本发明涉及一种电动驱动装置及电动动力转向装置，特别涉及一种内置有电子控制装置的电动驱动装置及电动动力转向装置。
背景技术：
在通常的工业机械领域中，一直进行的都是利用电动马达来驱动机械系统控制元件，但是最近开始采用如下的所谓的机电一体型的电动驱动装置，即，将由控制电动马达的转速和转矩的半导体元件等构成的电子控制部一体地组装于电动马达。
作为机电一体型的电动驱动装置的例子，例如在汽车的电动动力转向装置中，构成为检测因驾驶者操作方向盘而转动的转向轴的转动方向和转矩，并基于该检测值以向与转向轴的转动方向相同的方向转动的方式驱动电动马达，产生转向助力转矩。为了控制该电动马达，将电子控制部(ecu：electroniccontrolunit(电子控制单元))设置于动力转向装置。
作为现有的电动动力转向装置，例如，已知日本特开-134598号公报(专利文献1)所记载的电动动力转向装置。在专利文献1中，记载了由电动马达部和电子控制部构成的电动动力转向装置。并且，电动马达部的电动马达收纳在具有由铝合金等制成的筒部的马达外壳中，安装有电子控制部的电子器件的基板安装在散热器上，所述散热器配置于马达外壳的在轴向上与输出轴相反的一侧，作为ecu外壳而起作用。
安装于散热器的基板具备电源电路部、电力转换电路部以及控制电路部，电力转换电路部具有驱动控制电动马达的mosfet或igbt等那样的功率开关元件，控制电路部控制功率开关元件，功率开关元件的输出端子与电动马达的输入端子经由总线而电连接。
并且，经由由合成树脂制作的连接器壳体从电源向安装于散热器的电子控制部供给电力，另外，从检测传感器类向该电子控制部供给运转状态等检测信号。连接器壳体作为盖体而起作用，以密封地封闭散热器的方式进行固定，另外，连接器壳体利用固定螺钉固定于散热器的外周表面。
注意，除此以外，作为将电子控制装置一体化的电动驱动装置，还已知电动制动器、各种液压控制用的电动液压控制器等，但在以下说明中，将以电动动力转向装置为代表进行说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开-134598号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
在专利文献1这种结构的电动动力转向装置中，马达外壳和散热器及连接器壳体是利用在突出地形成于外周侧的固定部穿过的固定螺钉紧固在一起的结构。
并且，在马达外壳与散热器之间、或者在散热器与连接器壳体之间，为了液密而使用o形环等密封部件。而且，在马达外壳与散热器之间、或者散热器与连接器壳体的固定是利用固定螺钉而固定的。注意，在不使用散热器的情况下，采用在马达外壳与连接器壳体之间夹装o形环并利用固定螺钉进行固定的结构。
但是，在汽车中，经常有在盐害严重的地域使用的情况，在只用o形环的液密密封结构的情况下，配置有o形环的区域实质上形成嵌合间隙。因此，盐水进入该嵌合间隙，腐蚀o形环收纳部，最坏的情况是引起液密不良而导致盐水浸入内部从而损害电气可靠性。
而且，如果在马达外壳、散热器及连接器壳体的外周设置固定部及固定螺钉，则有可能因固定螺钉的腐蚀而降低固定强度从而损害机械可靠性，并且还会产生外观形状变大、重量增加这样的技术问题。
因此，要求解决这些技术问题的电动驱动装置及电动动力转向装置。
而且，虽然是次要问题，但是在专利文献1这种结构的电动动力转向装置中的，特别是用于向外部散发电源电路部、电力转换电路部的热量的散热器部件被配置在马达外壳与ecu外壳之间。因此，轴向的长度有与散热器部件相应地多余地延长的倾向。另外，构成电源电路部、电力转换电路部的电气器件的发热量变大，在小型化的情况下，需要有效地将该热量向外部散发。因此，还要求尽可能地缩短轴向的长度，并且将电源电路部、电力转换电路部的热量有效地向外部散发。
本发明的主要目的在于，提供一种提高机械及电气可靠性并且减小外观形状而降低重量的新式的电动驱动装置及电动动力转向装置。
用于解决技术问题的手段
本发明的特征在于，具备：马达外壳侧环状卡合部，其形成在金属制的马达外壳的与电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部，其形成在对控制电动马达的电子控制部进行覆盖的金属罩的开口端，并且与马达外壳侧环状卡合部卡合；在将金属罩侧环状卡合部卡合于马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定金属罩侧环状卡合部和环状卡合部，从而形成固定区域部，在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
发明效果
根据本发明，因为在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部，所以能够抑制盐水等浸入固定区域部从而提高机械和电气可靠性。另外，因为不使用固定螺钉，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。
附图说明
图1是作为应用本发明的一例的转向装置的整体立体图。
图2表示本发明的实施方式的电动动力转向装置的整体形状，是利用粘接带进行固定前的整体立体图。
图3是图2所示的电动动力转向装置的分解立体图。
图4是图3所示的马达外壳的立体图。
图5是沿轴向剖切图4所示的马达外壳而得的剖面图。
图6是表示向图4所示的马达外壳载置、固定电力转换电路部的状态的立体图。
图7是表示向图6所示的马达外壳载置、固定电源电路部的状态的立体图。
图8是表示向图7所示的马达外壳载置、固定控制电路部的状态的立体图。
图9是表示向图8所示的马达外壳载置、固定连接器端子组装体的状态的立体图。
图10是本发明的第一实施方式的进行了铆接固定后的电动动力转向装置的主视图。
图11表示图10所示的电动动力转向装置的截面，而且是进行了铆接固定后的剖面图。
图12是表示在马达外壳与金属罩的卡合部附近进行了铆接固定后的轴向截面的局部放大剖面图。
图13是图12的p部的放大剖面图。
图14是从图12的连接器端子组装体侧观察的俯视图。
图15是本发明的第二实施方式的进行了铆接固定后的放大截面立体图。
图16是图5的进行了铆接固定后的放大剖面图。
图17是本发明的第三实施方式的进行了热装固定后的放大截面立体图。
具体实施方式
以下，利用附图，对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明不限于以下的实施方式，在本发明的技术概念中，也将各种变形例、应用例包含于其范围内。
在说明本发明的实施方式前，利用图1，简单地对作为应用本发明的一例的转向装置的结构进行说明。
首先，对用于使汽车的前轮转向的转向装置进行说明。转向装置1如图1所示地构成。在连结于未图示的方向盘的转向轴2的下端设置有未图示的小齿轮，该小齿轮与沿车体左右方向伸长的未图示的齿条啮合。在该齿条的两端连结有用于将前轮向左右方向转向的横拉杆3，齿条被齿条外壳4覆盖。并且，在齿条外壳4与横拉杆3之间设置有橡胶保护罩5。
为了辅助对方向盘进行转动操作时的转矩，设置有电动动力转向装置6。即，设置有检测转向轴2的转动方向和转矩的转矩传感器7，设置有基于转矩传感器7的检测值经由齿轮10向齿条施加转向辅助力的电动马达部8和对配置于电动马达部8的电动马达进行控制的电子控制部(ecu)9。电动动力转向装置6的电动马达部8的输出轴侧的外周部的三个部位经由未图示的螺钉连接于齿轮10，在与电动马达部8的输出轴相反的一侧设置有电子控制部9。
在电动动力转向装置6中，如果通过操作方向盘而将转向轴2向任一方向转动操作，则转矩传感器7检测该转向轴2的转动方向和转矩，基于该检测值，控制电路部运算电动马达的驱动操作量。基于该运算出的驱动操作量，利用电力转换电路部的功率开关元件来驱动电动马达，电动马达的输出轴以向与操作方向相同的方向驱动转向轴1的方式转动。输出轴的转动从未图示的小齿轮经由齿轮10传递到未图示的齿条，操控汽车。因为这些结构、作用已经众所周知，所以省略进一步的说明。
如上所述，在专利文献1所述的结构的电动动力转向装置中，经常有在盐害严重的地域使用的情况，在只用o形环的液密密封构造的情况下，配置有o形环的区域实质上形成有嵌合间隙。因此，盐水进入该嵌合间隙，腐蚀o形环收纳部，最坏的情况是可能引起液密不良而导致盐水浸入内部从而损害电气可靠性。
而且，如果在马达外壳、散热器及连接器壳体的外周设置固定部及固定螺钉，则有可能因固定螺钉的腐蚀而降低固定强度从而损害机械可靠性，并且还会产生外观形状变大、重量增加这样的技术问题。
从该背景出发，在本发明中提出下述结构的电动动力转向装置。
实施例1
在本实施方式中，具备：马达外壳侧环状卡合部，其形成在金属制的马达外壳的与电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部，其形成在对控制电动马达的电子控制部进行覆盖的金属罩的开口端，并且与马达外壳侧环状卡合部卡合；在将金属罩侧环状卡合部卡合于马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定金属罩和马达外壳，从而形成固定区域部，在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
据此，因为在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部，所以能够抑制盐水等浸入固定区域部从而提高机械和电气可靠性。另外，因为不使用固定螺钉，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。另外，在使用o形环的情况下，需要形成收纳o形环的收纳槽，但是在本实施方式的情况下，因为不使用o形环，所以不需要加工o形环的收纳槽等，能够抑制制造成本的高涨。
以下，利用图2至图14，对本发明的第一实施方式的电动动力转向装置的具体结构进行详细说明。
图2是表示本实施方式的电动动力转向装置的整体结构的图，图3是分解图2所示的电动动力转向装置的构成部件并从斜方向观察的图，图4至图9是按照各构成部件的组装顺序安装各构成部件的状态的图。
另外，图10是表示进行了铆接固定后的电动动力转向装置的整体的图，图11表示电动动力转向装置的截面，而且是表示进行了铆接固定后的截面的图，图12是表示马达外壳与金属罩的接合部附近的轴向截面的图，图13是表示铆接固定部的放大截面的图，图14是从连接器侧观察的金属罩的图。因此，在以下说明中，适当引用各图进行说明。
如图2所示，构成电动动力转向装置的电动马达部8由马达外壳11及收纳于马达外壳11的未图示的电动马达构成，马达外壳11具有由铝或铝合金等铝系金属制作的筒部，电子控制部9由金属罩12及收纳于金属罩12的未图示的电子控制组装体构成，金属罩12配置在马达外壳11的轴向的与输出轴相反的一侧，由铝或铝合金等铝系金属、或铁系金属制作。
马达外壳11和金属罩12在形成于其对置端面的外周方向的固定区域部fr，通过后述的“铆接固定”固定为一体。收纳于金属罩12的内部的电子控制组装体由电源电路部、电力转换电路、控制电路部构成，电源电路部生成必要的电源，电力转换电路具有由驱动控制电动马达部8的电动马达的mosfet或igbt等构成的功率开关元件，控制电路部控制该功率开关元件，功率开关元件的输出端子与电动马达的线圈输入端子经由总线电连接。
在金属罩12的与马达外壳11相反的一侧的端面，连接器端子组装体13从形成于金属罩12的孔部露出。另外，连接器端子组装体13利用固定螺钉固定在形成于马达外壳11的固定部。连接器端子组装体13具备电力供给用的连接器端子形成部13a、检测传感器用的连接器端子形成部13b、将控制状态发送到外部设备的控制状态送出用的连接器端子形成部13c。
并且，从电源经由由合成树脂制作的电力供给用的连接器端子形成部13a向收纳于金属罩12的电子控制组装体供给电力，另外，从检测传感器类经由检测传感器用的连接器形成端子部13b向收纳于金属罩12的电子控制组装体供给运转状态等的检测信号，经由控制状态送出用的连接器端子形成部13c向收纳于金属罩12的电子控制组装体发送当前的电动动力转向装置的控制状态信号。
图3表示电动动力转向装置6的分解立体图。在马达外壳11的内部嵌合有圆环状的铁制的侧轭(未图示)，在该侧轭内收纳有电动马达(未图示)。电动马达的输出部14经由齿轮向齿条施加转向辅助力。注意，因为电动马达的具体构造已经众所周知，所以在此省略说明。
马达外壳11由铝合金制作，作为将由电动马达产生的热量、由后述的电源电路部、电力转换电路部产生的热量向外部大气散发的散热器部件而起作用。利用电动马达和马达外壳11构成电动马达部8。
在与电动马达部8的输出部14相反的一侧的马达外壳11的端面部15安装有电子控制部ec。电子控制部ec由电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18、连接器端子组装体13构成。马达外壳11的端面部15与马达外壳11形成为一体，但是除此以外，也可以仅将端面部15分体形成，并通过螺钉或焊接将其与马达外壳11一体化。
在此，电力转换电路部16、电力转换电路部17、控制电路部18构成冗余系统，构成主电子控制部和副电子控制部的双重系统。并且，通常利用主电子控制部对电动马达进行控制、驱动，但是如果主电子控制部发生异常、故障，则切换为副电子控制部来控制、驱动电动马达。
因此，如后所述，通常将来自主电子控制部的热量传递到马达外壳11，如果主电子控制部产生异常、故障，则主电子控制部停止而副电子控制部工作，向马达外壳11传递来自副电子控制部的热量。
但是，虽然在本实施方式中没有采用，但也可以使主电子控制部和副电子控制部都作为正式的电子控制部起作用，如果一个电子控制部产生异常、故障，则利用另一个电子控制部以一半的能力来控制、驱动电动马达。在该情况下，虽然电动马达的能力减半，但是确保所谓的“跛行功能”。因此，在通常的情况下，将主电子控制部和副电子控制部的热量传递到马达外壳11。
电子控制部ec由控制电路部18、电源电路部17、电力转换电路部16、连接器端子组装体13构成，朝向离开端面部15侧的方向依次配置有电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18、连接器端子组装体13。控制电路部18生成对电力转换电路部16的开关元件进行驱动的控制信号，由微型电子计算机、周边电路等构成。电源电路部17生成对控制电路部18进行驱动的电源以及电力转换电路部16的电源，由电容器、线圈、开关元件等构成。电力转换电路部16对流入电动马达的线圈中的电力进行调整，由构成三相的上下桥臂的开关元件等构成。
在电子控制部ec中发热量多的主要是电力转换电路部16、电源电路部17，电力转换电路部16、电源电路部17的热量从由铝合金构成的马达外壳11散热。关于详细结构，将在后面利用图4至图9进行说明。
在控制电路部18与金属罩12之间设置有由合成树脂构成的连接器端子组装体13，该连接器端子组装体13与车辆电池(电源)、外部的未图示的其他控制装置连接。当然，该连接器端子组装体13与电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18连接。
金属罩12具备收纳电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18并对它们进行液密性密封的功能，在本实施方式中，通过铆接固定将金属罩12固定于马达外壳11。
该马达外壳11和金属罩12的铆接固定的详细情况将在后面进行说明，其主要特征在于，形成有马达外壳侧环状卡合部和金属罩侧环状卡合部，金属罩侧环状卡合部形成于金属罩12的开口端且卡合于马达外壳侧环状卡合部，在将金属罩侧环状卡合部卡合于马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过对金属罩侧环状卡合部与环状卡合部进行铆接固定(不使用固定螺钉的固定手段)，从而形成固定区域部，并且在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
据此，因为在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部，所以能够抑制盐水等浸入固定区域部而提高机械和电气可靠性。另外，因为不使用固定螺钉，所以能够减小外观形状，而且能够减小重量。
接着，基于图4至图9对各构成部件的结构和组装方法进行说明。首先，
图4表示马达外壳11的外观，图5表示其轴向截面。
在图4、图5中，马达外壳11形成为筒状的形态，由侧周面部11a、封闭侧周面部11a的一端的端面部15和封闭侧周面部11a的另一端的端面部19构成。在本实施方式中，马达外壳11是有底圆筒状，侧周面部11a和端面部15形成为一体。另外，端面部19具备盖的功能，在将电动马达收纳于侧周面部11a后封闭侧周面部11a的另一端。
另外，在端面部15的端面周面上，形成有向径向内侧缩径的环状的台阶部(＝马达外壳侧环状卡合部)35，图9所示的金属罩12的开口端(＝金属罩侧环状卡合部)37卡合于该台阶部35。台阶部35与金属罩12的开口端37之间的固定方式是被称为所谓的“铆接固定”的固定方式。关于固定方式，详见后述。
如图5所示，在马达外壳11的侧周面部11a的内部，嵌合有向铁心上缠绕线圈20而成的定子21，在该定子21的内部，以能够旋转的方式收纳有埋设了永磁铁的转子22。在转子22上固定有旋转轴23，该旋转轴23的一端为输出部14，该旋转轴23的另一端为用于检测旋转轴23的旋转相位和转速的旋转检测部24。在旋转检测部24设置有永磁铁，其在设置于端面部15的贯通孔25中贯通而向外部突出。并且，利用由未图示的gmr元件等构成的感磁部来检测旋转轴23的旋转相位和转速。
返回图4，在位于与旋转轴23的输出部14相反的一侧的端面部15的面上形成有电力转换电路部16(参照图3)、电源电路部17(参照图3)的散热部15a、15b。在端面部15的四角一体地直立有基板/连接器固定凸部26，在内部形成有螺钉孔。基板/连接器固定凸部26是为了固定后述的控制电路部18的基板及连接器端子组装体13而设置的。另外，在从后述的电力转换用散热区域15a直立的基板固定凸部26，形成有在轴向上与后述的电源用散热区域15b相同高度的基板支承部27。该基板支承部27用于载置、固定后述的电源电路部17的环氧玻璃基板31。
形成端面部15且与旋转轴23正交的径向平面区域被两分。一个形成安装由mosfet等开关元件构成的电力转换电路部16的电力转换用散热区域15a，另一个形成安装电源电路部17的电源用散热区域15b。在本实施方式中，电力转换用散热区域15a形成为面积比电源用散热区域15b大。这是因为，由于如上所述地采用了双重系统，所以要确保电力转换电路部16的设置面积。
并且，电力转换用散热区域15a和电源用散热区域15b沿着轴向(旋转轴23延伸的方向)具有高度不同的阶梯差。也就是说，在沿电动马达的旋转轴23的方向观察时，电源用散热区域15b形成为沿离开电力转换用散热区域15a的方向具有阶梯差。该阶梯差被设定为以下长度：在设置电力转换电路部16后设置电源电路部17的情况下，电力转换电路部16与电源电路部17不彼此干涉。
在电力转换用散热区域15a形成有三个细长矩形的突状散热部28。该突状散热部28设置有后述的双重系统的电力转换电路部16。另外，在沿电动马达的旋转轴23的方向观察时，突状散热部28沿离开电动马达的方向突出地延伸。
另外，电源用散热区域15b是平面状的，设置有后述的电源电路部17。因此，突状散热部28作为将由电力转换电路部16产生的热量向端面部15传导的散热部而起作用，电源用散热区域15b作为将由电源电路部17产生的热量向端面部15传导的散热部而起作用。
注意，能够省略突状散热部28，在该情况下，电力转换用散热区域15a作为将由电力转换电路部16产生的热量向端面部15传导的散热部而起作用。但是，在本实施方式中，通过摩擦搅拌接合将电力转换电路部16的金属基板焊接在突状散热部28而谋求牢固的固定。
这样，在本实施方式的马达外壳11的端面部15，能够省略散热器部件而缩短轴向的长度。另外，因为马达外壳11具有足够的热容量，所以能够将电源电路部17、电力转换电路部16的热量有效地向外部散热。
接着，图6表示将电力转换电路部16设置于突条散热部28(参照图4)的状态。如图6所示，在形成于电力转换用散热区域15a的突状散热部28(参照图4)的上部，设置有由双重系统构成的电力转换电路部16。构成电力转换电路部16的开关元件载置于金属基板(在此，使用铝系金属)，构成为容易散热。并且，金属基板通过摩擦搅拌接合焊接于突状散热部28。
因此，金属基板牢固地固定于突状散热部28(参照图4)，另外，能够将由开关元件产生的热量高效地传导到突状散热部28(参照图4)。传递到突状散热部28(参照图4)的热量扩散到电力转换用散热区域15a，进而传导到马达外壳11的侧周面部11a而向外部散热。
在此，如上所述，因为电力转换电路部16的轴向高度低于电源用散热区域15b的高度，所以不会与后述的电源电路部17干涉。
这样，在形成于电力转换用散热区域15a的突状散热部28的上部设置有电力转换电路部16。因此，能够将由电力转换电路部16的开关元件产生的热量高效地传导到突状散热部28。而且，传递到突状散热部28的热量扩散到电力转换用散热区域15a，并传导到马达外壳11的侧周面部11a而向外部散热。
接着，图7表示从电力转换电路部16之上设置电源电路部17的状态。如图7所示，在电源用散热区域15b的上部设置有电源电路部17。
构成电源电路部17的电容器29和线圈30等载置于环氧玻璃基板31。电源电路部17也采用双重系统，由图可知，分别对称地形成由电容器29和线圈30等构成的电源电路。注意，在环氧玻璃基板31上载置有电力转换电路16的开关元件以外的电容器等电气元件。
该环氧玻璃基板31的靠电源用散热区域15b(参照图6)侧的面以与电源用散热区域15b接触的方式固定于端面部15。固定方法是，如图7所示，利用未图示的固定螺钉，固定在设置于基板固定凸部26的基板支承部27的螺钉孔中。另外，还利用未图示的固定螺钉，固定在设置于电源用散热区域15b(参照图6)的螺钉孔中。
注意，因为电源电路部17由环氧玻璃基板31形成，所以能够进行两面安装。并且，在环氧玻璃基板31的靠电源用散热区域15b(参照图6)侧的面，安装有由未图示的gmr元件及其检测电路等构成的旋转相位/转速检测部，所述旋转相位/转速检测部与设置于旋转轴23(参照图5)的旋转检测部24(参照图5)协作，检测旋转的旋转相位和转速。
这样，因为环氧玻璃基板31以与电源用散热区域15b(参照图6)接触的方式进行固定，所以能够将由电源电路部17产生的热量高效地传导到电源用散热区域15b(参照图6)。传递到电源用散热区域15b(参照图6)的热量扩散传导到马达外壳11的侧周面部11a而向外部散热。在此，在环氧玻璃基板31与电源用散热区域15b(参照图6)之间，通过夹设传热性好的粘接剂、散热脂、散热板中的任一者，能够进一步提高传热性能。
这样，在电源用散热区域15b的上部设置有电源电路部17。载置有电源电路部17的电路元件的环氧玻璃基板31的靠电源用散热区域15b侧的面以与电源用散热区域15b接触的方式固定于端面部15。因此，能够将由电源电路部17产生的热量高效地传导到电源用散热区域15b。传递到电源用散热区域15b的热量扩散传导到马达外壳11的侧周面部11a而向外部散热。
接着，图8表示从电源电路部17之上设置控制电路部18的状态。如图8所示，在电源电路部17的上部设置有控制电路部18。构成控制电路部18的微型电子计算机32和周边电路33载置于环氧玻璃基板34。控制电路部18也采用双重系统，如图所示，分别对称地形成由微型电子计算机32和周边电路33的控制电路。注意，微型电子计算机32和周边电路33也可以设置于环氧玻璃基板34的靠电源电路17侧的面。
如图8所示，该环氧玻璃基板34以被连接器端子组装体13夹持的方式，利用未图示的固定螺钉固定在设置于基板固定凸部26(参照图7)的顶部的螺钉孔中，电源电路部17(参照图7)的环氧玻璃基板31与控制电路部18的环氧玻璃基板34之间成为配置图7所示的电源电路部17的电容器29和线圈30等的空间。
接着，图9表示从控制电路部18之上设置连接器端子组装体13的状态。如图9所示，在控制源电路部18的上部设置有连接器端子组装体13。并且，连接器端子组装体13以夹持控制电路部18的方式，利用固定螺钉36固定在设置于基板固定凸部26的顶部的螺钉孔中。在该状态下，如图3所示，连接器端子组装体13与电力转换电路部16、电源电路部17、控制电路部18连接。
而且，之后，金属罩12的开口端37卡合于马达外壳11的台阶部35，在沿外周方向设置的固定区域部fr通过铆接固定进行固定。如上所述，形成于端面部15的端周面的作为马达外壳侧环状卡合部的环状的台阶部35和作为金属罩侧环状卡合部的金属罩12的开口端37虽然以被称为“印笼卡合”或“印笼嵌合”的方式卡合，但是作为马达外壳侧环状卡合部的台阶部35与作为金属罩侧环状卡合部的开口端37也可以具有一些间隙。接着，利用图10至图14，对铆接固定的固定区域部fr进行说明。
图10表示通过铆接固定将马达外壳11与金属罩12固定的状态的电动动力转向装置6的外观，图11表示图10的轴向截面。
在金属罩12的环状的固定区域部fr形成有多个铆接固定部38。在从形成于马达外壳11的端面部15的环状的台阶部35朝向连接器端子组装体13侧沿轴向延伸的固定壁39上，形成有由铆接槽或铆接孔等构成的铆接凹部40，通过利用压入工具将金属罩12的壁面压入于该铆接凹部40而塑性变形以铆接，从而形成该铆接固定部38。
另外，在由金属罩12的开口端37和从环状的台阶部35到固定壁39的壁面形成的空间g(参照图13)，以不留间隙的方式填充有液密用的液状密封剂41。因此，因为在固定区域部fr与金属罩12的开口端37之间形成有液密用的密封区域部sr，所以可利用密封区域部sr阻止盐水等浸入。因此，因为盐水等不会浸入固定区域部fr的铆接固定部38，所以可抑制铆接固定部38腐蚀，能够提高机械可靠性。而且，因为可抑制盐水等浸入电子控制部9，所以能够同时提高电气可靠性。
接着，利用图12至图14，对图11所示的铆接固定部38的更详细的结构进行说明。
在图12、图13中，在形成于马达外壳11的侧周面部11a的外周端的台阶部35，以进行印笼卡合而彼此对置的方式，卡合有金属罩12的开口端37。在该情况下，形成台阶部35的马达外壳11的侧周面部11a的外周形状和金属罩12的开口端37的外周形状成彼此匹配形状。因此，在使两者卡合的状态下，侧周面部11a的外周面和金属罩12的开口端37的外周面形成为被称作“共面”的连续的面。
并且，在从台阶部35朝向连接器端子组装体13侧沿轴向延伸的固定壁39，形成有由铆接槽或铆接孔等构成的铆接凹部40。而且，通过利用压入工具将金属罩12的壁面压入于该铆接凹部40内而塑性变形，从而形成铆接固定部38。铆接凹部40既可以是形成于固定壁39的外周壁面的连续的环状铆接槽，也可以将沿周向具有规定长度的铆接槽或铆接孔散布在所需的部位。
在本实施方式中，形成为在所需的部位(三处)散布具有规定长度的铆接槽，利用压入于该铆接凹部40的金属罩12的壁面，抑制金属罩12相对于马达外壳11向旋转方向移动和沿旋转轴23的轴向移动。
如图14所示，马达外壳11的端面部15的与轴向正交的截面形状大致由圆形部分11r和直线部分11s形成。同样地，金属罩12的开放端37也与该形状匹配地形成。并且，如三个粗的黑箭头所示，在直线部分11s的中央附近和以连结该中央附近与旋转轴23的线段的延长线le为界的对称位置的圆形部分11r，形成有铆接固定部38。
而且，在利用到达金属罩12的开口端37的金属罩12的内周壁面和从环状的台阶部35到固定壁39的壁面遍及整周地形成的空间g，不留间隙地填充有液密用的液状密封剂41。并且，在通过铆接进行固定的情况下，首先进行液状密封剂41的涂覆，之后进行铆接固定。因此，在从作为固定区域部fr的铆接固定部38观察时，在金属罩12的开口端37侧形成有密封区域部sr。
另外，如果液状密封剂41的厚度薄则有时会发生剥离，为了防止该情况，如图13所示，在固定壁39与台阶部35之间形成有朝向内周侧后退的环状槽39g，在将液状密封剂41填充于此后，将金属罩12的壁面压入于铆接凹部40而塑性变形从而进行铆接固定。由此，使液状密封剂41的厚度充足，从而能够抑制液状密封剂41的剥离。
而且，在金属罩12的开口端37与马达外壳11的端面部15的台阶部35的对置面、金属罩12的开口端37的外周面以及马达外壳11的端面部15的台阶部35的外周面上也存在液状密封剂41，由此，进一步提高液密效果。特别是，在形成于金属罩12的开口端37的外周面以及马达外壳11的端面部15的台阶部35的外周面上的液状密封剂41的露出部41a，将由金属罩12的开口端37和马达外壳11的端面部15的台阶部35的对置面构成的入口封闭，所以能够有效地抑制盐水等的浸入。
液密用的液状密封剂41使用具有粘接性的合成树脂，在本实施方式中，使用硅橡胶系的弹性粘接剂。硅橡胶系的弹性粘接剂吸收外在的振动、冲击等应力，具有应力难以集中于粘接界面的性质。因此，虽然在如电动动力转向装置那样地作用有振动、冲击等的装置中，粘接界面有可能剥落而丧失液密功能，但是通过使用硅橡胶系的弹性粘接剂，能够减少丧失液密功能的可能。另外，在本实施方式中，因为利用具有粘接性的液状密封剂41进行密封，所以能够省略以往以来一直使用的液密用的o形环。因此，不需要将收纳o形环的收纳槽形成于固定壁39，能够抑制制造成本的高涨。
该硅系的弹性粘接剂(液状密封剂)41可以是具备粘接功能的液状填料(fipg：formedinplacegasket)，能够使用由常温硬化、加热硬化的材料制作的粘接剂。由此，能够防止盐水从金属罩12的开口端37与马达外壳11的端面部15的卡合部附近侵入内部。
因此，在到达固定区域部fr前，利用密封区域部sr抑制盐水等浸入，因此能够抑制铆接固定部38的腐蚀，能够抑制金属罩12与马达外壳11的固定力的降低来提高机械可靠性，而且，因为盐水等不会浸入电子控制部9，所以还能够提高电气可靠性。
另外，因为不使用固定螺钉，而是通过铆接固定来固定金属罩12和马达外壳11，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。而且，在使用o形环的情况下，需要形成收纳o形环的收纳槽，但是在本实施方式的情况下，因为不使用o形环，所以不需要加工收纳槽等，能够抑制制造成本的高涨。
注意，通过将液状密封剂41设为混入有铝等传导性良好的材料的高散热性的液状密封剂41，能够增大密封区域部sr的粘接面积，同时能够将电力转换用散热区域15a和电源用散热区域15b的热量有效地散发到金属罩12。由此，能够将来自构成电源电路部和电力转换电路部的电气部件的热量高效地向外部散发，能够实现小型化。
在上述实施方式中，作为不使用固定螺钉而固定金属罩11和马达外壳11的固定手段，在三个位置形成了铆接固定部38，但是也可以遍及整周地形成铆接固定部。而且，代替铆接固定，作为不使用固定螺钉的固定方法，能够采用将金属罩12的开口端37压入固定于马达外壳的台阶部35的固定壁39的方法以及通过热装将金属罩12的开口端37固定于马达外壳的台阶部35的固定壁39的方法。
实施例2
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的不同点在于，为第一实施方式所示的铆接固定部38进一步追加了防脱功能。除此以外的结构与第一实施方式相同，所以省略重复的说明。
在图15、图16中，在金属罩12的开口端37，与铆接凹部40的周向长度匹配地形成有至少两个切入部42。这两个切入部42之间的开口端37形成弯折部43，以夹持固定壁39的方式弯折而卡合在铆接凹部40与环状槽39g之间。也就是说，弯折卡合于环状槽39g的壁面。在该情况下，利用压入工具进行一次加工处理而同时形成铆接固定部38和弯折部43。注意，在本实施方式中，形成与铆接凹部40对应的数量的弯折部43。
因此，利用该弯折部43，金属罩12更牢固地固定于马达外壳11。而且，利用该弯折部43，提高金属罩12沿轴向的防脱功能。
注意，在该第二实施方式中，马达外壳11和端面部15分体地形成，并通过固定螺栓或焊接而彼此一体化。但是，与第一实施方式相同，马达外壳11和端面部15也可以一体地形成。
另外，在本实施方式中，在金属罩12的开口端37，与铆接凹部40的周向的长度匹配地利用两个切入部42形成弯折部43，但是不必限于此，也可以与铆接凹部40的形成位置无关地，在金属罩12的开口端37的任意位置形成任意数量。
与第一实施方式相同，本实施方式也能在到达固定区域部fr前，利用密封区域部sr抑制盐水等的浸入，所以可抑制铆接固定部38的腐蚀，能够抑制金属罩12与马达外壳11的固定力的下降而提高机械可靠性，而且因为盐水等不会浸入电子控制部9，所以还能够同时提高电气可靠性。
另外，因为不使用固定螺钉，而是通过铆接固定来固定金属罩12和马达外壳11，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。而且，在使用o形环的情况下，需要形成收纳o形环的收纳槽，但是在本实施方式的情况下，因为不使用o形环，所以不需加工收纳槽等，能够抑制制造成本的高涨。
实施例3
接着，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式的不同点在于，代替第一实施方式所示的铆接固定部38，通过压入或热装来固定金属罩12和马达外壳11。除此以外的结构与第一实施方式相同，所以省略重复的说明。
在图17中，在马达外壳11的台阶部35的外周侧形成有环状的收纳槽44，在其外周侧形成有侧壁45。金属罩12的开口端37通过压入或热装牢固地固定于固定壁39的壁面及收纳槽44的内周侧的壁面。并且，金属罩12的开口端37收纳于收纳槽44，以从外侧包围开口端37的方式将液状密封剂41填充到收纳槽44。
注意，在该第三实施方式中，马达外壳11和端面部15也是分体地形成，并通过固定螺栓或焊接而彼此一体化。但是，与第一实施方式相同，也可以一体地形成马达外壳11和端面部15。
与第一实施方式相同，本实施方式也是在到达固定区域部fr前，利用密封区域部sr抑制盐水等的浸入，所以可抑制铆接固定部38的腐蚀，能够抑制金属罩12和马达外壳11的固定力的降低而提高机械可靠性，而且因为盐水等不会浸入电子控制部9，所以还能够同时提高电气可靠性。
另外，因为不使用固定螺钉，而是通过铆接固定来固定金属罩12和马达外壳11，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。而且，在使用o形环的情况下，需要形成收纳o形环的收纳槽，但是在本实施方式的情况下，因为不使用o形环，所以无需加工收纳槽等，能够抑制制造成本的高涨。
如上所述，根据本发明，具备：马达外壳侧环状卡合部，其形成在金属制的马达外壳的与电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部，其形成在对控制电动马达的电子控制部进行覆盖的金属罩的开口端，并且与马达外壳侧环状卡合部卡合；在将金属罩侧环状卡合部卡合于马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定金属罩侧环状卡合部和环状卡合部，从而形成固定区域部，在固定区域部与金属罩的开口端之间，形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
据此，因为在固定区域部与金属罩的开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部，所以能够抑制盐水等浸入固定区域部从而提高机械和电气可靠性。另外，因为不使用固定螺钉，所以能够减小外观形状，而且能够降低重量。
注意，本发明不限于上述实施例，包含各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，不限定为必须具备所说明的全部结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，还能够在某实施例的结构中追加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。
技术特征：
1.一种电动驱动装置，其特征在于，具备：金属制的马达外壳，其收纳有驱动机械系统控制元件的电动马达；电子控制部，其配置在所述马达外壳的与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的一侧，并且由用于驱动所述电动马达的控制电路部、电源电路部、电力转换电路部构成；金属制的金属罩，其覆盖所述电子控制部；
所述电动驱动装置形成有：马达外壳侧环状卡合部，其形成在所述马达外壳的与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部，其形成于所述金属罩的开口端，并且卡合于所述马达外壳侧环状卡合部；
在将所述金属罩侧环状卡合部卡合于所述马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定所述金属罩侧环状卡合部和所述环状卡合部，从而形成固定区域部，在所述固定区域部与所述金属罩的所述开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
2.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
通过将所述金属罩侧环状卡合部的壁面压入于在所述马达外壳侧环状卡合部形成的铆接凹部并进行铆接，从而形成所述固定区域部。
3.如权利要求2所述的电动驱动装置，其特征在于，
形成于所述马达外壳侧环状卡合部的所述铆接凹部遍及所述马达外壳侧环状卡合部的周面的整周而形成，或者分散地形成在所述马达外壳侧环状卡合部的周面的规定位置。
4.如权利要求2或3所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述密封区域部向在将所述金属罩侧环状卡合部卡合于所述马达外壳侧环状卡合部的状态下形成的空间中填充有所述液状密封剂。
5.如权利要求4所述的电动驱动装置，其特征在于，
在从所述铆接凹部观察时，在所述金属罩的所述开口端的一侧的所述所述马达外壳侧环状卡合部的周面，形成有向内周侧后退的环状槽，并且在所述环状槽中填充有所述液状密封剂。
6.如权利要求5所述的电动驱动装置，其特征在于，
利用形成于所述金属罩的所述开口端的至少两个切入部形成弯折部，所述弯折部弯折而卡合于所述环状槽的壁面。
7.如权利要求6所述的电动驱动装置，其特征在于，
所述铆接凹部分散地形成在所述马达外壳侧环状卡合部的周面的规定位置，形成于所述金属罩的所述开口端的所述弯折部形成在与该铆接凹部对应的位置。
8.如权利要求1所述的电动驱动装置，其特征在于，
通过压入或热装所述马达外壳侧环状卡合部和所述金属罩侧环状卡合部，从而形成所述固定区域部。
9.如权利要求8所述的电动驱动装置，其特征在于，
在所述马达外壳侧环状卡合部形成有收纳所述金属罩的所述开口端的收纳槽，所述金属罩的所述开口端收纳于所述收纳槽，并且以从外侧包围所述开口端的方式将所述液状密封剂填充于所述收纳槽。
10.一种电动动力转向装置，其特征在于，具备：电动马达，其基于来自检测转向轴的转动方向和转矩的转矩传感器的输出而向转向轴施加转向辅助力；铝系金属制的马达外壳，其收纳所述电动马达；电子控制部，其配置在所述马达外壳的与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的一侧，并且由用于驱动所述电动马达的控制电路部、电源电路部、电力转换电路部构成；金属制的金属罩，其覆盖所述电子控制部；
所述电动动力转向装置形成有：马达外壳侧环状卡合部，其形成在所述马达外壳的与所述电动马达的旋转轴的输出部相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部，其形成于所述金属罩的开口端，并且卡合于所述马达外壳侧环状卡合部；
在将所述金属罩侧环状卡合部卡合于所述马达外壳侧环状卡合部的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定所述金属罩侧环状卡合部和所述环状卡合部，从而形成固定区域部，在所述固定区域部与所述金属罩的所述开口端之间形成有填充了液状密封剂的密封区域部。
11.如权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，
通过将所述金属罩侧环状卡合部的壁面压入于在所述马达外壳侧环状卡合部形成的铆接凹部并进行铆接，从而形成所述固定区域部。
12.如权利要求11所述的电动动力转向装置，其特征在于，
形成于所述马达外壳侧环状卡合部的所述铆接凹部遍及所述马达外壳侧环状卡合部的周面的整周而形成，或者分散地形成在所述马达外壳侧环状卡合部的周面的规定位置。
13.如权利要求11或12所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述密封区域部是向在将所述金属罩侧环状卡合部卡合于所述马达外壳侧环状卡合部的状态下形成的空间中填充所述液状密封剂而形成的。
14.如权利要求13所述的电动动力转向装置，其特征在于，
在从所述铆接凹部观察时，在所述金属罩的所述开口端的一侧的所述所述马达外壳侧环状卡合部的周面，形成有向内周侧后退的环状槽，并且在所述环状槽中填充有所述液状密封剂。
15.如权利要求14所述的电动动力转向装置，其特征在于，
利用形成于所述金属罩的所述开口端的至少两个切入部形成弯折部，所述弯折部弯折而卡合于所述环状槽的壁面。
16.如权利要求15所述的电动动力转向装置，其特征在于，
所述铆接凹部分散地形成在所述马达外壳侧环状卡合部的周面的规定位置，形成于所述金属罩的所述开口端的所述弯折部形成在与该铆接凹部对应的位置。
17.如权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，
通过压入或热装所述马达外壳侧环状卡合部和所述金属罩侧环状卡合部，从而形成所述固定区域部。
18.如权利要求17所述的电动动力转向装置，其特征在于，
在所述马达外壳侧环状卡合部形成有收纳所述金属罩的所述开口端的收纳槽，所述金属罩的所述开口端收纳于所述收纳槽，并且以从外侧包围所述开口端的方式将所述液状密封剂填充于所述收纳槽。
技术总结
提供一种提高机械及电气可靠性并且减小外观形状而降低重量的新式的电动驱动装置及电动动力转向装置。具备：马达外壳侧环状卡合部(40)，其形成在金属制的马达外壳(11)的与电动马达的旋转轴的输出部(14)相反的一侧的端面部的外周面；金属罩侧环状卡合部(38)，其形成在对控制电动马达的电子控制部进行覆盖的金属罩(12)的开口端(37)，并且与马达外壳侧环状卡合部(40)卡合；在将金属罩侧环状卡合部(38)卡合于马达外壳侧环状卡合部(40)的状态下，通过不使用固定螺钉的固定手段来固定金属罩(12)和马达外壳(11)，从而形成固定区域部，在固定区域部(38、40)与金属罩的开口端(37)之间形成有填充了液状密封剂(41)的密封区域部。
技术研发人员：原秀幸;元田晴晃;中野和彦;萩原克将;馆山哲郎
受保护的技术使用者：日立汽车系统株式会社
技术研发日：.03.07
技术公布日：.02.14
