電動モータの電子制御装置
【課題】装置全体の小型化を図りつつコストを低減できる電子制御装置を提供する。
【解決手段】パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体１３に一体に形成すると共に、バスバー組立体に電動モータの駆動電流を検出する第２シャント抵抗器１８を設けると共に、該第２シャント抵抗器の一辺部１８ｂに伝熱部材２２の一側片２２ｂを接合すると共に、該伝熱部材の底辺部２２ａに、ヒートシンクであるアルミニウム合金材のハウジング本体３に一体に設けられた突起部９の上端部９ａ上面を、放熱シート１０を介して接触させた。
【解決手段】パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体１３に一体に形成すると共に、バスバー組立体に電動モータの駆動電流を検出する第２シャント抵抗器１８を設けると共に、該第２シャント抵抗器の一辺部１８ｂに伝熱部材２２の一側片２２ｂを接合すると共に、該伝熱部材の底辺部２２ａに、ヒートシンクであるアルミニウム合金材のハウジング本体３に一体に設けられた突起部９の上端部９ａ上面を、放熱シート１０を介して接触させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータを駆動制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される従来の電動モータの電子制御装置の一つとして、以下の特許文献１に記載されたものが提供されている。
【０００３】
この従来技術は、電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータの駆動を制御する電子制御装置であって、この電子制御装置は、ハウジング本体とカバー部材との間に収容配置されて、電流検出抵抗（シャント抵抗器）やブリッジ回路などが配線パターンに実装された金属基板と、前記マイコンや駆動回路などが実装された制御基板及びコイルやモータリレーとなどが実装された絶縁プリント基板と、を備えている。
【０００４】
そして、前記金属基板と絶縁プリント基板とを、互いに所定隙間を介して重合状態に配置し、前記シャント抵抗器や半導体スイッチ素子などの発熱量を、金属基板を介して放熱するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電子制御装置は、前記シャント抵抗器などのヒートシンクとして製品コストの高い前記金属基板を利用しているため、電子制御装置全体のコストの高騰が余儀なくされている。
【０００７】
本発明は、前記従来の電子制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、装置全体の小型化を図りつつコストの低減化が図れる電子制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電動モータに電力を供給するパワー電子回路と、通電時の電磁ノイズを除去するフィルタ電子回路と、前記電動モータの駆動を制御する制御回路と、を放熱材のハウジングに保持してなる電動モータの電子制御装置であって、前記パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体に一体に形成すると共に、前記バスバー組立体の外面に、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出抵抗器を設け、
該電流検出抵抗器を、伝熱部材を介して放熱材に接触させたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンをバスバー組立体に一体に形成したことによって装置全体の小型化が図れると共に、電流検出抵抗器の発熱を、従来の金属基板ではなく、既存の放熱材を利用して放熱させるようにしたため、コストの低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る電子制御装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態の電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図３】同電子制御装置の要部を拡大断面して示す側面図である。
【図４】本実施形態に供される第２シャント抵抗器の斜視図である。
【図５】本実施形態における放熱効果と放熱手段を有さない場合のシャント抵抗器の温度変化を示す特性図である。
【図６】第２実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図７】本実施形態に供されるカバー部材を底面側から示す斜視図である。
【図８】第３実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図９】第４実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図１０】第５実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動モータの電子制御装置を自動車の電動パワーステアリング装置に適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
まず、前記電動パワーステアリング装置は、具体的に図示しないが、車両のステアリングホイールに対して補助トルクを出力する電動モータである電動モータと、該電動モータからの回転力がウォーム機構などの減速機構を介して伝達されるピニオンギアと、前記電動モータのモータケーシングの上端部に設けられて、電動モータの駆動を制御する電子制御装置と、前記電動モータを駆動するための電流を供給する図外のバッテリーと、ステアリングホイールの操舵トルクを検出する図外のトルクセンサなどを備えている。
【００１２】
前記電動モータは、三相交流型のブラシレスモータであって、電機子巻き線と、回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサなどを有している。
【００１３】
電子制御装置は、図１に示すように、前記モータケーシングを囲繞するように配置されたハウジング１と、該ハウジング１に保持された電子制御部品２と、を備えている。
【００１４】
前記ハウジング１は、図１に示すように、放熱材（ヒートシンク）であるハウジング本体３と、該ハウジング本体３の上部に組み付けられた前記電子制御部品２を上方から被嵌するカバー部材４と、を備えている。
【００１５】
前記ハウジング本体３は、アルミニウム合金材によって異形ボックス状に一体に形成され、上面側の凹溝３ａの底面所定位置に、内部にモータ軸が下方向から挿通される円筒部５が上方へ突設されていると共に、該円筒部５の側部に、後述するコンデンサなどの比較的大きな電子部品を収容配置する収容凹部６が形成されている。また、ハウジング本体３のフランジ状の上端外周部３ｂの円周方向所定位置に５つのボス部などを介して雌ねじ孔７がそれぞれ形成されている。さらに、前記上端外周部３ｂの雌ねじ孔７よりも内側上面に、図外の環状シール部材が嵌着固定される嵌着溝８が周方向に連続して形成されている。
【００１６】
また、前記凹溝３ａの底面所定位置、つまり後述する伝熱部材２２が対向配置される箇所に角柱状の突起部９が一体に突設されている。この突起部９は、ハウジング本体３をアルミ鋳造する際に一緒に成形され、ほぼ正方形状の上端部９ａの上面には絶縁部材である放熱シート１０が接着固定されている。この各放熱シート１０は、シリコン材などによって板状に形成されている。また、前記凹溝３ａの隅部に形成された４つのボス部３ｃには、図外の固定用ビスが螺着する４つの雌ねじ孔１１が形成されている。
【００１７】
前記カバー部材４は、同じく放熱材のアルミニウム合金材によって、ハウジング本体３の外形に沿った異形な薄皿状に形成され、フランジ状の下端外周部４ａの周方向位置に図外の固定用ボルトが挿通する６つのボルト挿通孔１２が貫通形成されている。この各ボルト挿通孔１２に挿通された図外のボルトが前記雌ねじ孔７に螺着することによってハウジング本体３にカバー部材４が結合されるようになっている。
【００１８】
また、このカバー部材４の上壁には、前記ハウジング本体３の円筒部５が挿通される挿通孔４ｂが貫通形成されていると共に、圧力調整用のゴム栓体が嵌着固定される呼吸用孔４ｃが貫通形成されている。カバー部材４の外周部下面４ｄは、周方向へ連続した平坦面状に形成されて、前記ハウジング本体３の嵌着溝８に嵌着されるシール部材を上方から押圧して圧縮変形させるようになっている。
【００１９】
前記ハウジング本体３とカバー部材４との間に配置された電子制御部品２は、前記電動モータのステータに電力を供給するためのパワー電子回路とラジオ（電磁）ノイズを除去するためのフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを一体的に設けたバスバー組立体１３と、前記電動モータの駆動を制御するための制御基板１４と、を備えている。
【００２０】
前記バスバー組立体１３は、合成樹脂材によるモールディングによってブロック板状に形成され、図１に示すように、外形が前記ハウジング本体３やカバー部材４の側部形状に沿ってほぼ矩形状に形成されている。また、図２及び図３に示すように、前記ハウジング本体３の凹溝３ａの上方位置にバスバー組立体１３を載置した際に、該凹溝３ａの底面とバスバー組立体１３の下面１３ａとの間に、所定幅の空間部１５が形成されるようになっている。
【００２１】
前記バスバー組立体１３の４隅部には、前記４本の固定用ビスが挿通される４つのビス挿通孔１６が貫通形成されており、この各ビス挿通孔１６に挿通された固定用ビスが前記雌ねじ孔１１に螺着することによって、バスバー組立体１３がハウジング本体３に固定されるようになっている。
【００２２】
さらに、バスバー組立体１３の凹状の下面１３ａ側には、図示しないが、複数の半導体スイッチ素子を保持する矩形状の嵌合溝が形成されていると共に、底面の隅部には、複数のアルミ電解コンデンサの上端部を保持する筒状部が一体に形成されている。
【００２３】
前記バスバー組立体１３の前端部には、バッテリーと接続される図外の電源コネクタと、前記電動モータに電力を供給するモータコネクタと、前記トルクセンサやレゾルバ、ＣＡＮ通信、Ｉ／Ｏなどの各種信号の伝達経路となる信号コネクタが一体に設けられている。
【００２４】
また、バスバー組立体１３の下面１３ａには、前記パワー電子回路の構成部品である複数の半導体スイッチ素子（ＭＯＳ−ＦＥＴ）や、フィルタ電子回路の構成部品である複数のアルミ電解コンデンサ及びノーマルコイル、コモンコイル、複数のセラミックコンデンサが実装されている。
【００２５】
さらに、下面１３ａには、電源電流検出用の第１シャント抵抗器が実装されていると共に、図２及び図３に示すように、モータ駆動電流の検出Ｕ相、Ｖ相を検出する第２シャント抵抗器１８がそれぞれ設けられている。また、同じく下面１３ａ側には、内部車両のイグニッションスイッチのオン、オフによってオン、オフされるモータリレーや電源用リレーが実装されており、前記モータリレーは、モータの異常時にＦＳ対応でオフすることが可能である。一方、前記電源用リレーは、制御回路が異常時にＦＳ対応でオフすることが可能である。
【００２６】
さらに、前記バスバー組立体１３の外面である上面１３ｂには、前記電源コネクタに接続された電源負極側バスバーや、電源正極側バスバーなどの配電パターンが形成されている。また、バスバー組立体１３の内部には、モータへの出力用バスバーや電源正極側バスバーなどの多くの配電パターン１９が埋設状態に形成されている。
【００２７】
また、前記電源コネクタやモータコネクタ及び信号コネクタに接続された複数の直流端子、直流電力から作られた交流電力を出力するための複数の交流端子、さらには前記モータリレーや半導体スイッチ素子（ＦＥＴ）を駆動するための制御信号用の接続端子２０や、モータの三相端子（ＵＶＷ各層）のいずれか接続される接続端子２１などの複数の接続端子がバスバー組立体１３の上面１３ｂから突出している。
【００２８】
前記各半導体スイッチ素子は、バスバー組立体１３の下面１３ａに形成された前記各嵌合溝内に嵌合保持されていると共に、それぞれ側面から突出した接続端子が上方へ折曲形成されて、バスバー組立体１３に貫通形成された端子接続孔を貫通して上方へ延出している。
【００２９】
なお、各半導体スイッチ素子は、上端部が前記各嵌合溝に嵌合され一方、下面側が図外の放熱シートを介して前記ハウジング本体３の内面に当接している。
【００３０】
また、前記モータ駆動電流の検出Ｕ相、Ｖ相を検出する第２シャント抵抗器１８は、図２〜図４に示すように、ほぼコ字形状に折曲形成されて、底辺側の矩形板状の抵抗器本体１８ａと、該抵抗器本体１８ａの両側縁から立ち上がった伝熱部である両側辺１８ｂ、１８ｃと、該両側辺１８ｂ、１８ｃの各側端部から上方へ延設された接続端子１８ｄ、１８ｄとから主として構成されている。
【００３１】
前記第２シャント抵抗器１８は、抵抗器本体１８ａの下面がバスバー組立体１３の上面に当接配置されていると共に、一側辺１８ｂの外面が、モータ駆動電流が通るほぼＬ字形状の銅製の導電片２７の外面に接合され、前記他側辺１８ｃの外面が伝熱部材２２に接合されている。
【００３２】
また、前記各接続端子１８ｄ、１８ｄは、前記制御基板１４の対応する接続端子孔１４ａに挿通されて、該各接続端子孔１４ａに半田付けにより固定されるようになっている。
【００３３】
前記伝熱部材２２は、銅材によってほぼコ字形状に折曲形成されて、底辺部２２ａと該底辺部２２ａの両側縁から立ち上がった両辺部２２ｂ、２２ｃとからなり、その幅が前記第２シャント抵抗器１８の幅とほぼ同じ大きさに設定されている。また、前記一辺部２２ｂの外面が前記第２シャント抵抗器１８の他側辺１８ｃの外面に溶接などによって接合されていると共に、前記底辺部２２ａの底面が前記ハウジング本体３の突起部９の上面に前記放熱シート１０を介して当接している。
【００３４】
さらに、前記バスバー組立体１３の上面１３ｂの四隅部には、前記制御基板１４を支持する４本のスナップフィット構造の係止片２３が互いに所定間隔をもって立設されている。この各係止片２３は、バスバー組立体１３と同じ樹脂材によって細長い板状に形成されて、上端部の内側には制御基板の両側縁を弾性的に係止する係止爪２３ａがそれぞれ形成されている。
【００３５】
前記制御基板１４は、合成樹脂材によってほぼ正方形状の薄板状に形成され、両側縁が前記各係止爪２３ａで弾性的に係止固定された際に、前記バスバー組立体１３の上面１３ｂとの間にそれぞれの電子部品が干渉しない程度の僅かな隙間を有するようになっている。
【００３６】
この制御基板１４は、マイクロコンピュータを含む複数の電子部品が実装されていると共に、上面に制御回路の一部である配電パターンが形成されている。そして、前記電動モータの駆動回路であるインバータの駆動を制御するための制御信号がこの制御基板１４で作られるようになっている。また、この制御基板１４の一側部や他側部にそれぞれ形成された複数の接続端子孔１４ａには、バスバー組立体１３の前記第２シャント抵抗器１８の各接続端子１８ｄ、１８ｄの他に他の電子部品の各接続端子２０が半田付けによって接続されている。
【００３７】
〔組付手順〕
以下、電子制御装置の組付手順について説明する。まず、予め前記パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンをモジュール化して前記バスバー組立体１３を一体的に形成すると共に、該バスバー組立体１３に前記電解コンデンサや第１シャント抵抗及び第２シャント抵抗器１８、半導体スイッチ素子などの複数の電子部品を実装しておく。また、前記制御基板１４の配電パターンや各種の電子部品を実装しておく。
【００３８】
具体的には、前記バスバー組立体１３に対して前記コモンコイルなどをＴＩＧ溶接などの溶接手法によって固定すると共に、各アルミ電解コンデンサを、接着剤を介して前記筒状部に嵌合固定する。また、各半導体スイッチ素子を嵌合溝内に嵌合保持させ、また、第２シャンク抵抗器１８の一側辺１８ｂを導電片２７の一側に立ち上がり折曲片２７ａに接合させると共に、他側辺１８ｃを、前記伝熱部材２２の一辺部２２ｂの外面に接合させるなど、各種の電子部品を固定する。
【００３９】
その後、前記バスバー組立体１３を、ハウジング本体３の凹溝３ａのボス部３ｃ上面に位置決めしながら載置する。このとき、図２及び図３に示すように、前記伝熱部材２２の底辺部２２ａの底面を突起部９の上端部９ａ上面の放熱シート１０の上面に当接配置する。
【００４０】
同時に、バスバー組立体１３の各半導体スイッチ素子側を前記各放熱シートに位置決めしつつ当接させると共に、前記各アルミ電解コンデンサや電源用リレーなどを、前記収容凹部６や空間部１５を利用してハウジング本体３の上面３ａに所定隙間をもって対向配置させる。これによって、バスバー組立体１３の位置決めが行われる。
【００４１】
その後、前記ハウジング本体３の各ボス部３ｃ上に固定用ビスによってバスバー組立体１３をハウジング本体３に固定する。これによって、ハウジング本体３にバスバー組立体１３を組み付けることができると共に、前記伝熱部材２２を放熱シート１０上面に確実に当接させることができる。
【００４２】
なお、同時に、前記各半導体スイッチ素子をバスバー組立体１３の嵌合溝の底面と放熱シートとの間で挟持状態に安定かつ確実に保持することができる。
【００４３】
次に、前記制御基板１４をバスバー組立体１３の上方から前記各係止片２３に位置決めしながらこれに沿って下方へ押し込む。これによって、各係止片２３ａが、外方へ弾性変形しつつ制御基板１４の両側縁が各係止爪２３ａに係止した時点で原状位置に弾性復帰してそれぞれに係止すると共に、バスバー組立体１３に対して重合状態に配置される。
【００４４】
このとき、前記バスバー組立体１３の各接続端子１８ｄ、２０…は、制御基板１４の各端子接続孔１４ａに挿通されている。その後、前記各端子接続孔１４ａから突出した各接続端子１８ｄ、２０を半田付けによって前記各端子接続孔１４ａに接続する。
【００４５】
続いて、前記バスバー組立体１３の嵌着溝８内に予め環状シール部材を嵌着保持しておき、その後、カバー部材４を位置決めしつつ前記シール部材を介して被せ、前記４本の固定ボルトを、カバー部材４の各ボルト挿通孔１２を挿通させると共に、ハウジング本体３の各雌ねじ孔７を介して共締め固定する。
【００４６】
これによって、ハウジング本体３とカバー部材４との間に、バスバー組立体１３と制御基板１４を内部に収容した電子制御装置のユニット体の組み付けが完了する。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンなどを一体的にモジュール化して薄型のバスバー組立体１３として構成したため、電子制御装置の上下方向の高さを十分に小さくすることが可能になり、装置全体の小型化（薄型化）が図れると共に、軽量化も図れる。また、装置の小型化に伴ってエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上すると共に、他の機器や配管との干渉を回避できる。
【００４８】
すなわち、前記電動モータとこれを制御する電子制御装置が搭載配置されるエンジンルーム内には、搭載位置の周辺に他の作動装置や各種配管などが配設されていることから、これらとの干渉を回避するために、前記電子制御装置の搭載スペースが制限されてしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態の電子制御装置では、前述のように、装置全体の小型化（薄型化）が図れることから、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度の向上などが図れる。
【００５０】
また、本実施形態では、前記第２シャント抵抗器１８の発熱を、前記伝達部材２２を介して放熱材であるハウジング本体３に伝達させることができるので、従来技術にように高価な金属基板を廃止して、つまり、従来技術のように高価な金属基板を廃止して既存のハウジング本体３をヒートシンクとして利用するようにしたため、コストの低減化が図れる。
【００５１】
また、前記金属基板を廃止することによって、従来技術にように金属基板の接続端子と他の基板の接続端子とを接続するための中継端子などの部品も不要になることから、この点でもコストの低減化が図れる。
【００５２】
さらに、前記第２シャント抵抗器１８の発熱を、ハウジング本体３に伝達できるので、放熱性を向上させることができる。このため、前記第２シャント抵抗器１８の熱による電流検出精度の低下を抑制することができる。
【００５３】
すなわち、第２シャント抵抗器１８の発熱は、図５の２つの折れ線グラフで示すように、前記ハウジング本体３による放熱が無い場合をみると、小四角の連続線で示すように、前記電動モータの駆動開始時点から約１３０秒経過後には約７０℃まで上昇してしまう。
【００５４】
これに対して、本実施形態にように、ハウジング本体３をヒートシンクとして利用して放熱させた場合は、小三角の連続線で示すように、駆動後、直ちに約１０℃まで上昇するが、その後の大きな上昇がなく約１３０秒経過しても約２０℃までしか上昇しないことがわかった。このように、第２シャント抵抗器１８の発熱を、ハウジング本体３をヒートシンクとして利用して放熱させることによって効果的な放熱性が得られることから、前記第２シャント抵抗１８の電流検出精度の低下を確実に抑制することが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態では、第２シャント抵抗器１８の外面と他辺部１８ｃの外面を前記伝熱部材２２と接合したことにより、第２シャント抵抗器１８の抵抗器本体１８ａに伝熱部材２２が直接接触しないので、該抵抗器本体１８ａの抵抗値が変化して電流検出機能の低下を抑制することが可能になる。
【００５６】
前記抵抗器本体１８ａの抵抗値が変化する１つの原因としては、シャント抵抗器１８を放熱材に放熱する場合、放熱材（本実施形態では伝熱部材２２あるいはハウジング本体３が相当）は導電性のある金属材料が使用されることが多く、放熱材と前記抵抗器本体１８ａの間を絶縁するために絶縁部材を介する必要があることが挙げられる。
【００５７】
前記絶縁部材の材料は、多少の水分を吸着するものが多く、水分を吸着することによって前記抵抗器本体１８ａと絶縁材料の間の水分量（湿度）が変化することが前記抵抗器本体１８ａの抵抗値変化、すなわち、電流検出精度の低下の原因と考えられる。
【００５８】
本実施形態では、前述のように、前記第２シャント抵抗器１８の両側辺部１８ｂ、１８ｃの一方と前記伝熱部材２２とを接触させたことにより、前記抵抗器本体１８ａに直接接触することがないため、伝熱部材２２との接触が前記抵抗器本体１８ａの抵抗値に影響を与えるのを回避することができ、この結果、電流検出精度の低下を抑制することができる。
【００５９】
また、軸方向に長いアルミ電解コンデンサなどを、ハウジング本体３の収容凹部６内に収容したことから、前記装置の薄型化を促進できる。
【００６０】
また、バスバー組立体１３や制御基板１４の形状が単純な矩形状であり、ハウジング本体３やカバー部材４も比較的単純な形状であるから、少数の固定ボルトによる固定工数も少なくて済み、該固定作業も容易になる。
【００６１】
前記制御基板１４を、バスバー組立体１３に対して各係止片２３を利用してワンタッチで係止させることができるので、この組み付け作業も容易である。
【００６２】
また、本実施形態では、ハウジング本体３の突起部９の上面に放熱グリスを充填することなく、放熱シート１０を用いたため、これらの接着作業が容易である。
〔第２実施形態〕
図６及び図７は第２実施形態を示し、バスバー組立体１３の第２シャント抵抗器１８や伝熱部材２２などの配置構成は第１実施形態と同じであるが、ヒートシンクをハウジング本体３に代えてカバー部材４としたものである。
【００６３】
すなわち、放熱材としてのアルミニウム合金材からなるカバー部材４は、図７に示すように、下面４ｄの前記伝熱部材２２と対応した所定位置に角柱状のカバー側突起部２４が一体に設けられていると共に、該カバー側突起部２４の下面に放熱シート２５が接着されている。
【００６４】
前記カバー側突起部２４は、カバー部材４の鋳造時に一体に設けられ、下端部２４ａの幅Ｗ長さが前記伝熱部材２２の両辺部２２ｂ、２２ｃ間の隙間長さよりも短く形成されて、両辺部２２ｂ、２２ｃの間に嵌入できるようになっている。
【００６５】
そして、図６に示すように、前述した構成部品の組付時において、カバー部材４を前記ハウジング本体３に被せた状態で、前記カバー側突起部２４の下端部２４ａ下面に予め接着された放熱シート２５の下面が前記伝熱部材２２の底辺部２２ａの上面に当接するようになっている。
【００６６】
したがって、この第２実施形態も前述した第１実施形態と同様な作用効果が得られるが、特に、上側のカバー部材４をヒートシンクとして利用したことから、伝熱部材２２を介して第２シャント抵抗器１８からの伝熱性が向上する。この結果、第２シャント抵抗器１８の放熱効率が向上する。
〔第３実施形態〕
図８は第３実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが異なるところは、前記ハウジング本体３の突起部９を、伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面に位置するようにハウジング本体３に一体に設けたものである。
【００６７】
前記突起部９は、角柱状に形成されてハウジング本体３の凹溝３ａ上面から立設されていると共に一側面に放熱シート１０が上下方向に沿って接着されている。
【００６８】
そして、バスバー組立体１３をハウジング本体３に組み付けた際に、前記放熱シート１０が伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面に側方から当接するようになっている。
【００６９】
したがって、この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、突起部９の放熱シート１０が伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面側から当接するので、その位置決めが比較的容易になる。
〔第４実施形態〕
図９は第４実施形態を示し、第１実施形態の構成を前提して、突起部９の側方位置にさらに第２突起部２６を、前記ハウジング本体３に一体に設けたものである。
【００７０】
この第２突起部２６は、同じく角柱状に形成されて、ハウジング本体３の前記第２シャント抵抗器１８の一側辺１８ｂに接合された銅製の前記導電片としての第２伝熱部材２７の下面に対応した位置に突設されていると共に、上端部２６ａの上面には第２放熱シート２８が接着されている。
【００７１】
そして、バスバー組立体１３をハウジング本体３に組み付けした際に、第１放熱シート１０が第１伝熱部材２２の下面に当接すると同時に、前記第２放熱シート２８が第２伝熱部材２７の底辺部２７ａの下面に当接するようになっている。
【００７２】
したがって、この実施形態では、第２シャント抵抗器１８の発熱を、第１、第２突起部９、２６の２つの部位を利用して両側からハウジング本体３に二重に伝達させることができるので、第２シャント抵抗器１８の発熱をさらに効果的に放熱させることが可能になる。
〔第５実施形態〕
図１０は第５実施形態を示し、前記第２実施形態の構造を前提して、第４実施形態の第２突起部２６を組み合わせたものである。
【００７３】
つまり、ハウジング本体３とカバー部材４の両方をヒートシンクとして利用したもので、カバー側突起部２４とハウジング本体３側の第２突起部２６によって第１伝熱部材２２と第２伝熱部材２７を上下方向から当接させるようになっており、前記各実施形態の符番を利用して具体的な説明は省略する。
【００７４】
したがって、この実施形態によれば、第２シャント抵抗器１８の発熱を、カバー側突起部２４とハウジング本体３側の第２突起部２６と各放熱シート２５、２８を介してハウジング本体３とカバー部材４の両方から放熱させることができる。これによって、第２シャント抵抗器１８の放熱効率がさらに向上する。他の作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【００７５】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、電流検出抵抗器の対象を第２シャント抵抗器１８としたが、第１シャント抵抗器であってもよい。
【００７６】
また、前記第２シャント抵抗器１８に対して各突起部９、２４、２６を、各放熱シート１０、２５、２８を介して直接的に接触させることも可能である。
【００７７】
さらに、例えば、ハウジング１やバスバー組立体１３の形状や構造を任意に変更することも可能である。また、電動パワーステアリング装置以外の駆動機器類の駆動制御装置に適用することも可能である。
【００７８】
また、前記ハウジング本体３やカバー部材４の一方を放熱材ではない合成樹脂材によって形成することも可能である。
【００７９】
なお、前記各実施形態では、バスバー組立体１３の上面１３ｂ上に前記シャント抵抗器１８を配置したが、下面１３ａを外面として、ここに配置することも可能である。
【００８０】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕前記放熱材であるハウジング本体あるいはカバー部材の内面に突起部を一体に設け、該突起部の先端を、前記伝熱部材と絶縁部材を介して前記電流検出抵抗器に当接させたことを特徴とする請求項３に記載の電動モータの電子制御装置。
【００８１】
この発明によれば、電流検出抵抗器で発生した熱は、突起部を介してハウジングあるいはカバー部材に伝達されることから、電流検出抵抗器を吸熱することができる。この結果、電流検出抵抗器からの放熱効果が大きくなる。
〔請求項ｂ〕前記ハウジングとカバー部材の対向内面にそれぞれ突起部を一体に設け、該両突起部の対向する先端面を、各絶縁部材を介して前記各伝熱部材に当接させたことを特徴とする請求項３に記載の電動モータの電子制御装置。
【００８２】
この発明によれば、前記伝熱部材を、対向する突起部によって互いに当接させるようにしたため、電流検出抵抗器の放熱効率をさらに向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【００８３】
１…ハウジング
２…電子制御部品
３…ハウジング本体
３ａ…凹溝
４…カバー部材
９，２４，２６…突起部
１０、２５、２８…放熱シート（絶縁部材）
１３…バスバー組立体
１４…制御基板（制御回路）
１５…空間部
１８…第２シャント抵抗器
１９…配電パターン
２０、２１…接続端子
２２、２７…伝熱部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータを駆動制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される従来の電動モータの電子制御装置の一つとして、以下の特許文献１に記載されたものが提供されている。
【０００３】
この従来技術は、電動パワーステアリング装置に用いられる電動モータの駆動を制御する電子制御装置であって、この電子制御装置は、ハウジング本体とカバー部材との間に収容配置されて、電流検出抵抗（シャント抵抗器）やブリッジ回路などが配線パターンに実装された金属基板と、前記マイコンや駆動回路などが実装された制御基板及びコイルやモータリレーとなどが実装された絶縁プリント基板と、を備えている。
【０００４】
そして、前記金属基板と絶縁プリント基板とを、互いに所定隙間を介して重合状態に配置し、前記シャント抵抗器や半導体スイッチ素子などの発熱量を、金属基板を介して放熱するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電子制御装置は、前記シャント抵抗器などのヒートシンクとして製品コストの高い前記金属基板を利用しているため、電子制御装置全体のコストの高騰が余儀なくされている。
【０００７】
本発明は、前記従来の電子制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、装置全体の小型化を図りつつコストの低減化が図れる電子制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電動モータに電力を供給するパワー電子回路と、通電時の電磁ノイズを除去するフィルタ電子回路と、前記電動モータの駆動を制御する制御回路と、を放熱材のハウジングに保持してなる電動モータの電子制御装置であって、前記パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体に一体に形成すると共に、前記バスバー組立体の外面に、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出抵抗器を設け、
該電流検出抵抗器を、伝熱部材を介して放熱材に接触させたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンをバスバー組立体に一体に形成したことによって装置全体の小型化が図れると共に、電流検出抵抗器の発熱を、従来の金属基板ではなく、既存の放熱材を利用して放熱させるようにしたため、コストの低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る電子制御装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態の電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図３】同電子制御装置の要部を拡大断面して示す側面図である。
【図４】本実施形態に供される第２シャント抵抗器の斜視図である。
【図５】本実施形態における放熱効果と放熱手段を有さない場合のシャント抵抗器の温度変化を示す特性図である。
【図６】第２実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図７】本実施形態に供されるカバー部材を底面側から示す斜視図である。
【図８】第３実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図９】第４実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【図１０】第５実施形態における電子制御装置の要部を拡大断面して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動モータの電子制御装置を自動車の電動パワーステアリング装置に適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
まず、前記電動パワーステアリング装置は、具体的に図示しないが、車両のステアリングホイールに対して補助トルクを出力する電動モータである電動モータと、該電動モータからの回転力がウォーム機構などの減速機構を介して伝達されるピニオンギアと、前記電動モータのモータケーシングの上端部に設けられて、電動モータの駆動を制御する電子制御装置と、前記電動モータを駆動するための電流を供給する図外のバッテリーと、ステアリングホイールの操舵トルクを検出する図外のトルクセンサなどを備えている。
【００１２】
前記電動モータは、三相交流型のブラシレスモータであって、電機子巻き線と、回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサなどを有している。
【００１３】
電子制御装置は、図１に示すように、前記モータケーシングを囲繞するように配置されたハウジング１と、該ハウジング１に保持された電子制御部品２と、を備えている。
【００１４】
前記ハウジング１は、図１に示すように、放熱材（ヒートシンク）であるハウジング本体３と、該ハウジング本体３の上部に組み付けられた前記電子制御部品２を上方から被嵌するカバー部材４と、を備えている。
【００１５】
前記ハウジング本体３は、アルミニウム合金材によって異形ボックス状に一体に形成され、上面側の凹溝３ａの底面所定位置に、内部にモータ軸が下方向から挿通される円筒部５が上方へ突設されていると共に、該円筒部５の側部に、後述するコンデンサなどの比較的大きな電子部品を収容配置する収容凹部６が形成されている。また、ハウジング本体３のフランジ状の上端外周部３ｂの円周方向所定位置に５つのボス部などを介して雌ねじ孔７がそれぞれ形成されている。さらに、前記上端外周部３ｂの雌ねじ孔７よりも内側上面に、図外の環状シール部材が嵌着固定される嵌着溝８が周方向に連続して形成されている。
【００１６】
また、前記凹溝３ａの底面所定位置、つまり後述する伝熱部材２２が対向配置される箇所に角柱状の突起部９が一体に突設されている。この突起部９は、ハウジング本体３をアルミ鋳造する際に一緒に成形され、ほぼ正方形状の上端部９ａの上面には絶縁部材である放熱シート１０が接着固定されている。この各放熱シート１０は、シリコン材などによって板状に形成されている。また、前記凹溝３ａの隅部に形成された４つのボス部３ｃには、図外の固定用ビスが螺着する４つの雌ねじ孔１１が形成されている。
【００１７】
前記カバー部材４は、同じく放熱材のアルミニウム合金材によって、ハウジング本体３の外形に沿った異形な薄皿状に形成され、フランジ状の下端外周部４ａの周方向位置に図外の固定用ボルトが挿通する６つのボルト挿通孔１２が貫通形成されている。この各ボルト挿通孔１２に挿通された図外のボルトが前記雌ねじ孔７に螺着することによってハウジング本体３にカバー部材４が結合されるようになっている。
【００１８】
また、このカバー部材４の上壁には、前記ハウジング本体３の円筒部５が挿通される挿通孔４ｂが貫通形成されていると共に、圧力調整用のゴム栓体が嵌着固定される呼吸用孔４ｃが貫通形成されている。カバー部材４の外周部下面４ｄは、周方向へ連続した平坦面状に形成されて、前記ハウジング本体３の嵌着溝８に嵌着されるシール部材を上方から押圧して圧縮変形させるようになっている。
【００１９】
前記ハウジング本体３とカバー部材４との間に配置された電子制御部品２は、前記電動モータのステータに電力を供給するためのパワー電子回路とラジオ（電磁）ノイズを除去するためのフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを一体的に設けたバスバー組立体１３と、前記電動モータの駆動を制御するための制御基板１４と、を備えている。
【００２０】
前記バスバー組立体１３は、合成樹脂材によるモールディングによってブロック板状に形成され、図１に示すように、外形が前記ハウジング本体３やカバー部材４の側部形状に沿ってほぼ矩形状に形成されている。また、図２及び図３に示すように、前記ハウジング本体３の凹溝３ａの上方位置にバスバー組立体１３を載置した際に、該凹溝３ａの底面とバスバー組立体１３の下面１３ａとの間に、所定幅の空間部１５が形成されるようになっている。
【００２１】
前記バスバー組立体１３の４隅部には、前記４本の固定用ビスが挿通される４つのビス挿通孔１６が貫通形成されており、この各ビス挿通孔１６に挿通された固定用ビスが前記雌ねじ孔１１に螺着することによって、バスバー組立体１３がハウジング本体３に固定されるようになっている。
【００２２】
さらに、バスバー組立体１３の凹状の下面１３ａ側には、図示しないが、複数の半導体スイッチ素子を保持する矩形状の嵌合溝が形成されていると共に、底面の隅部には、複数のアルミ電解コンデンサの上端部を保持する筒状部が一体に形成されている。
【００２３】
前記バスバー組立体１３の前端部には、バッテリーと接続される図外の電源コネクタと、前記電動モータに電力を供給するモータコネクタと、前記トルクセンサやレゾルバ、ＣＡＮ通信、Ｉ／Ｏなどの各種信号の伝達経路となる信号コネクタが一体に設けられている。
【００２４】
また、バスバー組立体１３の下面１３ａには、前記パワー電子回路の構成部品である複数の半導体スイッチ素子（ＭＯＳ−ＦＥＴ）や、フィルタ電子回路の構成部品である複数のアルミ電解コンデンサ及びノーマルコイル、コモンコイル、複数のセラミックコンデンサが実装されている。
【００２５】
さらに、下面１３ａには、電源電流検出用の第１シャント抵抗器が実装されていると共に、図２及び図３に示すように、モータ駆動電流の検出Ｕ相、Ｖ相を検出する第２シャント抵抗器１８がそれぞれ設けられている。また、同じく下面１３ａ側には、内部車両のイグニッションスイッチのオン、オフによってオン、オフされるモータリレーや電源用リレーが実装されており、前記モータリレーは、モータの異常時にＦＳ対応でオフすることが可能である。一方、前記電源用リレーは、制御回路が異常時にＦＳ対応でオフすることが可能である。
【００２６】
さらに、前記バスバー組立体１３の外面である上面１３ｂには、前記電源コネクタに接続された電源負極側バスバーや、電源正極側バスバーなどの配電パターンが形成されている。また、バスバー組立体１３の内部には、モータへの出力用バスバーや電源正極側バスバーなどの多くの配電パターン１９が埋設状態に形成されている。
【００２７】
また、前記電源コネクタやモータコネクタ及び信号コネクタに接続された複数の直流端子、直流電力から作られた交流電力を出力するための複数の交流端子、さらには前記モータリレーや半導体スイッチ素子（ＦＥＴ）を駆動するための制御信号用の接続端子２０や、モータの三相端子（ＵＶＷ各層）のいずれか接続される接続端子２１などの複数の接続端子がバスバー組立体１３の上面１３ｂから突出している。
【００２８】
前記各半導体スイッチ素子は、バスバー組立体１３の下面１３ａに形成された前記各嵌合溝内に嵌合保持されていると共に、それぞれ側面から突出した接続端子が上方へ折曲形成されて、バスバー組立体１３に貫通形成された端子接続孔を貫通して上方へ延出している。
【００２９】
なお、各半導体スイッチ素子は、上端部が前記各嵌合溝に嵌合され一方、下面側が図外の放熱シートを介して前記ハウジング本体３の内面に当接している。
【００３０】
また、前記モータ駆動電流の検出Ｕ相、Ｖ相を検出する第２シャント抵抗器１８は、図２〜図４に示すように、ほぼコ字形状に折曲形成されて、底辺側の矩形板状の抵抗器本体１８ａと、該抵抗器本体１８ａの両側縁から立ち上がった伝熱部である両側辺１８ｂ、１８ｃと、該両側辺１８ｂ、１８ｃの各側端部から上方へ延設された接続端子１８ｄ、１８ｄとから主として構成されている。
【００３１】
前記第２シャント抵抗器１８は、抵抗器本体１８ａの下面がバスバー組立体１３の上面に当接配置されていると共に、一側辺１８ｂの外面が、モータ駆動電流が通るほぼＬ字形状の銅製の導電片２７の外面に接合され、前記他側辺１８ｃの外面が伝熱部材２２に接合されている。
【００３２】
また、前記各接続端子１８ｄ、１８ｄは、前記制御基板１４の対応する接続端子孔１４ａに挿通されて、該各接続端子孔１４ａに半田付けにより固定されるようになっている。
【００３３】
前記伝熱部材２２は、銅材によってほぼコ字形状に折曲形成されて、底辺部２２ａと該底辺部２２ａの両側縁から立ち上がった両辺部２２ｂ、２２ｃとからなり、その幅が前記第２シャント抵抗器１８の幅とほぼ同じ大きさに設定されている。また、前記一辺部２２ｂの外面が前記第２シャント抵抗器１８の他側辺１８ｃの外面に溶接などによって接合されていると共に、前記底辺部２２ａの底面が前記ハウジング本体３の突起部９の上面に前記放熱シート１０を介して当接している。
【００３４】
さらに、前記バスバー組立体１３の上面１３ｂの四隅部には、前記制御基板１４を支持する４本のスナップフィット構造の係止片２３が互いに所定間隔をもって立設されている。この各係止片２３は、バスバー組立体１３と同じ樹脂材によって細長い板状に形成されて、上端部の内側には制御基板の両側縁を弾性的に係止する係止爪２３ａがそれぞれ形成されている。
【００３５】
前記制御基板１４は、合成樹脂材によってほぼ正方形状の薄板状に形成され、両側縁が前記各係止爪２３ａで弾性的に係止固定された際に、前記バスバー組立体１３の上面１３ｂとの間にそれぞれの電子部品が干渉しない程度の僅かな隙間を有するようになっている。
【００３６】
この制御基板１４は、マイクロコンピュータを含む複数の電子部品が実装されていると共に、上面に制御回路の一部である配電パターンが形成されている。そして、前記電動モータの駆動回路であるインバータの駆動を制御するための制御信号がこの制御基板１４で作られるようになっている。また、この制御基板１４の一側部や他側部にそれぞれ形成された複数の接続端子孔１４ａには、バスバー組立体１３の前記第２シャント抵抗器１８の各接続端子１８ｄ、１８ｄの他に他の電子部品の各接続端子２０が半田付けによって接続されている。
【００３７】
〔組付手順〕
以下、電子制御装置の組付手順について説明する。まず、予め前記パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンをモジュール化して前記バスバー組立体１３を一体的に形成すると共に、該バスバー組立体１３に前記電解コンデンサや第１シャント抵抗及び第２シャント抵抗器１８、半導体スイッチ素子などの複数の電子部品を実装しておく。また、前記制御基板１４の配電パターンや各種の電子部品を実装しておく。
【００３８】
具体的には、前記バスバー組立体１３に対して前記コモンコイルなどをＴＩＧ溶接などの溶接手法によって固定すると共に、各アルミ電解コンデンサを、接着剤を介して前記筒状部に嵌合固定する。また、各半導体スイッチ素子を嵌合溝内に嵌合保持させ、また、第２シャンク抵抗器１８の一側辺１８ｂを導電片２７の一側に立ち上がり折曲片２７ａに接合させると共に、他側辺１８ｃを、前記伝熱部材２２の一辺部２２ｂの外面に接合させるなど、各種の電子部品を固定する。
【００３９】
その後、前記バスバー組立体１３を、ハウジング本体３の凹溝３ａのボス部３ｃ上面に位置決めしながら載置する。このとき、図２及び図３に示すように、前記伝熱部材２２の底辺部２２ａの底面を突起部９の上端部９ａ上面の放熱シート１０の上面に当接配置する。
【００４０】
同時に、バスバー組立体１３の各半導体スイッチ素子側を前記各放熱シートに位置決めしつつ当接させると共に、前記各アルミ電解コンデンサや電源用リレーなどを、前記収容凹部６や空間部１５を利用してハウジング本体３の上面３ａに所定隙間をもって対向配置させる。これによって、バスバー組立体１３の位置決めが行われる。
【００４１】
その後、前記ハウジング本体３の各ボス部３ｃ上に固定用ビスによってバスバー組立体１３をハウジング本体３に固定する。これによって、ハウジング本体３にバスバー組立体１３を組み付けることができると共に、前記伝熱部材２２を放熱シート１０上面に確実に当接させることができる。
【００４２】
なお、同時に、前記各半導体スイッチ素子をバスバー組立体１３の嵌合溝の底面と放熱シートとの間で挟持状態に安定かつ確実に保持することができる。
【００４３】
次に、前記制御基板１４をバスバー組立体１３の上方から前記各係止片２３に位置決めしながらこれに沿って下方へ押し込む。これによって、各係止片２３ａが、外方へ弾性変形しつつ制御基板１４の両側縁が各係止爪２３ａに係止した時点で原状位置に弾性復帰してそれぞれに係止すると共に、バスバー組立体１３に対して重合状態に配置される。
【００４４】
このとき、前記バスバー組立体１３の各接続端子１８ｄ、２０…は、制御基板１４の各端子接続孔１４ａに挿通されている。その後、前記各端子接続孔１４ａから突出した各接続端子１８ｄ、２０を半田付けによって前記各端子接続孔１４ａに接続する。
【００４５】
続いて、前記バスバー組立体１３の嵌着溝８内に予め環状シール部材を嵌着保持しておき、その後、カバー部材４を位置決めしつつ前記シール部材を介して被せ、前記４本の固定ボルトを、カバー部材４の各ボルト挿通孔１２を挿通させると共に、ハウジング本体３の各雌ねじ孔７を介して共締め固定する。
【００４６】
これによって、ハウジング本体３とカバー部材４との間に、バスバー組立体１３と制御基板１４を内部に収容した電子制御装置のユニット体の組み付けが完了する。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、パワー電子回路とフィルタ電子回路の配電パターンなどを一体的にモジュール化して薄型のバスバー組立体１３として構成したため、電子制御装置の上下方向の高さを十分に小さくすることが可能になり、装置全体の小型化（薄型化）が図れると共に、軽量化も図れる。また、装置の小型化に伴ってエンジンルーム内でのレイアウトの自由度が向上すると共に、他の機器や配管との干渉を回避できる。
【００４８】
すなわち、前記電動モータとこれを制御する電子制御装置が搭載配置されるエンジンルーム内には、搭載位置の周辺に他の作動装置や各種配管などが配設されていることから、これらとの干渉を回避するために、前記電子制御装置の搭載スペースが制限されてしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態の電子制御装置では、前述のように、装置全体の小型化（薄型化）が図れることから、エンジンルーム内でのレイアウトの自由度の向上などが図れる。
【００５０】
また、本実施形態では、前記第２シャント抵抗器１８の発熱を、前記伝達部材２２を介して放熱材であるハウジング本体３に伝達させることができるので、従来技術にように高価な金属基板を廃止して、つまり、従来技術のように高価な金属基板を廃止して既存のハウジング本体３をヒートシンクとして利用するようにしたため、コストの低減化が図れる。
【００５１】
また、前記金属基板を廃止することによって、従来技術にように金属基板の接続端子と他の基板の接続端子とを接続するための中継端子などの部品も不要になることから、この点でもコストの低減化が図れる。
【００５２】
さらに、前記第２シャント抵抗器１８の発熱を、ハウジング本体３に伝達できるので、放熱性を向上させることができる。このため、前記第２シャント抵抗器１８の熱による電流検出精度の低下を抑制することができる。
【００５３】
すなわち、第２シャント抵抗器１８の発熱は、図５の２つの折れ線グラフで示すように、前記ハウジング本体３による放熱が無い場合をみると、小四角の連続線で示すように、前記電動モータの駆動開始時点から約１３０秒経過後には約７０℃まで上昇してしまう。
【００５４】
これに対して、本実施形態にように、ハウジング本体３をヒートシンクとして利用して放熱させた場合は、小三角の連続線で示すように、駆動後、直ちに約１０℃まで上昇するが、その後の大きな上昇がなく約１３０秒経過しても約２０℃までしか上昇しないことがわかった。このように、第２シャント抵抗器１８の発熱を、ハウジング本体３をヒートシンクとして利用して放熱させることによって効果的な放熱性が得られることから、前記第２シャント抵抗１８の電流検出精度の低下を確実に抑制することが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態では、第２シャント抵抗器１８の外面と他辺部１８ｃの外面を前記伝熱部材２２と接合したことにより、第２シャント抵抗器１８の抵抗器本体１８ａに伝熱部材２２が直接接触しないので、該抵抗器本体１８ａの抵抗値が変化して電流検出機能の低下を抑制することが可能になる。
【００５６】
前記抵抗器本体１８ａの抵抗値が変化する１つの原因としては、シャント抵抗器１８を放熱材に放熱する場合、放熱材（本実施形態では伝熱部材２２あるいはハウジング本体３が相当）は導電性のある金属材料が使用されることが多く、放熱材と前記抵抗器本体１８ａの間を絶縁するために絶縁部材を介する必要があることが挙げられる。
【００５７】
前記絶縁部材の材料は、多少の水分を吸着するものが多く、水分を吸着することによって前記抵抗器本体１８ａと絶縁材料の間の水分量（湿度）が変化することが前記抵抗器本体１８ａの抵抗値変化、すなわち、電流検出精度の低下の原因と考えられる。
【００５８】
本実施形態では、前述のように、前記第２シャント抵抗器１８の両側辺部１８ｂ、１８ｃの一方と前記伝熱部材２２とを接触させたことにより、前記抵抗器本体１８ａに直接接触することがないため、伝熱部材２２との接触が前記抵抗器本体１８ａの抵抗値に影響を与えるのを回避することができ、この結果、電流検出精度の低下を抑制することができる。
【００５９】
また、軸方向に長いアルミ電解コンデンサなどを、ハウジング本体３の収容凹部６内に収容したことから、前記装置の薄型化を促進できる。
【００６０】
また、バスバー組立体１３や制御基板１４の形状が単純な矩形状であり、ハウジング本体３やカバー部材４も比較的単純な形状であるから、少数の固定ボルトによる固定工数も少なくて済み、該固定作業も容易になる。
【００６１】
前記制御基板１４を、バスバー組立体１３に対して各係止片２３を利用してワンタッチで係止させることができるので、この組み付け作業も容易である。
【００６２】
また、本実施形態では、ハウジング本体３の突起部９の上面に放熱グリスを充填することなく、放熱シート１０を用いたため、これらの接着作業が容易である。
〔第２実施形態〕
図６及び図７は第２実施形態を示し、バスバー組立体１３の第２シャント抵抗器１８や伝熱部材２２などの配置構成は第１実施形態と同じであるが、ヒートシンクをハウジング本体３に代えてカバー部材４としたものである。
【００６３】
すなわち、放熱材としてのアルミニウム合金材からなるカバー部材４は、図７に示すように、下面４ｄの前記伝熱部材２２と対応した所定位置に角柱状のカバー側突起部２４が一体に設けられていると共に、該カバー側突起部２４の下面に放熱シート２５が接着されている。
【００６４】
前記カバー側突起部２４は、カバー部材４の鋳造時に一体に設けられ、下端部２４ａの幅Ｗ長さが前記伝熱部材２２の両辺部２２ｂ、２２ｃ間の隙間長さよりも短く形成されて、両辺部２２ｂ、２２ｃの間に嵌入できるようになっている。
【００６５】
そして、図６に示すように、前述した構成部品の組付時において、カバー部材４を前記ハウジング本体３に被せた状態で、前記カバー側突起部２４の下端部２４ａ下面に予め接着された放熱シート２５の下面が前記伝熱部材２２の底辺部２２ａの上面に当接するようになっている。
【００６６】
したがって、この第２実施形態も前述した第１実施形態と同様な作用効果が得られるが、特に、上側のカバー部材４をヒートシンクとして利用したことから、伝熱部材２２を介して第２シャント抵抗器１８からの伝熱性が向上する。この結果、第２シャント抵抗器１８の放熱効率が向上する。
〔第３実施形態〕
図８は第３実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同じであるが異なるところは、前記ハウジング本体３の突起部９を、伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面に位置するようにハウジング本体３に一体に設けたものである。
【００６７】
前記突起部９は、角柱状に形成されてハウジング本体３の凹溝３ａ上面から立設されていると共に一側面に放熱シート１０が上下方向に沿って接着されている。
【００６８】
そして、バスバー組立体１３をハウジング本体３に組み付けた際に、前記放熱シート１０が伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面に側方から当接するようになっている。
【００６９】
したがって、この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、突起部９の放熱シート１０が伝熱部材２２の他辺部２２ｃの外側面側から当接するので、その位置決めが比較的容易になる。
〔第４実施形態〕
図９は第４実施形態を示し、第１実施形態の構成を前提して、突起部９の側方位置にさらに第２突起部２６を、前記ハウジング本体３に一体に設けたものである。
【００７０】
この第２突起部２６は、同じく角柱状に形成されて、ハウジング本体３の前記第２シャント抵抗器１８の一側辺１８ｂに接合された銅製の前記導電片としての第２伝熱部材２７の下面に対応した位置に突設されていると共に、上端部２６ａの上面には第２放熱シート２８が接着されている。
【００７１】
そして、バスバー組立体１３をハウジング本体３に組み付けした際に、第１放熱シート１０が第１伝熱部材２２の下面に当接すると同時に、前記第２放熱シート２８が第２伝熱部材２７の底辺部２７ａの下面に当接するようになっている。
【００７２】
したがって、この実施形態では、第２シャント抵抗器１８の発熱を、第１、第２突起部９、２６の２つの部位を利用して両側からハウジング本体３に二重に伝達させることができるので、第２シャント抵抗器１８の発熱をさらに効果的に放熱させることが可能になる。
〔第５実施形態〕
図１０は第５実施形態を示し、前記第２実施形態の構造を前提して、第４実施形態の第２突起部２６を組み合わせたものである。
【００７３】
つまり、ハウジング本体３とカバー部材４の両方をヒートシンクとして利用したもので、カバー側突起部２４とハウジング本体３側の第２突起部２６によって第１伝熱部材２２と第２伝熱部材２７を上下方向から当接させるようになっており、前記各実施形態の符番を利用して具体的な説明は省略する。
【００７４】
したがって、この実施形態によれば、第２シャント抵抗器１８の発熱を、カバー側突起部２４とハウジング本体３側の第２突起部２６と各放熱シート２５、２８を介してハウジング本体３とカバー部材４の両方から放熱させることができる。これによって、第２シャント抵抗器１８の放熱効率がさらに向上する。他の作用効果は、前述した第１実施形態と同様である。
【００７５】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、電流検出抵抗器の対象を第２シャント抵抗器１８としたが、第１シャント抵抗器であってもよい。
【００７６】
また、前記第２シャント抵抗器１８に対して各突起部９、２４、２６を、各放熱シート１０、２５、２８を介して直接的に接触させることも可能である。
【００７７】
さらに、例えば、ハウジング１やバスバー組立体１３の形状や構造を任意に変更することも可能である。また、電動パワーステアリング装置以外の駆動機器類の駆動制御装置に適用することも可能である。
【００７８】
また、前記ハウジング本体３やカバー部材４の一方を放熱材ではない合成樹脂材によって形成することも可能である。
【００７９】
なお、前記各実施形態では、バスバー組立体１３の上面１３ｂ上に前記シャント抵抗器１８を配置したが、下面１３ａを外面として、ここに配置することも可能である。
【００８０】
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項ａ〕前記放熱材であるハウジング本体あるいはカバー部材の内面に突起部を一体に設け、該突起部の先端を、前記伝熱部材と絶縁部材を介して前記電流検出抵抗器に当接させたことを特徴とする請求項３に記載の電動モータの電子制御装置。
【００８１】
この発明によれば、電流検出抵抗器で発生した熱は、突起部を介してハウジングあるいはカバー部材に伝達されることから、電流検出抵抗器を吸熱することができる。この結果、電流検出抵抗器からの放熱効果が大きくなる。
〔請求項ｂ〕前記ハウジングとカバー部材の対向内面にそれぞれ突起部を一体に設け、該両突起部の対向する先端面を、各絶縁部材を介して前記各伝熱部材に当接させたことを特徴とする請求項３に記載の電動モータの電子制御装置。
【００８２】
この発明によれば、前記伝熱部材を、対向する突起部によって互いに当接させるようにしたため、電流検出抵抗器の放熱効率をさらに向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【００８３】
１…ハウジング
２…電子制御部品
３…ハウジング本体
３ａ…凹溝
４…カバー部材
９，２４，２６…突起部
１０、２５、２８…放熱シート（絶縁部材）
１３…バスバー組立体
１４…制御基板（制御回路）
１５…空間部
１８…第２シャント抵抗器
１９…配電パターン
２０、２１…接続端子
２２、２７…伝熱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータに電力を供給するパワー電子回路と、通電時の電磁ノイズを除去するフィルタ電子回路と、前記電動モータの駆動を制御する制御回路と、を備えた電動モータの電子制御装置であって、
前記パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体に一体に形成すると共に、
前記バスバー組立体の外面に、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出抵抗器を設け、
該電流検出抵抗器を、伝熱部材を介して放熱材に接触させたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記電流検出抵抗器は、抵抗器本体と該抵抗器本体に一体的に結合された立ち上がり伝熱部とを有し、該伝熱部に前記伝熱部材を接触させたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記電流検出抵抗器は、抵抗器本体と該抵抗器本体に一体的に結合された立ち上がり伝熱部とを有し、該伝熱部に前記伝熱部材を接触させると共に、該伝熱部材を、絶縁部材を介して前記放熱材に接触させたことを特徴とする請求項１に記載の電動モータの電子制御装置。
【請求項１】
電動モータに電力を供給するパワー電子回路と、通電時の電磁ノイズを除去するフィルタ電子回路と、前記電動モータの駆動を制御する制御回路と、を備えた電動モータの電子制御装置であって、
前記パワー電子回路とフィルタ電子回路のそれぞれの配電パターンを、樹脂材によってモールドされたバスバー組立体に一体に形成すると共に、
前記バスバー組立体の外面に、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出抵抗器を設け、
該電流検出抵抗器を、伝熱部材を介して放熱材に接触させたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記電流検出抵抗器は、抵抗器本体と該抵抗器本体に一体的に結合された立ち上がり伝熱部とを有し、該伝熱部に前記伝熱部材を接触させたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記電流検出抵抗器は、抵抗器本体と該抵抗器本体に一体的に結合された立ち上がり伝熱部とを有し、該伝熱部に前記伝熱部材を接触させると共に、該伝熱部材を、絶縁部材を介して前記放熱材に接触させたことを特徴とする請求項１に記載の電動モータの電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１００６８（Ｐ２０１２−２１００６８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３８６１（Ｐ２０１１−７３８６１）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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