[发明专利]电动机的驱动单元及利用该驱动单元的电动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机的驱动单元和利用该驱动单元的电动设备。

背景技术

一般地，已存在一种公众已知的用于电动助力转向的电动设备以辅助驾驶员执行的转向，该电动设备集成有电动机和用于驱动电动机的驱动单元。

在专利文献1(JP-A-2003-204654)和专利文献2(JP-A-2002-345211)每一个说明的驱动单元中，诸如功率晶体管和电容器的大尺寸电子元件安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。

在专利文献3(JP-A-2005-304203)中说明的驱动单元中，功率晶体管和电容器安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。安装有微型计算机及类似设备的控制板设置成与金属衬底分开预定距离。安装有继电器、扼流线圈及类似元件的大电流配线母线(大电流衬底62)设置在金属衬底与控制板之间。

在专利文献4(JP-A-2004-254359)中说明的驱动单元中，功率晶体管安装到金属衬底上，金属衬底附装到散热器上。控制板设置成与金属板分开预定距离。安装有继电器、电容器及类似元件的大电流配线母线(大电流衬底28)设置在金属衬底与控制板之间。

在专利文献1和2中每一个的驱动单元中，功率晶体管和电容器安装到金属衬底上。因此，随着功率晶体管的数目增加，金属衬底的面积增大。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。

在专利文献3和4中每一个说明的驱动单元中，金属衬底、大电流配线母线和控制板形成三层衬底。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。此外，必需要有用于电气连接金属衬底和大电流配线母线的端子以及用于电气连接大电流配线母线和控制板的端子。因此，部件的数目增加，制造成本增加。而且，也必需要有用于通过焊接工艺及类似工艺将端子连接到相应的衬底上的空间。因此，必须关注驱动单元的主体尺寸增大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种主体尺寸减小的驱动单元，和提供一种利用该驱动单元的电动设备。本发明的另一个目的是提供一种制造成本减少的驱动单元，和提供一种利用该驱动单元的电动设备。

根据本发明的第一示例方面，电动机具有可相对于定子旋转的转子，电动机的驱动单元相对于定子旋转和驱动转子。驱动单元具有借助于通过树脂模制将多个功率晶体管和连接功率晶体管的配线插入树脂内而形成的功率模块，功率晶体管将驱动电流供给到围绕定子或转子绕制的线圈，树脂形成为板状。驱动单元具有沿功率模块的板厚方向设置并与功率模块的配线电连接的电子元件。

根据这种结构，通过树脂模制插入功率模块内的配线直接与电子元件连接。因此，可取消安装有功率晶体管的常规金属衬底、安装有电子元件的常规大电流配线母线以及连接金属衬底与大电流配线母线的端子。因此，可减小部件的数量，从而可减小驱动单元的主体尺寸并可降低驱动单元的制造成本。此外，可简化用于电连接功率模块的配线与电子元件的结构。因此，可减小用于连接的空间，并可减小驱动单元的主体尺寸。

根据本发明的第二示例方面，功率晶体管和连接功率晶体管的配线布置在一个平面上。因此，可减小功率模块的板厚度，并可减小驱动单元的主体尺寸。此外，可通过比如压制工艺由铜板形成配线。因此，可降低加工成本。

根据本发明的第三示例方面，电子元件具有从其主体延伸出的导线。导线沿功率模块的板厚方向穿过功率模块，并在形成于功率模块的与电子元件的主体相反的侧面上的孔内与功率模块的配线电连接。因此，电子元件的导线与功率模块的配线之间的连接不会沿功率模块的厚度方向从功率模块的外壁向外突出。因此，可减小驱动单元的主体尺寸。

根据本发明的第四示例方面，功率模块具有端子，端子的一端与功率晶体管连接，端子的另一端从功率模块的树脂突出到外部并与线圈的引出线电连接。功率晶体管布置在功率模块的外缘部内。因此，可缩短用于电连接功率晶体管和线圈的端子，并可减小端子的电阻。因此，可减小从功率晶体管供给到线圈的驱动电流的损失。

根据本发明的第五示例方面，功率模块的配线包括处于供电侧和接地侧中的一侧上的第一配线和处于供电侧和接地侧中另一侧上的第二配线，第一配线沿功率晶体管的布置方向在功率模块的中央部延伸，第二配线沿功率晶体管的布置方向在第一配线的两侧延伸并与功率晶体管电连接。功率模块具有用于电连接第一配线和功率晶体管的跳线。因此，可缩短功率模块的配线，并可减小配线电阻。因此，可减小流经功率模块的电流的损失。

此外，由于供电侧配线和接地侧配线相互平行地布置，因此，可容易地电连接沿功率模块的板厚方向布置的电子元件的导线与功率模块的配线。