电动驱动装置以及电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术构成为：从装配基板(19)的外缘侧朝向内侧配设两个正极侧电源路径(32、33)，以该正极侧电源路径为基准，在装配基板的两侧配设控制、驱动电动马达的电力转换电路(36、37、44、45、46、47)，并且，还在电力转换电路的外侧的装配基板上配设与电动马达相连的输出端子(52，53)。由此，能够从装配基板的中央朝向周缘部配设电力转换电路，因此，能够缩短配线距离，能够缩小装配基板(19)的装配面积，从而能够抑制装配有冗长化的电力转换电路的装配基板在半径方向上大型化。

Electric drive and electric power steering

The invention is that two positive pole side power paths (32, 33) are arranged on the inner side of the outer edge of the assembly substrate (19), and the power conversion circuits (36, 37, 44, 45, 46 and 47) are equipped on both sides of the assembly substrate, and the electric power conversion circuit is still in the outer edge of the assembly substrate. An output terminal (52, 53) connected with the electric motor is arranged on the side assembly substrate. Thus, the power conversion circuit can be fitted from the central direction of the assembly substrate to the edge of the assembly. Thus, the wiring distance can be shortened, the assembly area of the assembly substrate (19) can be reduced, and the assembly substrate of the redundant electric power conversion circuit can be suppressed to be large in the radius direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动驱动装置以及电动助力转向装置
本专利技术涉及内置了电子控制装置的电动驱动装置以及电动助力转向装置。
技术介绍
在一般的工业机械领域中，通过电动马达驱动机械系统控制构件，但最近开始采用将由控制电动马达的旋转速度、转矩的半导体元件等构成的电子控制装置一体地装入电动马达的所谓的机电一体型电动驱动装置。作为机电一体型电动驱动装置的例子，在例如汽车的电动助力转向装置中，构成为:检测通过驾驶员操作方向盘而转动的转向轴的转动方向和转矩，基于该检测值以向与转向轴的转动方向相同的方向转动的方式驱动电动马达，从而产生转向辅助扭矩。另外，为了控制该电动马达，在助力转向装置中设置电子控制装置(ECU:ElectronicControlUnit)。作为现有的电动助力转向装置，已知例如在(日本)特开2013-60119号公报(专利文献1)中记载的电动助力转向装置。在专利文献1中，记载的是由电动马达和电子控制装置构成的电动助力转向装置。另外，电动马达收纳在具有由铝合金等制作的筒部的马达外壳中，电子控制装置收纳在配置于马达外壳的与轴向的输出轴相反的一侧的ECU外壳中。收纳在ECU外壳的内部的电子控制装置具备电源电路部、具有驱动控制电动马达的MOSFET或IGBT等功率开关元件的电力转换电路部、控制功率开关元件的控制电路部，功率开关元件的输出端子和电动马达的输入端子经由汇流排电连接。另外，从电源经由利用合成树脂制作的连接端子组装体向收纳在ECU外壳中的电子控制装置供应电力，并且从检测传感器类向收纳在ECU外壳中的电子控制装置供应运转状态等的检测信号。连接端子组装体作为盖体起作用，其将形成于ECU外壳的开口部封闭并与电子控制装置连接，并且还通过固定螺栓固定在ECU外壳的外表面。需要说明的是，作为其他将电子控制装置一体化的电动驱动装置，己知的是电动制动器、各种液压控制用的电动液压控制器等。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2013-60119号公报
技术实现思路
在电动助力转向装置中，为了辅助转向操作，使用电动马达，为了控制、驱动该电动马达，使用由逆变器电路构成的电力转换电路。另外，按照以往存在一个电力转换电路时，如果发生接地等故障，则不能驱动电动马达，从而存在由辅助力下降导致转向操作性下降的风险。因此，最近需要进行冗长化，使用两个功能相同的电力转换电路，作为电力转换电路发生故障时的备用。另外，实施该冗长化时，在目前为止的电力转换电路的基础上还需要相同的电力转换电路，因此，可以考虑将电力转换电路装配在单独的装配基板上，但此时会产生如下课题，即，由于装配了电力转换电路的装配基板以在轴向上层叠的形态安装在ECU外壳上，因此轴向的长度变长。为了应对该ECU外壳在轴向上变长的课题，可以考虑将两个电力转换电路装配在相同的装配基板上，由此，与使用单独的装配基板相比，能够缩短ECU外壳的轴向的长度。然而，如果使用相同的装配基板，会产生如下新的课题，即，为了装配两个电力转换电路，ECU外壳的半径方向的长度变长，ECU外壳的外形尺寸变大。而且，ECU外壳的外径形状与马达外壳的外径形状相对应地是圆筒形状，因此，装配基板也必然需要形成为能够收纳在ECU外壳内的形状。所以，如何将两个电力转换电路高密度地装配在同一个装配基板上是一个大课题，对解决该课题的装配技术的开发的需求很高。本专利技术为了应对该需求，提出了新的装配技术。本专利技术的目的在于提供一种电动驱动装置以及电动助力转向装置，其具备能够抑制装配有冗长化的电力转换电路的装配基板在半径方向上大型化的新的电力转换电路部。需要说明的是，电力转换电路部由装配基板和装配在该装配基板上的电力转换电路构成。本专利技术的基本特征在于，从装配基板的外缘侧朝向内侧邻接地配设两个正极侧电源路径以及负极侧电源路径，以这两个正极侧电源路径及负极侧电源路径为基准，在装配基板的两周缘侧配设控制、驱动电动马达的电力转换电路，并且，还在电力转换电路的外侧的装配基板上配设与电动马达相连的输出端子。根据本专利技术，能够从装配基板的中央朝向周缘部配设电力转换电路，因此，能够缩短配线距离，从而缩小电力转换电路的装配面积。其结果是，能够抑制装配有冗长化的电力转换电路的装配基板在半径方向上大型化。附图说明图1是作为应用本专利技术的一个例子的转向装置的整体立体图。图2是作为机电一体型电动驱动装置的电动助力转向装置的整体立体图。图3是图2所示的电动助力转向装置的分解立体图。图4是表示电力转换电路的一个相位的电路结构的电路图。图5是成为本专利技术的第一实施方式的、装配有冗长化的电力转换电路的装配基板的俯视图。图6是将图5的电力转换电路的一部分放大的放大俯视图。图7是表示图6的负电极侧电源路径附近的剖面的剖视图。图8是成为本专利技术的第二实施方式的、装配有冗长化的电力转换电路的装配基板的俯视图。图9是成为本专利技术的第三实施方式的、装配有冗长化的电力转换电路的装配基板的俯视图。图10是将电动助力转向装置的一部分纵剖的剖视图。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行详细说明，但本专利技术不限定于以下的实施方式，在本专利技术的技术概念中的各种变形例、应用例也包含在本专利技术的范围内。在对本专利技术的实施方式进行说明以前，使用图1、图2和图3对作为应用本专利技术的一个例子的转向装置的结构以及作为机电一体型电动驱动装置的电动助力转向装置的结构进行简单说明。首先，对用于使汽车的前轮转向的转向装置进行说明。转向装置1构成为如图1所示。在与未图示的方向盘连结的转向轴2的下端设置有未图示的小齿轮，该小齿轮与在车体左右方向上伸长的未图示的齿条啮合。在该齿条的两端连结有用于将前轮在左右方向上转向的转向横拉杆3,齿条被齿条外壳4覆盖。另外，在齿条外壳4和转向横拉杆3之间设置有橡胶罩5。为了辅助转动操作方向盘时的扭矩，设置电动助力转向装置6。即，设置有检测转向轴2的转动方向和转矩的扭矩传感器7,并设置有电动马达部8和电子控制装置(ECU)部9，该电动马达部8基于扭矩传感器7的检测值经由齿轮10向齿条赋予转向辅助力，该电子控制装置(ECU)部9控制配置在电动马达部8的电动马达。电动助力转向装置6的电动马达部8的输出轴侧的外周部的三个部位经由未图示的螺栓与齿轮10连接，在电动马达部8的与输出轴相反的一侧设置有电子控制装置部9。如图2所示，电动马达部8由马达外壳11A以及未图示的电动马达(三相直流电动马达)构成，该马达外壳11A具有由铝合金等制作的筒部，该电动马达收纳于该马达外壳11A中，电子控制装置部9由ECU外壳11B以及未图示的电子控制组装体构成，该ECU外壳11B配置在马达外壳11A的与轴向的输出轴相反的一侧，利用铝合金等制作，该电子控制组装体收纳于该ECU外壳11B中。马达外壳11A和ECU外壳11B在其对置端面处通过固定螺栓一体地固定。收纳在ECU外壳11B的内部的电子控制组装体由电源电路部、电力转换电路和控制电路部构成，该电源电路部生成必要的电源，该电力转换电路具有由对电动马达部8的电动马达进行驱动控制的MOSFET、IGBT等构成的功率开关元件，该控制电路部控制该功率开关元件，功率开关元件的输出端子和电动马达的输入端子经由汇流排电连接。兼用为连接端子组装体的合成树脂制的盖体12通过固定螺栓固定在E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动驱动装置，该电动驱动装置由电动马达和电子控制装置构成，该电动马达驱动机械系统控制构件，该电子控制装置配置在所述电动马达的与输出轴相反的一侧并控制所述电动马达，所述电子控制装置具备ECU外壳和电力转换电路部，该ECU外壳与收纳有所述电动马达的马达外壳结合，该电力转换电路部收纳在所述ECU外壳的内部并用于驱动控制所述电动马达，所述电动驱动装置的特征在于，至少所述电力转换电路部从装配基板的外缘侧朝向内侧邻接地配设两个正极侧电源路径以及两个负极侧电源路径，以所述两个正极侧电源路径以及所述两个负极侧电源路径为基准，在所述装配基板的两侧分别配设控制、驱动所述电动马达的电力转换电路，并且，还在所述两个电力转换电路的外侧的所述装配基板上分别配设与所述电动马达相连的输出端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.07 JP 2015-1758311.一种电动驱动装置，该电动驱动装置由电动马达和电子控制装置构成，该电动马达驱动机械系统控制构件，该电子控制装置配置在所述电动马达的与输出轴相反的一侧并控制所述电动马达，所述电子控制装置具备ECU外壳和电力转换电路部，该ECU外壳与收纳有所述电动马达的马达外壳结合，该电力转换电路部收纳在所述ECU外壳的内部并用于驱动控制所述电动马达，所述电动驱动装置的特征在于，至少所述电力转换电路部从装配基板的外缘侧朝向内侧邻接地配设两个正极侧电源路径以及两个负极侧电源路径，以所述两个正极侧电源路径以及所述两个负极侧电源路径为基准，在所述装配基板的两侧分别配设控制、驱动所述电动马达的电力转换电路，并且，还在所述两个电力转换电路的外侧的所述装配基板上分别配设与所述电动马达相连的输出端子。2.一种电动驱动装置，该电动驱动装置由电动马达和电子控制装置构成，该电动马达驱动机械系统控制构件，该电子控制装置配置在所述电动马达的与输出轴相反的一侧并控制所述电动马达，所述电子控制装置具备ECU外壳和电子控制组装体，该ECU外壳与收纳有所述电动马达的马达外壳结合，该电子控制组装体收纳在所述ECU外壳的内部并用于驱动控制所述电动马达，所述电动驱动装置的特征在于，将所述电子控制组装体分割为电源电路部、电力转换电路部和控制电路部，所述电源电路部以电源的生成为主要功能，所述电力转换电路部以电动马达的驱动为主要功能，所述控制电路部以电力转换电路部的控制为主要功能，并且，至少所述电力转换电路部从装配基板的外缘侧朝向内侧邻接地配设两个正极侧电源路径以及两个负极侧电源路径，以所述两个正极侧电源路径以及所述两个负极侧电源路径为基准，在所述装配基板的两侧分别配设控制、驱动所述电动马达的电力转换电路，并且，还在所述两个电力转换电路的外侧的所述装配基板上分别配设与所述电动马达相连的输出端子。3.如权利要求1或权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，所述电力转换电路部从装配基板的外缘侧朝向内侧配设两个正极侧电源路径，并且，以所述正极侧电源路径为基准，在外侧邻接地配设各个所述负极侧电源路径，在所述两个正极侧电源路径上配设高电位侧功率开关元件，并且，以各个所述负极侧电源路径为基准，在外侧配设低电位侧功率开关元件，而且，所述高电位侧功率开关元件和所述低电位侧功率开关元件在所述正极侧电源路径和所述负极侧电源路径之间串联连接，以所述低电位侧功率开关元件为基准，在外侧配设相序继电器用功率开关元件，并且，以所述相序继电器用功率开关元件为基准，在外侧配设所述输出端子，所述相序继电器用功率开关元件控制所述高电位侧功率开关元件与所述低电位侧功率开关元件之间和所述输出端子之间的电力的供应。4.如权利要求3所述的电动驱动装置，其特征在于，所述两个正极侧电源路径以及所述两个负极侧电源路径以分割所述装配基板的方式形成为线状，所述高电位侧功率开关元件由控制向卷绕于所述电动马达的U相、V相、W相的线圈供应的电力的高电位侧U相功率开关元件、高电位侧V相功率开关元件、高电位侧W相功率开关元件构成，这些三相的高电位侧功率开关元件沿所述正极侧电源路径的配设方向配置，所述低电位侧功率开关元件与所述高电位侧U相功率开关元件、所述高电位侧V相功率开关元件、所述高电位侧W相功率开关元件连接，由低电位侧U相功率开关元件、低电位侧V相功率开关元件、低电位侧W相功率开关元件构成，这些三相的低电位侧功率开关元件沿所述正极侧电源路径的配设方向配置，所述相序继电器用功率开关元件由相序继电器用U相功率开关元件、相序继电器用V相功率开关元件、相序继电器用W相功率开关元件构成，这些三相的相序继电器用功率开关元件沿所述正极侧电源路径的配设方向配置，而且，所述输出端子由U相输出端子、V相输出端子、W相输出端子构成，这些三相的输出端子沿所述正极侧电源路径的配设方向配置。5.如权利要求4所述的电动驱动装置，其特征在于，相对于配置在一方的所述正极侧电源路径的所述三相的高电位侧功率开关元件，配置在另一方的所述正极侧电源路径的所述三相的高电位侧功率开关元件在所述另一方的正极侧电源路径上配置在向配设方向偏移的位置。6.如权利要求5所述的电动驱动装置，其特征在于，连接所述一方的三相的高电位侧功率开关元件和所述三相的低电位侧功率开关元件的跳线、以及连接所述另一方的三相的高电位侧功率开关元件和所述三相的低电位侧功率开关元件的跳线配置在相对于各个所述正极侧电源路径大致对称的位置。7.如权利要求4所述的电动驱动装置，其特征在于，配置在所述一方的正极侧电源路径的所述三相的高电位侧功率开关元件分别与配置在所述另一方的所述正极侧电源路径的所述三相的高电位侧功率开关元件相对置地配置。8.如权利要求7所述的电动驱动装置，其特征在于，连接所述一方的三相的高电位侧功率开关元件和所述三相的低电位侧功率开关元件的跳线、以及连接所述另一方的三相的高电位侧功率开关元件和所述三相的低电位侧功率开关元件的跳线配置在向所述各个正极侧电源路径配设方向偏移的位置。9.如权利要求1或权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，所述电力转换电路部从装配基板的外缘侧朝向内侧配设两个负极侧电源路径，并且，以所述负极侧电源路径为基准，在外侧邻接地配设各个正极侧电源路径，在所述两个正极侧电源路径上配设高电位侧功率开关元件，并且，沿各个所述负极侧电源路径配设低电位侧功率开关元件，而且，所述高电位侧功率开关元件和所述低电位侧功率开关元件在所述正极侧电源路径和所述负极侧电源路径之间串联连接，以所述高电位侧功率开关元件和所述低电位侧功率开关元件为基准，在外侧配设相序继电器用功率开关元件，并且，以所述相序继电...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢次富美繁，酒井俊彦，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP