DE102006028317A1

DE102006028317A1 - Elektrische Servolenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102006028317A1
Application number: DE102006028317A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Tominaga; Tohru Kobe Hohtani; Yasushi Yamaguchi; Tadayuki Fujimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-07-12
Also published as: KR20070053599A; FR2893580B1; FR2893579B1; FR2893579A1; JP4102404B2; US20070144822A1; JP2007137302A; KR100868839B1; FR2893580A1; US7621367B2

Abstract

Eine Steuereinheit, die mehrere Karten umfasst, ist aus einem einzigen mehrschichtigen Metallträgermaterial gebildet, wobei eine elektrische Servolenkvorrichtung geschaffen werden kann, in der Anschlusselemente zur Verbindung der Karten unnötig werden, so dass die Größe und die Kosten der Vorrichtung reduziert werden können und die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht werden kann. In der elektrischen Servolenkvorrichtung sind ein Leistungshauptteil (20a) und ein Steuerhauptteil (20b) auf einem Metallträgermaterial (22) montiert, und das Leistungshauptteil (20a) und das Steuerhauptteil (20b) sind elektrisch miteinander über Schaltbilder (26a bis 26e) und Metallstäbe (28a bis 28d) in dem Metallträgermaterial (22) verbunden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkvorrichtung, die mit einem Elektromotor zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs ausgestattet ist, und einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors.

1. Beschreibung des Standes der Technik

In der Vergangenheit war eine elektrische Servolenkvorrichtung bekannt, die mit einem Elektromotor zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs ausgestattet ist, und einer Steuereinheit, die auf dem Elektromotor montiert ist zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors (siehe zum Beispiel ein erstes Patentdokument (Japanisches Patent NR. 3638269).

Diese elektrische Servolenkvorrichtung umfasst eine Leistungskarte, auf der ein Brückenschaltkreis zum Schalten des Stroms des Elektromotors montiert ist, eine Steuerungskarte, auf der ein Mikrocomputer zum Erzeugen eines Antriebssignals zur Steuerung des Brückenschaltkreises montiert ist, und eine Starkstromkarte, auf der eine leitende Platte, die ein Starkstrom-Schaltbild ausbildet, umspritzt ist, und auf der ein Kondensator montiert ist zum Auffangen von Stromwelligkeiten, wobei die Leistungskarte, die Starkstromkarte und die Steuerungskarte in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt oder geschichtet sind, um einen dreischichtigen Aufbau auszubilden.

In der oben genannten elektrische Servolenkvorrichtung weist die Steuereinheit ein Trägermaterial auf, das drei Karten umfasst, das heißt die Leistungskarte, die Starkstromkarte und die Steuerungskarte, die in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt sind, um einen dreischichtigen Aufbau auszubilden. Dementsprechend wird die Höhe der Steuereinheit groß und gleichzeitig sind Verbindungselemente zur Verbindung dieser Karten miteinander erforderlich, was in vergrößerten Verbindungs- oder Anschlussbereichen resultiert.

Im Ergebnis entsteht ein Problem, dass die Vorrichtung groß, teuer und wenig zuverlässig bezüglich der elektrischen Verbindungen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung dazu vorgesehen, das oben erwähnte Problem zu verhindern, und hat zum Ziel, eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitzustellen, die bezüglich der Größe und der Kosten reduziert und bezüglich der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen verbessert werden kann, durch den Aufbau einer Leistungskarte, einer Starkstromkarte und einer Steuerungskarte unter Verwendung eines einzigen Trägermaterials.

Unter Berücksichtigung des obigen Ziels wird entsprechend der vorliegenden Erfindung eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitgestellt, die einen Elektromotor zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs umfasst, und eine Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors. Die Steuereinheit umfasst: ein Leistungshauptteil, das einen Brückenschaltkreisumfasst, der aus mehreren Halbleiterschaltelementen zum Schalten eines Stroms zusammengesetzt ist, der dem Elektromotor in Übereinstimmung mit der Drehmomentunterstützung des Lenkrades zugeführt wird; ein Steuerhauptteil, das ein Antriebssignal zur Steuerung des Brückenschaltkreises basierend auf dem Lenkdrehmoment des Lenkrades erzeugt; ein Metallträgermaterial, das aus mehreren isolierenden und mehreren leitenden Schichten mit entsprechenden, darauf ausgebildeten Schaltbildern zusammengesetzt ist, wobei die isolierenden Schichten und die leitenden Schichten auf einer Metallplatte abwechselnd übereinander geschichtet sind; und einen Kühlkörper, wobei das Metallträgermaterial fest an diesem angebracht ist. Das Leistungshauptteil und das Steuerhauptteil sind auf derselben Oberfläche des Metallträgermaterials angeordnet und das Leistungshauptteil und das Steuerhauptteil sind durch das Metallträgermaterial elektrisch miteinander verbunden.

Entsprechend der elektrischen Servolenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind das Leistungshauptteil und das Steuerhauptteil auf dem einzigen Metallträgermaterial montiert, so dass die Vorrichtung bezüglich der Größe und der Kosten reduziert und bezüglich der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen verbessert werden kann.

Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute leichter ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht, die eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Explosionsansicht, die die elektrische Servolenkvorrichtung der 1 zeigt.
3 ist eine Explosionsansicht, die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der 1 zeigt.
4 ist eine Teilschnittansicht, die ein Metallträgermaterial der elektrischen Servolenkvorrichtung der 1 zeigt.
5 ist eine Teilschnittansicht, die eine modifizierte Ausbildung des Metallträgermaterials der elektrischen Servolenkvorrichtung der 1 zeigt.
6 ist eine Draufsicht, die einen Teil des Metallträgermaterials der elektrischen Servolenkvorrichtung der 1 zeigt.
7 ist eine Teilschnittansicht der Steuereinheit der 1.
8 ist eine andere Teilschnittansicht der Steuereinheit der 1.
9 ist eine Schnittansicht, die eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Explosionsdarstellung, die eine Steuereinheit der elektrischen Servolenkvorrichtung der 9 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen detailliert beschrieben. In den entsprechenden Ausführungsformen sind dieselben oder entsprechenden Elemente oder Teile mit denselben Bezugszeichen oder Buchstaben versehen.
Ausführungsbeispiel 1.
1 ist eine Schnittansicht, die eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Explosionsansicht, die die elektrische Servolenkvorrichtung der 1 zeigt, und 3 ist eine Explosionsansicht, die eine Steuereinheit 20 der 2 zeigt.
In diesen Figuren ist ein Elektromotor 1 in Form eines dreiphasigen bürstenlosen Motors dieser elektrischen Servolenkvorrichtung vorgesehen mit einer Abtriebswelle 2, einem Rotor 4 mit einem Permanentmagnet 3, der acht magnetische Pole aufweist, die an der Abtriebswelle 2 befestigt sind, einem Stator 5, der um den Rotor 4 herum angeordnet ist, und einem Umlauflagesensor 6, der an einer Abtriebsseite der Abtriebswelle 2 angeordnet ist zur Erfassung der Umlaufposition des Rotors 4.
Der Stator 5 hat zwölf ausgeprägte Pole, die gegenüber dem äußeren Umfang des Permanentmagnete 3 angeordnet sind, Isolatoren 8, die an diesen ausgeprägten Polen 7 entsprechend befestigt sind, und Ankerwicklungen 9 der drei Phasen U, V und W, die entsprechend um die Isolatoren 8 herumgewickelt sind. Die drei Endabschnitte der Ankerwicklungen 9 sind entsprechend mit drei Wicklungsanschlüssen 10 verbunden, die sich in einer axialen Richtung an der Abtriebsseite der Abtriebswelle 2 erstrecken.
Der Umlauflagesensor 6 besteht aus einem Drehmelder und hat einen Drehmelderrotor 6a und einen Drehmelderstator 6b. Der äußere Durchmesser oder die Kontur des Drehmelderrotors 6a ist mit einer speziellen Krümmung ausgebildet, so dass der Leitwert eines diametralen Freiraums oder Spalts zwischen dem Drehmelderstator 6b und dem Drehmelderrotor 6a in einer sinusförmigen Weise unter einem dazwischenliegenden Bezugswinkel wechselt. Eine Erregerspule und zwei Sätze von Ausgangsspulen sind um den Drehmelderstator 6b gewickelt, so dass ein Wechsel in dem diametralen Spalt zwischen diesem Drehmelderrotor 6a und dem Drehmelderstator 6b erfasst und von den Ausgangsspulen als zweiphasige Ausgangsspannungen ausgegeben werden kann, die in einer Sinuskurve und entsprechend einer Kosinuskurve wechseln.
Der Elektromotor 1 ist an einem Untersetzungsmechanismus in Form eines Untersetzungsgetriebes 11 befestigt. Das Untersetzungsgetriebe 11 umfasst ein Getriebegehäuse 13, an dem ein Gehäuse 12 des Elektromotors 1 befestigt ist, eine Schnecke 14, die in dem Getriebegehäuse 13 angeordnet ist und die Drehbewegung der Abtriebswelle 2 verlangsamt, und ein Schneckenrad 15, das in Eingriff mit der Schnecke 14 steht. Die Schnecke 14 ist an ihrem Endabschnitt nahe dem Elektromotor 1 mit einer Kerbverzahnung ausgebildet. Eine Kupplung 16 mit einer Kerbverzahnung, die an ihrer Innenseite ausgebildet ist, ist über eine Presspassung in einem Endabschnitt der Abtriebswelle 2 nahe dem Untersetzungsgetriebe befestigt. Somit sind die Kupplung 16 und der eine Endabschnitt der Schnecke 14 miteinander durch ihre Kerbverzahnungen gekoppelt, so dass das Drehmoment von dem Elektromotor 1 zu dem Untersetzungsgetriebe 11 durch die Kupplung 16 übertragen werden kann.
Die Steuereinheit 20 zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors 1 ist fest an einer Halterung 12a gesichert, die in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 12 des Elektromotors 1 ausgebildet ist, wie in 2 dargestellt.
Die Steuereinheit 20 umfasst einen Kühlkörper 21, der die Form eines Kastens aufweist und aus Aluminium hoher Leitfähigkeit gefertigt ist, ein Metallträgermaterial 22, das in dem Kühlkörper 21 angeordnet ist, eine Abdeckung 23 aus Aluminium, die mit dem Kühlkörper 21 zusammenwirkt, um das Metallträgermaterial 22 usw. in ihrem Inneren aufzunehmen, und ein Anschluss 44.
Der Kühlkörper 21, das Metallträgermaterial 22 und die Abdeckung 23 sind parallel zu der axialen Richtung des Elektromotors 1 angeordnet.
4 ist eine Schnittansicht des Metallträgermaterials 22, und das Metallträgermaterial 22 besteht zum Beispiel aus einem AGSP-Trägermaterial (ein eingetragenes Warenzeichen der Daiwa Co. Ltd.) mit einem Schaltbild 26a, das auf einer Metallplatte 24, die aus Aluminium von 2mm Dicke gefertigt ist, als ein Kupferschaltkreis von 35μm durch eine Wärme abführende Isolierschicht 25 von 80μm ausgebildet ist. Auf der Metallplatte sind vier Zwischenlagen-Isolierschichten 27a, 27b, 27c, 27d je 60μm dick und vier Schaltbild 26b, 26c, 26d, 26e aus Kupfer von 35μm Dicke entsprechend abwechselnd übereinander geschichtet. Entsprechend sind die Schaltbilder 26a bis 26e in Form von leitfähigen Schichten in fünf Schichten ausgebildet, und die Schaltbilder 26a bis 26e sind miteinander mittels Zwischenlagenleistungsschaltkreis-Metallstäben (Puffer) 28a und entsprechend Zwischenlagensteuerschaltkreis-Metallstäben 28b verbunden.
Um die Packungsdichte der Elemente, die auf dem Schaltbild 26e auf der oberen Schicht montiert sind, zu erhöhen und dabei die äußeren Abmaße des Metallträgermaterials 22 klein zu halten, wird bevorzugt kein anderes Schaltbild als das Kontrollschaltbild zur Kontrolle des Metallträgersubstrats 22 nach der Montage der Elemente auf dem obersten oder äußersten Schaltbild 26e ausgebildet. Entsprechend ist es derart ausgebildet, das eine Mehrzahl der Schaltungen zwischen den Elementen, die auf dem Metallträgermaterial 22 montiert sind, von vier Schichten der Schaltbilder 26a bis 26d mit Ausnahme des Schaltbildes 26e auf der obersten Schicht übernommen werden.
In dem Metallträgermaterial 22 ist die oberste Isolierschicht 27d aus einem Material gebildet, dessen Elastizitätsmodul kleiner als das der Isolierschichten 27a bis 27c ist. Die Isolierschicht 27d mit einem kleinen Elastizitätsmodul dient dazu, die Beanspruchung, die an den gelöteten Bereichen in Form von Hartlötbereichen von Elementen in der Betriebsumgebung eines Kraftfahrzeugs erzeugt wird, zum Beispiel auf Grund einer Temperaturschwankung zwischen –40°C und 125°C, zu reduzieren und dabei die Zuverlässigkeit der Bondierung oder der Verbindung der gelöteten Bereiche der Elemente zu erhöhen.
Außerdem sind in dem Metallträgermaterial 22 weder Leistungsschaltkreis-Metallstabteile noch Steuerschaltkreis-Metallstabteile in der Wärme abführenden Isolierschicht 25 auf der Metallplatte 24 angeordnet, so dass die Wärme abführende Isolierschicht 25 selbst Wärme abführen muss. Daher ist die Wärme abführende Isolierschicht 25 aus einem Material gefertigt, dass eine höhere Wärmeleitfähigkeit hat als die Isolierschichten 27a bis 27d.
Auf dem Metallträgermaterial 22 sind ein Leistungshauptteil 20a an der Abtriebsseite des Elektromotors 1 und ein Steuerhauptteil 20b an dessen gegenüberliegender Seite montiert, wie in 3 gezeigt.
Der Leistungshauptteil 20a besteht aus Starkstromelementen wie Halbleiterschaltelementen (z.B. FET) Q1 bis Q6, die einen dreiphasigen Brückenschaltkreis zur Schaltung des Motorstroms des Elektromotors 1 bilden, Kondensatoren 30, die Welligkeiten des Motorstroms auffangen, Nebenschlusswiderstände 31, die den Strom des Elektromotors 31 erfassen, und so weiter. Diese Starkstromelemente sind auf dem Schaltbild 26e mittels Löten befestigt.
Eine wärmeleitfähige Schicht 29 von hoher Leitfähigkeit und ausgezeichneter Biegsamkeit ist zwischen der oberen Oberfläche jedes Kondensators 30 und der inneren Wandfläche der Abdeckung 23 befestigt.
Zwischen den angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e, die gegenüber Wärme abführenden Platten (Wärmeverteiler) hs der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 angeordnet sind, sind mehrere Leistungsschaltkreis-Metallstabteile in parallelen Reihen in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials 22 ausgebildet.
Da die Zwischenlagen-Isolierschichten 27a, 27b, 27c, 27d durch thermisches Pressen einer Kunstharz-beschichteten Kupferfolie (RCC) gebildet sind, ist das Leistungsschaltkreis-Metallstabteil zwischen den angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e durch mehrere getrennte Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a gebildet. Die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a haben jeder einen kreisförmigen Querschnitt, so dass das Fließvermögen eines Kunstharzes der Kunstzharz-beschichteten Kupferfolie erhöht werden kann und somit innere Fehlstellen oder Risse des Metallträgermaterials 22 reduziert werden können.
In dieser Ausführungsform sind die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a jeder in einer Pufferstruktur mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet, aber eine Durchgangsöffnungsstruktur, die eine ringförmige Querschnittsausbildung aufweist, kann stattdessen angewendet werden. Außerdem kann ein Kunstharz mit hoher Wärmeleitfähigkeit in den inneren Hohlraum einer Durchgangsöffnung gefüllt werden.
Das Steuerhauptteil 20b besteht aus Schwachstromelementen wie einem Mikrocomputer 32, einem Antriebsschaltkreis (nicht dargestellt), einem Peripherieschaltkreiselement einschließlich eines Motorstromerfassungs-Schaltkreises (nicht dargestellt) und so weiter. Diese Schwachstromelemente sind auf dem Schaltbild 26e durch Löten befestigt.
Der Mikrocomputer 32 berechnet ein unterstützendes Drehmoment basierend auf dem Motorstrom, der in den Motor 1 durch ein Ende jedes Nebenschlusswiderstandes 31 fließt und von dem Motorstrom-Erfassungsschaltkreis (nicht dargestellt) erfasst wird, und einem Lenkdrehmomentsignal von einem Drehmomentsensor (nicht dargestellt), und berechnet einen dem unterstützenden Drehmoment entsprechenden Strom durch Rückführung des Motorstroms und der Umlauflage des Rotors 4, die durch den Umlauflagesensor 6 erfasst wird. Der Mikrocomputer 32 gibt Antriebssignale aus zur Steuerung der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 des Brückeschaltkreises.
Außerdem umfasst der Mikrocomputer 32, obwohl nicht dargestellt, eine gut bekannte Selbstdiagnosefunktion zusätzlich zu einem A/D-Wandler, einem Pulsbreiten-Modulator-Zeitschaltkreis usw. und führt jederzeit eine Selbstdiagnose durch, um festzustellen, ob das System normal arbeitet, so dass der Motorstrom bei Auftreten einer Unregelmäßigkeit unterbrochen werden kann.
Das Leistungshauptteil 20a und das Steuerhauptteil 20b sind auf dem einzigen Metallträgermaterial 22 angeordnet und sind durch die Schaltbilder 26a bis 26e, die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a und die Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b elektrisch miteinander verbunden. Dementsprechend findet die Signalübertragung zwischen dem Leistungshauptteil 20a und dem Steuerhauptteil 20b durch die Schaltbilder 26a bis 26e, die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a und die Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b, die in dem Metallträgermaterial 22 ausgebildet sind, statt.
In dem Leistungshauptteil 20a einschließlich der Starkstromelemente wie der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6, der Kondensatoren 30, der Nebenschlusswiderstände 31 und so weiter, ist es für die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a notwendig, die Wärme und einen hohen Strom in die Nähe der Starkstromelemente zu führen, so dass es wünschenswert ist, dass jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a eine Durchschnittfläche so groß wie möglich hat.
Demgegenüber kann in dem Steuerhauptteil 20b die Beanspruchung, die in den gelöteten Bereichen der Elemente auf Grund einer Temperaturschwankung erzeugt wird, reduziert werden, so dass es wünschenswert ist, dass jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b eine Durchschnittsfläche so klein wie möglich hat. Daher ist die Durchschnittsfläche jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a größer ausgebildet als die Durchschnittsfläche jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b. Jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a hat bevorzugt im Durchschnitt eine kreisförmige Gestalt mit einem Durchmesser von 0,7mm oder mehr, und jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b hat bevorzugt im Durchschnitt eine kreisförmige Gestalt mit einem Durchmesser von 0,4mm oder weniger.
Wie in 4 gezeigt, sind in dem Metallträgermaterial 22 Auflagenbereiche 26ep auf dem Schaltbild 26e in der oberen Schicht ausgebildet, und eine untere Oberfläche jedes Auflagenbereiches 26ep und eine obere Oberfläche des zweitobersten Schaltbildes 26d sind miteinander durch einen entsprechenden Steuerschaltkreis-Metallstab 28b miteinander verbunden. Ein konvexer Abschnitt 26f ist auf jeder oberen Oberfläche jedes Auflagenbereiches 26ep ausgebildet, und ein Kondensator C ist auf angrenzenden konvexen Abschnitten montiert und an seinen gegenüberliegenden Enden mit den Auflagenbereichen 26ep durch Löten verbunden. Zu dem Zeitpunkt wird der Kondensator C angelötet, während er von den zugeordneten Auflagenbereichen 26ep durch die konvexen Abschnitte 26f angehoben wird, so dass die Lötschichten derart ausgebildet sind, dass sie dick sind mit Ausnahme der Bereiche, die den konvexen Abschnitten 26f entsprechen.
Dementsprechend werden Beanspruchungen reduziert, die in den gelöteten Bereichen der Elemente (z.B. des Kondensators C) auf Grund einer Temperaturschwankung in der Betriebsumgebung des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, so dass die Zuverlässigkeit der Bondierung oder Verbindung der gelöteten Bereiche verbessert werden kann. Hier ist zu beachten, dass die Elemente, auf die oben Bezug genommen wurde, solche vom bleifreien Typ wie zum Beispiel Widerstände usw. sein können, anders als der Kondensator C.
Außerdem sind Drahtbond-Auflagebereiche 26eb, an die Drähte W aus Aluminium und mit einem Durchmesser von 300μm drahtgebondet sind, in dem Schaltbild 26e auf der oberen Schicht des Metallträgermaterials 22 ausgebildet. Die Drahtbond-Auflagebereiche 26eb haben je eine untere Oberfläche, die mit einer oberen Oberfläche des zweitobersten Schaltbildes 26d durch einen Draht-Metallstab 28c verbunden sind. Außerdem sind zwischen den angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26d Draht-Metallstäbe 28c in einer Reihe in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials 22 ausgebildet, aber ein Draht-Metallstab 28c sollte mindestens zwischen der unteren Oberfläche jedes Drahtbond-Auflagebereiches 26eb und der oberen Oberfläche des zweitobersten Schaltbildes 26d angeordnet sein.
Das Bonden oder die Verbindung jedes Drahtes W und jedes entsprechenden Drahtbond-Auflagebereiches 26eb wird vorgenommen in einem Bereich ausschließlich eines Abschnitts, der sich über den entsprechenden Draht-Metallstab 28c und die Zwischenlage-Isolierschicht 27d in der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereiches 26eb erstreckt. Das heißt, jeder Draht W ist an einen entsprechenden Drahtbond-Auflagebereich 26eb gebonded in einem Bereich, in dem die Zwischenlage-Isolierschicht 27d auf der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb ausgebildet ist.
Alternativ, wie in 5 gezeigt, ist jeder Draht W an einen entsprechenden Drahtbond-Auflagebereich 26eb gebonded in einem Bereich, in ein entsprechender Draht-Metallstab 28c auf der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereiches 26eb ausgebildet ist.
Wenn jeder Draht W an einen entsprechenden Drahtbond-Auflagebereich 26eb gebondet ist, wobei ihre Verbindungsabschnitte oder Anschlüsse sich über die Begrenzung des entsprechenden Draht-Metallstabes 28c und der Zwischenlage-Isolierschicht 27d in der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb erstrecken, variiert die Ausbreitung der Ultraschallwellen, die für das Drahtbonden an den Anschlüssen benutzt wird, zwischen einem Bereich entsprechend dem Draht-Metallstab 28c und einem Bereich entsprechend der Zwischenlage-Isolierschicht 27d, woraus eine reduzierte Bond- oder Verbindungsfestigkeit resultiert.
Außerdem kann ein Draht-Metallstab 28c, der von einem Drahtbond-Auflagebereich nach unten ausgebildet ist, eine Querschnittsfläche haben, die gleich der jedes der Leistungschaltkreis-Metallstäbe 28a ist.
Wie in 3 gezeigt, hat das Metallträgermaterial 22 Öffnungen 22c an sechs Stellen an seinem Umfangsbereich dort hindurch ausgebildet, und das Metallträgermaterial 22 ist fest an dem Kühlkörper 21 mittels Schrauben 70, die in diese Öffnungen geschraubt werden, gesichert. Um jede Öffnung 22c herum sind in kreisförmiger Weise zwölf befestigte Metallstäbe 28d angeordnet, wie in 6 gezeigt, die zwischen angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e in individuellen Reihen in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials 22 angeordnet sind. Außerdem sind die festen Metallstäbe 28d unter einer Lageroberfläche des Kopfes jeder Schraube 70 angeordnet, so dass eine Kraft, die durch die Befestigung der Schraube 70 erzeugt wird, auf die festen Metallstäbe 28d ausgeübt wird.
In dem Fall, in dem das Metallträgermaterial 22 an dem Kühlkörper 21 mittels Schrauben 70 befestigt ist durch die Isolierschicht. 27d und die anderen Zwischenlage-Isolierschichten 27a bis 27c, die ein kleines Elastizitätsmodul aufweisen, sind die Schrauben 70 leicht zu lösen, aber bei Befestigung des Metallträgermaterials 22 an dem Kühlkörper 21 mit diesen Schrauben durch die festen Metallstäbe 28d wird es schwer, die Schrauben 70 zu lösen, so dass das Metallträgermaterial 22 in engem Kontakt mit dem Kühlkörper 21 sein kann.
Hier ist zu beachten, dass die Anzahlt der festen Metallstäbe natürlich nicht auf zwölf beschränkt ist, sondern jeden anderen für die Wärmeleitung passenden Wert haben kann. Auch kann jede der festen Metallstäbe 28d eine zylindrische Durchgangsöffnung sein, gleich der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a.
Obwohl die Metallplatte 24 in dieser Ausführungsform aus Aluminium ist, kann ein AlSiC-Material verwendet werden, in dem Siliziumkarbidpartikel in einem Aluminiummaterial verteilt sind. Das AlSiC-Material ist teuerer als Aluminium, aber es hat eine höhere Steifigkeit als jenes, so dass die Dicke der Metallplatte 24 dünner als die einer Aluminiumplatte ausgebildet sein kann, aber es wird bevorzugt eine Dicke in einem Bereich im Wesentlichen zwischen 1,4mm und 1,6mm ausgewählt. Außerdem hat das AlSiC-Material einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Aluminium, und somit kann die Zuverlässigkeit der Lötbondierung oder – anschlüsse der Elemente, die auf dem Metallträgermaterial 22 durch Löten befestigt sind, erhöht werden. In dem Fall, wo das AlSiC-Material für die Metallplatte 24 verwendet wird, wird es bevorzugt, dass für den Kühlkörper 21 ein AlSiC-Material verwendet wird, das einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat.
In einem Rahmen 40 sind leitende Platten 41, 42 von einem isolierenden Kunstharz umspritzt, wobei die leitenden Platten 41 an Abschnitten frei von isolierendem Kunstharz sind, um elektrisch angeschlossen zu werden, wie in 3 gezeigt. Motoranschlüsse Mm, die entsprechend als eines Ende der leitenden Platten 41 ausgebildet sind, ragen aus entsprechenden Öffnungen 21a hervor, die als offene Abschnitte in dem Kühlkörper 21 ausgebildet sind, um in den Elektromotor 1 zur elektrischen Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen 10 eingeführt zu werden. Die leitenden Platten 41 haben Auflagebereiche 41a, die entsprechend an deren anderen Enden ausgebildet sind, die derart frei von isolierendem Kunstharz sind zum Anschluss an den Brückenschaltkreis des Leistungshauptteils 20a des Metallträgermaterials 22 über Drähte, die daran mittels Drahtbonden gebondet sind.
Die leitenden Platten 42 haben Auflagebereiche 42a in Form von Stromversorgungsanschlüssen, die entsprechend an deren einen Enden ausgebildet sind, und die in einer Weise frei von Kunstharz sind, und die Auflagebereiche 42a sind mit dem Leistungshauptteil 20a durch Drähte verbunden, die daran mittels Drahtbonden gebondet sind.
Außerdem ist der Sensoranschluss 43 einstückig mit dem Rahmen 40 ausgebildet und in einem Anschluss (nicht dargestellt) des Umlauflagesensors 6 befestigt. In dem Sensoranschluss 43 ist ein Sensoranschluss Sm zum Senden eines Signals von dem Umlauflagesensor 6 zu dem Mikrocomputer 32 in das isolierende Kunstharz eingespritzt.
Der Sensoranschluss Sm hat ein Ende, das frei von dem isolierenden Kunstharz ist, um einen Auflagebereich Smp auszubilden, und der freigelegte Auflagebereich Smp ist mit dem Steuerhauptteil 20b durch einen Draht verbunden, der daran mittels Drahtbonden gebondet ist.
Der Anschluss 44 besteht aus einem Netzanschluss 45a, der elektrisch mit einer Batterie (nicht dargerstellt) des Fahrzeugs verbunden ist, einem Signalanschluss 45b, durch den Signale eingehen von der und ausgehen zur Fahrzeugseite durch eine externe Verdrahtung, und einem Drehmomentsensoranschluss 46, in den ein Signal eines Drehmomentsensors (nicht dargestellt) eingeht. Der Netzanschluss 45a und er Signalanschluss 45b sind miteinander verbunden um einen Fahrzeuganschluss 45 auszubilden, und der Fahrzeuganschluss 45 und der Drehmomentsensoranschluss 46 sind nebeneinander angeordnet.
Außerdem besteht der Anschluss 44 aus einem Anschlussgehäuse 47 und einem Anschlussrahmen 48, der in dem Anschlussgehäuse 47 aufgenommen ist, und ist fest an dem Kühlkörper 21 an einer Seite gegenüber dem Metallträgermaterial 22 gesichert. Außerdem ist der Anschluss 44 an einer Seite des Metallträgermaterials 22 gegenüber dem Kühlkörper 21 angeordnet, und auch in der Nähe eines hinteren Endes des Elektromotors 1, das an einer Seite gegenüber der Abtriebsseite des Elektromotors 1 liegt, angeordnet.
In dem Anschlussgehäuse 47 sind ein Gehäuse des Netzanschlusses 45a, ein Gehäuse des Signalanschlusses 45b und ein Gehäuse des Drehmomentsensoranschlusses 46 von dem Kunstharz umspritzt.
In dem Anschlussrahmen 48 sind eine leitende Platte 49, die einen Plusanschluss 49a des Netzanschlusses 45a aufweist, der an deren einem Ende ausgebildet ist, eine leitende Platte 50, die einen Minusanschluss 50a des Netzanschlusses 45a aufweist, der an deren einem Ende ausgebildet ist, mehrere leitende Platten 51, die andere Schaltbilder ausbilden, ein Verbindungsanschluss 52 mit einem Anschluss 52a des Signalanschlusses 45b, der an dessen einem Ende ausgebildet ist, und ein Verbindungsanschluss 53 mit einem Anschluss 53a des Drehmomentsensoranschlusses 46, der an dessen einem Ende ausgebildet ist, alle von einem Kunstharz umspritzt.
Auch in dem Anschlussrahmen 48 sind der Plusanschluss 49a und der Minusanschluss 50a des Netzanschlusses 45a, der Anschluss 52a des Signalanschlusses 52, der Anschluss 53a des Drehmomentsensoranschlusses 53, die Abschnitte der leitenden Platten 49, 50, 51, die elektrisch verbunden werden sollen, die Auflagebereiche 52b, 53b des Metallträgermaterials 22, die mit dem Steuerhauptteil 20b über Drähte verbunden sind, die daran mittels Drahtbonden gebondet sind, und so weiter, frei von dem isolierenden Kunstharz. Daher sind der Fahrzeuganschluss 45 und der Drehmomentsensoranschluss 46 einstückig mit dem Anschlussgehäuse 47 und entsprechend dem Anschlussrahmen 48 ausgebildet.
Auf dem Anschlussrahmen 48 sind Spulen 54, 55 und Kondensatoren 56 montiert, die dazu dienen, die elektromagnetischen Störungen, die bei der Schaltoperation der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 des Leistungshauptteils 20a entstehen, an dem Austreten nach draußen zu hindern, und sie sind entsprechend mit den leitenden Platten 49, 50, 51 des Anschlussrahmens 48 verbunden.
Außerdem ist der Anschlussrahmen 48 mit Spulenaufnahmebereichen 48a, 48b ausgebildet, in denen die Spulen 54, 55 aufgenommen und gehalten sind durch das Einführen dorthinein in rechtwinkliger Richtung in Bezug auf die Anschlüsse 49a, 50a, 52a des Fahrzeuganschlusses 45 und des Anschlusses 53a des Drehmomentsensoranschlusses 46.
7 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Bereiche des Anschlussrahmens 48, in dem der Spulenaufnahmebereich 48b an seinem Boden mit einer vorsprungartigen Raste 48c und einer Führung 48d zum Eingriff in die Spule 55 ausgebildet ist. Die Spule 55 ist aufgebaut durch Wickeln eines Leiters um einen Kern 55a herum, der einen T-förmigen Querschnitt hat, wenn er entlang dessen axialer Richtung geschnitten wird. In dem Kern 55a wird ein Abschnitt 55b der Spule 55 mit großem Durchmesser durch die Führung 48d geführt, so dass, wenn er bis zum Boden des Spulenaufnahmebereichs 48b eingeführt wird, die Raste 48c in Form eines Eingriffsabschnitts elastisch in den Abschnitt 55b mit dem großen Durchmesser greift und dabei die Spule 55 an dem Anschlussrahmen 48 befestigt.
Die Anschlüsse 54a, 55c der Spule 54, 55 ragen durch Durchgangsöffnungen 48e, die in den Böden der Spulenaufnahmebereiche 48a, 48b ausgebildet sind, um von dem Anschlussrahmen 48 abzustehen, damit sie geschweißt und mit den leitenden Platten 49, 50, 51, die frei von dem isolierenden Kunstharz sind, verbunden werden.
8 ist eine Schnittdarstellung wesentlicher Bereiche des Anschlussrahmens 48, in dem der Anschlussrahmen 48 mit Kondensatoraufnahmebereichen 48f ausgebildet ist, die die Kondensatoren 56 entsprechend aufnehmen. In den Kondensatoraufnahmebereichen 48f sind die Kondensatoren 56 in einer Linie oder Reihe angeordnet und aufgenommen, wie in 3 gezeigt. Die leitenden Platten 49, 50, 51 sind teilweise freigelegt von dem isolierenden Kunstharz an einem Ende der Kondensatoraufnahmebereiche 48f, und die so freigelegten leitenden Platten 49, 50, 51 sind mit entsprechenden Anschlüssen der Kondensatoren 56 durch WIG-Schweißen verbunden. Die geschweißten Bereiche, die in einer geraden Linie angeordnet sind, sind kontinuierlich durch WIG-Schweißen verbunden.
Das Anschlussgehäuse 47 ist mit Führungsbereichen 47a ausgebildet, die dazu dienen, gegenüberliegende Seitenabschnitte 48g des Anschlussrahmens 48 zu führen, wenn der Anschlussrahmen 48 in das Anschlussgehäuse 47 eingeführt wird. In einem Zustand, in dem der Anschlussrahmen 48 vollständig in das Anschlussgehäuse 47 eingeführt ist, werden die Seitenabschnitte 48g des Anschlussrahmens 48 in den Führungsbereichen 47a befestigt, und die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a des Anschlusses 44 und das Gehäuse des Anschlusses 44 werden in einer passenden Art angeordnet.
Außerdem wird in den Anschluss 44 ein Klebeharz zwischen einen Anschlusseinführabschnitt, der an dem Anschlussgehäuse 47 ausgebildet ist und in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a eingeführt werden, und einen Anschlussvorsprungsabschnitt, der an dem Anschlussrahmen 48 ausgebildet ist und in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a hineinragen, eingefüllt.
Insbesondere, wie in 8 gezeigt, hat der Anschlussrahmen 48 einen konkaven Bereich 48h, der in dessen Abschnitt ausgebildet ist, in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a hineinragen, und das Anschlussgehäuse 47 einen konvexen Bereich 47b, der an dessen Eingangsabschnitt, in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a eingeführt werden. Das Klebeharz in Form eines Silikonbindemittels wird in einen Spalt zwischen dem konkaven Bereich 48h und dem konvexen Bereich 47b eingefüllt, wobei das Anschlussgehäuse 47 vollständig in den Anschlussrahmen 48 eingeführt ist, wobei die Luftdichtheit zwischen den Anschlüssen 49a, 50a, 52a, 53a und dem Anschlussgehäuse 47 gewährleistet ist.
Der Kühlkörper 21 har einen konkaven Bereich 21c, der in einem Bereich ausgebildet ist, auf dem der Anschlussrahmen 48 montiert ist, wobei der konkave Bereich 21c und die Kondensatoren 56 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Das Silikonbindemittel 66 wird in einen Spalt zwischen dem konkaven Bereich 21c des Kühlkörpers 21 und den Kondensatoren 56 gefüllt, wodurch die Kondensatoren 56 an dem Kühlkörper 21 befestigt werden.
Hierbei ist zu beachten, dass der Anschluss 44, der Kühlkörper 21 und die Abdeckung 23, die in 8 gezeigt sind, umgekehrt gehalten werden, wenn das Silikonbindemittel 66 in den Spalt eingefüllt wird, der zwischen dem konkaven Bereich 48h und dem konvexen Bereich 47b ausgebildet ist, oder wenn das Silikonbindemittel 66 in den Spalt zwischen dem konkaven Bereich 21c und den Kondensatoren 56 eingefüllt wird.
Nun wird Bezug genommen auf ein Verfahren zum Zusammenbau der elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß dem obigen Aufbau.
Zunächst wird der Elektromotor 1 folgendermaßen zusammengebaut. Der Permanentmagnet 3 wird magnetisiert zu acht Polen durch einen Magnetiseur, nachdem er an der Abtriebswelle 2 festgeklebt wurde, und ein innerer Laufring des Lagers 60 ist auf die Abtriebswelle 2 auf gepresst um den Rotor 4 auszubilden.
Danach werden die Ankerwicklungen 9 der Phasen U, V und W entsprechend herumgewickelt um die zwölf ausgeprägten Pole 7 des Stators 5 durch die Isolatoren 8 an Stellen, die in einem elektrischen Winkel von 120 Grad voneinander versetzt angeordnet sind, so dass vier Wicklungen für jede der U, V und W Phasen gebildet werden und somit im Ganzen 12 Wicklungen bereitgestellt werden. Die entsprechenden U-Phasenwicklungsabschnitte sind an ihren Wicklungsanfangs-Enden und ihren Wicklungsend-Enden miteinander verbunden, um eine ganze U-Phasen Ankerwicklung zu bilden, und die V-Phasen und die W-Phasen Ankerwicklungen sind auch in derselben Weise ausgebildet. Nach der Ausbildung der Ankerwicklungen der U, V und W-Phasen werden deren Wicklungsend-Enden gegenseitig miteinander verbunden, um einen neutralen Punkt bereitzustellen, wobei die Wicklungsanfangs-Enden der Ankerwicklungen der U, V und W-Phasen entsprechend mit den Wicklungsanschlüssen 10 verbunden werden. Danach wird der Stator 5 mit den so gebildeten Wicklungen in das Gehäuse 12 eingesetzt und an diesem befestigt.
Nacheinander, nachdem ein äußerer Laufring des Lagers 61 an dem Gehäuse 12 befestigt ist, wird der Stator 6b des Umlauflagesensors 6 an dem Gehäuse 12 befestigt. Dann wird die Abtriebswelle 2 des Rotors in einen inneren Laufring des Lagers 61 eingeführt. Nachdem ein Abstandshalter 62 auf die Abtriebswelle 2 aufgepresst wurde, wird die Abtriebswelle 2 an dem inneren Laufring des Lagers 61 befestigt. Außerdem werden der Rotor 6a des Umlauflagesensors 6 und die Kupplung 16 auf die Abtriebswelle aufgepresst, und eine Endabdeckung 64 mit einem daran befestigten Gummiring 63 wird in das Gehäuse von der hinteren Endseite des Elektromotors 1 eingeführt und an dem Gehäuse 12 mittels Schrauben 65 befestigt.
Als nächstes wird Bezug genommen auf ein Verfahren zum Zusammenbau der Steuereinheit 20.
Zuerst werden alle Komponenten wie die Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6, die Kondensatoren 30, die Nebenschlusswiderstände 31 usw., die den Leistungshauptteil 20a bilden und Komponenten wie der Mikrocomputer 32, seine Peripherieschaltkreiselemente usw., die den Steuerhauptteil bilden auf dem Metallträgermaterial 22 montiert, wobei die einzelnen Elektroden mit einer Lötpaste bedeckt werden, und die Lötpaste wird geschmolzen durch Verwendung einer Rückflussvorrichtung, so dass die oben genannten entsprechenden Komponenten an die Elektroden des Metallträgermaterials 22 gelötet werden.
Außerdem werden die Kondensatoren 56 in den Kondensatoraufnahmebereichen 48f des Anschlussrahmens 48 aufgenommen, und die Anschlüsse der Kondensatoren 56 werden durch WIG-Schweißen mit den leitenden Platten 49, 50, 51, die frei von dem isolierenden Kunstharz sind, verbunden.
Dann werden die Spulen 54, 55 in entsprechende Spulenaufnahmebereiche 48a, 48b eingeführt. Beim Einführen der Spulen 54, 55 ragen die Anschlüsse 54a, 55c durch die Öffnungen 48e, die in dem Boden der Spulenaufnahmebereiche 48a, 48b ausgebildet sind, hindurch in eine gegenüberliegende Oberfläche des Anschlussrahmens 48 hinein, so dass die Anschlüsse 54a, 55c mit den leitenden Platten 49, 50, 51, die frei von dem isolierenden Kunstharz sind, durch WIG-Schweißen verbunden sind.
Beim Einführen der Spule 55 wird der äußere Durchmesser des Abschnitts 55b mit dem großen Durchmesser von der Führung 48d geführt, und die Raste 48c verhindert das Austreten des Abschnitts 55b mit dem großen Durchmesser aus dem Anschlussrahmen 48 in einem Zustand, in dem die Spule 55 bis in den Boden des Spulenaufnahmebereichs 48b eingeführt worden ist, wobei die Spule 55 fest an dem Anschlussrahmen 48 angeordnet und geschweißt ist.
Danach wird der Anschlussrahmen 48 mit den Spule 54, 55 und den damit verbundenen Kondensatoren 56 fest an der Außenseite des Kühlkörpers 21 mittels Schrauben 67 angeordnet. Die gegenüberliegenden Seiten der Auflagebereiche 52b, 53b des Anschlussrahmens 48 sind an dem Kühlkörper 21 mittels Schrauben 67 befestigt, so dass die Verbindung zwischen dem Anschlussrahmen 48 und dem Kühlkörper 21 durch Drahtbonden in dem folgenden Schritt gewährleistet werden kann.
Der konkave Bereich 21c des Kühlkörpers 21 ist gegenüber den Kondensatoren 56, die mit dem Anschlussrahmen 48 verbunden sind, angeordnet, und das Silikonbindemittel 66 wird in eine Rille 21d und den konkaven Bereich 21c des Kühlkörpers 21 und den konkaven Bereich 48h des Anschlussrahmens 48 eingefüllt.
Danach werden die Führungsbereiche 47a des Anschlussgehäuses 47 in die Seitenbereiche 48g des Anschlussrahmens 48 eingeführt, wodurch das Anschlussgehäuse 47 in den Anschlussrahmen 48 eingepasst wird, während es von den Führungsbereichen 47a geführt wird, und an dem Kühlkörper 21 mittels Schrauben 68 befestigt wird.
Unter diesen Bedingungen werden die Führungsbereiche 47a und die Seitenbereiche aneinander befestigt, so dass die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a und das Anschlussgehäuse 47 in relativ zueinander angeordnet werden können.
Außerdem wird das Silikonbindemittel 66 in den Spalt eingefüllt, der zwischen dem konkaven Bereich 48h des Anschlussrahmens 48 und dem konvexen Bereich des Anschlussgehäuses 47 ausgebildet ist, wobei die Luftdichtheit zwischen den Anschlüssen 49a, 50a, 52a, 53a und dem Anschlussgehäuse 47 gewährleistet werden kann.
Außerdem wird das Silikonbindemittel 66 in den Spalt zwischen dem konkaven Bereich 21c des Kühlkörpers 21 und den Kondensatoren 56 eingefüllt, wodurch die Kondensatoren 56 an den Kühlkörper 21 geklebt und daran befestigt werden.
Dann wird der Rahmen 40 derart in dem Kühlkörper 21 befestigt, dass die Motoranschlüsse Mm und der Sensoranschluss 43 aus der Öffnung 21a des Kühlkörpers 21 nach außen hervorstehen, und der Rahmen 40 fest an der Innenseite des Kühlkörpers 21 mittels Schrauben 69 gesichert ist. Gleichzeitig wird der Rahmen 40 an dem Kühlkörper 21 durch drei Schrauben 69 befestigt, die an gegenüberliegenden Seiten der Auflagebereiche 41a, Smp und an gegenüberliegenden Seiten des Auflagebereichs 42a.
Hiernach wird das Metallträgermaterial 22 mit den darauf montierten Elementen an dem Kühlkörper 21 durch Schrauben 70 befestigt. Insbesondere werden die Schrauben 70 in Öffnungen 22c eingeführt, die in dem Metallträgermaterial 22 an insgesamt sechs Stellen einschließlich der vier Ecken und zweier Stellen, die den Leistungshauptteil 20a umgeben, ausgebildet sind und dabei das Metallträgermaterial 22 an dem Kühlkörper 21 befestigen.
Danach werden die Auflagebereiche 41a, Smp, 42a des Rahmens 40, die Auflagebereiche 52b, 53b des Anschlussrahmens 48 und die Drahtbond-Auflagebereiche 26eb des Metallträgermaterials 22 mittels Drahtbonden elektrisch miteinander verbunden durch Aluminiumdrähte W mit einem Durchmesser von 300μm. Dann wird die Abdeckung 23 mit einer vorher darauf aufgetragenen und ausgehärteten Unterlagendichtung 71 an einem Öffnungsbereich des Kühlkörpers 21 angeordnet und mittels Schrauben 72 an dem Kühlkörper 21 befestigt.
Danach werden der Elektromotor 1 und die Steuereinheit 20, die separat in der oben beschriebenen Weise zusammengebaut wurden, miteinander verbunden. Eine Unterlagendichtung 73 wird zuvor auf eine Außenseite des Kühlkörpers 21 der Steuereinheit 20 aufgetragen und ausgehärtet, und die Steuereinheit 20 wird mittels Schrauben 74 an der Halterung 12a des Elektromotors 1 befestigt. Gleichzeitig werden die Kontaktflächen des Elektromotors 1 und der Steuereinheit 20 von der Unterlagendichtung 73 abgedichtet Dann werden die Wicklungsanschlüsse 10 des Elektromotors 1 und die Motoranschlüsse Mm der Steuereinheit 20 aneinander mit Schrauben 75 befestigt, wobei sie miteinander elektrisch verbunden werden.
Zuletzt wird ein Anschluss (nicht dargestellt) des Umlauflagesensors 6 des Elektromotors 1 an dem Sensoranschluss 43 der Steuereinheit 20 befestigt um dazwischen eine elektrische Verbindung bereitzustellen, und die Anordnung der elektrischen Servolenkvorrichtung ist vollständig.
Wie im Vorangegangenen beschrieben, sind entsprechend der elektrischen Servolenkvorrichtung dieser ersten Ausführungsform der Leistungshauptteil 20a und der Steuerhauptteil 20b auf dem Metallträgermaterial 22 ausgebildet, und der Leistungshauptteil 20a und der Steuerhauptteil 20b sind elektrisch miteinander durch Schaltbilder 26a bis 26e auf dem Metallträgermaterial 22 und die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a und die Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b verbunden. Im Ergebnis sind keine externen Verbindungselemente, die den Leistungshauptteil 20a und den Steuerhauptteil 20b miteinander verbinden, erforderlich, somit kann die Vorrichtung bezüglich der Größe und der Kosten reduziert werden und die Zuverlässigkeit der Bondierung oder Verbindung zwischen dem Leistungshauptteil 20a und dem Steuerhauptteil 20b kann erhöht werden.
Außerdem ist der Leistungsschaltkreis aufgebaut durch die elektrische Verbindung des Leistungshauptteils 20a und der vielschichtigen Schaltbilder 26a, 26b, 26c, 26d, 26e miteinander, wodurch die Länge eines elektrischen Pfades, durch den der Strom fließt, verkürzt wird, wodurch eine Reduzierung des Energieverlustes und eine Unterdrückung der elektromagnetischen Störungen ermöglicht wird.
Außerdem sind zwischen angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e in Bereichen, wo zumindest Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 auf dem Metallträgermaterial 22 montiert sind, insbesondere in Bereichen gegenüber den Wärmeabgabeplatten (Wärmeverteiler) hs der Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a in einer Linie in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials 22 ausgebildet. Im Ergebnis wird die Wärme, die durch die Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 erzeugt wird, zu der Metallplatte 24 in geradliniger weise geleitet, so dass die Wärmeabgabe des Metallträgermaterials 22 erhöht werden kann.
Außerdem ist ein Leistungsschaltkreis-Metallstabteil zwischen den angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e in mehrere Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a mit einem kreisförmigen Querschnitt aufgeteilt. Im Ergebnis, wenn eine kunstharzbeschichtete Kupferfolie (RCC) thermisch gepresst wird, um die Zwischenlagen-Isolierschichten 27a, 27b, 27c, 27d auszubilden, wird das Fließvermögen des Kunstharzes der Kunstharzbeschichteten Kupferfolie erhöht, so dass Defekte wie zum Beispiel Risse im Inneren des Metallträgermaterials 22 reduziert werden können, womit eine Erhöhung der Qualität des Metallträgermaterials 22 ermöglicht wird.
Des Weiteren ist die Querschnittsfläche jedes der Metallstäbe 28a für den Leistungsschaltkreis, in dem Starkstromelemente wie Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q6 usw. montiert sind, größer ausgebildet als die Querschnittsfläche jedes der Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b für Schwachstrom. Dementsprechend kann die Wärme und der hohe Strom des Leistungshauptteils 20a durch die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a geführt werden, und die Beanspruchung, die in den gelöteten Bereichen der Schwachstromelemente des Steuerhauptteils 20a durch eine Temperaturschwankung darin erzeugt wird, kann reduziert werden, wodurch die Erhöhung der Leistungsfähigkeit, die Hitzbeständigkeit und die Lebensdauer ermöglicht wird.
Außerdem hat jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a eine kreisförmige Form mit einem Durchmesser von 0,7mm oder mehr im Querschnitt, und jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe 28b hat eine kreisförmige Form mit einem Durchmesser von 0,4mm oder weniger im Querschnitt. Im Ergebnis kann die Wärme und der hohe Strom des Leistungshauptteils 20a durch die Leistungsschaltkreis-Metallstäbe 28a geführt werden, und die Beanspruchung, die in den gelöteten Bereichen der Elemente des Steuerhauptteils 20a durch eine Temperaturschwankung darin erzeugt wird, kann reduziert werden, wodurch die Erhöhung der Leistungsfähigkeit, die Hitzebeständigkeit und die Lebensdauer ermöglicht wird.
Außerdem hat das Metallträgermaterial 22 fünf Schichten von Schaltbildern 26a bis 26b, und die Auflagebereiche 26ep sind auf dem Schaltbild 26e in der oberen Schicht ausgebildet, wobei eine untere Oberfläche jedes Auflagebereichs 26ep und eine obere Oberfläche des zweitobersten Schaltbildes 26d miteinander verbunden sind durch einen entsprechenden Leistungsschaltkreis-Metallstab 28a, so dass die Verdrahtung für die Schaltbilder hauptsächlich in vier Schichten von der zweitobersten zu der untersten fünften oder Bodenschicht vorhanden ist. Dementsprechend können die Schaltbildelemente, die in dem Schaltbild 26e in der oberen oder obersten Schicht verringert werden, und somit können die Außenabmaße des Metallträgermaterials 22 kleiner gemacht werden, was eine Reduzierung der Größe der Vorrichtung ermöglicht.
Außerdem jedes Schaltbild mit Ausnahme des Kontrollschaltbildes zur Kontrolle des Metallträgermaterials 22, nach dem die Elemente darauf montiert wurden, ist nicht in dem Schaltbild 26e in der oberen Schicht ausgebildet.
Daher ist die Packungsdichte der Elemente, die auf dem Schaltbild 26e in der oberen Schicht montiert sind, gestiegen oder erhöht, und somit können die Außenabmaße des Metallträgermaterials 22 kleiner gemacht werden, was eine Reduzierung der Größe der Vorrichtung ermöglicht.
Des Weiteren ist ein konvexer Bereich 26f auf einer oberen Oberfläche jedes Auflagebereiches 26ep ausgebildet, und ein Element ist auf diesem konvexen Bereich 26f montiert und an den Auflagebereich 26ep gelötet. Dementsprechend kann eine Lötschicht ausgebildet sein, die in ihrem Bereich dick ist mit Ausnahme des Bereichs, der dem konvexen Bereich 26f entspricht, so dass die Beanspruchung, die in dem gelöteten Bereich des Elements auf Grund einer Temperaturschwankung erzeugt wird, reduziert werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit der Bondierung oder der Verbindung des gelöteten Bereichs erhöht werden kann.
Außerdem, auf dem Metallträgermaterial 22 ist die oberste Isolierschicht 27d aus einem Material gebildet, dessen Elastizitätsmodul kleiner als das der anderen Isolierschichten 27a bis 27c ist. Im Ergebnis kann die Beanspruchung, die in dem gelöteten Bereich des Elements auf Grund einer Temperaturschwankung erzeugt wird, reduziert werden durch die Isolierschicht 27d, die ein kleines Elastizitätsmodul aufweist, so dass die Hitzebeständigkeit und die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht werden kann.
Außerdem ist in dem Metallträgermaterial 22 die Wärmeabgabe-Isolierschicht 25 auf der Metallplatte 24 aus einem Material geformt, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit hat als die Isolierschichten 27a bis 27d. Dementsprechend kann die Wärme, die durch die Wärme erzeugenden Elemente wie die Halbleiter-Schaltelemente Q1 bis Q6 usw. erzeugt wird, in die Metallplatte 24 mit einem kleineren Wärmedurchlasswiderstand geleitet werden, so dass die Wärmeabgabe des Metallträgermaterial 22 erhöht werden kann.
Des Weiteren hat das Metallträgermaterial 22 die Öffnungen 22c, die darin zu dessen Befestigung an dem Kühlkörper 21 ausgebildet sind, und um jede Öffnung 22c sind mehrere befestigte Metallstäbe 28d angeordnet, die zwischen angrenzenden Schichten der Schaltbilder 26a bis 26e auf individuellen Linien in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials 22 angeordnet sind. Dementsprechend wird die Befestigungskraft einer Schraube 70, die durch eine entsprechende Öffnung 22c geführt und in den Kühlkörper 21 geschraubt ist, von der Lageroberfläche ihres Kopfes zu den. festen Metallstäben 28d übertragen, und somit existiert nur die Wärme abgebende Isolierschicht 25 als Kunstharzschicht zwischen dem Kopf der Schraube 70 und dem Kühlkörper 21, wodurch im Ergebnis die Schraube 70 schwer zu lösen ist, und das Metallträgermaterial 22 kann in engem Kontakt zu dem Kühlkörper 21 sein, wobei eine Erhöhung der Hitzebeständigkeit und der Lebensdauer der Vorrichtung ermöglicht wird.
Außerdem ist ein Drahtbond-Auflagebereich 26eb, an den ein Draht W gebondet ist, in dem Schaltbild 26e in der oberen Schicht des Metallträgermaterials 22 ausgebildet, und die untere Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb und die obere Oberfläche des zweitobersten Schaltbildes 26d sind durch die Drahtbond-Metallstäbe 28c verbunden. Dementsprechend wird eine Ultraschallvibration, die zum Zeitpunkt des Drahtbondens erzeugt wird, effektiv zu einem gebondeten Abschnitt oder Verbindung übertragen, so dass die Zuverlässigkeit der Bondierung oder Verbindung durch Drahtbonden erhöht werden kann.
Auch die Bondierung oder Verbindung jedes Drahts W und jedes entsprechenden Drahtbond-Auflagebereichs 26eb ist derart ausgeführt, dass der Draht W an einer Stelle an den Drahtbond-Auflagebereich 26eb gebondet wird, an der die Isolierschicht 27d auf der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb ausgebildet ist, oder an einer Stelle, an der ein entsprechender Draht-Metallstab 28c auf der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb ausgebildet ist. Dementsprechend sind der Draht W und der Drahtbond-Auflagebereich 26eb aneinander gebondet an der unteren Oberfläche des Drahtbond-Auflagebereichs 26eb mit Ausnahme eines Gebiets, das sich über den Metallstab 28c und die Zwischenlage-Isolierschicht 27d erstreckt. Im Ergebnis wird eine Ultraschallvibration, die zum Zeitpunkt des Drahtbondens erzeugt wird, effektiv zu einem gebondeten Abschnitt oder Verbindung übertragen, so dass die Zuverlässigkeit der Bondierung oder Verbindung durch Drahtbonden erhöht werden kann.
Außerdem ist die Metallplatte 24 des Metallträgermaterials 22 aus Aluminium gefertigt, und der Kühlkörper 21 ist ebenfalls aus Aluminium gefertigt, so dass die Wärme, die von den Wärme erzeugenden Elementen auf dem Metallträgermaterial 22 erzeugt wird, effektiv zu dem Gehäuse 12 des Elektromotors 1 durch die Metallplatte 24 und den Kühlkörper 21 geleitet wird. Dementsprechend kann der Temperaturanstieg der Wärme erzeugenden Elemente auf dem Metallträgermaterial 22 unterdrückt werden, und die Hitzebeständigkeit und Lebensdauer der Vorrichtung kann erhöht werden. Außerdem werden der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Metallträgermaterial 22 und des Kühlkörper 21 im Wesentlichen gleich, so dass die Abstände zwischen den Auflagebereichen 41a, Smp, 42a, die fest an dem Kühlkörper 21 angeordnet sind, und die Auflagebereiche auf dem Metallträgermaterial 22 weniger dazu neigen, sich zu ändern auf Grund einer Temperaturschwankung. Im Ergebnis wird der Versatz, der auf die Aluminiumdrähte wirkt, die diese Auflagebereiche verbinden, gesenkt und die Zuverlässigkeit der Bondierung oder Verbindung kann erhöht werden.
Außerdem ist das Metallträgermaterial 22 fest an dem Kühlkörper 21 mittels Schrauben 70 an insgesamt sechs Stellen einschließlich dessen vier Ecken und zweier Stellen, die den Leistungshauptteil 20a umgeben, angeordnet. Somit ist der Leistungshauptteil 20a nahe seines Umfangs fest an dem Kühlkörper 21 angebracht, so dass die Wärme, die von den Wärme erzeugenden Elementen auf dem Leistungshauptteil 20a erzeugt wird, effektiv zu dem Gehäuse 12 des Elektromotors 1 durch die Metallplatte 24 und den Kühlkörper 21 geleitet wird. Dementsprechend kann der Temperaturanstieg der Wärme erzeugenden Elemente auf dem Leistungshauptteil 20a unterdrückt werden, und die Hitzebeständigkeit und Lebensdauer der Vorrichtung kann erhöht werden.
Des Weiteren ist das Metallträgermaterial 22 parallel zu der Achse des Elektromotors 1 angeordnet, und gleichzeitig ist der Leistungshauptteil 20a an der Abtriebsseite des Elektromotors 1 angeordnet, und der Steuerhauptteil 20b ist an dessen gegenüberliegender Seite angeordnet, so dass die Wärme, die in dem Leistungshauptteil 20a erzeugt wird, zu dem Getriebegehäuse 13 durch den Kühlkörper 21 und die Halterung 12a des Elektromotors 1 abgestrahlt wird. Dementsprechend kann der Temperaturanstieg der Wärme erzeugenden Elemente auf dem Metallträgermaterial 22 unterdrückt werden, und die Hitzebeständigkeit und Lebensdauer der Vorrichtung kann erhöht werden.
Außerdem sind der Netzanschluss 45a, der elektrisch mit der Batterie (nicht dargestellt) des Fahrzeugs verbunden ist, und der Signalschluss 45b, durch den Signale eingehen von der und ausgehen zur Fahrzeugseite durch eine externe Verdrahtung, integral miteinander ausgebildet. Im Ergebnis ist für den Fall, dass die elektrische Servolenkvorrichtung im Fahrzeug eingebaut wird, die erforderliche Anzahl der Anschlüsse auf der Fahrzeugseite lediglich eins, wodurch das Einführen und Herausnehmen für den fahrzeugseitigen Anschluss einfach und leicht ist.
Auch die Anzahl der Anschlussgehäuse und Gummidichtungen für den fahrzeugseitigen Anschluss kann auf eins reduziert werden, wodurch die Kosten gesenkt werden können.
Außerdem besteht der Anschluss 44 aus dem Anschlussrahmen 48 mit den leitenden Platten 49, 50, 51, die ein Schaltbild ausbilden, das darin umspritzt ist, und dem Anschlussgehäuse 47 mit dem darin aufgenommenem Anschlussrahmen 48, und diese leitenden Platten 49, 50, 51 sind an ihrem einen Ende mit dem Plusanschluss 49a bzw. dem Minusanschluss 50a versehen, und die Spulen 54, 55 und die Kondensatoren 56 zur Vermeidung des Austritts der Störungen nach Außen, die durch das Schalten der Halbleiter-Schaltelemente Q1 bis Q6 erzeugt werden, sind mit den leitenden Platten 49, 50, 51 verbunden. Dementsprechend verkürzt sich die Länge des elektrischen Pfades, durch den der Strom fließt, wodurch eine Reduzierung des Verlustes an Elektroenergie und eine Unterdrückung der Erzeugung elektromagnetischer Störungen ermöglicht wird.
Da die Spulen 54, 55 und die Kondensatoren 56 in dem Anschlussgehäuse 47 aufgenommen sind, kann ebenfalls die Größe der Vorrichtung verringert werden.
Außerdem hat die Spule 55 einen Kern 55a, der in einem Vertikalschnitt in einer T-Form ausgebildet ist, und der Anschlussrahmen 48 weist den Spulenaufnahmebereich 48b auf, der mit einer Raste 48c in Form eines Eingriffabschnitts ausgebildet ist, und der Kern 55a weist einen T-förmigen Abschnitt 55b mit einem großen Durchmesser auf, der mit der Raste 48a in Eingriff steht. Im Ergebnis kann die Spule 55 in angemessener Weise gehalten werden bis der Anschluss 55c der Spule 55 an die leitende Platte 51 angeschweißt ist, so dass die Verarbeitbarkeit erhöht werden kann.
Des Weiteren sind die Spulen 54, 55 in die Spulenaufnahmebereiche 48a bzw. 48b des Anschlussrahmens 48 in einer Richtung rechtwinklig zu den Anschlüssen 49a, 50a. des Fahrzeuganschlusses 45 eingeführt, so dass sie mit der leitenden Platte 49, 50, 51 durch Schweißen verbunden sind. Dementsprechend verkürzt sich die Länge des elektrischen Pfades, durch den der Strom fließt, wodurch eine Reduzierung des Verlustes an Elektroenergie und eine Unterdrückung der Erzeugung elektromagnetischer Störungen ermöglicht wird. Außerdem sind die Spulen 54, 55 und die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a rechtwinklig zueinander angeordnet, so dass die Größe der Vorrichtung reduziert werden kann.
Außerdem werden die Kondensatoren in den Kondensatoraufnahmebereichen 48f aufgenommen, die in einer Reihe in dem Anschlussrahmen 48 angeordnet sind, so dass das Einführen der Kondensatoren 56 leicht ist und die Verarbeitbarkeit erhöht werden kann.
Außerdem sind die leitenden Platten 49, 50, 51 teilweise frei von isolierendem Kunststoff an einer Stirnseite der Kondensatoraufnahmebereiche 48f, und die geschweißten Abschnitte zwischen den freigelegten leitenden Platten 49, 50, 51 und den Anschlüssen der Kondensatoren 56 sind in einer geraden Linie angeordnet, so dass die leitenden Platten 49, 50, 51 mit den Anschlüssen der Kondensatoren 56 mittels kontinuierlichen WIG-Schweißens verbunden werden können, wodurch die Verarbeitbarkeit erhöht werden kann.
Außerdem ist das Anschlussgehäuse 47 mit Führungsbereichen 47a versehen, in die gegenüberliegende Seiten 48g des Anschlussrahmens 48 eingeführt werden, und die Führungsbereiche 47g dienen als Führungen, wenn das Anschlussgehäuse 47 in den Anschlussrahmen 48 eingeführt wird. Somit wird das Einführen des Anschlussgehäuses 47 in den Anschlussrahmen 48 einfach, wodurch die Verarbeitbarkeit erhöht wird.
Des Weiteren besteht der Anschluss 44 aus dem Anschlussgehäuse 47 und dem Anschlussrahmen 48, der in dem Anschlussgehäuse 47 aufgenommen ist, und er ist fest an den Kühlkörper 21 an der gegenüberliegenden Seite zum Metallträgermaterial 22 angebracht. Im Ergebnis kann die Gesamtlänge der Steuereinheit 20 verkürzt werden und die Größe der Vorrichtung kann verringert werden.
Des Weiteren ist der Anschluss 44 an einer gegenüberliegenden Seite des Metallträgermaterials 22 angebracht, wobei der Kühlkörper 21 dazwischen angeordnet ist.
Dementsprechend sind die Ausdehnungen oder Abstände zwischen dem Anschluss 52a des Signalanschlusses 45b und dem Auflagebereich 52b, die Drahtgebondet werden, und zwischen dem Anschluss 53a des Drehmomentsensoranschlusses 46 und dem Auflagebereich 53b, die Drahtgebondet werden, verkürzt, so dass die Menge an Materialien, die von den Verbindungsanschlüssen 52, 53 verwendet wird, verringert werden kann und Kosten reduziert werden können.
Des Weiteren ist der Anschluss 44 in der Nähe des hinteren Endes des Elektromotors 1 angeordnet, d.h. an einer Seite gegenüber dessen Abtriebsseite, so dass ein Freiraum an dem hinteren Ende des Elektromotors 1, der kürzer als die Steuereinheit 20 ist, effektiv genutzt werden kann und sich das hervorstehende Gebiet der Vorrichtung bei Betrachtung von oben nicht vergrößert, wodurch eine Verringerung der Größe der Vorrichtung ermöglicht wird.
Des Weiteren, da der Anschluss 44 mit dem Drehsensoranschluss 46 zusammen mit dem Fahrzeuganschluss 45 ausgebildet ist, können die Anschlüsse an einem Ort gesammelt werden, was zur Reduzierung der Größe der Vorrichtung beiträgt.
Außerdem, da der Drehmomentsensoranschluss 46 aus dem Anschlussgehäuse 47 und dem Anschlussrahmen 48 aufgebaut ist, die die gleichen wie die des Fahrzeuganschlusses sind, kann die Anzahl der Elemente verringert werden, und somit können auch die Kosten und die Größe der Vorrichtung reduziert werden.
Außerdem ist der konkave Bereich 48h auf dem Anschlussrahmen 48 in dessen Bereich, in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a ragen, ausgebildet, und der konvexe Bereich 47b ist in dem Anschlussgehäuse 47 an dessen Eingangsbereich, in den die Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a eingeführt werden, ausgebildet, so dass das Silikonbindemittel 66 in den Spalt, der zwischen dem konkaven Bereich 48h und dem konvexen Bereich 47b ausgebildet ist, wenn das Anschlussgehäuse 47 vollständig in den Anschlussrahmen 48 eingeführt ist, eingefüllt wird.
Dementsprechend kann die Luftdichtheit zwischen den Anschlüssen Anschlüsse 49a, 50a, 52a, 53a und dem Anschlussgehäuse 47 durch das Silikonbindemittel 66 gewährleistet werden und die Wasserdichtheit oder – widerstandsfähigkeit der Vorrichtung kann erhöht werden.
Des Weiteren ist der konkave Bereich 21c in einem Abschnitt des Kühlkörper 21 ausgebildet, auf dem der Anschlussrahmen 48 montiert ist, und der konkave Bereich 21c und die Kondensatoren 56 des Anschlussrahmen 48 sind einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das Silikonbindemittel 66 in den Spalt zwischen den konkaven Bereich 21c des Kühlkörpers 21 und den Kondensatoren 56 eingefüllt ist. Im Ergebnis sind die Kondensatoren 56 an dem Kühlkörper 21 durch das Silikonbindemittel 66 befestigt, wobei die Vibrationsfestigkeit der Vorrichtung erhöht werden kann.
Außerdem ist die wärmeleitfähige Schicht 29, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnete Biegsamkeit aufweist, zwischen der oberen Oberfläche jedes Kondensators 30, die zum Auffangen von Stromwelligkeiten dienen, und der inneren Oberfläche der Abdeckung 23 aus Aluminium befestigt. Somit wird die Wärme, die von den Kondensatoren 30 erzeugt wird, in die Abdeckung 23 zusätzlich zu dem Metallträgermaterial 22 abgestrahlt, wodurch der Temperaturanstieg in dem Kondensator 29 unterdrückt werden kann und die Lebensdauer des Kondensators 29 erhöht werden kann. Da die wärmeleitfähige Schicht 29, die eine ausgezeichnete Biegsamkeit aufweist, zwischen der oberen Oberfläche jedes Kondensators 30 und der inneren Oberfläche der Abdeckung 23 befestigt ist, kann auch die Vibration der oberen Bereiche der Kondensatoren 30 unterdrückt werden, wodurch die Vibrationsfestigkeit der Vorrichtung erhöht und damit deren Zuverlässigkeit verbessert werden kann.
Ausführungsbeispiel 2.
9 ist eine Schnittansicht, die eine elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 10 ist eine Explosionsdarstellung, die eine Steuereinheit 20 der 9 zeigt.
In dieser zweiten Ausführungsform sind das Gehäuse 12 des Elektromotors 1 und der Kühlkörper 21 der Steuereinheit 20 der ersten Ausführungsform ineinander integriert, um ein Gehäuse 80 auszubilden. Der andere Aufbau der zweiten Ausführungsform ist gleich der elektrischen Servolenkvorrichtung der ersten Ausführungsform.
In dieser zweiten Ausführungsform ist das Gehäuse 80 mit einem ebenen Bereich 80a an dessen Seitenoberfläche ausgebildet, der parallel zu einer Achse des Elektromotors 1 ist. Ein Metallträgermaterial 22 ist auf dem ebenen Bereich 80a angeordnet und daran mittels Schrauben 70 fest angebracht. Ein Rahmen 40 ist ebenfalls mittels Schrauben 70 an dem Gehäuse 80 fest angebracht.
Die Motoranschlüsse Mm und der Sensoranschluss 43 sind in eine Öffnung 80b eingeführt, die in dem Gehäuse 80 ausgebildet ist. Die Motoranschlüsse Mm sind mit den Wicklungsanschlüssen 10 verbunden, und der Sensoranschluss 43 ist mit einem Anschluss (nicht dargestellt) des Umlauflagesensors 6 verbunden.
Außerdem ist der Anschluss 44 an dem Gehäuse 80 an einer dem ebenen Bereich 80a gegenüberliegenden Seite montiert, und ein konkaver Bereich 80d ist in einem Bereich des Gehäuses 80 ausgebildet, an dem der Anschlussrahmen 48 angebracht wird. Das Silikonbindemittel 66 wird in den Spalt zwischen dem konkaven Bereich 80d und den Kondensatoren 56, die mit dem Anschlussrahmen 48 verbunden sind, eingefüllt, wodurch die Kondensatoren 56 an dem Gehäuse 80 befestigt werden.
In dem Verfahren zum Zusammenbau dieser zweiten Ausführungsform sind die Schritte zum Zusammenbau des Elektromotors 1 gleich denen der ersten Ausführungsform.
Der Anschlussrahmen 48 mit dem die Spulen 54, 55 und der Kondensatoren 56 verbunden sind, ist mittels Schrauben 67 fest an dem Gehäuse 80 angebracht, mit dem der Elektromotor 1 zusammengebaut wird.
Dann wird das Silikonbindemittel 66 in eine Rille 80e und den konkaven Bereich 80d des Gehäuses 80 und entsprechend in einen konkaven Bereich 48h des Anschlussrahmens 48 eingefüllt, und das Anschlussgehäuse 47 ist fest an dem Gehäuse 80 mittels Schrauben 68 angebracht.
Danach wird der Rahmen 40 an dem Gehäuse 80 mittels Schrauben 69 befestigt, wonach das Metallträgermaterial 22 mit den darauf montierten Elementen fest an dem Gehäuse 80 mittels Schrauben 70 angebracht ist.
Hiernach werden die Auflagebereiche 41a, Smp, 42a des Rahmens 40, die Auflagebereiche 52b, 53b des Anschlussrahmens 48 und das Metallträgermaterial 22 elektrisch miteinander durch die Aluminiumdrähte mittels Drahtbonden verbunden, und eine Abdeckung 23 mit einer vorher darauf aufgetragenen und ausgehärteten Unterlagendichtung 71 ist an einem Öffnungsbereich des Gehäuses 80 angeordnet und fest an dem Gehäuse 80 mittels Schrauben 72 angebracht.
Zuletzt werden die Wicklungsanschlüsse 10 des Elektromotors 1 und die Motoranschlüsse Mm der Steuereinheit 20 miteinander mittels Schrauben 75 verbunden und ein Anschluss (nicht dargestellt) des Umlauflagesensors 6 ist an dem Sensoranschluss 43 der Steuereinheit 20 befestigt, um dazwischen eine elektrische Verbindung bereitzustellen, und der Zusammenbau der elektrische Servolenkvorrichtung ist vollständig.
Entsprechend der elektrischen Servolenkvorrichtung dieser zweiten Ausführungsform sind das Gehäuse 12 des Elektromotors 1 und der Kühlkörper 21 der Steuereinheit 20 der ersten Ausführungsform ineinander integriert um das Gehäuse 80 bereitzustellen, so dass Elemente wie der Kühlkörper 21, die Schrauben 74, die Unterlagendichtung 73, usw. unnötig werden und somit die Anzahl der Schritte zum Zusammenbau dieser Elemente reduziert ist, wodurch eine Reduzierung der Herstellungskosten der Vorrichtung ermöglicht wird.
Außerdem ist die Halterung 12a und ähnliches, die notwendig wären, wenn der Elektromotor 1 und die Steuereinheit 20 separat voneinander ausgebildet sind, nicht erforderlich, und es ist ebenfalls nicht notwendig, einen Freiraum für ein Werkzeug zur Befestigung der Schrauben 74 zu gewährleisten, so dass die Größe der Vorrichtung verringert werden kann.
Außerdem gibt es kein Hindernis zur Blockierung der Wärmeleitung, wie die Unterlagendichtung 73, Spalten usw. auf den Montageflächen des Elektromotors 1 und der Steuereinheit 20, so dass die Wärme, die von den Wärme erzeugenden Elementen auf dem Metallträgermaterial 22 erzeugte Wärme zu dem Gehäuse 80 des Elektromotors 1 über die Metallplatte 24 in effektiver Weise geleitet wird. Dementsprechend kann ein Temperaturanstieg der Wärme erzeugenden Elemente auf dem Metallträgermaterial 22 unterdrückt werden, wodurch die Hitzebeständigkeit und die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht werden können.
Obwohl in den oben genannten Ausführungsformen die Anzahl der magnetischen Pole des Permanentmagneten 3 acht und die Anzahl der ausgeprägten Pole des Stators zwölf ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf solch eine Kombination beschränkt, sondern jede Kombination der Anzahl der magnetischen Pole und der Anzahl der ausgeprägten Pole kann für die Erfindung verwendet werden.
Außerdem ist die elektrische Servolenkvorrichtung in einem Maschinenraum installiert und die Unterlagendichtungen 71, 73 sind befestigt und abgedichtet durch das Silikonbindemittel 66 um eine Wasserdichtheit zu gewährleisten, aber die elektrische Servolenkvorrichtung kann stattdessen auch in einem Fahrgastraum angeordnet sein, und in diesem Fall können die Unterlagendichtungen 71, 73 und das Silikonbindemittel 66 entfernt werden.
Außerdem, obwohl die Metallstäbe 28a, 28b, 28c, 28d feste Zylinder oder runde Stäbe sind, werden die Metallstäbe 28a, 28b, 28c, 28 im Falle, dass sie aus Kupfer mittels Dickbeschichtung und Ätzen gebildet sind, entsprechend zu Kegelstümpfen so dass die Metallstäbe 28a, 28b, 28c, 28d trapezförmig im axialen Querschnitt sein können.
Außerdem ist die Metallplatte 24 des Metallträgermaterials 22 aus Aluminium oder AlSiC-Material gefertigt, jedoch können auch andere Metallplatten wie Kupfer stattdessen verwendet werden.
Außerdem, obwohl der Drehmelder als Umlauflagesensor 6 verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Gebrauch eines solchen Drehmelders beschränkt, sondern andere magnetische Erfassungselemente wie ein magneto-resistives Element, ein Hall-Element, ein integrierter Hallschaltkreis oder ähnliches können stattdessen verwendet werden.
Außerdem ist der Elektromotor 1 nicht auf einen bürstenlosen Motor beschränkt, sondern kann ein Induktionsmotor oder ein geschalteter Reluktanzmotor (SR Motor) sein.
Während die Erfindung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird ein Fachmann erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen in Sinne und im Umfang der zugehörigen Ansprüche betrieben werden kann.

Claims

Elektrische Servolenkvorrichtung umfassend einen Elektromotor (1) zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs, und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors (1), wobei die Steuereinheit (20) umfasst: ein Leistungshauptteil (20a), das einen Brückenschaltkreis umfasst, der aus mehreren Halbleiterschaltelementen (Q1 bis Q6) zum Schalten eines Stroms zusammengesetzt ist, der dem Elektromotor (1) in Übereinstimmung mit der Drehmomentunterstützung des Lenkrades zugeführt wird; ein Steuerhauptteil (20b), das ein Antriebssignal zur Steuerung des Brückenschaltkreises basierend auf dem Lenkdrehmoment des Lenkrades erzeugt; ein Metallträgermaterial (22), das aus mehreren isolierenden Schichten (27a bis 27d) und mehreren leitenden Schichten mit entsprechenden, darauf ausgebildeten Schaltbildern (26a bis 26e) zusammengesetzt ist, wobei die isolierenden Schichten (27a bis 27d) und die leitenden Schichten auf einer Metallplatte (24) abwechselnd übereinander geschichtet sind; und einen Kühlkörper (21), wobei das Metallträgermaterial (22) fest an diesem angebracht ist; wobei der Leistungshauptteil (20a) und der Steuerhauptteil (20b) auf derselben Oberfläche des Metallträgermaterials (22) angeordnet sind und der Leistungshauptteil (20a) und der Steuerhauptteil (20b) durch das Metallträgermaterial (22) elektrisch miteinander verbunden sind.
Elektrische Servolenkvorrichtung umfassend einen Elektromotor (1) zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs, und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors (1), wobei die Steuereinheit (20) umfasst: ein Leistungshauptteil (20a), das einen Brückenschaltkreis umfasst, der aus mehreren Halbleiterschaltelementen (Q1 bis Q6) zum Schalten eines Stroms zusammengesetzt ist, der dem Elektromotor (1) in Übereinstimmung mit der Drehmomentunterstützung des Lenkrades zugeführt wird; ein Steuerhauptteil (20b), das ein Antriebssignal zur Steuerung des Brückenschaltkreises basierend auf dem Lenkdrehmoment des Lenkrades erzeugt; ein Metallträgermaterial (22), das aus mehreren isolierenden Schichten (27a bis 27d) und mehreren leitenden Schichten mit entsprechenden, darauf ausgebildeten Schaltbildern (26a bis 26e) zusammengesetzt ist, wobei die isolierenden Schichten (27a bis 27d) und die leitenden Schichten auf einer Metallplatte (24) abwechselnd übereinander geschichtet sind; und einen Kühlkörper (21), wobei das Metallträgermaterial (22) fest an diesem angebracht ist; einen Leistungsanschluss (45), der elektrisch mit der Spannungsversorgung des Fahrzeugs verbunden ist; und einen Signalanschluss (45b), in den und von dem ein Signal durch externe Verdrahtung eingegeben oder ausgegeben wird; wobei der Leistungsanschluss (45) und der Signalanschluss (45b) wenigstens integral miteinander ausgebildet sind, um einen Anschluss (44) bereitzustellen.
Elektrische Servolenkvorrichtung umfassend einen Elektromotor (1) zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs, und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors (1), wobei die Steuereinheit (20) umfasst: ein Leistungshauptteil (20a), das einen Brückenschaltkreis umfasst, der aus mehreren Halbleiterschaltelementen (Q1 bis Q6) zum Schalten eines Stroms zusammengesetzt ist, der dem Elektromotor (1) in Übereinstimmung mit der Drehmomentunterstützung des Lenkrades zugeführt wird; ein Steuerhauptteil (20b), das ein Antriebssignal zur Steuerung des Brückenschaltkreises basierend auf dem Lenkdrehmoment des Lenkrades erzeugt; ein Metallträgermaterial (22), das aus mehreren isolierenden Schichten (27a bis 27d) und mehreren leitenden Schichten mit entsprechenden, darauf ausgebildeten Schaltbildern (26a bis 26e) zusammengesetzt ist, wobei die isolierenden Schichten (27a bis 27d) und die leitenden Schichten auf einer Metallplatte (24) abwechselnd übereinander geschichtet sind; einen Kondensator (30), der auf dem Metallträgermaterial (22) montiert ist zum Auffangen von Welligkeiten des Stroms; einen Kühlkörper (21), wobei das Metallträgermaterial (22) fest an diesem angebracht ist; und eine Abdeckung (23), die mit dem Kühlkörper (21) zur Aufnahme des Metallträgermaterials (22) und des Kondensators (30) darin zusammenwirkt; wobei die Abdeckung (23) aus einem metallischen Material hoher Leitfähigkeit gefertigt ist; und ein thermisch hochleitendes Wärmeabgabematerial zwischen der Abdeckung (23) und dem Kondensator (30) befestigt ist.
Elektrische Servolenkvorrichtung umfassend einen Elektromotor (1) zur Ausgabe eines unterstützenden Drehmoments für ein Lenkrad eines Fahrzeugs, und eine Steuereinheit (20) zur Steuerung des Antriebs des Elektromotors (1), wobei der Elektromotor (1) ein Gehäuse (80) aufweist; wobei die Steuereinheit (20) umfasst: ein Leistungshauptteil (20a), das einen Brückenschaltkreis umfasst, der aus mehreren Halbleiterschaltelementen (Q1 bis Q6) zum Schalten eines Stroms zusammengesetzt ist, der dem Elektromotor (1) in Übereinstimmung mit der Drehmomentunterstützung des Lenkrades zugeführt wird; ein Steuerhauptteil (20b), das ein Antriebssignal zur Steuerung des Brückenschaltkreises basierend auf dem Lenkdrehmoment des Lenkrades erzeugt; ein Metallträgermaterial (22), das aus mehreren isolierenden Schichten (27a bis 27d) und mehreren leitenden Schichten mit entsprechenden, darauf ausgebildeten Schaltbildern (26a bis 26e) zusammengesetzt ist, wobei die isolierenden Schichten (27a bis 27d) und die leitenden Schichten auf einer Metallplatte (24) abwechselnd übereinander geschichtet sind; und einen Kühlkörper (21), wobei das Metallträgermaterial (22) fest an diesem angebracht ist; wobei das Motorgehäuse (80) integral mit dem Kühlkörper (21) ausgebildet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, weiter umfassend: einen Leistungsanschluss (45), der elektrisch mit der Spannungsversorgung des Fahrzeugs verbunden ist; und einen Signalanschluss (45b), in den und von dem ein Signal durch externe Verdrahtung eingegeben oder ausgegeben wird; wobei der Leistungsanschluss (45) und der Signalanschluss (45b) wenigstens integral miteinander ausgebildet sind, um einen Anschluss (44) bereitzustellen.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5, weiter umfassend: einen Kondensator (30), der auf dem Metallträgermaterial (22) montiert ist zum Auffangen von Welligkeiten des Stroms; und eine Abdeckung (23), die mit dem Kühlkörper (21) zur Aufnahme des Metallträgermaterials (22) und des Kondensators (30) darin zusammenwirkt; wobei die Abdeckung (23) aus einem metallischen Material hoher Leitfähigkeit gefertigt ist; und ein thermisch hochleitendes Wärmeabgabematerial zwischen der Abdeckung (23) und dem Kondensator (30) befestigt ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5 und 6, wobei der Elektromotor (1) ein Gehäuse (80) aufweist; und wobei das Motorgehäuse (80) integral mit dem Kühlkörper (21) ausgebildet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem Metallträgermaterial (22) die einzelnen leitenden Schichten miteinander verbunden sind durch Leistungsschaltkreis-Metallstabkörper, von denen jeder in einer Linie in Richtung der Dicke des Metallträgermaterials (22) in einem Bereich, in dem die Halbleiterschaltelemente (Q1 bis Q6) montiert sind, angeordnet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Leistungsschaltkreis-Metallstabkörper in einem Bereich angeordnet sind, in dem sie Wärmeabgabeplatten (hs) der Halbleiterschaltelemente (Q1 bis Q6) gegenüberliegen.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstabkörper mehrere unterteilte Leistungsschaltkreis-Metallstäbe (28a) umfasst.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe (28a) von stabförmiger Form oder zylindrischer Form ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe (28a) in einem Querschnittbereich größer ist als jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe (28b), die mit den leitenden Schichten in dem Steuerhauptteil (20b) verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 12, wobei jeder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe (28a) mit einem Durchmesser von 0,7mm oder mehr ausgebildet ist, und jeder der Steuerschaltkreis-Metallstäbe (28b) mit einem Durchmesser von 0,4mm oder weniger ausgebildet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das Metallträgermaterial (22) einen Auflagebereich (26ep) aufweist, der an ein Element, das darauf montiert ist, gelötet ist, wobei der Auflagebereich (26ep) auf einer Oberfläche einer äußersten leitenden Schicht angeordnet ist, die am weitesten entfernt von dem Kühlkörper (21) ist, und wobei der Auflagebereich (26ep) und eine angrenzende leitende Schicht, die angrenzend an die äußerste leitende Schicht angeordnet ist, durch einen der Steuerschaltkreis-Metallstäbe (28b) oder der Leistungsschaltkreis-Metallstäbe (28a) verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Metallträgermaterial (22) einen konvexen Bereich (26f) aufweist, der auf einer Oberfläche des Auflagebereichs (26ep) ausgebildet ist, und wobei das montierte Element an den konvexen Bereich (26f) gelötet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die leitenden Schichten in dem Metallträgermaterial (22) fünf oder mehr Schichten sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei in dem Metallträgermaterial (22) die Isolierschicht (27d) der äußersten leitenden Schicht aus einem Material gefertigt ist, dessen Elastizität geringer als die der anderen Isolierschichten (27a bis 27c) ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei in dem Metallträgermaterial (22) eine Wärme abgebende Isolierschicht (25) auf der Metallplatte (24) aus einem Material gebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit größer als die der anderen Isolierschichten (27a bis 27d) ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Metallträgermaterial (22) eine Öffnung (22c) aufweist, die darin ausgebildet ist zur Befestigung des Kühlkörpers (21) daran, und um die Öffnung (22c) herum sind die einzelnen leitenden Schichten miteinander verbunden durch feste Metallstäbe (28d), die in Richtung der Dicke des Metallträgermaterial (22) angeordnet sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Metallträgermaterial (22) einen Drahtbond-Auflagebereich (26eb) aufweist, an den ein Draht (W) durch Drahtbonden gebondet ist, der auf einer Oberfläche einer äußersten leitenden Schicht ausgebildet ist, die am weitesten entfernt von dem Kühlkörper (21) ist, und wobei der Drahtbond-Auflagebereich (26eb) und eine angrenzende leitende Schicht, die zumindest an die äußerste leitende Schicht angrenzt, miteinander durch Draht-Metallstäbe (28c) miteinander verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 20, wobei in dem Metallträgermaterial (22) ein verbundener Bereich des Drahtbond-Auflagebereichs (26eb), der mit dem Draht (W) verbunden ist, in einem Gebiet ist, das gegenüber den Draht-Metallstäben oder den Isolierschichten liegt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Metallplatte (24) in dem Metallträgermaterial (22) aus Aluminium gefertigt ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei der Kühlkörper (21) aus Aluminium gefertigt ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Metallträgermaterial (22) mindestens in einem Umfangsbereich des Leistungshauptteils (20a) fest an dem Kühlkörper (21) angebracht ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, 23 und 24 wobei die Metallplatte (24) in dem Metallträgermaterial (22) aus einem AlSiC-Material gefertigt ist, in dem Siliziumkarbidpartikel in Aluminium verteilt sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, 24 und 25 wobei der Kühlkörper (21)) aus einem AlSiC-Material gefertigt ist, in dem Siliziumkarbidpartikel in Aluminium verteilt sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26 wobei die Metallplatte (24) in dem Metallträgermaterial (22) eine Dicke von ungefähr 1,4mm bis 1,6mm aufweist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Metallträgermaterial (22) parallel zu einer Achse des Elektromotors (1) angeordnet ist, und der Leistungshauptteil (20a) an einer Abtriebsseite des Elektromotors (1) angeordnet ist, und der Steuerhauptteil (20b) an einer der Abtriebsseite des Elektromotors (1) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 28 wobei der Anschluss (44) zusammengesetzt ist aus einem Anschlussrahmen (48), in dem leitende Platten (49, 50, 51, 52, 53), die Schaltbilder ausbilden und Anschlüsse (49a, 50a, 52a, 53a) aufweisen, die an ihrem einen Ende ausgebildet sind, umspritzt sind, und einem Anschlussgehäuse (47), in der der Anschlussrahmen (48) aufgenommen ist; und Spulen (54, 55) und Kondensatoren (56) zur Vermeidung des Austritts nach außen von Störungen, die durch das Schalten der Halbleiterschaltelemente (Q1 bis Q6) erzeugt werden, mit den leitenden Platten (49, 50, 51) verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 29, wobei die Spule (55) aufgebaut ist durch Wicklung eines Leiters um einen Kern (55a), der einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wenn er entlang seiner axialen Richtung aufgeschnitten wird, und wobei der Kern (55a) einen Abschnitt mit großem Durchmesser (55b) aufweist, der mit einem Eingriffnahmeabschnitt (48c) in Eingriff steht, der elastisch an dem Anschlussrahmen (48) angeformt ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, wobei die Spulen (54, 55) in einer Richtung rechtwinklig zu den Anschlüssen (49a, 50a, 52a, 53a) eingeführt und mit den leitenden Platten (49, 50, 51) verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei die mehreren Kondensatoren (56) in einer Reihe auf dem Anschlussrahmen (48) angeordnet und mit den leitenden Platten (49, 50, 51) verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 32, wobei die Kondensatoren (56) mit den leitenden Platten (49, 50, 51) an ihren Schweißabschnitten durch WIG-Schweißen verbunden sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 33, wobei die Schweißabschnitte in den Kondensatoren (56) in einer geraden Linie angeordnet sind.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei mindestens eines des Anschlussrahmens (48) und des Anschlussgehäuses (48) mit einem Führungsbereich (47a) versehen ist, der dazu dient, die Einführung des Anschlussrahmens (48) zu führen, wenn der Anschlussrahmen (48) in das Anschlussgehäuse (47) eingeführt wird.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 35, wobei der Anschluss (44) an einer der Abtriebsseite des Elektromotors (1) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 36, wobei der Anschluss (44) an einer Seite des Kühlkörpers (21) gegenüber dem Metallträgermaterial (22) angeordnet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 37, wobei der Anschluss (44) an einer gegenüberliegenden Seite des Metallträgermaterials (22), wobei der Kühlkörper (21) dazwischen angeordnet ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5 bis 38, wobei der Anschluss (44) einen Drehmomentsensoranschluss (46) umfasst, der elektrisch mit einem Drehmomentsensor zur Erfassung des Drehmoments des Lenkrades verbunden ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 39, wobei das Anschlussgehäuse (47) ein Gehäuse des Drehmomentsensoranschluss (46) umfasst, und der Anschlussrahmen (48) einen Rahmen des Drehmomentsensoranschlusses (46) umfasst.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 40, wobei in den Anschluss (44) ein Klebeharz (66) eingefüllt wird zwischen einem eingeführten Anschlussbereich, der an dem Anschlussgehäuse (47) ausgebildet ist und in den die Anschlüsse (49a, 50a, 52a, 53a) eingeführt werden, und einem hervorstehenden Anschlussbereich, der auf dem Anschlussrahmen (48) ausgebildet ist und in den die Anschlüsse (49a, 50a, 52a, 53a) hineinragen.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 41, wobei ein konvexer Bereich (47b) in dem eingeführten Anschlussbereich ausgebildet ist, und ein konkaver Bereich (48h) in dem hervorstehenden Anschlussbereich ausgebildet ist, mit einem Klebeharz (66), das in einen Spalt zwischen den konvexen bereich (47b) und den konkaven Bereich (48h) eingefüllt ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 42, wobei ein konkaver Bereich (21c) in einem Abschnitt des Kühlkörpers (21), auf den der Anschlussrahmen (48) montiert ist, ausgebildet ist, und wobei der konkave Bereich (21c) des Kühlkörpers (21) und die Kondensatoren (56), die mit dem Anschlussrahmen (48) verbunden sind, einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ein Klebeharz (66) in den konkaven Bereich (21c) eingefüllt ist und dabei die Kondensatoren (56) fest an dem Kühlkörper (21) anbringt.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 5 bis 43, wobei das Wärme abgebende Material mit der hohen Wärmeleitfähigkeit eine wärmeleitfähige Schicht (29) ist.
Die elektrische Servolenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 44, wobei das Motorgehäuse (80) mit einem ebenen Bereich (80a) an einer seiner Seitenflächen ausgebildet ist, der parallel zu einer Achse des Elektromotors (1) ist, und wobei das Metallträgermaterial (22) auf dem ebenen Bereich (80a) angeordnet ist.