電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置。另外，該馬達驅(qū)動裝置由馬達和對該馬達進行控制的電子控制單元(Electronical Control Unit:簡稱為EQJ)構成。
【背景技術】
[0002]汽車等車輛能夠包括電動動力轉(zhuǎn)向裝置，電動動力轉(zhuǎn)向裝置產(chǎn)生對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的操舵轉(zhuǎn)矩進行輔助的輔助轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的操舵轉(zhuǎn)矩通過由駕駛員操作方向盤而產(chǎn)生。通過產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩，電動動力轉(zhuǎn)向裝置能夠減輕駕駛員的負擔。提供輔助轉(zhuǎn)矩的輔助轉(zhuǎn)矩機構利用轉(zhuǎn)矩傳感器對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操舵轉(zhuǎn)矩進行檢測，由電子控制單元根據(jù)該檢測信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，并由電動馬達根據(jù)該驅(qū)動信號產(chǎn)生與操舵轉(zhuǎn)矩對應的輔助轉(zhuǎn)矩，將輔助轉(zhuǎn)矩經(jīng)由減速機構傳遞至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
[0003]例如，日本公開公報特開2002-345211號公報所公開的專利文獻I公開了一種電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元的結構。在此，專利文獻I的圖1的控制基板43、金屬基板41等(電子控制單元)與電動機(電動馬達)4形成為一體。換言之，控制基板43、金屬基板41等以及電動機4形成了專利文獻I的圖1或圖7的一體的控制裝置40。并且，根據(jù)專利文獻I的圖1或圖3的內(nèi)容，電源連接器44以及轉(zhuǎn)矩信號連接器45以從電路殼體42朝向徑向外側(cè)突出的方式設置。并且，根據(jù)專利文獻I的
[0020]段的記載，金屬基板41緊貼于配置在金屬基板41與電動機4之間的散熱器25。由此，由金屬基板41的發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到散熱器25。
[0004]例如，日本公開公報特開2012-143036號公報所公開的專利文獻2同樣公開了一種電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元的結構。在此，專利文獻2的圖2的控制基板71、動力基板61等(電子控制單元)與馬達(電動馬達)40形成為一體。換言之，控制基板71、動力基板61等以及馬達40形成了專利文獻2的圖2或圖6的一體的控制器50。并且，根據(jù)專利文獻2的圖5或圖7的內(nèi)容，電源連接器51以及轉(zhuǎn)矩信號連接器53以從馬達殼體41朝向徑向外側(cè)突出的方式設置。由此，實現(xiàn)了馬達40的軸向高度的小型化。并且，根據(jù)專利文獻2的
[0024]段的記載，控制基板71安裝于配置在控制基板71與動力基板61之間的散熱塊81或散熱器80。
[0005]通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元為小型。但是，本發(fā)明人認識到例如在電子控制單元與動力轉(zhuǎn)向裝置的變速箱并列配置時，難以將電子控制單元安裝于變速箱。并且，通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元具備高的散熱效率。但是，本領域技術人員很難設計出具有高的散熱效率的電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元。
[0006]并且，例如日本公開公報特開2013-63689號公報所公開的專利文獻3公開了一種電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元的結構。在此，專利文獻3的圖2的第一印刷基板(控制基板)14、金屬基板(動力基板)16等(電子控制單元)與圖3的電動馬達8形成為一體。并且，根據(jù)專利文獻3的圖1的內(nèi)容，導熱部件26的一端配置于金屬基板16，而導熱部件26的另一端配置于第一印刷基板14的微機(微型計算機)24 (參考專利文獻3的圖1的單點劃線)。由此，由微機24產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到金屬基板16。
[0007]通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元為小型。但是，例如在專利文獻3的第一印刷基板14中，需要在與導熱部件26對應的位置配置微機24，因此降低了設計第一印刷基板14時的自由度。并且，通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元具備高的散熱效率。但是，本領域技術人員很難設計出具有高的散熱效率的電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元。
[0008]并且，例如日本公開公報特開2011-228379號公報所公開的專利文獻4公開了一種電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元的結構。在此，專利文獻4的圖7的控制基板30、功率模塊40等(電子控制單元)與電動機(電動馬達)或馬達殼體(馬達外罩)11形成為一體。并且，根據(jù)專利文獻4的摘要記載，功率模塊40的散熱面59隔著絕緣散熱片69緊貼于散熱器80。由此，由功率模塊40的發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移到散熱器80。
[0009]通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元具備高的散熱效率。但是，本領域技術人員很難設計出具有高的散熱效率的電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元。尤其在專利文獻4的功率模塊40中，由于散熱面59被動力晶體管(逆變電路1、2) 51-58、61-68以及分流電阻76限制，因此在流過大電流的功率模塊40的輸出端子(例如，專利文獻4的逆變電路1、2與電動機之間的通電路徑)側(cè)產(chǎn)生的熱量無法被散出，因此該熱量導致動力晶體管51-58、61-68的溫度上升。并且，通常優(yōu)選電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元為小型。但是，本發(fā)明人認識到例如在電子控制單元與變速箱并列配置時，難以將電子控制單元安裝于變速箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本申請發(fā)明的目的是提供一種小型、緊湊且具備高的散熱效率的電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置。
[0011]在本申請所例示的一實施方式(第一實施方式)中，電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置被從外部提供電源以及外部信號，所述馬達驅(qū)動裝置包括:電動馬達，其具有旋轉(zhuǎn)軸且容納于馬達殼體內(nèi)；以及電子控制單元，其在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上與所述電動馬達相鄰配置，并且所述電子控制單元對所述電動馬達進行控制，所述電動馬達以及所述電子控制單元具有發(fā)送和接收所述電源以及所述外部信號的外部連接部，所述電子控制單元至少包括:控制單元殼體，其具有沿與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向擴展的平板部和在周向上呈圓筒形狀的外壁部；功率部，其由包括逆變電路的元件構成，所述功率部向所述電動馬達提供驅(qū)動動力；控制基板，其對所述功率部以及所述電動馬達進行控制；以及散熱器，其吸入所述功率部以及所述控制基板產(chǎn)生的熱量并向外部散出，并且所述散熱器具有通過金屬壓鑄而制得的結構，所述馬達殼體和所述控制單元殼體通過使所述馬達殼體和所述控制單元殼體的一部分或全部在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上直接或借助連接部件間接地相互結合而成為一體，所述外部連接部具有從所述旋轉(zhuǎn)軸方向連接所述電源以及所述外部信號的連接口，所述控制單元殼體的所述外壁部的全部以及所述平板部的一部分或全部由所述散熱器構成。
[0012]該馬達驅(qū)動裝置通過將馬達殼體和控制單元殼體在電動馬達的旋轉(zhuǎn)軸方向上一體結合而成，在所述馬達殼體內(nèi)容納有電動馬達，在所述控制單元殼體內(nèi)容納有對該電動馬達進行控制的電子控制單元。并且，電子控制單元所包含的外部連接部的連接口也沿電動馬達的旋轉(zhuǎn)軸方向設置。通過這些結構，實現(xiàn)了能夠在旋轉(zhuǎn)軸方向上進行連接的小型且緊湊的結構。尤其有利于實現(xiàn)在徑向上細的馬達驅(qū)動裝置。
[0013]并且，通過控制單元殼體兼作傳遞由功率部等產(chǎn)生的熱并利用外部氣體進行冷卻的散熱器，實現(xiàn)了高效的冷卻結構。該控制單元殼體具有沿與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向擴展的平板部和在周向上呈圓筒形狀的外壁部，外壁部的外周側(cè)與外部氣體接觸。本控制單元殼體的平板部以及外壁部的一部分或全部具有通過金屬壓鑄而制得的結構。通過該平板部具有與功率部間接地接觸的后述接觸結構，有效地吸收由功率部等產(chǎn)生的熱量，該熱量傳遞至與平板部連成一體的外壁部，并從外壁部的外周面散出至外部。優(yōu)選整個該外壁部是散熱器。但是，也可以使外壁部的一部分是散熱器。并且，優(yōu)選平板部的具有與作為發(fā)熱部的功率部等接觸的接觸結構的部分是散熱器。因此，平板部的其他部分也可以不是散熱器。并且，通過這些結構，相比于與控制單元殼體分開具有散熱器的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)更加緊湊且小型的馬達驅(qū)動裝置。
[0014]在本申請所例示的另一實施方式(第二實施方式)中，電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置被從外部提供電源以及外部信號，所述馬達驅(qū)動裝置包括:電動馬達，其具有旋轉(zhuǎn)軸且容納于馬達殼體內(nèi)；以及電子控制單元，其在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上與所述電動馬達相鄰配置，并且所述電子控制單元對所述電動馬達進行控制，所述電動馬達以及所述電子控制單元具有發(fā)送和接收所述電源以及所述外部信號的外部連接部，所述電子控制單元至少包括:控制單元殼體，其具有沿與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向擴展的平板部和在周向上呈圓筒形狀的外壁部；功率部，其由包括逆變電路的元件構成，所述功率部向所述電動馬達提供驅(qū)動動力；控制基板，其對所述功率部進行控制；以及散熱器，其吸入所述功率部以及所述控制基板產(chǎn)生的熱量并向外部散出，并且所述散熱器具有通過金屬壓鑄而制得的結構，所述馬達殼體和所述控制單元殼體通過使所述馬達殼體和所述控制單元殼體的一部分或全部在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上直接或借助連接部件間接地相互結合而成為一體，所述外部連接部具有從所述旋轉(zhuǎn)軸方向連接所述電源以及所述外部信號的連接口，所述功率部由功率模塊構成，所述功率模塊通過利用含有樹脂或陶瓷的原材料對包括所述逆變電路的集成電路進行模制而成。
[0015]與所述第一實施方式方式相同，在該實施方式中，馬達殼體和控制單元殼體在電動馬達的旋轉(zhuǎn)軸方向上結合為一體。由此，實現(xiàn)了小型且緊湊的結構。尤其有利于實現(xiàn)在徑向上細的馬達驅(qū)動裝置。
[0016]并且，本實施方式的功率部由功率模塊構成，該功率模塊通過利用含有樹脂或陶瓷的原材料等對包括逆變電路的集成電路進行模制而成。該功率模塊作為一個動力系統(tǒng)大規(guī)模集成電路(LSI:Large Scale Integrated circuit)元件，具有小型且緊湊的結構。該功率模塊也可以包括將構成逆變電路的一部分的多個裸芯片配置在大規(guī)模集成電路基部上的結構。其結果是，能夠構成復雜的逆變電路，提高了設計自由度。并且，與由以往離散的逆變器構成元件形成的基板結構相比，能夠顯著地實現(xiàn)小型化。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)比以往顯著地小型化的馬達驅(qū)動裝置。
[0017]在本申請所例示的另一其他實施方式(第三實施方式)中，電動動力轉(zhuǎn)向用的馬達驅(qū)動裝置被從外部提供電源以及外部信號，所述馬達驅(qū)動裝置包括:電動馬達，其具有旋轉(zhuǎn)軸且容納于馬達殼體內(nèi)；以及電子控制單元，其在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上與所述電動馬達相鄰配置，并且所述電子控制單元對所述電動馬達進行控制，所述電動馬達以及所述電子控制單元具有發(fā)送和接收所述電源以及所述外部信號的外部連接部，所述電子控制單元至少包括:控制單元殼體，其具有沿與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向擴展的平板部和在周向上呈圓筒形狀的外壁部；功率部，其由包括逆變電路的元件構成，所述功率部向所述電動馬達提供驅(qū)動動力；控制基板，其對所述功率部進行控制；散熱器，其具有通過金屬壓鑄而制得的結構；以及散熱板，其由金屬制成，所述馬達殼體和所述控制單元殼體通過使所述馬達殼體和所述控制單元殼體的一部分或全部在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上直接或借助連接部件間接地相互結合而成為一體，所述外部連接部具有從所述旋轉(zhuǎn)軸方向連接所述電源以及所述外部信號的連接口，在所述散熱板與所述功率部之間和/或所述功率部與所述散熱器之間配置有導熱部件。
[0018]與所述第一實施方式相同，在該實施方式中，馬達殼體和控制單元殼體在電動馬達的旋轉(zhuǎn)軸方向上結合為一體。由此，實現(xiàn)了小型且緊湊的結構。尤其有利于實現(xiàn)在徑向上細的馬達驅(qū)動裝置。
[0019]并且，在本實施方式中，馬達驅(qū)動裝置還具有導熱部件。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)高冷卻性能的馬達驅(qū)動裝置。
[0020]由以下的本發(fā)明優(yōu)選實施方式的詳細說明，參照附圖，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征、要素、步驟、特點和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0021]圖1是例示出電動動力轉(zhuǎn)向裝置的示意結構的圖。
[0022]圖2是例示出本發(fā)明所涉及的電動動力轉(zhuǎn)向用電子控制單元的外觀的圖。
[0023]圖