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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektromotorvorrichtung, bei der eine elektronische Steuereinheit an einem axialen Ende einer Motorwelle angeordnet ist.
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Eine Elektroservolenkvorrichtung ist in der Technik bekannt, gemäß der ein Lenkbetrieb eines Fahrzeugfahrers durch einen Elektromotor unterstützt ist. Eine Miniaturisierung, eine Gewichtseinsparung und eine höhere Leistung sind für den Elektromotor erforderlich.
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Gemäß einem Stand der Technik, wie er beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
JP 2003- 204 654 A offenbart ist, genauer, wie es in
14 und
15 davon gezeigt ist, ist eine elektronische Steuereinheit (auf die ferner als eine Steuerung Bezug genommen ist) an einem Elektromotor in einer solchen Richtung befestigt, die parallel zu einer Drehwelle des Elektromotors, der aus einem Motorgehäuse, einem Stator, einem Rotor, der Drehwelle und so weiter zusammengesetzt ist, ist. Die Steuerung ist aus einer Wärmesenke, einer Metallleiterplatte, einer Steuerleiterplatte und so weiter zusammengesetzt. Der Elektromotor und die Steuerung sind miteinander auf eine solche Weise verbunden, dass ein Öffnungsabschnitt, der in dem Elektromotor gebildet ist, und ein Öffnungsabschnitt, der in der Steuerung gebildet ist, einander gegenüberliegen. Zuleitungsdrähte sind so angeordnet, um durch die jeweiligen Öffnungsabschnitte des Elektromotors und der Steuerung zu gehen, sodass Spulen, die auf den Stator des Elektromotors gewickelt sind, mit Drähten, die an der Metallleiterplatte der Steuerung gebildet sind, elektrisch verbunden sind. Andere Zuleitungsdrähte gehen zusätzlich durch die jeweiligen Öffnungsabschnitte des Elektromotors und der Steuerung, sodass ein Positionssensor zum Erfassen eines Drehwinkels des Elektromotors mit Drähten, die an der Steuerleiterplatte der Steuerung gebildet sind, elektrisch verbunden ist.
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Gemäß einem anderen Stand der Technik, wie er beispielsweise in 32 und 33 gezeigt ist, die der vorliegenden Anmeldung beigefügt sind, ist eine Steuerung 101 an einem axialen Ende eines Elektromotors 100 befestigt. Die Steuerung 101 ist so entworfen, dass ihr Außendurchmesser gleich oder kleiner als derselbe eines Motorgehäuses 102 des Elektromotors 100 ist. Mehrere geflanschte Anschnitte 103 der Steuerung 101, die sich in einer radialen Richtung nach außen erstrecken, liegen entsprechenden vorspringenden Abschnitten 104 des Motorgehäuses 102, die sich ebenso in der radialen Richtung nach außen erstrecken, gegenüber, und der Elektromotor 100 und die Steuerung 101 sind aneinander durch Schrauben 105 fixiert.
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Gemäß dem Elektromotor des im Vorhergehenden zuerst erwähnten Stands der Technik (
JP 2003 -
204 654 A ) wird eine Größe in einer radialen Richtung zu groß, und es kann ein Problem bestehen, dass ein größerer Anbringungsraum notwendig ist, wenn der Elektromotor in einem Fahrzeug angebracht wird.
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Gemäß dem Elektromotor des anderen Stands der Technik, wie in 32 und 33 gezeigt ist, wird, wenn die geflanschten Abschnitte 103 sowie die vorspringenden Abschnitte 104 so entworfen sind, dass ein Außendurchmesser des Elektromotors (einschließlich der geflanschten und vorspringenden Abschnitte) innerhalb eines erforderlichen Bereichs ist, dann der Außendurchmesser des Elektromotors und der Steuerung zu klein, und dadurch kann eine Verringerung einer Motorausgangsleistung ein Problem sein.
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Gemäß dem Elektromotor des vorhergehenden Stands der Technik (
JP 2003 -
204 654 A ) kann zusätzlich ein Problem bestehen, dass durch den Öffnungsabschnitt desselben Fremdmaterial in das Motorgehäuse geraten kann, und ein Betrieb des Stators und/oder des Rotors kann ungünstig beeinflusst werden.
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In der gattungsbildenden
US 7 042 122 B1 ist ferner ein Elektromotor mit simuliertem Schlitz mit einem Permanentmagnetrotor, einem Stator und einem elektronischen Motorsteuerpaket vorgesehen. Der Stator besteht aus einer Magnetflussröhre und mehreren Feldwicklungen. Die Magnetflussröhre enthält mehrere Bandspulensegmente, die einen Pfad für den Magnetfluss bereitstellen, der während des Motorbetriebs erzeugt wird. Die mehreren Feldwicklungen bleiben zumindest teilweise im Innendurchmesser der Magnetflussröhre gehalten und sind so konfiguriert, dass sie innerhalb der Magnetflussröhre ohne Verwendung herkömmlicher Schlitze angeordnet sind. In einer Ausführungsform ist das elektronische Motorsteuerpaket modular aufgebaut und weist eine modulare Leistungszuführschaltung und eine modulare Kommutierungssteuerschaltung auf. Vorzugsweise sind die Module vom Plug-and-Play-Typ.
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In der gattungsbildenden
US 9 455 610 B2 umfasst eine Motorantriebsvorrichtung einen hinteren Endrahmen zwischen einem Motorgehäuse und einem Steuergerätegehäuse. Eine Welle einer Motoreinheit wird drehbar von einem am hinteren Endrahmen befestigten Lager getragen. Eine erste Passfläche, die am hinteren Endrahmen ausgebildet ist, ist an einer zweiten Passfläche angebracht, die auf einer Wärmesenke ausgebildet ist. An der Drehachse der Welle ist ein Drehwinkelsensor vorgesehen, der auf einem Steuergerätesubstrat angebracht ist, das an der Wärmesenke angebracht ist.
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In der
US 2008 / 0 174 213 A1 umfasst eine integrierte Elektromotor- und Controller-Anordnung einen Motor, einen am Motor montierten Controller und eine Sensorvorrichtung, die an einer Schnittstelle zwischen dem Motor und dem Controller angeordnet ist. Die Sensorvorrichtung umfasst einen Sensor, der an dem Controller angeordnet ist, und einen Magneten, der am Motor angeordnet ist. An der Schnittstelle zwischen Motor und Controller ist eine Ausrichtungsstruktur vorgesehen, um den Sensor relativ zum Magneten zu positionieren, wenn der Controller am Motor montiert ist. Der Magnet ist in den Motor eingelassen und der Sensor ist durch ein Controllergehäuse des Controllers geschützt.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 10 2011 056 364 A1 eine Antriebsvorrichtung mit einem Motor, einer Steuereinheit und einem Halter. Der Motor weist ein Motorgehäuse, einen Stator, einen Wicklungsdraht, einen Rotor und einen Schaft auf. Die Steuereinheit beinhaltet ein Halbleitermodul, ein Aufnahmeelement und eine Abdeckung. Die Steuereinheit ist an einer Seite des Motors in Achsenrichtung des Motors angeordnet. Der Halter ist zwischen dem Motor und der Steuereinheit angeordnet und weist einen Wandabschnitt auf, der sich in Richtung der Steuereinheit erstreckt und an die Steuereinheit angepasst ist.
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Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorhergehenden Probleme gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Elektromotorvorrichtung zu schaffen, gemäß der eine Motorausgangsleistung erhöht wird, ohne eine Größe der Elektromotorvorrichtung in einer radialen Richtung größer zu machen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht zusätzlich darin, eine Elektromotorvorrichtung zu schaffen, gemäß der es möglich ist, eine solche Situation zu unterdrücken, dass durch einen Öffnungsabschnitt desselben ein Fremdmaterial in ein Motorgehäuse der Elektromotorvorrichtung geraten kann, und dadurch einen unvorteilhaften Betrieb eines Stators und eines Rotors der Elektromotorvorrichtung zu unterdrücken.
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Die vorstehenden Aufgaben werden durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Elektromotorvorrichtung ein Motorgehäuse (11), das einen zylindrischen Wandabschnitt (12) und eine axiale Endplatte (13), die sich von einem axialen Ende des zylindrischen Wandabschnitts (12) in einer radialen Richtung und Innenrichtung erstreckt, hat, einen Stator (15), der an einer peripheren Innenoberfläche des Motorgehäuses (11) fixiert ist, und einen Rotor (21) auf, der in dem Motorgehäuse (11) drehbar getragen ist, sodass der Rotor (21) in dem Stator (15) drehbar ist. Die Elektromotorvorrichtung weist ferner ein Leistungsmodul (40), das auf einer Außenseite des Motorgehäuses (11) an einem axialen Ende einer Drehwelle (25) des Rotors (21) vorgesehen ist, zum Versorgen von Spulen (18), die auf den Stator (15) und/oder den Rotor (21) gewickelt sind, mit einem Treibstrom, eine Wärmesenke (80, 120), die auf der Außenseite des Motorgehäuses (11) vorgesehen ist, wobei das Leistungsmodul (40) an der Wärmesenke (80, 120) fixiert ist, so dass die Wärme, die bei dem Leistungsmodul (40) erzeugt wird, durch die Wärmesenke (80, 120) absorbiert wird, und ein Zwischenglied (90, 110, 130) auf, das zwischen dem Motorgehäuse (11) und der Wärmesenke (80, 120) vorgesehen ist. Bei der Elektromotorvorrichtung hat das Zwischenglied (90, 110, 130) einen Bodenplattenabschnitt (91, 111), der an der axialen Endplatte (13) des Motorgehäuses (11) fixiert ist, und eine Seitenwand (92), die sich von dem Bodenplattenabschnitt (91, 111) in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Motorgehäuse (11) erstreckt, wobei ein oberes Ende der Seitenwand (92) in einer Berührung mit der Wärmesenke (80, 120) ist, und das Zwischenglied (90, 110, 130) in einem Raum angeordnet ist, der nicht größer als eine Größe des Motorgehäuses (11) in seiner radialen Richtung ist.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es, da die Wärmesenke über das Zwischenglied mit dem Motorgehäuse verbunden ist, möglich, eine Steuerung (die aus der Wärmesenke, dem Leistungsmodul und so weiter zusammengesetzt ist) auf der axialen Außenseite des Motorgehäuses vorzusehen und die Steuerung innerhalb des Raums anzuordnen, der in seiner axialen Richtung nicht größer als die Größe des Motorgehäuses (das heißt ein Außendurchmesser des Motorgehäuses) ist. Da es möglich ist, den Raum (der kleiner als der Außendurchmesser des Motorgehäuses ist) effektiv zu nutzen, ist eine Entwurfsflexibilität des Leistungsmoduls erhöht, und eine Ausgangsleistung der Elektromotorvorrichtung kann verbessert werden.
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Allgemein werden der Elektromotor und die Steuerung separat hergestellt und dann zusammengebaut. In einem Fall, bei dem die Wärmesenke an dem Motorgehäuse (einschließlich des Stators und Rotors darin) beispielsweise durch eine Schraube fixiert wird, kann Fremdmaterial, das bei einem Schraubverfahren erzeugt werden kann, in das Motorgehäuse geraten. Es kann daher eine Gefahr bestehen, dass ein Betrieb des Stators und/oder Rotors durch ein solches Fremdmaterial ungünstig beeinflusst wird. Gemäß der Erfindung kann es jedoch möglich sein, das Zwischenglied an dem Motorgehäuse zu fixieren, bevor der Stator und der Rotor an das Motorgehäuse gebaut werden. Ein Fremdmaterial wird aus dem Motorgehäuse entfernt, und dann können der Stator und der Rotor an das Motorgehäuse gebaut werden. Es kann daher möglich sein, ein Geraten des Fremdmaterials in das Motorgehäuse und dadurch einen unvorteilhaften Betrieb des Stators und/oder Rotors zu unterdrücken.
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Gemäß einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Drehwelle (25) an dem Rotor (21) fixiert und an der axialen Platte (13) drehbar getragen. Die Elektromotorvorrichtung weist ferner einen Permanentmagneten (29), der an einem axialen Ende der Drehwelle (25) auf einer Seite der Wärmesenke (80, 120) befestigt ist, eine Steuerleiterplatte (30), die auf einer Seite des Permanentmagneten (29) an der Wärmesenke (80, 120) fixiert ist, und einen Positionssensor (35), der an der Steuerleiterplatte (30) angebracht ist und abhängig von einer Richtung eines Magnetfelds, das durch den Permanentmagneten (29) erzeugt wird, ein Ausgangssignal erzeugt, auf.
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Bei der vorhergehenden Elektromotorvorrichtung hat die axiale Endplatte (13) des Motorgehäuses (11) einen ersten zylindrischen Abschnitt (131, 134), der sich in einer axialen Richtung des Rotors (21) erstreckt, der Bodenplattenabschnitt (91) des Zwischenglieds (90) hat einen zweiten zylindrischen Abschnitt (93, 132), der an einer Position, die dem ersten zylindrischen Abschnitt (131, 134) entspricht, gebildet ist und sich in der axialen Richtung erstreckt, und eine periphere Außenoberfläche der Wärmesenke (80, 120) ist mit einer peripheren Innenoberfläche der Seitenwand (92) des Zwischenglieds (90) in eine Berührung gebracht, sodass der Positionssensor (35) hinsichtlich des Permanentmagneten (29) an einem vorbestimmten Ort angeordnet ist.
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Da der zweite zylindrische Abschnitt des Zwischenglieds mit dem ersten zylindrischen Abschnitt des Motorgehäuses in eine Berührung gebracht ist, kann das Zwischenglied an dem Motorgehäuse koaxial fixiert sein. Da zusätzlich die periphere Außenoberfläche der Wärmesenke mit der peripheren Innenoberfläche der Seitenwand des Zwischenglieds in eine Berührung gebracht ist, kann die Wärmesenke an dem Zwischenglied koaxial fixiert sein. Als ein Resultat kann eine Verschiebung in der Umfangsrichtung zwischen dem Positionssensor, der an der Steuerleiterplatte, die an der Wärmesenke fixiert ist, angebracht ist, und dem Permanentmagneten, der an dem axialen Ende der Drehwelle, die durch das Motorgehäuse drehbar getragen ist, befestigt ist, unterdrückt werden.
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Gemäß einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat das Leistungsmodul (40) einen ersten Verbinder (45), der von einer äußeren Leistungsquelle (5) mit einem elektrischen Strom versorgt wird, und das Zwischenglied (90) hat eine erste Schutzwand (96), die sich von dem Bodenplattenabschnitt (91) axial erstreckt, zum Schließen eines Raums zwischen dem Motorgehäuse (11) und dem ersten Verbinder (45).
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Steuerleiterplatte (30) einen zweiten Verbinder (39), der von der Außenseite der Elektromotorvorrichtung mit Signalen versorgt wird, und das Zwischenglied (90) hat eine zweite Schutzwand (97), die sich von dem Bodenplattenabschnitt (91) axial erstreckt, zum Schließen eines Raums zwischen dem Motorgehäuse (11) und dem zweiten Verbinder (39).
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es möglich, ein Einbringen von Staub durch einen Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse und dem ersten und/oder zweiten Verbinder zu unterdrücken.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Zwischenglied (90) aus einem Material hergestellt, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten nahe demselben eines Materials für das Motorgehäuse (11) hat.
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Wenn der Stator an das Motorgehäuse gebaut wird, nachdem das Zwischenglied an dem Motorgehäuse fixiert wurde, wird das Motorgehäuse zusammen mit dem Zwischenglied gewärmt, um sich thermisch auszudehnen, sodass der Stator durch ein sogenanntes Schrumpfpassverfahren an das Motorgehäuse gebaut werden kann. Gemäß dem vorhergehenden Aspekt der Offenbarung ist es möglich, sowohl das Motorgehäuse als auch das Zwischenglied unter der gleichen Bedingung zum Wärmen des Motorgehäuses alleine zu wärmen. Es ist daher möglich, den Stator auf eine einfache Art und Weise an das Motorgehäuse zu bauen, ohne eine Last an einen Fixierungsabschnitt zwischen dem Motorgehäuse und dem Zwischenglied anzulegen.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Wärmesenke (80) an der peripheren Außenoberfläche derselben mehrere Vorsprünge (89), wobei jeder derselben in einer radialen Außenrichtung vorspringt und in eine Berührung mit einem oberen Ende der Seitenwand (92) des Zwischenglieds (90) gebracht ist. Das Zwischenglied (90) hat an solchen Positionen, die den jeweiligen Vorsprüngen (89) entsprechen, mehrere Hakenabschnitte (98), wobei sich jeder derselben von dem oberen Ende der Seitenwand (92) des Zwischenglieds (90) axial erstreckt, und jeder der Hakenabschnitte (98) in eine Umfangsrichtung gebogen ist, sodass die Wärmesenke (80) an dem Zwischenglied (90) fest fixiert ist.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es möglich, die Wärmesenke an dem Zwischenglied mit einer einfachen Struktur zu fixieren. Da zusätzlich die Vorsprünge mit dem oberen Ende der Seitenwand des Zwischenglieds in der axialen Richtung in einer Berührung sind, kann eine Verschiebung in der axialen Richtung zwischen dem Positionssensor und dem Permanentmagneten unterdrückt werden.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat das Zwischenglied (110) ein Schraubenloch (113), das sich in der axialen Richtung an der Bodenoberflächenplatte (111) erstreckt. Die Wärmesenke (120) hat ein Durchgangsloch (122), das sich in der axialen Richtung in einer solchen Position, die dem Schraubenloch (113) entspricht, erstreckt. Ein Bolzen (114) ist durch das Durchgangsloch (122) eingeführt und an dem Schraubenloch (113) fixiert, sodass die Wärmesenke (120) an dem Zwischenglied (110) fest fixiert ist.
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Da der Bolzen in die Wärmesenke gefüllt ist, kann der Raum der Wärmesenke, der für das Leistungsmodul benutzt ist, vergrößert werden, wobei der Raum innerhalb eines Bereichs des Außendurchmessers des Motorgehäuses ist.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Wärmesenke (120) einen Beinabschnitt (121), dessen axiales Vorwärtsende in einer Berührung mit dem Bodenplattenabschnitt (111) ist, sodass ein axialer Abstand zwischen der Wärmesenke (120) und dem Zwischenglied (111) auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist.
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Gemäß einem solchen Aspekt ist es möglich, einen Abstand zwischen dem Positionssensor und dem Permanentmagneten auf einem vorbestimmten Wert zu halten.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Wärmesenke (80) an einer Außenwand derselben einen vertieften Abschnitt (81), und die Seitenwand (92) des Zwischenglieds (90) hat an einer Position, die dem vertieften Abschnitt (81) entspricht, einen vorspringenden Abschnitt (923), sodass ein Teil einer Innenoberfläche der Seitenwand in den vertieften Abschnitt (81) vorspringt.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es möglich, den vorspringenden Abschnitt durch Pressen eines entsprechenden Abschnitts der Außenoberfläche der Seitenwand zu bilden. Es ist daher möglich, die Wärmesenke auf eine einfache Art und Weise an dem Zwischenglied zu fixieren.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Wärmesenke (80) an beiden Seiten derselben in der radialen Richtung flache Oberflächenabschnitte (83), und die Seitenwand (92) des Zwischenglieds (90) hat ein Paar von flachen Wandabschnitten (92a), sodass jeder der flachen Wandabschnitte (92a) in einer Berührung mit den jeweiligen flachen Oberflächenabschnitten (83) der Wärmesenke (80) ist.
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Wenn die Wärmesenke durch beispielsweise Bolzen, Niete und so weiter an dem Zwischenglied an den flachen Oberflächenabschnitten und den flachen Wandabschnitten fixiert ist, können Köpfe solcher Bolzen oder Niete in dem Raum angeordnet sein, der innerhalb des Bereichs des Außendurchmessers des Motorgehäuses ist.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist zwischen der axialen Endplatte (13) und dem Stator (15) oder dem Rotor (21) eine Halterplatte (150) in dem Motorgehäuse (11) vorgesehen, sodass die Halterplatte (150) verhindert, dass Fremdmaterial, das erzeugt wird, wenn das Zwischenglied (90) mit dem Motorgehäuse (11) verbunden wird, in das Innere des Stators (15) oder des Rotors (21) gerät.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Halterplatte (150, 160) ebenso in dem Motorgehäuse (11) zwischen der axialen Endplatte (13) und dem Stator (15) oder dem Rotor (21) vorgesehen, sodass die Halterplatte (150, 160) verhindert, dass Fremdmaterial, das erzeugt wird, wenn die Wärmesenke (140) durch das Fixierungsglied (136, 141, 142, 143, 155, 156) an dem Motorgehäuse (11) fixiert wird, in das Innere des Stators (15) oder des Rotors (21) gerät.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es möglich, einen unvorteilhaften Betrieb des Stators und/oder des Rotors, der durch das Geraten von Fremdmaterial in einen Raum zwischen dem Stator und dem Rotor verursacht werden kann, zu unterdrücken.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fixierungseinrichtung aus einem Abschnitt (136) mit Gewinde, der in der axialen Endplatte (13) des Motorgehäuses (11) gebildet ist und sich von der axialen Endplatte (13) auf die Innenseite des Motorgehäuses (11) erstreckt, und einem Bolzen (142), der durch ein Durchgangsloch (141), das in der Wärmesenke (140) gebildet ist, eingeführt ist und an dem Abschnitt (136) mit Gewinde fixiert ist, zusammengesetzt. Die Halterplatte (150) hat zusätzlich einen Schalenabschnitt (152) einer zylindrischen Form, der einen Boden zum Bedecken eines Endes des Abschnitts (136) mit Gewinde hat, um das Fremdmaterial aufzunehmen und zu halten.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist eine Labyrinthstruktur zwischen einer Außenwand des Abschnitts mit Gewinde und einer Innenwand des Schalenabschnitts gebildet. Es ist daher möglich, sicher zu verhindern, dass Fremdmaterial, das erzeugt werden kann, wenn die Wärmesenke an der Motorhülle fixiert wird, in einen Raum zwischen dem Stator und dem Rotor gerät.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Klebstoff (153) an dem Schalenabschnitt (152) angebracht. Es ist daher möglich, das Fremdmaterial sicher zu fangen, das erzeugt werden kann, wenn die Wärmesenke an der Motorhülle fixiert wird.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fixierungseinrichtung aus einer Mutter (156), die in dem Motorgehäuse (11) vorgesehen ist, und einem Bolzen (143), der durch ein Durchgangsloch, das in der Wärmesenke (140) gebildet ist, eingeführt und an der Mutter (156) fixiert ist, zusammengesetzt, wobei die Halterplatte (150) einen Trageabschnitt (155) zum Tragen der Mutter (156) hat.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es nicht notwendig, einen Abschnitt mit Gewinde in dem Motorgehäuse zu bilden. Die Wärmesenke kann daher mit einem reduzierten Herstellungsaufwand an dem Motorgehäuse fixiert werden.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fixierungseinrichtung aus einem Loch (144) mit Gewinde, das in der Wärmesenke (140) auf einer Seite zu dem Motorgehäuse (11) gebildet ist, und einem Bolzen (145), der von der Innenseite des Motorgehäuses (11) eingeführt ist und an dem Loch (144) mit Gewinde fixiert ist, zusammengesetzt.
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Gemäß dem vorhergehenden Aspekt ist es nicht notwendig, einen Raum in der Wärmesenke für ein Verfahren zum Schrauben der Bolzen oder Niete zu bewahren. Es ist daher möglich, einen größeren Raum für das Leistungsmodul und die Steuerleiterplatte zu bewahren. Als ein Resultat kann die Entwurfsflexibilität für das Leistungsmodul und/oder die Steuerleiterplatte erhöht werden, und dadurch kann die Ausgangsleistung des Elektromotors verbessert werden.
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Gemäß noch einem weiteren erläuternden Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat die Halterplatte (150, 160) einen Führungsabschnitt (154) zum Führen von Verbindungszuleitungsdrähten (19), die die Spulen (18) mit dem Leistungsmodul (40) verbinden.
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Gemäß einem solchen Aspekt können die Verbindungsdrähte positioniert werden, und dadurch wird es möglich, die Verbindungsdrähte mit Anschlüssen des Leistungsmoduls ohne Weiteres zu verbinden.
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Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher. Es zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittsansicht, die eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ein Steuerschaltungsdiagramm der Elektromotorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Draufsicht, die ein Leistungsmodul und elektronische Teile für die Elektromotorvorrichtung zeigt;
- 4 eine schematische Seitenansicht, die das Leistungsmodul und elektronische Teile für die Elektromotorvorrichtung zeigt;
- 5 eine schematische Bodendraufsicht, die das Leistungsmodul und elektronische Teile für die Elektromotorvorrichtung zeigt;
- 6 eine schematische perspektivische Ansicht, die das Leistungsmodul und elektronische Teile für die Elektromotorvorrichtung zeigt, wobei ein harzgeformter Abschnitt entfernt ist;
- 7 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VII - VII in 1;
- 8 eine schematische Draufsicht, die ein Zwischenglied für die Elektromotorvorrichtung zeigt;
- 9 eine schematische Seitenansicht, die das Zwischenglied gesehen in einer Richtung IX in 8 zeigt;
- 10 eine schematische perspektivische Ansicht, die das Zwischenglied zeigt;
- 11 eine schematische Seitenansicht, die die Elektromotorvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
- 12 eine schematische Draufsicht, die die Elektromotorvorrichtung gesehen in einer Richtung XII in 11 zeigt;
- 13 eine schematische Seitenansicht, die die Elektromotorvorrichtung gesehen in einer Richtung XIII in 11 zeigt;
- 14 eine vergrößerte schematische Ansicht, die einen Abschnitt, der durch eine Zweipunktkettenlinie XIV in 13 umschlossen ist, zeigt;
- 15 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XV - XV in 13;
- 16 eine schematische Querschnittsansicht, die eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 17 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XVII - XVII in 16;
- 18 eine schematische Draufsicht, die ein Zwischenglied für die Elektromotorvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
- 19 eine schematische Seitenansicht, die das Zwischenglied gesehen in einer Richtung XIX in 18 zeigt;
- 20 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XX - XX in 18;
- 21 eine schematische perspektivische Ansicht, die das Zwischenglied des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
- 22 eine schematische Seitenansicht, die die Elektromotorvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
- 23 eine schematische Draufsicht, die die Elektromotorvorrichtung gesehen in einer Richtung XXIII in 22 zeigt;
- 24 eine schematische Querschnittsansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 25 eine schematische Querschnittsansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 26 eine schematische Querschnittsansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
- 27 eine vergrößerte Ansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 28 eine perspektivische Explosionsansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 29 eine perspektivische Ansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 30 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Abschnitt, der durch eine Zweipunktkettenlinie XXX in 29 umschlossen ist, zeigt;
- 31 eine perspektivische Ansicht, die einen relevanten Abschnitt einer Elektromotorvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel zeigt;
- 32 eine schematische Seitenansicht, die eine Elektromotorvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt; und
- 33 eine schematische Draufsicht, die die Elektromotorvorrichtung des Stands der Technik gesehen in einer Richtung XXXIII in 32 zeigt.
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Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mittels mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 bis 15 gezeigt. Die Elektromotorvorrichtung 15 ist ein bürstenloser Motor, der für eine Elektroservolenkvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Elektromotorvorrichtung 10 mit einem Getriebe 2 einer Säulenwelle 1 in Eingriff und wird gemäß sowohl einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das durch ein CAN und so weiter übertragen wird, als auch einem Drehmomentsignal von einem Drehmomentsensor 4, der ein Lenkdrehmoment, das durch einen Betrieb eines Lenkrads 3 durch einen Fahrzeugfahrer erzeugt wird, erfasst, in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung gedreht, sodass eine Unterstützungsleistung für den Lenkbetrieb erzeugt wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Elektromotorvorrichtung 10 aus einem Elektromotor und einer Steuerung, die miteinander durch ein Zwischenglied 90 verbunden sind, zusammengesetzt. Der Elektromotor ist aus einem Motorgehäuse 11, einem Stator 15, einem Rotor 21, einer Drehwelle 25 und so weiter zusammengesetzt. Die Steuerung ist aus einer Steuerleiterplatte 30, einem Leistungsmodul 40, einer Wärmesenke 80 und so weiter zusammengesetzt.
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Der Elektromotor ist weiter erläutert. Das Motorgehäuse 11 ist beispielsweise durch Pressarbeiten bzw. Stanzdrucken aus einem Eisenblatt hergestellt und in eine zylindrische Form, die einen Boden hat, gebildet. Das Motorgehäuse 11 hat einen zylindrischen Wandabschnitt 12 und eine axiale Endplatte 13, die sich von einem axialen Ende (einem oberen Ende in 1) des zylindrischen Wandabschnitts 12 in einer radialen Innenrichtung erstreckt. Eine Rahmenendplatte 14 einer Scheibenform schließt ein offenes Ende des Motorgehäuses 11, das ein anderes Ende des zylindrischen Wandabschnitts 12 gegenüber der axialen Endplatte 13 ist. Die Rahmenendplatte 14 ist beispielsweise ebenfalls durch Pressarbeiten aus einem Eisenblatt hergestellt.
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Der Stator 15 ist an dem Motorgehäuse 11 an einer peripheren Innenoberfläche des zylindrischen Wandabschnitts 12 fixiert. Der Stator 15 hat mehrere vorspringende Pole 16 und mehrere Nuten (nicht gezeigt), die in einer Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Isolatoren 17 werden in jede der Nuten eingeführt, und dann werden Statorspulen 18 auf jeden der vorspringenden Pole 16, nämlich auf jeden der Isolatoren 17, gewickelt. Die Statorspulen 18 bilden zwei Systeme von Drei-Phasen-Wicklungen. Verbindungszuleitungsdrähte 19 erstrecken sich von den Statorspulen 18 zu der Steuerung.
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Der Rotor 21 ist auf einer radialen Innenseite des Stators 15 drehbar angeordnet. Der Rotor 21 hat an einer Außenperipherie eines Rotorkerns 22 mehrere Permanentmagnete 23, wobei unterschiedliche Magnetpole (N- und S-Pole) der Permanentmagnete 23 in einer Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Die Drehwelle 25 ist in ein Mitteldurchgangsloch 24, das in dem Rotor 21 gebildet ist, eingeführt, sodass die Drehwelle 25 an dem Rotor 21 fixiert ist. Ein axiales Ende der Drehwelle 25 ist durch ein Lager 26, das an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 fixiert ist, getragen, während das andere axiale Ende derselben durch ein anderes Lager 27, das an der Rahmenendplatte 14 fixiert ist, getragen ist. Die Drehwelle 25 ist dadurch durch das Motorgehäuse 11 und die Rahmenendplatte 14 drehbar getragen. Sowohl eine Größe des Stators 15 als auch des Rotors 21 in einer axialen Richtung ist abhängig von einer erforderlichen Ausgangsleistung des Elektromotors festgelegt.
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Gemäß der vorhergehenden Struktur wird, wenn die Statorspulen 18 mit einer Elektroleistung versorgt werden, ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt, sodass sich der Rotor 21 und die Welle 25 hinsichtlich des Stators 15 und des Motorgehäuses 11 in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung drehen. Ein Antriebsabschnitt 28 ist an dem unteren Ende der Drehwelle 25 vorgesehen, wobei der Antriebsabschnitt 28 mit dem Getriebe 2 der Säulenwelle 1 in Eingriff ist, sodass eine Antriebskraft, die bei dem Elektromotor erzeugt wird, zu dem Getriebe 2 übertragen wird.
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Die Steuerung ist nun erläutert. Die Steuerleiterplatte 30, das Leistungsmodul 40 und die Wärmesenke 80 sind in dieser Reihenfolge auf der oberen Seite der Drehwelle 25 angeordnet. Eine Drosselspule 44 und Aluminiumelektrolytkondensatoren 43 sind auf dem Leistungsmodul 40 auf eine solche Weise angeordnet, dass sich dieselben in einer Leiterplattendickenrichtung des Leistungsmoduls 40 erstrecken und dieselben mit Drähten, die an dem Leistungsmodul 40 gebildet sind, elektrisch verbunden sind. Das Leistungsmodul 40 ist mittels Schrauben 41 mit der Wärmesenke 80 verbunden. Die Steuerleiterplatte 30 ist ferner mittels Schrauben (nicht gezeigt) an der Wärmesenke 80 fixiert und mittels Löten oder Schweißen mit Signaldrähten 79 des Leistungsmoduls 40 elektrisch verbunden.
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Eine Struktur des Leistungsmoduls 40 ist ferner unter Bezugnahme auf 3 bis 6 erläutert. In 6 ist ein geformtes Harz 42 durch eine gestrichelte Linie angegeben.
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Das Leistungsmodul 40 ist aus zwölf Leistungstransistoren 51 - 56 und 61 - 66, vier Leistungstransistoren 57, 58, 67 und 68 für einen Schaltungsschutz, Verdrahtungsplatten 70 bis 75 zum Verbinden der Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68, Nebenschlusswiderständen 76, Überbrückungsdrähten 77 und so weiter zusammengesetzt. Jene Teile und Komponenten bilden zwei Sätze von Wechselrichterschaltungen und sind in einer rechtwinkligen Plattenform harzgeformt.
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Die Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 sind auf der gleichen Ebene angeordnet und bilden die zwei Sätze der Wechselrichterschaltungen. Die acht Leistungstransistoren 51 - 58 des einen Satzes der Wechselrichterschaltung sind auf einer Linie, die sich in einer Längsrichtung auf einer Seite des Leistungsmoduls 40, wie in 6 gezeigt ist, erstreckt, angeordnet, während die anderen acht Leistungstransistoren 61 - 68 des anderen Satzes der Wechselrichterschaltung ebenso auf einer Linie auf einer anderen Seite des Leistungsmoduls 40 angeordnet sind.
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Wärmestrahlungsplatten 59 für die jeweiligen Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 sind zu der Außenseite des geformten Harzes 42 an einer oberen Oberfläche desselben (einer Oberfläche in einer Dickenrichtung des geformten Harzes 42 für das Leistungsmodul 40) freigelegt. Die Wärmesenke 80 ist über ein Wärmestrahlungsblatt (nicht gezeigt) eines isolierenden Materials in einer engen Berührung mit den Wärmestrahlungsplatten 59.
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Mehrere Anschlüsse 78 sowie mehrere Signalzuleitungsdrähte 79, die mit den Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 verbunden sind, springen von Außenseitenoberflächen (die sich in der Längsrichtung erstrecken) des Leistungsmoduls 40 nach außen vor. Die Anschlüsse 78 sind mit den jeweiligen Verbindungszuleitungsdrähten 19 der Statorspulen 18 elektrisch verbunden. Die Signalzuleitungsdrähte 79 sind mit den jeweiligen Zuleitungsdrähten und/oder Verdrahtungsplatten, die an der Steuerleiterplatte 30 gebildet sind, elektrisch verbunden.
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Die Aluminiumelektrolytkondensatoren 43 und die Drosselspule 44, die elektronische Teile sind, sind auf dem Leistungsmodul 40 auf eine solche Weise angeordnet, dass sich dieselben in der Leiterplattendickenrichtung des Leistungsmoduls 40, wie am besten in 4 gezeigt ist, erstrecken. Die Aluminiumelektrolytkondensatoren 43 sind mit den jeweiligen Verdrahtungsplatten 72 bis 75 elektrisch verbunden, um einen Welligkeits- bzw. Brummstrom zu absorbieren, der durch Schaltbetriebsvorgänge der Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 erzeugt werden kann. Die Drosselspule 44 ist mit den Verdrahtungsplatten 70 und 71 so elektrisch verbunden, dass eine Stromschwankung, die an die Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 angelegt ist, gedämpft werden kann.
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Ein erster Verbinder 45 ist an einem Längsende des Leistungsmoduls 40 angeschlossen. Der erste Verbinder 45 springt von einem Öffnungsabschnitt 86, der in der Wärmesenke 80 gebildet ist, nach außen vor. Das Leistungsmodul 40 wird über den ersten Verbinder 45 von einer Batterie 5 mit einer elektrischen Leistung versorgt.
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Der elektrische Strom, mit dem der erste Verbinder 45 von der Batterie 5 versorgt wird, fließt von der Mittelverdrahtungsplatte 70 zu der Drosselspule 44 und dann zu der Verdrahtungsplatte 71, die auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Verbinders 45 vorgesehen ist. Der elektrische Strom fließt weiter von der Verdrahtungsplatte 71 durch die jeweiligen Leistungstransistoren 57, 58, 67, 68 für den Schaltungsschutz zu den Verdrahtungsplatten 72 und 73, die auf beiden Seiten der Mittelverdrahtungsplatte 70 angeordnet sind. Die Leistungstransistoren 57, 58, 67 und 68 sind auf beiden Seiten des Leistungsmoduls 40 angeordnet. Der elektrische Strom fließt ferner von den Verdrahtungsplatten 72 und 73 über die Überbrückungsdrähte 77 und die Leistungstransistoren 51, 53, 55, 61, 63, 65 einer Leistungsquellenseite zu den jeweiligen Anschlüssen 78. Der elektrische Strom fließt dann durch die Verbindungszuleitungsdrähte 19 von den Anschlüssen 78 zu den Statorspulen 18.
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Der elektrische Strom von den Statorspulen 18 fließt durch die jeweiligen Anschlüsse 78, die Leistungstransistoren 52, 54, 56, 62, 64, 66 einer Masseseite und die Nebenschlusswiderstände 76 zu den Verdrahtungsplatten 74 und 75, die zwischen den Verdrahtungsplatten 72 und 73 und den Leistungstransistoren 51 - 56 und 61 - 66 angeordnet sind. Der elektrische Strom fließt schließlich von den Verdrahtungsplatten 74 und 75 über den ersten Verbinder 45 zurück zu der Batterie 5.
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Die Wechselrichterschaltungen, die in dem Leistungsmodul 40 gebildet sind, sind in 2 gezeigt. In 2 ist ein Satz der Wechselrichterschaltung (eine erste Wechselrichterschaltung), die aus sechs Leistungstransistoren 51 - 56 und so weiter zusammengesetzt ist, im Detail angegeben, während der andere Satz der Wechselrichterschaltung (eine zweite Wechselrichterschaltung) lediglich durch einen Block angegeben ist. Ein Drei-Phasen-Wechselstrom wird jeweils durch die zwei Sätze der Wechselrichterschaltungen erzeugt, und die Statorspulen 18, die die Drei-Phasen-Wicklungen von zwei Systemen bilden, werden damit versorgt.
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Da die Leistungstransistoren 51 - 58 und 61 - 68 und die Verdrahtungsplatten 70 bis 75, wie im Vorhergehenden erläutert ist, angeordnet sind, kann die Länge der Verdrahtungsplatten 70 bis 75 kürzer gemacht werden, und dadurch kann eine Größe des Leistungsmoduls 40 kleiner gemacht werden. Die Größe (die Länge) des Leistungsmoduls 40 in der Längsrichtung ist um eine Dicke des Zwischenglieds 90 (1) kleiner als der Außendurchmesser des Motorgehäuses 11 gemacht.
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Wie in 1 und 11 bis 15 gezeigt ist, ist die Wärmesenke 80 aus einem solchen Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, beispielsweise Aluminium, hergestellt und hat ein kubisches Volumen, das eine Wärmekapazität zum Absorbieren einer Wärme, die bei dem Leistungsmodul 40 erzeugt wird und die abhängig von einer Ausgangsleistung des Elektromotors variiert, hat.
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Die Wärmesenke 80 hat einen vertieften Abschnitt 82 zum Unterbringen der Aluminiumelektrolytkondensatoren 43 und der Drosselspule 44. Die Wärmesenke 80 hat an beiden Seiten, wie in 11 und 12 gezeigt ist, flache Oberflächenabschnitte (Ausschnittabschnitte) 83, wobei ein Abstand zwischen den flachen Oberflächenabschnitten 83 fast gleich einer Breite des Leistungsmoduls 40 ist, sodass die Anschlüsse 78 von den flachen Oberflächenabschnitten 83 nach außen vorspringen. Jeder der Anschlüsse 78 ist mit den jeweiligen verbindenden Zuleitungsdrähten 19 der Statorspulen 18 elektrisch verbunden.
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Die Wärmesenke 80 hat ferner an solchen Positionen, die dem ersten Verbinder 45 des Leistungsmoduls 40 und einem zweiten Verbinder 39 der Steuerleiterplatte 30 entsprechen, Öffnungsabschnitte 86 und 87.
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Wie in 15 gezeigt ist, ist ein Außendurchmesser der Wärmesenke 80 kleiner als eine zylindrische Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 um die Dicke derselben gemacht, sodass eine periphere Außenoberfläche der Wärmesenke 80 mit einer Innenoberfläche des Zwischenglieds 90 in einer Berührung ist. Als ein Resultat ist die Wärmesenke 80 mit dem Zwischenglied 90 koaxial angeordnet.
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Mehrere Vorsprünge 89, die sich in der radialen Richtung nach außen erstrecken, sind an der peripheren Außenoberfläche der Wärmesenke 80 gebildet. Jeder der Vorsprünge 89 ist mit einem oberen Ende der Seitenwand 92 in einer Berührung, sodass ein Abstand zwischen der Wärmesenke 80 und dem Motorgehäuse 11 in der axialen Richtung auf einem vorbestimmten Wert beibehalten ist. Wie im Folgenden erläutert ist, ist eine Bezugsziffer 98 in 15 ein Hakenabschnitt, der am besten in 10 gezeigt ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Steuerleiterplatte 30 parallel zu dem Leistungsmodul 40 auf einer Seite des Leistungsmoduls 40, die näher zu dem Motorgehäuse 11 ist, vorgesehen. Die Steuerleiterplatte 30 ist aus beispielsweise Glasepoxidharz hergestellt und durch Schrauben (nicht gezeigt) an der Wärmesenke 80 fixiert. Die Steuerleiterplatte 30 ist mit den Signalzuleitungsdrähten 79, die sich von dem Leistungsmodul 40 erstrecken, elektrisch verbunden.
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Der zweite Verbinder 39 ist mit der Steuerleiterplatte 30 an einer Position, die dem ersten Verbinder 95, der mit dem Leistungsmodul 40 verbunden ist, gegenüberliegt, verbunden. Der zweite Verbinder 39 springt von dem Öffnungsabschnitt 87, der in der Wärmesenke 80 gebildet ist, nach außen vor.
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Ein Mikrocomputer 32, Vortreiberschaltungen 33, eine benutzerdefinierte IC 34, ein Positionssensor 35 sind an der Steuerleiterplatte 30 angebracht. Der Positionssensor 35 ist an der Steuerleiterplatte 30 auf einer Seite näher zu dem Motorgehäuse 11 angebracht. Der Positionssensor 35 gibt abhängig von einer Richtung eines Magnetfelds, das durch einen Permanentmagneten 29, der an einem oberen Ende der Drehwelle 25 befestigt ist, erzeugt wird, ein Signal aus.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist die benutzerdefinierte IC 34 einen Verstärkungsabschnitt 36 zum Verstärken des Signals von dem Positionssensor 35, einen Regler 37 und einen anderen Verstärkungsabschnitt 38 zum Erfassen eines Stroms auf. Die benutzerdefinierte IC 34 bildet einen Funktionsblock. Das Signal von dem Positionssensor 35 wird durch den Verstärkungsabschnitt 36 verstärkt und dann in den Mikrocomputer 32 eingegeben, sodass der Mikrocomputer 32 eine Position des Rotors 21, der an der Drehwelle 25 fixiert ist, erfasst.
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Ein Drehmomentsignal, das von dem Drehmomentsensor 4 ausgegeben wird, wird ebenfalls über den zweiten Verbinder 39 in den Mikrocomputer 32 eingegeben. Der Erfassungsstrom, der durch die Nebenschlusswiderstände 76 fließt, die einem Strom für die Wechselrichterschaltung entsprechen, wird durch den Verstärkungsabschnitt 38 verstärkt und in den Mikrocomputer 32 eingegeben.
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Der Mikrocomputer 32 gibt durch die Vortreiberschaltungen 33 zu den Leistungstransistoren 51 - 56 und 61 - 66 basierend auf den Signalen von dem Positionssensor 35, dem Drehmomentsensor 4, den Nebenschlusswiderständen 76 und so weiter Pulssignale aus, um abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit den Lenkbetriebs des Lenkrads 3 zu unterstützen. Die Pulssignale werden durch eine PWM-Steuerung erzeugt. Jede der Wechselrichterschaltungen, die aus den Leistungstransistoren zusammengesetzt sind, wandelt den elektrischen Strom, mit dem über die Drosselspule 44 und die Leistungstransistoren 57, 58 und 67, 68 für den Schaltungsschutz von der Batterie 5 versorgt wird, in den Drei-Phasen-Wechselstrom, mit dem dann durch die Verbindungszuleitungsdrähte 19, die mit den Anschlüssen 78 verbunden sind, die Statorspulen 18 versorgt werden.
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Wie in 1 und 7 bis 10 gezeigt ist, ist das Zwischenglied 90 durch Pressarbeiten aus einem Eisenblatt hergestellt und in eine zylindrische Form, die einen Boden hat, gebildet. Das Zwischenglied 90 hat einen Bodenplattenabschnitt 91 und die zylindrische Seitenwand 92. Der Bodenplattenabschnitt 91 des Zwischenglieds 90 ist an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 fixiert, während die zylindrische Seitenwand 92 mit der Wärmesenke 80 verbunden ist.
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Ein erster zylindrischer Abschnitt 131 ist an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 gebildet, derart, dass sich der erste zylindrische Abschnitt 131 in einer axialen Abwärtsrichtung des Motorgehäuses 11 erstreckt. Ein zweiter zylindrischer Abschnitt 93 ist bei einer Mitte des Bodenplattenabschnitts 91 derart gebildet, dass sich der zweite zylindrische Abschnitt 93 in einer axialen Abwärtsrichtung des Zwischenglieds 90 erstreckt. Als ein Resultat ist eine periphere Außenoberfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 93 in eine Berührung mit einer peripheren Innenoberfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 131 gebracht, sodass das Zwischenglied 90 mit dem Motorgehäuse 11 koaxial angeordnet ist.
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Mehrere (drei) Durchgangslöcher 94 sind an dem Bodenplattenabschnitt 91 des Zwischenglieds 90 gebildet. Drei Schrauben (oder Bolzen) 99 sind jeweils in die Durchgangslöcher 94 eingeführt, sodass das Zwischenglied 90 an dem Motorgehäuse 11 fixiert ist. Zwei Schlitzabschnitte 95, durch die jeder der Verbindungszuleitungsdrähte 19 geht, sind ebenfalls an dem Bodenplattenabschnitt 91 des Zwischenglieds 90 gebildet.
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Ein erster und ein zweiter Einschnittabschnitt 921 und 922 (10) sind in der Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 in solchen Abschnitten, die jeweils dem ersten Verbinder 45 des Leistungsmoduls 40 und dem zweiten Verbinder 39 der Steuerleiterplatte 30 entsprechen, gebildet. Ein Teil der Seitenwand 92, der zwischen dem Bodenplattenabschnitt 91 und dem ersten Einschnittabschnitt 921 gebildet ist, ist eine erste Schutzwand 96 zum Verhindern, dass Fremdmaterial durch einen Zwischenraum zwischen dem ersten Verbinder 45 und dem Motorgehäuse 11 in die Steuerung gerät. Ebenso ist ein Teil der Seitenwand 92, der zwischen dem Bodenplattenabschnitt 91 und dem zweiten Einschnittabschnitt 922 gebildet ist, eine zweite Schutzwand 97 zum Verhindern, dass Fremdmaterial durch einen Zwischenraum zwischen dem zweiten Verbinder 39 und dem Motorgehäuse 11 in die Steuerung gerät.
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Vier Paare von Hakenabschnitten 98, von denen sich jeder in der axialen Richtung des Zwischenglieds 90 aufwärts erstreckt, sind an dem oberen Ende der Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebildet. In 8 bis 10 ist jeder der Hakenabschnitte 98 unter einer Bedingung angegeben, dass derselbe in einer Umfangsrichtung des Zwischenglieds 90 gebogen ist, um die Wärmesenke 80 an dem Zwischenglied 90 fest zu fixieren.
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Wie in 11 bis 14 gezeigt ist, sind die Hakenabschnitte 98 bei solchen Positionen gebildet, die den jeweiligen Vorsprüngen 89 der Wärmesenke 80 entsprechen. Wie im Vorhergehenden erläutert ist, ist jeder der Hakenabschnitte 98 in der Umfangsrichtung so gebogen, dass jeder der Vorsprünge 89 zwischen dem oberen Ende der Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 und einem solchen gebogenen Abschnitt des Hakenabschnitts 98 gehalten ist. Als ein Resultat ist die Wärmesenke 80 an dem Zwischenglied 90 fixiert.
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Ein Bauverfahren des Elektromotors, des Zwischenglieds 90 und der Steuerung ist erläutert.
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Der zweite zylindrische Abschnitt 93 des Zwischenglieds 90 wird erstens in den ersten zylindrischen Abschnitt 131 des Motorgehäuses 11 eingeführt. Der Bodenplattenabschnitt 91 des Zwischenglieds 90 wird dann durch die Schrauben (oder Bolzen) 99 an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 fixiert. Jedes Fremdmaterial aus Metall, das möglicherweise während eines Festziehverfahrens durch die Schrauben (oder Bolzen) 99 erzeugt wird, wird aus dem Inneren des Motorgehäuses 11 entfernt.
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Sowohl das Motorgehäuse 11 als auch das Zwischenglied 90 werden dann gewärmt, um thermisch ausgedehnt zu werden. Der Stator 15 wird in den zylindrischen Wandabschnitt 12 des Motorgehäuses 11 eingeführt, sodass der Stator 15 durch ein Schrumpfpassen fest an dem Motorgehäuse 11 fixiert wird.
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Der Rotor 21 wird an der Drehwelle 25 fest fixiert und in den Innenraum des Stators 5 eingeführt. Das obere Ende der Drehwelle 25 wird an das Lager 26, das an der peripheren Innenoberfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 131 des Motorgehäuses 11 befestigt ist, gebaut. Wenn die Rahmenendplatte 14 an dem Motorgehäuse 11 fixiert wird, wird das andere Ende der Drehwelle 25 an das Lager 27, das an der Rahmenendplatte 14 befestigt ist, gebaut.
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Die Wärmesenke 80, an der das Leistungsmodul 40 und die Steuerleiterplatte 30 fixiert sind, wird dann an das Zwischenglied 90 gebaut. Wenn die Wärmesenke 80 an das Zwischenglied 90 gebaut wird, wird der untere Abschnitt der Wärmesenke 80 in das Zwischenglied 90 eingeführt, sodass die periphere Außenoberfläche der Wärmesenke 80 in eine Berührung mit der peripheren Innenoberfläche der zylindrischen Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebracht wird, und die Vorsprünge 89 der Wärmesenke 80 in eine Berührung mit dem oberen Ende der zylindrischen Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebracht werden. Jedes Paar der Hakenabschnitte 98 des Zwischenglieds 90 wird in jeweilige Räume, die zwischen benachbarten Vorsprüngen 89 der Wärmesenke 80 gebildet sind, eingeführt. Jeder der Hakenabschnitte wird dann in der Umfangsrichtung gebogen, um die Wärmesenke 80 mit dem Zwischenglied 90 fest zu verbinden.
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Die Verbindungszuleitungsdrähte 19 der Statorspulen 18, die sich durch die Schlitzabschnitte 95 des Zwischenglieds 90 zu der Wärmesenke 80 aufwärts erstrecken, werden dann durch ein Löt- oder Schweißverfahren mit den jeweiligen Anschlüssen 78 des Leistungsmoduls 40 verbunden.
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Ein Deckelglied (nicht gezeigt) wird schließlich an der Wärmesenke 80 befestigt. Das Deckelglied kann in einer Becherform gebildet sein. Ein unteres Ende einer zylindrischen Wand des becherförmigen Deckelglieds ist mit dem oberen Ende der zylindrischen Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 in eine Berührung gebracht. Das Bauverfahren für die Elektromotorvorrichtung 10 ist somit abgeschlossen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Motorgehäuse 11 und die Wärmesenke 80 mittels des Zwischenglieds 90 der zylindrischen Form, das den Boden hat, miteinander verbunden. Der Außendurchmesser der Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 ist fast gleich demselben des zylindrischen Wandabschnitts 12 des Motorgehäuses 11 gemacht. Es wird dementsprechend möglich, die Steuerung (die aus der Wärmesenke 80, dem Leistungsmodul 40 und so weiter zusammengesetzt ist) auf einer axialen Seite des Motorgehäuses 11 innerhalb eines Raums, der in der radialen Richtung nicht größer als die Größe des Motorgehäuses 11 ist, anzuordnen. Die Steuerung kann mit anderen Worten in einem Raum angeordnet sein, der innerhalb eines kleineren Bereichs als ein Außendurchmesser des Motorgehäuses 11 ist. Als ein Resultat ist es möglich, den vorhergehenden Raum zum Bilden des Leistungsmoduls 40 effektiv zu verwenden. Es ist daher möglich, den Raum für die Verdrahtungsplatten 70 bis 75 zu erhöhen, um die Wärmestrahlungsleistung zu erhöhen und dadurch eine Entwurfsflexibilität für das Leistungsmodul 40 zu erhöhen. Es ist ferner möglich, die Ausgangsleistung der Elektromotorvorrichtung zu erhöhen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die periphere Außenoberfläche des zweiten zylindrischen Abschnitts 93 des Zwischenglieds 90 mit der peripheren Innenoberfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 131 des Motorgehäuses 11 in eine Berührung gebracht. Die periphere Außenoberfläche der Wärmesenke 80 ist zusätzlich in einer Berührung mit der peripheren Innenoberfläche der zylindrischen Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebracht. Gemäß den vorhergehenden Strukturen ist das Zwischenglied 90 an dem Motorgehäuse 11 koaxial fixiert, und die Wärmesenke 80 ist an dem Zwischenglied 90 koaxial fixiert. Es ist daher möglich, eine Verschiebung in der radialen Richtung zwischen dem Positionssensor 35 (der an der Steuerleiterplatte 30, die an der Wärmesenke 80 fixiert ist, angebracht ist) und dem Permanentmagneten 29, der an dem oberen Ende der Drehwelle 25, die durch das Motorgehäuse 11 drehbar getragen ist, befestigt ist, zu unterdrücken. Es ist dementsprechend möglich, eine Erfassungsgenauigkeit des Positionssensors 35 zu erhöhen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zwischenglied 90 durch die Schrauben (oder Bolzen) 99 an dem Motorgehäuse 11 fixiert, und Fremdmaterial wird aus dem Inneren des Motorgehäuses 11 entfernt, bevor der Stator 15 und der Rotor 21 in das Motorgehäuse 11 gebaut werden. Es ist dementsprechend möglich, eine solche Situation zu unterdrücken, dass das Fremdmaterial in das Motorgehäuse 11 geraten kann und dadurch sowohl der Betrieb des Stators 15 als auch des Rotors 21 ungünstig beeinflusst werden kann.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zwischenglied 90 aus dem gleichen Material wie das Motorgehäuse 11 hergestellt. Es ist daher möglich, den Stator 15 durch das Schrumpfpassen an dem Motorgehäuse 11 zu fixieren. Das Herstellungsverfahren kann daher vereinfacht werden. Das Zwischenglied 90 und das Motorgehäuse 11 müssen nicht immer notwendigerweise aus dem gleichen Material hergestellt sein, sondern können aus solchen Materialien hergestellt sein, deren Koeffizienten der thermischen Ausdehnung nahe zueinander sind.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Hakenabschnitte 98 der Seitenwand 92 in der Umfangsrichtung gebogen, um die jeweiligen Vorsprünge 89 der Wärmesenke 80 zu halten. Die Wärmesenke 80 kann daher mit dem Zwischenglied 90 mit einer einfachen Struktur verbunden sein.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 16 bis 23 gezeigt. Die gleichen Bezugsziffern des ersten Ausführungsbeispiels sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Bezeichnen der gleichen oder ähnlicher Teile und/oder Abschnitte verwendet, sodass die Erläuterung derselben weggelassen ist. In 16 sind für den Zweck einer Vereinfachung sowohl der Stator, der Rotor und so weiter für den Elektromotor, als auch das Leistungsmodul und die Streuerleiterplatte für die Steuerung weggelassen.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mehrere (vier) Wanddickenabschnitte 112 an einem Bodenplattenabschnitt 111 eines Zwischenglieds 110 derart gebildet, dass jeder der Wanddickenabschnitte 122 zu einer Wärmesenke 120 (in einer Aufwärtsrichtung in 16) vorspringt. Ein Schraubenloch 113 ist in jedem Wanddickenabschnitt 112 in einer axialen Richtung der Elektromotorvorrichtung gebildet.
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Mehrere (vier) Beinabschnitte sind in der Wärmesenke 120 derart gebildet, dass jedes untere Ende der Beinabschnitte 121 in einer Berührung mit einem oberen Ende der jeweiligen Wanddickenabschnitte 112 des Zwischenglieds 110 ist. Mehrere (vier) Durchgangslöcher 122 sind in der Wärmesenke 120 bei solchen Abschnitten gebildet, die den jeweiligen Schraubenlöchern 113 des Zwischenglieds 110 entsprechen. Jedes der Durchgangslöcher 122 ist in der axialen Richtung in den jeweiligen Beinabschnitten 121 gebildet.
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Gemäß einem Bauverfahren des zweiten Ausführungsbeispiels werden die Beinabschnitte 121 der Wärmesenke 120 mit den Wanddickenabschnitten 112 des Zwischenglieds 110 in eine Berührung gebracht. Bolzen 114 werden dann in die jeweiligen Durchgangslöcher 122 eingeführt und in das Schraubenloch 113 geschraubt, sodass die Wärmesenke 120 an dem Zwischenglied 110 fest fixiert wird.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Bolzen 114 zum Fixieren der Wärmesenke 120 an dem Zwischenglied 110 in die Wärmesenke 120 gefüllt. Da es nicht notwendig ist, einen Raum in der Steuerung für ein Verfahren zum Fixieren der Bolzen an dem Zwischenglied 110 zu bewahren, ist es möglich, einen größeren Raum zum Unterbringen des Leistungsmoduls 40 zu bewahren. Es ist daher möglich, den Raum für die Verdrahtungsplatten 70 bis 75 zu erhöhen, um die Wärmestrahlungsleistung zu erhöhen, und um dadurch eine Entwurfsflexibilität für das Leistungsmodul 40 zu erhöhen. Es ist ferner möglich, die Ausgangsleistung der Elektromotorvorrichtung zu erhöhen.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Beinabschnitte 121 der Wärmesenke 120 mit den Wandabschnitten 112 des Zwischenglieds 110 in eine Berührung gebracht. Es ist daher möglich, einen Abstand in der axialen Richtung zwischen dem Positionssensor 35 (der an der Steuerleiterplatte 30, die an der Wärmesenke 120 fixiert ist, angebracht ist) und dem Magneten 29 (der an dem oberen Ende der Drehwelle 25, die durch das Motorgehäuse 11 getragen ist, befestigt ist) auf einem konstanten Wert zu bewahren. Es ist dementsprechend möglich, die Erfassungsgenauigkeit des Positionssensors 35 zu erhöhen.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 24 gezeigt. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein dritter zylindrischer Abschnitt 133 auf einer Innenseite eines zweiten zylindrischen Abschnitts 132, der an dem Bodenplattenabschnitt 91 eines Zwischenglieds 130 gebildet ist, gebildet, wobei ein Außendurchmesser des dritten zylindrischen Abschnitts 133 kleiner als derselbe des zweiten zylindrischen Abschnitts 132 ist. Ein erster zylindrischer Abschnitt 134, der dem zweiten zylindrischen Abschnitt 132 entspricht, und ein vierter zylindrischer Abschnitt 135, der dem dritten zylindrischen Abschnitt 133 entspricht, sind ebenso an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 gebildet. Eine zylindrische Außenoberfläche des dritten zylindrischen Abschnitts 133 ist in eine zylindrische Innenoberfläche des vierten zylindrischen Abschnitts 135 geschraubt.
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Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist der zweite zylindrische Abschnitt 132 des Zwischenglieds 130 durch ein Presspassverfahren an dem ersten zylindrischen Abschnitt 134 des Motorgehäuses 11 fixiert, sodass das Zwischenglied 130 an dem Motorgehäuse 11 koaxial fixiert ist. Da der dritte zylindrische Abschnitt 133 in den vierten zylindrischen Abschnitt 135 geschraubt ist, kann das Zwischenglied 130 mit einer einfachen Struktur an dem Motorgehäuse 11 fixiert sein.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 25 gezeigt.
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Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind vertiefte Abschnitte 81 an Ecken der Wärmesenke 80 gebildet. Vorspringende Abschnitte 923 sind an der Innenoberfläche der zylindrischen Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebildet, sodass jeder der vorspringenden Abschnitte 923 teilweise in den jeweiligen vertieften Abschnitt 81 vorspringt.
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Gemäß einem Herstellungs- und Bauverfahren des vierten Ausführungsbeispiels wird die Wärmesenke 80 an das Zwischenglied 90 gebaut. In diesem Moment sind die vorspringenden Abschnitte 923 noch nicht gebildet. Nachdem die Wärmesenke 80 an das Zwischenglied 90 gebaut ist, werden Abschnitte der Seitenwand 92, die den jeweiligen vertieften Abschnitten 81 entsprechen, in eine radiale Innenrichtung gepresst, um die vorspringenden Abschnitte 923 zu bilden. Als ein Resultat ist jeder der vorspringenden Abschnitte 923 mit den jeweiligen vertieften Abschnitten 81 in Eingriff, sodass die Wärmesenke 80 an dem Zwischenglied 90 fest fixiert ist.
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Wie im Vorhergehenden kann die Wärmesenke 80 mit einer einfachen Struktur an dem Zwischenglied fixiert sein.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 26 gezeigt.
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Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel hat die Wärmesenke 80 auf beiden Seiten in der radialen Richtung ein Paar von flachen Oberflächenabschnitten 83. Die Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 ist in eine solche Form gebildet, die ein Paar von flachen Wandabschnitten 92a hat, sodass jeder der flachen Oberflächenabschnitte 83 in einer Berührung mit den jeweiligen flachen Wandabschnitten 92a ist.
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Gemäß einem Bauverfahren des fünften Ausführungsbeispiels ist die Wärmesenke 80 an das Zwischenglied 90 gebaut, sodass jeder flache Oberflächenabschnitt 83 mit dem entsprechenden flachen Wandabschnitt 92a des Zwischenglieds 90 in eine Berührung gebracht ist. Schrauben (oder Bolzen) 84 werden dann von einer Außenseite des Zwischenglieds 90 in jeweilige Schraubenlöcher, die in der Wärmesenke 80 gebildet sind, geschraubt.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl Schraubenköpfe der Schrauben (oder Bolzen) 84 als auch die Wärmesenke 80 in dem Raum angeordnet, der in der radialen Richtung nicht größer als die Größe des Motorgehäuses 11 ist.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 27 gezeigt.
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Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel sind mehrere Schlitzabschnitte 924 in der Seitenwand 92 des Zwischenglieds 90 gebildet. Mehrere Schrauben oder Bolzen 85 sind von einer Außenseite des Zwischenglieds 90 bei den jeweiligen Schlitzabschnitten 924 in die Wärmesenke 80 geschraubt, sodass die Wärmesenke 80 an dem Zwischenglied 90 fest fixiert ist.
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 28 gezeigt. In 28 sind für den Zweck einer Vereinfachung sowohl der Stator, der Rotor und so weiter für den Elektromotor als auch das Leistungsmodul und die Schaltungsleiterplatte für die Steuerung weggelassen.
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Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist eine Wärmesenke 140 an der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 direkt fixiert. Ein Abschnitt 136 mit Gewinde ist in der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 gebildet. Der Abschnitt 136 mit Gewinde erstreckt sich von der axialen Endplatte 13 zu der Innenseite des Motorgehäuses 11. Ein Durchgangsloch 141 ist in der Wärmesenke 140 bei einer solchen Position axial gebildet, die dem Abschnitt 136 mit Gewinde entspricht.
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Ein Bolzen 142 ist von einer oberen Seite der Wärmesenke 140, die dem Motorgehäuse 11 gegenüberliegt, in das Durchgangsloch 141 eingeführt. Der Bolzen 142 ist in den Abschnitt 136 mit Gewinde geschraubt, sodass die Wärmesenke 140 an dem Motorgehäuse 11 fest fixiert ist.
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Eine Halterplatte 150 ist in dem Motorgehäuse 11 zwischen der axialen Endplatte 13 und dem Stator 15 vorgesehen. Die Halterplatte 150 ist aus beispielsweise Harz hergestellt und durch Arretierungsabschnitte 115 an einem peripheren Außenabschnitt des Stators 15 fixiert.
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Ein Schalenabschnitt 152 einer zylindrischen Form, der einen Boden hat, ist in der Halterplatte 150 gebildet, um Fremdmaterial aufzunehmen und zu halten, das beispielsweise bei einem Bauverfahren erzeugt werden kann. Der Schalenabschnitt 152 befindet sich unterhalb des Abschnitts 136 mit Gewinde, und ein Innendurchmesser des Schalenabschnitts 152 ist größer als ein Außendurchmesser des Abschnitts 136 mit Gewinde zum Bedecken einer Außenwand des Abschnitts 136 mit Gewinde. Wenn der Stator 15 an dem Motorgehäuse 11 fixiert wird, wird ein unteres Ende des Abschnitts 136 mit Gewinde in den Schalenabschnitt 152 eingeführt, um eine Labyrinthstruktur zwischen denselben zu bilden. Ein Klebstoff 153 ist an dem Schalenabschnitt 152 angebracht.
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Ein Führungsabschnitt 154 ist in der Halterplatte 150 gebildet, um die Verbindungszuleitungsdrähte 19, die aus den Statorspulen 18 genommen werden, zu einer Seite der Wärmesenke 140 zu führen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Fremdmaterial, das erzeugt wird, wenn die Wärmesenke 140 durch den Bolzen 142 an dem Motorgehäuse 11 fixiert wird, durch den Schalenabschnitt 152 gefangen. Das Fremdmaterial, das in dem Schalenabschnitt 152 gefangen wird, klebt an dem Klebstoff 153. Ein Herausgeraten des Fremdmaterials wird zusätzlich durch die Labyrinthstruktur unterdrückt.
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Als ein Resultat ist es möglich, die Situation zu unterdrücken, dass das Fremdmaterial in Räume zwischen dem Stator 15 und dem Rotor 21 geraten kann, und dadurch sowohl der Betrieb des Stators 15 als auch des Rotors 21 ungünstig beeinflusst werden kann.
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Da zusätzlich die Verbindungszuleitungsdrähte 19 durch den Führungsabschnitt 154 der Halterplatte 150 positioniert werden, kann ein Verbindungsverfahren zwischen den Verbindungszuleitungsdrähten 19 und den Anschlüssen 78 des Leistungsmoduls 40 ohne Weiteres vorgenommen werden.
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(Achtes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 29 und 30 gezeigt. Gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ist kein Abschnitt mit Gewinde in dem Motorgehäuse 11 vorgesehen. Ein zylindrischer Trageabschnitt 155 ist stattdessen in der Halterplatte 150 gebildet, und eine Mutter 156 ist in dem Trageabschnitt 155 getragen.
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Ein Bolzen 143 ist von einer oberen Seite derselben, die dem Motorgehäuse 11 gegenüberliegt, in ein Durchgangsloch der Wärmesenke 140 eingeführt. Der Bolzen 143 ist in die Mutter 156 geschraubt, sodass die Wärmesenke 140 an dem Motorgehäuse 11 fest fixiert ist. Die Mutter 156 ist mit einem Hakenabschnitt 137 in Eingriff, der in der axialen Endplatte 13 des Motorgehäuses 11 gebildet ist, sodass ferner verhindert wird, dass die Mutter 156 gedreht wird.
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Da gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abschnitt (136) mit Gewinde in dem Motorgehäuse 11 nicht vorgesehen ist, kann ein Herstellungsaufwand reduziert werden. Wenn ein Fremdmaterial während eines Verfahrens eines Schraubens des Bolzens 143 in die Mutter 146 erzeugt wird, wird ein solches Material durch den Trageabschnitt 155 gefangen. Als ein Resultat ist es möglich, die Situation zu unterdrücken, dass das Fremdmaterial in Räume zwischen dem Stator 15 und dem Rotor 21 geraten kann, und dadurch sowohl der Betrieb des Stators 15 als auch des Rotors 21 ungünstig beeinflusst werden kann.
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(Neuntes Ausführungsbeispiel)
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Eine Elektromotorvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 31 gezeigt. Gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt 144 mit Gewinde in der Wärmesenke 140 auf einer Seite derselben zu dem Motorgehäuse 11 gebildet. Wenn ein Bolzen 145 von der Innenseite des Motorgehäuses 11 in den Abschnitt 144 mit Gewinde eingeführt und geschraubt ist, ist die Wärmesenke 140 an dem Motorgehäuse 11 fest fixiert.
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Eine Halterplatte 160 ist in dem Motorgehäuse 11 vorgesehen, sodass dieselbe verhindert, dass der Bolzen 145 in das Motorgehäuse 11 fällt.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es nicht notwendig, einen Raum in der Wärmesenke 140 für ein Verfahren eines Schraubens des Bolzens 145 vorzusehen. Es ist daher möglich, einen größeren Raum zum Unterbringen des Leistungsmoduls 40 zu bewahren. Als ein Resultat ist es möglich, eine Entwurfsflexibilität für das Leistungsmodul 40 zu erhöhen, und die Ausgangsleistung der Elektromotorvorrichtung zu erhöhen.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist die Erfindung auf den bürstenlosen Motor für die Elektroservolenkvorrichtung angewendet. Die Erfindung kann auf verschiedene andere Arten einer Motorvorrichtung als die Servolenkvorrichtung angewendet sein. Die Erfindung kann ferner auf einen Elektromotor eines Bürstentyps, bei dem eine Rotorspule auf den Rotor gewickelt ist, angewendet sein.
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Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind zwei Sätze von Wechselrichterschaltungen durch zwölf Leistungstransistoren gebildet, und der Elektromotor ist durch zwei Steuersysteme betrieben. Der Elektromotor kann durch eines oder drei Steuersysteme (oder mehr als drei Steuersysteme) betrieben sein.
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Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen sind die mehreren Leistungstransistoren und die Verdrahtungsplatten auf der gleichen Ebene angeordnet, und das Leistungsmodul ist durch ein geformtes Harz gebildet, und das Leistungsmodul ist parallel zu der Wärmesenke horizontal angeordnet. Die Leistungstransistoren und die Verdrahtungsplatten können separat harzgeformt sein, und solche harzgeformten Leistungstransistoren können auf einer Seite der Wärmesenke vertikal angeordnet sein.
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Wie im Vorhergehenden soll die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele begrenzt sein, die Erfindung kann jedoch zusätzlich zu der Kombination der mehreren Ausführungsbeispiele auf verschiedene Arten und Weisen modifiziert sein, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
