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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Steuerung für
ein an einem kleinen Wasserfahrzeug montiertes elektrisches Außenbordantriebssystem.
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Kleine Wasserfahrzeuge enthalten
diese, an denen ein elektrischer Außenbordmotor montiert ist, der
eine elektrische Antriebseinheit zum Antreiben einer Schraube und
eine Steuereinheit zum Steuern der elektrischen Antriebseinheit
aufweist, so dass der Antrieb der Schraube mit der Steuereinheit
gesteuert wird.
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Wenn z. B. die Schraube des elektrischen Außenbordmotors
während
der Fahrt überlastet
wird, z. B. mit verhedderten Wasserpflanzen oder dergleichen, können der
Elektromotor zum Antreiben der Schraube und die elektrischen Bauteile
beschädigt oder überhitzt
werden. Demzufolge gibt es einige Anordnungen, in denen die Temperaturen
der elektrischen Bauteile erfasst werden, um die Elektroenergie
abzuschalten und den Motor zum Antreiben der Schraube anzuhalten.
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Bei der oben beschriebenen Anordnung,
in der die Temperaturen der elektrischen Bauteile erfasst werden,
um die Elektroenergie abzuschalten, wenn der Elektromotor überlastet
ist, verbleibt der Elektromotor des elektrischen Außenbordmotors
gestoppt, es sei denn, die Temperaturen der überhitzten elektrischen Bauteile
kehren in den sicheren Bereich zurück, und einige der verhedderten
Wasserpflanzen können
nicht entwirrt werden.
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Der Antrieb des Elektromotors wird
durch Drehen des Beschleunigergriffs aus der neutralen Position
in sowohl die Vorwärts-,
als auch in die Rückwärtsrichtung
vorgenommen, und die Beschleunigersignalausgabe wird durch die Veränderungen
in dem Widerstand des elektrischen Widerstandes erhalten. Der Widerstand
ist in der neutralen Position maximal und vermindert sich in sowohl
die Vorwärts-, als
auch in die Rückwärtsrichtung.
Der Elektromotor wird in der neutralen Position mit dem maximalen
Widerstand angehalten und die Ausgabe der Elektromotor- Ausgangsleistung
wird für
sowohl die Vorwärts-,
als auch die Rückwärtsbewegung
des Beschleunigers erhöht.
Bei solch einer Anordnung, in der der maximale Widerstand des elektrischen
Widerstandes in der neutralen Position auftritt, ist die Veränderung
in der Geschwindigkeit bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten groß und die
Handhabung ist nicht einfach. Wegen der großen Verände rung in dem Widerstandswert
verändern
sich die Beschleunigermerkmale erheblich und eine Einstellungsarbeit ist
erforderlich.
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Ein Potentiometer mit dem Beschleunigerhandgriff
als eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung ist an einem gebogenen
Abschnitt eines Verbindungshalters oder an einem separat geschweißten Verbindungsteiles
verbunden, und die Drähte
werden an den Anschlüssen
des Potentiometers verlötet. Das
Löten muß jedoch
vorgenommen werden, bevor der Verbindungshalter in der Position
befestigt wird; andererseits steht der Verbindungshalter der Lötarbeit
im Wege.
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In einigen Modellen des elektrischen
Außenbordmotors
sind zusätzlich
Batterien in Reihe verbunden, um die Ausgangsleistung zu erhöhen. In
diesem Fall ist es notwendig Obacht zu geben, dass das System nicht
beschädigt
wird.
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Der elektrische Außenbordmotor
hat ein weiteres Problem: Falls die Elektroenergiequelle unterbrochen
wird, da die Batterie während
der Fahrt vibriert, geht ein Rückstell-
Signal in die CPU, was das Programm veranlasst ein Initialisierungsverfahren auszuführen. Falls
während
dieser Zeit der Beschleuniger offen ist, wird der Elektromotor in
unerwünschter
Weise gestoppt.
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Ein weiteres mögliches Problem entsteht aus der
Verwendung eines Kondensators mit großer Kapazität, verwendet als ein Gleichrichterkondensator in
dem elektrischen Außenbordmotor.
D. h., wenn der Kondensator mit der Batterie verbunden ist, fließt ein Schließstrom in
den Kondensator und zwischen den Kontaktpunkten können zwischen
den Kontaktpunkten auftreten.
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Demzufolge wird die in Hinblick auf
das oben Gesagte vorliegende Erfindung vorgenommen, um eine Steuerung
für ein
elektrisches Außenbordmotorsystem
zu schaffen, das in der Lage ist das Steuerungssystem des elektrischen
Außenbordmotors
zu schützen
und um eine ausgezeichnete Betriebsleistung zu zeigen.
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Zum Lösen der Aufgaben und um die
oben beschriebenen Aspekte zu vervollständigen, ist die Steuerung,
oder die Steuereinheit, versehen mit einer
Motorstrom- Erfassungseinrichtung,
um den Strom des Elektromotors des elektrischen Außenbordmotors
zu erfassen, wenn der Strom nicht geringer als ein spezifischer
Wert ist, einer
Elektromotor- Stoppeinrichtung zum Stoppen
des Elektromotors, wenn der Elektromotor in einem überlasteten
Zustand ist, in dem der Strom nicht geringer als ein spezifischer
Wert ist, und einer
Elektromotor- Steuerungseinrichtung zum
Freigeben des Elektromotors, um einen Beschleuniger aus dem überlasteten
Zustand in den neutralen Zustand zu bringen.
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Wenn der elektrische Motorstrom nicht
geringer als ein spezifischer Wert ist, wird der Motor ancehalten,
um ein System, das den Elektromotor, die Leistungshalbleiter etc.
enthält,
vor dem Beschädigtwerden
zu schützen.
Tatsächlich
wird der Überstromzustand
in den meisten Fällen
durch um die Schraube herum verfitzte Pflanzen verursacht. Jedoch
ist die Arbeit für
den Benutzer, um die Wasserpflanzen über das Wasser anzuheben und
sie zu entfernen sehr mühsam.
Mit dieser Erfindung jedoch ist es vorgesehen, dass der Halt des
Elektromotors durch das Betätigen
des Beschleunigers aus dem Überstromzustand
heraus in die neutrale Position freigegeben wird, wobei der Elektromotorfür eine bestimmte
Zeitdauer betätigt
wird, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet ist. D. h., der Überstromzustand
wird nur aufgehoben, wenn der Beschleuniger in die neutrale Position
gebracht wird, und der Elektromotor nur für eine kurze Zeitdauer betätigt wird,
wenn der Beschleuniger wieder geöffnet
ist. Dies macht es möglich,
auf die Schraube für
einen kurzen Zeitraum Kraft anzuwenden, so dass der Elektromotor
geschützt wird,
Wasserpflanzen, die um die Schraube verfitzt sind, entfernt werden
können
und die Benutzerfreundlichkeit verbessert wird.
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Entsprechend eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung ist die Steuerung versehen mit einer
Elektromotorstrom-
Erfassungseinrichtung, um den Strom zu den elektrischen Bauteilen
des Elektromotors zu erfassen, wenn der Strom nicht geringer als ein
spezifischer Wert ist, einer
Elektromotor- Stoppeinrichtung
zum Stoppen des Elektromotors, wenn der Elektromotor in einem überlasteten
Zustand ist, in dem der erfasste Strom zu den elektrischen Bauteilen
nicht geringer als ein spezifischer Wert ist, und einer
Elektromotor-
Steuerungseinrichtung, um die Schritte auszuführen von,
Freigeben des
Stopps des Elektromotors durch betätigen des Beschleunigers aus
dem überlasteten
Zustand in den neutralen Zustand,
Antreiben des Elektromotors
für eine
bestimmte Zeitdauer, wen der Beschleuniger wieder geöffnet ist, und
Anhalten
des Elektromotors.
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Wenn der erfasste Strom der elektrischen Bauteile
nicht geringer als ein spezifischer Wert ist, wird der Elektromotor
angehalten, um ein System, das den Elektromotor, die Leistungshalbleiter
etc. enthält,
am Beschädigtwerden
zu schützen.
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Wenn der elektrische Motorstrom nicht
geringer als ein spezifischer Wert ist, wird der Motor angehalten,
um ein System, das den Elektromotor, die Leistungshalbleiter etc.
enthält,
vor dem Beschädigtwerden
zu schützen.
Tatsächlich
wird der Überstromzustand
in den meisten Fällen
durch um die Schraube herum verfitzte Pflanzen verursacht. Jedoch
ist die Arbeit für
den Benutzer, um die Wasserpflanzen über das Wasser anzuheben und
sie zu entfernen sehr mühsam.
Mit dieser Erfindung jedoch ist es vorgesehen, dass der Halt des
Elektromotors durch das Betätigen
des Beschleunigers aus dem Überstromzustand
heraus in die neutrale Position freigegeben wird, wobei der Elektromotor
für eine
bestimmte Zeitdauer betätigt
wird, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet ist. D. h., der Überstromzustand
wird nur aufgehoben, wenn der Beschleuniger in die neutrale Position
gebracht wird, und der Elektromotor nur für eine kurze Zeitdauer betätigt wird,
wenn der Beschleuniger wieder geöffnet
ist. Dies macht es möglich,
auf die Schraube für
einen kurzen Zeitraum Kraft anzuwenden, so dass der Elektromotor
geschützt wird,
Wasserpflanzen, die um die Schraube verfitzt sind, entfernt werden
können
und die Benutzerfreundlichkeit verbessert wird.
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Nach einem weiterem Ausführungsbeispieles
der Erfindung ist die Steuerung versehen mit
Temperatur- Erfassungseinrichtung
zum Erfassen der Temperatur der Elektrobauteile des Elektromotors,
Elektromotor-
Stoppeinrichtung zum Stoppen des Elektromotors, wenn die erfaßte Temperatur
nicht geringer als ein bestimmter Wert ist und
Elektromotor-
Steuereinrichtung zum Ausführen
der Schritte von
Freigeben des Stopps des Elektromotors durch
Betätigen
des Beschleunigers aus dem überlasteten
Zustand, in dem die Temperatur nicht geringer als der bestimmte
Wert zu der neutralen Position ist,
Antreiben des Elektromotors
für einen
bestimmten Zeitraum, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet ist,
und
Anhalten des Elektromotors.
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Wenn die erfaßte Temperatur der wärmeerzeugenden
Elektrobauteile nicht geringer als ein bestimmter Wert ist, wird
der Elektromotor angehalten und geschützt. Überdies ist es möglich, den
Stopp des Elektromotors durch Betätigen des Beschleunigers aus
dem überhitzten
Zustand aufzuheben, in dem die Temperatur nicht geringer als ein bestimmter Wert
zu der neutralen Position ist, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet ist.
Das bedeutet, der Stopp des Elektromotors wird durch eine einfache Beschleunigerbetätigung aufgehoben
und der Elektromotor wird in den Anfangszustand zurückgebracht.
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Nach einem noch weiterem Ausführungsbeispieles
der Erfindung ist die Steuerung versehen mit
Beschleunigungseingabe-
Einrichtung zum Erhalten der Beschleunigungseingabe im Verhältnis zu
Bewegungen des Beschleunigers aus der neutralen Position in die
Vorwärtsrichtung
und in die entgegengesetzte Richtung,
Beschleunigungsausgabe-
Einrichtung zum Erhalten der Beschleunigungsausgabe der quadratischen Funktionscharakteristik
mit ihrem Ursprung an der neutralen Position, und
Elektromotor-
Steuereinrichtung, die die Beschleunigungsausgabe der quadratischen
Funktionscharakteristik zum Stoppen des Elektromotors verwendet, durch
Einstellen des Beschleunigers auf die neutrale Position, Betätigen des
Elektromotors in die normale Drehrichtung durch Vorwärtsbewegen
des Beschleunigers und in die entgegengesetzte Drehrichtung durch
die Umkehrbewegung des Beschleunigers.
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Die Beschleunigungsausgabe der quadratischen
Funktionscharakteristik mit der neutralen Position an dem Ausgangspunkt
wird aus der Beschleunigungseingabe erhalten, die zu der Bewegung
des Beschleunigers in sowohl die Vorwärts-, als auch in die Rückwärtsrichtung
aus der neutralen Position im Verhältnis ist. Die Beschleunigungsausgabe
der quadratischen Funktionscharakteristik wird verwendet, um den
Elektromotor mit dem Beschleuniger an der neutralen Position anzuhalten,
um den Elektromotor in der Normaldrehrichtung zu betätigen, betätigt in der
Vorwärtssichtung,
und in die rückwärtige Drehrichtung
mit dem Beschleuniger, betätigt
in die entgegengesetzte Richtung. Somit wird das der quadratische,
charakteristische Gefühl
einfach bei niedrigen Kosten erhalten, die Leichtigkeit der Anwendung
bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten wird verbessert und die Mann-
Stunde wird vermindert, da die Einstellung der Beschleunigungscharakteristik
unnötig ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Steuerung
versehen ist mit
einer Befestigungshalterung, mit dem Teil
von ihr, der ein gestanztes Loch und eine Biegung hat, und die aufgerichtete
Befestigungshalterung, die einen Anbringungsabschnitt hat,
Drehzahl-
Steuereinrichtung, betätigt
mit einem Beschleuniger und an dem Anbringungsabschnitt verbunden,
und
einem Drehzahl- Steuerdraht, der durch das gestanzte Loch
der Befestigungshalterung durchgeht und durch Löten mit der Drehzahl- Steuereinrichtung
verbunden ist.
Die Drehzahl- Steuereinrichtung ist mit dem
Anbringungsabschnitt der Befestigungsklammer verbunden, der Draht
geht durch das gestanzte Loch der Befestigungshalterung durch, die
Befestigungshalterung steht der Lötverbindung mit der Drehzahl-Steuereinrichtung
nicht im Wege. Das bedeutet, die Leichtigkeit des Verbindens und
das Verlöten
des Drahtes werden durch einfachen Aufbau der Befestigungshalterung,
selbst nach der Verbindung der Drehzahl- Steuereinrichtung verbessert,
und der Freiheitsgrad für
das Verfahren wird geschaffen.
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Außerdem ist es möglich, dass
die Steuerung versehen ist mit,
Batteriespannungs- Erfassungseinrichtung
zum Erfassen der Spannung der Batterie des elektrischen Außenbordmotors,
wenn sie verbunden ist,
Elektromotor- Startverhinderungseinrichtung
zum Verhindern des Starts des Elektromotors, wenn die Batterie nicht
geringer als ein bestimmter Wert ist, und
Startverhinderungs-
Freigabeeinrichtung zum Freigeben des Stopps des Elektromotors durch
Abklemmen der Batterie.
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Nach einem noch weiterem Ausführungsbeispieles
der Erfindung ist die Steuerung versehen mit
einem zeitkonstanten
Schaltkreis, vorgesehen in dem Steuerstromquellen-Schaltkreis des elektrischen
Außenbordmotors,
Spannungs-
Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Spannung des zeitkonstanten
Schaltkreises und
Steuereinrichtung zum Fortführen des
Betriebes des elektrischen Außenbordmotors,
nur wenn die erfaßte Spannung
des zeitkonstanten Schaltkreises nicht geringer als ein bestimmter
Wert und die Steuerungsinformation normal ist.
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Die Spannung des zeitkonstanten Schaltkreises,
vorgesehen in dem in dem Stromquellen- Stromkreis des elektrischen
Außenbordmotors,
wird erfaßt.
Der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
wird nur fortgesetzt, wenn die erfaßte Spannung des zeitkonstanten
Schaltkreises nicht geringer als der bestimmte Wert und die Steuerinformation
normal ist. Wenn die Steuerstromquelle unterbrochen wird, wird das
System zurückgesetzt,
um das Initialisierungsverfahren auszuführen. Hier ist das Problem des
unerwünschten
Anhaltens des elektrischen Außenbordmotors,
wenn der Beschleuniger offen ist, beseitigt. Der Betrieb des Elektromotors
wird mit dem vorhergehenden Betriebsmodus nur fortgesetzt, wenn
die Steuerungsinformation nicht zerstört ist.
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Die Spannung des zeitkonstanten Schaltkreises,
vorgesehen in dem in dem Stromquellen- Stromkreis des elektrischen
Außenbordmotors,
wird erfaßt.
Der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
wird nur fortgesetzt, wenn die erfaßte Spannung des zeitkonstanten
Schaltkreises nicht geringer als der bestimmte Wert und die Steuerungsinformation normal
ist. Wenn die Steuerstromquelle unterbrochen wird, wird das System
zurückgesetzt,
um das Initialisierungsverfahren auszuführen. Hier ist das Problem
des unerwünschten
Anhaltens des elektrischen Außenbordmotors,
wenn der Beschleuniger offen ist, beseitigt. Der Betrieb des Elektromotors wird
mit dem vorhergehenden Betriebsmodus nur fortgesetzt, wenn die Steuerungsinformation
nicht zerstört
ist.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist die Steuerung versehen mit
einem Stromquellenschaltkreis,
der einen Elektrolytkondensator für den elektrischen Außenbordmotor hat,
einem
Verzögerungsschaltkreis
zum Verzögern
des Aufladens des Elektrolytkondensators,
einem Kurzschluß- Schaltkreis,
um im Normalzustand einen elektrischen Strom am Fließen zu dem Verzögerungsschaltkreis
zu hindern, und
einem zeitkonstanten Schaltkreis zum Schließen des Kurzschluß- Schaltkreises,
wenn der Elektrolytkondensator ausreichend aufgeladen ist.
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Ein Elektrolytkondensators mit großer Kapazität wird als
ein Gleichrichterkondensator verwendet, um den Drehbetrieb des Elektromotors
zu glätten.
Deshalb wird in dem Normalzustand der elektrische Strom am Fließen zu dem
Verzögerungsschaltkreis
gehindert, um das Aufladen des Elektrolytkondensators zu verzögern. Wenn
der Elektrolytkondensator ausreichend aufgeladen ist, wird der Kurzschluß- Schaltkreis
geschlossen, um einen Schließstrom
am Fließen
zu dem Elektrolytkondensator zu hindern, um ein Feuer am Auftreten
zu hindern, und um einen Benutzer am Erschrecktwerden durch das Auftreten
von Funken zu hindern, wenn der Benutzer die Batterie anschließt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind
in den abhängigen
Ansprüchen
9 bis 21 festgelegt.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung in größerer Ausführlichkeit
in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, in
denen:
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1 eine
Darstellung eines Wasserfahrzeuges ist, an dem der elektrische Außenbordmotor montiert
ist;
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2 eine
Darstellung der Steuereinheit ist;
-
3 eine
Darstellung einer Elektromotor- Antriebseinheit ist;
-
4 eine
Querschnittsdarstellung des Layouts der gedruckten Leiterplatte
der Elektromotor- Antriebseinheit ist;
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5 eine
Querschnittsdarstellung entlang der Linie V-V in 4 ist;
-
6 eine
Querschnittsdarstellung entlang der Linie VI-VI in 4 ist;
-
7 eine
linke Seitenansicht der Zeichnung von 4 ist;
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8 eine
vergrößerte Darstellung
der Steueranordnung (C) ist; die 9(a) und 9(b) Draufsichten der gedruckten
Leiterplatten (54) und (55) sind;
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10 eine
vergrößerte Darstellung
der Steueranordnung (C) ist; 11 eine
Draufsicht der gedruckten Leiterplatte (54) ist;
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12 eine
Draufsicht der gedruckten Leiterplatte (55) ist;
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13 eine
Querschnittsdarstellung entlang der Linie XIII-XIII in 12 ist; 14 eine vergrößerte Darstellung der Steueranordnung
(C) ist;
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15 eine
vergrößerte Darstellung
der Steueranordnung (C) ist;
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16 eine
Draufsicht der Verdrahtungsoberfläche der gedruckten Leiterplatte
(54) ist;
-
17 eine
Draufsicht der Verdrahtungsoberfläche der gedruckten Leiterplatte
(55) ist;
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18 eine
Draufsicht der Lötoberfläche der gedruckten
Leiterplatte (54) ist; 19 eine
Draufsicht der Lötoberfläche der
gedruckten Leiterplatte (55) ist; 20 eine grobe Darstellung einer Drahtkonstruktion
ist;
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21 eine
Darstellung, gesehen aus der Richtung (E) in 20 ist; 22 eine
Darstellung einer Metallöse
ist;
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23 eine
Darstellung einer Steuereinheit ist;
-
24 eine
Darstellung einer gedruckten Leiterplattenanordnung ist;
-
25 eine
Darstellung einer gedruckten Leiterplatte für großen Strom ist;
-
26 eine
Darstellung eines weiteren Beispieles einer gedruckten Leiterplattenanordnung
ist;
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27 die
Steuereinheit zeigt,
-
28 ein
Struktur- Blockdiagramm einer Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor ist.
-
29 ein
Schaltdiagramm für
den elektrischen Außenbordmotor
ist.
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30 ein
Struktur- Blockdiagramm einer Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor ist.
-
31 ein
Struktur- Blockdiagramm einer Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor ist.
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32(a) ein
Schaltdiagramm für
die Beschleunigungseingabe ist. 32(b) ein
Beschleunigungseingabemerkmal zeigt.
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32(c) ein
Beschleunigungsausgabemerkmal zeigt.
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33 die
Drehzahlsteuerung zeigt; eine Draufsicht in 33(a) und eine Seitenansicht in 33(b).
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34 eine
Befestigungshalterung zeigt; eine Draufsicht in 34(a), und eine Seitenansicht in 34(b).
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35 ein
Struktur- Blockdiagramm einer Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor ist.
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36 ein
Struktur- Blockdiagramm einer Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor ist.
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37 ein
Schaltdiagramm einer Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor
ist.
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Ein elektrisches Außenbordmotor-
Antriebssystem dieser Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Zuerst wird eine Steuerung für einen
elektrischen Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. 1 ist eine Darstellung eines
Wasserfahrzeuges, an dem der elektrische Außenbordmotor montiert ist. 3 ist eine Darstellung einer elektrischen
Motorantriebseinheit. 4 ist
eine Querschnittsdarstellung des Layouts der gedruckten Leiterplatte
der elektrischen Motorantriebseinheit. 5 ist eine Querschnittsdarstellung, genommen entlang
der Linie V-V in 4. 6 ist eine Querschnittsdarstellung,
genommen entlang der Linie VI-VI in 4. 7 ist eine linke Seitenansicht
der Zeichnung von 4.
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Eine Befestigungsklammer (3)
ist durch Festziehen mit einer Klammer (4) an dem hinteren Teil
eines Bootskörpers
(2) eines kleinen Wasserfahrzeuges (1) befestigt.
Eine Elektromotor- Antriebseinheit (6) eines elektrischen
Außenbordmotors
ist an dem unteren Teil des Tragzylinders (5) vorgesehen. Eine
Steuereinheit (7) zum Steuern der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) ist an dem oberen Teil des Tragzylinders (5)
vorgesehen.
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Die Elektromotor- Antriebseinheit
(6) und die Steuereinheit (7) sind mit einem Draht
(20) verbunden. Die Elektromotor- Antriebseinheit (6)
wird durch Betätigen
eines Bedienhandgriffes (8) betätigt. Der Draht (20)
wird durch das Innere des Tragzylinders (5) geführt.
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Die Steuereinheit (7) hat,
wie in 2 gezeigt, ein
unteres Gehäuse
(10) und ein oberes Gehäuse
(11). Eine Steueranordnung (A) ist in dem Raum, gebildet
zwischen dem unteren Gehäuse
(10) und dem oberen Gehäuse
(11) vorgesehen. Ein elektrisches Bauteil (13)
zum Steuern der Elektromotor- Antriebseinheit (6) ist mit
der gedruckten Leiterplatte (12) der Steueranordnung verbunden.
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Die Elektromotor- Antriebseinheit
(6) hat einen hinteren Halter (30), an deren Vorderseite
ein Elektromotor (31) verbunden ist, an der Vorderseite dessen
eine Abdeckung (32) verbunden ist. Eine Schraube (33)
ist hinter dem hinteren Halter (30) vorgesehen.
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Wie in 3 gezeigt,
hat der Elektromotor (31) einen Stator (34) und
eine Armatur (35). Ein Kommutator (37) ist an
der Elektromotor- Antriebswelle (36) montiert. Eine Bürste (38)
ist in Kontakt mit dem Kommutator (37) vorgesehen. Die
Elektromotor- Antriebswelle (36) geht durch und ist drehbar
mit dem Nabenabschnitt (30a) des hinteren Halters (30)
gelagert, Die Elektromotor- Antriebswelle (36) ist durch ein
Zahnrad (39) mit einer Schraubenwelle (40) verbunden.
Das Zahnrad (39) ist mit einer Zahnradabdeckung (41)
abgedeckt, befestigt an der Innenseite des hinteren Halters (30)
mittels eines Schraubenbolzens (42). Die Zahnradabdeckung
(41) ist weit mit einer Kappe (43), verbunden
mit dem hinteren Halter (30), abgedeckt. Die Schraubenwelle
(40) ist drehbar durch ein Lager (44) mit der
Zahnradabdeckung (41) gelagert. Eine Schraube (33)
ist mit dem Ende der Schraubenwelle (40) verbunden.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt,
ist eine Bürstenanordnung
(B) in dem hinteren Halter (30) der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) enthalten. Ein Bürstenhalter
(50) ist an dem hinteren Halter (30) mittels eines
Schraubenbolzens (51) befestigt. Die Bürste (38) wird an
dem Bürstenhalter
(50) gehalten.
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Ein Gleitlager (52) zum
Lagern der Elektromotor- Antriebswelle (36) ist in dem
Nabenabschnitt (30a) des hinteren Halters (30)
vorgesehen. Der hintere Halter (30) enthält auch
eine Steueranordnung (C). Die Steueranordnung (C) weist eine Wärmesenke
(53) auf, gedruckte Leiterplatten (54) und (55),
alle in Richtung der Elektromotor- Antriebswelle angeordnet. Ein
Schaltelement (FET) (56) ist mit der Wärmesenke (53) ver bunden.
Ein Kontaktanschluß (56a) des
Schaltelementes (FET) (56) ist mit der gedruckten Leiterplatte
(54) verbunden. Die gedruckte Leiterplatten (54, 55)
sind mit einem bestimmten, dazwischenliegenden Abstand vorgesehen,
jeder mit einem elektrischen Bauteil (13) versehen.
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In diesem Ausführungsbeispiel der elektrischen
Bauteile (13) zum Steuern der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) sind jene, die eine große Wärmemenge erzeugen, wie z. B.
das Schaltelement (FET) (56), innerhalb der Elektromotor-
Antriebseinheit (6) angeordnet und andere, die eine kleine
Wärmemenge
erzeugen, wie z. B. Umlaufdioden, Relais und Gleichrichterkondensatoren,
sind getrennt innerhalb der Steuereinheit (7) angeordnet.
Auf diese Weise sind die Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, innerhalb
der Unterwasser- Elektromotor- Antriebseinheit (6) angeordnet
und andere elektrischen Bauteile, die eine kleine Wärmemenge
erzeugen, sind getrennt innerhalb der Steuereinheit (7)
angeordnet, so dass die elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, sicher gekühlt
werden und die Steuerung ist als ein Ganzes kompakt gemacht.
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Als nächstes wird die Steuerung für den elektrischen
Außenbordmotor
in Bezug zu den 1 bis 9 beschrieben. Die 1 bis 7 sind jene oben beschriebenen. 8 ist eine vergrößerte Darstellung der
Steueranordnung (C). Die 9(a) und 9(b) sind Draufsichten der
gedruckten Leiterplatten (54) und (55).
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Der hintere Halter (30)
enthält
die Steueranordnung (C) und ist innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) angeordnet. Die gedruckten Leiterplatten (54)
und (55) sind einander entgegengesetzt durch leitende Abstandshalter
(60) gespannt und befestigt mit Abstandsverbindungsbolzen
(61) angeordnet. Die leitenden Abstandshalter (60)
sind aus einem Metall, wie z. B. Kupfer oder Messing gefertigt, so
dass der elektrische Strom auf die elektrischen Bauteile (13),
angeordnet auf den gedruckten Leiterplatten (54) und (55),
durch die leitenden Abstandshalter (60) angelegt werden
kann.
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Auf diese Weise, um die gedruckten
Leiterplatten (54) und (55) in einen engen Raum
innerhalb des hinteren Halters (30) der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) anzuordnen, wird ein zwei- Höhenniveau- Aufbau verwendet.
Die leitenden Abstandshalter (60) dienen, um den Abstand
(L1) zwischen den zwei gedruckten Leiterplatten (54) und
(55) konstant zu halten und es möglich zu machen, elektrischen
Strom auf die elektrischen Bauteile (13), angeordnet auf den
gedruckten Leiterplatten (54) und (55), anzulegen.
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Deshalb kann eine Mehrzahl von gedruckten Leiterplatten
(54) und (55) innerhalb des kleinen Raumes in
der Elektromotor- Antriebseinheit (6) angeordnet werden.
Somit wird die Leichtigkeit der Anordnung verbessert und die Verdrahtungslänge wird durch
die Verwendung der Abstandshalter (60) vermindert.
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Als nächstes wird eine weitere Steuerung
für den
elektrischen Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 7 und 10 bis 13 beschrieben.
Die 1 bis 7 sind jene bereits beschriebenen. 11 ist eine Draufsicht der
gedruckten Leiterplatte (54). 12 ist eine Draufsicht der gedruckten
Leiterplatte (55). 13 ist
eine Querschnittsdarstellung, genommen entlang der Linie XIII-XIII
in 12.
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Der hintere Halter (30)
enthält
die Steueranordnung (C) und ist innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) angeordnet. Die gedruckten Leiterplatten (54)
und (55) sind einander gegenüberliegend durch leitende Abstandshalter
(60) in einem zwei- Höhenniveau-
Aufbau angeordnet, so dass die gedruckten Leiterplatten in einem
engen Raum angeordnet werden können.
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Eine gedruckte Leiterplatte (54)
ist mit einem Schaltkreismuster (65) mit einer Kupferstange,
wie in 11 gezeigt, gebildet.
Teil (65a) des Schaltkreismusters (65)ist in einer
L- Form gebogen, um senkrecht zu der gedruckten Leiterplatte (54)
zu sein. Die andere gedruckte Leiterplatte (55) ist mit
einem Schaltkreismusters (66) mit einer Kupferstange, wie in
den 12 und 13 gezeigt, gebildet. Ein
Endabschnitt (66a) des Schaltkreismusters (66)
ist mit einer Verbindungsbohrung (55a) durch die gedruckte Leiterplatte
(55) gebildet. Das Ende des Schaltkreismusters (66),
gebogen in der L- Form, um senkrecht zu sein, geht durch die Verbindungsbohrung
(55a), und verbindet durch Löten (67) elektrisch
mit dem Ende (66a) des Schaltkreismusters (66)
der anderen gedruckten Leiterplatte (55).
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Auf diese Weise sind zwei gedruckte
Leiterplatten (54) und (55) in einem engen Raum
innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit (6) angeordnet, durch
Biegen des Endes des Schaltkreismusters (65) einer gedruckten
Leiterplatte (54), um aufrecht zu sein, und durch elektrisches
Verbinden des Schaltkreismusters (65) mit dem Schaltkreismuster
(66) der anderen gedruckten Leiterplatte (55).
Somit wird die Leichtigkeit der Anordnung verbessert und die Verdrahtungslänge wird
vermindert.
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Als nächstes wird eine Steuerung
für den elektrischen
Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 7 und 14 beschrieben. Die 1 bis 7 sind
jene bereits beschriebenen. 14 ist
eine vergrößerte Darstellung
der Steueranordnung (C).
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Der hintere Halter (30)
enthält
die Steueranordnung (C) und ist innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) angeordnet. Gedruckten Leiterplatten (54)
und (55) und eine Wärmesenke
(53) der Steueranordnung (C) sind vorgesehen. Auf der Wärmesenke
(53) sind Schaltelemente (FET) (56) als die elektrischen
Bauteile, die eine große
Wärmemenge erzeugen,
mittels Schrauben (68) montiert. Die elektrischen Bauteile,
die eine große
Wärmemenge
erzeugen, sind mit Abstandshaltern (69) versehen, durch
die die gedruckte Leiterplatte (54) verbunden ist. Die
Abstandshalter (69) sind aus einem isolierendem Material,
wie z. B. PVC- Kunstharz, gefertigt.
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Auf diese Weise wird Vibration auf
die Schaltelemente (FET) (56), als elektrische Bauteile,
die eine große
Wärmemenge
erzeugen, vermindert, da sie mit den Abstandshaltern (69)
als ein Ergebnis vom Anordnen der Wärmesenke (53), auf
der die elektrischen Bauteile angeordnet sind, die eine große Wärmemenge
erzeugen, gelagert sind, und die gedruckte Leiterplatte (54)
innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit (6) und die
die elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, mit der
gedruckten Leiterplatte (54) durch die Abstandshalter (69)
verbindet, werden beibehalten. Überdies
wird der Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte (54)
und der Wärmesenke
(53) konstant gehalten. Im Vergleich zu der herkömmlichen
Anordnung ist die Elektromotor-Antriebseinheit
(6), während
dieselben Bauteile verwendet werden und ohne Verändern des Durchmessers der
Elektromotor- Antriebseinheit, kompakt. Die Herstellungskosten werden
vermindert und der Unterwasserwiderstand wird vermindert.
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Als nächstes wird noch eine weitere
Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 7 und 15 bis 19 beschrieben.
Die 1 bis 7 sind jene bereits beschriebenen. 15 ist eine vergrößerte Darstellung
der Steueranordnung (C). 16 ist
eine Draufsicht der Verdrahtungsoberfläche der gedruckten Leiterplatte
(54). 17 ist
eine Draufsicht der Verdrahtungsoberfläche der gedruckten Leiterplatte
(55). 18 ist
eine Draufsicht der Lötoberfläche der
gedruckten Leiterplatte (54). 19 ist eine Draufsicht der Lötoberfläche der
gedruckten Leiterplatte (55).
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Der hintere Halter (30)
enthält
die Steueranordnung (C) und ist innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) angeordnet. Die gedruckten Leiterplatten (54)
und (55) sind innerhalb der Steueranordnung (C) angeordnet.
Leistungsbausteine, oder vier Schaltelemente (FET) (56)
sind in der gedruckten Leiterplatte (54) kreisförmig um
die Elektromotor- Antriebswelle (36) angeordnet. Die Kontaktanschlüsse (56a)
der Schaltelemente (FET) (56) sind in dieselbe Richtung
der gedruckten Leiterplatte gerichtet und verlötet. Die Schaltelemente (FET)
(56) sind auf der Lötoberfläche der
gedruckten Leiterplatte (54) montiert. Die gedruckten Leiterplatten
(54) und (55) sind in einem bestimmten Abstand
voneinander angeordnet. Die Schaltkreismuster (65) und
(66) der gedruckten Leiterplatten (54) und (55)
sind durch Löten
(70) an vier Stellen durch Drähte oder Kupfersäulen verbunden.
Anschlüsse
(71), vorher an den Drähten
gequetscht, sind mit der gedruckten Leiterplatte (54) an zwei
Stellen durch Festziehen mit Schrauben (72) verbunden.
Ein Draht (73) ist direkt mit der gedruckten Leiterplatte
(55) verlötet,
auf der ein Antrieb IC (75) montiert ist.
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Auf diese Weise können viele Leistungsbausteine
in einem kleinen Raum um die Elektromotor- Antriebswelle (36)
angeordnet werden, um so die Elektromotor- Antriebswelle (36)
zu umgeben und die Kontaktanschlüsse
(56a) der Schaltelemente (FET) (56) können in
die gleiche Richtung gerichtet werden, und deshalb wird die Streckenführung der
Schaltkreismuster (659 auf der gedruckten Leiterplatte
(54) in einer einfachen und effizienten Weise vorgenommen
und Raum wird gespart.
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Als nächstes wird noch eine weitere
Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben. Die 1 bis 9 sind jene bereits beschriebenen.
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Der hintere Halter (30)
enthält
die Steueranordnung (C) und ist innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) angeordnet. Die gedruckten Leiterplatten (54)
und (55) sind innerhalb der Steueranordnung (C) angeordnet.
Die Wärmesenke
(53) der Steueranordnung (C) ist aus der Richtung der Elektromotor-
Antriebswelle (36) installiert und mit der Zylinderoberfläche in dem
hinteren Halter (30) mittels Schrauben (68) befestigt.
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Auf diese Weise ist die Wärmesenke
(53) aus der Richtung der Elektromotor- Antriebswelle in die
Elektromotor- Antriebseinheit (6) installiert und an der
Zylinderoberfläche
befestigt. Deshalb kann ein einzelner elektrischer Baustein, der
eine große
Wärmemenge
erzeugt, an der Wärmesenke
(53) verbunden und dann an der Zylinderoberfläche befestigt werden.
Deshalb ist die Leichtigkeit der Montage verbessert und eine ausreichende
Wärmesenkesstrecke
wird gesichert.
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Als nächstes wird eine weitere Steuerung
für den
elektrischen Außenbordmotor
in Bezug auf die 1 bis 7 und 20 bis 22 beschrieben.
Die 1 bis 7 sind jene bereits beschriebenen. 20 ist eine grobe Darstellung
einer Drahtkonstruktion. 21 ist eine
Darstellung, gesehen aus der Richtung (E) in 20. 22 ist
eine Darstellung einer Metallöse.
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Der Draht (20), der die
Elektromotor- Antriebseinheit (6) und die Steuereinheit
(7) verbindet, ist mit einer Metallöse (80) und einem
Kunststoffring (81) gebunden, und geht durch den Tragzylinder
(5). Ein Ende (20a) des Drahtes (20)
ist mit dem Inneren der Steuereinheit (7) verbunden, während das
andere Ende mit dem Inneren der Elektromotor- Antriebseinheit (6)
verbunden ist.
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Der Teil des Drahtes (20),
verbunden mit der Bürste
(38) der Bürstenanordnung
(B), angeordnet innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit (6),
ist mit einem abisolierten Quetschanschluß (82), einem Draht
(83), einem Isolierungsrohr (84), einer Quetschhülse (85)
und einer Wärmeschrumpfrohr (86)
zum erhöhen
der Flexibilität
versehen. Übrigens kann
der innerhalb der Steuereinheit (7) angeordnete Teil des
Drahtes mit größerer Flexibilität gemacht werden.
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Auf diese Weise wird die Flexibilität des Drahtes
(20) von Teil zu Teil angemessen verändert, nämlich ist der Teil des Drahtes
(20), angeordnet innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
(6) oder innerhalb der Steuereinheit (7), mit
einer größeren Flexibilität gemacht.
Deshalb wird das Verdrahten bei relativ geringen Kosten ausgeführt, während die
Leichtigkeit der Montage in einem engen Raum gesichert ist.
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Wie oben mit dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben, sind die Elektrobauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, innerhalb der Unterwasser- Elektromotor- Antriebseinheit
angeordnet, während
andere Elektrobauteile, die eine kleine Wärmemenge erzeugen, in der Steuereinheit
(7) angeordnet sind, so dass die Einheit kompakt gemacht ist,
während
die Kühlleistung
für die
Elektrobauteile, die eine große
Wärmemenge
erzeugen, gesichert ist.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wird der Abstand zwischen einer Mehrzahl von gedruckten
Leiterplatten mittels Abstandhalter konstant gehalten, der elektrische
Strom kann auf die Mehrzahl von gedruckten Leiterplatten angelegt werden,
und die Mehrzahl von gedruckten Leiterplatten ist innerhalb eines
engen Raumes angeordnet. Im Ergebnis wird die Leichtigkeit der Anordnung
verbessert, das Verdrahten wird vermindert, die Elektromotor- Antriebseinheit
wird ohne Veränderung
ihres Durchmessers kompakt gemacht, kompakt bei niedrigen Kosten
und mit einem verminderten Unterwasserwiderstand.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind zwei gedruckte Leiterplatten innerhalb des engen
Raumes in der Elektromotor- Antriebseinheit angeordnet, mit dem
Schaltkreismuster auf einer gedruckten Leiterplatte gebogen, um
senkrecht auf der Platte zu sein und elektrisch mit den Schaltkreisstrukturen
auf der anderen Platte verbunden zu sein. Im Ergebnis wird die Leichtigkeit
der Anordnung verbessert, das Verdrahten wird vermindert, die Elektromotor-
Antriebseinheit wird ohne Veränderung
ihres Durchmessers kompakt gemacht, kompakt bei niedrigen Kosten
und mit einem verminderten Unterwasserwiderstand.
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Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Wärmesenke,
auf der die Elektrobauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, montiert
sind und die gedruckte Leiterplatte innerhalb der Elektromotor-
Antriebseinheit angeordnet, und die gedruckte Leiterplatte ist mit
den Elektrobauteilen, die eine große Wärmemenge erzeugen, durch Abstandshalter
verbunden. Im Ergebnis wird die Vibration auf die Elektrobauteile,
die eine große Wärmemenge
erzeugen, vermindert, der Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte
und der Wärmesenke
wird konstant gehalten, die Elektromotor-Antriebseinheit wird ohne Veränderung
ihres Durchmessers kompakt gemacht, kompakt bei niedrigen Kosten
und mit einem verminderten Unterwasserwiderstand.
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Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Wärmesenke,
sind viele Leistungsbausteine in einem engen Raum um die Elektromotor-
Antriebswelle angeordnet und die Kontaktanschlüsse der Leistungsbausteine
sind in dieselbe Richtung gerichtet. Im Ergebnis wird die Schaltkreisstreckenführung auf
der Leiterplatte effizient und einfach gemacht um Raum zu sparen.
Die Einheit wird ohne Veränderung
ihres Durchmessers kompakt gemacht, kompakt bei niedrigen Kosten
und mit einem verminderten Unterwasserwiderstand.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Wärmesenke
aus der Richtung der Elektromotor- Antriebswelle installiert und
an der Zylinderoberfläche
befestigt. Im Ergebnis ist das einzelne Elektrobauteil, das eine
große
Wärmemenge
er zeugt, mit der Wärmesenke
verbunden und dann kann die Wärmesenke
verbunden werden und deshalb wird die Leichtigkeit der Montage verbessert
und die Wärmesenkesstrecke
wird gesichert.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Flexibilität des Drahtes von Teil zu Teil
verändert,
nämlich
der Teil des Drahtes, angeordnet innerhalb der Elektromotor- Antriebseinheit
oder innerhalb der Steuereinheit, wird mit einer größeren Flexibilität versehen.
Deshalb wird das Verdrahten bei relativ niedrigen Kosten vorgenommen,
während die
Leichtigkeit der Montage in einem engen Raum gesichert ist.
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Weitere Beispiele dieser Erfindung
werden nachstehend in Bezug zu den beigefügten 1 und 2 und 23 bis 26 beschrieben.
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1 zeigt
ein Wasserfahrzeug, an dem ein elektrischer Außenbordmotor montiert ist. 2 ist eine Draufsicht einer
Steuereinheit. 23 zeigt
die Steuereinheit. 24 zeigt
eine gedruckte Leiterplattenanordnung. 25 zeigt eine gedruckte Leiterplatte
für einen
großen
Strom.
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Eine Befestigungsklammer (3)
ist durch Festziehen mit einer Klammer (4) an dem hinteren Teil
eines Bootskörpers
(2) eines kleinen Wasserfahrzeuges (19 befestigt.
Ein Tragzylinder (5) ist mit der Befestigungsklammer (3)
gelagert. Eine Elektromotor- Antriebseinheit (6) des elektrischen
Außenbordmotors
ist an dem unteren Teil des Tragzylinders (5) angeordnet.
Eine Steuereinrichtung (7) zum Steuern der Elektromotor-
Antriebseinheit (6) ist an dem oberen Teil des Tragzylinders
(5) angeordnet. Die Elektromotor- Antriebseinheit (6)
und die Steuereinheit (7) sind mit einem Draht (20)
verbunden. Die Elektromotor- Antriebseinheit (6) wird durch
Betätigen
eines Bedienhandgriffes (8) betätigt. Der Draht (20)
wird durch das Innere des Tragzylinders (5) geführt.
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Die Elektromotor- Antriebseinheit
(6) hat einen hinteren Halter (30), an der Vorderseite
dessen ist ein Elektromotor (31) verbunden, an dessen Vorderseite
ist eine Abdeckung (32) verbunden. Eine Schraube (33)
ist hinter dem hinteren Halter (30) vorgesehen.
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Die Steuereinheit (7) hat
ein unteres Gehäuse
(10) und ein oberes Gehäuse(11),
eine gedruckte Leiterplattenanordnung (A) ist in dem Raum, gebildet zwischen
dem unteren Gehäuse
(10) und dem oberen Gehäuse
(11) vorgesehen. Eine gedruckte Leiter platte für einen
großen
Strom (40'),
durch die eine große
Menge von elektrischen Strom fließt und eine gedruckte Steuerungsleiterplatte
(50'),
auf der ein CPU (51')
montiert ist, sind getrennt in dem Raum, gebildet zwischen dem unteren
Gehäuse
(10) und dem oberen Gehäuse(11)
untergebracht. Ein Abstandshalter (60') ist zwischen dem unteren Gehäuse (10)
und dem oberen Gehäuse(11)
zwischengeschaltet. Die gedruckte Steuerungsleiterplatte (50') ist auf der
gedruckten Leiterplatte für
einen großen
Strom (40')
platziert und mit Schrauben (61, 62) festgezogen.
Auf diese Weise sind die gedruckte Leiterplatte für einen
großen
Strom (40')
und die gedruckte Steuerungsleiterplatte (50') zweckmäßig an verschiedenen Orten
mit kurzen Längen
der Schaltung, durch die eine große Menge von Strom fließt, und
ohne Draht, der zu der gedruckte Steuerungsleiterplatte (50') führt, platziert.
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Das Gehäuse der Steuereinheit (7)
weist das untere Gehäuse
(10) und das obere Gehäuse
(11) auf, und sie sind aus einem Metall gefertigt, wie
z. B. Guß-
Aluminium. Das untere Gehäuse
(10) hat einstückig
gebildete Rippen (10a), an denen eine Leiterplatte für einen
großen
Strom (40')
durch eine Wärmesenke
(80') mit
Schrauben (99) verbunden ist. Nach dem Platzieren der Wärmesenke
(80) in festem Kontakt mit der Unterseite der Leiterplatte
für einen großen Strom
(40'),
werden ein Relais (13) und eine Diode (87) montiert,
befestigt und verlötet.
Deshalb sind die Bauteile in einem kleinen Raum mit guter Wärmeabführungsleistung
zusammengesetzt.
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Die Wärmesenke (80') ist aus Aluminium – Blech
hergestellt, das eine gute Wärmeabstrahlungscharakteristik
hat. Das untere Gehäuse
(10) und das obere Gehäuse
(11), die das Gehäuse
der Steuereinheit (7) bilden, sind aus einem Metall gefertigt.
Die Wärmesenke
(80') ist
in direktem Kontakt mit den einstückig mit dem unteren Gehäuse (10)
gebildeten Rippen (10a). Im Ergebnis wird Wärme von
der Wärmesenke
(80'),
zu der die Diode (87), die eine große Wärmemenge erzeugt, zu dem unteren,
aus Metall hergestellten Gehäuse
(10) verteilt. Die Wärmesenke (80') kann mit einfachen
Schritten verbunden werden und die Wärmeverteilungsstrecke wird
gesichert. Die Diode (87), die eine große Wärmemenge erzeugt und auf der
Wärmesenke
(80') platziert
ist, hat einen bestimmten Freiheitsgrad in ihrem Layout und die Leichtigkeit
des Montierens der gedruckten Leiterplattenanordnung (A) und die
Leichtigkeit vom Verbinden der gedruckten Leiterplattenanordnung
(A) wird verbessert, während
die Kühlleistung
für die
Diode (87), die eine große Wärmemenge erzeugt, gesichert
ist.
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Ein Stromsensor (85') zum Erfassen
des Stromes ist auf der gedruckten Leiterplatte für einen großen Strom
(40') mit
einem Lötabschnitt
(41') und mit
einem Anschluß (42') vorgesehen.
Ein durch den Stromsensor (85') durchgeführter Draht (86') ist an dem
Lötabschnitt
(41') verlötet. Ein
Draht (20) von der Elektromotor- Antriebseinheit (6)
ist mit dem Anschluß (42') mittels einer
Schraube verbunden. Im Ergebnis wird der vorhergehende Anschluß- Quetschschritt
aus dem Montageverfahren beseitigt und somit wird die Leichtigkeit
der Montage verbessert, wenn die Drahtverbindung in dem Montageverfahren
vorgenommen wird.
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Wie in 25 gezeigt,
sind die gedruckte Leiterplatte, die die Leiterplatte für einen
großen Strom
(40') und
die gedruckte Steurungsleiterplatte (50') aufweist, oberhalb der Paßoberflächen des
unteren Gehäuses
(10) und des oberen Gehäuses
(11) platziert. Die Oberfläche der gedruckten Leiterplatte für einen
großen
Strom (40'),
auf der die Bauteile montiert sind, ist nach unten gewandt. Die
Wärmesenke
(80'),
auf der ein elektrisches Bauteil (70), das eine große Wärmemenge
erzeugt, montiert ist, wird in festen Kontakt mit der Unterseite
der Leiterplatte für
einen großen
Strom (40')
gebracht. Die Wärmesenke
(80') ist
z. B. mit einer Schraube (88) der Diode (87) befestigt,
und das elektrische Bauteil (13) ist montiert.
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Wie oben beschrieben, da die Wärmesenke (80') in dem montierten
Zustand oberhalb der Diode (87), die eine große Wärmemenge
erzeugt, platziert ist, wird die Wärme, die von der Diode (87)
aufsteigt, mit der Wärmesenke
(80') absorbiert
und wirksam gekühlt.
In dem zusammengebauten Zustand ist die Wärmesenke (80') oberhalb des
Relais (13), an der gedruckten Leiterplatte für einen
großen
Strom (40') verlötet, angeordnet.
Die gedruckten Leiterplatte für einen
großen
Strom (40'),
die gedruckte Steuerungsleiterplatte (50') und die Wärmesenke (80') sind mit einem
Abstand von dem unteren Gehäuse
(10) und oberhalb der Paßoberfläche (12) zwischen
dem unteren Gehäuse
(10) und dem oberen Gehäuse
(11) angeordnet. Deshalb werden, selbst wenn Wasserin das
Innere des Gehäuses
eintritt, die gedruckte Leiterplatte für einen großen Strom (40'), die gedruckte Steuerungsleiterplatte
(50') und
die Wärmesenke (80') wahrscheinlich
weniger beeinflußt.
Da die elektrischen Bauteile frei von Wasser sind, ist das Relais (13)
frei von Kurzschluß und
Korrosion.
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26 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der gedruckten Leiterplattenanordnung mit einer Seitenansicht der
Steuereinheit (6) in 26(a), eine
Bodenansicht der gedruckten Leiterplattenanordnung in 26(b) und eine Querschnittsdarstellung,
ge nommen entlang der Linie VI-VI in 26(a). Eine
Wärmesenke
(90), zu der elektrische Bauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, verbunden sind, ist in dem Gehäuse der Steuereinheit (6)
angeordnet. Eine weitere Wärmesenke
(91), zu der elektrische Bauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, verbunden sind, ist außerhalb des Gehäuses angeordnet.
Beide Wärmesenke
(90) und (91) sind mit Schrauben (92)
verbunden und festgezogen. Die äußere Wärmesenke
(91) ist durch eine Verbindungsöffnung (10b), gebildet
in dem unteren Gehäuse
(10) eingesetzt und Abdichtmaterial (93) ist zum Abdichten
eingespritzt.
-
Auf diese Weise, da die Wärmesenke
(90), an der die elektrischen Bauteile verbunden sind,
wird mit der äußeren Wärmesenke
(91) eine Wärmesenkesstrecke
sicher verbunden. Ein Freiheitsgrad in dem Layout der elektrischen
Bauteile, die eine große Wärmemenge
auf den Wärmesenke
(90) und (91) erzeugen, ist vorgesehen. Ein Freiheitsgrad
vom Layout ist auch für
weitere in dem Gehäuse
angeordnete elektrische Bauteile vorgesehen. Die Leichtigkeit des Zusammenbaus
der gedruckten Leiterplattenanordnung (A) ist verbessert, während die
Kühleigenschaften
der elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, gesichert
ist.
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Wie oben mit einem Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, ist die gedruckte Leiterplatte mit einem Abstand
von der unteren Gehäusebodenfläche und oberhalb
der Paßoberfläche zwischen
dem unteren und dem oberen Gehäuse
angeordnet. Deshalb, selbst wenn Wasser in das Innere des Gehäuses eintritt,
haftet das Wasser nicht direkt an den elektrischen Bauteilen auf
der gedruckten Leiterplatte an und die elektrischen Bauteile werden
vor dem Kurzschließen
oder Korrodiertwerden geschützt.
Da die gedruckte Leiterplatte von der unteren Gehäusebodenfläche entfernt
ist, kann die gedruckte Leiterplatte leicht verbunden oder entfernt
werden.
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Bei weiteren Beispielen ist die Wärmesenke in
festem Kontakt mit der Unterseite der gedruckten Leiterplatte und
die elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, sind auf
der Wärmesenke
montiert. Die Wärme,
die von den elektrischen Bauteilen aufsteigt, die eine große Wärmemenge
erzeugen, wird mit der Wärmesenke
absorbiert und durch die gedruckte Leiterplatte zu dem Gehäuse übertragen,
so dass die elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, wirksam
gekühlt werden.
-
Außerdem ist das Steuereinheit-
Gehäuse aus
einem Metall mit einstückig
gebildeten Rippen gefertigt, mit denen die Wärmesenke in direktem Kontakt
ist. Deshalb wird die Wärme
von den elektrischen Bauteilen, die eine große Wärmemenge erzeugen, übertragen
zu und abgestrahlt von dem Metallgehäuse. Die Wärmesenke kann leicht verbunden werden,
um die Wärmeabführungsstrecke
zu sichern. Ein Freiheitsgrad in dem Layout der wärmeerzeugenden
elektrischen Bauteile ist geschaffen. Die Leichtigkeit des Zusammenbauens
der gedruckten Leiterplattenanordnung und die Leichtigkeit vom Verbinden
der gedruckten Leiterplattenanordnung sind verbessert, während die
Kühleigenschaft
der wärmeerzeugenden
elektrischen Bauteile gesichert ist.
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Zusätzlich sind die gedruckte Leiterplatte
für einen
großen
Strom, durch die eine große
Strommenge fließt
und die gedruckte Steuerungsleiterplatte, auf der die CPU montiert
ist, getrennt innerhalb der Steuereinheit angeordnet. Deshalb ist
das Layout der elektrischen Bauteile vernünftig gemacht, der Schaltkreis,
durch den eine große
Menge von Strom fließt,
ist kurz und effektiv, ohne Drahtführung zu der gedruckten Steuerungsleiterplatte
gemacht.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist die Wärmeabführungsstrecke
gesichert, da die Wärmesenke
innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist und auf der die elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, montiert sind, mit der außerhalb des Gehäuses angeordneten
Wärmesenke verbunden.
Das Layout der elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge
erzeugen, hat einen Freiheitsgrad und die Leichtigkeit vom Vorbereiten
der gedruckten Leiterplattenanordnung wird verbessert, während die
Kühleigenschaften
der elektrischen Bauteile, die eine große Wärmemenge erzeugen, gesichert
ist.
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Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
sind der Abschnitt zum Löten
des Drahtes, der durch den Stromsensor durchgeht, und ein Anschluß zum Befestigen
durch Verschrauben des Drahtes, der von dem Elektromotor kommt,
auf der gedruckten Leiterplatte für einen großen Strom vorgesehen. Deshalb
wird die vorherige Anschluß-Quetscharbeit in
dem Zusammenbauverfahren unnötig
und die Leichtigkeit der Montage wird verbessert, da der Draht in
dem Montageverfahren verbunden ist.
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Eine Steuerung für den elektrischen Außenbordmotor
wird nachstehend in Bezug auf die beigefügten 1 und 2 und 27 bis 37 beschrieben.
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1 zeigt
einen elektrischen Außenbordmotor,
der an einem Wasserfahrzeug montiert ist. 2 ist eine Draufsicht einer Steuereinheit. 27 zeigt die Steuereinheit.
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Eine Befestigungsklammer (3)
ist mit einer Klammer (4) mit dem hinteren Teil eines Bootskörpers (2)
eines kleinen Wasserfahrzeuges (1) befestigt und gesichert.
Ein Tragzylinder (5) ist mit der Befestigungsklammer (3)
gelagert. Eine Elektromotor- Antriebseinheit (6) ist an
dem unteren Teil des Tragzylinders (5) angeordnet. Eine
Steuereinheit (7) ist an dem oberen Teil des Tragzylinders
(5) angeordnet. Die Elektromotor-Antriebseinheit (6) ist durch
einen Draht (20) mit der Steuereinheit (7) verbunden,
so dass die Elektromotor- Antriebseinheit (6) durch Handhabung
eines Beschleunigers an einem Betätigungshandgriff (8)
betätigt
wird. Der Draht (20) wird innerhalb des Tragzylinders (5)
geführt.
-
Die Elektromotor- Antriebseinheit
(6) hat einen hinteren Halter (30). Ein Elektromotor
(31) ist mit der Vorderseite des hinteren Halters (30)
verbunden. Eine Abdeckung ist mit der Vorderseite des Elektromotors
(31) verbunden. Eine Schraube (33) ist hinter dem
hinteren Halters (30) vorgesehen.
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Die Steuereinheit (7) hat
ein unteres Gehäuse
(10) und ein oberes Gehäuse
(11), um eine gedruckte Leiterplatte (A) unterzubringen.
Der Innenraum zwischen dem unteren Gehäuse (10) und dem oberen
Gehäuse
(11) bringt eine gedruckte Leiterplatte für einen
großen
Strom (40) und eine gedruckte Leiterplatte für die Steuerung
(50), die eine CPU (51) an unterschiedlichen Orten
hat, unter. Die gedruckte Leiterplatte für die Steuerung (50)
ist befestigt mit Schrauben (61, 62) an der gedruckten
Leiterplatte für
einen großen
Strom (40) mit einem Abstandshalter (60), zwischengeschaltet
zwischen die zwei Leiterplatten. Auf diese Weise sind die eine gedruckte
Leiterplatte für
einen großen
Strom (40), durch die eine große Strommenge fließt und die
gedruckte Leiterplatte für
die Steuerung (51), die eine CPU hat, getrennt angeordnet.
Die elektrischen Bauteile sind vernünftig angeordnet. Der Schaltkreis, durch
den ein großer
Strom fließt,
ist kurz und effizient ohne die Notwendigkeit zur Drahtführung zu
der gedruckte Leiterplatte für
die Steuerung gebildet.
-
Das Gehäuse der Steuereinheit (7)
besteht aus dem unteren Gehäuse
(10) und dem oberen Gehäuse
(11), beide aus Metall, wie z. B. Guß- Aluminium gefertigt. Eine
Wärmesenke
(80) ist mit Schrauben (99) an Rippen (10a),
einstückig
mit dem unteren Gehäuse
(10) gebildet, befestigt. Eine Diode (87), die eines
der elektrischen Bauteile (13) ist und eine große wärmeerzeugende
Charakteristik hat, ist an der Wärmesenke
(80) verbunden. Wegen solch einer Konstruktion, in der
die Wärmesenke
(80) in direk tem Kontakt mit den einstückig mit dem unteren Gehäuse (10)
gebildeten Rippen (10a), wird die Wärme von der Wärmesenke
(80) zu dem unteren Gehäuse
(10) abgeleitet. Die Wärmesenke
(80) ist mit einem einfachen Verfahren verbunden und die
Wärmeabführungsstrecke
wird sichergestellt. Die Diode (87) hat einen Freiheitsgrad
in ihrem Layout. Deshalb wird die Leichtigkeit des Montierens und
des Verbindens der gedruckten Leiterplatte(A) verbessert, während die Kühlleistung
der Diode (87) gesichert ist.
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Da die Wärmesenke (80) in engem
Kontakt mit der Seite platziert ist, auf der die Bauteile der gedruckten
Leiterplatte für
einen großen
Strom (40) angeordnet sind, und dann die elektrischen Bauteile (13)
verlötet
werden, ist die Anordnung mit einer kleinen Größe und guter Wärmeauflösungscharakteristik vorgenommen.
-
Ein Stromsensor (85) zur
Stromerfassung ist auf der gedruckten Leiterplatte (40)
montiert. Die gedruckte Leiterplatte (40) ist mit einem
Lötabschnitt (41)
und einem Anschluß (42)
versehen. Ein Draht (86), der durch den Stromsensor (85)
durchgeht, ist mit dem Lötabschnitt
(41) verlötet.
Ein Draht (20) von der Elektromotor- Antriebseinheit (6)
ist mit dem Anschluß (42)
verbunden. Da die gedruckte Leiterplatte (40) mit einem
Abschnitt zum Verlöten
des Drahtes (86) und mit dem Anschluß (42) zum Befestigen
des Drahtes (20) mit einer Schraube versehen ist, ist ein Anschluß- Quetschverfahren
in dem Montageverfahren unnötig.
Da der Draht während
des Montageverfahrens verbunden wird, wird die Montageeffektivität verbessert.
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Die Leiterplatte, die aus der gedruckten
Leiterplatte für
einen großen
Strom (40) und der gedruckten Steuerungsleiterplatte (50)
besteht, ist oberhalb der Paßobertläche (L2)
des unteren Gehäuses
(10) und des oberen Gehäuses
(11) angeordnet. Die Seite der Leiterplatte (40),
auf der Bauteile angeordnet sind, ist nach unten zugewandt. Die
Wärmesenke
(80), zu der die Diode (87) verbunden ist, wird in
festen Kontakt mit der Leiterplatte (40) gebracht und z.
B. mit den Schrauben (99) für die Diode (87) befestigt,
und die elektrischen Bauteile (13) sind montiert.
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Wie oben beschrieben, da die Wärmesenke (80)
im zusammengebauten Zustand oberhalb der Diode (87), die
eine große
Wärmemenge
erzeugt, angeordnet ist, steigt die von der Diode (87)
erzeugte Wärme
auf und wird durch die Wärmesenke
(80) aufgenommen, so dass die Diode (87) wirksam
gekühlt ist. Überdies
ist die Wärmesenke
(80) oberhalb der elektrischen Bauteile (13) in
dem Zustand des Montiertwerdens auf der gedruckten Leiterplatte
für einen großen Strom
(40) angeordnet. Die gedruckte Leiterplatte für einen
großen
Strom (40), die Steuerungsleiterplatte (50) und
die Wärmesenke
(80) sind oberhalb der Paßobertläche (L2) des unteren Gehäuses (10) und
des oberen Gehäuses
(11) angeordnet. Deshalb werden, selbst wenn Wasser das
Innere des Gehäuses
betritt, die gedruckte Leiterplatte für einen großen Strom (40), die
Steuerungsleiterplatte (50) weniger wahrscheinlich betroffen
werden. Dies bedeutet, Wasser wird weniger wahrscheinlich an den
elektrischen Bauteilen (13) anhaften, so dass sie vor dem Kurzschließen oder
Korrosion gehindert sind.
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Zuerst wird das Ausführungsbeispiel
der Erfindung von Anspruch 1 in Bezug auf die 28 und 29 beschrieben. 28 ist ein Struktur- Blockdiagramm
einer Steuerung für
einen elektrischen Außenbordmotor. 29 ist ein Schaltungsdiagramm für einen
elektrischen Außenbordmotor.
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Die Steuerung für den elektrischen Außenbordmotor,
wie in 28 gezeigt, ist
versehen mit:
Elektromotor- Stromertassungseinrichtung (101) zum
Efrassen des Stromes zu dem Elektromotors des elektrischen Außenbordmotors,
wenn der Strom nicht größer als
ein bestimmter Wert ist,
Elektromotor- Anhalteinrichtung (102)
zum Anhalten des Elektromotors (31), wenn der Elektromotor
in einem überlasteten
Zustand bei dem Strom ist, der gleich oder größer als ein bestimmter Wert
ist, und
Elektromotor- Steuereinrichtung (103), die
den Stopp des Elektromotors (31), verursacht durch den Überstrom
auf den Elektromotor (31), durch Einstellen eines Beschleunigers
auf die neutrale Position aufhebt und der, wenn der Beschleuniger
betätigt
wird zu beschleunigen, den Elektromotor (31) veranlaßt für einen
bestimmten Zeitraum zu fahren und dann anzuhalten.
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Die Elektromotor- Stromertassungseinrichtung
(101), die Elektromotor- Anhalteinrichtung (102) und
die Beschleunigungszustandserfassungseinrichtung (106)
sind in einer CPU (51) vorgesehen.
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Wie in 29 gezeigt,
wird ein Ausgangssignal von dem Stromertassungsschaltkreis (201),
vorgesehen in dem Schaltkreis (200) des Elektromotors (31)
durch eine Leitung (202) zu der Elektromotor- Stromertassungseinrichtung
(101) eingegeben. Die Eingangsspannung wird verwendet festzulegen, wenn
der Strom zu dem Elektromotor (31) nicht geringer als ein
bestimmter Wert ist. Wenn der Strom nicht geringer als ein be stimmter
Wert ist, wird ein Ausgangssignal zu der Elektromotor- Anhalteinrichtung
(102) gesendet. Wenn der Strom zu dem Elektromotor ein Überstrom
ist, wie durch das Ausgangssignal von der Elektromotor- Stromerfassungseinrichtung
(101) festgelegt, wird ein Ausgangssignal durch eine Leitung
(203) zu einem Antriebsschaltkreisschaltkreis (104)
eingegeben, um den Elektromotor (31) anzuhalten.
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Die Elektromotor- Steuereinrichtung
(103) steuert die Elektromotor- Anhalteinrichtung (102)
entsprechend des Ausgangssignales einer Beschleunigungszustandsertassungseinrichtung
(106). Dies bedeutet, wenn der Elektromotor (31)
infolge eines Überstromes
angehalten wird und der Beschleuniger (105) auf der neutralen
Position zurückkehrt,
um das Anhalten des Elektromotors (31) aufzuheben, und der
Beschleuniger wird betätigt
die Geschwindigkeit wieder zu erhöhen, wird der Elektromotor
(31) für
einen bestimmten Zeitraum betätigt
und dann angehalten. Folglich sind der Elektromotor (31)
des elektrischen Außenbordmotors
und das System, einschließlich
der Leistungshalbleiter, geschützt.
Der Überstromzustand
tritt meistens auf, wenn die Schraube (33) mit Unkräutern verheddert
ist. Jedoch ist das Anheben des Außenbordmotors über das Wasser
zum Entfernen der Unkräuter
sehr mühsam für den Benutzer.
Um mit diesem Problem zurechtzukommen ist es angeordnet, dass nur
wenn der Beschleuniger aus dem Überstromzustand
zu der neutralen Position betätigt
wird, das Anhalten des Elektromotors aufgehoben wird, und dann,
wenn der Beschleuniger wieder geöffnet
wird, der Elektromotor für
einen bestimmten Zeitraum angetrieben wird. Somit wird die Leistung
auf die Schraube (33) nur für einen kurzen Zeitraum angewandt,
um die um die Schraube (33) herum verhedderten Unkräuter zu
entwirren, so dass die Bequemlichkeit der Anwendung durch den Benutzer
verbessert wird.
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Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Bezug auf die 30 und 29 beschrieben. 30 ist ein Struktur- Blockdiagramm
einer Steuerung für
einen elektrischen Außenbordmotor.
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Die Steuerung für einen elektrischen Außenbordmotor
weist, wie in 30 gezeigt,
auf: Elektrobauteile- Stromertassungseinrichtung (210)
zum Erfassen des Stromes der Elektrobauteile, wenn er gleich oder
größer als
ein bestimmter Wert ist; Elektrobauteile- Stromanhalteinrichtung
(211) zum Anhalten des Elektromotors, wenn der Strom der
elektrischen Bauteile gleich zu oder größer als ein bestimmter Wert
ist; und Elektromotor- Steuereinrichtung (212) zum Aufheben
des Anhaltens des Elektromotors durch Schließen des Beschleunigers aus dem Überstromzustand
zu der neutralen Position, Fahren des Elektromotors für einen
bestimmten Zeitraum, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet wird und
dann Anhalten des Elektromotors.
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Die Elektromotor- Stromertassungseinrichtung
(210), die Elektromotor- Anhalteeinrichtung (211),
die Elektromotor- Steuereinrichtung (212) und die Beschleunigungs-Zustandsertassungseinrichtung
(106) sind in einer CPU (51) vorgesehen.
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Die Elektromotor- Stromertassungseinrichtung
(210) erfaßt,
wie in 29 gezeigt, den
Strom der elektrischen Bauteile des elektrischen Außenbordmotors
nach einem Eingangssignal durch die Leitung (214) des Schaltkreises
(213) auf der Diodenseite und ein Eingangssignal durch
die Leitung (216) des Schaltkreises (215) auf
der wärmeerzeugenden
Bauteilseite.
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Wenn ein Überstromzustand erfaßt wird,
in dem der Überstrom
zu den elektrischen Bauteilen für einen
bestimmten Zeitraum oder länger
fortdauert, wird ein Ausgangssignal von der Elektromotor- Anhalteeinrichtung
(211) durch die Leitung (203) zu dem Antriebsschaltkreis
(104) gesendet, um den Elektromotor (31) anzuhalten.
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Die Elektromotor- Steuereinrichtung
(212) steuert die Elektromotor- Anhalteeinrichtung (211) nach
dem Ausgangssignal einer Beschleunigungs- Zustandsertassungseinrichtung
(106). Dies bedeutet, wenn der Elektromotor (31)
infolge eines Überstromes
gestoppt wird und der Beschleuniger (105) auf die neutrale
Position zurückkehrt,
um den Stopp des Elektromotors (31) aufzuheben, wird der
Beschleuniger betätigt,
um die Geschwindigkeit wieder zu erhöhen, der Elektromotor (31)
wird für
einen bestimmten Zeitraum betätigt
und dann angehalten. Somit sind der Elektromotor (31) des
elektrischen Außenbordmotors
und das System, einschließlich
der Leistungshalbleiter, geschützt.
Der Überstromzustand
tritt meist auf, wenn die Schraube (33) mit Unkräutern verheddert
ist. Jedoch ist das Anheben des Außenbordmotors über das
Wasser zum Entfernen der Unkräuter
sehr mühsam
für den
Anwender. Um mit diesem Problem zurechtzukommen, ist es angeordnet,
dass nur wenn der Beschleuniger aus dem Überstromzustand zu der neutralen
Position betätigt wird,
der Stopp des Elektromotors aufgehoben wird, und dass, wenn der
Beschleuniger wieder geöffnet wird,
der Elektromotor für
einen bestimmten Zeitraum angetrieben wird. Somit wird die Kraft
auf die Schraube (33) nur für einen kurzen Zeitraum angewendet, so
dass die Leichtigkeit der Anwendung durch den Anwender verbessert
wird.
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Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Bezug auf die 1 und 30 beschrieben. Die Elektromotor-
Antriebseinheit (6) des elektrischen Außenbordmotors enthält wärmeerzeugende
elektrische Bauteile (213), wie z. B: Leistungsbausteine,
Temperaturertassungseinrichtung (214) zum Erfassen der
Temperatur der wärmeerzeugenden
elektrische Bauteile (213); Elektromotor- Anhalteeinrichtung
(211) zum stoppen des Elektromotors, wenn die erfaßte Temperatur
der elektrischen Bauteile gleich oder größer als der bestimmte Wert ist;
und Elektromotor- Steuereinrichtung (212) zum Aufheben
des Stopps des Elektromotors durch Schließen des Beschleunigers aus
dem überhitzten Zustand
zu der neutralen Position, Antreiben des Elektromotors für einen
bestimmten Zeitraum, wenn der Beschleuniger wieder geöffnet ist,
und dann Anhalten des Elektromotors. Die wärmeerzeugenden elektrischen
Bauteile (213), wie z. B. Leistungsbausteine, sind auf
der gedruckten Leiterplatte in der Elektromotor-Antriebseinheit (6) montiert.
Die Temperaturertassungseinrichtung (214) erfaßt die Temperatur
der wärmeerzeugenden
elektrischen Bauteile (213) und sendet die erfaßte Temperaturinformation zu
der Elektromotor- Steuereinrichtung (212) der CPU (51).
Wenn die erfaßte
Temperatur der wärmeerzeugenden
elektrische Bauteile (213) nicht geringer als ein bestimmter
Wert ist, steuert die Elektromotor- Steuereinrichtung (212)
die Elektromotor- Anhalteeinrichtung (211), um den Elektromotor
anzuhalten und zu schützen.
Die Elektromotor- Steuereinrichtung (212) steuert auch,
wenn die Temperatur, erfaßt
von dem Ausgangssignal der Beschleunigungs- Zustandserfassungseinrichtung
(106) nicht geringer als ein bestimmter Wert, oder in einem überhitzten Zustand
ist, der Stopp des Elektromotors wird durch Betätigen des Beschleunigers auf
die neutrale Position aufgehoben. Wenn der Beschleuniger wieder
geöffnet
wird, wird der Elektromotor für
einen bestimmten Zeitraum angetrieben und gestoppt. Somit wird der
Stopp des Elektromotors durch einfaches Betätigen an dem Beschleuniger
aufgehoben und gestoppt, um den Elektromotor auf einen Anfangszustand
zurückzuführen.
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Als nächstes wird das Ausführungsbeispiel der
Erfindung in Bezug auf die 31, 32 und 29 beschrieben. 31 ist ein Struktur- Blockdiagramm der
Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor. 32(a) ist ein Schaltdiagramm
für die
Beschleunigungs- Eingabe. 32(c) zeigt
ein Beschleunigungs- Ausgabemerkmal.
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Die Steuerung für den elektrischen Außenbordmotor
weist, wie in 31 gezeigt,
eine Beschleunigungs- Eingabeeinrichtung (220) auf, zum Erhalten
von Beschleunigungs- Eingabesignalen im Verhältnis zu Bewegungen des Beschleunigers
in den vorwärtigen
und rückwärtigen Richtungen
von der neutralen Position des Beschleunigers, eine Beschleunigungs-
Ausgabeeinrichtung (221), um aus der Beschleunigungs- Eingabeeinrichtung
(220) Beschleunigungs- Ausgangssignale einer quadratischen
Funktionscharakteristik zu erhalten, die die neutrale Position an
dem Ausgangspunkt hat, und eine Elektromotor- Steuereinrichtung
(222), die die Beschleunigungs- Ausgangssignale der quadratischen
Funktionscharakteristik zum Anhalten des Elektromotors (31)
mit dem Beschleuniger an der neutralen Position verwendet, eine
Drehung des Elektromotors (31) in die normale Richtung
mit dem in die Vorwärtsrichtung
bewegten Beschleuniger, und Drehen des Elektromotors (31)
in die rückwärtige Richtung
mit dem in die rückwärtige Richtung
bewegten Beschleunigers.
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Die Beschleunigungs- Eingabeeinrichtung (220),
die Beschleunigungs- Ausgabeeinrichtung (221), und die
Elektromotor- Steuereinrichtung (222) sind in der CPU (51)
geschaffen. Wie in 8(a) gezeigt,
wird von dem Beschleunigungs- Eingabeschaltkreis (223),
wenn der Beschleuniger (105) betätigt wird, ein Ausgangssignal
ausgegeben. Das Ausgangssignal wird verwendet, um ein Beschleunigungs-
Eingabesignal der Charakteristik, gezeigt in 8(b) durch die Beschleunigungs- Eingabeeinrichtung
(220) zu erhalten. Das Beschleunigungs- Eingabesignal im
Verhältnis
zu der Bewegung des Beschleunigers in sowohl vorwärtiger oder
entgegengesetzter Richtung aus der neutralen Position wird durch
die Beschleunigerbetätigung
erhalten.
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Die Beschleunigungs- Ausgabeeinrichtung (221)
erhält
Beschleunigungs- Ausgangssignale der quadratischen Funktionscharakteristik,
mit ihrem Ursprung an der neutralen Position, aus dem in 8(c) gezeigten Beschleunigungs-
Eingabesignal, und gibt Elektromotorstrom für die normalen oder rückwärtigen Drehungen
durch die Beschleunigerbetätigungen
in die vorwärtigen
oder rückwärtigen Richtungen
aus.
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Auf diese Weise wird das Beschleunigungs- Eingabesignal
im Verhältnis
zu der Bewegung des Beschleunigers (105) in der vorwärtigen oder
rückwärtigen Richtung
aus der neutralen Position erhalten. Aus dem Beschleunigungs- Eingabesignal
wird das Beschleunigungs- Ausgangssignal der quadratischen Funktionscharakteristik
mit ihrem Ursprung in der neutralen Position erhalten. Das Ausgangssignal der
quadratischen Funktionscharakteristik wird verwendet, um den Elektromotor
(31), mit dem Beschleuniger an der neutralen Position,
anzuhalten, um den Elektromotor (31) mit dem in die normale Richtung
bewegten Beschleunigers in die normale Richtung, und um den Elektromotor
(31) in die rückwärtige Richtung,
mit dem in die entgegengesetzte Richtung bewegten Beschleunigers
zu drehen. Deshalb wird das Feingefühl der quadratischen Cha rakteristik
leicht bei niedrigen Kosten erhalten, die Leichtigkeit der Anwendung
in niedrigen Geschwindigkeiten wird verbessert, und die Mannstunde
wird reduziert, da die Einstellung der Beschleunigungsmerkmale unnötig ist.
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Als nächstes wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung in Bezug auf die 33 und 34 beschrieben. 33 zeigt die Geschwindigkeitssteuerung;
eine Draufsicht in 33(a) und
eine Seitenansicht in 33(b). 34 zeigt eine Befestigungshalterung;
eine Draufsicht in 34(a) und
eine Seitenansicht in 34(b).
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Die Steuerung für den elektrischen Außenbordmotor
ist mit einer Befestigungshalterung (230) versehen, die
ein gestanztes Loch (230d) hat und einen senkrechten Anbringungsabschnitt
(230b). An dem Anbringungsabschnitt (230b)ist
eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung (240) verbunden,
die ein Potentiometer (241), betätigt mit einem in 27 gezeigten Betätigungshandgriff,
und einen Widerstand (242) aufweist. Der Widerstand (242)
ist an der Befestigungshalterung (230) mit dem in das gestanztes Loch
(230d) eingesetzten Potentiometer (241) verbunden.
Ein Draht (243) wird durch das gestanzte Loch (230d)
der Befestigungshalterung (230) durchgeführt und
durch Löten
an den Widerstand (242) verbunden.
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Auf diese Weise, durch Verbinden
des Potentiometers (241) und des Widerstandes (242)
der Geschwindigkeitssteuereinrichtung (240) mit dem Anbringungsabschnitt
(230b) der Befestigungshalterung (230) und Durchführen des
Drahtes (243) durch das gestanzte Loch (230d)
der Befestigungshalterung (230), ist der Draht durch Verlöten mit
dem Widerstand (242) der Geschwindigkeitssteuereinrichtung
(240), ohne mit der Befestigungshalterung (230) gehindert
zu werden, verbunden. Dies bedeutet, die Leichtigkeit vom Verbinden
und Verlöten
des Drahtes (243) wird mit einem einfachen Aufbau der Befestigungshalterung,
selbst nach der Befestigung der Geschwindigkeitssteuereinrichtung
(240) verbessert, und der Freiheitsgrad für das Verfahren
ist vorgesehen.
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Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Bezug auf die 35 und 29 beschrieben. 35 ist ein Struktur- Blockdiagramm
einer Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor.
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Wie in 35 gezeigt,
ist die Steuerung für den
elektrischen Außenbordmotor
mit einer Batteriespannungs- Erfassungseinrichtung (250)
zum Erfassen der Batteriespannung versehen, während die Batterie (252)
des elektrischen Außenbordmotors verbun den
ist, einer Elektromotor- Startverhinderungseinrichtung (251)
zum Verhindern des Starts des Elektromotors (31), wenn
die Batteriespannung nicht geringer als ein bestimmter Wert ist,
und einer Startverhinderung- Freigabeeinrichtung (253)
zum Freigeben der Startverhinderung des Elektromotors (31)
durch Trennen der Batterie (252).
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Die Batteriespannungs- Erfassungseinrichtung
(250), die Elektromotor- Startverhinderungseinrichtung
(251) und die Startverhinderung- Freigabeeinrichtung (253)
sind in der CPU (51) vorgesehen. Die Batteriespannungs-
Erfassungseinrichtung (250) erfaßt, wie in 29 gezeigt, die Batteriespannung aus
der Eingabe durch die Leitung (256) des Schaltkreises (255),
verbunden mit dem Antriebsschaltkreis (200) des Elektromotors
(31), wenn die Batterie verbunden ist.
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Auf diese Weise ist das System gegen
Beschädigung
geschützt,
wenn zusätzlich
die Batterie (252) in Reihe verbunden ist, um die Ausgangsleistung
zu erhöhen,
durch Erfassen der Batteriespannung des elektrischen Außenbordmotors,
wenn die Batteriespannung nicht geringer als der spezifische Wert
ist, Freigeben der Verhinderung des Starts des Elektromotors (31)
durch Trennen der Batterie (252).
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Als nächstes wird das Ausführungsbeispiel der
Erfindung von Anspruch 7 in Bezug auf die 36 und 29 beschrieben. 36 ist ein Strukturdiagramm
einer Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor.
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Wie in den 29 und 36 gezeigt,
ist die Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor
mit einer zeitkonstanten Schaltung (261) versehen, enthalten
in einem Steuerungsstromquellen- Schaltkreis (260) des
elektrischen Außenbordmotors,
einer Spannungsertassungseinrichtung (262) zum Erfassen
der Spannung der zeitkonstanten Schaltung (261), und einer
Steuerungseinrichtung (263) zum Weiterführen des Betriebes des elektrischen
Außenbordmotors,
wenn die erfaßte
Spannung der zeitkonstanten Schaltung (261) nicht geringer
als eine bestimmte Spannung und die Steuerinformation normal ist.
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Die Spannungsertassungseinrichtung
(262) und die Steuerungseinrichtung (263) sind
in der CPU (51) vorgesehen. Wenn die Steuerstromquelle
(Vcc) durch eine bestimmte Ursache, wie z. B. Klappern der Batterie
(252) infolge der Vibration während der Schifffahrt, unterbrochen
wird, wird die Spannung des elektrolytischen Kondensators (C1),
der die zeitkonstante Schaltung (261) bildet, erfaßt. Falls
die erfaßte
Spannung der zeitkonstanten Schaltung (261) nicht geringer
als ein bestimmter Wert und die Steuerinformation normal ist, wird
der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
fortgesetzt. Andererseits, wenn die Steuerstromquelle (Vcc) durch
eine bestimmte Ursache, wie z. B. Klappern der Batterie (252)
infolge der Vibration während
der Navigation unterbrochen wird, wird der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
gestoppt. Auf diese Weise, wenn die Steuerstromquelle (Vcc) durch
eine bestimmte Ursache, wie z. B. Klappern der Batterie (252)
infolge der Vibration während
der Navigation unterbrochen wird, wird das System zurückgesetzt
(264), um das Initialisierungsverfahren auszuführen. Selbst
wenn hier der Beschleuniger offen ist, wird der elektrische Außenbordmotor
am Stoppen gehindert. Der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
(31) wird nur fortgesetzt, wenn die Steuerinformation nicht
vernichtet wird.
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Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Bezug auf 37 beschrieben. 37 ist ein Schaltdiagramm
einer Steuerung für
den elektrischen Außenbordmotor.
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Die Steuerung für den elektrischen Außenbordmotor
ist mit einer Stromquellenschaltung (270) versehen, die
einen elektrolytischen Kondensator (C2) hat, einem Verzögerungsschaltkreis
(271) zum Verzögern
des Aufladens des elektrolytischen Kondensators (C2), einem Kurzschluß- Schaltkreis
(272) zum Stoppen des elektrischen Stromes zu dem Verzögerungsschaltkreis
(271) im Normalzustand, und einem zeitkonstanten Schaltkreis
(273) zum Schließen
des Kurzschlusses (272), wenn der Elektrolytkondensator
(C2) ausreichend aufgeladen ist.
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Um die Drehung des Elektromotors
glatt zu machen, wird ein elektrolytischer Kondensators (C2) mit
großer
Kapazität
als ein Glättungskondensator verwendet,
der durch eine Diode (D1) aufgeladen wird, und ein Widerstand (R1),
wenn die Batterie (252) verbunden ist. Der Verzögerungsschaltkreis (271)
weist eine Diode (D2) und einen Widerstand (R2) auf, und verzögert das
Aufladen des elektrolytischen Kondensators (C3) des zeitkonstanten
Schaltkreises (273).
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Der Kurzschluß- Schaltkreis (272)
weist Widerstände
(R3, R4, R5), Kondensatoren (C4, C5), eine Diode (D3), einen Thyristor
(SR1), und ein Relais (L1) auf, und in dem Normalzustand hindert
er, wenn der Elektrolytkondensator (C2) ausreichend aufgeladen ist,
den elektrischen Strom am Fließen durch
den Verzögerungsschaltkreis
(271), der Thyristor (SR1) wird geschlossen, das Relais
(L1) wird betätigt
und durch den Widerstand (R10) geerdet.
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Auf diese Weise wird ein Großkapazitäts- Elektrolytkondensator
(C2) als ein Glättungskonsdensator
verwendet, um den Drehbetrieb des Elektromotors (31) zu
glätten.
Deshalb wird im Normalzustand der elektrische Strom gehindert, um
zu dem Verzögerungsschaltkreis
(271) zu fließen,
das Aufladendes Elektrolyt-Kondensators (C2) zu verzögern. Wenn
der Elektrolyt- Kondensators (C2) ausreichend aufgeladen ist, wird
der Kurzschluß-
Schaltkreis (272) geschlossen, um einen Schließstrom am
Fließen
zu dem Elektrolyt- Kondensator (C2) zu hindern, um ein Feuer am
Auftreten zu hindern, und um einen Anwender am Erschrecken durch
den Funken zu hindern, der auftritt, wenn der Anwender die Batterie verbindet.
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Wie oben beschrieben wird der Elektromotor angehalten,
wenn der Elektromotorstrom nicht geringer als ein bestimmter Wert
ist, um das System, das den Motor des elektrischen Außenbordmotors,
Leistungshalbleiter etc. aufweist, zu schützen. Wenn der Beschleuniger
von dem Überstromzustand
zu der neutralen Position betrieben wird, wird der Stopp des Elektromotors
aufgehoben. Wenn der Beschleuniger wieder geöffnet wird, wird der Elektromotor
nur für
einen bestimmten Zeitraum betätigt.
Das Freigeben aus dem Überstromzustand
ist nur möglich,
wenn der Beschleuniger in eine neutrale Position eingestellt ist. Dies
verbessert die Leichtigkeit der Anwendung durch den Anwender, die
es möglich
macht, Leistung auf die Schraube für einen kurzen Zeitraum anzuwenden,
um das Unkraut an der Schraube zu entfernen.
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Außerdem wird der Elektromotor
angehalten, wenn der Überstromzustand
auftritt, indem der Strom für
die elektrischen Bauteile für
nicht weniger als einen bestimmten Zeitraum fortdauert, um das System,
das den Elektromotor des elektrischen Außenbordmotors, Leistungshalbleiter
etc. aufweist, zu schützen.
Wenn der Beschleuniger von dem Überstromzustand
zu der neutralen Position betrieben wird, wird der Stopp des Elektromotors
aufgehoben. Wenn der Beschleuniger wieder geöffnet wird, wird der Elektromotor
nur für
einen bestimmten Zeitraum betätigt.
Das Freigeben aus dem Überstromzustand ist
nur möglich,
wenn der Beschleuniger in eine neutrale Position eingestellt ist.
Dies verbessert die Leichtigkeit der Anwendung durch den Anwender,
die es möglich
macht, Leistung auf die Schraube für einen kurzen Zeitraum anzuwenden,
um das Unkraut an der Schraube zu entfernen.
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Zusätzlich wird der Elektromotor
angehalten, wenn die erfaßte
Temperatur der wärmeerzeugenden
elektrischen Bauteile nicht geringer als ein bestimmter Wert ist,
um den Elektromotor zu schützen. Wenn
der Beschleuniger von dem Überstromzustand zu
der neutralen Position betrieben wird, wird der Stopp des Elektromotors
aufgehoben. Wenn der Beschleuniger wieder geöffnet wird, wird der Elektromotor
nur für
einen bestimmten Zeitraum betätigt
und dann gestoppt. Somit wird der Elektromotor mit einer einfachen
Beschleunigerbetätigung
automatisch auf den Anfangszustand zurückgebracht.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird das Beschleunigungs- Ausgangssignal des quadratischen Funktionsmerkmales
mit der neutralen Position an dem Ursprung aus dem Beschleunigungs-
Eingangssignal erhalten, das im Verhältnis zu der Bewegung des Beschleunigers
in sowohl vorwärtigen,
als auch rückwärtigen Richtungen
aus der neutralen Position ist. Das Beschleunigungs- Ausgangssignal
des quadratischen Funktionsmerkmales wird verwendet, um den Elektromotor
mit dem Beschleuniger an der neutralen Position zu stoppen, um den
Elektromotor in der normalen Drehrichtung, mit dem Beschleuniger,
betätigt
in der vorwärtigen
Richtung, und in die rückwärtige Richtung,
mit dem Beschleuniger, betätigt
in die rückwärtige Richtung,
zu betätigen.
Somit wird das quadratische, charakteristische Feingefühl einfach
bei niedrigen Kosten erhalten, die Leichtigkeit der Anwendung bei
sehr geringer Geschwindigkeiten wird verbessert und die Mannstunde
wird reduziert, da die Einstellung der Beschleunigungscharakteristik
unnötig
ist.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird ist die Geschwindigkeitssteuereinrichtung mit dem Anbringungsabschnitt
des Verbindungshalters verbunden, der Draht wird durch das gestanzte
Loch der Befestigungshalterung durchgeführt, die Befestigungshalterung
steht der Lötverbindung
zu der Geschwindigkeitssteuereinrichtung nicht im Wege. Das bedeutet,
die Leichtigkeit des Verbindens und das Verlöten des Drahtes wird mit einem
einfachen Aufbau der Befestigungshalterung, selbst nach der Verbindung
der Geschwindigkeitssteuereinrichtung verbessert und der Freiheitsgrad
ist zu dem Verfahren geschaffen.
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Außerdem wird die Batteriespannung
während
der Batterieverbindung des elektrischen Außenbordmotors erfaßt. Wenn
die erfaßte
Batteriespannung nicht geringer als ein bestimmter wert ist, ist
der Start des Elektromotors verhindert. Da die Verhinderung des
Elektromotorstarts durch Trennen der Batterie aufgehoben wird, ist
das System ge gen Beschädigung
geschützt,
wenn eine zusätzliche
Batterie in Reihe verbunden ist, um die Ausgangsleistung zu erhöhen.
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Außerdem wird noch die Spannung
des zeitkonstanten Schaltkreises, vorgesehen in der Steuerungsstromquellenschaltung
des elektrischen Außenbordmotors
erfaßt.
Der Betrieb des elektrischen Außenbordmotors
wird nur fortgesetzt, wenn die erfaßte Spannung des zeitkonstanten
Schaltkreises nicht geringer als ein bestimmter Wert und die Steuerungsinformation
normal ist. Wenn die Steuerstromquelle unterbrochen wird, wird das
System zurückgesetzt,
um das Initialisierungsvertahren auszuführen. Das Problem des unerwünschten
Anhaltens des elektrischen Außenbordmotors,
wenn der Beschleuniger offen ist, ist hier beseitigt. Der Betrieb
des elektrischen Außenbordmotors
wird mit dem vorhergehenden Betriebsmodus nur fortgesetzt, wenn
die Steuerinformation nicht zerstört ist.
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Zusätzlich wird ein Elektrolytkondensator großer Kapazität als ein
Glättungskondensator
verwendet, um den Drehbetrieb des Elektromotors zu glätten. Deshalb
wird der elektrische Strom im Normalzustand am Fließen zu dem
Verzögerungsschaltkreis
gehindert, um das Aufladen des Elektrolytkondensators zu verzögern. Wenn
der Elektrolytkondensator ausreichend aufgeladen ist, wird der Kurzschluß- Schaltkreis
geschlossen, um einen Schließstrom
vom Fließen
zu dem Elektrolytkondensator zu hindern, um ein Feuer am Auftreten
zu hindern und um einen Anwender am Erschrecken durch den Funken
zu hindern, der auftritt, wenn der Anwender die Batterie anschließt.