JP7357802B2 - 回転電機装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本願は、回転電機装置および電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、回転電機の回転軸の軸方向に隣接して制御ユニットが一体化された回転電機装置が存在する。回転電機のハウジング内にはステータ、ロータ等が内蔵される。回転電機の軸方向に隣接して制御ユニットが設けられ、制御ユニットはステータ巻線に電流を流すインバータと、インバータを制御する制御回路が実装された制御基板を有する。回転電機装置は、電流を流すバスバー、バスバーを保持するバスバーホルダを備える。

バスバーの固定のために、バスバーホルダに突起部を設けるとともに、バスバーに貫通孔を設け、貫通孔に突起部を圧入することにより、バスバーをホルダに保持した電動パワーステアリング装置が知られている。突起部は、柱状部と、柱状部の中心軸に平行に外周面に設けられた複数のリブとを有している。バスバーの貫通孔の内面には、複数のリブのそれぞれが接触している。（例えば特許文献１）

特開２０１８－０６１４２３号公報

特許文献１に記載されたバスバーホルダの突起部は、バスバーホルダにバスバーを取り付けるための構造であり、その他の部品の固定について触れられていない。制御ユニットの内部においてバスバーを保持したバスバーホルダに他部品、例えば配線基板などを追加的に保持させる場合がある。このとき、バスバーホルダに新たな突起部を設け、配線基板にこの新たな突起部に対応する貫通孔を設ける必要がある。

新たな突起部を設けることでバスバーホルダは大型化する。また配線基板には、配線基板をバスバーホルダに保持させるための貫通孔のほかに、バスバーをバスバーホルダに保持させるための突起部をよけるための貫通孔を設ける必要がある。そのため、制御基板上で貫通孔の占める面積が大きくなり、制御基板上の配線部と電子部品の実装面積が小さくなる。必要な配線部と電子部品の実装面積を確保するためには、最終的には基板の総面積が大きくなる。この結果、回転電機の小型化、低コスト化を阻害する要因となる。

そこで、本願に係る回転電機装置は、バスバーを保持したバスバーホルダに配線基板を組み付ける際に、追加の突起部を設けることを不要とし、バスバーホルダおよび配線基板の小型化、低コスト化を図り、回転電機装置を小型化、低コスト化することを目的とする。

およびそのような回転電機装置を備えたパワーステアリング装置を小型化、低コスト化することを目的とする。

本願に係る回転電機装置は、
回転軸を有する回転電機、
回転電機に対して回転軸の軸方向の一方側に配置され、第一の貫通孔を有する配線基板、
一方の面が配線基板の一面に接して設けられ、第二の貫通孔を有するバスバー、
バスバーの他方の面に接して設けられ、第一の貫通孔と第二の貫通孔を貫通する突起部を有するバスバーホルダ、を備えた回転電機装置において、
突起部は、柱状部と、柱状部の外周面に柱状部の中心軸に平行にかつ周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の第一のリブと、柱状部の外周面に柱状部の中心軸に平行にかつ周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の第二のリブとを有し、
第一のリブは配線基板の第一の貫通孔の内周面に接触し、第二のリブはバスバーの第二の貫通孔の内周面に接触するものである。

本願に係る電動パワーステアリング装置は、上記の回転電機装置を備えたものである。

本願に係る回転電機装置によれば、バスバーを保持したバスバーホルダに配線基板を組み付ける際に、追加の突起部を設けることを不要とすることができる。よってバスバーホルダおよび配線基板の小型化、低コスト化ができ、回転電機装置の小型化、低コスト化を達成することができる。

そして、本願に係る回転電機装置を備えた電動パワーステアリング装置の小型化、低コスト化を達成することができる。

実施の形態１に係る回転電機装置の回路図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の側方の断面図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の上面の断面図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の断面の拡大図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の電磁シールドの上面図である。 比較例に係るバスバーホルダの斜視図である。 比較例に係るバスバーホルダの正面図である。 比較例に係るバスバーの斜視図である。 比較例に係るバスバーユニットの正面図である。 比較例に係るバスバーユニットの斜視図である。 比較例に係る制御基板の第一の斜視図である。 比較例に係る制御基板の第二の斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機装置の正面図である。 実施の形態１に係るバスバーホルダの斜視図である。 実施の形態１に係るバスバーホルダの正面図である。 実施の形態１に係るバスバーホルダの断面図である。 実施の形態１に係るバスバーの斜視図である。 実施の形態１に係るバスバーの正面図である。 実施の形態１に係るバスバーユニットの正面図である。 実施の形態１に係るバスバーユニットの断面図である。 実施の形態１に係る制御基板の斜視図である。 実施の形態１に係る制御基板の正面図である。 実施の形態１に係る制御基板の断面図である。 実施の形態１に係る制御ユニットの要部断面図である。 実施の形態２に係る制御ユニットの正面図である。 実施の形態２に係るバスバーホルダの斜視図である。 実施の形態２に係るバスバーホルダの正面図である。 実施の形態２に係るバスバーの斜視図である。 実施の形態２に係るバスバーの正面図である。 実施の形態２に係るバスバーユニットの斜視図である。 実施の形態２に係るバスバーユニットの正面図である。 実施の形態２に係る制御基板の第一の斜視図である。 実施の形態２に係る制御基板の第二の斜視図である。 実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。

以下、本願の実施の形態について図面を参照して説明する。

１．実施の形態１
＜回路構成＞
図１の回転電機装置１００の回路図には、制御ユニット１と回転電機２が記載されている。回転電機装置１００は、Ｙ結線またはΔ結線の三相ブラシレスの回転電機２の制御回路一体型のものであってもよいし、負荷の駆動により発電して回生電力をバッテリ充電に利用する機能を有するものであってもよい。回転電機装置１００は、電動パワーステアリング装置１５０だけでなく、車両の車輪駆動用を含めて様々な用途に用いられる。

制御ユニット１は、回転電機２へ電流を供給するインバータ回路３と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０を搭載した制御回路部４と、電源リレー用スイッチング素子５と、フィルタ部１７とで構成されている。フィルタ部１７は、インバータ回路３によるノイズを抑制するために設けられている。

フィルタ部１７には、車両に搭載されたバッテリ６から電源および接地端が接続されている。イグニッションスイッチ７により制御回路部４の電源回路１３に電源が投入される。センサ類８が、制御回路部４の入力回路１２に接続されている。センサ類は、例えば、ハンドルの近傍に搭載されて操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出するトルクセンサ、車両の走行速度を検出する速度センサである。電源回路１３からの信号によってフィルタ部１７及び電源リレー用スイッチング素子５を経由した電源は、インバータ回路３の電流源となる。フィルタ部１７は、コイル１７ａ、Ｘコンデンサ１７ｂ、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄで構成されている。回転電機装置１００が発生するノイズに応じて、図示しないコモンモードコイルを加えてもよく、コイル１７ａを削除可能であり、さらにコンデンサの数も増減可能である。

センサ類８からの情報は、制御回路部４の入力回路１２を介してＣＰＵ１０に伝達される。ＣＰＵ１０は、それらの情報から回転電機２を回転させるための電流に相当する制御量を演算して出力する。ＣＰＵ１０の出力信号は、出力回路を構成する駆動回路１１を介してインバータ回路３へ伝達される。駆動回路１１は小電流しか流れていないため、制御回路部４内に配置され、ＣＰＵ１０、電源回路１３、入力回路１２とともに、物理的には制御基板１４上に実装される。しかし、駆動回路１１はインバータ回路３とともに、パワーモジュール３５内に配置することもできる。

インバータ回路３は主として、回転電機２の三相の巻線Ｕ、Ｖ、Ｗのための上側アーム用スイッチング素子３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ、および下側アーム用スイッチング素子３２Ｕ、３２V、３２Wと、回転電機２の巻線との配線を接続、遮断する回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４V、３４Wを備える。さらに、インバータ回路３は、電流検出用のシャント抵抗３３Ｕ、３３V、３３Wと、平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗを備える。各相の巻線に対して同一の回路構成を有しており、各相巻線に独立に電流が供給できる。

また、図示していないが、シャント抵抗３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗの両端間の電位差、および回転電機２の巻線端子電圧等も入力回路１２にフィードバックされている。これらの情報もＣＰＵ１０に入力され、算出した電流値に対応する検出値との差異を演算してフィードバック制御を行うことで、所望の回転電機２用の電流を供給し、回転電機２を操作する。

さらに駆動回路１１からは、バッテリ６とインバータ回路３の電源線とを接続、遮断するリレーとして作動する電源リレー用スイッチング素子５の駆動信号も出力されている。この電源リレー用スイッチング素子５により回転電機２自体への電流供給を遮断することができる。回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗもインバータ回路３に配設され、各相をそれぞれ遮断することができる。なお、電源リレー用スイッチング素子５も大電流が流れ発熱を伴うので、制御基板１４でなく、インバータ回路３が内包されるパワーモジュール３５に配置することとしてもよい。制御基板１４は、印刷配線板であり片面または両面に電子部品を実装している。

ＣＰＵ１０は、センサ類８、駆動回路１１、インバータ回路３、回転電機２の巻線等の異常を検出する異常検出機能を有する。ＣＰＵ１０は、異常を検出した場合、その異常に応じて、例えば所定の相のみの電流供給を遮断するために当該相の、上側アーム用スイッチング素子３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ、下側アーム用スイッチング素子３２Ｕ、３２Ｖ、３２Ｗ、または回転電機リレー用スイッチング素子３４Ｕ、３４Ｖ、３４Ｗをオフする。さらに全電流を遮断するために、電源自体を元から遮断するように電源リレー用スイッチング素子５をオフすることも可能である。

回転電機２は三相巻線がΔ結線されているブラシレス回転電機である。ブラシレス回転電機であるために、ロータの回転位置を検出するための回転センサ９が搭載されている。その回転情報も入力回路１２にフィードバックされている。なお、三相Δ結線のブラシレス回転電機でなく、Ｙ結線であってもよく、また２極２対のブラシ付き回転電機であってもよい。また、巻線仕様は従来装置と同様に、分布巻きまたは集中巻きが採用できる。

次にフィルタ部１７の周辺について説明する。制御ユニット１のインバータ回路３のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によってスイッチングノイズが発生する。このスイッチングノイズが回転電機装置１００から外部に伝わらないようにフィルタ部１７が設けられている。コイル１７ａはノーマルモードノイズ用でノーマルモードコイルと呼ばれている。また図示しないが、コモンモードノイズ用でコモンモードコイルと呼ばれるコイルを加えてもよい。

またＸコンデンサ１７ｂは、アクロスザラインコンデンサまたはＸコンデンサと呼ばれるものである。Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄは、ラインバイパスコンデンサまたはＹコンデンサと呼ばれるものである。これらのフィルタ素子により伝導ノイズ及び放射ノイズを抑制しており、ＥＭＩ(Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｅｉｃ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)フィルタと呼ばれている。なお、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄのコンデンサ間の中点１７ｅは、ボディーグランドであり、電気的には回転電機装置１００の一部を介して車体に接続されて接地されている。

＜物理的構成＞
図２は、実施の形態１に係る回転電機装置１００の物理的構成を説明するための側方の断面図であり、制御ユニット１が回転電機２の軸心を含む断面で切断されている。図２の下側に回転電機２が配置され、上側に制御ユニット１が配置され、両者は回転電機２の回転軸２１の軸方向に隣接し一体化されている。回転電機２は、従来装置と同様に回転電機ケース２５に内蔵され、回転軸２１の周囲には図示しない永久磁石が複数極対配置されたロータ及び、このロータに隙間を有して巻線が巻装されたステータが配置されている。巻線は三相それぞれに巻装されており、各相の端部は、接続のために制御ユニット１へ伸びている（不図示）。

制御ユニット１の上部および外周はハウジング４０で覆われ、このハウジングの上部には電源系の比較的大電流が流れる電源用コネクタ４２と信号系の比較的小電流が流れる信号用コネクタ４３が配置されている。この電源用コネクタ４２と信号用コネクタ４３とハウジング４０は樹脂材料で一体成型されている。

図３は、実施の形態１に係る回転電機装置１００の上面の断面図であり、制御ユニット１の電磁シールド３７の天井面の下で切断した下面を電源コネクタ側から見た図である。制御ユニット１には、ハウジング４０の内部の中央部にヒートシンク３４が配置されている。

ヒートシンク３４の中央には、断面が長方形の柱状に形成された柱部３４１が配置されている。制御基板１４がヒートシンク３４の柱部３４１の長辺側の一方の側面に沿って縦置き配置されている。バスバーユニット３６がヒートシンク３４の柱部３４１の長辺側の他方の側面に配置されている。

ヒートシンク３４の柱部３４１の短辺側の一方の側面に沿ってパワーモジュール３５が縦置き配置されている。パワーモジュール３５は短辺に沿って一方の側に制御基板接続用の端子、他方の側にバスバーユニット接続用の端子を有している。制御基板接続用の端子は半田付け、バスバーユニット接続用の端子はＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｓｅｒｔ Ｇａｓ）溶接などにより接続される。なお図２においてパワーモジュール３５はヒートシンクの裏側に設けられており二点鎖線で示す位置に配置されている。

ヒートシンク３４は、前述の柱部３４１と、この柱部３４１の長さ方向の一方の端部に固定された環状の基部３４２から構成されている。ヒートシンク３４の柱部３４１は、長さ方向が制御ユニット１のハウジング４０の軸線に沿うように、ハウジング４０の中央部に配置されている。ヒートシンク３４の基部３４２は、その外周面が回転電機ケース２５の内周面に内接して回転電機ケース２５に支持されている。すなわち、ヒートシンク３４は、その基部３４２が回転電機ケース２５に固定され、基部３４２に片持ち支持された柱部３４１がハウジング４０の内部空間に突出するように配置されている。

またヒートシンク３４の基部３４２には、挿通穴が設けられている。回転電機２の三相の巻線の端部が、挿通穴を抜けて制御ユニット１のバスバーユニット３６のバスバーに接続されている（不図示）。

ヒートシンク３４の基部３４２は段付き形状となっている。基部３４２の径の大きい部分の外周部には回転電機ケース２５が固定されている。基部３４２の径の小さい部分の外周部には、ノイズ放出を抑制するための金属製の円筒状の電磁シールド３７が固定されている。

電磁シールド３７は、ヒートシンク３４の柱部３４１と制御基板１４とバスバーユニット３６とパワーモジュール３５を覆うように配置され、制御基板１４の一部は電磁シールドの上部の貫通孔３７１を通して、電磁シールド外に突出している。図２では制御基板１４のみ電磁シールドの上部の貫通孔３７１から突出している。しかし、ヒートシンク３４、バスバーユニット３６の一部が貫通孔３７１より突出してもよい。

バスバーユニット３６は、バスバー３６１を樹脂部材に埋設したバスバーホルダ３６２と、平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗおよびコイル１７ａから構成される。バスバー３６１は、回転電機２の三相の巻線の端部、パワーモジュール３５の接続端子、平滑コンデンサ３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗおよびコイル１７ａの端子、電源用コネクタ４２から伸びた電源、接地端の端子と接続される。

＜フィルタ回路＞
制御基板１４は、図１の制御回路部４、電源リレー用スイッチング素子５、フィルタ部１７を実装している。制御基板１４は、回転電機２へ電流を供給するためのインバータ回路３を制御するための回路部品を搭載している。制御基板１４の電磁シールド３７の上部の貫通孔３７１から突出した突出部１４１にはフィルタを構成するＸコンデンサ１７ｂと、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄが配置されている。また、制御基板１４の突出部１４１には、電源用コネクタ４２から伸びた電源とグランドの外部接続端子が接続されており、これらの接続端子を通してノイズが外部へ漏出するのをフィルタ部１７が防いでいる。なお図２ではＸコンデンサ、Ｙコンデンサは突出部１４１の外周側に配置しているが、突出部１４１の内周側に配置してもよい。またコイル１７ａは上記ではバスバーユニット３６に配置したが、突出部１４１に配置してもよい。フィルタ回路専用の基板を設ける必要がなく、もしくはフィルタ回路専用の回路支持構造を設ける必要がないため、小型化かつ低コストに制御ユニットを構成することができる。そして、これらの部品は、ハウジング４０に収納され保護される。ハウジング４０に収納されることで、部品が破損を免れることができ、回転電機装置１００として取り扱いが容易となる。

この実施の形態１ではフィルタ回路のＸコンデンサ１７ｂ、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄを制御基板１４上部に配置するので、フィルタ回路専用の基板を設ける必要がなく、もしくはフィルタ回路専用の回路支持構造を設ける必要がないため、小型化かつ低コストに制御ユニットを構成することができる。そして、電磁シールド３７の貫通孔３７１の外側にノイズ除去能力のあるフィルタ部１７を設けることで、効果的なノイズ対策を実施できる。フィルタ回路のＸコンデンサとＹコンデンサを、ノイズ源であるパワーモジュールと経路の近いヒートシンクではなく、電磁シールド３７を経由して接地するのでノイズを抑制することができる。

また突出部１４１は、ハウジング４０の上部に設けた凸部４０ａの内側の凹部に配置されており、回転電機装置１００の大型化を抑制している。すなわち、回転電機装置１００の制御ユニット１のハウジング４０の、凸部４０ａ、電源用コネクタ４２、信号用コネクタ４３といった凸部以外は制御ユニット１の天井面をコンパクトに維持することができ、小型化に成功している。

＜接地用バスバー＞
また制御基板１４の外周側の面と、電磁シールド３７の天井面の下側の位置にＬ字形状の接地用バスバー３８が配置されている。

図４は、実施の形態１に係る回転電機装置１００の軸心に沿った側方の断面の拡大図である。図４は、制御基板１４と電磁シールド３７の接続について示している。接地用バスバー３８はＬ字形状をしており、水平な面は電磁シールド３７の上面の内側と当接して電気的に接続されている。垂直な面は、制御基板１４の接地パターン１４２と当接して電気的に接続されている。

接地用バスバー３８の電磁シールド３７と接する部分の下部には六角ナット３９が配置され樹脂製のバスバーホルダ６１によって支えられている。電磁シールド３７の上面の上側からねじ６０ａがねじ締めされ、接地用バスバー３８と電磁シールド３７の下面が密着されることで電気的に接続される。六角ナット３９は接地用バスバー３８の下に配置したバスバーホルダ６１により保持され、まわり止めがなされている。なお六角ナット３９を保持したバスバーホルダ６１は接地用バスバー３８に圧入などにより組み付けられている。

上面から電磁シールド３７、接地用バスバー３８、六角ナット３９の順に組み付けられ、最上面からねじ６０ａが締め付けられる。このように組み付けられることで、電磁シールド３７と、接地用バスバー３８の電気的接続を図るうえで、ねじ６０ａより上の空間に邪魔な構造物が突出することがない。制御ユニット１の電磁シールド３７からハウジング４０まで距離を確保する必要がなく、制御ユニット１の軸方向の小型化に寄与することとなる。

接地用バスバー３８の垂直な面は、制御基板１４の側の接地パターン１４２と電気的に接続する。接地パターン１４２は、制御基板上に配置されたＸコンデンサ１７ｂ、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄとともにフィルタ部１７を構成している。接地用バスバー３８の制御基板１４に接する面は、外周側からねじ６０ｂによってねじ締めされる。ねじ６０ｂによって、バスバーホルダ６１の垂直部と、接地用バスバー３８の垂直部と、制御基板１４とがヒートシンク３４のねじ締め土台３４３に固定される。接地用バスバー３８とフィルタ部１７の接地パターン１４２はねじ６０ｂの締めつけにより電気的に接続される。接地パターン１４２によって、フィルタ部１７が構成されるので、信頼性が高く、かつ低コストの接続が可能となる。

ねじ６０ｂはヒートシンク３４にねじ締めにより電気的に接続される。しかし、バスバーホルダ６１と制御基板１４のヒートシンク３４側はいずれも絶縁が図られているため、電磁シールド３７と制御基板１４の接地パターン１４２は、ねじ６０ｂおよびヒートシンク３４とは、電気的には接続されない。フィルタ回路のＸコンデンサ１７ｂ、Ｙコンデンサ１７ｃ、１７ｄを制御基板１４上部に配置するので、フィルタ回路専用の基板を設ける必要がなく、もしくはフィルタ回路専用の回路支持構造を設ける必要がない。このため、制御ユニットを小型化かつ低コストに構成することができる。またフィルタ回路のＸコンデンサとＹコンデンサを、ノイズ源であるパワーモジュールと経路の近いヒートシンクではなく、電磁シールド３７を経由して接地するのでノイズを抑制することができる。

ねじ６０ｂにより、回転電機２の中心軸の外周側から締め付ける構造であり、制御基板１４の外周側に接地用バスバー３８の垂直面が配置されている。これにより、ヒートシンク３４の上面に電磁シールド３７と接地用バスバー３８の接続のための構成部分が突出して、空間が無駄になることがなく、制御ユニット１の小型化に貢献できる。

＜電磁シールド＞
図５に、実施の形態１に係る回転電機装置１００の電磁シールド３７の上面図を示す。電磁シールド３７の上面には制御基板１４を突出させるための貫通孔３７１と、ねじ６０ａを通すためのねじ挿通穴３７２が設けられている。図示しないが組立時の位置決め用の穴が空いていてもよい。また貫通孔３７１を拡大させてヒートシンク３４またはバスバーユニット３６の上部の一部が電磁シールド３７から突出していてもよい。

＜比較例の説明＞
次に比較例の方法でバスバーホルダ６１０に接地用バスバー３８０および制御基板１４０を組み付けた場合について説明する。図６は、比較例に係るバスバーホルダ６１０の斜視図である。図６はバスバーホルダ６１０を、接地用バスバー３８０と当接する当接面Ｘが見える方向から見た斜視図である。バスバーホルダ６１０には第一のホルダ突起部６１０１、第二のホルダ突起部６１０２、第三のホルダ突起部６１０３、第四のホルダ突起部６１０４とねじ締め用のホルダ貫通孔６１０５、六角ナット収納部６１１０が設けられている。

図７に比較例に係るバスバーホルダ６１０の当接面Ｘを正面に見た正面図を示す。第一のホルダ突起部６１０１と第二のホルダ突起部６１０２は、バスバーホルダ６１０と接地用バスバー３８０との組み付けに用いられる。第一のホルダ突起部６１０１と第二のホルダ突起部６１０２は、同じ長さの第一のホルダ柱状部６１０１ａと第二のホルダ柱状部６１０２ａ、を有している。柱状部の長さとは、柱状部の付け根から柱状部の先端に向かって伸びる柱状部の全長である。

また、第一のホルダ突起部６１０１と第二のホルダ突起部６１０２はそれぞれ第一のホルダ柱状部６１０１ａと第二のホルダ柱状部６１０２ａの外周面に設けられた同じ長さ、同じ外径の複数のリブを有している。リブの長さとは、柱状部の付け根から柱状部の先端に向かって伸びるリブの全長である。第一のホルダ突起部６１０１は等間隔に設けられた四つの第一のホルダリブ６１０１ｂを有している。第二のホルダ突起部６１０２は水平方向に二つの第二のホルダリブ６１０２ｂを有している。

第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４は制御基板１４０との組み付けに用いられる。第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４は同じ長さの第三のホルダ柱状部６１０３ａと第四のホルダ柱状部６１０４ａを有している。第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４は、それぞれ第三のホルダ柱状部６１０３ａと第四のホルダ柱状部６１０４ａの外周面に設けられた同じ長さ、同じ外径の複数のリブを有している。第三のホルダ突起部６１０３は等間隔に設けられた水平方向、垂直方向に四つの第三のホルダリブ６１０３ｂを有している。第四のホルダ突起部６１０４は水平方向に二つの第四のホルダリブ６１０４ｂ有している。

第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４の柱状部とリブは、第一のホルダ突起部６１０１と第二のホルダ突起部６１０２の柱状部とリブよりも長さが長くなっている。また第一から第四の突起部の接地用バスバー当接面Ｘの周辺にはそれぞれ第一のホルダ凹部６１０６、第二のホルダ凹部６１０７、第三のホルダ凹部６１０８、第四のホルダ凹部６１０９を設けている。ここでは、第一から第四の突起部において柱状部の外径、リブの外径、凹部の外径は全て同じとするが、それらは対応する接地用バスバーの貫通孔への圧入に適しておればよく、同じでもよいし、異なっていてもよい。

図８に比較例に係る接地用バスバー３８０の斜視図を示す。図８は接地用バスバー３８０を、制御基板１４０と当接する当接面Ｙ１が見える方向から見た斜視図である。接地用バスバー３８０はＬ字形状をしている。接地用バスバー３８０の制御基板１４０と当接する当接面Ｙ１には、バスバーホルダ６１０の第一のホルダ突起部６１０１を挿通する第一のバスバー貫通孔３８０１、第二のホルダ突起部６１０２を挿通する第二のバスバー貫通孔３８０２、第三のホルダ突起部６１０３を挿通する第三のバスバー貫通孔３８０３、第四のホルダ突起部６１０４を挿通する第四のバスバー貫通孔３８０４、および、ねじを挿通する第五のバスバー貫通孔３８０５が設けられている。接地用バスバー３８０の電磁シールド３７と当接する面には、ねじ６０ａを挿通し、六角ナット３９とねじ締めするための第六のバスバー貫通孔３８０６が設けられている。

第一のバスバー貫通孔３８０１、第二のバスバー貫通孔３８０２はそれぞれ第一のホルダ突起部６１０１の第一のホルダリブ６１０１ｂ、第二のホルダ突起部６１０２の第二のホルダリブ６１０２ｂを圧入するのに適した直径である。また第三のバスバー貫通孔３８０３と第四のバスバー貫通孔３８０４は、第三のホルダ突起部６１０３の第三のホルダリブ６１０３ｂと第四のホルダ突起部６１０４の第四のホルダリブ６１０４ｂと接触しないように、第三のホルダリブ６１０３ｂと第四のホルダリブ６１０４ｂのリブ外径よりも直径が大きくなっている。また第五のバスバー貫通孔３８０５はねじ６０ｂとの導通を避けるために、バスバーホルダ６１０のねじ締め用のホルダ貫通孔６１０５より直径を大きく設定している。

図９は比較例に係るバスバーユニット６２０の当接面Ｙ１を正面に見た正面図である。バスバーユニット６２０は、バスバーホルダ６１０に接地用バスバー３８０を組み付けた組み立て品である。図１０はバスバーユニット６２０を制御基板１４０と当接する当接面Ｙ１が見える方向から見た斜視図である。第一のホルダ突起部６１０１を第一のバスバー貫通孔３８０１に圧入する際に発生する第一のホルダリブ６１０１ｂの削れた部分は、第一のホルダ突起部６１０１の根元周辺に設けた第一のホルダ凹部６１０６に収納される。第二のホルダ突起部６１０２についても同様であり、第二のホルダリブ６１０２ｂの削れた部分は、第二のホルダ突起部６１０２の根元周辺に設けた第二のホルダ凹部６１０７に収納される。第三のバスバー貫通孔３８０３および第四のバスバー貫通孔３８０４の外径は、第三のホルダリブ６１０３ｂ、第四のホルダリブ６１０４ｂと接触しないようリブよりも大きくなっている。

図１１は、制御基板１４０を、制御基板１４０の接地用バスバー３８０との当接面Ｙ２が見える方向から見た第一の斜視図である。制御基板１４０には銅箔で形成された接地パターン１４０２と第一のホルダ突起部６１０１に対応した制御基板１４０の第一の基板貫通孔１４０３、第二のホルダ突起部６１０２に対応した制御基板１４０の第二の基板貫通孔１４０４、第三のホルダ突起部６１０３に対応した制御基板１４０の第三の基板貫通孔１４０５、第四のホルダ突起部６１０４に対応した制御基板１４０の第四の基板貫通孔１４０６、ねじ挿通用の制御基板１４０の第五の基板貫通孔１４０７が設けられている。

図１２は、バスバーユニット６２０に制御基板１４０を組み付けた状態の制御基板１４０をヒートシンク３４０側から見た第二の斜視図である（ヒートシンク３４０は不図示）。制御基板１４０の第一の基板貫通孔１４０３と第二の基板貫通孔１４０４は、第一のホルダ突起部６１０１の第一のホルダリブ６１０１ｂ、第二のホルダ突起部６１０２の第二のホルダリブ６１０２ｂの外径よりも大きな内径を有している。これにより、第一の基板貫通孔１４０３と第二の基板貫通孔１４０４は、第一のホルダリブ６１０１ｂと第二のホルダリブ６１０２ｂに接触しない。制御基板１４０の第三の基板貫通孔１４０５と第四の基板貫通孔１４０６では第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４を圧入した状態で挿通する。また第一のホルダ突起部６１０１から第四のホルダ突起部６１０４は制御基板１４０のヒートシンク３４０の側に先端が突出した状態となっている。ここでは図示しないがヒートシンク３４０の受け部においては、制御基板１４０からヒートシンク３４０の側に突出した第一のホルダ突起部６１０１から第四のホルダ突起部６１０４を避ける必要があるため、突起部を避けるための退避穴を設けている。

このように比較例の方法では、バスバーユニット６２０を保持したバスバーホルダ６１０に制御基板１４０を組み付ける場合、接地用バスバー３８０の組み付け用の第一のホルダ突起部６１０１と第二のホルダ突起部６１０２、制御基板１４０の組み付け用の第三のホルダ突起部６１０３と第四のホルダ突起部６１０４を、それぞれ設ける必要がある。またそれに応じて接地用バスバー３８０、制御基板１４０、ヒートシンク３４０にそれぞれ貫通孔もしくは退避穴を設ける必要がある。このため、突起部の増設によりバスバーホルダ６１０が大型化する。加えて、制御基板１４０への貫通孔の増設により、制御基板の接続線と部品を配置することができる面積が減少するので、制御基板の大型化が必要となる。また、ヒートシンク３４０への退避穴の増設が必要となり、ヒートシンク３４０の形状自由度が低下する。これらの結果、回転電機装置１００の大型化とコスト増加を招き、ひいては、この回転電機装置１００を搭載した電動パワーステアリング装置１５０の大型化とコスト増加につながる。

＜実施の形態１のバスバーユニット＞
実施の形態１に係るバスバーホルダ６１への接地用バスバー３８、制御基板１４の組み付けについて説明する。図１３は、実施の形態１に係る回転電機装置１００の正面図である。図１３は、制御ユニットのハウジング４０と、電磁シールド３７を取り除いて、制御基板１４を正面から見た図である。ここでは説明に不要な部品は図示しない。制御基板１４と電磁シールド３７を接続する接地用バスバー３８とバスバーホルダ６１が、制御基板１４の中心線近傍に配置されており、ねじ６０ｂによりヒートシンク３４に固定されている。

図１４は、実施の形態１に係るバスバーホルダ６１を接地用バスバーと当接する当接面Ｐが見える方向から見た斜視図である。図１５は、バスバーホルダ６１の当接面Ｐを正面とした正面図である。図１６は、図１５のバスバーホルダ６１をＸＶＩ断面で切断した断面図である。

バスバーホルダ６１には第一の突起部６１１と第二の突起部６１２、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３、六角ナット収納部６１４が設けられている。第一の突起部６１１には柱状部６１１ａと、柱状部６１１ａの外周面に複数のリブが設けられている。第一の突起部６１１には直径と長さが異なる第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂがそれぞれ三つずつ設けられている。リブの長さとは、柱状部の付け根から柱状部の先端に向かって伸びるリブの全長である。

ここでは直径が大きく、長さが長いリブを第一のリブ６１１ｃ、直径が小さく、長さが短いリブを第二のリブ６１１ｂとする。第一のリブ６１１ｃは制御基板１４への圧入に、第二のリブ６１１ｂは接地用バスバー３８への圧入に用いられる。

またバスバーホルダ６１の接地用バスバー３８との当接面Ｐの第一の突起部６１１の根元周辺には、外部を円形に囲まれた第一の凹部６１５が設けられている。また第二の突起部６１２は、水平方向に長いひし形断面の角柱形状をしている。接地用バスバー３８との当接面Ｐの第二の突起部６１２の根元周辺には、ひし形の第二の突起部を取り囲む第二の凹部６１６が設けられている。

図１７は、実施の形態１に用いる接地用バスバー３８を、制御基板１４と当接する当接面Ｑ１が見える方向から見た斜視図である。図１８は、実施の形態１に用いる接地用バスバー３８の当接面Ｑ１を正面にした正面図である。

接地用バスバー３８はＬ字形状をしており、制御基板と当接する当接面Ｑ１にはバスバーホルダ６１の第一の突起部６１１を挿通する第二の貫通孔３８１と第二の突起部６１２を挿通する第四の貫通孔３８２とねじを挿通する第六の貫通孔３８３が設けられている。電磁シールドと当接する面には、ねじ６０ａを挿通し、六角ナット３９とねじ締めするための第八の貫通孔３８４が設けられている。

第二の貫通孔３８１は第一の突起部６１１の第二のリブ６１１ｂの圧入に対応した直径を持つ円形部３８１ａと、第一のリブ６１１ｃを避けるために設けた複数の切り欠き部３８１ｂを有している。これにより、第一のリブ６１１ｃの形状に影響を与えず、バスバーホルダ６１と接地用バスバー３８の圧入が達成できることとなる。また第四の貫通孔３８２は切り欠き孔となっている。切り欠き孔とすることで、部品の材料の節約となり、またバスバーホルダ６１への接地用バスバー３８の組み付けが容易となる。また第六の貫通孔３８３はねじ６０ｂとの導通を避けるために、バスバーホルダ６１のねじ締め用の第七の貫通孔６１３より直径を大きく設定している。なお実施の形態１ではバスバーの第四の貫通孔３８２を切り欠き孔形状にしているが、円形の孔形状としてもよい。円形の孔形状は加工が容易であり、第二の突起部６１２の移動を制約するためには、第四の貫通孔３８２の形状は切り欠き孔形状ではなく、切り欠きの無い貫通孔が望ましい。

図１９は実施の形態１に係る、バスバーホルダ６１に接地用バスバー３８を組み付けた状態であるバスバーユニット６２を示す正面図である。図１９は、バスバーホルダ６１と制御基板１４とが当接する当接面Ｑ１を正面にした図である。図２０は、図１９のバスバーユニット６２のＸＸ断面の断面図である。第一の突起部６１１を第二の貫通孔３８１に圧入する際、弾性変形する第二のリブ６１１ｂの一部が削れた部分がバスバーホルダ６１の当接面Ｐに残留する場合がある。削れた部分がバスバーホルダ６１の接地用バスバー３８との当接面Ｐに付着すると、第一のリブ６１１ｃの削れた部分によって接地用バスバー３８が浮き上がることとなる。それを防止するため、外周が円形の第一の凹部６１５が設けられている。リブの削れた部分は第一の凹部６１５内に収まり、接地用バスバー３８の浮きを抑制できる。また第二の突起部６１２の根本には樹脂の成型上、Ｒ部ができてしまう。接地用バスバー３８がこのＲ部にぶつかって当接面Ｐで浮き上がる場合がある。それを防止するため、第二の突起部６１２の根元周辺にも第二の凹部６１６を設けている。第二の突起部６１２は接地用バスバー３８の第四の貫通孔３８２に圧入されないため、第二の凹部６１６の一部は当接面Ｐを構成する内壁に囲まれていなくてもよい。

図２１は、実施の形態１に係る制御基板１４を接地用バスバー３８との当接面Ｑ２が見える方向から見た斜視図である。制御基板１４には銅箔で形成された接地パターン１４２と第一の突起部６１１に対応した第一の貫通孔１４３、第二の突起部６１２に対応した第三の貫通孔１４４、ねじ６０ｂ挿通用の第五の貫通孔１４５が設けられている。

図２２は、実施の形態１係るにバスバーユニット６２に制御基板１４を組み付けた状態の制御基板１４の正面図である。図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ断面の要部周辺の断面図である。

制御基板１４の第一の貫通孔１４３での圧入において第一のリブ６１１ｃが第一の貫通孔１４３の内周部に接触する。第一のリブ６１１ｃを第一の貫通孔１４３に圧入する際、弾性変形する第一のリブ６１１ｃの一部が削れて制御基板１４の接地用バスバー３８側に削れた部分が残留する場合がある。制御基板１４と接地用バスバー３８の当接面Ｑ１に削れた部分が付着すると、削れた部分によって接地用バスバー３８が制御基板１４に対し浮き上がることとなる。その場合は制御基板１４の接地パターン１４２と接地用バスバー３８の導通も阻害される。それを防止するため、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に設けた切り欠き部３８１ｂは第一のリブ６１１ｃを避ける形状になっており、削れた部分は切り欠き部３８１ｂおよびバスバーホルダ６１の第一の凹部６１５に収まるようになっており、接地用バスバー３８の浮きを防止できる。

図２４は、図１３のＸＸＩＶ断面の要部周辺の断面図である。ヒートシンク３４の受け部３４３には、第一の突起部６１１を避けるための退避穴３４３ａ、第二の突起部６１２を避けるための退避穴３４３ｂ、ねじ締め穴３４３ｃが設けられている。第一の突起部６１１は退避穴３４３ａに、第二の突起部６１２は退避穴３４３ｂに収まるように組み付けられる。

図６から図１２に示した比較例では、バスバーホルダ６１０が四つの突起部である第一のホルダ突起部６１０１、第二のホルダ突起部６１０２、第三のホルダ突起部６１０３、第四のホルダ突起部６１０４を必要とする。これに対して、実施の形態１では図１３から図２４で示したように、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の二つの突起部で接地用バスバー３８と制御基板１４を固定することができる。このため、制御基板１４、接地用バスバー３８に設ける貫通孔、ヒートシンク３４に設ける退避穴はそれぞれ二つでよくなる。このため、各部品の複雑さ、体積、組み立て工数を減らすことができ小型化、低コスト化を推進できる。各部品の小型化は軽量化にもつながる。また、制御基板の貫通孔の占有面積が低下し、制御基板の小型化さらには制御ユニットの小型化に貢献できる。よって、実施の形態１に示した回転電機装置１００、および回転電機装置１００を備えたパワーステアリング装置の小型化を進めることができ、軽量化、コスト低減にも寄与することができる。

図１３から図２４で示した実施の形態１のバスバーホルダ６１は、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の二つの突起部を有する例を示した。しかし、第二の突起部６１２を省略して、第一の突起部６１１のみで、バスバーホルダ６１に接地用バスバー３８と制御基板１４を組み付けることもできる。そのようにすれば、第二の突起部６１２と制御基板の第三の貫通孔１４４、接地用バスバーの第四の貫通孔３８２を省略することができる。その結果、回転電機装置１００および回転電機装置１００を備えたパワーステアリング装置のさらなる小型化を進めることができ、軽量化、コスト低減にも寄与することができる。

図１４に示したように、第一の突起部６１１には直径と長さが異なる第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂがそれぞれ三つずつ設けられている例について説明した。第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂの数は三つである必要はなく、複数であればよい。バスバーホルダ６１に接地用バスバー３８と制御基板１４を圧入して固定することができればよいからである。

第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂは、三つ以上設けられていることが望ましい。三つ以上であれば、圧入による固定がより安定して行え、圧入による中心合わせが確実に行えるからである。

また、複数のリブが第一の突起部６１１の柱状部６１１ａの周囲に等間隔に設けられていることが望ましい。圧入による固定がさらに安定して行え、圧入による中心合わせがより確実に行えるからである。

第一のリブ６１１ｃの長さを接地用バスバー３８の厚さと制御基板１４の厚さの和以上に設定し、第二のリブ６１１ｂの長さを接地用バスバー３８の厚さ以下に設定し、第二のリブ６１１ｂの直径を第一のリブ６１１ｃの直径より大きく設定してもよい。その場合、制御基板１４の第一の貫通孔１４３の直径を第一のリブ６１１ｃの直径に対し締まり嵌めに設定し、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１の直径を第二のリブ６１１ｂの直径に対し締まり嵌めに設定する。その結果、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に切り欠き部３８１ｂを設けなくても、バスバーホルダ６１に接地用バスバー３８と制御基板１４を圧入することができる。接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に切り欠き部３８１ｂを設ける必要がないので、コスト削減に貢献できる。

また、第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂの直径が異なる例について説明したが、同じ直径としてもよい。その場合、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１の直径を第一のリブ６１１ｃ、第二のリブ６１１ｂの直径に対し緩い締まり嵌めに設定し、制御基板１４の第一の貫通孔１４３の直径を強い締まり嵌めに設定することで、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に切り欠き部３８１ｂを設けなくても、バスバーホルダ６１に接地用バスバー３８と制御基板１４を圧入することができる。接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に切り欠き部３８１ｂを設ける必要がないので、コスト削減に貢献できる。

実施の形態１では、接地用バスバー３８のバスバーホルダ６１への固定の事例について説明した。しかし、バスバーは接地用に限定されない。実施の形態１で説明したバスバーホルダ６１への固定の技術は、電源用バスバー、回転電機駆動電流伝達用のバスバー等、他の用途のバスバーにも適用可能である。また、この時、バスバーと圧接されて導通する制御基板１４のパターンは、接地用の配線パターンでなく、高電圧側の電源パターン、回転電機駆動電流用のパターン等とすることができる。

実施の形態１では、制御基板１４のバスバーホルダ６１への固定の事例について説明した。しかし、バスバーホルダ６１に固定する基板は制御基板１４に限定されない。実施の形態１で説明したバスバーホルダ６１への固定の技術は、回転電機駆動配線に用いる配線基板、回転センサ信号伝達用配線基板等、制御基板以外の配線基板にも適用可能である。

実施の形態１では、第二の突起部６１２は、図１５における水平方向を長くしたひし形断面の角柱形状をしている場合について説明した。複数のリブが柱状部６１１ａの周囲に等間隔に設けられた第一の突起部６１１に対して、第二の突起部６１２がひし形形状をしているので、バスバーホルダ６１、接地用バスバー３８、制御基板１４の相対位置を誤って１８０度回転させてしまった場合、挿入不可となるよう寸法を設定して、圧入してしまうことを防止することが容易である。また、第二の突起部６１２をひし形形状の断面とすることで、接地用バスバー３８の第四の貫通孔３８２と制御基板１４の第三の貫通孔１４４の形状を同形状のひし形、長円とする等工夫することで、第二の突起部６１２について、誤って９０度回転させてしまった場合の圧入防止にも有効である。

実施の形態１では、第二の突起部６１２を設けた場合について説明した。第一の突起部６１１に加えて第二の突起部６１２を設けることで、第一の突起部６１１を中心として、バスバーホルダ６１、接地用バスバー３８、制御基板１４の相対位置が回転してしまわないよう、回転を止める機能を有する。ねじ６０ｂで最終的な固定をする前に、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２で位置合わせをすることで、組み立て性が向上しコスト削減に寄与する。さらに、バスバーホルダ６１への接地用バスバー３８、制御基板１４の圧入後、部品間の相対的な回転によって、リブが削れて圧入固定力が劣化することも防止できる。また、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２で位置合わせによって、製品の組み立て精度が向上することが期待できる。

実施の形態１では、バスバーホルダ６１への接地用バスバー３８、制御基板１４を組み付けて、ヒートシンク３４にねじ６０ｂにより固定する構成が示されている。バスバーホルダ６１の第一の突起部６１１によって、接地用バスバー３８、制御基板１４を圧入して組み付け、バスバーホルダ６１のねじ締め用の第七の貫通孔６１３から、接地用バスバーの第六の貫通孔３８３、制御基板１４の第五の貫通孔１４５を介してヒートシンク３４にねじ６０ｂで強固にねじ止めする。このように構成することで、小型で簡単に精度よく回転電機装置１００の部品の強度の高い固定をすることができる。制御基板１４のヒートシンク３４による効率的な冷却を実現しつつ、制御基板１４の接地パターン１４２と接地用バスバー３８とが当接する当接面Ｑ２により電気的導通を確保し、物理的強度の高い接合を確保できるので有意である。

実施の形態１では、第二の突起部６１２を設けた場合について説明した。第一の突起部６１１に加えて第二の突起部６１２を設けることで、バスバーホルダ６１、接地用バスバー３８、制御基板１４の相対位置を精度よく決定する機能を有する。さらに、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の間にねじ締め用の第七の貫通孔６１３を設け、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１と第四の貫通孔３８２の間に第六の貫通孔３８３を設け、制御基板１４の第一の貫通孔１４３と第三の貫通孔１４４の間に第五の貫通孔１４５を設けている。そして、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３から、第四の貫通孔３８２、第五の貫通孔１４５を介してヒートシンク３４のねじ締め穴３４３ｃにねじ６０ｂでねじ止めしている。この構成によって、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２で位置決めされた、バスバーホルダ６１、接地用バスバー３８、制御基板１４をヒートシンク３４にそのまま固定することができる。第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の間の貫通孔でねじ止めすることができるので、ねじ止めによる応力によって歪が発生し部品の相対位置がずれることなく、正確な位置で部品を固定できるので有意である。

実施の形態１では、制御ユニット１を包囲する電磁シールド３７を設け、制御ユニット１に組み込まれた制御基板１４と、接地用バスバー３８がバスバーホルダ６１によって固定され、接地用バスバー３８が電磁シールド３７に接している。このような構成を取ることで、バスバーホルダ６１によって、制御基板１４と、接地用バスバー３８がコンパクトに固定され、接地用バスバー３８との接触が確保できる。よって、小型で効率的な固定が実施でき、回転電機装置１００の小型化、軽量化、低コスト化に寄与することができる。さらに、この回転電機装置１００を用いた電動パワーステアリング装置１５０の小型化、軽量化、低コスト化に寄与することができる。

実施の形態１では、図４に示すように、制御基板１４は接地用バスバー３８と接する当接面Ｑ２に接地パターン１４２を有し、圧接されることにより電気的に接続している。そして、接地用バスバー３８は、電磁シールド３７と接触して電気的に接続している。これにより、制御基板１４の接地パターン１４２と電磁シールド３７が電気的に接続し、小型のバスバーホルダ６１によって効果的な電磁シールドによるノイズの封止が可能となる。

実施の形態１では、図４に示すように、接地用バスバー３８はＬ字形状をしており、水平な面は電磁シールド３７の天井部の内側と当接して電気的に接続されている。垂直な面は、制御基板１４の接地パターン１４２と当接して電気的に接続されている。この構成によって、電磁シールド３７と、接地用バスバー３８の電気的接続を図るうえで、制御ユニット１の周囲の電磁シールド３７を効率的に小型に設置でき、制御ユニット１の軸方向の小型化に寄与することとなる。

実施の形態１では、図２、図４に示すように、制御基板１４の突出部１４１は電磁シールドの上部の貫通孔３７１を通して、電磁シールド外に突出している。制御基板１４の突出部１４１に外部接続端子が設けられており、外部へのノイズの伝搬と外部ノイズの侵入を防ぎつつ、コンパクトな外部接続を可能としている。

２．実施の形態２
実施の形態１では、バスバーホルダ６１の第一の突起部６１１と第二の突起部６１２を、回転電機２の回転軸２１に沿って並べて配置した。さらに、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３を、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の間に設けた。これに対して、実施の形態２に記載したバスバーホルダ６１は、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２を、回転電機２の回転軸２１の回転方向に沿って並べて配置した点が異なる。さらに、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３を、第一の突起部６１１と第二の突起部６１２の間に設け、回転電機２の回転軸２１の回転方向に沿って並べた。実施の形態２で、実施の形態１に対応する部品が存在する場合は同一の符号を付すこととする。

図２５は、実施の形態２に係る回転電機装置１００の正面図である。図２５は、制御ユニットのハウジング４０と、電磁シールド３７を取り除いて、制御基板１４を正面から見た図である。ここでは説明に不要な部品は図示しない。制御基板１４と電磁シールド３７を接続する接地用バスバー３８とバスバーホルダ６１が、制御基板１４の中心線をまたいで配置されており、ねじ６０ｂにより固定されている。

実施の形態１ではバスバーホルダ６１のねじ締め用の第七の貫通孔６１３は六角ナット収納部６１４の下に配置されていたのに対し、実施の形態２ではバスバーホルダ６１のねじ締め用の第七の貫通孔６１３は六角ナット収納部６１４の横方向に配置されている。このようにねじ締め用の第七の貫通孔６１３の位置と六角ナット収納部６１４の位置を回転電機２の回転軸２１の回転方向に並べて配置することで、バスバーユニット６２の回転電機２の回転軸２１の軸方向の寸法を小さくすることができる。これによって、回転電機装置１００の設計の自由度が増大し、他の部品との当たりを回避することが容易になる。この結果、回転電機装置１００の小型化、コスト低減に寄与することができる。

図２６は、実施の形態２に係るバスバーホルダ６１を接地用バスバー３８と当接する当接面Ｐが見える方向から見た斜視図である。図２７は、実施の形態２に係るバスバーホルダ６１を当接面Ｐが正面となるようにした正面図である。

バスバーホルダ６１には第一の突起部６１１と第二の突起部６１２、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３、六角ナット収納部６１４が設けられている。第一の突起部は柱状部６１１ａと、柱状部６１１ａの外周面に設けられた複数のリブとを有している。第一の突起部６１１には直径と長さが異なる第一のリブ６１１ｃと第二のリブ６１１ｂをそれぞれ三つずつ設けている。ここでは、直径が大きく、長さが長いリブを第一のリブ６１１ｃ、直径が小さく、長さが短いリブを第二のリブ６１１ｂとする。第一のリブ６１１ｃは制御基板１４との圧入に、第二のリブ６１１ｂは接地用バスバー３８との圧入に用いられる。

また第一の突起部６１１の接地用バスバー３８との当接面の周辺には、外部を円形に囲まれた第一の凹部６１５を設けている。また第二の突起部６１２は、図２６、図２７の垂直方向に長いひし形形状をしている。第二の突起部６１２の接地用バスバー３８との当接面の周辺には、ひし形の第二の突起部を取り囲む第二の凹部６１６が設けられている。

図２８は、実施の形態２に係る接地用バスバー３８の制御基板１４と当接する当接面Ｑ１が見える方向から見た斜視図である。図２９は、実施の形態２に係る接地用バスバー３８の当接面Ｑ１を正面にした正面図である。

接地用バスバー３８はＬ字形状をしている。接地用バスバー３８の制御基板１４と当接する面には、バスバーホルダ６１の第一の突起部６１１を挿通する第二の貫通孔３８１と第二の突起部６１２を挿通する第四の貫通孔３８２とねじを挿通する第六の貫通孔３８３が設けられている。電磁シールド３７と当接する面には、ねじ６０ａを挿通し、六角ナット３９とねじ締めするための第八の貫通孔３８４が設けられている。

第二の貫通孔３８１は第一の突起部６１１の第二のリブ６１１ｂの圧入に対応した直径を持つ円形部３８１ａと、第二のリブを避けるために設けた複数の切り欠き部３８１ｂを有している。また第四の貫通孔３８２は切り欠き穴となっている。また第六の貫通孔３８３はねじとの導通を避けるために、バスバーホルダ６１のねじ締め用の第七の貫通孔６１３より直径を大きく設定している。なお実施の形態２で、接地用バスバー３８の第四の貫通孔３８２を切り欠き孔形状にしているが、円形の孔形状でもよい。

図３０は、実施の形態２に係るバスバーホルダ６１と接地用バスバー３８を組み付けた状態であるバスバーユニット６２の斜視図である。図３０は、バスバーユニット６２の制御基板と当接する当接面Ｑ１が見える方向から見た斜視図である。図３１は、当接面Ｑ１を正面にした、実施の形態２に係るバスバーユニット６２の正面図である。

第一の突起部６１１を第二の貫通孔３８１に圧入する際、弾性変形する第二のリブ６１１ｂの一部が削れて、削れた部分がバスバーホルダ６１の当接面に残る場合がある。第二のリブ６１１ｂの削れた部分がバスバーホルダ６１の接地用バスバー３８との当接面Ｐに付着していると、削れたリブの一部によって接地用バスバー３８がバスバーホルダ６１に対し浮き上がることとなる。それを防止するため、外周が円形の第一の凹部６１５がバスバーホルダ６１に設けられている。削れたリブの一部は第一の凹部６１５内に収まり、接地用バスバー３８の浮きを抑制できる。

また第二の突起部６１２の根本には樹脂の成型の制約からＲ部ができてしまう。このため、接地用バスバー３８が当接面で浮き上がる場合がある。それを防止するため、第二の突起部６１２周辺にも第二の凹部６１６を設けている。第二の突起部では接地用バスバー３８をバスバーホルダ６１に圧入しないため、凹部の一部は内壁に囲まれていなくてもよい。

図３２は、実施の形態２に係る制御基板１４の第一の斜視図である。図３２は、制御基板１４の接地用バスバーと当接する当接面Ｑ２が見える方向から見た斜視図である。制御基板１４には銅箔で形成された接地パターン１４２と第一の突起部に対応した第一の貫通孔１４３、第二の突起部に対応した第三の貫通孔１４４、ねじ挿通用の第五の貫通孔１４５が設けられている。

図３３は、実施の形態２に係る制御基板１４にバスバーホルダ６１を組み付けた状態で、ヒートシンク側から見た制御基板１４の第二の斜視図である。実施の形態１と同様に第一の貫通孔１４３での圧入において第一のリブ６１１ｃが制御基板１４の第一の貫通孔１４３の内周部に接触する。第一のリブ６１１ｃを第一の貫通孔１４３に圧入する際、弾性変形する第一のリブ６１１ｃの一部が削れて制御基板１４の接地用バスバー３８側にリブの削れた部分が残留する場合がある。制御基板１４の接地用バスバー３８と当接する当接面Ｑ２にリブの削れた部分が付着すると、リブの削れた部分によって接地用バスバー３８が制御基板１４に対し浮き上がることとなる。その場合は制御基板１４の接地パターン１４２と接地用バスバー３８の導通も阻害される。それを防止するため、接地用バスバー３８の第二の貫通孔３８１に設けた切り欠き部３８１ｂは第二のリブ６１１ｂを避ける形状になっており、リブの削れた部分は切り欠き部３８１ｂおよびバスバーホルダ６１の第一の凹部６１５に収まるようになっており、接地用バスバー３８の浮きを防止できる。

図示しないがヒートシンク３４の受け部３４３には、第一の突起部６１１を避けるための退避穴３４３ａ、第二の突起部６１２を避けるための退避穴３４３ｂ、ねじ締め穴３４３ｃが設けられている。第一の突起部６１１は退避穴３４３ａに、第二の突起部６１２は退避穴３４３ｂに収まるように組み付けられる。

実施の形態２に記載された回転電機装置１００においては、実施の形態１について説明した効果が、同様に達成できる。さらに、実施の形態２ではバスバーホルダ６１の第一の突起部６１１、ねじ締め用の第七の貫通孔６１３、第二の突起部６１２を回転電機２の回転軸２１の回転方向に並べて設けたので、バスバーユニット６２の回転電機２の回転軸２１の軸方向の寸法を小さくすることができる。これによって、回転電機装置の１００のさらなる小型化に寄与することができる。

３．実施の形態３
図３４は、実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置１５０の構成図である。回転電機装置１００を車両に搭載される電動パワーステアリング装置１５０に適用した例について説明する。

図３４は、ラック式の電動パワーステアリング装置１５０の例である。運転者がハンドル１５１によって、車両のステアリング機構に操舵トルクを発生させると、トルクセンサ１５２は、その操舵トルクを検出して回転電機装置１００に出力する。また速度センサ１５３は車両の走行速度を検出して回転電機装置１００に出力する。回転電機装置１００は、トルクセンサ１５２および速度センサ１５３からの入力に基づいて操舵トルクを補助する補助トルクを発生し車両の前輪１５４のステアリング機構に供給する。トルクセンサ１５２および速度センサ１５３は、図１におけるセンサ類８の一部である。回転電機装置１００は、トルクセンサ１５２および速度センサ１５３以外の入力に基づいて補助トルクを発生してもよい。

電動パワーステアリング装置１５０に適用する回転電機装置１００を小型化することで、車両への搭載性が向上する。また、回転電機装置１００を小型化することで、電動パワーステアリング装置１５０の小型化にもつながり、電動パワーステアリング装置１５０の軽量化にも貢献し、車両の燃費改善にもつながる。回転電機装置１００をコスト削減することで、電動パワーステアリング装置１５０全体のコスト削減にもつながる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 制御ユニット、２ 回転電機、１４ 制御基板、１４２ 接地パターン、１４３ 第一の貫通孔、１４４ 第三の貫通孔、１４５ 第五の貫通孔、１７ フィルタ部、２１ 回転軸、３４ ヒートシンク、３７ 電磁シールド、３８ 接地用バスバー、６０ｂ ねじ、６１ バスバーホルダ、６２ バスバーユニット、１００ 回転電機装置、１５０ 電動パワーステアリング装置、３８１ 第二の貫通孔、３８１ａ 円形部、３８１ｂ 切り欠き部、３８２ 第四の貫通孔、３８３ 第六の貫通孔、６１１ 第一の突起部、６１１ａ 柱状部、６１１ｂ 第二のリブ、６１１ｃ 第一のリブ、６１２ 第二の突起部、６１３ 第七の貫通孔

Claims (18)

1. 回転軸を有する回転電機、
   前記回転電機に対して前記回転軸の軸方向の一方側に配置され、第一の貫通孔を有する配線基板、
   一方の面が前記配線基板の一面に接して設けられ、第二の貫通孔を有するバスバー、
   および、前記バスバーの他方の面に接して設けられ、第一の貫通孔と第二の貫通孔を貫通する突起部を有するバスバーホルダ、を備えた回転電機装置において、
   前記突起部は、柱状部と、前記柱状部の外周面に前記柱状部の中心軸に平行にかつ周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の第一のリブと、前記柱状部の外周面に前記柱状部の中心軸に平行にかつ周方向に互いに間隔をあけて設けられた複数の第二のリブとを有し、
   前記第一のリブは前記配線基板の前記第一の貫通孔の内周面に接触し、前記第二のリブは前記バスバーの前記第二の貫通孔の内周面に接触することを特徴とした回転電機装置。
2. 前記第二のリブは前記柱状部の付け根から前記柱状部の先端に向かって前記第一のリブと異なる長さで設けられた請求項１に記載の回転電機装置。
3. 前記第二のリブは前記柱状部の外周面から径方向に前記第一のリブと異なる外径で突出する請求項１または２に記載の回転電機装置。
4. 前記突起部は、三つ以上の前記第一のリブと、三つ以上の前記第二のリブを有する請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機装置。
5. 前記突起部は、前記柱状部の外周面に周方向に等間隔に設けられた第一のリブと、前記柱状部の外周面に周方向に等間隔に設けられた第二のリブを有する請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機装置。
6. 前記バスバーは、前記第二のリブと内周面で接触する円形部と、前記第一のリブを避ける切り欠き部が設けられた前記第二の貫通孔を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機装置。
7. 前記配線基板は第三の貫通孔を有し、
   前記バスバーは第四の貫通孔を有し、
   前記バスバーホルダは、前記第三の貫通孔と前記第四の貫通孔を貫通する第二の突起部を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の回転電機装置。
8. 前記回転軸の軸方向に平行な取り付け面が設けられたヒートシンクを備え、
   前記配線基板は一方の面が前記バスバーに接して設けられ、他方の面が前記ヒートシンクの前記取り付け面に接して設けられ、第五の貫通孔を有し、
   前記バスバーは第六の貫通孔を有し、
   前記バスバーホルダは第七の貫通孔を有し、前記ヒートシンクに前記第五から前記第七の貫通孔を介してねじ止めされた請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機装置。
9. 前記回転軸の軸方向の一方側に配置され、前記回転電機を制御する制御ユニットと、
   前記制御ユニットを包囲する電磁シールドと、を備え、
   前記配線基板は前記制御ユニットに組み込まれ、
   前記バスバーは、前記電磁シールドに接する面を有する請求項１から８のいずれか一項に記載の回転電機装置。
10. 前記配線基板は、前記バスバーと接する面に配線パターンを有し、
    前記電磁シールドは前記バスバーを介して前記配線基板の前記配線パターンと電気的に接続された請求項９に記載の回転電機装置。
11. 前記バスバーはＬ字型形状を有し、Ｌ字型の一面で前記配線基板と接し、前記一面に垂直な面で前記電磁シールドに接する請求項９または１０に記載の回転電機装置。
12. 前記配線基板は外部接続端子が設けられた突出部を有し、
    前記電磁シールドは、前記配線基板の突出部が貫通する開口部を有する請求項９から１１のいずれか一項に記載の回転電機装置。
13. 前記回転軸の軸方向に平行な取り付け面が設けられたヒートシンクを備え、
    前記配線基板は一方の面が前記バスバーに接して設けられ、他方の面が前記ヒートシンクの前記取り付け面に接して設けられ、前記第一の貫通孔と前記第三の貫通孔の間に第五の貫通孔を有し、
    前記バスバーは、前記第二の貫通孔と前記第四の貫通孔の間に第六の貫通孔を有し、
    前記バスバーホルダは前記突起部と前記第二の突起部の間に第七の貫通孔を有し、前記ヒートシンクに前記第五から前記第七の貫通孔を介してねじ止めされた請求項７に記載の回転電機装置。
14. 前記バスバーホルダの前記突起部と前記第七の貫通孔と前記第二の突起部は、前記回転軸の回転方向に一列に配置された請求項１３に記載の回転電機装置。
15. 前記バスバーホルダの前記第二の突起部は断面がひし形形状である請求項７、１３または１４のいずれか一項に記載の回転電機装置。
16. 前記バスバーの第四の貫通孔は切り欠き形状である請求項７、１３、１４または１５のいずれか一項に記載の回転電機装置。
17. 前記バスバーの第四の貫通孔は円形である請求項７、１３、１４または１５のいずれか一項に記載の回転電機装置。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の回転電機装置を備えた電動パワーステアリング装置。

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