电动助力转向装置用控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种高气密性的电动助力转向装置用控制装置，其通过简化结构来对应轻量化和降低成本的要求，同时抑制声音和振动的发生，具有良好的可制造性，坚固地进行树脂铆接，并用安定的动作提高了散热性。本实用新型专利技术为这样一种电动助力转向装置用控制装置，即，电子部件基板被容纳在呈箱形的树脂外壳内，同时盖被安装在树脂外壳上，并且被构成为具备用于固定辅助控制用电动机的固定部，还有，通过使用树脂制凸起来进行树脂铆接，以便固定电子部件基板和盖。

Control device for electric power assisted steering device

The utility model provides a high electric power tightness control device for the steering device, through simplifying the structure corresponding to the lightweight and cost reduction requirements, while suppressing the sound and vibration, good manufacturability, solid resin riveting, and improve the heat stability for action. The utility model relates to a device for electric power steering control device, namely, an electronic component substrate is accommodated in a resin case box inside and cover is installed in the resin case, and configured to have used for the fixed part, the fixed motor auxiliary control also has, through the use of convex resin resin riveting, so as to fix the electronic component substrate and cover.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力转向装置用控制装置
本技术涉及一种用于用来对车辆的转向系统进行辅助控制的电动助力转向装置的电动助力转向装置用控制装置。本技术特别是涉及一种电动助力转向装置用控制装置，该电动助力转向装置用控制装置通过用树脂来制作外壳以便实现外壳的轻量化，并且具有利用树脂铆接将电子部件基板和盖高气密性地并且坚固地固定在树脂外壳上的结构。
技术介绍
在现有技术中，为了提高车辆的控制和便利性，电动机及其控制装置多数被用于车辆。例如，作为一个例子，有用于减轻车辆的转向力并进行辅助控制的电动助力转向装置(EPS)，这样的电动助力转向装置以电动机及其控制装置为主要的构成要素。电动助力转向装置利用电动机的旋转力向车辆的转向系统施加转向辅助力(辅助力)，其将电动机的驱动力经由减速机构由诸如齿轮或皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小。电动机外加电压的调整一般通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(Duty)来进行。参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速机构3的减速齿轮、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速机构3的减速齿轮与柱轴2连接。此外，转向角传感器14不是必须的，也可以不设置转向角传感器14。还有，也可以从与电动机连接的诸如分解器之类的旋转位置传感器处获得转向角。另外，用于对电动助力转向装置进行控制的控制单元(ECU)30被构成为以微控制单元(MCU)为基干部件，并且，电池13对控制单元30进行供电，同时，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元30。还有，收发车辆的各种信息的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)50被连接到控制单元30，车速Vel也能够从CAN50处获得。此外，收发CAN50以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN51也可以被连接到控制单元30。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的(或来自CAN50的)车速Vel，进行作为辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，根据通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref，来控制供给电动机20的电流。在这样的控制单元30中，诸如微型计算机、电容器、功率设备之类的电子部件被安装在基板(301、302)上；控制单元30被容纳在如图2(A)所示的呈框体形状的电动助力转向装置用控制装置300内；电动助力转向装置用控制装置300经由图示底部的固定部310被安装在电动机20上。电动助力转向装置用控制装置300的本体由在底部敷设了散热材料的散热件(331)的呈箱形的外壳330构成，连接器(332)和电动机输出端子333被连接到外壳330的外侧面。还有，安装了诸如微型计算机之类的电子部件的控制基板(301)和搭载了功率设备并承载大电流流动的功率基板(302)被容纳在外壳330的内部，并且，呈盖子状的盖320被安装在外壳330的上表面。在盖320的侧面的一部分上设有朝图示下方延伸并沿着内侧弯折的安装片321，如图2(B)所示，通过在外壳330的侧面部进行利用安装片321的弯曲铆接，以便将盖320安装在外壳330上。图3示出了电动助力转向装置用控制装置300的展开图。如图3所示，散热件331被敷设在呈箱形的外壳330的底部，连接器332和电动机输出端子333被连接到该外壳330的外侧面。还有，电动助力转向装置用控制装置300采用这样一种结构，即，功率基板302被设置在散热件331上并通过螺丝被固定，接下来在功率基板302上设置控制基板301并通过螺丝将其固定，最后使盖320盖在控制基板301上并进行铆接。对于使这样的电动助力转向装置用控制装置和电动机一体化的电动助力转向装置来说，在将该电动助力转向装置安装在车辆内的情况下，因为被容纳在狭窄的空间里面，被要求具有更高的搭载性能。还有，在将电动助力转向装置安装在车辆内的情况下，因为由从安装场所的外部环境(例如，在被安装在发动机室的情况下，被配置在附近的发动机等)发出的热量而造成的影响，控制装置的氛围气温度会大幅度地发生变动。另外，诸如电流控制用的半导体开关元件、电流检测用的分流电阻、脉动吸收用的大容量电容器之类的发热部件被使用在控制装置中，这些发热被积蓄起来使得控制装置内部的最大温度和温度变化幅度变得更大。因此，对于被搭载在车辆上的电动助力转向装置用控制装置来说，怎样使这些发热向外部放出成为一个重要的问题。还有，在控制装置内，在将金属导体焊接连接到金属基板和绝缘基板的布线图案的情况下，大的热压力会被施加到焊接连接部分，尤其在绝缘基板上产生焊接裂缝，从而存在由热压力和焊接裂缝造成耐久性和耐冲击性下降的技术问题。另外，在电动助力转向装置中，现有的控制装置的外壳由铝压铸件等构成，在采用将该控制装置安装到电动机的结构的情况下，为了提高散热性，有使散热件变得大型化的倾向。但是，另一方面，因为控制装置被要求实现更进一步的轻量化和小型化，所以需要不使重量增加并可以有效地实现散热。在这样的背景下，作为以减小电动助力转向装置用控制装置的尺寸并提高散热性为目的的现有技术，例如有日本特开2012-200088号公报(专利文献1)所公开的装置。专利文献1公开了一种电动机驱动装置，该电动机驱动装置由包括功率元件在内的高度比较低的电子部件被搭载在呈平板状的散热件上并通过铸模被成型的第一模块部、树脂外壳、诸如电解电容器之类的高度比较高的电子部件被安装在基板上的第二模块部和盖构成。第二模块部被配置在第一模块部的铸模主面的法线方向，由于第一模块部不包括高度比较高的电子部件，所以可以防止在功率元件等的上部形成没有被有效地利用的空间。还有，通过上述结构，可以减小电动机驱动装置的尺寸，并且还可以提高针对功率元件的发热的散热特性。但是，专利文献1所公开的现有的装置采用了这样一种结构，即，将散热件配置在第一模块部的下表面，然后将第一模块部和第二模块部容纳在由上下都没有平面并由四个平面形成的略呈长方体形状的框体构成的树脂外壳的内部，该树脂外壳位于散热件与盖的中间部分，然后再使盖覆盖住装置整体。因此，由于专利文献1所公开的装置中的构成要素变多，所以不能充分对应轻量化的要求，并且还存在提高散热效率的技术问题。另外，尽管在现有技术中采用由控制基板和功率基板构成的两块基板结构，最近，通过将控制基板和功率基板制作成一块基板结构的电子部件基板，出现了与现有技术中的装置相比更薄的电动助力转向装置。还有，在将控制装置安装在电动机中的结构中，为了进一步提高散热性，尽管散热件有变得大型化的倾向，但控制装置被要求实现搭载性和轻量化。作为对应这样的要求的现有技术，有日本特开2013-103534号公报(专利文献2)所公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向装置用控制装置，其特征在于：安装有电子部件的电子部件基板被容纳在呈箱形的树脂外壳内，同时金属制盖被安装在所述树脂外壳上，并且被构成为具备用于固定辅助控制用电动机的固定部，所述金属制盖具备对内部进行拉伸加工后形成的拉伸结构，并且，所述拉伸结构的先端面经由TIM与所述电子部件基板或所述电子部件接触，散热件被一体性地并且以嵌件成型方式设置在所述树脂外壳上，同时所述电子部件基板与所述散热件接触，利用通过一体成型的方式被设置在所述树脂外壳上的固定用树脂制凸起，并通过树脂铆接，将所述电子部件基板和所述金属制盖固定在所述树脂外壳，嵌入用凹槽部被设置在所述树脂外壳上，通过使所述金属制盖与所述嵌入用凹槽部卡合以便将所述金属制盖固定在所述树脂外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 JP 2014-235689;2015.11.06 JP 2015-218821.一种电动助力转向装置用控制装置，其特征在于：安装有电子部件的电子部件基板被容纳在呈箱形的树脂外壳内，同时金属制盖被安装在所述树脂外壳上，并且被构成为具备用于固定辅助控制用电动机的固定部，所述金属制盖具备对内部进行拉伸加工后形成的拉伸结构，并且，所述拉伸结构的先端面经由TIM与所述电子部件基板或所述电子部件接触，散热件被一体性地并且以嵌件成型方式设置在所述树脂外壳上，同时所述电子部件基板与所述散热件接触，利用通过一体成型的方式被设置在所述树脂外壳上的固定用树脂制凸起，并通过树脂铆接，将所述电子部件基板和所述金属制盖固定在所述树脂外壳，嵌入用凹槽部被设置在所述树脂外壳上，通过使所述金属制盖与所述嵌入用凹槽部卡合以便将所述金属制盖固定在所述树脂外壳。2.一种电动助力转向装置用控制装置，其被构成为金属制盖被安装在各种连接器被连接到用于固定辅助控制用电动机的固定部的外侧面并且其内部容纳了电子部件基板的树脂外壳的上部，其特征在于：所述电子部件基板设有用于与从所述树脂外壳沿着朝上的方向延伸的复数个基板固定用树脂制凸起进行树脂铆接的第一固定孔，并且在所述第一固定孔的周围设置第一紧固部；所述金属制盖设有用于与从所述树脂外壳沿着朝上的方向延伸的复数个盖固定用树脂制凸起进行树脂铆接的第二固定孔，并且在所述第二固定孔的周围设置第二紧固部，通过所述电子部件基板的树脂铆接，所述基板固定用树脂制凸起的先端部变形后盖在所述第一紧固部上以便被固定；通过所述金属制盖的树脂铆接，所述盖固定用树脂制凸起的先端部变形后盖在所述第二紧固部上以便被固定，在制造所述树脂外壳的时侯，所述基板固定用树脂制凸起和所述盖固定用树脂制凸起被成型为与所述树脂外壳连成一体，所述金属制盖具备对内部进行拉伸加工后形成的拉伸结构，并且，所述拉伸结构的先端面经由第一TIM与所述电子部件基板或所述电子部件接触，散热件被一体性地并且以嵌件成型方式设置在所述树脂外壳上，同时所述电子部件基板或所述电子部件经由第二TIM与所述散热件接触，通过将所述金属制盖的卡合部嵌入到被设置在所述树脂外壳的周缘部的嵌入用凹槽部以便提高气密性。3.根据权利要求2所述的电动助力转向装置用控制装置，其特征在于：所述基板固定用树脂制凸起和所述盖固定用树脂制凸起的各个剖面均呈圆形，并且，所述第一固定孔和所述第二固定孔均呈圆形。4.根据权利要求2所述的电动助力转向装置用控制装置，其特征在于：所述基板固定用树脂制凸起和所述盖固定用树脂制凸起的各个剖面均呈四角形，并且，所述第一固定孔和所述第二固定孔均呈四角形。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：嶋川茂，须永崇，关根孝明，小酒部贤，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP