方向Ａｘの大きさが小さくなる。

　モータステータ９３１は、第１コイルグループＧｒ１に接続される第１モータコイル配線３２１と、第２コイルグループＧｒ２に接続される第２モータコイル配線３２２とを備える。ターミナルブロック８０は、２つあり、一方のターミナルブロック８０と、他方のターミナルブロック８０とは、支持体７０を挟む位置に配置される。ここで、一方のターミナルブロック８０は、第１モータコイル配線３２１と第１回路基板６０とを電気的に接続し、他方のターミナルブロック８０は、第２モータコイル配線３２２と第１回路基板６０とを電気的に接続する。これにより、モータコイル配線が冗長化されても、支持体７０の複数の側面を利用することにより、モータ３０の径方向の大きさは抑制される。

　第２ハウジング１１と支持体７０とは、ネジなどの固定部材Ｂ２で連結されている。これにより、ターミナルブロック８０がネジなどの固定部材ＢＭで押圧されても、押圧に伴う応力が、支持体７０、固定部材Ｂ２、第２ハウジング１１へ伝達される。その結果、第１回路基板６０へかかる応力がさらに低減する。

　図１３Ａは、実施形態に係るヒートシンクの上面斜視図である。図１３Ｂは、実施形態に係るヒートシンクの放熱面と第２回路基板との位置関係を説明するための説明図である。図１３Ｃは、実施形態に係る第２回路基板の上面斜視図である。図１４は、実施形態に係る第２回路基板が取り付けられたカバー及びコネクタの上面を示す平面図である。図１５は、図１４のＸＶ―ＸＶ断面を示す断面図である。図１６は、図１４のＸＶＩ―ＸＶＩ断面を示す断面図である。図１７は、実施形態に係るカバー及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。

　図１２に示すように、第２回路基板２０は、基板本体の両面に実装された複数の電子部品と、を有する。第２回路基板２０の基板本体は、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）、電力制御用集積回路（Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、コンデンサ、抵抗素子、ダイオード、サーミスタ、レセプタクル６１等が含まれる。これら複数の電子部品により、図６に示した制御回路２４が構成されている。

　第２回路基板２０には、貫通孔ＣＮＴＩＮ１、貫通孔ＣＮＴＩＮ３、貫通孔ＰＷＣＨが開けられている。

　電源配線モジュール９０と、第２回路基板２０とは、ヒートシンク２９を挟む。ヒートシンク２９は、金属製であり、電源配線モジュール９０のノイズ除去用のチョークコイル９１及びコンデンサ９２の熱を放熱するとともに、第２回路基板２０に生じる熱を放熱する。

　図１２に示すように、ヒートシンク２９は、第２回路基板２０側の第１ベース面２９１と、第１ベース面２９１から第２回路基板側に突出する突起部２９２、放熱面２９３、及び放熱面２９４がある。ヒートシンク２９には、軸方向に貫通する貫通孔２９Ｈがある。貫通孔２９Ｈの中にコネクタＣＮＴ２の端子が配置される。これにより、コネクタＣＮＴ２の端子がヒートシンク２９に接触して、短絡することを防止できる。

　突起部２９２は、円錐台形状を有している。突起部２９２は、放熱面２９３及び放熱面２９４よりも第２回路基板２０側に突出している。

　図１３Ａに示すように、ヒートシンク２９は、電源配線モジュール９０側の第２ベース面２９５と、第２ベース面２９５から第２回路基板側に凹む凹部２９６及び凹部２９７がある。

　図１２に示すように、電源配線モジュール９０は、コネクタＣＮＴ２（図１７参照）に接続された電源装置１８３から電力を伝送する電力配線ＰＷ（図２参照）をモジュール内のリードフレーム配線に接続し、第１回路基板６０及び第２回路基板２０へ伝送する。リードフレーム配線は、例えば、銅合金で形成されている。電源配線モジュール９０には、チョークコイル９１、コンデンサ９２が取り付けられ、電源装置１８３からの電力配線ＰＷの高周波成分を除去する。電源配線モジュール９０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。

　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。そこで、基板内の電源配線を少なくすることが望まれている。電源配線モジュール９０内のリードフレーム配線があるので、第１回路基板６０にある電源配線の面積が抑制される。その結果、第１回路基板６０の面積が抑制され、ＥＣＵ１０は、径方向の大きさが小さくなる。

　蓋体４０の負荷側では、コネクタＣＮＴ１の入出力端子、コネクタＣＮＴ２の電源入力端子ＰＷＣＨ１及び電源入力端子ＰＷＣＨ２、コネクタＣＮＴ３の入出力端子が、蓋体４０を軸方向に貫通し、蓋体４０の本体より突出している。

　コネクタＣＮＴ１の入出力端子は、電源配線モジュール９０の外側、ヒートシンク２９の外側を通り、第２回路基板２０の貫通孔ＣＮＴＩＮ１に挿入され、電気的に接続される。同様に、コネクタＣＮＴ３の入出力端子は、電源配線モジュール９０の外側、ヒートシンク２９の外側を通り、第２回路基板２０の貫通孔ＣＮＴＩＮ１に挿入され、電気的に接続される。

　蓋体４０の負荷側の基準面４９０に対し、凹ませた位置決め穴４２１Ｈと、負荷側に突出する支持凸部４２２、４２３、４２４が配置されている。

　蓋体４０の負荷側の基準面４９０より凹む凹部４９１には、チョークコイル９１が挿入される。凹部４９１の底面は、ＴＩＭ（Thermal　Interface　Material）と呼ばれる放熱材を介して、チョークコイル９１及び１つのコンデンサ９２の放熱面となる。

　図１２及び図１３Ａに示すように、第２ベース面２９５は、第１ベース面２９１の軸方向の反対側の面である。凹部２９６には、チョークコイル９１及び１つのコンデンサ９２が挿入される。凹部２９６の底面は、ＴＩＭ（Thermal　Interface　Material）と呼ばれる放熱材を介して、チョークコイル９１及び１つのコンデンサ９２の放熱面となる。凹部２９７には、２つのコンデンサ９２が挿入される。凹部２９７の底面は、ＴＩＭ（Thermal　Interface　Material）と呼ばれる放熱材を介して、２つのコンデンサ９２の放熱面となる。これにより、ノイズ除去用のチョークコイル９１の冷却がヒートシンク２９により、促進されるとともに、電子制御装置の軸方向の大きさが小さくなる。

　以上説明したように、ヒートシンクは、第１の凹部２９６を有し、蓋体４０は、第２の凹部４９１を有する。チョークコイル９１の第１面は、電源配線モジュール９０の第１面９０Ａから突出し、第１の凹部２９６に挿入されている。チョークコイル９１の第２面は、第１面９０Ａとは反対側の第２面９０Ｂから突出し、第２の凹部４９１に挿入されている。これにより、チョークコイル９１の両面の放熱性が高くなる。

　図１３Ｂ及び図１３Ｃに示すように、第２回路基板２０には、集積回路２４ＩＣ１と、電力制御用の集積回路ＩＣ２４ＩＣ２とが実装されている。そして、放熱面２９３は、集積回路２４ＩＣ１と軸方向に重なる位置にある。また放熱面２９４は、集積回路２４ＩＣ４と軸方向に重なる位置にある。これにより、集積回路２４ＩＣ１及び集積回路ＩＣ２４ＩＣ２の発熱が効率よくヒートシンク２９に伝達される。集積回路２４ＩＣ１及び電力制御用の集積回路ＩＣ２４ＩＣ２は、図６に示す制御演算部２４１（制御回路２４）を構成する。集積回路２４ＩＣ１と、電力制御用の集積回路ＩＣ２４ＩＣ２とが２つずつあるのは、図６に示すように、制御演算部２４１が独立して２つずつあるからである。仮に、一方の制御演算部２４１が動作しなくても、他方の制御演算部２４１が機能するので、機能継続性が高くなる。

　図１３Ｃに示すように、第２回路基板２０には、ヒートシンク２９の突起部２９２に対向する位置に、突起部２９２が入る大きさの凹部２０Ｈがある。

　図１４に示すように、蓋体４０は、貫通孔１３１Ｈ、１３２Ｈ（図７参照）と軸方向に重なる位置に、貫通孔４０１Ｈ、４０２Ｈを有している。貫通孔４０１Ｈは、丸孔であるのに対し、貫通孔４０２Ｈは、長孔である。蓋体は、雌ねじ部１４１Ｈ、１４２Ｈ、１４３Ｈと軸方向に重なる位置に、貫通孔４１１Ｈ、４１２Ｈ、４１３Ｈを有している。

　図１５に示すように、ボルトなどの固定部材Ｂ６で、電源配線モジュール９０は、蓋体４０に締結され、固定されている。図１５に示すように、ボルトなどの固定部材Ｂ７で、第２回路基板２０は、蓋体４０に締結され、固定されている。図１６に示すように、ヒートシンク２９は、ボルトなどの固定部材Ｂ８で、蓋体４０に締結され、固定されている。これにより、電源配線モジュール９０、ヒートシンク２９、第２回路基板２０は、蓋体４０を介して組み合わされ、上部組み立て体となる。

　図１２から図１６に示すように、集積回路２４ＩＣ１及び集積回路２４ＩＣ２は、第１ベース面２９１と対向し、電源配線モジュール９０のノイズ除去用のチョークコイル９１及びコンデンサ９２は、第２ベース面２９５と対向する。これにより、集積回路２４ＩＣ１及び集積回路２４ＩＣ２の発熱は、ヒートシンク２９へ伝熱され、集積回路２４ＩＣ１及び集積回路２４ＩＣ２の温度上昇が抑制される。また、ノイズ除去用のチョークコイル９１及びコンデンサ９２の発熱は、ヒートシンク２９へ伝熱される。

　図１２、図１５及び図１６に示すように、第２回路基板２０と、ヒートシンク２９と、電源配線モジュール９０とは、蓋体４０に組み付けられる。軸方向にみて、第２回路基板２０と、ヒートシンク２９と、電源配線モジュール９０とは、蓋体４０の外形の内側に配置可能な大きさである。蓋体４０が、第２ハウジング１１の収容空間１１Ｒを塞ぐように組み付けると、第２回路基板２０と、ヒートシンク２９と、電源配線モジュール９０とは、収容空間１１Ｒに収容される。

　コネクタＣＮＴ３（図１７参照）に接続されたＣＡＮ通信を行う通信用端子と、コネクタＣＮＴ１（図１７参照）に接続されたトルクセンサ１９４（図２参照）のデータを入出力する入出力端子とは、電源配線モジュール９０を介さず、直接第２回路基板２０へ接続される。

　図１７に示すように、コネクタＣＮＴは、機能別に、コネクタＣＮＴ１と、コネクタＣＮＴ２と、コネクタＣＮＴ３とに分割されている。コネクタＣＮＴ１、コネクタＣＮＴ２、コネクタＣＮＴ３は、それぞれ、Ｏリングなどの封止部材ＣＮＯ１、ＣＮＯ２、ＣＮＯ３を介して、蓋体４０に取り付けられる。コネクタＣＮＴ１、コネクタＣＮＴ２、コネクタＣＮＴ３には、それぞれ、軸方向Ａｘに貫通する貫通孔ＣＮＴＨが開けられている。蓋体４０には、雌ねじ部４４Ｈが開けられている。ボルトなどの固定部材Ｂ５は、貫通孔ＣＮＴＨを通り、雌ねじ部４４Ｈとそれぞれ締結される。その結果、コネクタＣＮＴ１、コネクタＣＮＴ２、コネクタＣＮＴ３は、それぞれ、蓋体４０に固定される。コネクタＣＮＴ１、コネクタＣＮＴ２、コネクタＣＮＴ３の端子は、それぞれ、蓋体４０に軸方向Ａｘに開けられた貫通孔４１Ｈ、４２Ｈ、４３Ｈを通り、蓋体４０の反対側に到達する。

　電源配線モジュール９０と、第２回路基板２０との間には、ヒートシンク２９が挟まれる。ヒートシンク２９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、第２回路基板２０、チョークコイル９１及びコンデンサ９２の熱を放熱することができる。

　図１８は、実施形態に係る第２ハウジングに蓋体を組み付ける治具を示す説明図である。図７、図９、図１８を参照して、電子制御装置の製造方法を説明する。

　（準備工程）
　準備工程では、上述した第１回路基板６０、第２回路基板２０、第２ハウジング１１及び蓋体４０を準備する。

　（第１工程）
　図９に示すように、準備工程の後、第１工程では、固定部材Ｂ２で、第２ハウジング１１に第１回路基板６０を固定する。基板間コネクタのレセプタクル６１は、第１貫通孔１１９に挿入され、第１貫通孔１１９の内部にレセプタクル６１が配置される。

　（第２工程）
　図１８に示す治具Ｊを準備し、第１工程で、第１回路基板６０が固定された第２ハウジングを治具Ｊに取り付ける。治具Ｊには、２つのピンＪＰが突出しており、各ピンＪＰは、図７に示す貫通孔１３１Ｈ、１３２Ｈにそれぞれ挿入されている。ここで、２つのピンＪＰは、フランジ１３１、１３２から突出する長さを有している。貫通孔１３１Ｈ、１３２Ｈの直径は、ピンＪＰの直径とほぼ等しい。このため、治具Ｊに対して、ピンＪＰにより第２ハウジング１１が位置決めされる。

　（第３工程）
　図１５、図１６に示すように、準備工程の後、第３工程では、蓋体４０に第２回路基板２０を固定する。図１９Ａは、実施形態に係る電源配線モジュールの反負荷側を示す平面図である。図１９Ｂは、実施形態に係る電源配線モジュールの負荷側を示す平面図である。図１９Ｃは、実施形態の電源配線モジュールの斜視図である。

　具体的には、図１２に示す蓋体４０に電源配線モジュール９０が組み付けられる。図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｂに示すように、電源配線モジュール９０には、支持凸部４２２を覆う円柱体９４が一体成形されている。円柱体９４の中心には、貫通孔が空いており、円柱体９４の内部には中空空間９４Ｈがある。円柱体９４は、電源配線モジュール９０の第１面９０Ａから突出しており、第２面９０Ｂからは突出していない。

　図１２、図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｂに示すように、電源配線モジュール９０は、第１面９０Ａから突出する第２位置決め凸部９５ＰＵと、第２面９０Ｂから突出する第１位置決め凸部９５ＰＤとを有している。

　図１２に示すように、３つの円柱体９４の内部の中空空間９４Ｈ（図１９Ｂ）に支持凸部４２２を挿入する。次に２つの第１位置決め凸部９５ＰＤ（図１９Ｂ、図１９Ｃ）が２つの位置決め穴４２１Ｈに挿入され、蓋体４０に対する電源配線モジュール９０の位置が定まる。これにより、電源配線モジュール９０が電源入力端子ＰＷＣＨ１などに接触しにくくなる。図１５に示すように、ボルトなどの固定部材Ｂ６が円柱体９４を貫通し、支持凸部４２２の頂部に設けられた雌ねじ部に締結される。

　図１２、図１９Ａに示すように、電源配線モジュール９０は、第１面９０Ａから突出する第１電源端子９３及び第２電源端子９６を備える。電源配線モジュール９０において、第１電源端子９３及び第２電源端子９６の基部９７の樹脂が、基部９７の周囲よりも肉厚である。これにより、第１電源端子９３及び第２電源端子９６が軸方向に対して、傾きにくくなる。

　図１９Ａに示すように、リードフレーム配線の電力入力部ＰＷｉｎ１、電力入力部ＰＷｉｎ２に隣接する空間には、樹脂に電力入力用の貫通孔ＩＮＨが開けられている。蓋体４０に電源配線モジュール９０が取り付けられると、貫通孔ＩＮＨに、電源入力端子ＰＷＣＨ１、電源入力端子ＰＷＣＨ２が差し込まれる。電力入力部ＰＷｉｎ１と電源入力端子ＰＷＣＨ１とをハンダや溶接で電気的に接続し、電力入力部ＰＷｉｎ２と電源入力端子ＰＷＣＨ１とをハンダや溶接で電気的に接続する。これにより、絶縁性を確保し、かつ軸方向Ａｘの厚みを抑制しつつ、コネクタＣＮＴ２と電源配線モジュール９０とが電気的に接続できる。

　次に、蓋体４０にヒートシンク２９を固定する。図１２に示すように、ヒートシンク２９は、取付部２９８と、取付部２９８の軸方向Ａｘに開けられた貫通孔２９８Ｈと、位置決め部２９９と、位置決め部２９９の軸方向Ａｘに開けられた貫通穴２９９Ｈとを有する。

　電源配線モジュール９０の２つの第２位置決め凸部９５ＰＵがヒートシンク２９の２つの貫通穴２９９Ｈに挿入されると、電源配線モジュール９０に対するヒートシンク２９の位置が定まる。取付部２９８は、支持凸部４２４に当接し、貫通孔２９８Ｈと、支持凸部４２４の雌ねじ部４２４Ｈとが一直線上に並ぶ。図１６に示すボルトなどの固定部材Ｂ８が、支持凸部４２４の雌ねじ部４２４Ｈ（図１２参照）に締結されると、蓋体４０と、ヒートシンク２９とが固定される。貫通孔２９Ｈの内側には、電源入力端子ＰＷＣＨ１、電源入力端子ＰＷＣＨ２、電力入力部ＰＷｉｎ１、ＰＷｉｎ２が配置され、ヒートシンク２９と、電源配線との短絡が抑制される。

　次に、第２回路基板２０が電源配線モジュール９０に取り付けられる。第２電源端子９６が貫通孔ＰＷＣＨに挿入され、電気的に接続される。また、コネクタＣＮＴ１の入出力端子は、第２回路基板２０の貫通孔ＣＮＴＩＮ１に挿入され、電気的に接続される。同様に、コネクタＣＮＴ３の入出力端子は、第２回路基板２０の貫通孔ＣＮＴＩＮ１に挿入され、電気的に接続される。

　第２回路基板２０は、支持凸部４２３に当接し、支持される。図１５及び図１６に示すように、ボルトなどの固定部材Ｂ７が第２回路基板２０を貫通し、支持凸部４２３の頂部に設けられた雌ねじ部に締結される。

　（第４工程）
　図１８に示すように、第２工程と第３工程の後に、蓋体４０の貫通孔４０１Ｈ、４０２Ｈにフランジ１３１、１３２から突出するピンＪＰを貫通させる。第２ハウジング１１に蓋体４０を近づけていくと、第１貫通孔１１９から露出するレセプタクル６１に、基板間コネクタのプラグ６２が接近し、レセプタクル６１に、基板間コネクタのプラグ６２が接続する。同様に、第２貫通孔１１８から露出する第１回路基板６０の貫通孔ＰＷＰＨ（図１１参照）に第１電源端子９３が挿入される。ピンＪＰが第２ハウジング１１及び蓋体４０の位置を規制しているので、第２ハウジング１１の貫通孔１３１Ｈ、１３２Ｈ、蓋体４０の貫通孔４０１Ｈ、４０２Ｈが位置決めの基準となる。このため、作業者は、第２ハウジング１１と蓋体４０との組み立てを容易にする。

　第１電源端子９３は、第２電源端子９６よりも長い。これにより、電源配線モジュール９０から軸方向Ａｘに位置が異なる第１回路基板６０及び第２回路基板２０の両方に電力が供給される。

　（第５工程）
　図１８に示すように、ネジなどの固定部材ＢＴ１は、貫通孔４１１Ｈ、４１２Ｈ、４１３Ｈを通り、雌ねじ部１４１Ｈ、１４２Ｈ、１４３Ｈに締結することにより、第１ハウジング９３０と、第２ハウジング１１とを固定する。基板間コネクタは、レセプタクル６１に対するプラグ６２の位置の変位を許容するが、レセプタクル６１に対するプラグ６２の位置のばらつきを抑制して組み付けられる。底部１１５に設けられた凹部１１７には、第２回路基板２０に実装された、図１５及び図１６に示すコンデンサ等の電子部品６９が挿入される。

　図２０は、実施形態の電源配線モジュールの等価回路を示す回路図である。図１９Ａ及び図２０に示すように、異なる電力入力部ＰＷｉｎ１、電力入力部ＰＷｉｎ２から、それぞれ独立した第１電源回路９０Ｒと第２電源回路９０Ｌとで電力を受け入れる。チョークコイル９１及びコンデンサ９２の回路も、第１電源回路９０Ｒと第２電源回路９０Ｌのそれぞれで別にある。そして、ノイズ除去された電極は、電源配線モジュール９０内で、第１回路基板６０へ電力を供給する第１電源端子９３と、第２回路基板２０へ電力を供給する第２電源端子９６とに分岐する。

　第１電源回路９０Ｒの第１電源端子９３が、第１パワー回路２５Ａ（図６参照）に接続される。第２電源回路９０Ｌの第１電源端子９３が、第２パワー回路２５Ｂ（図６参照）に接続される。

　第１電源回路９０Ｒの第２電源端子９６が、一方の制御演算部２４１（図６参照）に接続される。第２電源回路９０Ｌの第１電源端子９３が、他方の制御演算部２４１（図６参照）に接続される。

　このように、実施形態の電動駆動装置１は、２系統の電力を独立して受け入れ、第１コイルグループｇｒ１と、第２コイルグループＧｒ２の２系統に分けて駆動するので、機能継続性が高くなる。

　図２１は、図１４のＸＸＩ―ＸＸＩの矢視部分断面を示す断面図である。図２２は、図１４のＸＸＩＩ―ＸＸＩＩの矢視部分断面を示す断面図である。図２３は、図１４のＸＸＩＩＩ―ＸＸＩＩＩの矢視部分断面を示す断面図である。電動駆動装置では、車両１０１の足回りに配置されることを想定して、外部から塵や水分がハウジング内に侵入しないように、防塵性及び防水性を高める必要がある。そこで、図２１から図２３に示すように、第１ハウジング９３０の内周面と、第２ハウジング１１の外周面とは、封止部材ＯＲ１（第１封止部材）を介して封止されている。封止部材ＯＲ１は、ゴムやエラストマーで形成された、いわゆるＯリングである。第２ハウジング１１の反負荷側端部と、蓋体４０の負荷側端部とは、封止部材ＯＲ２（第２封止部材）を介して封止されている。これにより、電動駆動装置の密閉性が高まる。密閉性が高まると、第１回路基板６０の電子部品及び第２回路基板２０の電子部品の熱が外部へ放出されにくくなり、電動駆動装置内の温度上昇を抑制する必要がある。

　ヒートシンクである支持体７０は、軸方向にみて第１封止部材ＯＲ１の内側に入る外形を有している。これにより、支持体７０は、第１ハウジング９３０の内側に収容可能になる。ヒートシンク２９は、軸方向にみて第２封止部材ＯＲ２の内側に入る外形を有している。これにより、ヒートシンク２９は、第２ハウジング１１の内側に収容可能になる。その結果、電動駆動装置内の温度上昇を抑制しつつ、電動駆動装置が小型化される。

　ここで、支持体７０及びヒートシンク２９には、第１ハウジング９３０の内側又は第２ハウジング１１の内側に収容されるため、体積の上限がある。そこで、第２ハウジング１１（ヒートシンク）の体積は、支持体７０（ヒートシンク）の体積よりも大きくし、第２ハウジング１１（ヒートシンク）の熱容量を大きくしている。支持体７０は、第２ハウジング１１（ヒートシンク）と金属製の固定部材Ｂ２（第１固定部材）で固定されている。第１回路基板６０及び第２回路基板２０においては、電子部品が両面実装可能である。図２１に示すように、第１回路基板６０の一方の面に実装された電子部品の熱は、支持体７０及び固定部材Ｂ２を介する第１伝熱経路ＨＴＰ１で第２ハウジング１１（ヒートシンク）に伝熱される。その結果、支持体７０は、熱飽和しにくくなる。また、第１回路基板６０の他方の面に実装された電子部品の熱は、第２伝熱経路ＨＴＰ２で第２ハウジング１１（ヒートシンク）に伝熱される。

　図２２に示すように、電源配線モジュール９０のノイズ除去用のチョークコイル９１及びコンデンサ９２の熱は、ヒートシンク２９へ伝わる第３伝熱経路ＨＴＰ３と、蓋体４０へ伝わる第４伝熱経路ＨＴＰ４へ放熱される。第２回路基板２０の一方の電子部品の熱がヒートシンク２９へ伝わる第３伝熱経路ＨＴＰ３へ伝熱され（図２２参照）、第２回路基板２０の他方の電子部品の熱が第２ハウジング１１へ伝わる第５伝熱経路ＨＴＰ５へ伝熱される（図２３参照）。

　また、蓋体４０の体積は、ヒートシンク２９の体積よりも大きくし、蓋体４０の熱容量を大きくしている。図２３に示すように、ヒートシンク２９の熱は、金属製の固定部材Ｂ８（第２固定部材）を介する第３伝熱経路ＨＴＰ３で蓋体４０に伝熱される。その結果、ヒートシンク２９は、熱飽和しにくくなる。

　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、を備える。モータ３０は、シャフト３１と、モータロータ９３２と、モータステータ９３１と、第１ハウジング９３０とを有する。シャフト３１は、負荷側から反負荷側へ軸方向Ａｘに延びている。モータロータ９３２の回転は、シャフト３１の回転と連動する。モータステータ９３１は、第１モータコイル３７及び第２モータコイル３８と、第１モータコイル３７及び第２モータコイル３８のそれぞれに給電するための第１モータコイル配線３２１及び第２モータコイル配線３２２を有し、モータロータ９３２を回転させる。第１ハウジング９３０は、モータロータ９３２、及びモータステータ９３１を内側に収容する。シャフト３１の反負荷側には、モータ３０を駆動制御するために、設けられた磁石３２がある。

　ＥＣＵ１０は、第１回路基板６０と、第２ハウジング１１と、第２ヒートシンクとなる支持体７０と、ターミナルブロック８０とを含む。第１回路基板６０には、第１モータコイル３７又は第２モータコイル３８を励磁する電流を出力する電界効果トランジスタＴＲと、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上に配置された回転角度センサ３１ａとが実装されている。第２ハウジング１１は、第１回路基板６０の反負荷側に設けられている。支持体７０は、第１回路基板６０の負荷側に設けられ、第２ハウジング１１との間で第１回路基板６０を挟む。ターミナルブロック８０は、第２ヒートシンクである支持体７０の第１側面７４の当接面７３に固定され、第１モータコイル配線３２１又は第２モータコイル配線３２２と、第１回路基板６０とを電気的に接続する。

　これにより、第１回路基板６０は、第２ハウジング１１と第２ヒートシンクである支持体７０とで軸方向Ａｘに挟まれる。このため、モータ３０のシャフト３１に平行な軸方向Ａｘの大きさが抑制され、電動駆動装置１が小さくなる。ターミナルブロック８０は、支持体７０の第１側面７４の当接面７３に固定され、支持されている。このため、ターミナルブロック８０がネジなどの固定部材ＢＭで押圧されても、押圧に伴う応力が、支持体７０にかかり、第１回路基板６０へかかる応力が低減する。その結果、第１回路基板６０の寿命が延び、電動駆動装置１の信頼性が向上する。

　それぞれ電界効果トランジスタＴＲを有する第１パワー回路２５Ａ、第２パワー回路２５Ｂを制御する制御回路２４を有する第２回路基板２０を有し、第２回路基板２０は、第２ハウジング１１の反負荷側に配置され、第２ハウジング１１に開けられた軸方向Ａｘの第１貫通孔１１９に挿入された基板間コネクタにより、第１回路基板６０と第２回路基板２０とは電気的に接続されている。これにより、第２ハウジング１１の軸方向の両面を放熱面として利用することができる。

　第２回路基板２０は、第２ハウジング１１に設けられた凹部１１Ｒに収容される。これにより、電動駆動装置１の軸方向Ａｘの大きさが小さくなる。

　モータステータ９３１は、第１コイルグループＧｒ１に接続される第１モータコイル配線３２１と、第２コイルグループＧｒ２に接続される第２モータコイル配線３２２とを備える。ターミナルブロック８０は、２つあり、一方のターミナルブロック８０と、他方のターミナルブロック８０とは、支持体７０を挟む位置に配置される。ここで、一方のターミナルブロック８０は、第１モータコイル配線３２１と第１回路基板６０とを電気的に接続し、他方のターミナルブロック８０は、第２モータコイル配線３２２と第１回路基板６０とを電気的に接続する。これにより、コイル配線が冗長化されても、支持体７０の複数の側面を利用することにより、モータ３０の径方向の大きさは抑制される。

　ＥＣＵ１０は、第１回路基板６０と、第２回路基板２０と、第２回路基板２０を収容し、軸方向Ａｘに貫通する第１貫通孔１１９を有する第２ハウジング１１と、第２ハウジング１１を覆う蓋体４０と、基板間コネクタを含む。第１回路基板６０は、モータコイルを励磁する電流を出力する電界効果トランジスタである複数のスイッチング素子２５２と、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上に配置された回転角度センサ２３ａとが実装されている。第１回路基板は、シャフト３１の反負荷側に配置されている。第２回路基板２０は、複数のスイッチング素子２５２に供給する電流を制御する制御回路２４を有する。基板間コネクタは、第２ハウジング１１の反負荷側に配置されている第２回路基板２０と、第２ハウジング１１の負荷側に配置されている第１回路基板６０とを接続し、第１貫通孔１１９に配置される。

　これにより、基板間コネクタが制御信号の伝送を確保しつつ、第２のヒートシンクが第１回路基板及び第２回路基板の放熱性を高める。

　第２ハウジング１１は、第２回路基板２０を収容し、かつ第１回路基板６０と第２回路基板２０とに挟まれ、第１回路基板６０の電子部品及び第２回路基板２０の電子部品の熱を受熱するヒートシンクとなる。支持体７０は、第１回路基板６０の反負荷側に設けられ、第１回路基板６０の電子部品の熱を受熱するヒートシンクとなっている。ヒートシンク２９は、第２回路基板２０の負荷側に設けられ、第２回路基板２０の電子部品の熱を受熱する。蓋体４０は、第２ハウジング１１の反負荷側を覆い、蓋体４０と第２ハウジング１１とは、第２回路基板２０、ヒートシンク２９及び電源配線モジュール９０を取り囲む。

　これにより、軸方向に、ヒートシンクである支持体７０、第１回路基板６０、ヒートシンクである第２ハウジング１１、第２回路基板２０、ヒートシンク２９、電源配線モジュール９０、蓋体４０が順に配置されている。その結果、ハウジング内の容積を抑制しつつ、ハウジング内の密閉性を高め、ハウジング内の温度上昇を抑制することができる。

　ＥＣＵ１０は、第１回路基板６０と、第２回路基板２０と、第２回路基板２０を収容する第２ハウジング１１と、第２ハウジング１１を覆う金属製の蓋体４０と、蓋体４０を貫通する電源入力端子ＰＷＣＨ１及び電源入力端子ＰＷＣＨ２を有するコネクタＣＮＴ２と、電源配線モジュール９０と、ヒートシンク２９と、を含む。第１回路基板６０は、モータコイルを励磁する電流を出力する電界効果トランジスタである複数のスイッチング素子２５２と、シャフト３１の軸方向Ａｘの延長線上に配置された回転角度センサ２３ａとが実装されている。第１回路基板は、シャフト３１の反負荷側に配置されている。第２回路基板２０は、複数のスイッチング素子２５２に供給する電流を制御する制御回路２４を有する。電源配線モジュール９０は、ノイズ除去用のチョークコイル９１及びコンデンサ９２と、一端が前記電源入力端子ＰＷｉｎに接続され、第１回路基板６０及び第２回路基板に電力を供給するリードフレーム配線と、前記第１回路基板へ接続する第１電源端子と、前記第２回路基板へ接続する第２電源端子とが樹脂でモールドされている。ヒートシンク２９は、電源配線モジュール９０と第２回路基板２０とに挟まれ、蓋体４０との間に、電源配線モジュール９０を挟む。

　これにより、電源配線モジュール９０内の電源配線があるので、第１回路基板６０にある電源配線の面積が抑制される。その結果、第１回路基板６０の面積が抑制され、ＥＣＵ１０は、径方向の大きさが小さくなる。また、電源配線モジュール９０が第２ハウジング１１及びヒートシンク２９に挟まれるので、チョークコイル９１の放熱性を高めることができる。その結果、第２ハウジング１１内の温度上昇が抑制される。

　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。ＥＣＵ１０の信頼性が向上するので、電動パワーステアリング装置１００の信頼性も向上する。

１　電動駆動装置
１０　ＥＣＵ
１１　第２ハウジング（ヒートシンク）
１１Ｒ　収容空間
１２　封止部材
２０　第２回路基板
２３　検出回路
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
２９　第３ヒートシンク
３０　モータ
３０Ｇ　歯車
３１　シャフト
３２　磁石
３２Ａ　磁石フォルダ
３６　側面カバー
３６Ｈ　工具挿入孔
３７　第１モータコイル
３８　第２モータコイル
４０　蓋体
６０　第１回路基板
６１　レセプタクル
６２　プラグ
７０　支持体（ヒートシンク）
９０　電源配線モジュール
９１　チョークコイル
９２　コンデンサ
９３　第１電源端子
９３０　第１ハウジング（モータハウジング）
１００　電動パワーステアリング装置
１０１　車両
１１２　放熱面
１１３　凹部
１１４　凸部
１１４Ｈ　雌ねじ部
１１８　第２貫通孔
１１９　第１貫通孔

Claims

　モータと、前記モータの回転を制御する電子制御装置と、を備えた電動駆動装置であって、
　前記モータは、
　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、
　モータコイルと、前記モータコイルに給電するためのモータコイル配線を有し、前記モータロータを回転させ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第１ハウジングと、
　前記シャフトの前記反負荷側に設けられた磁石と、を含み、
　前記電子制御装置は、
　前記モータコイルを励磁する電流を出力するトランジスタと、前記シャフトの前記軸方向の延長線上に配置された回転角度センサとが実装され、前記シャフトの前記反負荷側に配置された第１回路基板と、
　前記第１回路基板の前記反負荷側に設けられた第１のヒートシンクと、
　前記第１回路基板の前記負荷側に設けられ、前記第１のヒートシンクとの間で前記第１回路基板を挟む第２のヒートシンクと、
　前記第２のヒートシンクの側面に固定され、前記モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続するターミナルブロックと、を含む、
　電動駆動装置。
　前記第１ハウジングには工具挿入孔があり、前記モータは、前記工具挿入孔を塞ぎ、前記第１ハウジングに着脱可能な側面カバーを備える、請求項１に記載の電動駆動装置。
　前記第１回路基板は、前記第１のヒートシンク側に前記トランジスタが実装され、前記第２のヒートシンク側に電解コンデンサが実装されている、請求項２に記載の電動駆動装置。
　前記第２のヒートシンクは、前記電解コンデンサを覆う天板を有し、前記電解コンデンサとは重なり合わない位置の前記天板に開けられた前記軸方向の貫通孔には、前記磁石が挿入される、請求項３に記載の電動駆動装置。
　前記天板は、複数の前記電解コンデンサの高さに応じて、段差がある、請求項４に記載の電動駆動装置。
　前記トランジスタを有するパワー回路を制御する制御回路を有する第２回路基板を有し、前記第２回路基板は、前記第１のヒートシンクの前記反負荷側に配置され、前記第１のヒートシンクに開けられた前記軸方向の貫通孔に挿入された基板間コネクタにより、前記第１回路基板と電気的に接続されている、請求項３から５のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記トランジスタに供給する電流を制御する制御回路を有する第２回路基板をさらに備え、
　前記第２回路基板は、前記第１のヒートシンクに設けられた収容空間に収容される、請求項１から５のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記モータステータは、第１コイルグループに接続される第１モータコイル配線と、第２コイルグループに接続される第２モータコイル配線とを備え、
　前記第１モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続する一方のターミナルブロックと、前記第２モータコイル配線と前記第１回路基板とを電気的に接続する他方のターミナルブロックとは、前記第２のヒートシンクを挟む位置に配置される、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとは、固定部材で連結されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記第１のヒートシンクを覆う金属製の蓋体と、
　前記蓋体を貫通する電源入力端子を有するコネクタと、
　ノイズ除去用のチョークコイル及びコンデンサと、一端が前記電源入力端子に接続され、前記第１回路基板及び前記第２回路基板に電力を供給するリードフレーム配線と、前記第１回路基板へ接続する第１電源端子と、前記第２回路基板へ接続する第２電源端子とが樹脂でモールドされた電源配線モジュールと、
　前記蓋体との間に、前記電源配線モジュールを挟む第３のヒートシンクと、
をさらに備える、
　請求項７に記載の電動駆動装置。
　前記電源配線モジュールは、複数の第１位置決め凸部が前記蓋体側に突出し、前記第１位置決め凸部が前記蓋体の位置決め穴に挿入されている、請求項１０に記載の電動駆動装置。
　前記第３のヒートシンクは、第１凹部を有し、
　前記蓋体は、第２凹部を有し、
　前記チョークコイルの第１面は、前記電源配線モジュールの第１面から突出し、前記第１凹部に挿入され、
　前記チョークコイルの第２面は、前記電源配線モジュールの第１面とは反対側の前記電源配線モジュールの第２面から突出し、前記第２凹部に挿入されている、請求項１０又は１１に記載の電動駆動装置。
　前記第１電源端子は、前記第２電源端子よりも長い、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記電源配線モジュールにおいて、前記第１電源端子及び前記第２電源端子の基部の樹脂が、前記基部の周囲よりも肉厚である、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記モータコイルは、第１コイル系統と、第２コイル系統を含み、
　前記第１回路基板は、前記第１コイル系統に電流を供給する第１パワー回路と、前記第２コイル系統に電流を供給する第２パワー回路とを含み、
　前記電源配線モジュールは、前記リードフレーム配線が第１電源回路と、第２電源回路とを含み、
　前記第１電源回路の第１電源端子が、前記第１パワー回路に接続され、
　前記第２電源回路の第１電源端子が、前記第２パワー回路に接続される、
　請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記リードフレーム配線の電力入力部に隣接する空間には、前記樹脂に電力入力用の貫通孔が開けられており、
　前記蓋体を貫通した前記コネクタの前記電源入力端子が前記電力入力用の貫通孔に挿入され、前記電力入力部と前記電源入力端子とが電気的に接続されている、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の電動駆動装置。
　前記第３のヒートシンクは、第１ベース面と、前記第１ベース面とは反対側の第２ベース面とを有し、
　前記第２回路基板は、集積回路を有し、前記集積回路は、前記第１ベース面と対向し、
　前記電源配線モジュールの前記ノイズ除去用のチョークコイル及び前記コンデンサは、前記第２ベース面と対向する、請求項１０又は１１に記載の電動駆動装置。
　前記第３のヒートシンクは、前記第１ベース面より前記第２回路基板側に突出する放熱面を有し、前記放熱面は、前記集積回路に前記軸方向で重なる位置にある、請求項１７に記載の電動駆動装置。
　請求項１から１８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。