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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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In der konventionellen Technik, die in
JP-2005-229658-A offenbart ist, ist der Spulendraht des in der Motorkammer untergebrachten Motors so angeordnet, dass er zu dem Gehäuse verläuft, das mit der Steuerschaltungskammer versehen ist, in welcher die Steuerleiterplatte untergebracht ist. Darüber hinaus ist der Spulendraht an den Verbindungsanschluss angeschlossen, der zuvor am Gehäuse gesichert wird. Somit ist der Spulendraht mit der Steuerleiterplatte elektrisch verbunden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorstehend beschriebene konventionelle Technik hat den Aufbau, in welchem der am Motor ausgebildete Anschluss in die Steuerschaltungskammer vorsteht. Dementsprechend wird, da die Öffnung zwischen der Motorkammer und der Steuerschaltungskammer vorhanden ist, die Steuerschaltungskammer leicht Wärme ausgesetzt, die von dem Motorbereich erzeugt wird. Ferner kann, wenn eine verunreinigende Substanz in der Motorkammer auftritt oder wenn Betriebsflüssigkeit in die Motorkammer leckt, diese die Steuerschaltungskammer erreichen.
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Bei der in
JP-2006-262611-A offenbarten konventionellen Technik müssen die Verbindungsanschlüsse am Isolator (welcher ein Element ist, der eine Isolierung zwischen dem Statorkern und den aufgewickelten Statorwicklungen herstellt) angeordnet werden, der an der Endfläche des Motorkörpers ausgebildet ist. Daher besteht das Problem einer geringen Flexibilität der Gestaltung elektronischer Komponente, die auf der Steuerleiterplatte montiert sind.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit bereitzustellen, die dazu konfiguriert ist, eine Motorspule elektrisch mit einer Steuerleiterplatte zu verbinden, und welche die Flexibilität der Gestaltung von elektrischen Komponenten verbessern kann, die auf der Steuerleiterplatte montiert sind, während Einflüsse der Wärme, die von einem Motor erzeugt wird, und einer verunreinigenden Substanz auf die Steuerschaltungskammer minimiert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit zur Verfügung gestellt, mit: einem Motor; einer Steuerleiterplatte, die dazu ausgelegt ist, die Energiezuführung zum Motor zu steuern, wobei der Motor und die Steuerleiterplatte miteinander einstückig eingebaut sind; einem leitfähigen rohrförmigen Element zum Anschließen eines Spulendrahts des Motors an die Steuerleiterplatte; einer Trennwand, die den Motor von der Steuerleiterplatte isoliert; und/oder einem Gehäuse, um darin die Steuerleiterplatte unterzubringen; wobei der Spulendraht des Motors an seinem einen Ende von dem leitfähigen rohrförmigen Element bedeckt ist und der Spulendraht und das rohrförmige Element miteinander verbunden sind, und das rohrförmige Element fest in ein Durchgangsloch eingefügt ist, das in der Trennwand auf eine solche Weise ausgebildet ist, dass zumindest ein vorderer Endbereich des rohrförmigen Elements in das Innere des Gehäuses vorsteht und das rohrförmige Element an die Steuerleiterplatte angeschlossen ist.
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Der Aspekt der vorliegenden Erfindung kann einen Einfluss der Wärmeerzeugung des Motors oder einer verunreinigenden Substanz auf eine Steuerleiterplattenkammer minimieren und die Flexibilität der Gestaltung von elektronischen Komponenten, die auf der Steuerleiterplatte montiert sind, verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung einer elektrischen Ölpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, die einen Anschlussaufbau zwischen einer Steuerleiterplatte 27 und einem Spulendraht 53 gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
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3A und 3B sind diagonale Querschnittsansichten verschiedener Bereiche eines dünnwandigen schmalen Rohrs 60, die während seiner Bildung anzutreffen sind.
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4 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, die den Zustand veranschaulicht, in welchem das dünnwandige schmale Rohr 60 gebogen wird.
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5 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung, die den Zustand veranschaulicht, in welchem die Seite der Öffnung 60a des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 zum großen Teil zu einem Motorgehäusebereich 13 vorsteht.
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6A, 6B und 6C sind Querschnittsansichten in Längsrichtung von dünnwandigen schmalen Rohren gemäß anderen Ausführungsformen.
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7 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines dünnwandigen schmalen Rohrs gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend wird eine mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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(Ausführungsform 1)
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1 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung einer elektrischen Ölpumpe (einer mechanisch und elektrisch integrierten Antriebseinheit 1) gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die elektrische Ölpumpe 1 der ersten Ausführungsform ist eine Pumpe, die für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug montiert ist, das mit einer Funktion zum Stoppen eines Motors, wenn das Fahrzeug gestoppt wird, ausgestattet ist. Das Automatikgetriebe hat getrennt eine Haupt-(mechanische)-pumpe, die durch die Drehleistung von dem Motor oder einem Elektromotor angetrieben wird. Wenn der Motor gestoppt wird, ist jedoch auch die mechanische Pumpe nicht in Betrieb, und daher kann kein hydraulischer Druck erzeugt werden. Ferner vergeht, wenn der hydraulische Druck aufgrund einer Ursache im Automatikgetriebe sinkt, Zeit, bis der für ein erneutes Anlassen erforderliche hydraulische Druck sichergestellt ist, was in manchen Fällen zu einer verschlechterten Antriebsleistung führt. Daher ist die elektrische Ölpumpe 1, die hydraulischen Druck ungeachtet der Betriebsbedingungen des Motors zuführen kann, separat von der Hauptpumpe installiert. Auf diese Weise ist der notwendige hydraulische Druck abgedeckt, wodurch eine Verbesserung der Antriebsleistung während des erneuten Anlassens des Motors und des Fahrzeugs erzielt wird.
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Die elektrische Ölpumpe 1 ist eine mechanisch und elektrisch integrierte elektrische Ölpumpe, in welcher ein Ölpumpenbereich 2 und ein Wechselrichterbereich 3 miteinander einstückig installiert sind.
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(Konfiguration des Ölpumpenbereichs 2)
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Der Ölpumpenbereich 2 beinhaltet eine Pumpe 6 und einen Motor 9. Die Pumpe 6 besteht aus einem inneren Rotor 4 mit einem externen Zahn und einem äußeren Rotor 5 mit einem internen Zahn. Der Motor 9 besteht aus einem Motorrotor (einem Rotor) 7, der mit dem inneren Rotor 4 und einem Stator 8 verbunden ist.
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Die Pumpe 6 und der Motor 9 sind in einem einzelnen Mittelgehäuse 10 untergebracht. Das Mittelgehäuse 10 ist aus einem Material, wie etwa einem Aluminiumdruckguss, ausgebildet, das einen höheren Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten als denjenigen eines Kunstharzmaterials hat. Das Mittelgehäuse 10 hat an beiden Enden Öffnungen, die der axialen Außenseite (der rechten Seite der 1) zugewandt sind. Ein röhrenförmiger Pumpengehäusebereich 12 ist am Innenumfang einer der Öffnungen ausgebildet und mit einem Pumpenelement-Gehäusebereich 11 ausgebildet, in dem der äußere Rotor 5 drehbar aufgenommen ist. Ein Motorgehäusebereich 13 ist am Innenumfang der anderen der Öffnungen ausgebildet. Der Motorgehäusebereich 13 stützt fest den Stator 8 und nimmt den Motorrotor und dergleichen im inneren Bereich (der Motorkammer) auf. Ferner ist das Mittelgehäuse 10 auf der axialen Außenseite des Motorgehäusebereichs 13 mit einer Klammer 14 ausgebildet, die dazu dient, das Mittelgehäuse 10 am Automatikgetriebe zu montieren.
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Der Stator 8 besteht aus Kernen 55 und Spulen 56. Der Kern 55 ist aus gestapelten elektromagnetischen Stahlplatten ausgebildet und hat einen rohrförmigen Kernkörper und mehrere Zähne, die auf der Innenumfangsseite des Kernkörpers so vorgesehen sind, dass sie von diesem vorstehen. Die Spule 56 ist aus Spulendrähten ausgebildet, die um die Zähne herumgewickelt sind. Ein Isolator aus Kunstharz ist zwischen dem Kernkörper und der gewickelten Spule eingebaut, um eine elektrische Isolierung zwischen den Kernen 55 und den Spulen 56 beizubehalten. Im Übrigen ist der Motor 9 der ersten Ausführungsform ein bürstenloser Drehstrommotor. Die Kerne 55 und Spulen 56 sind durch eine Vielzahl von Phasen U V, W eingebaut.
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Das Mittelgehäuse 10 hat ein Lager 16 und eine Trennwand in diesem. Das Lager 16 trägt drehbar eine Rotorantriebswelle 15. Die Trennwand verbindet das Lager 16 mit dem Außenumfang des Mittelgehäuses 10 und trennt den Pumpengehäusebereich 12 vom Motorgehäusebereich 13. Das Lager 16 lagert die Rotorantriebswelle 15 an seinem Innenumfang. Ein Abdichtungselement 17 ist an einem Endbereich auf der Seite des Motorgehäusebereichs 13 so eingebaut, dass es zwischen der Motorantriebswelle 15 und dem Innenumfang des Lagers 16 abdichtet.
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Eine Pumpenabdeckung 18 hat einen zylindrisch verlaufenden Auslassbereich 19, der mit einer Auslassfläche als Pumpenelement in Verbindung steht, und einen Ansaugbereich 20, der mit einer Ansaugfläche als Pumpenelement in Verbindung steht. Eine Abdichtungsringnut 22, an der ein Abdichtungsring 21 angebracht ist, ist auf dem Außenumfang eines Endes des Auslassbereichs 19 ausgebildet. Die Pumpenabdeckung 18 ist mit Bolzenlöchern 23 an drei Positionen in Umfangsrichtung ausgebildet. Das Mittelgehäuse 10 ist mit Bolzenlöchern 24 ausgebildet. Die Pumpenabdeckung 18 ist durch Bolzen 25, die in die Bolzenlöcher 22, 24 eingefügt sind, fest am Mittelgehäuse 10 befestigt.
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(Konfiguration des Wechselrichterbereichs 3)
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Der Wechselrichterbereich 3 hat ein Wechselrichtergehäuse (einen Kasten) 26, eine Steuerleiterplatte 27 und eine Wärmesenke 28.
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Das Wechselrichtergehäuse 26 beinhaltet einen aus Harz hergestellten Hemmbereich (eine Trennwand) 29, der den Motorgehäusebereich 13 eingrenzt; einen zylindrischen aufrechten Bereich 30, der dazu eingebaut ist, sich aufrecht von dem Hemmbereich 29 zu erstrecken, und in die Innenwand des Motorgehäusebereichs 13 eingefügt ist; und eine Flanschplatte 34, die mit einer Flanschfläche der Klammer 14 in Kontakt kommt, um auf das Abdichtungselement 31 zu drücken, und ein Durchgangsloch 33 hat, das dazu ausgelegt ist, einen durch es eingefügten Bolzen 32 aufzunehmen. Auf diese Weise ist das Innere (die Motorkammer) des Motorgehäusebereichs 13 als trockene Seite ausgebildet. Darüber hinaus sind das Innere (die Pumpenkammer) des Pumpengehäusebereichs 12 und der Außenumfang der Pumpe als Nassseite ausgebildet.
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Die Steuerleiterplatte 27 ist im Inneren (einer Steuerschaltungskammer) des Wechselrichtergehäuses 26 untergebracht und am Wechselrichtergehäuse 26 mittels mehrerer Bolzen 35 befestigt. FETs 36, eine nicht gezeigte CPU und andere Teile sind auf der Vorderseite der Steuerleiterplatte 27 montiert und ein Kondensator 37 und ein Induktor 38 sind an der Steuerleiterplatte 27 befestigt. Ein wärmeleitfähiges Blech 39, das wie eine flache Platte ausgebildet ist, ist entsprechend den FETs 36 an einer Position zwischen der Steuerleiterplatte 27 und der Wärmesenke 28 eingebaut.
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Die Wärmesenke 28 ist am Wechselrichtergehäuse 26 so eingebaut, dass sie es blockiert.
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Der Wechselrichterbereich 3 führt der Reihe nach einen Gleichstrom, der von einer nicht gezeigten Batterie über einen Konnektor 40 zugeführt wird, Phasen U, V, W der Spulen 56 durch das Schalten der FETs zu. Eine Beschreibung des elektrischen Anschlussaufbaus zwischen der Steuerleiterplatte 27 und dem Spulendraht 53 erfolgt später. Der Spulendraht 53 ist für jede der U-, V- und W-Phasen installiert.
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Die elektrische Ölpumpe 1 der ersten Ausführungsform ist in einem Pumpengehäuseloch 42 untergebracht, das in dem Gehäuse 41 des Automatikgetriebes ausgebildet ist. Das Pumpengehäuseloch 42 hat eine Öffnung, die mit einem Auslassdurchgang 43 in Verbindung steht, der dazu ausgelegt ist, hydraulischen Druck auf ein nicht gezeigtes Steuerventil auszuüben, und eine Öffnung, die mit einem Ansaugdurchgang 44 in Verbindung steht, der mit einer Öleinlassöffnung verbunden ist, die mit dem Inneren einer nicht gezeigten Ölwanne verbunden ist. Der Auslassdurchgang 43 ist mit einem Bereich 45 mit vergrößertem Durchmesser ausgebildet, der dem Pumpengehäuseloch 42 zugewandt ist. Der Auslassbereich 19 der Pumpenabdeckung 18 ist an den Bereich 45 mit vergrößertem Durchmesser angepasst und wird von ihm getragen, indem er in ihn eingefügt ist. Ein Bereich zwischen dem Auslassdurchgang 43 und dem Pumpengehäuseloch 42 ist durch den Abdichtungsring 21 abgedichtet. Der Auslassdurchgang 43 steht mit der Auslassfläche, die als das Pumpenelement dient, über eine im Auslassbereich 19 ausgebildete Auslassöffnung in Verbindung.
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(Anschlussaufbau zwischen der Steuerleiterplatte 27 und dem Spulendraht 53)
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2 veranschaulicht einen Anschlussaufbau zwischen der Steuerleiterplatte 27 und dem Spulendraht 53 gemäß der ersten Ausführungsform. Ein dünnwandiges schmales Rohr (ein rohrförmiges Element) 60 wird als Mittel zum elektrischen Verbinden der Steuerleiterplatte 27 mit dem Spulendraht 53 in der ersten Ausführungsform verwendet.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 besteht beispielsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder einer Kupferlegierung. Das dünnwandige schmale Rohr 60 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form mit einer Öffnung 60a an einem Ende und einem unteren Bereich 60b am anderen Ende durch einen Tiefziehvorgang, durch Bördeln und Hartlöten einer flachen Platte oder durch andere Verfahren ausgebildet. Das dünnwandige schmale Rohr 60 ist in einer axialen Dimension eingestellt, die größer als ein Abstand zwischen der Steuerleiterplatte 27 und dem Hemmbereich 29 ist. Das dünnwandige schmale Rohr 60 hat eine Stärke, die größer als diejenige des Spulendrahts 53 ist. Jedoch ist das dünnwandige schmale Rohr 60 auf eine solche Stärke eingestellt, dass sie durch die Hände eines Arbeiters einfach gebogen wird.
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Der Spulendraht 53 weist ein vorderes Ende auf, das in das Innere des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 eingefügt ist. Der Spulendraht 53 und das dünnwandige schmale Rohr 60 sind miteinander elektrisch an einem Spulendraht-Anschlussbereich 71, der sich an der axial mittigen Position des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 befindet, durch Verschmelzen, Widerstandsschweißen oder eine andere Bearbeitung verbunden.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 hat einen Presspassungsbereich 72, der an einem Endbereich auf der Seite der Öffnung 60a ausgebildet ist. Der Presspassungsbereich 72 ist fest an ein Durchgangsloch 61 pressgepasst, das in dem Hemmbereich 29 ausgebildet ist. Ferner kann das Durchgangsloch 61 durch Auftragen eines Klebemittels zwischen dem Presspassungsbereich 72 und dem Durchgangsloch 61 vollständig abgedichtet werden. Im Übrigen kann der Presspassungsbereich anstelle des Presspassens während der Ausbildung des Wechselrichtergehäuses 26 einfügungsgeformt werden.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 hat einen Lötbereich 73, der in der Umgebung seines Endbereichs auf der Seite des unteren Bereichs 60b ausgebildet ist. Der Lötbereich 73 ist durch Löten 62 elektrisch an die Steuerleiterplatte 27 angeschlossen. Das dünnwandige schmale Rohr 60 wird zuvor auf seinem Außenumfang einer Oberflächenbehandlung (z. B. Verzinnen) unterzogen, wobei die Lötleistung berücksichtigt wird.
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3A und 3B sind diagonale Querschnittsansichten verschiedener Bereiche des dünnwandigen schmalen Rohrs 60, die während seiner Bildung angetroffen werden.
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3A ist eine diagonale Querschnittsansicht von jeweils dem Presspassungsbereich 72 und dem Lötbereich 73. Der Presspassungsbereich 72 und der Lötbereich 73 sind jeweils zu einer zylindrischen Form ausgebildet. Im Übrigen können der Presspassungsbereich 72 und der Lötbereich 73 denselben Durchmesser oder unterschiedliche Durchmesser haben.
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3B ist eine diagonale Querschnittsansicht des Spulendraht-Anschlussbereichs 71. Der Spulendraht-Anschlussbereich 71 ist mit einem Bereich ausgebildet, der Schlüsselweiten (Bereich mit reduziertem Durchmesser) 71a, 71a aufweist, die sich dadurch ergeben, dass sie im Verhältnis zum Presspassungsbereich 72 und dem Lötbereich 73 durch einen Formungsvorgang teilweise konkav gemacht sind.
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Es erfolgt eine Beschreibung der Funktion der mechanisch und elektrisch integrierten Antriebseinheit.
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Konventioneller Weise ist eine mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit, die einstückig aus einem Motor und einem Wechselrichter zusammengesetzt ist, bisher wie unten angegeben konfiguriert gewesen. Ein Gehäuse aus Kunstharz zum Aufnehmen einer Steuerleiterplatte ist mit einem Durchgangsloch ausgebildet. Ein Spulendraht ist so angeordnet, dass er sich über das Durchgangsloch zum Inneren des Gehäuses erstreckt. Der Spulendraht ist mit einem Verbindungsanschluss verbunden, der zuvor durch Schweißen, Schmelzen, Hartlöten oder dergleichen an ein Wechselrichtergehäuse (ein Gehäuse) einfügungsgeformt worden ist. Auf diese Weise sind der Spulendraht und die Steuerleiterplatte über den Verbindungsanschluss elektrisch verbunden. Der Grund, warum der Spulendraht und die Steuerleiterplatte über den Verbindungsanschluss elektrisch verbunden sind, ist wie folgt. Wenn der Spulendraht direkt an die Steuerleiterplatte gelötet wird, treten aufgrund der Bewegung des Spulendrahts während der Verfestigung des Lötzinns Risse im Lötzinn auf. Darüber hinaus verschlechtert sich die Lötbarkeit aufgrund des Einflusses einer oxidierten Dünnschicht auf der Oberfläche des Spulendrahts. Diese verringern mit Wahrscheinlichkeit die Zuverlässigkeit.
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Jedoch hat die vorstehend beschriebene konventionelle Technik Nachteile, wie nachstehend aufgeführt.
- 1. In der Struktur, in der der am Motor ausgebildete Anschluss in die Steuerschaltungskammer vorsteht, oder der Struktur, in der der Spulendraht direkt in der Steuerschaltungskammer angeordnet ist, ist das Durchgangsloch auf einen Durchmesser eingestellt, der größer als derjenige von jeweils dem Anschluss und dem Spulendraht ist, wobei die Produktivität berücksichtigt wird. Daher ist es wahrscheinlich, dass eine Hochtemperaturatmosphäre aufgrund der Wärmeerzeugung des Motors eine thermale Belastung auf die Steuerleiterplatte ausübt. Ferner besteht, wenn eine verunreinigende Substanz im Pumpengehäusebereich auftritt oder wenn Betriebsfluid in den Motorgehäusebereich leckt, die Sorge, dass die verunreinigende Substanz oder das Betriebsfluid über das Durchgangsloch in das Innere des Gehäuses aus Kunstharz eintritt und die Steuerleiterplatte beschädigt.
- 2. Es ist notwendig, dass der Verbindungsanschluss an dem Wechselrichtergehäuse (dem Gehäuse) angeordnet ist. Daher wird die Gestaltung des Verbindungsanschlusses, der fest in das Wechselrichtergehäuse einfügungsgeformt ist, und von elektronischen Komponenten, die auf der Steuerleiterplatte montiert sind, eng. Genauer gesagt, sind die Position des Durchgangslochs für den Spulendraht und die Anschlussposition zwischen dem Verbindungsanschluss und der Steuerleiterplatte voneinander versetzt. Die Versetzung und die Stelle des Verbindungsanschlusses nahe dem Durchgangsloch benötigen ein spezifiziertes Intervall, das von dem Verfahren zum Anschließen des Spulendrahts an den Verbindungsanschluss abhängt. Dies verschlechtert die Gestaltungsleistung.
- 3. Es ist notwendig, die Form des Verbindungsanschlusses zu ändern, d. h. jedes Mal eine neue Form einzubauen, wenn die Zeitspezifikationen modifiziert werden. Kurz gesagt, ist die Flexibilität für die Modifikation der Spezifikationen gering.
- 4. In Abhängigkeit von den Konstruktionsverfahren treten Probleme auf, dass die Gestaltung weiter beschränkt ist, die Einstellbedingungen kompliziert sind oder die Ausstattungsinvestition steigt.
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Andererseits ist die vorliegende Ausführungsform so konfiguriert, dass das dünnwandige schmale Rohr 60 eingebaut ist, um das vordere Ende des Spulendrahts 53 abzudecken, und an die Steuerleiterplatte 27 angeschlossen ist, wodurch der Spulendraht 53 und die Steuerleiterplatte 27 elektrisch miteinander verbunden sind.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 ist wie ein Zylinder mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet. Darüber hinaus können die Position des Durchgangslochs 61 und die Anschlussposition zwischen dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 und der Steuerleiterplatte 27 willkürlich eingestellt werden. Daher kann die Flexibilität der Gestaltung der Anschlussposition zwischen dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 und der Steuerleiterplatte 27 und von elektronischen Komponenten, die auf der Steuerleiterplatte 27 montiert sind, erhöht werden. Darüber hinaus kann wegen des einfachen Aufbaus, in welchem der Spulendraht 53 an seinem Endbereich in das Innere des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 eingefügt ist, der Anschlussaufbau zwischen dem Spulendraht 53 und der Steuerleiterplatte 27 vereinfacht werden.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 kann den Öffnungsbereich des Durchgangslochs 61 minimieren. Darüber hinaus ist die Lücke zwischen dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 und dem Hemmbereich 29 mit einem Klebemittel oder dergleichen abgedichtet. Somit kann die Steuerleiterplatte 27 gegen die Hochtemperaturatmosphäre und das Eintreten von Betriebsfluid oder einer verunreinigenden Substanz geschützt werden.
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Das dünnwandige schmale Rohr 60 ist dazu konfiguriert, am Hemmbereich 29 des Wechselrichtergehäuses 26 gesichert zu werden, an welchem die Steuerleiterplatte 27 montiert ist. Dies bedeutet, dass das dünnwandige schmale Rohr 60 am Hemmbereich 29 gesichert ist; wenn es daher fest am Öffnungsbereich (dem Durchgangsloch 61), der im Hemmbereich 29 ausgebildet ist, pressgepasst werden soll, kann die Positionierung des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 in Bezug auf die Steuerleiterplatte 27 vereinfacht werden. Dies kann die Bearbeitbarkeit während der Montage verbessern.
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Da die diagonale Querschnittsform des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 kreisförmig ist, kann die Lötbarkeit im Vergleich mit der vorstehend genannten konventionellen Technik verbessert werden, bei der die diagonale Querschnittsform des Verbindungsanschlusses rechteckig ist. Darüber hinaus kann die Belastungskonzentration an die Schnittstelle beträchtlich erleichtert werden.
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Eine weitere konventionelle Technik, wie sie in
JP-2006-262611-A offenbart ist, ist bekannt, bei der der Verbindungsanschluss nicht in das Wechselrichtergehäuse (das Gehäuse) eingefügt ist, sondern die auf der Motorseite angeordneten Verbindungsanschlüsse durch ein Durchgangsloch direkt an die Steuerleiterplatte angelötet sind. In dieser Konfiguration werden die Verbindungsanschlüsse gleichzeitig von dem Isolator gehalten, wenn der Statorkern des Motors aus Kunstharz geformt und der Isolator ausgebildet ist.
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Jedoch senkt diese konventionelle Technik die Elastizität der Form des Verbindungsanschlusses aufgrund der Beschränkung der Ausbildung und Aufwicklung. Auch hat der Anschluss mit dem Spulendraht eine geringe Elastizität aufgrund der Beschränkung der Gestaltung in vielen Fällen. Ferner hat die konventionelle Technik eine geringe Elastizität, um die Modifikation des Musters der Steuerleiterplatte und die Änderung des Motors hinsichtlich Größe und Position handzuhaben.
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Andererseits ist die erste Ausführungsform so konfiguriert, dass nur der Endbereich des Spulendrahts 53 von dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 bedeckt ist. Daher kann, da der andere Bereich des Spulendrahts, der nicht durch das dünnwandige schmale Rohr 60 bedeckt ist, elastisch geführt werden kann, die aufsteigende Position (die Anschlussposition zwischen dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 und der Steuerleiterplatte 27) des Spulendrahts 53 beliebig geändert werden. Darüber hinaus kann das dünnwandige schmale Rohr 60 leicht von einem Arbeiter gebogen werden, nachdem der Spulendraht 53 in das dünnwandige schmale Rohr 60 eingeführt worden ist, wie in 4 gezeigt. Insbesondere kann die aufsteigende Position durch das Führen eines Verbindungsdrahts beliebig geändert werden. Somit ist die erste Ausführungsform in ihrer Elastizität von Vorteil, um die Modifikation des Musters der Steuerleiterplatte und die Änderung des Motors hinsichtlich Größe und Position im Vergleich mit der konventionellen Technik handzuhaben, bei der der Verbindungsanschluss am Isolator des Stators gesichert ist.
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Es wird auf 5 Bezug genommen. Das dünnwandige schmale Rohr 60 hat eine derartige axiale Größe, dass die Seite seiner Öffnung 60a zum großen Teil aus dem Hemmbereich 29 zum Motorgehäusebereich 13 vorsteht. Während der Bildung des Wechselrichtergehäuses 26 wird das dünnwandige schmale Rohr 60 einfügungsgeformt und am Hemmbereich 29 gesichert. Danach wird der Spulendraht 53 in das dünnwandige schmale Rohr 60 eingefügt und beide werden zusammengefügt. In diesem Fall kann ein Verschmelzen oder Widerstandsschweißen nicht nur von der Seite der Steuerleiterplatte 27, sondern auch der Seite des Motorgehäusebereichs 13 erfolgen. Somit kann die Bearbeitbarkeit während des Zusammenbaus verbessert werden.
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In der ersten Ausführungsform sind der Presspassungsbereich 72 und Lötbereich 73 des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 jeweils in Kreisform ausgebildet. Da der Presspassungsbereich 72 kreisförmig ausgeführt ist, kann die Belastungskonzentration auf den Presspassungsbereich 72 gemildert werden, wenn das dünnwandige schmale Rohr 60 in das Durchgangsloch 61 des Hemmbereichs 29 eingefügt wird. Darüber hinaus ist der Außenumfang des Lötbereichs 73 in Kreisform geformt; daher kann die Belastungskonzentration auf den Lötbereich 73 während des Lötens gemildert werden.
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In der ersten Ausführungsform sind die Doppelflächenbreitenbereiche 71a, 71a am Spulendraht-Anschlussbereich 71 des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 durch den Ausbildungsvorgang ausgebildet. Daher kann, wenn der in das dünnwandige schmale Rohr 60 eingefügte Spulendraht 53 mit diesem durch Schmelzen oder Widerstandsschweißen verbunden wird, der Abstand vom Spulendraht 53 verringert werden. Daher kann die Position des Spulendrahts 53 stabilisiert werden und gleichzeitig kann der Betrag der Verformung des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 während des Anschließens verringert werden. Ferner konzentrieren sich eine Last und ein Strom auf den Bereich, der dem Ausbildungsvorgang während des Anschließens unterzogen wird; daher kann das Anschließen gefördert werden.
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Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung von Wirkungen der ersten Ausführungsform.
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Die elektrische Ölpumpe 1 der ersten Ausführungsform erzeugt die nachstehend aufgeführten Wirkungen.
- (1) In der mechanisch und elektrisch integrierten Antriebseinheit, in welcher der Motor 9 und die Steuerleiterplatte 27, die dazu ausgelegt ist, die Energiezufuhr zum Motor 9 zu steuern, einstückig miteinander eingebaut sind, ist der Spulendraht 53 des Motors 9 an seinem Ende durch das leitfähige dünnwandige schmale Rohr 60 bedeckt, so dass er an das dünnwandige schmale Rohr 60 angeschlossen ist. Das dünnwandige schmale Rohr 60 ist fest in das. Durchgangsloch 61 eingefügt, das im Hemmbereich 29 ausgebildet ist, der den Motor 9 von der Steuerleiterplatte 29 auf eine solche Weise isoliert, dass zumindest der vordere Endbereich des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 in das Wechselrichtergehäuse (Gehäuse) 26 vorsteht, in welchem die Steuerleiterplatte 27 untergebracht ist. Auf diese Weise ist das dünnwandige schmale Rohr 60 an die Steuerleiterplatte 27 angeschlossen.
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Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration fungiert das dünnwandige schmale Rohr 60 als der Einsatzanschluss zum Blockieren des Durchgangslochs 61, so dass es die Lücke zwischen dem Innenumfang des Durchgangslochs 61 und dem Außenumfang des Spulendrahts 53 blockieren kann. Daher ist es möglich, das Eintreten von Betriebsfluid, einer Hochtemperaturumgebung oder einer verunreinigenden Substanz in das Wechselrichtergehäuse 26 über die Lücke zu unterdrücken.
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Die vorstehend beschriebene Konfiguration kann die Elastizität der Gestaltung der Anschlussposition zwischen dem dünnwandigen schmalen Rohr 60 und der Steuerleiterplatte 27 und den auf der Steuerleiterplatte 27 montierten elektronischen Komponenten verbessern. Ferner kann die Konfiguration den Anschlussaufbau zwischen dem Spulendraht 53 und der Steuerleiterplatte 27 vereinfachen. Darüber hinaus wird die Positionierung des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 in Bezug auf die Steuerleiterplatte 27 vereinfacht und präziser gemacht. Somit kann die Bearbeitbarkeit während des Zusammenbaus verbessert werden.
- (2) Das dünnwandige schmale Rohr 60 hat die Doppelseitenbreitenbereiche 71a, 71a, die an den Spulendraht 53 angeschlossen sind.
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Damit kann, wenn der in das dünnwandige schmale Rohr 60 eingefügte Spulendraht 53 an dieses durch Verschmelzen oder Widerstandsschweißen angeschlossen wird, der Abstand vom Spulendraht 53 verringert werden. Daher kann die Position des Spulendrahts 53 stabilisiert und gleichzeitig der Betrag der Verformung des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 während des Anschließens verringert werden. Ferner konzentrieren sich eine Last und ein Strom auf den Bereich, der während des Anschließens dem Ausbildungsvorgang unterzogen worden ist; daher kann das Anschließen gefördert werden.
- (3) Die Lücke zwischen dem Außenumfang des dünnwandigen schmalen Rohrs 60 und dem Innenumfang des Durchgangslochs 61 kann durch ein Klebemittel blockiert werden.
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Damit kann das Durchgangsloch 61 vollständig blockiert werden, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass Betriebsfluid, eine Hochtemperaturatmosphäre oder eine verunreinigende Substanz über die Lücke in das Wechselrichtergehäuse 26 eindringen.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Die mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit der vorliegenden Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschrieben. Jedoch ist die spezifische Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf die Konfiguration der ersten Ausführungsform begrenzt.
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Beispielsweise beschreibt die erste Ausführungsform mittels Beispiel die mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit, die auf die elektrische Ölpumpe angewendet wird. Wenn jedoch die mechanisch und elektrisch integrierte Antriebseinheit auf andere Antriebseinheiten angewendet wird, können dieselben Funktionen und Wirkungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform erzeugt werden.
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Auch ist die Form des dünnwandigen schmalen Rohrs nicht auf die erste Ausführungsform begrenzt.
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6A, 6B und 6C sind Querschnittsansichten in Längsrichtung von dünnwandigen schmalen Rohren gemäß anderer Ausführungsformen.
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6A veranschaulicht ein dünnwandiges schmales Rohr 63, das in das Durchgangsloch 61 eines Hemmbereichs 29 fest pressgepasst ist. Das dünnwandige schmale Rohr 63 hat einen Flanschbereich 63b an einer Endkante auf der Seite einer Öffnung 63a. Wenn das dünnwandige schmale Rohr 63 in das Durchgangsloch 61 des Hemmbereichs 29 pressgepasst wird, verhält sich der Flanschbereich 63b wie ein Positionierungselement. Daher können die Positionierungsgenauigkeit und Bearbeitbarkeit während des Zusammenbaus verbessert werden.
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6B und 6C veranschaulichen dünnwandige schmale Rohre 64 bzw. 65 mittels Beispiel, die während der Bildung eines Wechselrichtergehäuses 26 einsatzgeformt wurden. Das dünnwandige schmale Rohr 64 der 6B hat einen Flanschbereich 64b an einer Endkante auf der Seite einer Öffnung 64a ähnlich dem dünnwandigen schmalen Rohr 63 in 6A. Das dünnwandige schmale Rohr 65 der 6C hat einen Flanschbereich 65b an einem Endbereich auf der Seite einer Öffnung 65a. Die Flanschbereiche 64b, 65b sind jeweils in den Hemmbereich 29 eingebettet. Auf diese Weise dient die Lücke, d. h. der Durchgang, durch welchen Betriebsfluid, eine Hochtemperaturatmosphäre oder eine verunreinigende Substanz hindurchgehen, als Labyrinthstruktur. Daher ist es möglich, das Eindringen des Betriebsfluids, einer Hochtemperaturatmosphäre oder einer verunreinigenden Substanz in ein Wechselrichtergehäuse 26 zuverlässiger zu verhindern.
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Im Übrigen wird in den 6A, 6B und 6C ein Klebemittel zwischen jedem der dünnwandigen schmalen Rohre 63, 64, 65 und dem Durchgangsloch 61 angewendet, wodurch das Durchgangsloch 61 vollständig abgedichtet werden kann.
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Ein Spulendraht-Anschlussbereich des dünnwandigen schmalen Rohrs (eines rohrförmigen Elements) darf nicht im Durchmesser verringert werden.
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7 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines dünnwandigen schmalen Rohrs gemäß einer weiteren Ausführungsform. Ein Spulendraht-Anschlussbereich 71 eines dünnwandigen schmalen Rohrs 66 ist nicht mit einem Bereich mit verringertem Durchmesser ausgebildet, der in der Ausführungsform gezeigt ist. Das heißt, der Spulendraht-Anschlussbereich 71 hat denselben Außen- und Innendurchmesser wie diejenigen von jeweils dem Presspassungsbereich 72 und dem Lötbereich 73.
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Merkmale, Komponenten und spezifische Einzelheiten der Aufbauten der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die für den jeweiligen Anwendungszweck optimiert sind. Sofern jene Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sind, sollen sie durch die obige Beschreibung implizit offenbart sein, ohne explizit jede mögliche Kombination zu spezifizieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2005-229658 A [0002]
- JP 2006-262611 A [0004, 0046]
