一体型电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一体型电动助力转向装置中，将用于控制电动机(2)的控制单元(1、101)设置于外壳内，将控制单元(1、101)以同轴方式配置在电动机(2)的输出轴(21)上，控制单元(1、101)与电动机(2)一体化，控制单元(1、101)包括电路基板(4)以及中间构件(36)，在电路基板(4)搭载有主要元器件，在中间构件(36)设有布线，电路基板(4)与中间构件(36)重叠，电路基板(4)的两面搭载有元器件，外壳的一部分与元器件的一面直接抵接或经由导热用构件抵接。

One body electric power steering device

A type of electric power steering device of the invention, will be used to control the motor (2) of the control unit (1, 101) arranged in the casing, the control unit (1, 101) in the motor in a coaxial configuration mode (2) of the output shaft (21), the control unit (1, 101) and the motor (2) integrated control unit (1, 101) includes a circuit substrate (4) and the intermediate member (36), the circuit board (4) with the major components, the intermediate member (36) is provided with a wiring circuit substrate (4) and the intermediate member (36) overlap, circuit board (4 the two sides are equipped with components), a part of the housing and the component side directly in contact with or through the heat conducting member contact.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一体型电动助力转向装置
本专利技术涉及车辆用的电动助力转向装置中、特别是在电动机的输出轴上将电动机与控制单元以同轴方式一体化得到的装置。
技术介绍
专利文献1中，关于在电动机输出轴上将电动机与控制单元以同轴方式一体化后的结构的电动助力转向装置，公开如下结构：即，在电路基板上搭载有CPU、电容器、半导体开关元件，伴随着发热的半导体开关元件经由电路基板向散热器散热。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4877265号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献1所公开的结构中，散热性尚有改善的余地，不仅要考虑半导体开关元件，也应考虑电容器、CPU以及其它的散热，尤其是因为小型化引起的电动机的发热，而且根据整个装置在车辆中的安装位置，需要进一步改善散热性，从而需要进一步实现小型化。本专利技术的目的在于提供一种能实现散热性提高和小型化的一体型电动助力转向装置。解决技术问题的技术方案为了实现上述目的，本专利技术的一体型电动助力转向装置中，用于控制电动机的控制单元设置于外壳内，所述控制单元以同轴方式配置在所述电动机的输出轴上，所述控制单元与所述电动机一体化，其中，所述控制单元包括电路基板以及中间构件，在所述电路基板搭载有主要元器件，在所述中间构件设有布线，所述电路基板与所述中间构件重叠，所述电路基板的两面搭载有元器件，所述外壳的一部分与所述元器件的一个面直接抵接或经由导热用构件相抵接。专利技术效果根据本专利技术，由于使元器件的一个面与散热器密接，另一面与其它构件的散热用构件抵接，因此特别是对于发热较多的元器件，能提高散热性。此外，由于在一块基板上搭载主要元器件，因此能实现小型化。附图说明图1是一体型电动助力转向装置的整体电路图。图2是将控制单元与电动机一体化并将其一部分以剖面来表示的图。图3是表示电路基板上的主要元器件的配置状态、尤其是从连接器一侧观察控制单元的俯视图。图4是表示电路基板的背面的图。图5是与本实施方式2有关并与图2同样形式的图。具体实施方式以下，基于附图来说明本专利技术的实施方式。此外，图中，相同标号表示相同或对应部分。实施方式1.图1是一体型电动助力转向装置的整体电路图。一体型电动助力转向装置包括控制单元1以及电动机2。这里将电动机2设为三相无刷电动机来说明，但也可以是带刷或三相以上的多相绕组电动机。旋转传感器用转子5配置在电动机的输出轴附近。旋转传感器用转子5检测电动机的旋转角，以用于电动机2(无刷电动机)。控制单元1包括电路基板4。在电路基板4搭载有CPU10、各种电路、以及向电动机2提供电流的所谓的逆变器电路3。此外，搭载于车辆的电池6、点火开关7、传感器类8输入到一体型电动机助力转向装置。控制单元1内的电路基板4包括CPU10、作为输出的逆变器电路3用的初级的驱动电路11、监视电路12、由旋转传感器构成的旋转角检测电路13以及恒定电源电路18。CPU10基于来自车速传感器、以及对方向盘的转向转矩进行检测的转矩传感器等传感器类8的信息，运算向电动机2供电的控制量。监视电路12对逆变器电路3内各部分的电压或电流进行检测。此外，电源系统(+B、接地)中为了应对噪声而设置有电容器以及线圈17。并且，电源系统(+B、接地)中插入有具有对+B电源线进行开关的继电器功能的电源用开关元件14。该开关元件例如是FET。与电流供给方向相同方向的寄生二极管、和与电流供给方向相反方向的寄生二极管串联配置。利用该开关元件能在逆变器电路3或电动机2产生故障等情况下强制切断供电。并且，寄生二极管使得即使在进行电池的反接布线的情况下也将有电流流过的线切断，也起到所谓的电池反接保护的作用。逆变器电路3包括三个开关元件的结构(3U、3V、3W)，对于各相具有相同的结构，以用于电动机2的三相绕组(U、V、W)。以U相为代表进行说明，U相包括与上下臂相对应的两个开关元件31U、32U、电容器30U、继电器用开关元件34U以及分流电阻33U。继电器用开关元件34U具有对电动机绕组(定子绕组)与开关元件之间进行开关的继电器功能。上下臂用开关元件31U、32U基于CPU10的指令被PWM驱动，因此，出于抑制噪音的目的，与电容器30U相连。上下臂用的开关元件31U、32U也与分流电阻33相连，以对流过电动机2的电流进行检测。电路基板4的两面上搭载有电容器30U以外的各元器件。另外，关于上述标注了“U”的标号，在描述整个三相时，有时也设为删除了“U”的标号来使用，或者标注表示其它对应相的“V”或“W”来代替“U”使用。图1所示结构的功能概要为：由CPU10基于来自传感器类8的输入信息运算提供给电动机2的绕组的电流，并经由驱动电路11输出到逆变器电路3。由此对各相的开关元件31、32、34进行驱动，使得电流流入电动机绕组。此外，利用监视电路12检测该提供来的电流值，根据CPU10的上述运算值(目标值)与实际电流值的偏差来进行反馈控制。另一方面，驱动电路11也对电源用开关元件14进行控制，并且，CPU10经由旋转传感器的旋转角检测电路13计算电动机的旋转位置或速度，并用于控制。具有以上电路的控制单元1与电动机2一体化，并基于以其一部分为剖面的图2对各结构进行说明。图中下侧为电动机2，上部配置有控制单元1。电动机2为内置于电动机壳体25的结构，该电动机壳体25是将安装部凸缘25a与连接到减速机(未图示)的连接部25b一体化后的金属制构件。若考虑散热性及内外部形状，电动机壳体25例如可以由铝制成。电动机壳体25的筒部的最下部安装有第一轴承26b，在中央开设有能使电动机的输出轴21贯通的孔。电动机2与现有装置同样，包括在输出轴21周围配置有多个极对的永磁体的转子23、以及与该转子23之间具有间隙地进行配置并卷绕绕组24的定子22。三相上分别卷绕有电动机绕组24。各相的端部中，为了进行连接，而将环状的连接环27配置在绕组上方最近处。三相绕组的绕组端部28分别(图中仅示出一相)向控制单元1侧延伸。在输出轴21的反输出侧的前端安装有旋转传感器用转子5。此外，在电动机壳体25的最上部以内接的状态内置有框架29。该框架29也由金属制成，在中央部安装有第二轴承26a，在中央开设有使输出轴21贯通的孔。此外，能使绕组端部28贯通的孔也开设有3处。框架29起到上述那样将电动机2与控制单元1隔开的分隔壁、轴承保持、提供绕组端部贯通孔等多个作用。另外，还起到用于对控制单元1进行散热的散热器的作用。由于框架29具有多个功能，因此能减少元器件数量。如上所述，电动机2采用在电动机壳体25中包含第一轴承和第二轴承的结构。下面对控制单元1进行说明。控制单元1内置于在最上部配置了连接器类16a、16b的单元壳体15，单元壳体15由绝缘性树脂制成。在单元壳体15内设置有电路基板4和中间构件36。控制单元1为电路基板4与中间构件36的两层结构。即，电路基板4与中间构件36在电动机的输出轴的延伸方向即图2的纸面上下方向上重叠。连接引脚(未图示)的一部分从连接器类16a、16b向中间构件36延伸，一部分向电路基板4延伸。电路基板4中，在图中上表面搭载有CPU10以及驱动电路11，在下表面分散配置有形成逆变器电路3的功率元件(开关元件)(共9个，仅记载了31、32)、以及电源用开关元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体型电动助力转向装置，将用于控制电动机的控制单元设置于外壳内，将所述控制单元以同轴方式配置在所述电动机的输出轴上，所述控制单元与所述电动机一体化，其特征在于，所述控制单元包括电路基板以及中间构件，在所述电路基板搭载有主要元器件，在所述中间构件设有布线，所述电路基板与所述中间构件重叠，所述电路基板的两面搭载有元器件，所述外壳的一部分与所述元器件的一个面直接抵接或经由导热用构件相抵接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种一体型电动助力转向装置，将用于控制电动机的控制单元设置于外壳内，将所述控制单元以同轴方式配置在所述电动机的输出轴上，所述控制单元与所述电动机一体化，其特征在于，所述控制单元包括电路基板以及中间构件，在所述电路基板搭载有主要元器件，在所述中间构件设有布线，所述电路基板与所述中间构件重叠，所述电路基板的两面搭载有元器件，所述外壳的一部分与所述元器件的一个面直接抵接或经由导热用构件相抵接。2.如权利要求1所述的一体型电动助力转向装置，其特征在于，所述中间构件具有布线用的多个汇流条，所述中间构件中，与所述电路基板相对的面具有突起部，所述突起部与所述元器件或所述电路基板相抵接。3.如权利要求1所述的一体型电动助力转向装置，其特征在于，所述外壳由金属制成，所述中间构件相对于所述电路基板配置在与所述外壳的一部分相反的一侧。4.如权利要求1至3的任一项所述的一体型电动助力转向装置，其特征在于，所述控制单元配置在所述电动机的、与该电动机的输出轴延伸侧相反的一侧，所述外壳的一部分是成为所述电动机与所述控制单元的边界的框架的一部分。5.如权利要求1至3的任一项所述的一体型电动助力转向装置，其特征在于，所述控制单元配置在所述电动机的、与该电动机的输出轴延伸侧相同的一侧，所述外壳的一部分是与所述电动机的输出所作用的减速机相结合的单元壳体的一部分。6.如权利要求4或5所述的一体型...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅尾淑人，森昭彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP