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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abdeckelement für eine Motoreinheit und eine Motoreinheit.
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[Technischer Hintergrund]
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Zur Stromversorgung eines Stators eines Motors wird eine Sammelschiene breit verwendet. Diese Sammelschiene erstreckt sich von der Seite des Motors zu einer Steuerplatine hin und passt mit einem Kontaktanschluss zusammen, der an der Steuerplatine angeordnet ist (vgl. z. B. Patentdokument 1).
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[Dokument zum Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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[Patentdokument 1]
JP 2017-157418 A -
[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
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Im obigen Patentdokument 1 ist die Passungsstelle zwischen der Sammelschiene und dem Kontaktanschluss nackt. Wenn jedoch Schmutz bzw. ein Fremdkörper in die Passungsstelle zwischen der Sammelschiene und dem Kontaktanschluss eindringt, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kurzschluss mit einem benachbarten elektrisch leitenden Körper auftritt. Deswegen bestand die Aufgabe, das Eindringen von Schmutz bzw. Fremdkörpern in die Passungsstelle zwischen der Sammelschiene und dem Kontaktanschluss einfach und kostengünstig zu verhindern.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung, die angesichts der obigen Aufgabe geschaffen wurde, das Ziel zugrunde, das Eindringen von Schmutz bzw. Fremdkörpern in die Passungsstelle zwischen der Sammelschiene und dem Kontaktanschluss durch einen einfachen Aufbau zu verhindern.
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[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
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Zum Lösen der obigen Aufgabe befindet sich das Abdeckelement für eine Motoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen einem Motor, der einen Rotor und einen Stator aufweist, und einer Steuerplatine, die den Betrieb des Motors steuert. Der Motor weist einen Sammelschienenanschluss auf, der mit einer Spule des Stators elektrisch verbunden ist. Die Steuerplatine weist einen Verbindungsanschluss auf, der mit dem Sammelschienenanschluss zusammenpasst und die Steuerplatine mit dem Stator elektrisch verbindet. Das Abdeckelement weist ein Durchgangsloch, durch das der Sammelschienenanschluss durchgeht, und einen Umgebungsabschnitt auf, der bei Betrachtung in der Durchgangsrichtung des Sammelschienenanschlusses eine Passungsstelle zwischen dem Sammelschienenanschluss und dem Verbindungsanschluss umgibt. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Eindringen von Schmutz bzw. Fremdkörpern in die Passungsstelle unterdrückt werden. Deswegen kann ein Kurzschluss mit einem benachbarten elektrisch leitenden Körper vermieden werden.
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Es ist auch möglich, dass die innere Fläche des Durchgangsloches Neigungsflächen aufweist, die sich derart neigen, dass die Breite umso kleiner wird, je weiter der Sammelschienenanschluss in einer Richtung eingeführt wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Sammelschienenanschluss korrekt geführt werden und ein Verklemmen an der Passungsstelle zwischen dem Sammelschienenanschluss und dem Verbindungsanschluss kann unterdrückt werden. Deswegen kann die Zunahme eines elektrischen bzw. thermischen Widerstands, der durch Verklemmen entstehen kann, vermieden werden, und die Zuverlässigkeit kann erhöht werden.
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Es ist auch möglich, dass das Abdeckelement aus einem Harz besteht. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der thermische Einfluss zwischen dem Motor und der Steuerplatine im Vergleich zu einem Fall, in dem das Abdeckelement aus Metall besteht, verringert werden. Deswegen ist es z. B. nicht mehr erforderlich, die Steuerplatine mit Elementen, die eine hohe Wärmebeständigkeit haben und kostenaufwendig sind, zu bestücken, weshalb Kosten verringert werden können.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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- [1] 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Motoreinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
- [2] 2 ist eine vordere Ansicht der Motoreinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
- [3] ist eine perspektivische Ansicht eines Abdeckelements.
- [4] ist eine Schnittansicht entlang der Linie P-P der 2.
- [5] ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs Qder 4.
- [6] ist eine Schnittansicht entlang der Linie R-R der 5.
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[Ausführungsform der Erfindung]
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Motoreinheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine vordere Ansicht der Motoreinheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Motoreinheit 10 weist einen Motor 12 und eine elektronische Steuereinheit 14 auf. Der Motor 12 weist ein Motorgehäuse 20 und eine Motorwelle 22 auf. Das Motorgehäuse 20 weist einen rohrförmigen Abschnitt 20a auf. Im rohrförmigen Abschnitt 20a ist ein Stator (nicht dargestellt) aufgenommen, der aus einer rohrförmig gewickelten Spule besteht. Im Zentrum dieses Stators ist darüber hinaus ein Rotor (nicht dargestellt) aufgenommen. Der Rotor ist an der Motorwelle 22 fixiert und die Motorwelle 22 ist durch das Motorgehäuse 20 drehbar gestützt. Die Spitze der Motorwelle 22 steht von einer Endseite des Motorgehäuses 20 ab. Am anderen Ende des Motorgehäuses 20 ist ein Flansch 20b gebildet. An diesem Flansch 20b ist die elektronische Steuereinheit 14 mittels eines Befestigungswerkzeugs wie einer Schraube o. Ä. angebracht.
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Die elektronische Steuereinheit 14 weist ein Abdeckelement 30 und eine Wärmesenke 32 auf. Im Inneren des Abdeckelements 30 wird eine später beschriebene Steuerplatine aufgenommen. Nach Aufnahme der Steuerplatine wird die Wärmesenke 32 am Abdeckelement 30 angebracht. Die Wärmesenke 32 weist zahlreiche Rippen 32a zur Wärmeabgabe auf. Die Wärmesenke 32 kühlt die Steuerplatine ab, indem Wärme, die durch die im Abdeckelement 30 aufgenommene Steuerplatine erzeugt wird, nach außen abgegeben wird.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Abdeckelements 30. Zum einfachen Verständnis ist das Abdeckelement 30 in einem Zustand gezeigt, in dem die Wärmesenke 32 und die Steuerplatine abgenommen sind. Das Abdeckelement 30 weist eine Bodenplatte 30a, eine Seitenwand 30b, einen Flansch 30c und einen Umgebungsabschnitt 30d auf. Die Bodenplatte 30a ist rechteckig ausgebildet. Die Seitenwand 30b erstreckt sich ausgehend von vier Seiten der Bodenplatte 30a derart, dass sie senkrecht zur Fläche der Bodenplatte 30a verläuft. Folglich ist das Abdeckelement 30 in Form eines rechteckigen Behälters ausgebildet, dessen der Bodenplatte 30a zugewandte Seite offen ist. Am Ende der Seitenwand 30b ist der Flansch 30c gebildet. An diesem Flansch 30c wird die Wärmesenke 32 angebracht.
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Die Bodenplatte 30a weist mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) Umgebungsabschnitte 30d auf. Jeder Umgebungsabschnitt 30d ist in Form eines Rohrs ausgebildet, das ausgehend von der Bodenplatte 30a auf der gleichen Seite wie die Seitenwand 30b senkrecht verläuft. Der Umgebungsabschnitt 30d wird später beschrieben.
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4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie P-P der 2. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs Q der 4. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie R-R der 5. Der Motor 12 weist darüber hinaus eine Sammelschieneneinheit 50 auf. Die Sammelschieneneinheit 50 weist eine Harzplatte 52 und eine Sammelschiene 54 auf. Die Harzplatte 52 erstreckt sich auf einer Ebene, die senkrecht zur Motorwelle 22 verläuft. Die Harzplatte 52 wird derart angeordnet, dass eine Seite des rohrförmigen Abschnitts 20a des Motorgehäuses 20, in welchem ein Stator und ein Rotor aufgenommen sind, verschlossen wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Sammelschiene 54 in der Harzplatte 52 eingelegt. Es ist auch möglich, dass die Sammelschiene 54 an der Harzplatte 52 durch ein anderes Fixierverfahren wie Einpressen usw. fixiert ist. Die Sammelschiene 54 ist in einer Form ausgebildet, in der ein längliches rechteckiges Metallblech L-förmig abgebogen ist. Die Sammelschiene 54 ist derart an der Harzplatte 52 fixiert, dass ihr langer Abschnitt parallel zur Motorwelle 22 ausgerichtet ist. Dieser lange Abschnitt der Sammelschiene 54 ist ein Sammelschienenanschluss 54a. Die Sammelschiene 54 ist mit einer Spule des Stators elektrisch verbunden. Da der Motor 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein dreiphasiger Motor ist, sind drei Sammelschienen 54 vorgesehen. Allerdings wird die Anzahl der Sammelschienen 54 selbstverständlich nicht auf drei beschränkt.
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Die elektronische Steuereinheit 14 weist darüber hinaus eine Steuerplatine 40 auf. Die Steuerplatine 40 steuert den Betrieb des Motors 12. Das Abdeckelement 30 befindet sich zwischen dieser Steuerplatine 40 und dem Motor 12. Die Steuerplatine 40 weist eine Basisplatine 42 und einen Verbindungsanschluss 44 auf. Die Basisplatine 42 ist mit verschiedenen elektrischen Elementen (nicht dargestellt) bestückt, die zur Steuerung des Motors 12 verwendet werden. Der Verbindungsanschluss 44 passt mit dem Sammelschienenanschluss 54a zusammen und verbindet die Steuerplatine 40 elektrisch mit dem Stator. Deswegen ist der Verbindungsanschluss 44 an der der Sammelschieneneinheit 50 gegenüberliegenden Seite der Basisplatine 42 angebracht. Der Verbindungsanschluss 44 ist derart C-förmig ausgebildet, dass ein Ende offen ist. Der Verbindungsanschluss 44 wird derart an der Basisplatine 42 angebracht, dass seine Öffnung der Seite der Sammelschieneneinheit 50 zugewandt ist.
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Das Verfahren zur Montage der Motoreinheit 10 wird erläutert. Zuerst wird die Sammelschieneneinheit 50 am Stator fixiert und die Sammelschiene 54 wird mit einer Spule des Stators verbunden. Der Stator, an dem die Sammelschieneneinheit 50 fixiert ist, wird in das Motorgehäuse 20 eingeführt. Außerdem wird der Rotor, der an der Motorwelle 22 fixiert ist, in das Zentrum dieses Stators aufgenommen. Auf diese Weise wird der Motor 12 montiert. Dabei steht der Sammelschienenanschluss 54a parallel zur Motorwelle 22 von der Harzplatte 52 ab.
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Hingegen wird die Steuerplatine 40 am Abdeckelement 30 fixiert. Am Flansch 30c des Abdeckelements 30 wird die Wärmesenke 32 angebracht. Auf diese Weise wird die elektronische Steuereinheit 14 montiert.
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Als Nächstes wird die elektronische Steuereinheit 14 am Motor 12 montiert. Konkret wird die elektronische Steuereinheit 14 derart auf den Motor 12 aufgelegt, dass die Bodenplatte 30a des Abdeckelements 30 der Harzplatte 52 gegenüberliegt, womit das Abdeckelement 30 am Flansch 20b des Motorgehäuses 20 fixiert wird.
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Das Abdeckelement 30 weist ein Durchgangsloch 30e auf. Wenn die elektronische Steuereinheit 14 auf den Motor 12 aufgelegt wird, geht der Sammelschienenanschluss 54a durch dieses Durchgangsloch 30e durch. Außerdem wird der Sammelschienenanschluss 54a in die Öffnung des Verbindungsanschlusses 44 eingeführt. Auf diese Weise passt der Verbindungsanschluss 44 mit dem Sammelschienenanschluss 54a zusammen und verbindet die Steuerplatine 40 elektrisch mit dem Stator. Wenn Schmutz bzw. ein Fremdkörper in eine Passungsstelle 44a zwischen dem Sammelschienenanschluss 54a und dem Verbindungsanschluss 44 eindringt, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kurzschluss mit einem benachbarten elektrisch leitenden Körper auftritt.
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Deswegen weist das Abdeckelement 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Umgebungsabschnitt 30d auf. Der Umgebungsabschnitt 30d umgibt in einem Zustand, in dem der Sammelschienenanschluss 54a in den Verbindungsanschluss 44 eingeführt ist, bei Betrachtung in der Durchgangsrichtung des Sammelschienenanschlusses 54a die Passungsstelle 44a zwischen dem Sammelschienenanschluss 54a und dem Verbindungsanschluss 44. Der Umgebungsabschnitt 30d umschließt die Passungsstelle 44a in der Achsenrichtung. Dadurch kann das Eindringen von Schmutz bzw. Fremdkörpern in die Passungsstelle 44a unterdrückt werden. Deswegen kann ein Kurzschluss mit einem benachbarten elektrisch leitenden Körper vermieden werden. Wie oben beschrieben, sind drei Sammelschienen 54 vorgesehen, da der Motor 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein dreiphasiger Motor ist. Deswegen sind im Abdeckelement 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls drei Umgebungsabschnitte 30d vorgesehen.
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Wie oben beschrieben, ist ferner der Sammelschienenanschluss 54a relativ lang. Deswegen verschlechtert sich ggf. die Positionsgenauigkeit des Spitzenabschnitts des Sammelschienenanschlusses 54a aufgrund der Neigung bzw. Verformung des Sammelschienenanschlusses 54a. Wenn folglich der Spitzenabschnitt des Sammelschienenanschlusses 54a in diesem Zustand in den Verbindungsanschluss 44 eingeführt wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass zwischen dem Sammelschienenanschluss 54a und dem Verbindungsanschluss 44 ein Verklemmen auftritt.
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Deswegen weist die innere Fläche des Durchgangsloches 30e ein Paar von Neigungsflächen 30f auf. Die Neigungsflächen 30f neigen sich derart, dass die Breite umso kleiner wird, je weiter der Sammelschienenanschluss 54a in einer Einführungsrichtung S eingeführt wird. Dadurch kann der Sammelschienenanschluss 54a korrekt geführt werden und ein Verklemmen an der Passungsstelle 44a zwischen dem Sammelschienenanschluss 54a und dem Verbindungsanschluss 44 kann unterdrückt werden. Deswegen kann die Zunahme eines elektrischen bzw. thermischen Widerstands, der durch Verklemmen entstehen kann, vermieden werden, und die Zuverlässigkeit kann erhöht werden.
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Das Abdeckelement 30 besteht aus einem Harz. Dadurch kann der thermische Einfluss zwischen dem Motor 12 und der Steuerplatine 40 im Vergleich zu einem Fall, in dem das Abdeckelement 30 aus Metall besteht, verringert werden. Deswegen ist es z. B. nicht mehr erforderlich, die Steuerplatine 40 mit elektrischen Elementen, die eine hohe Wärmebeständigkeit haben und kostenaufwendig sind, zu bestücken, weshalb Kosten verringert werden können. Es ist auch möglich, dass das Abdeckelement 30 aus Metall wie Aluminium usw. besteht.
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Im Vorstehenden wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsform erläutert. Jedoch wird die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern Gegenstände, die dadurch erhalten werden, dass Aufbauten der Ausführungsform den Umständen entsprechend miteinander kombiniert bzw. ersetzt werden, sind auch in der vorliegenden Erfindung enthalten. Ferner ist es auch möglich, basierend auf dem Fachwissen des Fachmanns auf dem betreffenden Gebiet die Kombination bzw. Verarbeitungsreihenfolge der Ausführungsform den Umständen entsprechend zu ändern bzw. Modifikationen wie verschiedenartige Konstruktionsänderungen in der Ausführungsform vorzunehmen. Ausführungsformen, in denen solche Modifikationen vorgenommen wurden, können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
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[Bezugszeichenliste]
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10 Motoreinheit, 12 Motor, 14 Elektronische Steuereinheit, 20 Motorgehäuse, 20a Rohrförmiger Abschnitt, 20b Flansch, 22 Motorwelle, 30 Abdeckelement, 30a Bodenplatte, 30b Seitenwand, 30c Flansch, 30d Umgebungsabschnitt, 30e Durchgangsloch, 30f Neigungsflächen, 32 Wärmesenke, 32a Rippen, 40 Steuerplatine, 42 Basisplatine, 44 Verbindungsanschluss, 44a Passungsstelle, 50 Sammelschieneneinheit, 52 Harzplatte, 54 Sammelschiene, 54a Sammelschienenanschluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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