電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置
【課題】装置を小型化すると共にコストを低減し、電気的接続の信頼性を向上させる。
【解決手段】電動モータ１と、電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、電動モータ１の駆動を制御する制御装置１１と、を含む電動式駆動装置であって、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子２３ｂとを備え、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されるとともに、互いに重ねて接合されている。
【解決手段】電動モータ１と、電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、電動モータ１の駆動を制御する制御装置１１と、を含む電動式駆動装置であって、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子２３ｂとを備え、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されるとともに、互いに重ねて接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動式駆動装置およびその電動式駆動装置の駆動力によって車両のステアリング装置に補助付勢する電動式パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のハンドルに対して補助トルクを出力する電動モータと、この電動モータを駆動制御する制御装置とを備え、上記制御装置が上記電動モータに取り付けられている電動式パワーステアリング装置の駆動装置が知られている。この電動式駆動装置は、制御装置が電動モータの回転軸の軸線上に配置され、電動モータに固定されている。そして、制御装置から電動モータに向かって伸延した出力端子であるモータ端子は、端部が電動モータの径方向の外側方向に曲げられ、コの字状に形成された接続部材の外側で電動モータの巻線端子にねじで固定されている。ここで、モータ端子と巻線端子とは、電動モータの回転軸の軸線方向に重ねられ、電動モータの反出力側からねじで固定されて電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２４３３号公報（段落００２０、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された電動式駆動装置では、モータ端子と巻線端子とを電気的に接続するねじが必要になる。また、接続部材の外側でモータ端子と巻線端子とを重ねるスペースが必要になると共に、ねじ締めのスペースが必要になる。その結果、部品点数が増加してコストが高くなると共に、装置が大型化するという問題点があった。また、モータ端子と巻線端子とが、ねじで固定されて電気的に接続されているので、自動車の使用環境での振動および冷熱サイクル等により、ねじの緩みが生じて電気的接続の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、装置を小型化すると共にコストを低減し、電気的接続の信頼性を向上させる電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動式駆動装置は、電動モータと、この電動モータの回転軸の軸線上に配置され、上記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を含む電動式駆動装置であって、端部が上記電動モータから上記制御装置に向かって伸延するモータ端子と、端部が上記制御装置から上記電動モータに向かって伸延する出力端子と、を備え、上記モータ端子と上記出力端子は、上記端部を含む部位が各々上記電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねて接合されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る電動式駆動装置によれば、モータ端子および出力端子を電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成すると共に、互いに重ねて接合することで装置が小型化されると共に、コストが低減され、電気的接続の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の要部を拡大して示す平面図および断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の加工法を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置が装着された電動式パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置について好適な実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更をも包摂するものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図であり、図２は、この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の断面図である。
図１および図２において、電動式駆動装置の駆動源となり、３相ブラシレスモータで構成される電動モータ１は、出力軸２と、出力軸２に８極の磁極を有する永久磁石３が固定された回転子４と、回転子４の周囲に設けられた固定子５と、出力軸２の反出力側の軸端部２ａに配設され、回転子４の永久磁石３の磁極位置に対応して２極に着磁されたセンサ用永久磁石６とを備えている。
【００１１】
上記固定子５は、永久磁石３の外周に相対した１２個の突極７と、突極７に装着されたインシュレータ８と、インシュレータ８に巻回され、かつ、Ｕ、Ｖ、およびＷの３相に接続された電機子巻線９とを有している。電機子巻線９は、スター結線として接続され、その３個の巻線端部は、出力軸２の軸端部２ａ側に配置された３個のモータ端子１０に各々接続されている。モータ端子１０は、端部が制御装置１１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。そして、モータ端子１０は、クランク状の曲げ部１０ａが形成され、曲げ部１０ａより先端側で制御装置１１と溶接されて電気的に接続されている。なお、曲げ部１０ａは弾性体となっており、これにより溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和される。また、固定子５は、アルミニウム製のモータケース１２に固定されている。そして、固定子５が固定されたモータケース１２は、ブラケット１３にねじ（図示せず）で固定されている。
【００１２】
電動モータ１は、減速機構である減速ギヤ１４に固定されている。減速ギヤ１４は、電動モータ１のブラケット１３が取り付けられるギヤケース１５と、ギヤケース１５内に設けられ出力軸２の回転を減速するためのウォームギヤ１６と、ウォームギヤ１６に歯合したウォームホイール１７とを備えている。ウォームギヤ１６の端部にはスプラインが形成されている。出力軸２の端部には内側にスプラインが形成されたカップリング１８が圧入されている。そして、カップリング１８とウォームギヤ１６の端部とがスプライン嵌合され、電動モータ１から減速ギヤ１４にトルクが伝達されるようになっている。
【００１３】
上記電動モータ１の駆動を制御する制御装置１１は、高熱伝導のセラミック基板からなるパワー基板１９と、絶縁プリント基板からなる制御基板２０と、電磁ノイズを除去するためのコイル２１と、電動モータ１に流れるモータ電流のリップル成分を吸収するための大容量のコンデンサ２２（２２００μＦ×３程度）と、複数の導電板２３、２４、２５、２６等が絶縁性樹脂にインサート成型された回路ケース２７と、高熱伝導率であるアルミニウム製のヒートシンク２８と、制御基板２０を覆うように取り付けられた絶縁性樹脂製のカバー２９とを備えている。
【００１４】
上記パワー基板１９は、例えばＤＢＣ（東芝マテリアルの登録商標）基板からなり、アルミナのセラミック基板上に銅板が配線パターンとして形成されている。また、パワー基板１９上の配線パターンには、電動モータ１のモータ電流を補助トルクの大きさおよび方向に応じて切り替えるための３相のブリッジ回路を構成する半導体スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ）３０、電動モータ１の電流を検出するためのシャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品が半田付けされて実装されている。
【００１５】
上記制御基板２０は、多層（例えば４層）のガラス・エポキシ基板からなり、制御基板２０上には、マイクロコンピュータ３１、センサ用永久磁石６の磁界の方向を検出する磁気センサ３２と、駆動回路（図示せず）およびモータ電流検出回路（図示せず）を含む周辺回路素子（小電流部品）等が半田付けされて実装されている。マイクロコンピュータ３１は、シャント抵抗器（図示せず）の一端を介して電動モータ１に流れるモータ電流を検出するための電流検出回路（図示せず）と、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルク信号に基づいて補助トルクを演算すると共に、モータ電流および磁気センサ３２で検出される回転子４の回転位置をフィードバックして補助トルクに相当する電流を演算する。そして、このマイクロコンピュータ３１は、ブリッジ回路の半導体スイッチング素子３０を制御するための駆動信号を出力するようになっている。
【００１６】
また、マイクロコンピュータ３１は、図示していないが、ＡＤ変換器やＰＷＭタイマ回路等の他に、周知の自己診断機能を含み、システムが正常に作動しているか否かを常に自己診断しており、異常が発生するとモータ電流を遮断するようになっている。
【００１７】
制御基板２０上に実装された磁気センサ３２は、磁気抵抗素子で構成され、電動モータ１の回転子４の軸端部２ａに配設されたセンサ用永久磁石６と対向している。センサ用永久磁石６の磁界の方向は、電動モータ１の回転子４の回転に伴って回転する。磁気センサ３２は、この磁界の回転に伴って磁気抵抗が変化して、結果として回転子４の位置を検出することができる。磁気センサ３２は、磁界の方向を検出する方式のため、センサ用永久磁石６の回転軸軸方向に対する取付け位置精度は、ホール素子タイプの磁気センサに比べて緩いものとなっている。
【００１８】
回路ケース２７には前述のように、絶縁性樹脂にインサート成型された複数の導電板２３、２４、２５、２６が配線パターンを構成している。回路ケース２７の一端側には、導電板２３の一端がパワー基板１９とワイヤボンディングで接続するためのパッド２３ａが絶縁性樹脂から露出して形成され、導電板２３の他端には出力端子２３ｂが形成されている。出力端子２３ｂは、端部が電動モータ１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。
【００１９】
また、出力端子２３ｂの保持部材の一方となる回路ケース２７は、出力端子２３ｂが絶縁性樹脂から突出する部位において、電動モータ１の径方向内側の位置に、溝２７ａが形成され、この溝２７ａにモータ端子１０が挿入されている。
【００２０】
また、図３に拡大図を示すように、出力端子２３ｂには、長穴形状の貫通した穴２３ｃが形成されている。また、前述のように出力端子２３ｂは、出力端子２３ｂが外側となって、モータ端子１０と電動モータ１の径方向で重ねられている。そして、図４に示すように、出力端子２３ｂとモータ端子１０とが重ねられた状態で、電動モータ１の径方向の外側から穴２３ｃの内周部にレーザ光が照射されてレーザ溶接される。なお、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができる。
【００２１】
このようにして、レーザ溶接により出力端子２３ｂとモータ端子１０とが電気的に接続される。このとき、溶接位置はモータ端子１０の曲げ部１０ａより先端側である。また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの溶接部は、電動モータ１の径方向および軸線方向において、一方の保持部材である回路ケース２７と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射で回路ケース２７の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００２２】
また、パワー基板１９を挟んでパッド２３ａの反対側には、導電板２４の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて電流が供給される電源端子としてのパッド２４ａが、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板２４の他端側には、溶接部２４ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部２４ｂに、モータ電流のリップルを吸収するコンデンサ２２が溶接されて電気的に接続される。コンデンサ２２がこの位置に配置されることにより、コンデンサ２２とパワー基板１９の距離が短縮され、パワー基板１９に流れるモータ電流のリップル成分を有効に吸収することができる。
【００２３】
また、回路ケース２７には、導電板２６の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて制御基板２０と信号が入出力される信号端子としてのパッド（図示せず）が、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板２６の他端側には、半田付け部２６ａが絶縁性樹脂から露出しており、この半田付け部２６ａが、制御基板２０のスルーホールに挿入されて半田付けされ、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンが電気的に接続される。従って、パワー基板１９上の半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等と、制御基板２０上の電子回路が電気的に接続される。
【００２４】
さらに、回路ケース２７には、コネクタ（図示せず）が一体で形成されている。このコネクタは、車両のバッテリ（図示せず）と電気的に接続されるパワーコネクタ３３と、外部配線を介して車両側と信号が入出力される信号コネクタ部（図示せず）と、外部配線を介してトルクセンサ（図示せず）からの信号が入出力されるトルクセンサコネクタ部（図示せず）から構成されている。これらのコネクタ部は、コネクタハウジングが、回路ケース２７の絶縁性樹脂で一体成型されていると共に、端子体がインサート成型されている。例えば、パワーコネクタ３３は、コネクタハウジング３３ａが、回路ケース２７の絶縁性樹脂で一体成型されている。また、インサート成型された導電板２５が、端子体であるコネクタ端子２５ａとして、一端が絶縁性樹脂から露出している。
【００２５】
また、導電板２５の他端側には、溶接部２５ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部２５ｂに、半導体スイッチング素子３０のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズを外部へ流出するのを防止するコイル２１の一端が溶接されて電気的に接続される。
【００２６】
電動モータ１の回転子４の反減速機側にはヒートシンク２８が配置されている。ヒートシンク２８には、反電動モータ１側にパワー基板１９が密着して配置されている。また、ヒートシンク２８は、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体であり、ヒートシンク２８には、貫通した穴２８ａが形成されている。この穴２８ａは、モータ端子１０と出力端子２３ｂとがレーザ溶接される部位と対向して形成されている。そして、図３に示すように、穴２８ａの外側から、穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００２７】
また、ヒートシンク２８の制御基板２０側には、コイル２１、コンデンサ２２が搭載された回路ケース２７が固定されている。コンデンサ２２は、回路ケース２７とヒートシンク２８の間に挟まれて配置されており、コンデンサ２２から発生する熱が、ヒートシンク２８に放熱される。従って、コンデンサ２２の温度上昇が抑制され、コンデンサ２２の信頼性が向上する。
【００２８】
ホルダ３４（図４参照）は、モータ端子１０および出力端子２３ｂを保持する絶縁性樹脂製の保持部材の他方であり、このホルダ３４には、電動モータ１の軸線と平行方向に貫通したスリット３４ａが形成されている。スリット３４ａの両端には、モータ端子１０および出力端子２３ｂを挿入しやすくするために、面取り３４ｂが形成されている。また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの溶接部は、電動モータ１の軸線方向において、他方の保持部材であるホルダ３４と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ３４の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００２９】
モータ端子１０および出力端子２３ｂは、ホルダ３４のスリット３４ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａにモータ端子１０が挿入されている。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子２３ｂが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられている。
【００３０】
ホルダ３４のスリット３４ａおよび回路ケース２７の溝２７ａの寸法は、溶接部において、出力端子２３ｂとモータ端子１０との隙間が０．１ｍｍ以下になるように設定されている。これは、この隙間が０．１ｍｍを超えると、レーザ溶接の溶接性が悪化するためである。
【００３１】
モータ端子１０と出力端子２３ｂとのレーザ溶接部は、収納体であるヒートシンク２８と、保持部材である回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５に配置されている。そして、ヒートシンク２８の外側から、出力端子２３ｂに向かってレーザを照射するためにあけられた穴２８ａを介して、外部と連通している。従って、穴２８ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ヒートシンク２８と、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止することができる。
【００３２】
また、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５に、絶縁性樹脂であるシリコーン接着剤３６（図２参照）を充填している。これにより、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間または、端子とヒートシンク２８とが、脱落したスパッタで短絡することを防止することができる。
【００３３】
更に、ヒートシンク２８の穴２８ａの部分まで、シリコーン接着剤３６を充填することにより、ヒートシンク２８と回路ケース２７との界面、およびヒートシンク２８とホルダ３４の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。これにより、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することも防止することができる。
【００３４】
更に、電動モータ１は、ヒートシンク２８および回路ケース２７で、制御装置１１の各部品が収納される空間と分離されているので、制御装置１１の各部品および半田ボール等が脱落した場合において、脱落部品が電動モータ１内に侵入することが無く、電動モータ１の回転がロックするような不具合は発生しない。また、センサ用永久磁石６に磁性体が吸引され、付着することがない。
【００３５】
次に、上記のように構成された実施の形態１に係る電動式駆動装置の組立手順について説明する。
まず、電動モータ１を組み立てるが、出力軸２に永久磁石３を接着固定すると共に、出力軸２の反出力側の軸端部２ａに２極に着磁されたセンサ用永久磁石６を接着固定する。その後、永久磁石３は、センサ用永久磁石６の着磁位置を基準に着磁器で８極に着磁し、軸受３７の内輪を圧入して回転子４を形成する。
【００３６】
次に、固定子５の１２個の突極７にインシュレータ８を介してＵ、Ｖ、Ｗの各電機子巻線９を電気角で１２０度位置を移動して巻回し、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相４個で計１２個の巻線を形成する。Ｕ相各巻線の巻始め同士、巻終わり同士を接続し、Ｕ相の電機子巻線９を形成する。同様にＶ相およびＷ相の電機子巻線９を形成し、Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻終わりを互いに接続して中性点とする。Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻始めはそれぞれモータ端子１０に接続される。その後、この固定子５をモータケース１２に圧入する。
【００３７】
次に、ブラケット１３に軸受３８の外輪を固定後、軸受３８の内輪に回転子４の出力軸２を圧入する。その後、出力軸２にカップリング１８を圧入する。
【００３８】
次に、制御装置１１の組立について説明する。
まず、パワー基板１９上に半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品を半田付けにより接合する。そして、パワー基板１９は、高熱伝導性の接着剤によりヒートシンク２８に接着固定する。
【００３９】
次に、制御基板２０のカバー２９側の各電極に、クリーム半田を塗布した後、マイクロコンピュータ３１およびその周辺回路素子等の小電流部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００４０】
次に、制御基板２０の回路ケース２７側の各電極にクリーム半田を塗布した後、磁気センサ３２および制御回路を構成する小電流用部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００４１】
次に、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した溶接部２４ｂに、コンデンサ２２の端子を溶接する。そして、コイル２１の端子の一方を、絶縁性樹脂から露出した溶接部２５ｂに溶接すると共に、コイル２１の端子の他方を、絶縁性樹脂から露出した溶接部（図示せず）に溶接する。その後、コンデンサ２２、コイル２１が溶接された回路ケース２７をヒートシンク２８に組付ける。
【００４２】
次に、ベアチップである半導体スイッチング素子３０の上面（ソース）と、パワー基板１９上のパターンとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。さらに、パワー基板１９上のパターンと、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出したパッド２３ａ、２４ａおよび信号端子としてのパッド（図示せず）とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００４３】
次に、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した半田付け部２６ａ、信号コネクタ部（図示せず）の端子およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）の端子等に、制御基板２０のスルーホールを挿入して半田付けする。このようにして、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンを電気的に接続する。その後、カバー２９を接着剤で回路ケース２７に接着固定する。
【００４４】
次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
先ず、制御装置１１の出力端子２３ｂの端部にホルダ３４を挿入し、固定子５が圧入されたモータケース１２にねじ（図示せず）で固定する。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子２３ｂが外側となり、モータ端子１０が内側となるように、モータ端子１０をホルダ３４のスリット３４ａに挿入する。そして、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａに挿入され、出力端子２３ｂと、モータ端子１０とが重ねられる。
【００４５】
次に、回転子４を固定子５の内側に挿入しながら、制御装置１１が取り付けられたモータケース１２をブラケット１３に装着し、ねじ（図示せず）で固定する。
【００４６】
次に、穴２８ａの外側から、穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。その後、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５、およびヒートシンク２８の穴２８ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させて電動式駆動装置の組み立てが完了する。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態１に係る電動式駆動装置によれば、制御装置１１が電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子２３ｂとを備え、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねられて接合されている。
【００４８】
従って、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの伸延方向と、電動モータ１および制御装置１１の組立方向が平行方向に構成されているので、装置の組立性が向上する。
【００４９】
また、モータ端子１０の端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延すると共に、出力端子２３ｂの端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延するように構成されているので、モータ端子１０と出力端子２３ｂの合計長さが短くなり、モータ電流が流れる電流経路が短くなって電気抵抗が低減され、装置の性能が向上する。
【００５０】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、電動モータ１の径方向に重ねられて接合されているので、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。
【００５１】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、溶接により接合されているので、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、ねじ等の締結部品が不要になり、装置のコストが低減する。
【００５２】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、レーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【００５３】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、電動モータ１の径方向の外側からレーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【００５４】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体であるヒートシンク２８を備え、ヒートシンク２８には穴２８ａが形成され、この穴２８ａがモータ端子１０と出力端子２３ｂとが接合される部位と対向して形成されている。従って、穴２８ａの外側から溶接部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接されるので、レーザ溶接の作業性が向上する。
【００５５】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂを保持する絶縁性樹脂製の保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７を備え、ホルダ３４にはスリット３４ａが形成されと共に、回路ケース２７には溝２７ａが形成され、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、ホルダ３４のスリット３４ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａに挿入されている。従って、出力端子２３ｂと、モータ端子１０とが重ねられるので、レーザ溶接の溶接部の信頼性が向上する。
【００５６】
また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの接合部である溶接部は、保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ３４の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止でき、装置の信頼性が向上する。
【００５７】
また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの接合部であるレーザ溶接部は、収納体であるヒートシンク２８と、保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７とで形成される空間部３５に配置され、穴２８ａを介して外部と連通している。従って、穴２８ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ヒートシンク２８と、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【００５８】
また、空間部３５は、シリコーン接着剤３６が充填されているので、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とヒートシンク２８とが脱落したスパッタで短絡することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【００５９】
また、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａは、空間部３５と同一のシリコーン接着剤３６が充填されているので、ヒートシンク２８と回路ケース２７との界面、およびヒートシンク２８とホルダ３４の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。従って、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、装置の防水性が向上する。また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することを防止でき、装置の防塵性が向上する。更に、空間部３５に充填されるシリコーン接着剤３６と、穴２８ａに充填されるシリコーン接着剤３６とが同一であるので、シリコーン接着剤３６の充填が一回で済み、作業性が向上する。
【００６０】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの何れか一方である出力端子２３ｂに、穴２３ｃが形成され、この穴２３ｃの内周がレーザ溶接により接合されているので、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができ、レーザ溶接の信頼性が向上する。
【００６１】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの少なくとも一方の端子であるモータ端子１０に、クランク状の曲げ部１０ａが形成されている。モータ端子１０は、この曲げ部１０ａより先端側で出力端子２３ｂと接合されている。これにより、曲げ部１０ａが弾性体となって、溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和し、温度変化に対する溶接部の耐力が増大して装置の信頼性が向上する。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、磁気センサ３２として磁気抵抗素子を用いているが、磁気抵抗素子に限定されるものではなく、ホールＩＣ等他の磁気検出素子を用いたものであってもよい。
【００６３】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る電動式駆動装置について説明する。図５は、実施の形態２に係る電動式駆動装置を示す断面図である。図５に示すように、実施の形態２に係る電動式駆動装置は、カバー２９に延長部２９ａが形成されている。そして、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａの外側が、カバー２９の延長部２９ａで覆われている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様で、必要部分にのみ実施の形態１と同一符号を付している。
【００６４】
実施の形態２に係る電動式駆動装置は上記のように構成されており、次の組立手順により組み立てられる。
回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した半田付け部２６ａを制御基板２０のスルーホールに挿入して半田付けする工程までは、実施の形態１の組立手順と同様であるが、実施の形態２では、その次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
【００６５】
また、制御装置１１の出力端子２３ｂの端部にホルダ３４を挿入し、固定子５が圧入されたモータケース１２に固定する工程から、空間部３５、および穴２８ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させる工程までは、実施の形態１の組立手順と同様である。その後、カバー２９を接着剤で回路ケース２７に接着固定する。
【００６６】
実施の形態２に係る電動式駆動装置によれば、カバー２９に延長部２９ａが形成され、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａは、外側がカバー２９の延長部２９ａで覆われている。従って、高圧洗車等で高圧の水流が装置に噴射されても、カバー２９の延長部２９ａで水流を遮断でき、シリコーン接着剤３６がヒートシンク２８から剥がれることがないので、外部から装置の内部へ水等の浸入が防止でき、装置の防水性が向上する。
【００６７】
なお、上記の実施の形態１および実施の形態２では、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体を、ヒートシンク２８として説明したが、モータケース１２とヒートシンク２８の合わせ面を反出力軸２側（後端側）に移動し、収納体をモータケース１２とし、穴２８ａをモータケース１２に設けてもよい。
【００６８】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置について説明する。図６は、実施の形態３に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図であり、図７は、実施の形態３に係る電動式駆動装置の断面図である。なお、これらの図において、実施の形態１あるいは実施の形態２と同一または相当部分には同一符号を付して説明する。
【００６９】
実施の形態３に係る電動式駆動装置は、制御装置１１を電動モータ１の出力軸２側に配置したものである。図６および図７において、電動モータ１の回転位置センサ６０は、レゾルバで構成されており、レゾルバ用回転子６０ａおよびレゾルバ用固定子６０ｂを備えている。レゾルバ用回転子６０ａの外径は、レゾルバ用固定子６０ｂとレゾルバ用回転子６０ａとの間の径方向隙間のパーミアンスが角度で正弦波状に変化するような特殊曲線になっている。レゾルバ用固定子６０ｂには励磁コイルおよび２組の出力コイルが巻回されており、レゾルバ用回転子６０ａおよびレゾルバ用固定子６０ｂ間の径方向隙間の変化を検出して正弦（ｓｉｎ）と余弦（ｃｏｓ）で変化する２相出力電圧を出力する。なお、固定子５は、鉄製のヨーク６１に圧入されている。
【００７０】
制御装置１１は、パワー基板１９と、制御基板２０と、コイル２１と、コンデンサ２２（２２００μＦ×３程度）と、複数の導電板６２、６３等が絶縁性樹脂にインサート成型された端子台６４と、複数の導電板６５、６６、６７等が絶縁性樹脂にインサート成型された回路ケース６８と、ヒートシンク２８と、制御基板２０、回路ケース６８を覆うように設けられたアルミニウム製のハウジング６９とを備えている。
【００７１】
ハウジング６９には、固定子５が圧入されたヨーク６１が、ねじ（図示せず）で固定されている。また、制御装置１１のヒートシンク２８は、減速ギヤ１４のギヤケース１５に固定されている。
【００７２】
上記制御基板２０は、多層（例えば４層）のガラス・エポキシ基板からなり、制御基板２０上には、マイクロコンピュータ３１、駆動回路（図示せず）およびモータ電流検出回路（図示せず）を含む周辺回路素子（小電流部品）等が半田付けされて実装されている。マイクロコンピュータ３１は、シャント抵抗器（図示せず）の一端を介して電動モータ１に流れるモータ電流を検出するための電流検出回路（図示せず）と、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルク信号に基づいて補助トルクを演算すると共にモータ電流および回転位置センサ６０で検出される回転子４の回転位置をフィードバックして補助トルクに相当する電流を演算する。そして、マイクロコンピュータ３１は、ブリッジ回路の半導体スイッチング素子３０を制御するための駆動信号を出力するようになっている。
【００７３】
また、マイクロコンピュータ３１は、図示していないが、ＡＤ変換器やＰＷＭタイマ回路等の他に、周知の自己診断機能を含み、システムが正常に作動しているか否かを常に自己診断しており、異常が発生するとモータ電流を遮断するようになっている。
【００７４】
端子台６４は、回路ケース６８の導電板と電気的に接続される導電板６２および制御基板２０と電気的に接続される導電板６３が絶縁性樹脂にインサート成型されている。導電板６２、６３の一端は、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続するためのパッド６２ａ、６３ａが絶縁性樹脂から露出して形成されている。
【００７５】
回路ケース６８は、導電板６５の一端が絶縁性樹脂から露出して形成され、端子台６４の導電板６２と抵抗溶接で電気的に接続されている。従って、導電板６５は、導電板６２、ワイヤボンディング用アルミワイヤを経由して、パワー基板１９と電気的に接続されている。導電板６５の他端には出力端子６５ａが形成されている。この出力端子６５ａは、端部が電動モータ１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。
【００７６】
また、保持部材の一方である回路ケース６８には、出力端子６５ａが絶縁性樹脂から突出する部位において、電動モータ１の径方向内側の位置に溝６８ａが形成され、この溝６８ａにモータ端子１０が挿入されている。また、出力端子６５ａには、実施の形態１と同様に、長穴形状の貫通した穴が形成され、出力端子６５ａとモータ端子１０とが重ねられた状態で、電動モータ１の径方向の外側から穴の内周部にレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００７７】
このように、レーザ溶接により出力端子６５ａとモータ端子１０とが電気的に接続される。このとき、溶接位置はモータ端子１０の曲げ部１０ａより先端側である。また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの溶接部は、電動モータ１の径方向および軸線方向において、一方の保持部材である回路ケース６８と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射で回路ケース６８の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００７８】
また、図に表れていないが、回路ケース６８は、導電板６６の一端が絶縁性樹脂から露出して形成され、端子台６４の導電板６２と抵抗溶接で電気的に接続されている。従って、導電板６６は、導電板６２、ワイヤボンディング用アルミワイヤを経由して、パワー基板１９と電気的に接続されている。導電板６６の他端側には、図７に示すように、溶接部６６ａが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部６６ａに、モータ電流のリップルを吸収するコンデンサ２２が溶接されて電気的に接続される。
【００７９】
端子台６４には、導電板６３の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて制御基板２０と信号が入出力される信号端子としてのパッド６３ａが、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板６３の他端側には、半田付け部６３ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この半田付け部６３ｂが、制御基板２０のスルーホールに挿入されて半田付けされ、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンが電気的に接続される。従って、パワー基板１９上の半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等と、制御基板２０上の電子回路が電気的に接続される。
【００８０】
ハウジング６９には、コネクタが取り付けられている。コネクタは、車両のバッテリ（図示せず）と電気的に接続されるパワーコネクタ７０と、外部配線を介して車両側と信号が入出力される信号コネクタ部（図示せず）と、外部配線を介してトルクセンサ（図示せず）からの信号が入出力されるトルクセンサコネクタ部（図示せず）により構成されている。これらのコネクタは、コネクタハウジングが絶縁性樹脂で一体成型されると共に、端子体が回路ケース６８の絶縁性樹脂にインサート成型されている。そして、端子体がコネクタハウジングに挿入されてコネクタを構成している。例えば、パワーコネクタ７０は、コネクタハウジング７０ａが、信号コネクタ部（図示せず）およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）と絶縁性樹脂で一体成型されている。そして、回路ケース６８にインサート成型された導電板６７が、端子体であるコネクタ端子６７ａとして、一端が絶縁性樹脂から露出している。
【００８１】
また、導電板６７の他端側には溶接部６７ｂが回路ケース６８の絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部６７ｂに、半導体スイッチング素子３０のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズを外部へ流出するのを防止するコイル２１の一端が溶接されて電気的に接続される。
【００８２】
電動モータ１の出力端子２側にヒートシンク２８が配置されている。このヒートシンク２８の電動モータ１側にはパワー基板１９が密着して配置されている。また、ヒートシンク２８のパワー基板１９の周辺部に、端子台６４が固定されている。さらに、ヒートシンク２８の制御基板２０側に、コイル２１、コンデンサ２２が搭載された回路ケース６８が固定されている。
【００８３】
コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置されており、コイル２８およびコンデンサ２２から発生する熱が、ヒートシンク２８に放熱される。従って、コイル２１およびコンデンサ２２の温度上昇が抑制され、コイル２１およびコンデンサ２２の信頼性が向上する。このとき、ヒートシンク２８の穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）と、コイル２１およびコンデンサ２２との隙間には、高熱伝導の接着剤、またはグリースが充填されて、コイル２１およびコンデンサ２２の放熱が促進される。また、ヒートシンク２８が、ギヤケース１５に取り付けられているので、半導体スイッチング素子３０、コイル２１およびコンデンサ２２から発生する熱がヒートシンク２８に放熱された後、さらにギヤケース１５に放熱される。これにより、制御装置１１の放熱性能が向上する。
【００８４】
ハウジング６９は、モータ端子１０および出力端子６５ａの外側に配置される収納体であり、ハウジング６９には、貫通した穴６９ａが形成されている。この穴６９ａは、モータ端子１０と出力端子６５ａとがレーザ溶接される部位と対向して形成されている。そして、この穴６９ａの外側から、出力端子６５ａに形成された穴の内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００８５】
ホルダ７１は、絶縁性樹脂で形成され、回路ケース６８と協同でモータ端子１０および出力端子６５ａを保持する保持部材である。このホルダ７１には、電動モータ１の軸線と平行方向に貫通したスリット７１ａが形成されている。このスリット７１ａの両端には、モータ端子１０および出力端子６５ａを挿入しやすくするために、面取り７１ｂが形成されている。
【００８６】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの溶接部は、電動モータ１の軸線方向において、保持部材であるホルダ７１と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ７１の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００８７】
モータ端子１０および出力端子６５ａは、ホルダ７１のスリット７１ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース６８の溝６８ａにモータ端子１０が挿入されている。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子６５ａが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられている。なお、スリット７１ａおよび溝６８ａの寸法は、溶接部において、出力端子６５ａとモータ端子１０との隙間が０．１ｍｍ以下になるように設定されている。
【００８８】
モータ端子１０と出力端子６５ａとのレーザ溶接部は、収納体であるハウジング６９と、保持部材である回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５に配置されている。穴６９ａは、ハウジング６９の外側から、出力端子６５ａに向かってレーザを照射するために形成されたものである。この空間部３５は、穴６９ａを介して外部と連通している。従って、穴６９ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ハウジング６９と回路ケース６８、およびホルダ７１とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止することができる。
【００８９】
また、空間部３５に、シリコーン接着剤３６を充填している。これにより、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とハウジング６９とが脱落したスパッタで短絡することを防止することができる。
【００９０】
更に、ハウジング６９の穴６９ａの部分までシリコーン接着剤３６を充填することにより、ハウジング６９と回路ケース６８との界面、およびハウジング６９とホルダ７１の界面がシリコーン接着剤３６で封止される。これにより、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水および塵埃が侵入することを防止することができる。
【００９１】
更に、電動モータ１は、ハウジング６９およびホルダ７１で、制御装置１１の各部品が収納される空間と分離されているので、制御装置１１の各部品および半田ボール等が脱落した場合において、脱落部品が電動モータ１内に侵入することが無く、電動モータ１の回転がロックするような不具合は発生しない。
【００９２】
次に、上記のように構成された実施の形態３に係る電動式駆動装置の組立手順について説明する。
まず、電動モータ１を組み立てるが、出力軸２に永久磁石３を接着固定後、着磁器で８極に着磁し、軸受３７の内輪を圧入して回転子４を形成する。
【００９３】
次に、実施の形態１と同様に、固定子５にＵ相、Ｖ相およびＷ相の電機子巻線９を形成した後、Ｕ、Ｖ、Ｗの各電機子巻線９を結線する。Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻始めはそれぞれモータ端子１０に接続される。その後、この固定子５をヨーク６１に圧入する。
【００９４】
次に、制御装置１１の組み立てについて図８を用いて説明する。図８は、実施の形態３に係る電動式駆動装置の分解図である。
まず、パワー基板１９上に半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品を半田付けにより接合する。
【００９５】
次に、制御基板２０の電動モータ１側の各電極にクリーム半田を塗布した後、マイクロコンピュータ３１およびその周辺回路素子等の小電流部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００９６】
その後、制御基板２０の回路ケース６８側の各電極にクリーム半田を塗布した後、制御回路を構成する小電流用部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００９７】
次に、軸受３８の外輪をヒートシンク２８に固定する。そして、パワー基板１９を高熱伝導性の接着剤により、ヒートシンク２８に接着固定する。同時に、端子台６４を接着剤によりヒートシンク２８に接着固定する。
【００９８】
その後、ベアチップである半導体スイッチング素子３０の上面（ソース）と、パワー基板１９上のパターンとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。さらに、パワー基板１９上のパターンと、端子台６４の絶縁性樹脂から露出したパッド６２ａ、６３ａとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００９９】
次に、回路ケース６８の絶縁性樹脂から露出した溶接部６６ａにコンデンサ２２の端子を溶接する。そして、コイル２１の一方の端子を絶縁性樹脂から露出した溶接部６７ｂに溶接すると共に、コイル２１の他方の端子を絶縁性樹脂から露出した溶接部（図示せず）に溶接する。
【０１００】
その後、レゾルバ用固定子６０ｂをヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。次に、コンデンサ２２、コイル２１が溶接された回路ケース６８をヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。
【０１０１】
次に、端子台６４の絶縁性樹脂から露出した半田付け部６３ｂ、信号コネクタ部（図示せず）の端子およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）の端子等に、制御基板２０のスルーホールを挿入して半田付けする。このようにして、パワー基板１９の配線パターンと制御基板２０の配線パターンを電気的に接続する。
【０１０２】
次に、ホルダ７１をハウジング６９にねじ（図示せず）で固定する。その後、ヒートシンク２８とハウジング６９との合わせ面に液体ガスケットを塗布し、ハウジング６９をヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。そして、ハウジング６９の溝６９ｂに接着剤を塗布し、コネクタハウジング７０ａ等が一体成型されたコネクタハウジングを、ハウジング６９にねじ（図示せず）で固定する。
【０１０３】
次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
先ず、ヒートシンク２８に取り付けられた軸受３８の内輪に、回転子４の出力軸２を圧入する。その後、出力軸２にスペーサ７２を挿入し、レゾルバ用回転子６０ａを出力軸２に圧入する。さらに、カップリング１８を出力軸２に圧入する。次に、ハウジング６９の外周端部にラバーリング７３を装着し、固定子５が組み込まれたヨーク６１を、ねじ（図示せず）でハウジング６９に固定する。
【０１０４】
次に、穴６９ａの外側から、出力端子６５ａに形成された穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。その後、回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５、およびハウジング６９の穴６９ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させて電動式駆動装置の組み立てが完了する。
【０１０５】
以上説明したように、実施の形態３の電動式駆動装置によれば、制御装置１１が電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子６５ａとを備え、モータ端子１０および出力端子６５ａは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねられて接合されている。
【０１０６】
従って、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。また、モータ端子１０および出力端子６５ａの伸延方向と、電動モータ１および制御装置１１の組立方向が平行方向に構成されているので、装置の組立性が向上する。
【０１０７】
また、モータ端子１０の端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延すると共に、出力端子６５ａの端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延するように構成されているので、モータ端子１０と出力端子６５ａの合計長さが短くなり、モータ電流が流れる電流経路が短くなって、電気抵抗が低減され、装置の性能が向上する。
【０１０８】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、電動モータ１の径方向に重ねられて接合されているので、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。
【０１０９】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、溶接により接合されているので、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、ねじ等の締結部品が不要になり、装置のコストが低減する。
【０１１０】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、レーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【０１１１】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、電動モータ１の径方向の外側からレーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【０１１２】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの外側に配置される収納体であるハウジング６９を備え、ハウジング６９には穴６９ａが形成され、この穴６９ａがモータ端子１０と出力端子６５ａとが接合される部位と対向して形成されている。従って、穴６９ａの外側から溶接部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接されるので、レーザ溶接の作業性が向上する。
【０１１３】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａを保持する絶縁性樹脂製の保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８を備え、ホルダ７１にはスリット７１ａが形成されと共に、回路ケース６８には溝６８ａが形成され、モータ端子１０および出力端子６５ａは、ホルダ７１のスリット７１ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース６８の溝６８ａに挿入されている。従って、出力端子６５ａとモータ端子１０とが重ねられるので、レーザ溶接の溶接部の信頼性が向上する。
【０１１４】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの接合部である溶接部は、保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８と離間しているので、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射により、ホルダ７１の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止でき、装置の信頼性が向上する。
【０１１５】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの接合部であるレーザ溶接部は、収納体であるハウジング６９と、保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８とで形成される空間部３５に配置され、穴６９ａを介して外部と連通している。従って、穴６９ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ハウジング６９と回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止できるので装置の信頼性が向上する。
【０１１６】
また、空間部３５は、シリコーン接着剤３６が充填されているので、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とハウジング６９とが、脱落したスパッタで短絡することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【０１１７】
また、収納体であるハウジング６９の穴６９ａは、空間部３５と同一のシリコーン接着剤３６が充填されているので、ハウジング６９と回路ケース６８との界面、およびハウジング６９とホルダ７１の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。従って、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、装置の防水性が向上する。また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することを防止でき、装置の防塵性が向上する。また、空間部３５に充填されるシリコーン接着剤３６と、穴６９ａに充填されるシリコーン接着剤３６とが同一であるので、シリコーン接着剤３６の充填が一回で済み、作業性が向上する。
【０１１８】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの何れか一方である出力端子６５ａに、穴２３ｃが形成され、この穴２３ｃの内周がレーザ溶接により接合されているので、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができ、レーザ溶接の信頼性が向上する。
【０１１９】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの少なくとも一方の端子であるモータ端子１０に、クランク状の曲げ部１０ａが形成され、モータ端子１０は、この曲げ部１０ａより先端側で出力端子６５ａと接合されている。これにより、曲げ部１０ａが弾性体となって、溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和し、温度変化に対する溶接部の耐力が増大して装置の信頼性が向上する。
【０１２０】
また、コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置されており、コイル２１およびコンデンサ２２から発生する熱がヒートシンク２８に放熱されるので、装置の放熱性能が向上する。
【０１２１】
また、半導体スイッチング素子３０等の発熱部品が実装されたパワー基板１９が、ヒートシンク２８に高熱伝導性の接着剤で接着固定されると共に、コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置され、ヒートシンク２８がギヤケース１５に取り付けられている。従って、半導体スイッチング素子３０、コイル２１およびコンデンサ２２等から発生する熱がヒートシンク２８を経由してギヤケース１５に放熱され、装置の放熱性能が向上する。
【０１２２】
なお、上記の各実施の形態では、永久磁石３の極数を８極、固定子５の突極数を１２個としたが、この組み合わせに限定されるものではなく、他の極数と突極数の組み合わせであってもよい。
【０１２３】
また、電動モータ１はブラシレスモータに限定されるものでなく、インダクションモータまたはスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）であってもよい。
【０１２４】
また、電動モータ１の電機子巻線９をスター結線として説明したが、デルタ結線であってもよい。
【０１２５】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂ、６５ａは、電動モータ１の径方向において出力端子２３ｂ、６５ａが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられているが、モータ端子１０が外側となり、出力端子２３ｂ、６５ａが内側となって重ねられてもよい。このとき、穴２３ｃはモータ端子１０側に設けられる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 電動モータ
１０ モータ端子
１０ａ 曲げ部
１１ 制御装置
２７ａ、６８ａ 溝
２３ｂ、６５ａ 出力端子
２３ｃ、２８ａ、６９ａ 穴
２８ ヒートシンク（収納体）
２９ カバー
３４、７１ ホルダ（保持部材）
３４ａ、７１ａ スリット
３６ シリコーン接着剤（絶縁性樹脂）
３５ 空間部
６９ ハウジング（収納体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動式駆動装置およびその電動式駆動装置の駆動力によって車両のステアリング装置に補助付勢する電動式パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のハンドルに対して補助トルクを出力する電動モータと、この電動モータを駆動制御する制御装置とを備え、上記制御装置が上記電動モータに取り付けられている電動式パワーステアリング装置の駆動装置が知られている。この電動式駆動装置は、制御装置が電動モータの回転軸の軸線上に配置され、電動モータに固定されている。そして、制御装置から電動モータに向かって伸延した出力端子であるモータ端子は、端部が電動モータの径方向の外側方向に曲げられ、コの字状に形成された接続部材の外側で電動モータの巻線端子にねじで固定されている。ここで、モータ端子と巻線端子とは、電動モータの回転軸の軸線方向に重ねられ、電動モータの反出力側からねじで固定されて電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２４３３号公報（段落００２０、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された電動式駆動装置では、モータ端子と巻線端子とを電気的に接続するねじが必要になる。また、接続部材の外側でモータ端子と巻線端子とを重ねるスペースが必要になると共に、ねじ締めのスペースが必要になる。その結果、部品点数が増加してコストが高くなると共に、装置が大型化するという問題点があった。また、モータ端子と巻線端子とが、ねじで固定されて電気的に接続されているので、自動車の使用環境での振動および冷熱サイクル等により、ねじの緩みが生じて電気的接続の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするもので、装置を小型化すると共にコストを低減し、電気的接続の信頼性を向上させる電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動式駆動装置は、電動モータと、この電動モータの回転軸の軸線上に配置され、上記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を含む電動式駆動装置であって、端部が上記電動モータから上記制御装置に向かって伸延するモータ端子と、端部が上記制御装置から上記電動モータに向かって伸延する出力端子と、を備え、上記モータ端子と上記出力端子は、上記端部を含む部位が各々上記電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねて接合されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る電動式駆動装置によれば、モータ端子および出力端子を電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成すると共に、互いに重ねて接合することで装置が小型化されると共に、コストが低減され、電気的接続の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の要部を拡大して示す平面図および断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の加工法を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置が装着された電動式パワーステアリング装置を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置について好適な実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更をも包摂するものである。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図であり、図２は、この発明の実施の形態１に係る電動式駆動装置の断面図である。
図１および図２において、電動式駆動装置の駆動源となり、３相ブラシレスモータで構成される電動モータ１は、出力軸２と、出力軸２に８極の磁極を有する永久磁石３が固定された回転子４と、回転子４の周囲に設けられた固定子５と、出力軸２の反出力側の軸端部２ａに配設され、回転子４の永久磁石３の磁極位置に対応して２極に着磁されたセンサ用永久磁石６とを備えている。
【００１１】
上記固定子５は、永久磁石３の外周に相対した１２個の突極７と、突極７に装着されたインシュレータ８と、インシュレータ８に巻回され、かつ、Ｕ、Ｖ、およびＷの３相に接続された電機子巻線９とを有している。電機子巻線９は、スター結線として接続され、その３個の巻線端部は、出力軸２の軸端部２ａ側に配置された３個のモータ端子１０に各々接続されている。モータ端子１０は、端部が制御装置１１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。そして、モータ端子１０は、クランク状の曲げ部１０ａが形成され、曲げ部１０ａより先端側で制御装置１１と溶接されて電気的に接続されている。なお、曲げ部１０ａは弾性体となっており、これにより溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和される。また、固定子５は、アルミニウム製のモータケース１２に固定されている。そして、固定子５が固定されたモータケース１２は、ブラケット１３にねじ（図示せず）で固定されている。
【００１２】
電動モータ１は、減速機構である減速ギヤ１４に固定されている。減速ギヤ１４は、電動モータ１のブラケット１３が取り付けられるギヤケース１５と、ギヤケース１５内に設けられ出力軸２の回転を減速するためのウォームギヤ１６と、ウォームギヤ１６に歯合したウォームホイール１７とを備えている。ウォームギヤ１６の端部にはスプラインが形成されている。出力軸２の端部には内側にスプラインが形成されたカップリング１８が圧入されている。そして、カップリング１８とウォームギヤ１６の端部とがスプライン嵌合され、電動モータ１から減速ギヤ１４にトルクが伝達されるようになっている。
【００１３】
上記電動モータ１の駆動を制御する制御装置１１は、高熱伝導のセラミック基板からなるパワー基板１９と、絶縁プリント基板からなる制御基板２０と、電磁ノイズを除去するためのコイル２１と、電動モータ１に流れるモータ電流のリップル成分を吸収するための大容量のコンデンサ２２（２２００μＦ×３程度）と、複数の導電板２３、２４、２５、２６等が絶縁性樹脂にインサート成型された回路ケース２７と、高熱伝導率であるアルミニウム製のヒートシンク２８と、制御基板２０を覆うように取り付けられた絶縁性樹脂製のカバー２９とを備えている。
【００１４】
上記パワー基板１９は、例えばＤＢＣ（東芝マテリアルの登録商標）基板からなり、アルミナのセラミック基板上に銅板が配線パターンとして形成されている。また、パワー基板１９上の配線パターンには、電動モータ１のモータ電流を補助トルクの大きさおよび方向に応じて切り替えるための３相のブリッジ回路を構成する半導体スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ）３０、電動モータ１の電流を検出するためのシャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品が半田付けされて実装されている。
【００１５】
上記制御基板２０は、多層（例えば４層）のガラス・エポキシ基板からなり、制御基板２０上には、マイクロコンピュータ３１、センサ用永久磁石６の磁界の方向を検出する磁気センサ３２と、駆動回路（図示せず）およびモータ電流検出回路（図示せず）を含む周辺回路素子（小電流部品）等が半田付けされて実装されている。マイクロコンピュータ３１は、シャント抵抗器（図示せず）の一端を介して電動モータ１に流れるモータ電流を検出するための電流検出回路（図示せず）と、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルク信号に基づいて補助トルクを演算すると共に、モータ電流および磁気センサ３２で検出される回転子４の回転位置をフィードバックして補助トルクに相当する電流を演算する。そして、このマイクロコンピュータ３１は、ブリッジ回路の半導体スイッチング素子３０を制御するための駆動信号を出力するようになっている。
【００１６】
また、マイクロコンピュータ３１は、図示していないが、ＡＤ変換器やＰＷＭタイマ回路等の他に、周知の自己診断機能を含み、システムが正常に作動しているか否かを常に自己診断しており、異常が発生するとモータ電流を遮断するようになっている。
【００１７】
制御基板２０上に実装された磁気センサ３２は、磁気抵抗素子で構成され、電動モータ１の回転子４の軸端部２ａに配設されたセンサ用永久磁石６と対向している。センサ用永久磁石６の磁界の方向は、電動モータ１の回転子４の回転に伴って回転する。磁気センサ３２は、この磁界の回転に伴って磁気抵抗が変化して、結果として回転子４の位置を検出することができる。磁気センサ３２は、磁界の方向を検出する方式のため、センサ用永久磁石６の回転軸軸方向に対する取付け位置精度は、ホール素子タイプの磁気センサに比べて緩いものとなっている。
【００１８】
回路ケース２７には前述のように、絶縁性樹脂にインサート成型された複数の導電板２３、２４、２５、２６が配線パターンを構成している。回路ケース２７の一端側には、導電板２３の一端がパワー基板１９とワイヤボンディングで接続するためのパッド２３ａが絶縁性樹脂から露出して形成され、導電板２３の他端には出力端子２３ｂが形成されている。出力端子２３ｂは、端部が電動モータ１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。
【００１９】
また、出力端子２３ｂの保持部材の一方となる回路ケース２７は、出力端子２３ｂが絶縁性樹脂から突出する部位において、電動モータ１の径方向内側の位置に、溝２７ａが形成され、この溝２７ａにモータ端子１０が挿入されている。
【００２０】
また、図３に拡大図を示すように、出力端子２３ｂには、長穴形状の貫通した穴２３ｃが形成されている。また、前述のように出力端子２３ｂは、出力端子２３ｂが外側となって、モータ端子１０と電動モータ１の径方向で重ねられている。そして、図４に示すように、出力端子２３ｂとモータ端子１０とが重ねられた状態で、電動モータ１の径方向の外側から穴２３ｃの内周部にレーザ光が照射されてレーザ溶接される。なお、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができる。
【００２１】
このようにして、レーザ溶接により出力端子２３ｂとモータ端子１０とが電気的に接続される。このとき、溶接位置はモータ端子１０の曲げ部１０ａより先端側である。また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの溶接部は、電動モータ１の径方向および軸線方向において、一方の保持部材である回路ケース２７と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射で回路ケース２７の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００２２】
また、パワー基板１９を挟んでパッド２３ａの反対側には、導電板２４の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて電流が供給される電源端子としてのパッド２４ａが、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板２４の他端側には、溶接部２４ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部２４ｂに、モータ電流のリップルを吸収するコンデンサ２２が溶接されて電気的に接続される。コンデンサ２２がこの位置に配置されることにより、コンデンサ２２とパワー基板１９の距離が短縮され、パワー基板１９に流れるモータ電流のリップル成分を有効に吸収することができる。
【００２３】
また、回路ケース２７には、導電板２６の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて制御基板２０と信号が入出力される信号端子としてのパッド（図示せず）が、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板２６の他端側には、半田付け部２６ａが絶縁性樹脂から露出しており、この半田付け部２６ａが、制御基板２０のスルーホールに挿入されて半田付けされ、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンが電気的に接続される。従って、パワー基板１９上の半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等と、制御基板２０上の電子回路が電気的に接続される。
【００２４】
さらに、回路ケース２７には、コネクタ（図示せず）が一体で形成されている。このコネクタは、車両のバッテリ（図示せず）と電気的に接続されるパワーコネクタ３３と、外部配線を介して車両側と信号が入出力される信号コネクタ部（図示せず）と、外部配線を介してトルクセンサ（図示せず）からの信号が入出力されるトルクセンサコネクタ部（図示せず）から構成されている。これらのコネクタ部は、コネクタハウジングが、回路ケース２７の絶縁性樹脂で一体成型されていると共に、端子体がインサート成型されている。例えば、パワーコネクタ３３は、コネクタハウジング３３ａが、回路ケース２７の絶縁性樹脂で一体成型されている。また、インサート成型された導電板２５が、端子体であるコネクタ端子２５ａとして、一端が絶縁性樹脂から露出している。
【００２５】
また、導電板２５の他端側には、溶接部２５ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部２５ｂに、半導体スイッチング素子３０のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズを外部へ流出するのを防止するコイル２１の一端が溶接されて電気的に接続される。
【００２６】
電動モータ１の回転子４の反減速機側にはヒートシンク２８が配置されている。ヒートシンク２８には、反電動モータ１側にパワー基板１９が密着して配置されている。また、ヒートシンク２８は、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体であり、ヒートシンク２８には、貫通した穴２８ａが形成されている。この穴２８ａは、モータ端子１０と出力端子２３ｂとがレーザ溶接される部位と対向して形成されている。そして、図３に示すように、穴２８ａの外側から、穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００２７】
また、ヒートシンク２８の制御基板２０側には、コイル２１、コンデンサ２２が搭載された回路ケース２７が固定されている。コンデンサ２２は、回路ケース２７とヒートシンク２８の間に挟まれて配置されており、コンデンサ２２から発生する熱が、ヒートシンク２８に放熱される。従って、コンデンサ２２の温度上昇が抑制され、コンデンサ２２の信頼性が向上する。
【００２８】
ホルダ３４（図４参照）は、モータ端子１０および出力端子２３ｂを保持する絶縁性樹脂製の保持部材の他方であり、このホルダ３４には、電動モータ１の軸線と平行方向に貫通したスリット３４ａが形成されている。スリット３４ａの両端には、モータ端子１０および出力端子２３ｂを挿入しやすくするために、面取り３４ｂが形成されている。また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの溶接部は、電動モータ１の軸線方向において、他方の保持部材であるホルダ３４と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ３４の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００２９】
モータ端子１０および出力端子２３ｂは、ホルダ３４のスリット３４ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａにモータ端子１０が挿入されている。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子２３ｂが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられている。
【００３０】
ホルダ３４のスリット３４ａおよび回路ケース２７の溝２７ａの寸法は、溶接部において、出力端子２３ｂとモータ端子１０との隙間が０．１ｍｍ以下になるように設定されている。これは、この隙間が０．１ｍｍを超えると、レーザ溶接の溶接性が悪化するためである。
【００３１】
モータ端子１０と出力端子２３ｂとのレーザ溶接部は、収納体であるヒートシンク２８と、保持部材である回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５に配置されている。そして、ヒートシンク２８の外側から、出力端子２３ｂに向かってレーザを照射するためにあけられた穴２８ａを介して、外部と連通している。従って、穴２８ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ヒートシンク２８と、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止することができる。
【００３２】
また、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５に、絶縁性樹脂であるシリコーン接着剤３６（図２参照）を充填している。これにより、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間または、端子とヒートシンク２８とが、脱落したスパッタで短絡することを防止することができる。
【００３３】
更に、ヒートシンク２８の穴２８ａの部分まで、シリコーン接着剤３６を充填することにより、ヒートシンク２８と回路ケース２７との界面、およびヒートシンク２８とホルダ３４の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。これにより、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することも防止することができる。
【００３４】
更に、電動モータ１は、ヒートシンク２８および回路ケース２７で、制御装置１１の各部品が収納される空間と分離されているので、制御装置１１の各部品および半田ボール等が脱落した場合において、脱落部品が電動モータ１内に侵入することが無く、電動モータ１の回転がロックするような不具合は発生しない。また、センサ用永久磁石６に磁性体が吸引され、付着することがない。
【００３５】
次に、上記のように構成された実施の形態１に係る電動式駆動装置の組立手順について説明する。
まず、電動モータ１を組み立てるが、出力軸２に永久磁石３を接着固定すると共に、出力軸２の反出力側の軸端部２ａに２極に着磁されたセンサ用永久磁石６を接着固定する。その後、永久磁石３は、センサ用永久磁石６の着磁位置を基準に着磁器で８極に着磁し、軸受３７の内輪を圧入して回転子４を形成する。
【００３６】
次に、固定子５の１２個の突極７にインシュレータ８を介してＵ、Ｖ、Ｗの各電機子巻線９を電気角で１２０度位置を移動して巻回し、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相４個で計１２個の巻線を形成する。Ｕ相各巻線の巻始め同士、巻終わり同士を接続し、Ｕ相の電機子巻線９を形成する。同様にＶ相およびＷ相の電機子巻線９を形成し、Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻終わりを互いに接続して中性点とする。Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻始めはそれぞれモータ端子１０に接続される。その後、この固定子５をモータケース１２に圧入する。
【００３７】
次に、ブラケット１３に軸受３８の外輪を固定後、軸受３８の内輪に回転子４の出力軸２を圧入する。その後、出力軸２にカップリング１８を圧入する。
【００３８】
次に、制御装置１１の組立について説明する。
まず、パワー基板１９上に半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品を半田付けにより接合する。そして、パワー基板１９は、高熱伝導性の接着剤によりヒートシンク２８に接着固定する。
【００３９】
次に、制御基板２０のカバー２９側の各電極に、クリーム半田を塗布した後、マイクロコンピュータ３１およびその周辺回路素子等の小電流部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００４０】
次に、制御基板２０の回路ケース２７側の各電極にクリーム半田を塗布した後、磁気センサ３２および制御回路を構成する小電流用部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００４１】
次に、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した溶接部２４ｂに、コンデンサ２２の端子を溶接する。そして、コイル２１の端子の一方を、絶縁性樹脂から露出した溶接部２５ｂに溶接すると共に、コイル２１の端子の他方を、絶縁性樹脂から露出した溶接部（図示せず）に溶接する。その後、コンデンサ２２、コイル２１が溶接された回路ケース２７をヒートシンク２８に組付ける。
【００４２】
次に、ベアチップである半導体スイッチング素子３０の上面（ソース）と、パワー基板１９上のパターンとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。さらに、パワー基板１９上のパターンと、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出したパッド２３ａ、２４ａおよび信号端子としてのパッド（図示せず）とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００４３】
次に、回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した半田付け部２６ａ、信号コネクタ部（図示せず）の端子およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）の端子等に、制御基板２０のスルーホールを挿入して半田付けする。このようにして、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンを電気的に接続する。その後、カバー２９を接着剤で回路ケース２７に接着固定する。
【００４４】
次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
先ず、制御装置１１の出力端子２３ｂの端部にホルダ３４を挿入し、固定子５が圧入されたモータケース１２にねじ（図示せず）で固定する。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子２３ｂが外側となり、モータ端子１０が内側となるように、モータ端子１０をホルダ３４のスリット３４ａに挿入する。そして、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａに挿入され、出力端子２３ｂと、モータ端子１０とが重ねられる。
【００４５】
次に、回転子４を固定子５の内側に挿入しながら、制御装置１１が取り付けられたモータケース１２をブラケット１３に装着し、ねじ（図示せず）で固定する。
【００４６】
次に、穴２８ａの外側から、穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。その後、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５、およびヒートシンク２８の穴２８ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させて電動式駆動装置の組み立てが完了する。
【００４７】
以上説明したように、実施の形態１に係る電動式駆動装置によれば、制御装置１１が電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子２３ｂとを備え、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねられて接合されている。
【００４８】
従って、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの伸延方向と、電動モータ１および制御装置１１の組立方向が平行方向に構成されているので、装置の組立性が向上する。
【００４９】
また、モータ端子１０の端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延すると共に、出力端子２３ｂの端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延するように構成されているので、モータ端子１０と出力端子２３ｂの合計長さが短くなり、モータ電流が流れる電流経路が短くなって電気抵抗が低減され、装置の性能が向上する。
【００５０】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、電動モータ１の径方向に重ねられて接合されているので、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。
【００５１】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、溶接により接合されているので、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、ねじ等の締結部品が不要になり、装置のコストが低減する。
【００５２】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、レーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【００５３】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、電動モータ１の径方向の外側からレーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【００５４】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体であるヒートシンク２８を備え、ヒートシンク２８には穴２８ａが形成され、この穴２８ａがモータ端子１０と出力端子２３ｂとが接合される部位と対向して形成されている。従って、穴２８ａの外側から溶接部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接されるので、レーザ溶接の作業性が向上する。
【００５５】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂを保持する絶縁性樹脂製の保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７を備え、ホルダ３４にはスリット３４ａが形成されと共に、回路ケース２７には溝２７ａが形成され、モータ端子１０および出力端子２３ｂは、ホルダ３４のスリット３４ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース２７の溝２７ａに挿入されている。従って、出力端子２３ｂと、モータ端子１０とが重ねられるので、レーザ溶接の溶接部の信頼性が向上する。
【００５６】
また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの接合部である溶接部は、保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ３４の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止でき、装置の信頼性が向上する。
【００５７】
また、モータ端子１０と出力端子２３ｂとの接合部であるレーザ溶接部は、収納体であるヒートシンク２８と、保持部材であるホルダ３４および回路ケース２７とで形成される空間部３５に配置され、穴２８ａを介して外部と連通している。従って、穴２８ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ヒートシンク２８と、回路ケース２７およびホルダ３４とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【００５８】
また、空間部３５は、シリコーン接着剤３６が充填されているので、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とヒートシンク２８とが脱落したスパッタで短絡することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【００５９】
また、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａは、空間部３５と同一のシリコーン接着剤３６が充填されているので、ヒートシンク２８と回路ケース２７との界面、およびヒートシンク２８とホルダ３４の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。従って、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、装置の防水性が向上する。また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することを防止でき、装置の防塵性が向上する。更に、空間部３５に充填されるシリコーン接着剤３６と、穴２８ａに充填されるシリコーン接着剤３６とが同一であるので、シリコーン接着剤３６の充填が一回で済み、作業性が向上する。
【００６０】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの何れか一方である出力端子２３ｂに、穴２３ｃが形成され、この穴２３ｃの内周がレーザ溶接により接合されているので、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができ、レーザ溶接の信頼性が向上する。
【００６１】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂの少なくとも一方の端子であるモータ端子１０に、クランク状の曲げ部１０ａが形成されている。モータ端子１０は、この曲げ部１０ａより先端側で出力端子２３ｂと接合されている。これにより、曲げ部１０ａが弾性体となって、溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和し、温度変化に対する溶接部の耐力が増大して装置の信頼性が向上する。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、磁気センサ３２として磁気抵抗素子を用いているが、磁気抵抗素子に限定されるものではなく、ホールＩＣ等他の磁気検出素子を用いたものであってもよい。
【００６３】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る電動式駆動装置について説明する。図５は、実施の形態２に係る電動式駆動装置を示す断面図である。図５に示すように、実施の形態２に係る電動式駆動装置は、カバー２９に延長部２９ａが形成されている。そして、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａの外側が、カバー２９の延長部２９ａで覆われている。なお、その他の構成は実施の形態１と同様で、必要部分にのみ実施の形態１と同一符号を付している。
【００６４】
実施の形態２に係る電動式駆動装置は上記のように構成されており、次の組立手順により組み立てられる。
回路ケース２７の絶縁性樹脂から露出した半田付け部２６ａを制御基板２０のスルーホールに挿入して半田付けする工程までは、実施の形態１の組立手順と同様であるが、実施の形態２では、その次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
【００６５】
また、制御装置１１の出力端子２３ｂの端部にホルダ３４を挿入し、固定子５が圧入されたモータケース１２に固定する工程から、空間部３５、および穴２８ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させる工程までは、実施の形態１の組立手順と同様である。その後、カバー２９を接着剤で回路ケース２７に接着固定する。
【００６６】
実施の形態２に係る電動式駆動装置によれば、カバー２９に延長部２９ａが形成され、収納体であるヒートシンク２８の穴２８ａは、外側がカバー２９の延長部２９ａで覆われている。従って、高圧洗車等で高圧の水流が装置に噴射されても、カバー２９の延長部２９ａで水流を遮断でき、シリコーン接着剤３６がヒートシンク２８から剥がれることがないので、外部から装置の内部へ水等の浸入が防止でき、装置の防水性が向上する。
【００６７】
なお、上記の実施の形態１および実施の形態２では、モータ端子１０および出力端子２３ｂの外側に配置される収納体を、ヒートシンク２８として説明したが、モータケース１２とヒートシンク２８の合わせ面を反出力軸２側（後端側）に移動し、収納体をモータケース１２とし、穴２８ａをモータケース１２に設けてもよい。
【００６８】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る電動式駆動装置およびそれを搭載した電動式パワーステアリング装置について説明する。図６は、実施の形態３に係る電動式パワーステアリング装置を示す断面図であり、図７は、実施の形態３に係る電動式駆動装置の断面図である。なお、これらの図において、実施の形態１あるいは実施の形態２と同一または相当部分には同一符号を付して説明する。
【００６９】
実施の形態３に係る電動式駆動装置は、制御装置１１を電動モータ１の出力軸２側に配置したものである。図６および図７において、電動モータ１の回転位置センサ６０は、レゾルバで構成されており、レゾルバ用回転子６０ａおよびレゾルバ用固定子６０ｂを備えている。レゾルバ用回転子６０ａの外径は、レゾルバ用固定子６０ｂとレゾルバ用回転子６０ａとの間の径方向隙間のパーミアンスが角度で正弦波状に変化するような特殊曲線になっている。レゾルバ用固定子６０ｂには励磁コイルおよび２組の出力コイルが巻回されており、レゾルバ用回転子６０ａおよびレゾルバ用固定子６０ｂ間の径方向隙間の変化を検出して正弦（ｓｉｎ）と余弦（ｃｏｓ）で変化する２相出力電圧を出力する。なお、固定子５は、鉄製のヨーク６１に圧入されている。
【００７０】
制御装置１１は、パワー基板１９と、制御基板２０と、コイル２１と、コンデンサ２２（２２００μＦ×３程度）と、複数の導電板６２、６３等が絶縁性樹脂にインサート成型された端子台６４と、複数の導電板６５、６６、６７等が絶縁性樹脂にインサート成型された回路ケース６８と、ヒートシンク２８と、制御基板２０、回路ケース６８を覆うように設けられたアルミニウム製のハウジング６９とを備えている。
【００７１】
ハウジング６９には、固定子５が圧入されたヨーク６１が、ねじ（図示せず）で固定されている。また、制御装置１１のヒートシンク２８は、減速ギヤ１４のギヤケース１５に固定されている。
【００７２】
上記制御基板２０は、多層（例えば４層）のガラス・エポキシ基板からなり、制御基板２０上には、マイクロコンピュータ３１、駆動回路（図示せず）およびモータ電流検出回路（図示せず）を含む周辺回路素子（小電流部品）等が半田付けされて実装されている。マイクロコンピュータ３１は、シャント抵抗器（図示せず）の一端を介して電動モータ１に流れるモータ電流を検出するための電流検出回路（図示せず）と、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルク信号に基づいて補助トルクを演算すると共にモータ電流および回転位置センサ６０で検出される回転子４の回転位置をフィードバックして補助トルクに相当する電流を演算する。そして、マイクロコンピュータ３１は、ブリッジ回路の半導体スイッチング素子３０を制御するための駆動信号を出力するようになっている。
【００７３】
また、マイクロコンピュータ３１は、図示していないが、ＡＤ変換器やＰＷＭタイマ回路等の他に、周知の自己診断機能を含み、システムが正常に作動しているか否かを常に自己診断しており、異常が発生するとモータ電流を遮断するようになっている。
【００７４】
端子台６４は、回路ケース６８の導電板と電気的に接続される導電板６２および制御基板２０と電気的に接続される導電板６３が絶縁性樹脂にインサート成型されている。導電板６２、６３の一端は、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続するためのパッド６２ａ、６３ａが絶縁性樹脂から露出して形成されている。
【００７５】
回路ケース６８は、導電板６５の一端が絶縁性樹脂から露出して形成され、端子台６４の導電板６２と抵抗溶接で電気的に接続されている。従って、導電板６５は、導電板６２、ワイヤボンディング用アルミワイヤを経由して、パワー基板１９と電気的に接続されている。導電板６５の他端には出力端子６５ａが形成されている。この出力端子６５ａは、端部が電動モータ１に向かって伸延すると共に、電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されている。
【００７６】
また、保持部材の一方である回路ケース６８には、出力端子６５ａが絶縁性樹脂から突出する部位において、電動モータ１の径方向内側の位置に溝６８ａが形成され、この溝６８ａにモータ端子１０が挿入されている。また、出力端子６５ａには、実施の形態１と同様に、長穴形状の貫通した穴が形成され、出力端子６５ａとモータ端子１０とが重ねられた状態で、電動モータ１の径方向の外側から穴の内周部にレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００７７】
このように、レーザ溶接により出力端子６５ａとモータ端子１０とが電気的に接続される。このとき、溶接位置はモータ端子１０の曲げ部１０ａより先端側である。また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの溶接部は、電動モータ１の径方向および軸線方向において、一方の保持部材である回路ケース６８と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射で回路ケース６８の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００７８】
また、図に表れていないが、回路ケース６８は、導電板６６の一端が絶縁性樹脂から露出して形成され、端子台６４の導電板６２と抵抗溶接で電気的に接続されている。従って、導電板６６は、導電板６２、ワイヤボンディング用アルミワイヤを経由して、パワー基板１９と電気的に接続されている。導電板６６の他端側には、図７に示すように、溶接部６６ａが絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部６６ａに、モータ電流のリップルを吸収するコンデンサ２２が溶接されて電気的に接続される。
【００７９】
端子台６４には、導電板６３の一端として、パワー基板１９とワイヤボンディングで接続されて制御基板２０と信号が入出力される信号端子としてのパッド６３ａが、絶縁性樹脂から露出して形成されている。そして、導電板６３の他端側には、半田付け部６３ｂが絶縁性樹脂から露出しており、この半田付け部６３ｂが、制御基板２０のスルーホールに挿入されて半田付けされ、パワー基板１９の配線パターンと、制御基板２０の配線パターンが電気的に接続される。従って、パワー基板１９上の半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等と、制御基板２０上の電子回路が電気的に接続される。
【００８０】
ハウジング６９には、コネクタが取り付けられている。コネクタは、車両のバッテリ（図示せず）と電気的に接続されるパワーコネクタ７０と、外部配線を介して車両側と信号が入出力される信号コネクタ部（図示せず）と、外部配線を介してトルクセンサ（図示せず）からの信号が入出力されるトルクセンサコネクタ部（図示せず）により構成されている。これらのコネクタは、コネクタハウジングが絶縁性樹脂で一体成型されると共に、端子体が回路ケース６８の絶縁性樹脂にインサート成型されている。そして、端子体がコネクタハウジングに挿入されてコネクタを構成している。例えば、パワーコネクタ７０は、コネクタハウジング７０ａが、信号コネクタ部（図示せず）およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）と絶縁性樹脂で一体成型されている。そして、回路ケース６８にインサート成型された導電板６７が、端子体であるコネクタ端子６７ａとして、一端が絶縁性樹脂から露出している。
【００８１】
また、導電板６７の他端側には溶接部６７ｂが回路ケース６８の絶縁性樹脂から露出しており、この溶接部６７ｂに、半導体スイッチング素子３０のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズを外部へ流出するのを防止するコイル２１の一端が溶接されて電気的に接続される。
【００８２】
電動モータ１の出力端子２側にヒートシンク２８が配置されている。このヒートシンク２８の電動モータ１側にはパワー基板１９が密着して配置されている。また、ヒートシンク２８のパワー基板１９の周辺部に、端子台６４が固定されている。さらに、ヒートシンク２８の制御基板２０側に、コイル２１、コンデンサ２２が搭載された回路ケース６８が固定されている。
【００８３】
コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置されており、コイル２８およびコンデンサ２２から発生する熱が、ヒートシンク２８に放熱される。従って、コイル２１およびコンデンサ２２の温度上昇が抑制され、コイル２１およびコンデンサ２２の信頼性が向上する。このとき、ヒートシンク２８の穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）と、コイル２１およびコンデンサ２２との隙間には、高熱伝導の接着剤、またはグリースが充填されて、コイル２１およびコンデンサ２２の放熱が促進される。また、ヒートシンク２８が、ギヤケース１５に取り付けられているので、半導体スイッチング素子３０、コイル２１およびコンデンサ２２から発生する熱がヒートシンク２８に放熱された後、さらにギヤケース１５に放熱される。これにより、制御装置１１の放熱性能が向上する。
【００８４】
ハウジング６９は、モータ端子１０および出力端子６５ａの外側に配置される収納体であり、ハウジング６９には、貫通した穴６９ａが形成されている。この穴６９ａは、モータ端子１０と出力端子６５ａとがレーザ溶接される部位と対向して形成されている。そして、この穴６９ａの外側から、出力端子６５ａに形成された穴の内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。
【００８５】
ホルダ７１は、絶縁性樹脂で形成され、回路ケース６８と協同でモータ端子１０および出力端子６５ａを保持する保持部材である。このホルダ７１には、電動モータ１の軸線と平行方向に貫通したスリット７１ａが形成されている。このスリット７１ａの両端には、モータ端子１０および出力端子６５ａを挿入しやすくするために、面取り７１ｂが形成されている。
【００８６】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの溶接部は、電動モータ１の軸線方向において、保持部材であるホルダ７１と離間している。このため、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射でホルダ７１の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止することができる。
【００８７】
モータ端子１０および出力端子６５ａは、ホルダ７１のスリット７１ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース６８の溝６８ａにモータ端子１０が挿入されている。このとき、電動モータ１の径方向において、出力端子６５ａが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられている。なお、スリット７１ａおよび溝６８ａの寸法は、溶接部において、出力端子６５ａとモータ端子１０との隙間が０．１ｍｍ以下になるように設定されている。
【００８８】
モータ端子１０と出力端子６５ａとのレーザ溶接部は、収納体であるハウジング６９と、保持部材である回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５に配置されている。穴６９ａは、ハウジング６９の外側から、出力端子６５ａに向かってレーザを照射するために形成されたものである。この空間部３５は、穴６９ａを介して外部と連通している。従って、穴６９ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ハウジング６９と回路ケース６８、およびホルダ７１とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止することができる。
【００８９】
また、空間部３５に、シリコーン接着剤３６を充填している。これにより、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とハウジング６９とが脱落したスパッタで短絡することを防止することができる。
【００９０】
更に、ハウジング６９の穴６９ａの部分までシリコーン接着剤３６を充填することにより、ハウジング６９と回路ケース６８との界面、およびハウジング６９とホルダ７１の界面がシリコーン接着剤３６で封止される。これにより、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水および塵埃が侵入することを防止することができる。
【００９１】
更に、電動モータ１は、ハウジング６９およびホルダ７１で、制御装置１１の各部品が収納される空間と分離されているので、制御装置１１の各部品および半田ボール等が脱落した場合において、脱落部品が電動モータ１内に侵入することが無く、電動モータ１の回転がロックするような不具合は発生しない。
【００９２】
次に、上記のように構成された実施の形態３に係る電動式駆動装置の組立手順について説明する。
まず、電動モータ１を組み立てるが、出力軸２に永久磁石３を接着固定後、着磁器で８極に着磁し、軸受３７の内輪を圧入して回転子４を形成する。
【００９３】
次に、実施の形態１と同様に、固定子５にＵ相、Ｖ相およびＷ相の電機子巻線９を形成した後、Ｕ、Ｖ、Ｗの各電機子巻線９を結線する。Ｕ、ＶおよびＷ相の電機子巻線９の巻始めはそれぞれモータ端子１０に接続される。その後、この固定子５をヨーク６１に圧入する。
【００９４】
次に、制御装置１１の組み立てについて図８を用いて説明する。図８は、実施の形態３に係る電動式駆動装置の分解図である。
まず、パワー基板１９上に半導体スイッチング素子３０、シャント抵抗器（図示せず）等の大電流部品を半田付けにより接合する。
【００９５】
次に、制御基板２０の電動モータ１側の各電極にクリーム半田を塗布した後、マイクロコンピュータ３１およびその周辺回路素子等の小電流部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００９６】
その後、制御基板２０の回路ケース６８側の各電極にクリーム半田を塗布した後、制御回路を構成する小電流用部品を実装し、リフロ装置を用いてクリーム半田を溶かし、上記各部品を半田付けする。
【００９７】
次に、軸受３８の外輪をヒートシンク２８に固定する。そして、パワー基板１９を高熱伝導性の接着剤により、ヒートシンク２８に接着固定する。同時に、端子台６４を接着剤によりヒートシンク２８に接着固定する。
【００９８】
その後、ベアチップである半導体スイッチング素子３０の上面（ソース）と、パワー基板１９上のパターンとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。さらに、パワー基板１９上のパターンと、端子台６４の絶縁性樹脂から露出したパッド６２ａ、６３ａとをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００９９】
次に、回路ケース６８の絶縁性樹脂から露出した溶接部６６ａにコンデンサ２２の端子を溶接する。そして、コイル２１の一方の端子を絶縁性樹脂から露出した溶接部６７ｂに溶接すると共に、コイル２１の他方の端子を絶縁性樹脂から露出した溶接部（図示せず）に溶接する。
【０１００】
その後、レゾルバ用固定子６０ｂをヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。次に、コンデンサ２２、コイル２１が溶接された回路ケース６８をヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。
【０１０１】
次に、端子台６４の絶縁性樹脂から露出した半田付け部６３ｂ、信号コネクタ部（図示せず）の端子およびトルクセンサコネクタ部（図示せず）の端子等に、制御基板２０のスルーホールを挿入して半田付けする。このようにして、パワー基板１９の配線パターンと制御基板２０の配線パターンを電気的に接続する。
【０１０２】
次に、ホルダ７１をハウジング６９にねじ（図示せず）で固定する。その後、ヒートシンク２８とハウジング６９との合わせ面に液体ガスケットを塗布し、ハウジング６９をヒートシンク２８にねじ（図示せず）で固定する。そして、ハウジング６９の溝６９ｂに接着剤を塗布し、コネクタハウジング７０ａ等が一体成型されたコネクタハウジングを、ハウジング６９にねじ（図示せず）で固定する。
【０１０３】
次に、別々に組み立てられた電動モータ１と制御装置１１とを組み立てる。
先ず、ヒートシンク２８に取り付けられた軸受３８の内輪に、回転子４の出力軸２を圧入する。その後、出力軸２にスペーサ７２を挿入し、レゾルバ用回転子６０ａを出力軸２に圧入する。さらに、カップリング１８を出力軸２に圧入する。次に、ハウジング６９の外周端部にラバーリング７３を装着し、固定子５が組み込まれたヨーク６１を、ねじ（図示せず）でハウジング６９に固定する。
【０１０４】
次に、穴６９ａの外側から、出力端子６５ａに形成された穴２３ｃの内周部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接される。その後、回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５、およびハウジング６９の穴６９ａにシリコーン接着剤３６を充填し、シリコーン接着剤３６を硬化させて電動式駆動装置の組み立てが完了する。
【０１０５】
以上説明したように、実施の形態３の電動式駆動装置によれば、制御装置１１が電動モータ１の回転軸の軸線上に配置され、端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延するモータ端子１０と、端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延する出力端子６５ａとを備え、モータ端子１０および出力端子６５ａは、端部を含む部位が各々電動モータ１の軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねられて接合されている。
【０１０６】
従って、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。また、モータ端子１０および出力端子６５ａの伸延方向と、電動モータ１および制御装置１１の組立方向が平行方向に構成されているので、装置の組立性が向上する。
【０１０７】
また、モータ端子１０の端部が電動モータ１から制御装置１１に向かって伸延すると共に、出力端子６５ａの端部が制御装置１１から電動モータ１に向かって伸延するように構成されているので、モータ端子１０と出力端子６５ａの合計長さが短くなり、モータ電流が流れる電流経路が短くなって、電気抵抗が低減され、装置の性能が向上する。
【０１０８】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、電動モータ１の径方向に重ねられて接合されているので、電動モータ１の径方向の寸法が短くなり、装置の小型化が図られる。
【０１０９】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、溶接により接合されているので、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、ねじ等の締結部品が不要になり、装置のコストが低減する。
【０１１０】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、レーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、装置の電気的接続の信頼性が向上する。また、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【０１１１】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａは、電動モータ１の径方向の外側からレーザ溶接により接合されているので、溶接の作業性が向上すると共に、溶接部のスペースが小さくなるので、装置の小型化が図られる。
【０１１２】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの外側に配置される収納体であるハウジング６９を備え、ハウジング６９には穴６９ａが形成され、この穴６９ａがモータ端子１０と出力端子６５ａとが接合される部位と対向して形成されている。従って、穴６９ａの外側から溶接部に向かってレーザ光が照射され、レーザ溶接されるので、レーザ溶接の作業性が向上する。
【０１１３】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａを保持する絶縁性樹脂製の保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８を備え、ホルダ７１にはスリット７１ａが形成されと共に、回路ケース６８には溝６８ａが形成され、モータ端子１０および出力端子６５ａは、ホルダ７１のスリット７１ａに挿入されると共に、モータ端子１０が回路ケース６８の溝６８ａに挿入されている。従って、出力端子６５ａとモータ端子１０とが重ねられるので、レーザ溶接の溶接部の信頼性が向上する。
【０１１４】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの接合部である溶接部は、保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８と離間しているので、レーザ溶接の熱、またはレーザ光の反射により、ホルダ７１の絶縁性樹脂が溶損、劣化することを防止でき、装置の信頼性が向上する。
【０１１５】
また、モータ端子１０と出力端子６５ａとの接合部であるレーザ溶接部は、収納体であるハウジング６９と、保持部材であるホルダ７１および回路ケース６８とで形成される空間部３５に配置され、穴６９ａを介して外部と連通している。従って、穴６９ａ以外は、閉じられた空間となっているので、レーザ溶接時に、溶接部で溶融した金属がスパッタとして飛散しても、ハウジング６９と回路ケース６８およびホルダ７１とで形成される空間部３５を囲む壁で、スパッタが電動モータ１または制御装置１１の内部に侵入することを防止できるので装置の信頼性が向上する。
【０１１６】
また、空間部３５は、シリコーン接着剤３６が充填されているので、空間部３５を囲む壁に付着したスパッタの脱落を防止して、隣接する端子間、または端子とハウジング６９とが、脱落したスパッタで短絡することを防止できるので、装置の信頼性が向上する。
【０１１７】
また、収納体であるハウジング６９の穴６９ａは、空間部３５と同一のシリコーン接着剤３６が充填されているので、ハウジング６９と回路ケース６８との界面、およびハウジング６９とホルダ７１の界面が、シリコーン接着剤３６で封止される。従って、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に水が浸入することを防止でき、装置の防水性が向上する。また、外部から電動モータ１または制御装置１１の内部に塵埃が侵入することを防止でき、装置の防塵性が向上する。また、空間部３５に充填されるシリコーン接着剤３６と、穴６９ａに充填されるシリコーン接着剤３６とが同一であるので、シリコーン接着剤３６の充填が一回で済み、作業性が向上する。
【０１１８】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの何れか一方である出力端子６５ａに、穴２３ｃが形成され、この穴２３ｃの内周がレーザ溶接により接合されているので、穴２３ｃの内周端面と、モータ端子１０の表面の溶融状態を観察することで、レーザ溶接の溶接後の状態を確認することができ、レーザ溶接の信頼性が向上する。
【０１１９】
また、モータ端子１０および出力端子６５ａの少なくとも一方の端子であるモータ端子１０に、クランク状の曲げ部１０ａが形成され、モータ端子１０は、この曲げ部１０ａより先端側で出力端子６５ａと接合されている。これにより、曲げ部１０ａが弾性体となって、溶接時または装置が使用される温度環境下で、各部品の線膨張係数の差によって生じる溶接部の応力が緩和し、温度変化に対する溶接部の耐力が増大して装置の信頼性が向上する。
【０１２０】
また、コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置されており、コイル２１およびコンデンサ２２から発生する熱がヒートシンク２８に放熱されるので、装置の放熱性能が向上する。
【０１２１】
また、半導体スイッチング素子３０等の発熱部品が実装されたパワー基板１９が、ヒートシンク２８に高熱伝導性の接着剤で接着固定されると共に、コイル２１およびコンデンサ２２は、ヒートシンク２８に形成された穴（コンデンサ２２用の穴は図示せず）に挿入されて配置され、ヒートシンク２８がギヤケース１５に取り付けられている。従って、半導体スイッチング素子３０、コイル２１およびコンデンサ２２等から発生する熱がヒートシンク２８を経由してギヤケース１５に放熱され、装置の放熱性能が向上する。
【０１２２】
なお、上記の各実施の形態では、永久磁石３の極数を８極、固定子５の突極数を１２個としたが、この組み合わせに限定されるものではなく、他の極数と突極数の組み合わせであってもよい。
【０１２３】
また、電動モータ１はブラシレスモータに限定されるものでなく、インダクションモータまたはスイッチトリラクタンスモータ（ＳＲモータ）であってもよい。
【０１２４】
また、電動モータ１の電機子巻線９をスター結線として説明したが、デルタ結線であってもよい。
【０１２５】
また、モータ端子１０および出力端子２３ｂ、６５ａは、電動モータ１の径方向において出力端子２３ｂ、６５ａが外側となり、モータ端子１０が内側となって重ねられているが、モータ端子１０が外側となり、出力端子２３ｂ、６５ａが内側となって重ねられてもよい。このとき、穴２３ｃはモータ端子１０側に設けられる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 電動モータ
１０ モータ端子
１０ａ 曲げ部
１１ 制御装置
２７ａ、６８ａ 溝
２３ｂ、６５ａ 出力端子
２３ｃ、２８ａ、６９ａ 穴
２８ ヒートシンク（収納体）
２９ カバー
３４、７１ ホルダ（保持部材）
３４ａ、７１ａ スリット
３６ シリコーン接着剤（絶縁性樹脂）
３５ 空間部
６９ ハウジング（収納体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータの回転軸の軸線上に配置され、上記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を含む電動式駆動装置であって、
端部が上記電動モータから上記制御装置に向かって伸延するモータ端子と、
端部が上記制御装置から上記電動モータに向かって伸延する出力端子と、を備え、
上記モータ端子と上記出力端子は、上記端部を含む部位が各々上記電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねて接合されていることを特徴とする電動式駆動装置。
【請求項２】
上記モータ端子と上記出力端子は、上記電動モータの径方向に重ねて接合されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式駆動装置。
【請求項３】
上記モータ端子と上記出力端子は、溶接により接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動式駆動装置。
【請求項４】
上記溶接は、レーザ溶接であることを特徴とする請求項３に記載の電動式駆動装置。
【請求項５】
上記モータ端子と上記出力端子は、上記電動モータの径方向の外側から接合されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電動式駆動装置。
【請求項６】
上記モータ端子と上記出力端子の外側に配置される収納体を備え、上記収納体に穴部を形成すると共に、この穴部を上記モータ端子と上記出力端子との接合部位と対向して形成することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項７】
上記モータ端子と上記出力端子を保持する絶縁性樹脂製の保持部材を備え、上記保持部材にスリットまたは溝部を形成し、上記スリットまたは溝部に上記モータ端子と上記出力端子を挿入することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項８】
上記モータ端子と上記出力端子との接合部位は、上記保持部材と離間していることを特徴とする請求項７に記載の電動式駆動装置。
【請求項９】
上記モータ端子と上記出力端子との接合部位は、上記収納体と上記保持部材とで形成される空間部に配置され、上記穴部を介して外部と連通していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電動式駆動装置。
【請求項１０】
上記空間部は、絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項９に記載の電動式駆動装置。
【請求項１１】
上記収納体の穴部は、上記空間部と同一の絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１０に記載の電動式駆動装置。
【請求項１２】
上記収納体の穴部は、外側がカバーで覆われていることを特徴とする請求項１１に記載の電動式駆動装置。
【請求項１３】
上記モータ端子と上記出力端子の何れか一方の端子に穴部を形成し、この穴部の内周をレーザ溶接により接合することを特徴とする請求項４〜請求項１２の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項１４】
上記モータ端子と上記出力端子の少なくとも一方の端子にクランク状の曲げ部を形成し、この曲げ部より先端側で接合することを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４の何れか一項に記載の電動式駆動装置を搭載したことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項１】
電動モータと、この電動モータの回転軸の軸線上に配置され、上記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を含む電動式駆動装置であって、
端部が上記電動モータから上記制御装置に向かって伸延するモータ端子と、
端部が上記制御装置から上記電動モータに向かって伸延する出力端子と、を備え、
上記モータ端子と上記出力端子は、上記端部を含む部位が各々上記電動モータの軸線方向と平行に伸延するように形成されると共に、互いに重ねて接合されていることを特徴とする電動式駆動装置。
【請求項２】
上記モータ端子と上記出力端子は、上記電動モータの径方向に重ねて接合されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式駆動装置。
【請求項３】
上記モータ端子と上記出力端子は、溶接により接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動式駆動装置。
【請求項４】
上記溶接は、レーザ溶接であることを特徴とする請求項３に記載の電動式駆動装置。
【請求項５】
上記モータ端子と上記出力端子は、上記電動モータの径方向の外側から接合されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電動式駆動装置。
【請求項６】
上記モータ端子と上記出力端子の外側に配置される収納体を備え、上記収納体に穴部を形成すると共に、この穴部を上記モータ端子と上記出力端子との接合部位と対向して形成することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項７】
上記モータ端子と上記出力端子を保持する絶縁性樹脂製の保持部材を備え、上記保持部材にスリットまたは溝部を形成し、上記スリットまたは溝部に上記モータ端子と上記出力端子を挿入することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項８】
上記モータ端子と上記出力端子との接合部位は、上記保持部材と離間していることを特徴とする請求項７に記載の電動式駆動装置。
【請求項９】
上記モータ端子と上記出力端子との接合部位は、上記収納体と上記保持部材とで形成される空間部に配置され、上記穴部を介して外部と連通していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電動式駆動装置。
【請求項１０】
上記空間部は、絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項９に記載の電動式駆動装置。
【請求項１１】
上記収納体の穴部は、上記空間部と同一の絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１０に記載の電動式駆動装置。
【請求項１２】
上記収納体の穴部は、外側がカバーで覆われていることを特徴とする請求項１１に記載の電動式駆動装置。
【請求項１３】
上記モータ端子と上記出力端子の何れか一方の端子に穴部を形成し、この穴部の内周をレーザ溶接により接合することを特徴とする請求項４〜請求項１２の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項１４】
上記モータ端子と上記出力端子の少なくとも一方の端子にクランク状の曲げ部を形成し、この曲げ部より先端側で接合することを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載の電動式駆動装置。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４の何れか一項に記載の電動式駆動装置を搭載したことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０００２２（Ｐ２０１１−２０００２２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６４０７８（Ｐ２０１０−６４０７８）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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