[发明专利]驱动单元和包括驱动单元的电动助力转向装置

说明书

本发明公开了驱动单元和包括该驱动单元的电动助力转向装置。该驱动单元(1)具有旋转电机(10)和框架构件(20)，该框架构件被设置在旋转电机(10)的一个轴向端上。基板(41)被固定在框架构件(20)的背离旋转电机(10)的一个表面上。构成用于切换向绕组(13，14)的电力供应的逆变器(50，60)的开关元件(51‑56，61‑66)被安装在第一表面(42)上，以便能够朝向框架构件(20)散热。集成电路(IC)(82)被安装在第一表面(42)上以便能够朝向框架构件(20)散热。电子部件(81)被安装在第二表面上的与IC(82)的安装位置至少部分地重叠的重叠位置处。

技术领域

本公开内容总体上涉及驱动单元和包括该驱动单元的电动助力转向装置。

背景技术

通常，电动机和控制对电动机的驱动的逆变器电路被定位成彼此接近。例如在日本公开特许公报No.2003-153552(专利文献1)中已知这样的配置，在该专利文献中，容纳电路板或基板的壳体被附接在压缩机的外壳上，其中电路板或基板安装有逆变器电路。

专利文献1公开了如下配置：其中，电力控制器半导体被安装在第一电路板上，并且集成电路(IC)芯片被安装在第二电路板上。此外，多个IC芯片成一排地安装在第二电路板的一个表面上。也就是说，如专利文献1中所公开的，呈一排布置的相对大尺寸的元件如ASIC、微型计算机等需要电路板上的大安装表面，并且约束例如驱动单元的直径使得有必要将呈一排布置的大尺寸部件分成两个电路板(即，两个基板)。

发明内容

本公开内容的一个方面将提供一种将多个电子部件高密度地安装在电路板的一个表面上的驱动单元，并且还将提供一种使用这样的驱动单元的电动助力转向装置。

在本公开内容的一个方面中，驱动单元包括旋转电机、框架构件、基板、驱动元件、IC部件以及电子部件。

旋转电机具有：定子，在该定子上缠绕有绕组；转子，该转子相对于定子旋转以可旋转的方式来设置；以及与转子一起旋转的轴。

框架构件被设置在旋转电机的一个轴向端上。

基板被固定在框架构件的相对于旋转电机的相反侧。

驱动元件包括用于对向绕组供应的电流进行切换的逆变器，并且驱动元件被安装在基板的面向框架构件的第一表面上以向框架构件散热。

IC部件被设置在第一表面上以向框架构件散热。IC部件包括下述中至少之一：预驱动器，其向驱动元件输出驱动信号；调节器，其调节电源的电压并且输出经调节的电压；以及信号放大器，其用于放大输入信号。

电子部件被安装在与基板的第一表面相反的第二表面上，并且电子部件在第二表面上的位置与IC部件的位置至少部分地重叠。电子部件可以是例如用作控制电路的部件的微型计算机。在本公开内容中，驱动元件和IC部件面向框架构件以能够散热的方式进行设置。换句话说，框架构件用作旋转电机的轮廓，并且还用作散热器。以这样的方式，驱动单元的部件的数目与将散热器作为单独部件的情况相比有所减少，并且驱动单元的尺寸特别是沿轴向方向的尺寸减小。

此外，在本公开内容中，IC部件的热——由于许多部件集成在同一地方而引起所述热会相当大——朝向框架构件消散，而不是朝向基板侧散热，从而使得基板没有必要具有散热装置如散热通孔等，并且基于基板的相对于IC部件的相反侧可供其他电子部件进行安装的优点，实现了部件的高密度地安装。此外，基于电子部件的高密度安装，驱动单元的体积和/或尺寸减小。

此外，驱动单元被用于电动助力转向装置中。电动助力转向装置包括驱动单元和传动装置，该传动装置用于将旋转电机的输出扭矩传送至驱动对象，从而利用输出扭矩对驱动对象进行驱动来辅助驾驶员对方向盘进行操作。