DE102017202765A1 - Steuervorrichtung für einen Elektromotor - Google Patents

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DE102017202765A1
DE102017202765A1 DE102017202765.7A DE102017202765A DE102017202765A1 DE 102017202765 A1 DE102017202765 A1 DE 102017202765A1 DE 102017202765 A DE102017202765 A DE 102017202765A DE 102017202765 A1 DE102017202765 A1 DE 102017202765A1
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Takenobu Nakamura
Shinichi Togawa
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Omron Automotive Electronics Co Ltd
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Abstract

Ein Deckel besitzt eine Befestigungsfläche, an der eine Metallplatine befestigt ist, so dass eine Metalloberfläche, die mit keinen Komponenten versehen ist, der Metallplatine in Kontakt mit der Befestigungsfläche steht, eine Durchgangsbohrung, welche in seitlich enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche vorgesehen ist und von der Verbindungsstücke eines externen Anschlusses freiliegen, mit denen Kabelbäume zusammengefügt werden, eine Befestigungskante, die um die Durchgangsbohrung herum vorliegt und an der ein Gehäuse des externen Anschlusses befestigt ist, und Befestigungssockel, welche von einem Umfang der Befestigungsfläche vorstehen und an denen die Steuerplatine befestigt ist. Die Richtung, in der Stromversorgungsklemmen des externen Anschlusses mit der Metallplatine verbunden sind, ist eine Richtung, die senkrecht zu der Metallplatine ist. Die Richtung, in der die Steuerplatine mit den Signalklemmen des externen Anschlusses verbunden ist, ist identisch ist zu der Richtung, in der die Stromversorgungsklemmen mit der Metallplatine verbunden sind.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-036595 , die am 29. Februar 2016 beim Japanischen Patentamt hinterlegt wurde und deren Inhalt hierin durch Bezug vollumfänglich aufgenommen ist.
  • BEREICH
  • Die Offenbarung betrifft eine Struktur einer Steuervorrichtung für einen Elektromotor, die den Antrieb eines Elektromotors steuert.
  • HINTERGRUND
  • Zum Beispiel ist ein in einem Fahrzeug installiertes elektrisches Servolenkungssystem mit einer Elektromotor-Steuervorrichtung ausgestattet, die den Antrieb eines Elektromotors steuert. Wie beispielsweise in JP 2014-151850 A , JP 2013-106376 A , JP 2013-63689 A , JP 2015-134598 A und JP 2014-189166 A offenbart, umfasst die Elektromotor-Steuervorrichtung eine Treiberschaltung, die den Elektromotor antreibt, eine Steuerschaltung, die die Treiberschaltung ansteuert, und einen externen Anschluss zur Etablierung einer elektrischen Verbindung mit einer externen Vorrichtung.
  • Im Allgemeinen ist die Treiberschaltung, durch die starker Strom fließt, in Anbetracht der Wärmeabführung, Sicherheit und dergleichen auf einer Metallplatine oder einem Metallgehäuse implementiert. Andererseits ist in Anbetracht der hochdichten Packung und dergleichen die Steuerschaltung, durch die kein starker Strom fließt, auf einer gedruckten Leiterplatte (Steuerplatine) oder dergleichen implementiert.
  • In JP 2014-151850 A ist die Treiberschaltung auf einer Oberfläche der Metallplatine implementiert. Um Wärme von einer in der Treiberschaltung enthaltenen wärmeerzeugenden Komponente und von der Metallplatine abzuleiten, ist die Metallplatine an einem Deckel (Abdeckung) aus Metall befestigt, so dass die andere Oberfläche der Metallplatine in Kontakt mit der Rückseite des Deckels steht. Die mit der Steuerschaltung ausgestattete gedruckte Leiterplatte ist im Innern eines Raumes des Gehäuses befestigt. Dadurch, dass der Deckel mit dem Gehäuse ineinandergreift, so dass der Raum geschlossen wird, sind die Metallplatine und die gedruckte Leiterplatte in dem Raum untergebracht. In dem Raum liegen die Metallplatine und die gedruckte Leiterplatte einander parallel gegenüber und sind durch eine Anschlussklemme elektrisch miteinander verbunden. Der Elektromotor ist auf dem Gehäuse entgegengesetzt zu dem Raum installiert. Auf einer Oberfläche der gedruckten Leiterplatte, die nicht der Metallplatine gegenüberliegt, ist ein Drehzahlsensor, welcher die Rotation einer Rotationswelle detektiert, montiert. Der externe Anschluss ist an dem Gehäuse auf der Seite befestigt, an der der Elektromotor installiert ist. Mehrere Klemmen des externen Anschlusses stehen im Innern des Raumes hervor und sind elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte und der Metallplatine verbunden.
  • In JP 2013-106376 A ist die Treiberschaltung separat auf einer ersten Platine und auf einer zweiten Platine implementiert. Die erste Platine und die zweite Platine sind durch eine Anschlussklemme, die durch ein Relaiselement festgehalten wird, elektrisch miteinander verbunden. Die Steuerschaltung ist auf einer dritten Platine implementiert. Auf einer Oberfläche der dritten Platine, die nicht der ersten Platine und der zweiten Platine gegenüberliegt, ist ein Drehzahlsensor befestigt. Die erste Platine ist im Innern eines Raumes einer Bauteilabdeckung befestigt, so dass eine Oberfläche der ersten Platine, die nicht mit der Treiberschaltung ausgestattet ist, in Kontakt mit der Rückseite der Bauteilabdeckung steht. Die zweite Platine ist innerhalb der Bauteilabdeckung über das Relaiselement und die erste Platine fixiert. Die dritte Platine ist an mehreren Sockeln befestigt, die innerhalb der Bauteilabdeckung vorgesehen sind. Dadurch, dass die Bauteilabdeckung mit der Motorabdeckung ineinandergreift, werden die erste bis dritte Platine und das Relaiselement im Innern der Bauteilabdeckung verstaut. Der externe Anschluss ist an der Außenfläche der Bauteilabdeckung befestigt, wobei die äußere Oberfläche sich auf der Seite befindet, die dem Elektromotor gegenüberliegt. Mehrere Klemmen des externen Anschlusses durchdringen die Bauteilabdeckung und sind mit der zweiten Platine oder der dritten Platine elektrisch verbunden.
  • In JP 2013-63689 A ist die Treiberschaltung separat auf der Metallplatine und auf einer zweiten gedruckten Leiterplatte implementiert. Die Steuerschaltung ist auf einer ersten gedruckten Leiterplatte implementiert. Die Metallplatine ist im Innern eines Raumes des Gehäuses fixiert, so dass eine Oberfläche der Metallplatine, die nicht mit Komponenten ausgestattet ist, in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Gehäuses steht. Die erste gedruckte Leiterplatte ist auf einer anderen Oberflächenseite der Metallplatine angeordnet. Die zweite gedruckte Leiterplatte ist gegenüber der Metallplatine in Bezug auf die erste gedruckte Leiterplatte angeordnet. Die Metallplatine, die erste gedruckte Leiterplatte und die zweite gedruckte Leiterplatte sind durch eine Anschlussklemme elektrisch miteinander verbunden. Dadurch, dass das Gehäuse und der Deckel ineinandergreifen, so dass der Raum des Gehäuses verschlossen wird, sind die Metallplatine, die erste gedruckte Leiterplatte, die zweite gedruckte Leiterplatte und die Anschlussklemme innerhalb des Raumes untergebracht. Der Elektromotor ist auf dem Gehäuse gegenüber dem Deckel installiert. Der externe Anschluss ist vorstehend und integral an der äußeren Oberfläche des Deckels, welche sich auf der dem Gehäuse gegenüberliegenden Seite befindet, vorgesehen. Mehrere Klemmen des externen Anschlusses durchdringen den Deckel und sind elektrisch mit der ersten gedruckten Leiterplatte oder der Metallplatine verbunden.
  • In JP 2015-134598 A ist die Treiberschaltung auf der Steuerplatine als Modul implementiert. Das Modul steht über ein wärmeleitendes Element mit einem Wärmeableiter in thermischem Kontakt. Die Steuerplatine ist an einer Motorabdeckung befestigt, so dass eine Oberfläche der Steuerplatine, die sich auf der dem Modul entgegengesetzten Seite befindet, in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Motorabdeckung steht. Die Motorabdeckung beherbergt den Elektromotor. Dadurch, dass der Wärmeableiter zwischen der Motorabdeckung und einem Anschlussgehäuse gehalten wird, sind die Steuerplatine und das Modul zwischen der Motorabdeckung und dem Wärmeableiter untergebracht. Zwischen dem Wärmeableiter und dem Anschlussgehäuse sind ein Kondensator und ein Geräuschfilter untergebracht. Der externe Anschluss ist vorstehend und integral an der äußeren Oberfläche des Anschlussgehäuses, welche sich auf der der Motorabdeckung gegenüberliegenden Seite befindet, vorgesehen. Mehrere Klemmen des externen Anschlusses durchdringen die Abdeckung und den Wärmeableiter und sind elektrisch mit der Steuerplatine verbunden.
  • In JP 2014-189166 A ist die Treiberschaltung auf einer ersten Platine implementiert. Die Steuerschaltung ist auf einer zweiten Platine implementiert. Die erste Platine ist auf der Innenseite eines Relaiselements angeordnet und zusammen mit dem Relaiselement an der inneren Oberfläche einer Bauteilabdeckung befestigt. Eine Oberfläche der ersten Platine, in der die Treiberschaltung nicht implementiert ist, steht in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Bauteilabdeckung. Die zweite Platine ist an dem Relaiselement auf der der Bauteilabdeckung entgegengesetzten Seite befestigt. Ein Drehzahlsensor ist an einer Oberfläche der zweiten Platine, welche nicht der ersten Platine gegenüberliegt, montiert. Die erste Platine und die zweite Platine sind durch eine Anschlussklemme elektrisch miteinander verbunden. Dadurch, dass die Bauteilabdeckung mit der Motorabdeckung ineinandergreift, sind die erste Platine, die zweite Platine und das Relaiselement innerhalb der Bauteilabdeckung untergebracht. An der Umfangsoberfläche des Relaiselements wird der externe Anschluss hervorstehend und integral bereitgestellt. Der externe Anschluss steht in Bezug auf die Motorabdeckung und die Bauteilabdeckung seitlich vor. Mehrere Klemmen des externen Anschlusses durchdringen das Relaiselement und sind mit der ersten Platine oder der zweiten Platine elektrisch verbunden.
  • Im Zusammenhang mit der Steuervorrichtung für einen Elektromotor führt die verteilte Implementierung der Treiberschaltung auf einer Vielzahl von Elementen, wie beispielsweise Platinen, Wärmeableiter und dergleichen, zu einer Erhöhung der Anzahl der Komponenten. Dadurch werden unvorteilhafterweise die Anzahl der Arbeitsgänge beim Zusammenbau und die Größe der Elektromotor-Steuervorrichtung in der Richtung, in der die Platinen und die Wärmeableiter angeordnet sind, erhöht. Des Weiteren muss, wie in JP 2014-151850 A , wenn das Verbindungsstück des externen Anschlusses zu der Seite vorsteht, an der sich der Elektromotor befindet, der externe Anschluss in Bezug auf den Elektromotor seitlich mit einem Abstand angeordnet werden, so dass das Verbinden des Kabelbaums mit dem Verbindungsstück nicht durch den Elektromotor behindert wird. Jedoch wird durch eine solche Anordnung die Größe der Elektromotor-Steuervorrichtung zur Seite hin erhöht. Außerdem muss die Platine vergrößert werden, um die Klemmen des externen Anschlusses zu verbinden. Dadurch wird ebenfalls die Größe der Elektromotor-Steuervorrichtung zur Seite hin erhöht.
  • Ferner umfasst der Zusammenbau der Steuervorrichtung für einen Elektromotor: das Verbinden des externen Anschlusses und der Anschlussklemmen mit den Platinen; das Befestigen der Platinen und des externen Anschlusses an dem Gehäuse und dem Deckel; und das Zusammenfügen von Gehäuse und Deckel. Das Durchführen dieser Arbeitsgänge ohne visuelle Überwachung führt zu einer geringen Arbeitseffizienz beim Zusammenbau und zu fehlerhaftem Zusammenbau. Das heißt, die Zusammenbaubarkeit ist unvorteilhafterweise vermindert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Aufgabe der Offenbarung ist, eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor zur Verfügung zu stellen, mit der Verbesserungen hinsichtlich der Verkleinerung und Zusammenbaubarkeit erreicht werden.
  • Eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen umfasst: eine Metallplatine, die mit einer Treiberschaltung ausgestattet ist, die zum Antrieb eines Elektromotors konfiguriert ist; eine Steuerplatine, die der Metallplatine parallel gegenüberliegt und mit einer Steuerschaltung ausgestattet ist, die zur Steuerung der Treiberschaltung konfiguriert ist; eine Platinen-Anschlussklemme, die zur elektrischen Verbindung der Metallplatine mit der Steuerplatine konfiguriert ist; einen externen Anschluss, der zur elektrischen Verbindung einer externen Vorrichtung mit der Metallplatine oder der Steuerplatine konfiguriert ist; einen Drehzahlsensor, der auf der Steuerplatine montiert ist und zur Detektion der Rotation einer Rotationswelle des Elektromotors konfiguriert ist; ein Gehäuse, welches auf seiner einen Seite einen Raum aufweist, der zur Aufnahme der Metallplatine, der Steuerplatine und der Platinen-Anschlussklemme konfiguriert ist, wobei auf der anderen Seite des Gehäuses der Elektromotor installiert ist; und einen Deckel, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Gehäuse ineinandergreift, um den Raum zu verschließen. Der Deckel besitzt: eine Befestigungsfläche, an der die Metallplatine befestigt ist, so dass eine Metalloberfläche der Metallplatine in Kontakt mit der Befestigungsfläche steht; eine Durchgangsbohrung, welche in seitlich enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche vorgesehen ist und von der ein Verbindungsstück („mating part”) des externen Anschlusses freiliegt, wobei ein mit der externen Vorrichtung verbundener Kabelbaum mit dem Verbindungsstück zusammenpasst; eine Befestigungskante, bei der es sich um eine Kante der Durchgangsbohrung auf der Raumseite handelt und an der ein Gehäuse des externen Anschlusses befestigt ist; und mehrere Befestigungssockel, welche von einem Umfang der Befestigungsfläche vorstehen und an denen die Steuerplatine befestigt ist. Der externe Anschluss besitzt: eine erste Klemme, die zur elektrischen Verbindung mit der Metallplatine konfiguriert ist; und eine zweite Klemme, die zur elektrischen Verbindung mit der Steuerplatine konfiguriert ist. Die Richtung, in der die erste Klemme des externen Anschlusses mit der an der Befestigungsfläche des Deckels befestigten Metallplatine verbunden ist, ist eins Richtung, die senkrecht zu der Metallplatine ist. Die Richtung, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme des an der Befestigungskante des Deckels befestigten externen Anschlusses verbunden ist, ist identisch zu der Richtung, in der die erste Klemme mit der Metallplatine verbunden ist.
  • Dem entsprechend sind die Treiberschaltung und die Steuerschaltung des Elektromotors jeweils auf der Metallplatine und der Steuerplatine implementiert. Beim Zusammenbau kann auf einer Seite des Deckels, welche dem Raum des Gehäuses gegenüberliegt, zunächst die Metallplatine an der Befestigungsfläche befestigt werden, so dass die Metalloberfläche in Kontakt mit der Befestigungsfläche des Deckels steht. Anschließend kann das Gehäuse des externen Anschlusses an der Befestigungskante befestigt werden, wobei das Verbindungsstück des externen Anschlusses, welches an der Durchgangsbohrung, die seitlich in enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche vorgesehen ist, freiliegt, und die erste Klemme des externen Anschlusses kann mit der Metallplatine in einer Richtung verbunden werden, die senkrecht zu der Metallplatine ist. Als nächstes kann in identischer Richtung die Steuerplatine an den Befestigungssockeln des Deckels befestigt werden, und die Steuerplatine kann mit der zweiten Klemme des externen Anschlusses verbunden werden. Schließlich können dadurch, dass der Deckel mit dem Gehäuse ineinandergreift, um den Raum zu verschließen, wobei die Steuerplatine und die Metallplatine in den Raum eingepasst sind, die Steuerplatine, die Metallplatine und dergleichen in dem Raum untergebracht werden. Das heißt, die Metallplatine, der externe Anschluss und die Steuerplatine können an dem Deckel nacheinander und in identischer Richtung unter visueller Überwachung befestigt werden, und anschließend können der Deckel und das Gehäuse unter visueller Beobachtung zusammengefügt werden. Dadurch werden eine geringe Arbeitseffizienz oder fehlerhafter Zusammenbau vermieden, und die Zusammenbaubarkeit wird verbessert. Des Weiteren kann durch eine geringere Anzahl von Komponenten, dadurch, dass die beiden Platinen mit der Treiberschaltung, der Steuerschaltung und dem Drehzahlsensor ausgestattet sind, die Elektromotor-Steuervorrichtung in einer kleineren Anzahl von Arbeitsschritten zusammengebaut werden.
  • Zudem ist der externe Anschluss in seitlich enger Nachbarschaft zu der Metallplatine angeordnet, und das Verbindungsstück des externen Anschlusses liegt entgegengesetzt zu dem Elektromotor frei. Demgemäß kann, im Gegensatz zu dem Fall, in dem das Verbindungsstück des externen Anschlusses auf der Seite des Elektromotors freiliegt, der externe Anschluss zu dem Elektromotor und der Mitte der Elektromotor-Steuervorrichtung hin positioniert werden. Dies trägt zu einer Reduzierung der Fläche der Metallplatine und der Fläche der Steuerplatine bei, wodurch die Elektromotor-Steuervorrichtung in der Richtung parallel zu den Platinenoberflächen verkleinert wird. Da außerdem die Treiberschaltung, die Steuerschaltung und der Drehzahlsensor auf den beiden Platinen montiert sind, kann die Elektromotor-Steuervorrichtung auch in der Anordnungsrichtung der Platinen verkleinert werden.
  • In einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen kann in der Elektromotor-Steuervorrichtung das Verbindungsstück des externen Anschlusses von der Durchgangsbohrung des Deckels, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, vorstehen. Die Richtung, in der der Kabelbaum mit dem Verbindungsstück zusammengefügt wird, kann umgekehrt zu der Richtung, in der die erste Klemme mit der Metallplatine verbunden ist, und der Richtung, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme verbunden ist, sein.
  • In einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen können in der Elektromotor-Steuervorrichtung die Treiberschaltung und ein Ende der Platinen-Anschlussklemme an einer Oberfläche der Metallplatine montiert sein, die der Steuerplatine gegenüberliegt. Die Richtung, in der die Steuerplatine mit einem anderen Ende der Platinen-Anschlussklemme verbunden ist, kann identisch zu der Richtung sein, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme des externen Anschlusses verbunden ist.
  • In einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen kann in der Elektromotor-Steuervorrichtung der Deckel aus Metall gefertigt sein. Die Dicke eines Bereichs in dem Deckel, in dem die Befestigungsfläche bereitgestellt wird, kann, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, größer sein als die Dicke eines anderen Bereichs in dem Deckel.
  • In einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen kann in der Elektromotor-Steuervorrichtung der externe Anschluss ferner ein Komponentenbefestigungsteil aufweisen, an dem eine elektronische Komponente, die eine größere Höhe aufweist als eine elektronische Komponente, die auf der Metallplatine oder der Steuerplatine montiert ist, von der Verbindungsstückseite montiert ist. Der Deckel kann ferner ein Einpassungsteil aufweisen, in das die elektronische Komponente, die an dem Komponentenbefestigungsteil befestigt ist, eingepasst ist. Das Einpassungsteil kann, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, weiter vorstehen als ein anderer Teil des Deckels.
  • In einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen kann in der Elektromotor-Steuervorrichtung das Verbindungsstück des externen Anschlusses im Abstand von dem Einpassungsteil vorliegen und, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, weiter vorstehen als das Einpassungsteil.
  • Die Offenbarung stellt eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor zur Verfügung, mit der eine Verkleinerung und Verbesserungen hinsichtlich der Zusammenbaubarkeit erreicht werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß einer oder mehreren offenbarten Ausführungsformen;
  • 2 ist eine Draufsicht auf eine in 1 dargestellte Steuervorrichtung für einen Elektromotor;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2;
  • 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Steuervorrichtung für einen Elektromotor;
  • 5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Steuervorrichtung für einen Elektromotor;
  • 6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche einen Arbeitsgang des Zusammenbaus der in 1 gezeigten Steuervorrichtung für einen Elektromotor zeigt;
  • 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche einen Arbeitsgang des Zusammenbaus der in 1 gezeigten Steuervorrichtung für einen Elektromotor zeigt; und
  • 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche einen Arbeitsgang des Zusammenbaus der in 1 gezeigten Steuervorrichtung für einen Elektromotor zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es werden Ausführungsformen der Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden identische oder äquivalente Komponenten durch identische Bezugsziffern bezeichnet. In den offenbarten Ausführungsformen werden verschiedene spezifische Details dargelegt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu gewährleisten. Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass die Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen wurden bestens bekannte Merkmale nicht detailliert beschrieben, um eine Verkomplizierung der Erfindung zu vermeiden. Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Offenbarung auf ein Elektrofahrzeug angewendet wird.
  • Zunächst wird, bezugnehmend auf die 1 bis 5, die Struktur einer Elektromotor-Steuervorrichtung 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Elektromotor-Steuervorrichtung 100. 2 ist eine Draufsicht auf die Elektromotor-Steuervorrichtung 100; 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2; die 4 und 5 sind jeweils perspektivische Explosionsdarstellungen der Elektromotor-Steuervorrichtung 100. Insbesondere ist 4 eine explodierte perspektivische Ansicht der Elektromotor-Steuervorrichtung 100, betrachtet von der Seite des Deckels 2, während 5 eine explodierte perspektivische Ansicht der Elektromotor-Steuervorrichtung 100, betrachtet von der Seite des Gehäuses 1, ist.
  • Die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 ist in einem elektrischen Servolenkungssystem eines Fahrzeugs installiert und steuert den Antrieb eines Elektromotors zur Unterstützung der Fahrzeuglenkung.
  • Wie in den 4 und 5 gezeigt, umfasst die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 ein Gehäuse 1, einen Deckel 2, eine Metallplatine 3, eine Steuerplatine 4, Platinen-Anschlussklemmen 5, ein Motorverbindungsteil 6, einen externen Anschluss 7, einen Drehzahlsensor 8 (5) und weitere Elemente.
  • Das Gehäuse 1 ist aus Metall gefertigt. Wie in 4 gezeigt, besitzt das Gehäuse 1 auf einer Seite (der oberen Seite in 4) einen viereckigen kastenförmigen Raum 1a, und auf der anderen Seite (der unteren Seite in 4) einen Zylinder 1b. Der Raum 1a beherbergt die Metallplatine 3, die Steuerplatine 4, die Platinen-Anschlussklemmen 5 und dergleichen. In dem Zylinder 1b ist ein Elektromotor M installiert (Details des Elektromotors M sind nicht gezeigt).
  • An einem Ende des Zylinders 1b des Gehäuses 1 ist eine Durchgangsbohrung 1c ausgebildet. In einem Trennbereich 1d, welcher den Zylinder 1b und den Raum 1a trennt, sind Durchgangsbohrungen 1e, 1f ausgebildet (3 und 4). Wie in 5 gezeigt, steht ein Ende einer Rotationswelle J des Elektromotors M durch die Durchgangsbohrung 1c zur Außenseite vor. Wie in den 3 und 4 gezeigt, steht ein anderes Ende der Rotationswelle J durch die Durchgangsbohrung 1e in den Raum 1a vor. Drei Motorklemmen Mt stehen durch die Durchgangsbohrung 1f in den Raum 1a vor.
  • Der Deckel 2 ist aus Metall gefertigt. Wie in 2 gezeigt, ist der Deckel 2 viereckig ausgebildet, wie in der Draufsicht zu sehen ist. Wie unter anderem in 3 gezeigt, greift der Deckel 2 mit dem Gehäuse 1 ineinander, so dass der Raum 1a geschlossen wird.
  • Die Metallplatine 3 ist eine Platine, die aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, gefertigt ist. Wie unter anderem in 5 dargestellt, ist eine Treiberschaltung 31, welche den Elektromotor M antreibt, auf einer Oberfläche 3a der Metallplatine 3 implementiert, wobei die Oberfläche 3a einer Isolationsbearbeitung unterzogen wurde. Die Treiberschaltung 31 umfasst Komponenten, welche Wärme nach Bestromung erzeugen, wie beispielsweise ein Schaltelement (von dem keine Details dargestellt sind). Die andere Oberfläche 3b (4) der Metallplatine 3 ist eine Metalloberfläche, die keiner Isolationsbehandlung unterzogen wurde. Auf der Metalloberfläche 3b sind keine elektronischen Komponenten montiert (siehe 3 und 4).
  • Die Steuerplatine 4 wird durch eine gedruckte Leiterplatte und dergleichen gebildet. Eine Steuerschaltung 41 ist auf der Steuerplatine 4 implementiert (4 und 5). Die Steuerschaltung 41 umfasst eine CPU, einen Speicher und dergleichen (von denen keine Details gezeigt sind). Die Steuerplatine 4 steuert die Treiberschaltung 31, die auf der Metallplatine 3 implementiert ist, an. Zudem besitzt die Steuerplatine 4 eine größere Fläche als die Metallplatine 3.
  • Die Platinen-Anschlussklemmen 5 werden durch elektrische Leiter gebildet, und es werden zwei oder mehr davon bereitgestellt, um die Metallplatine 3 und die Steuerplatine 4 elektrisch zu verbinden. Wie unter anderem in 5 gezeigt, ist neben der Treiberschaltung 31 der Fuß der jeweiligen Platinen-Anschlussklemmen 5 auf der einen Oberfläche 3a der Metallplatine 3 montiert. Die Platinen-Anschlussklemmen 5 stehen senkrecht von der Metallplatine 3 vor, wobei jede von ihnen eine scharfe Spitze aufweist.
  • Die Steuerplatine 4 ist mit mehreren Durchgangsbohrungen 4h versehen, um eine Verbindung mit den Spitzen der jeweiligen Platinen-Anschlussklemmen 5 herzustellen. Die Spitzen der jeweiligen Platinen-Anschlussklemmen 5 werden in die entsprechenden Durchgangsbohrungen 4h der Steuerplatine 4 eingepasst. Ein elektrisch leitfähiger Abschnitt um jede Durchgangsbohrung 4h herum und die Spitze der jeweiligen Platinen-Anschlussklemme 5 werden mit Metall, wie beispielsweise Lötzinn oder Kupfer, miteinander verbunden. Auf diese Weise werden die Treiberschaltung 31 an der Metallplatine 3 und die Steuerschaltung 41 an der Steuerplatine 4 über die Platinen-Anschlussklemmen 5 elektrisch miteinander verbunden. In diesem verbundenen Zustand, wie in 3 dargestellt, liegen sich die Metallplatine 3 und die Steuerplatine 4 parallel gegenüber.
  • Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist das Motorverbindungsteil 6 durch drei Klemmen 6a und eine Basis 6b, welche die Klemmen 6a hält, strukturiert. Die Klemmen 6a werden durch elektrische Leiter gebildet, und die Basis 6b ist aus einem synthetischen Harz gefertigt. Das Motorverbindungsteil 6 ist auf der einen Oberfläche 3a der Metallplatine 3 montiert (siehe 6, die später beschrieben wird). Genauer gesagt, ist das Motorverbindungsteil 6 auf der einen Oberfläche 3a der Metallplatine 3 platziert, und der Fuß der jeweiligen Klemmen 6a wird mit der Metallplatine 3 durch Schweißen verbunden. Die Spitzen der jeweiligen Klemmen 6a sind mit den entsprechenden Motorklemmen Mt (4) durch Schweißen verbunden. Dadurch werden die Treiberschaltung 31 an der Metallplatine 3 und der Elektromotor M elektrisch miteinander verbunden. Der externe Anschluss 7 ist durch mehrere Stromversorgungsklemmen 7a, mehrere Signalklemmen 7b und ein Gehäuse 7c, welches die Stromversorgungsklemmen 7a und die Signalklemmen 7b hält, strukturiert. Die Stromversorgungsklemmen 7a und die Signalklemmen 7b werden durch elektrische Leiter gebildet, und das Gehäuse 7c ist aus einem synthetischen Harz gefertigt.
  • Wie in den 1, 2 und 5 gezeigt, sind drei Verbindungsstücke 7d, 7e 7f hervorstehend an dem externen Anschluss 7 ausgebildet. Innerhalb des Verbindungsstücks 7d stehen die Enden der jeweiligen Stromversorgungsklemmen 7a hervor (2). Die anderen Enden der jeweiligen Stromversorgungsklemmen 7a stehen aus dem Gehäuse 7c entgegengesetzt zu dem Verbindungsstück 7d hervor (4 und 5). Im Innern der anderen Verbindungsstücke 7e, 7f stehen entsprechend die Enden der Signalklemmen 7b hervor (2). Die anderen Enden der jeweiligen Signalklemmen 7b stehen aus dem Gehäuse 7c entgegengesetzt zu den Verbindungsstücken 7e bzw. 7f hervor (4 und 5).
  • Die anderen Enden der jeweiligen Stromversorgungsklemmen 7a sind mit den Anschlussklemmen 9, die auf der einen Oberfläche 3a der Metallplatine 3 (3) durch Schweißen montiert sind, elektrisch verbunden. Auf diese Weise sind der externe Anschluss 7 und die Metallplatine 3 elektrisch miteinander verbunden. Die anderen Enden der jeweiligen Signalklemmen 7b sind in die an der Steuerplatine 4 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 4i eingepasst (4 und 5) und mit Metall, wie beispielsweise Lötzinn oder Kupfer, verbunden. Auf diese Weise sind der externe Anschluss 7 und die Steuerplatine 4 elektrisch miteinander verbunden. Die Stromversorgungsklemmen 7a sind ein Beispiel für „eine erste Klemme” in einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung, und die Signalklemmen 7b sind ein Beispiel für „eine zweite Klemme” in einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung.
  • Mit den Verbindungsstücken 7d, 7e, 7f des externen Anschlusses 7 werden Kabelbäume, die mit nicht dargestellten externen Vorrichtungen verbunden sind, zusammengefügt. Auf diese Weise sind die Treiberschaltung 31 an der Metallplatine 3 und die Steuerschaltung 41 an der Steuerplatine 4 über den externen Anschluss 7 mit den externen Vorrichtungen elektrisch verbunden.
  • Die externen Vorrichtungen umfassen eine Batterie, die auf dem Fahrzeug montiert ist, und eine elektronische Steuereinheit („electronic control unit”, ECU) des Fahrzeugs. Die Batterie versorgt die Treiberschaltung 31 an der Metallplatine 3 über den Kabelbaum, die Stromversorgungsklemmen 7a des externen Anschlusses 7 und die Anschlussklemmen 9 mit Antriebsstrom zum Antrieb des Elektromotors M. Die ECU des Fahrzeugs liefert über den Kabelbaum und die Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 verschiedene Arten von Signalen an die Steuerschaltung 41 an der Steuerplatine 4.
  • Wie in 4 gezeigt, ist der externe Anschluss 7 mit einem Komponentenbefestigungsteil 7g zum Befestigen einer Filterkomponente 10 an der Seite, an der die Verbindungsstücke 7d bis 7f vorliegen, versehen. Die Filterkomponente 10 wird durch elektronische Komponenten, wie beispielsweise eine Spule oder einen Kondensator, gebildet, welche eine größere Höhe aufweisen als die elektronischen Komponenten, die auf der Metallplatine 3 und der Steuerplatine 4 montiert sind. Durch Befestigen der Filterkomponente 10 auf dem Komponentenbefestigungsteil 7g werden die Filterkomponente 10 und die Stromversorgungsklemmen 7a elektrisch miteinander verbunden. Die Filterkomponente 10 entfernt Geräusche des Stroms, der von der Batterie an die Treiberschaltung 31 geliefert wird.
  • Der Drehzahlsensor 8 (3 und 5) wird durch einen magnetischen Sensor gebildet. Der Drehzahlsensor 8 ist auf einer Oberfläche 4a der Steuerplatine 4 montiert, die nicht der Metallplatine 3 gegenüberliegt (also der Oberfläche, die dem Elektromotor M gegenüberliegt). Wie in 3 gezeigt, liegt in dem Raum 1a des Gehäuses 1 der Drehzahlsensor 8 dem anderen Ende der Rotationswelle J des Elektromotors M in einem vorbestimmten Abstand gegenüber. Ein Magnet 11 ist in das andere Ende der Rotationswelle J eingebettet. Der Drehzahlsensor 8 detektiert die Rotation der Rotationswelle J auf Grundlage von Veränderungen im Magnetfeld des Magneten 11.
  • Die Metallplatine 3, die Steuerplatine 4 und der externe Anschluss 7 sind an der Rückseite des Deckels 2 (der Seite, die dem Raum 1a des Gehäuses 1 gegenüberliegt) befestigt. Dem entsprechend sind, wie in 5 gezeigt, auf der Rückseite des Deckels 2 eine Befestigungsfläche 2a, eine Befestigungskante 2c und Befestigungssockel 2d vorgesehen. Ferner ist der Deckel 2 mit einer Durchgangsbohrung 2b und einem Einpassungsteil 2e ausgestattet.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Metallplatine 3 an der Befestigungsfläche 2a mit Schrauben oder dergleichen befestigt, so dass die Metalloberfläche 3b der Metallplatine 3 in Kontakt mit der Befestigungsfläche 2a des Deckels 2 steht. Die Dicke des Bereichs in dem Deckel 2, in dem die Befestigungsfläche 2a vorgesehen ist (die Dicke in der Richtung senkrecht zu der Befestigungsfläche 2a), ist, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, größer als die Dicke des anderen Bereichs.
  • Wie in den 3 und 5 gezeigt, ist die Durchgangsbohrung 2b in seitlich enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche 2a des Deckels 2 vorgesehen. Wie in 3 gezeigt, durchdringt der externe Anschluss 7 die Durchgangsbohrung 2b von der Rückseite des Deckels 2 (der dem Raum 1a gegenüberliegenden Seite) zu seiner Vorderseite (der Außenseite). Die Verbindungsstücke 7d, 7e, 7f des externen Anschlusses 7 liegen an der Durchgangsbohrung 2b frei. Das Gehäuse 7c des externen Anschlusses 7 ist an der Befestigungskante 2c, bei der es sich um die Kante der Durchgangsbohrung 2b auf der Seite des Raumes 1a handelt, mit Schrauben oder dergleichen befestigt.
  • Wie in 5 gezeigt, ist das Einpassungsteil 2e zwischen der Befestigungsfläche 2a und der Befestigungskante 2c des Deckels 2 vorgesehen. Das Einpassungsteil 2e ist so eingesenkt, dass es sich auf der Rückseite des Deckels 2 öffnet. Des Weiteren steht, wie in den 1, 3 und 4 gezeigt, das Einpassungsteil 2e, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, weiter hervor als andere Bereiche des Deckels 2.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt, liegen die Verbindungsstücke 7d, 7e, 7f des externen Anschlusses 7 im Abstand von dem Einpassungsteil 2e vor und stehen, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, weiter hervor als das Einpassungsteil 2e.
  • Wie in 5 gezeigt, sind um die Befestigungsfläche 2a des Deckels 2 herum mehrere Befestigungssockel 2d hervorstehend vorgesehen. Wie in 3 gezeigt, ist die Steuerplatine 4 auf den Befestigungssockeln 2d mit Schrauben oder dergleichen befestigt.
  • Als nächstes erfolgt, mit Bezug auf die 1 bis 8, eine Beschreibung der Arbeitsgänge des Zusammenbaus der Elektromotor-Steuervorrichtung 100.
  • Die 6 bis 8 sind jeweils perspektivische Ansichten, welche einen Ablauf des Zusammenbaus der Elektromotor-Steuervorrichtung 100 zeigen.
  • Die Treiberschaltung 31, die Platinen-Anschlussklemme 5, das Motoranschlussteil 6 und die Anschlussklemmen 9 werden vorher an der Metallplatine 3 montiert. Außerdem werden die Steuerschaltung 41 und der Drehzahlsensor 8 vorher an der Steuerplatine 4 montiert. Des Weiteren wird die Filterkomponente 10 vorher auf dem Komponentenbefestigungsteil 7g des externen Anschlusses 7 befestigt. Des Weiteren wird der Elektromotor M vorher in den Zylinder 1b des Gehäuses 1 eingebaut.
  • Dann wird als erstes die Metallplatine 3 an der Befestigungsfläche 2a mit Schrauben oder dergleichen befestigt (6), so dass die Metalloberfläche 3b (4) der Metallplatine 3 in Kontakt mit der Befestigungsfläche 2a (5) des Deckels 2 steht. Hierbei kann ein (nicht dargestelltes) Plattenelement, welches elektrisch isolierend und wärmeleitend ist, zwischen der Befestigungsfläche 2a und der Metalloberfläche 3b angeordnet werden.
  • Als nächstes werden die anderen Enden der Stromversorgungsklemmen 7a, die entgegengesetzt zu den Verbindungsstücken 7d bis 7f vorstehen, mit den Anschlussklemmen 9 auf der Metallplatine 3 in einer Richtung X (4 und 5), die senkrecht zu der Metallplatine 3 ist, verbunden, wobei die Verbindungsstücke 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 aus der Durchgangsbohrung 2b vorstehen und die Filterkomponente 10 in das Einpassungsteil 2e eingepasst wird. Anschließend wird das Gehäuse 7c des externen Anschlusses 7 mit Schrauben oder dergleichen an der Befestigungskante 2c befestigt, und die Stromversorgungsklemmen 7a und die Anschlussklemmen 9 werden durch Schweißen oder dergleichen elektrisch miteinander verbunden (7). Ein Abdichtungselement 14 (4 und 5) wird zwischen dem Gehäuse 7c und der Befestigungskante 2c angeordnet.
  • Als nächstes wird die Steuerplatine 4 auf den Befestigungssockeln 2d platziert (8), wobei die Spitzenabschnitte der Platinen-Anschlussklemmen 5 auf der Metallplatine 3 in die Durchgangsbohrung 4h an der Steuerplatine 4 eingepasst werden, und die anderen Enden der Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 in die Durchgangsbohrungen 4i an der Steuerplatine 4 eingepasst werden. Hierbei ist die Oberfläche 4a der Steuerplatine 4, an der der Drehzahlsensor 8 befestigt ist, entgegengesetzt zu der Metallplatine 3 orientiert. Des Weiteren werden die Durchgangsbohrungen 4h, 4i an der Steuerplatine 4 in einer Richtung X mit den Platinen-Anschlussklemmen 5 auf der Metallplatine 3 und den Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 ineinandergefügt. Dann wird die Steuerplatine 4 mit Schrauben oder dergleichen an den Befestigungssockeln 2d befestigt. Die Spitzen der Platinen-Anschlussklemmen 5 werden mit den Durchgangsbohrungen 4h mit Lötzinn oder dergleichen verbunden. Die anderen Enden der Signalklemmen 7b werden mit den Durchgangsbohrungen 4i mit Lötzinn oder dergleichen verbunden.
  • Als nächstes wird, wie in 3 gezeigt, der Deckel 2 mit dem Gehäuse 1 zusammengefügt, so dass der Raum 1a geschlossen wird, wobei die Metallplatine 3, die Steuerplatine 4, die Anschlussklemmen 5, 9 und die Abschnitte des externen Anschlusses 7 auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Verbindungsstücke 7d bis 7f vorliegen, in den Raum 1a des Gehäuses 1 eingepasst werden. Dann werden die vier Ecken des Deckels 2 und die des Gehäuses 1 miteinander durch Schrauben oder dergleichen verbunden. Hierbei wird ein Abdichtungselement 15 (4 und 5) zwischen dem Deckel 2 und dem Gehäuse 1 angeordnet.
  • Schließlich wird ein nicht dargestelltes Schweißwerkzeug von einem Fenster 1g (4), das an der Seitenwand des Raumes 1a des Gehäuses 1 vorgesehen ist, eingeführt, um die Motorklemmen Mt, die aus der Durchgangsbohrung 1f in den Raum 1a vorstehen, und die Klemmen 6a des Motorverbindungsteils 6, welches auf der Metallplatine 3 befestigt ist, durch Schweißen miteinander zu verbinden. Danach wird eine Abdeckung 13 auf dem Gehäuse 1 mit Schrauben oder dergleichen befestigt, um das Fenster 1g zu schließen (1). Hierbei kann ein Abdichtungselement zwischen der Abdeckung 13 und dem Gehäuse 1 angeordnet werden.
  • Die Elektromotor-Steuervorrichtung 100, welche auf die zuvor beschriebene Weise zusammengebaut wurde, wird in ein Fahrzeug eingebaut und anschließend mit externen Vorrichtungen, wie beispielsweise einer Batterie, einer Fahrzeug-ECU und dergleichen, über Kabelbäume verbunden. Hierbei werden die Kabelbäume, die an die externen Vorrichtungen angeschlossen sind, in Y-Richtung (4 und 5) mit den Verbindungsstücken 7d bis 7f des externen Anschlusses 7, die von dem Deckel 2 vorstehen, zusammengefügt. Diese Richtung Y, in der die Kabelbäume mit den Verbindungsstücken 7d bis 7f zusammengefügt werden, ist der Richtung X, in der die Metallplatine 3, die Steuerplatine 4 und der externe Anschluss 7 an dem Deckel 2 befestigt sind, entgegengesetzt.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Treiberschaltung 31 und die Steuerschaltung 41 des Elektromotors M jeweils auf der Metallplatine 3 und der Steuerplatine 4 implementiert. Beim Zusammenbau kann auf einer Seite (auf der Rückseite) des Deckels 2, die dem Raum 1a des Gehäuses 1 gegenüberliegt, zunächst die Metallplatine 3 an der Befestigungsfläche 2a befestigt werden, so dass die Metalloberfläche 3b in Kontakt mit der Befestigungsfläche 2a des Deckels 2 steht. Als nächstes kann das Gehäuse 7c des externen Anschlusses 7 an der Befestigungskante 2c befestigt werden, wobei die Verbindungsstücke 7d bis 7f des externen Anschlusses 7, die an der Durchgangsbohrung 2b freiliegen, die in seitlich enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche 2a positioniert ist, und die Stromversorgungsklemmen 7a des externen Anschlusses 7 mit den Anschlussklemmen 9 auf der Metallplatine 3 in einer Richtung X, die senkrecht zu der Metallplatine 3 ist, verbunden werden können. Anschließend kann in der gleichen Richtung X die Steuerplatine 4 an den Befestigungssockeln 2d des Deckels 2 befestigt werden, und die Durchgangsbohrungen 4i der Steuerplatine 4 können mit den Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 verbunden werden. Schließlich können dadurch, dass der Deckel 2 mit dem Gehäuse 1 ineinandergreift, so dass der Raum 1a geschlossen wird und die Steuerplatine 4, die Metallplatine 3 und dergleichen in den Raum 1a eingepasst werden, die Steuerplatine 4, die Metallplatine 3 und dergleichen in dem Raum 1a untergebracht werden. Das heißt, die Metallplatine 3, der externe Anschluss 7 und die Steuerplatine 4 können an dem Deckel 2 unter visueller Überwachung nacheinander und in der gleichen Richtung X fixiert werden, und anschließend können der Deckel 2 und das Gehäuse 1 unter visueller Beobachtung zusammengefügt werden. Dadurch werden eine geringe Arbeitseffizienz oder fehlerhafter Zusammenbau verhindert, und die Zusammenbaubarkeit wird verbessert. Zudem kann durch eine kleinere Anzahl von Komponenten, dadurch, dass die beiden Platinen 3, 4 mit der Treiberschaltung 31, der Steuerschaltung 41 und dem Drehzahlsensor 8 ausgestattet sind, die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 in einer kleineren Anzahl an Arbeitsgängen zusammengebaut werden.
  • Des Weiteren ist der externe Anschluss 7 in seitlich enger Nachbarschaft zu der Metallplatine 3 angeordnet, und die Verbindungsstücke 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 liegen entgegengesetzt zu dem Elektromotor M frei. Demgemäß kann, im Gegensatz zu der in JP 2014-151850 A offenbarten Technik, in der die Verbindungsstücke des externen Anschlusses auf der Seite des Elektromotors freiliegen, der externe Anschluss 7 zu dem Elektromotor M und der Mitte der Elektromotor-Steuervorrichtung 100 hin positioniert werden. Dies trägt zu einer Reduzierung der Fläche der Metallplatine 3 und der Fläche der Steuerplatine 4 bei, wodurch die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 in der Richtung parallel zu den Platinenoberflächen (in horizontaler Richtung) verkleinert wird. Außerdem kann, da die Treiberschaltung 31, die Steuerschaltung 41 und der Drehzahlsensor 8 auf den beiden Platinen 3, 4 montiert sind, die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 auch in der Anordnungsrichtung der Platinen 3, 4 verkleinert werden.
  • Des Weiteren stehen in einer beispielhaften Ausführungsform die Verbindungsstücke 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 von der Durchgangsbohrung 2b des Deckels 2 entgegengesetzt zu dem Elektromotor M vor. Die Richtung Y, in der der Kabelbaum mit den Verbindungsstücken 7d bis 7f zusammengefügt wird, ist umgekehrt zu der Richtung X, in der die Stromversorgungsklemmen 7a des externen Anschlusses 7 mit der Metallplatine 3 verbunden werden, und der Richtung X, in der die Steuerplatine 4 mit den Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 verbunden wird. Demgemäß kann der externe Anschluss 7 zur Mitte der Elektromotor-Steuervorrichtung 100 hin positioniert werden, was zu einer Reduzierung der Fläche der Metallplatine 3 und der Fläche der Steuerplatine 4 beiträgt, wodurch eine weitere Verkleinerung der Elektromotor-Steuervorrichtung 100 erreicht wird. Zudem kann beim Zusammenfügen oder Entfernen der Kabelbäume mit oder von den Verbindungsstücken 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 die Arbeit des Zusammenfügens oder Entfernens ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, ohne dass sie durch den Elektromotor M behindert wird.
  • Des Weiteren ist in einer beispielhaften Ausführungsform die Richtung X, in der die Steuerplatine 4 mit den Platinen-Anschlussklemmen 5, die auf der einen Oberfläche 3a der Metallplatine 3 befestigt sind, verbunden wird, identisch mit der Richtung X, in der die Steuerplatine 4 mit den Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 verbunden wird. Dem entsprechend kann, dadurch, dass die Steuerplatine 4 in X-Richtung näher an die Metallplatine 3 und den am Deckel 2 befestigten externen Anschluss 7 heran gebracht wird, die Steuerplatine 4 an den Befestigungssockeln 2d des Deckels 2 befestigt werden, und die Durchgangsbohrungen 4h und 4i der Steuerplatine 4 können mit den auf der Metallplatine 3 montierten Platinen-Anschlussklemmen 5 bzw. den Signalklemmen 7b des externen Anschlusses 7 verbunden werden. Das heißt, die Steuerplatine 4 kann mit der Metallplatine 3 und dem externen Anschluss 7 unter visueller Überwachung in einer identischen Richtung X verbunden werden. Dadurch wird die Zusammenbaubarkeit weiter verbessert.
  • Des Weiteren ist in einer beispielhaften Ausführungsform die Dicke des Bereichs in dem Deckel 2, in dem die Befestigungsfläche 2a bereitgestellt wird, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, größer als die Dicke des anderen Bereichs des Deckels 2 (3). Demgemäß kann die Wärme, die an der auf der Metallplatine 3 implementierten Treiberschaltung 31 erzeugt wird, effizient durch den aus Metall gefertigten Deckel 2 abgeführt werden.
  • Des Weiteren ist in einer beispielhaften Ausführungsform die Filterkomponente 10, die eine größere Höhe aufweist als die elektronischen Komponenten, die auf der Metallplatine 3 und der Steuerplatine 4 montiert sind, auf dem Komponentenbefestigungsteil 7g des externen Anschlusses 7 auf der Seite montiert, auf der die Verbindungsstücke 7d bis 7f bereitgestellt werden. Das Einpassungsteil 2e, in das die Filterkomponente 10 eingepasst wird, ist an dem Deckel 2 vorgesehen, so dass es, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, weiter hervorsteht als der andere Teil des Deckels 2. Dadurch ist es nicht notwendig, die Filterkomponente 10, die eine größere Höhe aufweist, auf der Metallplatine 3 oder der Steuerplatine 4 zu befestigen. Entsprechend kann der Abstand zwischen der Metallplatine 3 und der Steuerplatine 4 reduziert werden, wodurch die Elektromotor-Steuervorrichtung 100 in der Anordnungsrichtung der Metallplatine 3 und der Steuerplatine 4 weiter verkleinert werden kann.
  • Des Weiteren sind in einer beispielhaften Ausführungsform die Verbindungsstücke 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 mit Abstand von dem Einpassungsteil 2e des Deckels 2 angeordnet und stehen, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln 2d, weiter hervor als das Einpassungsteil 2e (2 und 3). Demgemäß können die mit den externen Vorrichtungen verbundenen Kabelbäume mit den Verbindungsstücken 7d bis 7f des externen Anschlusses 7 zusammengefügt werden, ohne durch das Einpassungsteil 2e behindert zu werden.
  • Die Offenbarung kann nicht nur in einer beispielhaften Ausführungsform, sondern auch in verschiedenen anderen Ausführungsformen ausgeführt werden. Obwohl zum Beispiel in einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt wurde, dass der Teil, welcher die Metallplatine 3 und die Steuerplatine 4 beherbergt, und der Teil, in den der Elektromotor M eingebaut ist, integral an dem Gehäuse 1 vorgesehen sind, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt. Es ist ebenso möglich, ein Gehäuse zu verwenden, in dem der Teil, welcher die Metallplatine und die Steuerplatine beherbergt, und der Teil, in den der Elektromotor eingebaut ist, als separate Bauteile bereitgestellt werden, und diese Teile durch Befestigen mit Schrauben oder dergleichen zu integrieren.
  • Obwohl in einer illustrativen Ausführungsform beispielhaft gezeigt wurde, dass der Raum 1a des Gehäuses 1 viereckige Kastenform aufweist, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Raum des Gehäuses zylindrisch oder vieleckig röhrenförmig sein. In diesem Fall sollten die Metallplatine, die Steuerplatine und der externe Anschluss so gefertigt sein, dass sie mit der Form des Raumes übereinstimmen.
  • Obwohl in einer illustrativen Ausführungsform beispielhaft gezeigt wurde, dass die Offenbarung auf eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor 100 angewendet wird, der in einem elektrischen Servolenkungssystem Anwendung findet, ist die Offenbarung ebenso auf eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor für andere Anwendungen anwendbar.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennt ein Fachmann auf dem Gebiet anhand der Beschreibung, dass andere Ausführungsformen entwickelt werden können, welche im Schutzumfang der Erfindung, wie hierin offenbart, liegen. Demgemäß wird der Schutzumfang der Erfindung lediglich durch die anhängenden Ansprüche begrenzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016-036595 [0001]
    • JP 2014-151850 A [0003, 0005, 0010, 0065]
    • JP 2013-106376 A [0003, 0006]
    • JP 2013-63689 A [0003, 0007]
    • JP 2015-134598 A [0003, 0008]
    • JP 2014-189166 A [0003, 0009]

Claims (6)

  1. Steuervorrichtung für einen Elektromotor, umfassend: eine Metallplatine, die mit einer Treiberschaltung ausgestattet ist, die zum Antrieb eines Elektromotors konfiguriert ist; eine Steuerplatine, die der Metallplatine parallel gegenüberliegt und mit einer Steuerschaltung ausgestattet ist, die zur Steuerung der Treiberschaltung konfiguriert ist; eine Platinen-Anschlussklemme, die konfiguriert ist, um die Metallplatine und die Steuerplatine elektrisch miteinander zu verbinden; einen externen Anschluss, der konfiguriert ist, um eine externe Vorrichtung mit der Metallplatine oder der Steuerplatine elektrisch zu verbinden; einen Drehzahlsensor, der auf der Steuerplatine montiert ist und konfiguriert ist, um die Rotation einer Rotationswelle des Elektromotors zu detektieren; ein Gehäuse, welches auf seiner einen Seite einen Raum aufweist, der konfiguriert ist, um die Metallplatine, die Steuerplatine und die Platinen-Anschlussklemme aufzunehmen, wobei auf der anderen Seite des Gehäuses der Elektromotor installiert ist; und einen Deckel, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Gehäuse ineinandergreift, um den Raum zu verschließen, wobei der Deckel umfasst: eine Befestigungsfläche, an der die Metallplatine befestigt ist, so dass eine Metalloberfläche der Metallplatine in Kontakt mit der Befestigungsfläche steht; eine Durchgangsbohrung, welche in seitlich enger Nachbarschaft zu der Befestigungsfläche vorgesehen ist und von der ein Verbindungsstück des externen Anschlusses freiliegt, wobei ein mit der externen Vorrichtung verbundener Kabelbaum mit dem Verbindungsstück zusammenpasst; eine Befestigungskante, bei der es sich um eine Kante der Durchgangsbohrung auf der Raumseite handelt, und an der ein Gehäuse des externen Anschlusses befestigt ist; und mehrere Befestigungssockel, welche von einem Umfang der Befestigungsfläche vorstehen, und an denen die Steuerplatine befestigt ist, wobei der externe Anschluss umfasst; eine erste Klemme, die zur elektrischen Verbindung mit der Metallplatine konfiguriert ist; und eine zweite Klemme, die zur elektrischen Verbindung mit der Steuerplatine konfiguriert ist, wobei die Richtung, in der die erste Klemme des externen Anschlusses mit der an der Befestigungsfläche des Deckels befestigten Metallplatine verbunden ist, eine Richtung ist, die senkrecht zu der Metallplatine ist, und wobei die Richtung, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme des an der Befestigungskante des Deckels befestigten externen Anschlusses verbunden ist, identisch zu der Richtung ist, in der die erste Klemme mit der Metallplatine verbunden ist.
  2. Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1, wobei das Verbindungsstück des externen Anschlusses von der Durchgangsbohrung des Deckels, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, vorsteht, und wobei die Richtung, in der der Kabelbaum mit dem Verbindungsstück zusammengefügt wird, zu der Richtung, in der die erste Klemme mit der Metallplatine verbunden ist, und der Richtung, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme verbunden ist, umgekehrt ist.
  3. Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Treiberschaltung und ein Ende der Platinen-Anschlussklemme auf einer Oberfläche der Metallplatine montiert sind, die der Steuerplatine gegenüberliegt, und wobei die Richtung, in der die Steuerplatine mit dem anderen Ende der Platinen-Anschlussklemme verbunden ist, identisch zu der Richtung ist, in der die Steuerplatine mit der zweiten Klemme des externen Anschlusses verbunden ist.
  4. Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Deckel aus Metall gefertigt ist, und wobei die Dicke eines Bereichs in dem Deckel, in dem die Befestigungsfläche bereitgestellt wird, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, größer ist als die Dicke eines anderen Bereichs in dem Deckel.
  5. Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der externe Anschluss ferner ein Komponentenbefestigungsteil umfasst, an dem eine elektronische Komponente, die eine größere Höhe aufweist als eine elektronische Komponente, die auf der Metallplatine oder der Steuerplatine montiert ist, von der Verbindungsstückseite montiert ist, wobei der Deckel ferner ein Einpassungsteil aufweist, in das die elektronische Komponente, die an dem Komponentenbefestigungsteil befestigt ist, eingepasst ist, und wobei das Einpassungsteil, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, weiter vorsteht als ein anderer Teil des Deckels.
  6. Steuervorrichtung für einen Elektromotor gemäß Anspruch 5, wobei das Verbindungsstück des externen Anschlusses im Abstand von dem Einpassungsteil vorliegt und, entgegengesetzt zu den Befestigungssockeln, weiter vorsteht als das Einpassungsteil.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204297A1 (de) * 2018-03-21 2019-09-26 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit mindestens zwei Leiterplatinen
US20220247280A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-04 Black & Decker Inc. Electronic power module

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6645413B2 (ja) * 2016-12-15 2020-02-14 豊田合成株式会社 電子装置
CN109756076B (zh) * 2017-11-01 2022-05-20 德昌电机(深圳)有限公司 电机
DE102017222999B4 (de) * 2017-12-18 2021-10-21 Robert Bosch Gmbh Sensoreinrichtung für ein Lenksystem eines Fahrzeugs
JP7134650B2 (ja) 2018-03-08 2022-09-12 ミネベアミツミ株式会社 回転装置、回転装置の取付構造、及び回転装置と外部コネクタとの接続構造
FR3091137B1 (fr) * 2018-12-21 2021-01-15 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Procédé d’assemblage d’un équipement électrique, notamment d’un onduleur
KR102005270B1 (ko) * 2019-01-22 2019-07-31 에스디아이테크 주식회사 차량용 사이드 미러의 전동식 폴딩 장치
KR102213128B1 (ko) * 2019-02-25 2021-02-05 엘에스일렉트릭(주) 전동기 구동장치
JP7303070B2 (ja) 2019-08-30 2023-07-04 ファナック株式会社 複合ケーブル用中継装置
JPWO2021059793A1 (de) * 2019-09-26 2021-04-01
JP2021126708A (ja) * 2020-02-10 2021-09-02 株式会社マキタ 電動工具用コントローラ及び電動工具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063689A (ja) 2011-09-16 2013-04-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2013106376A (ja) 2011-11-10 2013-05-30 Honda Elesys Co Ltd 電動パワーステアリング用の電子制御ユニット
JP2014151850A (ja) 2013-02-13 2014-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置
JP2014189166A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Nidec Elesys Corp 電動パワーステアリング用の電子制御ユニット
JP2015134598A (ja) 2013-12-19 2015-07-27 日本電産エレシス株式会社 電動パワーステアリング用のモータ駆動装置
JP2016036595A (ja) 2014-08-08 2016-03-22 株式会社三共 遊技用装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5770902A (en) * 1995-11-02 1998-06-23 Globe Motors Motor termination board
JP3630416B2 (ja) * 2002-06-27 2005-03-16 三菱電機株式会社 電動油圧パワーステアリング装置、およびその製造方法
US6903473B2 (en) * 2002-09-17 2005-06-07 Asmo Co. Ltd. Motor having connector housing
JP2006049196A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd タインプレート付きコネクタ及び基板実装構造
JP2008004364A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Omron Corp 電子機器、電子機器の製造方法
JP2008271701A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ
JP5008742B2 (ja) * 2010-03-31 2012-08-22 三菱電機株式会社 電動式駆動装置
JP5287787B2 (ja) * 2010-04-16 2013-09-11 株式会社デンソー 電動装置
JP5719524B2 (ja) * 2010-04-16 2015-05-20 株式会社デンソー 電動装置
JP2013065696A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Omron Automotive Electronics Co Ltd 電動機制御装置
CN103283130B (zh) * 2011-12-22 2014-06-18 松下电器产业株式会社 电动机控制单元及无刷电动机
JP2014189174A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Nidec Elesys Corp 電動パワーステアリング用の電子制御ユニット
JP2015060958A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 リードフレーム、リードフレームを使用した電子制御装置及びリードフレーム搭載方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013063689A (ja) 2011-09-16 2013-04-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2013106376A (ja) 2011-11-10 2013-05-30 Honda Elesys Co Ltd 電動パワーステアリング用の電子制御ユニット
JP2014151850A (ja) 2013-02-13 2014-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置
JP2014189166A (ja) 2013-03-27 2014-10-06 Nidec Elesys Corp 電動パワーステアリング用の電子制御ユニット
JP2015134598A (ja) 2013-12-19 2015-07-27 日本電産エレシス株式会社 電動パワーステアリング用のモータ駆動装置
JP2016036595A (ja) 2014-08-08 2016-03-22 株式会社三共 遊技用装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018204297A1 (de) * 2018-03-21 2019-09-26 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit mindestens zwei Leiterplatinen
US20220247280A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-04 Black & Decker Inc. Electronic power module

Also Published As

Publication number Publication date
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