电动驱动装置以及电动动力转向装置制造方法及图纸

在电动马达的旋转轴(23)的与输出部(14)相反的一侧的铝系金属制的马达壳体(11)的端面部(15)的外周面、或在将对电动马达进行控制的电子控制部(9)覆盖的铝系金属制的金属罩(12)的外周面，形成向径向内侧后退的台阶部(35)，使金属罩(12)和马达壳体(11)嵌合在该台阶部(35)，并且，在该嵌合部(37)形成有将马达壳体(11)和金属罩(12)熔敷结合的摩擦搅拌接合部(FSW)。根据该结构，可以不设置固定螺栓和O型环，因此，外观形状减小而能够减少重量，并且，可以减少零件数量。另外，由于马达壳体(11)和金属罩(12)通过熔敷而构成一体，因此，可以减小热阻，进而由于可以利用金属罩(12)进行散热，因此，可以提高散热特性。

Electric Driving Device and Electric Power Steering Device

A step (35) backward to the inner side of the radial direction is formed on the outer surface of the end face (15) of the aluminum metal motor housing (11) on the opposite side of the rotating shaft (23) of the electric motor and the output part (14), or on the outer surface of the aluminum metal metal cover (12) covered by the electronic control unit (9) that controls the electric motor, so that the metal cover (12) and the motor housing (11) are embedded in the step (3). 5) In addition, a friction stirring joint (FSW) is formed at the chimeric part (37) which combines the cladding of the motor housing (11) and the metal cover (12). According to the structure, fixed bolts and O-rings can not be set, therefore, the appearance shape can be reduced to reduce weight, and the number of parts can be reduced. In addition, since the motor housing (11) and the metal cover (12) are integrated by cladding, the thermal resistance can be reduced and the heat dissipation characteristics can be improved by using the metal cover (12).

【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动力转向装置
本专利技术涉及电动驱动装置以及电动动力转向装置，尤其涉及内置有电子控制装置的电动驱动装置以及电动动力转向装置。
技术介绍
在一般的工业机械领域中，通过电动马达来驱动机械系控制构件，最近开始采用将由对电动马达的旋转速度、转矩进行控制的半导体元件等构成的电子控制部一体地装配于电动马达的所谓机电一体型的电动驱动装置。作为机电一体型的电动驱动装置的例子，例如在汽车的电动动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动转矩，并基于该检测值来驱动电动马达使其向与转向轴的转动方向相同的方向转动，从而产生转向辅助转矩。为了控制该电动马达，电子控制部(ECU：ElectronicControlUnit，电子控制单元)设置于动力转向装置。作为以往的电动动力转向装置，例如，日本特开2015-134598号公报(专利文献1)所记载的电动动力转向装置是已知的。在专利文献1中，记载有由电动马达部和电子控制部构成的电动动力转向装置。而且，电动马达部的电动马达收纳于由铝合金等制成的具有筒部的马达壳体，安装有电子控制部的电子器件的基板安装于作为配置在马达壳体的轴向的输出轴的相反侧的ECU壳体而发挥功能的散热器。安装于散热器的基板具备：电源电路部、具有对电动马达进行驱动控制的MOSFET或者IGBT等那样的功率开关元件的电力转换电路部、以及对功率开关元件进行控制的控制电路部，功率开关元件的输出端子和电动马达的输入端子经由母线电连接。而且，经由由合成树脂制成的连接器壳体从电源向安装于散热器的电子控制部供给电力，另外，从检测传感器类部件向上述电子控制部供给运转状态等检测信号。连接器壳体作为盖体发挥功能，以密闭并堵塞散热器的方式固定，另外，利用固定螺栓固定在散热器的外周表面。另外，作为其他的将电子控制装置一体化的电动驱动装置，电动制动器、各种液压控制用的电动液压控制器等是已知的，但在以下的说明中以电动动力转向装置为代表进行说明。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-134598号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1那样的结构的电动动力转向装置中，金属制的马达壳体和金属制的散热器以及合成树脂制的连接器壳体是利用插通了向外周侧突出而形成的固定部的固定螺栓进行紧固的结构。另外，在马达壳体和散热器之间、以及散热器和连接器壳体之间夹设O型环而成为防止水侵入的结构。但是，若在马达壳体和散热器以及连接器壳体的外周设置固定部以及固定螺栓，则会产生外观形状变大、重量增加的课题。另外，由于除固定螺栓之外还需要水密用的O型环，因此，也会产生零件数量增多、产品单价高涨的课题。并且，虽然马达壳体、散热器之间紧贴，但紧贴部分的热阻变大而不能进行良好的热移动从而使得散热特性不好，另外利用合成树脂制的连接器壳体将电子控制部密闭，因此，也会产生连接器壳体有助于散热而导致散热特性不好的课题。因此，正在寻求一种可以解决这些课题的电动驱动装置以及电动动力转向装置。并且，虽然是次要的，但在专利文献1那样的结构的电动动力转向装置中，尤其是用于将电源电路部、电力转换电路部的热向外部散失的散热部件配置在马达壳体和ECU壳体之间。因此，存在轴向的长度与散热部件的量相应地额外变长的倾向。另外，构成电源电路部和电力转换电路部的电气部件的发热量大，在小型化的情况下需要将该热高效地向外部散失。因此，也要求能够尽量缩短轴向的长度并且将电源电路部和电力转换电路部的热高效地向外部散失。本专利技术的主要目的在于提供一种减小外观形状、另外减少重量以及零件数量并且具备良好的散热特性的新的电动驱动装置以及电动动力转向装置。用于解决课题的方案本专利技术的特征在于：在电动马达的旋转轴的与输出部相反的一侧的铝系金属制的马达壳体的端面部的外周面或在将对电动马达进行控制的电子控制部覆盖的铝系金属制的金属罩的外周面，形成有向径向内侧后退的台阶部，在该台阶部形成有使金属罩的开口部嵌合的嵌合部，并且，在该嵌合部形成有将马达壳体和金属罩熔敷结合的摩擦搅拌接合部。专利技术的效果根据本专利技术，由于使在铝系金属制的马达壳体的端面部的外周面形成的台阶部与铝系金属制的金属罩的开口部卡合而进行了摩擦搅拌接合，因此，可以不设置固定螺栓和O型环而减小外观形状并减少重量，而且由于可以省略固定螺栓和O型环，因此，可以减少零件数量。另外，由于马达壳体和金属罩通过熔敷而构成一体，因此，可以减小热阻，进而由于可以利用金属罩进行散热，因此，可以提高散热特性。附图说明图1是作为应用本专利技术的一例的转向装置的整体立体图。图2是本专利技术的实施方式的电动动力转向装置的整体立体图。图3是图2所示的电动动力转向装置的分解立体图。图4是图3所示的马达壳体的立体图。图5是在轴向上剖开图4所示的马达壳体的剖视图。图6是表示将电力转换电路部载置、固定于图4所示的马达壳体的状态的立体图。图7是表示将电源电路部载置、固定于图6所示的马达壳体的状态的立体图。图8是表示将控制电路部载置、固定于图7所示的马达壳体的状态的立体图。图9是表示将连接器端子组装体载置、固定于图8所示的马达壳体的状态的立体图。图10是表示马达壳体和金属罩的接合部附近的轴向截面的局部剖视图。图11是图10的马达壳体和金属罩的接合部的进行了摩擦搅拌接合的部分的局部剖视图。图12是表示其他实施方式的马达壳体和金属罩的接合部附近的轴向截面的局部剖视图。图13是图12的马达壳体和金属罩的接合部的进行了摩擦搅拌接合的部分的局部剖视图。具体实施方式以下，使用附图详细说明本专利技术的实施方式，但本专利技术不限于以下的实施方式，在本专利技术的技术概念中在其范围内也包括各种变形例和应用例。在说明本专利技术的实施方式之前，使用图1对作为应用本专利技术的一例的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如图1所示构成。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，该小齿轮与在车身左右方向上较长的未图示的齿条啮合。在该齿条的两端连结有用于使前轮向左右方向转向的转向横拉杆3，齿条被齿条壳体4覆盖。而且，在齿条壳体4和转向横拉杆3之间设置有橡胶保护罩5。为了辅助对方向盘进行转动操作时的转矩而设置有电动动力转向装置6。即，设置有对转向轴2的转动方向和转动转矩进行检测的转矩传感器7，并设置有：基于转矩传感器7的检测值经由齿轮10对齿条施加转向辅助力的电动马达部8、以及对配置于电动马达部8的电动马达进行控制的电子控制装置(ECU)部9。电动动力转向装置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部9。在电动动力转向装置6中，当通过操作方向盘而使转向轴2向任一个方向转动操作时，转矩传感器7检测该转向轴2的转动方向和转动转矩，控制电路部基于该检测值对电动马达的驱动操作量进行运算。基于该运算出的驱动操作量，通过电力转换电路部的功率开关元件驱动电动马达，电动马达的输出轴以向与操作方向相同的方向驱动转向轴2的方式转动。输出轴的转动经由齿轮10从未图示的小齿轮向未图示的齿条传递，使汽车转向。这些结构、作用已经众所周知，因此，省略进一步的说明。如上所述，在专利文献1那样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动驱动装置，其特征在于，具备铝系金属制的马达壳体、电子控制部以及铝系金属制的金属罩，所述马达壳体收纳有驱动机械系控制构件的电动马达，所述电子控制部配置在所述电动马达的旋转轴的与其输出部相反的一侧的所述马达壳体的端面部侧，并具有用于驱动所述电动马达的控制电路部、电源电路部以及电力转换电路部，所述金属罩覆盖所述电子控制部，在所述电动马达的所述旋转轴的与所述输出部相反的一侧的所述马达壳体的所述端面部的外周面或在所述金属罩的外周面，形成向径向内侧后退的环形的台阶部，在所述台阶部形成有使所述金属罩的开口部嵌合的嵌合部，并且，在所述嵌合部形成有将所述马达壳体和所述金属罩熔敷结合的摩擦搅拌接合部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.12 JP 2016-1772641.一种电动驱动装置，其特征在于，具备铝系金属制的马达壳体、电子控制部以及铝系金属制的金属罩，所述马达壳体收纳有驱动机械系控制构件的电动马达，所述电子控制部配置在所述电动马达的旋转轴的与其输出部相反的一侧的所述马达壳体的端面部侧，并具有用于驱动所述电动马达的控制电路部、电源电路部以及电力转换电路部，所述金属罩覆盖所述电子控制部，在所述电动马达的所述旋转轴的与所述输出部相反的一侧的所述马达壳体的所述端面部的外周面或在所述金属罩的外周面，形成向径向内侧后退的环形的台阶部，在所述台阶部形成有使所述金属罩的开口部嵌合的嵌合部，并且，在所述嵌合部形成有将所述马达壳体和所述金属罩熔敷结合的摩擦搅拌接合部。2.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，形成在所述端面部的外周面的所述台阶部由向径向内侧后退的台阶部侧面壁、以及将所述端面部的侧周面部和所述台阶部侧面壁相连的台阶部底面壁形成，所述金属罩的所述开口部通过套筒嵌合而嵌合在由所述台阶部底面壁和所述台阶部侧面壁形成的台阶部部分，并且，以所述台阶部底面壁和所述金属罩的所述开口部的接触部分为中央而形成有所述摩擦搅拌接合部。3.如权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，在所述台阶部底面壁和所述金属罩的所述开口部的前端的接触区域、以及所述台阶部侧面壁和所述金属罩的所述开口部的内周的一部分接触区域，形成有所述摩擦搅拌接合部。4.如权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，在所述马达壳体的所述端面部形成有电力转换用散热区域以及电源用散热区域，在所述电力转换用散热区域设置有所述电力转换电路部，在所述电源用散热区域设置有所述电源电路部，在所述电力转换电路部以及所述电源电路部产生的热，经由所述电力转换用散热区域以及所述电源用散热区域向所述马达壳体散失。5.如权利要求4所述的电动驱动装置，其特征在于，形成在所述马达壳体的所述端面部的所述电源用散热区域在所述电动马达的旋转轴方向上观察时，形成为在离开所述电力转换用散热区域的方向上具有台阶。6.如权利要求5所述的电动驱动装置，其特征在于，在所述电力转换用散热区域形成有突状散热部，所述突状散热部在所述电动马达的旋转轴方向上观察时沿从所述电动马达离开的方向延伸。7.如权利要求6所述的电动驱动装置，其特征在于，所述电子控制部在所述电动马达的旋转轴方向上观察时在从所述电动马达离开的方向上，按照所述电力转换电路部、所述电源电路部、所述控制电路部的顺序配置。8.一种电动动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田启二，
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