DE112019005409T5

DE112019005409T5 - Elektrisch betriebene Antriebsvorrichtung und elektrisch betriebene Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019005409T5
Application number: DE112019005409.0T
Authority: DE
Inventors: Masao Fujimoto
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2021-07-29
Also published as: JP2020072541A; JP7291468B2; WO2020090568A1; CN113169633A; US20220009544A1

Abstract

Diese elektrisch betriebene Servolenkungsvorrichtung umfasst: ein Motorgehäuse (11); eine elektronische Steuerungseinheit (9), die an der Endfläche (15) eines Motorgehäuses (11) an der entgegengesetzten Seite zu einer Ausgabeeinheit (14) einer Drehspindel (23) eines Elektromotors bereitgestellt ist; eine Verbinderanordnung (13), die an der rückwärtigen Seite der elektronischen Steuerungseinheit (9) zu der Endfläche (15) des Motorgehäuses (11) bereitgestellt ist; und eine Metallabdeckung (12), die die elektronische Steuerungseinheit (9) von außen abdeckt und mit Freilegungslöchern (42) ausgestattet ist, die Außenanschluss-bildende Teile (13A, 13B, 13C) nach außen freilegen; eine Bodenfläche (44), die einen ringförmigen verstärkenden Vorsprung (46) aufweist, der um den Umfang dieses Freilegungslochs (42) ausgebildet ist; und eine Seitenumfangswand (43), die von diesem Bodenabschnitt (44) nach oben gebogen ist und auf welcher eine Öffnungskante (37) ausgebildet ist, die an der Kantenfläche des Motorgehäuses (11) befestigt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine elektrische Antriebsvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, und insbesondere eine elektrische Antriebsvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, in welcher eine elektronische Steuerungseinheit montiert ist.
Stand der Technik
In einem allgemeinen Gebiet industrieller Anlagen wird ein gesteuertes Objekt eines mechanischen Systems von einem Elektromotor angetrieben. In den vergangenen Jahren ist die Benutzung einer elektrischen Antriebsvorrichtung vom elektronischen Integrationstyp begonnen worden, wobei die elektrische Antriebsvorrichtung sowohl einen Elektromotor als auch eine elektronische Steuerungseinheit in einer Packung umfasst, und wobei die elektronische Steuerungseinheit Halbleiterelemente und weiteres zur Steuerung von Drehzahl und Drehmoment des Elektromotors umfasst.
Als ein Beispiel einer elektrischen Antriebsvorrichtung vom mechatronischen Integrationstyp umfasst eine elektrische Servolenkungsvorrichtung für ein Automobilfahrzeug einen Elektromotor, und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) zur Steuerung des Elektromotors, wobei die elektronische Steuerungseinheit konfiguriert ist, eine Richtung und ein Drehmoment der Drehung einer Lenkwelle abzutasten, die durch die Betätigung eines Lenkrads durch einen Fahrer gedreht wird, und den Elektromotor basierend auf diesen abgetasteten Werten anzutreiben, um ein Lenkunterstützungsmoment zu erzeugen, um die Lenkwelle in der Richtung der Drehung der Lenkwelle zu drehen.
Ein Patentdokument 1 offenbart eine bekannte herkömmliche elektronische Servolenkungsvorrichtung, die von einem Elektromotorabschnitt und einem elektronischen Steuerungsabschnitt gebildet wird. In dem Elektromotorabschnitt ist ein Elektromotor in einem Motorgehäuse aufgenommen, wobei das Motorgehäuse einen zylindrischen Teil aufweist, der aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt ist. In dem elektronischen Steuerungsabschnitt ist eine Steuerplatine, die mit elektrischen Komponenten ausgestattet ist, an einer Endflächenwand des Motorgehäuses angebracht, die sich entgegengesetzt zu einer Ausgangswelle in einer axialen Richtung des Motorgehäuses befindet, wobei die Endflächenwand als Wärmeableiter fungiert.
Die an der Endflächenwand angebrachte Platine ist mit einem Leistungsversorgungsschaltungsteil, einem Leistungsumwandlungsschaltungsteil und einem Steuerungsschaltungsteil ausgestattet, wobei der Leistungsumwandlungsschaltungsteil Leistungsschaltelemente, wie MOSFETs oder IGTBs zum Antreiben und Steuern des Elektromotors umfasst, und wobei der Steuerungsschaltungsteil konfiguriert ist, die Leistungsschaltelemente zu steuern. Ausgangsanschlüsse der Leistungsschaltelemente und Eingangsanschlüsse des Elektromotors sind über eine Sammelschiene elektrisch verbunden.
Der elektronische Steuerungsteil, der an der Endflächenwand angebracht ist, wird aus einer Leistungszufuhr über eine Verbinderanordnung, die aus Kunstharz hergestellt ist, mit elektrischer Leistung versorgt, und ebenfalls mit einem Erfassungssignal versorgt, welches Betriebszustände und weiteres von Sensoren und weiteren angibt. Die Verbinderanordnung umfasst einen Außenanschluss-bildenden Teil, der durch ein Freilegungsloch, welches in einer Metallabdeckung ausgebildet ist, nach außen freigelegt ist und mit einem nicht dargestellten Verbinder verbunden ist und mit der Leistungszufuhr (Batterie) und Sensoren verbunden ist.
Die Metallabdeckung ist aus Metall hergestellt, um eine rohrförmige Form mit Boden mit einem offenen Ende aufzuweisen, und umfasst eine Bodenseite, die mit dem Freilegungsloch ausgebildet ist, durch welches der Außenanschluss-bildende Teil freigelegt ist, und umfasst eine Öffnungsseite, die mit einem Haftmittel oder Schrauben an der Endflächenwand des Motorgehäuses befestigt ist.
Andere bekannte Beispiele einer elektrischen Antriebsvorrichtung, in welcher eine elektronische Steuerungseinheit integral bereitgestellt ist, umfassen eine elektrische Bremsvorrichtung und eine elektrische Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung zur Steuerung verschiedener Hydraulikdrücke. Nachfolgendes beschreibt eine elektrische Servolenkungsvorrichtung als ein repräsentatives Beispiel.
Dokument(e) des Stands der Technik
Patentdokument( e)
Patentdokument 1: JP 2017-216838 A
Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Aufgabe(n)
In der in Patentdokument 1 (siehe insbesondere 3) beschriebenen elektrischen Servolenkungsvorrichtung ist der Außenanschluss-bildende Teil der Verbinderanordnung durch das in dem Bodenteil der Metallabdeckung ausgebildete Freilegungsloch nach außen freigelegt. Insbesondere ist, wie in den hier angefügten 14 und 15 gezeigt, in einer Metallabdeckung 60 ein Bodenteil 62 an einem Ende eines lateralen Umfangsteils 61 mit einem Freilegungsloch 63 ausgebildet, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil einer Verbinderanordnung nach außen freigelegt ist.
Das Freilegungsloch 63 wird durch Ausstanzen des Bodenteils 62 gebildet, wobei ein Umfangskantenabschnitt 63C des Freilegungslochs 63 in einer Ebene ausgebildet wird, in der der Bodenteil 62 ausgebildet ist. Darüber hinaus ist eine Öffnung 64 an der entgegengesetzten Seite des Bodenteils 62 ausgebildet, ist an der Endflächenwand des Motorgehäuses befestigt.
Zur Kostenverringerung und Gewichtsverringerung ist es erforderlich, die Plattendicke der Metallabdeckung 60 zu verringern. Die Metallabdeckung 60 ist jedoch oft Gegenstand einer äußeren Kraft während eines Vorgangs der Montage der Metallabdeckung 60 und während eines Verwendungsvorgangs. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, wenn die Plattendicke der Metallabdeckung 60 gering ist, dass der Umfangskantenabschnitt 63C des Freilegungslochs 63 und dessen Umgebung verformt werden, und die Metallabdeckung 60 kann im Gesamten weiter verformt werden. Solch eine Verformung kann eine Funktion der Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen dem Freilegungsloch 63 der Metallabdeckung 60 und der Verbinderanordnung oder eine Funktion der Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen der Öffnung 64 der Metallabdeckung 60 und der Endflächenwand des Motorgehäuses unwirksam machen.
Angesichts des Vorangehenden gibt es eine Nachfrage für eine elektrische Antriebsvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, mit der diese Probleme gelöst werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue elektrische Antriebsvorrichtung und eine neue elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, in welcher eine Dicke einer Metallabdeckung verringert ist und mechanische Festigkeit der Umgebung eines in einem Bodenteil der Metallabdeckung ausgebildeten Freilegungslochs verbessert ist, um eine Verformung der Metallabdeckung zu verhindern.
Mittel zur Lösung der Aufgabe(n)
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst sie: ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um einen Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Rotationswelle des Elektromotors umfasst, und wobei der Elektromotor konstruiert ist, um ein gesteuertes Objekt eines mechanischen Systems anzutreiben; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Wirkung(en) der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung dient das Merkmal, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt an der Kante des in dem Bodenteil der Metallabdeckung ausgebildeten Freilegungslochs ausgebildet ist, dazu, die mechanische Festigkeit des Umgebungsbereichs des Freilegungslochs zu verbessern und dadurch die Verformung der Metallabdeckung zu verhindern.
Figurenliste

1 ist eine gesamte perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung als ein Beispiel einer Vorrichtung, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist eine gesamte perspektivische Ansicht einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 2 gezeigten elektrischen Servolen kungsvorrichtung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines in 3 gezeigten Motorgehäuses.
5 ist eine Schnittansicht des in 4 gezeigten Motorgehäuses, in welcher das Motorgehäuse in einer Ebene geschnitten ist, die eine Mittelachse des Motorgehäuses enthält.
6 ist eine perspektivische Ansicht des in 4 gezeigten Motorgehäuses, wo ein Leistungswandlungsschaltungsteil an dem Motorgehäuse montiert und befestigt ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht des in 6 gezeigten Motorgehäuses, wo ein Leistungsversorgungsschaltungsteil an dem Motorgehäuse montiert und befestigt ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht des in 7 gezeigten Motorgehäuses, wo ein Steuerungsschaltungsteil an dem Motorgehäuse befestigt und montiert ist.
9 ist eine perspektivische Ansicht des in 8 gezeigten Motorgehäuses, wo eine Verbinderanordnung an dem Motorgehäuse montiert und befestigt ist.
10 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines elektronischen Steuerungsabschnitts und dessen Umgebung.
11 ist eine Schnittansicht einer Metallabdeckung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine perspektivische Ansicht der in 11 gezeigten Metallabdeckung von diagonal oben.
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht des elektronischen Steuerungsabschnitts und seiner Umgebung, wenn die Metallabdeckung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
14 ist eine Schnittansicht der von einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtung verwendeten Metallabdeckung.
15 ist eine perspektivische Ansicht der in 14 gezeigten Metallabdeckung von diagonal oben.

Ausführungsform(en) der Erfindung
Das Folgende beschreibt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst verschiedene Modifikationen und Anwendungen, die zum technischen Konzept der vorliegenden Erfindung gehören.
Das Folgende beschreibt mit Bezug zu 1 kurz eine Konfiguration einer Lenkvorrichtung als ein Beispiel der Vorrichtung, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird, vor einer Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Zuerst beschreibt das Folgende eine Lenkvorrichtung zum Lenken von Vorderrädern eines Automobilfahrzeugs. Die Lenkvorrichtung 1 ist wie in 1 gezeigt konfiguriert. Eine Lenkwelle 2 ist mit einem nicht gezeigten Lenkrad verbunden, und umfasst ein unteres Ende, welches mit einem nicht dargestellten Ritzel ausgebildet ist, wobei das Ritzel mit einer nicht gezeigten Zahnstange kämmt, wobei sich die Zahnstange in einer lateralen Richtung des Fahrzeugkörpers erstreckt. Die Zahnstange umfasst Enden, die mit jeweiligen Spurstangen 3 zum Lenken der Vorderräder nach links und nach rechts verbunden sind, und wird von einem Zahnstangengehäuse 4 aufgenommen. Ein Kautschuk-Faltenbalg 5 ist zwischen dem Zahnstangengehäuse 4 und jeder Spurstange 3 bereitgestellt.
Eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 6 ist bereitgestellt, um ein Unterstützungsmoment zu erzeugen, während das Lenkrad gedreht wird. Insbesondere umfasst die elektrische Servolenkungsvorrichtung 6 einen Drehmomentsensor 7, einen Elektromotorabschnitt 8 und eine(n) elektronische(n) Steuerungsabschnitt oder Einheit (ECU) 9, wobei der Drehmomentsensor 7 konfiguriert ist, eine Drehrichtung der Lenkwelle 2 und ein auf die Lenkwelle 2 aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen, wobei der Elektromotorabschnitt 8 konfiguriert ist, eine Lenkunterstützungskraft auf die Zahnstange über ein Getriebe in Abhängigkeit von einem erfassten Wert von dem Drehmomentsensor aufzubringen, wobei der elektronische Steuerungsabschnitt 9 konfiguriert ist, einen in dem Elektromotorabschnitt 8 angeordneten Elektromotor zu steuern.
Der Elektromotorabschnitt 8 der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 6 ist mit dem Getriebe 10 durch nicht dargestellte Schrauben an drei Punkten eines äußeren Umfangsteils einer Ausgangswellenseite des Elektromotorabschnitts 8 verbunden. Der elektronische Steuerungsabschnitt 9 ist an einer Seite des Elektromotorabschnitts 8 entgegengesetzt zu einer Ausgangswelle des Elektromotorabschnitts 8 angeordnet.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 6 arbeitet wie folgt. Wenn das Lenkrad gedreht wird, um die Lenkwelle 2 in eine Richtung zu drehen, erfasst der Drehmomentsensor 7 dann die Richtung der Drehung der Lenkwelle 2 und das auf die Lenkwelle 2 aufgebrachte Drehmoment. Ein Steuerungsschaltungsteil berechnet einen Betrag der Betätigung des Elektromotors basierend auf einem Messwert des Drehmomentsensors 7.
Leistungsschaltungselemente eines Leistungswandlungsschaltungsteils werden angesteuert, um den Elektromotor basierend auf dem berechneten Betätigungsbetrag anzutreiben, so dass die Ausgangswelle des Elektromotors gedreht wird, um die Lenkwelle 2 in derselben Richtung wie die Richtung der Betätigung des Lenkrads anzutreiben. Die Drehung der Ausgangswelle des Elektromotors wird über das Ritzel und Getriebe 10 auf die Zahnstange übertragen, wodurch das Automobilfahrzeug gelenkt wird. Eine weitere Beschreibung wird ausgelassen, da deren Konfiguration und Betrieb wohl bekannt sind.
Wie oben beschrieben ist in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, wie in Patentdokument 1 konfiguriert, der Außenanschluss-bildende Teil der Verbinderanordnung durch das Freilegungsloch 63 freigelegt, das in dem Bodenteil 62 der Metallabdeckung 60 ausgebildet ist, wie in den 14 und 15 gezeigt ist. Das Freilegungsloch 63 wird durch Ausstanzen des Bodenteils 62 gebildet, wobei ein Umfangskantenabschnitt 63C des Freilegungslochs 63 in der Ebene ausgebildet wird, in welcher der Bodenteil 62 ausgebildet ist. Zur Kostenverringerung und Gewichtsverringerung ist es erforderlich, die Plattendicke der Metallabdeckung 60 zu verringern. Wenn die Plattendicke der Metallabdeckung 60 gering ist, ist es jedoch wahrscheinlich, dass der Umfangskantenabschnitt 63C des Freilegungslochs 63 und dessen Umgebung verformt werden, und die Metallabdeckung 60 kann darüber hinaus im Gesamten verformt werden.
Angesichts des vorangehenden Hintergrunds wird gemäß vorliegender Ausführungsform eine elektrische Servolenkungsvorrichtung vorgeschlagen, die wie folgt konfiguriert ist.
Gemäß vorliegender Ausführungsform: umfasst eine elektrische Servolenkungsvorrichtung: ein Motorgehäuse, welches einen zu einem Ausgangsteil einer Rotationswelle eines Elektromotors entgegengesetzten Endflächenteil umfasst; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angebracht ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; einen ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt, der um einen Außenanschluss-bildenden Teil der Verbinderanordnung ausgebildet ist, und mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen zu bedecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches der Außenanschluss-bildende Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist, und in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Gemäß dem Vorangehenden dient das Merkmal, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt an der Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist, welches in dem Bodenteil der Metallabdeckung ausgebildet ist, dazu, die mechanische Festigkeit des Umgebungsbereichs des Freilegungslochs zu verbessern und dadurch die Verformung der Metallabdeckung zu verhindern. Darüber hinaus stellt das Flüssigdichtungsmittel, welches zwischen den ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt und den ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt gefüllt ist, eine Flüssigdichtung sicher.
Folgendes beschreibt eine spezifische Konfiguration der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 2 bis 13.
2 zeigt eine Gesamtkonfiguration der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 3 zeigt Komponenten der in 2 dargestellten elektrischen Servolenkungsvorrichtung in einem demontierten Zustand, diagonal betrachtet. Die 4 bis 9 zeigen Montagezustände, wenn die Komponenten in einer Montagereihenfolge montiert werden.
10 ist eine Schnittansicht des elektronischen Steuerungsabschnitts der elektrischen Servolenkungsvorrichtung. 11 ist eine Schnittansicht der Metallabdeckung. 12 zeigt die Metallabdeckung diagonal von oben gesehen. 13 ist eine Schnittansicht des elektronischen Steuerungsabschnitts der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, wenn die Metallabdeckung angebracht ist. Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf diese Zeichnungen wie jeweils anwendbar.
Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die elektrische Servolenkungsvorrichtung einen Elektromotorabschnitt 8 und einen elektronischen Steuerungsabschnitt 9. Der Elektromotorabschnitt 8 umfasst ein Motorgehäuse 11 und einen nicht dargestellten Elektromotor. Das Motorgehäuse 11 umfasst einen zylindrischen Teil, der aus einem Metall auf Aluminiumbasis, wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung hergestellt ist. Der Elektromotor ist in dem Motorgehäuse 11 aufgenommen. Der elektronische Steuerungsabschnitt 9 umfasst eine Metallabdeckung 12 und eine nicht dargestellte elektronische Steuerungsanordnung, die in der Metallabdeckung 12 aufgenommen ist. Die Metallabdeckung 12 ist aus einem Metall auf Aluminiumbasis, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder einem Metall auf Eisenbasis hergestellt, und ist an einer Seite des Motorgehäuses 11 entgegengesetzt zu der Ausgangswelle in der axialen Richtung angeordnet.
Das Motorgehäuse 11 und die Metallabdeckung 12 sind aneinander durch Pressen in ihren Befestigungsbereichen befestigt, die sich jeweils in Umfangsrichtung in dem Umfang des Endflächenteils erstrecken, und einander zugewandt sind. Die Metallabdeckung 12 umfasst einen Aufnahmeraum innerhalb davon, der die elektronische Steuerungsanordnung aufnimmt. Die elektronische Steuerungsanordnung umfasst einen Leistungsversorgungsschaltungsteil zum Zuführen erforderlicher elektrischer Leistung, und einen Leistungswandlungsschaltungsteil, der Leistungsschaltungselemente, wie MOSFETs oder IGTBs zum Antreiben und Steuern des Elektromotors des Elektromotorabschnitts 8 aufweist, und einen Steuerungsschaltungsteil zum Steuern der Leistungsschaltungselemente. Ausgangsanschlüsse der Leistungsschaltelemente und Eingangsanschlüsse einer Spule des Elektromotors sind über eine Sammelschiene elektrisch verbunden.
An einer Endfläche der Metallabdeckung 12 entgegengesetzt zu dem Motorgehäuse 11 liegt ein Teil einer Verbinderanordnung 13 durch ein Freilegungsloch 42, das in der Metallabdeckung 12 ausgebildet ist, frei. Die Verbinderanordnung 13 ist mit Schrauben an Befestigungsteilen des Motorgehäuses 11 befestigt. Der Teil der Verbinderanordnung 13 umfasst einen Außenanschluss-bildenden Teil 13A zur Leistungszufuhr, einen Außenanschluss-bildenden Teil 13B für Sensoren, und einen Außenanschluss-bildenden Teil 13C zum Senden eines Zustands der Steuerung an externe Vorrichtungen.
Die elektronische Steuerungsanordnung, die in der Metallabdeckung 12 aufgenommen ist, wird aus einer Leistungsversorgung mit elektrischer Leistung über den aus Kunstharz hergestellten Außenanschluss-bildenden Teil 13A versorgt, und wird über den Außenanschluss-bildenden Teil 13B mit Erfassungssignalen versorgt, die Betriebszustände von Sensoren und anderem angeben, und sendet einen aktuellen Steuerungszustand der elektrischen Servolenkungsvorrichtung über den Außenanschluss-bildenden Teil 13C.
3 zeigt die elektrische Servolenkungsvorrichtung 6 in einer perspektivischen Explosionsansicht. Innerhalb des Motorgehäuses 11 ist ein nicht gezeigtes Seitenjoch eingepasst, wobei das Seitenjoch eine ringförmige Form aufweist und aus Eisen hergestellt ist. Der nicht gezeigte Elektromotor ist innerhalb des Seitenjochs montiert. Der Elektromotor umfasst einen Ausgabeteil 14, der konstruiert ist, eine Lenkunterstützungskraft über das Getriebe auf die Zahnstange aufzubringen. Eine Beschreibung einer spezifischen Konfiguration des Elektromotors wird weggelassen, da dies wohlbekannt ist.
Das Motorgehäuse 11 ist aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, und fungiert dadurch als ein Wärmeableitungselement zum Abführen von Wärme zur Außenatmosphäre, wobei die Wärme von dem Elektromotor, dem Leistungswandlungsschaltungsteil und dem Leistungsversorgungsschaltungsteil, wie oben beschrieben, erzeugt wird. Der Elektromotor und das Motorgehäuse 11 bilden den Elektromotorabschnitt 8.
Der elektronische Steuerungsteil EC ist an einem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 entgegengesetzt zu dem Ausgabeteil 14 des Elektromotorabschnitts 8 angebracht. Der elektronische Steuerungsteil EC wird von dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16, Leistungsversorgungsschaltungsteil 17, Steuerungsschaltungsteil 18 und der Verbinderanordnung 13 gebildet. Der Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 ist einstückig mit dem Motorgehäuse 11 ausgebildet, kann aber getrennt von dem Motorgehäuse 11 gebildet werden und an das Motorgehäuse 11 geschraubt oder geschweißt werden.
Der Leistungswandlungsschaltungsteil 16, Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 und Steuerungsschaltungsteil 18 sind konfiguriert, redundant zu sein und bilden ein primäres elektronisches Steuerungssystem und ein sekundäres elektronisches Steuerungssystem. Normalerweise wird das primäre elektronische Steuerungssystem eingesetzt, um den Elektromotor anzutreiben und zu steuern. Und wenn eine Anomalie oder ein Fehler in dem primären elektronischen Steuerungssystem auftritt, wird die Steuerung von dem primären elektronischen Steuerungssystem zu dem sekundären elektronischen Steuerungssystem umgeschaltet, so dass das sekundäre elektronische Steuerungssystem den Elektromotor antreibt und steuert. Dementsprechend wird, wie unten erläutert, die Wärme des primären elektronischen Steuerungssystems normalerweise an das Motorgehäuse 11 übertragen. Wenn das primäre elektronische Steuerungssystem versagt oder anormal ist, wird der Betrieb des primären elektronischen Steuerungssystems gestoppt und das sekundäre elektronische Steuerungssystem wird aktiviert, so dass Wärme von dem sekundären elektronischen Steuerungssystem an das Motorgehäuse 11 übertragen wird.
Auch wenn sie nicht von der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, gibt es jedoch eine alternative Konfiguration, dass sowohl das primäre als auch das sekundäre elektronische Steuerungssystem gleichzeitig eingesetzt werden, um ein normales elektronisches Steuerungssystem zu bilden, und wenn eines von dem primären und sekundären elektronischen Steuerungssystem versagt oder anormal ist, wird lediglich das andere elektronische Steuerungssystem eingesetzt, um den Elektromotor mit halber oder voller Leistung anzutreiben und zu steuern. Dies stellt eine Servolenkungsfunktion sicher, auch wenn die Leistung des Elektromotors lediglich die Hälfte beträgt. Dementsprechend wird die Wärme des primären elektronischen Steuerungssystems und des sekundären elektronischen Steuerungssystems normalerweise an das Motorgehäuse 11 übertragen.
Der Leistungswandlungsschaltungsteil 16, Leistungsversorgungsschaltungsteil 17, Steuerungsschaltungsteil 18 und die Verbinderanordnung 13, die den elektronischen Steuerungsteil EC bilden, sind in dieser Reihenfolge von dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 weg angeordnet. Der Steuerungsschaltungsteil 18 ist konfiguriert, Steuerungssignale zum Antreiben der Schaltungselemente des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 zu erzeugen, und umfasst einen Mikrocomputer und eine Peripherieschaltung .
Der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 ist konfiguriert, elektrische Leistung zuzuführen, um den Steuerungsschaltungsteil 18 anzutreiben, und dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16 elektrische Leistung zuzuführen, und umfasst Kondensatoren, Spulen, Schaltungselemente und weiteres. Der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 ist konfiguriert, elektrische Leistung zu regulieren, die durch die Spule des Elektromotors fließt, und umfasst Schaltungselemente und weiteres, die dreiphasige obere und untere Arme bilden.
In dem elektronischen Steuerungsteil EC erzeugen der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 und der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 mehr Wärmemengen als andere. Die erzeugte Wärme des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 und Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 wird über das Motorgehäuse 11, das aus der Aluminiumlegierung hergestellt ist, abgeleitet. Diese Konfiguration wird unten mit Bezug zu den 4 bis 9 detailliert beschrieben.
Die Verbinderanordnung 13, die aus Kunstharz hergestellt ist, ist zwischen dem Steuerungsschaltungsteil 18 und der Metallabdeckung 12 angeordnet, und ist mit einer Fahrzeugbatterie (Leistungsversorgung) und externen Steuerungsvorrichtungen, die nicht dargestellt sind, verbunden. Die Verbinderanordnung 13 ist ebenfalls mit dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16, dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 und dem Steuerungsschaltungsteil 18 verbunden.
Die Metallabdeckung 12 fungiert zum Aufnehmen und flüssigdichten Abdichten des Leistungswandlungsschaltungsteils 16, des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 und des Steuerungsschaltungsteils 18. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Metallabdeckung 12 an dem Motorgehäuse 11 durch Verpressen befestigt.
Die Metallabdeckung 12 umfasst einen lateralen Umfangsteil 43 und einen Bodenteil 44, der durch Biegen von einem Ende des lateralen Umfangsteils 43 gebildet ist. Der Bodenteil 44 ist mit einem Freilegungsloch 42 ausgebildet, durch welches die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B, 13C der Verbinderanordnung 13 nach außen freigelegt werden. Die Metallabdeckung 12 umfasst ein offenes Ende 37 entgegengesetzt zu dem Bodenteil 44, wobei sich das offene Ende 37 in Eingriff mit dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 befindet.
Folgendes beschreibt eine Konfiguration der Komponenten und ein Verfahren zum Montieren der Komponenten mit Bezug zu den 4 bis 9. 4 zeigt eine Außenansicht des Motorgehäuses 11, und 5 zeigt dessen axiale Schnittansicht.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist das Motorgehäuse 11 zylindrisch geformt und umfasst einen lateralen Umfangsteil 11A, einen Endflächenteil 15 und eine Abdeckung 19. Der Endflächenteil 15 schließt ein erstes Ende des lateralen Umfangsteils 11A, wohingegen die Abdeckung 19 ein zweites Ende des lateralen Umfangsteils 11A schließt. In der vorliegenden Ausführungsform sind der laterale Umfangsteil 11A und der Endflächenteil 15 einstückig ausgebildet, so dass das Motorgehäuse 11 eine zylindrische Form aufweist, die einen Boden aufweist. Die Abdeckung 19 fungiert als Abdeckungsfunktion, um das zweite Ende des lateralen Umfangsteils 11A zu schließen, nachdem der Elektromotor innerhalb des lateralen Umfangsteils 11A montiert ist.
Die Umfangsfläche des Endflächenteils 15 ist mit einem ringförmigen Stufenabschnitt 35 ausgebildet, dessen Durchmesser nach innen in der radialen Richtung verringert ist, wobei sich das offene Ende 37 der in 9 gezeigten Metallabdeckung 12 mit dem Stufenabschnitt 35 in Eingriff befindet. Die Befestigung zwischen der Seitenwand des Endflächenteils 15 und des offenen Endes 37 der Metallabdeckung 12 wird durch sogenannte Press-Befestigung umgesetzt.
Wie in 5 dargestellt ist, ist ein Stator 21 innerhalb des lateralen Umfangsteils 11A des Motorgehäuses 11 eingepasst, wobei der Stator 21 durch Winden der Spule 20 um einen Eisenkern gebildet ist. Ein Rotor 22 ist innerhalb des Stators 21 drehbar montiert, wobei ein Permanentmagnet in dem Rotor 22 eingebettet ist. Eine Drehwelle 23 ist an dem Rotor 22 befestigt. Ein Ende der Drehwelle 23 bildet den Ausgabeteil 14, wobei das andere Ende der Drehwelle 23 einen Rotationserfassungszielteil 24 bildet, der als ein Ziel zur Erfassung der Rotationsphase und Geschwindigkeit der Rotationswelle 23 dient.
Der Rotationserfassungszielteil 24 ist mit dem Permanentmagneten ausgestattet, erstreckt sich durch eine Durchgangsbohrung 25, die in dem Endflächenteil 15 ausgebildet ist, und steht nach außen vor. Die Rotationsphase und Geschwindigkeit der Rotationswelle 23 wird von einem nicht dargestellten Magnetsensor, wie einem GMR-Element oder dergleichen erfasst.
Unter Rückbezug zu 4 ist die Fläche des Endflächenteils 15 entgegengesetzt zu dem Ausgabeteil 14 der Rotationswelle 23 mit einem Wärmeableitungsbereich 15A für den Leistungswandlungsschaltungsteil 16 (siehe 3) und einem Wärmeableitungsbereich 15B für den Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 (siehe 3) ausgebildet. Vier Ecken des Endflächenteils 15 sind jeweils einstückig mit einem Platten-befestigenden vorstehenden Teil 26 ausgebildet, der sich senkrecht von dem Endflächenteil 15 erstreckt. Jeder Platten-befestigende vorstehende Teil 26 ist mit einer Gewindebohrung 26S innerhalb ausgebildet. Die Platten-befestigenden vorstehenden Teile 26 sind konstruiert, um eine Platte des unten beschriebenen Steuerungsschaltungsteils 18 und die Verbinderanordnung 13 zu befestigen. Jeder Platten-befestigende vorstehende Teil 26, der von dem unten beschriebenen Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A vorsteht, ist mit einem Plattenaufnahmeteil 27 ausgebildet, der dieselbe Höhe wie der unten beschriebene Leistungsversorgungwärmeabgabebereich 15B in der axialen Richtung aufweist. Jeder Plattenaufnahmeteil 27 ist konstruiert, eine Glasepoxidplatte 31 des unten beschriebenen Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 zu montieren und befestigen.
Das flache Gebiet, das den Endflächenteil 15 bildet und sich in der radialen Richtung und senkrecht zu der Rotationswelle 23 erstreckt, ist in zwei Bereiche geteilt, nämlich den Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A und den Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15 B. Der Leistungswandlungsschaltungsteil 16, der von Schaltungselementen, wie MOSFETs gebildet wird, ist an dem Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A angebracht. Der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 ist an dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fläche des Leistungsschaltungswärmeabgabebereichs 15A größer festgelegt als die des Leistungsversorgungswärmeabgabebereichs 15B. Dies dient dazu, mehr Raum zum Montieren des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 sicherzustellen, da das redundante System verwendet wird.
Eine Stufe ist zwischen dem Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A und dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B bereitgestellt, so dass der Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A und der Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B unterschiedliche Höhen in der axialen Richtung (der Richtung, in welcher sich die Rotationswelle 23 erstreckt) aufweisen. Und zwar ist der Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B mit einer Stufe nach außen weg in Bezug auf den Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A in der axialen Richtung der Rotationswelle 23 des Elektromotors ausgebildet. Diese Stufe ist so festgelegt, dass sie eine Höhe aufweist, die ausreichend ist, um eine Behinderung zwischen dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16 und dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 zu verhindern, wenn der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 montiert wird, nachdem der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 montiert ist.
Der Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A ist mit drei vorstehenden Wärmeabgabe-Teilen 28 ausgebildet. Die vorstehenden Wärmeabgabe-Teile 28 sind konfiguriert, um den Leistungswandlungsschaltungsteil 16 darauf zu montieren, wobei der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 konfiguriert ist, um wie unten beschrieben redundant zu sein. Jeder vorstehende Wärmeabgabe-Teil 28 steht von dem Elektromotor in der Richtung der Rotationswelle 23 des Elektromotors weg vor.
Der Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B ist allgemein flach und ist konfiguriert, um den Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 darauf zu montieren, wo der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 unten beschrieben wird. Dementsprechend fungiert jeder vorstehende Wärmeabgabe-Teil 28 als ein Wärmeabgabeabschnitt, um Wärme von dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16 zu dem Endflächenteil 15 zu übertragen, wohingegen der Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B als ein Wärmeabgabeabschnitt fungiert, um Wärme von dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 zu dem Endflächenteil 15 zu übertragen.
Jeder vorstehende Wärmeabgabe-Teil 28 kann weggelassen werden, so dass der Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A als ein Wärmeabgabeabschnitt fungiert, um Wärme von dem Leistungswandlungsschaltungsteil 17 zu dem Endflächenteil 15 zu übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch eine Metallplatte des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 sicher an dem vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 durch Rührreibschweißen befestigt.
An dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, kann die axiale Größe kompakt gemacht werden, da es kein Wärmeabfuhrelement gibt. Darüber hinaus kann, da das Motorgehäuse 11 eine ausreichende Wärmekapazität aufweist, Wärme, die in dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 und dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16 erzeugt wird, wirksam nach außen abgegeben werden.
6 zeigt einen Zustand, in welchem der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 auf den vorstehenden Wärmeabgabe-Teilen 28 platziert ist (siehe 4). Wie in 6 gezeigt ist, ist der Leistungswandlungsschaltungsteil 16, der konfiguriert ist, um redundant zu sein, auf den vorstehenden Wärmeabgabe-Teilen 28 (siehe 4) platziert, die in dem Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A ausgebildet sind. Die Schaltungselemente, die den Leistungswandlungsschaltungsteil 16 bilden, sind auf der Metallplatte montiert, die in diesem Beispiel aus einem Metall auf Aluminiumbasis hergestellt ist, was die Wärmeabgabe begünstigt. Die Metallplatte ist durch Rührreibschweißen mit dem vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 verschweißt.
Die Metallplatte kann mit einer Glasepoxidplatte ersetzt werden. In diesem Fall kann die Wärmeabgabe verbessert werden, indem die Dicke der Glasepoxidplatte so dünn wie möglich festgelegt wird.
Auf diese Weise ist die Metallplatte sicher an dem vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 (siehe 4) befestigt, um zuzulassen, dass erzeugte Wärme der Schaltungselemente wirksam an den vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 (siehe 4) übertragen wird. Die an den vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 übertragene Wärme (siehe 4) wird an den Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A abgegeben, und dann zu dem lateralen Umfangsteil 11A des Motorgehäuses 11, und schließlich nach außen. Wie oben beschrieben, wird verhindert, dass der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 den unten beschriebenen Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 beeinträchtigt, da die Höhe des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 kürzer ist als die des Leistungsversorgungswärmeabgabebereichs 15B in der axialen Richtung.
Wie oben beschrieben, ist der Leistungswandlungsschaltungsteil 16 auf dem vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 platziert, der in dem Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A ausgebildet ist. Daher kann die Wärme, die durch die Schaltungselemente des Leistungswandlungsschaltungsteils 16 erzeugt wird, wirksam an den vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 übertragen werden. Darüber hinaus wird die an den vorstehenden Wärmeabgabe-Teil 28 übertragene Wärme an den Leistungsschaltungswärmeabgabebereich 15A abgegeben, und zu dem lateralen Umfangsteil 11A des Motorgehäuses 11 übertragen und nach außen abgegeben.
7 zeigt einen Zustand, in welchem der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 über dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16 angeordnet ist. Wie in 7 gezeigt ist, wird der Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B von dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 bedeckt. Kondensatoren 29 und Spulen 30 des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 sind auf der Glasepoxidplatte 31 angeordnet. Der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 ist ebenfalls konfiguriert, um redundant zu sein und Leistungsversorgungsschaltungen zu umfassen, von denen jede von Kondensatoren 29 und einer Spule 30 gebildet wird und die symmetrisch zueinander, wie in 7 gezeigt, angeordnet sind. Elektrische Elemente, wie Kondensatoren, mit Ausnahme der Schaltungselemente des Leistungswandlungsschaltungsteils 16, sind auf der Glasepoxidplatte 31 montiert.
Die Oberfläche der Glasepoxidplatte 31, die dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B (siehe 6) zugewandt ist, ist an dem Endflächenteil 15 in Kontakt mit dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B befestigt. Wie in 7 gezeigt ist, wird diese Befestigung durch Einsetzen einer nicht dargestellten Befestigungsschraube in eine Gewindebohrung 27S umgesetzt, die in jedem Plattenaufnahmeteil 27 des Platten-befestigenden vorstehenden Teils 26 ausgebildet ist und ebenfalls durch Einsetzen einer nicht dargestellten Befestigungsschraube in eine Gewindebohrung, die in dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15 P (siehe 6) ausgebildet ist.
Die Konfiguration, dass der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 auf der Glasepoxidplatte 31 basiert, ermöglicht es, dass die Komponenten des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 auf beiden Seiten des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 montiert werden. Die Oberfläche der Glasepoxidplatte 31, die dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B (siehe 6) zugewandt ist, ist mit einem Rotationsphasen- und Geschwindigkeitserfassungsteil bereitgestellt, welcher sich aus dem GMR-Element und einer nicht dargestellten Erfassungsschaltung zusammensetzt. Dieser Sensor ist konfiguriert, die Rotationsphase und -Geschwindigkeit der Rotationwelle 23 (siehe 5) zusammen mit dem Rotationserfassungszielteil 24 (siehe 5) zu erfassen, welcher an der Rotationswelle 23 bereitgestellt ist.
Die Konfiguration, dass die Glasepoxidplatte 31 an dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B (siehe 6) in Kontakt mit dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B befestigt ist, wie oben beschrieben, ermöglicht es, dass die erzeugte Wärme des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 wirksam an den Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B übertragen wird. Die an den Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B (siehe 6) übertragene Wärme wird in den lateralen Umfangsteil 11A des Motorgehäuses 11 übertragen und verteilt, und dann nach außen abgegeben. Um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern, kann ein Haftmittel oder Verteilungsschmiermittel oder eine Verteilungsplatte, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, zwischen der Glasepoxidplatte 31 und dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B (siehe 6) angeordnet werden.
Wie oben beschrieben, ist der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 auf dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B angeordnet. Die Oberfläche der Glasepoxidplatte 31, die dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B zugewandt ist, auf welcher die Schaltungselemente des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 montiert sind, ist an dem Endflächenteil 15 in Kontakt mit dem Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B befestigt. Daher kann die in dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 erzeugte Wärme wirksam an den Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B übertragen werden. Die an den Leistungsversorgungswärmeabgabebereich 15B übertragene Wärme wird in den lateralen Umfangsteil 11A des Motorgehäuses 11 übertragen und verteilt, und nach außen abgegeben.
8 zeigt einen Zustand, in welchem der Steuerungsschaltungsteil 18 über dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 angeordnet ist. Wie in 8 dargestellt ist, ist der Steuerungsschaltungsteil 18 über dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 angeordnet. Mikrocomputer 32 und Peripherieschaltungen 33, die den Steuerungsschaltungsteil 18 bilden, sind auf einer Glasepoxidplatte 34 angeordnet. Der Steuerungsschaltungsteil 18 ist ebenfalls konfiguriert, um redundant zu sein und Steuerungsschaltungen zu umfassen, von denen jede von Mikrocomputern 32 und Peripherieschaltungen 33 gebildet wird und die symmetrisch zueinander, wie in 8 gezeigt, angeordnet sind. Mikrocomputer 32 und Peripherieschaltungen 33 können auf der Oberfläche der Glasepoxidplatte 34 angeordnet werden, die dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 zugewandt ist.
Wie in 8 dargestellt ist, ist die Glasepoxidplatte 34 mit nicht dargestellten Befestigungsschrauben über die in den Oberabschnitten der Platten-befestigenden vorstehenden Teile 26 (siehe 7) ausgebildeten Gewindebohrungen befestigt, wobei die Glasepoxidplatte 34 zwischen den Platten-befestigenden vorstehenden Teilen 26 und der Verbinderanordnung 13 eingezwängt wird. Der Raum zwischen der Glasepoxidplatte 31 des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 (siehe 7) und der Glasepoxidplatte 34 des Steuerungsschaltungsteils 18 wird zur Anordnung der Kondensatoren 29 und Spulen 30 des in 7 gezeigten Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 verwendet.
Als nächstes zeigt 9 einen Zustand, in welchem die Verbinderanordnung 13 von oberhalb des Steuerungsschaltungsteils 18 platziert ist. Wie in 9 gezeigt ist, wird die Verbinderanordnung 13 über dem Steuerungsschaltungsteil 18 angeordnet. Dann wird die Verbinderanordnung 13 befestigt, indem Befestigungsschrauben 36 in die Gewindebohrungen eingesetzt werden, die jeweils in der Spitze des Platten-befestigenden vorstehenden Teils 26 ausgebildet sind, und zwängt den Steuerungsschaltungsteil 18 ein. In diesem Zustand wird, wie in 3 gezeigt ist, die Verbinderanordnung 13 mit dem Leistungswandlungsschaltungsteil 16, Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 und Steuerungsschaltungsteil 18 elektrisch verbunden.
Die Verbinderanordnung 13 ist mit einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 um die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B, 13C ausgebildet, wobei der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 in seiner axialen Schnittansicht vertiefungsförmig ist. Der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 ist mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt, wo ein ringförmiger verstärkender vorstehender Abschnitt 46 an dem Freilegungsloch der Metallabdeckung 12, wie unten beschrieben, ausgebildet ist und in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 aufgenommen ist. Dementsprechend sichern der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45, das Flüssigdichtungsmittel und der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 die Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen der Metallabdeckung 12 und der Verbinderanordnung 13.
Darüber hinaus befindet sich das offene Ende 37 der Metallabdeckung 12 in Eingriff mit dem Stufenabschnitt 35 des Motorgehäuses 11 und wird durch Verpressen an dem Motorgehäuse 11 in dem Befestigungsbereich befestigt, der sich in Umfangsrichtung erstreckt. Wie oben beschrieben, befinden sich der ringförmige Stufenabschnitt 35 des Motorgehäuses, der in der Umfangsfläche des Endflächenteils 15 ausgebildet ist, und das offene Ende 37 der Metallabdeckung 12 über einen sogenannten Muffeneingriff oder Muffenpassung in Eingriff.
10 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des elektronischen Steuerungsabschnitts und dessen Umgebung, bevor die Metallabdeckung 12 angebracht wird.
An dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 sind der Leistungswandlungsschaltungsteil 16, der Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 und der Steuerungsschaltungsteil 18, die den elektronischen Steuerungsteil bilden, miteinander in dieser Reihenfolge weg von dem Endflächenteil 15 geschichtet. Die Verbinderanordnung 13 ist auf der Seite des Steuerungsschaltungsteils 18 entgegengesetzt zu der Seite angeordnet, die dem Leistungsversorgungsschaltungsteil 17 zugewandt ist. Die Reihenfolge der Anordnung des Leistungswandlungsschaltungsteils 16, des Leistungsversorgungsschaltungsteils 17 und des Steuerungsschaltungsteils 18 kann jedoch beliebig gewählt werden, wenn der elektronische Steuerungsteil zwischen der Verbinderanordnung 13 und dem Endflächenteil 15 angeordnet ist.
Eine Vielzahl von Pressbefestigungsabschnitten 38 sind in der Seitenfläche des Stufenabschnitts 35 des Endflächenteils 15 ausgebildet, an welchem das Öffnungsende 37 der Metallabdeckung 12 befestigt wird. Der Pressbefestigungsabschnitt 38 umfasst eine Pressaussparung 40, die eine Pressnut oder Aussparung ist, die in einer Befestigungswand 39 ausgebildet ist, die sich in der axialen Richtung von dem ringförmigen Stufenabschnitt 35 in Richtung der Verbinderanordnung 13 erstreckt, wobei der Stufenabschnitt 35 in dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 ausgebildet ist. Die Metallabdeckung 12 wird durch Pressen der Wand der Metallabdeckung 12 in die Pressaussparung 40 mit einem Presswerkzeug zum Pressen und plastischen Verformen der Wand der Metallabdeckung 12 befestigt.
Darüber hinaus bilden das Öffnungsende 37 der Metallabdeckung 12 und die Wandfläche, die sich von dem ringförmigen Stufenabschnitt 35 zu der Befestigungswand 39 erstreckt, einen ringförmigen Raum G, der mit einem Flüssigdichtungsmittel 41 zur Flüssigdichtung ohne eine Lücke gefüllt ist. Dies bildet einen Dichtungsbereich zur Flüssigdichtung zwischen dem Endflächenteil 15 und dem offenen Ende 37 der Metallabdeckung 12 und verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit und weiterem durch diesen Dichtungsbereich. Dies dient dazu, ein Eindringen von Feuchtigkeit und weiterem in den Pressbefestigungsabschnitt 38 zu verhindern, und dadurch eine Korrosion des Pressbefestigungsabschnitts 38 zu verhindern, und die mechanische Festigkeit zu verbessern. Dies dient femer dazu, ein Eindringen von Feuchtigkeit und weiterem in den elektronischen Steuerungsabschnitt 9 zu verhindern, und dadurch ebenfalls die elektrische Zuverlässigkeit zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Pressaussparungen 40, die jeweils eine festgelegte Länge aufweisen, an Stellen nach Bedarf (drei Stellen) angeordnet. Die Wand der Metallabdeckung 12, die in jede Pressaussparung 40 gepresst ist, dient zum Verhindern einer Bewegung der Metallabdeckung 12 in der Rotationsrichtung und in der axialen Richtung der Rotationswelle 23 in Bezug auf das Motorgehäuse 11.
In dem Bereich der Verbinderanordnung 13, der die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B, 13C umgibt, ist der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 durchgehend ausgebildet. Der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 ist in einer Nutform in der Oberfläche 47 ausgebildet, die dem Bodenteil 44 in einem Zustand zugewandt ist, in welchem die Verbinderanordnung 13 dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 zugewandt ist. Der Querschnitt der Nut kann eine rechtwinklige Form, eine halbkreisförmige Form oder eine Bogenform aufweisen.
Der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 ist eine ringförmige Nut, die eine Öffnung aufweist, die weg von dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 in der axialen Richtung der Rotationswelle 23 zeigt. Daher ist die ringförmige Nut entlang der Achse der Rotationswelle 23 ausgebildet.
Ferner ist der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 mit einem Flüssigdichtungsmittel zur Sicherstellung der Flüssigdichtigkeit gefüllt, wenn die Metallabdeckung 12 montiert ist. Ferner wird die Tiefe der Nut, die den ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 bildet, durch die Länge des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 bestimmt, der an der Kante des Freilegungslochs 42 der Metallabdeckung 12, wie unten beschrieben, ausgebildet ist.
Die 11 und 12 zeigen die Metallabdeckung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Metallabdeckung 12 umfasst einen lateralen Umfangsteil 43 und einen Bodenteil 44, wobei der Bodenteil 44 durch Biegen von einem Ende des lateralen Umfangsteils 43 ausgebildet ist, und wobei der Bodenteil 44 mit dem Freilegungsloch 42 ausgebildet ist, durch welches die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B und 13C der Verbinderanordnung 13 nach außen freigelegt sind. Femer ist ein Öffnungsende 37 auf der Seite entgegengesetzt zu dem Bodenteil 44 ausgebildet, und befindet sich in Eingriff mit dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11.
In einem Bereich der Metallabdeckung 12 nahe dem offenen Ende 37 sind drei Pressaussparungen 48 ausgebildet. Durch Pressen des Presswerkzeugs auf die Pressaussparung 48 wird die Wand der Metallabdeckung 12 plastisch verformt und durch Pressen an dem in 10 dargestellten Pressbefestigungsabschnitt 38 befestigt.
Das Freilegungsloch 42 ist nahe der Mitte des Bodenteils 44 ausgebildet, um die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B und 13C der Verbinderanordnung 13 nach außen freizulegen. Ferner ist an der Umfangskante des Freilegungslochs 42 (mit anderen Worten an dem Innenumfang des Bodenteils 44, der das Freilegungsloch 42 bildet) ein ringförmiger verstärkender vorstehender Abschnitt 46 durch Biegen in Richtung der Innenseite der Metallabdeckung 12 ausgebildet. Der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 kann durch Ziehen der Metallabdeckung 12 ausgebildet werden.
Der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 weist eine Form auf, die sich in der axialen Richtung der Rotationswelle 23 erstreckt, wenn die Metallabdeckung 12 an dem Endflächenteil 15 montiert ist, so dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 positionsmäßig mit der Nut des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts 45 übereinstimmt. Und zwar ist der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden, die die Nut des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts 45 bilden.
Die axiale Länge des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 wird so festgelegt, dass sich der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 außerhalb eines engen Kontakts mit der Bodenfläche der Nut befindet, die den ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 bildet. Dies sichert einen Spielraum zur axialen Abmessungssteuerung des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 und des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts 45, und ermöglicht es ferner, dass ein Flüssigdichtungsmittel zwischen den ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt 46 und den Innenwandflächen des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 eingefügt wird, womit eine Funktion der Flüssigdichtigkeit sichergestellt wird.
13 zeigt eine Querschnittsansicht der Metallabdeckung 12, wenn die Metallabdeckung 12 durch Pressen an dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 befestigt ist.
Vor einem Pressen und Befestigen der Metallabdeckung 12 an dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 wird die Innenseite des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts 45, der in der Verbinderanordnung 13 ausgebildet ist, mit dem Flüssigdichtungsmittel 49 gefüllt. Dann, wenn die Metallabdeckung 12 montiert ist, um den elektronischen Steuerungabschnitt 9 zu bedecken, wird der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46, der in dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 ausgebildet ist, eingesetzt und in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45, der in der Verbinderanordnung 13 ausgebildet ist, aufgenommen.
In diesem Zustand wird durch Pressen des Presswerkzeugs auf die Pressaussparung 48 der Metallabdeckung 12 die Wand der Metallabdeckung 12 plastisch verformt und durch Pressen an dem Pressbefestigungsabschnitt 38 (siehe 10) befestigt. Während dieses Vorgangs kann eine äußere Kraft durch das Pressen auf die Metallabdeckung 12 wirken, um das Freilegungsloch 42 und dessen Umgebung der Metallabdeckung 12 zu verformen. In der vorliegenden Ausführungsform dient jedoch das Ausbilden des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 dazu, die mechanische Festigkeit des Freilegungslochs 42 und dessen Umgebung zu verbessern, und eine Verformung des Freilegungslochs 42 und dessen Umgebung und eine Verformung der Metallabdeckung 12 zu verhindern.
Wie in 13 dargestellt ist, wird der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 mit einer festgelegten Lücke zu jeder Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts 45 aufgenommen, wobei die Lücke mit einem Flüssigdichtungsmittel 49 gefüllt wird. Dies stellt eine ausreichende Flüssigdichtigkeit an dieser Stelle sicher. Die Außenfläche des in den ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt 46 gefüllten Flüssigdichtungsmittels 49 geht über die Oberfläche des Bodenteils 44 der Metallabdeckung 12 um eine Dicke (t) hinaus.
Dementsprechend wird keine Vertiefung zwischen dem Flüssigdichtungsmittel 49 und der Wandfläche des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 gebildet, der in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 aufgenommen wird, und ermöglicht, dass Feuchtigkeit von der Außenseite in Richtung des Bodenteils 44 strömt, und dadurch wird eine Korrosion des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 verhindert. Wenn es insbesondere Salzwasser oder dergleichen ausgesetzt ist, fördert dies Korrosion. Diese Konfiguration dient jedoch dazu, solch eine Korrosion zu verhindern.
Die weitere Konfiguration, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 an der Umfangskante des Freilegungslochs 42 ausgebildet ist, welches in dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 ausgebildet ist, dient dazu, die mechanische Festigkeit der Umgebung des Freilegungslochs 42 zu erhöhen. Selbst wenn eine äußere Kraft auf die Metallabdeckung 12 beim Vorgang des Montierens der Metallabdeckung oder beim Vorgang der tatsächlichen Verwendung aufgebracht wird, ist es dementsprechend möglich, eine Verformung der Umgebung der Umfangskante des Freilegungslochs 42 und eine Verformung der Metallabdeckung 12 zu verhindern.
Wenn beispielsweise, wie oben beschrieben, die Metallabdeckung 12 durch Pressen an dem Endflächenteil 15 des Motorgehäuses 11 befestigt wird, kann der Pressvorgang verursachen, dass eine äußere Kraft auf das Freilegungsloch 42 der Metallabdeckung 12 wirkt, um den Umfangsbereich des Freilegungslochs 42 zu verformen. Das Ausbilden des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts 46 dient jedoch dazu, die Verformung des Umfangsbereichs des Freilegungslochs 42 zu verhindern.
Auf diese Weise dient das Merkmal, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 an der Kante des Freilegungslochs 42 ausgebildet ist, das in dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 ausgebildet ist, und in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 aufgenommen ist, der um die Außenanschluss-bildenden Teile 13A, 13B, 13C der Verbinderanordnung 13 ausgebildet ist, dazu, die mechanische Festigkeit des Umgebungsbereichs des Freilegungslochs 42 zu verbessern, und dadurch eine Verformung der Metallabdeckung 12 zu verhindern.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 durch Ziehen der Metallabdeckung 12 ausgebildet, aber der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 kann bereitgestellt werden, indem ein separater verstärkender vorstehender Abschnitt angefertigt wird und dieser durch Schweißen, Schmieden, etc. an dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 befestigt wird. Auch wenn der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt 46 gleichzeitig mit der Ausbildung des Freilegungslochs 42 ausgebildet wird, ist es darüber hinaus ebenfalls möglich, einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt in dem Umfangsbereich um das Freilegungsloch 42 auszubilden, der eine Form aufweist, die mit dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 übereinstimmt.
Die Flüssigdichtungsmittel 41 und 49 zur Flüssigdichtigkeit, die jeweils zwischen die Metallabdeckung 12 und das Endflächenteil 15 und zwischen die Metallabdeckung 12 und die Verbinderanordnung 13 gefüllt werden, werden durch ein haftfähiges Kunstharz ausgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Flüssigdichtungsmittel 41 und 49 von einem elastischen Haftmittel auf Silikon-Kautschuk-Basis ausgeführt, welches bei Raumtemperatur ausgehärtet wird oder durch Erwärmen ausgehärtet wird. Dieses elastische Haftmittel auf Silikon-Kautschuk-Basis weist eine Eigenschaft der Spannungsabsorption, wie einer äußeren Schwingung und einem Stoß auf, und wird weniger einer Spannungskonzentration auf der Haftschnittstelle unterzogen. Wenn eine elektrische Servolenkungsvorrichtung einer Schwingung, einem Stoß, etc. ausgesetzt wird, kann ein Ablösen an der Haftschnittstelle auftreten und die Funktion der Flüssigdichtigkeit kann verloren gehen. Die Verwendung eines elastischen Haftmittels auf Silikon-Kautschuk-Basis dient jedoch dazu, das Risiko des Verlustes der Funktion der Flüssigdichtigkeit zu verringern.
Darüber hinaus ermöglicht in der vorliegenden Ausführungsform das Merkmal, dass die Dichtung durch haftfähige Flüssigdichtungsmittel 41 und 49 umgesetzt wird, dass die Verwendung eines flüssigdichtenden O-Rings weggelassen werden kann. Die Flüssigdichtungsmittel 41 und 49 können durch eine Flüssigdichtung (FIPG: Formed In Place Gasket) umgesetzt werden, die eine Haftfunktion aufweist, und können mit einem Material umgesetzt werden, das bei Raumtemperatur oder durch Erwärmen ausgehärtet werden kann.
Durch diese Konfiguration ist es möglich, zu verhindern, dass Feuchtigkeit durch die Umgebung der Angrenzung zwischen dem ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt 46 an dem Freilegungsloch 42, das in dem Bodenteil 44 der Metallabdeckung 12 ausgebildet ist, und dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt 45 der Verbinderanordnung 13 nach innen eindringt. Ebenfalls ist es möglich, zu verhindern, dass Feuchtigkeit durch die Nähe der Stelle des Eingriffs zwischen dem offenen Ende 37 der Metallabdeckung 12 und dem Stufenabschnitt 35 des Endflächenteils 15 des Motorgehäuses 11 nach innen eindringt.
Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um einen Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Drehwelle des Elektromotors umfasst, und wobei der Elektromotor konstruiert ist, um ein gesteuertes Objekt eines mechanischen Systems anzutreiben; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen zu bedecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist, und in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Gemäß dem Vorangehenden dient das Merkmal, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt an der Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist, das in dem Bodenteil der Metallabdeckung ausgebildet ist, dazu, die mechanische Festigkeit des Umgebungsbereichs des Freilegungslochs zu verbessern, und dadurch die Verformung der Metallabdeckung zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst verschiedene modifizierte Ausführungsformen. Die beschriebene Ausführungsform ist vielmehr zum leichten Verständnis der vorliegenden Erfindung erläutert, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Form beschränkt, die beispielsweise alle der oben beschriebenen Merkmale umfasst. Ein Teil der Merkmale von einer der Ausführungsformen kann mit Merkmalen einer anderen der Ausführungsformen ersetzt werden. Merkmale von einer der Ausführungsformen können zusätzlich mit Merkmalen einer anderen der Ausführungsformen ausgestattet werden. Ein Teil der Merkmale von jeder der Ausführungsformen kann zusätzlich mit anderen Merkmalen ausgestattet werden oder entfernt werden oder ersetzt werden.
Die elektrische Antriebsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann wie folgt veranschaulicht werden.
Gemäß einem Aspekt umfasst eine elektrische Antriebsvorrichtung: ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um einen Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Rotationswelle des Elektromotors umfasst, und wobei der Elektromotor konstruiert ist, um ein gesteuertes Objekt eines mechanischen Systems anzutreiben; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung so konfiguriert, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt von einem Abschnitt des Bodenteils abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch definiert.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der Endflächenteil des Motorgehäuses eine Pressaussparung umfasst; und die Metallabdeckung eine Wandfläche umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung an dem Endflächenteil des Motorgehäuses in die Pressaussparung gedrückt und gepresst wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass das Flüssigdichtungsmittel, das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils der Metallabdeckung hinaus vorsteht.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass ein Raum zwischen dem Endflächenteil des Motorgehäuses und der Öffnung der Metallabdeckung mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann wie folgt veranschaulicht werden.
Gemäß einem Aspekt umfasst eine elektrische Servolenkungsvorrichtung: einen Elektromotor, der konstruiert ist, um eine Lenkhilfskraft auf eine Lenkwelle in Abhängigkeit einer Ausgabe von einem Drehmomentsensor aufzubringen, wobei der Drehmomentsensor konstruiert ist, um eine Richtung der Drehung der Lenkwelle und ein auf die Lenkwelle aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen; ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um den Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Rotationswelle des Elektromotors umfasst; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung so konfiguriert, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt von einem Abschnitt des Bodenteils abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch definiert.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der Endflächenteil des Motorgehäuses eine Pressaussparung umfasst; und die Metallabdeckung eine Wandfläche umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung an dem Endflächenteil des Motorgehäuses in die Pressaussparung gedrückt und gepresst wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass das Flüssigdichtungsmittel, das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils der Metallabdeckung hinaus vorsteht.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Aspekte so konfiguriert, dass ein Raum zwischen dem Endflächenteil des Motorgehäuses und der Öffnung der Metallabdeckung mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017216838 A [0009]

Claims

Elektrische Antriebsvorrichtung, umfassend: ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um einen Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Rotationswelle des Elektromotors umfasst, und wobei der Elektromotor konstruiert ist, um ein gesteuertes Objekt eines mechanischen Systems anzutreiben; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt von einem Abschnitt des Bodenteils abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch definiert.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: der Endflächenteil des Motorgehäuses eine Pressaussparung umfasst; und die Metallabdeckung eine Wandfläche umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung an dem Endflächenteil des Motorgehäuses in die Pressaussparung gedrückt und gepresst wird.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Flüssigdichtungsmittel, das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils der Metallabdeckung hinaus vorsteht.
Die elektrische Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei ein Raum zwischen dem Endflächenteil des Motorgehäuses und der Öffnung der Metallabdeckung mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Elektrische Servolenkungsvorrichtung, umfassend: einen Elektromotor, der konstruiert ist, um eine Lenkhilfskraft auf eine Lenkwelle in Abhängigkeit einer Ausgabe von einem Drehmomentsensor aufzubringen, wobei der Drehmomentsensor konstruiert ist, um eine Richtung der Drehung der Lenkwelle und ein auf die Lenkwelle aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen; ein Motorgehäuse, das konstruiert ist, um den Elektromotor aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse einen Endflächenteil entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil einer Rotationswelle des Elektromotors umfasst; einen elektronischen Steuerungsteil, der an dem Endflächenteil des Motorgehäuses angeordnet ist; eine Verbinderanordnung, die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils angeordnet ist, die dem Endflächenteil des Motorgehäuses zugewandt ist; und eine Metallabdeckung, die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung umfasst: einen Bodenteil, der umfasst: ein Freilegungsloch, durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt, der an einer Kante des Freilegungslochs ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil, der von dem Bodenteil abgewinkelt ist, und eine Öffnung bildet, durch welche der laterale Umfangsteil an dem Endflächenteil des Motorgehäuses befestigt wird.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt von einem Abschnitt des Bodenteils abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch definiert.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei: der Endflächenteil des Motorgehäuses eine Pressaussparung umfasst; und die Metallabdeckung eine Wandfläche umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung an dem Endflächenteil des Motorgehäuses in die Pressaussparung gedrückt und gepresst wird.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei: der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Flüssigdichtungsmittel, das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils der Metallabdeckung hinaus vorsteht.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei ein Raum zwischen dem Endflächenteil des Motorgehäuses und der Öffnung der Metallabdeckung mit dem Flüssigdichtungsmittel gefüllt ist.
Elektrische Antriebsvorrichtung (6), umfassend: ein Motorgehäuse (11), das konstruiert ist, um einen Elektromotor (20, 21, 22, 23) aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse (11) einen Endflächenteil (15) entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil (14) einer Rotationswelle (23) des Elektromotors (20, 21, 22, 23) umfasst, und wobei der Elektromotor (20, 21, 22, 23) konstruiert ist, um ein gesteuertes Objekt (2) eines mechanischen Systems (1) anzutreiben; einen elektronischen Steuerungsteil (EC), der an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) angeordnet ist; eine Verbinderanordnung (13), die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils (EC) entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils (EC) angeordnet ist, die dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) zugewandt ist; und eine Metallabdeckung (12), die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil (EC) von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung (12) umfasst: einen Bodenteil (44), der umfasst: ein Freilegungsloch (42), durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil (13A, 13B, 13C) nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt (46), der an einer Kante des Freilegungslochs (42) ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil (43), der von dem Bodenteil (44) abgewinkelt ist, und eine Öffnung (37) bildet, durch welche der laterale Umfangsteil (43) an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) befestigt wird.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) von einem Abschnitt des Bodenteils (44) abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch (42) definiert.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach Anspruch 2, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil (13A, 13B, 13C) ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach Anspruch 3, wobei: der Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) eine Pressaussparung (40) umfasst; und die Metallabdeckung (12) eine Wandfläche (43) umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung (12) an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) in die Pressaussparung (40) gedrückt und gepresst wird.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach Anspruch 4, wobei: der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle (23) vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts (45) aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach Anspruch 5, wobei das Flüssigdichtungsmittel (49), das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts (46) angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils (44) der Metallabdeckung (12) hinaus vorsteht.
Die Elektrische Antriebsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei ein Raum (G) zwischen dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) und der Öffnung (37) der Metallabdeckung (12) mit dem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.
Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6), umfassend: einen Elektromotor (20, 21, 22, 23), der konstruiert ist, um eine Lenkunterstützungskraft auf eine Lenkwelle (2) in Abhängigkeit einer Ausgabe von einem Drehmomentsensor (7) aufzubringen, wobei der Drehmomentsensor (7) konstruiert ist, um eine Richtung der Drehung der Lenkwelle (2) und ein auf die Lenkwelle (2) aufgebrachtes Drehmoment zu erfassen; ein Motorgehäuse (11), das konstruiert ist, um den Elektromotor (20, 21, 22, 23) aufzunehmen, wobei das Motorgehäuse (11) einen Endflächenteil (15) entgegengesetzt zu einem Ausgabeteil (14) einer Rotationswelle (23) des Elektromotors (20, 21, 22, 23) umfasst; einen elektronischen Steuerungsteil (EC), der an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) angeordnet ist; eine Verbinderanordnung (13), die auf einer Seite des elektronischen Steuerungsteils (EC) entgegengesetzt zu einer Seite des elektronischen Steuerungsteils (EC) angeordnet ist, die dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) zugewandt ist; und eine Metallabdeckung (12), die konstruiert ist, um den elektronischen Steuerungsteil (EC) von außen abzudecken, wobei die Metallabdeckung (12) umfasst: einen Bodenteil (44), der umfasst: ein Freilegungsloch (42), durch welches ein Außenanschluss-bildender Teil (13A, 13B, 13C) nach außen freigelegt wird; und einen ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitt (46), der an einer Kante des Freilegungslochs (42) ausgebildet ist; und einen lateralen Umfangsteil (43), der von dem Bodenteil (44) abgewinkelt ist, und eine Öffnung (37) bildet, durch welche der laterale Umfangsteil (43) an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) befestigt wird.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach Anspruch 8, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) von einem Abschnitt des Bodenteils (44) abgewinkelt ist, der das Freilegungsloch (42) definiert.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach Anspruch 9, wobei der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) in einem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) aufgenommen ist, der um den Außenanschluss-bildenden Teil (13A, 13B, 13C) ausgebildet ist und mit einem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach Anspruch 10, wobei: der Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) eine Pressaussparung (40) umfasst; und die Metallabdeckung (12) eine Wandfläche (43) umfasst, die zur Befestigung der Metallabdeckung (12) an dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) in die Pressaussparung (40) gedrückt und gepresst wird.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach Anspruch 11, wobei: der ringförmige Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) in einer Querschnittsansicht entlang einer Ebene in einer axialen Richtung der Rotationswelle (23) vertiefungsförmig ist; der ringförmige verstärkende vorstehende Abschnitt (46) in dem ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitt (45) mit einem festgelegten Abstand zu einer Innenwandfläche des ringförmigen Dichtungsaufnahmeabschnitts (45) aufgenommen ist; und der Abstand mit dem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach Anspruch 12, wobei das Flüssigdichtungsmittel (49), das radial innerhalb des ringförmigen verstärkenden vorstehenden Abschnitts (46) angeordnet ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die über eine Oberfläche des Bodenteils (44) der Metallabdeckung (12) hinaus vorsteht.
Die Elektrische Servolenkungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei ein Raum (G) zwischen dem Endflächenteil (15) des Motorgehäuses (11) und der Öffnung (37) der Metallabdeckung (12) mit dem Flüssigdichtungsmittel (49) gefüllt ist.