DE102011050406A1 - Halbleitermoduleinrichtung und Antriebsvorrichtung, welche dieselbe aufweist - Google Patents

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DE102011050406A1
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power
control
section
terminal
inverter
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Toshihiro Fujita
Hiroyasu Kidokoro
Hiromasa Hayashi
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

Ein Umrichter-Eingabeanschluss (122), ein Spulenanschluss (123) für eine U-Phasen-Spule und ein Umrichter-Masseanschluss (124) sind in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet, um eine U-Phasen-Anschlussgruppe zu bilden. Ein Umrichter-Eingabeanschluss (126), ein Spulenanschluss (125) für eine V-Phasen-Spule und der Umrichter-Masseanschluss (124) sind in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet, um eine V-Phasen-Anschlussgruppe zu bilden. Der Umrichter-Eingabeanschluss (126), ein Spulenanschluss (127) für eine W-Phasen-Spule und ein Umrichter-Masseanschluss (128) sind in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet, um eine W-Phasen-Anschlussgruppe zu bilden. Die Flussrichtungen von elektrischem Strom in den benachbarten Anschlüssen sind einander entgegengesetzt, so dass eine Induktivität von Inverterkreisen verringert werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitermoduleinrichtung und eine Antriebsvorrichtung, welche dieselbe aufweist.
  • Eine Inverter- bzw. Umrichtereinrichtung zum Umrichten von Gleichstrom in Wechselstrom ist im Stand der Technik bekannt, wobei Halbleiterschaltelemente wie beispielsweise Transistoren an- und abgeschaltet werden. Beispielsweise ist, wie in dem japanischen Patent mit der Nummer 3 633 432 (entsprechend dem US-Patent Nr. 6,525,950 ) offenbart ist, eine Halbleitereinrichtung im Stand der Technik bekannt, wobei Halbleiterelemente zum Erzeugen eines 3-Phasen-Wechselstromes, Gleichstromanschlüsse positiver Polarität, Gleichstromanschlüsse negativer Polarität, Ausgabeanschlüsse usw. integral gebildet sind.
  • Gemäß dem obigen Stand der Technik sind die Gleichstromanschlüsse positiver Polarität und die Gleichstromanschlüsse negativer Polarität parallel zueinander angeordnet, so dass eine Induktivität verringert wird. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau kann es möglich sein, die Induktivität im elektrischen Weg von einer Gleichstromleistungsquelle zu einem Umrichterabschnitt zu verringern. Jedoch wird die Induktivität in dem Umrichterabschnitt, durch welchen ein größerer elektrischer Strom fließt, nicht in Betracht gezogen. Zusätzlich sind gemäß dem obenstehenden Stand der Technik die Anschlüsse positiver Polarität, welche mit jeder positiven Seite jeweiliger Halbleiterumrichterelemente verbunden sind, sowie die Anschlüsse negativer Polarität, die mit jeder negativen Seite der Halbleiterumrichtelemente verbunden sind, in einer Halbleitermoduleinrichtung vorgesehen. Es ist demnach schwierig, die Moduleinheit in der Größer kleiner zu fertigen. Zusätzlich ist es notwendig, eine Steuer- bzw. Regelplatine bzw. -leiterplatte getrennt von der Halbleitermoduleinrichtung vorzusehen, um Steuer- bzw. Regelsignale einzugeben. Demnach ist es ein Problem, dass eine Anzahl von Bauteilen und Komponenten erhöht werden wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht auf die obigen Probleme getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitermoduleinrichtung bereitzustellen bzw. vorzusehen, gemäß welcher eine Induktivität verringert werden kann und welche in der Größe kleiner gefertigt werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung bereitzustellen, welche eine solche Halbleitermoduleinrichtung hat.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Halbleitermoduleinrichtung beispielsweise, wie es in dem beigefügten Anspruch 1 definiert ist, zwischen einem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) für einen größeren elektrischen Strom, welcher Phasenspulen zuzuführen ist, und einem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (40) zum Steuern bzw. Regeln der Stromversorgung zu den Phasenspulen vorgesehen.
  • Die Halbleitermoduleinrichtung hat ein niedrigspannungsseitiges Schaltelement (84, 85, 86), ein hochspannungsseitiges Schaltelement (81, 21, 83), einen Inverter- bzw. Umrichtereingabeanschluss (122, 126), Spulenanschlüsse (123, 125, 127), einen Umrichtermasseanschluss (124, 128), Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) und einen eingegossenen bzw. umspritzten Abschnitt (61).
  • Die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) bilden einen Teil eines Umrichterkreises bzw. Umrichterschaltkreises (80) zum An- und Abschalten einer Stromversorgung zu den Phasenspulen, und sie sind an bzw. auf einer Masseseite vorgesehen.
  • Die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) bilden auch einen Teil des Umrichterkreises (80) zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen, und sie sind an einer Seite höherer Spannung vorgesehen, als die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86).
  • Die Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126) sind in einem eingegossenen Abschnitt (61) an einer Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) mit einem Leistungsquellenabschnitt (75, 78) vorgesehen. Wenn die Halbleitermoduleinheit auf einen elektrischen Motor angewandt wird, wird elektrische Leistung einer Leistungsquelle den hochspannungsseitigen Schaltelementen zur Verfügung gestellt, wobei die Leistungsquelle eine Batterie und/oder ein Kondensator sein kann. Andererseits wird, wenn die Halbleitermoduleinheit auf einen Leistungsgenerator bzw. Leistungserzeuger angewandt wird, elektrische Leistung, welche an dem bzw. durch den Leistungserzeuger erzeugt wird, durch die hochspannungsseitigen Schaltelemente in eine Leistungsquelle geladen, wobei die Leistungsquelle auch eine Batterie und/oder ein Kondensator sein kann.
  • Die Spulenanschlüsse (123, 125, 127) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit den Phasenspulen vorgesehen. Die Umrichtermasseanschlüsse 124, 128) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, zum Verbinden der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit der Masse vorgesehen.
  • Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) an einer anderen Seite davon vorgesehen, welche dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (40) gegenüberliegt, durch welchen Steuer- bzw. Regelsignale zum An- und Abschalten der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie auch der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) eingegeben bzw. zugeführt werden.
  • Die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83), die Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126), die Spulenanschlüsse (123, 125, 127), der Umrichtermasseanschluss (124, 128) und die Steuerbzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) sind integral in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen.
  • Gemäß der Halbleitermoduleinrichtung der Erfindung sind der Umrichtereingabeanschluss, der Spulenanschluss und der Umrichtermasseanschluss in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet, um eine Anschlussgruppe zu bilden.
  • Der elektrische Strom fließt beispielsweise, wenn das hochspannungsseitige Schaltelement angeschaltet wird, von dem Umrichtereingabeanschluss über das hochspannungsseitige Schaltelement zu dem Spulenanschluss. Da der Umrichtereingabeanschluss und der Spulenanschluss auf der Seite, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, und benachbart zueinander angeordnet sind, ist eine Richtung des elektrischen Stromflusses in dem Umrichtereingabeanschluss entgegengesetzt zu einer Richtung des elektrischen Stromflusses in dem Spulenanschluss. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in dem Umrichterkreis verringert werden.
  • Zusätzlich fließt, wenn das niedrigspannungsseitige Schaltelement angeschaltet wird, der elektrische Strom von dem Spulenanschluss über das niedrigspannungsseitige Schaltelement zu dem Umrichtermasseanschluss. Da der Spulenanschluss und der Umrichtermasseanschluss auf der Seite, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, und benachbart zueinander angeordnet ist, ist eine Richtung des elektrischen Stromflusses in dem Spulenanschluss entgegengesetzt zu einer Richtung des elektrischen Stromflusses in dem Umrichtermasseanschluss. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in dem Umrichterkreis verringert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83), die Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126), die Spulenanschlüsse (123, 125, 127), die Umrichtermasseanschlüsse (124, 128) und die Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) integral in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen. Gemäß der Halbleitermoduleinrichtung, in welcher der Leistungsverdrahtungsabschnitt und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt getrennt voneinander vorgesehen sind, sind die elektrischen Verbindungen bzw. Anschlüsse zwischen dem Leistungsverdrahtungsabschnitt, dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt und dem Halbleitermodul durch die Anschlüsse, welche in dem eingegossenen Abschnitt eingegossen sind, gefertigt. Demnach ist es nicht notwendig, getrennt Brücken- bzw. Drahtbrückenverdrahtungsabschnitte usw. vorzusehen. Als ein Ergebnis kann die Anzahl der Bauteile und Komponenten verringert werden. Zusätzlich kann eine Anzahl von Anordnungsvorgängen verringert werden.
  • Zusätzlich sind gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung die elektrischen Verbindungen bzw. Anschlüsse zwischen den Umrichtereingabeanschlüssen sowie zwischen den Umrichtermasseanschlüssen in dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gefertigt. Es ist demnach nicht notwendig, in dem Leistungsmodul elektrische Verbindungsdrähte für die elektrischen Verbindungen zwischen den Umrichtereingabeanschlüssen usw. vorzusehen. Die Halbleitermoduleinheit kann in der Größe kleiner gefertigt werden.
  • Weiterhin sind gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung der Leistungsverdrahtungsabschnitt, durch welchen ein großer elektrischer Strom fließt, und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt, für welchen der große elektrische Strom nicht notwendig ist, voneinander getrennt. Der große elektrische Strom fließt durch Leistungsanschlüsse (welche die Umrichtereingabeanschlüsse, die Spulenanschlüsse und die Umrichtermasseanschlüsse einschließen), welche in dem eingegossenen Abschnitt, auf der Seite, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, vorgesehen sind, während der elektrische Steuer- bzw. Regelstrom (d. h. ein kleiner elektrischer Strom) durch die Steuer- bzw. Regelanschlüsse fließt, welche in dem eingegossenen Abschnitt auf der anderen Seite vorgesehen sind, welche dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die jeweiligen Leistungsanschlüsse und die Steuer- bzw. Regelanschlüsse anzuordnen bzw. auszuführen, so dass jeder Anschluss eine passende Größe hat abhängig von dem elektrischen Strom, welcher durch solch einen Anschluss fließt.
  • Die Halbleitermoduleinrichtung der Erfindung kann auf eine Antriebsvorrichtung angewandt werden, welche einen Elektromotor und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung bzw. einen Controller zum Steuern bzw. Regeln des Elektromotors hat.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung hat eine Antriebsvorrichtung beispielsweise wie in dem beigefügten Anspruch 13 definiert ist, einen Elektromotor (2), eine Wärmesenke (50), ein Halbleitermodul (60), einen Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (40) und einen Leistungsverdrahtungsabschnitt (70). Der Elektromotor (2) hat ein Motorgehäuse (10), einen Statur (20), einen Rotor (30), und eine sich drehende Welle bzw. Drehwelle (35). Das Motorgehäuse (10) ist von einer zylindrischen Form. Der Statur (20) ist an einer inneren Wand des Motorgehäuses (10) befestigt und hat eine Wicklung (26), welche aus mehreren Phasenspulen aufgebaut ist. Der Rotor (30) ist beweglich in dem Statur (20) aufgenommen, so dass der Rotor (30) relativ zu dem Statur (20) drehbar ist. Die Drehwelle (35) ist zusammen mit dem Rotor (30) drehbar.
  • Die Wärmesenke (50) hat eine Wärmeempfangsoberfläche (59), welche sich in einer axialen Richtung des Motorgehäuses (10) von einem axialen Ende (13) des Motorgehäuses (10) erstreckt. Das Halbleitermodul (60) ist entlang der Wärmeempfangsoberfläche (59) der Wärmesenke (50) angeordnet. Der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (40) hat einen Steuer- bzw. Regelabschnitt zum Steuern bzw. Regeln eines Betriebes des Elektromotors (2) und ist elektrisch mit dem Halbleitermodul (60) verbunden. Der Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) ist elektrisch mit dem Halbleitermodul (60) verbunden, so dass ein den Phasenspulen zuzuführender Spulenstrom durch den Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) fließt. Das Motorgehäuse (10), einer des Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnittes (40) und des Leistungsverdrahtungsabschnittes (70), die Wärmesenke (50), das Halbleitermodul (60) und der andere des Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnittes (40) und des Leistungsverdrahtungsabschnittes (70) sind in dieser Reihenfolge axial angeordnet.
  • Das Halbleitermodul hat niedrigspannungsseitige Schaltelemente (84, 85, 86), hochspannungsseitige Schaltelemente (81, 82, 83), Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126), Spulenanschlüsse (123, 125, 127), Umrichtermasseanschlüsse (124, 128), Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) und einen eingegossenen Abschnitt (61).
  • Die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) bilden einen Teil eines Umrichterschaltkreises bzw. Umrichterkreises (80) zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen und sind an einer Masseseite vorgesehen. Die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) bilden einen Teil des Umrichterkreises (80) zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen und sind an einer Seite höherer Spannung vorgesehen als die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86).
  • Die Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61), an einer Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) mit einem Leistungsquellenabschnitt (75, 78) vorgesehen. Als ein Ergebnis wird elektrische Leistung des Leistungsquellenabschnittes den hochspannungsseitigen Schaltelementen zugeführt, wobei die Leistungsquelle eine Batterie und/oder ein Kondensator sein kann.
  • Die Spulenanschlüsse (123, 125, 127) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit den Phasenspulen vorgesehen. Die Umrichtermasseanschlüsse (124, 128) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) vorgesehen an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt zum Verbinden der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit der Masse.
  • Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) vorgesehen an einer anderen Seite davon, welche dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (40) gegenüberliegt, durch welchen Steuer- bzw. Regelsignale zum An- und Abschalten des hochspannungsseitigen Schaltelements (81, 82, 83) sowie des niedrigspannungsseitigen Schaltelements (84, 85, 86) eingegeben werden.
  • Die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83), die Umrichtereingabeanschlüsse (122, 126), die Spulenanschlüsse (123, 125, 127), die Umrichtermasseanschlüsse (124, 128) und die Steuer- bzw. Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) sind in dem eingegossenen Abschnitt (61) integral eingegossen.
  • Gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung ist das Leistungsmodul entlang der Wärmeempfangsoberfläche der Wärmesenke sich axial von der Endoberfläche des Motorgehäuses erstreckend angeordnet. In anderen Worten gesagt ist das Leistungsmodul nicht parallel zu der Endoberfläche des Motorgehäuses angeordnet, sondern in einer radialen Richtung hinsichtlich der Endoberfläche des Motorgehäuses angeordnet. Es ist demnach möglich, einen virtuellen Motorgehäuseraum effektiv bzw. wirksam zu nutzen, welcher an einem axialen Ende des Motorgehäuses durch ein Projizieren bzw. Fortsetzen des Motorgehäuses in der axialen Richtung gebildet ist. Eine Größe der Antriebsvorrichtung in der radialen Richtung kann kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
  • Der Steuer-Regelverdrahtungsabschnitt, das Leistungsmodul, die Wärmesenke und der Leistungsverdrahtungsabschnitt sind als eine Einheit angeordnet, auf welche als eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung (Controller) Bezug genommen wird. Da, gemäß der Antriebsvorrichtung der Erfindung, die Steuer- bzw. Regelvorrichtung an dem axialen Ende des Elektromotors angeordnet ist, kann die Größe der Antriebsvorrichtung in der radialen Richtung kleiner gemacht werden.
  • Zusätzlich ist es, da der Elektromotor und die Steuer- bzw. Regelvorrichtung voneinander in der axialen Richtung getrennt sind, relativ einfacher, die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 aus dem Elektromotor 2 herauszunehmen. Demnach ist es, sogar in einem Fall, dass die benötigte Ausgabe des Elektromotors verändert wird bzw. sich ändert, einfach, das Design bzw. den Aufbau der Steuer- bzw. Regelvorrichtung beispielsweise durch einfach ein Austauschen einer Wärmekapazität der Wärmesenke abzuändern bzw. abzuwandeln. Es ist demnach möglich, Antriebsvorrichtungen, welche unterschiedliche Spezifikationen haben, herzustellen, wenn die Bauteile und/oder Komponenten standardisiert sind. Zusätzlich ist es, sogar wenn entweder der Elektromotor oder die Steuer- bzw. Regelvorrichtung zusammengebrochen bzw. defekt ist, einfacher, die Vorrichtung durch ein Austauschen nur der Komponente (des Elektromotors oder der Steuer- bzw. Regelvorrichtung) zu reparieren, welche defekt ist.
  • Der Leistungsverdrahtungsabschnitt, durch welchen der große elektrische Strom fließt, und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt, für welchen der große elektrische Strom nicht notwendig ist, sind voneinander getrennt, Demnach ist es, wenn der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt auf einer gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte bzw. einer gedruckte Schaltung gebildet ist, möglich, eine Kupferfolie aus der gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte zu machen, da kleine elektrische Ströme durch die gedruckte Leiterplatte bzw. gedruckte Schaltung fließen können.
  • Gemäß der Halbleitermoduleinrichtung der Erfindung sind der Umrichtereingabeanschluss, die Spulenanschlüsse und der Umrichtermasseanschluss in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet, um eine Anschlussgruppe zu bilden.
  • Der elektrische Strom fließt beispielsweise, wenn das hochspannungsseitige Schaltelement angeschaltet wird, von dem Umrichtereingabeanschluss über das hochspannungsseitige Schaltelement zu dem Spulenanschluss. Da der Umrichtereingabeanschluss und der Spulenanschluss an der Seite, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, und benachbart zueinander angeordnet sind, ist eine Richtung des Flusses des elektrischen Stromes in dem Umrichtereingabeanschluss entgegengesetzt zu einer Richtung des Flusses des elektrischen Stromes in dem Spulenanschluss. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in dem Umrichterkreis verringert werden.
  • Zusätzlich fließt, wenn das niedrigspannungsseitige Schaltelement angeschaltet wird, der elektrische Strom von dem Spulenanschluss über das niedrigspannungsseitige Schaltelement zu dem Umrichtermasseanschluss. Da der Spulenanschluss und der Umrichtermasseanschluss auf der Seite, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, und benachbart zueinander angeordnet sind, ist ein Fluss des elektrischen Stromes in dem Spulenanschluss entgegengestzt zu einer Richtung des Flusses des elektrischen Stromes in dem Umrichtermasseanschluss. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in dem Umrichterkreis verringert werden.
  • Gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung sind die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente, die hochspannungsseitigen Schaltelemente, die Umrichtereingabeanschlüsse, die Spulenanschlüsse, die Umrichtermasseanschlüsse und die Steuer- bzw. Regelanschlüsse integral in dem eingegossenen Abschnitt eingegossen. Da der Leistungsverdrahtungsabschnitt und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt getrennt voneinander vorgesehen sind, werden die elektrischen Verbindungen unter bzw. zwischen dem Leistungsverdrahtungsabschnitt, dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt und dem Leistungsmodul durch die Anschlüsse hergestellt, welche integral in dem eingegossenen Abschnitt eingegossen sind. Es ist demnach nicht notwendig, Drahtbrückenverdrahtungsteile bzw. Brückenverdrahtungsteile usw. getrennt vorzusehen. Als ein Ergebnis kann eine Anzahl von Bauteilen und Komponenten verringert werden. Zusätzlich kann eine Anzahl von Anordnungsvorgängen verringert werden.
  • Zusätzlich werden gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung die elektrischen Verbindungen zwischen den Umrichtereingabeanschlüssen sowie die elektrischen Verbindungen zwischen den Umrichtermasseanschlüssen jeweils in dem Leistungsverdrahtungsabschnitt hergestellt. Es ist demnach nicht notwendig, in dem Leistungsmodul elektrische Verbindungsdrähte für die elektrischen Verbindungen zwischen den Umrichtereingabeanschlüssen usw. vorzusehen. Die Halbleitermoduleinrichtung kann in der Größe kleiner gefertigt werden.
  • Weiterhin sind gemäß den obigen Merkmalen der Erfindung der Leistungsverdrahtungsabschnitt, durch welchen ein großer elektrischer Strom fließt, und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt, für welchen der große Strom nicht notwendig ist, voneinander getrennt. Der große elektrische Strom fließt durch Leistungsanschlüsse (welche die Umrichtereingabeanschlüsse, die Spulenanschlüsse und die Umrichtermasseanschlüsse einschließen), welche in dem eingegossenen Abschnitt auf der Seite vorgesehen sind, welcher dem Leistungsverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, während ein elektrischer Steuer- bzw. Regelstrom (d. h. ein kleiner elektrischer Strom) durch die Steuer- bzw. Regelanschlüsse fließt, welche in dem eingegossenen Abschnitt auf der anderen Seite, welche dem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt gegenüberliegt, vorgesehen sind. Als ein Ergebnis ist es möglich, die jeweiligen Leistungsanschlüsse und die Steuer- bzw. Regelanschlüsse auszuführen, so dass jeder Anschluss eine geeignete Größe abhängig von dem elektrischen Strom, welcher durch solch einen Anschluss fließt, hat.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gefertigt ist. In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine schematische Darstellung, welche eine Struktur bzw. einen Aufbau einer Lenkhilfevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht, welche eine Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine schematische Draufsicht, welche die Antriebsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 eine schematische Seitenansicht, welche die Antriebsvorrichtung zeigt, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles IV in 3 betrachtet wird, wobei einen Motorabdeckung entfernt ist;
  • 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche schematisch die Antriebsvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6 auch eine perspektivische Explosionsdarstellung, wenn sie in einer anderen Richtung betrachtet wird, welche schematisch die Antriebsvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 7 eine schematische Draufsicht, welche eine elektronische Steuer- bzw. Regelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 8 eine schematische Seitenansicht der Steuer- bzw. Regelvorrichtung, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles VIII in 7 betrachtet wird;
  • 9 eine schematische Seitenansicht der Steuer- bzw. Regelvorrichtung, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles IX in 7 betrachtet wird;
  • 10 eine schematische Seitenansicht der Steuer- bzw. Regelvorrichtung, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles X in 7 betrachtet wird;
  • 11 eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Steuer- bzw. Regelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 12 eine schematische Draufsicht, welche eine Wärmesenke der ersten Ausführungsform zeigt, an welcher Leistungsmodule befestigt sind;
  • 13 eine schematische Seitenansicht der Wärmesenke mit dem Leistungsmodul, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles XIII in 12 betrachtet wird;
  • 14 eine schematische Seitenansicht der Wärmesenke mit den Leistungsmodulen, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles XIV in 12 betrachtet wird;
  • 15 eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Wärmesenke mit den Leistungsmodulen zeigt;
  • 16 eine schematische Draufsicht, welche eine Leistungseinheit der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 17 eine schematische Seitenansicht der Leistungseinheit, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles XVII in 16 betrachtet wird;
  • 18 eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Leistungseinheit der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 19 eine Darstellung zum Erklären eines Steuer- bzw.
  • Regelverdrahtungsabschnittes und eines Leistungsverdrahtungsabschnittes der ersten Ausführungsform;
  • 20 eine schematische Ansicht, welche einen inneren Aufbau bzw. eine innere Struktur einer Halbleitermoduleinrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 21 eine schematische Ansicht, welche einen inneren Aufbau bzw. eine innere Struktur einer Halbleitermoduleinrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 22 eine schematische Ansicht, welche einen inneren Aufbau bzw. eine innere Struktur einer Halbleitermoduleinrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 23 eine schematische Ansicht, welche einen inneren Aufbau bzw. eine innere Struktur einer Halbleitermoduleinrichtung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Eine Halbleitermoduleinrichtung der vorliegenden Erfindung sowie eine Antriebsvorrichtung, welche eine solche Halbleitermoduleinrichtung aufweist, wird mittels mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt werden.
  • Die gleichen Bezugszeichen werden über die Ausführungsformen hinweg zum Zwecke des Bezeichnens derselben oder ähnlicher Teile oder Abschnitte verwendet, um dadurch wiederholte Erklärungen soweit möglich auszulassen.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 1 bis 20 gezeigt. Die Antriebsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird auf eine elektrische Lenkhilfeeinrichtung (EPS = electric power steering = elektrische Lenkhilfe) für ein Fahrzeug angewandt. Die Antriebsvorrichtung 1 hat einen Elektromotor 2 und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung (eine elektronische Steuer- bzw. Regelvorrichtung) bzw. einen Controller 3, welche aufgebaut ist aus: einer Steuer- bzw. Regelplatine bzw.- -leiterplatte 40 als einem Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt; einer Wärmesenke 50; einem Leistungsmodul 60 als einem Halbleitermodulabschnitt; einer Leistungsplatine bzw. -leiterplatte 70 als einem Leistungsverdrahtungsabschnitt usw.
  • Zuerst wird ein elektrischer Aufbau bzw. eine elektrische Struktur für das EPS (= Electric Power Steering Device = elektrische Lenkhilfevorrichtung) unter Bezugnahme auf 1 erklärt werden. Der elektrische Aufbau der 1 wird auch auf andere Ausführungsformen, welche untenstehend erklärt sind, angewendet werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, erzeugt die Antriebsvorrichtung 1 ein Drehmoment, welches über ein Getriebe bzw. Zahnrad 7 auf eine Lenksäule bzw. einen Säulenschaft 6 übertragen wird, so dass eine Lenkbetätigung eines Lenkrades 5 unterstützt wird. Genauer gesagt wird, wenn das Lenkrad 5 durch einen Fahrzeugführer betätigt wird, ein Lenkdrehmoment, welches an der Lenksäule 6 erzeugt wird, durch einen Drehmomentsensor 8 erfasst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit wird über ein CAN (CAN = Controller Area Network = Steuer- bzw. Regelvorrichtungs-Bereichs-Netzwerk) erhalten, um die Lenkbetätigung des Fahrzeugführers zu unterstützen. Es ist auch möglich, die Antriebsvorrichtung 1 zusätzlich zu einer Unterstützung der Lenkradbetätigung auf eine automatische Lenksteuerung bzw. -regelung anzuwenden, so dass die Lenkbetätigung automatisch gesteuert bzw. geregelt wird, um eine Fahrspur auf einer Autobahn bzw. Schnellstraße zu halten, um eine Parkoperation zu einer Parklücke usw. zu führen.
  • Der Elektromotor 2 ist ein bürstenloser Motor zum Antreiben des Getriebes bzw. Zahnrades 7 in einer nach vorne gerichteten Richtung oder in einer rückwärtigen Richtung. Ein Betrieb des Elektromotors 2 (einschließlich der Versorgung mit elektrischer Leistung) wird durch die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 gesteuert bzw. geregelt. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 ist aus einem Leistungsabschnitt 100, in welchem ein Antriebsstrom zum Antreiben des Elektromotors 2 fließt, und einem Steuer- bzw. Regelabschnitt 90 zum Steuern bzw. Regeln eines Antriebsbetriebes bzw. einer Antriebsbetätigung des Elektromotors 2 aufgebaut.
  • Der Leistungsabschnitt 100 hat eine Drosselspule 76, welche an einer Leistungsversorgungsleitung von einer Leistungsquelle (einer Fahrzeugbatterie) 75 vorgesehen ist, einen Kondensator 77 und ein Paar von Umrichtern bzw. Invertern (erste und zweite Umrichterkreise) 80 und 89. Der erste und der zweite Umrichter 80 und 89 sind identisch zueinander. Demnach wird nur der erste Umrichter 80 erklärt werden.
  • Der Umrichter 80 hat mehrere MOSFETs 81 bis 86 (MOSFETs = Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors = Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistoren; auf diese wird hierin nachstehend einfach Bezug genommen als MOS-Transistor = Metal-Oxide Semiconductor Transistor = Metalloxidhalbleitertransistor). In jedem der MOS-Transistoren 81 bis 86 wird ein elektrischer Weg bzw. elektrischer Pfad zwischen einer Source und einer Drain an- oder abgeschaltet, abhängig von einem elektrischen Potential an einem Gate davon.
  • Die Drain des MOS-Transistors 81 ist mit der Leistungsversorgungsleitung verbunden, während die Source davon mit der Drain des MOS-Transistors 84 verbunden ist. Die Source des MOS-Transistors 84 ist mit Masse verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen den MOS-Transistoren 81 und 84 ist mit einer U-Phasenspule des Elektromotors 2 verbunden.
  • In einer ähnlichen Art und Weise ist die Drain des MOS-Transistors 82 mit der Leistungsversorgungsleitung verbunden, während die Source davon mit der Drain des MOS-Transistors 85 verbunden ist. Die Source des MOS-Transistors 85 ist mit Masse verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen den MOS-Transistoren 82 und 85 ist mit einer V-Phasenspule des Elektromotors 2 verbunden.
  • Die Drain des MOS-Transistors 83 ist mit der Leistungsversorgungsleitung verbunden, während die Source davon mit der Drain ders MOS-Transistors 86 verbunden ist. Die Source des MOS-Transistors 86 ist mit Masse verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen den MOS-Transistoren 83 und 86 ist mit einer W-Phasenspule des Elektromotors 2 verbunden.
  • Die MOS-Transistoren 81 bis 83, welche mit der Leistungsversorgungsleitung verbunden sind, entsprechen Schaltelementen auf einer Seite hohen elektrischen Potentials, während die MOS-Transistoren 84 bis 86, welche mit der Masse bzw. Erde verbunden sind, Schaltelementen auf einer Seite niedrigen elektrischen Potentials entsprechen. Hierin wird nachstehend auf die MOS-Transistoren 81 bis 83 auch Bezug genommen als MOS-Transistoren der oberen Seite (oder hochspannungsseitige Schaltelemente), während auf die MOS-Transistoren 84 bis 86 auch Bezug genommen wird als MOS-Transistoren der unteren Seite (oder niedrigspannungsseitige Schaltelemente).
  • Der Umrichter 80 hat Leistungsquellenrelais 87 und 88 als Abschaltmittel. Die Leistungsquellenrelais 87 und 88 sind auch aus MOSFETs wie den MOS-Transistoren 81 bis 86 gefertigt. Die Leistungsquellenrelais 87 und 88 sind zwischen der Leistungsquelle 75 und den MOS-Transistoren 81 bis 83 vorgesehen, um die Leistungsversorgung zu den MOS-Transistoren 81 bis 83 im Falle eines anomalen Zustandes abzuschalten. Das Leistungquellenrelais 87 ist vorgesehen, um den elektrischen Strom zu dem Elektromotor 2 abzuschalten, wenn irgendeine Fehlfunktion wie beispielsweise eine Verbindungsunterbrechung, ein Kurzschluss oder dergleichen aufgetreten ist. Das Leistungsquellenrelais 88 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass elektrischer Strom in einer umgekehrten Richtung, beispielsweise in einem Fall, dass ein elektrisches Bauteil wie beispielsweise ein Kondensator 78 unbeabsichtigt in einem umgekehrten Zustand verbunden ist, fließt.
  • Shunt-Widerstände bzw. Nebenschlusswiderstände bzw. Querwiderstände 107 bis 109 sind elektrisch zwischen jedem der MOS-Transistoren 84 bis 86 und der Masse als Stromerfassungsmittel verbunden. Eine elektrische Spannung oder ein Strom, welcher an die Shunt-Widerstände 107 bis 109 angelegt ist, wird erfasst, um einen elektrischen Strom, welcher durch die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Spulen fließt, zu erfassen. Genauer gesagt ist der Shunt-Widerstand 107 zwischen dem U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite und der Masse vorgesehen, um den elektrischen Strom, welcher durch die U-Phasen-Spule fließt, zu erfassen. In einer ähnlichen Art und Weise ist der Shunt-Widerstand 108 zwischen dem V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite und der Masse vorgesehen, um den elektrischen Strom, welcher durch die V-Phasenspule fließt, zu erfassen, und der Shunt-Widerstand 109 ist zwischen dem W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite und der Masse vorgesehen, um den elektrischen Strom, welcher durch die W-Phasen-Spule fließt, zu erfassen.
  • Die Drosselspule 76 ist elektrisch zwischen der Leistungsquelle 75 und dem Leistungsquellenrelais 87 verbunden, während der Kondensator 77 zwischen der Leistungsquelle 75 und der Masse verbunden ist. Die Drosselspule 76 und der Kondensator 77 bilden einen Filterschaltkreis bzw. Filterkreis, um Störungen bzw. Rauschen zu verringern, welches von anderen Einrichtungen bzw. Einheiten, welche üblicherweise mit der Leistungsquelle 75 verbunden sind, übertragen wird. Zusätzlich verringert er die Störungen, welche zu den anderen Einheiten bzw. Einrichtungen, welche mit der Leistungsquelle 75 verbunden sind, übertragen werden.
  • Kondensatoren 78 sind elektrisch zwischen einer Leistungsquellenseite der MOS-Transistoren 81 bis 83, welche mit der Leistungquellenleitung verbunden sind, und einer Masseseite der MOS-Transistoren 84 bis 86, welche mit der Masse verbunden sind, verbunden. Die Kondensatoren 78 können elektrische Ladung akkumulieren bzw. ansammeln bzw. speichern, so dass sie die Leistungsversorgung zu den MOS-Transistoren 81 bis 86 unterstützen oder Störungs- bzw. Rauschkomponenten wie beispielsweise Stoßspannungen unterdrücken.
  • Der Steuer- bzw. Regelabschnitt 90 hat Vortreiberschaltkreise bzw. Vortreiberkreise 91, einen maßgefertigten bzw. kundenspezifischen IC 92 (IC = Integrated Circuit = Integrierter Schaltkreis), einen Positionssensor 93 und einen Mikrocomputer 94. Der maßgefertigte IC 92 weist einen Regulator 95, einen Verstärkungsabschnitt 96 für ein Positionssensorsignal und einen Verstärkungsabschnitt 97 zum Erfassen eines Stromes auf.
  • Der Regulator 95 ist ein Stabilisierungsschaltkreis bzw. Stabilisierungskreis zum Stabilisieren der Leistungsversorgung zu den jeweiligen Abschnitten. Beispielsweise arbeitet der Mikrocomputer 94 mit einer stabilisierten, vorbestimmten Spannung (beispielsweise 5 Volt) von dem Regulator 95.
  • Ein Sensorsignal von dem Positionssensor 93 wird dem Verstärkungsabschnitt 96 eingegeben bzw. zugeführt. Der Positionssensor 93 erfasst eine Drehposition des Elektromotors 2 und eine derart erfasste Drehposition (ein Drehpositionssignal) wird dem Verstärkungsabschnitt 96 zugeführt. Das Drehpositionssignal wird durch den Verstärkungsabschnitt 96 verstärkt und dann dem Mikrocomputer 94 zugeführt.
  • Der Verstärkungsabschnitt 97 erfasst die Spannung über die Shunt-Widerstände 107 bis 109 und verstärkt die erfasste Spannung, um sie zu dem Mikrocomputer 94 auszugeben.
  • Wie obenstehend wird das Drehpositionssignal des Elektromotors 2 sowie die Spannung über die Shunt-Widerstände 107 bis 109 dem Mikrocomputer 94 eingegeben. Zusätzlich wird ein Lenkdrehmomentsignal von dem Drehmomentsensor 8, welcher an der Lenksäule 6 vorgesehen ist, dem Mikrocomputer 94 eingegeben. Weiterhin wird eine Information bzw. werden Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit dem Mikrocomputer 94 über das CAN eingegeben. Der Mikrocomputer 94 steuert bzw. regelt den Umrichter 80 in Übereinstimmung mit dem Drehpositionssignal über den Vortreiberkreis 91, wenn das Lenkdrehmomentsignal und die Informationen der Fahrzeuggeschwindigkeit dem Mikrocomputer 94 eingegeben werden, so dass der Lenkbetrieb bzw. die Lenkbetätigung abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit unterstützt wird. Genauer gesagt steuert bzw. regelt der Mikrocomputer 94 AN-/AUS-Zustände der MOS-Transistoren 81 bis 86 über den Vortreiberkreis 91, um dadurch den Umrichter 80 zu regeln bzw. zu steuern. In anderen Worten gesagt wird, da jedes der Gates der MOS-Transistoren 81 bis 86 mit jeweiligen Ausgabeanschlüssen des Vortreiberkreises 91 verbunden ist, der AN-/AUS-Zustand des jeweiligen MOS-Transistors 81 bis 86 durch ein Ändern der Gate-Spannung durch den Vortreiberkreis 91 gesteuert.
  • Zusätzlich steuert bzw. regelt der Mikrocomputer 94 den Umrichter 80 basierend auf den Spannungen über die Shunt-Widerstände 107 bis 109, welche von dem Verstärkungsabschnitt 97 eingegeben werden, so dass der elektrische Strom, welcher dem Elektromotor 2 zur Verfügung gestellt wird, die Form einer Sinuswelle annimmt. Der Steuer- bzw. Regelabschnitt 90 steuert bzw. regelt den zweiten Umrichter 89 in derselben Art und Weise wie den ersten Umrichter 80.
  • Nunmehr wird eine Struktur bzw. ein Aufbau der Antriebsvorrichtung 1 unter Bezugnahme auf die 2 bis 19 erklärt werden.
  • Die 2 bis 16 sind Zeichnungen zum Veranschaulichen der gesamten Struktur bzw. des gesamten Aufbaus der Antriebsvorrichtung 1. Die 7 bis 11 sind Zeichnungen zum Darstellen der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3. Die 12 bis 15 sind Zeichnungen zum Darstellen der Wärmesenke 50 und des Leistungsmoduls 60. Die 16 bis 18 sind Zeichnungen zum Darstellen einer Leistungseinheit 105. 19 entspricht 1 zum Erklären einer Schaltkreisstruktur bzw. eines Schaltkreisaufbaus der Steuer- bzw. Regelplatine 40 und der Leistungsplatine 70.
  • Gemäß der Antriebsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 an einem axialen Ende des Elektromotors 2 in einer laminierten Struktur bzw. einem laminierten Aufbau bzw. einem geschichteten Aufbau vorgesehen.
  • Zuerst wird der Elektromotor 2 unter Bezugnahme auf 2 erklärt werden. Der Elektromotor 2 hat ein Motorgehäuse 10, einen Statur 20, einen Rotor 30, eine Drehwelle 35 usw.
  • Das Motorgehäuse 10 ist aus Eisen gefertigt bzw. hergestellt und in einer zylindrischen Form gebildet. Ein Endrahmen 14, welcher aus Aluminium hergestellt ist, ist durch Bolzen oder dergleichen an einem axialen Ende des Motorgehäuses 10 (einem unteren Ende in 2) befestigt, welches eine Seite gegenüber der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 ist. Eine Apertur bzw. Öffnung 11 ist an einer Mitte des anderen axialen Endes des Motorgehäuses 10 (einem oberen Ende in 2) gebildet, welches eine Seite der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 ist. Die Drehwelle 35 ist durch die Öffnung 11 eingerührt.
  • Ein Führungsbauteil 16, welches aus Harz bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff hergestellt ist, ist an dem axialen Ende (dem oberen Ende) des Motorgehäuses 10 auf der Seite der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 vorgesehen. Das Führungsbauteil 16 ist in einer zylindrischen Form gebildet und hat eine Öffnung in seiner Mitte.
  • Der Statur 20 ist in einem Inneren des Motorgehäuses 10 angeordnet. Der Statur 20 hat zwölf hervorstehende Pole 21, von welchen jeder in einer radial nach innen gerichteten Richtung hervorsteht. Die hervorstehenden Pole 21 sind in einer Umfangsrichtung unter gleichen Abständen vorgesehen. Der Statur 20 hat einen laminierten bzw. geschichteten Statorkern 23, worin mehrere dünne Metallplatten, welche aus einem magnetischen Material hergestellt sind, in einer axialen Richtung des Elektromotors 2 laminiert bzw. geschichtet sind. Der Statur 20 hat Isolatoren (nicht gezeigt), welche an axialen Enden des geschichteten Statorkerns 23 angebracht sind, auf welchen Wicklungen 26 gewickelt sind. Die Wicklungen 26 sind aus Drei-Phasenwicklungen aufgebaut, welche eine U-Phasen-Spule, eine V-Phasen-Spule und eine W-Phasen-Spule haben.
  • Der Rotor 30 ist beweglich in einem Inneren des Stators 20 angeordnet, so dass der Rotor 30 relativ zu dem Statur 20 drehbar ist. Der Rotor 30 ist aus einem magnetischen Material gefertigt bzw. hergestellt (wie beispielsweise Eisen) und in einer zylindrischen Form gebildet. Der Rotor 30 hat einen Rotorkern 31 und einen Permanentmagneten 32, welcher an einem Außenumfang des Rotorkerns 31 vorgesehen ist, wobei der Magnet 32 in einer derartigen Art und Weise magnetisiert ist, dass N-Pole und S-Pole alternierend in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.
  • Die Drehwelle 35 ist an einer Mittelbohrung 33 des Rotorkerns 31 befestigt. Die Drehwelle 35 ist drehbar durch ein Lager 12, welches in dem Motorgehäuse 10 vorgesehen ist, und ein Lager 15, welches in dem Endrahmen 14 vorgesehen ist, abgestützt bzw. unterstützt. Die Drehwelle 35 ist zusammen mit dem Rotor 30 hinsichtlich des Stators 20 drehbar.
  • Die Drehwelle 35 hat einen Magneten 36 an ihrem axialen Ende (einem oberen Ende in 2) auf einer Seite der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3. Da der obere Abschnitt der Drehwelle 35 durch die Apertur bzw. Öffnung 11 des Motorgehäuses 10 eingeführt ist, steht der Magnet 36, welcher an dem oberen Ende der Drehwelle 35 angebracht ist, nach außen in Richtung der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 von dem Motorgehäuse 10 vor. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich das obere Ende der Drehwelle 35 nicht durch die Steuer- bzw. Regelplatine 40, so dass der Magnet 36 gegenüber, jedoch benachbart zu einer unteren Oberfläche 41 der Steuer- bzw. Regelplatine 40 auf einer Seite des Elektromotors 2 platziert ist.
  • Die Drehwelle 35 hat einen Ausgabe- bzw. Abgabeabschnitt 37 an dem anderen Ende davon (an einem unteren Ende in 2). Ein Getriebegehäuse (nicht gezeigt), welches darin das Getriebe 7 hat, ist an einer Seite des Motors 2 gegenüber der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 vorgesehen, d. h. einer unteren Seite der 2, so dass das Getriebe 7 in Eingriff mit dem Ausgabeabschnitt 37 ist und durch eine Drehkraft der Drehwelle 35 gedreht wird.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, sind Stator-Spulenanschlüsse 27 aus sechs Abschnitten der Statorwicklungen 26 herausgezogen bzw. herausgeführt. Jeder der Stator-Spulenanschlüsse 27 ist durch jeweilige sechs Durchgangslöcher, welche in dem aus Harz gefertigten Führungsbauteil 16 gebildet sind eingeführt, so dass die Stator-Spulenanschlüsse 27 starr bzw. unnachgiebig durch das Führungsbauteil 16 positioniert und abgestützt bzw. unterstützt sind. Zusätzlich ist die Steuer- bzw. Regelplatine 40 von dem Motorgehäuse 10 durch das Führungsbauteil 16 isoliert. Die Stator-Spulenanschlüsse 27 treten in der Nähe an radialen Außenumfängen der Steuer- bzw. Regelplatine 40 und des Leistungsmoduls 60 hindurch bzw. vorbei und dann werden die Stator-Spulenanschlüsse 27 mit der Leistungsplatine 70 verbunden. In anderen Worten gesagt sind, wenn sie in der axialen Richtung des Elektromotors 2 betrachtet werden, die Stator-Spulenanschlüsse 27 an einer radial äußeren Seite des Leistungsmodules 60 angeordnet. Die Stator-Spulenanschlüsse 27 überschreiten nämlich das Leistungsmodul 60 in der axialen Richtung und erstrecken sich zu der Leistungsplatine 70.
  • Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 18 erklärt werden. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 ist in einem virtuellen Motorgehäuseraum angeordnet, welcher an der axialen Seite des Motorgehäuses 10 gebildet wird durch ein Projizieren des Motorgehäuses 10 in der axialen Richtung. In der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 sind die Steuer- bzw. Regelplatine 40, die Wärmesenke 50, die Leistungsmodule 60 und die Leistungsplatine 70 in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung des Elektromotors 2 von dem Motorgehäuse 10 platziert.
  • Die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist aus beispielsweise einer 4-lagigen Platine, welche aus Glas-Epoxydharz-Platinen gebildet ist, gefertigt. Die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist in einer nahezu rechtwinkligen Form gebildet, so dass die Steuer- bzw. Regelplatine 40 in dem virtuellen Motorgehäuseraum aufgenommen ist. Eingeschnittene bzw. ausgesparte Abschnitte 42 sind an vier Ecken der Steuer- bzw. Regelplatine 40 gebildet, so dass die Wärmesenke 50 mit dem Motorgehäuse 10 über solche ausgesparte Abschnitte 42 aneinandergefügt ist. Die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist an der Wärmesenke 50 durch Schrauben oder Bolzen 47 von einer Seite des Elektromotors 2 befestigt.
  • Verschiedene Arten von elektronischen Bauteilen für den Steuer- bzw. Regelabschnitt 90 (1) sind auf der Steuer- bzw. Regelplatine 40 montiert. Die Vortreiberkreise 91, der maßgefertigte IC 92, der Positionssensor 93 und der Mikrocomputer 94 sind auf der Steuer- bzw. Regelplatine 40 auf der Seite zu dem Elektromotor 2 montiert. Genauer gesagt sind die Verdrahtungsabschnitte, welche durch ein-Punkt-gestrichelte Linie angezeigt sind, sowie die elektronischen Bauteile, welche durch eine ein-Punkt-gestrichelte in 19 umgeben werden auf der Steuer- bzw. Regelplatine 40 vorgesehen.
  • Der Positionssensor 93 ist nahezu in einer Mitte der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert, so dass der Positionssensor 93 dem Magneten 36, welcher an der Drehwelle 35 angebracht ist, gegenüber ist. Der Positionssensor 93 erfasst eine Änderung des Magnetfeldes des Magneten 36, welcher zusammen mit der Drehwelle 35 rotiert wird, um dadurch die Drehung der Drehwelle 35 zu erfassen. Die Steuer- bzw. Regelplatine 40 hat mehrere Durchgangslöcher 43 an beiden longitudinalen Seiten davon. Die Durchgangslöcher 43 sind jeweils mit Steuer- bzw. Regelanschlüssen 64 der Leistungsmodule 60 verbunden. Ein Steuer- bzw. Regelverbinder bzw. -anschluss bzw. -stecker 45 ist mit der Steuer- bzw. Regelplatine 40 an einer Seite davon gegenüber dem Elektromotor 2 an einem longitudinalen Ende verbunden, Mehrere externe Anschlüsse (nicht gezeigt) sind mit dem Steuer- bzw. Regelverbinder 45 in einer radialen Richtung des Elektromotors 2 verbunden, so dass verschiedene Arten von Sensor-Informationen eingegeben werden.
  • Die Wärmesenke 50 hat ein Paar von Wärmestrahlungsblöcken 51, welche als Säulenabschnitte gebildet sind, und welche voneinander getrennt sind. Ein Verbindungsabschnitt 52 ist zwischen den Wärmestrahlungsblöcken 51 vorgesehen. Die Wärmestrahlungsblöcke 51 sowie der Verbindungsabschnitt 52 sind aus einem Material gefertigt, welches eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie beispielsweise Aluminium, und sie sind integral gebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der Wärmestrahlungsblöcke 51 an einer Position angeordnet, welche an einer radialen Außenseite einer Mittellinie des Elektromotors 2 ist, welche eine virtuelle Linie ist, welche sich von der Drehwelle 35 erstreckt.
  • Wie in 14 gezeigt ist, hat die Wärmesenke 50 eine H-geformte Struktur bzw. einen H-geformten Aufbau, wenn sie in einer Richtung eines Pfeiles XIV in 12 betrachtet wird. Zusätzlich hat die Wärmesenke 50, wie in 12 gezeigt ist, eine C-geformte Struktur, wenn sie in der axialen Richtung des Elektromotors 2 betrachtet wird. Ein Raum 53 ist zwischen den Wärmestrahlungsblöcken 51 an einer longitudinalen Seite der Wärmesenke 50 gebildet, an welcher der Verbindungsabschnitt 52 nicht gebildet ist. Der Steuer- bzw. Regelverbinder 45 ist in dem Raum 53 aufgenommen, wie in 10 gezeigt ist.
  • Jeder der Wärmestrahlungsblöcke 51 ist in der Form einer breiten Säule gebildet, welche sich in der longitudinalen Richtung erstreckt, wie in 12 gezeigt ist. Befestigungsabschnitte 54 und 55 sind an beiden longitudinalen Enden der jeweiligen Wärmestrahlungsblöcke 51 gebildet. Ein Durchgangsloch, welches sich in der axialen Richtung des Elektromotors erstreckt, ist an den jeweiligen Befestigungsabschnitten 54 und 55 gebildet. Bolzen bzw. Schrauben 56 sind in die Durchgangslöcher der Befestigungsabschnitte 54 eingeführt, so dass die Wärmesenke 50 an dem Motorgehäuse 10 befestigt ist. Bolzen bzw. Schrauben 57 sind in die Durchgangslöcher der Befestigungsabschnitte 55 eingeführt, so dass die Wärmesenke 50 an dem Motorgehäuse 10 zusammen mit einer Motorabdeckung 110 (untenstehend erklärt) befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt 54 eines Wärmestrahlungsblocks 51 und der Befestigungsabschnitt 54 des anderen Wärmestrahlungsblocks 51 sind symmetrisch hinsichtlich der Mittellinie der Drehwelle 35 angeordnet. In derselben Art und Weise sind die Befestigungsabschnitte 55 der Wärmestrahlungsblöcke 51 symmetrisch hinsichtlich der Mittellinie der Drehwelle 35 angeordnet.
  • Jeder der Wärmestrahlungsblöcke 51 hat eine Wärmeempfangsoberfläche 59 an einer radial äußeren Seite davon. Die Wärmeempfangsoberfläche 59 erstreckt sich in der axialen Richtung des Elektromotors 2 von dem Motorgehäuse 10. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Wärmeempfangsoberfläche 59 nahezu unter einem rechten Winkel zu einer Endoberfläche 13 (2) des Motorgehäuses 10 angeordnet.
  • Jedes der Leistungsmodule 60 ist an jeder äußeren Seite der Wärmeempfangsoberfläche 59 platziert. Die Leistungsmodule 60 sind nämlich an radial äußeren Seiten der Wärmesenke 50 angeordnet.
  • Das Leistungsmodul 60 hat mehrere Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 und mehrere Leistungsanschlüsse 65, von welchen sich jeder von einem eingegossenen Abschnitte 61 in der axialen Richtung des Elektromotors 2 erstreckt.
  • Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 erstrecken sich von einer ersten Oberfläche nach außen, welche eine axiale Endoberfläche des eingegossenen Abschnittes 61 (in einer von einer unteren Endoberfläche nach unten gerichteten Richtung in 14) ist. Die Leistungsanschlüsse 65 erstrecken sich von einer zweiten Oberfläche 63 (in einer von einer oberen Endoberfläche nach oben gerichteten Richtung in 14) nach außen, welche eine andere axiale Endoberfläche des eingegossenen Abschnittes 61 gegenüber der ersten Oberfläche 61 ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Leistungsmodul 60 an der Wärmeempfangsoberfläche 59 der Wärmesenke 50 angeordnet, so dass die erste Oberfläche 62 (für die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64) der Steuer- bzw. Regelplatine 40 gegenüber ist, während die zweite Oberfläche 63 (für die Leistungsanschlüsse 65) der Leistungsplatine 70 gegenüber ist. In anderen Worten gesagt erstrecken sich die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 in Richtung der Steuer- bzw. Regelplatine 40, während sich die Leistungsanschlüsse 65 in Richtung der Leistungsplatine 70 erstrecken.
  • Jeder der Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 ist in die jeweiligen Durchgangslöcher 43 der Steuer- bzw. Regelplatine 40 eingeführt und elektrisch damit durch Löten oder dergleichen verbunden. Steuer- bzw. Regelsignale werden durch die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 von der Steuer- bzw. Regelplatine 40 zu den Leistungsmodulen 60 übertragen. In einer ähnlichen Art und Weise ist jeder der Leistungsanschlüsse 65 in jeweilige Durchgangslöcher 73 (unten stehend erklärt), welche auf der Leistungsplatine 70 gebildet sind, eingeführt und elektrisch damit durch Löten oder dergleichen verbunden. Den Wicklungen 26 zur Verfügung zu stellende elektrische Antriebsströme fließen zu den Leistungsmodulen 60 durch die Leistungsanschlüsse 65.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform fließt nur ein kleiner elektrischer Strom (beispielsweise 2 A) in der Steuer- bzw. Regelplatine 40 zum Ausführen der Steuerung bzw. Regelung des Motorbetriebs, Andererseits fließt ein großer elektrischer Strom (beispielsweise 80 A) in der Leistungsplatine 70 zum Antreiben des Elektromotors 2. Demnach sind die Leistungsanschlüsse 65 größer gefertigt als die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64.
  • Ein Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 ist gemacht bzw. gefertigt, um in der Größe zu den Steuer- bzw. Regelanschlüssen 64 gleich zu sein. Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 erstreckt sich durch den eingegossenen Abschnitt 61, so dass der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 mit einem Masseabschnitt (nicht gezeigt) der Leistungsplatine 70 verbunden ist. Ein Masseabschnitt (nicht gezeigt) der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist auch mit der Erde bzw. Masse über den Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 verbunden.
  • Das Leistungsmodul 60 hat die MOS-Transistoren 81 bis 86, welche Schaltelemente zum Steuern bzw. Regeln der Leistungsversorgung des elektrischen Stromes zu den Wicklungen 26 sind. Verdrahtungsmuster (nicht gezeigt), welche aus Kupfer- oder Kupferlegierungs-Platten gefertigt sind, sind in dem Leistungsmodul 60 vorgesehen. Die MOS-Transistoren 81 bis 88 (die Schaltelemente und Leistungsquellenrelais) sowie die Shunt-Widerstände 107 bis 108 sind auf den Verdrahtungsmustern montiert, so dass sie elektrisch miteinander verbunden sind. Diese Verdrahtungsmuster sowie die elektronischen Bauteile sind zusammen eingegossen, um den eingegossenen Abschnitt 61 zu bilden. Die Antriebsvorrichtung 1 hat zwei Leistungsmodule 60, welche jeweils die Umrichter 80 und 89 (1) bilden.
  • Eine Beziehung zwischen den Leistungsmodulen 60 und der Schaltkreisstruktur der 1 wird erklärt werden. Eines der Leistungsmodule 60 entspricht dem Umrichter 80 einschließlich der MOS-Transistoren 81 bis 86, den Leistungsquellenrelais 87 bis 88 und den Shunt-Widerständen 107 bis 109. Die MOS-Transistoren 81 bis 86, nämlich, die Leistungsquellenrelais 87 bis 88 und die Shunt-Widerstände 107 bis 109 sind integral eingegossen, um einen der eingegossenen Abschnitte 61 zu bilden. Das andere Leistungsmodul 60 entspricht dem Umrichter 89, welcher gleichfalls MOS-Transistoren, Leistungsquellenrelais und Shunt-Widerstände aufweist. Wie obenstehend entspricht ein Leistungsmodul einem Umrichter und jedes der Leistungsmodule 60 ist jeweils an den entsprechenden Wärmestrahlungsblöcken 51 angebracht.
  • Eine Wärmestrahlungsplatte bzw. eine Wärmestrahlungsfolie (nicht gezeigt) ist zwischen dem Leistungsmodul 60 und der Wärmesenke 50 vorgesehen. Das Leistungsmodul 60 ist an der Wärmesenke 50 durch Schrauben oder Bolzen 69 zusammen mit der Wärmestrahlungsplatte befestigt. Wärme, welche an den Leistungsmodulen 60 erzeugt wird, wenn diesen elektrische Leistung zugeführt wird, wird über die Wärmestrahlungsplatte zu der Wärmesenke 50 übertragen. Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt, ist ein Teil des Verdrahtungsmusters zu der Außenseite des eingegossenen Abschnitts 61 als ein Wärmestrahlungsmetallabschnitt auf einer Seite des Leistungsmoduls 60 zu der Wärmesenke 50 freiliegend. Dieser Wärmestrahlungsmetallabschnitt ist mit der Wärmesenke 50 über die Wärmestrahlungsplatte in Kontakt gebracht, so dass die Wärme, welche an dem Leistungsmodul 60 erzeugt wird, wirksam zu der Wärmesenke 50 übertragen wird. Die Wärmestrahlungsplatte überträgt nicht nur die Wärme von dem Leistungsmodul 60 zu der Wärmesenke 50 sondern stellt auch eine elektrische Isolation zwischen dem Leistungsmodul 60 und der Wärmesenke 50 bereit.
  • Die Leistungsplatine 70 ist beispielsweise aus einer 4-lagigen Platine aus Glas-Epoxydharz-Platinen gefertigt, worin eine Kupferplatte gebildet ist. Die Leistungsplatine 70 ist in einer nahezu rechteckigen Form gebildet, so dass die Leistungsplatine 70 in dem virtuellen Motorgehäuseraum aufgenommen ist. Ausgesparte Abschnitte 71 sind an vier Ecken der Leistungsplatine 70 gebildet, so dass Räume zur Aufnahme der Befestigungsabschnitte 54 und 55 der Wärmesenke 50 erhalten werden. Die Leistungsplatine 70 ist an der Wärmesenke 50 durch Schrauben oder Bolzen 72 von einer Seite gegenüber dem Elektromotor 2 befestigt.
  • Leistungsverdrahtungsmuster (nicht gezeigt) sind an der Leistungsplatine 70 vorgesehen, durch welche der elektrische Strom zu den Wicklungen 26 fließt. Die Leistungsverdrahtungsmuster entsprechen den Verdrahtungen, welche durch zwei-gepunktet-gestrichelte Linien in 19 angezeigt sind.
  • Wie in 11 gezeigt ist, sind die mehreren Durchgangslöcher 73, in welche die Leistungsanschlüsse 65 der Leistungsmodule 60 eingeführt sind, in der Leistungsplatine 70 gebildet. Mehrere Durchgangslöcher 74 sind gleichermaßen in der Leistungsplatine 70 an äußeren Seiten der Durchgangslöcher 73 gebildet, so dass die Stator-Spulenanschlüsse 27 in die jeweiligen Durchgangslöcher 74 eingeführt werden bzw. sind. Die Stator-Spulenanschlüsse 27 sind elektrisch mit der Leistungsplatine 70 durch Löten oder dergleichen verbunden. Als ein Ergebnis sind die Stator-Spulenanschlüsse 27 mit dem Leistungsmodul 60s über die Leistungsplatine 70 verbunden.
  • Die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77 und 78 und ein Leistungsverbinder bzw. Leistungsstecker bzw. Leistungsanschluss 79 sind auf der Leistungsplatine 70 auf der Seite zu dem Elektromotor 2 montiert, um dadurch die Leistungseinheit 105 zu bilden. Die Leistungseinheit 105 und die Leistungsmodule 60 bilden den Leistungsabschnitt 100.
  • Ein Layout der Leistungseinheit 105 wird unter Bezugnahme auf die 16 bis 18 erklärt werden. Die Leistungseinheit 105 (einschließlich der Drosselspule 76, der Kondensatoren 77 und 78 und des Leistungsanschlusses bzw. -verbinders 79) ist in einem Raum angeordnet, welcher zwischen dem Paar von Wärmestrahlungsblöcken 51 gebildet ist. Die Leistungseinheit 105 ist weiterhin in der axialen Richtung zwischen dem Verbindungsabschnitt 52 der Wärmesenke 50 und der Leistungsplatine 70 angeordnet. Diese elektronischen Bauteile (die Drosselspule 76, die Kondensatoren 77 und 78 und der Leistungsverbinder 79) sind linear in dieser Reihenfolge von einer Seite des Steuer- bzw. Regelverbinders 45, welcher mit der Steuer- bzw. Regelplatine 40 verbunden ist, angeordnet.
  • Die Drosselspule 76 ist in einer zylindrischen Form gebildet, wobei eine axiale Länge davon kleiner ist als eine radiale Länge (ein Durchmesser). Die Drosselspule 76 ist an einer Position platziert, welche nicht mit der Drehwelle 35 überlappt, wenn sie in der axialen Richtung des Elektromotors 2 betrachtet wird. Weiterhin ist die Drosselspule 76 derart angeordnet, dass eine axiale Mittellinie davon nahezu unter einem rechten Winkel zu der Achse des Elektromotors 2 ist.
  • Der Kondensator 77 ist an einer Mitte zeischen den anderen vier Kondensatoren 78 angeordnet, welche benachbart zueinander angeordnet sind. Die Kondensatoren 77 und 78 sind aus Aluminium-Elektrolytkondensatoren gefertigt. Der Kondensator 78 hat eine größere elektrische Kapazität als der Kondensator 77. Die Kondensatoren 77 und 78 können aus anderen Typen von Kondensatoren gefertigt bzw. hergestellt sein, abhängig von der elektrischen Kapazität.
  • Der Leistungsverbinder 79 ist an einer Seite gegenüber dem Steuer- bzw. Regelverbinder 45, welcher mit der Steuer- bzw. Regelplatine 40 verbunden ist, vorgesehen. Mehrere externe Anschlüsse (nicht gezeigt) sind mit dem Leistungsverbinder 79 in einer radialen Richtung des Elektromotors 2 verbunden, so dass die Leistungsplatine 70 mit der Leistungsquelle 75 verbunden ist. Demnach wird die elektrische Leistung von der Leistungsquelle 75 der Leistungsplatine 70 über den Leistungsverbinder 79 zur Verfügung gestellt. Zusätzlich wird die elektrische Leistung von der Leistungsquelle 75 den Wicklungen 26, welche auf den Stator 20 gewickelt sind, über den Leistungsverbinder 79, die Leistungsplatine 70, die Leistungsmodule 60 und die Stator-Spulenanschlüsse 27 zur Verfügung gestellt.
  • Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 ist im Inneren der Motorabdeckung 110 (5 oder 6) aufgenommen. Die Motorabdeckung 110 ist aus einem magnetischen Material wie beispielsweise Eisen gefertigt, so dass sie verhindert, dass das elektrische Feld und/oder das Magnetfeld nach außen leckt bzw. austritt. Die Motorabdeckung 110 verhindert weiterhin, dass Staub bzw. Schmutz in das Innere davon eintritt. Die Motorabdeckung 110 ist in einer zylindrischen Form gebildet, welche ein geschlossenes Ende an einer Seite und ein offenes Ende an der anderen Seite in Richtung des Elektromotors 2 hat. Das offene Ende der Motorabdeckung 110 hat einen Durchmesser nahezu gleich zu demjenigen des Motorgehäuses 10. Die Motorabdeckung 110 ist an dem Motorgehäuse 10 durch die Bolzen 57 zusammen mit der Wärmesenke 50 befestigt. Eingeschnittene bzw. ausgesparte Abschnitte 111 sind in der Motorabdeckung 110 an solchen Abschnitten gebildet, welche dem Steuer- bzw. Regelverbinder 45 und dem Leistungsverbinder 79 entsprechen, so dass jeder der Verbinder 45 und 79 zu der Außenseite der Motorabdeckung 110 durch die ausgesparten Abschnitte 111 in der radialen Richtung des Elektromotors 2 freiliegt. Ein Paar hervorstehender Wandabschnitte 18 ist in dem Führungsbauteil 16 an solchen Abschnitten gebildet, welche jeweils den ausgesparten Abschnitten für die Verbinder 45 und 79 entsprechen. Gestufte Abschnitte 19 sind an den vorstehenden Wandabschnitten 18 gebildet, so dass die Motorabdeckung 110 fest zu dem Motorgehäuse 10 positioniert ist.
  • Ein Betrieb der Antriebsvorrichtung 1 wird erklärt werden. Der Mikrocomputer 94, welcher auf der Steuer- bzw. Regelplatine 40 montiert ist, erzeugt durch die Vor-Treiberkreise 91 mittels eines Pulsweiten-Modulationssteuervorgangs (PWM Control Process = PWM Steuer- bzw. Regelvorgang = Pulsweiten-Modulations-Steuer- bzw. Regelvorgang) Pulssignale, basierend auf den Signalen von dem Positionssensor 93, dem Drehmomentsensor 8, den Shunt-Widerständen 107 bis 109 usw., um eine Lenkbetätigung des Lenkrades 5 abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit 5 zu unterstützen.
  • Die Pulssignale werden an die jeweiligen Umrichter 80 und 89 der zwei Systeme, welche die Leistungsmodule 60 haben, über die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 ausgegeben, so dass die MOS-Transistoren 81 bis 86 an- und abgeschaltet werden. Als ein Ergebnis werden sinusförmige Ströme, welche verschiedene Phasen haben, den jeweiligen Phasenspulen der Wicklungen 26 zur Verfügung gestellt, um dadurch ein sich drehendes Magnetfeld zu erzeugen. Der Rotor 30 sowie die Drehwelle 35 werden bei einem Empfang des sich drehenden Magnetfeldes gedreht. Eine Antriebskraft wird von dem Ausgabeabschnitt 37 zu dem Getriebe 7 der Lenksäule 6 durch die Drehung der Drehwelle 35 ausgegeben, um die Lenkbetätigung des Lenkrades 5 durch den Fahrzeugführer zu unterstützen.
  • Die Wärme, welche erzeugt wird, wenn die MOS-Transistoren 81 bis 88 des Leistungsmoduls 60 an- und abgeschaltet werden, wird zu der Wärmesenke 50 über die Wärmestrahlungsplatten abgestrahlt, um eine Fehlfunktion und/oder einen Zusammenbruch des Leistungsmoduls 60 aufgrund seines Temperatursanstieges zu verhindern.
  • Es ist möglich, optional die Größe des Stators 20 und des Rotors 30 abhängig von der benötigten Ausgabe zu wählen bzw. zu setzen.
  • Eine innere Struktur bzw. ein innerer Aufbau des Leistungsmoduls 60 wird unter Bezugnahme auf 20 erklärt werden. In 20 entspricht eine obere Seite der Zeichnung der Seite der Leistungsplatine 70, während eine untere Seite der Seite der Steuer- bzw. Regelplatine 40 entspricht. Da die Leistungsmodule 60 zueinander gleich sind, wird die innere Struktur bzw. der innere Aufbau des Leistungsmoduls 60 entsprechend dem Umrichter 80 erklärt werden.
  • Wie in 20 gezeigt ist, sind die Verdrahtungsmuster des Kupers oder der Kupferlegierung in dem Leistungsmodul 60 gebildet und die MOS-Transistoren 8I bis 88 der Schaltelemente und die Leistungsquellenrelais sind daran bzw. darauf montiert. Ein Halbleiterchip für den MOS-Transistor 81 wird erklärt werden. Ein Bezugszeichen 811 bezeichnet ein Gate, während ein Bezugszeichen 812 eine Source bezeichnet. Eine Drain des MOS-Transistors 81 ist auf einer rückwärtigen Seite des Halbleiterchips gebildet. Die anderen MOS-Transistoren 82 bis 88 haben dieselbe Struktur bzw. denselben Aufbau zu demjenigen des MOS-Transistors 81.
  • Das Leistungsmodul 60 hat mehrere Anschlüsse, welche in einer longitudinalen Richtung des eingegossenen Abschnittes 61 angeordnet sind und nach außen von beiden Seiten (der ersten und zweiten Oberfläche 62 und 63) des eingegossenen Abschnittes 61 hervorstehen. Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66, ein Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 und Steuer- bzw. Regelanschlüsse 131 bis 149 sind an der ersten Oberfläche 62 vorgesehen, welche gegenüber der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist. Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 131 bis 149 entsprechen den Steuer- bzw. Regelanschlüssen 64 und auf diese wird kollektiv Bezug genommen als die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64.
  • Ein Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121, ein Umrichter-Eingabeanschluss 122, ein U-Phasen-Spulenanschluss 123, ein Umrichter-Masseanschluss 124, ein V-Phasen-Spulenanschluss 125, ein Umrichter-Eingabeanschluss 126, ein W-Phasen-Spulenanschluss 127, ein Umrichter-Masseanschluss 128 und der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 sind in dieser Reihenfolge in der longitudinalen Richtung des eingegossenen Abschnittes 61 und sich von der zweiten Oberfläche 63 des eingegossenen Abschnitts 61 erstreckend angeordnet. Der Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121, die Umrichter-Eingabeanschlüsse 122 und 126, die Spulenanschlüsse 123, 125 und 127 und die Umrichter-Masseanschlüsse 124 und 128 entsprechen den Leistungsanschlüssen 65 und auf diese wird kollektiv Bezug genommen als die Leistungsanschlüsse 65.
  • Beziehungen von elektrischen Verbindungen für die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64, die Leistungsanschlüsse 65, den Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66, den Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 und die MOS-Transistoren 81 bis 88 werden erklärt.
  • Der Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 ist integral mit einer Anschlussfläche 161 gebildet, auf welcher das Leistungsquellenrelais 87 montiert ist. Ein Gate des Leistungsquellenrelais 87 ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 131 verbunden. Eine Schaltbetätigung (an- und abschalten) des Leistungsquellenrelais 87 wird durch ein Verändern einer Gate-Spannung des Leistungsquellenrelais 87 über den Steuer- bzw. Regelanschluss 131 gesteuert. Eine Source des Leistungsquellenrelais 87 ist mit einer Source des anderen Leistungsquellenrelais 88 über ein Verdrahtungsbauteil 191 verbunden, welches mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 132 verbunden ist, um ein Spannungssignal auszugeben, welches an einen Punkt zwischen den Leistungsquellenrelais 87 und 88 an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 angelegt wird. Das Spannungssignal wird verwendet zum Erfassen einer Fehlfunktion der Antriebsvorrichtung 1.
  • Ein Loch 171 ist in der Anschlussfläche 161 gebildet. Das Loch 171 ist in einer kreisförmigen Form gebildet, der Durchmesser derer größer ist als derjenige des Loches 172, welches in dem eingegossenen Abschnitt 61 gebildet ist. Der Bolzen 69 ist in die Löcher 171 und 172 (12 und 13) eingeführt.
  • Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist integral mit einer Anschlussfläche 162 und dem Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 gebildet. Der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 stellt der Steuer- bzw. Regelplatine 40 elektrische Leistung zur Verfügung, welche von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 durch die Leistungsquellenrelais 87 und 88 übertragen wird, zur Verfügung. Das Leistungsquellenrelais 88 und der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite sind auf bzw. an der Anschlussfläche 162 montiert. Ein Gate des Leistungsquellenrelais 88 ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 133 verbunden. Eine Schaltbetätigung (anschalten und abschalten) des Leistungsquellenrelais 88 wird durch ein Ändern einer Gate-Spannung des Leistungsquellenrelais 88 über den Steuer- bzw. Regelanschluss 133 gesteuert.
  • Der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite ist auf der Anschlussfläche 162 an einer Position montiert, welche hinsichtlich des Leistungsquellenrelais 88 näher zu der Leistungsplatine 70 und zu dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 ist, in anderen Worten gesagt, in einer Position über und an einer rechtsseitigen Seite des Leistungsquellenrelais 88 in der Zeichnung der 20. Ein Gate des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 134 verbunden. Eine Schaltbetätigung des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite wird durch ein Ändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 134 gesteuert. Eine Source des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite ist mit einer Anschlussfläche 163 über ein Verdrahtungsbauteil 192 verbunden. Die Anschlussfläche 163 ist integral mit dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 gebildet.
  • Der U-Phasen-Spulenanschluss 123 ist integral mit der Anschlussfläche 163 und dem Steuer- bzw. Regelanschluss 136 gebildet. Der Steuer- bzw. Regelanschluss 136 gibt ein Spannungssignal aus, welches an einen Punkt zwischen dem U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite und dem U-Phasen-MOS-Trarisistor 84 der unteren Seite an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 angelegt wird.
  • Der U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite ist an bzw. auf der Anschlussfläche 163 an einer solchen Position montiert, welche zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 hinsichtlich des Verdrahtungsbauteils 192 näher ist, welches die Source des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite mit der Anschlussfläche 163 verbindet. In anderen Worten gesagt ist der U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite an einer Position platziert, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist als der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite. Ein Gate des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 135 verbunden. Eine Schaltbetätigung des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite wird durch ein Ändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 135 gesteuert.
  • Der Umrichter-Masseanschluss 124 ist integral mit einer Anschlussfläche 164 gebildet, welche mit einer Source des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite über den Shunt-Widerstand 107 verbunden ist. Der Shunt-Widerstand 107 ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 137 an einer Seite des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite verbunden, während er auch mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 138 auf einer Seite der Anschlussfläche 164 verbunden ist, so dass ein Spannungssignal, welches an den Shunt-Widerstand 107 angelegt ist, an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ausgegeben wird. Ein Strom, welcher der U-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, wird dadurch basierend auf dem Spannungssignal erfasst.
  • Die Anschlussfläche 164 ist weiterhin mit einer Source des V-Phasen-MOS-Transistors 85 der unteren Seite über den Shunt-Widerstand 108 verbunden. Der Shunt-Widerstand 108 ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 139 auf einer Seite der Anschlussfläche 164 verbunden, während er mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 140 auf einer Seite des V-Phasen-MOS-Transistors 85 der unteren Seite verbunden ist, so dass ein Spannungssignal, welches an den Shunt-Widerstand 108 angelegt ist, an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ausgegeben wird. Ein Strom, welcher der V-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, wird dadurch basierend auf dem Spannungssignal erfasst.
  • Der V-Phasen-Spulenanschluss 125 ist integral mit einer Anschlussfläche 165 und dem Steuer- bzw. Regelanschluss 141 gebildet. Der Steuer- bzw. Regelanschluss 141 gibt ein Spannungssignal aus, welches an einen Punkt zwischen dem V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite und dem V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 angelegt ist. Der V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite ist auf der Anschlussfläche 165 an einer solchen Position montiert, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist hinsichtlich eines Verdrahtungsbauteils 193, welches den V-Phasen-MOS-Transistor der oberen Seite 82 mit der Anschlussfläche 165 verbindet. In anderen Worten gesagt ist der V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite an einer Position platziert, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist als der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite. Ein Gate des V-Phasen-MOS-Transistors 85 der unteren Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 142 verbunden. Eine Schaltbetätigung des V-Phasen-MOS-Transistors 85 der unteren Seite wird durch ein Verändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 142 gesteuert.
  • Der Umrichter-Eingabeanschluss 126 ist integral mit einer Anschlussfläche 166 und dem Steuer- bzw. Regelanschluss 144 gebildet. Der Steuer- bzw. Regelanschluss 144 gibt ein Spannungssignal aus, welches zu einer Relais-Spannung in Bezug steht, welche an einer stromabwärtigen Seite der Leistungsquellenrelais 87 und 88 an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 angelegt wird.
  • Der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite ist an bzw. auf der Anschlussfläche 166 montiert. Eine Source des V-Phasen-MOS-Transistors 82 der oberen Seite ist mit der Anschlussfläche 165 über das Verdrahtungsbauteil 193 verbunden. Ein Gate des V-Phasen-MOS-Transistors 82 der oberen Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 143 verbunden. Eine Schaltbetätigung des V-Phasen-MOS-Transistors 82 der oberen Seite wird durch ein Verändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 143 gesteuert.
  • Der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite ist auf der Anschlussfläche 166 montiert. Der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite ist an bzw. auf der Anschlussfläche 166 an einer Position montiert, welche näher zu der Anschlussfläche 165 ist, welche integral mit dem V-Phasen-Spulenanschluss 25 gebildet ist, während der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite auf bzw. an derselben Anschlussfläche 166 an einer Position montiert ist, welche näher zu einer Anschlussfläche 167 ist, welche integral mit dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 gebildet ist. Der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite ist an bzw. auf der Anschlussfläche 166 näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert als der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite. Ein Gate des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 145 verbunden. Eine Schaltbetätigung des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite wird durch ein Verändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 145 gesteuert. Eine Source des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite ist über ein Verdrahtungsbauteil 194 mit der Anschlussfläche 167 verbunden, welche integral mit dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 gebildet ist.
  • Der W-Phasen-Spulenanschluss 127 ist integral mit der Anschlussfläche 167 und dem Steuer- bzw. Regelanschluss 147 verbunden. Der Steuer- bzw. Regelanschluss 147 gibt ein Spannungssignal aus, welches an einen Punkt zwischen dem W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite und dem W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 angelegt wird.
  • Der W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite ist an bzw. auf der Anschlussfläche 167 an einer solchen Position montiert, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 ist als das Verdrahtungsbauteil 194, welches eine Source des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite mit der Anschlussfläche 167 verbindet. in anderen Worten gesagt ist der W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert als der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite. Ein Gate des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 146 verbunden. Eine Schaltbetätigung des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite wird durch ein Verändern einer Gate-Spannung davon über den Steuer- bzw. Regelanschluss 146 gesteuert.
  • Der Umrichter-Masseanschluss 128 ist integral mit einer Anschlussfläche 168 gebildet, welche mit einer Source des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite über den Shunt-Widerstand 109 verbunden ist. Der Shunt-Widerstand 109 ist mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 148 auf einer Seite des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite verbunden, während er auch mit dem Steuer- bzw. Regelanschluss 149 auf einer Seite der Anschlussfläche 168 verbunden ist, so dass ein Spannungssignal, welches an den Shunt-Widerstand 109 angelegt ist, an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 ausgegeben wird. Ein Strom, welcher der W-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, wird dadurch basierend auf dem Spannungssignal erfasst.
  • Ein U-förmiges Loch 176, welches in Richtung des Steuer- bzw. Regel-Masseanschlusses 66 geöffnet ist, ist in der Anschlussfläche 168 gebildet. Ein Loch 177 ist in dem eingegossenen Abschnitt 61 an einer Position entsprechend dem U-förmigen Loch 176 gebildet. Das Loch 177 hat einen kleinen Bogenabschnitt 771, welcher sich zu einer Seite gegenüber dem Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 öffnet, einen großen Bogenabschnitt (einen C-förmigen Abschnitt) 772, welcher sich zu der Seite des Steuer- bzw. Regel-Masseanschlusses 66 öffnet, und gerade Abschnitte 773, welche den kleinen Bogenabschnitt 771 und den großen Bogenabschnitt 772 verbinden. Ein geschlossenes Ende des U-förmigen Loches 176 hat denselben Durchmesser wie derjenige des kleinen Bogenabschnittes 771. Der Bolzen 69 ist in das U-förmige Loch 176 und den kleinen Bogenabschnitt 771 (21 und 13) eingeführt.
  • Es kann derart abgeändert werden, dass die Anschlussfläche 168 elektrisch mit der Wärmesenke 50, nämlich mit Masse bzw. Erde verbunden ist, durch den Bolzen 69, welcher durch das U-förmige Loch 176 und das Loch 177 eingeführt ist. In dieser Bedeutung kann auf den Bolzen 69 Bezug genommen werden als ein Massebauteil.
  • Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 ist getrennt von den Umrichter-Masseanschlüssen 124 und 128 vorgesehen. Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 ist in dem eingegossenen Abschnitt 61 in einer derartigen Art und Weise vorgesehen, dass sich der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 durch den eingegossenen Abschnitt 61 an einem longitudinalen Endabschnitt gegenüber dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 erstreckt, um den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 mit der Steuer- bzw. Regelplatine 40 zu verbinden. Als ein Ergebnis ist die Steuer- bzw. Regelplatine 40 über den Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 mit Masse verbunden bzw. geerdet.
  • Wie obenstehend sind die MOS-Transistoren 81 bis 83 der oberen Seite relativ an der Seite näher zu der Leistungsplatine 70 platziert, während die MOS-Transistoren 84 bis 86 der unteren Seite so wie die Leistungsquellenrelais 77 und 88 relativ an der Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert sind. Zusätzlich sind die Shunt-Widerstände 107 bis 109, welche zwischen den MOS-Transistoren 87 bis 86 der unteren Seite und der Masse verbunden sind, relativ an der Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 verbunden. Weiterhin sind die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 147 und 148 zum Ausgeben der erfassten Werte durch die Shunt-Widerstände 107 bis 109 sowie Verdrahtungen zum Verbinden der Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 147 und 148 mit den Shunt-Widerständen 107 bis 109 relativ an der Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert.
  • Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 147 und 148 sowie die Verdrahtungen zum Verbinden der Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 147 und 148 mit den Shunt-Widerständen 107 bis 109 entsprechen einer „Stromerfassungsverdrahtung” und auf diese wird kollektiv Bezug genommen als „Stromerfassungsverdrahtung”.
  • Eine Breite (eine Länge in der longitudinalen Richtung des Leistungsmoduls 60) der Anschlussfläche 161 an der Seite näher zu der Leistungsplatine 70 ist größer gefertigt bzw. gemacht als eine Breite derselben Anschlussfläche 161 auf der Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40. Andererseits ist eine Breite der Anschlussfläche 162 benachbart zu der Anschlussfläche 161 auf der Seite zu der Leistungsplatine 70 kleiner gefertigt bzw. gemacht als diejenige derselben Anschlussfläche 162 auf der Seite näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40. In den meisten der Anschlussflächen 161 bis 167, mit Ausnahme der Anschlussfläche 164 sind die Breiten der benachbarten Anschlussflächen alternierend größer und kleiner gemacht bzw. gefertigt, so dass ein Raum in der longitudinalen Richtung (links- und rechts-Richtung in der Zeichnung der 20) des Leistungsmoduls 60 effektiv genutzt werden kann. Das Leistungsmodul 60 wird dadurch in der Größe kleiner gemacht.
  • Beziehungen von elektrischen Verbindungen für die Leistungsanschlüsse 65 werden erklärt werden.
  • Der Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 ist mit der Leistungsquelle 75 über die Leistungsplatine 70 und den Leistungsverbinder 79 verbunden. Der Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 ist mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 über die Anschlussfläche 161, das Leistungsquellenrelais 87, das Verdrahtungsbauteil 191, das Leistungsquellenrelais 88 und die Anschlussfläche 162 verbunden. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau wird, wenn die Leistungsquellenrelais 87 und 88 angeschaltet werden, die elektrische Leistung von der Leistungsquelle 75 dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 zur Verfügung gestellt und von dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 ausgegeben.
  • Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 über die Leistungsplatine 70 verbunden, so dass die elektrische Leistung, welche dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 zur Verfügung gestellt wird, dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 über die Leistungsplatine 70 zur Verfügung gestellt wird. Die Umrichter-Eingabeanschlüsse 122 und 126 sind mit den Kondensatoren 78 über die Leistungsplatine 70 verbunden. Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau wird die elektrische Leistung, welche an den Kondensatoren 78 gespeichert bzw. geladen ist, den Umrichter-Eingabenanschlüssen 122 und 126 über die Leistungsplatine 70 zur Verfügung gestellt. Demnach entsprechen die Leistungsquelle 75 sowie die Kondensatoren 78 „einem elektrischen Leistungsspeicherabschnitt” oder „einem Leistungsquellenabschnitt” und auf diese wird kollektiv Bezug genommen als „ein elektrischer Leistungsspeicherabschnitt” oder „ein Leistungsquellenabschnitt”.
  • Der Umrichter-Masseanschluss 124 ist mit dem Umrichter-Masseanschluss 128 über die Leistungsplatine 70 verbunden. Die Umrichter-Masseanschlüsse 124 und 128 sind mit dem Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 verbunden.
  • Der U-Phasen-Spulenanschluss 123 ist mit der U-Phasen-Spule über die Leistungsplatine 70 verbunden. Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 und der Umrichter-Masseanschluss 124 sind an beiden Seiten des U-Phasen-Spulenanschlusses 123 vorgesehen. Der U-Phasen-Spulenanschluss 123 und der Umrichter-Eingabeanschluss 122 sind miteinander über das Verdrahtungbauteil 192 verbunden, während der U-Phasen-Spulenanschluss 123 und der Umrichter-Masseanschluss 124 miteinander über den Shunt-Widerstand 107 verbunden sind. Wie obenstehend bilden der Umrichter-Eingabeanschluss 122, der U-Phasen-Spulenanschluss 123 und der Umrichter-Masseanschluss 124 eine Anschlussgruppe für eine Leistungsversorgung der U-Phasenspule (hierauf wird hierin nachstehend auch Bezug genommen als eine U-Phasen-Anschlussgruppe).
  • Der V-Phasen-Spulenanschluss 125 ist mit der V-Phasen-Spule über die Leistungsplatine 70 verbunden. Der Umrichter-Masseanschluss 124 und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 sind an beiden Seiten des V-Phasen-Spulenanschlusses 125 vorgesehen. Der V-Phasen-Spulenanschluss 125 und der Umrichter-Masseanschluss 124 sind miteinander über den Shunt-Widerstand 108 verbunden, während der V-Phasen-Spulenanschluss 125 und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 miteinander über das Verdrahtungsbauteil 193 verbunden sind. Wie obenstehend bilden der Umrichter-Masseanschluss 124, der V-Phasen-Spulenanschluss 125 und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 eine Anschlussgruppe zur Leistungsversorgung der V-Phasen-Spule (hierauf wird hierin nachstehend auch Bezug genommen als eine V-Phasen-Anschlussgruppe).
  • Der W-Phasen-Spulenanschluss 127 ist mit der W-Phasen-Spule über die Leistungsplatine 70 verbunden. Der Umrichter-Eingabeanschluss 126 und der Umrichter-Masseanschluss 128 sind an beiden Seiten des W-Phasen-Spulenanschlusses 127 vorgesehen. Der W-Phasen-Spulenanschluss 127 und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 sind miteinander über das Verdrahtungsbauteil 194 verbunden, während der W-Phasen-Spulenanschluss 127 und der Umrichter-Masseanschluss 128 miteinander über den Shunt-Widerstand und 109 verbunden sind. Wie obenstehend bilden der Umrichter-Eingabeanschluss 126, der W-Phasen-Spulenanschluss 127 und der Umrichter-Masseanschluss 128 eine Anschlussgruppe für die Leistungsversorgung der W-Phasen-Spule (hierauf wird hierin nachstehend auch Bezug genommen als eine W-Phasen-Anschlussgruppe).
  • In der U-Phasen-Anschlussgruppe sind der Umrichter-Eingabeanschluss 122, der U-Phasen-Spulenanschluss 123 und der Umrichter-Masseanschluss 124 in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet. In einer ähnlichen Art und Weise sind in der W-Phasen-Anschlussgruppe der Umrichter-Eingabeanschluss 126, der W-Phasen-Spulenanschluss 127 und der Umrichter-Masseanschluss 128 in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet. In der V-Phasen-Anschlussgruppe jedoch sind der Umrichter-Masseanschluss 124, der V-Spulenanschluss 125 und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet. Eine Anordnung der jeweiligen Anschlüsse in der V-Phasen-Anschlussgruppe ist nämlich umgekehrt von einer Anordnung der jeweiligen Anschlüsse in der U-Phasen-Anschlussgruppe und der W-Phasen-Anschlussgruppe.
  • Der Umrichter-Masseanschluss 124 entspricht nicht nur dem Umrichter-Masseanschluss der U-Phasen-Anschlussgruppe, sondern auch dem Umrichter-Masseanschluss der V-Phasen-Anschlussgruppe. In anderen Worten gesagt ist der Umrichter-Masseanschluss 124 der U-Phasen-Anschlussgruppe integral mit dem Umrichter-Masseanschluss 124 der V-Phasen-Anschlussgruppe gebildet. Es kann weiterhin berücksichtigt werden, dass der Umrichter-Masseanschluss 124 gemeinhin für die U-Phasen-Anschlussgruppe und die V-Phasen-Anschlussgruppe verwendet wird.
  • Der Umrichter-Eingabeanschluss 126 entspricht nicht nur dem Umrichter-Eingabeanschluss der V-Phasen-Anschlussgruppe, sondern auch dem Umrichter-Eingabeanschluss der W-Phasen-Anschlussgruppe. In anderen Worten gesagt ist der Umrichter-Eingabeanschluss 126 der V-Phasen-Anschlussgruppe integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 der W-Phasen-Anschlussgruppe gebildet. Es kann weiterhin berücksichtigt werden, dass der Umrichter-Eingabeanschluss 126 gemeinhin für die V-Phasen-Anschlussgruppe und die W-Phasen-Anschlussgruppe verwendet wird.
  • Auf die U-Phasen-Anschlussgruppe, welche den Umrichter-Eingabeanschluss 122, den U-Phasen-Spulenanschluss 123 und den Umrichter-Masseanschluss 124 aufweist, wird auch Bezug genommen als „eine erste Anschlussgruppe”. In einer ähnlichen Art und Weise wird auf die V-Phasen-Anschlussgruppe, welche den Umrichter-Masseanschluss 124, den V-Phasen-Spulenanschluss 125 und den Umrichter-Eingabeanschluss 126 aufweist, auch Bezug genommen als „auf eine zweite Anschlussgruppe”. Auf die W-Phasen-Anschlussgruppe, welche den Umrichter-Eingabeanschluss 126, den W-Phasen-Spulenanschluss 127 und den Umrichter-Masseanschluss 128 aufweist, wird auch Bezug genommen als „eine dritte Anschlussgruppe”.
  • Der Leistungsversorgungsweg für das Leistungsmodul 60 wird erklärt werden.
  • Das Leistungsquellenrelais 87 zum Abschalten der Leistungsversorgung sowie das Leistungsquellenrelais 88 zum Vermeiden eines umgekehrten Flusses wird gesteuert, so dass die elektrische Leistung der Antriebsvorrichtung 1 zur Verfügung gestellt wird, wenn es keine Fehlfunktion in einem elektrischen System der Antriebsvorrichtung 1 gibt.
  • Wenn die Leistungsquellenrelais 87 und 88 angeschaltet werden, wird die elektrische Leistung, welche von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 eingegeben wird, dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 durch die Anschlussfläche 161, das Leistungsquellenrelais 87, das Verdrahtungsbauteil 191, das Leistungsquellenrelais 188 und die Anschlussfläche 162 zur Verfügung gestellt. Die elektrische Leistung, welche dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 zur Verfügung gestellt wird, wird weiterhin dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 und den Kondensatoren 78 über die Leistungsplatine 70 zur Verfügung gestellt. Eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121.
  • Zusätzlich wird die elektrische Leistung, welche von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 eingeben wird, dem Steuer- bzw. Regel-Eingabeanschluss 67 durch die Anschlussfläche 161, das Leistungsquellenrelais 87, das Verdrahtungsbauteil 191, das Leistungsquellenrelais 88 und die Anschlussfläche 162 zur Verfügung gestellt. Demnach ist der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 ein Zweiganschluss zum Abzweigen eines Teiles der elektrischen Leistung von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40.
  • Ein Leistungsversorgungsweg für den Eletromotor 2 wird erklärt werden. Wenn der Elektromotor 2 in seinem Betrieb ist, ist einer der MOS-Transistoren der oberen Seite und der unteren Seite (welche das Paar von Transistoren bilden) angeschaltet, während der anderen MOS-Transistor abgeschaltet ist.
  • Zuerst ist, wenn der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite angeschaltet ist, wenigstens einer des V-Phasen-MOS-Transistors der unteren Seite und des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite angeschaltet.
  • Der Drain des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite wird die elektrische Leistung von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 sowie die elektrische Leistung von den Kondensatoren 78 über den Umrichter-Eingabeanschluss 122 zur Verfügung gestellt. Wenn der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, welche der Drain des U-Phasen-MOS-Transistors 81 der oberen Seite zur Verfügung gestellt wird, der U-Phasen-Spule über das Verdrahtungsbauteil 192, die Anschlussfläche 163 und den U-Phasen-Spulenanschluss 123 zur Verfügung gestellt.
  • In einem Fall, dass der V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, welche der U-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 über die V-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 165, den V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 108, die Anschlussfläche 164 und den Umrichter-Masseanschluss 124 zu bzw. an den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • Andererseits wird, in einem Fall, dass der W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite angeschaltet ist, die elektrische Leistung, die der U-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 über die W-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 167, den W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 109, die Anschlussfläche 168 und den Umrichter-Masseanschluss 128 zu bzw. an den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • In dem obigen Betriebsmodus ist eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 122, eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 124 und eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 128.
  • Als Zweites ist, wenn der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite angeschaltet ist, dann wenigstens einer des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite und des W-Phasen-MOS-Transistors 86 der unteren Seite angeschaltet.
  • Der Drain des V-Phasen-MOS-Transistors 82 der oberen Seite wird die elektrische Leistung von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 sowie die elektrische Leistung von den Kondensatoren 78 über den Umrichter-Eingabeanschluss 126 und die Anschlussfläche 166 zur Verfügung gestellt. Wenn der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, welche der Drain des V-Phasen-MOS-Transistors 82 der oberen Seite zur Verfügung gestellt wird, der V-Phasen-Spule über das Verdrahtungsbauteil 193, die Anschlussfläche 165 und den V-Phasen-Spulenanschluss 125 zur Verfügung gestellt.
  • In einem Fall, dass der U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, welche der V-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 über die U-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 163, den U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 107, die Anschlussfläche 164 und den Umrichter-Masseanschluss 124 zu bzw. an dem Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • Andererseits wird ein in einem Fall, dass der W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite angeschaltet ist, die elektrische Leistung, welche der V-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 über die W-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 167, den W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 109, die Anschlussfläche 168 und den Umrichter-Masseanschluss 128 zu bzw. an dem Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • In dem obigen Betriebsmodus ist eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 124, und eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 128.
  • Als Drittes ist, wenn der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite angeschaltet ist, dann wenigstens einer des U-Phasen-MOS-Transistors 84 der unteren Seite und des V-Phasen-MOS-Transistors 85 der unteren Seite angeschaltet.
  • Der Drain des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite wird die elektrische Leistung von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 sowie die elektrische Leistung von den Kondensatoren 78 über den Umrichter-Eingabeanschluss 126 und die Anschlussfläche 166 zur Verfügung gestellt. Wenn der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, welche der Drain des W-Phasen-MOS-Transistors 83 der oberen Seite zur Verfügung gestellt wird, der W-Phasen-Spule über das Verdrahtungsbauteil 194, die Anschlussfläche 167 und den W-Phasen-Spulenanschluss 127 zur Verfügung gestellt.
  • In einem Fall, dass der U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite angeschaltet ist, wird die elektrische Leistung, die der W-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 über die U-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 163, den U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 107, die Anschlussfläche 164 und den Umrichter-Masseanschluss 124 zu bzw. an dem Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • Andererseits wird in einem Fall, dass der V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite angeschaltet ist, die elektrische Leistung, welche der W-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt wird, dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 über die V-Phasen-Spule zur Verfügung gestellt und dann über die Anschlussfläche 165, den V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite, den Shunt-Widerstand 108, die Anschlussfläche 164 und den Umrichter-Masseanschluss 124 an bzw. auf den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 auf Masse gelegt.
  • In dem obigen Betriebsmodus ist eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 124, und eine Flussrichtung des elektrischen Stromes in dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 ist entgegengesetzt zu derjenigen in dem Umrichter-Masseanschluss 124.
  • Wie obenstehend sind die Stromflussrichtungen in den benachbarten Anschlüssen entgegengesetzt zueinander, parasitäre Induktivitäten können verringert werden.
  • Wie obenstehend erklärt ist, sind die Shunt-Widerstände 107 bis 109 an der Seite relativ näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 angeordnet. Die Shunt-Widerstände 107 bis 109 entsprechen solchen Abschnitten oder Bereichen (auf welche auch Bezug genommen wird als Bereiche großen Stromflusses oder Spulen-Stromflussbereiche), durch welche der elektrische Strom für die jeweiligen Phasenspulen fließt. Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 148 und 149 sowie die Verdrahtungsabschnitte zwischen den Steuer- bzw. Regelanschlüssen und den Shunt-Widerständen entsprechen Stromerfassungsverdrahtungsabschnitten und sind an Orten angeordnet, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 sind als die Shunt-Widerstände 107 bis 109 (die Bereiche großen Stromflusses). Gemäß einer solchen Struktur bzw. einem solchen Aufbau kann ein Einfluss durch große elektrische Ströme, welche durch die Phasenspulen der Wicklungen 26 fließen, verringert werden, wenn der elektrische Strom, welcher durch die Shunt-Widerstände 107 bis 109 fließt, erfasst wird.
  • Effekte bzw. Wirkungen und Vorteile des Leistungsmoduls 60 werden erklärt werden.
    • (1) Gemäß dem Leistungsmodul 60 ist die U-Phasen-Anschlussgruppe aufgebaut aus dem Umrichter-Eingabeanschluss 122, dem U-Phasen-Anschluss 123 und dem Umrichter-Masseanschluss 124, welche in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet sind. Die V-Phasen-Anschlussgruppe ist aufgebaut aus dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 und dem Umrichter-Masseanschluss 124, welche in dieser Reihenfolge von dem Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Zusätzlich ist die W-Phasen-Anschlussgruppe aufgebaut aus dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 und dem Umrichter-Masseanschluss 128, welche in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet sind.
  • Beispielsweise fließt, wenn der U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite angeschaltet ist, der elektrische Strom von dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 über den U-Phasen-MOS-Transistor 81 der oberen Seite zu dem U-Phasen-Spulenanschluss 123. Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 und der U-Phasen-Spulenanschluss 123 sind benachbart zueinander auf der Seite des eingegossenen Abschnitts 61 gegenüberliegend der Leistungsplatine 70 angeordnet. Die Stromflussrichtungen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 und dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 sind entgegengesetzt zueinander. In der ähnlichen Art und Weise sind, wenn der V-Phasen-MOS-Transistor 82 der oberen Seite angeschaltet ist, die Stromflussrichtungen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 und dem V-Phasen-Spulenanschluss 125, welche zueinander benachbart sind, entgegengesetzt zueinander. Weiterhin sind, wenn der W-Phasen-MOS-Transistor 83 der oberen Seite angeschaltet ist, die Stromflussrichtungen in dem Umrichter-Eingabeanschluss 126 und dem W-Phasen-Spulenanschluss 127, welche benachbart zueinander sind, entgegengesetzt zueinander. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in den Umrichterkreisen verringert werden.
  • Zusätzlich fließt, wenn der U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite angeschaltet ist, der elektrische Strom von dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 über den U-Phasen-MOS-Transistor 84 der unteren Seite zu dem Umrichter-Masseanschluss 124. Der U-Phasen-Spulenanschluss 123 und der Umrichter-Masseanschluss 124 sind benachbart zueinander auf der Seite des eingegossenen Abschnitts 61, der Leistungsplatine 70 gegenüberliegend angeordnet. Die Stromflussrichtungen in dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 und dem Umrichter-Masseanschluss 174 sind entgegengesetzt zueinander.
  • In der ähnlichen Art und Weise sind, wenn der V-Phasen-MOS-Transistor 85 der unteren Seite angeschaltet ist, die Stromflussrichtungen in dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 und dem Umrichter-Masseanschluss 124, welche zueinander benachbart sind, zueinander entgegengesetzt. Weiterhin sind, wenn der W-Phasen-MOS-Transistor 86 der unteren Seite angeschaltet ist, die Stromflussrichtungen in dem W-Phasen-Spulenanschluss 127 und dem Umrichter-Masseanschluss 128, welche zueiander benachbart sind, entgegengesetzt zueinander. Als ein Ergebnis kann die Induktivität in den Inverterkreisen verringert werden.
    • (2) Zusätzlich sind die MOS-Transistoren 81 bis 86, die Umrichter-Eingabeanschlüsse 122, 126, die Spulenanschlüsse 123, 125, 127, die Umrichter-Masseanschlüsse 124, 128, die Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschlüsse 67 und der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 integral als der eingegossene Abschnitt 61 eingegossen. Die Steuer- bzw. Regelplatine 40 und die Leistungsplatine 70 sind getrennt voneinander vorgesehen. Die elektrische Verbindung zwischen der Steuer- bzw. Regelplatine 40 und der Leistungsplatine 70 sind realisiert durch die Anschlüsse, welche integral in dem eingegossenen Abschnitt 61 eingegossen sind. Es ist demnach nicht notwendig, Verdrahtungsbrücken vorzusehen. Es kann nicht nur eine Anzahl von Bauteilen und Komponenten verringert werden, sondern auch eine Anzahl von Herstellungsvorgängen kann verringert werden.
    • (3) Die elektrische Verbindung zwischen den Umrichter-Eingabeanschlüssen 122 und 126 sowie die elektrische Verbindung zwischen den Umrichter-Masseanschlüssen 124 und 128 sind auf der Seite der Leistungsplatine 70 realisiert. Es ist demnach nicht notwendig, elektrische Verdrahtungsabschnitte zwischen den Umrichter-Eingabeanschlüssen sowie zwischen den Umrichter-Masseanschlüssen auf der Seite des Leistungsmodules 70 vorzusehen. Als ein Ergebnis kann das Leistungsmodul 60 in der Größe kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
    • (4) Die Leistungsplatine 70, durch welche der große elektrische Strom fließt, ist von der Steuer- bzw. Regelplatine 40, für welche es nicht notwendig ist, den großen elektrischen Strom zur Verfügung zu stellen, getrennt. In anderen Worten gesagt, fließt der große elektrische Strom (der Leistungsstrom) durch die Leistungsanschlüsse 65, welche auf der Seite gegenüberliegend der Leistungsplatine 70 vorgesehen sind, während der Steuer- bzw. Regelstrom (welcher geringer ist als der Leistungsstrom) durch die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 fließt, welche auf der gegenüberliegenden Seite gegenüberliegend der Steuer- bzw. Regelplatine 40 vorgesehen sind. Es ist demnach möglich, die Größen der Leistungsanschlüsse 65 und der Steuer- bzw. Regelanschlüsse 64 abhängig von dem jeweiligen elektrischen Strom, welcher dadurch fließt, angemessen auszubilden bzw. auszuführen.
    • (5) Die Wicklungen 26 sind aus den drei Phasenspulen aufgebaut und jede der Anschlussgruppen entspricht den jeweiligen Phasenspulen. Wie obenstehend erklärt ist, ist die U-Phasen-Anschlussgruppe aufgebaut aus dem Umrichter-Eingabeanschluss 122, dem U-Phasen-Spulenanschluss 123 und dem Umrichter-Masseanschluss 124, welche in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet sind. Die W-Phasen-Anschlussgruppe ist aufgebaut aus dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, dem W-Phasen-Anschluss 127 und dem Umrichter-Masseanschluss 128, welche in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet sind. Die V-Phasen-Anschlussgruppe, welche zu der U-Phasen-Anschlussgruppe und der W-Phasen-Anschlussgruppe benachbart ist, ist aufgebaut aus dem Umrichter-Masseanschluss 124, dem V-Phasen-Spulenanschluss 125 und dem Umrichter-Eingabeanschluss 126, welche in dieser Reihenfolge von dem Leistungsquellen-Eingabeanschluss 121 angeordnet sind.
  • Die Anordnungen der Anschlüsse sind entgegengesetzt zueinander zwischen der U-Phasen-Anschlussgruppe und der V-Phasen-Anschlussgruppe. Die Anordnungen der Anschlüsse sind auch entgegengesetzt zueinander zwischen der W-Phasen-Anschlussgruppe und der V-Phasen-Anschlussgruppe. Die U-Phasen-Anschlussgruppe (die erste Anschlussgruppe) und die W-Phasen-Anschlussgruppe (die dritte Anschlussgruppe), deren Anordnungen die gleichen zueinander sind, und die V-Phasen-Anschlussgruppe (die zweite Anschlussgruppe) sind alternierend in der longitudinalen Richtung des eingegossenen Abschnitts 61 angeordnet.
    • (6) Der Umrichter-Masseanschluss 124 der U-Phasen-Anschlussgruppe und der Umrichter-Masseanschluss 124 der V-Phasen-Anschlussgruppe sind als ein gemeinsamer Anschluss gebildet, welcher zu beiden Anschlussgruppen gehört. Als ein Ergebnis ist das Leistungsmodul 60 in der Größe kleiner gemacht bzw. gefertigt. In einer ähnlichen Art und Weise sind der Umrichter-Eingabeanschluss 126 der V-Phasen-Anschlussgruppe und der Umrichter-Eingabeanschluss 126 der W-Phasen-Anschlussgruppe als ein gemeinsamer Anschluss gebildet, welcher zu beiden Anschlussgruppen gehört, um die Größe des Leistungsmodules zu verringern und dasselbe in einer geringeren Größe zu fertigen.
    • (7) Das Leistungsmodul 60 hat die Shunt-Widerstände 107 bis 109. Die Spulenanschlüsse 123, 125, 127 sind auf der Seite gegenüberliegend der Leistungsplatine 70 vorgesehen, während die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 131 bis 149 auf der Seite gegenüberliegend der Steuer- bzw. Regelplatine 40 vorgesehen sind, wobei diese Anschlüsse (123, 125, 127, 131 bis 149) elektrisch mit dem Leistungsmodul 60 verbunden sind. Die Shunt-Widerstände 107 bis 109 sind zwischen den Spulenanschlüssen 123, 125, 127 und den Steuer- bzw. Regel-Anschlüssen 137 bis 140, 148, 149 zum Erfassen des Stromes vorgesehen, so dass der elektrische Strom, welcher durch die Wicklungen 26 fließt, genau erfasst werden kann und solche erfasste Werte an die Steuer- bzw. Regelplatine 40 in einer einfachen Struktur bzw. einem einfachen Aufbau ausgegeben werden können. Zusätzlich ist es, da die Shunt-Widerstände 107 bis 109 in dem Leistungsmodul 60 vorgesehen sind, möglich, eine Anzahl von Bauteilen und Komponenten zu verringern und dadurch die Anzahl von Anordnungsvorgängen zu verringern. Weiterhin kann die Antriebsvorrichtung in der Größe kleiner gemacht bzw. gefertigt werden aufgrund der verringerten Anzahl der Bauteile und Komponenten.
    • (8) Die Steuer- bzw. Regelanschlüsse 137 bis 140, 148 und 149 (welche die Shunt-Widerstände 107 bis 109 mit der Steuer- bzw. Regelplatine 40 verbinden) sowie die Verdrahtungsabschnitte zwischen den Steuer- bzw. Regelanschlüssen 137 bis 140, 148 und 149 und die Shunt-Widerstände 107 bis 109 sind an solchen Orten angeordnet, welche näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 sind als die Spulenstromflussbereiche, durch welche der Strom für die Phasenspulen der Wicklungen 26 fließt. In anderen Worten gesagt sind die Stromerfassungsverdrahtungsabschnitte (einschließlich der Steuer- bzw. Regelanschlüsse und der Verdrahtungsabschnitte) näher zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 platziert als die Spulenstromflussbereiche, d. h. die Flussbereiche großer Ströme). Demnach ist es möglich, den Einfluss durch das Rauschen bzw. die Störungen, welches bzw. welche durch den großen elektrischen Strom, welcher durch die Flussbereiche großer Ströme fließt, zu verringern.
    • (9) Das Leistungsmodul 60 hat die Leistungsquellenrelais 87 und 88 zum Abschalten der Leistungsversorgung zu den Umrichterkreisen. Da die Leistungsquellenrelais 87 und 88 in dem Halbleitermodul 60 vorgesehen sind, ist es möglich, die Anzahl von Bauteilen und Komponenten zu verringern und auch die Anzahl von Anordnungsvorgängen zu verringern. Die Antriebsvorrichtung 1 kann in der Größe kleiner gemacht bzw. gefertigt werden, verglichen mit einem Fall, in welchem die Leistungsquellenrelais 87 und 88 getrennt vorgesehen sind.
    • (10) Das Leistungsmodul 60 hat den Steuer- bzw. Regel-Eingabeanschluss 67 integral in dem eingegossenen Abschnitt 61 zum Bereitstellen der elektrischen Leistung von der Leistungsplatine 70 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 eingegossen. Weiterhin hat das Leistungsmodul 60 den Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 integral in dem eingegossenen Abschnitt 61 eingegossen zum elektrischen Verbinden der Steuer- bzw. Regelplatine 40 mit dem Masseabschnitt der Leistungsplatine 70. Da der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 67 und der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 integral in dem eingegossenen Abschnitt 61 eingegossen sind, ist es ausreichend, die Leistungsplatine 70 mit der Leistungsquelle 75 elektrisch zu verbinden. In anderen Worten gesagt ist es möglich, ein elektrisches Bauteil zum direkten Verbinden der Steuer- bzw. Regelplatine 40 mit der Leistungsquelle 75 zu beseitigen, so dass eine Struktur bzw. ein Aufbau vereinfacht werden kann.
    • (11) Zusätzlich ist der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 66 von den Umrichter-Masseanschlüssen 124 und 128 getrennt vorgesehen. Es ist demnach möglich, durch Störungen bzw. Rauschen verursachte Einflüsse, welche erzeugt würden, wenn der große elektrische Strom durch die Leistungsplatine 70 fließt, zu verringern. Das Leistungsmodul 60 wird auf die Antriebsvorrichtung 1, welche den Elektromotor 2 und die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 zum Steuern bzw. Regeln des Betriebs des Elektromotors 2 hat, angewandt. Effekte bzw. Wirkungen und Vorteile der Antriebsvorrichtung 1 werden erklärt werden.
    • (12) Das Leistungsmodul 60 ist in einer derartigen Art und Weise angeordnet, dass es sich in der axialen Richtung des Motorgehäuses 10 von der Endoberfläche 13 erstreckt. In anderen Worten gesagt, ist eine flache Ebene des Leistungsmoduls 60 rechtwinklig zu der Oberfläche der Endoberfläche 13 des Motorgehäuses 10. Als ein Ergebnis ist es möglich, den virtuellen Motorgehäuseraum effektiv zu nutzen, welcher an dem axialen Ende des Motorgehäuses 10 durch ein Hervorstehenlassen bzw. Projizieren des Motorgehäuses in der axialen Richtung gebildet ist. Eine radiale Größe der Antriebsvorrichtung 1 kann dadurch kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
    • (13) Da die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 in der axialen Richtung des Elektromotors 2 angeordnet ist, kann die Größe der Antriebsvorrichtung in der radialen Richtung kleiner gemacht bzw. gefertigt werden. Der Elektromotor 2 und die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 sind getrennt in der axialen Richtung vorgesehen und es ist relativ einfacher, die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 aus dem Elektromotor 2 herauszunehmen. Demnach ist es auch in einem Fall, dass die benötigte Ausgabe des Elektromotors geändert ist, einfacher, eine Ausbildung der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 abzuwandeln, beispielsweise durch einfach ein Verändern einer Wärmekapazität der Wärmesenke 50. Es ist demnach möglich, die Antriebsvorrichtungen 1 herzustellen, welche unterschiedliche Spezifikationen haben, wenn die Bauteile und/oder Komponenten standardisiert sind. Zusätzlich ist es, auch wenn entweder der Elektromotor 2 oder die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 defekt ist, einfacher, die Vorrichtung durch ein Auswechseln nur der Komponente bzw. des Bauteils (des Elektromotors 2 oder der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3) zu reparieren, welche defekt ist.
    • (14) Die Leistungsplatine 70, durch welche der große elektrische Strom zum Antreiben des Elektromotors 2 fließt, und die Steuer- bzw. Regelplatine 40, für welche der große elektrische Strom nicht notwendig ist, sind voneinander getrennt. Demnach ist es möglich, die Kupferfolie bzw. das Kupferblech der Steuer- bzw. Regelplatine 40 dünner zu machen.
    • (15) Das Motorgehäuse 10, die Steuer- bzw. Regelplatine 40, die Wärmesenke 50 und das Leistungsmodul 60, und die Leistungsplatine 70 sind axial in dieser Reihenfolge angeordnet. Der Ausgabeabschnitt 37 der Drehwelle 35 ist an dem axialen Ende des Motorgehäuses 10 gegenüberliegend der Steuer- bzw. Regelplatine 40 vorgesehen. Die Drehwelle 35 tritt nicht durch die Steuer- bzw. Regelplatine 40 hindurch. Die Drehwelle 35 kann kürzer gemacht werden und Vibrationen bzw. Schwingungen davon können unterdrückt werden. Da die Drehwelle 35 nicht durch die Steuer- bzw. Regelplatine 40 hindurchtritt, kann ein Bereich für die Steuer- bzw. Regelplatine 40 effektiv verwendet werden. Als ein Ergebnis kann die Antriebsvorrichtung in der Größe als Gesamtes kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
    • (16) Die Stator-Spulenanschlüsse 27 sind elektrisch mit dem Leistungsmodul 60 über die Leistungsplatine 70 verbunden. In dieser Bedeutung ist die Leistungsplatine 70 ein elektrischer Verbindungsabschnitt für die Stator-Spulenanschlüsse 27 und das Leistungsmodul 60. Die Stator-Spulenanschlüsse 27 sind mit dem Leistungsmodul 60 auf der Seite des eingegossenen Abschnitts 61 verbunden, welcher entfernt von dem Motorgehäuse 10 ist. Da das Motorgehäuse 10, die Steuer- bzw. Regelplatine 40, die Wärmesenke 50 und das Leistungsmodul 60 und die Leistungsplatine 70 axial in dieser Reihenfolge angeordnet sind, ist der elektrische Verbindungsabschnitt (die Leistungsplatine 70) an dem axialen Ende der Antriebsvorrichtung 1 platziert. Demnach ist es leichter, die Stator-Spulenanschlüsse 27 mit dem Leistungsmodul 60 zu verbinden. Es ist auch einfacher, die Antriebsvorrichtung 1 zu reparieren, wenn irgendeine Fehlfunktion in der Antriebsvorrichtung auftritt.
    • (17) Die Stator-Spulenanschlüsse 27 sind elektrisch mit den Spulenanschlüssen 123, 125 und 127 über die Leistungsplatine 70 verbunden. Demnach können die elektrischen Verbindungen zwischen den Stator-Spulenanschlüssen 27 und den Spulenanschlüssen 123, 125, 127 sowie die elektrischen Verbindungen zwischen den anderen Leistungsanschlüssen 65 und der Leistungsplatine 70 in einem Vorgang gemacht bzw. gefertigt werden. Die Herstellungsvorgänge können demnach vereinfacht werden.
    • (18) Die Wärmesenke 50 hat das Paar der Wärmestrahlungsblöcke 51 getrennt voneinander. Es ist demnach möglich, die Wärme, welche an den Leistungsmodulen 60 erzeugt wird, auf die Wärmestrahlungsblöcke 51 zu verteilen.
  • Jedes der Leistungsmodule 60 hat einen Umrichter 80 oder 89 und einen Wärmestrahlungsblock 51. Da die Wärme, welche in jedem der Leistungsmodule 60 erzeugt wird, nahezu gleich zueinander ist, wird die Wärme in einer ausgewogenen Art und Weise abgestrahlt.
  • Zweite bis vierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 21 bis 23 erklärt werden. Jede der zweiten bis vierten Ausführungsform ist unterschiedlich zu der ersten Ausführungsform in einer Struktur bzw. einem Aufbau des Leistungsmoduls, während eine Struktur bzw. ein Aufbau der Antriebsvorrichtung der zweiten bis vierten Ausführungsform dieselbe ist wie diejenige der ersten Ausführungsform. Demnach wird die Struktur bzw. der Aufbau des Leistungsmoduls untenstehend erklärt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Wie in 21 gezeigt ist, ist gemäß der zweiten Ausführungsform ein Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 integral mit dem Umrichter-Masseanschluss 128 und der Anschlussfläche 168 gebildet. Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 verbindet den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 und den Masseabschnitt der Steuer- bzw. Regelplatine 40 miteinander. Demnach ist der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 ein Zweiganschluss, wobei ein Teil des Umrichter-Masseanschlusses 128 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 abgezweigt ist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform können die gleichen Wirkungen bzw. Effekte wie die obigen Effekte (1) bis (4) und (6) bis (18) der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Da der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 integral mit dem Umrichter-Masseanschluss 128 gebildet ist, kann eine Anzahl der Leistungsanschlüse 65 an der Seite der Leistungsplatine 70 verringert werden, so dass eine Größe eines Leistungsmoduls 500 kleiner gemacht bzw. gefertigt werden kann.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Gemäß der dritten Ausführungsform sind, wie in 22 gezeigt ist, die Leistungsquellenrelais 87 und 88 nicht in einem Leistungsmodul 510 vorgesehen.
  • Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist mit der Leistungsquelle 75 über die Leistungsplatine 70 und den Leistungsverbinder 79 verbunden. Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist mit den Kondensatoren 78 über die Leistungsplatine 70 in derselben Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform verbunden.
  • Ein Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 ist integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 und der Anschlussfläche 162 gebildet, so dass der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 die elektrische Leistung von der Leistungsplatine 70 der Steuer- bzw. Regelplatine 40 zur Verfügung stellen kann. Der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 ist nämlich ein Zweiganschluss zum Abzweigen eines Teils der elektrischen Leistung von dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform können die gleichen Effekte bzw. Wirkungen wie die obigen Effekte bzw. Wirkungen (1) bis (10) und (12) bis (18) der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Da der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 gebildet ist, kann eine Anzahl der Leistungsanschlüsse 65 an der Seite der Leistungsplatine 70 verringert werden, so dass eine Größe eines Leistungsmodules 510 kleiner gemacht bzw. gefertigt werden kann.
  • Zusätzlich kann, da die Leistungsquellenrelais 87 und 88 nicht in dem Leistungsmodul 510 vorgesehen sind, die Größe des Leistungsmoduls 510 weiterhin kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Gemäß der vierten Ausführung ist, wie in 23 gezeigt ist, der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 integral mit dem Umrichter-Masseanschluss 128 und der Anschlussfläche 168 in derselben Art und Weise wie in der zweiten Ausführungsform gebildet. Der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 verbindet den Masseabschnitt der Leistungsplatine 70 und den Masseabschnitt der Steuer- bzw. Regelplatine 40 miteinander. Demnach ist der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 der Zweiganschluss, wobei ein Teil des Umrichter-Masseanschlusses 128 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40 abgezweigt ist.
  • Zusätzlich sind die Leistungsquellenrelais 87 und 88 nicht in einem Leistungsmodul 520 vorgesehen, in derselben Art und Weise wie in der dritten Ausführungsform. Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist mit der Leistungsquelle 75 über die Leistungsplatine 70 und den Leistungsverbinder 79 verbunden. Der Umrichter-Eingabeanschluss 122 ist mit den Kondensatoren 78 über die Leistungsplatine 70 verbunden. Ein Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 ist integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 gebildet, so dass der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschlus 567 die elektrische Leistung von der Leistungsplatine 70 der Steuer- bzw. Regelplatine 40 zur Verfügung stellen kann. Der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 ist nämlich der Zweiganschluss zum Abzweigen eines Teiles der elektrischen Leistung von dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 zu der Steuer- bzw. Regelplatine 40.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform können dieselben Effekte bzw. Wirkungen wie die obigen Effekte bzw. Wirkungen (1) bis (8), (10) und (12) bis (16) der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • Da der Steuer- bzw. Regel-Masseanschluss 566 integral mit dem Umrichter-Masseanschluss 128 gebildet ist, kann eine Anzahl der Leistungsanschlüsse 65 auf der Seite der Leistungsplatine 70 verringert werden, so dass eine Größe des Leistungsmoduls 520 kleiner gemacht bzw. gefertigt werden kann.
  • Weiterhin kann, da der Steuer- bzw. Regel-Leistungseingabeanschluss 567 integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss 122 gebildet ist, eine Anzahl der Leistungsanschlüsse 65 auf der Seite zu der Leistungsplatine 70 verringert werden, so dass eine Größe des Leistungsmodules 520 kleiner gemacht bzw. gefertigt werden kann.
  • Zusätzlich kann, da die Leistungsquellenrelais 87 und 88 nicht in dem Leistungsmodul 520 vorgesehen sind, die Größe des Leistungsmoduls 520 weiterhin kleiner gemacht bzw. gefertigt werden.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • Gemäß den obigen Ausführungsformen ist die Wärmeempfangsoberfläche 59 der Wärmesenke 60 nahezu rechtwinklig zu der Endoberfläche 13 des Motorgehäuses 10 und das Leistungsmodul 60 ist entlang der Wärmeempfangsoberfläche 59 vorgesehen. Das Leistungsmodul 60 ist demnach rechtwinklig zu der Endoberfläche 13 des Motorgehäuses 10.
  • Gemäß einer Abwandlung davon kann das Leistungsmodul in einer geneigten Position hinsichtlich der Endoberfläche des Motorgehäuses 10 vorgesehen sein.
  • In den obigen Ausführungsformen sind die Wärmestrahlungsblöcke 51 miteinander durch den Verbindungsabschnitt 52 verbunden. Die Wärmestrahlungsblöcke müssen nicht notwendigerweise miteinander verbunden sein, sondern können getrennt vorgesehen sein.
  • In den obigen Ausführungsformen hat die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 zwei Umrichtersysteme 80 und 89. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung kann drei Umrichtersysteme haben. Die Wärmestrahlungsblöcke können vorzugsweise für die jeweiligen Umrichtersysteme vorgesehen sein. Die Anzahl der Wärmestrahlungsblöcke mag jedoch nicht immer gleich zu derjenigen der Umrichtersysteme sein. Beispielsweise kann die Wärme, welche an dem Leistungsmodul eines Umrichtersystems erzeugt wird, auf mehrere Wärmestrahlungsblöcke verteilt werden. Alternativ kann die Wärme, welche an den Leistungsmodulen der mehreren Umrichtersysteme erzeugt wird, zu einem Wärmestrahlungsblock gestrahlt werden.
  • In den obigen Ausführungsformen ist jeder der drei Umrichterkreise aufgebaut aus drei Paaren des hochspannungsseitigen Schaltelementes (81 bis 83) und des niedrigspannungsseitigen Schaltelementes (84 bis 86). Jeder Umrichterkreis kann jedoch ein oder zwei Paare der Schaltelemente haben, oder kann mehr als vier Paare der Schaltelemente haben.
  • In der obigen Ausführungsform ist das Schaltelement aus dem MOS-Transistor aufgebaut. Es kann jedoch jegliche Art des Schaltelements für das Leistungsmodul verwendet werden.
  • In den obigen Ausführungsformen hat das Leistungsmodul die Shunt-Widerstände (107 bis 109) als die Stromerfassungsmittel. Die Stromerfassungsmittel können jedoch aus irgendeiner anderen Einrichtung bzw. Einheit oder Elementen gefertigt sein, wie beispielsweise einem Hallelement. Das Stromerfassungsmittel mag nicht innerhalb des Leistungsmoduls vorgesehen sein, sondern an einer Außenseite davon. Weiterhin mag das Stromerfassungsmittel nicht immer vorgesehen sein.
  • In dem obigen Leistungsmodul sind der Umrichter-Masseanschluss (124) für die U-Phasenspule und der Umrichter-Masseanschluss (124) für die V-Phasenspule als ein gemeinsamer Anschluss gebildet. Sie können jedoch getrennt voneinander gebildet sein. In einer ähnlichen Art und Weise sind der Umrichter-Eingabeanschluss (126) für die V-Phasenspule und der Umrichter-Eingabeanschluss (126) für die W-Phasenspule als ein gemeinsamer Anschluss gebildet. Sie können jedoch getrennt voneinander gebildet sein.
  • Weiterhin ist die Anordnung der Anschlüsse für die U-Phasenspule und die W-Phasenspule unterschiedlich von der Anordnung der Anschlüsse für die V-Phasenspule. In jeder der Anschlussgruppen für die U-Phasen-, die V-Phasen- und die W-Phasenspule jedoch sind der Umrichter-Eingabeanschluss, der Spulenanschluss und der Umrichter-Masseanschluss in dieser Reihenfolge angeordnet.
  • In den obigen Ausführungsformen ist die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 3 an dem axialen Ende des Elektromotors 2 vorgesehen, welches gegenüber dem anderen axialen Ende für den Ausgabeabschnitt der Drehwelle 35 ist, wobei der Ausgabeabschnitt mit dem Getriebe des Lenkhilfesystems in Eingriff steht. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung kann zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe des Lenkhilfesystems vorgesehen sein. In einem solchen Fall tritt die Drehwelle durch die Steuer- bzw. Regelplatine und die Leistungsplatine hindurch und tritt durch einen Raum zwischen dem Paar von Wärmestrahlungsblöcken hindurch.
  • In den obigen Ausführungsformen ist die Steuer- bzw. Regelplatine 40 aus der Glas-Epoxydharz-Platine gefertigt und die Leistungsplatine 70 ist aus der Glas-Epoxydharz-Platine gefertigt, welche eine dickere Kupferfolie hat. Die Steuer- bzw. Regelplatine sowie die Leistungsplatine können aus irgendeinem anderen Material gefertigt sein.
  • In den obigen Ausführungsformen ist der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt auf der Steuer- bzw. Regelplatine gebildet, während der Leistungsverdrahtungsabschnitt auf der Leistungsplatine gebildet ist. Die Verdrahtungsabschnitte können durch Sammelschienen ohne eine Verwendung der Platinen gebildet sein.
  • Die Stator-Spulenanschlüsse 27 können direkt mit den Spulenanschlüssen 123, 125 und 127 verbunden sein, ohne durch die Leistungsplatine 70 hindurch zu gehen. In einem solchen Falle kann die Impedanz verringert werden.
  • In den obigen Ausführungsformen wird die elektrische Leistung der Steuer- bzw. Regelplatine 40 durch die Leistungsplatine 70 zur Verfügung gestellt. Die elektrische Leistung kann der Steuer- bzw. Regelplatine von der Leistungsquelle direkt zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise einer Leistungsquelle für eine Zündeinrichtung.
  • In den obigen Ausführungsformen sind das Motorgehäuse 10, der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (die Steuer- bzw. Regelplatine 40), die Wärmesenke 50, das Leistungsmodul 60 und der Leistungsverdrahtungsabschnitt (die Leistungsplatine 70) axial in dieser Reihenfolge angeordnet. Sie können jedoch auch in der folgenden Reihenfolge angeordnet sein: das Motorgehäuse 10, der Leistungsverdrahtungsabschnitt (die Leistungsplatine 70), die Wärmesenke 50, das Leistungsmodul 60 und der Steuer- bzw. Regelverdrahtungsabschnitt (die Steuer- bzw. Regelplatine 40).
  • Die Antriebsvorrichtung wird als auf das Lenkhilfesystem angewandt erklärt. Die Antriebsvorrichtung kann jedoch auf andere Systeme angewandt werden.
  • Das Halbleitermodul wird auf die Steuer- bzw. Regelvorrichtung zum Steuern bzw. Regeln des Betriebes des Elektromotors angewandt. Das Halbleitermodul kann jedoch auch auf eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung zum Steuern bzw. Regeln eines Betriebes eines Leistungsgenerators bzw. Leistungserzeugers angewandt werden. Weiterhin kann das Halbleitermodul auf andere Schalteinrichtungen angewandt werden.
  • Wie obenstehend sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt werden, sondern sie kann auf verschiedenen Wegen abgewandelt werden, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3633432 [0002]
    • US 6525950 [0002]

Claims (16)

  1. Halbleitermoduleinrichtung, welche zwischen einem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) für einen größeren, Phasenspulen zuzuführenden elektrischen Strom und einem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) zum Steuern oder Regeln einer Stromversorgung der Phasenspulen vorgesehen ist, aufweisend: niedrigspannungsseitige Schaltelemente (84, 85, 86), welche einen Teil eines Umrichterkreises (80) bilden, und welche an einer Masseseite vorgesehen sind, zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen; hochspannungsseitige Schaltelemente (81, 82, 83), welche einen Teil des Umrichterschaltkreises (80) bilden, und welche an einer Seite höherer Spannung vorgesehen sind als die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen; Umrichter-Eingabeanschlüsse (122, 126), welche in einem eingegossenen Abschnitt (61) an einer Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) mit einem Leistungsquellenabschnitt (75, 78); Spulenanschlüsse (123, 125, 127), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit den Phasenspulen; Umrichter-Masseanschlüsse (124, 128), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind, zum Verbinden der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit der Masse oder Erde; Steuer- oder Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an einer anderen Seite davon, welche dem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) gegenüberliegt, vorgesehen sind, durch welche Steuer- oder Regelsignale zum Anschalten und Abschalten der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) eingegeben werden; wobei die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83), die Umrichter-Eingabeanschlüsse (122, 126), die Spulenanschlüsse (123, 125, 127), die Umrichter-Masseanschlüsse (124, 128) und die Steuer- oder Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) integral in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen sind, und wobei mehrere Anschlussgruppen gebildet sind, wovon in jeder davon der Umrichter-Eingabeanschluss (122, 126), der Spulenanschluss (123, 125, 127) und der Umrichter-Masseanschluss (124, 128) in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet sind.
  2. Halbleitermoduleinrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Anschlussgruppen eine erste Anschlussgruppe, eine zweite Anschlussgruppe und eine dritte Anschlussgruppe einschließen und jede der Anschlussgruppen den jeweiligen Phasenspulen entspricht, in jeden der ersten und der dritten Anschlussgruppe der Umrichter-Eingabeanschluss (122, 126), der Spulenanschluss (123, 127) und der Umrichter-Masseanschluss (124, 128) in dieser Reihenfolge von einer longitudinalen Seite des eingegossenen Abschnittes (61) angeordnet sind, und in der zweiten Anschlussgruppe, welche benachbart zu der ersten und der dritten Anschlussgruppe ist, der Umrichter-Masseanschluss (124), der Spulenanschluss (125) und der Umrichter-Eingabeanschluss (126) in dieser Reihenfolge von der longitudinalen Seite des eingegossenen Abschnitts (61) angeordnet sind.
  3. Halbleitermoduleinrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Anschlussgruppe, die zweite Anschlussgruppe und die dritte Anschlussgruppe in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  4. Halbleitermoduleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Umrichter-Masseanschluss (124) der ersten Anschlussgruppe und der Umrichter-Masseanschluss (124) der zweiten Anschlussgruppe als ein gemeinsamer Anschluss gebildet sind.
  5. Halbleitermoduleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Umrichter-Eingabeanschluss (126) der zweiten Anschlussgruppe und der Umrichter-Eingabeanschluss (126) der dritten Anschlussgruppe als ein gemeinsamer Anschluss gebildet sind.
  6. Halbleitermoduleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend: ein Stromerfassungsmittel (107, 108, 109) zum Erfassen des den Phasenspulen zur Verfügung zu stellenden elektrischen Stromes.
  7. Halbleitermoduleinheit nach Anspruch 6, wobei ein Stromerfassungsverdrahtungsabschnitt, welcher das Stromerfassungsmittel (107, 108, 109) mit dem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) verbindet, an einer Position vorgesehen ist, welche näher zu dem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) ist als ein Spulenstromflussbereich des eingegossenen Abschnitts (61), durch welchen der elektrische Strom zu den Phasenspulen fließt.
  8. Halbleitermoduleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin aufweisend: ein Stromabschaltmittel (87, 88) zum Abschalten der Leistungsversorgung zu dem Umrichterkreis (80).
  9. Halbleitermoduleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin aufweisend: einen Steuer- oder Regel-Leistungseingabeanschluss (67, 567), welcher in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen ist, um elektrische Leistung von dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) zu dem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) zur Verfügung zu stellen.
  10. Halbleitermoduleinrichtung nach Anspruch 9, wobei der Steuer- oder Regel-Leistungseingabeanschluss (567) integral mit dem Umrichter-Eingabeanschluss (122) gebildet ist.
  11. Halbleitermoduleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin aufweisend: einen Steuer- oder Regel-Masseanschluss (66, 566), welcher in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen ist, zum Verbinden des Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnittes (40) mit einem Masseabschnitt des Leistungsverdrahtungsabschnitts (70).
  12. Halbleitermoduleinrichtung nach Anspruch 11, wobei der Steuer- oder Regel-Masseanschluss (566) integral mit dem Umrichter-Masseanschluss (128) gebildet ist.
  13. Antriebsvorrichtung, aufweisend: einen Elektromotor (2) welcher Folgendes aufweist: ein Motorgehäuse (10) in einer zylindrischen Form, einen Stator (20), welcher an einer inneren Wand des Motorgehäuses (10) befestigt ist und eine Wicklung (26) hat, welche aus mehreren Phasenspulen aufgebaut ist; einen Rotor (30), welcher beweglich in dem Stator (20) aufgenommen ist, so dass der Rotor (30) relativ zu dem Statur (20) drehbar ist; und eine Drehwelle (35), welche zusammen mit dem Rotor (30) drehbar ist; eine Wärmesenke (50), welche eine Wärmeempfangsoberfläche (59) hat, welche sich in einer axialen Richtung des Motorgehäuses (10) von einem axialen Ende (13) des Motorgehäuses (10) erstreckt; ein Halbleitermodul (60), welches entlang der Wärmeempfangsoberfläche (59) der Wärmesenke (50) angeordnet ist; einen Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40), welcher einen Steuer- oder Regelabschnitt zum Steuern oder Regeln eines Betriebes des Elektromotors (2) hat und elektrisch mit dem Halbleitermodul (60) verbunden ist; einen Leistungsverdrahtungsabschnitt (70), welcher elektrisch mit dem Halbleitermodul (60) verbunden ist, so dass ein den Phasenspulen zur Verfügung zu stellender Spulenstrom durch den Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) fließt; wobei das Motorgehäuse (10), einer des Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitts (40) und des Leistungsverdrahtungsabschnitts (70), die Wärmesenke (50), das Halbleitermodul (60) und der andere des Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitts (40) und des Leistungsverdrahtungsabschnitts (70) axial in dieser Reihenfolge angeordnet sind; wobei das Halbleitermodul Folgendes aufweist: niedrigspannungsseitige Schaltelemente (84, 85, 86), welche einen Teil eines Umrichterkreises (80) bilden, und welche an einer Masseseite vorgesehen sind, zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen; hochspannungsseitige Schaltelemente (81, 82, 83), welche einen Teil des Umrichterschaltkreises (80) bilden, und welche an einer Seite höherer Spannung vorgesehen sind als die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), zum An- und Abschalten der Stromversorgung zu den Phasenspulen; Umrichter-Eingabeanschlüsse (122, 126), welche in einem eingegossenen Abschnitt (61) an einer Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) mit einem Leistungsquellenabschnitt (75, 78); Spulenanschlüsse (123, 125, 127), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind, zum Verbinden der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit den Phasenspulen; Umrichter-Masseanschlüsse (124, 128), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an der Seite davon, welche dem Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) gegenüberliegt, vorgesehen sind, zum Verbinden der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) mit der Masse oder Erde; Steuer- oder Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146), welche in dem eingegossenen Abschnitt (61) an einer anderen Seite davon, welche dem Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40) gegenüberliegt, vorgesehen sind, durch welche Steuer- oder Regelsignale zum Anschalten und Abschalten der hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83) sowie der niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86) eingegeben werden; wobei die niedrigspannungsseitigen Schaltelemente (84, 85, 86), die hochspannungsseitigen Schaltelemente (81, 82, 83), die Umrichter-Eingabeanschlüsse (122, 126), die Spulenanschlüsse (123, 125, 127), die Umrichter-Masseanschlüsse (124, 128) und die Steuer- oder Regelanschlüsse (134, 135, 142, 143, 145, 146) integral in dem eingegossenen Abschnitt (61) eingegossen sind, und wobei der Umrichter-Eingabeanschluss (122, 126), der Spulenanschluss (123, 125, 127) und der Umrichter-Masseanschluss (124, 128) in dieser Reihenfolge und benachbart zueinander angeordnet sind, um eine Anschlußgruppe zu bilden.
  14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Motorgehäuse (10), der Steuer- oder Regelverdrahtungsabschnitt (40), die Wärmesenke (50), das Halbleitermodul (60) und der Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) axial in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
  15. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei Stator-Spulenanschlüsse (27) elektrisch mit dem Halbleitermodul (60) über den Leistungsverdrahtungsabschnitt (70) verbunden sind.
  16. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Wärmesenke (50) mehrere Wärmestrahlungsblöcke (51) hat, welche voneinander getrennt sind, wobei die Antriebsvorrichtung mehrere Halbleitermodule (60) hat, von welchen jedes den Umrichterkreis (80) entsprechend dem jeweiligen Wärmestrahlungsblock (51) hat.
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